專利名稱：投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備調(diào)制來(lái)自光源單元的光的光調(diào)制元件，和調(diào)整從光源單元入射于光調(diào)制元件的光的光量的調(diào)光單元的投影機(jī)。
背景技術(shù)：
作為光調(diào)制元件用LCD(液晶顯示器)的投影機(jī)歷來(lái)是公知的。在該場(chǎng)合，在LCD中，通過(guò)控制施加于內(nèi)部的液晶分子的電壓而使液晶分子移位，對(duì)應(yīng)于該移位量而LCD的灰度等級(jí)變化，其投影光投影于屏幕而顯示圖像。例如，在顯示暗色類的圖像時(shí)在低電壓區(qū)域進(jìn)行施加電壓的控制。但是，一般來(lái)說(shuō)，因?yàn)樵诘碗妷簠^(qū)域正確地控制液晶分子的移位量是困難的，故在這種投影機(jī)中存在著在例如包括暗色區(qū)域在內(nèi)的高動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)顯示圖像之際正確地進(jìn)行LCD的灰度等級(jí)控制是困難的這樣的問(wèn)題。作為可以解決該問(wèn)題的技術(shù)，特開(kāi)2001-100699號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的投影型顯示裝置是公知的。該投影型顯示裝置具備設(shè)在光源與液晶顯示面板等光調(diào)制器之間的光圈等照明光量調(diào)制機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制該照明光量調(diào)制機(jī)構(gòu)，根據(jù)所顯示的圖像的輝度能夠調(diào)整入射于液晶顯示面板的光的光量地構(gòu)成。因此，例如，在顯示暗色類的圖像之際，通過(guò)減少入射于液晶顯示面板的光的光量可以以高動(dòng)態(tài)范圍顯示圖像。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2001-100699號(hào)公報(bào)(第8頁(yè)，圖10)可是，在歷來(lái)的投影型顯示裝置中，存在著以下的問(wèn)題。也就是說(shuō)，在該投影型顯示裝置中，例如靠由光圈所構(gòu)成的照明光量調(diào)制機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整入射于液晶顯示面板的光的光量。但是，在用該方法調(diào)整光量時(shí)，存在著起因于入射于液晶顯示面板的光的光量不均一，在所顯示的圖像上發(fā)生輝度不均(陰影)或色不均(以下把兩者合稱“顯示不均”)這樣的問(wèn)題。
這里，在歷來(lái)的投影型顯示裝置中，雖然也考慮了代替上述照明光量調(diào)制機(jī)構(gòu)設(shè)置直接調(diào)節(jié)光源輝度的光源驅(qū)動(dòng)電路，但是在直接調(diào)節(jié)光源輝度的場(chǎng)合，由于有時(shí)光源的工作不穩(wěn)定，通常光源輝度的調(diào)節(jié)范圍變窄，所以在顯示暗色類的圖像時(shí)輝度控制變得不穩(wěn)定，產(chǎn)生亮度變化的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種問(wèn)題而作成的，目的在于提供一種既可以進(jìn)行圖像顯示之際的對(duì)光調(diào)制元件的正確的灰度等級(jí)控制，又可以降低圖像的顯示不均的投影機(jī)。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明涉及的投影機(jī)，具備光源單元，基于圖像數(shù)據(jù)而調(diào)制來(lái)自該光源單元的光的光調(diào)制元件，調(diào)整從前述光源單元入射于前述光調(diào)制元件的光的光量的調(diào)光單元，以及控制前述光調(diào)制元件和前述調(diào)光單元的控制單元，前述控制單元，對(duì)前述調(diào)光單元執(zhí)行根據(jù)前述圖像數(shù)據(jù)的輝度分布圖形而調(diào)整前述光量的調(diào)光控制，并且對(duì)前述光調(diào)制元件執(zhí)行修正基于前述光量的調(diào)整的前述圖像數(shù)據(jù)的顯示不均的修正控制。
根據(jù)該投影機(jī)，則因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)調(diào)光單元執(zhí)行調(diào)光控制，可以進(jìn)行在適當(dāng)?shù)幕叶鹊燃?jí)區(qū)域中的灰度等級(jí)控制，故可以正確地進(jìn)行對(duì)光調(diào)制元件的灰度等級(jí)控制。此外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)光調(diào)制元件執(zhí)行修正控制，即使入射于光調(diào)制元件的光的光量發(fā)生不均，也可以抵消該不均，故可以可靠地降低圖像的顯示不均。
此外，根據(jù)本發(fā)明的投影機(jī)，在上述投影機(jī)中，具備儲(chǔ)存分別與多個(gè)前述圖像數(shù)據(jù)的前述輝度分布圖形相對(duì)應(yīng)的前述光量的調(diào)整量，和分別與該各調(diào)光量相對(duì)應(yīng)的前述修正控制用的修正內(nèi)容的存儲(chǔ)單元，前述控制單元從前述存儲(chǔ)單元讀取分別與應(yīng)該顯示的前述圖像數(shù)據(jù)的前述輝度分布圖形相對(duì)應(yīng)的前述調(diào)光量而執(zhí)行前述調(diào)光控制，并且從前述存儲(chǔ)單元讀取與該調(diào)光量相對(duì)應(yīng)的前述修正內(nèi)容而執(zhí)行前述修正控制。
