(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出した光束を偏光変換することにより得られた第１の直線偏光状態の第１の偏光光束を、入力画像信号に基づいて前記第１の偏光光束及び前記第１の偏光光束と直交する第２の直線偏光状態の第２の偏光光束に光変調する液晶表示素子と、
前記第１の偏光光束を透過し、前記第２の偏光光束を反射する反射型偏光板と、
前記第２の偏光光束を透過し、前記第１の偏光光束を反射する透過型偏光板と、
前記透過型偏光板で反射した前記第１の偏光光束を検出する光センサと、
を備え、
前記液晶表示素子は、前記反射型偏光板を透過して入射する前記第１の偏光光束を光変調し、この光変調した偏光光束を反射して前記反射型偏光板に再度入射させるよう配設され、
前記反射型偏光板は、前記第１の偏光光束を透過し、且つ前記液晶表示素子で光変調した偏光光束のうち、前記第２の偏光光束を前記透過型偏光板方向に反射するよう配設され、
前記光センサは、前記透過型偏光板で反射した光束の光路上であって、前記反射型偏光板で反射した光束の光路と重ならない位置に配設されていることを特徴とする光変調装置。
【請求項２】
前記反射型偏光板，前記液晶表示素子及び前記透過型偏光板は、略三角柱の３つの側面に対応する位置に配設されており、前記光センサは、前記略三角柱の外側となる位置に配設されていることを特徴とする請求項１記載の光変調装置。
【請求項３】
前記光束は、赤色光，緑色光及び青色光のいずれかの光束であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光変調装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の光変調装置と、
光源から射出した白色光の光束を、赤色光，緑色光及び青色光のそれぞれの光束に色分解する色分解手段と、
入射した光束を、偏光分離した後に偏光角を変換することにより、第１の直線偏光状態のみを有する直線偏光の偏光光束として射出する偏光変換手段と、
前記光変調装置が有する前記透過型偏光板を透過した赤色光，緑色光及び青色光の前記第２の直線偏光状態のそれぞれの偏光光束を合成する色合成手段と、
前記色合成手段から射出した偏光光束を投影像として拡大投影する投射レンズと、
を備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
前記液晶表示素子は、画素電極とこの画素電極に対向し共通電極電圧が印加される共通電極と、前記画素電極と前記共通電極との間に挟持された液晶とを備え、
前記光センサは、前記透過型偏光板から反射した反射光束を受光して検出信号を出力し、
前記入力画像信号の極性を、基準電圧に対して１垂直期間毎に反転させた画素電極電圧を前記画素電極に供給すると共に、前記１垂直期間に対応した切替周期信号を出力する液晶駆動回路と、
前記光センサからの前記検出信号及び前記切替周期信号から、前記検出信号の前記１垂直期間における極性の正側の極大値及び極性の負側の極小値を求めると共に、前記極大値の絶対値から前記極小値の絶対値を減じた差を求め差信号として出力する検出回路と、
前記検出回路からの前記差信号とこの差信号を求めた１垂直期間の１つ前の１垂直期間の共通電極電圧に基づいて、前記差が正の場合、前記１つ前の１垂直期間の共通電極電圧から前記差を減じ、前記差が負の場合、前記１つ前の１垂直期間の共通電極電圧に前記差を加えることにより、共通電極補正電圧を求める補正回路と、
を有することを特徴とする請求項４記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記補正回路における前記共通電極補正電圧を求める動作を制御する制御部と、
前記補正回路で求められた前記共通電極補正電圧の情報を記憶する記憶部と、
を有し、
前記制御部は、前記投射型表示装置の投影停止信号が入力された場合に、
前記液晶駆動回路により所定の画像に対応した前記入力画像信号を前記液晶表示素子に入力して、前記所定の画像を投影像として表示させ、
求められた前記差の変化率が所定の値以下になった時点で、前記共通電極補正電圧の情報を前記記憶部に記憶させる、
ことを特徴とする請求項５記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記投射型表示装置で電源投入時に初めに投影される初期投影像を表示する際に、
前記記憶部に記憶されている前記共通電極補正電圧の情報を読み出し、
この読み出した前記共通電極補正電圧の情報に基づいて、前記初期投影像を表示させるよう制御する、
ことを特徴とする請求項６記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記補正回路は、前記光源の固有のちらつきに対応した周波数帯域の信号を前記差信号から除去する除去回路を有することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項９】
光の受光に応じて検出信号を出力する光センサと、１垂直周期に対応した切替周期信号を出力する液晶駆動回路とを有する投射型表示装置により画像を投影する画像投影方法において、
反射型偏光板を透過する第１の偏光光束と直交し、前記反射型偏光板で反射される第２の偏光光束が透過する透過型偏光板で反射された前記第１の偏光光束の光路上であって、前記反射型偏光板で反射された前記第２の偏光光束の光路と重ならない位置に配設され、前記第１の偏光光束を検出する前記光センサからの前記検出信号と前記液晶駆動回路からの前記切替周期信号とに基づき、前記検出信号を極性の正側と負側に分離する極性分離ステップと、
前記投射型表示装置から投影される投影像の１垂直期間毎に前記極性の正側と負側に分離された前記検出信号のそれぞれのピーク値の差を求め、差信号を出力する差信号演算ステップと、
前記差信号演算ステップで得られた前記差信号に基づき共通電極補正電圧を算出する補正値算出ステップと、
前記補正値算出ステップで算出された前記共通電極補正電圧を用いて前記投射型表示装置により画像を投影する画像投影ステップと、
を有し、
前記補正値算出ステップは、１垂直期間前の前記補正値算出ステップにおける算出結果と前記差信号演算ステップで得られた差信号とから共通電極補正電圧を算出することを特徴とする画像投影方法。
【請求項１０】
入射した第１の偏光光束を光変調する液晶表示素子と、光の受光に応じて検出信号を出力する光センサと、情報を記憶する記憶部とを有する投射型表示装置により画像を投影する画像投影方法において、
反射型偏光板を透過する前記第１の偏光光束と直交し、前記反射型偏光板で反射される第２の偏光光束が透過する透過型偏光板で反射された前記第１の偏光光束の光路上であって、前記反射型偏光板で反射された前記第２の偏光光束の光路と重ならない位置に配設され、前記第１の偏光光束を検出する前記光センサからの前記検出信号に基づいて前記投射型表示装置のｍ（ｍは１以上の整数）回目の電源投入直後に第１の共通電極電圧を求める第１の共通電極電圧検出ステップと、
前記検出信号に基づいて、前記投射型表示装置のｍ回目の電源停止直前に第２の共通電極電圧を求める第２の共通電極電圧検出ステップと、
前記第２の共通電極電圧と前記第１の共通電極電圧との差分からｍ回目の共通電極電圧変化量を求め前記記憶部に記憶する共通電極電圧記憶ステップと、
前記検出信号に基づいて、前記投射型表示装置のｍ＋１回目の電源投入直後に第３の共通電極電圧を求める第３の共通電極電圧検出ステップと、
前記第３の共通電極電圧検出ステップで求めた前記第３の共通電極電圧に前記記憶部から読み出した前記ｍ回目の共通電極電圧変化量を加算し、得られた値を前記共通電極電圧とする共通電極電圧算出ステップと、
前記共通電極電圧算出ステップで得られた前記共通電極電圧を前記液晶表示素子に印加して画像を投影する画像投影ステップと、
を有することを特徴とする画像投影方法。
【請求項１１】
第１の共通電極電圧検出ステップ，第２の共通電極電圧検出ステップ及び第３の共通電極電圧検出ステップが、
前記液晶表示素子における基準共通電極電圧に第1の所定の電圧を加算して印加して、前記液晶表示素子からの投影光の光強度の揺らぎ量を光センサにおいて検出する加算側フリッカ検出ステップと、
前記液晶表示素子における基準共通電極電圧に前記第1の所定の電圧を減算して印加して、前記液晶表示素子からの投影光の光強度の揺らぎ量を検出する減算側フリッカ検出ステップと、
前記加算側フリッカ検出ステップで得られた光強度の第１の揺らぎ量と前記減算側フリッカ検出ステップで得られた光強度の第２の揺らぎ量とを比較し、前記第２の揺らぎ量より前記第１の揺らぎ量が大きい場合、前記共通電極電圧から第２の所定の電圧を減算した電圧を新たな共通電極電圧とし、前記第２の揺らぎ量より前記第１の揺らぎ量が小さい場合、前記共通電極電圧に前記第２の所定の電圧を加算した電圧を新たな共通電極電圧とし、前記第２の揺らぎ量と前記第１の揺らぎ量とが等しい場合は前記共通電極電圧を新たな共通電極電圧とする共通電極電圧補正ステップと、
前記加算側フリッカ検出ステップと、前記減算側フリッカ検出ステップと、前記共通電極電圧補正ステップとを合わせて共通電極電圧調整ステップとした際に、前記共通電極電圧調整ステップを所定の回数行うことにより、最適共通電極電圧を算出する揺らぎ量調整ステップと、
を有することを特徴とする請求項１０記載の画像投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の互いに対向する電極間に印加される交流電圧の非対称性に起因するちらつき（フリッカ）を抑制し、投影像の画像品質が向上する光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置は、光源からの光を液晶表示素子に照射し、入力画像信号に応じた光学像を形成し、それを拡大投影するものであり、入力画像信号に基づいて液晶表示素子を駆動する際の電気光学特性が投影像の画像品質に大きく影響をする。
液晶表示素子は、共通電極と、これに対向して配置した駆動用トランジスタにより個別に制御可能な多数の画素を備える画素電極と、共通電極と画素電極の間に介在する液晶とを有し、共通電極と画素電極との間にフレーム周期あるいはライン周期で反転する交流電圧が印加されている。
【０００３】
ところが、画素電極駆動用トランジスタの特性上のばらつき、液晶材料の電気光学特性のばらつき，配向条件のばらつき，液晶への不純物の混入及び対向する２つの電極の材質の違い等に起因して、共通電極及び画素電極電圧に印加される交流電圧の正極性側と負極性側で非対称性が生じる。
その結果、共通電極の直流電圧である共通電極電圧（Ｖｃｏｍ）が反転中心電圧からずれて、液晶表示素子に直流電圧成分が印加されることにより、投影像にフリッカが発生する。
投影像にフリッカが発生すると、投影像の黒レベル上昇し、それによってコントラストが低下し，表示階調が狭くなる。それに加えて、液晶表示素子に直流電圧成分が印加されるため、液晶中のイオン性物質が一方の電極に引き寄せられ、液晶表示素子に焼き付きが発生し、液晶表示素子の動作信頼性が低下する。
そこで、液晶表示素子の共通電極に印加されるＶｃｏｍ量を調整することにより、フリッカを抑制する技術が特許文献１に記載されている。
【０００４】
特許文献1には、おおむね以下のように記載されている。
特許文献１記載の投射型表示装置は、光源と、光源からの光を照射して入力画像信号に応じた光学像を形成する液晶表示素子と、光学像を拡大して投射する投射レンズユニットと、表示素子に照射後の光強度を検出する光センサと、液晶表示素子を駆動させるドライブ回路と、光センサにより検出した光強度に基づいてドライブ回路を制御する補正回路とを備える。
