JP2007171480A

JP2007171480A - 画像表示装置

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Publication number: JP2007171480A
Application number: JP2005368039A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Nishida; 勉西田; Sachiyo Yamada; 祥代山田
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-07-05
Also published as: KR20070066847A; CN1987971A; KR100823280B1

Abstract

【課題】画像表示装置において、複数のＬＥＤを順次点灯しスクリーンに光を投射して画像表示を行う場合に、ＬＥＤの自己発熱による温度上昇を抑え、ＬＥＤの寿命を延ばすとともに、熱的影響による輝度低下を低減することができるようにする。
【解決手段】プロジェクタが、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応して２個ずつ、計６個のＬＥＤチップＲ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２を有するＬＥＤ素子２０と、周期的な一定時間帯内において各ＬＥＤチップを時分割駆動するＬＥＤドライバ回路部２１、波形パターン生成部２３を備え、波形パターン生成部２３が、少なくとも１つの波長の２個のＬＥＤチップを、前記周期的な一定時間帯においてそれぞれ１／２の頻度で交替して点灯することにより同波長のＬＥＤチップが各一定時間帯で１個ずつ点灯されるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源としてＬＥＤを用いた画像表示装置に関する。

従来、反射型または透過型スクリーンに画像を拡大投影する画像表示装置、例えば、プロジェクタ、リアプロジェクションテレビなどの装置が知られている。これらの画像表示装置では、光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に色分解された画像を色順次に表示してフルカラー画像を表示するようにしている。
このような画像表示装置では、拡大投影するために高輝度の光源を装備する必要があるので、光源としてＬＥＤを用いる場合は発光波長に対するＬＥＤをそれぞれ複数設けて同時点灯する構成をとることが多い。
図７に示すタイミングチャートは、そのような従来の画像表示装置において、各色２個のＬＥＤを用いる場合の駆動信号のタイミングチャートの例である。信号２００、２０１はＲの波長のＬＥＤの駆動信号を、信号２０２、２０３はＧの波長のＬＥＤの駆動信号を、信号２０４、２０５はＢの波長のＬＥＤの駆動信号をそれぞれ示す。各信号は、一定の周波数ｆ_０＝１／Ｔ_０を点灯基本周波数とする矩形波で、点灯デューティが、Ｒ、Ｇ、Ｂに応じて、それぞれｔ_Ｒ／Ｔ_０、ｔ_Ｇ／Ｔ_０、ｔ_Ｂ／Ｔ_０で、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に、各波長間で時分割駆動される。ただし、ｔ_Ｒ、ｔ_Ｇ、ｔ_Ｂは、ｔ_Ｒ＋ｔ_Ｇ＋ｔ_Ｂ＝Ｔ_０を満足する範囲でそれぞれ適宜値に設定される。また各信号の振幅は、それぞれの必要な駆動電流の大きさに応じて、Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｇ、Ｉ_Ｂの大きさを有する。
一方、複数のＬＥＤの点灯制御に関連する技術として、特許文献１には、ＬＥＤ１個当たりの消費電力を低減するために、少なくとも２個以上のＬＥＤを備え、少なくともいずれかを周期的に点滅して駆動することにより、点滅による全光量の低下による輝度低下を起こすことなくＬＥＤを駆動することができるＬＥＤ駆動回路が記載されている。
特開２００２−３１９７０７号公報（図１、２）

