(57)【要約】【課題】  液晶表示装置において、特別な設備や工程を有することなく液晶表示素子の温度変化による色変動を制御することができる電気調整手段を行う。【解決手段】  液晶表示素子を使用した液晶表示装置であって、前記液晶表示素子の温度を検出する温度検出手段を有し、前記液晶表示素子の温度を変動させる温度変動手段より、前記液晶表示素子の温度を変化させ、少なくとも２つ以上の温度において、それぞれ前記液晶表示素子の電気光学特性の調整を行い、前記少なくとも２つ以上のそれぞれの温度での前記電気光学特性の調整結果より、前記液晶表示素子の温度に応じて、電気光学特性が略最適な値になる調整を行うことを特徴とする。【選択図】  図１
2012247448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子を使用した液晶表示装置であって、前記液晶表示素子の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記液晶表示素子の温度を変動させる温度変動手段より、前記液晶表示素子の温度を変化させ、
少なくとも２つ以上の温度において、それぞれ前記液晶表示素子の電気光学特性の調整を行い、
前記少なくとも２つ以上のそれぞれの温度での前記電気光学特性の調整結果より、
前記液晶表示素子の温度に応じて、前記電気光学特性が適切な値になる調整を行うことを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項２】
前記温度変動手段は、光源の明るさを変動させることであることを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記温度変動手段は、前記液晶表示素子の冷却効率を変動させることであることを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記温度変動手段は、前記液晶表示素子を加熱部材で加熱することであることを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶表示素子を使用した液晶表示装置での電気調整手段であって、前記液晶表示素子の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記液晶表示素子の温度を変動させる温度変動手段より、前記液晶表示素子の温度を変化させ、
少なくとも２つ以上の温度において、それぞれ前記液晶表示素子の電気光学特性の調整を行い、
前記少なくとも２つ以上のそれぞれの温度での前記電気光学特性の調整結果より、前記液晶表示素子の温度に応じて、電気光学特性が適切な値になる調整をする調整手段を有することを特徴とする、液晶表示装置の電気調整手段。
【請求項６】
前記温度変動手段は、光源の明るさを変動させることであることを特徴とする、請求項５に記載の液晶表示装置の電気調整手段。
【請求項７】
前記温度変動手段は、前記液晶表示素子の冷却効率を変動させることであることを特徴とする、請求項５に記載の液晶表示装置の電気調整手段。
【請求項８】
前記温度変動手段は、前記液晶表示素子を加熱部材で加熱することであることを特徴とする、請求項５に記載の液晶表示装置の電気調整手段。
【請求項９】
前記温度変動手段は、前記液晶表示装置の周辺を覆うことにより冷却効率を変動させることであることを特徴とする、請求項５に記載の液晶表示装置の電気調整手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関してであり、特に液晶プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射型表示装置の画像変調手段として液晶表示素子を用いた液晶プロジェクタがある。液晶プロジェクタに用いる液晶表示素子としては、例えば透明電極を有する第１の透明基板と、画素を形成する透明電極及び配線，スイッチング素子等を有する第２の透明基板との間に誘電異方性が正のネマチック液晶を封入する。そして、液晶分子長軸を２枚のガラス基板間で連続的に９０°ねじった、いわゆるＴＮ（Twisted Nematic）液晶表示素子が用いられている。また、このような透過型の液晶表示素子の他に、透明電極を有する透明基板と、一方の基板に反射電極と配線、スイッチング素子等有する回路基板との間に誘電異方性が負のネマチック液晶を封入する。そして、液晶分子長軸を２枚の基板間に対してほぼ垂直にホメオトロピック配向させた、いわゆるＶＡＮ（Vertical Alignment Nematic）液晶型の反射型液晶表示素子を用いているものもある。
【０００３】
液晶表示素子としては、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）効果を利用し、液晶層を通過する光波動に対してリタデーションを与えて、光波動の偏光状態を変化させる作用を制御して画像を形成する方法が主に用いられる。
【０００４】
一般的な液晶表示素子の設計は、入射光をポラライザ等の偏光制御手段を介して波動の偏波を所定方向の直線偏光状態にした光波動を入射させ、この所定方向に振動する直線偏光状態の光が通過するときに、偏光変調を行う。例えばノーマリーホワイトを基準とする液晶表示素子は、液晶層へ電圧無印加状態で、入射光波長（ある光波長帯域の重心波長）において半波長だけのリタデーションを与えるよう設計されている。また、ノーマリーブラックを基準とする液晶素子は、液晶層へ電圧無印加状態で、入射光波長において与えるリタデーションを極小とし、液晶層へ所定電圧を印加した状態にて半波長だけのリタデーションを与えるよう設計されている。半波長のリタデーションを与えられた光は、入射する前の直線偏光の振動方向と直角の方向に振動方向が変換されて出射することとなる。その後、入射側に配された偏光制御手段とクロスニコル配置をとるポラライザ等の偏光制御手段を出射側に配することで偏光状態を選択し、選択された光は透過することとなるよう構成されている。この設計に対して、ＥＣＢ効果を用いて、液晶層に印加する電圧を制御すると、液晶分子はチルト動作を起こし、液晶層厚方向の複屈折量が減少または増加する。そのため、液晶層を通過した光波動は、液晶層印加電圧に応じて楕円偏光状態となり、光出射側に配された偏光制御手段によって、振動方向が直交変換されなかった光成分が遮断されて、入射光の強度を変調するように構成されている。
