JP2007101837A - 光変調素子の負荷情報取得装置及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示装置に用いられる光変調素子の特性変化を適切に予測する。
【解決手段】光源からの光を表示すべき画像信号に応じて変調する光変調素子の特性
変化を予測可能な光変調素子の負荷情報の取得を行う光変調素子の負荷情報取得装置であ
って、光変調素子の負荷情報取得装置１２は、前記光変調素子に入射される光源の光の強
度と前記画像信号の階調情報とに基づいて、前記光変調素子の特性を変化させる負荷値を
求めるとともに求められた負荷値を積算して累積負荷値を求める負荷値演算部１２２と、
前記負荷値演算部１２２によって求められた累積負荷値を記憶する累積負荷値記憶部１２
３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光変調素子の特性変化を予測可能な光変調素子の負荷情報の取得を行う光変
調素子の負荷情報取得装置、光変調素子の負荷情報取得方法及び光変調素子の負荷情報取
得プログラム並びに前記光変調素子の負荷情報に基づいて画像信号の補正を行う画像表示
装置に関する。

近年、投写型画像表示装置（プロジェクタという）がビジネスにおけるプレゼンテーシ
ョンや一般家庭におけるホームシアターなどの用途として広く普及しつつある。これに伴
い、プロジェクタは、より低コストで高性能、かつ、メンテナンス性の高いことが求めら
れている。特に、プロジェクタをホームシアターなどの用途として用いる場合には、色再
現性や階調性といった性能がより重視される。

従来のプロジェクタにおいて、表示するコンテンツの種類やプロジェクタの使用環境な
どに応じて光源の光の強度を変化させたり、画像表示装置の有する色再現域に応じたＲ（
赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）などの画像信号変換を行う技術が知られている。これを利用し
て、たとえば、プロジェクタをプレゼンテーション用として使用する場合は、色再現性よ
りも明るさを重視したプレゼンテーションモードとし、映画鑑賞用として使用する場合は
明るさよりも色再現性を重視したシアターモードとするというように、用途に応じたモー
ド（カラーモードという）の設定機能を有しているものも多い。

このようなカラーモードの設定機能を適正に実現させるには、色再現性や明るさを決め
る光変調素子や光源の特性に大きな変化がないことが重要である。しかしながら、光変調
素子や光源は長時間の使用の結果、特性が変化することが知られている。光変調素子や光
源の特性が変化すると、プロジェクタの初期（購入直後など）における色再現域に基づい
て画像信号変換を行った場合、目標とする色を得ることができない場合もある。

そこで、光変調素子や光源の特性がどのように変化しているかを客観的に予測して、そ
の予測結果に基づいた画像信号に対する色補正などを行うことが必要となる。

このような問題を解決するための技術として、たとえば、特許文献１に開示された技術
がある。特許文献１に開示された技術は、画像表示装置の稼働時間を計測・記録する手段
を備え、稼動時間に応じて画像信号変換情報を適宜更新するものである。

特開２００２−１４００６０号公報

上述した特許文献１に開示された技術は、画像表示装置の稼働時間を光変調素子として
の液晶ライトバルブの特性変化を予測するパラメータとして用いている。確かに、稼働時
間は液晶ライトバルブの特性変化をある程度適正に予測することができるパラメータであ
ると考えられる。

しかしながら、稼働時間が同じであっても、光源の光の強度や表示する画像（コンテン
ツ）の種類によって、液晶ライトバルブに加わる負荷は大きく異なる。たとえば、前述し
たカラーモードの違いによって光源の光の強度が大きく異なる場合もあり、また、適応調
光などを行っている場合には、光源の光の強度が動的に変動する。また、表示する画像の
階調情報により液晶ライトバルブの透過率が異なるため、光源の強度が同じであっても、
液晶ライトバルブが全閉（黒表示）の場合と全開（白表示）の場合とで、結果的に液晶ラ
イトバルブで熱に変換されるエネルギ量が異なってくる。

このため、液晶ライトバルブの特性変化を予測するパラメータとして稼働時間だけを用
いたのでは、長期間に使用における液晶ライトバルブの特性変化を適正に予測することが
できないと考えられる。

そこで本発明は、光変調素子の特性変化を適正に予測可能な光変調素子の負荷情報の取
得を行うことができる光変調素子の負荷情報取得装置、光変調素子の負荷情報取得方法及
び光変調素子の負荷情報取得プログラムを提供することを目的とするとともに、光変調素
子の負荷情報に基づいて画像信号の補正が可能な画像表示装置を提供することを目的とす
る。