根據(jù)該投影機(jī)，則通過(guò)從存儲(chǔ)單元讀取與所顯示的圖像數(shù)據(jù)的輝度分布圖形相對(duì)應(yīng)的調(diào)光量和修正內(nèi)容而執(zhí)行調(diào)光控制和修正控制，可以高速地執(zhí)行調(diào)光控制和修正控制。
此外，根據(jù)本發(fā)明的投影機(jī)，在上述投影機(jī)中，具備配置于前述光源單元和前述光調(diào)制元件之間的一對(duì)透鏡陣列，前述調(diào)光單元具備遮光板和使該遮光板移動(dòng)的移動(dòng)部，前述控制單元通過(guò)靠前述移動(dòng)部使前述遮光板在前述一對(duì)透鏡陣列之間移動(dòng)而遮擋來(lái)自該透鏡陣列的光來(lái)進(jìn)行前述調(diào)光控制。
根據(jù)該投影機(jī)，則通過(guò)使遮光板在一對(duì)透鏡陣列之間移動(dòng)而遮擋光來(lái)調(diào)整光量，可以既使其為簡(jiǎn)易的構(gòu)成又可靠地進(jìn)行光量的調(diào)整。
此外，本發(fā)明的投影機(jī)，在上述投影機(jī)中，前述透鏡陣列具備多個(gè)光學(xué)元件而構(gòu)成，前述控制單元以前述各光學(xué)元件的單位使前述遮光板移動(dòng)。特別是，在多個(gè)光學(xué)元件以預(yù)定的排列間距周期性地配置的場(chǎng)合，前述控制單元以前述排列間距為單位使前述遮光板移動(dòng)。
根據(jù)該投影機(jī)，則通過(guò)以透鏡陣列中的光學(xué)元件的排列間距為單位使遮光板移動(dòng)，可以根據(jù)遮光板的移動(dòng)量預(yù)先特定因光量的調(diào)整所產(chǎn)生的光的入射光量的不均的程度。因此，僅靠按與遮光板的各移動(dòng)量相對(duì)應(yīng)而圖形化的修正內(nèi)容執(zhí)行修正控制就可以可靠地修正圖像的顯示不均。進(jìn)而，可以使修正表的存儲(chǔ)容量最小化。
此外，根據(jù)本發(fā)明的投影機(jī)，在上述投影機(jī)中，前述控制單元以前述各光學(xué)元件的排列間距的1/n(n是大于等于2的整數(shù))的長(zhǎng)度為單位使前述遮光板移動(dòng)。
根據(jù)該投影機(jī)，則通過(guò)以光學(xué)元件的排列間距的1/n的長(zhǎng)度為單位使遮光板移動(dòng)，可以根據(jù)應(yīng)該顯示的圖像的輝度分布圖形進(jìn)行更加精細(xì)的調(diào)光控制。
此外，根據(jù)本發(fā)明的投影機(jī)，在上述投影機(jī)中，具備配置于前述光源單元和前述光調(diào)制元件之間的一對(duì)透鏡陣列，前述調(diào)光單元具備配置于前述一對(duì)透鏡陣列之間的液晶元件而構(gòu)成，前述控制單元通過(guò)控制前述液晶元件而變更光透射率來(lái)執(zhí)行前述調(diào)光控制。
根據(jù)該投影機(jī)，則通過(guò)控制配置于一對(duì)透鏡陣列之間的液晶元件而變更光透射率來(lái)調(diào)整光量，可以不部分地進(jìn)行遮擋光，因此可使光比較均一地入射于光調(diào)制元件，結(jié)果可以充分地抑制顯示不均。
此外，根據(jù)本發(fā)明的投影機(jī)，在上述投影機(jī)中，前述控制單元在對(duì)前述光調(diào)制元件執(zhí)行前述修正控制時(shí)，對(duì)該液晶元件執(zhí)行修正基于通過(guò)前述液晶元件所進(jìn)行的前述光量的調(diào)整的前述圖像的顯示不均的修正控制。
根據(jù)該投影機(jī)，則通過(guò)在對(duì)光調(diào)制元件執(zhí)行修正控制時(shí)對(duì)液晶元件執(zhí)行修正控制，例如，即使因制造時(shí)的研磨不均而在液晶元件中產(chǎn)生透射率不均等，也可以對(duì)液晶元件執(zhí)行修正灰度等級(jí)的修正控制以便抵消該透射率不均，并且在僅靠該修正控制無(wú)法完全均一地控制入射于光調(diào)制元件的光的光量時(shí)，通過(guò)對(duì)光調(diào)制元件執(zhí)行修正控制可以幾乎完全地修正顯示不均。
此外，本發(fā)明的投影機(jī)，在上述投影機(jī)中，圖像數(shù)據(jù)的輝度分布圖形由圖像的輝度分布的動(dòng)態(tài)范圍與平均輝度來(lái)規(guī)定。借此，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的特征的高的動(dòng)態(tài)范圍的顯示。
此外，本發(fā)明的投影機(jī)，在上述投影機(jī)中，基于光量的調(diào)整的圖像數(shù)據(jù)的顯示不均與起因于遮光板的空間配置而產(chǎn)生的光調(diào)制元件的空間上不一致的照明相對(duì)應(yīng)。在該場(chǎng)合，遮光板的形狀、配置的自由度高，調(diào)光的調(diào)節(jié)范圍也可以取得比較大。


圖1是表示投影機(jī)1的構(gòu)成的框圖。
圖2是表示光源單元2和光學(xué)系統(tǒng)3的概略構(gòu)成的構(gòu)成圖。
