JP2005241708A

JP2005241708A - 投射型表示装置

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Publication number: JP2005241708A
Application number: JP2004047674A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Ishitani; 普朗石谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】投射型表示装置に使用するランプの使い始めから使い終わりまでの長期にわたる使用において、経時変化による輝度劣化がほとんど無く、更に、映像の白又は黒の階調潰れを引き起こすことなく長期にわたり一定した明るさの映像を表示することができる投射型表示装置を安価に得る。
【解決手段】ランプの使い始めからの点灯時間の累積値である累積点灯時間を記録し、予め記憶されたランプの使い始めから使い終わりまでの発光特性データと累積点灯時間の情報によりランプの明るさを制御することで、経時変化による輝度劣化を補正するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶プロジェクタ、小型ミラー付スイッチングデバイス搭載プロジェクタ他、照明手段により画像を投影し表示する投射型表示装置に関するものである。

従来の投射型表示装置においては、ランプの発光量を検出し、上記ランプの定格電圧による初期発光量と寿命時発光量の中間値より低い所定値となった時点で駆動電圧を上げる制御をおこなっている。（例えば、特許文献１参照）。

また、他の従来の投射型表示装置においては、ランプの累積点灯時間を計時し、上記累積点灯時間に対応した発光スペクトル分布特性データをメモリから読み出し、上記メモリから読み出された発光スペクトル分布特性データに基づいて赤、緑、青各色の信号振幅を可変制御することにより、累積点灯時間に対応して色バランス補正をおこなっている。（例えば、特許文献２参照）。

また、他の従来の投射型表示装置においては、投射光の明るさ調整を行うメインブライト制御部に加えて、投射光のランプの明るさを自動的に調整する明るさ制御部を備えている。（例えば、特許文献３参照）

特開２０００−１３１７６０号公報（第2−3頁、第１図）特開２００２−０１０１７７号公報（第3−14頁、第１図）特開２００１−１４２１４５号公報（第2−3頁、第１図）

特許文献１に開示されている従来の投射型表示装置では、ランプに電力を供給するための電力供給能力の異なる２つの電源である第1の電源と第２の電源を備え、ランプの初期発光量と寿命時発光量から導かれる閾値発光量に対して、発光量モニタにおける検出データが該閾値発光量に到達した時に、第1の電源と第２の電源を切りかえることで、ランプの点灯時間経過にともなう輝度劣化を補正している。このため２値でしかランプの発光量を制御できず、電源切替時の輝度変化が大きく品位を著しく損なうという問題があった。また、ランプに電力を供給するための電力供給能力の異なる２つの電源を備える必要があり、コスト的に高くつくのみならず、大きくなるという問題もあった。

また、特許文献２に開示されている従来の投射型表示装置では、メモリに記憶されたランプの点灯指示からの経時変化にともなう発光スペクトル分布特性の変化情報を基に、ランプの点灯指示からの時間経過にともなう発光スペクトル分布の変化に対して、赤、緑、青（以下、Ｒ、Ｇ、Ｂと記載）各色の信号の増幅率を制御することで、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の映像信号振幅を可変させ、経時変化にともなう色バランスの変化を補正している。このようにあくまで点灯指示からランプが安定するいわゆるエージング時間中の色バランスを補正するものであって、長期にわたるランプの点灯による輝度劣化に対しては対応できていない。また、色バランスの補正をＲ、Ｇ、Ｂ各色の信号に対する増幅率を制御することで行っているため、通常８ｂｉｔ又は１０ｂｉｔある階調表現が、結果として時間経過とともに変化するという問題もあった。さらに、ランプの経時変化にともなう発光スペクトル分布特性が大きく変化した場合、回路側でのダイナミックレンジが対応できず、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の信号のうち少なくとも１つが潰れてしまうという結果を招く恐れがあるという問題もあった。

また、特許文献３に開示されている従来の投射型表示装置では、光源の明るさを自動的に調整する旨記載されているが、明細書中の明るさ制御部における具体的な制御方法、具体的な回路構成等についての言及はない。

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、その目的は、ランプの使い始めから使い終わりまでの長期にわたる使用において、経時変化による輝度劣化がほとんど無く、更に、映像の白又は黒の階調潰れを引き起こすことなく長期にわたり一定した明るさの映像を表示することができる投射型表示装置を安価に得るものである。