（１）本発明の光変調素子の負荷情報取得装置は、光源からの光を表示すべき画像信号
に応じて変調する光変調素子の特性変化を予測可能な光変調素子の負荷情報の取得を行う
光変調素子の負荷情報取得装置であって、前記光変調素子に入射される光源の光の強度と
前記画像信号の階調情報とに基づいて、前記光変調素子の特性を変化させる負荷値を求め
るとともに求められた負荷値を積算して累積負荷値を求める負荷値演算部と、前記負荷値
演算部によって求められた累積負荷値を記憶する累積負荷値記憶部とを有することを特徴
とする。

本発明の光変調素子の負荷情報取得装置によれば、光変調素子に加わる負荷を、光源の
光の強度と表示する画像（コンテンツ）とに依存した負荷値として求め、求められた負荷
値を積算して累積負荷値として累積負荷値記憶部に記憶させるようにしている。
これにより、累積負荷値記憶部に記憶されている累積負荷値によって、その時点で光変
調素子にどの程度の負荷が加わっているかを適切に知ることができる。この累積負荷値は
、光の強度と画像（コンテンツ）に依存したものとなっているため、光変調素子の負荷の
状況を適切に表すものとなる。
したがって、この累積負荷値を光変調素子の負荷情報として用いることにより、光変調
素子の特性変化を適切に予測することができる。すなわち、光変調素子の負荷情報として
の累積負荷値が大きくなれば、光変調素子の特性変化も大きくなると考えられるので、光
変調素子の負荷情報である累積負荷値に基づいて光変調素子の特性変化を予測することが
できる。

（２）前記（１）に記載の光変調素子の負荷情報取得装置においては、前記光変調素子
は、複数の基本色に対応して複数個設けられ、前記負荷値演算部は、前記複数個の光変調
素子それぞれに対する前記負荷値及び前記累積負荷値を求めることが好ましい。
これにより、たとえば、基本色としてＲＧＢを用いた場合、ＲＧＢそれぞれに対応する
光変調素子ごとに負荷値及び累積負荷値を求めることができ、ＲＧＢそれぞれの光変調素
子にどの程度の負荷が加わっているかを適切に求めることができる。

（３）前記（１）または（２）に記載の光変調素子の負荷情報取得装置においては、前
記画像信号の階調情報は、前記画像信号の輝度値の分布に基づいて求められることが好ま
しい。
これは、具体的には、輝度の大きさを複数段階に設定し、各段階の輝度に対する画素数
を表す輝度のヒストグラムを求め、求められた輝度のヒストグラムに基づいて負荷値を計
算するものであり、これによれば、表示する画像の内容に依存した負荷値を得ることがで
きる。

（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の光変調素子の負荷情報取得装置において
は、前記負荷値及び前記累積負荷値は、前記光変調素子の画面を分割して得られた複数の
領域の各領域ごとに求めることも可能である。
このように、光変調素子を複数の領域に分割して得られた各領域ごとに累積負荷値を求
めるようにしているので、光変調素子の各領域での特性変化を取得することができる。

（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の光変調素子の負荷情報取得装置において
は、前記光源の累積点灯時間を含む光源稼動量を記憶する光源稼動量記憶手段をさらに有
し、前記負荷値演算部は、前記光源稼働量をも考慮して前記負荷値及び前記累積負荷値を
求めることも可能である。

前記光源稼動量は、点灯時間だけを単純に累積したものではなく、たとえば、どのカラ
ーモードでどのくらいの時間点灯したかを示す情報を光源稼動量としている。したがって
、ここでの光源稼働量は光の強度をも考慮した累積点灯時間を表す情報となっている。こ
のような光源稼動量をも考慮して累積負荷値を求めることにより、求められた累積負荷値
は、光変調素子に加わる負荷の状況をより適切に表す情報となる。

（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の光変調素子の負荷情報取得装置において
は、前記光変調素子は液晶を用いた光変調素子であることが好ましい。
このように、発明は光変調素子が液晶を用いた光変調素子であることにより、本発明は
より顕著な効果を得ることができる。

（７）本発明の光変調素子の負荷情報取得方法は、光源からの光を表示すべき画像信号
に応じて変調する光変調素子の特性変化を予測可能な光変調素子の負荷情報の取得を行う
光変調素子の負荷情報取得方法であって、前記光変調素子に入射される光源の光の強度と
前記画像信号の階調情報とに基づいて、前記光変調素子の特性を変化させる負荷値を求め
るステップと、前記負荷値を積算して累積負荷値を求めるステップと、前記累積負荷値を
記憶するステップとを有することが好ましい。

本発明の光変調素子の負荷情報取得方法によれば、前記（１）の光変調素子の負荷情報
取得装置と同様の効果が得られる。なお、本発明の光変調素子の負荷情報取得方法におい
ても、前記（２）〜（６）に記載の光変調素子の負荷情報取得装置と同様の特徴とを有す
ることが好ましい。