圖3是非調(diào)光狀態(tài)下的調(diào)光機(jī)構(gòu)32的構(gòu)成圖。
圖4是表示平均輝度(APL)、動(dòng)態(tài)范圍(DR)和輝度分布圖形A1～A9的關(guān)系的關(guān)系圖。
圖5(A)、(B)是圖像G1的顯示畫面圖和圖像G1的輝度分布的直方圖。
圖6是遮光板51已按間距P的三倍的量移動(dòng)時(shí)的調(diào)光機(jī)構(gòu)32的構(gòu)成圖。
圖7(A)、(B)是圖像G2的顯示畫面圖和圖像G2的輝度分布的直方圖。
圖8是遮光板51已按間距P的兩倍的量移動(dòng)時(shí)的調(diào)光機(jī)構(gòu)32的構(gòu)成圖。
圖9(A)、(B)是圖像G3的顯示畫面圖和圖像G3的輝度分布的直方圖。
圖10是遮光板51已按間距P的量移動(dòng)時(shí)的調(diào)光機(jī)構(gòu)32的構(gòu)成圖。
圖11是表示輝度分布圖形、調(diào)光量、灰度等級(jí)區(qū)域和修正圖形的關(guān)系的關(guān)系圖。
圖12是投影處理60的流程圖。
圖13是以長(zhǎng)度T為單位使遮光板51移動(dòng)的調(diào)光機(jī)構(gòu)32的構(gòu)成圖。
圖14是光學(xué)系統(tǒng)3A的構(gòu)成圖。
標(biāo)號(hào)的說(shuō)明1投影機(jī)，2光源單元，4控制單元，5存儲(chǔ)器，31a、31b透鏡陣列，32調(diào)光機(jī)構(gòu)，33、33b、33g、33r液晶光閥，41光學(xué)元件，51遮光板，52移動(dòng)部，71液晶元件，A1～A9輝度分布圖形，L光，Lb藍(lán)色光，Lg綠色光，Lr紅色光，Lw光，P間距，C1、C2、C3修正圖形，T長(zhǎng)度具體實(shí)施方式
下面，參照附圖，就本發(fā)明的投影機(jī)的最佳形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。圖1中所示的投影機(jī)1是本發(fā)明的投影機(jī)之一例，具備光源單元2、光學(xué)系統(tǒng)3、控制單元4和存儲(chǔ)器5而構(gòu)成。光源單元2，作為一個(gè)例子，具備金屬鹵化物燈或高壓水銀燈等高輝度燈，在控制單元4的控制下點(diǎn)亮，射出包括紅色光Lr、綠色光Lg和藍(lán)色光Lb的光Lw(以下，在不區(qū)別這些各光時(shí)也稱為“光L”)。
光學(xué)系統(tǒng)3，如圖2中所示，具備一對(duì)透鏡陣列31a、31b，重疊透鏡42，調(diào)光機(jī)構(gòu)32，液晶光閥33r、33g、33b(以下，在不區(qū)別時(shí)也稱為“液晶光閥33”)，分色鏡34r、34b，反射鏡35a～35d，中繼透鏡36、36，棱鏡37和投影透鏡38。透鏡陣列31a具有作為把來(lái)自光源燈的光束分割成多個(gè)部分光的光束分割光學(xué)元件的功能，具備在與照明光軸正交的面內(nèi)以預(yù)定的間距(排列間距)P排列成矩陣狀的多個(gè)光學(xué)元件41、41...而構(gòu)成(參照?qǐng)D3)，透鏡陣列31b是調(diào)節(jié)由透鏡陣列31a所分割的多個(gè)部分光束的發(fā)散角的光學(xué)元件，與透鏡陣列31a同樣具備在與照明光軸正交的面內(nèi)排列成矩陣狀的多個(gè)光學(xué)元件41、41...而構(gòu)成。重疊透鏡42也稱為聚光透鏡，聚光經(jīng)過(guò)了一對(duì)透鏡陣列31a、31b的多個(gè)部分光束而使其重疊于液晶光閥33的圖像形成區(qū)域上。調(diào)光機(jī)構(gòu)32是本發(fā)明中的調(diào)光單元之一例，如該圖所示，具備遮光板51、51和移動(dòng)部52、52。在該場(chǎng)合，調(diào)光機(jī)構(gòu)32按照控制單元4的控制而使遮光板51以光學(xué)元件41、41...的間距P為單位地在兩個(gè)透鏡陣列31a、31b之間在相互接近的方向上移動(dòng)而遮擋光L，借此進(jìn)行對(duì)入射于各液晶光閥33的光L的光量的調(diào)整(以下也稱為“調(diào)光”)。
液晶光閥33r、33g、33b相當(dāng)于本發(fā)明中的光調(diào)制元件，隨著控制單元4的控制，基于圖像數(shù)據(jù)Dg，分別調(diào)制紅色光Lr、綠色光Lg和藍(lán)色光Lb。分色鏡34r、34b，反射鏡35a～35d和中繼透鏡36、36，如圖2中所示，配置于光L的光路內(nèi)而使光L入射于各液晶光閥33。在該場(chǎng)合，分色鏡34r使紅色光Lr透射，反射綠色光Lg和藍(lán)色光Lb。此外，分色鏡34b，使藍(lán)色光Lb透射，反射綠色光Lg。此外，反射鏡35a～35d反射光L(全反射)。因而，光Lw當(dāng)中的僅紅色光Lr入射于液晶光閥33r，光Lw當(dāng)中的僅綠色光Lg入射于液晶光閥33g，光Lw當(dāng)中的僅藍(lán)色光Lb入射于液晶光閥33b。棱鏡37合成由各液晶光閥33r、33g、33b所調(diào)制的紅色光Lr、綠色光Lg和藍(lán)色光Lb。投影透鏡38把由棱鏡37所合成的光(投影光Lp)放大并如圖1中所示投影于屏幕10。
