專利名稱:投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及提高液晶投影機(jī)的圖像的顯示特性的技術(shù)。
背景技術(shù):
根據(jù)光的調(diào)制方式,投影機(jī)有三管式投影機(jī)、DLP(注冊(cè)商標(biāo))投影機(jī)、液晶投影機(jī)等各種類型。近年來(lái),已提出了利用將微型快門(シヤツタ)元件排列成矩陣狀的快門陣列來(lái)調(diào)制光的方式(參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1、2、3)。其中,由于液晶投影機(jī)的制造成本較低,所以流通量特別大。
專利文獻(xiàn)1特表2002-506228號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特表2002-538512號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3國(guó)際公開(kāi)第02/42826號(hào)手冊(cè)但是,由于以往的液晶投影機(jī)難于利用液晶完全遮擋從光源射出的光,所以存在暗的灰度的再現(xiàn)性差的問(wèn)題。另外,在作為所謂的保持型顯示裝置的液晶中,在進(jìn)行動(dòng)圖像再現(xiàn)的幀的切換時(shí),前次顯示的幀會(huì)作為余像留在人的眼睛里,從而也存在圖像看起來(lái)發(fā)生模糊的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而提出的,其目的在于在液晶投影機(jī)中提高對(duì)比度特性以及動(dòng)圖像的再現(xiàn)能力。
為了至少部分地解決上述問(wèn)題,按如下方式構(gòu)成本發(fā)明的投影機(jī)。即,上述投影機(jī)是投射顯示圖像的投影機(jī),其具有光源;液晶光閥;
與上述液晶光閥的各個(gè)像素一一對(duì)應(yīng)地具有通過(guò)以時(shí)分割方式切換是否投射光的2個(gè)狀態(tài)而調(diào)整光的投射量的元件的光量調(diào)整部;通過(guò)根據(jù)表示上述圖像的圖像信號(hào)控制上述液晶光閥和光量調(diào)整部而調(diào)制從上述光源射出的光的調(diào)制控制部;以及,投射上述調(diào)制的光的投射部。
上述光量調(diào)整部可以由例如上述的快門陣列或DMD(DigitalMicromirror Device,數(shù)字微鏡裝置)、強(qiáng)介電性液晶等構(gòu)成。這些裝置的特征是對(duì)比度特性通常都優(yōu)于液晶光閥。但由于光量調(diào)整部以時(shí)分割方式調(diào)整光的投射量,所以灰度的分辨能力是有限的。另一方面,雖然由于液晶光閥難于完全遮擋光,因而其對(duì)比度特性差,但由于其可以模擬地調(diào)整光的透過(guò)量,所以其灰度的分辨能力優(yōu)異。按照本發(fā)明,由于將這樣的液晶光閥和光量調(diào)整部同時(shí)并用來(lái)調(diào)制光,所以通過(guò)發(fā)揮它們各自的長(zhǎng)處,可以提高投影機(jī)的顯示特性。
在上述投影機(jī)中,可以構(gòu)成為,上述調(diào)制控制部在由上述圖像信號(hào)表示的色為最暗的灰度時(shí)使上述光量調(diào)整部將光的投射量設(shè)置成為零。
這樣,由于可以由光量調(diào)整部遮擋光,所以可以提高僅用液晶光閥表現(xiàn)困難的黑色或亮度低的色的再現(xiàn)性。特別是在光量調(diào)整部由快門陣列構(gòu)成時(shí),由于可以基本上完全遮擋光,所以效果很好。
在上述投影機(jī)中,可以構(gòu)成為,上述調(diào)制控制部在由上述圖像信號(hào)表示的色是比指定的基準(zhǔn)明亮的灰度時(shí)使由上述光量調(diào)整部將光的投射量設(shè)置為最大,從而使得由上述液晶光閥調(diào)制光以表示上述明亮的灰度。
液晶光閥對(duì)明亮的色的灰度的分辨能力優(yōu)于對(duì)接近黑色的暗的灰度的分辨能力。因此,通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu),在由上述圖像信號(hào)表示的色是比指定的基準(zhǔn)明亮的灰度時(shí),可以進(jìn)行發(fā)揮了液晶光閥的優(yōu)點(diǎn)的顯示。