ここで、光学センサは、フリッカに起因する光のちらつきを検出するものであり、特許文献１では、光学センサの設置位置として、スクリーンの外郭周縁部、または、投射レンズユニットが記載されている。
この投射型表示装置の表示方法は、光源から射出した光を液晶表示素子に照射し、液晶表示素子において入力画像信号に応じた光学像を形成し、形成された光学像を投射レンズにて拡大投影するものである。
拡大投影された光学像は、結像位置に設置されたスクリーンに投影像として表示される。
【０００５】
ちらつき抑制のためのＶｃｏｍ補正が開始されると、投射型表示装置は、ドライブ回路に記憶されているテストパターンであるラスターパターンの信号をドライブ回路から液晶表示素子に供給し、投射レンズユニットを介して液晶表示素子で形成されたラスターパターン像をスクリーンに投影する。
そして、スクリーンの外郭周縁部、または投射レンズユニット内に設置された光センサでラスターパターンの画像光の光量変化を測定することによって、投影像のフリッカの状態を検出し、検出結果から液晶表示素子の対向電極に印加されるＶｃｏｍ量を算出する。算出されたＶｃｏｍ量に基づき投影像にフリッカが視認されない良好な状態に補正回路でＶｃｏｍ量を調整する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１９９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載のスクリーンの外郭周縁部に光センサが設置された投射型表示装置では、外郭周縁部は投影時には常時黒レベルであり、光量が少ない。そのため、Ｖｃｏｍ補正の精度を向上させるため、光センサを外郭周縁部に複数個設置し検出信号を積分することによって検出信号の振幅を大きくするか、光センサでの測定時間を伸ばして、積算光量を増やす必要がある。それによって、光センサの設置スペースが広くなり、Ｖｃｏｍ補正にかかる時間が長くなることがあった。
その上、スクリーンの外郭周縁部に光センサが設置されていると、投射型表示装置を移動する場合、光センサも別途移動し、再設置する必要があるため、容易に移動をすることが難しかった。
また、投射レンズユニット内に光センサが設置された投射型表示装置では、投射レンズユニット液晶表示素子からスクリーンに投影する光路内に光センサが位置するため、光センサの影がスクリーン上に映る虞があった。
更に、光センサを投射レンズユニットの鏡筒内に組み込むことは、投射レンズユニットのコストが高くなると共に、投射型表示装置の設置空間に合わせて投射レンズ交換を行う際に、交換する投射レンズにも光センサを設置する必要があった。
【０００８】
また、特許文献１の投射型表示装置では、Ｒ光，Ｇ光及びＢ光を順次照射して１つの光センサでＶｃｏｍ補正を行うか、または、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色光用の光センサを設置し白色光を照射してＶｃｏｍ補正をする必要があった。
そのため、１つの光センサの場合は、Ｒ光，Ｇ光及びＢ光の３回の照射が必要であるため、Ｖｃｏｍ補正にかかる時間が長くなっていた。更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色光用の光センサをそれぞれ設置した場合、センサの数，設置面積も増えるため、投映表示装置を移動時に光センサも移動することが一層困難になってしまう。
【０００９】
また、特許文献１の投射型表示装置では、光センサの影の影響を投影像に与えないように光センサは、可能な限り光路の中心から離れた位置に設置されることが必要とされている。
このため、Ｖｃｏｍ補正を行う際に投影像の外縁部の一部の測定結果で調整を行う必要があり、フリッカの発生状況が液晶表示素子の表示エリア内で均一でなく分布を持っている場合、投影像の全面でフリッカを抑制することができなかった。
【００１０】
また、投影像に現れるフリッカには、Ｖｃｏｍ起因によるもの以外に、ランプフリッカと呼ばれる光源の電極温度及び光源の電極の表面状態に依存して生じる放電光のちらつきも含まれる。
しかしながら、従来のＶｃｏｍ補正方法では、ランプフリッカも含めた状態でＶｃｏｍ補正を行うため過剰にＶｃｏｍ量を調整してしまい、Ｖｃｏｍ補正を行ってもフリッカが除去されないことがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、移動が容易であり、投射レンズのコストも上がることなく、投影像に光センサの影が映ることも無い光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することを目的とする。
また、光センサの数が少ない上に、精度が良く短時間でＶｃｏｍ補正を行うことができる光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することを目的とする。
また、フリッカが投影像内でばらつきを持つ場合でもフリッカを抑制することができ、ランプフリッカと分離して液晶表示素子起因のフリッカを抑制可能な光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
１）上記の目的を達成するために、本実施形態の光変調装置αは、光源２から射出した光束を偏光変換することにより得られた第１の直線偏光状態の第１の偏光光束を、入力画像信号に基づいて第１の偏光光束及び第１の偏光光束と直交する第２の直線偏光状態の第２の偏光光束に光変調する液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂと、第１の偏光光束を透過し、第２の偏光光束を反射する反射型偏光板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂと、第２の偏光光束を透過し、第１の偏光光束を反射する透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂと、透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂで反射した第１の偏光光束を検出する光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂと、を備え、液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂは、反射型偏光板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを透過して入射する第１の偏光光束を光変調し、この光変調した偏光光束を反射して反射型偏光板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂに再度入射させるよう配設され、反射型偏光板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂは、光源２方向からの第１の偏光光束を透過し、且つ液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂで光変調した偏光光束のうち、第２の偏光光束を透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂ方向に反射するよう配設され、光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂは、透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂで反射した光束の光路上であって、反射型偏光板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂで反射した光束の光路と重ならない位置に配設されている。
２）上記の目的を達成するために、１）記載の光変調装置αは、反射型偏光板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂ，液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ及び透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂは、略三角柱２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの３つの側面に対応する位置に配設されており、光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂは、略三角柱２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの外側となる位置に配設されている。
３）上記の目的を達成するために、１）又は２）に記載の光変調装置αに用いる光束は、赤色光，緑色光及び青色光のいずれかの光束である。
４）上記の目的を達成するために、本実施形態の投射型表示装置１は、１）または２）に記載の光変調装置αと、光源２から射出した白色光の光束を、赤色光，緑色光及び青色光のそれぞれの光束に色分解する色分解手段と、入射した光束を偏光分離した後に偏光角を変換することにより、第１の直線偏光状態のみを有する直線偏光の偏光光束として射出する偏光変換手段９ｂ，９ｒｇと、光変調装置αが有する透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂを透過した赤色光，緑色光及び青色光の第２の直線偏光状態のそれぞれの偏光光束を合成する色合成手段１６とを備える。
５）上記の目的を達成するために、４）記載の投射型表示装置１は、液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂは、画素電極とこの画素電極に対向し共通電極電圧が印加される共通電極２４と、前記画素電極と共通電極２４との間に挟持された液晶とを備え、光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂは、透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂから反射した反射光束を受光して検出信号を出力し、入力画像信号の極性を、基準電圧に対して１垂直期間毎に反転させた画素電極電圧を画素電極に供給すると共に、１垂直期間に対応した切替周期信号を出力する液晶駆動回路２２と、光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂからの検出信号と切替周期信号とから、検出信号の１垂直期間における極性の正側の極大値及び極性の負側の極小値を求めると共に、極大値の絶対値から極小値の絶対値を減じた差を求め差信号として出力する検出回路２３と、検出回路２３からの差信号とこの差信号を求めた１垂直期間の１つ前の１垂直期間の共通電極電圧に基づいて、差信号が正の場合、１つ前の１垂直期間の共通電極電圧から差信号を減算し、差信号が負の場合、１つ前の１垂直期間の共通電極電圧に差信号を加算することにより、共通電極電圧を求める補正回路２５とを有する。
