JPH10123477A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 輝度用液晶パネルとカラー用液晶パネルとの
透過光量の差に起因して、再生画像の彩度が入力される
色信号の彩度より低下する。 【解決手段】 ３色の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂから白色成分信
号Ｗを作成する白色成分信号演算回路１０、色信号Ｒ、
Ｇ、Ｂから白色成分信号Ｗをそれぞれ減算して色駆動信
号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤとして出力する減算回路１１、１
２、１３、および白色成分信号Ｗに、（カラー用液晶パ
ネルの透過光量）／（輝度用液晶パネルの透過光量）に
相当する値を乗算して輝度駆動信号ＹＤとして出力する
乗算回路１４を備えている。 【効果】 再生画像の白色成分とカラー成分との比率が
色信号Ｒ、Ｇ、Ｂのそれと同一となり、再生の忠実度が
向上する。

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、輝度用液晶パネ
ルとカラー用液晶パネルとを備え、両パネルを透過した
光を合成して投射する液晶プロジェクタに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図２１、２２は例えば特開平０３−２９
６０３０号公報に記載された、この種従来の液晶プロジ
ェクタを示す構成図で、図２１は光学系の全体構成を示
し、図２２は両液晶パネルの構成、特にその画素の分布
状態を示す。図において、１はメタルハライドランプ等
の光源用のランプ、２はリフレクター、３はランプ１か
らの光をＰ波とＳ波とに分離する分離用偏光ビームスプ
リッタ、４および５は反射ミラー、６は輝度用液晶パネ
ルで、輝度用信号Ｙによりその開度が駆動制御される。
７はカラー用液晶パネルで、図２２（２）に示すよう
に、Ｒ、Ｇ、Ｂ３原色の画素が一様に分布しており、カ
ラー用信号Ｒ−Ｙ／Ｇ−Ｙ／Ｂ−Ｙにより各色の画素毎
にその開度が駆動制御される。８は両パネル６、７を透
過した光ＬＹおよびＬＲ、ＬＧ、ＬＢを合成する合成用
偏光ビームスプリッタ、９は投写レンズである。

【０００３】次に動作について説明する。ランプ１で発
生した光は、リフレクター２により反射され前面に照射
され、分離用偏光ビームスプリッタ３に入射する。分離
用偏光ビームスプリッタ３に入射した光は、ここでＰ波
とＳ波とに分離され、Ｓ波は反射ミラー４で反射されて
輝度用液晶パネル６に入射する。Ｐ波は反射ミラー５で
反射されてカラー用液晶パネル７に入射する。両パネル
６、７を透過した光は、合成用偏光ビームスプリッタ８
で合成され、投写レンズ９を経て図示しないスクリーン
に照射される。

【０００４】一方、信号処理系では、再生すべき映像信
号であるＲ、Ｇ、Ｂ３色の色信号から白色成分信号を作
成してこの信号Ｙにより輝度用液晶パネル６を駆動制御
する。輝度用液晶パネル６では、この信号Ｙの大きさに
より、各画素の開度が変化し、その透過光ＬＹの強度が
制御される。また、元の色信号から信号Ｙを差し引いた
信号Ｒ−Ｙ／Ｇ−Ｙ／Ｂ−Ｙによりカラー用液晶パネル
７を駆動制御する。カラー用液晶パネル７では、これら
３つの信号Ｒ−Ｙ／Ｇ−Ｙ／Ｂ−Ｙにより、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の各画素の開度が変化し、それぞれの透過光ＬＲ、Ｌ
Ｇ、ＬＢの強度が制御される。以上のように、駆動制御
される両パネル６、７を透過した光ＬＹとＬＲ、ＬＧ、
ＬＢとを合成してスクリーンに照射することにより、元
の映像信号に応じた画像をスクリーン上に再生すること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶プロジェク
タは以上のように輝度用液晶パネルとカラー用液晶パネ
ルとの透過光を合成して再生画像を得る構成である。こ
れにおいては、液晶パネル自体のもつ透過色度特性や透
過光量の相違に起因して種々の問題点が発生する。

【０００６】即ち、輝度用液晶パネルに対してカラー用
液晶パネルは各色に応じたカラーフィルタを備えている
ことから、液晶自体を同一材料で構成すると、パネルと
しての透過光量は後者が前者より劣る。この結果、スク
リーンに照射される白色成分とカラー成分との照度比が
元の映像信号における両成分の比率と異なり、再生の忠
実度が低下する。

【０００７】また、このカラー用液晶パネルの透過光量
が低いことが、そのまま再生画像の明るさ低下に結びつ
き、液晶プロジェクタとしての機能向上を阻害する要因
となる。更に、ランプ光源の色度特性とも関連して、液
晶パネルの透過色度特性が同パネルの開度の大小に影響
され、白色の色度がパネルの開度、従って明るさによっ
て変化し、その分再生画質が低下するという欠点があっ
た。

【０００８】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、輝度用とカラー用との両パネル
の透過光量の差にかかわらず、元の映像信号における白
色成分とカラー成分との比率を同一に保つ高忠実度の再
生画像が得られる液晶プロジェクタを得ることを目的と
する。また、この発明は、再生画像の明るさを強調する
ことができる液晶プロジェクタを得ることを目的とす
る。更に、この発明は、パネルの開度やランプの種別に
よって白色色度が変化しない液晶プロジェクタを得るこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る液晶プロ
ジェクタは、３色の色信号から白色成分信号を作成する
白色成分信号演算回路、上記３色の色信号から上記白色
成分信号をそれぞれ減算して３色の色駆動信号として出
力する減算回路、および上記白色成分信号に１より小さ
い所定の定数を乗算して輝度駆動信号として出力する乗
算回路を備えたものである。

【００１０】また、請求項２に係る液晶プロジェクタ
は、請求項１において、その所定の定数を、両パネルを
全開に駆動したときの、（カラー用液晶パネルの透過光
量）／（輝度用液晶パネルの透過光量）に相当する値と
したものである。

【００１１】請求項３に係る液晶プロジェクタは、３色
の色信号から白色成分信号を作成する白色成分信号演算
回路、上記３色の色信号から上記白色成分信号をそれぞ
れ減算して３色の色駆動信号として出力する減算回路、
上記３色の色信号の合成色が白色か否かを検出する白色
検出回路、および上記白色が検出されないときは上記白
色成分信号に１より小さい所定の第１の定数を乗算して
輝度駆動信号として出力し、上記白色が検出されたとき
は上記白色成分信号に上記第１の定数より大きい所定の
第２の定数を乗算して上記輝度駆動信号として出力する
切換乗算回路を備えたものである。

【００１２】また、請求項４に係る液晶プロジェクタ
は、請求項３において、その第１の定数を、両パネルを
全開に駆動したときの、（カラー用液晶パネルの透過光
量）／（輝度用液晶パネルの透過光量）に相当する値と
したものである。

【００１３】また、請求項５に係る液晶プロジェクタ
は、請求項３または４において、その第２の定数を１と
したものである。

【００１４】また、請求項６に係る液晶プロジェクタ
は、請求項３または４において、その第２の定数を、白
色成分信号が増大するにつれて増大する値としたもので
ある。

【００１５】請求項７に係る液晶プロジェクタは、３色
の色信号から白色成分信号を作成する白色成分信号演算
回路、上記３色の色信号からそれぞれ上記白色成分信号
を減算して出力する減算回路、上記白色成分信号のゲイ
ンを変換して出力する第１のゲイン変換回路、この第１
のゲイン変換回路の出力信号が所定の上限レベル以下の
ときはそのまま輝度駆動信号として出力し、上記第１の
ゲイン変換回路の出力信号が上記上限レベルを越えたと
きは上記上限レベルの信号を上記輝度駆動信号として出
力するとともに上記上限レベルを越えた分をオーバフロ
ー信号として出力するクリップ回路、上記オーバフロー
信号のゲインを変換して出力する第２のゲイン変換回
路、および上記減算回路の３色の出力信号に上記第２の
ゲイン変換回路の出力信号をそれぞれ加算して３色の色
駆動信号として出力する加算回路を備えたものである。

【００１６】また、請求項８に係る液晶プロジェクタ
は、請求項７において、その第１のゲイン変換回路を、
白色成分信号に１より大きい所定の第３の定数を乗算し
て出力する乗算回路およびこの乗算回路の出力信号を任
意のレベルに降圧して出力する降圧回路で構成したもの
である。

