JP2006071682A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光変調素子の短命化を回避しつつ、電源ボタン等の操作に関して誤解を与えることなく画像再表示までの時間を短縮化し得る表示装置を提供する。
【解決手段】光源ランプ２、光変調素子および制御部を備えて画像を投射表示可能に構成され、光源ランプ２および光変調素子の間に配設されて光源ランプ２からの光を調光する調光パネル５を備え、制御部は、消灯指示信号が出力されたときに（電源ボタンがオフ操作されたときに：ステップ２２）調光パネル５を制御して光源ランプ２からの光を遮光させ（ステップ２３）、その状態で所定時間が経過したときに（電源ボタンがオン操作されなかったときに：ステップ２４）光源ランプ２を消灯させると共に（ステップ２６）所定時間内に点灯指示信号が出力されたときに（ステップ２４）調光パネル５を制御して光の遮光を解除させる（ステップ３１）。
【選択図】図２

Description

本発明は、スクリーン等に画像を投射表示する表示装置に関するものである。

この種の表示装置として、スクリーンおよび投射装置を備えた表示装置（液晶リアプロジェクションテレビジョン受像機：背面投射型表示装置）が特開平１１−１１９３４０号公報に開示されている。この表示装置は、ランプ（光源）および映像表示器を備えて構成されて制御部の制御下で各種の映像（画像）をスクリーンに投射表示する。この場合、この表示装置では、映像を表示している状態（ランプが点灯させられている状態）において電源ボタンが操作されたときに、制御部が、ランプを点灯させた状態を維持しつつ、液晶表示装置に対する映像信号の出力を停止することで表示画面をブラックアウト（画ミュート）させる。また、制御部は、電源ボタンが操作されてから例えば５秒の間に電源ボタンが再度操作されなかったときには、ランプを消灯させ、５秒の間に電源ボタンが再度操作されたときには、液晶表示装置に対する映像信号の出力を再開する。これにより、ブラックアウトした表示画面を見ている利用者に電源ボタンが操作された旨を認識させることができると共に、この電源ボタンの操作が誤操作のときには、５秒以内に電源ボタンを再度操作することでランプを消灯させることなく（ランプの温度低下を待つことなく）映像の表示を再開することが可能となっている。
特開平１１−１１９３４０号公報（第３−６頁、第１−５図）

ところが、従来の表示装置には、以下の問題点がある。すなわち、映像等を投射表示している状態において電源ボタンが操作されたときに、ランプの点灯状態を５秒間に亘って維持しつつ、液晶表示装置に対する映像信号の出力を停止することで、電源ボタンの誤操作時におけるランプの消灯を回避して映像の表示再開までの時間を短縮している。この場合、この種の表示装置に搭載されている透過型の光変調素子では、映像信号の出力が停止されたとしても、ランプからの光を完全に遮光するのは困難である。したがって、ある程度の光が光変調素子を通過してスクリーンに投射される結果、電源ボタンの操作時に表示画面をブラックアウトさせようとしているにも拘わらず、スクリーンが全域に亘って黒浮きした状態となる。このため、映像の投射表示を終了すべく電源ボタンを操作した利用者に対して、電源ボタンの操作を誤った（電源が遮断されていない）との誤解を与えるおそれがあるという問題点が存在する。また、従来の表示装置では、映像等を投射表示している状態において電源ボタンが操作されたときに、ランプからの光を液晶表示装置に向けて照射した状態を維持しつつ、無信号状態に応じて液晶表示装置がランプからの光を遮光するように駆動させられてスクリーン上の表示画面をブラックアウトしている。したがって、表示画面をブラックアウトしている間、液晶表示装置に負担を掛けることとなり、液晶表示装置の耐用寿命が短期間となるおそれがあるという問題点も存在する。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、光変調素子の短命化を回避しつつ、電源ボタン等の操作に関して誤解を与えることなく画像再表示までに要する時間を短縮化し得る表示装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係る表示装置は、光源と、光源からの光を光変調する光変調素子と、前記光源の点灯および消灯を制御する制御部とを備えてスクリーンに画像を投射表示可能に構成され、前記光源および前記光変調素子の間に配設されて前記制御部の制御に従って当該光源からの光を調光する調光機構を備え、前記制御部は、消灯指示信号が出力されたときに前記調光機構を制御して前記光源からの光を遮光させ、その状態において所定時間が経過したときに当該光源を消灯させると共に当該所定時間内に点灯指示信号が出力されたときに前記調光機構を制御して前記光の遮光を解除させる。