６）上記の目的を達成するために、５）記載の投射型表示装置１は、補正回路２５における前記共通電極補正電圧を求める動作を制御する制御部３８と、補正回路２５で求められた共通電極補正電圧の情報を記憶する記憶部３９とを有し、制御部３８は、当該投射型表示装置１の投影停止信号が入力された場合に、液晶駆動回路２２により所定の画像に対応した入力画像信号を液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂに入力して、所定の画像を投影像として表示させ、求められた差の変化率が所定の値以下になった時点で、共通電極補正電圧の情報を記憶部３９に記憶させる。
７）上記の目的を達成するために、６）記載の投射型表示装置１の制御部３８は、当該投射型表示装置１で電源投入時に初めに投影される初期投影像を表示する際に、記憶部３９に記憶されている共通電極補正電圧の情報を読み出し、この読み出した共通電極補正電圧の情報に基づいて、初期投影像を表示させるよう制御する。
８）上記の目的を達成するために、５）乃至７）のいずれか１項に記載の投射型表示装置１の補正回路２５は、光源２の固有のちらつきに対応した周波数帯域の信号を差信号から除去する除去回路４０を有する。
９）上記の目的を達成するために、本実施形態の画像投影方法は、光の受光に応じて検出信号を出力する光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂと、１垂直周期に対応した切替周期信号を出力する液晶駆動回路２２とを有する投射型表示装置１により、反射型偏光板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを透過する第１の偏光光束と直交し、反射型偏光板で反射される第２の偏光光束を透過する透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂで反射された第１の偏光光束の光路上であって、反射型偏光板で反射された第２の偏光光束の光路と重ならない位置に配設され、第１の偏光光束を検出する光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂからの検出信号と液晶駆動回路２２からの切替周期信号とに基づき、検出信号を極性の正側と負側に分離する極性分離ステップと、極性の正側と負側に分離された検出信号のそれぞれのピーク値の差を求め、差信号を出力する差信号演算ステップと、差信号演算ステップで得られた差信号に基づき共通電極補正電圧を求める補正値算出ステップと、補正値算出ステップで算出された共通電極補正電圧を用いて投射型表示装置により画像を投影する画像投影ステップとを有し、補正値算出ステップは、１垂直期間前の補正値算出ステップにおける算出結果と差信号演算ステップで得られた差信号とから共通電極補正電圧を算出する。
１０）上記の目的を達成するために、入射した第１の偏光光束を光変調する液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂと、光の受光に応じて検出信号を出力する光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂと、情報を記憶する記憶部３９とを有する投射型表示装置１により画像を投影する画像投影方法において、反射型偏光板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを透過する第１の偏光光束と直交し、反射型偏光板で反射される第２の偏光光束を透過する透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂで反射された第１の偏光光束の光路上であって、反射型偏光板で反射された第２の偏光光束の光路と重ならない位置に配設され、第１の偏光光束を検出する光センサからの検出信号に基づいて投射型表示装置１のｍ（ｍは１以上の整数）回目の電源投入直後に第１の共通電極電圧を求める第１の共通電極電圧検出ステップと、検出信号に基づいて投射型表示装置１のｍ回目の電源停止直前に第２の共通電極電圧を求める第２の共通電極電圧検出ステップと、第２の共通電極電圧と前記第１の共通電極電圧との差分からｍ回目の共通電極電圧変化量を求め記憶部３９に記憶する共通電極電圧記憶ステップと、検出信号に基づいて投射型表示装置１のｍ＋１回目の電源投入直後に第３の共通電極電圧を求める第３の共通電極電圧検出ステップと、第３の共通電極電圧検出ステップで求めた第３の共通電極電圧に記憶部３９から読み出した前記ｍ回目の共通電極電圧変化量を加算し、得られた値を共通電極電圧とする共通電極電圧算出ステップと、共通電極電圧算出ステップで得られた共通電極電圧を液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂに印加して画像を投影する画像投影ステップとを有する。
１１）上記の目的を達成するために、１０）記載の画像投影方法は、第１の共通電極電圧検出ステップ，第２の共通電極電圧検出ステップ及び第３の共通電極電圧検出ステップが、液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂにおける基準共通電極電圧に第1の所定の電圧を加算して印加して、液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂからの投影光の光強度の揺らぎ量を検出する加算側フリッカ検出ステップと、液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂにおける基準共通電極電圧に第1の所定の電圧を減算して印加して、液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂからの投影光の光強度の揺らぎ量を検出する減算側フリッカ検出ステップと、加算側フリッカ検出ステップで得られた光強度の第１の揺らぎ量と減算側フリッカ検出ステップで得られた光強度の第２の揺らぎ量とを比較し、第２の揺らぎ量より第１の揺らぎ量が大きい場合、共通電極電圧から第２の所定の電圧を減算した電圧を新たな共通電極電圧とし、第２の揺らぎ量より第１の揺らぎ量が小さい場合、共通電極電圧に第２の所定の電圧を加算した電圧を新たな共通電極電圧とし、第２の揺らぎ量と第１の揺らぎ量とが等しい場合は共通電極電圧を新たな共通電極電圧とする共通電極電圧補正ステップと、加算側フリッカ検出ステップと、減算側フリッカ検出ステップと、共通電極電圧補正ステップとを合わせて共通電極電圧調整ステップとした際に、共通電極電圧調整ステップを所定の回数行うことにより、最適共通電極電圧を算出する揺らぎ量調整ステップとを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、投影光のフリッカを検出する光センサを投射レンズ以外の装置内に設置しているため、移動が容易であり、投射レンズのコストも上がることなく、投影像に光センサの影が映ることも無い投射型表示装置を提供することができる。
また、Ｒ光，Ｇ光及びＢ光それぞれに対応した光センサを設置しているため、精度良く短時間でＶｃｏｍ補正を行うことができる光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
また、光センサを装置内に設置することにより、光センサを光源に近接配置させることができるため、光センサで検出される光量を向上することができ、光センサの数、または測定時間を削減することができる光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
また、フリッカが投影像内でばらつきを持つ場合でもフリッカを抑制することができ、ランプフリッカと分離して液晶表示素子起因のフリッカを抑制可能な光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る投射型表示装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の投射型表示装置の光学系の構成を示す概略平面図である。図２は、本実施形態の投射型表示装置に用いる光変調装置示す概略断面図である。図３は、本実施形態の投射型表示装置に用いる偏光板の原理を説明する説明図である。図４は、本実施形態の投射型表示装置に用いる反射型液晶表示素子から射出する光路を説明する説明図である。図５は、本実施形態の投射型表示装置に用いる反射型液晶表示素子に入射する光路を説明する説明図である。図６は、本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の構成を示すブロック図である。図７は、本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の構成を示す詳細ブロック図である。図８は、本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の動作を示すフローチャートである。図９は、本実施形態の投射型表示装置における投影像の部分的な領域にＶｃｏｍ補正を行う場合の説明図である。図１０は、本実施形態の投射型表示装置における投影像の表示領域による光センサの検出信号を示す説明図である。図１１は、本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の別の構成を示す詳細ブロック図である。図１２は、本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の別の構成の動作を示すフローチャートである。図１５は、本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の更に別の構成を示す詳細ブロック図である。
なお、全図において、共通な機能を有する部品には同一符号を付して示し、一度説明したものに関しては、繰り返した説明を省略する。
【００１５】
〈実施例１〉
図１に示すように、実施例の投射型表示装置１の光学系は、キセノンランプ２ａと凹面鏡２ｂとを有する光源２と、赤外線を透過しそれ以外の波長帯域の光束を反射する赤外線透過フィルタ３と、紫外線を反射しそれ以外の波長帯域の光束を透過する紫外線反射フィルタ４と、青色（以下「Ｂ」と称す）光を反射し、赤緑色（以下「ＲＧ」と称す）光を透過することにより入射した光を分光するＢダイクロイックミラー５と、が光源２から射出された光の光束上に順次配設されている。
【００１６】
更に、Ｂダイクロイックミラー５で分光されたＢ光の光路上には、Ｂ光の光路を９０度折り曲げる反射ミラー６と、第１フライアイレンズ７ｂと、第２フライアイレンズ８ｂと、偏光変換素子９ｂと、コンデンサレンズ１０ｂと、フィールドレンズ１１ｂと、反射型偏光板１３ｂと、入射した直線偏光の光束を入力画像信号に基づいて光変調し、光変調され偏光状態が変化した光束を反射し射出するＢ光用の反射型液晶表示素子１２ｂと、が配設されている。
【００１７】
更に、Ｂダイクロイックミラー５で分光されたＲＧ光の光路上には、第１フライアイレンズ７ｒｇと、第２フライアイレンズ８ｒｇと、偏光変換素子９ｒｇと、コンデンサレンズ１０ｒｇと、入射した光束のうち緑色（以下「Ｇ」と称す）光を反射し、赤色（以下「Ｒ」と称す）光を透過することにより入射した光を分光するＲＧダイクロイックミラー１４と、が配設されている。
【００１８】
更に、ＲＧダイクロイックミラー１４で分光されたＲ光及びＧ光の光路上には、フィールドレンズ１１ｒ、１１ｇと、反射型偏光板１３ｒ、１３ｇと、入射した直線偏光の光束を入力画像信号に基づいて光変調し、光変調され偏光状態が変化した光束を反射し射出するＲ光用及びＧ光用の反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇとが配設されている。
【００１９】
