JPH06165224A - コンバージェンスずれ検出装置及び検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】信号発生器５はスクリーン３上を一定速度で掃
引する輝線を発生する。信号発生器５からの映像信号
は、液晶プロジェクタ２に供給される。この映像信号で
液晶プロジェクタ２内の一つの液晶パネルを駆動したと
きの輝線の掃引開始から前記光検出手段が光を検出する
までの時間と、他の液晶パネルを駆動したときの輝線の
掃引開始から前記光検出手段が光を検出するまでの時間
との差をずれ検出器４で検出する。このずれ量をコンバ
ージェンスずれとして表示装置６に表示する。 【効果】コンバージェンスずれが定量化でき、液晶プロ
ジェクタ２におけるコンバージェンス調整が極めて容易
になり生産性の向上に役立つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数枚の液晶パネルをラ
イトバルブとして用いた液晶プロジェクタに関し、特に
前記複数枚の液晶パネルのコンバージェンス調整に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルを３枚用いた（いわゆる３板
式）液晶プロジェクタにおいては赤、緑、青のコンバー
ジェンスを調整しなければならないが、一般的には機構
的に各液晶パネルの位置を調整することにより行われ
る。

【０００３】そのコンバージェンスずれには、第９図に
示すように、液晶パネル１の各辺に平行な２方向（ｘ，
ｙ）と液晶パネル面に垂直な軸を中心とする回転方向
（θ）のずれなどのパラメータが複雑に絡み合ってお
り、それを従来は調整者が実際にスクリーン上の画像を
見ながら調整していたため、調整者に熟練が要求される
とともに、調整時間もかかり、生産性の向上を阻む大き
な要因の一つとなっていた。

【０００４】また、ハイビジョン対応などのように、液
晶の画素数が多くなり、画素ピッチが細かくなると、目
視による調整では画素単位の微妙な調整は更に困難にな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の技術が持つ課題を解決し、多大な時間と人手をか
けている液晶プロジェクタのコンバージェンス調整を容
易にするために、コンバージェンスずれの検出を容易に
する方法と、その方法を用いたコンバージェンスずれ検
出装置を提供せんとするものである。

【０００６】また、本発明は前記コンバージェンスずれ
検出方法を用い、コンバージェンス調整を自動化する調
整方法および調整装置を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明によるコ
ンバージェンス検出装置は、光検出手段が設けられたス
クリーンと、スクリーン上を一定速度で掃引する輝線を
発生する信号発生器と、前記信号発生器からの映像信号
により一つの液晶パネルを駆動したときの輝線の掃引開
始から前記光検出手段が光を検出するまでの時間と、他
の液晶パネルを駆動したときの輝線の掃引開始から前記
光検出手段が光を検出するまでの時間との差を検出する
ずれ検出器とからなる。

【０００８】また本発明によるコンバージェンス調整装
置は、前記コンバージェンス検出装置と、液晶パネルの
位置を調整可能とした機構と、前記コンバージェンスず
れ検出装置の検出結果に基づいて前記機構をコンバージ
ェンスずれがなくなるよう駆動する駆動手段とからな
る。

【０００９】また本発明によるコンバージェンスずれ検
出方法は、一つの液晶パネルを駆動してスクリーン上に
一定速度で掃引する輝線を発生し、掃引開始からスクリ
ーン上の特定点を通過するまでの時間を測定し、次に他
の液晶パネルを駆動してスクリーン上に先と同じ一定速
度で掃引する輝線を発生し、掃引開始からスクリーン上
の先と同じ特定点を通過するまでの時間を測定し、前記
２つの時間差から２つの液晶パネルのコンバージェンス
ずれを検出する。

【００１０】さらに本発明によるコンバージェンスずれ
調整方法は、一つの液晶パネルを駆動してスクリーン上
に一定速度で掃引する輝線を発生し、掃引開始からスク
リーン上の特定点を通過するまでの時間を測定し、次に
他の液晶パネルを駆動してスクリーン上に先先と同じ一
定速度で掃引する輝線を発生し、掃引開始からスクリー
ン上の先と同じ特定点を通過するまでの時間を測定し、
前記２つの時間差から２つの液晶パネルのコンバージェ
ンスずれを検出し、この検出結果に基づいて液晶パネル
の位置を変更する。

【００１１】

【作用】異なる液晶パネルを用いて輝線を一定速度で掃
引させたときの、掃引開始からスクリーン上の特定点を
通過するまでの時間差は、液晶パネル間の相対位置のず
れを表しているから、この時間差に基づいて液晶パネル
の位置を調整することによりコンバージェンス調整がで
きる。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明について説明
する。