この表示装置では、制御部が消灯指示信号が出力されたときに調光機構を制御して光源からの光を遮光させ、その状態において所定時間が経過したときに光源を消灯させると共に所定時間内に点灯指示信号が出力されたときに調光機構を制御して光の遮光を解除させる。したがって、この表示装置によれば、例えば電源ボタンが操作されてから所定時間だけ光源が消灯されないため、電源ボタンの操作が誤操作であったときには、所定時間内に電源ボタンを操作することで光源を消灯させることなく画像の表示を再開することができる。これにより、光源が所定温度まで低下するまで消灯状態を維持したまま待機する必要がないため、誤操作時における画像表示の再開までに要する時間を十分に短縮することができる。また、この表示装置では、電源ボタン等のオフ操作時に光源からの光が調光機構によって遮光されるため、調光機構と光変調素子とによってほぼ完全に遮光されてスクリーン等がほぼ完全にブラックアウトした状態となる。したがって、この表示装置によれば、電源ボタン等を操作した利用者に誤解を与えることなく、表示装置が停止状態となったことを認識させることができる。また、この表示装置によれば、光源と光変調素子との間に配設した調光機構によって光源からの光を遮光する構成を採用したことにより、光変調素子に負担を掛けることなく、光源からの光を遮光することができるため、光変調素子の短命化を回避することができる。

また、本発明に係る表示装置は、上記の表示装置において、前記光源からの光の前記光変調素子に対する照射量を変化させて前記画像の輝度を調整するための調光機構を前記制御部が制御して当該光源からの光を遮光させる。

この表示装置では、光源からの光の光変調素子に対する照射量を変化させて画像の輝度を調整するための調光機構を制御部が制御して光源からの光を遮光させる。したがって、この表示装置によれば、光源からの光を調光するための専用の調光機構を設けることなく、光源からの光を調光することができる。これにより、この表示装置によれば、映像信号レベルに応じて、映像信号の白レベルおよび黒レベルを変調する白黒伸張処理を簡易に実施することができ、さらには、表示装置の製造コストの高騰を回避することができる。

さらに、本発明に係る表示装置は、上記の表示装置において、前記光源および前記光変調素子の間に配設された一対の偏光ビームスプリッタを備え、前記調光機構が前記一対の偏光ビームスプリッタの間に配設されている。

この表示装置では、一対の偏光ビームスプリッタの間に調光機構が配設されている。したがって、この表示装置によれば、照度むらのない画像を表示させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る表示装置の最良の形態について説明する。図１に示す表示装置１は、本発明に係る表示装置の一例であるリアプロジェクションテレビジョンであって、図示しない筐体の前面に取り付けられたスクリーンに各種の映像（画像）を投射表示可能に構成されている。この表示装置１は、光源ランプ２、液晶ライトバルブ３、一対の偏光ビームスプリッタ４ａ，４ｂ、調光パネル５、操作部６、ランプ制御部７、表示制御部８および主制御部９が上記の筐体内に設置されて構成されている。なお、表示装置１には、液晶ライトバルブ３によって光変調された光Ｌ５を投射するための投射レンズ（投射光学系）や、投射レンズからの光をスクリーンの背面に向けて反射するミラー等を備えているが、本発明についての理解を容易とするために、これらについての図示および説明を省略する。光源ランプ２は、本発明における光源に相当し、一例として、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等の高輝度ランプで構成されて、ランプ制御部７の制御下で点灯させられることで白色の光Ｌ１を射出する。液晶ライトバルブ３は、本発明における光変調素子に相当し、表示制御部８の制御下で偏光ビームスプリッタ４ａ，４ｂおよび調光パネル５を通過した光Ｌ４を光変調する。この場合、本発明における光変調素子は、上記の液晶ライトバルブ３に限定されず、ＤＭＤ（Digital Micro Mirror Device ）等を採用することもできる。偏光ビームスプリッタ４ａ，４ｂ（以下、区別しないときには「偏光ビームスプリッタ４」ともいう）は、光源ランプ２からの光Ｌ１を直線偏光しつつ液晶ライトバルブ３の全域に亘って均一で、かつ光密度を増大させるための二次光源像（光）を照射するためであって、光源ランプ２と液晶ライトバルブ３との間に配設されている。