【００１７】また、請求項９に係る液晶プロジェクタ
は、請求項８において、その第３の定数を、両パネルを
全開に駆動したときの、（（カラー用液晶パネルの透過
光量）／（輝度用液晶パネルの透過光量））＋１に相当
する値としたものである。

【００１８】また、請求項１０に係る液晶プロジェクタ
は、請求項８または９において、その第２のゲイン変換
回路を、オーバフロー信号に以下の定数を乗算して出力
する乗算回路で構成したものであり、上記定数は、両パ
ネルを全開に駆動したときの、（輝度用液晶パネルの透
過光量）／（カラー用液晶パネルの透過光量）に相当す
る値とする。

【００１９】また、請求項１１に係る液晶プロジェクタ
は、請求項７ないし１０のいずれかにおいて、その白色
成分信号演算回路と第１のゲイン変換回路との間に切換
回路を挿入するとともに、３色の色信号の合成色が白色
か否かを検出する白色検出回路を備え、上記白色が検出
されたときのみ白色成分信号を第１のゲイン変換回路に
入力し、上記白色が検出されないときは白色成分信号に
１より小さい所定の第４の定数を乗算したものを直接輝
度駆動信号として出力するようにしたものである。

【００２０】また、請求項１２に係る液晶プロジェクタ
は、請求項１１において、その第４の定数を、両パネル
を全開に駆動したときの、（カラー用液晶パネルの透過
光量）／（輝度用液晶パネルの透過光量）に相当する値
としたものである。

【００２１】請求項１３に係る液晶プロジェクタは、３
色の色信号から白色成分信号を作成し輝度駆動信号とし
て出力する白色成分信号演算回路、上記３色の色信号か
ら上記白色成分信号をそれぞれ減算して出力する減算回
路、およびこの減算回路の出力信号のゲインを変換して
３色の色駆動信号として出力するゲイン変換回路を備え
たものである。

【００２２】また、請求項１４に係る液晶プロジェクタ
は、請求項１３において、そのゲイン変換回路を、入力
信号の上昇に対して以下の勾配で出力信号が上昇する変
換特性を有するゲイン変換部、およびこのゲイン変換部
からの出力信号を所定の上限レベルで制限する上限制限
部で構成したものであり、上記勾配は、両パネルを全開
に駆動したときの、（輝度用液晶パネルの透過光量）／
（カラー用液晶パネルの透過光量）に相当する値とす
る。

【００２３】また、請求項１５に係る液晶プロジェクタ
は、請求項１４において、そのゲイン変換部の上限レベ
ル以下での変換特性領域において、その比較的高レベル
部分における（出力／入力）勾配を、請求項１４に記載
する値より低く設定したものである。

【００２４】また、請求項１６に係る液晶プロジェクタ
は、請求項１３において、そのゲイン変換回路は、入力
信号が０から所定の値までの比較的低レベル部分では上
記入力信号の上昇に対して出力信号が以下の勾配で上昇
する変換特性を有し、上記入力信号が上記所定の値から
入力最大値までの比較的高レベル部分では上記入力信号
の上昇に対して出力信号が以下の勾配より低い勾配で上
昇しパネル全開レベルに達する変換特性を有するものと
したもので、上記勾配は、両パネルを全開に駆動したと
きの、（輝度用液晶パネルの透過光量）／（カラー用液
晶パネルの透過光量）に相当する値とする。

【００２５】請求項１７に係る液晶プロジェクタは、３
色の色信号から白色成分信号を作成し輝度駆動信号とし
て出力する白色成分信号演算回路、上記３色の色信号か
ら上記白色成分信号をそれぞれ減算して出力する減算回
路、上記白色成分信号を入力し、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色個別の
変換特性でゲイン変換して出力する白色色度変換回路、
および上記減算回路の出力信号と上記白色色度変換回路
の出力信号とをＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に加算して３色の色駆
動信号として出力する加算回路を備えたものである。

【００２６】また、請求項１８に係る液晶プロジェクタ
は、請求項１７において、その白色色度変換回路は、液
晶パネルにおける駆動信号の強度変化に伴う白色透過光
の色度変化を抑制するように、その変換特性を設定した
ものである。

【００２７】また、請求項１９に係る液晶プロジェクタ
は、請求項１８において、その白色色度変換回路は、
Ｒ、Ｇ２色については出力信号が常に零となり、Ｂ色に
ついては入力信号の増大とともに出力信号が増大するよ
うゲイン変換を行うものである。

【００２８】また、請求項２０に係る液晶プロジェクタ
は、請求項１７において、その白色色度変換回路は、光
源または液晶パネルの種別により異なる白色透過光の色
度を、所望の白色色度に一致させるように、その変換特
性を設定したものである。

【００２９】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１における
液晶プロジェクタの特にその信号処理系の構成を示す回
路図である。なお、光学系の構成は従来技術における図
２１、２２と同一であるので、説明は省略する。図１に
おいて、１０は入力された３色の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂから
白色成分信号Ｗを作成する白色成分信号演算回路であ
る。白色成分信号演算回路１０は、通例、入力された色
信号Ｒ、Ｇ、Ｂの中から最小レベルのものを検出し、こ
れを白色成分信号Ｗとして出力する。１１、１２、１３
は色信号Ｒ、Ｇ、Ｂから白色成分信号Ｗをそれぞれ減算
してカラー用液晶パネル７に供給する３色の色駆動信号
ＲＤ、ＧＤ、ＢＤとして出力する減算回路、１４は白色
成分信号Ｗに所定の定数を乗算して輝度用液晶パネル６
に供給する輝度駆動信号ＹＤとして出力する乗算回路で
ある。この乗算回路１４の定数としては、両パネル６、
７を全開に駆動したときの、（カラー用液晶パネル７の
透過光量）／（輝度用液晶パネル６の透過光量）に相当
する値、従って、この定数は１より小さい値となり、こ
こでは一つの実例として０．５に設定している。

【００３０】なお、上式の透過光量の比は、両パネル
６、７自体の透過率の差に起因するものだけではなく、
両パネルの光路上に存在する他の光学部品の透過（反
射）率の差に起因するものも含めた値とする。また、こ
こで扱う各信号Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＹＤ、ＲＤ、ＧＤ、ＢＤ
は、いずれもパネル６、７の全開（開度１００％）駆動
に相当する値をその最大値として変動するものである。

【００３１】次に動作を図２を参照して説明する。図２
は、液晶プロジェクタへの入力信号である色信号Ｒ、
Ｇ、Ｂおよび液晶プロジェクタを構成する各演算手段に
より作成された白色成分信号Ｗ、輝度駆動信号ＹＤ、色
駆動信号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤ、更に両パネル６、７を透過
し合成用偏光ビームスプリッタ８によって合成された
光、パネル透過合成光の各レベルを、従来の場合と比較
して示す図である。

【００３２】先ず、同図（１）に示す従来の場合につい
て説明すると、図の左端欄に示す、色信号Ｒ、Ｇ、Ｂが
入力されると、白色成分信号演算回路１０はその内の最
小レベルの信号、ここでは、色信号Ｂのレベルの白色成
分信号Ｗを出力する。そして、この白色成分信号Ｗをそ
のまま輝度駆動信号ＹＤとして出力する。また、減算回
路１１、１２、１３は、各色信号Ｒ、Ｇ、Ｂからそれぞ
れ白色成分信号Ｗを減算した値（白色成分信号Ｗの欄の
上部に点線で示した値が相当する）をそのまま色駆動信
号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤとして出力する。

【００３３】次に、両液晶パネル６、７は前述したよう
に、その透過光量に差があり、実例として、カラー用液
晶パネル７の透過光量は輝度用液晶パネル６のそれの１
／２となる。従って、図２の右端欄に示すように、輝度
用液晶パネル６の透過光ＬＹは輝度駆動信号ＹＤのレベ
ルに対応した値（ここでは、１：１の同一の大きさで表
現している）になるのに対し、カラー用液晶パネル７の
透過光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢは色駆動信号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤ
の各１／２倍となり、両者を加えたパネル透過合成光に
おける白色成分（ＬＹ）とカラー成分（ＬＲ、ＬＧ、Ｌ
Ｂ）との比率が元の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂにおける両成分の
比率と異なったものとなる。即ち、再生画像は、カラー
成分が減少した彩度の低いものとなる。