控制單元4控制光源單元2的點(diǎn)亮和熄滅。此外，控制單元4通過(guò)基于來(lái)自外部裝置的圖像數(shù)據(jù)Dg控制光學(xué)系統(tǒng)3的各液晶光閥33而調(diào)制來(lái)自光源單元2的光L。進(jìn)而，控制單元4通過(guò)對(duì)調(diào)光機(jī)構(gòu)32執(zhí)行后述的調(diào)光控制，進(jìn)行調(diào)光以便入射于液晶光閥33的光L的光量成為對(duì)應(yīng)于應(yīng)該顯示的圖像的輝度分布圖形的光量。此外，控制單元4通過(guò)對(duì)各液晶光閥33執(zhí)行后述的修正控制，修正基于光量的調(diào)整(調(diào)光)的圖像的顯示不均。存儲(chǔ)器(本發(fā)明中的存儲(chǔ)單元)5儲(chǔ)存分別把圖像的輝度分布圖形、用于以該各輝度分布圖形正確地顯示圖像所必要的光L的調(diào)光量和用來(lái)修正在以該調(diào)光量執(zhí)行調(diào)光控制之際所產(chǎn)生的圖像的顯示不均的修正圖形(本發(fā)明中的修正內(nèi)容)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表。在該場(chǎng)合，該數(shù)據(jù)表，例如，作為典型的輝度分布圖形，如圖4中所示，把輝度分布的動(dòng)態(tài)范圍(以下也稱為“DR”)分類成“寬(寬的)”、“中(中等程度)”和“窄(窄的)”三種，把平均輝度(以下也稱為“APL”)分類成“高(高的)”、“中(中等程度)”和“低(低的)”三種，包括分別與由這些的組合所規(guī)定的A1～A9等9種的輝度分布圖形相對(duì)應(yīng)的調(diào)光量和修正圖形而構(gòu)成。
接下來(lái)，參照附圖就輝度分布圖形、調(diào)光量和修正圖形的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。液晶光閥33其特性上，顯示暗色類的圖像之際的正確的灰度等級(jí)控制是比較困難的。因此，像圖5(A)中所示的圖像G1那樣，例如，為了以其本來(lái)應(yīng)該顯示的輝度正確地顯示APL低且DR窄的(參照?qǐng)D5(B)的直方圖)圖像G1，也就是其輝度分布圖形被分類成圖4中所示的輝度分布圖形A9的圖像G1，有必要把調(diào)光量(光L的遮光量)預(yù)定得大些，降低入射于液晶光閥33的光L的光量。因此，如圖11中所示，表示調(diào)光量“大”的數(shù)據(jù)與輝度分布圖形A9相對(duì)應(yīng)。在該場(chǎng)合，在控制單元4基于表示調(diào)光量“大”的數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)光控制之際，例如，如圖6中所示，調(diào)光機(jī)構(gòu)32的遮光板51、51分別按相當(dāng)于透鏡陣列31a中的光學(xué)元件41的間距P的三倍量在透鏡陣列31a、31b之間的光路內(nèi)移動(dòng)而遮擋光L。借此，進(jìn)行調(diào)光量“大”的調(diào)光。結(jié)果，如圖11中所示，在除了低域和稍高域的灰度等級(jí)區(qū)域的范圍內(nèi)通過(guò)進(jìn)行對(duì)液晶光閥33的灰度等級(jí)控制可以進(jìn)行光L的正確的調(diào)制控制，可以以本來(lái)應(yīng)該顯示的輝度正確地顯示圖像G1。
此外，像圖7(A)中所示的圖像G2那樣，例如，在顯示APL和DR都為中等程度的(參照?qǐng)D7(B)的直方圖)圖像G2，也就是其輝度分布圖形被分類成圖4中所示的輝度分布圖形A5的圖像G2之際，因?yàn)閳D像G2內(nèi)的暗色區(qū)域少，故把調(diào)光量預(yù)定成中等程度，使入射于液晶光閥33的光L的光量成為中等程度。因此，如圖11中所示，表示調(diào)光量“中”的數(shù)據(jù)與輝度分布圖形A5相對(duì)應(yīng)。在該場(chǎng)合，在控制單元4基于表示調(diào)光量“中”的數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)光控制之際，例如，如圖8中所示，調(diào)光機(jī)構(gòu)32的遮光板51、51分別按相當(dāng)于透鏡陣列31a中的光學(xué)元件41的間距P的兩倍量在透鏡陣列31a、31b之間的光路內(nèi)移動(dòng)而遮擋光L。借此，進(jìn)行調(diào)光量“中”的調(diào)光。結(jié)果，如圖11中所示，在除了低域和高域的灰度等級(jí)區(qū)域的范圍內(nèi)通過(guò)進(jìn)行對(duì)液晶光閥33的灰度等級(jí)控制而可以進(jìn)行光L的比較正確的調(diào)制控制，可以以本來(lái)應(yīng)該顯示的輝度正確地顯示圖像G2。
此外，像圖9(A)中所示的圖像G3那樣，例如，在顯示APL高且DR寬的(參照?qǐng)D9(B)的直方圖)圖像G3，也就是顯示其輝度分布圖形被分類成圖4中所示的輝度分布圖形A1的圖像G3(以下，在與上述圖像G1、G2不區(qū)別時(shí)也稱為“圖像G”)之際，因?yàn)槿绻肷溆谝壕Ч忾y33的光L的光量過(guò)低則圖像G3內(nèi)的亮色區(qū)域的顯示變得困難，故最好是把調(diào)光量預(yù)定得小些。因此，如圖11中所示，表示調(diào)光量“小”的數(shù)據(jù)與輝度分布圖形A1相對(duì)應(yīng)。在該場(chǎng)合，在控制單元4基于表示調(diào)光量“小”的數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)光控制之際，例如，如圖10中所示，調(diào)光機(jī)構(gòu)32的遮光板51、51分別按相當(dāng)透鏡陣列31a中的光學(xué)元件41的間距P的量在透鏡陣列31a、31b之間的光路內(nèi)移動(dòng)而遮擋光L。借此，進(jìn)行光量“小”的調(diào)光。結(jié)果，如圖11中所示，在幾乎所有的灰度等級(jí)區(qū)域內(nèi)通過(guò)進(jìn)行對(duì)液晶光閥33的灰度等級(jí)控制可以進(jìn)行光L的正確的調(diào)制控制，可以以本來(lái)應(yīng)該顯示的輝度正確地顯示圖像G3。