この発明に係る投射型表示装置においては、照明光を出射する照明手段と、前記照明手段を点灯し発光量を可変制御する照明点灯手段と、前記照明手段の経時変化による発光特性データを記憶する記憶手段と、前記照明手段の点灯時間を計時する計時手段と、前記計時手段の計測時間の累積値を記録する累積時間記録手段と、前記記憶手段と前記累積時間記録手段とからの情報に基づいて前記照明点灯手段を制御する制御手段とを備えたものである。

この発明は、ランプの使い始めからの点灯時間の累積値である累積点灯時間を記録し、予め記憶されたランプの使い始めから使い終わりまでの発光特性データと累積点灯時間の情報によりランプの明るさを制御するようにしたもので、ランプの使い始めから使い終わりまでの長期にわたる使用において、経時変化による輝度劣化を確実に、安価な方法で、画質劣化を伴うことなく補正することができる。

本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面において同一符号は同一、又は相当のものを表す。
実施の形態１．

図１はこの発明の実施の形態１における投射型表示装置１００の概略を表すブロック図である。図１における投射型表示装置１００は、入力される映像信号に対応した画像を生成し、スクリーンなどに向けて投射することにより画像を表示する液晶プロジェクタである。

図１において、パソコン又はＤＶＤプレイヤーといった外部機器１から出力されるＲ、Ｇ、Ｂコンポーネント又はコンポジットの映像信号は投射型表示装置１００に入力される。まず、映像信号としてＲ、Ｇ、Ｂの各信号が入力された場合の処理動作について説明する。入力されたＲ、Ｇ、Ｂの各信号は映像信号処理回路２内に設けられたＲ、Ｇ、Ｂの各信号処理回路部分であるＲ信号処理回路２ａ、Ｇ信号処理回路２ｂ、Ｂ信号処理回路２ｃにおいて、マイクロプロセッサ６からの制御により、振幅調整、黒レベル調整、ガンマ調整等の映像信号処理がなされた後、ドライブ回路３内のＲ、Ｇ、Ｂの各信号処理回路部分であるＲドライブ回路３ａ、Ｇドライブ回路３ｂ、Ｂドライブ回路３ｃにそれぞれ送られる。ドライブ回路３ではＲ、Ｇ、Ｂ各信号に対して、マイクロプロセッサ６からの制御により、液晶パネル４に画像を表示するために必要な信号処理がなされた後、液晶パネル４に必要な振幅レベルにまで増幅される。ドライブ回路３からのＲ、Ｇ、Ｂの各ドライブ信号は、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応したＲ液晶パネル４ａ、Ｇ液晶パネル４ｂ、Ｂ液晶パネル４ｃに送られ、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれに対応した画像が各パネル上に形成される。

一方、操作パネル５からユーザーにより入力される各操作情報は、マイクロプロセッサ６により検知される。マイクロプロセッサ６では、電気的に接続されている各種外部メモリであるＲＯＭ７、ＥＥＰＲＯＭ８、及びＲＡＭ９により、ＲＯＭ７に格納されているプログラミング等及びＥＥＰＲＯＭ８に格納されている数値データ等を適宜読み出し、ＲＡＭ９のワーキングエリアを使用する形で、各操作情報を適宜処理する。各操作情報のうち、ユーザーにより入力されたランプ１０の点灯、消灯さらに点灯中のランプの明るさの設定情報である点灯指示情報もマイクロプロセッサ６を通じて送られる。

次に、マイクロプロセッサ６からの点灯指示情報を受けて、たとえば高圧水銀ランプといった照明光を出射するランプ１０を点灯させ、明るさを制御するまでの流れを説明する。尚、実施の形態のランプ１０は本発明の照明手段を構成する。マイクロプロセッサ６からの点灯指示情報を受け、ランプ制御回路１１は、ランプ１０の点灯を指示した後、前記ランプ１０の点灯時間を計時する時計回路１２にランプ１０の点灯からの点灯時間を計時するように指示をだす。計時された点灯時間は、たとえばＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリから構成される時計回路１２の計測時間の累計値、即ちランプ１０の使い初めからの点灯時間の累計値である累積点灯時間を記録する累積時間記録回路１３に記録される。累積点灯時間はランプ１０の使い初めからの点灯時間の総和となる。

たとえばＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリから構成されるメモリ回路１４に、ランプ１０の経時変化による発光特性データであるランプ１０の使い初めから使い終わりまでの長期にわたる経時変化による発光特性（以下、長期発光特性と記載）データ及び／又は該発光特性データに演算を施した演算データ（以下、演算データと記載）がテーブル値として記憶されている。ランプ制御回路１１は、発光特性データ及び／又は演算データと累積時間記録回路１３に記録されている累積点灯時間とに基づき、ランプ１０の明るさを制御する明るさ制御情報を得る。この明るさ制御情報はバラスト制御回路１５に送られる。

バラスト制御回路１５は、明るさ制御情報に基づきランプ１０を点灯し発光量を可変制御する出力電力可変バラスト１６を制御する。尚、実施の形態の出力電力可変バラスト１６は、本発明の照明点灯手段を構成する。出力電力可変バラスト１６は出力電力を可変することで、ランプ１０の明るさを制御する。また、ランプ１０の点灯、消灯もランプ制御回路１１及びバラスト制御回路１５による制御に基づいて、出力電力可変バラスト１６の出力電力を可変することで行なう。ここで示す発光特性データとは、照明手段であるランプ１０の使い初めから使い終わりまでの長期にわたる経時変化による発光特性を示すデータであり、ランプ１０が点灯し始めてから、安定した発光状態になった場合のデータを示すものである

このように、ランプ制御回路１１及びバラスト制御回路１５による制御に基づいて、ランプ１０の使い始めから使い終わりまでの長期にわたる使用において、ランプ１０の点灯、消灯及び明るさを制御することで、経時変化による輝度劣化を補正する。

次に光学系における動作の概略を簡単に説明する。ランプ１０から照射された可視光領域の光はほぼ平行な光（以下、平行光と記載）として、入射光学系１７に入射される。入射光学系１７では、光の分布が均一になるよう処理されたのち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光に分光され、Ｒ、Ｇ、Ｂの各液晶パネルであるＲ液晶パネル４ａ、Ｇ液晶パネル４ｂ、Ｂ液晶パネル４ｃに照射される。Ｒ液晶パネル４ａ、Ｇ液晶パネル４ｂ、Ｂ液晶パネル４ｃでは、入射光学系１７からＲ、Ｇ、Ｂの各照射光が照射されることにより、Ｒ液晶パネル４ａ、Ｇ液晶パネル４ｂ、Ｂ液晶パネル４ｃ上に表示されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像とＲ、Ｇ、Ｂの各照射光が組み合わされ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光学画像として出射光学系１８に入射される。出射光学系１８では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光学画像を合成したのち、スクリーン等に拡大投射する。

次に、図２により光学系の動作説明を行う。図２は光学系構造部であるランプ１０、液晶パネル４、入射光学系１７、出射光学系１８の構成部材の配置を示した構造図である。図２において、ランプ１０の放電管２０から放射された可視光領域の光は、反射面が球面、放物面又は楕円面よりなる凹面形状をしたリフレクター２１により広口開口部前方に平行光となるように反射集光される。該平行光は第１レンズアレイ２２に入射され複数の光束に分離された後、第２レンズアレイ２３に入射され、複数の２次光源が形成される。該複数の２次光源が重ね合わせレンズ２４により重ね合わされることにより均一な照度分布をもつまとまった光の束として、入射光に対して４５度の角度を有して配置された第１ダイクロイックミラー２５に照射される。