（８）本発明の光変調素子の負荷情報取得プログラムは、光源からの光を表示すべき画
像信号に応じて変調する光変調素子の特性変化を予測する際に用いられる光変調素子の負
荷情報の取得を行う光変調素子の負荷情報取得装置に、前記光変調素子の負荷情報の取得
を実行させる光変調素子の負荷情報取得プログラムであって、前記光変調素子に入射され
る光源の光の強度と前記画像信号の階調情報とに基づいて、前記光変調素子の特性を変化
させる負荷値を求めるステップと、前記負荷値を積算して累積負荷値を求めるステップと
、前記累積負荷値を記憶するステップとを有することを特徴とする。

本発明の光変調素子の負荷情報取得プログラムを光変調素子の負荷情報取得装置によっ
て実行させることにより、光変調素子の負荷情報の取得が可能となる。これにより、前記
（１）の光変調素子の負荷情報取得装置と同様の効果が得られる。なお、本発明の光変調
素子の負荷情報取得プログラムにおいても、前記（２）〜（６）に記載の光変調素子の負
荷情報取得装置と同様の特徴とを有することが好ましい。

（９）本発明の画像表示装置は、光源と、前記光源からの光を表示すべき画像信号に応
じて変調する光変調素子と有する画像表示装置であって、前記光変調素子に入射される光
源の光の強度と前記画像信号の階調情報とに基づいて、前記光変調素子の特性を変化させ
る負荷値を求めるとともに求められた負荷値を積算して累積負荷値を求める負荷値演算部
及び前記負荷値演算部によって求められた累積負荷値を記憶する累積負荷値記憶部を有す
る光変調素子の負荷情報取得装置をさらに有することが好ましい。

本発明の画像表示装置によれば、光変調素子に加わる負荷を、表示する画像（コンテン
ツ）に依存した負荷値として求め、求められた負荷値を積算して累積負荷値として累積負
荷値記憶部に記憶させるようにしている。この累積負荷値は、光の強度と画像（コンテン
ツ）に依存したものとなっているため、従来の使用時間だけによる累積負荷値に比べると
、光変調素子の負荷の状況をより適切に表す情報とすることができる。なお、本発明の画
像表示装置においても、前記（２）〜（６）に記載の光変調素子の負荷情報取得装置と同
様の特徴とを有することが好ましい。

（１０）前記（９）に記載の画像表示装置においては、予め作成された前記累積負荷値
の変化に対する前記光変調素子の特性変化の関係に基づいて設定された複数段階の累積負
荷値ごとの補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶部と、前記補正パラメータ記憶
部から取得された前記負荷値演算部で求められたその時点における累積負荷値に対応する
補正パラメータに基づいて、前記光変調素子に与える画像信号を変換する画像信号変換部
とをさらに有することが好ましい。

このように、（１０）の画像表示装置では、その時点で求められた累積負荷値に対応し
た画像補正パラメータに基づいて、前記光変調素子に与える画像信号を変換するようにし
ている。これにより、画像表示装置の長期間の使用よる経時変化によって光変調素子の特
性が変化しても、その特性変化を考慮した画像信号とすることができ、光変調素子の特性
変化の影響を受けずに、目標とする色を再現することができる。

なお、前記補正パラメータは、実験などにより得られた累積負荷値の変化に対する光変
調素子の特性変化の関係に基づいて設定されるものであって、前記設定された複数段階の
各累積負荷値ごとに取得可能としている。これにより、現時点の累積負荷値を知ることに
よって、その累積負荷値に対応する補正パラメータを容易に取得することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態においては
、画像表示装置は光変調素子としてＲＧＢの各色に対応した３つの液晶ライトバルブを用
いた液晶３板式のプロジェクタであるとして説明する。

[実施形態１]
図１は実施形態１に係るプロジェクタの構成を示す図である。図１に示すように、プロ
ジェクタ１００は画像表示制御部１及び光学系２を有している。
画像表示制御部１は、画像信号入力部１１、光変調素子の負荷情報取得装置１２、画像
信号変換部１３、出力信号処理部１４、光変調素子駆動部１５、制御部１６、補正パラメ
ータ記憶部１７、光源駆動部１８などを有している。

光変調素子の負荷情報取得装置１２は、画像信号解析部１２１、負荷値演算部１２２、
累積負荷値記憶部１２３を有している。画像信号解析部１２１は、入力された画像信号を
画像信号変換部１３に与えるとともに入力された画像信号を解析し、その解析結果を負荷
値演算部１２２に与える機能を有している。