另一方面，在用遮光板51、51進(jìn)行了調(diào)光時(shí)，如圖6的入射光量分布圖形B1所示，在入射于液晶光閥33的光L的入射光量中產(chǎn)生不均，起因于該入射光量的不均，有時(shí)圖像G中發(fā)生顯示不均。這種顯示不均對(duì)應(yīng)于遮光板51、51的空間的配置而產(chǎn)生，起因于由遮光板51、51所劃定的照明光的開(kāi)口形狀變化，光L的空間的輝度分布變化，結(jié)果液晶光閥33被不一致地照明。因此，例如，通過(guò)提高液晶光閥33中的入射光量少的區(qū)域的灰度等級(jí)而抵消入射光量之差來(lái)執(zhí)行修正圖像G的顯示不均的修正控制。再者，在該圖和圖8、圖10中，關(guān)于入射光量分布圖形B1和后述的入射光量分布圖形B2、B3，沿著縱軸示意地示出液晶光閥33(參照?qǐng)D6)中的面板面，沿著橫軸示意地示出入射于液晶光閥33的光L的入射光量。
在該場(chǎng)合，在基于與上述輝度分布圖形A9相對(duì)應(yīng)的表示調(diào)光量“大”的數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)光控制時(shí)，如圖6的入射光量分布圖形B1中所示，在液晶光閥33的外周部處的比較寬的范圍內(nèi)入射光量降低。因此，如圖6、11中所示，用來(lái)提高液晶光閥33的外周部的比較寬的范圍的灰度等級(jí)的修正圖形C1與輝度分布圖形A9相對(duì)應(yīng)。再者，在兩圖和圖8、10中，關(guān)于修正圖形C1和后述的修正圖形C2、C3，沿著縱軸示意地示出液晶光閥33(參照?qǐng)D6)中的面板面，沿著橫軸示意地示出修正控制中的灰度等級(jí)的修正量。
此外，在基于與上述輝度分布圖形A5相對(duì)應(yīng)的表示調(diào)光量“中”的數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)光控制時(shí)，如圖8的入射光量分布圖形B2中所示，在液晶光閥33的外周部處的中等程度的寬度的范圍內(nèi)入射光量降低。因此，如圖8、11中所示，用來(lái)提高液晶光閥33的外周部的中等程度的寬度的范圍的灰度等級(jí)的修正圖形C2與輝度分布圖形A5相對(duì)應(yīng)。進(jìn)而，在基于與上述輝度分布圖形A1相對(duì)應(yīng)的表示調(diào)光量“小”的數(shù)據(jù)而進(jìn)行調(diào)光控制時(shí)，如圖10的入射光量分布圖形B3中所示，在液晶光閥33的外周部處的比較窄的范圍內(nèi)入射光量降低。因此，如圖10、11中所示，用來(lái)提高液晶光閥33的外周部處的比較窄的范圍的灰度等級(jí)的修正圖形C3與輝度分布圖形A1相對(duì)應(yīng)。再者，如圖11中所示，關(guān)于輝度分布圖形A2～A4、A6～A8也是，與上述同樣，為了以本來(lái)應(yīng)該顯示的輝度正確地顯示圖像，把最佳的調(diào)光量和修正圖形分別與各輝度分布圖形相對(duì)應(yīng)。
接下來(lái)，就投影機(jī)1的工作之一例，參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。在該投影機(jī)1中，在電源投入之際，控制單元4執(zhí)行圖12中所示的投影處理60。在該投影處理60中，控制單元4在使光源單元2點(diǎn)亮后(步驟61)，判別是否從電視天線或DVD播放器等外部裝置輸出了圖像數(shù)據(jù)Dg(步驟62)。在判別為已輸出時(shí)，控制單元4基于圖像數(shù)據(jù)Dg計(jì)算應(yīng)該顯示的圖像(例如圖5(A)中所示的圖像G1)的APL和DR(步驟63)。接著，控制單元4檢索儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器5中的數(shù)據(jù)表，特定最接近于所算出的APL和DR的輝度分布圖形(步驟64)。在該場(chǎng)合，如該圖中所示，因?yàn)閳D像G1的APL低且DR窄，故控制單元4作為最接近的輝度分布圖形，特定圖4中所示的輝度分布圖形A9。
接著，控制單元4從數(shù)據(jù)表讀取與已特定的輝度分布圖形A9相對(duì)應(yīng)的表示調(diào)光量“大”的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)光機(jī)構(gòu)32執(zhí)行調(diào)光控制(步驟65)。在該場(chǎng)合，控制單元4基于已讀取的調(diào)光量的數(shù)據(jù)控制調(diào)光機(jī)構(gòu)32，如圖6中所示，分別按相當(dāng)于光學(xué)元件41的間距的三倍量使遮光板51、51移動(dòng)到透鏡陣列31a、31b之間的光路內(nèi)。借此，光L的一部分被遮擋而入射于各液晶光閥33的光L被調(diào)光(也就是說(shuō)，對(duì)應(yīng)于調(diào)光量“大”而大大減光)。接著，控制單元4從數(shù)據(jù)表讀取與輝度分布圖形A9相對(duì)應(yīng)的修正圖形C1用的數(shù)據(jù)(步驟66)。接著，控制單元4基于圖像數(shù)據(jù)Dg控制各液晶光閥33而調(diào)制光L。此時(shí)，控制單元4基于已讀取的修正圖形C1用的數(shù)據(jù)，對(duì)各液晶光閥33執(zhí)行修正控制以便提高入射光量低的范圍的灰度等級(jí)(步驟67)。與此相應(yīng)地，通過(guò)各液晶光閥33分別調(diào)制光L，將投影光Lp投影到屏幕10上。此時(shí)，通過(guò)控制單元4執(zhí)行修正控制，如圖6的修正后光量分布圖形D1所示地，向液晶光閥33入射的光L的入射光量的不均幾乎抵消，其結(jié)果，可以減少起因于入射光量的不均的顯示不均，可以以應(yīng)顯示的輝度正確地顯示圖像G1L。
