JPH0618841A

JPH0618841A - 液晶プロジェクタ

Info

Publication number: JPH0618841A
Application number: JP4197619A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Takemori; 大祐竹森; Yasuo Funatsukuri; 康夫船造; Yoshihisa Onishi; 義久大西
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1994-01-28
Anticipated expiration: 2016-05-21
Also published as: JP3167434B2

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、異なる色再現範囲を持つ複数の
方式を、それぞれの定められた範囲で色再現ができるプ
ロジェクタを提供することを目的とする。【構成】この発明の液晶プロジェクタは、少なくとも
赤、緑、青の３成分の光を発する光源と、当該光源から
の光を赤、緑、青の３成分に分離する光分離手段と、当
該光分離手段により分離された赤、緑、青の３成分の光
の光路中に挿入され画像情報に応じて前記３成分の光を
変調する液晶表示手段と当該液晶表示手段を透過した３
成分の光を光学的に合成する光合成手段と前記画像情報
を拡大投射する投射レンズとを備える液晶プロジェクタ
において、少なくとも種々の信号方式の規格に応じた色
相補正定数を格納し、各信号方式の規格に対応して色相
補正する手段を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源、液晶パネル、及
び投射レンズを用いてカラー表示を行う液晶プロジェク
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置として大画面の画像
表示ができる投写型液晶表示装置が知られている。この
投写型液晶表示装置では、光源から放射された光を液晶
パネル上に照射し、この液晶パネルに映像信号に対応す
る光学像を形成させることにより照射光の強度変調を行
って透過させ、その透過光を投写レンズに入射させて前
記光学像をスクリーンに拡大投写するように構成されて
いる。

【０００３】このような投写型液晶表示装置において、
フルカラー画像の表示を行う場合、例えば、図７の構成
図に示すように、光源１０１から放射される光は、例え
ば反射面が放物面に形成されたリフレクタ１０２で一方
向に向けられ、熱線及び紫外線をフィルタ１０３でカッ
トした後、Ｇ反射ダイクロイックミラー１０４でＧ原色
光（緑色光）が分離され、Ｒ反射ダイクロイックミラー
１０５でＲ原色光（赤色光）とＢ原色光（青色光）とが
分離される。

【０００４】Ｇ反射ダイクロイックミラー１０４で分離
されたＧ原色光は反射ミラー１０６で反射された後、Ｇ
系用コンデンサレンズ１０７に入射して集光され、更
に、Ｇ系用液晶パネル１０８に入射する。そして、この
液晶パネル１０８に形成されるＧ系の映像信号に対応す
る光学像によって強度変調された後、液晶パネル１０８
からＲ反射ダイクロイックミラー１０９、Ｂ反射ダイク
ロイックミラー１１０を透過して投写レンズ１１１に入
射し、スクリーン１１２に拡大投写される。

【０００５】Ｒ反射ダイクロイックミラー１０５で分離
されたＲ原色光は、Ｒ系用コンデンサレンズ１１３に入
射して集光され、更に、Ｒ系用液晶パネル１１４に入射
する。そして、この液晶パネル１１４に形成されるＲ系
の映像信号に対応する光学像によって強度変調された
後、液晶パネル１１４からＲ反射ダイクロイックミラー
１０９に入射し、ここで反射されてＧ系の光学像と合成
されてからＢ反射ダイクロイックミラー１１０を透過し
て投写レンズ１１１に入射し、スクリーン１１２に拡大
投写される。

【０００６】Ｒ反射ダイクロイックミラー１０５で分離
れたＢ原色光は、Ｂ系用コンデンサレンズ１１５を透過
した後、Ｂ系用液晶パネル１１６に入射し、この液晶パ
ネル１１６に形成されるＢ系の映像信号に対応する光学
像によって強度変調された後、液晶パネル１１６から反
射ミラー１１７を経てＢ反射ダイクロイックミラー１１
０に入射し、ここで反射されてＧ系及びＲ系の合成光学
像と合成されてから投写レンズ１１１に入射し、スクリ
ーン１１２に拡大投影される。