在上述投影機(jī)中,可以構(gòu)成為,上述調(diào)制控制部根據(jù)由上述圖像信號(hào)表示的色的灰度使上述光量調(diào)整部將投射的光的投射量切換為預(yù)先設(shè)定的投射量。
作為切換的方式,例如,上述調(diào)制控制部可以構(gòu)成為,在由上述圖像信號(hào)表示的色為比較暗的灰度時(shí),通過(guò)使上述光量調(diào)整部將光的投射量切換為指定量并調(diào)整上述液晶光閥,來(lái)調(diào)制光以表示上述暗的灰度。
這樣,可以由光量調(diào)整部表示基本上為暗的灰度,而詳細(xì)的灰度表現(xiàn)可以使用液晶光閥進(jìn)行調(diào)整。因此,即使顯示的色是暗的灰度,也可以進(jìn)行分辨能力優(yōu)異的顯示。
在上述投影機(jī)中,可以構(gòu)成為,上述調(diào)制控制部使與上述各個(gè)像素對(duì)應(yīng)的上述光量調(diào)整部的各個(gè)元件的控制定時(shí)與上述液晶光閥的各個(gè)像素的控制定時(shí)同步。
控制液晶光閥的各個(gè)像素的定時(shí),通常不是對(duì)液晶全面暫時(shí)地進(jìn)行控制,而是以指定的像素?cái)?shù)為單位依次地進(jìn)行控制。因此,通過(guò)使控制光量調(diào)整部的各個(gè)元件的定時(shí)與這樣的液晶光閥的控制定時(shí)同步,可以進(jìn)行精度更高的色的再現(xiàn)。
在上述投影機(jī)中,可以構(gòu)成為,上述液晶光閥具有液晶面板,并在光的入射面具有第1偏振板、在光的射出面具有第2偏振板,上述第1偏振板和上述第2偏振板將上述液晶面板夾在中間;上述光量調(diào)整部設(shè)置在上述光源與上述第1偏振板之間、上述第1偏振板與上述液晶面板之間、上述液晶面板與上述第2偏振板之間的至少一個(gè)地方。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu),通過(guò)將光量調(diào)整部設(shè)置在光源與第1偏振板之間,可以抑制第1偏振板和第2偏振板兩者的發(fā)熱和劣化。另外,通過(guò)將其設(shè)置在第1偏振板與液晶面板之間或液晶面板與第2偏振板之間,可以抑制第2偏振板的發(fā)熱和劣化。
在上述投影機(jī)中,可以構(gòu)成為,上述液晶光閥具有液晶面板,并在光的入射面具有第1偏振板、在光的射出面具有第2偏振板,上述第1偏振板和上述第2偏振板將上述液晶面板夾在中間;上述光量調(diào)整部設(shè)置在上述光源與上述第1偏振板之間;進(jìn)而,在上述光源與上述光量調(diào)整部之間,具有分別將光聚集到上述光量調(diào)整部的各個(gè)元件上的微透鏡陣列。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu),由于可以錯(cuò)開(kāi)存在于構(gòu)成光量調(diào)整部的各元件周圍的格子而聚集光,所以可以有效地利用從光源照射的光。
在上述投影機(jī)中,可以構(gòu)成為,上述調(diào)制控制部使上述光量調(diào)整部在將圖像顯示1幀的期間中的指定期間不投射光。
如果采用這樣的結(jié)構(gòu),由于不投射光的期間的圖像由人腦內(nèi)插,所以可以進(jìn)行抑制了余像感的動(dòng)圖像的顯示。不投射光的期間可以設(shè)置為與CRT的顯示特性相同程度的1幀的顯示期間中的約75%左右。這里,所謂1幀的顯示期間,通常為1/60秒。這樣的控制,可以不根據(jù)再現(xiàn)的圖像是動(dòng)圖像還是靜止圖像來(lái)進(jìn)行,也可以僅在再現(xiàn)動(dòng)圖像時(shí)進(jìn)行。另外,用戶也可以任意地切換。
在這樣的結(jié)構(gòu)中,上述不投射光的期間可以是從上述1幀的顯示開(kāi)始時(shí)間到經(jīng)過(guò)指定的時(shí)間。
雖然液晶光閥是保持型裝置,但在1幀的顯示開(kāi)始時(shí)間附近直到液晶的扭曲成為穩(wěn)定為止灰度是不穩(wěn)定的。因此,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),如果使用光量調(diào)整部遮擋這樣的期間,則可進(jìn)行更穩(wěn)定的動(dòng)圖像的顯示。
在本發(fā)明中,可以將上述的各種方式的適當(dāng)組合或省略其一部分來(lái)應(yīng)用。另外,本發(fā)明也可以構(gòu)成作為投影機(jī)的控制方法。
