JP5115711B2 - 液晶プロジェクタおよびその投射画像調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、交流駆動される光源にて発生した光を液晶パネルに照射して投射画像光を生成する液晶プロジェクタに関する。

図４は、この種の液晶プロジェクタの構成を示すブロック図であり、特許文献１（特開２００３−１５６７９８号公報）に開示されるものである。

プロジェクタ１０は、画像信号ＶＳを入力し、プロジェクタ１０にて処理可能な画像データに変換するレシーバ１２と、画像データに対して各種の画像処理を施す画像処理部２０と、液晶パネル３２と、画像データに基づいて、液晶パネル３２を駆動するための駆動信号を生成する液晶パネル駆動部３０と、液晶パネル３２を照明する照明装置５０と、液晶パネル３２を透過した透過光をスクリーンＳＣ上に投写するための投写光学系５８とを備えている。照明装置５０は、光源ランプ５２と、ランプ制御部５４と、ランプ駆動部５６とを備えている。

光源ランプ５２は交流駆動されるものであり、光源ランプ５２の駆動周波数と液晶パネル３２の駆動周波数が非同期である場合には投射画像光にちらつきが発生する。特許文献１には、ちらつきを抑制するために、ランプ制御部５４は液晶パネル３２の垂直駆動周波数と光源ランプの駆動周波数とを同期させることができるときには、両者が同期するように光源ランプ５２を制御し、交流駆動ランプの周波数を設定することが開示されている。
特開２００３−１５６７９８号公報

交流ランプを駆動するランプ電流には、ランプの作動中に発生する放電アークのフリッカを抑制するために図５に示されるようなパルスが重畳されるパルス期間ｔ１がある。パルス期間ｔ１はランプの種類や駆動電力等の状況によりあらかじめ定められている。パルス期間ｔ１では、ランプに供給される電力が増加するためにランプ輝度が増加し、その結果、投射画像に明るさの異なる領域が生じる。

図６はパルス期間ｔ１における投射画像の変化を示す図であり、左側に投射画像、右側（右に向かって輝度が増加）に投射画像の輝度を示している。図６に示すようにパルス期間ｔ１では輝度が増加し、横縞状ノイズとして知覚される。

本発明は、交流駆動されるランプを光源とする液晶プロジェクタにおいて、フリッカの発生を抑制するとともにスクリーン上に投射される投射画像の横縞状ノイズの発生を防止することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明の液晶プロジェクタは、交流電流により駆動される光源と、液晶パネルとを備え、前記光源にて発生した光を前記液晶パネルに照射することにより投射画像光を生成する液晶プロジェクタにおいて、
前記液晶パネルの垂直ブランキング期間を決定するパネル駆動垂直同期信号を出力するプロジェクタ制御部と、
前記パネル駆動垂直同期信号を入力し、該パネル駆動垂直同期信号の入力タイミングに基づいて、予め定められたパルス期間は電流が増加される前記交流電流を生成するランプ電流生成部と、
前記液晶パネルに表示させる映像を示す映像信号と、前記パネル駆動垂直同期信号とを入力し、前記予め定められたパルス期間については入力された映像信号を予め定められた量減少させ、該減少させた映像信号により示される映像を前記液晶パネルに表示させる映像補正部と、を有する。

本発明の液晶プロジェクタの投射画像調整方法は、交流電流により駆動される光源と、液晶パネルとを備え、前記光源にて発生した光を前記液晶パネルに照射することにより投射画像光を生成する液晶プロジェクタの投射画像調整方法において、
前記液晶パネルの垂直ブランキング期間を決定するパネル駆動垂直同期信号に基づいて、予め定められたパルス期間は電流が増加される前記交流電流を生成し、
前記パネル駆動垂直同期信号に基づいて前記予め定められたパルス期間については入力された映像信号を予め定められた量減少させ、該減少させた映像信号により示される映像を前記液晶パネルに表示させる。

上記のように構成される本発明においては、パルス期間を設けることによりフリッカの発生が抑制されるとともに、パルス期間については映像信号の輝度を減少させるため、横縞状ノイズの発生を防止することができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明による液晶プロジェクタの一実施形態の構成を示すブロック図である。

本実施形態の液晶プロジェクタは、図１に示されるように、映像処理部１０１、映像補正部１０２、液晶パネル駆動部１０３、液晶パネル１０４、投写レンズ１０５、プロジェクタ制御部１０６、ランプ制御部１０７、ランプ制御部１０７とともにランプ電流生成部を構成するランプ駆動部１０８、ランプ１０９、スクリーン１１０および入力部１１１から構成されている。

映像処理部１０１は、入力されるＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、パーソナルコンピュータ出力などの様々な種類の映像信号を受け付けて、映像補正部１０２が処理を行う形式の映像信号に変換する。