【０００７】ところで、図７に示す光学系を持つ液晶プ
ロジェクタにおいて、その色再現範囲は、例えば図８に
示すようにＣＩＥのｘｙ色度図上で表される。

【０００８】この色度図上の３原色の色度、輝度はラン
プの発光スペクトル、光分離、合成手段、偏光板などの
光学的特性、液晶パネルの光透過特性、使用するスクリ
ーンの光学的特性など様々な光学的パラメータによって
決定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、各要素部品の
光学的なバラツキやランプの発光スペクトルの経年変化
などにより、色再現範囲は個々のプロジェクタによって
異なり、また同一プロジェクタにおいてもランプの使用
年数に応じて推移してしまう。

【００１０】また、例えばハイビジョン信号の色度規格
に合うよう設計された光学系を持つプロジェクタにおい
ては、色度規格の異なるＮＴＳＣ信号を入力した場合、
本来の色とは異なる色を再現してしまい、正確な意味に
おいて両方式の兼用が可能なプロジェクタとはならな
い。

【００１１】この発明は、異なる色再現範囲を持つ複数
の方式を、それぞれの定められた範囲で色再現ができる
プロジェクタを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶プロジェ
クタは、少なくとも赤、緑、青の３成分の光を発する光
源と、当該光源からの光を赤、緑、青の３成分に分離す
る光分離手段と、当該光分離手段により分離された赤、
緑、青の３成分の光の光路中に挿入され画像情報に応じ
て前記３成分の光を変調する液晶表示手段と当該液晶表
示手段を透過した３成分の光を光学的に合成する光合成
手段と前記画像情報を拡大投射する投射レンズとを備え
る液晶プロジェクタにおいて、少なくとも種々の信号方
式の規格に応じた色相補正定数を格納し、各信号方式の
規格に対応して色相補正する手段を備えてなる。

【００１３】

【作用】複数の方式の色補正定数を複数組用意しておく
ことで、入力信号に従ってその色再現範囲に合わせる様
コントロールすることができる。

【００１４】

【実施例】まず、この発明の原理につき説明する。ｘ−
ｙ色度図上において（ｘ₁、ｙ₁）という座標、輝度Ｙ₁
を持つ色と、（ｘ₂、ｙ₂）という座標、輝度Ｙ₂を持つ
色との混色の色度（ｘ₃、ｙ₃）、輝度Ｙ₃は、次の数式
１に示すように表わすことができる。

【００１５】

【数１】

【００１６】同様に色度（ｘ_R、ｙ_R）、輝度Ｙ_Rの原色
Ｒ、色度（ｘ_G、ｙ_G）、輝度Ｙ_Gの原色Ｇ、色度（ｘ_B、
ｙ_B）、輝度Ｙ_Bの原色Ｂが得られた場合、その３色の混
色の（ｘ、ｙ）、輝度Ｙは次の数式２のように表せる。

【００１７】

【数２】

【００１８】（ｘ、ｙ）、ＹはＲ、Ｇ、Ｂを混色した際
の白色の色度、輝度となる。ここで刺激値として、数式
３のように定義すると、ｘ、ｙはｋを用いて数式４のよ
うに表せる。

【００１９】

【数３】

【００２０】

【数式４】

【００２１】ここで、上記のＲ、Ｇ、Ｂの色度、輝度を
何ら回路的な補正を行わない液晶プロジェクタにより得
られたものと仮定すると、得られる白色はやはり上記の
数式２によるもとのなる。

【００２２】（ｘ_R、ｙ_R）、（ｘ_G、ｙ_G）、（ｘ_B、
ｙ_B）に関しては光学的要素部品のパラメータによって
決定されるため、回路的な補正による変更は不可能であ
るが、各単色の輝度Ｙ_R、Ｙ_G、Ｙ_Bを回路的にコントロ
ールすることは可能であるため、これのバランスを変更
して白色の色温度をコントロールできることは明らかで
ある。

【００２３】次に例えばＧ単色を表示する場合を考え
る。通常に得られる色度、輝度は（ｘ_G、ｙ_G）、Ｙ_Gで
あるが、意図的にＲ、Ｂの映像信号にＧの信号を一部混
合し、Ｒ、Ｂの液晶パネルに光の透過性を持たせると、
得られる色度、輝度はやはり数式２で表されるものとな
る。

