(57)【要約】【課題】既存の装置構成に加える変化を最小限に留めながら、効率的にフリッカの発生を抑制する制御機能を備えた液晶表示装置を提供すること 【解決手段】光源と、光源からの光を変調し、画像を表示する液晶表示素子と、光源からの光を複数の色光に分離し、各色光に対応する液晶表示素子に導く色分離系と、変調された画像光を合成する色合成系と、合成された画像光を拡大投射する投射レンズと、液晶表示素子からの光を利用するフリッカ検出手段と、前記フリッカ検出手段の出力に基づいて前記液晶表示素子の駆動条件を変更するフリッカ制御手段からなり、前記フリッカ検出手段が色合成系で合成された変調光のうち、投射レンズに導かれない光路の光を利用し、前記フリッカ検出手段の光源側に合成された変調光を拡散させる機能を有していることを特徴とする液晶表示装置。【選択図】  図１
2012155058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
光源からの光を変調し、画像を表示する液晶表示素子と、
光源からの光を複数の色光に分離し、各色光に対応する液晶表示素子に導く色分離系と、
変調された画像光を合成する色合成系と、
合成された画像光を拡大投射する投射レンズと、
液晶表示素子からの光を利用するフリッカ検出手段と、
前記フリッカ検出手段の出力に基づいて前記液晶表示素子の駆動条件を変更するフリッカ制御手段からなり、
前記フリッカ検出手段が色合成系で合成された変調光のうち、投射レンズに導かれない光路の光を利用し、
前記フリッカ検出手段の光源側に、合成された変調光を拡散させる機能を有していることを特徴とする液晶表示装置
【請求項２】
光源と、
光源からの光を変調し、画像を表示する液晶表示素子と、
光源からの光を複数の色光に分離し、各色光に対応する液晶表示素子に導く色分離系と、
変調された画像光を合成する色合成系と、
合成された画像光を拡大投射する投射レンズと、
液晶表示素子からの光を利用するフリッカ検出手段と、
前記フリッカ検出手段の出力に基づいて前記液晶表示素子の駆動条件を変更するフリッカ制御手段からなり、
前記フリッカ検出手段が色合成系で合成された変調光のうち、投射レンズに導かれない光路の光を利用し、
前記フリッカ検出手段が距離を隔てた少なくとも2つの受光部からなることを特徴とする液晶表示装置。
【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、例えば共通電極を有する第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、共通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に対してリタデーションを与えて、光の偏光状態を変化させる作用（変調）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表示素子は、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】
しかし、このＥＣＢ効果を用いて光強度を変調する液晶表示素子においては、液晶層に電圧（電界、電位差）を印加するため、液晶層に存在するイオン性物質が移動する。もし直流電圧を液晶層に与え続けると、イオン性物質が対向する２つの電極のどちらかに引き寄せられてしまう。そうすると、液晶層に与えられた電圧の一部が移動したイオン性物質によって形成される電圧によって相殺されてしまい、所望の強度の電圧を液晶層に与えられなくなってしまう。
【０００６】
この問題を避けるために、一般的には以下のような方法が用いられる。例えば、配列画素のラインごとに印加する電圧の正負極性を反転して特定の周波数で切り替えるライン反転ドライブ方法、配列画素の全てに印加する電圧の正負極性を特定の周波数で反転するフィールド反転ドライブ方法等である。このように液晶層にかかる電圧が一定の極性にならないようにして、イオン性物質の偏在（液晶層内のイオン性物質による電圧の発生）を防止している。
【０００７】
