JPH11337897A - 投写型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投写画像の明るさを絞ったときの損失を軽減
し、光源から放出された光の利用効率を向上させ、また
前記光源や前記液晶パネルでの損失が熱となることによ
る温度上昇を抑制するための空冷騒音を軽減することで
ある。 【解決手段】 投写画像の所定の明るさを規定する閾値
をもとに、ランプ輝度調節電圧生成回路３ａによる投写
画像の明るさの調整またはコントラスト調節電圧生成回
路８ａによる投写画像の明るさの調整へ自動的に切り替
える明るさ調節回路９、ダイオード９０４，９０６、閾
値発生器９０７などからなる調整手段自動切替回路を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光源であるラン
プから放出された光が液晶パネルを通過する際の損失を
軽減し、前記光の利用効率を向上させ、また前記損失に
より発生する熱による温度上昇を抑える空冷騒音を軽減
できる投写型液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の投写型液晶表示装置の構
成を示す回路ブロック図である。図６において、１は光
源であるランプ、２はランプ１を駆動するランプ駆動電
源、３はランプ駆動電源２においてランプ１の電流値を
制御するためのランプ輝度調節電圧を生成するランプ輝
度調節電圧生成回路である。３０１はランプ輝度調節電
圧生成回路３のオペアンプ、３０２と３０３はオペアン
プ３０１の外付け抵抗、３０４はランプ輝度調節用の直
流電圧を生成するランプ輝度調節器である。４は液晶パ
ネル、５はこの投写型液晶表示装置の光学系を示す。６
は投写レンズ、７は液晶駆動信号の振幅を直流電圧によ
り調節するコントラスト調節回路、８は前記液晶駆動信
号の振幅を調節する前記直流電圧を出力するコントラス
ト調節電圧生成回路である。８０１はコントラスト調節
電圧生成回路８のオペアンプ、８０２と８０３は外付け
抵抗、８０４はコントラスト調節用の直流電圧を生成す
るコントラスト調節器である。

【０００３】次に動作について説明する。投写型液晶表
示装置の光源であるランプ１からの放出された光は光学
系５を通り、液晶パネル４を通過し、このとき液晶パネ
ル４に加えられた液晶パネル駆動信号により表示画像光
となり、投写レンズ６によりスクリーンに投写される。

【０００４】ランプ駆動電源２はランプ１を駆動し、ラ
ンプ輝度調節電圧生成回路３で生成された直流電圧に応
じた定電流をランプ１に供給する。このときランプ輝度
調節電圧生成回路３のランプ輝度調節器３０４で生成す
る直流電圧値を変えることにより、ランプ輝度調節電圧
が調整され、このランプ輝度調節電圧はランプ輝度調節
電圧生成回路３からランプ駆動電源２に供給される。図
７は、ランプ輝度調節電圧生成回路３の出力電圧対ラン
プ輝度を示す特性図である。

【０００５】一方、液晶パネル４へ画像を表示させるた
めの表示画像信号はコントラスト調節回路７に入力さ
れ、コントラスト調節電圧生成回路８の出力である直流
電圧に応じその振幅が変化し、液晶パネル４へ駆動信号
として加えられる。コントラスト調節電圧生成回路８で
は、コントラスト調節器８０４で生成する直流電圧値を
調整することによりコントラスト調節電圧が可変され、
このコントラスト調節電圧はコントラスト調節回路７へ
供給される。図８は、コントラスト調節電圧生成回路８
の出力対表示画像信号の振幅の特性図である。

【０００６】従来の投写型液晶表示装置では、ランプ輝
度調節電圧生成回路３とランプ駆動電源２によるランプ
輝度の調節と、コントラスト調節回路７とコントラスト
調節電圧生成回路８による前記駆動信号の振幅調節によ
る明るさ調節は、それぞれ独立して行われる。また、表
示画像の明るさをユーザがリモコン等で調節する操作で
は、通常、液晶パネル４への駆動信号の振幅調節により
行なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の投写型液晶表示
装置は以上のように構成されているので、表示画像の明
るさを下げるときには、光源であるランプ１の輝度は現
状維持で（一般的に可変範囲が狭い）、液晶パネル４へ
の駆動信号の振幅を小さくし、液晶パネルを通過する光
量を絞ることで行なっており、このため、光源であるラ
ンプ１から放出された光が液晶パネル４を通過する際の
損失分が熱となり、光の利用効率が低下する課題があっ
た。また、前記熱による液晶パネル、ランプの加熱を抑
制するためのファンも能力の大きい、騒音の大きいもの
が必要となる課題があった。