第１ダイクロイックミラー２５では、Ｒの光のみ透過し、Ｇ、Ｂの光は反射する。反射されたＧ、Ｂの光は、光路上で第１ダイクロイックミラー２５と平行に配置された第２ダイクロイックミラー２６に照射される。第２ダイクロイックミラー２６はＢの光のみを透過し、Ｇの光は反射する。このように分光されたＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの光のうち、Ｇの光はＧフィールドレンズ２７を通してＧ液晶パネル４ｂに照射される。また、Ｒの光は光路上で第１ダイクロイックミラー２５と平行に配置されたＲミラー２８で反射された後、Ｒフィールドレンズ２９を通してＲ液晶パネル４ａに照射される。Ｂの光は入射光に対して垂直に配置されたコンデンサーレンズ３０を透過後、光路上で第１ダイクロイックミラー２５と平行に配置された第１Ｂミラー３１で全反射され、入射光に対して垂直に配置されたリレーレンズ３２を透過後、光路上で入射光に対して４５度の角度を有し、第１Ｂミラー３１に対して垂直に配置された第２Ｂミラー３３で全反射された後、Ｂフィールドレンズ３４を通してＢ液晶パネル４ｃに照射される。ここで、コンデンサーレンズ３０、リレーレンズ３２は光源からＢ液晶パネル４ｃまでの距離が長いことによる照射状態の補正のために設けられている。

このようにして、Ｒ液晶パネル４ａ、Ｇ液晶パネル４ｂ、Ｂ液晶パネル４ｃにそれぞれ照射されたＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの光は、Ｒ液晶パネル４ａ、Ｇ液晶パネル４ｂ、Ｂ液晶パネル４ｃにそれぞれ表示されているＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの画像と重ね合わされ、画像要素を伴うＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの像光としてダイクロイックプリズム３５に、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの方向から入射される。

ダイクロイックプリズム３５の接合面３５ａにはＲの光のみを反射するダイクロイックコートが、接合面３５ｂにはＢの光のみを反射するダイクロイックコートが施されている。Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの像光はダイクロイックプリズム３５で合成され、投射レンズ３６を通して不図示のスクリーン上に投影される。

ここで、上記入射光学系１７に相当する部分は、第１レンズアレイ２２を含む部分からＲ、Ｇ、Ｂの各フィールドレンズ２７、２９、３４を含む部分までであり、上記出射光学系１８に相当する部分は、ダイクロイックプリズム３５及び投射レンズ３６で構成される部分を指す。

このように構成された投射型表示装置１００においては、ランプ１０の点灯時間を時計回路１２により計時し、累積時間記録回路１３に累積記録することにより、予めメモリ回路１４にテーブル値として記憶されているランプ１０の長期発光特性データ及び／又は演算データと比較することで、累積点灯時間に応じたランプ１０の明るさを補正することができる。その結果、ランプ１０の長期発光特性による輝度劣化を確実に、安価な方法で、画質劣化を伴うことなく補正することができる。図３に累積点灯時間に応じたランプ１０の明るさ補正の簡単な一例を示す。図３における縦軸の明るさ／電力（％）は、ランプ１０の明るさ（％）と出力電力可変バラスト１６の出力電力（％）との値を同一軸上に取ったものであり、図３中ランプ輝度低下曲線と総合明るさ曲線は、横軸の時間経過に伴う明るさの変化を規定の標準電力で点灯した場合（以下、標準モードと記載）の点灯当初の明るさを１００％とした場合の割合として示したものである。また、バラスト電力曲線は、横軸の時間経過に対して、総合明るさを一定に保つ（ここでは９０％）ために必要な出力電力を標準モードの電力を１００％とした場合の割合で示したものである。図３では、ランプ１０の長期発光特性による輝度に応じて出力電力可変バラスト１６の出力電力であるバラスト電力を可変させることで、ランプ１０の補正後の明るさである総合明るさが一定に保たれることを示している。

ここで、長期発光特性は、たとえば１００Ｗ〜４００Ｗ程度のランプ光源として使用される高圧水銀ランプ、メタルハライドランプや大型機器に使用される１ＫＷ程度のキセノンランプ等、ランプ１０の種類により異なった特性を示すが、同一種類のランプ１０に対してはほぼ同じ特性を示す。図４は、たとえば高圧水銀ランプにおける長期発光特性の１例を示したものである。図４における縦軸のＬｍＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅは、図３の縦軸に示したランプ１０の明るさ（％）と同様に、標準モードの点灯当初の明るさを１００％とし、その割合で示している。図４における実線は、標準モードの特性であり、破線は、電力を特定分だけ下げ消費電力を押さえた場合（以下、エコモードと記載）の特性である。標準モードとエコモードのように点灯条件（以下、モードと記載）を変えた場合、特性は異なるが、同一種類のランプ１０を同一モードで点灯させた場合、特性はほぼ一致する。また、同一種類のランプ１０に対して、標準モードとエコモードのようにモードを変えた場合、標準モードとエコモードの間には明らかな相関関係が存在する。

