特許 7567388 液晶プロジェクターおよび液晶プロジェクターの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】液晶プロジェクターおよび液晶プロジェクターの制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20241008BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20241008BHJP

   H04N 9/31 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 Z

G03B21/00 E

H04N9/31

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020190759

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2022079893

(43)【公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-11-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】青木 透

(72)【発明者】

【氏名】若林 慎一

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 雅俊

(72)【発明者】

【氏名】外園 大悟

【審査官】川俣 郁子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１１８１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３３８９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００４２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２９７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２８１５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３９９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７１４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１３９０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２２４７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４７９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１０１８０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０６３８５５７５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ２１／００－２１／１０

２１／１２－２１／１３

２１／１３４－２１／３０

３３／００－３３／１６

Ｇ０９Ｇ３／００－３／０８

３／１２

３／１６－３／２６

３／３０

３／３４－５／４２

Ｈ０４Ｎ９／１２－９／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

変調画像を生成する液晶パネルと、
前記液晶パネルの温度を検出するセンサーと、
前記液晶パネルにより生成された変調画像の出射光路をシフトさせる光学シフト素子と
、
前記センサーで検出された温度に応じて、前記光学シフト素子におけるシフトの速度を
制御する制御回路と、
を含む液晶プロジェクター。

【請求項2】

前記制御回路は、
前記センサーで検出された温度が第１値よりも高い第２値である場合、
前記光学シフト素子における出射光路を、前記第１値である場合の速度よりも高い速度
でシフトさせる
請求項１に記載の液晶プロジェクター。

【請求項3】

第１色光の第１変調画像を生成する第１液晶パネルと、
前記第１色光の波長よりも短い第２色光の第２変調画像を生成する第２液晶パネルと、
前記第２色光の波長よりも短い第３色光の第３変調画像を生成する第３液晶パネルと、
前記第１変調画像、前記第２変調画像および前記第３変調画像を合成する合成部と、
前記合成部による合成像の出射光路をシフトさせる光学シフト素子と、
前記第２液晶パネルの温度を検出するセンサーと、
前記センサーで検出された温度に応じて、前記光学シフト素子におけるシフトの速度を
制御する制御回路と、
を含む液晶プロジェクター。

【請求項4】

第１色光の第１変調画像を生成する第１液晶パネルと、
前記第１色光の波長よりも短い第２色光の第２変調画像を生成する第２液晶パネルと、
前記第２色光の波長よりも短い第３色光の第３変調画像を生成する第３液晶パネルと、
前記第１変調画像、前記第２変調画像および前記第３変調画像を合成する合成部と、
前記合成部による合成像の出射光路をシフトさせる光学シフト素子と、
前記第２液晶パネルの温度を検出するセンサーと、
前記第１液晶パネル、前記第２液晶パネル、前記第３液晶パネルおよび前記光学シフト
素子を制御する制御回路と、
を含み、
前記制御回路は、
前記出射光路を、第１期間で第１位置にシフトさせ、前記第１期間の後の第２期間で第
２位置にシフトさせ、
前記第１期間で、前記第１液晶パネル、前記第２液晶パネルおよび前記第３液晶パネル
における一のパネル画素を、映像データで指定される第１表示画素の階調レベルのうち、
順に、前記第１色光の階調レベル、前記第２色光の階調レベルおよび前記第３色光の階調
レベルとし、
前記第２期間で、前記第１液晶パネル、前記第２液晶パネルおよび前記第３液晶パネル
における前記一のパネル画素を、前記映像データで指定される第２表示画素の階調レベル
のうち、順に、前記第１色光の階調レベル、前記第２色光の階調レベルおよび前記第３色
光の階調レベルとし、
前記センサーで検出された温度に応じて、前記第１位置から前記第２位置までシフトす
る速度を制御する、
液晶プロジェクター。

【請求項5】

液晶パネルと、光学シフト素子とを備えた液晶プロジェクターの制御方法であって、
前記液晶パネルに、変調画像を生成させ、
前記光学シフト素子に、前記液晶パネルの温度に応じて、前記液晶パネルにより生成さ
れた変調画像の出射光路をシフトさせる速度を変化させる
液晶プロジェクターの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶プロジェクターおよび液晶プロジェクターの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶プロジェクターでは、画像の解像度を擬似的に高めるために、スクリーン等への投写される画素の位置を、シフトデバイスによってシフトさせる技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この技術によって、液晶パネルの解像度よりも高い解像度が投写されているかのようにユーザーに視認させることができる。シフトデバイスは、光学シフト素子であり、光軸シフト素子とも呼ばれる。
光学シフト素子によって投写される画素の位置をシフトさせる技術において、シフトさせる期間に画像を表示させないようにすると、画像の明るさが低下するので、当該シフトの期間に移動期間用の画像を表示させる技術が提案されている（例えば特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０４－０６３３３２号公報

【文献】特開２０１８－１２８４８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、シフトの期間に移動期間用の画像を表示させる技術では、液晶プロジェクターの使用条件が変化した場合に、投写される画像の品位の低下が発生する、という点が指摘された。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る液晶プロジェクターは、変調画像を生成する液晶パネルと、前記液晶パネルの温度を検出するセンサーと、前記液晶パネルにより生成された変調画像の出射光路をシフトさせる光学シフト素子と、前記センサーで検出された温度に応じて、前記光学シフト素子におけるシフトの速度を制御する制御回路と、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態に係る液晶プロジェクターの光学的な構成を示す図である。

