JP2007294158A - 投射型表示装置および投射型表示装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 放電ランプ点灯時の急激な輝度変化やホワイトバランス変化などに対し適切な補正を可能とし高画質な表示装置を提供する。
【解決手段】 光源部からの照射光をライトバルブを介してスクリーンに投射する投射形表示装置において、光源の駆動状態を測定する測定手段と、測定手段による駆動状態の測定結果に基づいてライトバルブを制御する制御手段とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、投射型表示装置の表示制御技術に関するものである。

近年、高精細テレビジョン（ＨＤＴＶ）放送などの映像ソースを始めとした高画質の映像ソースが豊富になってきている。また、会議室でのプレゼンテーションなどでもコンピュータの映像を用いることが一般的になってきている。そのため、これらの用途に用いる映像装置への高画質化、大画面化の要求がますます強くなっている。このような高画質、大画面の表示装置を安価に実現する有力な技術として背面投射型表示装置がある。

背面投射方式（リアプロジェクション方式）の映像装置は、当初、高輝度ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）により映像を投影するものが主流であった。しかし、近年では、透過型液晶や反射型液晶、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）などのライトバルブを利用した背面投射方式の映像装置が主流になっている。これらの装置では、ライトバルブに光を照射し、当該ライトバルブの像面からの映像光を投射光学系によってスクリーンに拡大投射する。ライトバルブとしては、画素間の継ぎ目が目立たず、光制御効率の高いという特性を有するＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）パネルが多く用いられるようになってきている。なお、ＬＣＯＳパネルとは、半導体基板上に液晶層を構成した反射形液晶パネルのことである。また、光源としては、その発光効率の高さから、超高圧水銀ランプや、メタルハライドランプなどの放電ランプが用いられている。

なお、スクリーン前面から映像光を投射するものをフロントプロジェクタ、スクリーン背面から映像光を投射するものをリアプロジェクタと呼ぶ。ここで、”前面”とは観察者の位置する側のスクリーンの面を指し、”背面”とはその逆の面を指す。

ところで、これら投射型表示装置に用いられる各種の放電ランプは以下に述べる特性を有する。つまり、放電ランプの温度変化に伴いランプ内部の水銀などの状態が左右され内部圧力が変化し、輝度およびホワイトバランスが変化するという問題点がある。この問題点に対して、例えば、特許文献１では、ランプ近傍に設けられた温度検出手段により検出された温度に基づいて、長時間連続使用した際のメタルハライドランプの温度上昇による色温度変化を補正する構成が開示されている。また、特許文献２では、ランプの点灯時間を計時し、その点灯時間に応じてホワイトバランスの補正を行う技術が開示されている。さらに、特許文献３では、照明光を受光する受光部を設けＲＧＢ各色のバランスを直接検出し発光スペクトル分布の変動量を検知する。そして、発光延べ時間による発光スペクトル分布の変化に起因する映像の色再現性の経時変化を補正する構成が開示されている。
特許第３２９９０５８号公報 特開平０５−１７３１０７号公報 特開平５−２３２４２８号公報

しかしながら、放電ランプの色変動のなかで、とりわけ、点灯開始時から一定の時間までは、ランプ内部の水銀蒸気量の変化率が非常に大きい。図１０は、放電ランプ点灯開始時の色差ΔＥの時間変化を示す実測図である。同図は、長時間連続した状態（安定状態）の照明光の白点を基準として、立ち上がり時点での照明光との色差ΔＥを経過時間に対してプロットしたものである。この図からわかるように、点灯開始から数分の期間に色差ΔＥが大きく変化しており、また、その変化率が高い（変化速度が速い）。また、図１１は、Ｙｘｙ座標系でのｘｙ平面における白点の位置変化を経過時間に対してプロットしたものである。経過時間ｔにしたがってｘｙ平面の矢印で示される方向に白点の位置が大きく変化していることがわかる。つまり、図１１の測定期間内にホワイトバランスが大きく変化していることが分かる。