更に、反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂで反射した光束のそれぞれの光路には、反射型偏光板１３ｒ、１３ｇ，１３ｂと、透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂと、クロスダイクロイックプリズム１６と、入射した光束をスクリーン１７に拡大投影する投射レンズ１８と、が配設されている。
【００２０】
ここで、各部材について説明する。
第１フライアイレンズ７ｂ，７ｒｇ及び第２フライアイレンズ８ｂ，８ｒｇは、光源２から射出された光束の形状を液晶表示素子の表示画素領域の形状に一致させると共に、液晶表示素子上の照度を均一するために、入射した光束を複数の部分光束に分割する機能を有する。
偏光変換素子９ｂ，９ｒｇは、ランダム偏光である複数の部分光束を１方向の直線偏光の複数の部分光束に変換する機能を有する。
コンデンサレンズは、１０ｂ，１０ｒｇは、偏光変換素子９ｂ，９ｒｇで１方向の直線偏光に変換された複数の部分光束を合成し、１方向の直線偏光の光束にまとめる機能を有する。
フィールドレンズ１１ｒ、１１ｇ，１１ｂは、入射した直線偏光の光束をテレセントリックな照明光にする機能を有する。
【００２１】
反射型偏光板１３ｒ、１３ｇ，１３ｂは、入射した光束の偏光状態により透過または反射を行い、光束を偏光分離するものである。本実施例の場合、フィールドレンズ１１ｒ、１１ｇ，１１ｂから射出された光束を透過し、反射型液晶表示素子１２ｒ、１２ｇ，１２ｂによって光変調された成分の光束を反射するものである。
反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂには、入射した光束により反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂが高温になり電気光学特性が悪化することを防ぐため、反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂの熱を放熱するため裏面にヒートシンク１９ｒ，１９ｇ，１９ｂが取付けられている。
透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂは、反射型偏光板を反射したＲ，Ｇ，Ｂ各色光の光束がそれぞれ透過する、入射光束が有する不要偏光光を反射することにより除去し、偏光度を向上しコントラストを向上するものである。
クロスダイクロイックプリズム１６は、略四角柱の形状であり、その３側面からそれぞれ入射したＲ，Ｇ，Ｂ各色の直線偏光の光束を色合成し、残りの１側面から射出するものである。
【００２２】
ここで、反射型偏光板１３ｒ，１３ｇ，１３ｂと、放熱用のヒートシンク１９ｒ，１９ｇ，１９ｂに取付けられた反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂと、透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂとは、略三角柱２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの３側面または３つの仮想側面にそれぞれ固着されている。
更に、透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂで反射された不要偏光光の光路上の略三角柱２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの外側に光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂが配設されている。
光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂは、入射した光を光量に応じて電気信号に変換するもので、光量を電圧，電流または周波数等に変換し、検出信号として出力するものである。
【００２３】
次に、本発明の投射型表示装置の光学系の動作について図２及び図３を併せ用いて詳細に説明する。
図２は、図1のＡ部の拡大図であり、反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂと、反射型偏光板１３ｒ、１３ｇ，１３ｂと、透過型偏光板１５ｒ，１５ｇ，１５ｂとを有する光変調装置αについて示したものである。
本実施例では、光源２として高輝度の光を射出するキセノンランプ２ａを用いる。光源２から射出したキセノンランプ２ａの光束は、赤外帯域に鋭い輝線を持つため、光路上に４５度傾斜して配設された赤外線透過フィルタ３を透過する際に、波長が７００ｎｍ近傍以上の赤外帯域の光が除去され、それ以外の波長帯域の光が赤外線透過フィルタ３で反射され、光路を９０度折り曲げられる。
赤外線帯域の光を除去された光束は、紫外線透過フィルタ４に入射し、この紫外線透過フィルタ４にて波長が４００ｎｍ近傍以下の紫外線が反射されて除去される。赤外線及び紫外線が除去された光束は、紫外線透過フィルタ４から射出される
【００２４】
赤外線及び紫外線が除去された光束は、光路に対して４５度傾斜して配置されたＢダイクロイックミラー５に入射する。
Ｂダイクロイックミラー５は、入射した光のうちＢ光を反射しＲＧ光を透過する機能を有し、Ｂダイクロイックミラー５で反射されたＢ光は、光路に対して４５度傾斜して配置された反射ミラー６で反射され光路を９０度折り曲げられる。
【００２５】
反射ミラー６で反射された光束の断面は、光源２の凹面鏡２ｂの射出方向に対して直交する方向の断面形状に基づき円形であるが、この光を矩形形状の液晶表示素子の有効画素領域に効率的に当てるために、円形の光束を矩形の光束に変換する必要がある。
そのため、反射ミラー６で反射された光束は、小さい矩形の凸レンズがマトリクス状に形成された第１フライアイレンズ７ｂと、第１フライアイレンズ７ｂの焦点位置に配設された小さい矩形の凸レンズがマトリクス状に形成された第２フライアイレンズ８ｂとによって、複数の矩形の部分光束に分割され全光束内の光の照度分布が均一化される。
【００２６】
また、第２フライアイレンズ８ｂから射出した複数の矩形の部分光束であるＢ光は、偏光状態がそろっていないランダム偏光である。このＢ光を１方向の直線偏光に変換するため、偏光変換素子９ｂを用いる。
この偏光変換素子９ｂは、偏光ビームスプリッタアレイと、偏光ビームスプリッタアレイの射出面の一部に複屈折性を有する１／２波長板が選択的に貼り付けられており、全体として平板状に構成されている。
【００２７】
この偏光変換素子９ｂに入射した光は、まず偏光ビームスプリッタアレイが有する偏光分離膜面により、この偏光分離膜面に対するＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離される。この際、偏光変換素子９ｂの偏光分離膜面は、平行でストライプ状に複数設けられており、それぞれが偏光変換素子９ｂの主面に対して４５°の傾斜を有して形成されている。
偏光変換素子９ｂに光が入射すると、入射光のＰ偏光成分は偏光分離膜面を透過して偏光変換素子９ｂの裏面側に射出され、Ｓ偏光成分は偏光分離膜面で反射される。一つの偏光分離膜面によって反射され光路を９０°曲げられたＳ偏光成分は、隣接する他の偏光分離膜面によって再び反射されて光路を９０°曲げられて、偏光変換素子９ｂの裏面側に射出される。Ｓ偏光成分が射出される領域には、１／２波長板が設けられており、この１／２波長板を透過したＳ偏光成分は、偏光方向を９０°回転され、Ｐ偏光成分となり出射される。このようにして、光源２からのランダム偏光の光は、偏光変換素子９ｂに入射し透過することにより、所定の一方向の偏光光（Ｐ偏光光）になる。
【００２８】
なお、以下では、偏光ビームスプリッタアレイによって得られる所定の一方向の偏光光をＰ偏光光として説明するが、これに限られるわけではなく、偏光ビームスプリッタアレイからの射出光をＳ偏光光に偏光変換する方法も可能である。
【００２９】
偏光変換素子９ｂにおいてＰ偏光に変換されたＢ光の複数の部分光束は、コンデンサレンズ１０ｂで１つのＰ偏光の光束にまとめられる。
コンデンサレンズ１０ｂから射出したＰ偏光であるＢ光の光束は、フィールドレンズ１１ｂで反射型液晶表示素子１２ｂの有効画素領域の大きさに合わせて屈折され、Ｂ光の光路に対して４５度傾斜して設置された略三角柱２０ｂの一側面に固定された反射型偏光板１３ｂに入射する。
反射型偏光板１３ｂに入射したＢ光の光束のうち、Ｐ偏光成分は透過し、Ｂ光の光束に含まれる若干量のＳ偏光成分は反射され９０度折り曲げられ略三角柱２０ｂの外側に射出される。反射型偏光板１３ｂを透過したＰ偏光であるＢ光の光束は、Ｂ光の光路に対して直交した状態で略三角柱２０ｂの一側面に固定されたヒートシンク１９ｂ上に設置されたＢ光用の反射型液晶表示素子１２ｂに入射する。
【００３０】
図３に示すように、反射型偏光板１３ｂは、ワイヤグリッド偏光子を用いており、光学ガラス板上１０１に、アルミニウムなどの金属線状のグリッド１０２を、例えば、１４０ｎｍ程度のピッチ（Ｐ）で規則正しくストライプ状に形成した反射面を有するものである。この反射型偏光板１３ｂは、入射した光束のうちストライプ状に形成されたグリッド１０２に垂直な偏光成分（例えば、Ｐ偏光光）をそのまま透過させ、且つ、ストライプ状に形成された金属線１０２に平行な偏光成分（例えば、Ｓ偏光光）を反射する特性を有している。
更に、反射型偏光板１３ｂは、一枚の板状の偏光分離板であるので、軽量である。また、反射型偏光板１３ｂは、光源２から入射する光を吸収しにくいため、発熱によって発生するガラスの複屈折起因の表示画像の品質低下を抑えることができる。
【００３１】
同様にＢダイクロイックミラー５から射出したＲＧ光に対してもほぼ同等の動作が行われる。
即ち、Ｂダイクロイックミラー５を透過したＲＧ光の光束は、光路上に配設された第１フライアイレンズ７ｒｇ及び第２フライアイレンズ８ｒｇで、複数の矩形の部分光束に分割され光の照度分布が均一化される。
第２フライアイレンズ８ｒｇから射出したランダム偏光であるＲＧ光の複数の矩形の部分光束は、偏光変換素子９ｒｇでＰ偏光に変換されたＲＧ光の複数の部分光束に変換される。
【００３２】
偏光変換素子９ｒｇにおいてＰ偏光に変換されたＲＧ光の複数の部分光束は、コンデンサレンズ１０ｒｇで１つのＰ偏光の光束にまとめられる。
コンデンサレンズ１０ｒｇから射出したＰ偏光であるＲＧ光の光束は、Ｇ帯域の光を反射し、Ｒ帯域の光を透過するダイクロイックミラー１４で、Ｐ偏光であるＧ光とＰ偏光であるＲ光とに分光される。
ダイクロイックミラー１４で分光されたＰ偏光であるＧ光及びＲ光は、それぞれフィールドレンズ１１ｇ，１１ｒで反射型液晶表示素子１２ｇ，１２ｒの有効画素領域の大きさに合わせて屈折され、Ｒ光及びＧ光のそれぞれの光路に対して４５度傾斜して設置された略三角柱２０ｒ，２０ｇの一側面に固定された反射型偏光板１３ｒ，１３ｇに入射する。
【００３３】
反射型偏光板１３ｒ，１３ｇに入射したＲ光及びＧ光の光束のうち、Ｐ偏光成分は透過し、Ｒ光及びＧ光の光束に含まれる若干量のＳ偏光成分は反射され９０度折り曲げられ略三角柱２０ｂの外側に射出される。反射型偏光板１３ｒ，１３ｇを透過したＰ偏光のＲ光及びＧ光の光束は、Ｒ光及びＧ光のそれぞれ光路に対して直交した状態で略三角柱２０ｒ，２０ｇの一側面に固定されたヒートシンク１９ｒ，１９ｇ上に設置されたＲ光用の反射型液晶表示素子１２ｒ及びＧ光用の反射型液晶表示素子１２ｇに入射する。
【００３４】