【図2】液晶プロジェクターの電気的な構成を示すブロック図である。

【図3】フレームおよびサブフレームの関係を示す図である。

【図4】表示画素とパネル画素との関係等を示す図である。

【図5】パネル画素で表現される表示画素と投写位置との関係を示す図である。

【図6】液晶パネルの構成を示す図である。

【図7】液晶パネルにおける画素回路の構成を示す図である。

【図8】液晶パネルにおける走査線の選択推移等を示す図である。

【図9】液晶素子の光学応答と光学シフト素子によるシフト動作との説明図である。

【図10】光学シフト素子の設定処理を示すフローチャートである。

【図11】液晶素子の光学応答と光学シフト素子によるシフト動作との説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている。このため、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

【0008】

図１は、実施形態に係る液晶プロジェクター１の光学的な構成を示す図である。図１には、画像が投写されるスクリーンＳcrも示され、スクリーンＳcrの投写面の左右方向は、紙面の手前方向あるいは奥行方向であり、投写面の上下方向は、紙面の上下方向である。図に示されるように、液晶プロジェクター１は、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂを含む三板式である。液晶プロジェクター１の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられる。ランプユニット２１０２から出射された光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３原色に分離される。このうち、Ｒの光は液晶パネル１００Ｒに、Ｇの光は液晶パネル１００Ｇに、Ｂの光は液晶パネル１００Ｂに、それぞれ入射する。また、ランプユニット２１０２は、ＬＤ光源、ＬＥＤ光源及び蛍光発光体を含み、白色光を出射してもよい。Ｒの光、Ｇの光およびＢの光は、それぞれ、赤色光、緑色光および青色光に対応し、周知のとおり、青色光の波長は緑色光の波長より短く、緑色光の波長は赤色光の波長より短い。
なお、Ｂの光路は、他のＲおよびＧと比較して長い。したがって、Ｂの光は、光路での損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して液晶パネル１００Ｂに導かれる。

【0009】

液晶パネル１００Ｒは、後述するようにマトリクス状に配列する画素回路を有する。上記画素回路に含まれる液晶素子から出射される光の透過率が、Ｒに対応するデータ信号に基づいて制御される。すなわち、液晶パネル１００Ｒでは、液晶素子からの出射光が画像の最小単位として機能とする。このような制御によって液晶パネル１００Ｒは、Ｒに対応するデータ信号に基づいてＲの変調画像（透過像）を生成する。同様に、液晶パネル１００Ｇは、Ｇに対応するデータ信号に基づいてＧの変調画像を生成し、液晶パネル１００Ｂは、Ｂに対応するデータ信号に基づいてＢの変調画像を生成する。Ｒの変調画像、Ｇの変調画像およびＢの変調画像は、それぞれ、第１変調画像、第２変調画像および第３変調画像に対応する。
液晶パネル１００Ｇには、使用条件を検出するセンサー２４０が設けられる。本実施形態では、センサー２４０は、当該液晶パネル１００Ｇの温度を検出し、検出信号Ｔｓとして出力する。

【0010】

液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂによってそれぞれ生成された各色の変調画像は、ダイクロイックプリズム２１１２に三方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム２１１２において、ＲおよびＢの光は９０度に屈折する一方、Ｇの光は直進する。したがって、ダイクロイックプリズム２１１２が各色の変調画像を合成する。ダイクロイックプリズム２１１２により合成された変調画像は光学シフト素子２３０を介して投写レンズ２１１４に入射する。光学シフト素子２３０は、ダイクロイックプリズム２１１２からの出射光路をシフトさせる。詳細には、光学シフト素子２３０は、スクリーンＳcrに投写される画像を、投写面に左右方向と上下方向とにわたってシフト可能となっている。左右方向と上下方向は、それぞれ、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの横方向と縦方向に対応する。 投写レンズ２１１４は、光学シフト素子２３０および投写レンズ２１１４を順に介した合成像を、スクリーンＳcrに拡大して投写する。

【0011】

説明の便宜のため、スクリーンＳcrに投写される画素と、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂによる画素とを区別するために、スクリーンＳcrに投写される画素を投写画素と表記し、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの画素をパネル画素と表記する。また、光学シフト素子２３０を介した投写画素の位置を、単に投写位置と表記する。
なお、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂによる変調画像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投写されるのに対し、液晶パネル１００Ｇによる変調画像はダイクロイックプリズム２１１２を直進して投写される。したがって、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｂによる各変調画像は、液晶パネル１００Ｇの変調画像に対して左右反転の関係にある。

【0012】

図２は、液晶プロジェクター１の電気的な構成を示すブロック図である。図に示されるように、液晶プロジェクター１は、上述した液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ、光学シフト素子２３０およびセンサー２４０のほか、制御回路２０を含む。

【0013】

制御回路２０には、映像データＶid-inが、図示省略されたホスト装置等の上位装置から同期信号Ｓyncに同期してシリアルで供給される。映像データＶid-inは、液晶プロジェクター１に表示させる画像を示すデータであり、詳細には、当該画像の画素における階調レベルを、例えばＲＧＢ毎に８ビットで指定する。説明の便宜上、映像データＶid-inで示される画像の画素を、表示画素と表記する。
同期信号Ｓyncには、映像データＶid-inにおける垂直走査の開始を指示する垂直同期信号や、水平走査の開始を指示する水平同期信号、および、映像データＶid-inの１画素分のタイミングを示すクロック信号が含まれる。