調光パネル５は、本発明における調光機構に相当し、上記の偏光ビームスプリッタ４ａ，４ｂの間に配設されている。この調光パネル５は、一例として液晶パネルで構成されて、偏光ビームスプリッタ４ａによって偏光された光Ｌ２（本発明における「光源からの光」の一例）の通過量を主制御部９の制御に従って調整することにより、液晶ライトバルブ３に対する光の照射量（偏光ビームスプリッタ４ｂに向けて照射する光Ｌ３の光量）を調整することで（以下、「調光」ともいう）スクリーンに投射表示される画像の輝度を調整する。また、調光パネル５は、主制御部９の制御下で偏光ビームスプリッタ４ａによって偏光された光Ｌ２を遮光することにより、後述するように液晶ライトバルブ３と相俟ってスクリーンをブラックアウトさせる。この場合、この表示装置１では、偏光ビームスプリッタ４ａ，４ｂの間に調光パネル５を配設することによってスクリーンに投射表示される画像に照度むらが生じる事態が回避されている。具体的には、例えば、光源ランプ２と偏光ビームスプリッタ４ａとの間に調光パネル５を配設した構成では、光源ランプ２からの光Ｌ１が直線偏光されずに調光パネル５を通過することとなるため、照度むらが生じた状態の光を調光パネル５が調光または遮光することとなる。この結果、偏光ビームスプリッタ４による光の均一化が不十分となって、投射表示される画像に照度むらが生じる。また、偏光ビームスプリッタ４ｂと液晶ライトバルブ３との間に調光パネル５を配設した構成では、偏光ビームスプリッタ４ｂからの光が調光パネル５を通過する際に極く小さな照度むらが生じるおそれがあり、この光が液晶ライトバルブ３に照射されることに起因して投射表示される画像に照度むらが生じるおそれがある。

操作部６は、電源ボタンや、表示装置１による画像の表示条件を設定する各種設定ボタンが配設されて、ボタン操作に応じた制御信号を出力する。この場合、スクリーンに画像が投射表示されている状態（光源ランプ２が点灯させられている状態）において電源ボタンが操作されたときに操作部６から出力される制御信号が本発明における消灯指示信号に相当し、画像が投射表示されていない状態において電源ボタンが操作されたときに操作部６から出力される制御信号が本発明における点灯指示信号に相当する。また、この表示装置１では、操作部６が筐体に取り外し可能に配設されており、筐体から取り外すことによって、操作部６をリモートコントローラとして使用することが可能となっている。ランプ制御部７は、表示制御部８および主制御部９と相俟って本発明における制御部を構成する。また、ランプ制御部７は、主制御部９の制御に従って光源ランプ２を点灯または消灯させる。表示制御部８は、主制御部９の制御に従って液晶ライトバルブ３を制御（駆動）することにより、偏光ビームスプリッタ４ｂを通過した光Ｌ４を光変調させる。主制御部９は、表示装置１を総括的に制御する。また、主制御部９は、操作部６の電源ボタンが操作された際に、図２に示す点灯制御処理２０を実行して光源ランプ２の点灯および消灯を制御する。

次に、表示装置１による画像の投射表示方法について、図１，２を参照して説明する。この表示装置１では、操作部６の電源ボタンが投入された際に、主制御部９が図２に示す点灯制御処理２０を開始する。この点灯制御処理２０では、主制御部９は、操作部６からの制御信号（本発明における点灯指示信号）に応じてランプ制御部７を制御することにより、ランプ制御部７が光源ランプ２を点灯させる（ステップ２１）。次いで、主制御部９は、表示制御部８を制御して、例えばテレビチューナ（図示せず）からの映像信号に基づいて液晶ライトバルブ３を駆動させる。この際には、光源ランプ２からの光Ｌ１が偏光ビームスプリッタ４ａ、調光パネル５および偏光ビームスプリッタ４ｂを順に通過した後に液晶ライトバルブ３によって光変調され、この光変調された光Ｌ５が図示しない投射レンズおよび反射ミラーを介してスクリーンに背面側から投射される。これにより、映像信号に対応する画像がスクリーンに投射表示される。