反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂでは、それぞれの色の入力画像信号に基づいた駆動電圧を各色の反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂの液晶に印加することによって液晶の配向状態を変化させ、入射したＲ，Ｇ，Ｂ各色のＰ偏光の光束を光変調すると共に、光変調された光束を反射する。
光変調されたＲ，Ｇ，Ｂ各色の光束は、それぞれ光路に対して４５度傾斜して配設された反射型偏光板１３ｒ、１３ｇ，１３ｂで各色のＳ偏光成分が９０度折り曲げられ、略三角柱２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの残りの一側面に配設された不要偏光光除去手段である透過型偏光板１５ｂ，１５ｇ，１５ｒに入射する。
【００３５】
透過型偏光板１５ｂ，１５ｇ，１５ｒは、ワイヤグリッド偏光子を用いており、ストライプ状に多数本並べて形成された金属線状のグリッド１０２の光路に対する向きは、反射型偏光板１３ｒ、１３ｇ，１３ｂに対して９０度異なるため、透過型偏光板１５ｂ，１５ｇ，１５ｒでは、入射した光束のうちＳ偏光を透過し、Ｐ偏光を反射する。
不要偏光光除去手段となる透過型偏光板１５ｂ，１５ｇ，１５ｒは、各色光用の反射型偏光板１３ｒ、１３ｇ，１３ｂにて反射された各色光用の反射型液晶パネル１２ｒ，１２ｇ，１２ｂで光変調された各色の光束に対して、各色光用の透過型偏光板１５ｂ，１５ｇ，１５ｒによりＳ偏光光以外の不要偏光光（Ｐ偏光光）を除去することにより、コントラストを向上させるものである。
【００３６】
透過型偏光板１５ｂ，１５ｇ，１５ｒを透過したＲ，Ｇ，Ｂ各色のＳ偏光の光束はクロスダイクロイックプリズム １６の射出面１６ａを除く３ヶ所の入射面からクロスダイクロイックプリズム １６にそれぞれ入射する。クロスダイクロイックプリズム１６では、入射したＲ光，Ｇ光，Ｂ光が色合成され、射出面１６ａから射出される。クロスダイクロイックプリズム１６から射出した光は、投射レンズ１８で拡大され、スクリーン１７に投影される。
【００３７】
一方、透過型偏光板１５ｂ，１５ｇ，１５ｒで反射されたＲ，Ｇ，Ｂ各色のＰ偏光の光束は、各色光用の反射型偏光板１３ｒ、１３ｇ，１３ｂを透過し、略三角柱２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの外部に配設された光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂに至る。
【００３８】
次に、光センサの位置を説明するために、略三角柱２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ近傍の光路について図４及び図５を用いて詳細に説明する。ここでは、Ｂ光の光路に関してのみ説明するが、Ｇ光，Ｒ光についても同様である。
【００３９】
コンデンサレンズ１０ｂから射出したＰ偏光であるＢ光の光束Ｈａは、フィールドレンズ１１ｂで反射型液晶表示素子１２ｂの表示エリアの大きさに合わせて屈折され、略三角柱２０ｂのＰ偏光に偏光されたＢ光の光路に対して４５度傾斜して側面に設置された反射型偏光板１３ｂに入射する。
反射型偏光板１３ｂは、Ｐ偏光の光を透過する性質を持ち、反射型偏光板１３ｂを透過したＰ偏光の光の光束Ｈｂは、反射型液晶素子１２ｂで光変調されその一部がＳ偏光になるとともに、反射され反射型偏光板１３ｂに再入射する。
光変調されてＳ偏光になった光束Ｈｂは、反射型偏光板１３ｂで反射され光路を９０度折り曲げられ透過型偏光板１５ｂに入射する（Ｈｃ）。透過型偏光板１５ｂでは、前述のようにＳ偏光の光を透過し、不要なＰ偏光の光を反射することによって投影像のコントラストを向上する。
透過型偏光板１５ｂで、反射されるＰ偏光の光束Ｈｄ上に光センサ２１ｂを配設する。
【００４０】
更に、反射型偏光板１３ｂでは、入射したＰ偏光のＢ光の光束Ｈａの１００％が透過するのではなく、若干の割合の光は反射されると共に、入射した光束Ｈａに若干含まれるＳ偏光の光も反射される。
光束Ｈａが反射型偏光板１３ｂで反射され、光路が９０度折り曲げられ略三角柱２０ｂから外側に射出した光束Ｈｅは、反射型液晶素子１２ｂで光変調されていないため、反射型液晶表示素子１２ｂに起因するフリッカの影響を受けていない上、反射型液晶表示素子１２ｂに起因するフリッカの影響を受けた透過型偏光板１５ｂから反射した光束の光路Ｈｄに比較して、光量が大きい。
そのため、光センサ２１ｂは、透過型偏光板１５ｂから反射した光束Ｈｄ上であって、反射型偏光板１３ｂで反射された光束Ｈｅの影響を受けない位置に配設する必要がある。
【００４１】
次に、光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂを用いてのＶｃｏｍ補正の動作について図６，図７及び図８を用いて詳細に説明する。
Ｖｃｏｍ補正は、入力画像信号に基づき光変調された投影像を射出する本投影時の共通電極電圧（Ｖｃｏｍ）を求めるために行われるものであり、特定の画像を投影しＶｃｏｍの最適値を検出するものである。
図６は、Ｂ光の光路のＶｃｏｍ補正回路について示したものであるが、Ｇ光及びＲ光についても同様の回路が配設されている。
図６に示すように、Ｖｃｏｍ補正回路は、透過型偏光板１５ｂから反射した光束Ｈｄ上に配設された光センサ２１ｂと、反射型液晶表示素子１２ｂ駆動信号を供給する液晶駆動回路２２ｂと、光センサ２１ｂからの信号及び液晶駆動回路２２ｂからの駆動信号に基づきＶｃｏｍの状態を検出する検出回路２３ｂと、検出回路２３ｂで検出されたＶｃｏｍの状態に基づき共通電極電圧を算出し、算出された共通電極電圧を反射型液晶表示素子２１ｂの共通電極２４ｂに供給する補正回路２５ｂとを有する。
【００４２】
更に、図７及び図８を合わせ用いてＶｃｏｍ補正回路について詳細に説明する。
図７に示すように、検出回路２３ｂは、ＡＤコンバータ（以下、ＡＤＣと称す）２６と、タイミングパルスジェネレータ（以下、ＴＧと称す）２７と、極性正側のデータホールド回路（以下、ＤＨ−ｐｏｓｉと称す）２８と、極性負側のデータホールド回路（以下、ＤＨ−ｎｅｇａと称す）２９と、減算器Ａ３０と、係数レジスタ（以下、ＤＨ−Ｋと称す）３１と、乗算器３２と、乗算結果のデータホールド回路（以下、ＤＨ−ＤＥＴ−Ｋと称す）３３とを有する。
また、補正回路２５は、共通電極電圧データのホールド回路（以下、ＤＨ−ｃｃと称す）３４と、減算器Ｂ３５と、ＤＡコンバータ３６とを有する。
【００４３】
図７に示すＶｃｏｍ補正回路の動作を、図８を併せ用いて説明する。光センサ２１ｂでは、透過型偏光板１５ｂからの反射光Ｈｄの光量変化がアナログの電気信号である検出信号に変換され、ＡＤＣ２６でアナログ信号からデジタル信号に変換される。（Ｓ１）
液晶駆動回路２２ｂは、入力画像信号の極性を基準電圧に対して画像の１垂直期間（以下、フレームと称す）毎に反転させ、反射型液晶表示素子１２ｂの画素電極に周期的に極性の反転した入力画像信号を供給するものである。
液晶駆動回路２２ｂから出力された１フレーム毎に発生するクロック信号及び極性切換信号は、ＴＧ２７に入力し、正側の極性である正極及び負側の極性である負極のトリガー信号と投影像の１フレームに対応したフレーム周期信号とを出力する。（Ｓ２）
ＴＧ２７から出力された、正極及び負極のトリガー信号に基づき、ＡＤＣ２６から出力されたデジタル信号は、正極側の部分がＤＨ−ｐｏｓｉ２８に、負極側の部分がＤＨ−ｎｅｇａ２９に分離され格納される。（Ｓ３）
ＤＨ−ｐｏｓｉ２８に格納されたデータから正極性側ピーク検出信号が、ＤＨ−ｎｅｇａ２９に格納されたデータから負極性側ピーク検出信号がそれぞれ出力され、減算器Ａ３０で演算される。（Ｓ４）
減算器Ａ３０での差分が０のときは、Ｖｃｏｍがずれていないので処理を終了する。減算器Ａ３０での差分が０以外のときは、以下のステップに進む（Ｓ５）
減算器Ａ３０で演算された差分データは、乗算器３２でＤＨ−Ｋ３１からの係数に応じて増幅され、その結果がＤＨ−ＤＥＴ−Ｋ３３に格納される。（Ｓ６）
ここで、ＤＨ−Ｋ３１からの係数を大きくすることで、Ｖｃｏｍ補正に要する時間を短縮することができる。
ＤＨ−ＤＥＴ−Ｋ３３に格納されたデータは、ＴＧ２７からの投影像のフレーム周期に応じた信号に基づき、１フレーム毎に１回だけ差信号として出力される。（Ｓ７）
【００４４】
ＤＨ−ＤＥＴ−Ｋ３３から出力された差信号は、減算器Ｂ３５に入力し、ＤＨ−ｃｃ３４に格納された１フレーム前の減算器Ｂの出力値との差分を演算される。（Ｓ８）
減算器Ｂ３５での演算結果は、ＴＧ２７からの投影像のフレーム周期に応じた信号に基づき、１フレーム毎に１回だけＤＨ−ｃｃ３４に格納される。（Ｓ９）
更に、減算器Ｂ３５での演算結果は、ＤＡＣ３６に入力し、デジタル信号からアナログ信号に変換され（Ｓ１０）、Ｖｃｏｍとして共通電極２４ｂに出力される。（Ｓ１１）
【００４５】
光センサ２１ｂから検出信号の検出（Ｓ１）から共通電極２４ｂにＶｃｏｍ補正値を出力する（Ｓ１１）までのステップを、減算器Ａ３０での差分（Ｓ５）が０になるまで１フレーム毎に繰り返し行うことによりＶｃｏｍ値を補正し、このＶｃｏｍ値を用いることにより本投影時に投影像のフリッカを抑制することができる。
この結果、反射型偏光板１３ｂに入射するＰ偏光のＢ光の光束Ｈａの影響を受けることなく、Ｖｃｏｍの補正を行うことができ、フリッカの少ない投影像を得ることができる。
更に、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光の各色光を、それぞれ独立した光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂで検出し、それぞれ各色光に応じたＶｃｏｍ補正回路でＶｃｏｍ補正値を算出するため、短時間で精度良くＶｃｏｍ補正を行うことができる。
更に、光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂを投影型表示装置の内部に取付けているため、投影型表示装置のサイズが大きくなることはなく、投影型表示装置の移動も容易に行うことができる。
【００４６】
〈実施例２〉
次に、本発明の別の実施例として、投影像内の特定の領域のＶｃｏｍ補正を行う場合の動作について、図９及び図１０を用いて説明する。
本実施例においては、光学系の構成及びＶｃｏｍ補正回路は実施例１と同等のため、ここでは説明を省略する。
【００４７】
本投影時のＶｃｏｍ値を求めるためのＶｃｏｍ補正において、光センサ２１ｂに入射する光束Ｈｄの光量は、反射型液晶表示素子１２ｂによる光変調の状態によって差が出る。
光変調は、入力画像信号に基づいた駆動電圧が反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂの液晶に印加され、液晶の配向状態を変化させることにより、入射したＲ，Ｇ，Ｂ各色のＰ偏光の光束Ｈｂの偏光状態を変化させることにより引き起こされる。
以下、Ｇ光の光路について説明するが、Ｂ光，Ｒ光についても同等である。
【００４８】
この実施例に用いた反射型偏光板１３ｇ及び透過型偏光板１５ｇのＧ光の中心波長５５０ｎｍにおける光学特性（Ｐ偏光成分の透過率とＳ偏光成分の透過率）を比較する。
反射型偏光板１３ｇは、透過光のコントラストを向上するために、Ｐ偏光成分の透過率（Ｔｐｗ）をＳ偏光成分の透過率（Ｔｓｗ）で割算した消光比（Ｔｐｗ／Ｔｓｗ）を大きくしている。また、透過型偏光板１５ｇは、透過率を稼ぐためＳ偏光成分の透過率（Ｔｓａ）を大きくしている。
このため、反射型偏光板１３ｇではＴｓｗを小さく、透過型偏光板１５ｇではＴｓａを大きくなっている。
【００４９】