一般的にある特定の種類のランプ１０を同一モードで点灯させた場合の長期発光特性（以下、基準発光特性と記載）は、ほぼ同じ特性となる。すなわち、ランプ１０の種類が異なれば、ランプ１０ごとの基準発光特性は異なるが、ランプの種類が同じなら、ほぼ同じ基準発光特性となる。ただし、同一種類のランプ１０でも、製造時期、いわゆるロットの違い等により、多少の発光特性のばらつき、いわゆる輝度ばらつきは発生するが、ここでいうランプ１０の種類による違いに比べれば、ほぼ同一特性と言える。

そこで、マイクロプロセッサ６、ランプ制御回路１１、バラスト制御回路１５の少なくとも１つに、ランプ１０の種類を識別する照明識別手段を備え、照明識別手段からの情報に基づきランプ１０の種類に対応した発光特性データをメモリ回路１４から読み出すことで、ランプ１０の種類に対応した制御が可能となる。

たとえば、メモリ回路１４に記憶されているテーブル値として、複数の種類のランプ１０における発光特性データを図５に示すようなそれぞれの電力補正テーブルＡ、Ｂ、Ｃとして記憶し、照明識別手段によりランプ１０の種類を識別し、ランプ１０の種類に応じて電力補正テーブルＡ、Ｂ、Ｃを切り替えることで、様々な種類のランプ１０に対して最適な制御ができる。また、この場合のテーブル値としては、ランプ１０の長期発光特性データを数値化し電子データとして記憶しておいてもかまわないし、長期発光特性データの逆特性を有する実際に出力電力可変バラスト１６で制御するランプ１０の電力特性データを数値化したものを電子データとして記憶しておいてもかまわない。

一方、ランプ１０の種類やモードを変えた場合の長期発光特性（以下、従属発光特性と記載）は、ある特定の種類のランプ１０に対する基準発光特性にランプ１０の種類による特性差やモードの差から得られるパラメータを用いて演算を施した結果から導かれる。

そこで、マイクロプロセッサ６、ランプ制御回路１１、バラスト制御回路１５の少なくとも１つに、ランプ１０の種類を識別する照明識別手段及び／又はモードを判別する点灯条件判別手段を備え、照明識別手段及び／又は点灯条件判別手段からの情報に基づくパラメータを設定し、メモリ回路１４から読み出されたある特定の種類のランプ１０に対する基準発光特性に対応するテーブルに対して、パラメータを用いた演算を施した結果得られる演算データによりランプ１０を制御することで、ランプ１０の種類やモードに応じた制御が可能である。あわせて、テーブル値として記憶する発光特性データを少なくすることができ、小さなメモリで対応できる。もちろん、ランプ１０の種類やモードにそれぞれ対応したデータ（実測データでもかまわないし、上記パラメータを用いた演算を施した結果得られるデータでもかまわない。）そのものをそれぞれのテーブル値としてメモリ回路１４に複数記憶しておいてもよいが、この場合、大きなメモリが必要となる。

上記演算は、ランプ１０の種類やモードに対応し施されるものであって、具体的なランプ１０の種類としては、前記たとえば１００Ｗ〜４００Ｗ程度のランプ光源として使用される高圧水銀ランプ、メタルハライドランプや大型機器に使用される１ＫＷ程度のキセノンランプ等があげられ、具体的なモードとしては、投射型表示装置１００の機能、たとえば、とにかく明るく投射する場合、少し暗くてもかまわないので省エネを重視する場合や、複数の投射型表示装置１００を組み合わせて使用するいわゆるマルチ画面を構成する場合の各投射型表示装置１００間における、環境温度の差、点灯時間の差、電力ばらつき等による輝度ばらつきを補正しなければならない等の状況に対応した補正機能に反映させるものであっても良い。