【００１３】図１は本発明によるコンバージェンスずれ
検出装置の一実施例を示すブロック図である。この図に
おいて２は液晶プロジェクタ、３はスクリーン、４はコ
ンバージェンスずれ検出器、５は映像信号発生器、６は
ずれ量の表示装置、７〜１０は輝度センサである。

【００１４】液晶プロジェクタ２は映像信号発生器５か
らの映像信号を受けてこれをスクリーン３上に投射する
が、映像信号発生器５が発生する映像信号は一定速度で
スクリーン３上を掃引する輝線であり、この輝線が液晶
パネルの一画素分ずつ移動するよう液晶プロジェクタ２
から映像信号発生器５には前記駆動クロックが供給され
ている。

【００１５】また、映像信号発生器５からは掃引の開始
を示すパルスと垂直周期のパルスがコンバージェンスず
れ検出装置４に供給される。

【００１６】図２及び図３はこの実施例を説明するため
のタイミング図である。これら図面を参照しながら、以
下動作を説明する。

【００１７】信号発生器からはまず、図２の（ａ）に示
すような同期信号が映像信号として液晶プロジェクタ２
に入力される。液晶プロジェクタ２ではこの同期信号を
元に、ＰＬＬなどにより図２（ｂ）のような、液晶を駆
動するための画素周期のクロックが作成されると共に、
映像信号に応じて画像をスクリーン３上に写し出す。
（最初は全面黒である）。ここで図２（ｂ）のクロック
は液晶パネルの水平方向（第９図ｘ方向）の画素数に準
じており、図中、Ｎはその方向の画素数である。

【００１８】今、図２（ｃ）のように水平期間の始まり
のクロックを０番とし、そこからｎ番目のクロックに同
期させて映像信号にパルスを重畳させる。ｎは輝度セン
サの位置に応じて適当に決める。これを１フィールドの
間（もしインターレース駆動をしているのであれば１フ
レームの間）続ければ画面上のある位置に縦線が現れ
る。

【００１９】次のフィールドでは図２（ｄ）のように、
パルスの重畳位置をｎ＋１番目のクロックに相当する個
所に移動させる。すると縦線は１画素分だけ右にシフト
する。以下同様に、フィールドごとにパルスを重畳する
タイミングを変えてやれば、スクリーン３上では縦線が
左から右に移動するように見える。（図２（ｅ）〜
（ｇ）参照）以上のようにして作成した、一定速度で掃
引する輝線を表す映像信号を液晶プロジェクタ２に供給
するのであるが、先ず最初は赤色と青色は光学的に遮断
するか、あるいは電気的にオフするなどして、スクリー
ン３上には緑用液晶パネルを通過した光だけが表示され
るようにしておく。

【００２０】図３の（ｈ）は垂直周期のクロックで、
（ｉ）が掃引スタートパルスである。今説明のために、
掃引がスタートするフィールドを１とし、そこから順に
２、３、４・・・と順に番号を付与する。

【００２１】今仮に、図３（ｊ）のように、掃引を初め
て５つ目のフィールドで、輝度センサが光を検出したと
する。つまりその時、掃引されている輝線がセンサの上
を通過した訳である。

【００２２】次にスクリーン３上には赤用液晶パネルを
通過した光のみが表示されるようにする。そして同様に
掃引したとき、今度は図３（ｋ）のように、２つ目のフ
ィールドで、同じ輝度センサが光を検出したとする。輝
線は１フィールドに１画素ずつ左から右方向に掃引され
るのだから、そのセンサの位置に於ては、緑用液晶パネ
ルと赤用液晶パネルのコンバージェンスずれは３画素で
ある。

【００２３】同様に青用液晶パネルについても掃引を行
い、その時は図３（ｌ）のように、７フィールド目に光
が検出されたとすると、緑用液晶パネルに対して２画素
分、右にずれているということになる。

【００２４】このようにしてスクリーン３上の任意の一
点の水平方向（ｘ方向）の相対的なコンバージェンスず
れを検出することができる。

【００２５】垂直方向（ｙ方向）のずれも同様にして、
横線を上下方向に掃引すればよい。掃引のスタートでｎ
ライン目に輝線を発生させたとすれば、次のフィールド
ではｎ＋１ライン目、その次はｎ＋２ライン目というふ
うに順次、輝線を発生させることにより、横線を垂直方
向に掃引させることができる。そして水平方向のずれと
同様に、赤用、緑用、青用、それぞれの場合の光を検出
するタイミングによって、垂直方向のずれもライン単位
で検出することができる。

