JP2008257119A - 投写型映像表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の固体光源がアレイ状に配置されている場合であっても、各固体光源が発する光量のばらつきを抑制することを可能とする投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】投写型映像表示装置は、アレイ光源１０が発する光量を検出する光量センサ７０と、光量センサ７０によって検出された光量から、測定対象光源の光量を取得する劣化率算出部２４０と、複数の固体光源が発する光量の基準光量を固体光源単位で記憶する基準光量記憶部２３０と、複数の固体光源が発する光量を固体光源単位で制御する光源制御部２５０とを備え、劣化率算出部２４０は、光量センサ７０によって検出された光量と基準光量との比較結果に応じて、測定対象光源の劣化が生じているか否かを判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の固体光源がアレイ状に配置されたアレイ光源を備えた投写型映像表示装置に関する。
従来、光源が発する光を変調する光変調素子（液晶パネルなど）を備えた投写型映像表示装置が知られている。投写型映像表示装置は、光変調素子によって変調された光をスクリーン上に投写する。また、投写型映像表示装置に設けられた光源として、レーザダイオードやＬＥＤなどの固体光源を採用することが試みられている。
ここで、固体光源単体では、投写型映像表示装置に必要とされる光量の確保が難しい。従って、一般的に、投写型映像表示装置では、複数の固体光源がアレイ状に配置されている。
一方で、固体光源の環境温度の変化によって固体光源が劣化する場合がある。また、固体光源の経時劣化が生じることもある。このように、固体光源の劣化が生じると、アレイ状に配置された各固体光源が発する光量がばらついてしまう。従って、各固体光源が発する光量のばらつきを防ぐために、固体光源の劣化を検出する必要がある。
従来においては、光源の状態を検出するセンサを備えた投写型映像表示装置が提案されている。この投写型映像表示装置において、複数の光源が設けられている場合には、複数の光源のそれぞれに対応する複数のセンサが設けられることも開示されている（例えば、特許文献１）。
特開平９−２００６６２号公報（例えば、請求項１、請求項２など）
上述した投写型映像表示装置では、複数の光源のそれぞれに対応する複数のセンサが設けられている。従って、光源の数の増加に伴って、センサの数も増加するため、投写型映像表示装置のコストが上昇する。また、センサの数の増加に伴って、各センサの制御が煩雑になってしまう。
また、複数の固体光源がアレイ状に配置された投写型映像表示装置では、複数の固体光源のそれぞれに対応する複数のセンサを設けたとしても、各個体光源が発する光のみを検出することが困難である。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、複数の固体光源がアレイ状に配置されている場合であっても、各固体光源が発する光量のばらつきを抑制することを可能とする投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の特徴では、複数の固体光源（固体光源１１）がアレイ状に配置されたアレイ光源（アレイ光源１０）を備えた投写型映像表示装置は、前記アレイ光源が発する光の光路上に設けられており、前記アレイ光源が発する光量を検出するセンサ（光量センサ７０）と、前記センサによって検出された光量から、前記複数の固体光源のいずれかである測定対象光源の光量を取得する取得部（劣化率算出部２４０）と、前記複数の固体光源が発する光量の基準光量を前記固体光源単位で記憶する基準光量記憶部（基準光量記憶部２３０）と、前記取得部が前記測定対象光源の光量を取得するように、前記複数の固体光源が発する光量を固体光源単位で制御する光源制御部（光源制御部２５０）と、前記取得部によって取得された前記測定対象光源の光量と前記基準光量との比較結果に応じて、前記測定対象光源の劣化が生じているか否かを判定する判定部（劣化率算出部２４０）とを備える。
かかる特徴によれば、光源制御部は、測定対象光源の光量を取得部が取得可能なように、複数の固体光源が発する光量を固体光源単位で制御する。従って、複数の固体光源のそれぞれにセンサを設けずに、単数のアレイ光源に対して単数のセンサを設けた場合であっても、単数の固体光源（測定対象光源）の劣化率を算出することがきる。
従って、複数の固体光源がアレイ状に配置されている場合であっても、固体光源毎に算出された劣化率を用いて、各固体光源が発する光量のばらつきを抑制することができる。
なお、アレイ光源における固体光源の配置形状は、Ｘ形状、十字形状、円形状であってもよく、他の形状であってもよい。
本発明の上述した特徴において、前記複数の固体光源のそれぞれが発する光が前記センサに到達する度合いである寄与度を固体光源単位で記憶する寄与度記憶部（寄与度記憶部２６０）と、前記測定対象光源に対応する前記寄与度に基づいて、前記取得部によって取得された前記測定対象光源の光量又は前記基準光量を補正する補正部（劣化率算出部２４０）とを投写型映像表示装置が備え、前記判定部は、前記補正部によって補正された結果を用いて、前記測定対象光源の劣化が生じているか否かを判定することが好ましい。