負荷値演算部１２２は、画像信号解析部１２１から与えられた解析結果に基づいて、負
荷値を計算し、計算された負荷値を積算して累積負荷値として累積負荷値記憶部１２３に
記憶させる機能を有する。この光変調素子の負荷情報取得装置１２の具体的な動作につい
ては後述する。

画像信号入力部１１は、表示すべき画像に対応する画像信号を入力してＡ／Ｄ変換など
を行う機能を有するもので、Ａ／Ｄ変換などの施された画像信号は、画像信号解析部１２
１に与えられるとともに画像信号解析部１２１を介して画像信号変換部１３に与えられる
。

画像信号変換部１３は、制御部１６によって補正パラメータ記憶部１７から読み出され
た補正パラメータに基づいて、画像信号入力部１１からの画像信号を光変調素子としての
液晶ライトバルブ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ（図２参照）に与えるべき適切な画像信号とし
て変換する機能を有している。

出力信号処理部１４は、画像信号変換部１３で変換された画像信号をＤ／Ａ変換して光
変調素子駆動部１５に与える機能を有する。光変調素子駆動部１５は、出力信号処理部１
４でＤ／Ａ変換された画像信号に基づいて液晶ライトバルブ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂを駆
動する機能を有する。

制御部１６は、その時点で求められた累積負荷値に対応した補正パラメータを補正パラ
メータ記憶部１７から取得して画像信号変換部１３に与える機能、現在のプロジェクタの
カラーモード（プレゼンテーションモード、シアターモードなど）を取得して、取得した
カラーモードに対応する光源制御信号を光源駆動部１８に与える機能、現在のプロジェク
タのカラーモードを示す情報を負荷値演算部１２２に与える機能など有している。
光源駆動部１８は、光源２１（図２参照）に対して点灯・消灯制御及び明るさの制御を
行うための光源制御信号を与える機能を有する。

図２は光学系２の構成を概略的に示す図である。光学系２は、概略的には、光源２１と
、光源２１からの光をＲＧＢの３つの色光に分離する色分離光学系２２と、色分離光学系
２２で分離された３つの色光のそれぞれを画像信号に応じて変調する３つの液晶ライトバ
ルブ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂと、これら３つの液晶ライトバルブ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ
によって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム２４と、クロスダイク
ロイックプリズム２４によって合成された光をスクリーン（図２では図示せず）に投写す
る投写光学系２５とを有している。なお、色分離光学系２２は、ダイクロイックミラー２
２１，２２２、反射ミラー２２３，２２４，２２５，２２６，２２７、リレーレンズ２２
８，２２９、フィールドレンズ２３０Ｒ、２３０Ｇ，２３０Ｂを有している。

図３は図１に示したプロジェクタ１００を用いた画像表示システムの構成図である。図
３に示すように、プロジェクタ１００、このプロジェクタ１００を接続し、表示すべき画
像に対応する画像信号などを出力可能な情報処理機器（パーソナルコンピュータなど）２
００、スクリーンＳＣＲなどを有した構成となっている。

図４は光変調素子の負荷情報取得装置１２が行う光変調素子の負荷情報取得手順を示す
フローチャートである。また、図５は図４のフローチャートを説明するための図である。
図４及び図５を参照しながら光変調素子の負荷情報取得手順について説明する。

まず、画像信号解析部１２１によって、画像信号の階調情報を得る。この画像信号の階
調情報は、各フレームごとにＲＧＢそれぞれの輝度のヒストグラムを計算（図４のステッ
プＳ１）することによって得られる。図５（ａ）はＲＧＢのある１つの色における１フレ
ーム分の輝度のヒストグラムの一例を示す図である。なお、図５（ａ）では輝度の大きさ
を８つの段階に分けた例が示されており、８段階の各輝度に対する度数（画素数）が示さ
れている。

この図５（ａ）に示すような輝度のヒストグラムを求める処理は、たとえば、適応調光
を行う機能を有したプロジェクタでは一般的に行われている処理であるので、適応調光を
行う機能を有しているプロジェクタであれば、図５（ａ）のような輝度のヒストグラムを
得ることは容易である。

次に、負荷値演算部１２２によって、各輝度に対する度数ごとに液晶ライトバルブへの
負荷の重み（図５（ｂ）参照）を掛け算する（図４のステップＳ２）。図５（ｂ）は輝度
の大きさに対する負荷の重みの関係の一例を示すもので、輝度が大きいと重みが相対的に
小さくなるような曲線となっている。