しかしながら、液晶層へ印加する実効電圧（以後液晶層へ印加される実質的な電圧を実効電圧と称する）が変動する要因としては、上記のイオン性物質の移動だけは無い。例えば、絶縁体の非導電性膜（液晶配向膜、反射増強膜、金属溶出防止用の無機パッシベーション膜等）において、電子やホールの電荷そのものがトラッピングされることがある。電子やホールがトラップされてしまうと、膜の界面がチャージアップを引き起こし、この静電帯電によって液晶層への実効電圧が変化してしまうことがある。このように静電帯電が発生してしまった場合、前述の反転ドライブ方法で液晶表示素子を駆動すると、正の電位差（電圧）の絶対値と負の電位差（電圧）の絶対値との間の差が大きくなってしまい、フリッカが発生してしまう。つまり、正の電位差を付与した時の明るさと負の電位差を付与した時の明るさとが互いに異なるようになってしまい、反転ドライブ周波数で明るい画像と暗い画像とが交互に表示されるという現象（フリッカ）が発生する。この現象（フリッカ）は、一般的な１２０Hzで反転するフィールド反転ドライブ方法では、正の電位差の絶対値と負の電位差の絶対値との差が２００ｍＶ以上になると人の目で視認できると言われている。
【０００８】
例えば、特許文献１では、液晶表示装置内に輝度センサを投射光学系に入射しない変調光の光路上に配置し、液晶表示素子の変調光の輝度を検出させ、その輝度の最大値と最小値の差分をフリッカ値として求め、共通電極電圧を変化させ、最小フリッカ値に対応する電圧を設定する方法が提示されている。
【０００９】
特許文献２では、合成プリズムと投射レンズ間に色合成された画像光の輝度を波長域毎に検出する複数の輝度センサ部を配置し、輝度センサの出力に基づいてフリッカが最小となるように、共通電極電圧の大きさを調整する方法が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開2005-221569号公報
【特許文献２】特開2008-26613号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の特許文献に開示された従来技術では、フリッカを検出するためのテストパターンを表示し、液晶表示素子で変調された光を輝度センサーで捉えた出力に基づいてフリッカを減らすように調整を行っている。しかしながら、特許文献1に記載があるように光センサーを投射レンズへ向かう光のうち、レンズの有効径外に配置する場合おいては入射側の光の分布を不必要に拡大する必要がある。結果として、例えば色合成の機能を有する素子のサイズが大きくなるなどの課題がある。また、特許文献2に記載があるように色合成の機能を有する素子の入射光や合成された射出光の通過する面と直交する上面および下面に配置する場合においては、光センサーを分離した色数である３個用意する必要がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、既存の装置構成に加える変化を最小限に留めながら、効率的にフリッカの発生を抑制する制御機能を備え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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、
光源と、光源からの光を変調し、画像を表示する液晶表示素子と、
光源からの光を複数の色光に分離し、各色光に対応する液晶表示素子に導く色分離系と、
変調された画像光を合成する色合成系と、
合成された画像光を拡大投射する投射レンズと、
液晶表示素子からの光を利用するフリッカ検出手段と、
前記フリッカ検出手段の出力に基づいて前記液晶表示素子の駆動条件を変更するフリッカ制御手段からなり、
前記フリッカ検出手段が色合成系で合成された変調光のうち、投射レンズに導かれない光路の光を利用し、
前記フリッカ検出手段の光源側に合成された変調光を拡散させる機能を有していること
を特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、
液晶表示装置において光学構成の変化を最小限に保ったまま、光センサーによる検出が可能となり、フリッカの発生を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第1実施例における光センサー面での照度分布を示す図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の構成図である。