このような短期間の変化（高速な変化）に対し、従来のランプ近傍の温度測定では、測定速度が間に合わず、変化に対し適切な補正が出来ないなどの問題点がある。また、時間を計測するだけでは、ランプ個体のばらつき、周囲温度による影響などにより、補正値に誤差の発生する可能性が高いという問題点がある。また、高速な色変化に対応可能な色測定用のセンサの設置はコストアップ要因になるだけでなく、センサ設置により装置内部の構成の自由度が制限されるという問題点がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたものであり、ランプ点灯時の急激な輝度変化やホワイトバランス変化などに対し適切な補正を可能とし高画質な表示装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明による投射型表示装置は以下の構成を備える。即ち、
光源部からの照射光をライトバルブを介してスクリーンに投射する投射形表示装置において、光源の駆動状態を測定する測定手段と、測定手段による駆動状態の測定結果に基づいてライトバルブを制御する制御手段とを備える。

本発明によれば、ランプ点灯時の急激な輝度変化やホワイトバランス変化などに対し適切な補正を可能とし高画質な表示装置を提供することができる。

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（第１実施形態）
本発明に係る投射型表示装置の第１実施形態として、ＬＣＯＳパネルを用いた背面投射型表示装置を例に挙げて以下に説明する。

＜背面投射型表示装置の構造＞
図１は、背面投射型表示装置を投射面背面から見た時の概略構造図である。つまり、装置の内側から見た構成を示している。

背面投射型表示装置の筐体１０１内において、光学系はおおまかに、投射ユニット１０４、全反射フレネルスクリーン１０２、天井ミラー１０３から構成されている。

投射ユニット１０４から投射された光ａは天井ミラー３で反射され、光ｂとしてスクリーン１０２に投射される。スクリーン１０２の四隅に対応する光も、それぞれ天井ミラーで反射されて、スクリーンに投射する。スクリーン１０２に投射した光は、後述のように、スクリーン１０２面を構成するプリズム内の全反射によって、ユーザの位置する方向に射出される。

図２は、投射ユニット内部の概略構成を示したものである。

投射ユニット１０４は、光源である放電ランプ１０５を備えている。また、ダイクロックミラー２０１、ミラー２０２、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）２０３、ＬＣＯＳパネル２０７〜２０９、クロスダイクロプリズム２０４、レンズ２０５を備えている。そして、これらの光学系において、オフアキシャル光学系２０６を備えている。

投射型表示装置に用いられる光源としては、その効率、短アーク長などの理由から、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの放電ランプ１０５が多く用いられている。これら放電ランプ１０５に対し電圧を印加することにより、水銀蒸気などによる高輝度な光が得られる。

光源１０５からの光は、ダイクロイックミラー２０１にて、ＲＧＢ各色に分離される。図では、２０１ａによってＲ＋Ｇの光とＢの光を分離し、２０１ｂによってＲの光とＧの光を分離している。分離されたＲＧＢそれぞれの光は、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）２０３を介してＬＣＯＳパネル２０７，２０８，２０９に入射される。

ＬＣＯＳパネル２０７〜２０９は、ＲＧＢ各色毎の映像信号に応じて駆動されており、映像信号に応じた反射光が再びＰＢＳ２０３を通過し、クロスダイクロプリズム２０４に入射される。クロスダイクロプリズム２０４に入射したＲＧＢそれぞれの光（映像）は、当該クロスダイクロプリズム２０４により合成され、レンズ２０５やオフアキシャル光学系２０６を経由して、天井ミラー１０３に向けて投射される。なお、ここで、光軸をずらしたオフアキシャル光学系２０６を採用することで、先の全反射フレネルスクリーン１０２と組み合わせた際の、スクリーン１０２上での中心部と周辺部との輝度差を低減可能としつつ装置の薄型を達成することが出来る。

図３は、投射ユニット１０４からの光が天井ミラーにて反射され、スクリーン１０２に映像光を投射する様子を模式的に示した図である。図３の白抜き矢印が、スクリーン１０２に投射される映像光の光路を示している。そして、後述するように、この映像光の大部分はスクリーン１０２の前面（図面の左方向）、つまりユーザの位置する方向に向かうことになる。

図４は、全反射フレネルスクリーン１０２の中心から動径方向に切断した際の断面の一部を拡大した図である。スクリーン１０２の装置内部側の表面はプリズム状になっている。なお、図４において断面左側はアクリル樹脂などで構成されるスクリーン１０２であり、断面右側は装置内部の空間（空気）となっている。

プリズムは、天井ミラー１０３からの光ｂを、鑑賞方向であるｃに向けて全反射するようその頂点角度が決定されている。プリズムの入射面４０１がスクリーン面となす角をθｓ、プリズムの頂角をθｔ、光線ｂのスクリーン面に対する入射角をαとすると、光線ｂのプリズム面４０１に対する入射角θｉは、
θｉ＝α−θｓ （式１）
と表すことが出来る。