一方、主制御部９は、スクリーンに画像を投射表示させている状態（光源ランプ２が点灯させられている状態）において、電源ボタンの操作（表示装置１のオフ操作）の有無を監視する（ステップ２２）。この際に、電源ボタンがオフ操作されたときには、主制御部９は、調光パネル５を制御して光源ランプ２からの光（偏光ビームスプリッタ４ａを通過した光Ｌ２）を遮光させると共に（ステップ２３）、表示制御部８を制御して液晶ライトバルブ３をブラックアウトに対応する状態に制御する（液晶ライトバルブ３の仕様に応じて、駆動の停止、および、ブラックアウト画面に対応する駆動のいずれかに制御する）。この場合、従来の表示装置に搭載されている光変調素子等と同様にして、調光パネル５によって光源ランプ２からの光を完全に遮光するのは困難である。一方、この表示装置１では、調光パネル５を通過した極く僅かな光量の光Ｌ３が偏光ビームスプリッタ４ｂを通過する際に減衰して、偏光ビームスプリッタ４ｂを通過した光Ｌ４は液晶ライトバルブ３によってほぼ完全に遮光される。したがって、スクリーン全域が黒浮きすることなくほぼ完全にブラックアウトした状態となるため、電源ボタンを操作した利用者に対して表示装置１が停止状態となったことを違和感なく認識させることができる。なお、上記の例では、調光パネル５による光Ｌ２の遮光と同時に液晶ライトバルブ３をブラックアウト状態に制御しているが、液晶ライトバルブ３を無変調状態に制御したとしても、光Ｌ４のすべてが液晶ライトバルブ３を通過するのではないため、調光パネル５を通過した極く僅かな光量の光が液晶ライトバルブ３を通過する際に減衰する結果、スクリーンが黒浮きすることなくほぼ完全にブラックアウトした状態となる。

次いで、主制御部９は、電源ボタンがオン操作されたか否かを監視して（ステップ２４）、所定時間（一例として１０秒程度）が経過するまでの間に電源ボタンがオン操作されなかったときに（ステップ２５）、ランプ制御部７を制御して光源ランプ２を消灯させ、点灯制御処理２０を終了する（ステップ２６）。一方、例えば電源ボタンの操作が誤操作で、ブラックアウトした表示画面を見た利用者が電源ボタンをオン操作したときには（上記の所定時間内に電源ボタンがオン操作されたときには：ステップ２４）主制御部９は、ランプ制御部７を制御して調光パネル５による光Ｌ２の遮光を解除させると共に（ステップ２７）、表示制御部８を制御して液晶ライトバルブ３の駆動を再開させる。この際に、この表示装置１では、所定時間が経過するまで光源ランプ２が消灯されないため、調光パネル５による光Ｌ２の遮光を解除するだけで、スクリーンに対する画像の投射表示が直ちに再開される。この後、主制御部９は、ステップ２２に戻って電源ボタンのオフ操作の有無を監視する。

このように、この表示装置１では、主制御部９が操作部６から消灯指示信号が出力されたとき（電源ボタンがオフ操作されたとき）に調光パネル５を制御して光源ランプ２からの光（光Ｌ２）を遮光させ、その状態において所定時間（この例では、１０秒間）だけ点灯指示信号が出力されなかったときに光源ランプ２を消灯させると共に所定時間内に点灯指示信号が出力されたときに調光パネル５を制御して光Ｌ２の遮光を解除させる。したがって、この表示装置１によれば、電源ボタンが操作されてから所定時間（この例では１０秒間）だけ光源ランプ２が消灯されないため、電源ボタンの操作が誤操作であったときには、１０秒以内に電源ボタンを操作することで光源ランプ２を消灯させることなく画像の表示を再開することができる。これにより、光源ランプ２が所定温度まで低下するまで消灯状態を維持したまま待機する必要がないため、誤操作時における画像表示の再開までに要する時間を十分に短縮することができる。また、この表示装置１では、電源ボタンのオフ操作時に光源ランプ２からの光が調光パネル５によって遮光されるため、調光パネル５と液晶ライトバルブ３とによってほぼ完全に遮光されてスクリーンがほぼ完全にブラックアウトした状態となる。したがって、この表示装置１によれば、電源ボタンを操作した利用者に誤解を与えることなく、表示装置１が停止状態となったことを認識させることができる。また、この表示装置１によれば、光源ランプ２と液晶ライトバルブ３との間に配設した調光パネル５によって光源ランプ２からの光を遮光する構成を採用したことにより、液晶ライトバルブ３に負担を掛けることなく、光源ランプ２からの光を遮光することができるため、液晶ライトバルブ３の短命化を回避することができる。