上記のような従来のＬＥＤを光源に用いた画像表示装置には、以下のような問題があった。
複数のＬＥＤを同時点灯する構成では、高輝度な光源を実現することができるものの、例えば装置の小型化のためマルチチップＬＥＤ素子などを用いると、複数個のＬＥＤチップが近接して配置されるため、点灯時間に応じて温度上昇を起こし、その影響でＬＥＤの寿命が短くなったり、輝度低下を起こしたりするといった問題がある。
一方、特許文献１に記載の技術では、複数のＬＥＤを周期的に点滅する手段が記載されているものの、消費電力を低減する目的で用いており、ＬＥＤの自己発熱による輝度低下との関係で複数のＬＥＤを周期的に点滅させる手段、方法については一切記載がなく、また何らの示唆もない。そのため、このＬＥＤ駆動回路を画像表示装置に用いたとしても上記の画像表示装置の問題をただちに解決できるものではなかった。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、複数のＬＥＤを順次点灯しスクリーンに光を投射して画像表示を行う場合に、ＬＥＤの自己発熱による温度上昇を抑え、ＬＥＤの寿命を延ばすとともに、熱的影響による輝度低下を低減することができる画像表示装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、波長が異なる複数のＬＥＤを有し、そのうち少なくとも１つの波長のＬＥＤがｎ個（ｎは２以上の整数）設けられた光源部と、周期的な一定時間帯内において前記異なる波長のＬＥＤを時分割駆動する点灯制御部とを有する画像表示装置であって、前記点灯制御部が、前記少なくとも１つの波長のＬＥＤのｎ個を点灯タイミングが同一のｍ個（ｍは、２≦ｍ≦ｎの整数）の点灯群に分け、該ｍ個の点灯群を前記周期的な一定時間帯においてそれぞれ１／ｍの頻度で交替して点灯することにより、前記各一定時間帯で前記ｍ個の点灯群のうちいずれか１群を点灯できるようにした構成とする。
この発明によれば、各一定時間帯内で、少なくとも１つの波長のＬＥＤのｎ個が、ｍ個の点灯群に分けられ、それぞれ１点灯群ずつ１／ｍの頻度で交替して点灯されるので、点灯群ごとのＬＥＤの個別の点灯周波数がそれぞれ１／ｍになるため、それらのＬＥＤの温度上昇を低減することができる。

本発明の画像表示装置によれば、少なくとも１つの波長のｎ個のＬＥＤをｍ個の点灯群に分けて、各点灯群の個別の点灯周波数をそれぞれ１／ｍとすることで、それらのＬＥＤの温度上昇を低減することができるので、ＬＥＤの寿命を向上することができるとともに、熱的影響による輝度低下を抑制することができるという効果を奏する。

以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す模式図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置に用いる光源部および点灯制御部の概略構成について説明する機能ブロック図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の点灯制御部が生成する光源部の駆動信号を示すタイミングチャートである。

本実施形態のプロジェクタ１は、反射型スクリーン６上に、例えば外部信号に応じたフルカラー画像を投影する画像表示装置である。
プロジェクタ１の概略構成は、照明ユニット２、集光レンズ３、空間変調素子４、投影レンズ５および装置全体の制御を行う制御部１０からなる。

照明ユニット２は、フルカラー画像を表示するために少なくとも光の３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する波長の光を時分割されたタイミングで順次生成するものである。
集光レンズ３は、照明ユニット２で生成された光を空間変調素子４上の変調領域に集光する光学素子である。

空間変調素子４は、集光レンズ３で集光された光を、照射タイミングに対応する波長光の画像信号に応じて空間変調し、色分解された画像を表示するものである。空間変調素子４としては、例えば透過型の素子としては液晶表示デバイス（ＬＣＤ）、反射型の素子としては微小ミラーアレイであるデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ、Digigal Micromirror Device）や反射型液晶パネル（ＬＣＯＳ、Liquid Crystal On Silicon）などの素子を採用することができる。
投影レンズ５は、空間変調素子４で表示された画像を反射型スクリーン６上に拡大投影する光学素子である。

照明ユニット２の詳細構成について説明する。
照明ユニット２は、図１に実線で示すように、ＬＥＤ素子２０、ＬＥＤドライバ回路部２１、電源供給部２２、および波形パターン生成部２３を備える。

ＬＥＤ素子２０は、光の３原色であるＲ、Ｇ、Ｂの波長光をそれぞれ発光するＬＥＤチップＲ１、Ｒ２、ＬＥＤチップＧ１、Ｇ２、ＬＥＤチップＢ１、Ｂ２（以下、総称する場合に、単に各ＬＥＤチップと称する場合がある）が、ベース部材２０ａ上に配置された発光素子である。
なお、図２は模式図であり、実際の配置位置を示すものではない。本実施形態では、各ＬＥＤチップは、集光レンズ３で集光しやすいように、ベース部材２０ａ上で適宜２次元的に配置されている。
ベース部材２０ａは、各ＬＥＤチップの放熱部材を兼ねており、少なくとも、各ＬＥＤチップの近傍では、それぞれの温度変化に追従する温度変化を示すものである。