入力部１１１は、投写画像の輝度、コントラスト、シャープネス、液晶プロジェクタの配置状態により発生する画像歪み等を補正するために設けられたものであり、利用者の入力内容に応じてこれらの補正内容を示す映像調整信号Ｓ４を映像補正部１０２へ出力する。

プロジェクタ制御部１０６は、映像補正部１０２およびランプ制御部１０７に対して、パルス期間ｔ１を決定するパネル駆動用垂直同期信号Ｓ１を出力する。

映像補正部１０２は、映像処理部１０１からの映像信号、プロジェクタ制御部１０６からのパネル駆動用垂直同期信号Ｓ１、入力部１１１から送られてくる映像調整信号Ｓ４を受け付ける。

映像補正部１０２は、映像処理部１０１からの映像信号に対して、入力部１１１からの映像調整信号Ｓ４に基づいて、投写画像の輝度、コントラスト、シャープネス、画像歪みの調整を施す。投写画像の輝度については、さらに、プロジェクタ制御部１０６からのパネル駆動用垂直同期信号Ｓ１に応じて調整して液晶パネル駆動部１０３へ供給する。液晶パネル駆動部１０３は入力された映像信号に応じ液晶パネル１０４を駆動する液晶パネル駆動信号を生成し、液晶パネル１０４へ供給する。

ランプ制御部１０７は、プロジェクタ制御部１０６からのパネル駆動用垂直同期信号Ｓ１を受け付けると、パネル駆動用垂直同期信号Ｓ１と同期するランプ電流駆動信号Ｓ２を発生させる。

図２は、パネル駆動用垂直同期信号Ｓ１とランプ電流駆動信号Ｓ２との関係を示す図である。

パネル駆動用垂直同期信号Ｓ１は、周期Ｔごとに期間ｔ２の間立ち下がるパルスを含む信号であり、ランプ電流駆動信号Ｓ２は交流の信号である。パネル駆動用垂直同期信号Ｓ１に含まれる期間ｔ２は液晶パネル１０４を駆動するための垂直ブランキング期間として用いられる。

ランプ制御部１０７は、パネル駆動用垂直同期信号Ｓ１に含まれるパルスを検出すると、遅延時間ｔｄ後にパルス期間ｔ１の間パルスを重畳させ、極性を反転させたランプ電流駆動信号Ｓ２を生成する。パルス期間ｔ１はあらかじめ決められた時間であり、パルス期間ｔ１を設けることによりフリッカの発生が抑制される。

ランプ制御部１０７を実現する具体的な回路としては、例えば、ワンショットマルチバイブレータを用いた回路が挙げられる。ワンショットマルチバイブレータのトリガーとしてパネル駆動用垂直同期信号Ｓ１を用いて同期を取ることによりランプ電流駆動信号Ｓ２を発生させることができる。

ランプ電流駆動信号Ｓ２はランプ駆動部１０８に供給され、ランプ駆動部１０８ではランプ電流駆動信号Ｓ２を電流増幅してランプ電流Ｓ３としてランプ１０９へ供給する。

液晶パネル１０４は液晶パネル駆動部１０３より送られてくる液晶パネル駆動信号に応じて画像を形成する。ランプ１０９は、ランプ駆動部１０８より供給されるランプ電流Ｓ３によりその点灯状態および光量が制御されるもので、ランプ１０９にて発生した光が液晶パネル１０４を通り、結像光学系であるレンズ１０５を通ることにより投写画像光が形成され、スクリーン１１０上に投射画像が形成される。

上述したように、パルス期間ｔ１ではパルスが重畳されるため、ランプ１０９が発生する光の輝度が増加する。本実施形態では、投写画像光の輝度の増加を抑制するため、映像補正部１０２は、プロジェクタ制御部１０６からのパネル駆動用垂直同期信号Ｓ１を受け付けると、パルス期間ｔ１内の映像信号の輝度レベル（振幅）を、ランプ１０９、液晶パネル１０４等の光学部品の透過率によって決定された量、Ｙ１分だけ減少させる。

図３は、映像処理部１０１へ入力される映像信号の輝度が一定である場合の、映像補正部１０２より出力される映像信号の輝度とスクリーン１１０へ投射される投写画像光の輝度を示す図である。

映像補正部１０２に入力される映像信号の輝度特性は平坦なものであるが、映像補正部１０２が出力する映像信号はパルス期間ｔ１では輝度がＹ１分だけ減少したものとなっている。ランプ１０９の発光輝度は、パルス期間ｔ１では明るくなるが、その分、映像補正部１０２が出力する映像信号は輝度が減少したものとなっているため、投写画像光の輝度は、図３に示すように平坦なものとなっている。このように、見かけ上の輝度レベルの変化を補正することにより、フリッカの発生を抑制するとともにスクリーン上に投射される投射画像に横縞状ノイズが発生することを防止することが出来る。