圖1是表示作為實(shí)施例的投影機(jī)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖2是表示快門陣列的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖3是表示以時(shí)分割方式進(jìn)行的快門陣列的控制方法的說(shuō)明圖。
圖4是在液晶LUT中定義的曲線圖。
圖5是在快門LUT中定義的曲線圖。
圖6是虛擬地將圖4和圖5的曲線合成的曲線圖。
圖7是表示液晶光閥與快門陣列的控制定時(shí)的說(shuō)明圖。
圖8是表示用于提高動(dòng)圖像再現(xiàn)能力的快門陣列的控制方法的說(shuō)明圖。
圖9是由調(diào)制控制部進(jìn)行的調(diào)制處理的流程圖。
圖10是表示作為變形例的液晶LUT的說(shuō)明圖。
圖11是表示作為變形例的快門LUT的說(shuō)明圖。
圖12是表示投影機(jī)的變形例的說(shuō)明圖。
符號(hào)說(shuō)明10...投影機(jī),100...照明光學(xué)系統(tǒng),120...光源裝置,130、140...透鏡陣列,150...偏振變換元件,160...重疊透鏡,200、200R、200G、200B...微透鏡陣列,300、300R、300G、300B...快門陣列,400、400R、400G、400B...液晶光閥,410...液晶面板,420...第1偏振板,430...第2偏振板,500...投射光學(xué)系統(tǒng),600...調(diào)制控制部,700...色光分離光學(xué)系統(tǒng),750...中繼光學(xué)系統(tǒng),800...十字分色棱鏡,SC...屏幕。
具體實(shí)施例方式
下面,根據(jù)實(shí)施例按以下的順序說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
A.投影機(jī)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。
B.快門陣列的控制方法。
C.基于LUT的調(diào)制控制。
D.液晶光閥和快門陣列的控制定時(shí)。
E.動(dòng)圖像的再現(xiàn)控制。
F.調(diào)制處理。
G.變形例。
A.投影機(jī)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖1是表示作為實(shí)施例的投影機(jī)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。投影機(jī)10具有照明光學(xué)系統(tǒng)100、微透鏡陣列200、快門陣列300、液晶光閥400、投射光學(xué)系統(tǒng)500和調(diào)制控制部600。
照明光學(xué)系統(tǒng)100具有光源裝置120、2個(gè)透鏡陣列130及140、偏振變換元件150、重疊透鏡160。照明光學(xué)系統(tǒng)100利用這些光學(xué)系統(tǒng)將從光源裝置120射出的光變換為偏振方向一致的1種線偏振光而射出。
微透鏡陣列200是微小的透鏡的集合體。其具有的各個(gè)透鏡與構(gòu)成快門陣列300的各個(gè)快門元件一一對(duì)應(yīng)。該各個(gè)透鏡使從照明光學(xué)系統(tǒng)100射出的光聚集到快門陣列300的各個(gè)快門元件的開(kāi)口部。這樣,由于可以抑制光對(duì)快門陣列300的格子部分的照射,所以可以有效地利用從光源射出的光。
快門陣列300是微小的快門元件的集合體。其具有的各個(gè)快門元件與液晶光閥400的各個(gè)像素一一對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施例中,通過(guò)利用該快門陣列300,可以提高投影機(jī)10的對(duì)比度特性,并且可以抑制動(dòng)圖像再現(xiàn)時(shí)的余像感。后面,將詳細(xì)地說(shuō)明這樣的快門陣列300。
液晶光閥400具有液晶面板410,并在光的入射面具有第1偏振板420、在光的射出面具有第2偏振板430,上述第1偏振板420與上述第2偏振板430將液晶面板410夾在中間。第1偏振板420的偏振軸被設(shè)定為,與通過(guò)微透鏡陣列200及快門陣列300入射的線偏振光的偏振方向相同。因此,入射到第1偏振板420上的光的大部分直接地通過(guò)第1偏振板。從第1偏振板射出的偏振光根據(jù)調(diào)制控制部600的指示由液晶面板410進(jìn)行調(diào)制。第2偏振板430僅射出在液晶面板中調(diào)制的光之中偏振方向與偏振軸相同的光成分。