ＬＥＤドライバ回路部２１は、波形パターン生成部２３から各ＬＥＤチップに対して送出される駆動信号に応じて、電源供給部２２から供給される駆動電流を制御し、各ＬＥＤチップを独立に駆動するための駆動回路である。

波形パターン生成部２３は、制御部１０から供給される点灯クロックや、Ｒ、Ｇ、Ｂの点灯デューティ、振幅などの制御情報に基づいて、例えば点灯クロックをパルス幅変調したり、遅延させたりした信号を適宜演算処理し、点灯クロックに同期した所定の波形パターンを有する駆動信号を生成し、さらに点灯させるＬＥＤチップを選択するものである。
本実施形態では、図３に示すような波形パターンを有する駆動信号を生成する。従来技術との対比のため、点灯クロックの点灯基本周波数ｆ_０＝１／Ｔ_０と、各色の点灯デューティｔ_Ｒ／Ｔ_０、ｔ_Ｇ／Ｔ_０、ｔ_Ｂ／Ｔ_０（ただし、ｔ_Ｒ＋ｔ_Ｇ＋ｔ_Ｂ＝Ｔ_０）は、図７と共通としている。例えば、各色の輝度特性に応じて、ｔ_Ｒ／Ｔ_０＝２０％、ｔ_Ｇ／Ｔ_０＝４０％、ｔ_Ｂ／Ｔ_０＝４０％、などの値に設定することができる。

ＬＥＤチップＲ１を駆動する信号１００は、時刻ｔ_１で点灯開始される、周波数ｆ＝ｆ_０／２、振幅が２・Ｉ_Ｒ、点灯デューティがｔ_Ｒ／（２・Ｔ_０）のパルス信号である。
ＬＥＤチップＧ１を駆動する信号１０２は、時刻ｔ_２＝ｔ_１＋ｔ_Ｒで点灯開始される、周波数ｆ＝ｆ_０／２、振幅が２・Ｉ_Ｇ、点灯デューティがｔ_Ｇ／（２・Ｔ_０）のパルス信号である。
ＬＥＤチップＢ１を駆動する信号１０４は、時刻ｔ_３＝ｔ_１＋ｔ_Ｒ＋ｔ_Ｇで点灯開始される、周波数ｆ＝ｆ_０／２、振幅が２・Ｉ_Ｂ、点灯デューティがｔ_Ｂ／（２・Ｔ_０）のパルス信号である。
ＬＥＤチップＲ２、Ｇ２、Ｂ２を駆動する信号１０１、１０３、１０５は、それぞれ、信号１００、１０２、１０４を、点灯基本周波数の１周期であるＴ_０だけずらしたものである。
すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂを切り替える周期Ｔ_０の間に、ＬＥＤチップＲ１、Ｇ１、Ｂ１が点灯されるタイミングと、ＬＥＤチップＲ２、Ｇ２、Ｂ２が点灯されるタイミングとが交替するような駆動信号となっている。
ここで、Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｇ、Ｉ_Ｂは、図７のような点灯モードにおいて必要な駆動電流の大きさを与える信号の振幅値である。

プロジェクタ１の動作について、本実施形態の照明ユニット２の作用を中心に説明する。
図４は、ＬＥＤの光出力の温度依存性について説明するための模式的なグラフである。横軸は点灯時間を示し、縦軸は光出力の相対値を示す。