また、入射面４０１で屈折されて出射する光線ｂ’の出射角θｒは、プリズムの材料の屈折率をｎとすると、
ＳＩＮ（θｒ）＝ＳＩＮ（θｉ）／ｎ （式２）
と表すことができる。したがって、光線ｂ’の全反射面４０２への入射角θｚは、
θｚ＝θｔ−θｒ （式３）
となり、全反射させるための臨界角（ｎ＝１．４９のとき４２．１６°）以上となるようにθｔを選ぶ必要がある。全反射された出射光線ｃの方向がスクリーン面に垂直になる条件は、
θｚ＝１８０°−θｔ−θｓ （式４）
と表すことが出来る。そのため、（式１）、（式２）、（式３）を用いて整理すると
ＴＡＮθｓ＝（ＳＩＮα＋ｎＳＩＮ２θｔ）／（ＣＯＳα−ｎＣＯＳ２θｔ） （式５）
と表される。

すなわち、プリズム（フレネルスクリーン）の材料としてアクリル樹脂（ｎ＝１．４９）を用い、θｔ＝５８°として、α＝７２．９７°とした場合、θｓ＝６７．６０°、θｚ＝５４．４０°となる。

また、上記の式は画面内の任意の位置で成り立つことから、αの最小値と最大値についても同様に、ｎ＝１．４９、θｔ＝５８°としてθｓ、θｚを求めると、
αｍｉｎ＝６５．２２°のときθｓ＝６４．４９°、θｚ＝５７．５１°。また、αｍａｘ＝７８．１９°のときθｓ＝６９．６９°、θｚ＝５２．３１°となる。

したがって、θｔを一定にしたまま、α＝６５．２２°から７８．１９°に対して（式５）によって求まるθｓとなるよう、θｓを６４．４９°から６９．６９°まで徐々に変化させる。このようにして求められる角度となるよう、スクリーン１０２表面に形成される同心円状のプリズム群を構成することで、全画面範囲にわたって出射光線の方向をスクリーンに対して垂直とすることができる。

ところで、前述したように、プリズムの入射面４０１においては、透過光線ｂ’だけでなく、反射光線ｄが微量ながら生じる。この反射光線ｄの光量はプリズムの屈折率１．４９の場合、反射率は約４％程度である。なお、仮に、この光線が天井ミラー１０３に反射して再びスクリーン１０２方向に戻ってしまうと表示画面上のゴーストとして観察されてしまう。そのため、スクリーン１０２の方向に反射されないよう、θｔの値を選択する必要がある。

＜映像信号処理＞
図５は、映像信号の処理の流れを示すブロック図である。おおまかに、映像入力回路５０１、ランプ制御回路５０２、パネル駆動回路５０３、補正回路５０７、および、制御部５０８から構成される。また、ランプ制御回路５０２は、放電ランプ１０５の電極間電圧（以降、端子電圧と呼ぶ）をモニタする電圧モニタ５０２ａを備えている。

映像入力回路５０１は、外部から映像信号を入力し、解像度変換や、ＩＰ（インタレース−プログレッシブ）変換、色処理等の各種画像処理を行う回路である。

ランプ制御回路５０２は、放電ランプ１０５の点灯を制御する回路であり、高圧水銀ランプなどにおいてはバラスト電源などと呼ばれるものである。なお、放電ランプ１０５の替わりに、ＬＥＤを用いる場合は、この部分はＬＥＤ駆動回路となる。

パネル駆動回路５０３は、前述したＲＧＢ各色に対応するＬＣＯＳパネル２０７〜２０９を駆動するための駆動回路である。

補正回路５０７は、パネル駆動回路５０３への映像信号供給にさいし、各色映像信号のガンマ特性などを補正する補正回路である。例えば、入力信号を、指定された補正値（係数）により決定されるマトリックス演算などを介して補正後の出力信号を得るよう構成される。

制御部５０８は、上記それぞれの回路を制御する制御部であり、例えば、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。もちろん、ＡＳＩＣにより構成しても良い。

＜点灯時における放電ランプの状態時間変化＞
以下、放電ランプ１０５点灯時の状態の時間変化について詳細に説明する。

放電ランプ１０５の点灯は、制御部５０８がランプ制御回路５０２に対し点灯開始指示の信号を送信することにより開始される。点灯開始指示をトリガにランプ制御回路５０２は、数キロボルトの高圧パルスを放電ランプ１０５内の放電電極に対して印加する。放電ランプ１０５内の放電電極間は当初絶縁状態にあるが、高圧パルス印加によるアーク放電発生により絶縁破壊を起こす。

