JP2008158390A - 投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投射型画像表示装置において、簡素かつ効率的な構成により良好な色バランスを保つことができるようにする。
【解決手段】固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂからの照明光を透過型画像表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに照射して、画像を拡大投影する投射型画像表示装置１００であって、表示モード設定手段７と、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂをそれぞれ独立に冷却する冷却部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、表示モード設定手段７で設定された表示モードと、各固体光源の温度による輝度変化率を含む光学的特性および各固体光源の発光時の熱発生量を含む熱的特性とに応じて、冷却部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの冷却能力の大きさを設定する冷却能力設定手段８と、冷却能力設定手段８で設定された冷却能力の大きさに基づいて、冷却部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを駆動する冷却駆動手段６を備える構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、投射型画像表示装置に関する。

従来、フルカラー画像を表示するため、例えば、赤色、緑色、青色のＬＥＤ光源などの複数の固体光源による照明光によって、画像表示素子を照明し、画像表示素子に表示された各色の画像光を合成して拡大投影する投射型画像表示装置が知られている。
このような投射型画像表示装置では、拡大投影するため固体光源を高輝度に点灯する必要があるが、固体光源は、外部環境の温度変化や固体光源の自己発熱などによって輝度低下を起こすため、各固体光源は冷却手段により冷却されるのが一般的である。
このような投射型画像表示装置として、例えば、特許文献１には、複数の光源部ごとに冷却部が設けられ、光源部が基準温度であるときの照明光の光量を基準として所定範囲の光量となるように光源部を冷却するプロジェクタが記載されている。
また、特許文献２には、色ごとの発熱量が異なる複数の光源が、冷却用流体を循環させて冷却する複数の熱伝導部にそれぞれ当接して設けられ、それら熱伝導部が、対応する光源の発熱量の大きい順、または熱劣化の大きい順に、冷却用流体の上流側から下流側に配置された投射型映像表示装置が記載されている。
特開２００５−２５７８７３号公報 特開２００６−１３９２４５号公報

しかしながら、上記のような従来の投射型画像表示装置には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、基準温度において所定範囲の光量となるように冷却を行うが、一般に、動作時には、環境温度変化や光源部の自己発熱などの影響によって光源部の温度が変化する。また光源部の自己発熱は表示モードなどによっても変化する。
一方、光源部の輝度の温度特性は、固体光源では光源部の色ごとに大きく異なる。そのため、各光源部間で温度が変化する場合でも環境温度のように各光源部が一定の温度変化を起こす場合でも、光源部の温度が基準温度からずれると色バランスが変化し、画質が劣化してしまうという問題がある。
温度変化に応じて冷却条件を変化させる冷却制御を行うことも考えられるが、温度検知手段や冷却制御機構などを設ける必要があり、装置構成が複雑となってしまう。
特許文献２に記載の技術では、各光源の発熱量の大きさに応じて、冷却能力を配分するので、発熱量が変化しなければ、熱平衡が実現され各光源の温度を安定させることができる。ただし、上述のように、環境温度が変化して熱収支が変化したり、光源の自己発熱により発熱量が変化したりする場合には、光源の温度が変化し色バランスが崩れてしまうという問題がある。
また、特許文献２では、温度による輝度変化が少ない光源も発熱量に応じて冷却するので、そのような光源に対しては不必要な冷却を行うことになり、装置の消費エネルギーが大きくなってしまうという問題がある。