【０００８】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、投写画像の明るさを絞ったとき
の損失を軽減し、光源から放出された光の利用効率を向
上させ、また前記光源や前記液晶パネルでの損失が熱と
なることによる温度上昇を抑制するための空冷による騒
音を軽減できる投写型液晶表示装置を得ることを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る投写型液
晶表示装置は、投写画像の所定の明るさを規定する閾値
をもとに、投写画像の明るさを光源輝度調整手段による
調整または画像信号振幅調整手段による調整へ自動的に
切り替える調整手段自動切替回路を備えるようにしたも
のである。

【００１０】この発明に係る投写型液晶表示装置は、投
写画像の明るさを閾値以上の明るさに調節するときに
は、画像信号振幅調整手段により画像信号の振幅が最大
に固定されている状態で、光源輝度調整手段による調整
へ切り替えて前記投写画像の明るさを調整し、投写画像
の明るさを閾値以下の明るさに調節するときには、前記
光源輝度調整手段により光源の輝度が最小に固定されて
いる状態で、前記画像信号振幅調整手段による調整へ切
り替えて前記投写画像の明るさを調整する調整手段自動
切替回路を備えるようにしたものである。

【００１１】この発明に係る投写型液晶表示装置は、投
写用ズームレンズと、該投写用ズームレンズのズーム比
を検出するズーム比検出手段と、該ズーム比検出手段に
より検出したズーム比をもとに、投写画像の所定の明る
さを規定する閾値を切り替える閾値切替手段を備えるよ
うにしたものである。

【００１２】この発明に係る投写型液晶表示装置は、光
源および液晶パネルを冷却する冷却用ファンと、光源輝
度調整手段による光源の輝度の調整に応じて、前記冷却
用ファンの回転数を可変する冷却用ファン調整手段を備
えるようにしたものである。

【００１３】この発明に係る投写型液晶表示装置は、投
写画像の明るさを、光源の輝度を変えることにより調整
する光源輝度調整手段と、前記投写画像の明るさを、液
晶パネルへ画像を表示する画像信号の振幅を変えること
により調整する画像信号振幅調整手段と、前記光源およ
び前記液晶パネルを冷却する冷却用ファンと、前記光源
輝度調整手段による前記光源の輝度の調整に応じて、前
記冷却用ファンの回転数を可変する冷却用ファン調整手
段を備えるようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この実施の形態１の投写型液晶
表示装置の構成を示す回路ブロック図である。図１にお
いて、１は光源であるランプ、２はランプ１を駆動する
ランプ駆動電源、３ａはランプ駆動電源２においてラン
プ１の電流値を制御するためのランプ輝度調節電圧を生
成するランプ輝度調節電圧生成回路（光源輝度調整手
段）である。３０１はランプ輝度調節電圧生成回路３ａ
のオペアンプ、３０２と３０３はオペアンプ３０１の外
付け抵抗である。４は液晶パネル、５はこの投写型液晶
表示装置の光学系を示す。６は投写レンズ、７は液晶駆
動信号の振幅をコントラスト調節電圧により調節するコ
ントラスト調節回路（画像信号振幅調整手段）、８ａは
前記コントラスト調節電圧を出力するコントラスト調節
電圧生成回路（画像信号振幅調整手段）である。８０１
はコントラスト調節電圧生成回路８ａのオペアンプ、８
０２と８０３はオペアンプ８０１の外付け抵抗である。