高圧パルス印加によるアーク放電開始の初期時においては、放電ランプ１０５内部の水銀などは蒸発しておらず電極部に付着している。しかし、放電にともなう温度上昇に伴い、徐々に水銀は蒸発し内部圧が上昇する。そして、水銀蒸気の増加にしたがい発光が始まり輝度があがってゆく。また、内部の圧力にともない、発光のスペクトルが変化する。つまり、ホワイトバランスが時間と共に変化してゆく。

放電ランプ１０５の端子電圧は、内部の水銀圧上昇にともなって絶縁破壊後徐々に上昇しある電圧値に収束する。通常、放電ランプ１０５のランプ制御回路５０２は、放電光量を一定にするために端子電圧の電圧値を電圧モニタ５０２ａにより計測している。すなわち、放電ランプ１０５における消費電力が一定となるよう、ランプ制御回路５０２は電圧モニタ５０２ａにより取得された電圧値に基づいて電流量を制御している（定電力駆動）。ただし、アーク放電開始の初期時は端子電圧が低い状態となっているが、この状態で大電流を流すと電極の破壊などにつながる。そのため、端子電圧が予め指定された電圧以下の場合においては、電極に影響のない範囲での電流となるよう制御を行っている。この際、電極に付着している水銀の蒸発を促すため流れる電流が一定となるよう制御している（定電流駆動）。つまり、ランプ制御回路５０２は放電ランプ１０５の内部圧力が上昇し電圧値が予め指定された電圧を超えるまで定電流駆動を行い、予め指定された電圧を超えた後は定電力駆動を行う。

ところで、放電ランプ１０５の端子電圧は、電極間の距離、水銀蒸気の圧力によって決定される。短時間のスパンであれば放電電極間の距離は一定と考えてよいので、端子電圧は主として内部の水銀蒸気圧力によって決まることが理解できる。

また、放電ランプ１０５の発光スペクトル特性も水銀蒸気の圧力によって影響を受ける。例えば、プロジェクタなどに用いられる超高圧水銀ランプなどでは２００気圧付近で点灯することにより、短アーク化を実現するとともになだらかな分光特性を実現している。つまり、短波長（青色）から長波長（赤色）の成分を含む分光特性を実現している。そのため、点灯開始直後など水銀蒸気の圧力が十分でない状態では、分光特性が本来の分光特性と異なっており色ずれ（ホワイトバランスずれ）が発生する。

このことから、放電電極間の距離は一定とみなせる短時間のスパンにおいては、放電ランプ１０５の端子電圧は放電ランプ１０５内の水銀蒸気の圧力と対応付けられることが理解できる。つまり、放電ランプ１０５の端子電圧の変化は、放電ランプ１０５の発光輝度や色変化を直接反映していることになる。

図６は、放電ランプの端子電圧の時間変化の実測例を示す図である。なお、絶縁破壊のためのパルス電圧印加を測定の起点としている。また、図７は、図６と同期間における放電ランプ１０５の発光色の時間変化の実測例を示す図である。なお、図７は、長時間点灯を行い安定状態にある放電ランプの発光光のＬ＊、ａ＊、ｂ＊それぞれの成分値を基準として、差分ΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ＊を導出し経過時間に対してプロットしたものである。ここで、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊は、表色系の規格であるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系での明度と色度であり、Ｌ＊は明度、ａ＊とｂ＊は、色度（色相および彩度）である。

放電ランプ１０５の端子電圧の時間変化（図６）と放電ランプ１０５のΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ＊の時間変化（図７）とを比較すると、経過時間に対する変化に良い相関が確認できる。特に、放電ランプ１０５の端子電圧と輝度変化（ΔＬ＊）とは著しい類似性を見ることが出来る。また、Δａ＊、Δｂ＊の色のずれに関しても、その変化量が、電圧の変化量に類似していることがわかる。

そこで、本実施形態では、放電ランプ１０５の端子電圧の検出値に基づいて、ａ＊、ｂ＊の変化に対応する色ずれ（ホワイトバランスずれ）を補正する構成をとる。前述したように、放電ランプを用いた表示装置においては端子電圧を測定する電圧モニタを備えていることから、当該電圧モニタを利用するのである。そのため、センサなどのハードウェアを別途付加する必要がないことから、表示装置のコストアップが生じることも無い。仮に、アナログ回路などにより、制御を実現しているような場合であっても、安価なＡ／Ｄ変換器などで、データを取得することが出来る。