【0014】

本実施形態において、スクリーンＳcrに投写されるカラー画像は、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの各変調画像を合成することで表現される。したがって、カラー画像の最小単位である画素は、液晶パネル１００Ｒによる赤のパネル画素、液晶パネル１００Ｇによる緑のパネル画素、および、液晶パネル１００Ｂによる青のパネル画素に分けることができる。なお、赤のパネル画素、緑のパネル画素および青のパネル画素は、厳密にいえば、副画素と表記すべきであるが、本説明では、上述したようにパネル画素と表記する。

【0015】

液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｇについては、入射する光の色、すなわち波長だけが異なり、基本的な構造は共通である。そこで、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｇについて、色を特定して説明する必要がない場合には、符号を１００とする。

【0016】

制御回路２０は、表示制御回路２１、映像処理回路２２を含む。
本実施形態において、映像データＶid-inで指定される表示画素の配列は、液晶パネル１００におけるパネル画素の配列と比較して、例えば縦方向で２倍、横方向で２倍となっている。この場合、液晶パネル１００の解像度の４倍の解像度の情報を含む映像データＶid-inが上位装置から入力される。
このため、本実施形態では、パネル画素の解像度よりも高い解像度で投写画素を視認させるために、投写位置が光学シフト素子２３０によってシフトされる。詳細には、映像データＶidによって１フレームの画像を表示する場合、当該１フレームを表示するための期間を４つのサブフレームとし、サブフレーム毎に投写位置がシフトされる。このようなシフトによって、１つのパネル画素が、１フレーム（４サブフレーム）で、４つの表示画素が表示されているかのように視認される。

【0017】

表示制御回路２１および映像処理回路２２の説明の前に、液晶パネル１００における１つのパネル画素によって、映像データＶid-inで指定される４つの表示画素を表現するための具体的な手法について説明する。

【0018】

図３は、本実施形態におけるフレームとサブサブフレームとの関係を説明するための図である。この図に示されるように、本実施形態では、１つのフレームＦは、４つのサブフレームに分割される。なお、フレームＦにおける４つのサブフレームを便宜的に区別するために、符号が、時間の順にｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４と付与されている。
なお、フレームＦの期間長は、同期信号Ｓyncに含まれる垂直同期信号の周波数が６０Ｈｚである場合、１周期の１６．７ミリ秒である。この場合、サブフレームｆ１～ｆ４の期間長は、それぞれ４．１７ミリ秒になる。

【0019】

次に、映像データＶid-inで階調レベルが指定される表示画素と、液晶パネル１００によるパネル画素と、光学シフト素子２３０による投写位置と、の関係について説明する。なお、光学シフト素子２３０については、上述したようにダイクロイックプリズム２１１２からの投写方向をシフトさせるが、便宜的に当該シフト量については、スクリーンＳcrにおける投写画素（パネル画素）の大きさに換算する。

【0020】

図４における左欄は、映像データＶidで示される表示画像のうち、一部だけを抜き出して示す図である。また、図４における右欄は、パネル画素のうち、当該左欄における表示画素の配列に対応した配列を抜き出して示す図である。

【0021】

図４における映像データＶidの表示画素の配列では、画素を区別するために、便宜的に符号として１行目にＡ１～Ａ６が、２行目にＢ１～Ｂ６が、３行目にＣ１～Ｃ６が、４行目にＤ１～Ｄ６が、５行目にＥ１～Ｅ６が、６行目にＦ１～Ｆ６が、それぞれ付与されている。
図４におけるパネル画素の配列では、画素を区別するために、便宜的に符号として１行目にａ１～ａ３が、２行目にｂ１～ｂ３が、３行目にｃ１～ｃ３が、それぞれ付与されている。図４は、映像データＶidで示される表示画素の配列では、太線枠で示される２×２の計４つの表示画素が１つのパネル画素で表現可能であることを示している。

【0022】

図５は、液晶プロジェクター１において、液晶パネル１００のパネル画素が、映像データＶid-inで示される表示画素を、どの投写位置で表示されるのかを示す図である。詳細には、図５は、図４におけるパネル画素の９個が、図４の表示画素のうち、どの画素を、サブフレームｆ１～ｆ４においてどの投写位置で表示するのかを示す図である。図５の１段目は、サブフレームｆ１で、例えば、パネル画素ａ１は、表示画素Ａ１に対応した情報を表示し、第１投写位置に投写することを示す。図５の２段目は、次に続くサブフレームｆ２で、例えば、パネル画素ａ１は、表示画素Ａ２に対応した情報を表示し、第２投写位置に投写することを示す。図５の３段目は、次に続くサブフレームｆ３で、例えば、パネル画素ａ１は、表示画素Ｂ２に対応した情報を表示し、第３投写位置に投写することを示す。図５の４段目は、次に続くサブフレームｆ４で、例えば、パネル画素ａ１は、表示画素Ｂ１に対応した情報を表示し、第４投写位置に投写することを示す。これにより、１つのフレームで、パネル画素ａ１を用いて、表示画素Ａ１、Ａ２、Ｂ２、Ｂ１に基づく高解像の画像を表示できる。本実施形態では、表示画素Ａ１、表示画素Ａ２、表示画素Ｂ２および表示画素のＢ１は、それぞれ、第１表示画素、第２表示画素、第３表示画素および第４表示画素に対応する。また、サブフレームｆ１、サブフレームｆ２、サブフレームｆ３およびサブフレームｆ４は、それぞれ、第１期間、第２期間、第３期間および第４期間に対応する。また、第１投写位置、第２投写位置、第３投写位置および第４投写位置は、それぞれ、合成像の出射光路が第１位置、第２位置、第３位置および第４位置に対応した投写位置である。

