專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如根據(jù)圖像信號(hào)進(jìn)行圖像顯示的液晶投影儀等的顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶投影儀是使用用液晶材料的空間光調(diào)制器(以下稱液晶板)的投影儀裝置。在液晶投影儀，液晶板本身不發(fā)光。
因此，在液晶投影儀，組合液晶板和光源，將光照射到液晶板進(jìn)行照明。
而且，在液晶板上附加圖像信號(hào)，將由液晶板形成的圖像通過(guò)投射透鏡投射到熒光屏。
使用有這樣結(jié)構(gòu)的液晶投影儀，能實(shí)現(xiàn)小型、效率好的投影儀裝置。
可是，在液晶材料中，有具有根據(jù)附加電場(chǎng)變更入射光的偏振光的性質(zhì)(旋光性)的材料。
作為液晶板，往往利用該性質(zhì)進(jìn)行光調(diào)制。
因此，入射到液晶板的光必須是某一方向的直線偏振光(p偏振光和s偏振光)。而且，從液晶板出射的光根據(jù)附加在液晶板的圖像信號(hào)使偏振光旋轉(zhuǎn)。
所以，為了進(jìn)行光調(diào)制，在液晶板的出射側(cè)配置偏振光鏡作為檢偏鏡。
作為液晶投影儀，提出了具有光圈閉合·松開(kāi)(ON·OFF)模式轉(zhuǎn)換的投影儀方案，根據(jù)放置熒光屏的環(huán)境得到更容易看見(jiàn)的顯示圖像(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2003-107422號(hào)公報(bào)但是，在具有光圈閉合/松開(kāi)(ON/OFF)模式轉(zhuǎn)換的投影儀，性能提高有界限。
通過(guò)光圈閉合/松開(kāi)2個(gè)模式轉(zhuǎn)換，在圖像等的黑暗場(chǎng)面多的節(jié)目再生時(shí)，轉(zhuǎn)換成燈驅(qū)動(dòng)電壓下降的低電壓模式，而且，通過(guò)變成光圈閉合(例如，遮光率20％)狀態(tài)，降低黑暗電平，提高反差比。因此，在黑暗場(chǎng)面反差緊縮，能得到良好的圖像。
可是，欣賞中，由于在光圈閉合經(jīng)常是一部分遮光狀態(tài)，同時(shí)白電平也下降，明亮場(chǎng)面的亮度也隨其下降。作為沒(méi)有不適感的遮光率設(shè)定，結(jié)果，不希望反差比的大幅提高。
即，不需要光圈的效果，即使明亮的圖像也有變成全體黑暗的圖像、能看到圖像品質(zhì)印象地降低的圖像這樣的不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種即使畫(huà)面的亮度變化，也能得到在黑暗場(chǎng)面得到高反差比，在明亮場(chǎng)面維持亮度的印象好的圖像的顯示裝置。
本發(fā)明第1觀點(diǎn)的顯示裝置，具有可變開(kāi)口光圈裝置、和根據(jù)形成畫(huà)面的輸入信號(hào)電平的狀態(tài)控制上述光圈開(kāi)閉的控制電路，上述控制電路在上述信號(hào)電平從黑暗電平向明亮電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合進(jìn)行控制，使上述光圈開(kāi)閉動(dòng)作的應(yīng)答不同。
合適的是，上述控制電路控制上述光圈裝置，在上述信號(hào)電平從黑暗電平向明亮電平變動(dòng)的場(chǎng)合與從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合比較，上述光圈的開(kāi)閉動(dòng)作的應(yīng)答迅速。
合適的是，上述控制電路，根據(jù)用所定的加權(quán)系數(shù)除第1值的變化量的第2值，設(shè)定上述光圈裝置的控制信號(hào)值，該第1值的變化量是用該檢測(cè)區(qū)域的面積除上述畫(huà)面內(nèi)指定的檢測(cè)區(qū)域信號(hào)電平的總和得到的。
合適的是，上述控制電路，在上述信號(hào)電平從黑暗電平向明亮電平變動(dòng)的場(chǎng)合和在從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合，用不同的加權(quán)系數(shù)進(jìn)行除算。
合適的是，有能指定上述檢測(cè)區(qū)域的寄存器，在上述檢測(cè)區(qū)域的水平方向和垂直方向的至少1個(gè)方向能移動(dòng)該檢測(cè)區(qū)域，上述控制電路，在接收向上述檢測(cè)區(qū)域的水平方向和垂直方向的至少1個(gè)方向的移動(dòng)量的指示時(shí)，根據(jù)接收指示的移動(dòng)量算出指定上述檢測(cè)區(qū)域的值，設(shè)定在上述寄存器。
合適的是，上述控制電路對(duì)上述的第1值進(jìn)行配合輸入信號(hào)形態(tài)的修正處理。
本發(fā)明第2觀點(diǎn)的顯示裝置，具有可變開(kāi)口光圈裝置、根據(jù)形成畫(huà)面的輸入信號(hào)電平的狀態(tài)控制上述光圈的開(kāi)閉的控制電路和能調(diào)整要顯示信號(hào)的增益的信號(hào)調(diào)整部，上述控制電路在上述信號(hào)電平從黑暗電平向明亮電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合進(jìn)行控制，使上述光圈開(kāi)閉動(dòng)作的應(yīng)答不同，而且，對(duì)應(yīng)于上述光圈控制在上述信號(hào)調(diào)整部調(diào)整上述增益。
合適的是，上述控制電路，根據(jù)用所定的加權(quán)系數(shù)除第1值的變化量的第2值，設(shè)定上述光圈裝置的控制信號(hào)值和上述增益的控制信號(hào)值，該第1值的變化量是用該檢測(cè)區(qū)域的面積除上述畫(huà)面內(nèi)指定的檢測(cè)區(qū)域信號(hào)電平的總和得到的。
合適的是，在根據(jù)上述第2值進(jìn)行上述光圈裝置和上述信號(hào)調(diào)整部增益的控制時(shí)，在上述光圈裝置的控制和上述信號(hào)調(diào)整部增益的控制中，設(shè)開(kāi)始控制的上述第1值為不同的值。
本發(fā)明第3觀點(diǎn)的顯示裝置具有對(duì)根據(jù)輸入的圖像信號(hào)入射的照明光進(jìn)行調(diào)制后出射的光調(diào)制部；對(duì)光軸同心圓狀開(kāi)閉從上述光調(diào)制部出射的照明光，根據(jù)控制信號(hào)調(diào)整該照明光向上述光調(diào)制部的入射光量的可變開(kāi)口光圈裝置；檢測(cè)輸入的圖像信號(hào)的平均信號(hào)電平的檢測(cè)部；能調(diào)整要顯示的上述圖像信號(hào)的增益的信號(hào)調(diào)整部；在上述信號(hào)電平從黑暗電平向明亮電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合進(jìn)行控制，使上述光圈開(kāi)閉動(dòng)作的應(yīng)答不同，而且，對(duì)應(yīng)于上述光圈控制在上述信號(hào)調(diào)整部調(diào)整上述增益的控制電路。
若根據(jù)本發(fā)明，例如，在控制電路，在信號(hào)電平從黑暗電平向明亮電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合進(jìn)行控制，使光圈開(kāi)閉動(dòng)作的應(yīng)答不同。而且，與其平行，對(duì)應(yīng)于上述光圈控制在信號(hào)調(diào)整部調(diào)整增益。
若使用本發(fā)明，能經(jīng)?？匆?jiàn)在黑暗場(chǎng)面反差緊縮、在明亮場(chǎng)面維持亮度的印象良好的圖像。能看見(jiàn)在數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的兩者間沒(méi)有差異的圖像。并且，能向用戶提供預(yù)防急劇變化引起的圖像不適感等、沒(méi)有不適感的良好圖像。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的信號(hào)處理系統(tǒng)一實(shí)施例的方塊構(gòu)成圖。
圖2是表示本實(shí)施例的光圈裝置構(gòu)成例的正視圖。
圖3是表示本實(shí)施例的光圈裝置構(gòu)成例的斜視圖。
圖4是表示本實(shí)施例的電流計(jì)一例的電路圖。
圖5是表示本實(shí)施例的電流計(jì)控制特性的圖。