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、簡素かつ効率的な構成により良好な色バランスを保つことができる投射型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、本発明の投射型画像表示装置は、互いに異なる波長光を発生する複数の光源からの照明光を画像表示素子に照射して、該画像表示素子に表示された画像を拡大投影する投射型画像表示装置であって、前記複数の光源の輝度設定が異なる複数の表示モードを切換可能とする表示モード設定手段と、前記複数の光源をそれぞれ独立に冷却する複数の冷却部と、前記表示モード設定手段で設定された表示モードと、少なくとも前記各光源の温度による輝度変化率を含む光学的特性および少なくとも前記各光源の発光時の熱発生量を含む熱的特性とに応じて、前記各冷却部の冷却能力の大きさを設定する冷却能力設定手段と、該冷却能力設定手段で設定された冷却能力の大きさに基づいて、前記複数の冷却部を駆動する冷却駆動手段とを備える構成とする。
この発明によれば、表示モード設定手段により表示モードが設定されると、冷却能力設定手段により、各冷却部の冷却能力の大きさが設定される。そして、冷却駆動手段により、冷却能力設定手段でそれぞれ設定された冷却能力の大きさによって、各冷却部が駆動される。
冷却能力設定手段で設定される冷却能力の大きさは、表示モードと、少なくとも各光源の温度による輝度変化率を含む光学特性および少なくとも各光源の発光時の熱発生量を含む熱的特性とに応じて設定されるので、色バランスや冷却効率が良好となるように冷却能力を設定することができる。
ここで、冷却能力の大きさとは、直接的には、単位時間に奪うことができる熱エネルギーの大きさを意味するが、本明細書では、実質的な冷却能力の大きさの意味で用いる。すなわち、冷却部の構成に応じて、真の意味の冷却能力の大きさを、間接的に設定可能な単数または複数のパラメータの大きさも、冷却能力の大きさと称することにする。

本発明の投射型画像表示装置によれば、光源の光学的特性および熱的特性をともに考慮した冷却能力を設定することができるので、簡素かつ効率的な構成により良好な色バランスを保つ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。

本発明の実施形態に係る投射型画像表示装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る投射型画像表示装置の模式的な概略構成図である。

本実施形態の投射型画像表示装置１００は、フルカラーの画像をスクリーン（不図示）などに拡大投影するもので、例えば、ビデオプロジェクタ、プロジェクションテレビジョンなどの投射型画像表示装置として好適に用いることができるものである。
投射型画像表示装置１００の概略構成は、図１に示すように、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ、透過型画像表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、色合成手段４、投影光学系５、冷却部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ、冷却駆動手段６、表示モード設定手段７、および冷却能力設定手段８からなる。

固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂは、不図示の電源から電流の供給を受けて、それぞれ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応する波長光を発生する固体光源で、例えば、半導体レーザやＬＥＤなどから構成される。本実施形態ではＬＥＤを採用している。

透過型画像表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂは、それぞれ、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂから照射された照明光を、Ｒ、Ｇ、Ｂに色分解された画像データに基づいて空間変調するデバイスであり、本実施形態では、表示面上に２次元格子状に配置された画素ごとに光の透過率を可変する液晶パネルを採用している。

各固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと各透過型画像表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとの間の光路上には、特に図示しないが、必要に応じて、照明光を透過型画像表示素子の表示面上に集光する照明光学系や、照明光の光量分布を均一化する均一化光学系などの光学素子を備えていてもよい。

色合成手段４は、透過型画像表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂで空間変調された光をそれぞれの画素位置を対応させた状態で、同一の光路に合成し、フルカラー画像を表示する画像光として、投影光学系５に入射させる光学素子である。色合成手段４の構成は、例えば、ダイクロイックプリズムなどを採用することができる。
投影光学系５は、色合成手段４によって同一光路上に合成された画像光を投影面に向けて拡大投影するレンズまたはレンズ群である。

冷却部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、それぞれ、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを冷却能力可変に冷却するもので、本実施形態では、一例として、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂにそれぞれ熱伝導可能に取り付けられたペルチェ素子とぺルチェ素子に熱伝導可能に取り付けられた放熱フィンとからなる構成を採用している。
この場合、冷却能力は、各ペルチェ素子に供給する電流量によってそれぞれ独立に変化させることができる。
冷却部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、冷却駆動手段６に電気的に接続され、冷却駆動手段６からの制御信号や電流供給などを受けて、冷却を開始、終了したり、冷却能力の条件を変更できるようになっている。

