(57)【要約】【課題】液晶表示装置に照射される光源輝度を検出してフィードバックすることにより安定した映像出力を提供できるようにすること。【解決手段】本発明は、所定の隙間を介して重ね合わされ、その隙間に液晶が封入される一対の基板と、一対の基板のうち一方の基板（例えば、駆動側基板１０）上において、光源から液晶に向けて照射される光の量を検出する光センサ１５とを備える液晶表示装置１である。また、この液晶表示装置１に光源および光センサ１５からの検出信号によって光源を制御する制御部を備えた液晶表示システムである。また、この液晶表示装置１によって映像を投影する液晶プロジェクタでもある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の隙間を介して重ね合わされ、その隙間に液晶が封入される一対の基板と、
前記一対の基板のうち一方の基板上において、光源から前記液晶に向けて照射される光の量を検出する光センサと
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記光センサは、前記液晶によって有効な映像を生成する表示領域の外側で、前記光源から出射される光の照射領域の内側の一部に設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記一対の基板のうち前記液晶を駆動する回路を有する基板に前記光センサが形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記一対の基板のうち前記液晶を駆動する回路を有する半導体基板に前記光センサが形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
透明電極が形成された対向側基板と、
反射電極が形成された駆動側基板と、
前記対向側基板と前記駆動側基板とが所定の隙間を介して重ね合わされた状態で、その隙間に封入される液晶と、
前記駆動側基板の一部で光源からの光が照射される位置に形成される光センサと
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前駆駆動側基板は半導体基板によって形成されている
ことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
所定の隙間を介して重ね合わされ、その隙間に液晶が封入される一対の基板と、
前記液晶に向けて光を照射する光源と、
前記一対の基板のうち一方の基板上において、前記光源からの光の量を検出する光センサと、
前記光センサによって検出した光量に応じて前記光源の光照射量を制御する制御部と
を備えることを特徴とする液晶表示システム。
【請求項８】
前記光源は、固体光源から成る
ことを特徴とする請求項７記載の液晶表示システム。
【請求項９】
所定の隙間を介して重ね合わされ、その隙間に液晶が封入される一対の基板と、
前記液晶に向けて光を照射する光源と、
前記一対の基板のうち一方の基板上において、前記光源からの光の量を検出する光センサと、
前記光センサによって検出した光量に応じて前記液晶の駆動を補正する補正部を備えている
ことを特徴とする液晶表示システム。
【請求項１０】
所定の隙間を介して重ね合わされ、その隙間に液晶が封入される一対の基板と、
前記液晶に向けて光を照射する光源と、
前記一対の基板のうち一方の基板上において、前記光源からの光の量を検出する光センサと、
前記光センサによって検出した光量に応じて前記光源から前記光照射領域に向かう光の量を制御する光量調節部を備えている
ことを特徴とする液晶表示システム。
【請求項１１】
光源から出射される光を液晶表示装置に照射して、その液晶表示装置で生成した映像を光学系を介して投影する液晶プロジェクタにおいて、
前記液晶表示装置を構成する一対の基板のうち一方には、前記光源から前記液晶表示装置の液晶に向けて照射される光の量を検出する光センサが設けられており、
前記光センサによって検出した光量に応じて前記光源から前記液晶表示装置へ照射される光の量が制御される
ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項１２】
前記光源は、固体光源から成る
ことを特徴とする請求項１１記載の液晶プロジェクタ。
【請求項１３】
前記光源および前記液晶表示装置が複数色に対応して設けられており、各液晶表示装置の光センサで検出した光量に応じて各色の光源から前記液晶表示装置へ照射される光の量が各々独立して制御される
ことを特徴とする請求項１１記載の液晶プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶を用いて映像を生成する液晶表示装置および液晶表示システムならびに液晶プロジェクタに関し、特に光源から液晶に向けて照射される光の量に応じた制御を行う液晶表示装置および液晶表示システムならびに液晶プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクションシステムの高精細化、小型化、高輝度化が進むにつれて、そのディスプレイデバイスとして小型高精細が可能であり、なおかつ高い光利用効率が期待できる反射型液晶表示デバイスが注目され、実用化されている。これは、一方に透明電極の形成されたガラス基板、もう一方に例えばＣＭＯＳ半導体回路からなるシリコン基板を駆動素子基板として活用し、これら一対の基板間に液晶を注入したアクティブ型の反射型液晶表示装置である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