【０００５】
上記のような液晶表示装置において、液晶表示素子に光が照射されることにより、照射された光の一部が液晶表示素子に吸収されることで温度が上昇していく。また、環境温度の変化や設置環境などによっても液晶表示素子の温度は変化していく。更には、液晶表示装置において、明るさや画質を変化させる表示モードの変更機能を持たせることが一般的となり、そのモードに応じて液晶表示素子の温度が変化する。更に厳密には、表示している画像などによっても、液晶表示素子の消費電力の差が発生したり、光源からの光が液晶表示装置に内にこもる事によっても、液晶表示素子の温度は変化する。
【０００６】
また、液晶表示素子は温度によって電気光学特性が変化してしまうことが知られている。これは、液晶分子の屈折率異方性の温度依存性や、温度の変化によるセルギャップ変化によって液晶層に印加される実行電界が変化、さらには液晶分子の配向状態の温度による変化など様々な要因の重ね合わせによって発生してしまう。
【０００７】
従って、液晶表示素子の温度が変化することにより、液晶表示装置が表示している画像の明るさや色などが変化することで画質の劣化が発生してしまう。従って、より高品位の画像を提供する液晶表示装置においては、これらの温度変化に対して常に温度補償を行うことが必要とされてくる。
【０００８】
そこで、液晶表示素子の温度を検出して、液晶表示素子の温度が変化することによって発生したリタデーションの変化を、液晶表示素子に印加する信号電圧の振幅を変化させ、補償する方法が知られている。（例えば特許文献１、２、３を参照のこと）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第2589567号明細書
【特許文献２】特許第2924073号明細書
【特許文献３】特開平3-18823号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、実際に液晶表示素子の温度によるリタデーションの変化を液晶表示素子に印加する信号電圧の振幅を変化させ補償する場合、その信号電圧の振幅の変化量は、液晶表示素子ごと、更には液晶表示装置ごとでもそれぞれ異なっている。
【００１１】
これは、先ほど記載したように、液晶分子の屈折率異方性の温度依存性や、温度の変化によるセルギャップ変化によって液晶層に印加される実行電界が変化してしまう。さらには液晶分子の配向状態の温度による変化など様々な要因の重ね合わせによって、液晶表示素子の温度によるリタデーションの変化は発生しており、液晶表示素子の製造ばらつきによって、この温度によるリタデーションの変化量が異なってしまうからである。
【００１２】
従って、温度によるリタデーションの変化量を精度良く補正するためには、液晶表示装置個別に最適な補正量を求める必要がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、液晶表示装置において、特別な設備や工程を有することなく液晶表示素子の温度変化による色変動を制御することができる電気調整手段を行うことを可能とした、液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、
液晶表示素子を使用した液晶表示装置であって、前記液晶表示素子の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記液晶表示素子の温度を変動させる温度変動手段より、前記液晶表示素子の温度を変化させ、
少なくとも２つ以上の温度において、それぞれ前記液晶表示素子の電気光学特性の調整を行い、
前記少なくとも２つ以上のそれぞれの温度での前記電気光学特性の調整結果より、
前記液晶表示素子の温度に応じて、電気光学特性が略最適な値になる調整を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、液晶表示装置において、特別な設備や工程を有することなく液晶表示素子の温度変化による色変動を制御することができる電気調整手段を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態の液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態の液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態の液晶表示装置における液晶表示素子の温度による電気光学特性の調整を行うフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態の液晶表示素子の電気光学特性を模式的に示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態の液晶表示素子の電気光学特性を調整した後の外部入力機器等からの入力階調に対する液晶表示装置の明るさ特性を模式的に示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態の液晶表示素子のガンマ値テーブルを模式的に示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態の液晶表示素子のT1  T2温度における電気光学特性を模式的に示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態の液晶表示素子のT1  T2温度におけるガンマ値テーブルを模式的に示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態の液晶表示素子のT1  T2温度におけるガンマ値テーブルより、T1からT2へ液晶表示素子の温度変化による、ガンマ値テーブルの変化量を模式的に示すグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態のT1からT2へ液晶表示素子の温度変化による、ガンマ値テーブルの変化量より関数化を行う手法を模式的に示すグラフである。
