(57)【要約】【課題】この発明は、スクリーンに表示される映像の品位を、簡易な構成で容易に向上させることを可能とした投射型表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した光源１１，１３，１５と、色成分Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した映像を表示する液晶表示パネル１２，１４，１６を具備し、前記光源１１，１３，１５からの光を液晶表示パネル１２，１４，１６に照射するとともに、液晶表示パネル１２，１４，１６からの出射光を合成してスクリーンに投射する投射型表示装置において、各光源１１，１３，１５の発光量をそれぞれ独立に制御可能としたものである。【選択図】　　図１
2004012876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる原色光を発生する複数の光源と、
前記原色成分に対応した映像信号によって駆動されるとともに、前記光源からの光がそれぞれ入射され、前記映像信号によって変調された映像光を出射する複数の表示部と、
この複数の表示部から出射された映像光を投射する投射部と、
前記複数の光源の発光量をそれぞれ独立に制御する光源制御部とを具備してなることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記複数の光源は、それぞれ、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各原色光を発生することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記複数の表示部は、前記各原色成分に対応した映像信号によって駆動される複数の液晶表示パネルにて成ることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示パネルは、透過型であることを特徴とする請求項３記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記液晶表示パネルは、反射型であることを特徴とする請求項３記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記投射部は、
前記複数の表示部から出射された映像を合成するクロスプリズムと、
このクロスプリズムにて合成された映像をスクリーンに拡散投射する投射レンズとを備えることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の表示部に表示させる映像信号に基づいて、前記複数の光源の発光量をそれぞれ独立に制御することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記投射部によって投射表示された画面の輝度調整を行なうように、前記複数の光源の発光量をそれぞれ独立に制御することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記投射部によって投射表示された画面のホワイトバランス調整を行なうように、前記複数の光源の発光量をそれぞれ独立に制御することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記投射部によって投射表示された画面の輝度を、予め設定した映像表示モードに対応して調整するように、前記複数の光源の発光量をそれぞれ独立に制御することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項１１】
前記複数の光源は、それぞれ異なる原色光を前記複数の表示部に導く光ファイバケーブルを備えたことを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項１２】
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各原色光を発生する第１乃至第３の光源と、
前記原色成分に対応した映像信号によってそれぞれ駆動されるとともに、前記光源からの光がそれぞれ入射され、前記映像信号によって変調された映像光を透過出力する第１乃至第３の液晶表示パネルと、
前記第１乃至第３の液晶表示パネルを透過した映像光を合成してスクリーン上に拡散投射する投射手段と、
前記第１乃至第３の光源の発光量をそれぞれ独立に制御することにより、前記各液晶表示パネルを透過した映像光の輝度レベルを調整する制御部とを具備してなることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１３】
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各原色光を発生する第１乃至第３の光源と、
前記原色成分に対応した映像信号によってそれぞれ駆動されるとともに、前記光源からの光がそれぞれ入射され、前記映像信号によって変調された映像光を反射して出射する第１乃至第３の液晶表示パネルと、
前記第１乃至第３の液晶表示パネルから出射した映像光を合成してスクリーン上に拡散投射する投射手段と、