このように、輝度が大きいと重みを相対的に小さくするのは、液晶ライトバルブが全閉
（黒表示）の場合と全開（白表示）の場合とで、結果的に液晶ライトバルブで熱に変換さ
れるエネルギ量が異なってくるためである。すなわち、輝度が小さいということは光の透
過の度合いが小さく、液晶ライトバルブで熱に変換されるエネルギが大きくなり、逆に、
輝度が大きいと光の透過の度合いが大きく、液晶ライトバルブで熱に変換されるエネルギ
が小さくなるからである。

このような輝度の大きさから負荷の重みを取得可能なテーブルを用意しておくことで、
輝度に対する重みを容易に取得できる。そして、取得した重みを図５（ａ）に示した各度
数に掛け算することによって図５（ｃ）に示すような重み付け後の輝度のヒストグラムを
得る（図４のステップＳ３）。

そして、図５（ｃ）に示す重み付け後の輝度のヒストグラムにおいて、度数の総和（重
み付け後の度数の総和）を計算し（図５（ｄ）参照）、その計算結果を第１の負荷値とす
る（図４のステップＳ４）。

次に、求められた第１の負荷値に、光源の光の強度に対応する重みとして、その時点の
カラーモードに対応した重み（図５（ｅ）参照）を掛け算して第２の負荷値とする（図４
のステップＳ５）。このカラーモードに対応した重みというのは、当該プロジェクタにお
いて設定可能な個々のカラーモードに対応した重みであり、たとえば、図５（ｅ）に示す
ように、「ダイナミック」、「プレゼンテーション」、「リビング」、「シアター」、「
ｓＲＧＳ」というようなカラーモードの設定が可能であるとした場合、それぞれのカラー
モードごとに重みｗ１，ｗ２，・・・が与えられている。

なお、ここで挙げた「ダイナミック」、「プレゼンテーション」というような各カラー
モードは便宜的に名付けた呼び名であり、たとえば、「プレゼンテーション」のカラーモ
ードは、色再現性よりも明るさを重視したカラーモードであり、「シアター」は色再現性
をより重視したカラーモードであることを示している。

このように、カラーモードごとに重みを設定するのは、同じ画像信号であってもカラー
モードによって液晶ライトバルブに入射する光の強度が異なり、液晶ライトバルブに加わ
る負荷の大きさが異なる場合があるからであり、液晶ライトバルブに加わる負荷の大きい
カラーモードに対しては相対的に大きな重みを設定する。

このカラーモードに対する重みを取得して、取得した重みを第１の負荷値に掛け算して
第２の負荷値とし、この第２の負荷値を積算して累積負荷値を求める（図４のステップＳ
６）。すなわち、第２の負荷値は、図１で示した累積負荷値記憶部１２３に記憶されてい
るそれまでの累積負荷値（それまでのフレームにおいて、各フレームごとに計算された第
２の負荷値が積算された累積負荷値）に加算される。図５（ｆ）は累積負荷値記憶部１２
３に記憶されるＲ，Ｇ，Ｂの各色それぞれに対する累積負荷値を示す図である。図５（ｆ
）における「×××」はＲ，Ｇ，Ｂ各色に対する累積負荷値を示している。

ところで、プロジェクタの寿命を仮に１万時間とすると、当該プロジェクタにおける表
示フレーム総数は、フレームレートが３０フレーム／秒であれば、
１００００（時間）×３６００（秒）×３０（フレーム）＝１，０８０，０００，００
０（フレーム）
となる。これは、３２ビット＝４，２９４，９６７，２９６で表現できる数値である。し
たがって、各フレームごとの負荷値（第２の負荷値）を表現するためにたとえば１６ビッ
トを用いるとすれば、累積負荷値を表現するには、ＲＧＢの各液晶ライトバルブ当り高々
４８ビット（６バイト）あれば十分である。

以上説明したように、ＲＧＢの各液晶ライトバルブに加わる負荷の大きさを、表示する
画像（コンテンツ）に依存し、かつ、光源の光の強度（たとえばプロジェクタのカラーモ
ードなど）に依存した負荷値（第２の負荷値）として求め、求められた負荷値（第２の負
荷値）を積算して累積負荷値として累積負荷値記憶部１２３に記憶するようにしている。

これにより、累積負荷値記憶部１２３に記憶されているＲＧＢの各液晶ライトバルブご
との累積負荷値によって、ＲＧＢの各液晶ライトバルブごとに当該液晶ライトバルブにど
の程度の負荷が加わっているかを知ることができる。この累積負荷値は、上述したように
、表示する画像（コンテンツ）や光源の光の強度に依存したものとなっているため、従来
の使用時間だけの場合に比べると、液晶ライトバルブに加わる負荷の状況をより適切に表
すものとなる。