【図１２】ΔLUT(T3-T1)の液晶印加信号電圧補正量と入力階調との関係を模式的に示すグラフである。
【図１３】赤色用、緑色用、青色用それぞれの反射型液晶表示素子の液晶印加信号電圧と入力階調との関係を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例である液晶表示装置１を説明する。ここで、図２は、液晶表示装置１を示す構成図である。
【００１８】
液晶表示装置１は、画像をスクリーン２００に表示する機能を有する。液晶表示装置１は、本実施例では、反射型液晶表示素子（反射型液晶表示素子等の画像形成素子）を搭載した投射型液晶表示装置である。液晶表示装置１は、筐体１ａと、ランプ１０と、照明光学系２０と、色分解合成光学系３０と、投射レンズ光学系４０と、液晶表示素子５０と、記憶部６０と、制御部７０を有する。
【００１９】
筐体１ａは、液晶表示装置１を構成する部材を固定し収納する。筐体１ａは、本実施例では、矩形状の立方体である。また、筐体１ａは、投射レンズ光学系４０の一部が、外部に露出している。そして、筐体１ａは、例えば、液晶表示装置１の傾きを調整する調整機構を有している。尚、投射レンズ光学系４０の一部は、本実施例では、外部に露出しているが、筐体１ａ内に収納されていてもよい。
【００２０】
ランプ１０は、光を生成する機能を有する。ランプ１０は、発光管１１と、リフレクタ１２とを有する。この場合、γは、液晶表示装置１の光軸である。
【００２１】
発光管１１は、連続スペクトルで、白色光を発光する機能を有する。発光管１１は、図示しない電源供給部によって電源を供給している。
【００２２】
リフレクタ１２は、発光管１１からの光を所定の方向に集光する機能を有する。そのため、リフレクタ１２は、反射率の高いミラー等によって構成されており、半球形状を有する。
【００２３】
照明光学系２０は、ランプ１０からの光を色分解合成光学系３０に伝達する機能を有する。照明光学系２０は、シリンダアレイ２１及び２２と、紫外線吸収フィルタ２３と、偏光変換素子２４と、フロントコンプレッサ２５と、全反射ミラー２６と、コンデンサーレンズ２７と、リアコンプレッサ２８とを有する。
【００２４】
シリンダアレイ２１及び２２は、カメラ、検出器、走査装置内等に組み込まれている感光素子の複合体である。シリンダアレイ２１は、光軸γに対して垂直方向に屈折力を有するレンズアレイである。シリンダアレイ２２は、シリンダアレイ２１の個々のレンズに対応したレンズアレイを有する。本実施例では、シリンダアレイ２１は、ランプ１０の前方に配置され、シリンダアレイ２２は、後述する紫外線吸収フィルタ２３の前方に配置される。
【００２５】
紫外線吸収フィルタ２３は、紫外線を吸収する機能を有する。紫外線吸収フィルタ２３は、シリンダアレイ２１とシリンダアレイ２２との間に配置される。
【００２６】
偏光変換素子２４は、無偏光光を所定の偏光光に変換する機能を有する。偏光変換素子２４は、シリンダアレイ２２の前方に配置される。
【００２７】
フロントコンプレッサ２５は、水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されている。フロントコンプレッサ２５は、偏光変換素子２４の前方に配置される。
【００２８】
全反射ミラー２６は、ランプ１０からの光を反射する機能を有する。全反射ミラー２６は、本実施例では、光軸を９０度変換する。全反射ミラー２６は、フロントコンプレッサ２５の前方に配置される。
【００２９】
コンデンサーレンズ２７は、ランプ１０からの光を集め、投影レンズの瞳内に光源の像を結ばせることによって、物体を均等に照明する。コンデンサーレンズ２７は、全反射ミラー２６の前方に配置される。
【００３０】
リアコンプレッサ２８は、水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されている。リアコンプレッサ２８は、コンデンサーレンズ２７の前方に配置されている。
【００３１】
色分解合成光学系３０は、ランプ１０からの光を分解及び合成する機能を有する。色分解合成光学系３０は、ダイクロイックミラー３１と、偏光板３２と、偏光ビームスプリッター３３と、１／４波長板３５と、色選択性位相差板３６とを有する。
【００３２】
ダイクロイックミラー３１は、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過する。ダイクロイックミラー３１は、リアコンプレッサ２８の前面に配置される。
【００３３】
偏光板３２は、Ｓ偏光光のみを透過させる機能を有する。偏光板３２は、偏光板３２ａ、３２ｂ及び３２ｃとを有する。偏光板３２ａは、透明基板に偏光素子を貼り合わせた緑用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光光のみ透過する。偏光板３２ａは、ダイクロイックミラー３１の前方に配置されている。偏光板３２ｂは、透明基板に偏光素子を貼り合わせた赤青用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光光のみ透過する。偏光板３２ｂは、ダイクロイックミラー３１の前方に配置されている。偏光板３２ｃは、透明基板に偏光素子を貼り合わせた赤青用の出射側偏光板（偏光素子）であり、Ｓ偏光のみを透過する。
【００３４】
偏光ビームスプリッター３３は、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する。偏光ビームスプリッター３３は、偏光分離面を有する。偏光ビームスプリッター３３は、偏光ビームスプリッター３３ａ、３３ｂ及び３３ｃを有する。偏光ビームスプリッター３３ａは、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する。偏光ビームスプリッター３３ａは、偏光板３２ａの前面に配置される。偏光ビームスプリッター３３ｂは、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する。偏光ビームスプリッター３３ｂは、色選択性位相差板３６ａの前面に配置される。偏光ビームスプリッター３３ｃは、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する。偏光ビームスプリッター３３ｃは、偏光ビームスプリッター３３ａの前面に配置される。