投射光學(xué)系統(tǒng)500由投射透鏡或可變焦透鏡等構(gòu)成,其將從液晶光閥400的第2偏振板430射出的調(diào)制光放大投射到屏幕SC上。
調(diào)制控制部600從圖中未示出的圖像輸出裝置輸入分量信號(hào)、復(fù)合信號(hào)、RGB信號(hào)等圖像信號(hào),通過(guò)根據(jù)由該圖像信號(hào)表示的色控制快門陣列300和液晶光閥400,調(diào)制從照明光學(xué)系統(tǒng)100射出的光。這樣的控制是通過(guò)參照液晶查找表(液晶LUT)和快門查找表(快門LUT)進(jìn)行的。所謂圖像輸出裝置,是例如DVD播放機(jī)、錄像機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等裝置。調(diào)制控制部600除了可以利用具有CPU及ROM、RAM的微型計(jì)算機(jī)以軟件方式構(gòu)成之外,也可以利用LSI等以硬件方式構(gòu)成。
B.快門陣列的控制方法圖2是表示快門陣列300的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。如圖所示,快門陣列300是微小的快門元件的集合體。各個(gè)快門元件的大小,與液晶光閥400的各個(gè)像素的大小相當(dāng)。各個(gè)快門元件以設(shè)置在其一邊的鉸鏈(ヒンジ)為軸進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。在關(guān)狀態(tài)時(shí),由于可以幾乎完全遮擋光的透過(guò),所以可以提高黑色的再現(xiàn)性。調(diào)制控制部600通過(guò)以時(shí)分割方式控制該開(kāi)關(guān)動(dòng)作,切換是否投射光的2個(gè)狀態(tài)而調(diào)整光的透過(guò)量。
圖3是表示利用時(shí)分割方式的快門陣列300的控制方法的說(shuō)明圖。圖3(a)表示在1幀的顯示期間(1/60秒)中透過(guò)最大的光量的定時(shí)圖。這時(shí),在1幀期間中通過(guò)使快門元件總是處于開(kāi)狀態(tài),可以透過(guò)最大的光量。圖3(b)表示透過(guò)50%的光量的定時(shí)圖。這時(shí),如圖所示,交替地切換關(guān)狀態(tài)和開(kāi)狀態(tài),使開(kāi)狀態(tài)的整個(gè)期間相對(duì)于圖3(a)成為50%。這樣,就可以透過(guò)50%的光量。圖3(c)、(d)表示根據(jù)與圖3(b)相同的原理使10%的光量和1%的光量透過(guò)時(shí)的定時(shí)圖。在利用時(shí)分割方式的控制中,通過(guò)這樣地使快門元件高速地進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作調(diào)整投射的光量。
C.基于LUT的調(diào)制控制圖4是在液晶LUT中定義的曲線圖。橫軸用百分?jǐn)?shù)表示由圖像信號(hào)表示的色的灰度值。0%是最暗的灰度值,100%是最亮的灰度值。如圖所示,橫軸用0~1%和1~100%不同刻度表示灰度值。另一方面,縱軸表示根據(jù)灰度值設(shè)定的液晶光閥400的光的透過(guò)率。調(diào)制控制部600根據(jù)輸入的圖像信號(hào)的灰度值控制液晶光閥門400,以使光的透過(guò)率成為所設(shè)定的值。如圖所示,在液晶LUT中,定義了2個(gè)非連續(xù)的相似形的曲線。因此,在由圖像信號(hào)表示的灰度值大于1%并且小于等于100%時(shí),應(yīng)用曲線A,在大于等于0%并且小于等于1%時(shí),應(yīng)用曲線B。曲線A和曲線B兩者的光的透過(guò)率的最小值都是1%。這是由于液晶光閥400,其特性是不能將光完全遮擋的緣故。
圖5是在快門LUT中定義的曲線圖。橫軸和圖4一樣,用百分?jǐn)?shù)表示由圖像信號(hào)表示的色的灰度值,灰度值用0~1%和1~100%不同的刻度表示。縱軸表示根據(jù)灰度值設(shè)定的快門陣列300的光的透過(guò)率(快門的開(kāi)度)。如圖所示,在快門LUT中,在由圖像信號(hào)表示的色的灰度值大于1%并且小于等于100%時(shí),透過(guò)率固定為100%,在大于等于0%并且小于等于1%時(shí),固定為1%。