シリコン駆動基板の上には、光の反射と液晶への電圧印加を行うための画素電極が配置されており、この画素電極は一般にはＬＳＩプロセスで用いられているアルミニウムを主成分とした金属材料で構成される。
【０００４】
これらの素子では、ガラス基板上に設けられた透明電極とシリコン基板に設けられた画素電極とに電圧を加えることで液晶に対して電圧を印加する。このとき、液晶はそれらの電極間の電位差に応じて液晶の屈折率を変化させ、光学的な特性変化を起こし、入射した光を変調することで階調表示を行う。
【０００５】
このシリコン駆動基板を用いたシリコン反射型液晶表示装置およびこの表示装置を用いたプロジェクションシステムは、年々高輝度、高精細、高画質が求められている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１５６７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、プロジェクタでは、その光学系を見ると分かるように、ランプ等の光源からの光を液晶表示デバイスに照射し、その反射光をスクリーンに投射して像を形成する。この際、液晶表示デバイス面へ照射される光の強度は、ランプ光源の劣化により、時間的に変化したり、またプロジェクタセット内の温度変化などによっても変化するのが一般であり、輝度の変化を検出し、それを光源の電源にフィードバックなどして、輝度を一定に保つなどすることが望まれている。
【０００８】
ランプ等の光源における輝度の変化をモニタするためには、光学系の途中で光を取り出し、その光の輝度変化を感知する素子を用いて検出する方法が考えられる。このシステムでは、ダイクロイック色分離フィルタによってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色に分離された各光路上に例えば５％反射するミラーを設けておき、このミラーで反射した光をセンサによって検出している。
【０００９】
しかし、このような構成では光学系の間に上記のようなミラーやセンサを設ける必要があり、ある程度の大きさを要することや、３色の光の各々に対応するとなると機構も複雑化してコストも上昇するといった問題が生じる。これは、近年のセットの小型化に際し、それを妨げる方向であり、そのような機能を盛り込むことは妥当でない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、所定の隙間を介して重ね合わされ、その隙間に液晶が封入される一対の基板と、一対の基板のうち一方の基板上において、光源から液晶に向けて照射される光の量を検出する光センサとを備える液晶表示装置である。
【００１１】
このような本発明では、液晶が封入される一対の基板のうち一方の基板上に光センサが設けられ、この光センサによって光源から液晶に向けて照射される光を量を検出しているため、液晶への入射光量を的確に検出して光量や表示に対する制御へ反映させることができる。
【００１２】
ここで、光センサとしては、受光量を電気信号に変換できるフォトダイオードを備えた構成であり、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサが好適である。つまり、一対の基板のうち一方がシリコン等の半導体基板によって構成される場合、その半導体基板に形成される液晶駆動用の素子とともにＣＭＯＳセンサ等から成る光センサを組み込むよう形成すれば、別途光センサを設ける構成に比べて工程数の削減やセットの小型化を図ることができる。
【００１３】
光センサの出力は、光源を制御する制御部や、液晶の駆動を補正する補正部、光源から液晶の光照射領域に向かう光の量を制御する光量調整部へ送られる。これにより、光センサで検出した光量に応じて、光源の出力や、液晶の駆動、光路上での光量調整を行うことができるようになる。
【００１４】
特に、本発明は、透明電極が形成された対向側基板と、反射電極が形成された駆動側基板と、対向側基板と駆動側基板とを所定の隙間を介して重ね合わせ、その隙間に封入される液晶と、駆動側基板の一部で光源からの光が照射される位置に形成された光センサとを備えること液晶表示装置である。
【００１５】
この液晶表示装置では、駆動側基板によって液晶の映像を反射出力する反射型液晶表示装置であり、この駆動側基板に光センサが設けられていることによって光源からの入射光量を基板上で検出し、照射光量や液晶駆動の制御に利用できるようになる。
【００１６】
また、本発明の液晶表示システムは、このような液晶表示装置と光源およびこの光源の光照射量を制御する制御部を含む構成によって構築される。しかも、光源がＬＥＤ（Light Emitting Diode）やレーザダイオード等の固体光源から成る場合、光センサによって検出した光量に応じてＬＥＤやレーザ等の固体光源への電流を制御して、的確かつ正確に光量を調整できる。