【００３４】これに対し、図２（２）に示す本願発明
（図１）の場合においては、乗算回路１４を設けること
により、白色成分信号Ｗを０．５倍したものを輝度駆動
信号ＹＤとして輝度用液晶パネル６に供給するので、図
２（２）右端欄に示すように、全体として明るさは低下
するが、パネル透過合成光における白色成分（ＬＹ）と
カラー成分（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）との比率は元の色信号
Ｒ、Ｇ、Ｂにおける両成分の比率と同一となり、特に彩
度を忠実に再現した再生画像が得られる訳である。

【００３５】なお、図１の乗算回路１４では、その定数
を、両パネルを全開に駆動したときの、（カラー用液晶
パネル７の透過光量）／（輝度用液晶パネル６の透過光
量）に相当する値、実例として０．５に設定したが、１
より小さい範囲で上記値より大きい値、例えば０．６〜
０．７程度に設定してもよい。この場合、再生画像にお
ける明るさの確保と彩度の忠実再生という２者の要求を
適当な割合でバランスさせることができる。

【００３６】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２における液晶プロジェクタの信号処理系の構成を示
す回路図である。なお、図１と同一の部分については同
一の符号を付すことにより、個々の説明は省略する。先
の実施の形態１では、彩度忠実再生を達成するため、再
生画像の明るさが低下するという不利益があったが、こ
の実施の形態２においては、無彩色（白、灰色、黒とい
った色をもたない）の色信号が入力されたときに限っ
て、再生画像の明るさを増大させ白色に対するコントラ
ストを増大させ白色文字などの解明化の向上を図ってい
る。

【００３７】図３において、１５は色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの
合成色が白色（無彩色）か否かを検出する白色検出回路
で、ここでは減算回路１１、１２、１３の各出力信号Ｒ
Ｄ、ＧＤ、ＢＤが共に零か否かを判定（実際は、極低い
しきい値を設定しそのしきい値未満か否かを判定する）
し、共に零のときに信号ＳＷを出力する。１６および１
７は第１および第２の乗算器、１８は白色成分信号演算
回路１０と輝度用液晶パネル６との間に第１と第２の乗
算器１６、１７のいずれを挿入するかの切換を行う切換
器で、白色検出回路１５からの出力信号によって切換操
作がなされる。そして、両乗算器１６、１７および切換
器１８により切換乗算回路１９を構成する。

【００３８】なお、第１の乗算器１６の定数（第１の定
数）としては、両パネル６、７を全開に駆動したとき
の、（カラー用液晶パネル７の透過光量）／（輝度用液
晶パネル６の透過光量）に相当する値、ここでは０．５
に設定している。また、第２の乗算器１７の定数（第２
の定数）としては１．０に設定している。

【００３９】次に動作を図４を参照して説明する。図４
は図２と同じ要領で、各信号およびパネル透過合成光の
各レベルを、従来の場合と比較して示す図である。先
ず、図４（１−１）は従来で入力された色信号が有彩色
光を形成する場合、即ち、色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの各レベル
に差がある場合である。この場合は、図２（１）で説明
したと全く同様に、パネル透過合成光における白色成分
（ＬＹ）とカラー成分（ＬＲ、ＬＧ、ＬＢ）との比率
が、元の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂにおける両成分の比率と異な
ったものになり、再生画像の彩度が低下するという不具
合がある。図４（１−２）は、同じく従来で、入力され
た色信号が無彩色光を形成する場合、即ち色信号Ｒ、
Ｇ、Ｂの各レベルに差がない場合である。この場合は、
色駆動信号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤがいずれも零となるので、
上述した白色成分／カラー成分の比率変化が問題になる
ことはなく、色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの白色成分信号Ｗに応じ
た透過光ＬＹが得られる。

【００４０】次に、図４（２−１）は本願発明（図３）
で有彩色光となる色信号Ｒ、Ｇ、Ｂが入力された場合で
ある。この場合、減算回路１１、１２、１３の出力信号
の内、信号ＲＤ、ＧＤは零でないので、白色検出回路１
５は白色検出信号ＳＷを出力せず、従って、切換器１８
は第１の乗算器１６を選択する位置に操作されている。
この結果、図２（２）で説明したと全く同様に、白色成
分信号演算回路１０からの白色成分信号Ｗが第１の乗算
器１６により１／２倍され、輝度駆動信号ＹＤとして輝
度用液晶パネル６に供給されるので、両パネル６、７の
透過光量の差による影響が矯正され、パネル透過合成光
における白色成分（ＬＹ）とカラー成分（ＬＲ、ＬＧ、
ＬＢ）との比率が色信号Ｒ、Ｇ、Ｂにおける両成分の比
率と同一となり、彩度の忠実な再生が可能となる。

【００４１】図４（２−２）は、本願発明で無彩色光と
なる色信号Ｒ、Ｇ、Ｂが入力された場合である。この場
合、減算回路１１、１２、１３の出力信号ＲＤ、ＧＤ、
ＢＤはいずれを零となるので、白色検出回路１５はこれ
を検出して信号ＳＷを出力する。これに伴い、切換器１
８が動作して、第１の乗算器１６に替わって第２の乗算
器１７を選択する。この結果、図４（１−２）で説明し
たと同様に、色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの白色成分信号Ｗに応じ
た透過光ＬＹが得られる。

【００４２】以上のように、実施の形態２の液晶プロジ
ェクタにおいては、入力された色信号Ｒ、Ｇ、Ｂが有彩
色光の場合はその白色成分／カラー成分の比率を変える
ことなく、彩度を忠実に再現した再生画像を得ることが
できるとともに、入力信号が無彩色光の場合は輝度用液
晶パネル６の透過光能力を１００％活かして明るくコン
トラストを増大した再生画像を得ることが可能となる訳
である。

【００４３】なお、図３の白色検出回路１５は減算回路
１１、１２、１３の出力信号を入力し、これら信号が共
に零か否かを判定することにより白色検出を行うように
しているが、これとは異なり、色信号Ｒ、Ｇ、Ｂを直接
入力し、これら信号のレベルが相互に同一か否かを判定
することにより白色検出を行う方式のものとしてもよ
い。

【００４４】また、図３の第１の乗算器１６では、その
定数（第１の定数）を、両パネルを全開に駆動したとき
の、（カラー用液晶パネル７の透過光量）／（輝度用液
晶パネル６の透過光量）に相当する値、実例として０．
５に設定したが、第２の乗算器１７の定数（第２の定
数）より小さい範囲で上記値より大きい値、例えば、
０．６〜０．７程度に設定し、有彩色の再生画像におけ
る明るさの確保と彩度の忠実再生という２者の要求を適
当な割合でバランスさせるようにしてもよい。また、図
３の第２の乗算器１７では、その定数（第２の定数）を
１．０に設定したが、上述した有彩色の再生画像の信号
処理量とのバランスを考慮し、第１の定数より大きい範
囲で１．０以外の数値に設定してもよい。勿論、液晶パ
ネルの種別によっても透過光量は異なるので、上記実数
は、これら液晶パネルの種別も考慮に入れて設定する必
要がある。

【００４５】図５（１）は図３の回路の変形例を示す。
図３と異なるところは、第２の乗算器１７ａである。即
ち、図３では、第２の乗算器１７の第２の定数としては
入力信号である白色成分信号Ｗの大きさにかかわらず常
に１．０一定としたが、ここでは、この第２の定数が、
白色成分信号Ｗが増大するにつれて増大する値としてい
る。図５（２）により更に詳細に説明すると、勾配１．
０一定の点線の直線１７が図３の第２の乗算器１７の変
換特性に相当するのに対し、図５の第２の乗算器１７ａ
の変換特性１７ａは、第１の乗算器１６の勾配（第１の
定数）である０．５からスタートして次第にその勾配を
増大する、図中実線で示す特性としている。

【００４６】以上の図５の構成を採用することにより、
上述した定数切換に基づく視覚上の不自然さが緩和され
る。即ち、人間の視覚特性として、比較的明度が低い範
囲で切換乗算回路１９の切換を行うと、彩度有（白色検
出無）の部分が、周囲の彩度無（白色検出有）の部分に
比較して不自然に暗く見える。そこで、この図５の回路
は、明度の低い（白色成分信号Ｗの低い）領域では切換
による定数の差を小さくし、明度が増大するにつれてそ
の差を増大させることで、上述した視覚上の不自然さを
緩和している訳である。