【００３５】
１／４波長板３５は、位相差を与える機能を有する。１／４波長板３５は、１／４波長板３５Ｒ、３５Ｇ及び３５Ｂとを有する。１／４波長板３５Ｒは、偏光ビームスプリッター３３ｂと後述する液晶表示素子５０Ｒとの間に配置される。１／４波長板３５Ｇは、偏光ビームスプリッター３３ａと後述する液晶表示素子５０Ｇとの間に配置される。１／４波長板３５Ｂは、偏光ビームスプリッター３３ｂと後述する液晶表示素子５０Ｂとの間に配置される。
【００３６】
色選択性位相差板３６は、特定の光の偏光方向を９０度変換する機能を有する。色選択性位相差板３６ａは、青色の光の偏光方向を９０度変換し、赤色の光の偏光方向は変換しない。色選択性位相差板３６ａは、偏光板３２ｂと偏光ビームスプリッター３３ｂとの間に配置される。色選択性位相差板３６ｂは、赤色の光の偏光方向を９０度変換し、青色の光の偏光方向は変換しない。色選択性位相差板３６ｂは、偏光板３２ｃと偏光ビームスプリッター３３ｂとの間に配置される。
【００３７】
投射レンズ光学系（投射手段）４０は、照明光学系２０及び色分解合成光学系３０を介したランプ１０からの光を照射する。投射レンズ光学系４０は、鏡筒４０ａに図示しない複数の光学素子で構成されている。
【００３８】
本実施例として、図３に示すように液晶表示装置１に、液晶表示素子５０と液晶表示素子の温度を測定する温度センサ８０と、液晶表示素子５０の温度変動手段９０と、温度センサ８０の出力に応じてガンマ値テーブルを補正する値を所有するガンマ値温度補正関数メモリ６１、さらには、明るさや画質を変化させる表示モードに応じたガンマ値テーブルを所有するガンマ値テーブルメモリ６２、ガンマ値テーブルメモリ６２の値と、温度センサ８０の出力に応じたガンマ値テーブルを補正する値を所有するガンマ値温度補正関数メモリ６１の出力とを演算するガンマ値温度補正演算回路７４、その演算結果を一時的に保管するバッファメモリ６３、そのメモリから値を受け取り、その値を温度に応じたガンマ値テーブルメモリ７２に記憶する画像生成部７１、そしてこれら液晶表示素子５０を制御する制御部７０、また上記各種メモリを所有している記憶部６０を所有している。
【００３９】
液晶表示装置１は外部の入力機器３００などから入力された入力信号を、画像生成部７１に所有している液晶表示素子の温度に応じたガンマ値テーブル７２を用いて演算する。そして、演算後の出力をDAコンバーター７３でアナログ電圧に変換し、液晶表示素子５０に印加し、画像を変調し、変調された画像を投影する。
【００４０】
従って、外部入力機器３００からの入力画像に略等しい画像を液晶表示装置１で投影するために、ガンマ値テーブル７２を液晶表示装置それぞれ個別に適したテーブルとして求める必要がある。そのためには、液晶表示素子５０の温度に応じて、外部入力機器３００の入力画像に略等しい画像を液晶表示装置１で投影できるガンマ値テーブル７２となるようにガンマ値温度補正関数メモリ６１とガンマ値テーブルメモリ６２の値を求める必要がある。
【００４１】
液晶表示装置１において、以下ガンマ値テーブルメモリ６２とガンマ値温度補正関数メモリ６１に値を求める手段について図４に記載のフローチャートに従い説明する。
【００４２】
液晶表示装置１において、液晶表示装置１に接続した調整部４００より制御部７０に調整開始信号を与える。（Step１）制御部７０が調整開始信号を受信すると、制御部７０にて温度センサ８０の値を受信する。このときの温度を調整時の第１温度T1とする。（Step２）次に制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与える。（Step３）その印加信号電圧に応じて液晶表示素子５０が画像変調を行い、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて検出する。投影画像検出装置４５０としては、照度計や輝度計、フォトセンサなどが一般的である。また検出する値として照度、輝度や色度などが一般的である。その検出した値を調整部４００に送信する。（Step４）その後、再度調整部４００より制御部７０に次の階調の液晶印加信号電圧を液晶表示素子５０に印加するよう信号を送信し、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて投影画像を検出し、その検出値を調整部４００に送信する。そして液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step３〜Step４）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step５）。
【００４３】
次に、調整部４００より制御部７０に温度変動信号を送信する。（Step6）そして、制御部７０より温度変動手段９０をONにする。（Step７）温度変動手段として、例えば液晶表示素子５０を冷却しているFANの回転数を変化させる。そして温度変動手段が動作し、液晶表示素子の温度が変化した後で、温度センサ８０の値を制御部７０で受信する。このときの温度を調整時の第２温度T2とする。再度、制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与え、投影画像を投影画像検出装置４５０にてその投影画像を検出し、その検出した値を調整部４００に送信する。そして、液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step２〜Step７）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step８）。