【００１７】
また、本発明の液晶表示装置は、生成した映像を光学系を介して投影する液晶プロジェクタに用いられる。これにより、特に照射光量の制御に厳しい要件が課される表示システムでも光センサによる光量検出によって液晶への照射光量や液晶駆動を制御して、安定した映像表示を提供できるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
したがって、本発明によれば、光源から液晶に向けて照射される光の量に応じて液晶への照射光量や液晶駆動を最適に制御することが可能となる。また、例えばシリコン反射型液晶表示デバイスにおいて、シリコン駆動基板内に光検出するセンサを集積することにより、デバイスへの光源からの輝度を映像表示と同時に検出でき、光源の輝度の変化に合わせて、その電源のパワーを調整したり、デバイスの透過率を調整したりしてその輝度変化を相殺し、安定した映像を提供することが可能となる。また３色の色の変化を一定に保つこともでき、高画質のカラー映像を安定して表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る液晶表示装置を説明する模式平面図である。すなわち、この液晶表示装置１は、反射型液晶デバイスであり、所定の隙間を介して重ね合わされ、その隙間に液晶を封入する一対の基板と、この一対の基板のうち一方の基板上に設けられる光センサ１５とを備えた構成となっている。
【００２０】
図１は模式平面図であるため、一対の基板のうち駆動側基板１０が示されている。反射型液晶デバイスでは、駆動側基板１０としてシリコン等の半導体基板（半導体膜を形成した基板を含む。）を用い、この基板に半導体プロセス技術によって液晶駆動用のスイッチング素子と、そのスイッチング素子から液晶に電圧を印加する反射電極１４とがマトリクス状に形成される。この反射電極１４の形成範囲が液晶による映像の表示領域Ｓ１となる。また、駆動側基板１０の表示領域Ｓ１の周辺には、スイッチング素子を駆動する走査ドライバ１２やデータドライバ１１、信号取り出しＩ／Ｏラインである電極パッド群１３も形成されている。
【００２１】
駆動側基板１０に対向する基板としてはガラス基板が用いられる。このガラス基板には一様に透明電極が形成されており、駆動側基板１０の反射電極１４に対する対向電極として用いられる。これら駆動側基板１０とガラス基板とが一対の基板として図示しないシール剤を介して貼り合わされ、シール剤の厚さによって構成される基板間ギャップに液晶が封入されることになる。
【００２２】
また、本実施形態の液晶表示装置１では、このような一対の基板のうち、駆動側基板に１０おける表示領域Ｓ１の外側に光センサ１５が形成されている。光センサ１５は、駆動側基板１０に例えばＣＭＯＳセンサとして組み込まれている。ＣＭＯＳセンサは駆動側基板１０にスイッチング素子等を形成するのと同じ半導体プロセス技術によって形成できるため、容易に組み込むことが可能である。
【００２３】
光センサ１５の配置場所としては、表示領域Ｓ１の外側で光照射領域Ｓ２の内側の一部に設けられる。すなわち、光源から照射される光は表示領域Ｓ１より僅かに大きな領域（光照射領域Ｓ２）に照射される。このため、表示する映像に影響がでないよう表示領域Ｓ１の外側で光源からの光が照射される領域に光センサ１５を設ける。
【００２４】
光センサ１５は、デバイスに照射されている光の照度を検出し、その検出した信号をデバイスの電極パッド群１３の一部から取り出すことができる。この信号を用いることで、液晶表示装置１の各種制御に利用できるようになる。
【００２５】
このように、駆動側基板１０に光センサ１５を組み込むことで、光路をミラーで分岐したり、別個に光センサを配置する必要なく、表示領域Ｓ１に照射される光を直接的に検出することができ、セットの小型化とともに精度の高い照射光量検出を行うことが可能となる。
【００２６】
なお、この光センサ１５が配置される部分では光は大部分吸収されるが、センサ表面でわずかに反射された光は偏光変換されないため、光学的には原則出射方向に向かわないことになる。また、この液晶表示装置１をリアプロジェクションのようなディスプレイシステムで用いる場合、表示面の端の部分はオーバスキャンによって表示されない。仮に光センサからの反射光があったとしても、光センサ部分をこの表示部分端のオーバスキャン領域に配置することで、本来のディスプレイには全く影響を与えず、デバイス面に照射されている光の強さを検出することが可能である。
【００２７】
この光センサ１５で検出した光量は電気信号に変換され、電極パッド群１３から例えばフレキシブルケーブルを通して、デバイスの外部に取り出される。そして、図示しない信号処理基板に伝達され、例えば光源の電源などの制御にフィードバックされる。
【００２８】
特に、本実施形態の液晶表示装置１がシリコン反射型液晶デバイスから成る場合、スイッチング素子をシリコンで構成できるため、光センサ１５としてＣＭＯＳセンサを用いれば、ディスプレイ駆動用のスイッチング素子と同じ基板面内に集積して形成することが容易に可能となる。
【００２９】