図６は投射型表示装置１００の機能に対応した補正の簡単な一例を示すものである。図６において、バラスト電力Ａ、バラスト電力Ｃは、補正を行わない場合の通常モード、エコモードの出力電力特性である。バラスト電力Ｂは、設置当初のみ規定の標準電力で点灯した場合の点灯当初の明るさを確保し、その後は、ランプ１０の故障率を低く抑えるため、累積点灯時間に応じて高くなる故障率に対応し、ランプ１０に印加する電力を徐々に下げることにより、ランプ１０にかかる負荷を時間と共に、即ち故障率に応じて軽くすることで、故障が少なくなるように制御した例である。具体例としては、たとえば、設置当初は、設置作業及びシステム確認作業のために明るい環境下で表示する必要があるが、設置終了後は、管理目的で使用するため、暗い環境下で故障することなく長期間表示する必要があるような電力会社のプラント管理システム下での投射型表示装置１００におけるランプ１０の制御が考えられる。

さらに、メモリ回路１４に記憶されている発光特性データのテーブル値をパソコン等で外部から直接書き換えることができるようにすることで、たとえばテーブル値と実際の経時変化による発光特性データとの間に大幅な差が生じるようなことが発生した場合又は新たな種類のランプ１０が開発された場合又は小さなメモリしか備えていないのに様々な種類のランプ１０に対応しなければならない場合等でも容易に対応することが可能である。

また、ここでは、ランプ制御回路１１をマイクロプロセッサ６と別構成にした例について記載したが、ランプ制御回路１１、時計回路１２、累積時間記録回路１３、メモリ回路１４で構成されるランプ制御回路ブロック部分の持つ機能をマイクロプロセッサ６、ＲＯＭ７、ＥＥＰＲＯＭ８、ＲＡＭ９で構成されるマイクロプロセッサブロック部分に取り込んでもかまわない。具体例として、ランプ制御回路１１と時計回路１２の機能をマイクロプロセッサ６に取り込み、累積時間記録回路１３に記録される累積点灯時間データ及びメモリ回路１４にテーブル値として記録されている長期発光特性データをＥＥＰＲＯＭ８に記憶させる構成としてもよい。この場合、マイクロプロセッサ６は、ＲＯＭ７に蓄えられたプログラムにより、ＲＡＭ９の領域を使用しながら、各種制御を行っているが、ランプ１０の累積点灯時間も管理する為、ランプ１０の点灯後から消灯までの間は、マイクロプロセッサ６内に取り込んだ時計回路１２により点灯時間を計時する。また設定時間毎及び／又は消灯時に計時結果をＥＥＰＲＯＭ８に記録することにより、メイン電源オフ後も累積点灯時間をリセットすることなく記録した状態を保つことが可能となる。更に次回点灯時において、前回の累積点灯時間に加算して記録する事により、ランプ１０の累積点灯時間をランプ１０の使い終わりまで管理する事が可能となる。

さらに、バラスト制御回路１３の機能をマイクロプロセッサブロックに取り込んでもかまわない。このような構成を取ることで、マイクロプロセッサ６の動作上の負荷は増加するが、部品点数を減らすことが可能で、さらに簡素で安価な回路を構成できる。

また、ここでは、メモリ回路１４に記憶された長期発光特性データのテーブル値を利用することで、ランプ１０の明るさを制御していた。この場合の長期発光特性データのテーブル値として記憶されるものは、ランプ１０が点灯し、安定した発光状態になった場合のものである。しかるに、ランプ１０は、１回の点灯から消灯までの短時間における経時変化による発光特性（以下、短時発光特性と記載）も有する。また、この短時発光特性も、長期発光特性と同様に、ランプ１０の種類により異なった特性を示すが、同一種類のランプ１０に対してはほぼ同じ特性を示す。

そこで、短時発光特性を発光特性データのテーブル値としてメモリ回路１４に記憶し、長期発光特性を示す発光特性データのテーブル値とあわせて利用し、ランプ１０の明るさを制御することで、投射型表示装置１００を点灯させた場合に、ランプ１０の長期発光特性及び短時発光特性に対しても明るさを補正することができる。