一方、反射型偏光板１３ｇ及び透過型偏光板１５ｇの反射率は、反射型偏光板１３ｇ及び透過型偏光板１５ｇでの光学的損失（吸収）がほとんど無い事から、透過率に反比例した値となる。
そのため、反射型偏光板１３ｇではＲｓｗを大きく、透過型偏光板１５ｇではＲｓａを小さくなっている。
実際、今回の実施例に用いた、反射型偏光板１３ｇ及び透過型偏光板１５ｇのＧ光の中心波長である５５０ｎｍでの反射率は、それぞれ次のようになる。
反射型偏光板１３ｇのＰ偏光の反射率（Ｒｐｗ）＝１％
反射型偏光板１３ｇのＳ偏光の反射率（Ｒｓｗ）＝９１％
透過型偏光板１５ｇのＰ偏光の反射率（Ｒｐａ）＝８９％
透過型偏光板１５ｇのＳ偏光の反射率（Ｒｓａ）＝０．０５％
【００５０】
反射型液晶表示素子１２ｇに加えられる入力画像信号が黒レベル（０％）の場合、反射型液晶表示素子１２ｇから反射する光束はＰ偏光である。そのため、反射型偏光板１３ｇでは、Ｐ偏光の光のうちほとんどは透過するが、１％は反射される（Ｒｐｗ）。
更に、反射型偏光板１３ｇで反射した若干量のＰ偏光の光束Ｈｃは、透過型偏光板１５ｇに入射する。透過型偏光板１５ｇでは、入射したＰ偏光の光束Ｈｃの８９％が反射する（Ｒｐａ）。
【００５１】
つまり、反射型液晶表示素子１２ｇに入射する光量を１００％とした場合、反射型液晶表示素子１２ｇに加えられる入力画像信号が黒レベル（０％）とした際の透過型偏光板１５ｇを反射して光センサ２１ｇに入射する光量の割合（Ｉｂ）は、以下のようになる。
Ｉｂ＝Ｒｐｗ×Ｒｐａ＝１％×８９％＝０．８９％
ここでは、反射型液晶表示素子１２ｇでの光変調及び反射時に損失がなく、反射型液晶表示素子１２ｇへの入射光の光束Ｈｂに対して１００％反射と仮定している。
【００５２】
反射型液晶表示素子１２ｇに加えられる入力画像信号が白レベル（１００％）の場合、反射型液晶表示素子１２ｇから反射する光束はＳ偏光である。そのため、反射型偏光板１３ｇは、Ｓ偏光の光の９１％を反射する（Ｒｓｗ）。
反射型偏光板１３ｇで反射したＳ偏光の光束Ｈｃは、透過型偏光板１５ｇに入射する。透過型偏光板１５ｇでは、入射したＳ偏光の光束Ｈｃのほとんどは透過するが、０．０５％は反射される（Ｒｓａ）。
【００５３】
つまり、反射型液晶表示素子１２ｇに入射する光量を１００％とした場合、反射型液晶表示素子１２ｇに加えられる入力画像信号が白レベル（１００％）とした際の透過型偏光板１５ｇを反射して光センサ２１ｇに入射する光量の割合（Ｉｗ）は、以下のようになる。
Ｉｗ＝Ｒｓｗ×Ｒｓａ＝９１％×０．０５％＝０．０４５５％
ここでは、反射型液晶表示素子１２ｇでの光変調及び反射時に損失がなく、反射型液晶表示素子１２ｇへの入射光の光束Ｈｂに対して１００％反射と仮定している。
【００５４】
したがって、反射型液晶表示素子１２ｇに加えられる入力画像信号が黒レベル（０％）の際の光センサ２１ｇに入射する光量Ｉｂ（０．８９％）と白レベル（１００％）の際の光センサ２１ｇに入射する光量Ｉｗ（０．０４５５％）とを比較すると、入力画像信号が黒レベル（０％）の場合が約２０倍大きい値となる。
そこで、図９に示すように投影像のＶｃｏｍ補正を行いたい領域に黒レベル（０％）を表示し、それ以外の領域に白レベル（１００％）を表示することによって、選択的に黒レベル（０％）を表示した領域のＶｃｏｍ補正を行い、このＶｃｏｍ補正によって得られたＶｃｏｍ値を用いることにより本投影時に投影像のフリッカを抑制することができる。
【００５５】
一般的にＶｃｏｍずれを生じた場合の光センサ検出信号は、図１０に示すように正弦波に酷似した波形となる。
図１０に示すように、投射型表示装置は、投影像の垂直方向に対して線順次動作を行うため、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示すように垂直方向の領域によって光センサの検出信号の位相が変化する。
そこで、ＴＧ２７から出力される正極及び負極のトリガー信号のトリガー位置変化させることによって、投影像の垂直方向の領域を検出することができる。
図１０においては、投影像の下方向領域でフリッカが発生し、Ｖｃｏｍずれが生じている場合を示している。
【００５６】
〈実施例３〉
次に、本発明の別の実施例として、Ｖｃｏｍ補正を自動で行う場合の動作について、図１１及び図１２を用いて説明する。
本実施例においては、光学系の構成は実施例１と同等のため、ここでは説明を省略する。また、Ｖｃｏｍ補正回路のうち検出回路２３ｂについても、実施例１と同等のため説明を省略する。
【００５７】
図１１に示すように、実施例１ではＤＨ−ＤＥＴ−Ｋ３３から出力された差信号は、直接減算器Ｂ３５に入力しているが、本実施例においてはＤＨ−ＤＥＴ−Ｋ３３と減算器Ｂ３５との間にＶｃｏｍ補正回路の動作を起動させるか起動させないかを切替えるＶｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７を配設すると共に、外部からの信号に基づき、Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７のＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を出力するＣＰＵ３８と、Ｖｃｏｍ補正データを格納するフラッシュメモリ３９とを実施例１の補正回路２５ｂに追加している。
【００５８】
本投影時のＶｃｏｍ値を求めるためのＶｃｏｍ補正を正確に行うためには、特定のパターンの画像を投影して行う必要がある。特定パターンの画像を表示するためには、投射型表示装置１の起動時、または、動作終了時にＶｃｏｍ補正を行うことが効率的である。
特にＶｃｏｍは、投射型表示装置１の光学系及び反射型液晶表示素子２１ｒ，２１ｇ，２１ｂの温度により変化することが知られている。そこで、起動時にＶｃｏｍ補正を行うと、Ｖｃｏｍ補正後に光源２からの光により投射型表示装置１の光学系及び反射型液晶表示素子２１ｒ，２１ｇ，２１ｂの温度が上昇してしまう。そのため、動作終了時にＶｃｏｍ補正を行うことで、投射型表示装置１の光学系及び反射型液晶表示素子２１ｒ，２１ｇ，２１ｂが、光源２からの光によって十分に温まった定常状態での補正を行うことができ、Ｖｃｏｍ補正の精度を高めることができる。
【００５９】
以下、投射型表示装置１の動作終了時にＶｃｏｍ補正を行う場合について図１２を合わせ用いて説明するが、投射型表示装置１の起動時及び起動中にＶｃｏｍ補正を行う場合も同様に行うことができる。
図１２に示すように、外部からの投影停止信号等の投射型表示装置１の投影を終了する信号がＣＰＵ３８に入力すると、ＣＰＵ３８はＶｃｏｍ補正回路起動信号をＶｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７に対して出力する。（Ｓ１０１）
Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７にＶｃｏｍ補正回路起動信号が入力すると、Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７は、ＯＦＦ状態からＯＮ状態になる。（Ｓ１０２）
Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７がＯＮ状態になると、ＣＰＵ３８から液晶駆動回路２２ｂに対してＶｃｏｍ補正用画像パターンを表示させるための信号を出力する。（Ｓ１０３）
Ｖｃｏｍ補正用画像パターンが表示されると、実施例１に示した順序で差信号を演算し、演算された差信号を基にＶｃｏｍ補正を行う。差信号が０になるまでＶｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７のＯＮ状態を保持し、フレーム毎に演算を繰り返す。（Ｓ１０４）
【００６０】
差信号が０になると、ＣＰＵ３８からＶｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７に対してＶｃｏｍ補正回路停止信号が出力される。（Ｓ１０５）
Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７にＶｃｏｍ補正回路停止信号が入力すると、Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７は、ＯＮ状態からＯＦＦ状態になる。（Ｓ１０６）
差信号が０になった時点の減算器Ｂ３５での演算結果は、ＣＰＵ３８に接続するフラッシュメモリ３９に保持される。（Ｓ１０７）
減算器Ｂ３５での演算結果がフラッシュメモリ３９に格納されたことを確認後、投射型表示装置１の電源を停止する。
【００６１】
以上のように、投影表示装置１の停止信号が入力された際に、Ｖｃｏｍ補正を行うため、光源２からの光によって光学系及び反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂが十分に暖められ、その結果、温度が安定した状態でＶｃｏｍ補正を行うことができる。
更に、Ｖｃｏｍ補正の結果をフラッシュメモリ３９に格納することにより、次回投射型表示装置１を起動する場合、フラッシュメモリ３９内のＶｃｏｍ補正結果を呼び出すことにより、投射型表示装置１を用いて本投影する際に起動時からＶｃｏｍずれが少なくフリッカを抑制した投影像を表示することができる。
尚、起動時にＶｃｏｍ補正を行う際には、投影表示装置１の起動信号が入力された際に、Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７をＯＦＦ状態からＯＮ状態にすればよい。
【００６２】
〈実施例４〉
一般に投射型表示装置１の本投影時のＶｃｏｍの変化量は、投射型表示装置１の前回（ｍ回目、ｍは１以上の整数とする）の動作終了時から次回（ｍ＋１回目）の動作開始時までの経過時間が長いほどその変化量が大きいことが分かっている。
そこで、本実施例においては、前回の投射型表示装置１に対する電源投入における初回の本投影時から電源停止による動作終了の直前までの経過時間に係わらず、本投影時にＶｃｏｍずれの少ない投射像を投影するため、投射型表示装置１の電源投入直後（起動時）と電源停止直前(動作終了時)との両方のタイミングでＶｃｏｍ補正を行う。
投射型表示装置１の起動時と動作終了時との両方のタイミングでＶｃｏｍ補正を行う場合の動作について図１３乃至図１５を用いて説明する。
【００６３】
投射型表示装置１の起動時に、投射型表示装置１の光学系及び反射型液晶表示素子２１ｒ，２１ｇ，２１ｂの温度は、光源２からの光によって加熱され上昇する。その温度は、起動直後に急激に上昇し３０分程度でほぼ安定する。
そのため、起動時にＶｃｏｍ補正を行う場合は、起動直後の温度変化を考慮に入れることが重要となる。つまり起動時にＶｃｏｍ補正を行う場合、Ｖｃｏｍの補正値（Ｖｓ）を求めた後に、Ｖｃｏｍ補正後の温度上昇によって発生するＶｃｏｍの変化量αを加える必要がある。
【００６４】
ここで、温度上昇によるＶｃｏｍの変化量αは、起動時のＶｃｏｍ補正量をＶｓｔとし、動作終了時のＶｃｏｍ補正量をＶｅｄとすると、以下のように求めることとする。
α＝Ｖｅｄ−Ｖｓｔ
求められたＶｃｏｍの変化量αは、フラッシュメモリ３９に記憶され、投射型表示装置１を次回起動する際に、投射型表示装置１の起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）に加算することによって、投射型表示装置１の光学系及び反射型液晶表示素子２１ｒ，２１ｇ，２１ｂの温度変化を考慮したＶｃｏｍ補正を行うことができる。
【００６５】
