專利名稱：投影機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備調(diào)制來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。
背景技術(shù)：
作為光調(diào)制元件用LCD(液晶顯示器)的投影機歷來是公知的。在該場合，在LCD中，通過控制施加于內(nèi)部的液晶分子的電壓而使液晶分子移位，對應(yīng)于該移位量而LCD的灰度等級變化，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在低電壓區(qū)域進行施加電壓的控制。但是，一般來說，因為在低電壓區(qū)域正確地控制液晶分子的移位量是困難的，故在這種投影機中存在著在例如包括暗色區(qū)域在內(nèi)的高動態(tài)范圍內(nèi)顯示圖像之際正確地進行LCD的灰度等級控制是困難的這樣的問題。作為可以解決該問題的技術(shù)，特開2001-100699號公報中所公開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)制機構(gòu)，通過控制該照明光量調(diào)制機構(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，通過減少入射于液晶顯示面板的光的光量可以以高動態(tài)范圍顯示圖像。
專利文獻1特開2001-100699號公報(第8頁，圖10)可是，在歷來的投影型顯示裝置中，存在著以下的問題。也就是說，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)制機構(gòu)來調(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，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”)這樣的問題。
這里，在歷來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)制機構(gòu)設(shè)置直接調(diào)節(jié)光源輝度的光源驅(qū)動電路，但是在直接調(diào)節(jié)光源輝度的場合，由于有時光源的工作不穩(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)明是鑒于這種問題而作成的，目的在于提供一種既可以進行圖像顯示之際的對光調(diào)制元件的正確的灰度等級控制，又可以降低圖像的顯示不均的投影機。
用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明涉及的投影機，具備光源單元，基于圖像數(shù)據(jù)而調(diào)制來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，則因為通過對調(diào)光單元執(zhí)行調(diào)光控制，可以進行在適當(dāng)?shù)幕叶鹊燃墔^(qū)域中的灰度等級控制，故可以正確地進行對光調(diào)制元件的灰度等級控制。此外，因為通過對光調(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，在上述投影機中，具備儲存分別與多個前述圖像數(shù)據(jù)的前述輝度分布圖形相對應(yīng)的前述光量的調(diào)整量，和分別與該各調(diào)光量相對應(yīng)的前述修正控制用的修正內(nèi)容的存儲單元，前述控制單元從前述存儲單元讀取分別與應(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，并且從前述存儲單元讀取與該調(diào)光量相對應(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，則通過從存儲單元讀取與所顯示的圖像數(shù)據(jù)的輝度分布圖形相對應(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，在上述投影機中，具備配置于前述光源單元和前述光調(diào)制元件之間的一對透鏡陣列，前述調(diào)光單元具備遮光板和使該遮光板移動的移動部，前述控制單元通過靠前述移動部使前述遮光板在前述一對透鏡陣列之間移動而遮擋來自該透鏡陣列的光來進行前述調(diào)光控制。
根據(jù)該投影機，則通過使遮光板在一對透鏡陣列之間移動而遮擋光來調(diào)整光量，可以既使其為簡易的構(gòu)成又可靠地進行光量的調(diào)整。
此外，本發(fā)明的投影機，在上述投影機中，前述透鏡陣列具備多個光學(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。特別是，在多個光學(xué)元件以預(yù)定的排列間距周期性地配置的場合，前述控制單元以前述排列間距為單位使前述遮光板移動。
根據(jù)該投影機，則通過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，可以根據(jù)遮光板的移動量預(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量相對應(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。進而，可以使修正表的存儲容量最小化。
此外，根據(jù)本發(fā)明的投影機，在上述投影機中，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))的長度為單位使前述遮光板移動。
根據(jù)該投影機，則通過以光學(xué)元件的排列間距的1/n的長度為單位使遮光板移動，可以根據(jù)應(yīng)該顯示的圖像的輝度分布圖形進行更加精細的調(diào)光控制。
此外，根據(jù)本發(fā)明的投影機，在上述投影機中，具備配置于前述光源單元和前述光調(diào)制元件之間的一對透鏡陣列，前述調(diào)光單元具備配置于前述一對透鏡陣列之間的液晶元件而構(gòu)成，前述控制單元通過控制前述液晶元件而變更光透射率來執(zhí)行前述調(diào)光控制。
根據(jù)該投影機，則通過控制配置于一對透鏡陣列之間的液晶元件而變更光透射率來調(diào)整光量，可以不部分地進行遮擋光，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，在上述投影機中，前述控制單元在對前述光調(diào)制元件執(zhí)行前述修正控制時，對該液晶元件執(zhí)行修正基于通過前述液晶元件所進行的前述光量的調(diào)整的前述圖像的顯示不均的修正控制。
根據(jù)該投影機，則通過在對光調(diào)制元件執(zhí)行修正控制時對液晶元件執(zhí)行修正控制，例如，即使因制造時的研磨不均而在液晶元件中產(chǎn)生透射率不均等，也可以對液晶元件執(zhí)行修正灰度等級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法完全均一地控制入射于光調(diào)制元件的光的光量時，通過對光調(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，在上述投影機中，圖像數(shù)據(jù)的輝度分布圖形由圖像的輝度分布的動態(tài)范圍與平均輝度來規(guī)定。借此，可以實現(xiàn)對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的特征的高的動態(tài)范圍的顯示。