接著，控制單元4基于圖像數(shù)據(jù)Dg判斷場(chǎng)景(圖像)是否已變化(步驟68)。此時(shí)，控制單元4在場(chǎng)景未變化時(shí)，反復(fù)執(zhí)行步驟68，在場(chǎng)景已變化時(shí)，執(zhí)行步驟63、64，特定與下一個(gè)場(chǎng)景的圖像(例如圖7(A)所示的圖像G2)的APL及DR最接近的輝度分布圖形。在該場(chǎng)合，如該圖中所示，因?yàn)閳D像G2的APL和DR同為中等程度，故控制單元4作為最接近的輝度分布圖形，特定圖4中所示的輝度分布圖形A5。接著，控制單元4從存儲(chǔ)器5內(nèi)的數(shù)據(jù)表讀取與輝度分布圖形A5相對(duì)應(yīng)的表示調(diào)光量“中”的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)光機(jī)構(gòu)32執(zhí)行調(diào)光控制，借此如圖8中所示，分別使遮光板51、51按相當(dāng)于光學(xué)元件41的間距的兩倍量在透鏡陣列31a、31b之間的光路內(nèi)移動(dòng)(步驟65)。接著，在控制單元4讀取與輝度分布圖形A5相對(duì)應(yīng)的修正圖形C2用的數(shù)據(jù)后(步驟66)，基于圖像數(shù)據(jù)Dg控制各液晶光閥33而調(diào)制光L。此時(shí)，控制單元4基于從數(shù)據(jù)表讀出的修正圖形C2用的數(shù)據(jù)對(duì)各液晶光閥33執(zhí)行修正控制(步驟67)。據(jù)此，通過(guò)各液晶光閥33分別調(diào)制光L，投影光Lp被投影于屏幕10。在該場(chǎng)合，控制單元4通過(guò)執(zhí)行修正控制，如圖8的修正后光量分布圖形D2中所示，向液晶光閥33入射的光L的入射光量的不均幾乎抵消，結(jié)果圖像G2以應(yīng)該顯示的輝度正確地被顯示。
接著，控制單元4執(zhí)行步驟68。此時(shí)，在場(chǎng)景已變化時(shí)執(zhí)行步驟63、64，特定最接近于下一個(gè)場(chǎng)景的圖像(例如圖9(A)中所示的圖像G3)的APL和DR的輝度分布圖形。在該場(chǎng)合，如該圖中所示，因?yàn)閳D像G3的APL高且DR寬，故控制單元4作為最接近的輝度分布圖形，特定圖4中所示的輝度分布圖形A1。接著，控制單元4從存儲(chǔ)器5內(nèi)的數(shù)據(jù)表讀取與輝度分布圖形A1相對(duì)應(yīng)的表示調(diào)光量“小”的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)光機(jī)構(gòu)32執(zhí)行調(diào)光控制，借此，如圖10中所示，分別按相當(dāng)于光學(xué)元件41的間距的量使遮光板51、51在透鏡陣列31a、31b之間的光路內(nèi)移動(dòng)(步驟65)。接著，控制單元4讀取與輝度分布圖形A1相對(duì)應(yīng)的修正圖形C3用的數(shù)據(jù)后(步驟66)，基于圖像數(shù)據(jù)Dg控制各液晶光閥33調(diào)制光L。此時(shí)，控制單元4基于從數(shù)據(jù)表讀取的修正圖形C3用的數(shù)據(jù)對(duì)各液晶光閥33執(zhí)行修正控制(步驟67)。據(jù)此，各液晶光閥33分別調(diào)制光L，投影光Lp投影于屏幕10。在該場(chǎng)合，控制單元4通過(guò)執(zhí)行修正控制，如圖10的修正后光量分布圖形D3中所示，向液晶光閥33入射的光L的入射光量的不均幾乎抵消，結(jié)果圖像G3以應(yīng)該顯示的輝度正確地被顯示。接著，控制單元4重復(fù)執(zhí)行步驟68、63～67，借此每當(dāng)場(chǎng)景變化就進(jìn)行調(diào)光控制和修正控制。再者，在瞬間地(短時(shí)間內(nèi))切換調(diào)光量時(shí)，調(diào)光狀態(tài)急劇變化，有時(shí)用戶感到閃爍(輝度變化激烈的閃光)。因此，在檢測(cè)到場(chǎng)景變化時(shí)在反映從下一個(gè)場(chǎng)景的APL和DR所求出的調(diào)光量之際，最好是花一定時(shí)間慢慢地使調(diào)光量變化。
這樣一來(lái)，根據(jù)該投影機(jī)1，則因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)調(diào)光機(jī)構(gòu)32執(zhí)行調(diào)光控制，可以在適當(dāng)?shù)幕叶鹊燃?jí)區(qū)域進(jìn)行灰度等級(jí)控制，故可以正確地進(jìn)行對(duì)液晶光閥33的灰度等級(jí)控制。此外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)液晶光閥33執(zhí)行修正控制，即使入射于液晶光閥33的光L的入射光量中產(chǎn)生不均，也可以抵消該不均，故可以可靠地降低圖像G的顯示不均。