プロジェクタ１の制御部１０は、図１に示すように、外部からＲ、Ｇ、Ｂにそれぞれ色分解された画像信号を受けると、Ｒ、Ｇ、Ｂを順次点灯する点灯基本周波数ｆ_０の点灯クロックと、各色の点灯開始タイミングを制御する制御情報を、照明ユニット２と空間変調素子４とに送出する。
照明ユニット２では、波形パターン生成部２３により信号１００〜１０５が生成され、それをＬＥＤドライバ回路部２１に送出することで、ＬＥＤ素子２０の各ＬＥＤチップが駆動され、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長光が時分割駆動される。
一方、空間変調素子４は、制御部１０から送出される制御情報と色分解された画像信号とに応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長光が発光されるタイミングに同期して時分割駆動される。
そのため照明ユニット２から出射されるＲ、Ｇ、Ｂの光は、集光レンズ３で集光され、空間変調素子４で空間変調されて各色に対応する色分解画像を表示する。そして、空間変調素子４に表示された画像は、投影レンズ５で拡大され反射型スクリーン６上に投影される。この色分解画像は、人間の目には混色して見えるため、観察者は、反射型スクリーン６での色順次の反射光を見て、フルカラー画像を観察することができる。

ＬＥＤは、定電流駆動されている場合、高温になるほど光出力が低下するような温度特性を有する。例えば、図４に示すように、同一のＬＥＤを常温環境（曲線１２０参照）と、より高温の環境（曲線１２１参照）とにおいて連続点灯すると、高温環境では点灯時間に応じて自己発熱の影響が顕著になるため、曲線１２１に示すように、時間とともに、輝度が低下していく。一方、常温環境の場合、自己発熱しても、放熱するため、曲線１２０に示すように、輝度低下の割合は、曲線１２１に比べて緩やかになる。

本実施形態では、図７のような各色のＬＥＤチップを２個ずつ同時点灯する従来技術に対して、図３に示すように、各ＬＥＤチップの個別の点灯周波数を点灯基本周波数の１／２にすることで、点灯時間を半減している。そして、各駆動信号の振幅を２倍にして、点灯時間当たりの各ＬＥＤチップの輝度を２倍にすることで、従来技術と同等の輝度が得られるようになっている。
発光輝度が２倍になることで、単位パルス当たり２倍の電力が消費されるが、放熱のための時間が２倍になるので、効率的に放熱され、自己発熱の蓄熱量が低減される。
したがって、このような点灯を長時間繰り返すと、図７のような従来技術に比べて、温度上昇が低減され、ＬＥＤチップの寿命が向上される。また、温度上昇の影響による輝度低下が低減される。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置の点灯制御部が生成する光源部の駆動信号を示すタイミングチャートである。

本実施形態のプロジェクタ５０は、図１、２に示すように、上記第１の実施形態の照明ユニット２に代えて、照明ユニット６０を備えるものである。
照明ユニット６０は、上記第１の実施形態の照明ユニット２の波形パターン生成部２３に代えて、波形パターン生成部２７を備え、温度検出部２５および点灯モード選択部２６（二点鎖線参照）を追加したものである。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。

波形パターン生成部２７は、ＬＥＤチップＲ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２に対して、図７の信号２００〜２０５に対応する駆動信号を生成する同時点灯モードと、図５に示す、信号１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を生成する分散点灯モードとが、切替可能に設けられているものである。
信号１１０、１１２、１１４は、それぞれ、図７の信号２００、２０２、２０４の周期を２・Ｔ_０とした駆動信号である。そして信号１１１、１１３、１１５は、信号１１０、１１２、１１４を、それぞれ時間Ｔ_０だけずらしたものである。
すなわち、信号１１０〜１１５は、第１の実施形態の信号１００〜１０５の振幅が各色とも１／２にされた駆動信号になっている。

温度検出部２５は、各ＬＥＤチップの温度を検出し、点灯モード選択部２６に検出信号を送出する温度検出手段である。本実施形態では、熱伝導の良好なベース部材２０ａを採用し、ベース部材２０ａに接触または埋め込まれた温度センサによって温度を検出することで、ＬＥＤチップの温度を間接的に検出している。温度センサの種類は、特に限定されず、必要に応じて適宜のものを採用することができる。
なお、ベース部材２０ａの構成や材質などによって、不均一な温度分布を持つ場合には、各ＬＥＤチップに近接位置にそれぞれ温度センサを設け、各ＬＥＤチップの温度検出を行う構成を採用してもよい。