此外，本發(fā)明的投影機，在上述投影機中，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應(yīng)。在該場合，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)光機構(gòu)32的構(gòu)成圖。
圖4是表示平均輝度(APL)、動態(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的三倍的量移動時的調(diào)光機構(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的兩倍的量移動時的調(diào)光機構(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的量移動時的調(diào)光機構(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是以長度T為單位使遮光板51移動的調(diào)光機構(gòu)32的構(gòu)成圖。
圖14是光學(xué)系統(tǒng)3A的構(gòu)成圖。
標號的說明1投影機，2光源單元，4控制單元，5存儲器，31a、31b透鏡陣列，32調(diào)光機構(gòu)，33、33b、33g、33r液晶光閥，41光學(xué)元件，51遮光板，52移動部，71液晶元件，A1～A9輝度分布圖形，L光，Lb藍色光，Lg綠色光，Lr紅色光，Lw光，P間距，C1、C2、C3修正圖形，T長度具體實施方式
下面，參照附圖，就本發(fā)明的投影機的最佳形態(tài)進行說明。圖1中所示的投影機1是本發(fā)明的投影機之一例，具備光源單元2、光學(xué)系統(tǒng)3、控制單元4和存儲器5而構(gòu)成。光源單元2，作為一個例子，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的控制下點亮，射出包括紅色光Lr、綠色光Lg和藍色光Lb的光Lw(以下，在不區(qū)別這些各光時也稱為“光L”)。
光學(xué)系統(tǒng)3，如圖2中所示，具備一對透鏡陣列31a、31b，重疊透鏡42，調(diào)光機構(gòu)32，液晶光閥33r、33g、33b(以下，在不區(qū)別時也稱為“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具有作為把來自光源燈的光束分割成多個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光學(xué)元件41、41...而構(gòu)成(參照圖3)，透鏡陣列31b是調(diào)節(jié)由透鏡陣列31a所分割的多個部分光束的發(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)過了一對透鏡陣列31a、31b的多個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和移動部52、52。在該場合，調(diào)光機構(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為單位地在兩個透鏡陣列31a、31b之間在相互接近的方向上移動而遮擋光L，借此進行對入射于各液晶光閥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。在該場合，分色鏡34r使紅色光Lr透射，反射綠色光Lg和藍色光Lb。此外，分色鏡34b，使藍色光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的點亮和熄滅。此外，控制單元4通過基于來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)制來自光源單元2的光L。進而，控制單元4通過對調(diào)光機構(gòu)32執(zhí)行后述的調(diào)光控制，進行調(diào)光以便入射于液晶光閥33的光L的光量成為對應(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通過對各液晶光閥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。存儲器(本發(fā)明中的存儲單元)5儲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)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)表。在該場合，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應(yīng)的調(diào)光量和修正圖形而構(gòu)成。
接下來，參照附圖就輝度分布圖形、調(diào)光量和修正圖形的關(guān)系進行說明。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，為了以其本來應(yīng)該顯示的輝度正確地顯示APL低且DR窄的(參照圖5(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相對應(yīng)。在該場合，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)移動而遮擋光L。借此，進行調(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區(qū)域的范圍內(nèi)通過進行對液晶光閥33的灰度等級控制可以進行光L的正確的調(diào)制控制，可以以本來應(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(參照圖7(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，因為圖像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相對應(yīng)。在該場合，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)移動而遮擋光L。借此，進行調(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區(qū)域的范圍內(nèi)通過進行對液晶光閥33的灰度等級控制而可以進行光L的比較正確的調(diào)制控制，可以以本來應(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(參照圖9(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)別時也稱為“圖像G”)之際，因為如果入射于液晶光閥33的光L的光量過低則圖像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相對應(yīng)。在該場合，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)移動而遮擋光L。借此，進行光量“小”的調(diào)光。結(jié)果，如圖11中所示，在幾乎所有的灰度等級區(qū)域內(nèi)通過進行對液晶光閥33的灰度等級控制可以進行光L的正確的調(diào)制控制，可以以本來應(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進行了調(diào)光時，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，有時圖像G中發(fā)生顯示不均。這種顯示不均對應(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，通過提高液晶光閥33中的入射光量少的區(qū)域的灰度等級而抵消入射光量之差來執(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(參照圖6)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。