此外，通過(guò)從數(shù)據(jù)表讀取與應(yīng)該顯示的圖像G的輝度分布圖形相對(duì)應(yīng)的調(diào)光量和修正圖形而執(zhí)行調(diào)光控制和修正控制，例如，與每當(dāng)圖像G(場(chǎng)景)變化，就根據(jù)圖像G的輝度分布圖形計(jì)算調(diào)光量和修正圖形的方法相比可以高速地執(zhí)行調(diào)光控制和修正控制。
進(jìn)而，通過(guò)使遮光板51在透鏡陣列31a、31b之間移動(dòng)而調(diào)整光L的光量，可以既是簡(jiǎn)易的構(gòu)成又可靠地進(jìn)行光量調(diào)整。
此外，控制單元4通過(guò)以光學(xué)元件41的間距P為單位地使遮光板51移動(dòng)，可以根據(jù)遮光板51的移動(dòng)量預(yù)先特定因調(diào)光而產(chǎn)生的光L的入射光量的不均的程度。因此，僅靠按與遮光板51的各移動(dòng)量相對(duì)應(yīng)而圖形化的修正圖形進(jìn)行修正控制就可以可靠且簡(jiǎn)單地修正圖像G的顯示不均。根據(jù)該構(gòu)成，則因?yàn)榭梢灶A(yù)先限定修正條件，而且數(shù)據(jù)表用的存儲(chǔ)器5也可以為最小限度，故相應(yīng)地可以廉價(jià)地構(gòu)成投影機(jī)1。
再者，本發(fā)明不限于上述構(gòu)成。例如，雖然上面就用包括分別與9種輝度分布圖形A1～A9相對(duì)應(yīng)的調(diào)光量和修正圖形的數(shù)據(jù)表的例子進(jìn)行了描述，但是數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)構(gòu)成不限于此而可以任意地變更。在該場(chǎng)合，可以把輝度分布圖形的種類多于上述9種地預(yù)定，通過(guò)用包括與各輝度分布圖形相對(duì)應(yīng)的調(diào)光量和修正圖形的數(shù)據(jù)表，進(jìn)行極精細(xì)的調(diào)光控制和修正控制。此外，雖然上面就在調(diào)光控制之際，以光學(xué)元件41的間距P為單位地使遮光板51移動(dòng)的例子進(jìn)行了描述，但是如圖13中所示，也可以采用以光學(xué)元件41的間距P的1/n(n是大于等于2的整數(shù)例如4)的長(zhǎng)度(分割長(zhǎng)度)T為單位地使遮光板51移動(dòng)的構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)成，則可以根據(jù)應(yīng)該顯示的圖像的輝度分布圖形進(jìn)行更加精細(xì)的調(diào)光控制。此外，控制單元4也可以不采用數(shù)據(jù)表，而采用根據(jù)圖像的輝度分布圖形計(jì)算調(diào)光量和修正圖形的構(gòu)成。
此外，雖然舉例說(shuō)明了具備包括遮光板51和移動(dòng)部52的機(jī)械式的調(diào)光機(jī)構(gòu)32的光學(xué)系統(tǒng)3，但是如圖14中所示，也可以代替調(diào)光機(jī)構(gòu)32，采用具備配置于一對(duì)透鏡陣列31a、31b之間的液晶元件71的，光學(xué)上多級(jí)或無(wú)級(jí)地進(jìn)行光L的調(diào)光的光學(xué)系統(tǒng)3A。在該構(gòu)成中，控制單元4控制液晶元件71而變更光透射率來(lái)調(diào)整來(lái)自透鏡陣列31a的光L的光量，借此執(zhí)行調(diào)光(減光)。在該場(chǎng)合，因?yàn)椴徊糠值卣趽鮼?lái)自透鏡陣列31a的光L，故可以使光L比較均一地入射于液晶光閥33，結(jié)果可以充分地抑制顯示不均。此外，在該構(gòu)成中，例如，即使因制造時(shí)的研磨不均而產(chǎn)生液晶元件71的透射率的不均等，也可以通過(guò)對(duì)液晶光閥33執(zhí)行用來(lái)修正起因于該透射率的不均的顯示不均的修正控制，可靠地降低顯示不均。此外，在該構(gòu)成中，可以采用對(duì)液晶光閥33和液晶元件71雙方執(zhí)行修正控制的方法。具體地說(shuō)，在上述投影處理60之際，控制單元4根據(jù)液晶元件71的透射率的不均對(duì)液晶元件71執(zhí)行修正灰度等級(jí)的修正控制(本發(fā)明中的對(duì)液晶元件執(zhí)行的修正控制)以便抵消該透射率的不均，并且在僅靠該修正控制無(wú)法完全均一地控制向液晶光閥33入射的光L的入射光量時(shí)，對(duì)液晶光閥33執(zhí)行修正控制。借此，可以幾乎完全地修正顯示不均。
再者，靠液晶元件71也可以部分地遮擋來(lái)自透鏡陣列31a的光L。在該場(chǎng)合，光L的遮擋、光學(xué)系統(tǒng)3的控制等，與圖2、6、8、10等中所說(shuō)明的實(shí)施形態(tài)同樣。
權(quán)利要求
1.一種投影機(jī)，其具備光源單元，基于圖像數(shù)據(jù)調(diào)制來(lái)自該光源單元的光的光調(diào)制元件，調(diào)整從前述光源單元入射于前述光調(diào)制元件的光的光量的調(diào)光單元，以及控制前述光調(diào)制元件和前述調(diào)光單元的控制單元，前述控制單元，對(duì)前述調(diào)光單元執(zhí)行根據(jù)前述圖像數(shù)據(jù)的輝度分布圖形而調(diào)整前述光量的調(diào)光控制，并且對(duì)前述光調(diào)制元件執(zhí)行修正基于前述光量的調(diào)整的前述圖像數(shù)據(jù)的顯示不均的修正控制。