【００４４】
そして、設定された温度条件を全て終了した後、調整処理部４００にて電気調整データを作成する。（Step9）その後、調整処理部４００より記憶部６０に作成した電気調整データを送信し、ガンマ値温度補正関数メモリ６１とガンマ値テーブルメモリ６２に電気調整データを保存し電気調整工程を終了させる。（Step１０）。
【００４５】
一般的な液晶表示素子の電気光学特性の曲線を図５に示す。横軸が液晶印加信号電圧であり、縦軸が明るさである。上記Step３〜Step５を行うことで、図５に示すような、液晶表示素子の電気光学特性を得ることができる。そして図５に示すような特性の液晶表示素子に対して、例えば外部の入力機器３００の入力信号に対して、明るさが例えば図６に示すような特性になるような、逆補正を行うルックアップテーブルを作成する。作成したルックアップテーブルを図７に示す。液晶表示装置において、図７のようなルックアップテーブルをガンマ値テーブルとして記憶することが一般的である。
【００４６】
次に、本実施例における関数メモリ６１とガンマ値テーブルメモリ６２に保存するガンマ値温度補正関数を作成する手段を説明する。例えば第１温度T1での温度センサ８０の値の時に図４記載のフローチャートにおけるStep3〜Step５を実施し、温度センサ８０の温度がT1時の電気光学特性を取得する。次に、温度変動手段９０をONにすることで温度センサ８０の温度を第２温度T2に変化させる。そして、同じく図４記載のフローチャートのおけるStep３〜Step５を実施し、温度センサ８０の温度がT2時の電気光学特性を取得する。それぞれの電気光学特性を図８に示す。そして取得した電気光学特性より、温度センサ８０の温度がT1  T2の時に、外部の入力機器３００の入力信号に対して、明るさが例えば図６に示すような特性に一致するような、逆補正を行うルックアップテーブルを作成する。作成したルックアップテーブルを図９に示す。
【００４７】
そして、温度センサ８０の温度が第１温度T1の時のルックアップテーブルLUT(T1)と、温度センサ８０の温度が第２温度T2の時のルックアップテーブルLUT(T2)より、そのLUT(T1)とLUT(T2)の差分より温度センサ値の変化によるルックアップテーブルの差  ΔLUT(T2-T1)を算出する。図１０にΔLUT(T2-T1)を示す。これは、温度センサ８０の値がT1からT2に変化した場合のLUT（T1）に対する、液晶印加信号電圧の補正量を示している。
【００４８】
そして、図１０に示したΔLUT(T2-T1)を関数化する方法に関して説明する。
【００４９】
関数化の方法としては、例えば図１１に示したようにΔLUT(T2-T1)を複数領域に分割し、それぞれの領域において近似式にて関数化する方法が挙げられる。
【００５０】
本実施例では、ΔLUT(T2-T1)をｎ領域でそれぞれの領域のΔLUT(T2-T1)を二次関数で関数化したが、三次関数でも、指数関数などでも良い。また、複数領域に分割して各領域に代表値を持たせて近似しても良い。また、ΔLUT(T2-T1)をそのままメモリに所有しても良い。
【００５１】
関数化することで、ガンマ値テーブル７２とガンマ値温度補正関数を決定し、温度センサ８０の値に応じたガンマ値テーブルを精度良く算出することができる。
【００５２】
そして、第１温度T1時のLUT(T1)をガンマ値テーブルメモリ６２に、ΔLUT(T2-T1)をガンマ値温度補正関数メモリ６１に保存する。
【００５３】
また本実施例では、２つの温度条件で、ガンマ値温度補正関数を算出する方法について説明したが、２つの温度条件だけでなくも３つ以上の温度条件で電気調整を行うことで、より精度良くガンマ値温度補正関数を決定することができ、温度センサの値に応じたガンマ値テーブルをより精度良く算出できるようになる。
【００５４】
次に、本構成による液晶表示装置１による、温度補償の手段を説明する。
【００５５】
液晶表示装置１を使用している際に、液晶表示素子５０の温度が変化すると、温度センサ８０が現在の液晶表示素子５０の温度を検出し、その値を出力する。
【００５６】
温度センサ８０の出力に応じて、ガンマ値温度補正関数メモリ６１から関数を読出し、現在の使用しているガンマ値テーブル６２の値をガンマ値温度補正関数で、ガンマ値温度補正演算回路７４で演算を行い、その結果をバッファメモリ６３に保管する。
【００５７】
ガンマ値温度補正演算回路７４での演算方法に関して説明する。
【００５８】
始めに、温度センサ８０の値を読み込む。このときの温度をT3とする。ガンマ値温度補正関数メモリにT3を送信し、ΔLUT(T2-T1)の液晶印加信号電圧補正量より、ΔLUT(T3-T1)を作成する。作成方法としては、温度センサ８０の温度に応じて液晶印加信号電圧に対するゲインを関数にて持たせておき、ΔLUT(T2-T1)の液晶印加信号電圧補正量に対して温度センサ８０の温度に応じたゲインを与える方法などが一般的である。すなわちT3＞T2の場合、ΔLUT(T2-T1)の液晶印加信号電圧補正量に対して１以上のゲインを与え、液晶印加信号電圧補正量をΔLUT(T2-T1)の値よりも大きくする。一方、T3＜T2の場合、ΔLUT(T2-T1)の液晶印加信号電圧補正量に対して１以下のゲインを与え、液晶印加信号電圧補正量をΔLUT(T2-T1)の値よりも小さくする。これらの場合のΔLUT(T3-T1)を図１２に示す。ただし、この条件はT1とT2の温度の上下関係や、液晶表示素子の温度によるリタデーションの変化の方向、更にはノーマリーホワイトモードの液晶表示素子とノーマリーブラックの液晶表示素子の場合などで逆の関係にもなり得る。
【００５９】
そして、これらの計算にて得られたΔLUT(T3-T1)と、ガンマ値テーブル６２に保管されているガンマ値テーブルLUT(T1)を足し合わせることで温度センサ８０の値がT3の時のガンマ値テーブルLUT(T3)を算出することができる。
【００６０】