前記第１乃至第３の光源の発光量をそれぞれ独立に制御することにより、前記各液晶表示パネルから出射される映像光の輝度レベルを調整する制御部とを具備してなることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１４】
前記複数の光源は、それぞれ異なる原色光を発するレーザー光源を有し、各レーザー光源からの光を光ファイバケーブルを介して伝送するようにしたことを特徴とする請求項１３記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スクリーンに光学像を投射して映像表示を行なう投射型表示装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、近年では、例えばパーソナルコンピュータ等の家庭用情報端末の普及や、ハイビジョン放送の実用化等に伴ない、映像を大画面でより明るく高画質に表示したいという要求が高まっている。そして、現在では、このような要求に応えるべく、例えば液晶プロジェクタ等のような投射型表示装置の開発が促進されている。
【０００３】
この投射型表示装置は、複数の原色、例えばＲ（Ｒｅｄ），Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色成分に対応する３つの光源と、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応した映像を表示する３つの液晶表示パネルと、これら液晶表示パネルに対して対応する光源からの色光を入射し、各液晶表示パネルによって変調された映像光を出射し、各液晶表示パネルからの映像光を合成する光学経路と、前記合成された映像光を投射する投射レンズとを具備している。
【０００４】
ところで、このような投射型表示装置は、細部に渡って種々の改良を施す余地が多々残されているのが現状である。そして、これらの改良すべき点の１つとして、スクリーンに表示される映像の品位をより一層向上させるための開発を可及的に行なうことが、特に強く要望されている。
【０００５】
例えば、特開平７−２２２１８５号公報には、色度の調整ができ、かつ十分な映像の明るさが得られるように、光源を複数の光源とし、少なくともその一つの光源を色温度調整可能とした投射型液晶ディスプレイ装置が記載されている。また、色温度の調整方法として所定の帯域色の光を低減させるフィルタを設ける例が記載されている。これにより、明るさの増加と色温度の調整が容易にできるようにしている。
【０００６】
しかしながら、この公報に記載の例では色温度調整のために特殊なフィルタが別部品として必要となり、構成が複雑となる課題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、スクリーンに表示される映像の品位を、簡易な構成で容易に向上させることが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る投射型表示装置は、それぞれ異なる原色光を発生する複数の光源と、
前記原色成分に対応した映像信号によって駆動されるとともに、前記光源からの光がそれぞれ入射され、前記映像信号によって変調された映像光を出射する複数の表示部と、
この複数の表示部から出射された映像光を投射する投射部と、
前記複数の光源の発光量をそれぞれ独立に制御する光源制御部とを具備してなることを特徴とするものである。
【０００９】
上記のような構成によれば、各原色成分に対応した複数の光源自体の発光量をそれぞれ独立に変化させて、各色成分の輝度レベルを制御可能とするようにしたので、スクリーン上に表示される映像の品位を、簡易な構成で容易に向上させることができるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の投射型表示装置の一実施形態を示すもので特に光学系を主体に示している。すなわち、符号１１は色成分Ｒに対応した光源であり、この光源１１に対応して液晶表示パネル１２が配置されている。
【００１１】
液晶表示パネル１２はＲの映像信号によって駆動される映像表示面を有し、液晶表示パネル１２に光源１１からの色光を照射することで、液晶表示パネル１２からはＲの映像信号によって変調された映像光が出射する。
【００１２】
同様に、色成分Ｇに対応した光源１３が備えられ、この光源１３に対応して液晶表示パネル１４が配置されている。さらに、色成分Ｂに対応した光源１５が備えられ、この光源１５対応して液晶表示パネル１６が配置されている。液晶表示パネル１４，１６はＧ，Ｂの映像信号によって駆動され、液晶表示パネル１４，１６からはそれぞれＧ，Ｂの映像信号によって変調された映像光が出射する。
【００１３】
各液晶表示パネル１２，１４，１６を透過したＲ，Ｇ，Ｂの出射光はそれぞれクロスプリズム１７に入射され、クロスプリズム１７にて合成されて投射レンズ１８に入射され、この投射レンズ１８からスクリーン１９に拡散投射されることにより、映像表示が行なわれる。
【００１４】
図２は、上記投射型液晶表示装置の信号処理系を示している。すなわち、符号２０はテレビジョン信号受信部である。このテレビジョン信号受信部２０は、マイクロコンピュータを含むセット制御部２１の制御に基づいて、受信された複数のテレビジョン信号から所望のテレビジョン信号を選局し、映像信号処理部２２に出力する。
【００１５】