【図３】液晶表示素子の構成を示す断面図である。
【図４】フリッカの発生していない場合の液晶表示素子にかかる実行電圧とその変調光の波形である。
【図５】フリッカの発生している場合の液晶表示素子にかかる実行電圧とその変調光の波形である。
【図６】本発明の第1実施例における合成プリズムの透過率を示す図である。
【図７】本発明の第1実施例における合成プリズムの反射率を示す図である。
【図８】本発明の第１実施例におけるフリッカ検出の手順を示すフローチャートである。
【図９】表示画像検出手段より取得した、フリッカが検出されている液晶表示素子の変調光の光応答波形である。
【図１０】液晶表示素子に印加する共通電極電圧と、その電圧でのフリッカ量の相関性を示す図である。
【図１１】本発明の第2実施例における表示画像検出手段の構成図である。
【図１２】本発明の第2実施例における光センサー面での照度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。図中の１０は光源、１１はリフレクター、１２は第１のフライアイレンズ、１３は第２のフライアイレンズ、１４はＰＳ変換素子、１５はコンデンサーレンズ、１６はダイクロイックミラー、１７はλ/２位相板、１８は第１の偏光ビームスプリッタ、１９はワイヤーグリッド偏光板、２０波長選択性位相板、２１は第２の偏光ビームスプリッタ、２２は合成プリズム、３１は第１の液晶表示素子、３２は第２の液晶表示素子、３３は第３の液晶表示素子、２３は投射レンズを表す。
【００１８】
光源１０からの光束は、リフレクター１１で反射して、第１のフライアイレンズ１２で部分光束を分割される。
【００１９】
部分光束は、第２のフライアイレンズ１３またはＰＳ変換素子１４近傍に集光して、ＰＳ変換素子１４でＰ偏光に揃えられる。
【００２０】
コンデンサーレンズ１５を通過したＰ偏光光は、ダイクロイックミラー１６で緑帯域のＰ偏光光を透過して、青帯域及び赤帯域のＰ偏光光を反射する。また、不要光であるＳ偏光光はダイクロイックミラー１６を反射する。
【００２１】
緑帯域のＰ偏光光は、λ/２位相板１７を透過してＳ偏光になり、第１の偏光ビームスプリッタ１８にＳ偏光で入射する。
【００２２】
第１の偏光ビームスプリッタ１８を反射した緑帯域のＳ偏光光は、第２の液晶表示素子３２で変調される。緑帯域の変調光は、第１の偏光ビームスプリッタ１８を透過して、合成プリズム２２を経て、投射レンズ２３に導かれる。
【００２３】
ダイクロイックミラー１６を反射した青帯域のＳ偏光光、赤帯域のＰ偏光光及び不要光は、ワイヤーグリッド偏光板１９に入射する。青帯域及び赤帯域のＰ偏光光は、ワイヤーグリッド偏光板１９を透過して、不要光はワイヤーグリッド偏光板19で光源側に反射される。
【００２４】
青帯域及び赤帯域のＰ偏光光は、波長選択性位相板２０で赤帯域のＰ偏光はＳ偏光光に変換される。青帯域のＰ偏光光及び赤帯域のＳ偏光光は、第２の偏光ビームスプリッタ２１に入射して、青帯域のＰ偏光光は透過して、赤帯域のＳ偏光光は反射する。
【００２５】
第２の偏光ビームスプリッタ２１を反射した赤帯域のＳ偏光光は、第３の液晶表示素子３３で変調される。赤帯域の変調光は、第２の偏光ビームスプリッタ２１を透過して、合成プリズム２２を経て、投射レンズ２３に導かれる。
【００２６】
第２の偏光ビームスプリッタ２１を透過した赤帯域のＰ偏光光は、第１の液晶表示素子３１で変調される。青帯域の変調光は、第２の偏光ビームスプリッタ２１を反射して、合成プリズム２２を経て、投射レンズ２３に導かれる。
【００２７】
液晶表示素子３１、３２、３３は、ランプ１０からの光を反射すると共に画像を変調する機能を有する。図３に液晶表示素子３０（図２における３１、３２、３３）の構造の断面図を示す。図３に示すように、液晶表示素子３０は対向基板３０１と、液晶材料（液晶層）３０５と、駆動基板３０６とから構成される。液晶材料３０５は対向基板３０１側の配向膜３０４と駆動基板３０６側の配向膜３０７によって所定の角度で配列される。対向基板３０１の表面にはガラス基板３０２が配置されている。駆動基板３０６はSiで構成されるSi基板３０９によって電気的な駆動が行われる。