在該場合，在基于與上述輝度分布圖形A9相對應(yīng)的表示調(diào)光量“大”的數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)光控制時，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，用來提高液晶光閥33的外周部的比較寬的范圍的灰度等級的修正圖形C1與輝度分布圖形A9相對應(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(參照圖6)中的面板面，沿著橫軸示意地示出修正控制中的灰度等級的修正量。
此外，在基于與上述輝度分布圖形A5相對應(yīng)的表示調(diào)光量“中”的數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)光控制時，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的修正圖形C2與輝度分布圖形A5相對應(yīng)。進而，在基于與上述輝度分布圖形A1相對應(yīng)的表示調(diào)光量“小”的數(shù)據(jù)而進行調(diào)光控制時，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，用來提高液晶光閥33的外周部處的比較窄的范圍的灰度等級的修正圖形C3與輝度分布圖形A1相對應(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應(yīng)。
接下來，就投影機1的工作之一例，參照附圖進行說明。在該投影機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，控制單元4基于圖像數(shù)據(jù)Dg計算應(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檢索儲存于存儲器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)。在該場合，如該圖中所示，因為圖像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相對應(yīng)的表示調(diào)光量“大”的數(shù)據(jù)，對調(diào)光機構(gòu)32執(zhí)行調(diào)光控制(步驟65)。在該場合，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，對應(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，控制單元4基于已讀取的修正圖形C1用的數(shù)據(jù)，對各液晶光閥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(步驟67)。與此相應(yīng)地，通過各液晶光閥33分別調(diào)制光L，將投影光Lp投影到屏幕10上。此時，通過控制單元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判斷場景(圖像)是否已變化(步驟68)。此時，控制單元4在場景未變化時，反復(fù)執(zhí)行步驟68，在場景已變化時，執(zhí)行步驟63、64，特定與下一個場景的圖像(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。在該場合，如該圖中所示，因為圖像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從存儲器5內(nèi)的數(shù)據(jù)表讀取與輝度分布圖形A5相對應(yīng)的表示調(diào)光量“中”的數(shù)據(jù)，對調(diào)光機構(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(步驟65)。接著，在控制單元4讀取與輝度分布圖形A5相對應(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，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)對各液晶光閥33執(zhí)行修正控制(步驟67)。據(jù)此，通過各液晶光閥33分別調(diào)制光L，投影光Lp被投影于屏幕10。在該場合，控制單元4通過執(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，在場景已變化時執(zhí)行步驟63、64，特定最接近于下一個場景的圖像(例如圖9(A)中所示的圖像G3)的APL和DR的輝度分布圖形。在該場合，如該圖中所示，因為圖像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從存儲器5內(nèi)的數(shù)據(jù)表讀取與輝度分布圖形A1相對應(yīng)的表示調(diào)光量“小”的數(shù)據(jù)，對調(diào)光機構(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(步驟65)。接著，控制單元4讀取與輝度分布圖形A1相對應(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，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。在該場合，控制單元4通過執(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)場景變化就進行調(diào)光控制和修正控制。再者，在瞬間地(短時間內(nèi))切換調(diào)光量時，調(diào)光狀態(tài)急劇變化，有時用戶感到閃爍(輝度變化激烈的閃光)。因此，在檢測到場景變化時在反映從下一個場景的APL和DR所求出的調(diào)光量之際，最好是花一定時間慢慢地使調(diào)光量變化。