圖6是表示本實(shí)施例的光圈裝置的光圈松開(kāi)(全開(kāi)0％遮光)時(shí)樣子的圖。
圖7是表示本實(shí)施例的光圈裝置的光圈閉合(50％遮光固定模式)時(shí)樣子的圖。
圖8是表示本實(shí)施例的光圈裝置的光圈閉合(全閉80％遮光)時(shí)樣子的圖。
圖9是表示控制電壓VCTL和霍爾元件輸出HOUT的關(guān)系的圖。
圖10是表示對(duì)應(yīng)地將光圈開(kāi)狀態(tài)的位置Va、光圈閉狀態(tài)(Close)的位置Vb、控制電壓VCTL和霍爾元件輸出HOUT存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器的狀態(tài)的圖。
圖11是表示APL值和光圈控制值IrisCtl(VCTL)關(guān)系的圖。
圖12是表示APL值和信號(hào)修正增益控制值Gain關(guān)系的圖。
圖13是原理性表示采用本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的液晶投影儀(投射型顯示裝置)一實(shí)施例的圖。
圖14是表示采用本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的液晶投影儀(投射型顯示裝置)安裝例的圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，與附圖相關(guān)連地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的信號(hào)處理系統(tǒng)一實(shí)施例的方塊構(gòu)成圖。
本實(shí)施例的顯示裝置10，例如適用于液晶投影儀，有光圈裝置(光圈)的閉合·松開(kāi)模式轉(zhuǎn)換功能和光圈自動(dòng)(AUTO)功能，能得到按照放置熒光屏的環(huán)境較容易看見(jiàn)的顯示圖像。
本顯示裝置10，如圖1所示，具有輸入信號(hào)處理部11、變換·檢測(cè)部12、掃描變換器13、信號(hào)調(diào)整部14、驅(qū)動(dòng)部15、液晶顯示板(LCD)等顯示板16、作為一個(gè)控制對(duì)象的光圈裝置17和作為控制電路的CPU18。
而且，在顯示裝置10，在適用光圈自動(dòng)(AUTO)功能的場(chǎng)合，根據(jù)圖像信號(hào)的平均亮度信息，控制光圈開(kāi)口和驅(qū)動(dòng)顯示板16的信號(hào)電平。
例如，在作為圖像信號(hào)輸入黑暗畫(huà)面時(shí)，使光圈的開(kāi)口變小，限制光輸出。相反，提高驅(qū)動(dòng)顯示板16的信號(hào)電平，顯示所定灰度電平的圖像。
通過(guò)進(jìn)行這樣的控制，更寬廣地活用顯示板16能顯示的動(dòng)態(tài)區(qū)域，即使在黑暗圖像也能進(jìn)行優(yōu)越的灰度表現(xiàn)。在顯示板16是液晶板的場(chǎng)合，通過(guò)使開(kāi)口縮小，入射到液晶板的光束角變小，改善入射角特性(視場(chǎng)角依存性)，提高反差比。
輸入信號(hào)處理部11將各式各樣輸入信號(hào)SIN變換成適合于變換·檢測(cè)部12的信號(hào)形態(tài)(例如，RGB信號(hào))，輸出到變換·檢測(cè)部12。輸入信號(hào)SIN是由DVD唱機(jī)等再生的圖像信號(hào)、是由調(diào)諧器譯碼的信號(hào)、部分視頻信號(hào)、合成視頻信號(hào)和RGB信號(hào)等。
變換·檢測(cè)部12具有根據(jù)從輸入信號(hào)處理部11輸入的信號(hào)SIN進(jìn)行例如對(duì)亮度(Y)/色差信號(hào)的矩陣變換處理的矩陣部121；對(duì)矩陣部121的輸出信號(hào)進(jìn)行交替漸進(jìn)(Interlace-ProgressiveIP)變換處理的'變換部122；根據(jù)按照矩陣部121的輸出信號(hào)連續(xù)輸入的圖像信號(hào)的例如1畫(huà)面所定區(qū)域的象素?cái)?shù)據(jù)總和，檢測(cè)作為與該圖像信號(hào)的平均亮度有關(guān)的信息的平均圖像電平(APL)的APL檢測(cè)部123；設(shè)置由APL檢測(cè)部123檢測(cè)的APL值，由CPU18存取的寄存器126，作為主要構(gòu)成元件。
APL檢測(cè)部123包含判別再生圖像對(duì)進(jìn)行APL檢測(cè)用的有效區(qū)域位于哪個(gè)位置的邊緣檢測(cè)功能。有效圖像區(qū)域根據(jù)未圖示的寄存器設(shè)置值指定。
邊緣檢測(cè)電路檢測(cè)實(shí)際輸入信號(hào)對(duì)該有效圖像區(qū)域位于哪個(gè)位置。
關(guān)于APL檢測(cè)，如上述所示，有必要在每狀態(tài)(輸入信號(hào)的每個(gè)狀態(tài))設(shè)定檢測(cè)區(qū)域的寄存器上部/下部/左邊/右邊(Top/Bottom/Left/Right)。這些值是檢測(cè)APL的矩形區(qū)域各自上、下、左和右的位置數(shù)據(jù)，由各狀態(tài)(Status)持有，由例如CPU18算出V位移/V分辨率/H位移/H分辨率(Vshift/Vresolution/Hshift/Hresolution)的值。表示輸入信號(hào)在縱方向和橫方向的分解力的V分辨率/H分辨率的值在狀態(tài)(Status)固定。作為顯示畫(huà)面內(nèi)縱方向和橫方向信號(hào)的移動(dòng)量(偏移量)的V位移/H位移參照實(shí)際反映的值。例如，用戶用未圖示的遙控裝置在水平和垂直方向移動(dòng)有效圖像區(qū)域，變更V位移/H位移值時(shí)，CPU18參照已變更的值設(shè)定寄存器上部/下部端/左邊/右邊的值。
在未知信號(hào)的場(chǎng)合，從原來(lái)的狀態(tài)參照V分辨率/H分辨率值。
掃描變換器13進(jìn)行將由變換·檢測(cè)部12接受IP變換處理的信號(hào)合并到顯示板16尺寸內(nèi)的象素?cái)?shù)變換處理、和GUI圖解指示區(qū)域(OSD)的附加處理，作為信號(hào)S13輸出到信號(hào)調(diào)整部14。
掃描變換器13，在用戶用未圖示的遙控裝置在水平和垂直方向移動(dòng)有效圖像區(qū)域，接受變更V位移/H位移值的指令時(shí)，將該變更信息通知給CPU18。
CPU18，按照后面說(shuō)明的所定方法算出寄存器上部/下部端/左邊/右邊的值，設(shè)置變換·檢測(cè)部12的寄存器值。
信號(hào)調(diào)整部14，對(duì)掃描變換器13的輸出信號(hào)進(jìn)行色變換、灰度系數(shù)調(diào)整、清晰度調(diào)整等的調(diào)整(圖像處理)，作為信號(hào)S14輸出到信號(hào)驅(qū)動(dòng)部15。
信號(hào)調(diào)整部14具有用CPU18設(shè)置控制增益(反差)的值的增益(反差)控制寄存器USC_SUBCONT，根據(jù)在增益(反差)控制寄存器USC_SUBCONT的設(shè)置值，例如將增益(反差)的可變范圍設(shè)定在1～1.5倍。
具體地說(shuō)，通過(guò)CPU18使增益(反差)控制寄存器USC_SUBCONT的設(shè)定值STV在0～63之間變化。信號(hào)調(diào)整部14這樣構(gòu)成，例如根據(jù)下式，在設(shè)定值STV是63時(shí)，能達(dá)到最大1.5倍的增益(反差)。這里，IN表示向信號(hào)調(diào)整部14的輸入信號(hào)電平，OUT表示從信號(hào)調(diào)整部14來(lái)的輸出信號(hào)。
OUT＝IN×(128+STV)/128驅(qū)動(dòng)部15，根據(jù)從信號(hào)調(diào)整部14來(lái)的輸出信號(hào)，生成用于驅(qū)動(dòng)顯示板16必要的信號(hào)。并且，進(jìn)行吸收顯示板16跳動(dòng)等的處理。驅(qū)動(dòng)部15按照顯示板16的器具，其構(gòu)成能改變。
顯示板16由驅(qū)動(dòng)部15驅(qū)動(dòng)，根據(jù)輸入圖像(從DVD唱機(jī)來(lái)的信號(hào)等)顯示圖像。
光圈裝置17，例如如后面說(shuō)明的那樣，以大致等距離被配置在液晶投影儀照明裝置的第1微透鏡陣列(MLA)和第2MLA之間而且在兩者大致中間位置，根據(jù)CPU18的控制電壓VCTL，對(duì)光軸成同心圓狀開(kāi)閉。