実際の色補正に際しては、制御部５０８がランプ制御回路５０２から端子電圧の電圧値を取得可能な構成とし、制御部５０８が補正回路５０７内の例えばＲＧＢの変換マトリクスの３×３の補正係数を変更可能なように構成する。制御回路５０２では、端子電圧の電圧値に対する補正値をルックアップテーブル（ＬＵＴ）などによりあらかじめ設定しておく。ここで、補正値は代表的なランプの特性に対してあらかじめ決定される値であってもよいし、それぞれのランプ初期時に測定した補正値であっても良い。そして、制御部５０８は端子電圧の電圧値およびＬＵＴに基づいて、補正回路５０７における補正係数を逐次変更するよう構成する。つまり、ＲＧＢ各色に対応するＬＣＯＳパネル２０７〜２０９における透過率を独立して制御することにより色ずれに対し補正を行うのである。

上記の様にＲＧＢの変換マトリックスを用いる方法を利用することで、補正のための変換係数を数個決定して書き換えることにより補正が可能となり、データ量を削減でき高速に書き換え可能となるというメリットがある。また、これら以外の方法を用いて補正しても構わない。例えば、３次元ルックアップテーブル（３Ｄ−ＬＵＴ）を用いて、きめ細かく制御してもかまわないし、６軸に対して補正を行うように構成しても構わない。さらに、ＬＣＯＳパネル２０７〜２０９のガンマテーブルを直接書き換えることにより実現しても良い。

なお、ａ＊、ｂ＊の変化に対応する色ずれだけでなく、Ｌ＊に対応する輝度の変化に対しても併せて補正を行ってもよい。暗部のガンマ曲線を補正することで、黒くつぶれてしまう部分を良好に表示することが可能になる。

＜補正制御の動作フロー＞
図８は、色ずれの補正を行う際の動作フローチャートである。以下のフローは、表示装置の電源が投入され、各回路ブロックなどの初期化を行うブートシーケンスが実行された後に実行される。なお、以下のフローにおいて説明される表示装置においては、制御部５０８内にフラッシュメモリなどにより構成される書き換え可能な記憶領域を有しているものとする。

ステップＳ８０１では、制御部５０８は、ランプ制御回路５０２に対して点灯開始指示の信号を送信し、放電ランプ１０５の点灯を開始する。また、制御部５０８は、放電ランプ１０５の点灯開始からの経過時間を計測するためのタイマを開始するよう構成しても良い。

ステップＳ８０２では、制御部５０８は、フラッシュメモリに記憶されたリファレンス電圧Ｖｒを記憶手段から読み出す。なお、リファレンス電圧Ｖｒとは、前回の表示装置の終了時などに記憶される（後述するＳ８１０）、安定状態における端子電圧の電圧値である。なお、リファレンス電圧Ｖｒを工場出荷時に記憶するよう構成しても構わない。

ステップＳ８０３では、制御部５０８は、ランプ制御回路５０２から放電ランプ１０５の端子電圧Ｖｌを取得する。なお、併せて電圧値ＶｌとステップＳ８０２で取得したリファレンス電圧Ｖｒとの比Ｖｌ／Ｖｒを導出するよう構成しても良い。このように比をとり規格化を行うことで、放電ランプ１０５の製造上のばらつきや経時変化などによるばらつきを軽減することが出来る。

ステップＳ８０４では、制御部５０８は、色補正制御を実行するか否かの判定を行う。例えば、ステップＳ８０３で取得した端子電圧が予め指定された電圧値以下の場合補正動作を実行すると判定し、電圧値以上の場合補正動作を実行しないと判定するよう構成する。なお、端子電圧の電圧値の替わりにタイマを参照しランプ点灯時間が予め指定された時間を超えている場合には補正動作を行わないと判定するよう構成しても良い。また、表示装置にユーザインタフェースなどを設けてあらかじめユーザから補正の有無の指定を受け付けるよう構成しても良い。補正動作を実行すると判定した場合はステップＳ８０５に進み、実行しないと判定した場合はステップＳ８０７に進む。