按照以上說(shuō)明的液晶LUT和快門LUT,在灰度值大于1%并且小于等于100%時(shí),快門陣列300的開(kāi)度固定為100%,僅由液晶光閥400調(diào)制光。在灰度值大于0%并且小于等于1%時(shí),由于光的透過(guò)率由快門陣列300限制為1%,所以可以利用液晶光閥400表現(xiàn)0.01%~1%這樣的微妙的灰度。另外,在灰度值為0%時(shí),由快門陣列300遮擋光的透過(guò)。
圖6是虛擬地將圖4和圖5的曲線合成的曲線圖。在本曲線圖中,縱軸、橫軸都用0~1%和1~100%不同的刻度表示。按照本實(shí)施例,通過(guò)使用液晶光軸400和快門陣列300兩者,在如圖所示的比較暗的灰度時(shí),可以進(jìn)行更詳細(xì)的灰度表現(xiàn)。即,通過(guò)同時(shí)并用快門陣列300,可以極大地提高液晶光閥很難實(shí)現(xiàn)的暗的灰度的再現(xiàn)性。另外,在灰度值為0%時(shí),由于通過(guò)快門陣列300將光遮擋,所以可以大幅度地提高對(duì)比度特性。
當(dāng)然,雖然僅使用快門陣列300也可以調(diào)制光,但由于快門陣列300是通過(guò)時(shí)分割方式控制進(jìn)行灰度表現(xiàn)的,所以灰度的分辨能力有限。但是,如本實(shí)施例,通過(guò)同時(shí)并用可以模擬地表現(xiàn)灰度的液晶光閥400,可以進(jìn)行更詳細(xì)的灰度表現(xiàn)。
D.液晶光閥和快門陣列的控制定時(shí)圖7是表示液晶光閥400和快門陣列300的控制定時(shí)的說(shuō)明圖。液晶光閥400通常在x方向進(jìn)行每12個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)。并且,在1行的驅(qū)動(dòng)結(jié)束時(shí),控制就轉(zhuǎn)移到下一行。即,按照?qǐng)D7(a)中所示的符號(hào),按L11、L12、...、L1x、L21、...、Lyx的順序驅(qū)動(dòng)像素。因此,在本實(shí)施例中,使快門陣列300的控制定時(shí)與液晶光閥4 00的控制定時(shí)同步。即,快門陣列300也按每12個(gè)像素的順序進(jìn)行S11、S12、...、S1x、S21、...、Syx的控制。
圖7(b)是在某一定時(shí)使畫(huà)面全體的灰度值從0%變化為指定的灰度值時(shí)的定時(shí)圖。如上所述,由于同步地進(jìn)行液晶光閥400和快門陣列300控制,所以如圖所示,L11和S11的信號(hào)同時(shí)上升,然后,L12和S12的信號(hào)同時(shí)上升。最后,Lyx和Syx的信號(hào)同時(shí)上升。這樣,通過(guò)使液晶光閥400和快門陣列300的控制定時(shí)同步,可以進(jìn)行更高精度的調(diào)制。
E.動(dòng)圖像的再現(xiàn)控制圖8是表示用于提高動(dòng)圖像的再現(xiàn)能力的快門陣列300的控制方法的說(shuō)明圖。圖8(a)是驅(qū)動(dòng)液晶光閥400的控制信號(hào)的定時(shí)圖。這里,表示了在最初的第1幀將灰度值設(shè)為50%、第2幀為100%、第3幀為25%、第4幀為100%的例子。
圖8(b)是表示根據(jù)由圖8(a)所示的控制信號(hào)由液晶光閥400調(diào)制的調(diào)制光的亮度的定時(shí)圖。液晶光閥400從輸入控制信號(hào)開(kāi)始到液晶的扭曲程度穩(wěn)定為止發(fā)生若干時(shí)滯。因此,如圖所示,在幀的初始階段存在亮度不穩(wěn)定的部分。
在本實(shí)施例中,如圖8(c)所示,使用快門陣列300遮擋1幀期間的最初的75%期間的光,僅投射余下的25%期間的光。這樣,就可以射出圖8(d)所示的光。這樣,通過(guò)僅投射1幀中約25%期間的光,可以抑制動(dòng)圖像的余像感。這是因?yàn)?,不投射光的期間的圖像由人腦內(nèi)插。25%的期間是根據(jù)動(dòng)圖像的再現(xiàn)能力優(yōu)異的CRT等的脈沖式顯示裝置的特性而設(shè)定的期間。另外,由于遮擋了1幀期間的最初的部分,所以掩蓋了圖8(b)所示的亮度不穩(wěn)定的部分,從而可以顯示穩(wěn)定的動(dòng)圖像。