【００４７】実施の形態３．ところで、液晶プロジェク
タにおいては、その使用環境、例えば、画像再生現場の
明るさやユーザの好みなどに適合させるため、再生画像
の白色の明るさを任意に調整したいという要請がある。
この場合、輝度駆動信号ＹＤのレベルを調整してやれば
よいが、輝度用液晶パネル６はそもそもランプ１からの
光量の５０％を入射光として開度制御を行うものである
ので、それ以上の明るさ増大の要請には応えられない。
この発明の実施の形態３の液晶プロジェクタは、カラー
用液晶パネル７の透過光を有効に利用することにより上
記の要請を満足させたもので、図６はその信号処理系の
構成を示す回路図である。なお、図１と同一の部分につ
いては同一の符号を付すことにより個々の説明は省略す
る。

【００４８】図において、２０は白色成分信号Ｗを所定
の定数で乗算して出力する乗算回路、２１は乗算回路２
０の出力信号を任意のレベルに降圧して出力する降圧回
路で、ここではボリウム（可変抵抗）が使用されてい
る。そして、乗算回路２０と降圧回路２１とで第１のゲ
イン変換回路２２を構成する。なお、乗算回路２０の定
数（第３の定数）としては、両パネル６、７を全開に駆
動したときの（（カラー用液晶パネル７の透過光量）／
（輝度用液晶パネル６の透過光量））＋１に相当する
値、ここでは１．５に設定している。また、降圧回路２
１は任意のレベルに降圧可能であるが、後述する動作の
説明の便宜上、入力に対して１／３に降圧するときをゲ
イン調整位置、２／３に降圧するときを同位置、降
圧しない（３／３に降圧）ときを同位置とする。

【００４９】２３はリミッタで、第１のゲイン変換回路
２２の出力Ｗ１＝Ｋ・Ｗ（Ｋは乗算回路２０の第３の定
数と降圧回路２１のゲイン調整位置とで決まる定数）を
輝度駆動信号の最大値ＹＤ_max（開度１００％に相当す
る）以下の範囲で輝度駆動信号ＹＤとして出力する。２
４はリミッタ２３の入力と出力との差を演算しオーバフ
ロー信号Ｙ１として出力する減算回路で、リミッタ２３
と減算回路２４とでクリップ回路２５を構成する。２６
は第２のゲイン変換回路で、減算回路２４の出力に、以
下の定数を乗算しブースト信号Ｃ１として出力する。こ
こで、第２のゲイン変換回路２６の定数としては、両パ
ネル６、７を全開に駆動したときの、（輝度用液晶パネ
ル６の透過光量）／（カラー用液晶パネル７の透過光
量）に相当する値、具体例としてここでは２．０に設定
している。

【００５０】２７、２８、２９は減算回路１１、１２、
１３の出力信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１にそれぞれ第２のゲイ
ン変換回路２６からのブースト信号Ｃ１を加算し色駆動
信号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤとして出力する加算回路である。

【００５１】次に動作について説明する。先ず、図７は
図６の第１のゲイン変換回路２２およびクリップ回路２
５の部分の入力−出力特性を示すもので、横軸が第１の
ゲイン変換回路２２への入力信号Ｗ、縦軸がクリップ回
路２５からの出力信号ＹＤである。はユーザが所
望の明るさを得るため調整するボリウム（降圧回路２
１）のゲイン調整位置を示す。第１のゲイン変換回路２
２の出力／入力＝Ｗ１／Ｗ＝Ｋがそれぞれ０．５、１．
０、１．５の場合に対応する。

【００５２】次に図７および図８を参照して各ゲイン調
整位置における各信号およびパネル透過合成光の
状態について説明する。先ず、ゲイン調整位置の場
合、即ち、明るさを比較的抑えた場合である。今、入力
された色信号Ｒ、Ｇ、Ｂから白色成分信号演算回路１０
によって作成された白色成分信号ＷのレベルがＷｐ（図
のＳ_maxは入力信号の上限値）とすると、第１のゲイン
変換回路２２により、これがＷ１＝Ｋ・Ｗｐ＝０．５Ｗ
ｐにゲイン変換され、この場合は、リミッタ２３のリミ
ッタに制限されることなく、そのレベルがそのまま輝度
駆動信号ＹＤとなって輝度用液晶パネル６に供給され
る。従って、減算回路２４の出力Ｙ１＝０で、減算回路
１１、１２、１３からの出力Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１がそのま
まのレベルで色駆動信号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤとなってカラ
ー用液晶パネル７に供給される。この結果、動作として
は図２（２）で既述したと全く同様の内容となり、明る
さは比較的低いが、元の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂと同一の白色
成分／カラー成分比率をもつ再生画像が得られる。

【００５３】次に、ゲイン調整位置をにした場合であ
るが、ここでも白色成分信号Ｗのレベルをと同じＷｐ
としているので、図７から判るように、リミッタ２３の
リミット動作はない。従って、動作モードとしてはの
場合と同様で、輝度駆動信号ＹＤがのときの２倍にゲ
イン変換されている分、透過光ＬＹが倍増し、調整した
通り、白色成分が比較的明るい再生画像が得られる。

【００５４】次に、ゲイン調整位置をにした場合の動
作について説明する。この場合、第１のゲイン変換回路
２２は入力された白色成分信号ＷのレベルＷｐを１．５
倍にゲイン変換し信号Ｗ１として出力する（図７の点線
の延長部分を含むＫ＝１．５の特性が相当する）。リミ
ッタ２３では、入力された信号Ｗ１が自己の制限値ＹＤ
_maxを越えるので、出力をＹＤ＝ＹＤ_maxにとどめる。こ
の結果、減算回路２４が、図７のＰ点のレベルとＹＤ
_maxとの差のレベルを有するオーバフロー信号Ｙ１を出
力する。図８の輝度駆動信号では、斜線のハッチングを
施した部分がこのオーバフロー信号Ｙ１に相当する。

【００５５】このオーバフロー信号Ｙ１は第２のゲイン
変換回路２６により２倍にゲイン変換されブースト信号
Ｃ１として出力される。ここで、両信号内に要求される
条件は次の通りである。即ち、信号Ｙ１を輝度用液晶パ
ネル６に供給したときに得られる透過光量と同量の透過
光量をカラー用液晶パネル７で得るために、カラー用液
晶パネル７のＲ、Ｇ、Ｂ全画素に対して共通に供給する
信号レベルがＣ１である。従って、前述した通り、第２
のゲイン変換回路２６の変換定数としては、両パネル
６、７の透過光量比に相当する値、２．０に設定してい
る訳である。

【００５６】そして、このブースト信号Ｃ１は、加算回
路２７、２８、２９により減算回路１１、１２、１３か
らの出力信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１にそれぞれ加算され、加
算された出力が色駆動信号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤとしてカラ
ー用液晶パネル７に供給される。図８の色駆動信号で
は、点線斜線のハッチングを施した部分がこのブースト
信号Ｃ１に相当する。

【００５７】従って、図８の右端欄に示すように、パネ
ル透過合成光の内、輝度用液晶パネル６の透過光は、制
限された最大値ＹＤ_maxを供給したときの透過光ＬＹに
とどまるが、この最大値を越えるオーバフロー分をカラ
ー用液晶パネル７側で補償し（図の点線斜線のハッチン
グを施した透過光ＬＣが相当する）、合成光の実質白色
成分ＬＷは、ユーザがゲイン調整位置で意図した明る
さを１００％実現するものとなる。

【００５８】なお、図６の第１のゲイン変換回路２２お
よび第２のゲイン変換回路２６で設定した定数は、上記
で説明した値に限定されるものではなく、先の実施の形
態１、２で説明したと同様、一定の範囲で適宜変更し得
るものである。

【００５９】図９は図６の回路の変形例を示す。図３、
図６と同一の部分には同一の符号を付している。図６と
異なるところは、白色検出回路１５、第１の乗算器１６
および切換器１８ａ、１８ｂを設けている。切換器１８
ａ、１８ｂは連動の切換器で、白色検出回路１５が白色
検出信号ＳＷを出力したときは、図６で説明した第１の
ゲイン変換回路２２およびクリップ回路２５の回路を選
択し、白色検出回路１５が白色検出信号ＳＷを出力しな
いときは、図３で説明した第１の乗算器１６の回路を選
択するよう動作する。