また、この表示装置１では、光源ランプ２からの光Ｌ１の液晶ライトバルブ３に対する照射量を変化させて画像の輝度を調整するための調光機構（調光パネル５）を制御して光源ランプ２からの光Ｌ２を遮光させる。したがって、この表示装置１によれば、光源ランプ２からの光を遮光するための専用の調光機構を設けることなく、光源ランプ２からの光を遮光することができる。これにより、この表示装置１によれば、表示装置１の製造コストの高騰を回避することができる。

さらに、この表示装置１によれば、一対の偏光ビームスプリッタ４ａ，４ｂの間に調光パネル５を配設したことにより、照度むらのない画像を表示させることができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上記の表示装置１では、液晶ライトバルブ３によって光変調した光をスクリーンに対して背面側から投射することで画像が投射表示される構成を採用しているが、本発明は、この種の背面投射型の表示装置に限定されず、光変調素子によって光変調した光をスクリーンに対して正面側から投射して画像を表示させる正面投射型のプロジェクタ（表示装置）にも適用することができる。また、上記の表示装置１では、操作部６における電源ボタンのオン操作またはオフ操作によって光源ランプ２を点灯または消灯する構成を採用しているが、本発明はこれに限定されず、光源ランプ２の点灯／消灯を指示するための専用のボタン（ランプボタン）の操作に応じて光源ランプ２の点灯または消灯が行われる構成を採用することもできる。さらに、上記の表示装置１では、調光用の調光パネル５を調光機構として用いる構成を採用しているが、本発明はこれに限定されず、遮光専用の機構を調光パネル５とは別個に設けて主制御部９の制御下で光源ランプ２からの光を遮光する構成を採用することもできる。この場合、本発明における調光機構は、上記のような液晶パネルに限定されず、メカ機構の羽根形状（１枚や２枚）または円盤等を光源ランプ２および液晶ライトバルブ３の間に遮光板として開閉可能に取り付けて、遮光板の開閉によって光源ランプ２からの光を遮光する構成を採用することもできる。

表示装置１の構成を示すブロック図である。 点灯制御処理２０のフローチャートである。

符号の説明

１ 表示装置、２ 光源ランプ、３ 液晶ライトバルブ、４ａ，４ｂ 偏光ビームスプリッタ、５ 調光パネル、６ 操作部、７ ランプ制御部、８ 表示制御部、９ 主制御部、２０ 点灯制御処理、Ｌ１〜Ｌ５ 光

Claims (3)

1. 光源と、光源からの光を光変調する光変調素子と、前記光源の点灯および消灯を制御する制御部とを備えてスクリーンに画像を投射表示可能に構成され、
   前記光源および前記光変調素子の間に配設されて前記制御部の制御に従って当該光源からの光を調光する調光機構を備え、
   前記制御部は、消灯指示信号が出力されたときに前記調光機構を制御して前記光源からの光を遮光させ、その状態において所定時間が経過したときに当該光源を消灯させると共に当該所定時間内に点灯指示信号が出力されたときに前記調光機構を制御して前記光の遮光を解除させる表示装置。
2. 前記制御部は、前記光源からの光の前記光変調素子に対する照射量を変化させて前記画像の輝度を調整するために前記調光機構を制御して当該光源からの光を遮光させる請求項１記載の表示装置。
3. 前記光源および前記光変調素子の間に配設された一対の偏光ビームスプリッタを備え、
   前記調光機構は前記一対の偏光ビームスプリッタの間に配設されている請求項１または２記載の表示装置。

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