【００１５】９は明るさ調節回路（調整手段自動切替回
路）、９０１はバッファアンプ、９０２は明るさ調節
器、９０３と９０５はバッファアンプ９０１の出力に挿
入された抵抗、９０４と９０６はダイオード（調整手段
自動切替回路）、９０７は閾値発生器（調整手段自動切
替回路）である。

【００１６】次に動作について説明する。明るさ調節器
９０２は調節したい明るさに対応した直流電圧を発生
し、バッファアンプ９０１と抵抗９０３，９０５を介し
て明るさ調節電圧として出力する。抵抗９０５を介して
供給された前記明るさ調節電圧は、ダイオード９０６お
よび閾値発生器９０７からなるスライス回路により、閾
値発生器９０７で発生している電圧レベルを略閾値とし
てスライスされ、前記明るさ調節電圧が前記閾値発生器
９０７で発生している電圧レベルに達するまでは閾値発
生器９０７で発生している前記電圧レベルの一定の電圧
信号が、また前記明るさ調節電圧が前記電圧レベルを越
えると当該明るさ調節電圧がランプ輝度調節電圧生成回
路３ａのオペアンプ３０１の非反転入力端子へ供給され
る。ランプ輝度調節電圧生成回路３ａでは前記供給され
た一定の電圧信号または明るさ調節電圧がオペアンプ３
０１の外付け抵抗３０２と外付け抵抗３０３により規定
される増幅率で増幅され、ランプ駆動電源２へ供給さ
れ、ランプ駆動電源２でランプ輝度が調整される。図２
の実線で示す特性は、ランプ輝度調節電圧生成回路３ａ
の出力対ランプ駆動電源２におけるランプ輝度の特性を
示す。このように、ランプ１の輝度の調整範囲は、閾値
発生器９０７で発生している電圧レベルにより設定され
る閾値に対応した輝度以上の範囲がランプ駆動電源２に
より調節され、前記閾値以下では一定の輝度が維持され
る。

【００１７】一方、抵抗９０３を介して出力される明る
さ調節電圧は、ダイオード９０４、閾値発生器９０７か
らなるスライス回路により、閾値発生器９０７で発生し
ている電圧レベルに達するまでは前記明るさ調節電圧が
コントラスト調節電圧生成回路８ａのオペアンプ８０１
の非反転入力端子へ供給され、また閾値発生器９０７で
発生している前記電圧レベル以上になるとその明るさ調
節電圧は前記閾値発生器９０７で発生している電圧レベ
ルに固定されてオペアンプ８０１の非反転入力端子へ供
給される。閾値発生器９０７の電圧がコントラスト調節
電圧生成回路８ａへ供給されたときには、コントラスト
調節回路７で調節される液晶駆動信号の振幅は最大とな
る。図３の実線で示す特性は、コントラスト調節電圧生
成回路８ａの出力対コントラスト調節回路７の出力振幅
特性を示す。従って、液晶パネル４に供給される駆動信
号は、明るさ調節電圧が閾値発生器９０７で発生してい
る電圧レベルに対応する閾値以上のときは最大の振幅
で、また前記明るさ調節電圧が前記閾値以下のときには
そのときの電圧値に対応した振幅に調節される。

【００１８】このように、明るさ調節器９０２で設定さ
れる前記明るさ調節電圧が、閾値発生器９０７で発生し
ている電圧レベルにより設定される閾値以上の範囲の明
るさを調整する場合には、ランプ駆動電源２によりラン
プ１の輝度調節で行われ、また、前記閾値以下の範囲の
明るさを調整する場合には、液晶パネル４へ供給される
液晶駆動信号の振幅により行われる。

【００１９】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、表示画像の明るさの調節は、閾値発生器９０７で発
生している電圧レベルに対応する閾値であらわされる所
定の明るさを越えて調節するときにはランプ１の輝度を
調節することで行われ、このとき液晶駆動信号の振幅は
最大となる。また前記所定の明るさ以下の範囲で調節を
行うときは液晶駆動信号の振幅を調節することで行われ
るため、前記所定の明るさを越えて表示画像の明るさを
調節するときの光源であるランプから放出された光が液
晶パネルを通過する際の損失を軽減することができる。
したがって、前記光の利用効率を向上させた投写型液晶
表示装置が得られる効果がある。