【００２６】図５にコンバージェンスずれ検出器の一実
施例を示す。図５において、１１はアンドゲート、１２
はインバータ、１３は端子１４に供給される掃引開始パ
ルスによってリセットされ、端子１５に供給される垂直
周期パルスをカウントするカウンタ、１６〜２３はアン
ドゲート１１の出力がハイレベルになったときに、カウ
ンタの値を保持するレジスタである。また、２４〜２９
は減算器、３０はレジスタ１６から２３を切り替えるた
めの制御信号が入力される端子、３１〜３４は輝度セン
サ７〜１０の検出信号が入力される端子である。

【００２７】次にこのコンバージェンスずれ検出器の動
作を説明するが、説明を簡単にするために、最初に輝度
センサ７にのみ着目して説明を行う。

【００２８】まず、端子３０に入力する制御信号をロー
レベルとして、緑用液晶パネルのみを駆動し輝線を掃引
させる。掃引開始パルスによりカウンタはリセットされ
垂直周期のパルスをカウントし始める。輝線が輝度セン
サ７上を通過した時点で端子３１に検出信号が得られ、
そのときのカウンタのカウンタ値がレジスタ１６に保持
される。次に制御信号をハイレベルとし、他の色、例え
ば赤用液晶パネルのみを駆動して輝線を掃引させる。前
述と同様に輝線が輝度センサ７上を通過したときに端子
３１はハイレベルとなり、そのときのカウンタ値が、今
度はレジスタ１７に保持される。両レジスタ１６、１７
のカウンタ値の差が減算器２４の出力に得られ、これが
緑と赤のｘ方向のコンバージェンスずれを表す。

【００２９】このようにしてスクリーン３上の何点かの
局所的なコンバージェンスずれを測定することにより、
画面全体のコンバージェンスずれを知ることができる。

【００３０】図１の実施例ではスクリーン３の各辺に一
つずつ、計４つの輝度センサが取りつけてある。仮に緑
色に対して他の色、例えば赤色が、上側の測定点（輝度
センサ７）では左に５画素、下側の測定点（輝度センサ
９）では右に３画素ずれていたとする。この様子を図４
−（ａ）に示す。この時、図５におけるレジスタ１６と
レジスタ１７の差は−５、レジスタ２０とレジスタ２１
の差は＋３である。

【００３１】調整の手順としてはまず回転方向（θ方
向）を調整し、上下ともずれ量が同じ方向で、且つ同じ
量になる様にする。このθ調整は、図５における減算器
２４の出力と減算器２６の出力の差、すなわち減算器２
８の出力が最小になるようにすれば良い。

【００３２】こうして図４（ｂ）のように上下ともに、
左方向に１画素ずつのずれになったとする。そうすれ
ば、次にｘ方向の調整を行うことによってコンバージェ
ンスを合わせられる。

【００３３】ｘ，ｙ，θ方向以外にコンバージェンスず
れの要因がなければ、ｘ、θ方向の調整が終了すれば、
輝度センサ８、１０の両点でのｙ方向のずれは左右で同
じになる。従ってｙ方向の調整を行えば、コンバージェ
ンス調整は終了する。ｙ方向の調整はｘ方向と同様、輝
度センサ８、１０を用いて、図５のレジスタ１８とレジ
スタ１９の差、及びレジスタ２２とレジスタ２３の差よ
り行える。

【００３４】上記実施例では輝度センサを用いているた
め色の判別が出来ず、従って赤、緑、青用の液晶パネル
を別々に駆動し、輝線を掃引させる必要がある。しかし
カラーセンサを用いれば色の判別ができるので、白線を
一度掃引するだけでセンサを置したポイントでのコンバ
ージェンスずれを検出することができる。

【００３５】図６は、カラーセンサを用いた場合のコン
バージェンスずれ検出器の一例である。カラーセンサは
３つの輝度センサ（例えばフォトダイオード）にそれぞ
れ赤、緑、青のカラーフィルタを装着したものであると
する。この図で、３５はカラーセンサ、３６、３７、３
８はセンサの検出波形をロジックレベルに変換するバッ
ファアンプである。また３９は図５に示す実施例と同様
に、掃引開始パルスによってリセットがかかると共に、
垂直周期パルスのカウントを始めるカウンタ、４０〜４
１はセンサが輝線を検出した時のカウンタ３９の値を保
持するレジスタ、４３、４４は減算器である。