起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）の取得及び動作終了時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｅｄ）の取得は、以下の手順で行う。
尚、本実施例においては、光学系の構成は実施例１と同等のため、ここでは説明を省略する。また、Ｖｃｏｍ補正回路は、実施例３と同等のため説明を省略する。
以下、起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）の取得方法を説明するが、動作終了時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｅｄ）の取得も同様である。
図１３に示すように、外部からの投影開始信号や投影停止信号等の信号がＣＰＵ３８に入力すると、ＣＰＵ３８はＶｃｏｍ補正回路起動信号をＶｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７に対して出力する。（Ｓ２０１）
Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７にＶｃｏｍ補正回路起動信号が入力すると、Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７は、ＯＦＦ状態からＯＮ状態になる。（Ｓ２０２）
【００６６】
Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ３７がＯＮ状態になると、フリッカを最小としてＶｃｏｍの検出精度を高めるため光源２の光強度を最大にする。（Ｓ２０３）
更に、ＣＰＵ３８から液晶駆動回路２２ｂに対してＶｃｏｍ補正用画像パターンを表示させるための信号を出力し、Ｖｃｏｍ補正画像を表示する。Ｖｃｏｍ補正画像としては、５０％前後の明るさのラスターパターンを用いることが望ましい。（Ｓ２０４）
次に、フラッシュメモリ３９からＶｃｏｍ補正の初期設定条件を読み出す。Ｖｃｏｍ補正の初期設定条件としては、後述するＶｃｏｍ補正量の現在の設定値（Ｖｚ0），Ｖｃｏｍ自動補正ループ処理のループ回数（Ｌ）,フリッカ量自動測定ループのループ回数（Ｎ），フリッカ量自動測定における変化電圧量（Ｖｙ），及びＶｃｏｍシフト方向判定後の加算量（Ｖｘ）及び補正係数（ｋ）などがある。（Ｓ２０５）
【００６７】
Ｖｃｏｍ補正の初期設定条件を読み出しが終了後に、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光の各色光に対して後述するＶｃｏｍ自動補正ループ処理を行う。Ｖｃｏｍ自動補正ループ処理は、Ｒ光，Ｇ光及びＢ光を順次照射して１色ずつＶｃｏｍ補正量を設定しても良いし、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光を同時に照射して一度に全色のＶｃｏｍ補正量を設定しても良い。（Ｓ２０６）
Ｖｃｏｍ補正量の設定が終了すると、Ｖｃｏｍ補正画像の表示を終了し（Ｓ２０７）、光源２の光強度を定常レベルに戻す。（Ｓ２０８）
【００６８】
Ｖｃｏｍ自動補正ループ処理は、以下に示す手順によって行う。
図１４に示すように、Ｖｃｏｍ自動補正ループ処理は、Ｓ２０５においてフラッシュメモリ３９から読み出したＶｃｏｍ自動補正ループ処理のループ回数（Ｌ）の処理を行う。ここでは、ループ回数を５回として処理を行った場合について説明する。（Ｓ３０１）
ループ処理を複数回行うのは、Ｖｃｏｍ補正時の電圧範囲を十分大きくして測定余裕を持たせるためである。
【００６９】
まず、Ｓ２０５においてフラッシュメモリ３９から読み出したＶｃｏｍ補正量の現在の設定値（Ｖｚ0）とフリッカ量自動測定における変化電圧量（Ｖｙ）とから、Ｖｃｏｍ電圧をプラス側にずらした加算側の印加Ｖｃｏｍ電圧（Ｖｉｐ＝Ｖｚ0＋Ｖｙ）とＶｃｏｍ電圧をマイナス側にずらした減算側の印加Ｖｃｏｍ電圧（Ｖｉｍ＝Ｖｚ0−Ｖｙ）とを求める。
加算側の印加Ｖｃｏｍ電圧（Ｖｉｐ）を各色の反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂに印加して後述のフリッカ量自動測定ループにより加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）を測定し、次に、減算側の印加Ｖｃｏｍ電圧（Ｖｉｍ）を各色の反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂに印加して後述のフリッカ量自動測定ループにより減算側のフリッカ量（ＦＬｍ）を測定する。（Ｓ３０２）
【００７０】
Ｓ３０２で算出された加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）と減算側のフリッカ量（ＦＬｍ）とを比較し（Ｓ３０３）、加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）が減算側のフリッカ量（ＦＬｍ）より大きい場合、Ｖｃｏｍ電圧をマイナス側にずらすため、以下の式を用いて１回目のＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ1）を算出する。（Ｓ３０４）
Ｖｚ1＝Ｖｚ0−Ｖｘ×ｋ  （ｉ＝１〜３の場合ｋ＝２，ｉ＝４〜５の場合ｋ＝１）
ここで、Ｖｘ及びｋは、それぞれＳ２０５においてフラッシュメモリ３９から読み出された値であり、ＶｘはＶｃｏｍシフト方向判定後の加算量であり、ｋは補正係数である。
【００７１】
加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）が減算側のフリッカ量（ＦＬｍ）と等しいか小さい場合、加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）と減算側のフリッカ量（ＦＬｍ）が同じ値であるか判定する。（Ｓ３０５）
加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）と減算側のフリッカ量（ＦＬｍ）が等しい場合、以下の式を用いて１回目のＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ1）を算出する。（Ｓ３０６）
Ｖｚ1＝Ｖｚ0
【００７２】
加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）と減算側のフリッカ量（ＦＬｍ）が等しくない場合、Ｖｃｏｍ電圧をプラス側にずらすため、以下の式を用いて１回目のＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ1）を算出する。（Ｓ３０７）
Ｖｚ1＝Ｖｚ0＋Ｖｘ×ｋ  （ｉ＝１〜３の場合ｋ＝２，ｉ＝４〜５の場合ｋ＝１）
【００７３】
Ｓ３０１からＳ３０７までの処理をＶｃｏｍ自動補正ループ処理のループ回数（Ｌ）である５回行う。（Ｓ３０８）
２回目の測定の場合、Ｖｃｏｍ補正量の現在の設定値（Ｖｚ0）の代わりに、１回目の測定で得られたＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ1）を用いて、２回目のＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ2）を算出する。同様に、前回のＶｃｏｍ補正量（Ｖｚx）を用いて５回目までのＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ3，Ｖｚ4，Ｖｚ5）を順次測定し算出する。
【００７４】
５回のＶｃｏｍ自動補正ループ処理が終了後に、得られた５個のＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ1，Ｖｚ2，Ｖｚ3，Ｖｚ4，Ｖｚ5）の極性を比較する。（Ｓ３０９）
Ｖｚ1〜Ｖｚ5の間で極性が反転している場合、フリッカ量が最小値であると判断し、５回目のＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ5）を起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）とする。
【００７５】
得られた５個のＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ1，Ｖｚ2，Ｖｚ3，Ｖｚ4，Ｖｚ5）の極性が同じ場合、フリッカ量が最小値で無いと判断し再度Ｖｃｏｍ自動補正ループ処理（以下、リトライ処理と称す）を行う。この際、既にリトライ処理を行っている場合は、リトライ処理での５回目のＶｃｏｍ補正量（Ｖｚ5）を起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）とする。（Ｓ３１０）
Ｓ３０９においてリトライ処理が行われていない場合、ループ回数を０に初期化し（Ｓ３１１）、Ｓ３０１からＳ３０８のＶｃｏｍ自動補正ループ処理を行う。
【００７６】
尚、Ｓ３０２における加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）と減算側のフリッカ量（ＦＬｍ）の自動測定ループは、以下に示す手順によって行う。
図１５に示すように、フリッカ量自動測定ループは、Ｓ２０５においてフラッシュメモリ３９から読み出したフリッカ量自動測定ループのループ回数（Ｎ）の処理を行う。ここでは、加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）の測定について、ループ回数を１０回として処理を行った場合について説明する。（Ｓ４０１）
【００７７】
まず、Ｓ２０５においてフラッシュメモリ３９から読み出したＶｃｏｍ補正量の現在の設定値（Ｖｚ0）とフリッカ量自動測定における変化電圧量（Ｖｙ）とから、加算側の印加Ｖｃｏｍ電圧（Ｖｉｐ＝Ｖｚ0＋Ｖｙ）を求めて、各色の反射型液晶表示素子１２ｒ，１２ｇ，１２ｂに印加する。（Ｓ４０２）
加算側の印加Ｖｃｏｍ電圧（Ｖｉｐ）印加後、１フレーム分以上の時間（例えば、５０ｍｓｅｃ）後に１回目の加算側のフリッカ量（ＦＬｐ1）を測定する。（Ｓ４０３）
【００７８】
同様に１０回の加算側のフリッカ量（ＦＬｐ1〜ＦＬｐ10）の測定を行った後（Ｓ４０４）、１０回分の加算側のフリッカ量（ＦＬｐ1〜ＦＬｐ10）の平均値を求め加算側のフリッカ量の平均値（ＦＬｐave）とする。（Ｓ４０５）
加算側のフリッカ量の平均値（ＦＬｐave）の絶対値を求め、加算側のフリッカ量（ＦＬｐ）とする。（Ｓ４０６）
【００７９】
上述した手順により投射型表示装置１の起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）と投射型表示装置１の動作終了時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｅｄ）とを取得し、その間のＶｃｏｍの変化量α（α＝Ｖｅｄ−Ｖｓｔ）を求め、フラッシュメモリ３９に記憶する。
Ｖｃｏｍの変化量αは、誤差を軽減するため直近の複数回分（実施例では例えば８回分）をフラッシュメモリ３９に保存する。
投射型表示装置１の本投影時には、測定された投射型表示装置１の起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）に、フラッシュメモリ３９に記憶されている直近の複数回（実施例では例えば８回）のＶｃｏｍの変化量αの平均値を加算した値をＶｃｏｍ値として用いる。
【００８０】