【0023】

便宜上、光学シフト素子２３０による投写位置を説明する際の基準を、フレームＦのサブフレームｆ１における投写位置（Ａ）とする。
サブフレームｆ１において、パネル画素ａ１～ａ３、ｂ１～ｂ３、ｃ１～ｃ３は、順に表示画素Ａ１、Ａ３、Ａ５、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｅ１、Ｅ３およびＥ５を表示する。
ここで例えばパネル画素ａ１が表示画素Ａ１を表現するとは、液晶パネル１００Ｒのパネル画素ａ１は、映像データＶid-inで示される表示画素Ａ１のうち、Ｒ成分の階調レベルに相当する透過率となり、液晶パネル１００Ｇのパネル画素ａ１は、映像データＶid-inで示される表示画素Ａ１のうち、Ｇ成分の階調レベルに相当する透過率となり、液晶パネル１００Ｂのパネル画素ａ１は、映像データＶid-inで示される表示画素Ａ１のうち、Ｂ成分の階調レベルに相当する透過率となる、という意味である。

【0024】

次のサブフレームｆ２において、光学シフト素子２３０は、破線で示されるサブフレームｆ１での投写位置（Ａ）から、図において右（Right）方向にパネル画素で０．５画素分シフトさせた投写位置（Ｂ）とする。また、サブフレームｆ２では、パネル画素ａ１～ａ３、ｂ１～ｂ３、ｃ１～ｃ３は、順に表示画素Ａ２、Ａ４、Ａ６、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６、Ｅ２、Ｅ４およびＥ６を表示する。

【0025】

サブフレームｆ３において、光学シフト素子２３０は、破線で示されるサブフレームｆ２での投写位置（Ｂ）から、図において下（Down）方向にパネル画素でみて０．５画素分シフトさせた投写位置（Ｃ）とする。また、サブフレームｆ３では、パネル画素ａ１～ａ３、ｂ１～ｂ３、ｃ１～ｃ３は、順に表示画素Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６、Ｆ２、Ｆ４およびＦ６を表示する。

【0026】

そして、サブフレームｆ４において、光学シフト素子２３０は、破線で示されるサブフレームｆ３での投写位置（Ｃ）から、図において左（Left）方向にパネル画素でみて０．５画素分シフトさせた投写位置（Ｄ）とする。また、サブフレームｆ４では、パネル画素ａ１～ａ３、ｂ１～ｂ３、ｃ１～ｃ３は、順に表示画素Ｂ１、Ｂ３、Ｂ５、Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｆ１、Ｆ３およびＦ５を表示する。
サブフレームｆ４の後、光学シフト素子２３０は、破線で示されるサブフレームｆ４の投写位置（Ｄ）から、図において上（Up）方向にパネル画素でみて０．５画素分にシフトさせてサブフレームｆ１における投写位置（Ａ）に戻す。

【0027】

再び説明を図２に戻すと、表示制御回路２１は、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの走査をサブフレーム毎に制御するための制御信号Ｃtrを生成する。表示制御回路２１は、サブフレーム毎に光学シフト素子２３０による投写位置を制御するための制御信号Ｌacを出力する。

【0028】

なお、表示制御回路２１は、制御信号Ｌacの出力に際し、後述するようにセンサー２４０で検出された温度を反映させる。制御信号Ｌacには、スクリーンＳcrにおいて投写位置を上下方向にシフトさせる制御信号Ｌac_Ｙと、左右方向にシフトさせる制御信号Ｌac_Ｘとが含まれる。具体的には、光学シフト素子２３０による投写位置のうち、上下方向が制御信号Ｌac_Ｙの電圧で指定され、左右方向が制御信号Ｌac_Ｘの電圧で指定される。

【0029】

より具体的には、光学シフト素子２３０は、制御信号Ｌac_Ｙの電圧が最高値であれば、投写位置を（Ａ）または（Ｂ）とし、最低値であれば、投写位置を（Ｃ）または（Ｄ）とする。光学シフト素子２３０は、制御信号Ｌac_Ｙの電圧が最高値から最低値までであれば、当該電圧に応じて、投写位置（Ａ）または（Ｂ）から投写位置（Ｃ）または（Ｄ）までの間の位置とさせる。
すなわち、投写面における上下方向の投写位置は、制御信号Ｌac_Ｙの電圧が一定であれば、移動せずに固定となり、制御信号Ｌac_Ｙの電圧が変化すれば、当該電圧変化の傾きに応じた速度でシフトする。

【0030】

また、光学シフト素子２３０は、制御信号Ｌac_Ｘの電圧が最高値であれば、投写位置を（Ａ）または（Ｄ）とし、最低値であれば、投写位置を（Ｂ）または（Ｃ）とする。光学シフト素子２３０は、制御信号Ｌac_Ｘの電圧が最高値から最低値までであれば、当該電圧に応じて、投写位置（Ａ）または（Ｄ）から投写位置（Ｂ）または（Ｃ）までの間の位置とさせる。
すなわち、投写面における左右方向の投写位置は、制御信号Ｌac_Ｘの電圧が一定であれば、移動せずに固定となり、制御信号Ｌac_Ｘの電圧が変化すれば、当該電圧変化の傾きに応じた速度でシフトする。