冷却部としては、この他にも、例えば、適宜の空冷冷却機構、液体冷媒を循環させる液体冷却機構などを採用することができる。
例えば、空冷冷却機構を用いる場合、各固体光源に放熱フィンに取り付け、各放熱フィンに対してそれぞれ独立した電動ファンなどによって送風する構成を採用することができる。この場合、冷却能力は、各電動ファンの回転数を変えるなどして送風量を変化させることで変化させることができる。
また、液体冷却機構を用いる場合、ポンプなどで流体冷媒を循環させる冷却配管を熱伝導可能な放熱ベースを介して各固体光源に取り付ける構成を採用することができる。この場合、冷却能力は、各冷却配管の流体冷媒の流速を変えたり、それらの流体冷媒の温度を変えたりすることで変化させることができる。

表示モード設定手段７は、操作者が操作入力する操作部を備え、投影画像の表示モードを設定あるいは切り換えるためのもので、例えば、投射型画像表示装置１００の操作パネルや、リモコン装置などからなる。
表示モードとしては、少なくとも、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのそれぞれの輝度設定を変化させる複数の表示モードを備える。例えば、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂのそれぞれの設定輝度をＩ_Ｒ、Ｉ_Ｇ、Ｉ_Ｂとすると、これらの組（Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂ）は、１つの表示モードを構成している。
これらＩ_Ｒ、Ｉ_Ｇ、Ｉ_Ｂは、適宜の数値で定義することができるが、以下では、簡単のため、例えば、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの標準輝度で無次元化して表すものとする。そして、簡単のため、標準の表示モードが（１，１，１）で表されるものとする。一般には、各色の設定輝度は、必要に応じて、異なる値、例えば（１．０５，０．９５，１）などのように設定することができる。
なお、投射型画像表示装置１００の表示モードとして、このような輝度設定に依存しない表示モードがあってもよいが、本実施形態の説明では、表示モードをこの意味に限定して用いる。

表示モードの設定を変更すると、例えば、色バランス、色再現性、明るさなどを一定の条件に変えることができる。
光源の色バランスに係る表示モードとして、例えば、画像光の色温度を、高、中、低等の複数段階に変える「色温度変更モード」や、ゲーム機用、テレビ用、映画用等の映像種類によって色バランスを変える「映像モード」などを挙げることができる。
また、色再現性に係る表示モードとして、映像信号の種類により、例えば、パソコン用、ＳＤＴＶ（Standard Definition Television）用、ＨＤＴＶ（High Definition Television）用の映像信号のそれぞれの色再現に適した輝度設定を行う「映像信号モード」などを挙げることができる。
また、明るさに係る表示モードとして、消費電力を変えるため、各光源の輝度を、高輝度、標準、省エネなどの複数段階に変化させる「省エネモード」などを挙げることができる。

冷却能力設定手段８は、表示モード設定手段７で設定された表示モードと、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの光学的特性および固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの熱的特性とに応じて、冷却部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの冷却能力の大きさを設定するものである。本実施形態では、光学的特性は少なくとも固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの温度による輝度変化率を含み、熱的特性は少なくとも固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの発光時の熱発生量を含む。
冷却能力設定手段８の概略構成は、本実施形態では、図１に示すように、特性パラメータ記憶手段８ｂ、冷却能力算出手段８ａからなる。
具体的な構成としては、本実施形態では、ＣＰＵ、メモリ、入出力部、記憶装置などで構成されたコンピュータを用いている。そのため、特性パラメータ記憶手段８ｂは記憶装置によって実現され、冷却能力算出手段８ａは、その制御機能、演算機能に対応して作成されたプログラムをＣＰＵで実行することにより実現している。