【００２８】
ここで、画像表示を行う際の液晶表示素子の駆動について簡単に説明する。本実施例の液晶表示装置は、１/６０秒周期（１フレーム）ごとに表示する画像を変化させることが可能であり、１/６０秒ごとの画像信号が液晶表示素子に入力される。その際、本実施例の液晶表示装置は、同一の画像信号に基づいて、同じ大きさの正の電圧と負の電圧を１/１２０秒周期（１フィールド）で液晶層に印加することによって、画像を表示する。すなわち、１/６０秒周期の１フレームの画像信号に基づいて、１/１２０秒周期で液晶層に対して正の電圧を印加して１フィールドの画像を表示し、その後液晶層に同じ大きさの負の電圧を印加して１フィールドの画像を表示する駆動を行っている。このような駆動を行う場合、本来同じ大きさである正の電圧（液晶層に印加される実効電圧、有効電界）と負の電圧との差がある一定値を超えて大きい場合には、フリッカが大きくなり、人間の目にも見えてしまう。
【００２９】
但し、本発明においては、上述のような駆動ばかりではなく、１フレーム＝１フィールドとして液晶表示素子を駆動しても構わない。すなわち、１/６０秒に対応する画像信号ごとに（１/６０秒ごとに）液晶表示素子に印加する電圧を正と負とで入れ替えるように制御しても構わない。その場合、同一の画像を長時間表示する（或いは徐々に変化するような変化が小さい画像を表示する）と、フリッカが人間の目にも見え易くなってしまう。尚、このような駆動を行う場合の、後述する液晶層に印加される実効電圧、つまり液晶層に実際に印加される電圧の正の電圧の絶対値と負の電圧の絶対値は、同一画像を表示し続ける状態での両者の絶対値の差と考える。また、本実施例において、「フリッカ」と言う言葉は、人間の目に見える程度のものだけではなく、人間の目には見えない小さな輝度変化もフリッカと称することとする。
【００３０】
以下、図４（a）乃至図５（b）を参照して、フリッカの発生する原理を説明する。ここで、図４（a）は、液晶層３０５に印加される実効電圧の時間変化を表すグラフであり、図４（b）はそれに対応する輝度の時間変化を示すグラフである。図５（a）は、フリッカが発生している状態の液晶層に印加される実効電圧の時間変化を表すグラフであり、図５（b）はそれに対応する輝度の時間変化を示すグラフである。
【００３１】
まず、液晶層３０５の共通電極３０３側の端部における電位（又は電圧）をα、液晶層３０５の画素電極３０８側の端部における電位（又は電圧）をβとする。ここで、電位βは、電位αに対して相対的に正の値である場合と負の値である場合とがある。電位βが正の値である場合に、液晶層３０５に印加される電位差（つまり”β−α”）と、電位βが負の値である場合に液晶層３０５に印加される電位差（つまり“α−β”）とが互いに等しければフリッカは発生しない。但し、液晶表示素子内の様々な帯電現象によって、液晶層３０５に印加される実効電圧（有効電界）と、両電極間に印加される電圧とが互いに異なる場合がある。つまり、共通電極の電位と液晶層の共通電極側の端部の電位とが互いに異なっていたり、画素電極の電位と液晶層の画素電極側の端部の電位とが互いに異なっていたり、共通電極、画素電極、その他の液晶表示素子の構成部材が帯電していたりする場合がある。このような現象は、液晶表示装置、特に液晶表示素子に照射される光が強い液晶プロジェクタにおいて、顕著に発生する。ここでの帯電現象とは、液晶表示素子内のイオン性物質の移動や構成要素の帯電現象等のことを総称することとする。
【００３２】
ここで、図４（a）にフリッカが発生していない状態での液晶表示素子３０の液晶層に対する実効電圧の波形を示す。このように、実効電圧が正側と負側とで互いに等しくなっていると、図４（b）に示したように画像の明るさが等しくなり、フリッカは発生しない。
【００３３】
次に、図５（a）に実効電圧が正側と負側とで非対称になった（異なる）とき、つまりフリッカが発生しているときの実行電圧の波形を示す。このように、実効電圧が非対称になっていると、図５（b）に示したように、駆動周期毎に明るさが変化してしまい、フリッカが発生する。
【００３４】