そして、バッファメモリ６３に保管しているガンマ値温度補正テーブルの値の中で、まず赤色用の反射型液晶表示素子の図１３に示している領域１の階調のガンマ値温度補正テーブルの値を画像生成部７１に所有している温度に応じたガンマ値テーブルメモリ７２の値と書き換えていく。次に、緑色用の反射型液晶表示素子の、先ほど赤色用の反射型液晶表示素子のガンマ値温度補正テーブルを書き換えた階調範囲と同一の、領域１の範囲のガンマ値温度補正テーブルの値を画像生成部７１に所有している温度に応じたガンマ値テーブルメモリ７２の値と書き換えていく。次に、青色用の反射型液晶表示素子の、先ほど赤色用の反射型液晶表示素子のガンマ値温度補正テーブルを書き換えた階調範囲と同一の、領域１の範囲のガンマ値温度補正テーブルの値を画像生成部７１に所有している温度に応じたガンマ値テーブルメモリ７２の値と書き換えていく。
【００６１】
カラー画像を構成している全構成色のある階調範囲でのガンマ値温度補正テーブルの値の書き換えが終了したら、次の階調範囲でのガンマ値温度補正テーブルの書き換えを実行する。
【００６２】
すなわち、バッファメモリ６３に保管しているガンマ値温度補正テーブルの値の中で、まず赤色用の反射型液晶表示素子の先ほどとは異なる領域２の階調範囲のガンマ値温度補正テーブルの値を画像生成部７１に所有している温度に応じたガンマ値テーブルメモリ７２の値と書き換えていく。次に、緑色用の反射型液晶表示素子の、赤色用の反射型液晶表示素子のガンマ値温度補正テーブルを書き換えた階調範囲と同一の、領域２の範囲のガンマ値温度補正テーブルの値を画像生成部７１に所有している温度に応じたガンマ値テーブルメモリ７２の値と書き換えていく。次に、青色用の反射型液晶表示素子の、赤色用の反射型液晶表示素子のガンマ値温度補正テーブルを書き換えた階調範囲と同一の、領域２の階調範囲のガンマ値温度補正テーブルの値を画像生成部７１に所有している温度に応じたガンマ値テーブルメモリ７２の値と書き換えていく。
【００６３】
上記の方法で、画像生成部７１に所有している温度に応じたガンマ値テーブルメモリ７２の値を全ての階調範囲である領域４まで、画像表示時の液晶表示素子５０の温度に応じたガンマ値温度補正テーブルに段階的に書き換えを行い、液晶表示装置１の電気光学特性の温度補償を行う。
【００６４】
［実施例２］
第二の実施例として、液晶表示装置１において、液晶表示装置１に接続した調整部４００より制御部７０に調整開始信号を与える。（Step１）制御部７０が調整開始信号を受信すると、制御部７０にて温度センサ８０の値を受信する。このときの温度を調整時の第１温度T1とする。（Step２）次に制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与える。（Step３）その印加信号電圧に応じて液晶表示素子５０が画像変調を行い、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて検出する。投影画像検出装置４５０としては、照度計や輝度計、フォトセンサなどが一般的である。
【００６５】
また検出する値として照度、輝度や色度などが一般的である。その検出した値を調整部４００に送信する。（Step４）その後、再度調整部４００より制御部７０に次の階調の液晶印加信号電圧を液晶表示素子５０に印加するよう信号を送信し、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて投影画像を検出し、その検出値を調整部４００に送信する。そして液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step３〜Step４）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step５）。
【００６６】
次に、調整部４００より制御部７０に温度変動信号を送信する。（Step6）そして、制御部７０より温度変動手段９０をONにする。（Step７）温度変動手段として、液晶表示装置１の光源であるランプ１０の出力を変化させる。温度変動手段９０がONになると、ランプ１０の出力を低下させる。その結果、ランプ１０の出力光量が低下し、液晶表示素子５０に照射される光量が低下することによって、液晶表示素子５０の温度が低下する。そして温度変動手段が動作し、液晶表示素子の温度が変化した後で、温度センサ８０の値を制御部７０で受信する。このときの温度を調整時の第２温度T2とする。再度、制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与え、投影画像を投影画像検出装置４５０にてその投影画像を検出し、その検出した値を調整部４００に送信する。そして、液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step２〜Step７）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step８）。
【００６７】
そして、設定された温度条件を全て終了した後、調整処理部４００にて電気調整データを作成する。（Step9）その後、調整処理部４００より記憶部６０に作成した電気調整データを送信し、ガンマ値温度補正関数メモリ６１とガンマ値テーブルメモリ６２に電気調整データを保存し電気調整工程を終了させる。（Step１０）。
【００６８】
本実施例では、温度変動手段９０がONになるとランプ１０の出力を低下させる方法に関して説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、例えばランプ１０の出力を上げても液晶表示素子５０の温度を変化させることができる。また、光源もランプに限らず、LED等の光源でも、出力を変化させることにより液晶表示素子５０の温度を変化させることができ、同様の効果を期待できる。
【００６９】
［実施例３］