特性パラメータ記憶手段８ｂは、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの光学的特性および熱的特性を複数の特性パラメータに分けて、これら特性パラメータごとに、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの特性差を低減するために必要な特性別冷却能力設定値を記憶するものである。
本実施形態では、特性パラメータとして、発熱量パラメータｐ_１、熱抵抗パラメータｐ_２、明るさの傾きパラメータｐ_３に分けている。
これらの特性パラメータと、各固定光源別の特性別冷却能力設定値の一例を表１に示す。表１において、「発熱量」、「熱抵抗」、「明るさの傾き」はそれぞれ、上記の特性パラメータを意味する。

発熱量パラメータｐ_１は、熱的特性の一例であり、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの発光時の熱発生量の特性差を低減するためのものである。
ＬＥＤなどの固体光源は、波長により発光効率が異なるため、標準の色バランスを得るための輝度で発光させる場合、自己発熱による熱発生量は一般には異なる。そこで、発熱量パラメータの特性別冷却能力設定値は、熱発生量に応じて、平衡温度が略一定となる冷却能力の大きさを用いる。
例えば、固体光源１Ｒ、１Ｂの熱発生量が同程度で、固体光源１Ｇの熱発生量が大きい場合、冷却部２Ｇの冷却能力がより大きな値となるように設定する。例えば、表１に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に、１、２、１を設定する。

熱抵抗パラメータｐ_２は、熱的特性の一例であり、固体光源と冷却部との間の各熱抵抗の特性差を低減するためのものである。
例えば、各色の固体光源と各冷却部との間の熱抵抗は、それらの間の熱伝導経路の構造や特性によってそれぞれ異なるため、熱抵抗の大きさに応じて冷却能力が大きくなるように設定することで、熱抵抗の違いによる熱的特性の差を低減することができる。
例えば、固体光源１Ｇと冷却部２Ｇとの間の熱抵抗が、他の熱抵抗に比べて大きい場合、冷却部２Ｇの冷却能力がより大きな値となるように設定する。例えば、表１に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に、１、１．２、１を設定する。

明るさの傾きパラメータｐ_３は、光学的特性の一例であり、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの温度による輝度変化率の特性差を低減するためのものである。
ＬＥＤなどの固体光源は、一定の電流を供給しても、発光部の温度に略比例して輝度低下を起こすが、その際の輝度変化率、すなわち輝度変化のグラフの傾きは、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂにより大きく異なる。
輝度変化率が小さい場合、温度変化の大きさの割には、輝度が変化しないため、輝度変化率の大きさに応じて冷却能力を設定することが冷却効率上好ましい。
本実施形態の固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの場合、この順に輝度変化率が小さくなるため、それぞれの程度に応じた大きさに設定する。例えば、表１に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に、０．８、０．４、０．１を設定する。

なお、特性パラメータとしては、上記の特性パラメータのように、環境温度変化に対して依存しにくい特性値を採用することが好ましい。

冷却能力算出手段８ａは、表示モードごとに、特性パラメータ記憶手段８ｂに記憶された特性パラメータｐ_１、ｐ_２、ｐ_３から、各冷却部に設定する冷却能力の大きさを算出する演算を行うものである。
本実施形態では、次式（１）〜（３）によって、各冷却部に対する冷却能力の大きさｐ_Ｒ、ｐ_Ｇ、ｐ_Ｂを次のように算出している。

ｐ_Ｒ＝Ｉ_Ｒ・ｐ_１Ｒ・ｐ_２Ｒ・ｐ_３Ｒ ・・・（１）
ｐ_Ｇ＝Ｉ_Ｇ・ｐ_１Ｇ・ｐ_２Ｇ・ｐ_３Ｇ ・・・（２）
ｐ_Ｂ＝Ｉ_Ｂ・ｐ_１Ｂ・ｐ_２Ｂ・ｐ_３Ｂ ・・・（３）
ここで、ｐ_ｉＲ、ｐ_ｉＧ、ｐ_ｉＢ（ｉ＝１、２、３）は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの固体光源、冷却部などに関する特性別冷却能力設定値である。