ステップＳ８０５では、制御部５０８は、ステップＳ８０３で導出された端子電圧の電圧値（あるいは規格化された電圧値）に基づいて、予め設定されているルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照しカラーマトリクスの係数を決定する。例えば、ＬＵＴはある電圧値に対してＲＧＢ３色それぞれの補正演算を行うための３ｘ３のテーブルであり、電圧の分解幅は表示装置の必要とする間隔で適宜決定すればよい。そして、制御部５０８は、決定した補正係数を補正回路５０７内のパラメータとして設定する。

ステップＳ８０６では、制御部５０８は、ステップＳ８０５で設定された補正係数で動作する補正回路５０７を制御し表示動作を行う。つまり、映像入力回路５０１により入力された映像信号を補正回路５０７に入力し、パネル駆動回路を駆動する。

ステップＳ８０７では、制御部５０８は、表示装置の電源ＯＦＦが指定されたか否かを判定する。電源ＯＦＦが指示されたと判定した場合はステップＳ８０８に進み、指示されていないと判定した場合は予め指定された時間経過後ステップＳ８０３に戻る。ここで予め設定される時間は、端子電圧の時間変化速度に基づいて決定すると良い。つまり、端子電圧の変化に追従可能な頻度で補正係数が変更されるように適宜決定する。

ステップＳ８０８では、制御部５０８は、タイマを参照し放電ランプ１０５の点灯継続時間を導出する。そして、点灯継続時間が予め指定される時間に比較し長いか否かを判定する。ここで、予め指定される時間は、放電ランプ１０５が安定状態に達するまでに必要となる時間である。長いと判定した場合は、現在の端子電圧値、あるいは、最後にステップＳ８０３で取得した端子電圧値をリファレンス電圧Ｖｒとしてフラッシュメモリに記憶する（Ｓ８０９）。短いと判定した場合は、ステップＳ８１０に進み、制御部５０８は、ランプ制御回路５０２に対して消灯指示の信号を送信し、放電ランプ１０５を消灯する。なお、消灯後ランプ冷却などのシャットダウンシーケンスを行う。このように、表示装置の動作のたびにリファレンス電圧Ｖｒを適宜更新することにより、放電ランプの製品ごとのばらつきや経年変化による電圧変化をキャンセルすることが出来る。また、第２実施形態において詳述するように放電ランプの寿命（余命）を推測することも可能となる。

なお、ステップＳ８０８における判定方法としては、タイマによるものの他、例えば端子電圧の変化率に基づいて行っても良い。つまり、端子電圧の変化が十分に小さい（例えば検出限界より小さい）場合、放電ランプ１０５が安定状態に達していると判定してもよい。また、周囲温度に応じて補正を加えるよう構成することも好適である。

なお、本実施例においては表示装置はリアプロジェクション（背面投射）方式の表示装置であるとして説明を行ったが、フロントプロジェクション方式の表示装置においても適用が可能である。また、電圧値の替わりに電流値を測定し、電流値に基づいて制御を行っても良い。

その他、電圧変化の形態は異なるがＬＥＤを用いた表示装置においてもＶＦ値（順方向電圧値）の変動に基づいて同様の補正動作が適用可能である。

以上説明したとおり、第１実施形態によれば、放電ランプ点灯時の急激な輝度変化やホワイトバランス変化などに対し適切な補正を可能とし高画質な表示装置を提供することができる。

（第２実施形態）
第１実施形態においては、放電ランプの点灯開始時の比較的短期間の色ずれ・輝度変化を補正する方法について説明を行った。ところで、放電ランプの端子電圧は、放電ランプ内部の水銀蒸気圧だけでなく電極間距離にも依存する。電極間距離は放電ランプの累積点灯時間と良い相関を持つことが知られていることから、端子電圧の電圧値に基づいて放電ランプの寿命（余命）を推測することが出来る。

つまり、放電ランプ１０５の安定状態での端子電圧の電圧値と、工場出荷時にあらかじめ記憶された電圧値またはランプ交換時の初期電圧値とを比較し、その差分に基づいて放電ランプの寿命を推測することが出来る。

図９は、放電ランプの端子電圧の累積点灯時間に対する変化を模式的に表した図である。

放電ランプ交換時、最初に到来する安定状態における初期電圧（Ｖｉ）をステップＳ８０９により記憶しておく。そして、２回目以降の表示装置の動作時においては、現在の安定状態における端子電圧の電圧値と初期電圧（Ｖｉ）とを比較する。その差分が予め指定された閾値電圧（Ｖｓ）を超えた時点（Ｔａ）で、この放電ランプの寿命（Ｔｌ）までの時間が近いとして、アラーム音や画面表示によりユーザに報知を行う構成とする。なお、閾値電圧（Ｖｓ）は、放電ランプの種別などにより予め設定される値である。