光圈裝置17能連續(xù)可變動(dòng)作，根據(jù)圖像信號(hào)的平均亮度電平，在電平高時(shí)光圈開(kāi)口率大，在電平低時(shí)光圈開(kāi)口率小，經(jīng)常成為最適宜的口徑。控制光圈裝置17，在黑色側(cè)照明F數(shù)最大?？刂乒馊ρb置17，在白色側(cè)照明F數(shù)最小，而且光圈開(kāi)口率是100％。光圈裝置17有開(kāi)口率不能為0的構(gòu)造。
光圈裝置17，具有同一形狀的光圈葉片個(gè)數(shù)是6個(gè)以上，這些光圈葉片同步開(kāi)閉。對(duì)光圈葉片的表面進(jìn)行光亮電鍍精加工，在葉片表面設(shè)置突起，在葉片相互間重疊區(qū)域能點(diǎn)接觸。
光圈裝置17有在絕熱狀態(tài)安裝驅(qū)動(dòng)開(kāi)閉光圈葉片的驅(qū)動(dòng)用執(zhí)行元件和葉片開(kāi)口位置檢測(cè)用傳感器的構(gòu)造，驅(qū)動(dòng)用執(zhí)行元件相對(duì)光源部配置在出射面?zhèn)取?br> 光圈裝置17的構(gòu)成是不使用執(zhí)行元件動(dòng)作的行程界限(機(jī)械終端位置)。
光圈裝置17，由于配置在光源附近，所以有強(qiáng)制冷卻驅(qū)動(dòng)用執(zhí)行元件的構(gòu)造，同時(shí)還有強(qiáng)制冷卻被照明的光圈裝置的葉片和其周邊部的構(gòu)造。
以下，與附圖關(guān)連地按照順序，說(shuō)明光圈裝置17的具體構(gòu)成和功能、以及CPU18的光圈裝置17的控制電壓和信號(hào)調(diào)整部14的增益(反差)控制。
圖2是表示本實(shí)施例的光圈裝置構(gòu)成例的正視圖。圖3是表示本實(shí)施例的光圈裝置構(gòu)成例的斜視圖。
光圈裝置17具有在中央部形成圓形狀開(kāi)口的開(kāi)口部201的由PPS等耐熱性樹(shù)脂形成的本體部200；在本體部200的一面(在圖的眼前照明光L的入射面)側(cè)的外周邊部安裝多個(gè)(在本實(shí)施例6個(gè))一端部能旋轉(zhuǎn)的光圈葉片301～306；相對(duì)在本體部200的圖中右側(cè)大致中央部延設(shè)的安裝部202，安裝在本體部200的照明光出射面?zhèn)?，并在旋轉(zhuǎn)軸安裝第1搖動(dòng)臂401的作為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件的電流計(jì)400；通過(guò)是本體部200安裝部202的形成為圓弧狀的孔、即限制第1搖動(dòng)臂401的移動(dòng)范圍的限制部203，在本體部200的照明光L入射面?zhèn)?，一端安裝在第1搖動(dòng)臂401的第2搖動(dòng)臂500。
在本體部200的圖中大致中央部的眼前側(cè)(照明光L的入射側(cè))延設(shè)著螺旋夾安裝片204、205。該螺旋夾安裝片204、205在將光圈裝置105插入在所定位置時(shí)，與安裝筐體接觸，能在該位置形成螺旋夾。該夾安裝片204、205由于僅與筐體接觸，能使光圈裝置17的光軸和后面說(shuō)明的光學(xué)裝置109的光軸大致一致。
光圈葉片301～306另外端部(能位于開(kāi)口部201內(nèi)的端部)的附近有相互重疊的區(qū)域，在該區(qū)域形成和鄰接的光圈葉片點(diǎn)接觸形成的突起部301a～306a。因此，能減小開(kāi)閉時(shí)的摩擦阻力，實(shí)現(xiàn)順利的開(kāi)閉動(dòng)作。
在光圈葉片301～306一端部(旋轉(zhuǎn)軸附近側(cè))形成被引導(dǎo)軸301b～306b。
第2搖動(dòng)臂500有將形成直線狀的一端部安裝在第1搖動(dòng)臂401的被安裝部501和在被安裝部501從另外端側(cè)形成為圓形狀的圓形狀部502，第2搖動(dòng)臂500例如可用板料形成。
第2搖動(dòng)臂500的圓形狀部502形成直徑比本體部200的開(kāi)口部201大一點(diǎn)的圓形開(kāi)口部503，使該開(kāi)口部503和本體部200的開(kāi)口部201大致符合，而且，在所定范圍在圖2中左右可移動(dòng)地對(duì)本體部200安裝。在該情況，設(shè)定開(kāi)口部503的直徑，即使左右移動(dòng)第2搖動(dòng)臂500，也不遮住本體部200的開(kāi)口部201。
在圓形狀部502形成沿周方向的多個(gè)(在本實(shí)施例6個(gè))長(zhǎng)孔504～509。在這些長(zhǎng)孔504～509中，系緊著在光圈葉片301～306所定位置、具體地說(shuō)以安裝在本體部200的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)孔504～509形成位置的位置形成的被引導(dǎo)軸301b～306b。因此，根據(jù)隨著電流計(jì)400的驅(qū)動(dòng)而在所定范圍旋轉(zhuǎn)的第1搖動(dòng)臂401的移動(dòng)，第2搖動(dòng)臂500在圖中左右在所定范圍移動(dòng)，與移動(dòng)相適應(yīng)，光圈葉片301～306的被引導(dǎo)軸301b～306b各自被第2搖動(dòng)臂500的長(zhǎng)孔504～509引導(dǎo)，使光圈葉片301～306開(kāi)閉。
光圈裝置17設(shè)計(jì)制作，使外形和光圈葉片301～306的開(kāi)口中心一致。
光圈裝置17如上述所示設(shè)置固定在第1MLA和第2MLA之間，使光軸和光圈裝置的中心軸一致。
在照明光學(xué)單元側(cè)的光圈裝置收納部，在將光圈裝置17的外形作為導(dǎo)向收納時(shí)，形成不要特別定位的照明光學(xué)部的光軸中心和光圈裝置17的開(kāi)口中心一致的構(gòu)造。
在電流計(jì)400的輸出軸固定著第1搖動(dòng)臂401，隨著電流計(jì)軸的搖動(dòng)旋轉(zhuǎn)而搖動(dòng)。
在第1搖動(dòng)臂401的前端部固定驅(qū)動(dòng)銷，與第2搖動(dòng)臂500的滑動(dòng)導(dǎo)向溝(限制部203)配合。
第2搖動(dòng)臂500，通過(guò)第1搖動(dòng)臂401，沿著在光圈本體部200形成的旋轉(zhuǎn)方向?qū)蚩?長(zhǎng)孔504～509)被導(dǎo)向，能以照明光軸為中心旋轉(zhuǎn)。
在第2搖動(dòng)臂500，相對(duì)光圈裝置的各葉片，在圓周上配置固定用于同步開(kāi)閉的配合銷。
電流計(jì)400的輸出軸和光圈葉片機(jī)械連接，在相對(duì)電流計(jì)400附加用于得到所定的光圈開(kāi)口的控制電壓時(shí)，以電流計(jì)輸出軸→第1搖動(dòng)臂→第2搖動(dòng)臂→光圈葉片的順序傳遞位移。用從CPU18來(lái)的控制電壓能得到任意大小的光圈開(kāi)口。
圖4是表示本實(shí)施例的電流計(jì)一例的電路圖。圖5是表示本實(shí)施例的電流計(jì)控制特性的圖。
該電流計(jì)400，如圖4所示，有霍爾元件410，制動(dòng)線圈411，驅(qū)動(dòng)線圈412，運(yùn)算放大器413～416，npn晶體管Q1，電阻元件R1～R19，電容器C1～C4。
作為電流計(jì)400的控制信號(hào)輸入成為目標(biāo)的光圈口徑的位置信號(hào)時(shí)，在驅(qū)動(dòng)線圈412電流流動(dòng)，電流計(jì)的輸出軸旋轉(zhuǎn)。
隨著軸旋轉(zhuǎn)，從設(shè)置在電流計(jì)400內(nèi)部的霍爾元件410輸出旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)，在和輸入的控制信號(hào)成平衡狀態(tài)時(shí)輸出軸停止。
制動(dòng)線圈411作為驅(qū)動(dòng)線圈412的拾音傳感器動(dòng)作，經(jīng)常加以反饋，保持平衡狀態(tài)，以便在急劇變化時(shí)作為制動(dòng)器動(dòng)作。
由于沒(méi)有因主要構(gòu)成電流計(jì)400的霍爾元件410的個(gè)體差引起的控制電壓VCTL和搖動(dòng)角的個(gè)體差(偏差)，在電源閉合時(shí)由CPU18進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作。
用霍爾元件410輸出電壓對(duì)開(kāi)路端和閉合端的電壓進(jìn)行取樣，將光圈裝置17的開(kāi)路端和閉合端的輸出電壓的絕對(duì)量存儲(chǔ)在控制側(cè)設(shè)置的存儲(chǔ)器中。