点灯モード選択部２６は、温度検出部２５から送出される検出信号に対応する温度が所定の閾値以下と判定された場合は、同時点灯モードに設定する制御信号を、また、所定の閾値より高いと判定された場合は、分散点灯モードに設定する制御信号を、それぞれ波形パターン生成部２７に送出するものである。
所定の閾値は、例えば、予め実験などを行って温度条件による輝度低下の許容値を求めておくことで、設定することができる。
なお、温度検出部２５が、各ＬＥＤチップの温度検出を行うようにした場合には、各ＬＥＤチップの温度を個別に検出できるので、所定の閾値を各ＬＥＤチップの温度特性に応じて、それぞれに対して最適となる閾値を設定することが可能となる。

本実施形態のプロジェクタ５０の動作について、上記第１の実施形態のプロジェクタ１と異なるＬＥＤ素子２０の点灯制御動作を中心に説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置の動作における輝度変化について説明する模式的なグラフである。横軸は点灯時間を示し、縦軸は相対的な輝度を示す。

本実施形態では、温度検出部２５によりベース部材２０ａの温度に基づいて各ＬＥＤチップの温度がモニタされ、点灯モード選択部２６において、その検出信号に応じて、同時点灯モードと、分散点灯モードとが選択的に設定される。
通常の動作開始時では、初期的にはＬＥＤ素子２０の自己発熱による温度上昇がないため、検出温度が閾値を超えない場合がほとんどなので、同時点灯モードで駆動される。すなわち、図７に示す信号２００〜２０５により駆動される。
同時点灯モードが連続すると、点灯の繰り返しにより、ＬＥＤ素子２０が温度上昇し、例えば図４に示すような個々の温度特性に応じて、一定駆動電流に対する発光輝度が低下する。例えば、図６に曲線１３０ａで示すように、時間経過による点灯時間の増大とともに、輝度が初期値Ｐ_０から減少する。
このまま、同時点灯モードを持続すると、二点鎖線の曲線１３０ｂで示すように、輝度は、さらに低下して、ＬＥＤ素子２０が温度平衡に達することにより、一定輝度Ｐ_３で平衡することになる。
一方、この同時点灯モードで、ＬＥＤチップの点灯個数が各色とも半分になる場合を考えると、輝度の初期値は点灯個数に比例してＰ_０の半分となり、その後、上記と同様な傾向で輝度低下が起こるが、発熱量も半減するため、輝度低下はより緩慢に進み、使用環境に応じて、温度平衡に達した状態ではＰ_３よりも高い輝度を保持する場合もある。
このような考察によれば、長時間点灯後を比較すると、２個の同時点灯モードを行うよりも、各色の１個のＬＥＤを消灯する方が結果的に高輝度となる場合があることが分かる。

本実施形態の分散点灯モードでは、ＲＧＢ点灯の１周期Ｔ_０内では、図５に示すように、ＬＥＤチップＲ１、Ｇ１、Ｂ１と、ＬＥＤチップＲ２、Ｇ２、Ｂ２とが交替で点灯されるので、点灯個数をとると、点灯基本周波数の１周期内で上記のＬＥＤの点灯個数を半減した状態となっている。
ただし、各ＬＥＤチップの個別の点灯周波数はｆ_０／２となっているので、単に１個のＬＥＤチップを消灯した場合に比べてＬＥＤチップ１個当たりの時間的な点灯負荷が半減されているものである。したがって、１個のＬＥＤチップが周波数ｆ_０で点灯された場合に比べて２倍の放熱時間をとることができる。そのため、各ＬＥＤチップの自己発熱の蓄積量が確実に低減される。