この映像信号処理部２２は、入力されたテレビジョン信号に復調処理を施し、Ｒ，Ｇ，Ｂの映像信号を生成する。そして、この映像信号処理部２２から出力されたＲ，Ｇ，Ｂの映像信号は、それぞれ、液晶表示信号処理部２３，２４，２５に供給される。
【００１６】
この液晶表示信号処理部２３，２４，２５は、それぞれ、入力されたＲ，Ｇ，Ｂの映像信号を、後段の前記液晶表示パネル１２，１４，１６での映像表示に対応した液晶表示信号に変換して出力する。これにより、液晶表示パネル１２，１４，１６に各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂの映像信号が表示される。
【００１７】
また、上記映像信号処理部２２は、映像信号に合わせて各光源１１，１３，１５の発光量を調整するための制御信号を、光源制御部２６に出力している。さらに、この光源制御部２６には、上記セット制御部２１から表示モード等に合わせた設定データが供給されている。
【００１８】
そして、この光源制御部２６は、入力された制御信号及び設定データに基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの光源１１，１３，１５を駆動するための光源調整部２７，２８，２９に与える光源調整データをそれぞれ生成し出力する。この光源調整部２７，２８，２９は、それぞれ、入力された光源調整データに基づいて光源調整信号を生成し、光源１１，１３，１５に供給して発光させている。
【００１９】
図３は、上記のような構成となされた投射型表示装置の特徴的な動作をまとめたフローチャートを示している。まず、動作が開始されると、ステップＳ１１では、テレビジョン信号受信部２０で選局したテレビジョン信号が映像信号処理部２２に入力される。
【００２０】
すると、映像信号処理部２２は、ステップＳ１２で、入力されたテレビジョン信号からＲ，Ｇ，Ｂの映像信号を復調し、そのレベル調整を実施する。このステップＳ１２で説明する例では、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂの映像信号が、全て一定の増幅率でレベル調整されるように制御している。
【００２１】
そして、映像信号処理部２２でレベル調整されたＲ，Ｇ，Ｂの映像信号は、それぞれ、液晶表示信号処理部２３，２４，２５に供給され、前述したように、液晶表示パネル１２，１４，１６に表示させるための液晶表示信号が生成される。
【００２２】
その後、液晶表示信号処理部２３，２４，２５は、それぞれ、ステップＳ１３で、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂの液晶表示信号に対してレベル調整を実施する。このステップＳ１３で説明する例では、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂの液晶表示信号のレベルを映像信号と同等のレベルに調整している。
【００２３】
次に、映像信号処理部２２は、ステップＳ１４で、各光源１１，１３，１５の発光量を調整するための制御信号を光源制御部２６に出力する。この光源制御部２６は、入力された制御信号及びセット制御部２１から供給される設定データに基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの光源調整データを生成し、光源調整部２７，２８，２９に出力する。
【００２４】
すると、光源調整部２７，２８，２９は、ステップＳ１５で、入力された光源調整データに基づいてＲ，Ｇ，Ｂの光源調整信号を生成し、光源１１，１３，１５に出力している。これにより、映像信号に応じて、光源１１，１３，１５の発光量をそれぞれ独立して可変することが可能となる。
【００２５】
このステップＳ１５で説明する例では、図２に示すように、色成分Ｇの光源調整信号のレベルが、他の色成分Ｒ，Ｂの光源調整信号のレベルに比して低く制御されている。このことは、光源１３の発光量、つまりＧの輝度レベルを、他の光源１１，１５の発光量、つまりＲ，Ｂの輝度レベルよりも低く調整したことを意味する。これにより、各液晶パネル１２，１４，１６の液晶の特性に応じて輝度レベルを調整することができ、Ｒ，Ｇ，Ｂを均一に表示させることが可能となる。
【００２６】
すなわち、上記光源制御部２６及び光源調整部２７，２８，２９は、各光源１１，１３，１５の発光量をそれぞれ独立に制御する制御部を構成していることになる。
【００２７】
上記した実施の形態によれば、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂに対応して設置された液晶表示パネル１２，１４，１６に与える液晶表示信号によって、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度レベルを制御することに加えて、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応して設置された光源１１，１３，１５自体の発光量をそれぞれ独立に変化させて、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度レベルを制御可能としている。
【００２８】