【００３６】このカラーセンサ３５付近で白色の輝線を
掃引した場合、コンバージェンスずれがなければ赤色、
緑色、青色全て同時に輝線が検出され、レジスタ４０〜
４２に保持されるカウンタ３９の値はどれも一定にな
る。しかしコンバージェンスずれがあると、赤色と緑
色、あるいは青色と緑色で輝線を検出するタイミングが
一致しない。従ってレジスタ４０〜４２３で保持される
カウンタ３９の値も同じではなく、レジスタ４０とレジ
スタ４１の差は赤色と緑色の、そしてレジスタ４１とレ
ジスタ４２の差は緑色と青色の間の、輝線の掃引方向に
おける相対的なコンバージェンスずれを表すことにな
る。

【００３７】コンバージェンスのずれがデータとして定
量化されれば、それを調整機構にフィードバックするこ
とにより自動調整が可能になる。液晶プロジェクタ２に
おいては、そのコンバージェンス調整は主に機械的手段
によって行われる。即ち、ネジなどによって液晶パネル
の位置や、向きを変えている。従ってこの調整をステッ
ピングモータなどで行い、さらにそのモータを上記で説
明したように測定されるコンバージェンスずれのデータ
で制御すれば、自動調整システムが実現される。 図７
にその様子を示す。４３〜４５はそれぞれ上記実施例で
述べたようなｘ方向、ｙ方向、θ方向のコンバージェン
スずれを表すデータが入力される端子である。４６〜４
８はモータ駆動回路で、ずれデータの正／負に応じモー
タが正転あるいは逆転するよう動作する。４９〜５１は
正／逆両方向に回転可能なモータである。５２は液晶パ
ネル、５３は調整台座、５４はｘ調整ネジ、５５はｙ調
整ネジ、５６はθ調整ネジである。モータ４９は調整ネ
ジ５４を、モータ５０は調整ネジ５５を、モータ５１は
調整ネジ５６をそれぞれ調整するようにしておく。この
ように構成することにより、コンバージェンスずれが検
出されれば、それに応じて各モータ４９〜５１が動き、
コンバージェンスずれが修正されるよう液晶パネルの相
対位置を調整する。

【００３８】図６に示した実施例のようにカラーセンサ
を用いた場合、そのセンサをホワイトバランス検出用セ
ンサとして兼用することができる。従ってホワイトバラ
ンス調整システムとの兼用ができる。図８にホワイトバ
ランス検出用センサとして兼用した場合の実施例を示
す。尚、図６の実施例と同じ構成には同じ図番を付して
説明を割愛する。

【００３９】図８において、５７、５８、５９はカラー
センサ３５からの検出電圧を入力とするログアンプで、
入力をｖとすると、その出力はＬｏｇ（ｖ）となる。６
０、６１は減算器、６２、６３は逆ログアンプで、入力
がＬｏｇ（ｖ）ならば出力はｖとなる。今、カラーセン
サ３５からの検出電圧が赤、緑、青それぞれＶr、Ｖg、
Ｖb とすれば、ログアンプ５７の出力はＬｏｇ（Ｖr）
で、同じく５８の出力はＬｏｇ（Ｖg）である。そして
減算器６０でＬｏｇ（Ｖg）−Ｌｏｇ（Ｖr）＝Ｌｏｇ
（Ｖg／Ｖr）が得られ、さらに逆ログアンプ６２によっ
て、赤の検出出力と緑の検出出力の比である、Ｖg／Ｖr
を知ることができる。

【００４０】全く同様に緑と青の比、Ｖg／Ｖrも求めら
れる。緑と赤、緑と青の比からホワイトバランスは定量
的に知ることができ、その調整データとして用いること
ができる。

【００４１】

【発明の効果】以上のとおり本発明のコンバージェンス
ずれ検出装置および検出方法によれば、コンバージェン
スずれが定量化でき、液晶プロジェクタ２におけるコン
バージェンス調整が極めて容易になり生産性の向上に役
立つ。

【００４２】また、スクリーン３上を掃引する輝線は、
１フィールド毎に液晶パネルの１画素分（ｘ方向に掃引
する場合）もしくは液晶パネルの１ライン分（ｙ方向に
掃引する場合）移動するので、画素単位の調整が可能で
ある。従って液晶の画素数が増え、画素ピッチが細かく
なったとしても調整が可能である。

【００４３】更にカラーセンサを用いた場合は、同時に
色温度の測定も可能であり、ホワイトバランス調整シス
テムにも応用できる。

【００４４】また、本発明のコンバージェンスずれ調整
装置および調整方法によれば、コンバージェンス調整が
自動化でき、その効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図面である。