【００６０】従って、この図９の回路を採用した場合
は、有彩色の部分については入力色信号による彩度を変
更することなく忠実な再生色を実現し、白色部分のみユ
ーザの要求に応じた任意の明るさの再生画像を得ること
ができる。例えば、背景画面に影響を与えることなく、
白地のタイトル文字のみの明るさを好みに応じて調節し
たいという要請に応えることができる。

【００６１】実施の形態４．図１０はこの発明の実施の
形態４における液晶プロジェクタの信号処理系の構成を
示す回路図である。なお、図１と同一の部分については
同一の符号を付すことにより、個々の説明は省略する。
この実施の形態４は、輝度用液晶パネル６の透過光量に
比較してカラー用液晶パネル７の透過光量が低いため
に、そのままでは元の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂによる画像に対
して再生画像の彩度が低下するという不具合を、色駆動
信号の処理系に工夫を施すことにより、改善したもので
ある。

【００６２】図において、３０、３１、３２はそれぞれ
減算回路１１、１２、１３の出力側に挿入されたゲイン
変換回路で、色信号Ｒに係るゲイン変換回路３０で例示
すると、図１１に示すような入力−出力特性が得られる
ように、入力信号Ｒ１の上昇に対して所定の勾配で出力
信号が上昇する変換特性を有するゲイン変換部、および
このゲイン変換部からの出力信号を所定の上限レベルＲ
Ｄ_maxで制限する上限制限部を備えている。図中、Ｓ_max
は入力信号の上限値である。ここで、上記した所定の勾
配としては、両パネル６、７を全開に駆動したときの、
（輝度用液晶パネル６の透過光量）／（カラー用液晶パ
ネル７の透過光量）に相当する値、具体例としてはＫ＝
２．０に設定している。

【００６３】次に動作を図１１、図１３を参照して説明
する。図１３は入力される色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの条件を変
えた場合の各信号およびパネル透過合成光のレベルを示
すものである。もっとも、同図（１）は比較のためゲイ
ン変換回路がない従来の場合を示したもので、それ自体
の説明は省略する。図１３（２−１）は、色信号Ｒ、
Ｇ、Ｂが、明度、彩度が共に、比較的中程度に相当する
場合である。減算回路１１により、色信号Ｒから白色成
分信号Ｗを減算して出力された信号Ｒ１は、図１１に示
すＲ１ｐのレベルにあるものとすると、ゲイン変換回路
３０は入力された信号Ｒ１（＝Ｒ１ｐ）を、Ｋ＝２．０
の勾配をもつ変換特性で変換、即ち、２．０倍にゲイン
変換し、上限制限にかかることなくそのレベルのまま出
力し色駆動信号ＲＤとしてカラー用液晶パネル７に供給
する。

【００６４】この結果、図１３（２−１）の色駆動信号
に示すように、信号ＲＤのレベルが従来（同図（１））
の場合の２．０倍に拡大され、最終のパネル透過合成光
に占める透過光ＬＲも従来の２．０倍となって、元の色
信号Ｒ、Ｇ、Ｂの白色成分／カラー成分比率と同一比率
の再生画像が得られる。換言すると、カラー用液晶パネ
ル７の透過光量が輝度用液晶パネル６のそれより低いた
めに再生画像の彩度が低下するという不具合が解消され
ることになる。

【００６５】次に図１３（２−２）は、色信号Ｒ、Ｇ、
Ｂの明度が（２−１）より増大した場合で、その分白色
成分信号Ｗのレベルは増大するが、減算回路１１から出
力される信号Ｒ１のレベルは（２−１）の場合と変わら
ない（Ｒ１＝Ｒ１ｐ）。従って、図１１に示すゲイン変
換回路３０の動作点に変わりはなく、同図右端欄に示す
ように、元信号に忠実な彩度を有するパネル透過合成光
が得られる訳である。

【００６６】次に、図１３（２−３）は、（２−２）よ
り色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの彩度が上昇した場合の動作を示
す。この場合、色信号Ｒのレベルは（２−２）の場合と
差はないが、白色成分信号Ｗのレベルが低下するので、
その分減算回路１１の出力である信号Ｒ１のレベルが増
大してＲ１＝Ｒ１ｑとなり、ゲイン変換回路３０の動作
点が上限制限領域内となる（図１１）。この結果、図１
３（２−３）の色駆動信号に示すように、この制限値に
抑えられた色駆動信号ＲＤ＝ＲＤ_maxがカラー用液晶パ
ネル７に供給され、パネル透過合成光は透過光ＬＲ成分
のみが若干カットされたものとなる。

【００６７】なお、以上の図１３（２−３）で説明した
信号ＲＤのカットに基づく再生画像の品質低下を緩和す
る対策として検討されたものが図１２である。即ち、ゲ
イン変換回路３０のゲイン変換特性の傾斜部分を、異な
る勾配（同図ではＫ＝２．０とＫ＝０．５）部分を有す
る折線状にしたものである。図から判る通り、先に説明
したＲ１＝Ｒ１ｑのレベルにおいても、上限値ＲＤ_max
に達しないので、再生特性の線形性においては多少劣る
が、全体として、再生画像の品質低下を緩和することが
できる。

【００６８】色信号Ｒ、Ｇ、Ｂ自体を人工的に作成する
のではなく、テレビ放送の映像信号などのように、ビデ
オカメラを経て作成された信号は、一般的にその彩度
は、比較的低いので、テレビ信号等を扱う限り、図１３
（２−３）で示す上限制限領域に至る動作タイミングは
ほとんどないと言える。従って、両パネル６、７の透過
光量の差に起因する再生画像の彩度の低下を解消すると
の本実施の形態４に係る発明は、映像信号を扱う多枝の
分野で有効にその効果を発揮するものである。

【００６９】なお、ゲイン変換回路の変換特性を、例え
ば図１４に示すように、入力信号がその上限値Ｓ_maxに
達したときに出力がその上限値ＲＤ_maxとなるような折
線特性に設定すれば、再生特性の線形性は若干悪化する
が、信号ＲＤのカットに基づく再生画像の品質低下は確
実に防止することができる。

【００７０】実施の形態５．図１５はこの発明の実施の
形態５における液晶プロジェクタの信号処理系の構成を
示す回路図である。なお、図１と同一の部分については
同一の符号を付すことにより、個々の説明は省略する。
この実施の形態５は、液晶パネル自体が有する透過白色
色度特性や光源のもつ白色色度特性を起因する再生画像
の品質低下の解消を図らんとするものである。

【００７１】図１５において、３３、３４、３５は白色
成分信号演算回路１０からの白色成分信号Ｗを入力信号
としてＲ、Ｇ、Ｂ３色個別の変換特性でゲイン変換しブ
ースト信号ＹＲ、ＹＧ、ＹＢとして出力する白色色度変
換回路、３６、３７、３８は減算回路１１、１２、１３
の出力信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１にそれぞれ白色色度変換回
路３３、３４、３５からのブースト信号ＹＲ、ＹＧ、Ｙ
Ｂを加算し色駆動信号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤとして出力する
加算回路である。

【００７２】次に動作を図１６を参照して説明する。な
お、具体例については後述するが、ここでは、各白色色
度変換回路の変換特性が、図１５に示すように、白色色
度変換回路３３、３４は常に出力が零となり、白色色度
変換回路３５のみ入力信号の増大とともに出力信号が増
大する特性であるとして説明する。図１６は、入力され
る色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの明度（明るさ）が変化した場合の
動作を従来の場合（白色色度変換回路を設けない場合）
と比較して説明するものである。

【００７３】同図（１−１）（１−２）は、従来のそれ
ぞれ明度小、明度大の場合で、いずれも色信号Ｒ、Ｇ、
Ｂのすべてを白色成分信号Ｗが占め、白色色度変換回路
はないので、パネル透過合成光は輝度用液晶パネル６か
らの透過光ＬＹのみとなり、カラー用液晶パネル７から
の透過光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢはいずれも零となる。従っ
て、輝度用液晶パネル６自体の透過白色色度特性として
たとえば図１７の色度図に示すように、駆動制御される
その開度が大となるにつれていわゆる色温度が下がるよ
うな傾向を有している場合（一般の液晶パネルが該当す
る）、再生画像の白色の明るさによってその色相がず
れ、画像品質として好ましくない。