次に、本実施形態に係る液晶表示装置１のシステムへの適用例を説明する。図２は、本実施形態に係る第１の液晶表示システムを説明する模式図である。この液晶表示システム１００は、上記説明した液晶表示装置１と、この液晶表示装置１に光を照射する光源１０１２と、液晶表示装置１の駆動回路１０５と、光源１０１２から出射される光を液晶表示装置１側へ反射させ、液晶表示装置１で反射される映像光を直進させるビームスプリッタ１０４と、光源１０１２の制御部１０１３とを備えている。
【００３０】
この液晶表示システム１００では、光源１０１２から出射した光をビームスプリッタ１０４で液晶表示装置１側へ反射し、液晶表示装置１の光照射領域Ｓ２（図１参照）に照射する。液晶表示装置１は駆動回路１０５によって駆動され、表示する映像に対応した反射電極１４（図１参照）への電圧印加によって液晶を駆動し、光源１０１２から照射された光の反射率を制御する。この反射率制御によって光源１０１２から照射される光が変調され、それが映像となって出力される。
【００３１】
本実施形態の液晶表示システム１００で用いられる液晶表示装置１には、先に説明したような光センサ１５（図１参照）が設けられているため、光源１０１２から出射され液晶表示装置１に照射される光の量をこの光センサ１５でリアルタイムに検出することができる。光センサ１５で検出した光量の信号（検出信号Ｓ）は光源１０１２の制御部１０１３にフィードバックされる。そして、制御部１０１３では、光センサ１５から送られる光量の検出信号Ｓに基づいて光源１０１２の光量制御を行う。
【００３２】
具体的には、光源１０１２から液晶表示装置１に照射される光の量を一定に保つため、光センサ１５で検出した光量が基準値よりも小さい場合には光源１０１２の出射光量を増加させ、反対に検出した光量が基準値よりも大きい場合には光源１０１２の出射光量を低下させるよう制御部１０１３で光源１０１２を制御する。
【００３３】
ここで、光源１０１２が白色ランプから成る場合、制御部１０１３は光源１０１２への供給電圧の増減によって制御を行う。また、光源１０１２がＬＥＤやレーザダイオードのような固体光源の場合、制御部１０１３は光源１０１２への供給電流の増減によって制御を行う。光源１０１２が固体光源の場合には電流制御によって精度の高い光量調整を行うことが可能である。これにより、環境変化や経時変化等で光源１０１２の出射光量が変動しても、液晶表示装置１へは常に安定した照射光量を保つことが可能となる。
【００３４】
図３は、本実施形態に係る第２の液晶表示システムを説明する模式図である。この液晶表示システム１００は、上記説明した液晶表示装置１と、この液晶表示装置１に光を照射する光源１０１２と、液晶表示装置１の駆動回路１０５と、光源１０１２から出射される光を液晶表示装置１側へ反射させ、液晶表示装置１で反射される映像光を直進させるビームスプリッタ１０４と、液晶の駆動を補正する補正部１０５１とを備えている。
【００３５】
この液晶表示システム１００における映像出力方法は図２に示す第１の液晶表示システムと同じであるが、第２の液晶表示システム１００では、液晶表示装置１の光センサ１５で検出した光量の信号（検出信号Ｓ）を補正部１０５１にフィードバックしている点で相違する。そして、補正部１０５１では、光センサ１５から送られる光量の検出信号Ｓに基づいて駆動回路１０５による液晶の駆動に補正を施している。
【００３６】
具体的には、液晶表示装置１での一定のデータに対する光反射率を一定に保つため、光センサ１５で検出した光量が基準値よりも小さい場合には液晶による反射率を高めるよう駆動回路１０５に補正を与え、反対に検出した光量が基準値よりも大きい場合には液晶による反射率を低くするよう駆動回路１０５に補正を与える。これにより、光源１０１２の光量変化があっても安定した反射率で映像表示を行うことが可能となる。
【００３７】
図４は、本実施形態に係る第３の液晶表示システムを説明する模式図である。この液晶表示システム１００は、上記説明した液晶表示装置１と、この液晶表示装置１に光を照射する光源１０１２と、液晶表示装置１の駆動回路１０５と、光源１０１２から出射される光を液晶表示装置１側へ反射させ、液晶表示装置１で反射される映像光を直進させるビームスプリッタ１０４と、光源１０１２からビームスプリッタ１０４に向かう光路上に設けられ光源１０１２の光量を調整する光量調整部１０２０とを備えている。
【００３８】
この液晶表示システム１００における映像出力方法は図２、図３に示す第１、第２の液晶表示システムと同じであるが、第３の液晶表示システム１００では、液晶表示装置１の光センサ１５で検出した光量の信号（検出信号Ｓ）を光量調整部１０２０にフィードバックしている点で相違する。そして、光量調整部１０２０では、光センサ１５から送られる光量の検出信号Ｓに基づいて光源１０１２から出射される光の量を制御している。
【００３９】
具体的には、液晶表示装置１での一定のデータに対する光反射率を一定に保つため、光センサ１５で検出した光量が基準値よりも小さい場合には光源１０１２から出射される光の透過量を増加させるよう光量調整部１０２０で制御し、反対に検出した光量が基準値よりも大きい場合には光源１０１２から出射される光の透過量を低下させるよう光量調整部１０２０で制御する。これにより、光源１０１２の経時変化によって光量変動があっても、液晶表示装置１へは常に安定した照射光量を保つことが可能となる。