從電流計(jì)400的最大搖動(dòng)角和上述輸出電壓的絕對(duì)量，能知道搖動(dòng)角和輸出電壓的關(guān)系，將輸出軸的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角定位在任意角度。
接著，說(shuō)明作為驅(qū)動(dòng)源使用電流計(jì)400的理由。
電流計(jì)400，動(dòng)作時(shí)噪聲非常小，接近無(wú)聲，能高速動(dòng)作(從全開(kāi)到全閉約50～70ms)。
光圈裝置17必須以所定的速度和精度將葉片301～306定位在目標(biāo)位置。
一般在虹彩型光圈，由于控制方法簡(jiǎn)單，大多使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，但根據(jù)投影畫(huà)面的照度連續(xù)、高速動(dòng)作時(shí)，由于在動(dòng)作中發(fā)生刺耳的激勵(lì)噪聲，在要求靜音性的家用投影儀，成為噪聲源，在使用上是不適當(dāng)?shù)摹?br> 與此相反，電流計(jì)400，由于不通過(guò)成為噪聲源的齒輪僅用連桿驅(qū)動(dòng)，所以能抑制機(jī)械噪聲。進(jìn)行控制，使流到驅(qū)動(dòng)線圈412和制動(dòng)線圈411的電流值最佳化，使起動(dòng)和停止時(shí)的加速度曲線最佳化，不產(chǎn)生加減速時(shí)的機(jī)械部慣性和齒間游移引起的沖擊聲。
電流計(jì)400的輸出軸在機(jī)械的終端位置發(fā)生機(jī)械沖撞聲。在實(shí)際控制中，從作為搖動(dòng)界限的終端位置作為內(nèi)側(cè)使用，控制不產(chǎn)生在終端位置沖撞聲。
本實(shí)施例的光圈裝置17，即使全閉狀態(tài)，遮光率不是100％，而停留到80％。
最小光圈開(kāi)口直徑，均勻性是目標(biāo)規(guī)格內(nèi)，而且，假想決定葉片表面的異常溫度上升引起的發(fā)煙·發(fā)火等的系統(tǒng)故障。隨著光圈開(kāi)口直徑的減少，所謂的積分儀光學(xué)系統(tǒng)的疊加效果減少，在液晶板上容易出現(xiàn)各單元透鏡的光量分布不均勻性。
接著，說(shuō)明光圈開(kāi)口直徑。
圖6的表示本實(shí)施例的光圈裝置的光圈松開(kāi)(全開(kāi)0％遮光)時(shí)樣子的圖。圖7是表示本實(shí)施例的光圈裝置的光圈閉合(50％遮光固定模式)時(shí)樣子的圖。圖8是表示本實(shí)施例的光圈裝置的光圈閉合(全閉80％遮光)時(shí)樣子的圖。
CPU18，如圖6～圖8所示，使光圈裝置17的光圈開(kāi)口直徑隨著APL(averagepicture level)變動(dòng)而動(dòng)態(tài)變化。
CPU18有光圈閉合(ON)/松開(kāi)(OFF)/自動(dòng)(AUTO)的3種類設(shè)定模式。
CPU18，在光圈OFF模式，是光圈全開(kāi)狀態(tài)，遮光率0％在光圈ON模式，遮光率50％；在光圈自動(dòng)模式，遮光率0～80％之間進(jìn)行可變控制，成為最適宜的光圈開(kāi)口。
CPU18有數(shù)字/模擬變換器(DAC)和模擬/數(shù)字變換器(ADC)，通過(guò)控制從DAC輸出的電壓(0～Vcc±0.3V)VCTL，使光圈的開(kāi)口直徑無(wú)階段變化。
CPU18由于通過(guò)ADC接受作為光圈裝置17的電流計(jì)400的霍爾元件410的輸出電壓的霍爾元件輸出HOUT，所以能得到光圈的位置信息。
圖9是表示控制電壓VCTL和霍爾元件輸出HOUT的關(guān)系的圖。在圖9，橫軸表示控制電壓VCTL，縱軸表示霍爾元件輸出HOUT。在圖9，Va表示光圈松開(kāi)狀態(tài)(Open)的位置，Vb表示光圈閉合狀態(tài)(Close)的位置。
控制電壓VCTL和霍爾元件輸出HOUT由于有固定偏差，所以調(diào)整控制電壓VCTL，調(diào)整后的值，如圖10所示，使Va、Vb和控制電壓VCTL和霍爾元件輸出HOUT對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)在未圖示的存儲(chǔ)器中。
CPU18，在光圈ON模式或光圈OFF模式，將控制電壓VCTL設(shè)定成下述表示的值。
光圈OFF(Open)模式時(shí)IrisCtl＝IrisCtl Open Calib光圈ON(Close)模式時(shí)IrisCtl＝IrisCtl Close Calib-(IrisCtl Close Calib-IrisCtl Open Calib)×0.12(12％的開(kāi)口率)(小數(shù)點(diǎn)以下舍去)在轉(zhuǎn)移模式時(shí)，不向希望值直接變化，由于摩擦的噪聲減輕，例如，成為每10步的值變化的最終值。
這里，說(shuō)明CPU18的自動(dòng)模式的光圈開(kāi)口率控制方法的基本概念。
例如，在液晶板等的驅(qū)動(dòng)部，由于將輸入信號(hào)格式變換為與輸出信號(hào)格式平衡的畫(huà)面尺寸、圖像信號(hào)定時(shí)、析象清晰度等，最低1幀部分一旦存儲(chǔ)在幀緩沖器后從板驅(qū)動(dòng)器輸出。
光圈裝置控制用的CPU18從變換檢測(cè)部12提取輸出前1幀所包含的APL信息(總后)，認(rèn)識(shí)該值。
根據(jù)已認(rèn)識(shí)的APL信息，對(duì)用于得到最佳光圈開(kāi)口的控制信號(hào)進(jìn)行數(shù)字/模擬變換(DA)。
與向顯示板(液晶板等)16的圖像輸出信號(hào)同步，在光圈裝置驅(qū)動(dòng)電路附加從APL信息最佳化的控制電壓VCTL，得到最佳光圈開(kāi)口。
光圈裝置控制用的CPU18比較前后幀的APL變動(dòng)，認(rèn)識(shí)其差分。
這里，敘述進(jìn)行光圈開(kāi)閉動(dòng)作和驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的控制的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從明亮的畫(huà)面變化成黑暗的畫(huà)面，在APL值急劇降低的場(chǎng)合，在從該APL值降低在短時(shí)間內(nèi)閉合光圈的同時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電平(從通常的驅(qū)動(dòng)電平增加)后顯示所定的圖像信號(hào)的場(chǎng)合，在該畫(huà)面的亮度轉(zhuǎn)移方面認(rèn)為不連續(xù)性。這被認(rèn)為起因于閉合光圈的動(dòng)作和驅(qū)動(dòng)電平的控制狀態(tài)變化的微妙延時(shí)。而且，該畫(huà)面亮度轉(zhuǎn)移的不連續(xù)性，通過(guò)在到所定狀態(tài)閉合光圈的同時(shí)緩慢進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平的動(dòng)作來(lái)消除。
而且，從明亮的畫(huà)面變化成黑暗的畫(huà)面之后，光圈松開(kāi)，用所定驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平顯示圖像信號(hào)，使慢慢閉合光圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)電平比通常大，轉(zhuǎn)移到得到高反差比的控制，隨著該過(guò)程的反差比變化，沒(méi)有看到不適感。
另一方面，從黑暗的畫(huà)面變化成明亮的畫(huà)面，APL值急劇增加，從該APL值增加在短時(shí)間內(nèi)松開(kāi)光圈的同時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電平后顯示所定的圖像信號(hào)的場(chǎng)合，在畫(huà)面的亮度轉(zhuǎn)移方面也同樣認(rèn)為不連續(xù)性。但是知道，即使進(jìn)行控制，使松開(kāi)光圈的動(dòng)作比閉合光圈的動(dòng)作進(jìn)行得快，也能在上述亮度轉(zhuǎn)移方面消除不連續(xù)性。