したがって、累積負荷値記憶部１２３に記憶された累積負荷値を液晶ライトバルブの負
荷情報とし、この液晶ライトバルブの負荷情報としての累積負荷値によって、ＲＧＢの各
液晶ライトバルブの特性変化を適切に予測することができ、その特性変化の予測結果に応
じた画像信号補正を行うこともできる。以下に液晶ライトバルブの特性変化に応じた画像
信号補正について説明する。

図６は累積負荷値に対する液晶ライトバルブの特性変化の一例を示す図である。この図
６は累積負荷値がどのような値となると液晶ライトバルブの特性がどのように変化するか
を示すもので、このような累積負荷値に対する液晶ライトバルブの特性変化は、実験によ
り予め作成しておくことができる。なお、図６は青（Ｂ）に対応する液晶ライトバルブの
特性変化を示している。また、図６において、縦軸は液晶ライトバルブへの印加電圧（０
〜５ボルト）、横軸は液晶ライトバルブの透過率（０〜１００％）を示している。

また、図６における実線で示す曲線は、当該プロジェクタの購入直後など液晶ライトバ
ルブの累積負荷値が殆ど無い状態（初期という）における液晶ライトバルブの特性、破線
で示す曲線は、当該プロジェクタを所定期間使用して液晶ライトバルブの累積負荷値が所
定の値となった状態（中期という）を実験的に作り出したときの液晶ライトバルブの特性
、一点鎖線で示す曲線は、当該プロジェクタを長期間使用して液晶ライトバルブの累積負
荷値が非常に大きな値となった状態（末期という）を実験的に作り出しときの液晶ライト
バルブの特性を示すものである。

図６に示すように、累積負荷値の大きさによって、同じ印加電圧を与えても透過率が異
なってくることがわかる。たとえば、１．５ボルトの印加電圧を与えた場合、初期におい
ては８０％程度の透過率が得られるが、中期では５０％程度の透過率となってしまい、同
じ印加電圧を与えても透過率が小さくなり、暗い画像となってしまうこととなる。

なお、図６では、初期、中期、末期における液晶ライトバルブ特性を示したが、実際に
は、初期から末期までの期間を、たとえば、第１期、第２期、第３期，・・・，第ｎ期と
いうように多数に細分化して、細分化された各時期ごとの液晶ライトバルブの特性を用い
ることが望ましい。

そして、各時期ごとの液晶ライトバルブの特性に基づいて、各時期ごとに、補正パラメ
ータの取得が可能なテーブル（補正パラメータ取得テーブルという）を作成する。なお、
補正パラメータ取得テーブルは、補正パラメータ記憶部１７に保存しておくことが可能で
ある。

このように、各時期ごとの補正パラメータ取得テーブルを作成することにより、プロジ
ェクタの実際の使用時において負荷値演算部１２２で求められた累積負荷値（その時点の
累積負荷値という）の大きさに対応した補正パラメータ取得テーブルを参照することによ
って、その時点の累積負荷値に対応した最適な補正パラメータの取得が可能となる。たと
えば、その時点の累積負荷値が、第３期に対応する値であるとすれば、第３期に対応する
補正パラメータ取得テーブルを参照して補正パラメータの取得を行う。

そして、画像信号変換部１３では補正パラメータ取得テーブルによって取得された補正
パラメータに基づいて、画像信号入力部１１からの画像信号を液晶ライトバルブに与える
べき適切な画像信号として変換する。これにより、その時点の累積負荷値において、初期
と同じ透過率を得るために必要な印加電圧が液晶ライトバルブに与えられ、目標とする色
を再現することができる。

なお、補正パラメータ取得テーブルは、複数個の光変調素子に対する補正パラメータを
各光変調素子ごとに取得可能な１次元の画像補正テーブルとしてもよく、また、複数個の
光変調素子に対する補正パラメータを一括して取得可能な３次元の画像補正テーブルとし
てもよい。
また、プロジェクタ１００がネットワークに接続されているような場合であれば、補正
パラメータ取得テーブルは、プロジェクタ１００に画像信号などをネットワークを介して
配信可能なサーバなどに保存し、当該サーバからネットワークを介して補正パラメータを
取得することも可能である。

[実施形態２]
図７は実施形態２に係るプロジェクタの構成を示す図である。図７に示す画像表示装置
が図１の画像表示装置と異なるのは、光源稼動量記憶部１９を有している点であり、その
他は図１と同様である。なお、図７において図１に示した構成要素と同じ構成要素には図
１と同一符号が付されている。

光源稼動量記憶部１９は光源稼動量を記憶するものである。ここでの光源稼動量は、点
灯時間だけを単純に累積したものではなく、たとえば、どのカラーモードでどのくらいの
時間点灯したかを示す情報を光源稼動量として用いる。したがって、ここでの光源稼働量
は光の強度をも考慮した累積点灯時間を表す情報となっている。