したがって、点灯個数のみを半減するよりは、本実施形態のように交互に点灯する方が、輝度低下に対してさらに有利となる。
例えば、時刻ｔ_Ｑにおいて、温度検出部２５が検出する温度が閾値を超え、点灯モード選択部２６により同時点灯モードから分散点灯モードの切り替えられる場合を考えると、曲線１３０ｃで示すような変化が起こる。ここで、比較例として、点灯個数を半分にした場合の輝度変化を曲線１３１で示す。
すなわち、曲線１３０ａの端部の輝度Ｐ_Ｑから、いずれも曲線１３０ａの変化率に比べてより緩慢な輝度低下を起こすが、曲線１３０ｃに示すように、分散点灯モードの場合は、比較例の場合より常に輝度低下率が小さい状態で温度平衡に達し、それぞれ輝度Ｐ_１、Ｐ_２（ただし、Ｐ_Ｑ＞Ｐ_１＞Ｐ_２＞Ｐ_３）に達する。
このように、同時点灯モードから分散点灯モードに切り替えることにより、同時点灯モードを続けた場合に比べて輝度低下を良好に抑制することができる。
また、このような点灯モードの切り替え制御を行うことにより、各ＬＥＤチップの温度上昇が全体として抑制されるので、温度上昇による寿命劣化を防止することができる。

このように本実施形態の画像表示装置は、前記点灯制御部が、前記少なくとも１つの波長のＬＥＤの温度を検出する温度検出手段と、前記少なくとも１つの波長のＬＥＤのｎ個を同時発光する同時点灯モードと、前記少なくとも１つの波長のＬＥＤのｎ個を前記ｍ個の点灯群に分けてそれぞれ交替して点灯する分散点灯モードとを選択的に切り替える点灯モード切替手段とを備え、前記温度検出手段が検出する温度に応じて前記同時点灯モードと前記分散点灯モードとを切り替える構成であって、３つの波長Ｒ、Ｇ、Ｂに対して各ｎ個のＬＥＤを備える場合で、ｎ＝２、ｍ＝２の例となっている。
この場合、同時点灯モードによりＬＥＤの温度が上昇すると、温度検出手段で検出し、点灯モード切替手段により分散点灯モードに切り替えることで、各点灯群のＬＥＤの温度上昇を抑制し、同時点灯モードに比べて輝度低下率を低減することができる。

なお、上記の説明では、Ｒ、Ｇ、Ｂのすべてに対して本発明の駆動信号を適用した例で説明したが、自己発熱量と相互の影響度合いによっては、少なくとも１つに適用されていればよい。

また、上記の説明では、ＬＥＤは波長が異なる３種類を、それぞれ２個設けた例で説明したが、波長の種類は２種類以上、それぞれの個数ｎは２個以上の適宜数に対して、本発明を実施することができる。
また、ｎ個設けるＬＥＤは、少なくとも１つの波長であればよい。例えば、少なくとも１つ以外の波長のＬＥＤが１個で必要な光量をまかなうことができ、しかも温度上昇による輝度低下のおそれがないような場合、あるいは少なくとも１つの波長のＬＥＤの温度上昇が低減されることにより輝度低下のおそれがなくなる場合には、少なくとも１つの波長以外の波長のＬＥＤは１個の構成とすることができる。
また、ｎ個のＬＥＤをｍ個の点灯群に分ける場合、上記実施形態では、ｎ＝２のため、ｍ＝２となっているものであるが、ｎ≧３の場合、ｍ個の点灯群の分け方は、必要に応じて適宜の組み合わせを用いることができる。例えば、可能であればｎ個を等分してｍ個の点灯群を形成してもよいし、ｎ個を不等分して点灯群に分けてもよい。不等分に分ける場合は、必要に応じて各点灯群内のＬＥＤの駆動信号の振幅を適宜設定して、各一定時間帯内での発光輝度を調整することは言うまでもない。

また、上記の説明では、各ＬＥＤチップがベース部材２０ａ上に配置されている場合の例で説明したが、各ＬＥＤが相互に熱的な影響を受ける程度に近接して配置されていれば、各ＬＥＤチップは、複数のベース部材上に配置されていてもよい。