一般欣賞者的人類眼睛，對(duì)于急劇亮度變化，在該亮度絕對(duì)值的認(rèn)識(shí)暫時(shí)是不正確，到適應(yīng)周圍的亮度需要時(shí)間。與從暗的地方急劇移動(dòng)到亮的地方的場(chǎng)合相比，從亮的地方移動(dòng)到暗的地方的場(chǎng)合，到眼睛習(xí)慣周圍的亮度需要時(shí)間。
而且，認(rèn)為，在顯示的圖像的亮度變化的場(chǎng)合，眼睛習(xí)慣該亮度的圖像，直到在最佳狀態(tài)能欣賞圖像也需要時(shí)間。
求出根據(jù)這樣的眼睛特性欣賞者沒(méi)有感覺(jué)不舒服感、而且適宜光圈開(kāi)閉動(dòng)作的控制所必要的系數(shù)，決定與光圈裝置驅(qū)動(dòng)關(guān)連的諸參數(shù)。
以下更具體地說(shuō)明本實(shí)施例的CPU18的光圈控制電壓和增益控制值的控制。
CPU18，在光圈處于自動(dòng)模式的狀態(tài)時(shí)，從變換·檢測(cè)部12的寄存器126檢測(cè)輸入信號(hào)電平值，根據(jù)該值使光圈控制電壓VCTL和信號(hào)調(diào)整部14的增益(反差)控制寄存器USC_SUBCONT的設(shè)定值STV動(dòng)態(tài)可變。
CPU18，使增益(反差)控制寄存器USC_SUBCONT的設(shè)定值STV在0～63之間動(dòng)態(tài)可變。
CPU18，讀出由變換·檢測(cè)部12的APL檢測(cè)部123檢測(cè)的在寄存器126設(shè)置的圖像電平的總和，通過(guò)用根據(jù)在每狀態(tài)(Status)設(shè)定的檢測(cè)范圍(依存于從100％范圍上下2％過(guò)掃描/各狀態(tài)的H/V位移值)的面積除檢測(cè)的總和，算出APL值(第1值)。例如，在每100ms進(jìn)行該APL檢測(cè)。
關(guān)于APL檢測(cè)，如上述所示，有必要在每個(gè)狀態(tài)(輸入信號(hào)的每個(gè)狀態(tài))設(shè)定檢測(cè)區(qū)域的寄存器上部/下部/左邊/右邊。
這些值由各狀態(tài)(Status)具有，例如，CPU18算出V位移/V分辨率/H位移/H分辨率的值。
V分辨率/H分辨率的值在狀態(tài)(Status)是固定的。V位移/H位移參照實(shí)際反映的值。例如，在用戶用未圖示的遙控裝置在水平和/或垂直方向移動(dòng)有效圖像區(qū)域、變更V位移/H位移的值時(shí)，用掃描變換器13接受該通知，CPU18參照變更了的值，設(shè)定寄存器上部/下部/左邊/右邊的值。
未知信號(hào)時(shí)，從原來(lái)的狀態(tài)參照V分辨率(Vresolution)/H分辨率(Hresolution)值。
Top(cnDetectAreaT)＝Vshift+(Vresolution*0.02)Bottom(cnDetectAreaB)＝Vshift+(Vresolution*0.98)但是，在交錯(cuò)信號(hào)時(shí)，有必要設(shè)用計(jì)算求出的Top/Bottom值為1/2。

Left(cnDetectAreaL)＝Hshift+(Hresolution*0.02)Right(cnDetectAreaR)＝Hshiff+(Hresolution*0.98)APL的檢測(cè)部123的值，在分別超過(guò)極限(Limit)值時(shí)，限制在極限值處理。
在本實(shí)施例，用戶用未圖示的遙控裝置，能在水平和/或垂直方向移動(dòng)有效圖像區(qū)域，變更V位移(Vshift)/H位移(Hshift)的值，將有該變更的事從掃描變換器13通知CPU18，CPU18根據(jù)上述式算出寄存器頂端/末端/左邊/右邊的值，調(diào)整變換·檢測(cè)部12的寄存器值。
而且，CPU18從寄存器上部/下部左邊右邊(Top/Bottom/Left/Right)的值求出面積。
面積＝(下部-上部)*(右邊-左邊)＞＞14(小數(shù)點(diǎn)以下舍去)CPU18，例如，在每100ms進(jìn)行用APL的檢測(cè)部123在寄存器126設(shè)置的輸入信號(hào)總和的讀出。
通過(guò)用上述求出的面積除該檢測(cè)的總和，算出APL值(第1值)。
但是，該算出的APL值，由于必須配合檢測(cè)區(qū)域的電平圖，所以有必要在每個(gè)輸入信號(hào)修正該值。
在本實(shí)施例，已算出的APL值，由于必須在每個(gè)輸入信號(hào)(數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào))配合信號(hào)電平，CPU18修正APL算出。以下，表示對(duì)應(yīng)于各信號(hào)大小的APL值的修正例。
(1)在Composite/S-Video/Analog Component/RGB/PC的場(chǎng)合，APL＝APL值*1023/882(2)在DVI-Video GBR/HDMI-HDMI MODE(Others)/HDMI-DVIMODE的場(chǎng)合，APL＝(APL值-16)*255/219(3)在DVI-Computer/HDMI-HDMI MODE(VGA60)的場(chǎng)合，APL＝APL值(不必要修正)CPU18，根據(jù)這樣修正的APL值或不要修正的現(xiàn)在值，求出光圈裝置(光圈)17的控制電壓VCTL、增益控制值VST。
作為CPU18的檢測(cè)算法，在變換·檢測(cè)部12的APL檢測(cè)部123檢測(cè)，不直接讀出在寄存器126設(shè)置的APL變化量，通過(guò)用加權(quán)系數(shù)除APL變化量，使變化量減少，減少因急劇變化引起的圖像的不適感。
CPU18根據(jù)下式算出光圈控制值IrisCtl(VCTL)和增益控制值VST。
修正值[xAPLn]＝前次修正值[xAPLn-1]+現(xiàn)在的APL[CorrectAPL]-前次的修正值[xAPLn-1]/加權(quán)系數(shù)[數(shù)5]的表面記載表示以后修正值定義為xAPLn，前次修正值定義為xAPLn-1，現(xiàn)在的APL定義為Correct APL。
通過(guò)在明亮方向的變化和黑暗方向的變化用不同的加權(quán)系數(shù)，進(jìn)行適宜于人類眼睛的明亮適應(yīng)/黑暗適應(yīng)、且適宜于光圈開(kāi)閉動(dòng)作的控制。這里，求出作為第2值的APL值。
[Correct APLn＞xAPLn-1(變亮?xí)r)]xAPLn＝xAPLn-1+(CorrectAPLn-xAPLn-1)/w[數(shù)7][Correct APLn＜xAPLn-1(變暗時(shí))]xAPLn＝xAPLn-1+(CorrectAPLn-xAPLn-1)/z這里，變亮?xí)r的加權(quán)系數(shù)w例如設(shè)定為[8]，變暗時(shí)的加權(quán)系數(shù)z例如設(shè)定為[32]。即，設(shè)定變亮?xí)r的加權(quán)系數(shù)w為比變暗時(shí)的加權(quán)系數(shù)z小的值，能適應(yīng)地響應(yīng)亮度，在變暗時(shí)逐漸與得到用光圈的高反差比和灰度的控制對(duì)應(yīng)。
圖11是表示APL值和光圈控制值IrisCtl(VCTL)的關(guān)系的圖。
在圖11，橫軸表示APL值，縱軸表示光圈控制值IrisCtl(VCTL)。在圖11，B的值例如設(shè)定為10(相當(dāng)4IRE)，A′的值例如設(shè)定為255(相當(dāng)100IRE)。
在光圈是自動(dòng)模式時(shí)，從上述條件，用下述式求出光圈控制電壓。
[A′＞xAPLn＞B時(shí)]IrisCtl＝-(Iris Ctl Close Calib-Iris Ctl Open Calib)/(A′-B)*(xAPLn-B)+Iris Ctl Close Calib[數(shù)9] IrisCtl＝Iris Ctl Close Calib光圈控制電壓的控制在100ms3分割值，到達(dá)目標(biāo)值。
CPU18，與其并行地從xAPLn的值，算出信號(hào)調(diào)整部14的增益(反差)控制寄存器USC SUBCont的值STV，進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
圖12是表示APL值和信號(hào)修正增益控制值Gain的關(guān)系的圖。在圖12，橫軸表示APL值，縱軸表示增益控制值Gain(STV)。
在圖12，B的值例如設(shè)定為10(相當(dāng)4IRE)，A的值例如設(shè)定為80(相當(dāng)30IRE)。
光圈裝置(光圈)17，從縮小50％程度的狀態(tài)在亮度出現(xiàn)變化。