在圖3中,說(shuō)明了以作為1幀的通常的顯示期間的1/60秒為1個(gè)單位,在其中對(duì)快門陣列300的光量調(diào)整進(jìn)行時(shí)分割方式的控制。但是,由于在進(jìn)行上述動(dòng)圖像的再現(xiàn)處理時(shí),僅進(jìn)行1幀的顯示期間中的25%的投射,所以其中是以1/60秒的25%的期間即1/240秒作為1個(gè)單位進(jìn)行時(shí)分割方式的控制。
F.調(diào)制處理圖9是由調(diào)制控制部600進(jìn)行的調(diào)制處理的流程圖。首先,調(diào)制控制部600如果輸入圖像信號(hào)(步驟S10),則參照液晶LUT和快門LUT(步驟S20)。并且,按照這些LUT控制液晶光閥400和快門陣列300調(diào)制光(步驟S30)。這時(shí),同時(shí)進(jìn)行上述的動(dòng)圖像的再現(xiàn)控制。在電源接通時(shí),投影機(jī)10總是進(jìn)行以上的處理。
G.變形例以上,說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例,但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例,在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)可以采用各種結(jié)構(gòu)。例如,圖8所示的動(dòng)圖像的再現(xiàn)處理可以僅在投射動(dòng)圖像時(shí)進(jìn)行,同樣也可以在投射靜止圖像時(shí)進(jìn)行。另外,也可以完全不進(jìn)行處理。另外,可以將快門陣列300僅用于上述的動(dòng)圖像的再現(xiàn)處理,光的調(diào)制可以僅由液晶光閥400進(jìn)行。此外,例如也可以是以下的變形。
(G-1)圖10是表示作為變形例的液晶LUT的說(shuō)明圖,圖11是表示作為變形例的快門LUT的說(shuō)明圖。在上述實(shí)施例中,是以灰度值1%為界限進(jìn)行控制切換。但是,切換控制的點(diǎn)不是1個(gè),如圖10和圖11所示,可以在多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行切換。在本變形例中,在灰度值為0.8%和20%的2個(gè)點(diǎn)進(jìn)行切換。這樣,如果在多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行控制切換,則可以靈活地運(yùn)用可獲得例如線性特性的液晶光閥400的接近中間灰度的特性來(lái)進(jìn)行調(diào)制。
(G-2)圖12是表示投影機(jī)10的變形例的說(shuō)明圖。在這樣的變形例中,由色光分離光學(xué)系統(tǒng)700和中繼光學(xué)系統(tǒng)750將從照明光學(xué)系統(tǒng)100射出的光分離為紅、藍(lán)、綠的三原色,并對(duì)每種色分別地進(jìn)行調(diào)制。因此,本變形例的投影機(jī)10分別具有3組微透鏡陣列(200R、200G、200B)、快門陣列(300R、300G、300B)、液晶光閥(400R、400G、400B)。對(duì)于每種RGB調(diào)制的光由十字分色棱鏡800進(jìn)行合成,并由投射光學(xué)系統(tǒng)500進(jìn)行放大投射。
(G-3)雖然如圖1所示,在實(shí)施例中,微透鏡陣列200設(shè)置在照明光學(xué)系統(tǒng)100與快門陣列300之間,但除此之外,也可以設(shè)置在例如快門陣列300與第1偏振板420之間。這樣,就可以抑制第1偏振板420及第2偏振板430的發(fā)熱和劣化。另外,也可以設(shè)置在第1偏振板420與液晶面板410之間或液晶面板410與第2偏振板430之間。這樣,就可以抑制第2偏振板430的發(fā)熱和劣化。
(G-4)在上述實(shí)施例中,同時(shí)并用液晶光閥400和快門陣列300進(jìn)行光調(diào)制。但是,也可以通過(guò)使用例如DMD或強(qiáng)介電性液晶等對(duì)光的透過(guò)進(jìn)行時(shí)分割方式的控制來(lái)取代快門陣列300。另外,可以使用與液晶光閥400所使用的同等的液晶面板。即使采用這樣的結(jié)構(gòu),也可以實(shí)現(xiàn)提高對(duì)比度特性及動(dòng)圖像的再現(xiàn)能力。
權(quán)利要求