2.如權(quán)利要求1所述的投影機(jī)，其具備存儲(chǔ)有分別與多個(gè)前述圖像數(shù)據(jù)的前述輝度分布圖形相對(duì)應(yīng)的前述光量的調(diào)光量，和分別與該各調(diào)光量相對(duì)應(yīng)的前述修正控制用的修正內(nèi)容的存儲(chǔ)單元，前述控制單元從前述存儲(chǔ)單元讀取與所顯示的前述圖像數(shù)據(jù)的前述輝度分布圖形相對(duì)應(yīng)的前述調(diào)光量而執(zhí)行前述調(diào)光控制，并且從前述存儲(chǔ)單元讀取與該調(diào)光量相對(duì)應(yīng)的前述修正內(nèi)容而執(zhí)行前述修正控制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的投影機(jī)，其具備配置于前述光源單元和前述光調(diào)制元件之間的一對(duì)透鏡陣列，前述調(diào)光單元具備遮光板和使該遮光板移動(dòng)的移動(dòng)部。
4.如權(quán)利要求3所述的投影機(jī)，其中，前述控制單元通過(guò)靠前述移動(dòng)部使前述遮光板在前述一對(duì)透鏡陣列之間移動(dòng)而遮擋來(lái)自該透鏡陣列的光，來(lái)執(zhí)行前述調(diào)光控制。
5.如權(quán)利要求3所述的投影機(jī)，其中，前述透鏡陣列具備多個(gè)光學(xué)元件，前述控制單元以前述各光學(xué)元件為單位使前述遮光板移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的投影機(jī)，其中，前述多個(gè)光學(xué)元件以預(yù)定的排列間距周期性地配置，前述控制單元以前述排列間距為單位使前述遮光板移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求3所述的投影機(jī)，其中，前述控制單元以前述各光學(xué)元件的排列間距的1/n的長(zhǎng)度為單位，其中n是大于等于2的整數(shù)，使前述遮光板移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的投影機(jī)，其中，具備配置于前述光源單元和前述光調(diào)制元件之間的一對(duì)透鏡陣列，前述調(diào)光單元具備配置于前述一對(duì)透鏡陣列之間的液晶元件。
9.如權(quán)利要求8所述的投影機(jī)，其中，前述控制單元通過(guò)控制前述液晶元件而變更光透射率來(lái)執(zhí)行前述調(diào)光控制。
10.如權(quán)利要求9所述的投影機(jī)，其中，前述控制單元在執(zhí)行對(duì)前述光調(diào)制元件的前述修正控制時(shí)，對(duì)該液晶元件執(zhí)行修正基于前述液晶元件所進(jìn)行的前述光量的調(diào)整的前述圖像的顯示不均的修正控制。
11.如權(quán)利要求1至10中的任何一項(xiàng)所述的投影機(jī)，其中，前述圖像數(shù)據(jù)的輝度分布圖形，由圖像的輝度分布的動(dòng)態(tài)范圍和平均輝度來(lái)規(guī)定。
12.如權(quán)利要求1至11中的任何一項(xiàng)所述的投影機(jī)，其中，基于前述光量的調(diào)整的前述圖像數(shù)據(jù)的顯示不均，與起因于前述遮光板的空間配置而產(chǎn)生的前述光調(diào)制元件的空間上不一致的照明相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種既能夠?qū)︼@示圖像之際的光調(diào)制元件進(jìn)行正確的灰度等級(jí)控制，又可以降低圖像顯示不均的投影機(jī)。其具備光源單元(2)，基于圖像數(shù)據(jù)調(diào)制來(lái)自光源單元(2)的光的液晶光閥(33r、33g、33b)，調(diào)整入射于液晶光閥(33r、33g、33b)的光的光量的調(diào)光機(jī)構(gòu)(32)，以及控制液晶光閥(33r、33g、33b)和調(diào)光機(jī)構(gòu)(32)的控制單元，控制單元對(duì)調(diào)光機(jī)構(gòu)(32)執(zhí)行根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的輝度分布圖形而調(diào)整入射于液晶光閥(33r、33g、33b)的光的光量的調(diào)光控制，并且對(duì)液晶光閥(33r、33g、33b)執(zhí)行修正基于光量的調(diào)整的圖像數(shù)據(jù)的顯示不均的修正控制。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1746764SQ200510098318
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2005年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月8日
發(fā)明者降幡武志 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社