第三の実施例として、液晶表示装置１において、液晶表示装置１に接続した調整部４００より制御部７０に調整開始信号を与える。（Step１）制御部７０が調整開始信号を受信すると、制御部７０にて温度センサ８０の値を受信する。このときの温度を調整時の第１温度T1とする。（Step２）次に制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与える。（Step３）その印加信号電圧に応じて液晶表示素子５０が画像変調を行い、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて検出する。投影画像検出装置４５０としては、照度計や輝度計、フォトセンサなどが一般的である。また検出する値として照度、輝度や色度などが一般的である。その検出した値を調整部４００に送信する。（Step４）その後、再度調整部４００より制御部７０に次の階調の液晶印加信号電圧を液晶表示素子５０に印加するよう信号を送信し、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて投影画像を検出し、その検出値を調整部４００に送信する。そして液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step３〜Step４）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step５）。
【００７０】
次に、調整部４００より制御部７０に温度変動信号を送信する。（Step6）そして、制御部７０より温度変動手段９０をONにする。（Step７）温度変動手段として、液晶表示素子５０の冷却条件を変化させ、液晶表示素子５０の温度を変化させる。温度変動手段９０がONになると、液晶表示素子５０に風を吹き付けている図示しない冷却FANの回転数を低下させる。その結果、液晶表示素子５０の冷却効率が低下し、液晶表示素子５０の温度が上昇する。そして温度変動手段が動作し、液晶表示素子の温度が変化した後で、温度センサ８０の値を制御部７０で受信する。このときの温度を調整時の第２温度T2とする。再度、制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与え、投影画像を投影画像検出装置４５０にてその投影画像を検出し、その検出した値を調整部４００に送信する。そして、液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step２〜Step７）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step８）。
【００７１】
そして、設定された温度条件を全て終了した後、調整処理部４００にて電気調整データを作成する。（Step9）その後、調整処理部４００より記憶部６０に作成した電気調整データを送信し、ガンマ値温度補正関数メモリ６１とガンマ値テーブルメモリ６２に電気調整データを保存し電気調整工程を終了させる。（Step１０）。
【００７２】
本実施例では、温度変動手段９０がONになるとFANの回転数を低下させ、液晶表示素子５０の温度を上昇させる構成に関して説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、例えば、FANの回転数を増加させ、液晶表示素子５０の温度を低下させても良い。また、液晶表示素子５０に風を吹き付けている導風路の形状を変化させたり、導風路上に障壁を設けて、液晶表示素子５０に吹き付けている風量を変化させても良い。また、液晶表示素子５０を冷却する手段としてペルチェ素子などを使用している場合、ペルチェ素子に印加している電力を変化させ、液晶表示素子５０の冷却効率を変化させることで、液晶表示素子５０の温度を変化させても良い。
【００７３】
また他にも液晶表示素子の冷却効率を変更する手段にて液晶表示素子の温度を変更するのであれば、上記記載の方法に限定されるものではない。
【００７４】
そして、それらの液晶表示素子の冷却効率を変化させることにより液晶表示素子５０の温度を変化させることができ、同様の効果を期待できる。
【００７５】
［実施例４］
第四の実施例として、液晶表示装置１において、液晶表示装置１に接続した調整部４００より制御部７０に調整開始信号を与える。（Step１）制御部７０が調整開始信号を受信すると、制御部７０にて温度センサ８０の値を受信する。このときの温度を調整時の第１温度T1とする。（Step２）次に制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与える。（Step３）その印加信号電圧に応じて液晶表示素子５０が画像変調を行い、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて検出する。投影画像検出装置４５０としては、照度計や輝度計、フォトセンサなどが一般的である。また検出する値として照度、輝度や色度などが一般的である。その検出した値を調整部４００に送信する。（Step４）その後、再度調整部４００より制御部７０に次の階調の液晶印加信号電圧を液晶表示素子５０に印加するよう信号を送信し、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて投影画像を検出し、その検出値を調整部４００に送信する。そして液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step３〜Step４）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step５）。
【００７６】
次に、調整部４００より制御部７０に温度変動信号を送信する。（Step6）そして、制御部７０より温度変動手段９０をONにする。（Step７）温度変動手段として、液晶表示素子５０に接触または近接させた加熱部材を加熱させ、液晶表示素子５０の温度を変化させる。温度変動手段９０がONになると、液晶表示素子５０に接触または近接している加熱部材に電力を供給し、発熱させる。その熱が直接または間接的に液晶表示素子５０を加熱させ、液晶表示素子５０の温度が上昇する。そして温度変動手段が動作し、液晶表示素子の温度が変化した後で、温度センサ８０の値を制御部７０で受信する。このときの温度を調整時の第２温度T2とする。再度、制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与え、投影画像を投影画像検出装置４５０にてその投影画像を検出し、その検出した値を調整部４００に送信する。そして、液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step２〜Step７）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step８）。