また、イオン性物質の移動や基板界面の膜の帯電は、液晶表示素子３０の表示領域全面渡って均一ではない。そのため、表示領域のエリアによってフリッカを抑制する為の共通電極３０３の電位は異なっている。
【００３５】
従来の液晶表示装置において、出荷時にはフリッカが発生しないように、実効電圧が正側と負側とで互いに等しくなるよう調整している。つまり、共通電極の電位、もしくは画素電極の電位を各々調整することで、フリッカを抑制するように駆動条件を調整していた。
しかしながら、液晶表示装置、特に液晶プロジェクタにおいて、使用していくとイオン性物質の偏在やチャージアップが蓄積されることによって、実効電圧の非対称性、すなわちフリッカが発生してしまう。
【００３６】
表示画像検出手段４０は、液晶表示素子３０にて変調した光を検出するための、光センサと光センサの出力よりノイズ成分を除去するためのフィルタ、フィルタを通過した出力をデジタル値に変換するAD変換器を有する。また、制御手段５０より液晶表示素子３０に駆動信号LCsigの共通電極電圧を変化させ、異なる駆動条件での光センサの出力波形を取得する。
【００３７】
また、本実施例では図２に示すように、合成プリズム２２の横に表示画像検出手段４０を配置する。この位置に配置することによって、投射画像を遮ることなく、液晶表示素子３０で変調した光を取得することができる。
【００３８】
偏光ビームスプリッタの膜特性例を図１に示す。図１に記載がある通り、合成プリズム２２の特性は光の入射角度によって異なる。特に角度によって透過率や反射率が急激に変化するカット波長の変化が顕著に表れる。画像表示素子を3個使用し、白色光を分割して3個の液晶表示素子に導き、変調後に再合成をする場合、各色の光路に応じて膜設計がなされる。仮に赤、緑、青に分割する場合は、中間波長である500nmや600nm付近にカット波長を設定する場合がある。
【００３９】
例えば緑光路の光の場合、光センサーに到達する光は合成プリズム２２を透過した光となっている。液晶表示素子３２で変調されたのちに偏光ビームスプリッタ１８を透過し、合成プリズム２２へ入射するのはＳ偏光となっている。図６に合成プリズム２２のＳ偏光の透過特性を示す。図中のL１からL５は合成プリズム２２への入射角度を３°ずつ変更した際の特性をそれぞれ示している。合成プリズムの膜面に対してL１が３９°、L２が４２°、L3が４５°、L４が４８°、L５が５１°となっている。図６によれば合成プリズム２２を透過するＳ偏光は角度が減少するとカット波長が長波長側にずれて透過率が上がる。緑帯域の光は合成プリズム２２に到達する時点で５００nmよりも波長の長い光が多いためにカット波長が長波長側にずれる影響を受け、光センサーに到達する光が多くなる。例えば４９０nmの光の場合、L５で示される５１°入射の光は透過しないため光センサーに到達しないが、L１で示される３９°入射の光はほとんど透過して光センサーで捕らえられることになる。
【００４０】
反対に青光路の光の場合、光センサーに到達する光は合成プリズム２２を反射した光となっている。偏光ビームスプリッタ２１で反射し、合成プリズム２２へ入射するのはＳ偏光となっている。図７に合成プリズム２２のＳ偏光の反射特性を示す。図中のL６からL１０は合成プリズム２２への入射角度を３°ずつ変更した際の特性をそれぞれ示している。合成プリズムの膜面に対してL６が３９°、L７が４２°、L８が４５°、L９が４８°、L１０が５１°となっている。図７によれば合成プリズム２２を反射するＳ偏光は角度が増加するとカット波長が短波長側にずれて反射率が上がる。青帯域の光は合成プリズムに到達する時点で５００nmよりも波長の短い光が多いため、カット波長が短波長側にずれる影響を受け、光センサーに到達する光が多くなる。例えば５００nmの光の場合、L６で示される３９°入射の光は透過しないため光センサーに到達しないが、L１０で示される５１°入射の光はほとんど透過して光センサーで捕らえられることになる。
【００４１】