表１の特性別冷却能力設定値を用いれば、標準の表示モード、すなわちＩ_Ｒ＝Ｉ_Ｇ＝Ｉ_Ｂ＝１の場合、表中のｐのように、Ｒ、Ｇ、Ｂ順に、冷却能力のｐ_Ｒ＝０．８、ｐ_Ｇ＝０．９６、ｐ_Ｂ＝０．１が、算出される。

次に、投射型画像表示装置１００の動作について、冷却能力設定動作を中心に説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る投射型画像表示装置の動作について説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ１によって表示モードの選択が行われる。初期値は、標準の表示モードが設定されるが、操作者は、表示モード設定手段７によって、いつでも自由に表示モードを切り換えることができる。
ステップＳ１で選択された表示モードの情報は、冷却能力算出手段８ａに送出される。例えば、標準の表示モードが選択されたことが通知される。

ステップＳ２では、送出された表示モードの情報に基づいて、冷却能力算出手段８ａにより、式（１）〜（３）の演算に必要な、特性別冷却能力設定値のデータを特性パラメータ記憶手段８ｂから読み込む。

ステップＳ３では、式（１）〜（３）によって、各色に対応する冷却能力の大きさｐ_Ｒ、ｐ_Ｇ、ｐ_Ｂを算出する。
そして、これらのｐ_Ｒ、ｐ_Ｇ、ｐ_Ｂの数値が、冷却能力算出手段８ａから冷却駆動手段６に送出される。
冷却駆動手段６では、これらｐ_Ｒ、ｐ_Ｇ、ｐ_Ｂの数値に対応する冷却能力の大きさを実現するように、冷却部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを駆動する。本実施形態では、各ペルチェ素子に供給する電流値を設定して、冷却能力を設定する。

ステップＳ４では、冷却駆動手段６により冷却運転を開始する。これと併行して、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに、画像信号が送出され、画像表示、画像投影が行われる。
ステップＳ５、Ｓ６は、冷却動作開始後に、表示モード設定手段７が操作されて、表示モードの変更が指示されたかどうか確認するループ処理を構成している。
表示モード設定手段７から表示モードの変更が指示された場合は、ステップＳ２に移行して、上記の動作を繰り返す。
例えば、輝度を一様に下げる省エネモード（０．８，０．８，０．８）が選択された場合、ステップＳ３で、ｐ_Ｒ、ｐ_Ｇ、ｐ_Ｂを算出する場合、式（１）〜（３）において、Ｉ_Ｒ＝Ｉ_Ｇ＝Ｉ_Ｂ＝０．８を用いて算出する。

表示モード設定手段７から表示モードの変更の指示がない場合には、ステップＳ６に移行する。
ステップＳ６では、冷却運転の終了が指示されたかどうか判定し、終了指示がない場合には、ステップＳ５に戻る。終了指示がある場合には、冷却運転を終了する。

本実施形態の投射型画像表示装置１００によれば、表示モードごとに、冷却駆動手段６に一定の冷却能力の大きさが設定され、その冷却能力の大きさで冷却部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが駆動される。そのため、光源の温度のフィードバック制御を行う場合に比べて、例えば、温度検出センサやフィードバック制御回路などが不要となるため、構成が簡素となり、コンパクト化を図ることができる。

一方、本実施形態では、固体光源の温度は、ある程度の温度幅で変動することになる。このため、本実施形態では、冷却能力の大きさを、固体光源の温度による輝度変化率に応じた特性パラメータとともに、各固体光源の発光時の熱発生量に応じた特性パラメータを用いて算出している。
これにより、温度変化によって輝度変化を起こし易い固体光源に、より大きな冷却能力を設定するので、このような固体光源では、自己発熱による温度変動幅が小さくなり、各固体光源間で、実質的な輝度変化量が均一化され、良好な色バランスを保つことができる。また環境温度にほとんど依存しない特性パラメータを用いて冷却能力の大きさを設定しているので、環境温度の変化に対しても色バランスを安定させることができる。
また、冷却能力が、熱発生量と、色バランスとの必要に応じて分配されるので、冷却部全体としての冷却効率を向上することができ、消費電力を低減することができる。