実施形態２においては、負荷値演算部１２２は光源稼動量記憶部１９に記憶された光源
稼動量をも用いて累積負荷値を計算する。
具体的には、負荷値演算部１２２は、光源稼動量記憶部１９に記憶されているその時点
における光源稼動量を制御部１６を介して受け取り、受け取った光源稼動量に基づいた重
みを前述した第１の負荷値に掛け算する。

実施形態２における光変調素子の負荷情報取得手順は、図４に示すフローチャートと同
様の手順で行うことができるが、実施形態２の場合、図４に示すステップＳ５は、求めら
れた第１の負荷値にプロジェクタのその時点のカラーモードの重みを掛け算するとともに
、その時点の光源稼動量の重みを掛け算するという処理となる。

これにより、第２の負荷値は、その時点の画像（コンテンツ）、その時点の光源の光の
強度（カラーモードなど）に加えてその時点の光源稼動量にも依存したものとなる。そし
て、この第２の負荷値を積算して累積負荷値を求める。これによって、実施形態２におい
て求められる累積負荷値は、それまでの画像（コンテンツ）、それまでの光の強度に加え
てそれまでの光源稼動量にも依存したものとなり、液晶ライトバルブに加わる負荷を実際
の使用状況により適合した情報となる。

なお、実施形態２においても、画像信号変換部１３では補正パラメータ取得テーブルに
よって取得された補正パラメータに基づいて、画像信号入力部１１からの画像信号を液晶
ライトバルブに与えるべき適切な画像信号として変換する。これにより、実施形態１と同
様、その時点の累積負荷値において、初期と同じ透過率を得るために必要な印加電圧が液
晶ライトバルブに与えられ、目標とする色を再現することができる。

[実施形態３]
実施形態３は液晶ライトバルブ面を複数の領域に分割し、それによって得られた各領域
ごとに、負荷値を求め、求められた負荷値を積算して累積負荷値を求めるものである。

図８はＲＧＢのうちのある１つの色の液晶ライトバルブ（図８ではＲの液晶ライトバル
ブ２３Ｒとする）を複数の領域に分割した例を示す図である。図８の例では、垂直・水平
方向に４×４の１６個の領域が形成された例が示され、これら１６個の各領域ごとに、図
４及び図５で説明した処理を行うことによって累積負荷値を求める。

そして、この実施形態３において、累積負荷値に基づいた補正を行う際は、各領域ごと
に求められた累積負荷値に基づいた補正を行う。すなわち、画像信号変換部１３では、各
領域において求められた累積負荷値に対応する補正パラメータに基づいて、画像信号入力
部１１からの画像信号を液晶ライトバルブに与えるべき適切な画像信号として変換する。
このように、実施形態３では領域ごとに液晶ライトバルブの特性変化に対応した補正が可
能となる。

なお、この実施形態３は実施形態２に示した画像表示装置においても適用できることは
勿論である。また、図８ではＲＧＢのうちのある１つの基準色の液晶ライトバルブのみが
示されているが、他の基準色に対応する液晶ライトバルブについても同様に、領域に分割
し、分割されて得られた各領域ごとに同様の処理を行う。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、前述の各実施形態では、基本色を
ＲＧＢの３色に対応した３つの液晶ライトバルブを用いた３板式のプロジェクタを例にと
って説明したが、単板式のプロジェクタであってもよい。

また、前述の各実施形態では、光変調素子の負荷情報取得装置１２をプロジェクタの画
像表示制御部１に組み込んだ例を示したが、光変調素子の負荷情報取得装置１２は、プロ
ジェクタの外部、たとえば、図３に示すような画像表示システムを構成した場合、プロジ
ェクタ１００を接続する情報処理機器２００側に設けるようにしてもよい。

実施形態１に係るプロジェクタの構成を示す図。 図１に示した画像表示装置の光学系を概略的に示す図である。 図１に示したプロジェクタ１００を用いた画像表示システムの構成図 光変調素子の負荷情報取得装置１２が行う光変調素子の負荷情報取得手順を示すフローチャート。 図４のフローチャートを説明するための図である。 累積負荷値に対する液晶ライトバルブの特性変化の一例を示す図。 実施形態２に係るプロジェクタの構成を示す図。 ＲＧＢのうちのある１つの基準色の液晶ライトバルブを複数の領域に分割した例を示す図。