実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２における投射型表示装置１００の概略を表すブロック図である。実施の形態２における投射型表示装置１００において、ランプ１０に印加される電力を検知するランプ電力検知回路２０を備え、これによる電力検知データであるランプ１０の実点灯時における電力値を検知する。尚、実施の形態のランプ電力検知回路２０は、本発明の電力検知手段を構成する。その検知された実点灯時の電力値である実電力値と、メモリ回路１４に記憶されたランプ１０の長期発光特性データ及び／又は演算データに基づき設定される累積点灯時間に応じた電力値である予定電力値とを比較する電力比較手段をランプ制御回路１１に備える。ランプ制御回路１１において予定電力値と実電力値を比較することによって得られる電力値の差である電力比較データに基づきランプ１０を制御する。

このように、ランプ１０の予定電力値と実電力値の差を検出することにより、ランプの異常、寿命等を検知することができる。すなわち、出力電力可変バラスト１６からの出力電力をランプ制御回路１１にフィードバックすることで、ランプの異常を検知することができる。

ここで、具体的な検知例を示す。ランプ１０の使い初めから使い終わりまでの長期にわたる管電圧の経時変化特性（以下、長期管電圧特性と記載）は、ランプ１０の種類により異なった特性を示すが、同一種類のランプ１０に対してはほぼ同じ特性を示す。そこで、ランプ制御回路１１での予定電力値に対して、ランプ電力検知回路２０からの実電力値がある一定限度を超えて大きくなっている場合は、電流が異常に多く流れていることを示す。また、逆に予定電力値に対して、実電力値がある一定限度を超えて小さくなっている場合は、電流が異常に少なく流れていることを示す。これらのような場合には、ランプ１０が異常である可能性が高い。

さらに、ランプの種類毎の長期管電圧特性データをテーブル値として、たとえば、メモリ回路１４に記憶しておき、電力比較データに加えて長期管電圧特性データを利用し異常を検知することで、ランプの種類毎の異常検知をより高い精度で行なうことができる。また、あらたに、図８に示すようにランプ１０の管電圧を検知するための管電圧検知回路２１を設け、ランプ電力検知回路２０によるランプ１０の実点灯時における電力値の検知に加えて、管電圧検知回路２１により実際の管電圧値を検知することにより、ランプ１０の異常検知をより精度の高い状態で行なうことができる。

さらに、実電力値の経時変化をデータとして、たとえば、累積時間記録回路１３に記録し、累積点灯時間を通しての変化として予定電力値と実電力値を比較することで、予定電力値と実電力値との間の相関関係を得ることができる。たとえば、長時間かけて徐々に予定電力値と実電力値との間に開きが生じてきた場合は、ランプ１０の寿命であり、短時間の間に予定電力値と実電力値との間に開きが生じた場合は、ランプ１０の異常であるといった判断をランプ制御回路１１において容易に行うことも可能である。

実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３における投射型表示装置１００の概略を表すブロック図である。前記実施の形態２ではランプ電力検知回路２０を備えることにより、ランプ１０の異常を検知する方法を記載したが、実施の形態３では、ランプ電力検知回路２０に変えてランプ１０の明るさを検知するランプ輝度検知回路２２を備えることにより、ランプ１０の異常を検知する方法を記載する。尚、実施の形態のランプ輝度検知回路２２は、本発明の明るさ検知手段を構成する。

実施の形態３における投射型表示装置１００において、ランプ輝度検知回路２２を備え、その明るさ検知データであるランプ１０の実点灯時における輝度値を検知する。その検知された実点灯時の輝度値である実輝度値と、メモリ回路１４に記憶されたランプ１０の長期発光特性データ及び／又は演算データに基づき設定される累積点灯時間に応じた輝度値である予定輝度値とを比較する明るさ比較手段をランプ制御回路１１に備える。ランプ制御回路１１において予定輝度値と実輝度値を比較することによって得られる輝度値の差である明るさ比較データに基づきランプ１０を制御する。

このように、ランプ１０の予定輝度値と実輝度値の差を検出することにより、ランプの異常、寿命等を検知することができる。すなわち、ランプ１０から照射される光の特定の場所での輝度値を測定し、ランプ制御回路１１にフィードバックすることで、ランプの異常を検知することができる。

ここで、具体的な検知例を示す。ランプ制御回路１１での予定輝度値に対して、ランプ１０の輝度制御が正常に機能している場合は、累積点灯時間にかかわらずほぼ一定の輝度値を示すはずである。ランプ輝度検知回路２２からの実輝度値がある一定限度を超えて大きくなっている場合は、電流が異常に多く流れていることを示す。また、逆に予定輝度値に対して、実輝度値がある一定限度を超えて小さくなっている場合は、電流が異常に少なく流れていることを示す。これらのような場合には、ランプ１０が異常である可能性が高い。