【図２】本発明の輝線発生動作を説明するための図面で
ある。

【図３】本発明のコンバージェンスずれ検出装置の動作
を説明するための図面である。

【図４】本発明によるコンバージェンス調整手順を説明
するための図面である。

【図５】本発明のコンバージェンスずれ検出装置の一実
施例を示す図面である。

【図６】本発明のコンバージェンスずれ検出装置の他の
実施例を示す図面である。

【図７】本発明のコンバージェンスずれ調整装置の一実
施例を示す図面である。

【図８】本発明のコンバージェンスずれ検出装置の更に
他の実施例を示す図面である。

【図９】液晶パネルのコンバージェンスずれを説明する
ための図面である。

【符号の説明】

２ 液晶プロジェクタ ３ スクリーン ４ コンバージェンスずれ検出器 ５ 映像信号発生器 ７、８、９、１０ 輝度センサ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の液晶パネルをライトバルブとし
   て用いた液晶プロジェクタのコンバージェンスを検出す
   るための装置であって、光検出手段が設けられたスクリ
   ーンと、スクリーン上を一定速度で掃引する輝線を発生
   する信号発生器と、前記信号発生器からの映像信号によ
   り一つの液晶パネルを駆動したときの輝線の掃引開始か
   ら前記光検出手段が光を検出するまでの時間と、他の液
   晶パネルを駆動したときの輝線の掃引開始から前記光検
   出手段が光を検出するまでの時間との差を検出するずれ
   検出器とからなるコンバージェンスずれ検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコンバージェンスずれ検
   出装置において、輝度検出手段が２個設けられているこ
   とを特徴とするコンバージェンスずれ検出装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のコンバージェンスずれ検
   出装置において、２個の輝度検出手段は、２個の輝度検
   出手段を結ぶ直線が輝線の掃引方向に対し垂直となるよ
   う配置されていることを特徴とするコンバージェンスず
   れ検出装置。
4. 【請求項４】 複数枚の液晶パネルをライトバルブとし
   て用いた液晶プロジェクタのコンバージェンスを検出す
   るための装置であって、カラー検出手段が設けられたス
   クリーンと、スクリーン上を一定速度で掃引する白色輝
   線を発生する信号発生器と、前記信号発生器からの映像
   信号により少なくとも２つの液晶パネルを駆動したとき
   に前記カラー検出手段がある色の光を検出するまでの時
   間と他の色の光を検出するまでの時間との差を検出する
   ずれ検出器とからなるコンバージェンスずれ検出装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のコンバージェンスずれ検
   出装置において、カラー検出手段は赤、緑、青の三色を
   個別に検出可能であり、各色の検出出力に基づいて色温
   度を検出する手段を設けたことを特徴とするコンバージ
   ェンスずれ検出装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は４記載のコンバージェンス
   ずれ検出装置と、液晶パネルの位置を調整可能とした機
   構と、前記コンバージェンスずれ検出装置の検出結果に
   基づいて前記機構をコンバージェンスずれがなくなるよ
   う駆動する駆動手段とからなるコンバージェンスずれ調
   整装置。
7. 【請求項７】 複数枚の液晶パネルをライトバルブとし
   て用いた液晶プロジェクタのコンバージェンスを検出す
   るための方法であって、一つの液晶パネルを駆動してス
   クリーン上に一定速度で掃引する輝線を発生し、掃引開
   始からスクリーン上の特定点を通過するまでの時間を測
   定し、次に他の液晶パネルを駆動してスクリーン上に先
   と同じ一定速度で掃引する輝線を発生し、掃引開始から
   スクリーン上の先と同じ特定点を通過するまでの時間を
   測定し、前記２つの時間差から２つの液晶パネルのコン
   バージェンスずれを検出するコンバージェンスずれ検出
   方法。
8. 【請求項８】 複数枚の液晶パネルをライトバルブとし
   て用いた液晶プロジェクタのコンバージェンスを調整す
   るための方法であって、一つの液晶パネルを駆動してス
   クリーン上に一定速度で掃引する輝線を発生し、掃引開
   始からスクリーン上の特定点を通過するまでの時間を測
   定し、次に他の液晶パネルを駆動してスクリーン上に先
   と同じ一定速度で掃引する輝線を発生し、掃引開始から
   スクリーン上の先と同じ特定点を通過するまでの時間を
   測定し、前記２つの時間差から２つの液晶パネルのコン
   バージェンスずれを検出し、この検出結果に基づいて液
   晶パネルの位置を変更しコンバージェンスずれがなくな
   るように調整するコンバージェンス調整方法。
9. 【請求項９】 請求項７記載のコンバージェンスずれ検
   出方法であって、スクリーン上を掃引する輝線は、１フ
   ィールド毎に液晶パネルの１画素分もしくは液晶パネル
   の１ライン分移動することを特徴とするコンバージェン
   スずれ検出方法。