【0031】

映像処理回路２２は、映像データＶid-inを一旦蓄積し、蓄積した映像データＶid-inのうち、サブフレームで表示すべき画素に対応する映像データを読み出し、読み出した映像データをアナログ信号に変換して、データ信号Ｖid-R、Ｖid-GおよびＶid-Bとして出力する。このうち、データ信号Ｖid-Rは、映像データＶid-inのうち、Ｒの成分を変換した信号であり、液晶パネル１００Ｒに供給される。同様に、データ信号Ｖid-Gは、映像データＶid-inのうち、Ｇの成分を変換した信号であり、液晶パネル１００Ｇに供給される。データ信号Ｖid-Bは、映像データＶid-inのうち、Ｂの成分を変換した信号であり、液晶パネル１００Ｂに供給される。

【0032】

次に、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｇについて、色を特定しないで一般的に説明する。

【0033】

図６は、液晶パネル１００の電気的な構成を示すブロック図である。液晶パネル１００には、表示領域１０の周縁に、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０が設けられる。

【0034】

液晶パネル１００の表示領域１０においては、画素回路１１０がマトリクス状に配列する。詳細には、表示領域１０において、複数本の走査線１２が図において横方向に延在して設けられ、また、複数本のデータ線１４が図において縦方向に延在し、かつ、走査線１２と互いに電気的な絶縁を保って設けられる。そして、複数本の走査線１２と複数本のデータ線１４との交差に対応して画素回路１１０がマトリクス状に設けられる。

【0035】

走査線１２の本数をｍとし、データ線１４の本数をｎとした場合、画素回路１１０は、縦ｍ行×横ｎ列でマトリクス状に配列する。ｍ、ｎは、いずれも２以上の整数である。走査線１２と画素回路１１０とにおいて、マトリクスの行を区別するために、図において上から順に１、２、３、…、ｍ行と呼ぶ場合がある。同様にデータ線１４および画素回路１１０において、マトリクスの列を区別するために、図において左から順に１、２、３、…、ｎ列と呼ぶ場合がある。

【0036】

走査線駆動回路１３０は、表示制御回路２１による制御にしたがって、走査線１２を例えば１、２、３、…、ｍ行目という順番で１本ずつ選択し、選択した走査線１２への走査信号をＨレベルとする。なお、走査線駆動回路１３０は、選択した走査線１２以外の走査線１２への走査信号をＬレベルとする。
データ線駆動回路１４０は、映像処理回路２２から供給されたデータ信号を、表示制御回路２１による制御にしたがって１行分ラッチし、走査線１２への走査信号がＨレベルとなった期間に当該走査線１２に位置する画素回路１１０に、データ線１４を介して出力する。

【0037】

図７は、隣り合う２本の走査線１２と、隣り合う２本のデータ線１４との交差に対応する２行２列の計４個の、画素回路１１０の等価回路を示す図である。
図に示されるように、画素回路１１０は、トランジスター１１６と液晶素子１２０とを含む。トランジスター１１６は、例えばｎチャネル型の薄膜トランジスターである。画素回路１１０において、トランジスター１１６のゲートノードは、走査線１２に接続される一方、そのソースノードはデータ線１４に接続され、そのドレインノードは、平面視で略正方形の画素電極１１８に接続される。

【0038】

画素電極１１８に対向するようにコモン電極１０８が全画素回路に対して共通に設けられる。コモン電極１０８には電圧ＬＣcomが印加される。そして、画素電極１１８とコモン電極１０８との間には液晶１０５が挟持される。したがって、画素回路１１０毎に、画素電極１１８およびコモン電極１０８によって液晶１０５を挟持した液晶素子１２０が構成される。
なお、液晶素子１２０に対して並列に蓄積容量が設けられることもあるが、本件では重要ではないので省略されている。

【0039】

走査信号がＨレベルとなった走査線１２では、当該走査線１２に対応して設けられる画素回路１１０のトランジスター１１６がオンする。トランジスター１１６のオンにより、データ線１４と画素電極１１８とが電気的に接続された状態となるので、データ線１４に供給されたデータ信号が、オンしたトランジスター１１６を介して画素電極１１８に到達する。走査線１２がＬレベルになると、トランジスター１１６はオフになるが、画素電極１１８に到達したデータ信号の電圧は、液晶素子１２０の容量性によって保持される。

【0040】

周知のように、液晶素子１２０では、画素電極１１８およびコモン電極１０８によって生じる電界に応じて液晶分子の配向が変化する。したがって、液晶素子１２０は、印加された電圧の実効値に応じた透過率となる。なお、本実施形態では、液晶素子１２０は、印加電圧が高くなるにつれて、透過率が高くなるノーマリーブラックモードである。

【0041】

液晶素子１２０の画素電極１１８にデータ信号を供給する動作が、１サブフレームの期間において、１、２、３、…、ｍ行目という順番で実行されることによって、ｍ行ｎ列で配列する画素回路１１０の液晶素子１２０の各々にデータ信号に応じた電圧が保持される。このような電圧の保持によって各液晶素子１２０が目的とする透過率となり、ｍ行ｎ列で配列する液晶素子１２０によって、対応する色の変調画像が生成される。