1.一種投影機(jī),是投射顯示圖像的投影機(jī),具有光源;液晶光閥;與上述液晶光閥的各個(gè)像素一一對(duì)應(yīng)地具有通過(guò)以時(shí)分割方式切換是否投射光的2個(gè)狀態(tài)而調(diào)整光的投射量的元件的光量調(diào)整部;通過(guò)根據(jù)表示上述圖像的圖像信號(hào)控制上述液晶光閥和光量調(diào)整部而調(diào)制從上述光源射出的光的調(diào)制控制部;以及投射上述調(diào)制的光的投射部。
2.按權(quán)利要求1所述的投影機(jī),其中,上述調(diào)制控制部在由上述圖像信號(hào)表示的色為最暗的灰度時(shí)使由上述光量調(diào)整部調(diào)整的光的投射量成為零。
3.按權(quán)利要求1所述的投影機(jī),其中,上述調(diào)制控制部在由上述圖像信號(hào)表示的色是比指定的基準(zhǔn)明亮的灰度時(shí)使由上述光量調(diào)整部調(diào)整的光的投射量最大,從而使得由上述液晶光閥調(diào)制光以表示上述明亮的灰度。
4.按權(quán)利要求1所述的投影機(jī),其中,上述調(diào)制控制部根據(jù)由上述圖像信號(hào)表示的色的灰度使上述光量調(diào)整部將投射的光的投射量切換為預(yù)先設(shè)定的投射量。
5.按權(quán)利要求4所述的投影機(jī),其中,上述調(diào)制控制部在由上述圖像信號(hào)表示的色為比較暗的灰度時(shí),通過(guò)使上述光量調(diào)整部將光的投射量切換為指定量并調(diào)整上述液晶光閥,來(lái)調(diào)制光以表示上述暗的灰度。
6.按權(quán)利要求1所述的投影機(jī),其中,上述調(diào)制控制部使與上述各像素對(duì)應(yīng)的上述光量調(diào)整部的各個(gè)元件的控制定時(shí)與上述液晶光閥的各個(gè)像素的控制定時(shí)同步。
7.按權(quán)利要求1所述的投影機(jī),其中,上述液晶光閥具有液晶面板,并在光的入射面具有第1偏振板、在光的射出面具有第2偏振板,上述第1偏振板和上述第2偏振板將上述液晶面板夾在中間;上述光量調(diào)整部設(shè)置在上述光源與上述第1偏振板之間、上述第1偏振板與上述液晶面板之間、上述液晶面板與上述第2偏振板之間的至少一個(gè)地方。
8.按權(quán)利要求1所述的投影機(jī),其中,上述液晶光閥具有液晶面板,并在光的入射面具有第1偏振板、在光的射出面具有第2偏振板,上述第1偏振板和上述第2偏振板將上述液晶面板夾在中間;上述光量調(diào)整部設(shè)置在上述光源與上述第1偏振板之間;進(jìn)而,在上述光源與上述光量調(diào)整部之間,具有分別將光聚集到上述光量調(diào)整部的各個(gè)元件上的微透鏡陣列。
9.按權(quán)利要求1所述的投影機(jī),其中,上述調(diào)制控制部使上述光量調(diào)整部在將圖像顯示1幀的期間中的指定期間不投射光。
10.按權(quán)利要求9所述的投影機(jī),其中,上述不投射光的期間是從上述1幀的顯示開(kāi)始時(shí)間到經(jīng)過(guò)指定的時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提高液晶投影機(jī)的圖像顯示特性。投影機(jī)(10)具有照明光學(xué)系統(tǒng)(100)、微透鏡陣列(200)、快門陣列(300)、液晶光閥(400)、投射光學(xué)系統(tǒng)(500)和調(diào)制控制部(600)。調(diào)制控制部(600)根據(jù)由輸入的圖像信號(hào)表示的色的灰度控制快門陣列(300)和液晶光閥(400)。在灰度值小于等于1%時(shí),由快門陣列(300)以時(shí)分割方式控制使1%的光透過(guò),詳細(xì)的灰度表現(xiàn)由液晶光閥(400)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外,在灰度值為0%時(shí),由快門陣列(300)將光完全遮擋。這樣,就可以提高暗的灰度的再現(xiàn)性和對(duì)比度特性。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1591162SQ20041007450
公開(kāi)日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者小山文夫 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社