因出，在光圈裝置(光圈)17的控制開(kāi)始APL值和增益控制開(kāi)始APL值相同時(shí)，盡管亮度不變化，但是還產(chǎn)生增益提高的現(xiàn)象。
所以在本實(shí)施例，通過(guò)設(shè)定為光圈控制開(kāi)始的APL值100IRE，增益控制開(kāi)始的APL值30IRE，能控制為最適宜的圖像。
圖13是原理地表示采用本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置的液晶投影儀(投射型顯示裝置)一實(shí)施例的圖。圖14是表示采用本發(fā)明實(shí)施例的顯示轉(zhuǎn)置的液晶投影儀(投射型顯示裝置)安裝形態(tài)的圖。
本液晶投影儀100，如圖13和圖14所示，由光源部101、視準(zhǔn)透鏡102、光學(xué)濾光鏡103、第1多透鏡陣列(MLA)104、光圈裝置105、第2MLA106、偏振光變換元件107、聚光透鏡108、分色鏡110R、110G、反射鏡111、112、113、聚光透鏡120R、120G、120B、偏振片121R、121G、121B、液晶板122R、122G、122B、偏振片123R、123G、123B、分色棱鏡124、投射光學(xué)系統(tǒng)125和轉(zhuǎn)象透鏡130、131構(gòu)成。而且，由光源部101、視準(zhǔn)透鏡102、光學(xué)濾光鏡103、第1MLA104、光圈裝置105、第2MLA106、偏振光變換元件107和聚光透鏡108構(gòu)成照明光學(xué)裝置109。
作為本發(fā)明的特征部分的光圈裝置105，有和上述顯示裝置10的光圈裝置17同樣的構(gòu)成，被配置在第1MLA105和第2MLA106之間的光路途中，具體被配置在第1MLA105和第2MLA106的配置位置略中央部，是對(duì)光軸(作為照明光表示的實(shí)線)同心圓狀開(kāi)閉的可變開(kāi)口照明光圈裝置。
有這樣構(gòu)成的光圈裝置105有以下的特征。
配置在照明光學(xué)裝置109的第1MLA104和第2MLA106之間且大致兩者中間位置。光圈開(kāi)口形狀由于近似圓形，光圈葉片是相同形狀，在最小光圈口徑時(shí)成為最近似圓形的開(kāi)口部形狀。
在表實(shí)施例，作為光圈葉片301～306的最佳個(gè)數(shù)選定6個(gè)。
<最佳光圈葉片個(gè)數(shù)6個(gè)>
減少葉片個(gè)數(shù)時(shí)，由于光圈形狀不是圓形，損壞液晶板上的照明光量分布的均勻性。
對(duì)光圈開(kāi)口直徑變化選擇能最近似圓形的葉片個(gè)數(shù)。用超過(guò)6個(gè)的個(gè)數(shù)時(shí)，成本高，為了補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)摩擦阻力增大，系統(tǒng)的復(fù)雜性增大。
有增加在液晶板聚光的光線的F數(shù)的效果。由于向液晶板的各元件的入射光線角度成分減少，偏振效率提高，能有效提高反差。
而且，光圈裝置105不鄰接第1MLA104面設(shè)置。
第1MLA104有和液晶板大致相配的關(guān)系，通過(guò)光圈葉片301～306的開(kāi)口邊緣境界附近元件的光源光的面內(nèi)照度不均勻性是因?yàn)樵谝壕О宄上駮r(shí)均勻性下降。
光圈裝置105不鄰接第2MLA106面設(shè)置。通過(guò)第1MLA104各元件透鏡的光源光，由于在對(duì)應(yīng)的各第2MLA面的各元件透鏡上聚光，所以在第2MLA106面上分布照度成離散。在以燈光源部101的光軸為中心的單一開(kāi)口的光圈裝置，開(kāi)口直徑和光圈光量的關(guān)系成鋸狀分布，是因?yàn)橹本€性惡化。
從以上，關(guān)于光圈裝置105的設(shè)置位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從第1MLA104和第2MLA106設(shè)大致等距離時(shí)，能得到最佳均勻性和光量變化的直線性。
光源燈由于經(jīng)常點(diǎn)燈，在100％遮光狀態(tài)，從透過(guò)第1MLA104的燈光源來(lái)的光能量全部到達(dá)光圈葉片301～306，隨著葉片表面的熱吸收溫度上升顯著。即使由于任何的系統(tǒng)異常，光圈裝置強(qiáng)制冷卻停止的情況，由于光源光(照明光L)的一部分透過(guò)，能回避成為顯著高溫的危險(xiǎn)性。
光圈裝置105，作為驅(qū)動(dòng)裝置不是步進(jìn)電機(jī)，采用電流計(jì)。
以下，說(shuō)明液晶投影儀100的各構(gòu)成要素的構(gòu)成和功能。
光源部101由放電燈101a和反射聚光燈101b構(gòu)成，反射聚光燈101b使從該放電燈101a出射的光聚光，向視準(zhǔn)透鏡102出射。
視準(zhǔn)透鏡102，將從光源部101出射的照明光L變成平行光束，向光學(xué)濾光鏡103出射。
光學(xué)濾光鏡103除去從光源部101出射并通過(guò)視準(zhǔn)透鏡102的照明光L所包含的紅外線和紫外線領(lǐng)域不要的光。
第1MLA104將從光源部101來(lái)的照明光L分割成多個(gè)，使它們的光學(xué)像配置在第2MLA106的光入射面附近。
更具體地說(shuō)，第1MLA104，多個(gè)透鏡被配置成陣列狀，將照明光L分割成多個(gè)像，使分割像聚光，將各分割像的光點(diǎn)設(shè)計(jì)在所定位置(第2MLA106的光入射面附近)。
光圈裝置105，以大致等距離配置在照明光學(xué)裝置109的第1MLA104和第2MLA106之間且大致兩者中間位置，對(duì)光軸成同心圓狀開(kāi)閉。
控制光圈裝置105，以便根據(jù)圖像信號(hào)的平均亮度電平，電平高時(shí)光圈開(kāi)口率大，低時(shí)小，能連續(xù)可變動(dòng)作，經(jīng)常是最佳口徑。
控制光圈裝置105，以便在黑側(cè)照明F數(shù)是最大。
控制光圈裝置105，以便在白側(cè)照明F數(shù)是最小，而且光圈開(kāi)口率是100％。
光圈裝置105有光圈開(kāi)口率不是0％的構(gòu)造。
光圈裝置105，具有相同形狀的光圈葉片的個(gè)數(shù)是6個(gè)以上，這些葉片同步開(kāi)閉。光圈葉片的表面進(jìn)行光亮電鍍精加工，在葉片表面設(shè)置在葉片相互重疊的區(qū)域能點(diǎn)接觸的突起。
光圈裝置105有驅(qū)動(dòng)用執(zhí)行元件和絕熱安裝葉片開(kāi)口位置檢測(cè)用傳感器的構(gòu)造，驅(qū)動(dòng)用執(zhí)行元件對(duì)光源部101，被配置在出射側(cè)。
光圈裝置105有強(qiáng)制冷卻驅(qū)動(dòng)用執(zhí)行元件的構(gòu)造，有強(qiáng)制冷卻照明光圈裝置的葉片和其周邊部的構(gòu)造。
光圈裝置105有不使用執(zhí)行元件動(dòng)作沖程界限(機(jī)械終端位置)的構(gòu)造。
第2MLA106，將第1MLA104的分割光源像入射到偏振光變換元件107，以便能作為液晶板122R、122G、122B的照明光入射。
第2MLA106配置多個(gè)與由第1MLA104聚光的多個(gè)光點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電平，通過(guò)各透鏡用第1MLA104使分割像重疊后出射。
偏振光變換元件107，例如，由短冊(cè)狀排列的偏振光分光鏡和與其對(duì)應(yīng)間斷設(shè)置的相位差板構(gòu)成，將入射的照明光L的p偏振光成分變換成s偏振光，作為全體輸出包含s偏振光成分多的偏振光方向一致的照明光。
聚光透鏡108，使通過(guò)偏振光變換元件107的照明光L在液晶板122R、122G、122B重疊聚光。
分色鏡110R，使通過(guò)聚光透鏡108的偏振光方向一致的照明光L對(duì)光軸成45度傾斜，照明光L中僅紅色波長(zhǎng)區(qū)域的光LR向反射鏡111反射，使其他波長(zhǎng)區(qū)域的光LGB透過(guò)。
反射鏡111使由分色鏡110R反射的光LR對(duì)光軸成45度傾斜，使光LR向聚光透鏡120R反射。
分色鏡110G，使透過(guò)分色鏡110R的光LGB對(duì)光軸成45度傾斜，僅使透過(guò)分色鏡110R的光LGB中綠色波長(zhǎng)區(qū)域的光LG向聚光透鏡120反射，使其他波長(zhǎng)區(qū)域(蘭色波長(zhǎng)區(qū)域)的光LB透過(guò)。