【0042】

図８は、走査線１２の選択推移、液晶素子１２０の光学応答、および、光学シフト素子２３０による投写位置の関係の一例を示す図である。

【0043】

なお、図８において走査線１２の選択推移では、走査線１２の１行目からｍ行目までを縦軸にとり、経過時間を横軸とったときに、選択される走査線１２が時間的にどうように移行するかが示される。走査線１２が選択される状態を黒の太線で示したとき、走査線１２はサブフレームｆ１～ｆ４の各期間において１行ずつ排他的に選択される。この選択の順序は、上述したように１、２、３、…、ｍ行目である。
あるサブフレームにおいて、ある走査線１２が選択されたとき、あるデータ線１４には、次のようなデータ信号が供給される。詳細には、あるデータ線１４には、当該パネル画素に対応した４つの表示画素のうち、当該サブフレームに対応した位置の表示画素の映像データＶin-inを、アナログに変換したデータ信号が供給される。

【0044】

液晶素子１２０の光学応答は、ここでは説明を簡略化するために、すべてのパネル画素を、サブフレームｆ１、ｆ３において最高の階調レベルに相当するデータ信号を印加し、サブフレームｆ２、ｆ４において最低の階調レベルに相当するデータ信号を印加した場合について説明する。なお、ここでは代表して１行目、ｍ行目、そして中間の（ｍ／２）行目に位置する液晶素子１２０の光学応答を示している。

【0045】

周知のように、液晶素子１２０の光学応答、すなわち液晶素子１２０の印加電圧に対する透過率の変化特性は、時間的な遅れを伴って緩慢に変化する。例えば、図８において、１行目の走査線１２に位置する液晶素子１２０の透過率は、１行目の走査線１２がＨレベルとなるタイミングｔ１において最高の階調レベルに相当するデータ信号が当該液晶素子１２０の画素電極１１８に印加されても、直ちに１００％とはならず、時間遅れを伴った積分波形のように徐々に上昇する。なお、液晶素子１２０の印加電圧は、画素電極１１８に印加された電圧とコモン電極１０８に印加された電圧との差である。

【0046】

液晶素子１２０の画素電極１１８にデータ信号の電圧が印加されるタイミングは、図に示されるように、当該液晶素子１２０に対応する走査線１２の行が小さいほど早く、行が大きいほど遅い。第１行から第ｍ行に向かって走査が行われるため、すべてのパネル画素を同じ透過率に書き換える場合であっても、各行において透過率が異なる状況が発生する。なお、この場合に、各サブフレームに対応する投写位置でユーザーに視認させるべき投写画素の透過率は０％または１００％の状態である。

【0047】

そこで、光学シフト素子２３０は、例えば中間の（ｍ／２）行目における実際の透過率が目的とする値に近くなる期間で、当該サブフレームの投写位置となるように制御され、他の期間では、投写位置を移動するように制御される。詳細には、例えばサブフレームｆ１において最高の階調レベルに相当するデータ信号が印加された場合、中間の（ｍ／２）行目における液晶素子１２０の透過率が目的の１００％と同視できる値となるタイミングｔ２１からｔ２２までの期間で、光学シフト素子２３０が、投写位置（Ａ）に固定される。なお、ｔ２２は、次のサブフレームｆ２において（ｍ／２）行目の走査線１２がＨレベルとなるタイミング、すなわち、透過率が目的の１００％を維持する期間の終期のタイミングである。
同様に、例えばサブフレームｆ２において最低の階調レベルに相当するデータ信号が印加された場合、（ｍ／２）行目における液晶素子１２０の透過率が目的の０％と同視できる値となるタイミングｔ２３からｔ２４までの期間で、光学シフト素子２３０が、投写位置（Ｂ）に固定される。なお、ｔ２４は、サブフレームｆ３において（ｍ／２）行目の走査線１２がＨレベルとなるタイミング、すなわち、透過率が目的の０％を維持する期間の終期のタイミングである。
また、タイミングｔ２５からｔ２６までの期間で、光学シフト素子２３０が、サブフレームの投写位置（Ｃ）に固定される。また、タイミングｔ２７から次のフレームのｔ２０までの期間で、光学シフト素子２３０が、投写位置（Ｄ）に固定される。

【0048】

なお、タイミングｔ２２からｔ２３までは、光学シフト素子２３０は、投写位置（Ａ）から投写位置（Ｂ）までシフトするように制御される。同様に、光学シフト素子２３０は、タイミングｔ２４からｔ２５までは投写位置（Ｂ）から投写位置（Ｃ）までシフトするように制御され、タイミングｔ２６からｔ２７までは投写位置（Ｃ）から投写位置（Ｄ）までシフトするように制御され、タイミングｔ２０からｔ２１までは投写位置（Ｄ）から投写位置（Ａ）までシフトするように制御される。

【0049】

図９は、光学シフト素子２３０による投写位置と、制御信号Ｌac_Ｙ、Ｌac_Ｘとの関係を示す図である。
詳細には、制御信号Ｌac_Ｙの電圧は、タイミングｔ２０からｔ２１までの期間において最低値から最高値まで上昇し、タイミングｔ２４まで最高値を維持し、タイミングｔ２４からｔ２５までの期間において最高値から最低値まで低下し、次のフレームのタイミングｔ２０まで最低値を維持する。
また、制御信号Ｌac_Ｘの電圧は、タイミングｔ２２からｔ２３までの期間で最高値から最低値まで低下し、タイミングｔ２６まで最低値を維持し、タイミングｔ２６からｔ２７までの期間で最低値から最高値まで上昇し、次フレームのタイミングｔ２２まで最高値を維持する。

【0050】

なお、中間の（ｍ／２）行目における液晶素子１２０の透過率が目的値となるように、光学シフト素子２３０の投写位置を制御する場合、他の行については、特に１行目とｍ行目とについては、目的値から乖離した透過率の状態で投写位置が固定されるが、表示領域１０の中心から離れているので、表示品位の低下として視認されにくい。