つまり、投射型表示装置１の本投影時には、起動時に測定されたＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）にフラッシュメモリ３９に記憶されているＶｃｏｍの変化量αの平均値を加算した値をＶｃｏｍ値として設定して投影像を投射することにより、本投影時に温度によるＶｃｏｍずれを考慮した投影像を投射が可能となる。
一方、投射型表示装置１の動作終了時には、Ｖｃｏｍ補正量（Ｖｅｄ）を測定し、起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）との差分であるＶｃｏｍの変化量α（α＝Ｖｅｄ−Ｖｓｔ）を求めて、フラッシュメモリ３９に記憶する。
投射型表示装置１の初回の起動時には、あらかじめ工場出荷時に平均的なＶｃｏｍの変化量α０をフラッシュメモリ３９に記憶しておき、初回の起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）にＶｃｏｍの変化量α０を加算した値をＶｃｏｍ値として用いる。
【００８１】
ここで、起動時のＶｃｏｍ補正において測定されたＶｃｏｍ値と、ラッシュメモリ３９に記憶されている前回動作終了時に測定されたＶｃｏｍ値とを比較して、その差分が小さい場合、Ｖｃｏｍ値が殆ど変化していないとしてＶｃｏｍ値にＶｘ及びｋを加算しない。
具体的には、起動時のＶｃｏｍ補正において測定されたＶｃｏｍ値と前回動作終了時に測定されたＶｃｏｍ値と差分が、加算分であるＶｘ×ｋ以下の場合、Ｖｘ×ｋを加算することによってＶｃｏｍ値が最適値からずれる虞があるからである。
より好ましくは、具体的には、起動時のＶｃｏｍ補正において測定されたＶｃｏｍ値と前回動作終了時に測定されたＶｃｏｍ値と差分が、（Ｖｘ×ｋ）／２以下の場合は、起動時のＶｃｏｍ補正において測定されたＶｃｏｍ値にＶｘ×ｋを加算せず、起動時のＶｃｏｍ補正において測定されたＶｃｏｍ値を本投影時のＶｃｏｍ値とする。
【００８２】
また、投射型表示装置１の起動時に投射型表示装置１の光学系及び反射型液晶表示素子２１ｒ，２１ｇ，２１ｂの温度は、光源２からの光によって加熱され上昇し、その温度は３０分程度でほぼ安定するとしているが、その後も徐々に温度は変化し、最適なＶｃｏｍ値もわずかではあるが変化する。
そのため、起動から１時間以内に投射型表示装置１を停止した場合、起動時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｓｔ）と動作終了時のＶｃｏｍ補正量（Ｖｅｄ）との差である温度上昇によるＶｃｏｍの変化量αは小さくなり、長時間投射型表示装置１を運転した場合の温度上昇によるＶｃｏｍの変化量αと差が大きくなる。
そこで、例えば、起動から１時間以内に投射型表示装置１を停止した場合、動作終了時でのＶｃｏｍ補正の測定を実施しないこととする。
【００８３】
〈実施例５〉
次に、光源２のキセノンランプ２ａに封入されているキセノンガスの熱対流によって発生する光強度の変化（以下、ランプフリッカと称す）に起因するフリッカを除去してＶｃｏｍを補正する動作について説明する。
光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂの検出信号には、Ｖｃｏｍずれ起因のフリッカ以外に、ランプフリッカが含まれる。
そのため、光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂの検出信号からランプフリッカを削除する必要がある。光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂの検出信号からランプフリッカを削除してＶｃｏｍ補正を行う動作について図１５を用いて説明する。
本実施例においては、光学系の構成は実施例１と同等のため、ここでは説明を省略する。また、Ｖｃｏｍ補正回路のうち検出回路２３については、実施例１と同等のため説明を省略する。
【００８４】
実施例１ではＤＨ−ＤＥＴ−Ｋ３３から出力された差信号は、直接減算器Ｂ３５に入力しているが、図１５に示すように、本実施例においては、ＤＨ−ＤＥＴ−Ｋ３３と減算器Ｂ３５との間に、ランプフリッカを削除するローパスフィルタ（ＬＰＦ）４０を追加している。
【００８５】
一般にランプフリッカは、ある一定の周波数の範囲で発生する。本実施例で用いたキセノンランプを有する光源２の場合、ランプフリッカの周波数は４０Ｈｚであった。
そこで、光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂの検出信号から４０Ｈｚの周波数帯域の成分をＬＰＦ４０によって除去することによって、検出信号からランプフリッカを除くことができる。
このＬＰＦ４０は、光センサ２１ｒ，２１ｇ，２１ｂと、減算器Ｂ３５の間であればどの位置に配設してもよい、特に、差信号を検出した後のＤＨ−ＤＥＴ−Ｋ３３と減算器Ｂ３５との間に配設することが望ましい。
これにより、Ｖｃｏｍ補正時にランプフリッカの影響を削除したＶｃｏｍ値を求めることができ、このＶｃｏｍ値を用いることにより本投影時にＶｏｃｍずれの無い投影像を投射することができる。
また、上記したように、光源２に使用するランプによってランプフリッカが発生する周波数帯域が異なるため、光源２に使用するランプに応じてＬＰＦ４０の特性を変更する必要がある。
【００８６】
以上、説明したように、投影光のフリッカを検出する光センサを装置内に設置すると共に、投射レンズを交換する際に光センサを意識することなく投射レンズを交換することができるため、移動が容易であり、投射レンズのコストも上がることなく、投影像に光センサの影がうつることも無い光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
更に、光センサを装置内に設置することにより、光センサで検出される光量を向上することができ、光センサの数、または測定時間を削減することができる光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色に独立して光センサを配設しているので、白色光を投影して、ＲＧＢ各色のＶｃｏｍを同時に精度良く補正することができ、フリッカを抑制可能な光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
更に、フリッカが投影像内で分布を持つ場合でもフリッカを抑制することができ、ランプフリッカと分離して液晶表示素子起因のフリッカを抑制可能な光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
【００８７】
Ｖｃｏｍ補正回路の構成は、光センサ２１ｂで検出された検出信号に基づき、極性が正側と負側との差分を生成しこの差分値に基づきＶｃｏｍを補正することができる回路であれば、上記の実施例に限らないことは言うまでもない。
また、複数の異なる色についての変調光路を有する場合において、本発明の光変調装置αを少なくとも１つの光路に対して用いれば、フリッカの抑制について有効である。特に、明るさの最も大きくフリッカの目立ちやすいＧ光、または波長が短く有機材料に対して影響を与えやすいＢ光に対して本発明の光変調装置αを使用することは有効である。
また、光センサをスクリーンの投影像表示領域近傍や投射レンズ内に設置する従来の方法と、本発明とを併用してもよく、その場合においても精度良くＶｃｏｍの補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本実施形態の投射型表示装置の光学系の構成を示す概略平面図である。
【図２】本実施形態の投射型表示装置に用いる光変調装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】本実施形態の投射型表示装置に用いる偏光板の原理を説明する説明図である。
【図４】本実施形態の投射型表示装置に用いる反射型液晶表示素子から射出する光路を説明する説明図である。
【図５】本実施形態の投射型表示装置に用いる反射型液晶表示素子に入射する光路を説明する説明図である。
【図６】本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の構成を示す詳細ブロック図である。
【図８】本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の動作を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態の投射型表示装置における投影像の部分的な領域にＶｃｏｍ補正を行う場合の説明図である。
【図１０】本実施形態の投射型表示装置における投影像の表示領域による光センサの検出信号を示す説明図である。
【図１１】本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の別の構成を示す詳細ブロック図である。
【図１２】本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の別の構成の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の別の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ自動補正ループ処理の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本実施形態の投射型表示装置のフリッカ量測定ループ処理の動作を示すフローチャートである。
【図１６】本実施形態の投射型表示装置のＶｃｏｍ補正回路の更に別の構成を示す詳細ブロック図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…投射型表示装置、２…光源、２ａ…キセノンランプ、２ｂ…凹面鏡、３…赤外線透過フィルタ、４…紫外線反射フィルタ、５…Ｂダイクロイックミラー、６…反射ミラー、７ｂ、７ｒｇ…第1フライアイレンズ、８ｂ、８ｒｇ…第２フライアイレンズ、９ｂ，９ｒｇ…偏光変換素子、１０ｂ，１０ｒｇ…コンデンサレンズ、１１ｒ，１１ｇ，１１ｂ…フィールドレンズ、１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ…反射型液晶表示素子、１３ｒ，１３ｇ，１３ｂ…反射型偏光板、１４…ＲＧダイクロイックミラー、１５ｒ，１５ｇ，１５ｂ…透過型偏光板、１６…クロスダイクロイックプリズム、１６ａ…射出面、１７…スクリーン、１８…投射レンズ、１９ｒ，１９ｇ，１９ｂ…ヒートシンク、２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ…三角柱、２１ｒ，２１ｇ，２１ｂ…光センサ、２２ｂ…液晶駆動回路、２３ｂ…検出回路、２４ｂ…共通電極、２５ｂ…補正回路、２６…ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）、２７…タイミングパルスジェネレータ（ＴＧ）、２８…極性正側のデータホールド回路（ＤＨ−ｐｏｓｉ）、２９…極性負側のデータホールド回路（ＤＨ−ｎｅｇａ）、３０…減算器Ａ、３１…係数レジスタ（ＤＨ−Ｋ）、３２…乗算器、３３…乗算結果のデータホールド回路（ＤＨ−ＤＥＴ−Ｋ）、３４…共通電極電圧データのホールド回路（ＤＨ−ｃｃ）、３５…減算器Ｂ、３６…ＤＡコンバータ、３７…Ｖｃｏｍ補正回路起動スイッチ、３８…ＣＰＵ、３９…フラッシュメモリ、４０…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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