また、光センサーに到達する光の照度分布を図１に示す。緑光路は490nmでのデータであり、青光路は500nmでのデータである。図１での中心がｘ、ｙともに０となる位置であり液晶表示素子に垂直入射する成分となる。合成プリズム２２の膜面はｙ軸方向に４５°傾いて配置しているので、膜への入射角度が４５°よりも大きければy軸プラス側に分布し、膜への入射角度が４５°よりも小さければy軸マイナス側に分布するという関係にある。つまり、光センサーを配置する面での光強度分布は合成プリズム２２の膜特性を反映しており、図７や図８に示すような膜特性の場合、緑帯域と青帯域の光はy軸方向のプラスとマイナスに分離することになる。このとき、合成プリズム２２の光センサー側端面をすりガラス形状とすることで分布を均一化することで、分離した光ごとに光センサーを用意する必要がない。
【００４２】
なお、今回は緑帯域と青帯域で光センサー面での分布が異なる場合を説明したが、本実施例に限定されるだけではなく、緑帯域と赤帯域で異なる場合など、膜特性が入射角度に依存して変化する場合には同様に色ごとの分布が生じる。いずれの場合も合成プリズム２２端面での分布をすりガラスで拡散させることで良好に光センサーによる信号取得が可能となる。
【００４３】
なお、光センサー面での分布を均一化するための手段として合成プリズム２２の光センサー側端面をすりガラスとするとしたが、これに限定されるものではなく、合成プリズム２２の光センサー側に透過型の拡散素子を設けてもよい。
【００４４】
ここで、図８に記載のフローチャートに沿って、本実施例の動作を説明する。
【００４５】
ユーザーが調整モードを開始する動作を行う（step１）。記憶部60に保存されている共通電極電圧値の初期設定値Vsを読み込む（step2）。そして、制御手段５０にてフリッカを調整するためのテストパターンを表示するように命令を出し、液晶表示素子３０に駆動信号（LCsig）を印加する（step3）。
【００４６】
表示画像検出手段４０にて、液晶表示素子３０の変調光の出力波形を検出する。その検出した出力波形からフリッカ量を検出し、記憶部６０に記憶する（step4）。フリッカ量の解析手法としては、出力波形の振幅をフリッカ量（LVflk）として規定する。表示画像検出手段４０にて検出するフリッカ量が略最小となるまで、制御手段５０にて共通電極電圧を変化させる（step5）。その際、図１０に示すように共通電極電圧（Vcom）を変化させた時のフリッカ量（LVflk）を記憶し、フリッカ量が最小となる共通電極電圧の条件を求める（step6）。フリッカを低減させるためのLCsigの変更手段としては、共通電極電圧を変化させることが一般的であるが、画素電極に印加する信号電圧を変化させても良い。
【００４７】
フリッカを低減させるための共通電極電圧であるフリッカ最小値Vminを、制御手段５０より液晶表示素子３０に印加するように設定を行う（Step7）。そして、調整モードを終了する（step8）。
【００４８】
前述したフリッカ量の解析手法に関して、以下に詳しく説明する。
【００４９】
フリッカを低減させるためのテストパターンの変更手段としては、液晶表示素子３０の共通電極電圧を変化させることが一般的である。従って、フリッカ調整用のテストパターンとして、最もフリッカを検出しやすい明るさ５０％付近のベタ画像を表示し、その時の共通電極電圧を変化させる。その時の表示画像検出手段４０より取得した出力波形を図９に示す。共通電極電圧を変化させると、この出力波形の振幅が異なる。この出力波形の振幅をフリッカ量として評価する。そして、テストパターン表示時の共通電極電圧と出力波形の振幅の関係を図１０に示す。この関係より、フリッカ量が略最小となる共通電極電圧を求める。
【００５０】
なお、step3において調整画像を表示する前に「調整開始」と文字を表示してユーザーに調整モードに入ることを認識させてもよい。あるいはstep7において設定が終了した時点で「調整終了」と表示することで調整期間を知らせてもよいし、調整の開始と終了を共に知らせてもよい。
【００５１】
上記のフローチャートに従えば、調整後の使用状況によらずフリッカ調整ができる。
【００５２】
また、光センサの出力より、液晶表示素子３０の駆動周波数成分をフーリエ変換にて抽出し、その周波数成分の強度をフリッカ量（LVflk）としてもよい。
【００５３】