【００７４】これに対し、図１５に示す白色色度変換回
路を設けた場合は、図１６（２−１）（２−２）に示す
ように、入力される色信号Ｒ、Ｇ、Ｂは白色成分信号Ｗ
で占められているにもかかわらず、色Ｂの色駆動信号Ｂ
Ｄが作成され、パネル透過合成光にカラー用液晶パネル
７からの透過光ＬＢが加わる。そして、この透過光ＬＢ
は白色成分信号Ｗの大きさ、即ち、色信号Ｒ、Ｇ、Ｂの
明度が増大するとともに増大し、全体として輝度用液晶
パネル６自体の白色色度の開度によるずれを補償する。

【００７５】図１８は、輝度用液晶パネル６の開度を変
化させた場合の透過白色色度特性（図１７）をもとに上
記した開度によるずれを補償するべく求められた白色色
度変換回路３５のゲイン変換特性である。なお、図１９
は、白色色度変換回路を設けたこの発明の実施の形態５
を適用した場合の効果を定量的に示したもので、図中点
□および点△は、それぞれ白色色度変換回路による調整
無および有（いずれも開度１００％）の場合を示す。即
ち、白色色度変換回路による調整を行うことにより、開
度の増大に伴う白色色温度の低下がほぼ解消されている
ことが判る。

【００７６】図２０は、同じ図１５の発明を、光源のも
つ白色色度特性に起因する再生画像の品質低下を解消す
る目的に適用した場合の概要を説明するものである。即
ち、光源を構成するランプの種別によって、白色色度
（色温度）が異なる。同図はこの様子を色度図上に表し
たもので、図中点□はメタルハライドランプ、点○はハ
ロゲンランプで、いずれも開度１００％に駆動制御され
た液晶パネルを透過した光について示している。この場
合も、図１５の白色色度変換回路３３、３４、３５の各
ゲイン変換特性を適宜設定することにより、液晶パネル
の開度の如何にかかわらず、図中点△で示す、望しい白
色色度（色温度）を得ることができる。

【００７７】なお、以上の各実施の形態では、カラー用
液晶パネル７を図２２（２）に示す１枚のパネルで構成
する液晶プロジェクタに適用した場合について説明した
が、本願発明は、カラー成分の光路を更に３つに分離
し、その各々に、Ｒ、Ｇ、Ｂ専用のカラー用液晶パネル
を設け、それぞれ色駆動信号ＲＤ、ＧＤ、ＢＤにより駆
動制御する方式の液晶プロジェクタにも同様に適用する
ことができ、同等の効果を奏する。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る液晶プロ
ジェクタにおいては、３色の色信号から白色成分信号を
作成する白色成分信号演算回路、上記３色の色信号から
上記白色成分信号をそれぞれ減算して３色の色駆動信号
として出力する減算回路、および上記白色成分信号に１
より小さい所定の定数を乗算して輝度駆動信号として出
力する乗算回路を備えたので、両液晶パネルの透過光量
の差に起因する再生画像における彩度の低下が抑制され
る。

【００７９】また、請求項２に係る液晶プロジェクタに
おいては、所定の定数を、両パネルを全開に駆動したと
きの、（カラー用液晶パネルの透過光量）／（輝度用液
晶パネルの透過光量）に相当する値としたので、両液晶
パネルの透過光量の差にかかわらず、入力される色信号
と同一の彩度の再生画像が得られる。

【００８０】請求項３に係る液晶プロジェクタにおいて
は、３色の色信号から白色成分信号を作成する白色成分
信号演算回路、上記３色の色信号から上記白色成分信号
をそれぞれ減算して３色の色駆動信号として出力する減
算回路、上記３色の色信号の合成色が白色か否かを検出
する白色検出回路、および上記白色が検出されないとき
は上記白色成分信号に１より小さい所定の第１の定数を
乗算して輝度駆動信号として出力し、上記白色が検出さ
れたときは上記白色成分信号に上記第１の定数より大き
い所定の第２の定数を乗算して上記輝度駆動信号として
出力する切換乗算回路を備えたので、入力される色信号
が有彩色の場合は両液晶パネルの透過光量の差に起因す
る再生画像における彩度の低下が抑制され、入力される
色信号が無彩色（白色）の場合はその再生画像の明るさ
が増大する。

【００８１】また、請求項４に係る液晶プロジェクタに
おいては、第１の定数を、両パネルを全開に駆動したと
きの、（カラー用液晶パネルの透過光量）／（輝度用液
晶パネルの透過光量）に相当する値としたので、両液晶
パネルの透過光量の差にかかわらず、入力される色信号
と同一の彩度の再生画像が得られる。

【００８２】また、請求項５に係る液晶プロジェクタに
おいては、第２の定数を１としたので、輝度用液晶パネ
ルの透過光量を有効に活かした明るい再生画像が得られ
る。

【００８３】また、請求項６に係る液晶プロジェクタに
おいては、第２の定数を、白色成分信号が増大するにつ
れて増大する値としたので、定数切換に基づく視覚上の
不自然さが緩和される。

【００８４】請求項７に係る液晶プロジェクタにおいて
は、３色の色信号から白色成分信号を作成する白色成分
信号演算回路、上記３色の色信号からそれぞれ上記白色
成分信号を減算して出力する減算回路、上記白色成分信
号のゲインを変換して出力する第１のゲイン変換回路、
この第１のゲイン変換回路の出力信号が所定の上限レベ
ル以下のときはそのまま輝度駆動信号として出力し、上
記第１のゲイン変換回路の出力信号が上記上限レベルを
越えたときは上記上限レベルの信号を上記輝度駆動信号
として出力するとともに上記上限レベルを越えた分をオ
ーバフロー信号として出力するクリップ回路、上記オー
バフロー信号のゲインを変換して出力する第２のゲイン
変換回路、および上記減算回路の３色の出力信号に上記
第２のゲイン変換回路の出力信号をそれぞれ加算して３
色の色駆動信号として出力する加算回路を備えたので、
輝度用液晶パネルまたは必要に応じてカラー用液晶パネ
ルをも使用することにより所望した明るさの再生画像を
得ることができる。

【００８５】また、請求項８に係る液晶プロジェクタに
おいては、第１のゲイン変換回路を、白色成分信号に１
より大きい所定の第３の定数を乗算して出力する乗算回
路およびこの乗算回路の出力信号を任意のレベルに降圧
して出力する降圧回路で構成したので、所望の明るさを
得るための調整が容易となる。

【００８６】また、請求項９に係る液晶プロジェクタに
おいては、第３の定数を、両パネルを全開に駆動したと
きの、（（カラー用液晶パネルの透過光量）／（輝度用
液晶パネルの透過光量））＋１に相当する値としたの
で、両液晶パネルの透過光量の差に適合した明るさの調
整が可能となる。

【００８７】また、請求項１０に係る液晶プロジェクタ
においては、第２のゲイン変換回路を、オーバフロー信
号に以下の定数を乗算して出力する乗算回路で構成し、
その定数は、両パネルを全開に駆動したときの、（輝度
用液晶パネルの透過光量）／（カラー用液晶パネルの透
過光量）に相当する値としたので、カラー用液晶パネル
による明るさの補充が、調整した所望の明るさに対応し
た正確なレベルでなされる。

【００８８】また、請求項１１に係る液晶プロジェクタ
においては、白色成分信号演算回路と第１のゲイン変換
回路との間に切換回路を挿入するとともに、３色の色信
号の合成色が白色か否かを検出する白色検出回路を備
え、上記白色が検出されたときのみ白色成分信号を第１
のゲイン変換回路に入力し、上記白色が検出されないと
きは白色成分信号に１より小さい所定の第４の定数を乗
算したものを直接輝度駆動信号として出力するようにし
たので、無彩色の白色部分についてのみ所望した明るさ
の再生画像を得ることができる。

【００８９】また、請求項１２に係る液晶プロジェクタ
においては、第４の定数を、両パネルを全開に駆動した
ときの、（カラー用液晶パネルの透過光量）／（輝度用
液晶パネルの透過光量）に相当する値としたので、有彩
色部分について、入力信号と同一の彩度の再生画像が得
られる。

【００９０】請求項１３に係る液晶プロジェクタにおい
ては、３色の色信号から白色成分信号を作成し輝度駆動
信号として出力する白色成分信号演算回路、上記３色の
色信号から上記白色成分信号をそれぞれ減算して出力す
る減算回路、およびこの減算回路の出力信号のゲインを
変換して３色の色駆動信号として出力するゲイン変換回
路を備えたので、再生画像における彩度の増強、調整が
可能となる。