なお、図２に示されるように、遅延時間ｔｄを遅らせる等、位相をずらしてパルス期間ｔ１と液晶パネル駆動の垂直ブランキング期間ｔ２を同じタイミングにしても、ｔ１＞ｔ２の場合には横縞状ノイズの幅がｔ２期間分だけ減少し、発生位置が変化するだけである。

なお上述の説明では液晶パネル１０４の駆動用垂直同期信号Ｓ１とランプ１０９を駆動するランプ電流Ｓ３の周波数が１：１の場合のときについて述べたが、ランプ電流Ｓ３の周波数がパネル駆動用垂直同期信号Ｓ１の整数倍の場合にも適用することができる。ランプ電流Ｓ３がパネル駆動用垂直同期信号Ｓ１の整数倍のときはパルス期間が整数分だけ存在するため、横縞状ノイズが整数分だけ生じることになる。従って映像信号の輝度レベルの補正を１フレーム期間中に整数分だけ行えばよい。

なお、以上説明した実施形態は、液晶パネルの透過光がスクリーンに投射される透過型液晶パネルを用いた液晶プロジェクタであるが、本発明は液晶パネルの反射光がスクリーンに投射される反射型液晶パネルを用いた液晶プロジェクタにも当然適用できるものであり、このように構成してもよい。

本発明による液晶プロジェクタの一実施形態の構成を示すブロック図である。 図１中の、パネル駆動用垂直同期信号Ｓ１とランプ電流駆動信号Ｓ２との関係を示す図である。 図１中の、映像補正部１０２より出力される映像信号の輝度とスクリーン１１０へ投射される投写画像光の輝度を示す図である。 液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。 パルス期間ｔ１を示す図である。 パルス期間ｔ１における投射画像の変化を示す図である。

符号の説明

１０１ 映像処理部
１０２ 映像補正部
１０３ 液晶パネル駆動部
１０４ 液晶パネル
１０５ レンズ
１０６ プロジェクタ制御部
１０７ ランプ制御部
１０８ ランプ駆動部
１０９ ランプ
１１０ スクリーン
１１１ 入力部
Ｓ１ パネル駆動垂直同期信号
Ｓ２ ランプ電流駆動信号
Ｓ３ ランプ電流
Ｓ４ 映像調整信号

Claims (6)

1. 交流電流により駆動される光源と、液晶パネルとを備え、前記光源にて発生した光を前記液晶パネルに照射することにより投射画像光を生成する液晶プロジェクタにおいて、
   前記液晶パネルの垂直ブランキング期間を決定するパネル駆動垂直同期信号を出力するプロジェクタ制御部と、
   前記パネル駆動垂直同期信号を入力し、該パネル駆動垂直同期信号の入力タイミングに基づいて、予め定められたパルス期間は電流が増加される前記交流電流を生成するランプ電流生成部と、
   前記液晶パネルに表示させる映像を示す映像信号と、前記パネル駆動垂直同期信号とを入力し、前記予め定められたパルス期間については入力された映像信号を予め定められた量減少させ、該減少させた映像信号により示される映像を前記液晶パネルに表示させる映像補正部と、を有する液晶プロジェクタ。
2. 請求項１記載の液晶プロジェクタにおいて、
   前記交流電流と前記パネル駆動垂直同期信号の周波数が等しい液晶プロジェクタ。
3. 請求項１記載の液晶プロジェクタにおいて、
   前記交流電流の周波数が前記パネル駆動垂直同期信号の周波数の整数倍であり、前記ランプ電流生成部は、前記パネル駆動垂直同期信号の１周期中に前記パルス期間を前記整数倍分発生する液晶プロジェクタ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の液晶プロジェクタにおいて、
   前記液晶パネルは透過型液晶パネルである液晶プロジェクタ。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の液晶プロジェクタにおいて、
   前記液晶パネルは反射型液晶パネルである液晶プロジェクタ。
6. 交流電流により駆動される光源と、液晶パネルとを備え、前記光源にて発生した光を前記液晶パネルに照射することにより投射画像光を生成する液晶プロジェクタの投射画像調整方法において、
   前記液晶パネルの垂直ブランキング期間を決定するパネル駆動垂直同期信号に基づいて、予め定められたパルス期間は電流が増加される前記交流電流を生成し、
   前記パネル駆動垂直同期信号に基づいて前記予め定められたパルス期間については入力された映像信号を予め定められた量減少させ、該減少させた映像信号により示される映像を前記液晶パネルに表示させる液晶プロジェクタの投射画像調整方法。

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