【００７７】
そして、設定された温度条件を全て終了した後、調整処理部４００にて電気調整データを作成する。（Step9）その後、調整処理部４００より記憶部６０に作成した電気調整データを送信し、ガンマ値温度補正関数メモリ６１とガンマ値テーブルメモリ６２に電気調整データを保存し電気調整工程を終了させる。（Step１０）。
【００７８】
本実施例では、温度変動手段９０がONになると、加熱部材に電力を供給し発熱させる構成に関して説明したが、液晶表示素子を加熱する手段にて液晶表示素子の温度を変更するのであれば、上記記載の方法に限定されるものではない。
【００７９】
そして、液晶表示素子５０を加熱し温度を変化させることができ、同様の効果を期待できる。
【００８０】
［実施例５］
第五の実施例として、液晶表示装置１において、液晶表示装置１に接続した調整部４００より制御部７０に調整開始信号を与える。（Step１）制御部７０が調整開始信号を受信すると、制御部７０にて温度センサ８０の値を受信する。このときの温度を調整時の第１温度T1とする。（Step２）次に制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与える。（Step３）その印加信号電圧に応じて液晶表示素子５０が画像変調を行い、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて検出する。投影画像検出装置４５０としては、照度計や輝度計、フォトセンサなどが一般的である。また検出する値として照度、輝度や色度などが一般的である。その検出した値を調整部４００に送信する。（Step４）その後、再度調整部４００より制御部７０に次の階調の液晶印加信号電圧を液晶表示素子５０に印加するよう信号を送信し、その投影画像を投影画像検出装置４５０にて投影画像を検出し、その検出値を調整部４００に送信する。そして液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step３〜Step４）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step５）。
【００８１】
次に、調整部４００より制御部７０に温度変動信号を送信する。（Step6）そして、制御部７０より温度変動手段９０をONにする。（Step７）温度変動手段として、液晶表示装置１の周辺を図示しない耐熱性の外装等で覆うことで、液晶表示装置１から発せられる熱を外装内にこもらせ、その結果、液晶表示素子５０の温度を変化させる手段を電気調整時に行う。そして温度変動手段が動作し、液晶表示素子の温度が変化した後で、温度センサ８０の値を制御部７０で受信する。このときの温度を調整時の第２温度T2とする。再度、制御部７０より液晶表示素子５０に液晶印加信号電圧を与え、投影画像を投影画像検出装置４５０にてその投影画像を検出し、その検出した値を調整部４００に送信する。そして、液晶表示装置の全構成色の全階調が終了するまで、上記工程（Step２〜Step７）を繰り返し、それぞれの検出値を調整部４００に送信する。（Step８）。
【００８２】
そして、設定された温度条件を全て終了した後、調整処理部４００にて電気調整データを作成する。（Step9）その後、調整処理部４００より記憶部６０に作成した電気調整データを送信し、ガンマ値温度補正関数メモリ６１とガンマ値テーブルメモリ６２に電気調整データを保存し電気調整工程を終了させる。（Step１０）。
【００８３】
本実施例では、温度変動手段９０がONになると、液晶表示装置１の周辺を図示しない耐熱性の外装等で覆うことで、液晶表示装置１から発せられる熱を外装内にこもらせ、その結果、液晶表示素子５０の温度を変化させる手段を電気調整時に行う構成に関して説明したが、液晶表示装置の周辺を覆うことで、液晶表示素子の温度を変更するのであれば、上記記載の方法に限定されるものではない。
【００８４】
本実施例では、液晶表示素子に印化する信号電圧の振幅の変化によって液晶表示素子の電気光学特性を補償する方法に関して説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、例えば液晶表示素子に印加する信号電圧のパルス幅を変化させることによって電気光学特性を補償してもよい。
【００８５】
また、本実施例ではガンマ値テーブルを用いて液晶表示素子の電気光学特性を補償する方法に関して説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、例えばガンマ値テーブルを関数で表現したガンマ値関数等を変化させることによって、電気光学特性を補償しても良い。
【００８６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００８７】
５０G  G用液晶表示素子
５０R  R用液晶表示素子
５０B  B用液晶表示素子
６０    メモリ部
６１    ガンマ値温度補正関数メモリ
６２    ガンマ値テーブルメモリ
６３    バッファメモリ
７０    制御部
７１    画像生成部
７２    温度に応じたガンマ値テーブルメモリ
７３    DAコンバータ
７４    ガンマ値温度補正演算回路
８０    温度センサ
９０    温度変動手段
３００  入力機器
４００  調整処理部
４５０  投影画像検出装置
【図１】
2012247448.tif 000003
【図２】
2012247448.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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