【００２０】実施の形態２．図４は、この実施の形態２
の投写型液晶表示装置の構成を示す回路ブロック図であ
る。図４において図１と同一または相当の部分について
は同一の符号を付し説明を省略する。図４において、９
０８は閾値発生器９０７と並列接続された第２閾値発生
器（調整手段自動切替回路）である。この第２閾値発生
器９０８で生成する直流電圧値は、閾値発生器９０７で
生成する直流電圧値より低い電圧値（閾値が低い）であ
る。９０９はスイッチ（閾値切替手段）、１０はズーム
レンズ（投写用ズームレンズ）、１１はズーム比検出板
（ズーム比検出手段）、１２はフォトインタラプタ（ズ
ーム比検出手段）である。

【００２１】ズームレンズ１０は図４の矢印の範囲を回
転しズーム比を変化させる。フォトインタラプタ１２は
前記ズーム比が最小から所定の大きさまでの範囲に対応
して設けられ、ズームレンズ１０の回転にあわせてズー
ム比検出板１１がフォトインタラプタ１２の間にある状
態、すなわち縮小表示時を検出するものである。フォト
インタラプタ１２の出力は明るさ調節回路９のスイッチ
９０９に供給される。スイッチ９０９は閾値発生器９０
７と第２閾値発生器９０８をフォトインタラプタ１２の
出力により、縮小表示時は生成する直流電圧値の低い
（暗い）方の第２閾値発生器９０８へ切り替える。縮小
表示時は拡大表示に比べ表示面積が小さい分、明るさが
増して表示されるので、よりランプの輝度を絞ることが
できる。図２および図３の特性で一点鎖線で示す特性が
第２閾値発生器９０８へ切り替えたときの特性である。
このため、縮小表示時には閾値発生器で発生している電
圧レベルに対応する閾値を低くして、ランプの輝度を絞
ることができ、前記閾値であらわされる所定の明るさ以
下の範囲で調節を行うときの光源であるランプ１から放
出された光が液晶パネルを通過する際の損失を軽減する
ことができ、前記光の利用効率を向上させた投写型液晶
表示装置が得られる効果がある。

【００２２】実施の形態３．図５は、この実施の形態３
の投写型液晶表示装置の構成を示す回路ブロック図であ
る。図５において図１と同一または相当の部分について
は同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態３
では、明るさ調節回路９は設けられていない。図５にお
いて、３はランプ駆動電源２においてランプ１の電流値
を制御するためのランプ輝度調節電圧を生成するランプ
輝度調節電圧生成回路（光源輝度調整手段，冷却用ファ
ン調整手段）である。８は液晶駆動信号の振幅を調節す
る直流電圧をコントラスト調節回路７へ出力するコント
ラスト調節電圧生成回路（画像信号振幅調整手段）であ
る。３０４はランプ輝度調節用の直流電圧を生成するラ
ンプ輝度調節器、８０４はコントラスト調節用の直流電
圧を生成するコントラスト調節器である。また、２１お
よび２２は冷却用ファン、２３は冷却用ファン２１，２
２を駆動するファン駆動電源（冷却用ファン調整手段）
である。

【００２３】次に動作について説明する。冷却用ファン
２１は液晶パネル４を、冷却用ファン２２はランプ１を
それぞれ冷却する。ファン駆動電源２３は冷却用ファン
２１、２２を駆動するための電圧を発生する。ファン駆
動電源２３には、ランプ輝度調節電圧生成回路３の出力
が供給され、ランプ１の輝度調節にあわせ、輝度を絞る
のに従い冷却用ファン２１，２２へ印加する電圧レベル
を低下させ、回転数を落とし、ファンの回転により発生
する騒音を抑制する。