轉(zhuǎn)象透鏡130、131的設(shè)置是由于蘭色波長(zhǎng)區(qū)域的光LB從分色鏡110G到液晶板122B的光路長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，在光路途中使蘭色光LB重新成像。
通過(guò)分色鏡110G的蘭色光LB，通過(guò)轉(zhuǎn)象透鏡130和131，用反射鏡113向聚光透鏡120G反射。
各聚光透鏡120R、120G、120B和液晶板122R、122G、122B，對(duì)立方體形狀的分色棱鏡124的3個(gè)側(cè)面分別配置在所定位置。
在液晶板122R、122G、122B的入射側(cè)和出射側(cè)，分別平行配置作為偏振鏡的偏振光板121R、121G、121B和作為檢偏鏡的偏振光板123R、123G、123B。
偏振光板121R、121G、121B分別固定在聚光透鏡120R、120G、120B的出射側(cè)，偏振光板123R、123G、123B分別固定在分色棱鏡124入射側(cè)的3個(gè)面。
液晶板122R、122G、122B，根據(jù)與附加的紅色、綠色、蘭色的三原色對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)，調(diào)制通過(guò)聚光透鏡120R、120G、120B入射的各色光LR、LG、LB的強(qiáng)度。
即，透過(guò)偏振光板121R、121G、121B的所定偏振光方向的色光LR、LG、LB，根據(jù)附加在液晶板122R、122G、122B上的圖像信號(hào)旋轉(zhuǎn)偏振光面。
接受偏振光面旋轉(zhuǎn)的光所定的偏振光成分，透過(guò)偏振光板123R、123G、123B，入射到分色棱鏡124。
分色棱鏡124例如通過(guò)接合多個(gè)玻璃棱鏡構(gòu)成，在各玻璃棱鏡接合面形成有所定光學(xué)特性的干涉濾光片124a、124b。
干涉濾光片124a反射蘭色光，使紅色光和綠色光透過(guò)。干涉濾光片124b反射紅色光，使綠色光和蘭色光透過(guò)。因此，用液晶板122R、122G、122B調(diào)制的各色光LR、LG、LB被合成后入射到投射光學(xué)系統(tǒng)125。
投射光學(xué)系統(tǒng)125，使例如從分色棱鏡124入射的圖像光向熒光屏等投影面投射。在熒光屏映照出彩色圖像。
如以上說(shuō)明所示，若使用本實(shí)施形態(tài)，檢測(cè)輸入信號(hào)的APL(平均圖像電平)，根據(jù)該檢測(cè)值由于不僅動(dòng)態(tài)控制光圈裝置17(控制光圈的控制電壓)，而且也動(dòng)態(tài)控制信號(hào)調(diào)整部14的增益(反差)控制寄存器，所以能實(shí)現(xiàn)反差比6000∶1。
用不同的APL值開(kāi)始光圈的控制(100IRE)和信號(hào)調(diào)整部14的增益控制(30IRE)，由于控制成最佳圖像，光圈裝置17從50％程度縮小狀態(tài)在亮度出現(xiàn)變化，因此在光圈裝置17的控制開(kāi)始APL值和增益控制開(kāi)始APL值相同時(shí)，即使亮度不變化，也能防止產(chǎn)生增益上升的現(xiàn)象。
在數(shù)字信號(hào)(HDMI輸入)和模擬信號(hào)由于輸入電平(APL值)不同，在APL檢測(cè)部，兩信號(hào)都修正，使數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的APL值相同，能控制成用兩信號(hào)在圖像沒(méi)有差異。
作為APL的檢測(cè)算法，不直接讀取APL的變化量而用加權(quán)系數(shù)除APL的變化量，能使變化量減少，防止急劇變化引起的圖像的不適感。
在成明亮的方向的變化和成黑暗的方向的變化用不同的加權(quán)系數(shù)，能進(jìn)行適宜于人類眼睛的明亮適應(yīng)/黑暗適應(yīng)、且適宜于光圈開(kāi)閉動(dòng)作的控制。
即，若使用本實(shí)施例，通過(guò)動(dòng)態(tài)控制光圈裝置，即使在是已有的光圈裝置的ON時(shí)的缺點(diǎn)的明亮圖像，也使全體變?yōu)楹诎档膱D像，能解除看見(jiàn)印象差的圖像的這個(gè)缺點(diǎn)。
即，能經(jīng)?？匆?jiàn)在黑暗的場(chǎng)面緊閉反差、在明亮的場(chǎng)面維持明亮的印象好的圖像。
在APL檢測(cè)時(shí)不修正數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的電平差的情況，看見(jiàn)在數(shù)字信號(hào)輸入和模擬信號(hào)輸入時(shí)不同圖像的一方，但通過(guò)用APL值修正算法，能看見(jiàn)在數(shù)字信號(hào)/模擬信號(hào)兩方?jīng)]有差異的圖像。
用APL的檢測(cè)算法進(jìn)行控制，不直接讀取APL的變化量，而通過(guò)用加權(quán)系數(shù)除APL變化量使變化量減少，和使光圈控制和增益控制的開(kāi)始APL值成為不同值，防止急劇變化引起的圖像的不適感等，能向用戶提供沒(méi)有不適感的極好圖像。
在所定場(chǎng)所設(shè)置本實(shí)施例的照明光圈裝置時(shí)，不改變通常的照明光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)，能大幅度提高投射到熒光屏上的圖像反差比。
通過(guò)設(shè)置本光圈裝置使照明光學(xué)系統(tǒng)的占有體積增加僅是光圈裝置安裝部周邊，能不損害商品性地大幅度完成性能提高。通過(guò)在黑暗側(cè)使照明F數(shù)是最大那樣控制，能預(yù)料反差比的上升。
在上述實(shí)施例，在適用光圈自動(dòng)功能的場(chǎng)合，敘述了根據(jù)圖像信號(hào)的平均亮度信息控制光圈開(kāi)口和驅(qū)動(dòng)顯示板16的信號(hào)電平的場(chǎng)合，但也適用根據(jù)圖像信號(hào)的平均亮度信息僅控制光圈開(kāi)口的場(chǎng)合。在黑暗的場(chǎng)面全體輸出下降，得到高的反差比，在明亮的場(chǎng)面維持亮度。即使從明亮的場(chǎng)面變?yōu)楹诎档膱?chǎng)面，也能防止光圈急劇的亮度變化引起的圖像不適感等，得到印象好的圖像。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于，具有可變開(kāi)口的光圈裝置，以及根據(jù)形成畫(huà)面的輸入信號(hào)電平的狀態(tài)，控制所述光圈的開(kāi)閉的控制電路，所述控制電路進(jìn)行控制，以便在所述信號(hào)電平從黑暗電平向明亮電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合，所述光圈開(kāi)閉動(dòng)作的響應(yīng)不同。
2.如權(quán)利要求1記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路控制所述光圈裝置，以便所述信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合與從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合比較，所述光圈開(kāi)閉動(dòng)作的響應(yīng)迅速。
3.如權(quán)利要求2記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路，根據(jù)用所定的加權(quán)系數(shù)除第1值的變化量得到的第2值，設(shè)定所述光圈裝置的控制信號(hào)值，該第1值的變化量是用該檢測(cè)區(qū)域面積除所述畫(huà)面內(nèi)指定的檢測(cè)區(qū)域的信號(hào)電平總和得到的。
4.如權(quán)利要求3記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路，在所述信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合，用不同的所述加權(quán)系數(shù)進(jìn)行除算。
5.如權(quán)利要求3記載的顯示裝置，其特征在于，具有能指定所述檢測(cè)區(qū)域的寄存器，能使該檢測(cè)區(qū)域在所述檢測(cè)區(qū)域的水平方向和垂直方向的至少一個(gè)方向移動(dòng)，所述控制電路在接受向所述檢測(cè)區(qū)域的水平方向和垂直方向的至少一個(gè)方向的移動(dòng)量的指示時(shí)，算出根據(jù)接受指示的移動(dòng)量指定所述檢測(cè)區(qū)域的值，設(shè)定在所述寄存器內(nèi)。