【００２４】ここで（ｘ_T、ｙ_T）という色度を得たい場
合、数式４にこれを代入しｋ_R、ｋ_Bをｋ_Gを用いて表す
と次の数式５のようになる。

【００２５】

【数５】

【００２６】ここで、ｋ_Gの値は既知であるからｋ_R、ｋ
_Bは算出が可能となる。このｋ_R、ｋ_BになるようＲとＢ
の輝度Ｙ_R、Ｙ_Bを回路的にコントロールすることによ
り、所望の色度（ｘ_T、ｙ_T）が得られることになる。す
なわち、Ｇを表示するときに、回路的には以下に示す数
式６が実現できればよい。

【００２７】

【数６】Ｓ’（Ｇ）＝Ｋ_G・Ｓ（Ｇ）Ｓ’（Ｂ）＝Ｋ_B・Ｓ（Ｇ）Ｓ’（Ｒ）＝Ｋ_R・Ｓ（Ｇ）

【００２８】ここでＳは原信号、Ｓ’は補正後の信号、
Ｋは最終的にスクリーンに投射された状態で上記の算出
値ｋを実現する回路側の定数である。

【００２９】図３に映像信号における処理の例を示す。
図３はＧ表示の際にＢ、Ｒに各々２０％、３０％のＧ信
号を混合して刺激値ｋ_R、ｋ_Bを実現する場合である。

【００３０】ＧのみではなくＢ、Ｒも補正する場合を考
えると、数式７に示すようなマトリクスが形成できれば
よい。

【００３１】

【数７】

【００３２】ここで、ＫはＧ、Ｂ、Ｒの目標色度を（ｘ
_RT、ｙ_RT）、（ｘ_GT、ｙ_GT）、（ｘ_BT、ｙ_BT）としたと
きに、

【００３３】

【数８】

【００３４】

【数９】

【００３５】

【数１０】

【００３６】により計算される定数ｋを実現する回路側
の定数である。

【００３７】この発明は上述した各計算式に基づきを回
路を実現することにより構成することにより、補正を行
うものである。図１は上記を実現する基本的回路例を示
す。以下にこの回路の動作を説明する。

【００３８】まず前段の回路より送られてきたＧ、Ｂ、
Ｒの原色信号はＣＲＴの特性に合わせてガンマ補正が施
されているため、逆ガンマ補正回路１、２、３でそれぞ
れ逆ガンマ補正が施されリニア状態に再補正される。

【００３９】そして、リニアな状態に再補正されたＧ、
Ｂ、Ｒの原色信号は、それぞれゲイン調整回路１４〜１
６、ゲイン調整回路２４〜２６、ゲイン調整回路３４〜
３６でゲイン調整される。そして、ゲイン調整された
Ｇ、Ｂ、Ｒの原色信号はそれぞれ加算器１１、２１、２
２に与えられ、３色が所望の率で混合される。すなわ
ち、リニアな領域においてゲイン調整回路１４〜１６、
２４〜２６、３４〜３６と加算器１１、２１、２２によ
り、Ｇ、Ｂ、Ｒのマトリクス回路を形成し、３色を所望
の率で混合する。この時得られるビデオ信号の例を図４
に例として挙げる。その後、ビデオ信号を元の状態に戻
すため、それぞれガンマ補正回路１３、２３、３３でガ
ンマ補正がかけられ、次段の回路に補正信号が送られ
る。そして最終的に、所望の割合で混合されたＧ、Ｂ、
Ｒがスクリーン上に投射され所望の色度を得ることがで
きる。

【００４０】図２は、数式７に示すマトリクスの定数Ｋ
を複数組用意しておき、入力信号に従ってその色再現範
囲に合わせる様コントロールする用に構成したこの発明
の要部を示すブロック図である。この実施例において
は、定数設定回路６に上述した数式７に示すマトリクス
の定数Ｋが複数組み格納されている。そして、例えば、
Ｇの原色信号を方式判別回路４に入力し、この方式判別
回路４にて、どの方式であるか判別しその結果がマイク
ロコンピュータ５に与えられる。マイクロコンピュータ
５はその結果に応じて、定数決定回路６からそれぞれの
方式に対応し定数がゲイン調整回路１４〜１６、２４〜
２６、３４〜３６に与える。また、マイクロコンピュー
タ５にはランプの使用時間を計測するランプタイム回路
７からの出力が与えられ、このランプの消耗による補正
定数もゲイン調整回路１４〜１６、２４〜２６、３４〜
３６に与えるようになっている。ゲイン調整回路１４〜
１６、２４〜２６、３４〜３６と加算器１１、２１、２
２により、Ｇ、Ｂ、Ｒのマトリクス回路を形成し、３色
を所望の率で混合する。その後、ビデオ信号を元の状態
に戻すため、それぞれガンマ補正回路１３、２３、３３
でガンマ補正がかけられ、次段の回路に補正信号が送ら
れる。そして最終的に、所望の割合で混合されたＧ、
Ｂ、Ｒがスクリーン上に投射され所望の色度を得ること
ができる。