また、フリッカ制御手段にて液晶表示素子３０のフリッカが低減する駆動手段を求める方法として、本実施例では、表示画像調整手段より液晶表示素子３０の共通電極電圧を変化させ、その時のフリッカ量（LVflk）を計測し、フリッカ量が小さくなる共通電極電圧を求めたが、この方法だけに限定されず、例えば、画素電極電圧を変化させて、フリッカ量が小さくなる共通電極電圧を求めても良い。
【００５４】
また、共通電極電圧を一方向から変化させ、フリッカ量が小さくなる共通電極電圧を求めても良い。さらには、共通電極電圧を２つの異なる電圧にした時フリッカ量と、共通電極電圧とフリッカ量の近似曲線式をフィッティングさせることで、フリッカ量が小さくなる共通電極電圧を求めても良い。
【００５５】
また、液晶表示装置１の電源ONから電源OFFまでの時間が短い場合には、本表示画像調整を行わないようにすることが好ましい。これは、液晶表示素子３０の電気光学特性が安定するまでには時間がかかることが知られており、電気光学特性が安定する前に表示画像調整を行ってしまうと、逆に不適切な調整をされてしまう可能性があるためである。
【００５６】
［実施例２］
実施例1においては光センサー面での分布を均一化するための方策について説明したが、本実施例では照度分布が波長や構成によって異なることを利用した形態について説明する。
【００５７】
なお、実施例１で使用した画像検出手段４０の代わりに画像検出手段８０を使用している点を除いて光学構成は同様のため説明は省略する。
【００５８】
図１１に画像検出手段８０の構成を示す。図１２に第2実施例における光センサー面での照度分布を示す。画像検出手段８０は緑赤光検出光センサー８１と青光検出光センサー８２から構成される。ここで緑赤光検出光センサー８１は少なくとも500nmから700nmまでを測定可能な光センサーであり、青光検出光センサー８２は少なくとも400nmから500nmまでを測定可能な光センサーである。なお、400nmから700nmまで測定可能な光センサー2個を緑赤光検出光センサー８１および青光検出光センサー８２として利用してもよい。
【００５９】
実施例１で説明したように画像検出手段８０の位置における光強度分布は膜特性を反映している。その結果、図１のように青光と緑光でy軸方向のプラス側とマイナス側に強度ピークが分離する。赤光路についても膜特性によって分布が異なるが、図１２に示すように仮に緑光と同様にy軸方向のマイナス側に光強度分布が偏っている場合について説明する。
【００６０】
本実施例では、緑光路を経た光と赤光路を経た光を取得するためにｙ軸方向のマイナス側に緑赤光検出光センサー８１を、青光路を経た光を取得するためにｙ軸方向のプラス側に青光検出光センサー８２を配置する。つまり、実施例１で説明したように拡散させることで必要な光強度を得る代わりに、膜特性に起因する光強度のピークに合わせた光センサー配置とする。図１１で示すように2個の光センサーを配置することでより効率的に信号を取得することが出来る。結果として光センサーに要求される感度の低減が可能となる。また、本方式では膜に対する入射角度の大小で強度ピークが決まるため2箇所以上には分離しない。つまり、必要となる光センサーは2個に抑えることが出来る。
【００６１】
画像検出手段８０で光信号を取得した後の処理フローは実施例１中で図８を用いて説明した部分と同様であるので説明は省略する。
【００６２】
本実施例では赤光路と緑光路の光を同一の光センサー８１、青光路の光をもう一方の光センサー８２で捉える例を示したが、膜特性や光学構成によって分布は異なる。例えば青光路と赤光路の光を同一の光センサーで捉えて、緑光路の光を異なるセンサーで捉えてもよい。
【００６３】
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】
【００６４】
１  液晶表示装置
１０  ランプ
１５  コンデンサレンズ
２２  合成プリズム
２３  投射レンズ
３１  G用液晶表示素子
３２  R用液晶表示素子
３３  B用液晶表示素子
４０  表示画像検出手段
５０  制御部
６０  記憶部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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