このように、２種類の輝度調整手段を適宜組み合わせてＲ，Ｇ，Ｂの輝度レベルを制御可能とすることにより、今までにない表示映像の輝度制御を行なうことが可能になる。これにより、前記スクリーン１９上に表示される映像の品位を、簡易な構成で容易に向上させることができるようになる。
【００２９】
また、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂに対応して設置された光源１１，１３，１５の発光量を独立に可変することによる、ホワイトバランス調整、及び輝度調整等を行なうことができる。
【００３０】
さらに、Ｒ，Ｇ，Ｂの光源１１，１３，１５の発光量を、表示される映像信号に合わせてダイナミックに調整することができる。例えば暗い映像表示のときには、それに比例して光源光量を下げることで、より暗い映像を表示することができる。
【００３１】
また、予め設定した映像表示モードに合わせて輝度調整等を行うこともできる。即ち、シアターモードでは例えば青色や赤色をより強くした方が映画館で見る映像に近くなるため、表示モードに応じて特定の光源の光量を制御すれば、好みの色再現ができる。
【００３２】
また、光源１１，１３，１５の発光量を制御して輝度調整を行なうことにより、映像信号のダイナミックレンジを有効使用することができる。さらに、光源１１，１３，１５の発光量を制御しているので、今までのように光源を最大の発光量で駆動している状態に比して、消費電力を削減することができる。
【００３３】
次に、図４は、本発明の投射型表示装置の他の実施形態を示している。図４は光学系を主体に説明しているが、信号処理系は図２と同様である。
【００３４】
すなわち、この実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するレーザー光源３０，３１，３２を有し、レーザー光源３０，３１，３２からの光は、光ファイバケーブル３３を介して伝送するようにしている。光ファイバケーブル３３の出力光は集光レンズ３４を透過した後、クロスダイクロイックミラー３５により色成分Ｒ，Ｇと色成分Ｂとに分離される。
【００３５】
このうち、色成分Ｒ，Ｇの光は、ミラー３６によって反射された後、ダイクロイックミラー３７によって、ＲとＧの色成分に分離される。そして、Ｒの光は、ビームスプリッタ３８を介して液晶表示パネル３９に照射され、Ｒに対応した映像表示に供される。また、色成分Ｇの光は、ビームスプリッタ４０を介して液晶表示パネル４１に照射され、Ｇに対応した映像表示に供される。
【００３６】
一方、上記クロスダイクロイックミラー３５によって分離された色成分Ｂの光は、ミラー４２によって反射された後、ビームスプリッタ４３を介して液晶表示パネル４４に照射され、Ｂに対応した映像表示に供される。
【００３７】
各液晶表示パネル３９，４１，４４は入射した光をＲ，Ｇ，Ｂの映像信号で変調したのちビームスプリッタ３８，４０，４３へ反射するもので、各液晶表示パネル３９，４１，４４から出射されたＲ，Ｇ，Ｂに対応した映像光は、それぞれビームスプリッタ３８，４０，４３を介してクロスプリズム４５に供給され合成される。
【００３８】
その後、クロスプリズム４５にて合成されたＲ，Ｇ，Ｂの映像光が、投射レンズ４６に入射され、この投射レンズ４６からスクリーン４７に拡散投射されることにより、映像表示が行なわれる。
【００３９】
このような光学系を備えた投射型表示装置においても、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応して設置された光源３０〜３２の発光量をそれぞれ独立に変化させて、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度レベルを制御可能とし、上記と同様な効果を得ることが可能となる。
【００４０】
なお、この発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、スクリーンに表示される映像の品位を、簡易な構成で容易に向上させることを可能とした投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、投射型表示装置の光学系を説明するために示す図。
【図２】同実施の形態における投射型表示装置の信号処理系を説明するために示すブロック構成図。
【図３】同実施の形態における投射型表示装置の特徴的な動作を説明するために示すフローチャート。
【図４】同実施の形態における投射型表示装置の光学系の他の例を説明するために示す図。
【符号の説明】
１１，１３，１５…光源、
１２，１４，１６…液晶表示パネル、
１７…クロスプリズム、
１８…投射レンズ、
１９…スクリーン、
２０…テレビジョン信号受信部、
２１…セット制御部、
２２…映像信号処理部、
２３〜２５…液晶表示信号処理部、
２６〜２８…光源制御部、
２９…光源調整部、
３０〜３２…光源、
３３…光ファイバケーブル、
３４…集光レンズ、
３５…クロスダイクロイックミラー、
３６，４２…ミラー、
３７…ダイクロイックミラー
３８，４０，４３…ビームスプリッタ、
３９，４１，４４…液晶表示パネル、
４５…クロスプリズム、
４６…投射レンズ、
４７…スクリーン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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