【００２４】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、ランプ輝度を絞ると冷却用ファン２１，２２の回転
数も低下するため、ファンの回転により発生する騒音を
抑制できる投写型液晶表示装置が得られる効果がある。
なお、以上の説明では明るさ調節回路９が設けられてい
ない構成であったが、前記実施の形態１の図１で説明し
た明るさ調節回路９、ランプ輝度調節電圧生成回路３お
よびコントラスト調節電圧生成回路８の構成に適用する
ことも可能であり、この場合、ファン駆動電源２３に
は、ランプ輝度調節電圧生成回路３の出力が供給され
る。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、投写
画像の所定の明るさを規定する閾値をもとに、光源輝度
調整手段による投写画像の明るさの調整または画像信号
振幅調整手段による投写画像の明るさの調整へ自動的に
切り替える調整手段自動切替回路を備えるように構成し
たので、前記光源輝度調整手段および前記画像信号振幅
調整手段による調整と、前記調整手段自動切替回路によ
る切り替えを、投写画像の明るさを絞ったときの損失が
軽減されるように行うことで、前記光源および前記液晶
パネルでの損失を軽減することができ、前記光源から放
出された光の利用効率が向上する効果がある。

【００２６】この発明によれば、投写画像の明るさを閾
値以上の明るさに調節するときには、画像信号振幅調整
手段により画像信号の振幅が最大に固定されている状態
で、光源輝度調整手段による調整へ切り替えて前記投写
画像の明るさを調整し、投写画像の明るさを閾値以下の
明るさに調節するときには、前記光源輝度調整手段によ
り光源の輝度が最小に固定されている状態で、前記画像
信号振幅調整手段による調整へ切り替えて前記投写画像
の明るさを調整する調整手段自動切替回路を備えるよう
に構成したので、前記光源および前記液晶パネルでの損
失を軽減することができ、前記光源から放出された光の
利用効率が向上する効果がある。

【００２７】この発明によれば、ズーム比検出手段によ
り検出したズーム比をもとに、投写画像の所定の明るさ
を規定する閾値を切り替える閾値切替手段を備えるよう
に構成したので、縮小表示時は拡大表示に比べ表示面積
が小さい分、明るさが増して表示されるため光源の輝度
を絞るようにすることで、前記光源での損失を軽減する
ことができ、前記光源から放出された光の利用効率が向
上する効果がある。

【００２８】この発明によれば、光源および液晶パネル
を冷却する冷却用ファンと、光源輝度調整手段による光
源の輝度の調整に応じて、前記冷却用ファンの回転数を
可変する冷却用ファン調整手段を備えるように構成した
ので、光源輝度調整手段により光源の輝度が低下したと
きに前記冷却用ファンの回転数も低くなるようにするこ
とで、前記光源や前記液晶パネルでの損失が熱となるこ
とによる温度上昇を抑制するための空冷による騒音を軽
減できる効果がある。

【００２９】この発明によれば、投写画像の明るさを、
光源の輝度を変えることにより調整する光源輝度調整手
段と、前記投写画像の明るさを、液晶パネルへ画像を表
示する画像信号の振幅を変えることにより調整する画像
信号振幅調整手段と、前記光源および前記液晶パネルを
冷却する冷却用ファンと、前記光源輝度調整手段による
前記光源の輝度の調整に応じて、前記冷却用ファンの回
転数を可変する冷却用ファン調整手段を備えるように構
成したので、前記光源輝度調整手段により光源の輝度を
落とすように調整したときに前記冷却用ファンの回転数
も低くなるようにすることで、前記光源や前記液晶パネ
ルでの損失が熱となることによる温度上昇を抑制するた
めの空冷による騒音を軽減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による投写型液晶表
示装置の構成を示す回路ブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による投写型液晶表
示装置によるランプ輝度調節電圧生成回路の出力対ラン
プ駆動電源におけるランプ輝度を示す特性図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による投写型液晶表
示装置によるコントラスト調節電圧生成回路の出力対コ
ントラスト調節回路の出力振幅特性を示す特性図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態２による投写型液晶表
示装置の構成を示す回路ブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態３による投写型液晶表
示装置の構成を示す回路ブロック図である。