例えば、表１の例において、明るさの傾きパラメータのみに着目して、ｐ_Ｒ＝０．８、ｐ_Ｇ＝０．４に設定すると、緑色の熱発生量に対して冷却能力が非常に不足することになり、結局、固体光源１Ｇでは自己発熱によって温度が上昇し、輝度変化率が小さくても緑色の輝度変化が大きくなって色バランスが崩れてしまう。
一方、発熱量パラメータのみに着目して冷却能力を設定する場合、輝度変化率の大きな固体光源１Ｒの温度を固体光源１Ｇに比べて十分低減できないため、赤色の輝度変化量が大きくなって色バランスが崩れてしまう。
これに対して、本実施形態では、輝度変化率と熱発生量とに応じて、ｐ_Ｒ＝０．８、ｐ_Ｇ＝０．９６とするので、色バランスを保つことできる。
さらに、発熱量パラメータのみに着目して冷却能力を設定する場合、冷却部２Ｂ、２Ｒの冷却能力は同程度とする必要があるが、輝度変化率は８倍も違うが、本実施形態では、冷却部２Ｂに冷却部２Ｒの１／８の冷却能力を設定している。
そのため、冷却能力が効率的に配分され、冷却に要する消費電力の低減されている。

次に、本実施形態の変形例について説明する。
図３は、本発明の実施形態の変形例に係る投射型画像表示装置の模式的な概略構成図である。

本変形例の投射型画像表示装置１１０は、図３に示すように、上記実施形態の透過型画像表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、冷却能力設定手段８に代えて、反射型表示素子３０、冷却能力設定手段９を備え、さらにミラー１０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。

反射型表示素子３０は、表示画素に応じて、表示面上に２次元格子状に配列された複数の表示要素の反射方向を制御することにより、照明光を空間変調して画像を表示するものである。本変形例では、表示要素として、画像信号に応じて傾斜角がオン状態とオフ状態との２種類の傾斜角に変化されるマイクロミラー（不図示）を格子状に２次元配列したＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）を採用している。
そして、反射型表示素子３０は、色合成手段４と投影光学系５との間の光路上に、投影光学系５に表示面を対向して配置されている。
そのため、固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂから出射された照明光は、色合成手段４によって合成されてから、ミラー１０によって偏向され、反射型表示素子３０の表示面上を照射されるようになっている。
そして、ミラー１０の偏向方向は、反射型表示素子３０のオン状態のマイクロミラーによって反射された光が、投影光学系５の光軸に沿って、投影光学系５に入射できるように設定されている。

冷却能力設定手段９は、上記実施形態のような演算式で予め算出されたすべての冷却能力の大きさ、すなわち表示モードごとのｐ_Ｒ、ｐ_Ｇ、ｐ_Ｂを記憶しておく冷却能力設定記憶手段９ｂと、表示モード設定手段７で設定された表示モードに対応する冷却能力の大きさを冷却能力設定記憶手段９ｂから読み出して、冷却駆動手段６に設定する冷却能力選択手段９ａとからなる。

本変形例は、冷却能力設定手段は、複数の表示モードと、各光源の光学的特性および熱的特性に応じて予め算出された複数の冷却能力設定値を記憶する冷却能力設定値記憶手段を備え、冷却能力の大きさを、冷却設定値記憶手段に記憶された複数の冷却能力設定値から選択して設定するものとなっている。
この場合、演算処理を省略できるので、冷却能力の切換処理を迅速に行うことができる。