這樣一來，根據(jù)該投影機1，則因為通過對調(diào)光機構(gòu)32執(zhí)行調(diào)光控制，可以在適當(dāng)?shù)幕叶鹊燃墔^(qū)域進行灰度等級控制，故可以正確地進行對液晶光閥33的灰度等級控制。此外，因為通過對液晶光閥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(場景)變化，就根據(jù)圖像G的輝度分布圖形計算調(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。
進而，通過使遮光板51在透鏡陣列31a、31b之間移動而調(diào)整光L的光量，可以既是簡易的構(gòu)成又可靠地進行光量調(diào)整。
此外，控制單元4通過以光學(xué)元件41的間距P為單位地使遮光板51移動，可以根據(jù)遮光板51的移動量預(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的各移動量相對應(yīng)而圖形化的修正圖形進行修正控制就可以可靠且簡單地修正圖像G的顯示不均。根據(jù)該構(gòu)成，則因為可以預(yù)先限定修正條件，而且數(shù)據(jù)表用的存儲器5也可以為最小限度，故相應(yīng)地可以廉價地構(gòu)成投影機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相對應(yīng)的調(diào)光量和修正圖形的數(shù)據(jù)表的例子進行了描述，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，通過用包括與各輝度分布圖形相對應(yīng)的調(diào)光量和修正圖形的數(shù)據(jù)表，進行極精細的調(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移動的例子進行了描述，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)的長度(分割長度)T為單位地使遮光板51移動的構(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行更加精細的調(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算調(diào)光量和修正圖形的構(gòu)成。
此外，雖然舉例說明了具備包括遮光板51和移動部52的機械式的調(diào)光機構(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)光機構(gòu)32，采用具備配置于一對透鏡陣列31a、31b之間的液晶元件71的，光學(xué)上多級或無級地進行光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而變更光透射率來調(diào)整來自透鏡陣列31a的光L的光量，借此執(zhí)行調(diào)光(減光)。在該場合，因為不部分地遮擋來自透鏡陣列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，也可以通過對液晶光閥33執(zhí)行用來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，在上述投影處理60之際，控制單元4根據(jù)液晶元件71的透射率的不均對液晶元件71執(zhí)行修正灰度等級的修正控制(本發(fā)明中的對液晶元件執(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，對液晶光閥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自透鏡陣列31a的光L。在該場合，光L的遮擋、光學(xué)系統(tǒng)3的控制等，與圖2、6、8、10等中所說明的實施形態(tài)同樣。
權(quán)利要求
1.一種投影機，其具備光源單元，基于圖像數(shù)據(jù)調(diào)制來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，其具備存儲有分別與多個前述圖像數(shù)據(jù)的前述輝度分布圖形相對應(yīng)的前述光量的調(diào)光量，和分別與該各調(diào)光量相對應(yīng)的前述修正控制用的修正內(nèi)容的存儲單元，前述控制單元從前述存儲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，并且從前述存儲單元讀取與該調(diào)光量相對應(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，其具備配置于前述光源單元和前述光調(diào)制元件之間的一對透鏡陣列，前述調(diào)光單元具備遮光板和使該遮光板移動的移動部。
4.如權(quán)利要求3所述的投影機，其中，前述控制單元通過靠前述移動部使前述遮光板在前述一對透鏡陣列之間移動而遮擋來自該透鏡陣列的光，來執(zhí)行前述調(diào)光控制。
5.如權(quán)利要求3所述的投影機，其中，前述透鏡陣列具備多個光學(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。
6.如權(quán)利要求5所述的投影機，其中，前述多個光學(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。
7.如權(quán)利要求3所述的投影機，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。
8.如權(quán)利要求1或2所述的投影機，其中，具備配置于前述光源單元和前述光調(diào)制元件之間的一對透鏡陣列，前述調(diào)光單元具備配置于前述一對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，其中，前述控制單元通過控制前述液晶元件而變更光透射率來執(zhí)行前述調(diào)光控制。
10.如權(quán)利要求9所述的投影機，其中，前述控制單元在執(zhí)行對前述光調(diào)制元件的前述修正控制時，對該液晶元件執(zhí)行修正基于前述液晶元件所進行的前述光量的調(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中的任何一項所述的投影機，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態(tài)范圍和平均輝度來規(guī)定。
12.如權(quán)利要求1至11中的任何一項所述的投影機，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)制元件進行正確的灰度等級控制，又可以降低圖像顯示不均的投影機。其具備光源單元(2)，基于圖像數(shù)據(jù)調(diào)制來自光源單元(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)光機構(gòu)(32)，以及控制液晶光閥(33r、33g、33b)和調(diào)光機構(gòu)(32)的控制單元，控制單元對調(diào)光機構(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G02F1/13GK1746764SQ200510098318
公開日2006年3月15日 申請日期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 申請人:精工愛普生株式會社