【００４０】
次に、本実施形態に係る液晶表示装置の液晶プロジェクタへの適用について説明する。図５は、本実施形態の液晶表示装置を用いた第１の液晶プロジェクタの例を示す模式図である。すなわち、液晶プロジェクタ１０００は、ランプ光源１０１、レンズ部１０２、ダイクロイック色分離フィルタ１０３、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂ、液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂ、駆動回路１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂ、プリズム（ダイクロイックミラー）１０６および投射レンズ１０７を備えた構成となっている。
【００４１】
この液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂとしては上記説明した本実施形態に係る反射型の液晶表示装置を用いているため、図１に示す駆動側基板１０に設けられる反射電極１４としてアルミニウム等の金属を用い、対向側のガラス基板に形成される対向電極として透明電極を用いている。
【００４２】
このシステムでは、ランプ光源１０１から出射した光をレンズ部１０２からダイクロイック色分離フィルタ１０３に送り、ここで２方向へ分離する。２方向へ分離された光は、全反射ミラー１０８、１０９、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂ、ダイクロイックミラー１１０、プリズム１０６によってＲ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）３色に対応した反射型の液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂから成る表示部に各々送られる。
【００４３】
例えば、Ｒ（RED）に対応した液晶表示装置１ｒには、ダイクロイック色分離フィルタ１０３から全反射ミラー１０８、ビームスプリッタ１０４ｒを介してランプ光源１０１からの光が入射し、Ｇ（GREEN）に対応した液晶表示装置１ｇには、ダイクロイック色分離フィルタ１０３から全反射ミラー１０８、ダイクロイックミラー１１０およびビームスプリッタ１０４ｇを介してランプ光源１０１からの光が入射し、Ｂ（BLUE）に対応した液晶表示装置１ｂには、ダイクロイック色分離フィルタ１０３から全反射ミラー１０９、ビームスプリッタ１０４ｂを介してランプ光源１０１からの光が入射する。
【００４４】
各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂは、ダイクロイックミラーであるプリズム１０６の複数の面に各々対応する状態で、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂを介して設けられている。また、各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂは各々対応する駆動回路１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂによって駆動され、入射した光を液晶層で映像にして反射し、プリズム１０６によって合成して投射レンズ１０７に送る。これにより、Ｒ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）３色に対応した映像が図示しないスクリーンに投影され、カラー画像として再現されることになる。
【００４５】
また、各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂには、先に説明したような光センサ１５（図１参照）が設けられているため、ランプ光源１０１から出射され液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂに各々照射される光の量をこの光センサ１５でリアルタイムに検出することができる。光センサ１５で検出した光量の信号（検出信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂ）はランプ光源１０１の制御部１２０にフィードバックされる。そして、制御部１２０では、光センサ１５から送られる光量の検出信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに基づいてランプ光源１０１の光量制御を行う。
【００４６】
具体的には、ランプ光源１０１から液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂに照射される光の量を一定に保つため、光センサ１５で検出した光量が基準値よりも小さい場合にはランプ光源１０１への供給電圧を高めて出射光量を増加させ、反対に検出した光量が基準値よりも大きい場合にはランプ光源１０１への供給電圧を低くして出射光量を低下させるよう制御部１２０で制御する。
【００４７】