本発明の上述した特徴において、前記光源制御部は、前記アレイ光源に電源が投入される立ち上げ段階において、前記固体光源を一つずつ順に光量制御し、前記取得部は、前記立ち上げ段階において前記センサによって検出された光量に応じて、前記測定対象光源の光量を取得することが好ましい。
本発明の上述した特徴において、前記光源制御部は、前記アレイ光源に投入された電源が切られる立ち下げ段階において、前記固体光源を一つずつ順に光量制御し、前記取得部は、前記立ち下げ段階において前記センサによって検出された光量に応じて、前記測定対象光源の光量を取得することが好ましい。
本発明の上述した特徴において、前記光源制御部は、前記映像信号に応じて前記アレイ光源の光量を切り替えるバックライト制御において前記固体光源の光量を一つずつ順に制御し、前記取得部は、前記バックライト制御が行われている間において前記センサによって検出された光量に応じて、前記測定対象光源の光量を取得することが好ましい。
ここで、固体光源がレーザである場合について考えると、環境温度の変化によってレーザの劣化が生じやすい。これに対して、バックライト制御が行われている際に、すなわち、映像が実際に表示されている際に、レーザの劣化が生じているか否かを判定することによって、環境温度の変化によるレーザの劣化も検出することができる。このように、本特徴は、固体光源がレーザである場合に特に有用である。
本発明の上述した特徴において、前記バックライト制御の開始時に光量が制御される前記固体光源の位置である開始位置を記憶する開始位置記憶部と、前記バックライト制御の終了時に光量が制御された前記固体光源の位置である終了位置に応じて、前記開始位置を更新する開始位置更新部とを投写型映像表示装置がさらに備えることが好ましい。
本発明の上述した特徴において、前記取得部によって取得された前記測定対象光源の光量と前記基準光量との比較結果に応じて、前記測定対象光源の劣化率を算出する算出部（劣化率算出部２４０）を投写型映像表示装置がさらに備え、前記光源制御部は、前記アレイ光源の光量を落とす前記バックライト制御において、前記劣化率が大きい前記固体光源を前記劣化率が小さい前記固体光源よりも優先して、前記固体光源の光量を制御することが好ましい。
本発明の上述した特徴において、前記光源制御部は、前記アレイ光源の光量を上げる前記バックライト制御において、前記劣化率が小さい前記固体光源を前記劣化率が大きい前記固体光源よりも優先して、前記固体光源の光量を制御すること画好ましい。
本発明によれば、複数の固体光源がアレイ状に配置されている場合であっても、各固体光源が発する光量のばらつきを抑制することを可能とする投写型映像表示装置を提供することができる。
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。
図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、複数の固体光源１１（固体光源１１Ｒ、固体光源１１Ｇ及び固定光源１１Ｂ）がアレイ状に配置された複数のアレイ光源１０（アレイ光源１０Ｒ、アレイ光源１０Ｇ及びアレイ光源１０Ｂ）と、複数の光変調素子３０（光変調素子３０Ｒ、光変調素子３０Ｇ及び光変調素子３０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム５０と、光量センサ７０が設けられた投写レンズユニット９０とを有する。
なお、図１では、説明を明確にするために、アレイ光源１０が発する光を均一化する光学素子（例えば、テーパロッドやフライアイレンズ）などが省略されていることに留意すべきである。
アレイ光源１０Ｒでは、赤色成分光を発する複数の固体光源１１Ｒがアレイ状に配置されている。固体光源１１Ｒは、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。
同様に、アレイ光源１０Ｇでは、緑色成分光を発する複数の固体光源１１Ｇがアレイ状に配置されている。固体光源１１Ｇは、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。また、アレイ光源１０Ｂでは、青色成分光を発する複数の固定光源１１Ｂがアレイ状に配置されている。固定光源１１Ｂは、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。
なお、アレイ光源１０における固体光源１１の配置形状は、四角形状に限定されるものではない。例えば、アレイ光源１０における固体光源１１の配置形状は、Ｘ形状、十字形状、円形状であってもよく、他の形状であってもよい。
光変調素子３０Ｒは、アレイ光源１０Ｒが発する赤色成分光を変調する光学素子（例えば、透過型液晶パネル）である。
同様に、光変調素子３０Ｇは、アレイ光源１０Ｇが発する緑色成分光を変調する光学素子（例えば、透過型液晶パネル）である。また、光変調素子３０Ｂは、アレイ光源１０Ｂが発する青色成分光を変調する光学素子（例えば、透過型液晶パネル）である。
なお、光変調素子３０は、透過型液晶パネルに限定されるものではない。例えば、光変調素子３０は、反射型液晶パネルであってもよく、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。