【0051】

ところで、液晶プロジェクター１において、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂでは、直視パネルと比較して、極めて高い光束の光が入射するので、温度変化が著しい。具体的には、液晶素子１２０では、温度が高くなるにつれて、電気的な変化にする光学応答が速くなる。
したがって、光学シフト素子２３０のシフト動作を、液晶素子１２０の光学応答に追従させないと、所定の投写位置に、目的とする透過率に至っていない投写画素が視認されることになり、解像度を擬似的に高める効果が低下する。
そこで、本実施形態では、センサー２４０によって液晶パネル１００Ｇの温度を検出し、当該検出した温度に基づいて光学シフト素子２３０によるシフト動作を制御することした。具体的には、温度が高い程、投写位置を固定する時間を長くし、投写位置をシフトさせる期間を短くするように制御する。

【0052】

なお、本実施形態において、センサー２４０によって、Ｇの光が入射する液晶パネル１００Ｇの温度を検出する理由は、一般に、緑の視認性が赤および青と比較して高いためである。具体的には、液晶パネル１００Ｇによる変調画像が目的とする投写位置で視認されないと、その影響が大きくなり、表示品位の低下につながりやすいためである。センサー２４０の個数が増えるが、センサー２４０を液晶パネル１００Ｒまたは／および液晶パネル１００Ｂに設けてもよい。

【0053】

図１０は、光学シフト素子２３０の制御するにあたって、投写位置の固定期間およびシフト期間の設定処理を示すフローチャートである。
まず、表示制御回路２１は、センサー２４０による検出信号Ｔｓから液晶パネル１００Ｇの温度を取得する（ステップＳ１１）。例えば、センサー２４０が抵抗素子であれば、当該抵抗値が温度に応じて変化するので、表示制御回路２１は、検出信号Ｔｓで示される抵抗値を変換して、液晶パネル１００Ｇの温度を取得する。

【0054】

次に、表示制御回路２１は、取得した温度に対応した制御信号Ｌacの傾きに取得する（ステップＳ１２）。例えば表示制御回路２１は、温度と傾きの大きさとの関係を予め対応付けて記憶するルックアップテーブルを有し、取得した温度を、当該ルックアップテーブルを参照して傾きの大きさに変換する。ルックアップテーブルでは、温度を第１値、第２値等として記憶し、例えば、第２値は、第１値より高い温度に対応する
表示制御回路２１は、取得した傾きの大きさを制御信号Ｌac_ＸおよびＬac_Ｘに適用する（ステップＳ１３）。具体的には、表示制御回路２１は、制御信号Ｌac_Ｙがタイミングｔ２０で立ち上がる際の傾き、タイミングｔ２４で立ち下がる際の傾き、制御信号Ｌac_Ｘがタイミングｔ２２で立ち下がる際の傾き、および、タイミングｔ２６で立ち上がる際の傾きの４つを、ステップＳ１２において取得した傾きの大きさに変更する。
そして、傾きの大きさを変更後、表示制御回路２１は、この設定処理において所定の時間、例えば５分間だけ待機する（ステップＳ１４）。

【0055】

待機後、表示制御回路２１は、処理手順をステップＳ１１に戻す。したがって、ステップＳ１１～Ｓ１４の設定処理は、上記所定の時間間隔毎に繰り返して実行される。

【0056】

液晶パネル１００Ｇの温度が上昇した場合、液晶素子１２０の光学応答は、図１１に示されるように、タイミングｔ２０、ｔ２２、ｔ２４、ｔ２６を起点として早まる。なお、図１１の光学応答における破線は、図９の光学応答、すなわち温度が相対的に低い場合の光学応答を示す。
本実施形態によれば、液晶パネル１００Ｇの温度が上昇した場合、タイミングｔ２０、ｔ２２、ｔ２４、ｔ２６を始期とするシフト期間が短くなり、その分、投写位置（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に固定される期間が長く確保される。なお、図１１の投写位置における破線は、図９の投写位置、すなわち温度が低い場合の投写位置を示す。
また例えば電源投入直後のように、液晶パネル１００Ｇの温度が比較的低い場合、タイミングｔ２０、ｔ２２、ｔ２４、ｔ２６を始期とするシフト期間が長くなるので、目的とする透過率となっていない状態で投写位置（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に固定されることが抑えられる。

【0057】

このように、本実施形態によれば、液晶パネル１００Ｇの温度に応じて、投写位置の固定期間およびシフト期間が制御されるので、表示品位の低下を抑えることができる。
また、本実施形態において、シフト期間は、液晶素子１２０の透過率が目的とする値に変化する期間であるから、移動用の専用画像を挿入する構成と比較して、明るさが低下することがないし、移動用の専用画像を挿入する構成も不要である。

【0058】

実施形態に係る液晶プロジェクター１では、実施形態に限られるものではなく、以下に述べる各種の変形が可能である。また、実施形態および各変形例を適宜組み合わせてもよい。

【0059】

実施形態では、ノーマリーブラックモードで説明したが、ノーマリーホワイトモードとしてもよい。また、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを透過型としたが、反射型としてもよい。液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを反射型とする場合、透過率を反射率に読み替えればよい。

【0060】

液晶プロジェクター１は、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを含む三板式としたが、例えばＧとＲとの間にＹ（イエロー）を追加して四板式として、色再現性を高めてもよい。また、カラー画像でなく、濃淡のみのモノクロ画像を表示する単板式にも適用可能である。