これにより、環境変化や経時変化等で光源１０１の出射光量が変動しても、液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂへは常に安定した照射光量を保つことが可能となり、液晶プロジェクタ１０００から安定して映像を提供できるようになる。
【００４８】
図６は、本実施形態の液晶表示装置を用いた第２の液晶プロジェクタの例を示す模式図である。第２の液晶プロジェクタ１０００は、レンズ部１０２、ダイクロイック色分離フィルタ１０３、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂ、液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂ、駆動回路１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂ、プリズム（ダイクロイックミラー）１０６および投射レンズ１０７、制御部１２０を備える点で第１の液晶プロジェクタと同じであるが、ランプ光源１０１の変わりに固体光源１０１０を用いている点で相違する。
【００４９】
固体光源１０１０としては、Ｒ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）の各色に対応したＥＬＤやレーザダイオードを用いる。この固体光源１０１０から出射された光はレンズ部１０２からダイクロイック色分離フィルタ１０３に送られ、ここで２方向へ分岐して、全反射ミラー１０８、１０９、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂ、ダイクロイックミラー１１０、プリズム１０６によってＲ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）３色に対応した反射型の液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂから成る表示部に各々送られる。
【００５０】
例えば、Ｒ（RED）に対応した液晶表示装置１ｒには、ダイクロイック色分離フィルタ１０３から全反射ミラー１０８、ビームスプリッタ１０４ｒを介して固体光源１０１０からのＲ（RED）の光が入射し、Ｇ（GREEN）に対応した液晶表示装置１ｇには、ダイクロイック色分離フィルタ１０３から全反射ミラー１０８、ダイクロイックミラー１１０およびビームスプリッタ１０４ｇを介して固体光源１０１０からのＧ（GREEN）光が入射し、Ｂ（BLUE）に対応した液晶表示装置１ｂには、ダイクロイック色分離フィルタ１０３から全反射ミラー１０９、ビームスプリッタ１０４ｂを介して固体光源１０１０からのＢ（BLUE）光が入射する。
【００５１】
各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂは、ダイクロイックミラーであるプリズム１０６の複数の面に各々対応する状態で、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂを介して設けられている。また、各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂは各々対応する駆動回路１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂによって駆動され、入射した光を液晶層で映像にして反射し、プリズム１０６によって合成して投射レンズ１０７に送る。これにより、Ｒ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）３色に対応した映像が図示しないスクリーンに投影され、カラー画像として再現されることになる。
【００５２】
また、各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂには、先に説明したような光センサ１５（図１参照）が設けられているため、固体光源１０１０から出射され液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂに各々照射される各色の光の量をこの光センサ１５でリアルタイムに検出することができる。光センサ１５で検出した光量の信号（検出信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂ）は固体光源１０１０の制御部１２０にフィードバックされる。そして、制御部１２０では、光センサ１５から送られる各色の光量の検出信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに基づいて固体光源１０１０の対応する各色の光量制御を行う。
【００５３】
光源としてＲＧＢ各色に対応した固体光源１０１０を用いることで、制御部１２０は各色に対応して独立に光量制御を行うことができる。具体的には、各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂの光センサ１５で検出した光量を各々基準値と比較して、その基準値よりも小さい場合には固体光源１０１０の対応する色への供給電流を高めて出射光量を増加させ、反対に検出した光量が基準値よりも大きい場合には固体光源１０１０の対応する色への供給電流を低くして出射光量を低下させるよう制御部１２０で制御する。