また、上記の説明では、点灯基本周波数の１周期と周期的な一定時間帯が一致する場合の例で説明したが、点灯基本周波数の１周期内に、複数の可視光ＬＥＤが同時点灯するタイミングを備えていてもよい。例えば、画像の見かけ上の輝度を上げるために、Ｒ、Ｇ、Ｂを同時点灯するタイミングを設けてもよい。

また、上記の説明では、画像表示装置として、反射型スクリーンに画像表示を行うプロジェクタの例で説明したが、透過型スクリーンに光を投射して画像表示を行うプロジェクタであってもよい。例えば、リアプロジェクションテレビなどであってもよい。また、反射型、透過型スクリーンなどの表示媒体に光を投射するものであれば、特に画像を投影する装置に限らず、適宜の照明装置、投光装置の一部として用いることができる。

また、上記の各実施形態に説明した構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。

ここで、上記各実施形態の用語と特許請求の範囲の用語との対応関係について名称が異なる場合について説明する。
プロジェクタ１は、画像表示装置の一実施形態である。ＬＥＤ素子２０は光源部の一実施形態である。ＬＥＤチップＲ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２は、のＬＥＤの一実施形態である。ＬＥＤドライバ回路部２１と波形パターン生成部２３とは点灯制御部の一実施形態である。また、温度検出部２５、点灯モード選択部２６は、それぞれ温度検出手段、点灯モード切替手段の一実施形態であり、ＬＥＤドライバ回路部２１、波形パターン生成部２７とともに点灯制御部の一実施形態をなすものである。上記実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長の各ＬＥＤチップを、それぞれ２個の点灯群に分けており、例えば、Ｒの波長のＬＥＤでは、ＬＥＤチップＲ１とＬＥＤチップＲ２とがそれぞれ１個ずつの点灯群を構成している。

本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す模式図である。本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置に用いる光源部および点灯制御部の概略構成について説明する機能ブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置の点灯制御部が生成する光源部の駆動信号を示すタイミングチャートである。ＬＥＤの光出力の温度依存性について説明するための模式的なグラフである。横軸は点灯時間を示し、縦軸は光出力の相対値を示す。本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置の点灯制御部が生成する光源部の駆動信号を示すタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置の動作における輝度変化について説明する模式的なグラフである。従来技術に係る画像表示装置の点灯制御部が生成する光源部の駆動信号を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１、５０プロジェクタ（画像表示装置）
２、６０照明ユニット
３集光レンズ
４空間変調素子
５投影レンズ
６反射型スクリーン
１０制御部
２０ＬＥＤ素子（光源部）
２１ＬＥＤドライバ回路部（点灯制御部）
２２電源供給部
２３、２７波形パターン生成部（点灯制御部）
２５温度検出部（温度検出手段）
２６点灯モード選択部（点灯モード切替手段）
Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２ＬＥＤチップ（ＬＥＤ）

Claims

波長が異なる複数のＬＥＤを有し、そのうち少なくとも１つの波長のＬＥＤがｎ個（ｎは２以上の整数）設けられた光源部と、周期的な一定時間帯内において前記異なる波長のＬＥＤを時分割駆動する点灯制御部とを有する画像表示装置であって、
前記点灯制御部が、前記少なくとも１つの波長のＬＥＤのｎ個を点灯タイミングが同一のｍ個（ｍは、２≦ｍ≦ｎの整数）の点灯群に分け、該ｍ個の点灯群を前記周期的な一定時間帯においてそれぞれ１／ｍの頻度で交替して点灯することにより、前記各一定時間帯で前記ｍ個の点灯群のうちいずれか１群を点灯できるようにしたことを特徴とする画像表示装置。
前記点灯制御部が、
前記少なくとも１つの波長のＬＥＤの温度を検出する温度検出手段と、
前記少なくとも１つの波長のＬＥＤのｎ個を同時発光する同時点灯モードと、前記少なくとも１つの波長のＬＥＤのｎ個を前記ｍ個の点灯群に分けてそれぞれ交替して点灯する分散点灯モードとを選択的に切り替える点灯モード切替手段とを備え、
前記温度検出手段が検出する温度に応じて前記同時点灯モードと前記分散点灯モードとを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。