【図６】 従来の投写型液晶表示装置の構成を示す回路
ブロック図である。

【図７】 従来の投写型液晶表示装置におけるランプ輝
度調節電圧生成回路の出力電圧対ランプ輝度を示す特性
図である。

【図８】 従来の投写型液晶表示装置におけるコントラ
スト調節電圧生成回路の出力対表示画像信号の振幅の特
性図である。

【符号の説明】 １ ランプ（光源）、３ａ ランプ輝度調節電圧生成回
路（光源輝度調整手段）、３ ランプ輝度調節電圧生成
回路（光源輝度調整手段，冷却用ファン調整手段）、４
液晶パネル、７ コントラスト調節回路（画像信号振
幅調整手段）、８ａ，８ コントラスト調節電圧生成回
路（画像信号振幅調整手段）、９ 明るさ調節回路（調
整手段自動切替回路）、１０ ズームレンズ（投写用ズ
ームレンズ）、１１ ズーム比検出板（ズーム比検出手
段）、１２ フォトインタラプタ（ズーム比検出手
段）、２１，２２ 冷却用ファン、２３ ファン駆動電
源（冷却用ファン調整手段）、９０４，９０６ ダイオ
ード（調整手段自動切替回路）、９０７ 閾値発生器
（調整手段自動切替回路）、９０８ 第２閾値発生器
（調整手段自動切替回路）、９０９ スイッチ（閾値切
替手段）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から放出された光を液晶パネルを通
   過させ、前記液晶パネルに表示された出力画像を投写画
   像として投写する投写型液晶表示装置において、 前記投写画像の明るさを、前記光源の輝度を変えること
   により調整する光源輝度調整手段と、 前記投写画像の明るさを、前記液晶パネルへ画像を表示
   する画像信号の振幅を変えることにより調整する画像信
   号振幅調整手段と、 前記投写画像の明るさを、投写画像の所定の明るさを規
   定する閾値をもとに、前記光源輝度調整手段による調整
   または前記画像信号振幅調整手段による調整へ自動的に
   切り替える調整手段自動切替回路を備えていることを特
   徴とする投写型液晶表示装置。
2. 【請求項２】 調整手段自動切替回路は、 投写画像の明るさを閾値以上の明るさに調節するときに
   は、画像信号振幅調整手段により画像信号の振幅が最大
   に固定されている状態で、光源輝度調整手段による調整
   へ切り替えて前記投写画像の明るさを調整し、 投写画像の明るさを閾値以下の明るさに調節するときに
   は、前記光源輝度調整手段により光源の輝度が最小に固
   定されている状態で、前記画像信号振幅調整手段による
   調整へ切り替えて前記投写画像の明るさを調整すること
   を特徴とする請求項１記載の投写型液晶表示装置。
3. 【請求項３】 投写用ズームレンズと、 該投写用ズームレンズのズーム比を検出するズーム比検
   出手段と、 該ズーム比検出手段により検出したズーム比をもとに、
   投写画像の所定の明るさを規定する閾値を切り替える閾
   値切替手段を備えていることを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載の投写型液晶表示装置。
4. 【請求項４】 光源および液晶パネルを冷却する冷却用
   ファンと、 光源輝度調整手段による光源の輝度の調整に応じて、前
   記冷却用ファンの回転数を可変する冷却用ファン調整手
   段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３
   のうちのいずれか１項記載の投写型液晶表示装置。
5. 【請求項５】 光源から放出された光を液晶パネルを通
   過させ、前記液晶パネルに表示された出力画像を投写画
   像として投写する投写型液晶表示装置において、 前記投写画像の明るさを、前記光源の輝度を変えること
   により調整する光源輝度調整手段と、 前記投写画像の明るさを、前記液晶パネルへ画像を表示
   する画像信号の振幅を変えることにより調整する画像信
   号振幅調整手段と、 前記光源および前記液晶パネルを冷却する冷却用ファン
   と、 前記光源輝度調整手段による前記光源の輝度の調整に応
   じて、前記冷却用ファンの回転数を可変する冷却用ファ
   ン調整手段を備えていることを特徴とする請求項４記載
   の投写型液晶表示装置。