【００５４】
これにより、環境変化や経時変化等で固体光源１０１の出射光量が変動しても、液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂへは常に安定した照射光量を保つことが可能となり、液晶プロジェクタ１０００から安定して映像を提供できるようになる。また、固体光源１０１０のＲＧＢ各色の光量を独立して制御できるため、各色のバランスを考慮した制御も可能となる。
【００５５】
図７は、本実施形態の液晶表示装置を用いた第３の液晶プロジェクタの例を示す模式図である。第３の液晶プロジェクタ１０００は、液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂ、駆動回路１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂ、プリズム（ダイクロイックミラー）１０６および投射レンズ１０７、制御部１２０を備える点で第１、第２の液晶プロジェクタと同じであるが、光源がＲ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）各々別個に設けられている点で相違する。
【００５６】
つまり、第３の液晶プロジェクタ１０００では、各色の光源を独立して備えるため、第１、第２の液晶プロジェクタで備えるレンズ部１０２、ダイクロイック色分離フィルタ１０３、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂが不要となっている。
【００５７】
光源は、Ｒ（RED）に対応した光源１０１０ｒ、Ｇ（GREEN）に対応した光源１０１０ｇ、Ｂ（BLUE）に対応した光源１０１０ｂから成り、これらの光源はランプ光源であってもＥＬＤやレーザダイオード等の固体光源であってもよい。なお、ここでは制御性の高さから固体光源を用いるものとする。
【００５８】
ＲＧＢ各色の光源１０１０ｒ、１０１０ｇ、１０１０ｂから出射される各色の光は、各々対応するビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂで反射してＲＧＢ各色に対応した液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂに各々送られる。
【００５９】
例えば、Ｒ（RED）に対応した液晶表示装置１ｒには、光源１０１０ｒからビームスプリッタ１０４ｒを介してＲ（RED）の光が入射し、Ｇ（GREEN）に対応した液晶表示装置１ｇには、光源１０１０ｇからビームスプリッタ１０４ｇを介してＧ（GREEN）光が入射し、Ｂ（BLUE）に対応した液晶表示装置１ｂには、光源１０１０ｂからビームスプリッタ１０４ｂを介してＢ（BLUE）光が入射する。
【００６０】
各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂは各々対応する駆動回路１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂによって駆動され、入射した光を液晶層で映像にして反射し、プリズム１０６によって合成して投射レンズ１０７に送る。これにより、Ｒ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）３色に対応した映像が図示しないスクリーンに投影され、カラー画像として再現されることになる。
【００６１】
また、各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂには、先に説明したような光センサ１５（図１参照）が設けられているため、各光源１０１０ｒ、１０１０ｇ、１０１０ｂから液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂに各々照射される各色の光の量をこの光センサ１５でリアルタイムに検出することができる。光センサ１５で検出した光量の信号（検出信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂ）は各光源１０１０ｒ、１０１０ｇ、１０１０ｂの制御部にフィードバックされる。そして、制御部では、光センサ１５から送られる各色の光量の検出信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂに基づいて各光源１０１０ｒ、１０１０ｇ、１０１０ｂの対応する各色の光量制御を行う。
【００６２】
光源としてＲＧＢ各色別個に設けることで、各制御部は各色に対応して独立に光量制御を行うことができる。具体的には、各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂの光センサ１５で検出した光量を各々基準値と比較して、その基準値よりも小さい場合には該当する光源１０１０ｒ、１０１０ｇ、１０１０ｂへの供給電流を高めて出射光量を増加させ、反対に検出した光量が基準値よりも大きい場合には該当する光源１０１０ｒ、１０１０ｇ、１０１０ｂへの供給電流を低くして出射光量を低下させるよう制御部で制御する。