【００４１】図６に本発明を含まない場合の色再現範囲
と、本発明を採用した場合の色再現範囲の違いを示した
もの示す。この図６は、本発明を用いてハイビジョンの
色度規格に色再現範囲を合わせた結果である。当初の設
計通り、光学系でハイビジョンの色再現範囲よりも若干
広い色再現範囲を確保し、補正回路により規格に合わせ
ることが可能となっていることがわかる。

【００４２】図５に本発明を含む液晶プロジェクタの駆
動回路のブロック図を示す。図５に示す駆動回路の動作
につき説明する。まず、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｐ
Ｂ，ＰＲ）は、マトリクス回路６１でＲＧＢ信号に変換
される。次にこの発明の特徴とする図２に示す回路で構
成される色相補正回路６２により、ＲＧＢの色度信号を
それぞれの規格に対応するように調整される。色相補正
されたＲ，Ｇ，Ｂの信号は輪郭補正回路６３において、
約２０ＭＨｚを中心に周波数特性が補正される。

【００４３】次に、映像調整回路６４、階調補正回路６
５で、コントラスト、ブライトネスを制御し、液晶パネ
ル７１のＶ−Ｔ特性にあわせた補正がかけられる。ま
た、カラーシェーディングの補正を行うため、ビデオ信
号の水平方向、垂直方向に鋸は信号やパラボラ信号が加
算される。

【００４４】そして、アナログスイッチとオペアンプに
て構成された極性反転アンプ回路６６により反転と増幅
が行われ、データドライバ６９、６９に信号が与えられ
る。

【００４５】また、ＳＹＮＣ同期信号は同期分離回路６
７で同期分離された後、タイミングコントローラ６８に
与えられる。タイミングコントローラ６８は液晶駆動用
パルスを発生し、そのパルスを色相補正回路６２及び走
査ドライバ７０、７０に与え、データドライバ６９に入
力された信号を液晶パネル７１上に写す。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、異なる色再現範囲を持つ複数の方式を、それぞれの
定められた範囲で色再現ができるプロジェクタの実現が
可能となる。またランプの経時変化による表示色度の経
時変化に対しても、あらかじめ適した定数を設定してお
けば、ランプタイマなどと連動させて色の補正が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の原理を示す色相補正回路のブロック
図である。

【図２】この発明の要部を示す色相補正回路のブロック
図である。

【図３】補正されたＧを表示するための信号処理の例を
示す模式図である。

【図４】図１における色相補正回路に混合された後のビ
デオ信号の例を示す模式図である。

【図５】この発明を用いた液晶プロジェクタ駆動回路ブ
ロック図である。

【図６】補正前と補正後の色再現範囲を示す模式図であ
る。

【図７】一般的な液晶プロジェクタの光学配置構成図で
ある。

【図８】プロジェクタにより表示される色再現範囲を示
す模式図である。

【符号の説明】

４方式判別回路５マイクロコンピュータ６定数設定回路７ランプタイム回路１４〜１６、２４〜２６、３４〜３６ゲイン調整回路１１、２１、２２加算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも赤、緑、青の３成分の光を発
する光源と、当該光源からの光を赤、緑、青の３成分に
分離する光分離手段と、当該光分離手段により分離され
た赤、緑、青の３成分の光の光路中に挿入され画像情報
に応じて前記３成分の光を変調する液晶表示手段と当該
液晶表示手段を透過した３成分の光を光学的に合成する
光合成手段と前記画像情報を拡大投射する投射レンズと
を備える液晶プロジェクタにおいて、少なくとも種々の信号方式の規格に応じた色相補正定数
を格納し、各信号方式の規格に対応して色相補正する手
段を備えてなる液晶プロジェクタ。