さらに、ランプの種類毎の長期管電圧特性データをテーブル値として、たとえば、メモリ回路１４に記憶しておき、明るさ比較データと長期管電圧特性データとを比較することで、ランプの種類毎の異常検知をより高い精度で行なうことができる。

また、あらたに、前記実施の形態２で示した管電圧検知回路２１を設け、ランプ輝度検知回路２２によるランプ１０の実点灯時における輝度値の検知に加えて、管電圧検知回路２１により実際の管電圧値を検知することにより、ランプ１０の異常検知をより精度の高い状態で行なうことができる。

さらに、実輝度値の経時変化をデータとして、たとえば、累積時間記録回路１３に記録し、累積点灯時間を通しての変化として予定輝度値と実輝度値を比較することで、予定輝度値と実輝度値との間の相関関係を得ることができ、たとえば、長時間かけて徐々に予定輝度値と実輝度値との間に開きが生じてきた場合は、ランプ１０の寿命であり、短時間の間に予定輝度値と実輝度値との間に開きが生じた場合は、ランプ１０の異常であるといった判断をランプ制御回路１１において容易に行うことも可能である。

この発明の実施の形態１における投射型表示装置の概略を表すブロック図であるこの発明の実施の形態１における光学系の構造図である。この発明の実施の形態１の累積時間に対する電力制御特性図である。ランプの輝度低下の一例を示す特性図である。この発明の実施の形態１におけるＲＯＭテーブルである。この発明の実施の形態１の累積時間に対する電力制御特性図である。この発明の実施の形態２における投射型表示装置の概略を表すブロック図であるこの発明の実施の形態２における投射型表示装置の概略を表すブロック図であるこの発明の実施の形態３における投射型表示装置の概略を表すブロック図である

符号の説明

１外部機器、２信号処理回路、２ａＲ信号処理回路、２ｂＧ信号処理回路、２ｃＢ信号処理回路、３ドライブ回路、３ａＲドライブ回路、３ｂＧドライブ回路、３ｃＢドライブ回路、４液晶パネル、４ａＲ液晶パネル、４ｂＧ液晶パネル、４ｃＢ液晶パネル、５操作パネル、６マイクロプロセッサ、７ＲＯＭ、８ＥＥＰＲＯＭ、９ＲＡＭ、１０ランプ、１１ランプ制御回路、１２時計回路、１３累積時間記録回路、１４メモリ回路、１５バラスト制御回路、１６出力電力可変バラスト、１７入力光学系、１８出力光学系、２０ランプ電力検知回路、２２ランプ輝度検知回路、１００投射型表示装置

Claims

照明光を出射する照明手段と、前記照明手段を点灯し発光量を可変制御する照明点灯手段と、前記照明手段の経時変化による発光特性データを記憶する記憶手段と、前記照明手段の点灯時間を計時する計時手段と、前記計時手段の計測時間の累積値を記録する累積時間記録手段と、前記記憶手段と前記累積時間記録手段とからの情報に基づいて前記照明点灯手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする投射型表示装置。
前記照明手段の種類を識別する照明識別手段及び／又は点灯条件を判別する点灯条件判別手段を備え、前記記憶手段は前記照明識別手段及び／又は点灯条件判別手段からの情報に基づき前記照明手段の種類及び／又は点灯条件に対応した発光特性データを記憶していることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
前記照明手段の電力を検知する電力検知手段と、前記電力検知手段の電力検知データと前記記憶手段の前記発光特性データとを比較する電力比較手段とを備え、前記制御手段は前記電力比較手段の電力比較データに基づき前記照明点灯手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか記載の投射型表示装置。
前記照明手段の明るさを検知する明るさ検知手段と、前記明るさ検知手段の明るさ検知データと前記記憶手段の前記発光特性データとを比較する明るさ比較手段とを備え、前記制御手段は前記明るさ比較手段の明るさ比較データに基づき前記照明点灯手段を制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか記載の投射型表示装置。