【００６３】
これにより、環境変化や経時変化等で各光源１０１０ｒ、１０１０ｇ、１０１０ｂの出射光量が変動しても、液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂへは常に安定した照射光量を保つことが可能となり、液晶プロジェクタ１０００から安定して映像を提供できるようになる。また、各光源１０１０ｒ、１０１０ｇ、１０１０ｂの光量を独立して制御できるため、各色のバランスを考慮した制御も可能となる。
【００６４】
図８は、本実施形態の液晶表示装置を用いた第４の液晶プロジェクタの例を示す模式図である。先に説明した第１〜第３の液晶プロジェクタは、ＲＧＢ各色に対応して液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂを備える３板式のシステムであるが、第４の液晶プロジェクタ１０００は、ＲＧＢ各色に対応した各色の発光および駆動をシーケンシャルに行う単板式のシステムである。したがって、第４の液晶プロジェクタ１０００では、３色光源１０１１、ビームスプリッタ１０４、液晶表示装置１、駆動回路１０１および投射レンズ１０７による構成となっており、最も小型化が実現可能である。
【００６５】
３色光源１０１１は、Ｒ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）に対応した光を所定のタイミングで順次繰り返して出力する。この各色の発光のタイミングに合わせて駆動回路１０５が駆動して、液晶表示装置１で各色の映像を順次繰り返し表示する。３色光源１０１１はランプ光源であってもＥＬＤやレーザダイオード等の固体光源であってもよいが、制御性の高さから固体光源を用いるものとする。
【００６６】
この液晶表示装置１には、先に説明したような光センサ１５（図１参照）が設けられているため、３色光源１０１０から液晶表示装置１に各々照射される各色の光の量をこの光センサ１５で順次検出することができる。すなわち、ＲＧＢの光の出射タイミングと同期して、光センサ１５から各色の検出信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂを順次出力し、３色光源１０１１の制御部にフィードバックする。そして、制御部では、光センサ１５から送られる各色の光量の信号（検出信号Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂ）に基づいて３色光源１０１１の対応する各色の光量制御を行う。
【００６７】
具体的には、液晶表示装置１の光センサ１５で順次検出した各色の光量を各々の基準値と比較して、その基準値よりも小さい場合には該当する色の発光時に供給電流を高めてその色の出射光量を増加させ、反対に検出した光量が基準値よりも大きい場合には該当する色の発光時に供給電流を低くしてその色の出射光量を低下させるよう制御部で制御する。
【００６８】
これにより、環境変化や経時変化等で３色光源１０１１の出射光量が変動しても、液晶表示装置１へは常に安定した照射光量を保つことが可能となり、液晶プロジェクタ１０００から安定して映像を提供できるようになる。また、３色光源１０１１の各色の発光量を独立して制御できるため、各色のバランスを考慮した制御も可能となる。
【００６９】
なお、上記説明した本実施形態に係る液晶表示装置は、主として反射型デバイスの例を用いたが、透過型デバイスであっても適用可能であり、この場合は駆動側基板、対向側基板ともにガラス基板を使用し、電極として透明電極を用いるようにすればよい。また、上記実施形態では、光センサを駆動側基板に形成する例を説明したが、対向側基板に設ける構成であっても実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態に係る液晶表示装置を説明する模式平面図である。
【図２】本実施形態に係る第１の液晶表示システムを説明する模式図である。
【図３】本実施形態に係る第２の液晶表示システムを説明する模式図である。
【図４】本実施形態に係る第３の液晶表示システムを説明する模式図である。
【図５】本実施形態の液晶表示装置を用いた第１の液晶プロジェクタの例を示す模式図である。
【図６】本実施形態の液晶表示装置を用いた第２の液晶プロジェクタの例を示す模式図である。
【図７】本実施形態の液晶表示装置を用いた第３の液晶プロジェクタの例を示す模式図である。
【図８】本実施形態の液晶表示装置を用いた第４の液晶プロジェクタの例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１…液晶表示装置、１０…駆動側基板、１１…データドライバ、１２…走査ドライバ、１３…電極パッド群、１４…反射電極、１５…光センサ、１００…液晶表示システム、１０１…ランプ光源、１２０…制御部、１０１２…光源、１０００…液晶プロジェクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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