【0061】

センサー２４０は液晶パネル１００Ｇとは別体ではなく、液晶パネル１００Ｇに検出用配線を形成し、当該検出用配線の抵抗が温度によって変化する内蔵型でもよい。また、センサー２４０としては、液晶パネル１００Ｇとは別体のセンサーを、液晶パネル１００Ｇに接触させて用いてもよいし、液晶パネル１００Ｇとは非接触で、表示領域１０における温度と相関性の高い部位の温度を検出してもよい。また、センサー２４０は、液晶応答に影響を与える使用条件を検出するものであればよく、セルギャップセンサー、歪センサー等でもよい。

【0062】

実施形態において、光学シフト素子２３０は、投写面に上下方向および左右方向の２軸でシフトする構成としたが、例えば上下方向、左右方向または斜め方向の１軸でシフトする構成としてもよい。

【0063】

以上に説明した実施形態および変形例（以下、実施形態等と表記する）から、例えば以下の態様が把握される。

【0064】

ひとつの態様（態様１）に係る液晶プロジェクターは、変調画像を生成する液晶パネルと、前記液晶パネルの温度を検出するセンサーと、前記液晶パネルにより生成された変調画像の出射光路をシフトさせる光学シフト素子と、前記センサーで検出された温度に応じて、前記光学シフト素子におけるシフトの速度を制御する制御回路と、を含む。
この態様によれば、温度によって液晶パネルの光学応答が変化しても、検出された温度に応じて光学シフト素子によるシフトの速度が変化するので、目的値とは異なる透過率または反射率が投写位置で視認されることによる表示品位の低下を抑えることができる。

【0065】

態様１の具体的な態様（態様２）では、前記制御回路は、前記センサーで検出された温度が第１値よりも高い第２値である場合、前記光学シフト素子における出射光路を、前記第１値である場合の速度よりも高い速度でシフトさせる。
この態様によれば、温度が高くなって、光学応答が速くなれば、当該光学応答に合わせてシフトの速度も速くなる。

【0066】

別の態様（態様３）に係る液晶プロジェクターは、第１色光の第１変調画像を生成する第１液晶パネルと、前記第１色光の波長よりも短い第２色光の第２変調画像を生成する第２液晶パネルと、前記第２色光の波長よりも短い第３色光の第３変調画像を生成する第３液晶パネルと、前記第１変調画像、前記第２変調画像および前記第３変調画像を合成する合成部と、前記合成部による合成像の出射光路をシフトさせる光学シフト素子と、前記第２液晶パネルの温度を検出するセンサーと、前記センサーで検出された温度に応じて、前記光学シフト素子におけるシフトの速度を制御する制御回路と、を含む。
この異様によれば、カラー画像を投写する液晶プロジェクターにおいて、目的値とは異なる透過率または反射率が投写位置で視認されることによる表示品位の低下を抑えることができる。なお、赤色光が第１色光の一例であり、緑色光が第２色光の一例であり、青色光が第３色光の一例である。また、液晶パネル１００Ｒが第１液晶パネルの一例であり、液晶パネル１００Ｇが第２液晶パネルの一例であり、液晶パネル１００Ｂが第３液晶パネルの一例である。

【0067】

さらに別の態様（態様４）に係る液晶プロジェクターは、第１色光の第１変調画像を生成する第１液晶パネルと、前記第１色光の波長よりも短い第２色光の第２変調画像を生成する第２液晶パネルと、前記第２色光の波長よりも短い第３色光の第３変調画像を生成する第３液晶パネルと、前記第１変調画像、前記第２変調画像および前記第３変調画像を合成する合成部と、前記合成部による合成像の出射光路をシフトさせる光学シフト素子と、前記第２液晶パネルの温度を検出するセンサーと、前記第１液晶パネル、前記第２液晶パネル、前記第２液晶パネルおよび前記光学シフト素子を制御する制御回路と、を含み、前記制御回路は、前記出射光路を、第１期間で第１位置にシフトさせ、前記第１期間の後の第２期間で第２位置にシフトさせ、前記第１期間で、前記第１液晶パネル、前記第２液晶パネルおよび前記第３液晶パネルにおける一のパネル画素を、映像データで指定される第１表示画素の階調レベルのうち、順に、前記第１色光の階調レベル、前記第２色光の階調レベルおよび前記第３色光の階調レベルとし、前記第２期間で、前記第１液晶パネル、前記第２液晶パネルおよび前記第３液晶パネルにおける前記一のパネル画素を、前記映像データで指定される第２表示画素の階調レベルのうち、順に、前記第１色光の階調レベル、前記第２色光の階調レベルおよび前記第３色光の階調レベルとし、前記センサーで検出された温度に応じて、前記第１位置から前記第２位置までシフトする速度を制御する。
この異様によれば、カラー画像を投写する液晶プロジェクターにおいて、表示品位の低下を抑えることができる。
なお、例えば投写位置（Ａ）が第１位置の一例であり、投写位置（Ｂ）が第２位置の一例である。また、表示画素Ａ１が第１表示画素の一例であり、表示画素Ａ２が第２表示画素の一例であり、パネル画素ａ１が一のパネル画素の一例である。
態様５は、態様１に係る液晶プロジェクターを、液晶プロジェクターの制御方法として表現したものである。

【符号の説明】

【0068】

１…液晶プロジェクター、２０…制御回路、２１…走査制御回路、２２…映像処理回路、１００、１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ…液晶パネル、１１０…画素回路、１２０…液晶素子、２３０…光学シフト素子、２４０…センサー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】