6.如權(quán)利要求3記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路對(duì)所述第1值進(jìn)行配合輸入信號(hào)形態(tài)的修正處理。
7.一種顯示裝置，其特征在于，具有可變開(kāi)口的光圈裝置，根據(jù)形成畫(huà)面的輸入信號(hào)電平的狀態(tài)控制所述光圈開(kāi)閉的控制電路，以及能調(diào)整要顯示信號(hào)的增益的信號(hào)調(diào)整部，所述控制電路進(jìn)行控制，以便在所述信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合，使所述光圈開(kāi)閉動(dòng)作的響應(yīng)不同，而且對(duì)應(yīng)于所述光圈控制在所述信號(hào)調(diào)整部調(diào)整所述增益。
8.如權(quán)利要求7記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路控制所述光圈裝置，以便所述信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合與從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合比較，所述光圈開(kāi)閉動(dòng)作的響應(yīng)迅速。
9.如權(quán)利要求8記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路，根據(jù)用所定的加權(quán)系數(shù)除第1值的變化量得到的第2值，設(shè)定所述光圈裝置的控制信號(hào)值和所述增益的控制信號(hào)值，該第1值的變化量是用該檢測(cè)區(qū)域面積除所述畫(huà)面內(nèi)指定的檢測(cè)區(qū)域的信號(hào)電平總和得到的。
10.如權(quán)利要求9記載的顯示裝置，其特征在于，在根據(jù)所述第2值進(jìn)行所述光圈裝置和所述信號(hào)調(diào)整部增益的控制時(shí)，在所述光圈裝置的控制和所述信號(hào)調(diào)整部的增益控制中，使開(kāi)始控制的所述第1值為不同的值。
11.如權(quán)利要求9記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路，在所述信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合，用不同的所述加權(quán)系數(shù)進(jìn)行除算。
12.如權(quán)利要求9記載的顯示裝置，其特征在于，具有能指定所述檢測(cè)區(qū)域的寄存器，能使該檢測(cè)區(qū)域在所述檢測(cè)區(qū)域的水平方向和垂直方向的至少一個(gè)方向移動(dòng)，所述控制電路在接受向所述檢測(cè)區(qū)域的水平方向和垂直方向的至少一個(gè)方向的移動(dòng)量的指示時(shí)，算出根據(jù)接受指示的移動(dòng)量指定所述檢測(cè)區(qū)域的值，設(shè)定在所述寄存器內(nèi)。
13.如權(quán)利要求9記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路對(duì)所述第1值，進(jìn)行配合輸入信號(hào)形態(tài)的修正處理。
14.一種顯示裝置，其特征在于，具有根據(jù)輸入的圖像信號(hào)調(diào)制入射的照明光后出射的光調(diào)制部，使從所述光調(diào)制部出射的照明光對(duì)光軸同心圓狀開(kāi)閉，根據(jù)控制信號(hào)調(diào)整該照明光向所述光調(diào)制部的入射光量的可變開(kāi)口光圈裝置，檢測(cè)輸入圖像信號(hào)的平均信號(hào)電平的檢測(cè)部，能調(diào)整要顯示的所述圖像信號(hào)的增益的信號(hào)調(diào)整部，以及控制電路，該控制電路進(jìn)行控制，以便在所述信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合，使所述光圈的開(kāi)閉動(dòng)作響應(yīng)不同，而且對(duì)應(yīng)于所述光圈控制在所述信號(hào)調(diào)整部調(diào)整所述增益。
15.如權(quán)利要求14記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路控制所述光圈裝置，以便所述信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合與從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合比較，所述光圈開(kāi)閉動(dòng)作的響應(yīng)快。
16.如權(quán)利要求15記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路，根據(jù)用所定的加權(quán)系數(shù)除第1值的變化量得到的第2值，設(shè)定所述光圈裝置的控制信號(hào)值和所述增益的控制信號(hào)值，該第1值的變化量是用該檢測(cè)區(qū)域面積除所述畫(huà)面內(nèi)指定的檢測(cè)區(qū)域的信號(hào)電平總和得到的。
17.如權(quán)利要求16記載的顯示裝置，其特征在于，在根據(jù)所述第2值進(jìn)行所述光圈裝置和所述信號(hào)調(diào)整部增益的控制時(shí)，在所述光圈裝置的控制和所述信號(hào)調(diào)整部的增益控制中，使開(kāi)始控制的所述第1值是不同的值。
18.如權(quán)利要求16記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路，在所述信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合，用不同的所述加權(quán)系數(shù)進(jìn)行除算。
19.如權(quán)利要求16記載的顯示裝置，其特征在于，具有能指定所述檢測(cè)區(qū)域的寄存器，能使該檢測(cè)區(qū)域在所述檢測(cè)區(qū)域的水平方向和垂直方向的至少一個(gè)方向移動(dòng)，所述控制電路在接受向所述檢測(cè)區(qū)域的水平方向和垂直方向的至少一個(gè)方向的移動(dòng)量指示時(shí)，算出根據(jù)接受指示的移動(dòng)量指定所述檢測(cè)區(qū)域的值，設(shè)定在所述寄存器內(nèi)。
20.如權(quán)利要求16記載的顯示裝置，其特征在于，所述控制電路對(duì)所述第1值，進(jìn)行配合輸入信號(hào)形態(tài)的修正處理。
全文摘要
提供一種能得到在黑暗的場(chǎng)面反差緊閉、在明亮的場(chǎng)面維持亮度的印象好的圖像的顯示裝置。有CPU(18)，進(jìn)行控制，以便在信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合和從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合使光圈的開(kāi)閉動(dòng)作響應(yīng)不同，而且，對(duì)應(yīng)于光圈控制對(duì)信號(hào)調(diào)整部(14)調(diào)整增益。CPU(18)控制光圈裝置(17)，以便信號(hào)電平從黑暗的電平向明亮的電平變動(dòng)的場(chǎng)合與從明亮電平向黑暗電平變動(dòng)的場(chǎng)合比較，光圈開(kāi)閉動(dòng)作的響應(yīng)快。CPU(18)根據(jù)用所定的加權(quán)系數(shù)除第1值的變化量得到的第2值，設(shè)定光圈裝置的控制信號(hào)值和增益的控制信號(hào)值，該第1值的變化量是用指定的檢測(cè)區(qū)域面積除信號(hào)電平總和得到的。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1769960SQ20051012838
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
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