なお、放電ランプの寿命時間（Ｔｌ）に対し、余裕を持って閾値（Ｖｓ）が設定される場合には、上述の構成のままでも実用上問題にならない。しかし、水銀蒸気圧の平衡点は、周囲の温度（環境温度）により左右され、端子電圧の電圧値に変化が生じる。そのため、より安定して放電ランプの寿命を推測するため、閾値（Ｖｓ）に対し所定の補正幅（Ｖｗ）を持たせるよう構成しても良い。ここで、初期電圧（Ｖｉ）測定時の環境温度に比較し環境温度が高い場合には閾値設定を高めに設定し、低い場合には低めに設定する。

また、放電ランプの累積点灯時間に応じて、放電ランプのガラス内面への水銀蒸気の付着（黒化現象）が生じる。黒化現象により放電ランプの輝度が変化する。そこで、黒化現象に対する輝度補償を端子電圧の変化に基づいて行うように構成しても構わない。

以上説明したとおり、第２実施形態によれば、放電ランプの累積点灯時間に対応した端子電圧の変化に基づいて、ユーザに当該放電ランプの寿命の到来を報知することが可能となる。また、放電ランプの黒化現象による輝度変化に対し適切な補正を可能とし高画質な表示装置を提供することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置が、供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明の技術的範囲に含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明のクレームに含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

背面投射型表示装置を投射面背面から見た時の概略構造図である。 投射ユニット内部の概略構成を示したものである。 スクリーンに映像光を投射する様子を模式的に示した図である。 全反射フレネルスクリーンの断面の一部を拡大した図である。 映像信号の処理の流れを示すブロック図である。 放電ランプの端子電圧の時間変化の実測例を示す図である。 放電ランプの発光色の時間変化の実測例を示す図である。 色ずれの補正を行う際の動作フローチャートである。 放電ランプの端子電圧の累積点灯時間に対する変化を模式的に表した図である。 放電ランプ点灯開始時の色差ΔＥの時間変化を示す実測図である。 Ｙｘｙ座標系でのｘｙ平面における白点の位置変化を示す実測図である。

Claims (8)

1. 光源部からの照射光をライトバルブを介してスクリーンに投射する投射形表示装置であって、
   前記光源の駆動状態を測定する測定手段と、
   前記測定手段による駆動状態の測定結果に基づいて、前記ライトバルブを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする投射型表示装置。
2. 前記制御手段は、予め指定された前記光源部の駆動状態と照射輝度との関係に基づいて前記ライトバルブを制御することを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
3. 前記ライトバルブは、ＲＧＢの三色の光それぞれに対応したライトバルブ群から構成されており、
   前記制御手段は、前記ライトバルブ群を構成するそれぞれのライトバルブを独立して制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投射型表示装置。
4. 前記制御手段は、予め指定された前記光源部の駆動状態と照射スペクトルとの関係に基づいて前記ライトバルブ群を制御しホワイトバランスを補正することを特徴とする請求項３に記載の投射型表示装置。
5. 前記光源部は放電ランプであり、
   前記測定手段は、前記光源部の駆動状態として前記放電ランプ内部の電極間電圧または電極間電流を測定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の投射型表示装置。
6. 定常状態における前記光源部の駆動状態をメモリに記憶する記憶制御手段と、
   前記測定手段による測定結果と前記記憶部に記憶された測定結果との比較結果に基づいてユーザに報知する報知手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の投射型表示装置。
7. 光源部からの照射光をライトバルブを介してスクリーンに投射する投射形表示装置の制御方法であって、
   前記光源の駆動状態を測定する測定工程と、
   前記測定工程による駆動状態の測定結果に基づいて、前記ライトバルブを制御する制御工程と、
   を備えることを特徴とする制御方法。
8. 光源部からの照射光をライトバルブを介してスクリーンに投射する投射形表示装置の制御プログラムであって、
   前記光源の駆動状態を測定する測定工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記測定工程による駆動状態の測定結果に基づいて、前記ライトバルブを制御する制御工程を実行するためのプログラムコードと、
   を備えることを特徴とする制御プログラム。

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