【００９１】また、請求項１４に係る液晶プロジェクタ
においては、ゲイン変換回路を、入力信号の上昇に対し
て出力信号が以下の勾配で上昇する変換特性を有するゲ
イン変換部、およびこのゲイン変換部からの出力信号を
所定の上限レベルで制限する上限制限部で構成し、その
勾配は、両パネルを全開に駆動したときの、（輝度用液
晶パネルの透過光量）／（カラー用液晶パネルの透過光
量）に相当する値としたので、両液晶パネルの透過光量
の差に起因する再生画像における彩度の低下を、明るさ
を抑えることなく解消することができる。

【００９２】また、請求項１５に係る液晶プロジェクタ
においては、ゲイン変換部の上限レベル以下での変換特
性領域において、その比較的高レベル部分における（出
力／入力）勾配を低く設定したので、彩度増強時の色駆
動信号の飽和現象に基づく画質の低下を緩和することが
できる。

【００９３】また、請求項１６に係る液晶プロジェクタ
においては、ゲイン変換回路は、入力信号が０から所定
の値までの比較的低レベル部分では上記入力信号の上昇
に対して出力信号が以下の勾配で上昇する変換特性を有
し、上記入力信号が上記所定の値から入力最大値までの
比較的高レベル部分では上記入力信号の上昇に対して出
力信号が以下の勾配より低い勾配で上昇しパネル全開レ
ベルに達する変換特性を有するものとし、上記勾配は、
両パネルを全開に駆動したときの、（輝度用液晶パネル
の透過光量）／（カラー用液晶パネルの透過光量）に相
当する値としたので、彩度増強時の色駆動信号の飽和現
象を防止することができる。

【００９４】請求項１７に係る液晶プロジェクタにおい
ては、３色の色信号から白色成分信号を作成し輝度駆動
信号として出力する白色成分信号演算回路、上記３色の
色信号から上記白色成分信号をそれぞれ減算して出力す
る減算回路、上記白色成分信号を入力し、Ｒ、Ｇ、Ｂ３
色個別の変換特性でゲイン変換して出力する白色色度変
換回路、および上記減算回路の出力信号と上記白色色度
変換回路の出力信号とをＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に加算して３
色の色駆動信号として出力する加算回路を備えたので、
白色色度の任意の補正が可能となる。

【００９５】また、請求項１８に係る液晶プロジェクタ
においては、白色色度変換回路は、液晶パネルにおける
駆動信号の強度変化に伴う白色透過光の色度変化を抑制
するように、その変換特性を設定したので、液晶パネル
の開度の如何にかかわらず、常に所望の白色色度をもつ
再生画像が得られる。

【００９６】また、請求項１９に係る液晶プロジェクタ
においては、白色色度変換回路は、Ｒ、Ｇ２色について
は出力信号が常に零となり、Ｂ色については入力信号の
増大とともに出力信号が増大するようゲイン変換を行う
ので、液晶パネルの開度による白色色度のずれを補償す
るためのゲイン変換特性が容易に得られる。

【００９７】また、請求項２０に係る液晶プロジェクタ
においては、白色色度変換回路は、光源または液晶パネ
ルの種別により異なる白色透過光の色度を、所望の白色
色度に一致させるように、その変換特性を設定したの
で、光源または液晶パネルの種別にかかわらず、常に所
望の白色色度を有する良質の再生画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における液晶プロジ
ェクタの信号処理系の構成を示す回路図である。

【図２】 図１の回路による液晶プロジェクタの動作を
説明する図である。

【図３】 この発明の実施の形態２における液晶プロジ
ェクタの信号処理系の構成を示す回路図である。

【図４】 図３の回路による液晶プロジェクタの動作を
説明する図である。

【図５】 実施の形態２の変形例を示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態３における液晶プロジ
ェクタの信号処理系の構成を示す回路図である。

【図７】 図６の回路による液晶プロジェクタの動作を
説明する図である。

【図８】 図６の回路による液晶プロジェクタの動作を
説明する図である。

【図９】 実施の形態３の変形例を示す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４における液晶プロ
ジェクタの信号処理系の構成を示す回路図である。