符号の説明

１・・・画像表示制御部、２・・・光学系、１１・・・画像信号入力部、１２・・・光
変調素子の負荷情報取得装置、１３・・・画像信号変換部、１４・・・画像信号出力部、
１５・・・光変調素子駆動部、１６・・・制御部、１７・・・補正パラメータ記憶部、１
８・・・光源駆動部、１９・・・光源稼動量記憶部、１００・・・プロジェクタ、１２１
・・・画像信号解析部、１２２・・・負荷値演算部、１２３・・・累積負荷値記憶部

Claims (10)

1. 光源からの光を表示すべき画像信号に応じて変調する光変調素子の特性変化を予測可能
   な光変調素子の負荷情報の取得を行う光変調素子の負荷情報取得装置であって、
   前記光変調素子に入射される光源の光の強度と前記画像信号の階調情報とに基づいて、
   前記光変調素子の特性を変化させる負荷値を求めるとともに求められた負荷値を積算して
   累積負荷値を求める負荷値演算部と、
   前記負荷値演算部によって求められた累積負荷値を記憶する累積負荷値記憶部と、
   を有することを特徴とする光変調素子の負荷情報取得装置。
2. 請求項１に記載の光変調素子の負荷情報取得装置において、
   前記光変調素子は、複数の基本色に対応して複数個設けられ、前記負荷値演算部は、前
   記複数個の光変調素子それぞれに対する前記負荷値及び前記累積負荷値を求めることを特
   徴とする光変調素子の負荷情報取得装置。
3. 請求項１または２に記載の光変調素子の負荷情報取得装置において、
   前記画像信号の階調情報は、前記画像信号の輝度値の分布に基づいて求められることを
   特徴とする光変調素子の負荷情報取得装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の光変調素子の負荷情報取得装置において、
   前記負荷値及び前記累積負荷値は、前記光変調素子の画面を分割して得られた複数の領
   域の各領域ごとに求めることを特徴とする光変調素子の負荷情報取得装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光変調素子の負荷情報取得装置において、
   前記光源の累積点灯時間を含む光源稼動量を記憶する光源稼動量記憶手段をさらに有し
   、前記負荷値演算部は、前記光源稼働量をも考慮して前記負荷値及び前記累積負荷値を求
   めることを特徴とする光変調素子の負荷情報取得装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光変調素子の負荷情報取得装置において、
   前記光変調素子は液晶を用いた光変調素子であることを特徴とする光変調素子の負荷情報
   取得装置。
7. 光源からの光を表示すべき画像信号に応じて変調する光変調素子の特性変化を予測可能
   な光変調素子の負荷情報の取得を行う光変調素子の負荷情報取得方法であって、
   前記光変調素子に入射される光源の光の強度と前記画像信号の階調情報とに基づいて、
   前記光変調素子の特性を変化させる負荷値を求めるステップと、
   前記負荷値を積算して累積負荷値を求めるステップと、
   前記累積負荷値を記憶するステップと、
   を有することを特徴とする光変調素子の負荷情報取得方法。
8. 光源からの光を表示すべき画像信号に応じて変調する光変調素子の特性変化を予測可能
   な光変調素子の負荷情報の取得を行う光変調素子の負荷情報取得装置に、前記光変調素子
   の負荷情報の取得を実行させる光変調素子の負荷情報取得プログラムであって、
   前記光変調素子に入射される光源の光の強度と前記画像信号の階調情報とに基づいて、
   前記光変調素子の特性を変化させる負荷値を求めるステップと、
   前記負荷値を積算して累積負荷値を求めるステップと、
   前記累積負荷値を記憶するステップと、
   を有することを特徴とする光変調素子の負荷情報取得プログラム。
9. 光源と、前記光源からの光を表示すべき画像信号に応じて変調する光変調素子とを有す
   る画像表示装置であって、
   前記光変調素子に入射される光源の光の強度と前記画像信号の階調情報とに基づいて、
   前記光変調素子の特性を変化させる負荷値を求めるとともに求められた負荷値を積算して
   累積負荷値を求める負荷値演算部及び前記負荷値演算部によって求められた累積負荷値を
   記憶する累積負荷値記憶部を有する光変調素子の負荷情報取得装置をさらに有することを
   特徴とする画像表示装置。
10. 請求項９に記載の画像表示装置において、
    予め作成された前記累積負荷値の変化に対する前記光変調素子の特性変化の関係に基づ
    いて設定された複数段階の累積負荷値ごとの補正パラメータを記憶する補正パラメータ記
    憶部と、
    前記補正パラメータ記憶部から取得された前記負荷値演算部で求められたその時点にお
    ける累積負荷値に対応する補正パラメータに基づいて、前記光変調素子に与える画像信号
    を変換する画像信号変換部と、
    をさらに有することを特徴とする画像表示装置。