なお、上記の説明では、特性パラメータとして、３種類の特性パラメータの例を挙げたが、特性パラメータは、これに限定されるものではない。
例えば、熱的特性の一例として、温度に対する寿命特性を挙げることができる。この場合、一定の温度環境下での寿命が短いものほど冷却能力が大きくなるように設定すればよい。
また、例えば、光学的特性としては、温度によって発光量が変化する他の特性値を用いることができる。この一例として、温度に光源がＬＥＤである場合の温度による内部量子効率の変化率を挙げることができる。この場合、内部量子効率が悪くなると発光量が低下するので、冷却能力を大きくするように設定すればよい。

また、上記の説明では、各冷却部に対する冷却能力を設定する演算式として、各特性別冷却能力設定値の積を含む式（１）〜（３）を用いた場合の例で説明したが、これらの演算式は、特性パラメータの種類や組合せに応じて、適宜の演算式、関数形を選択することができ、式（１）〜（３）に限定されるものではない。

また、上記の実施形態および変形例に記載された構成要素は、技術的に可能であれば、本発明の技術的思想の範囲内で適宜組み合わせて実施することができる。

ここで、上記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。
固体光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂは、光源の一実施形態である。透過型画像表示素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、反射型表示素子３０は、それぞれ画像表示素子の一実施形態である。

本発明の実施形態に係る投射型画像表示装置の模式的な概略構成図である。 本発明の実施形態に係る投射型画像表示装置の動作について説明するフローチャートである。 本発明の実施形態の変形例に係る投射型画像表示装置の模式的な概略構成図である。

符号の説明

１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ 固体光源（光源）
２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ 冷却部
３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ 透過型画像表示素子（画像表示素子）
６ 冷却駆動手段
７ 表示モード設定手段
８、９ 冷却能力設定手段
８ａ 冷却能力算出手段
８ｂ 特性パラメータ記憶手段
９ａ 冷却能力選択手段
９ｂ 冷却能力設定値記憶手段
３０ 反射型表示素子
１００、１１０ 投射型画像表示装置

Claims (3)

1. 互いに異なる波長光を発生する複数の光源からの照明光を画像表示素子に照射して、該画像表示素子に表示された画像を拡大投影する投射型画像表示装置であって、
   前記複数の光源の輝度設定が異なる複数の表示モードを切換可能とする表示モード設定手段と、
   前記複数の光源をそれぞれ独立に冷却する複数の冷却部と、
   前記表示モード設定手段で設定された表示モードと、少なくとも前記各光源の温度による輝度変化率を含む光学的特性および少なくとも前記各光源の発光時の熱発生量を含む熱的特性とに応じて、前記各冷却部の冷却能力の大きさを設定する冷却能力設定手段と、
   該冷却能力設定手段で設定された冷却能力の大きさに基づいて、前記複数の冷却部を駆動する冷却駆動手段とを備えることを特徴とする投射型画像表示装置。
2. 前記冷却能力設定手段は、
   前記複数の表示モードと、前記各光源の光学的特性および熱的特性とに応じて予め算出された複数の冷却能力設定値を記憶する冷却能力設定値記憶手段を備え、
   前記冷却能力の大きさを、前記冷却設定値記憶手段に記憶された前記複数の冷却能力設定値から選択して設定することを特徴とする請求項１に記載の投射型画像表示装置。
3. 前記冷却能力設定手段は、
   前記各光源の光学的特性および熱的特性を複数の特性パラメータに分けて、該複数の特性パラメータごとに、前記各光源間の特性差を低減するために必要な特性別冷却能力設定値を記憶する特性パラメータ記憶手段と、
   該特性パラメータ記憶手段に記憶された前記特性別冷却能力設定値を、前記表示モードごとに設定された演算式に基づいて演算することにより、前記各光源の冷却能力の大きさを算出する冷却能力算出手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の投射型画像表示装置。

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