【図１１】 図１０の回路による液晶プロジェクタの動
作を説明する図である。

【図１２】 図１０の回路による液晶プロジェクタの動
作を説明する図である。

【図１３】 図１０の回路による液晶プロジェクタの動
作を説明する図である。

【図１４】 図１０の回路による液晶プロジェクタの動
作を説明する図である。

【図１５】 この発明の実施の形態５における液晶プロ
ジェクタの信号処理系の構成を示す回路図である。

【図１６】 図１５の回路による液晶プロジェクタの動
作を説明する図である。

【図１７】 液晶パネルの開度を変化させたときの透過
光の白色色度の変化を示す図である。

【図１８】 図１５の白色色度変換回路３５のゲイン変
換特性の詳細を示す図である。

【図１９】 図１５の回路による液晶プロジェクタの効
果を説明する図である。

【図２０】 図１５の回路による液晶プロジェクタを、
ランプの白色色度差を補償する目的に適用した場合の効
果を説明する図である。

【図２１】 従来の液晶プロジェクタを示す構成図であ
る。

【図２２】 輝度用液晶パネル６とカラー用液晶パネル
７の構成、特にその画素の分布状態を示す図である。

【符号の説明】

１ ランプ、６ 輝度用液晶パネル、７ カラー用液晶
パネル、１０ 白色成分信号演算回路、１１，１２，１
３ 減算回路、１４ 乗算回路、１５ 白色検出回路、
１６ 第１の乗算器、１７，１７ａ 第２の乗算器、１
８，１８ａ，１８ｂ 切換器、１９ 切換乗算回路、２
０ 乗算回路、２１ 降圧回路、２２ 第１のゲイン変
換回路、２３ リミッタ、２４ 減算回路、２５ クリ
ップ回路、２６ 第２のゲイン変換回路、２７，２８，
２９ 加算回路、３０，３１，３２ ゲイン変換回路、
３３，３４，３５ 白色色度変換回路、３６，３７，３
８ 加算回路、Ｒ、Ｇ、Ｂ 色信号、Ｗ 白色成分信
号、ＹＤ 輝度駆動信号、ＲＤ，ＧＤ，ＢＤ 色駆動信
号、ＬＹ 輝度透過光、ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ 色透過光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 照雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 神田 智幸 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 名井 康人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を分離し、その一方の光路
   上に輝度用液晶パネルを、他方の光路上にカラー用液晶
   パネルをそれぞれ備え、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の色信号を基に
   上記輝度用液晶パネルを駆動する輝度駆動信号と上記カ
   ラー用液晶パネルを駆動するＲ、Ｇ、Ｂ３色の色駆動信
   号とを作成し、上記両パネルを透過した光を合成して投
   射する液晶プロジェクタにおいて、 上記３色の色信号から白色成分信号を作成する白色成分
   信号演算回路、上記３色の色信号から上記白色成分信号
   をそれぞれ減算して上記３色の色駆動信号として出力す
   る減算回路、および上記白色成分信号に１より小さい所
   定の定数を乗算して上記輝度駆動信号として出力する乗
   算回路を備えたことを特徴とする液晶プロジェクタ。
2. 【請求項２】 所定の定数を、両パネルを全開に駆動し
   たときの、（カラー用液晶パネルの透過光量）／（輝度
   用液晶パネルの透過光量）に相当する値としたことを特
   徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
3. 【請求項３】 光源からの光を分離し、その一方の光路
   上に輝度用液晶パネルを、他方の光路上にカラー用液晶
   パネルをそれぞれ備え、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の色信号を基に
   上記輝度用液晶パネルを駆動する輝度駆動信号と上記カ
   ラー用液晶パネルを駆動するＲ、Ｇ、Ｂ３色の色駆動信
   号とを作成し、上記両パネルを透過した光を合成して投
   射する液晶プロジェクタにおいて、 上記３色の色信号から白色成分信号を作成する白色成分
   信号演算回路、上記３色の色信号から上記白色成分信号
   をそれぞれ減算して上記３色の色駆動信号として出力す
   る減算回路、上記３色の色信号の合成色が白色か否かを
   検出する白色検出回路、および上記白色が検出されない
   ときは上記白色成分信号に１より小さい所定の第１の定
   数を乗算して上記輝度駆動信号として出力し、上記白色
   が検出されたときは上記白色成分信号に上記第１の定数
   より大きい所定の第２の定数を乗算して上記輝度駆動信
   号として出力する切換乗算回路を備えたことを特徴とす
   る液晶プロジェクタ。
4. 【請求項４】 第１の定数を、両パネルを全開に駆動し
   たときの、（カラー用液晶パネルの透過光量）／（輝度
   用液晶パネルの透過光量）に相当する値としたことを特
   徴とする請求項３記載の液晶プロジェクタ。
5. 【請求項５】 第２の定数を１としたことを特徴とする
   請求項３または４記載の液晶プロジェクタ。
6. 【請求項６】 第２の定数を、白色成分信号が増大する
   につれて増大する値としたことを特徴とする請求項３ま
   たは４記載の液晶プロジェクタ。
7. 【請求項７】 光源からの光を分離し、その一方の光路
   上に輝度用液晶パネルを、他方の光路上にカラー用液晶
   パネルをそれぞれ備え、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の色信号を基に
   上記輝度用液晶パネルを駆動する輝度駆動信号と上記カ
   ラー用液晶パネルを駆動するＲ、Ｇ、Ｂ３色の色駆動信
   号とを作成し、上記両パネルを透過した光を合成して投
   射する液晶プロジェクタにおいて、 上記３色の色信号から白色成分信号を作成する白色成分
   信号演算回路、上記３色の色信号からそれぞれ上記白色
   成分信号を減算して出力する減算回路、上記白色成分信
   号のゲインを変換して出力する第１のゲイン変換回路、
   この第１のゲイン変換回路の出力信号が所定の上限レベ
   ル以下のときはそのまま上記輝度駆動信号として出力
   し、上記第１のゲイン変換回路の出力信号が上記上限レ
   ベルを越えたときは上記上限レベルの信号を上記輝度駆
   動信号として出力するとともに上記上限レベルを越えた
   分をオーバフロー信号として出力するクリップ回路、上
   記オーバフロー信号のゲインを変換して出力する第２の
   ゲイン変換回路、および上記減算回路の３色の出力信号
   に上記第２のゲイン変換回路の出力信号をそれぞれ加算
   して上記３色の色駆動信号として出力する加算回路を備
   えたことを特徴とする液晶プロジェクタ。
8. 【請求項８】 第１のゲイン変換回路を、白色成分信号
   に１より大きい所定の第３の定数を乗算して出力する乗
   算回路およびこの乗算回路の出力信号を任意のレベルに
   降圧して出力する降圧回路で構成したことを特徴とする
   請求項７記載の液晶プロジェクタ。
9. 【請求項９】 第３の定数を、両パネルを全開に駆動し
   たときの、（（カラー用液晶パネルの透過光量）／（輝
   度用液晶パネルの透過光量））＋１に相当する値とした
   ことを特徴とする請求項８記載の液晶プロジェクタ。
10. 【請求項１０】 第２のゲイン変換回路を、オーバフロ
    ー信号に以下の定数を乗算して出力する乗算回路で構成
    したことを特徴とする請求項８または９記載の液晶プロ
    ジェクタ。定数は、両パネルを全開に駆動したときの、
    （輝度用液晶パネルの透過光量）／（カラー用液晶パネ
    ルの透過光量）に相当する値とする。
11. 【請求項１１】 白色成分信号演算回路と第１のゲイン
    変換回路との間に切換回路を挿入するとともに、３色の
    色信号の合成色が白色か否かを検出する白色検出回路を
    備え、上記白色が検出されたときのみ白色成分信号を第
    １のゲイン変換回路に入力し、上記白色が検出されない
    ときは白色成分信号に１より小さい所定の第４の定数を
    乗算したものを直接輝度駆動信号として出力するように
    したことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに
    記載の液晶プロジェクタ。
12. 【請求項１２】 第４の定数を、両パネルを全開に駆動
    したときの、（カラー用液晶パネルの透過光量）／（輝
    度用液晶パネルの透過光量）に相当する値としたことを
    特徴とする請求項１１記載の液晶プロジェクタ。
13. 【請求項１３】 光源からの光を分離し、その一方の光
    路上に輝度用液晶パネルを、他方の光路上にカラー用液
    晶パネルをそれぞれ備え、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の色信号を基
    に上記輝度用液晶パネルを駆動する輝度駆動信号と上記
    カラー用液晶パネルを駆動するＲ、Ｇ、Ｂ３色の色駆動
    信号とを作成し、上記両パネルを透過した光を合成して
    投射する液晶プロジェクタにおいて、 上記３色の色信号から白色成分信号を作成し上記輝度駆
    動信号として出力する白色成分信号演算回路、上記３色
    の色信号から上記白色成分信号をそれぞれ減算して出力
    する減算回路、およびこの減算回路の出力信号のゲイン
    を変換して上記３色の色駆動信号として出力するゲイン
    変換回路を備えたことを特徴とする液晶プロジェクタ。
14. 【請求項１４】 ゲイン変換回路を、入力信号の上昇に
    対して出力信号が以下の勾配で上昇する変換特性を有す
    るゲイン変換部、およびこのゲイン変換部からの出力信
    号を所定の上限レベルで制限する上限制限部で構成した
    ことを特徴とする請求項１３記載の液晶プロジェクタ。
    勾配は、両パネルを全開に駆動したときの、（輝度用液
    晶パネルの透過光量）／（カラー用液晶パネルの透過光
    量）に相当する値とする。
15. 【請求項１５】 ゲイン変換部の上限レベル以下での変
    換特性領域において、その比較的高レベル部分における
    （出力／入力）勾配を、請求項１４に記載する値より低
    く設定したことを特徴とする請求項１４記載の液晶プロ
    ジェクタ。
16. 【請求項１６】 ゲイン変換回路は、入力信号が０から
    所定の値までの比較的低レベル部分では上記入力信号の
    上昇に対して出力信号が以下の勾配で上昇する変換特性
    を有し、上記入力信号が上記所定の値から入力最大値ま
    での比較的高レベル部分では上記入力信号の上昇に対し
    て出力信号が以下の勾配より低い勾配で上昇しパネル全
    開レベルに達する変換特性を有するものとしたことを特
    徴とする請求項１３記載の液晶プロジェクタ。勾配は、
    両パネルを全開に駆動したときの、（輝度用液晶パネル
    の透過光量）／（カラー用液晶パネルの透過光量）に相
    当する値とする。
17. 【請求項１７】 光源からの光を分離し、その一方の光
    路上に輝度用液晶パネルを、他方の光路上にカラー用液
    晶パネルをそれぞれ備え、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の色信号を基
    に上記輝度用液晶パネルを駆動する輝度駆動信号と上記
    カラー用液晶パネルを駆動するＲ、Ｇ、Ｂ３色の色駆動
    信号とを作成し、上記両パネルを透過した光を合成して
    投射する液晶プロジェクタにおいて、 上記３色の色信号から白色成分信号を作成し上記輝度駆
    動信号として出力する白色成分信号演算回路、上記３色
    の色信号から上記白色成分信号をそれぞれ減算して出力
    する減算回路、上記白色成分信号を入力し、Ｒ、Ｇ、Ｂ
    ３色個別の変換特性でゲイン変換して出力する白色色度
    変換回路、および上記減算回路の出力信号と上記白色色
    度変換回路の出力信号とをＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に加算して
    上記３色の色駆動信号として出力する加算回路を備えた
    ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
18. 【請求項１８】 白色色度変換回路は、液晶パネルにお
    ける駆動信号の強度変化に伴う白色透過光の色度変化を
    抑制するように、その変換特性を設定したものであるこ
    とを特徴とする請求項１７記載の液晶プロジェクタ。
19. 【請求項１９】 白色色度変換回路は、Ｒ、Ｇ２色につ
    いては出力信号が常に零となり、Ｂ色については入力信
    号の増大とともに出力信号が増大するようゲイン変換を
    行うものとしたことを特徴とする請求項１８記載の液晶
    プロジェクタ。
20. 【請求項２０】 白色色度変換回路は、光源または液晶
    パネルの種別により異なる白色透過光の色度を、所望の
    白色色度に一致させるように、その変換特性を設定した
    ものであることを特徴とする請求項１７記載の液晶プロ
    ジェクタ。