クロスダイクロイックプリズム５０は、光変調素子３０Ｒ、光変調素子３０Ｇ及び光変調素子３０Ｂから出射された各色成分光を合成する色合成部である。具体的には、クロスダイクロイックプリズム５０は、光変調素子３０Ｒから出射された赤色成分を反射して、光変調素子３０Ｇから出射された緑成分光を透過するダイクロイック膜５１と、光変調素子３０Ｂから出射された青色成分を反射して、光変調素子３０Ｇから出射された緑成分光を透過するダイクロイック膜５２とを有する。
なお、クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光は、光量センサ７０が設けられた投写レンズユニット９０に導かれる。
光量センサ７０は、クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光の光路上に設けられている。光量センサ７０は、クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光の光量を検出する。光量センサ７０の配置位置は、クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光を検出可能な位置であればよい。
なお、光量センサ７０は、クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光の有効利用範囲外に設けられていることが好ましい。有効利用範囲とは、投写レンズユニット９０によって投写される映像に利用される合成光の範囲である。従って、有効範囲外とは、投写レンズユニット９０によって投写される映像に利用されない部分（いわゆるオーバスキャン部）である。
投写レンズユニット９０は、クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光をスクリーン（不図示）上に投写する。これによって、スクリーン上には映像が表示される。
（制御ユニットの構成）
以下において、第１実施形態に係る制御ユニットの構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る制御ユニット２００の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、制御ユニット２００は、映像信号入力部２１０と、変調量制御部２２０と、基準光量記憶部２３０と、劣化率算出部２４０と、光源制御部２５０とを有する。
映像信号入力部２１０は、赤入力信号Ｒ、緑入力信号Ｇ及び青入力信号Ｂを含む映像入力信号を外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤ再生装置、ＴＶチューナなど）から取得する。映像信号入力部２１０は、映像入力信号を変調量制御部２２０に入力する。
変調量制御部２２０は、映像信号入力部２１０から取得した映像入力信号に応じて、各光変調素子３０（光変調素子３０Ｒ、光変調素子３０Ｇ及び光変調素子３０Ｂ）を制御する。
基準光量記憶部２３０は、各アレイ光源１０に設けられた固体光源１１の基準光量（基準値）を固体光源１１毎に記憶する。
ここで、基準光量は、固体光源１１に劣化などが生じていない初期段階において、固体光源１１に要求される光量（定格光量など）である。例えば、基準光量は、固体光源１１に最大電流が供給された場合において、固体光源１１が発する光量である。
なお、基準光量は、工場出荷時などにおいて、固体光源１１が個別に点灯された場合に、上述した光量センサ７０によって検出される光量であってもよい。
劣化率算出部２４０は、光量センサ７０によって検出される光量から、複数の固体光源１１のいずれかである測定対象光源の光量を取得する。
具体的には、固体光源１１が一つずつ順に点灯されるケースを想定すると、劣化率算出部２４０は、時刻ｔにおいて光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ）と時刻ｔ＋１において光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ＋１）との差分を取得する。測定対象光源は、時刻ｔ＋１において新たに点灯される固体光源１１であることは勿論である。
一方、固体光源１１が一つずつ順に消灯されるケースを想定すると、劣化率算出部２４０は、時刻ｔにおいて光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ）と時刻ｔ＋１において光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ＋１）との差分を取得する。測定対象光源は、時刻ｔ＋１において新たに消灯される固体光源１１であることは勿論である。
ここで、劣化率算出部２４０は、基準光量記憶部２３０に記憶された測定対象光源の基準光量と対比できるように、測定対象光源の光量を取得することに留意すべきである。
例えば、測定対象光源の基準光量が測定対象光源に要求される実光量である場合には、測定対象光源が発する全ての光が光量センサ７０に到達する訳ではないので、劣化率算出部２４０は、光量（Ｌｔ）と光量（Ｌｔ＋１）の差分を修正して、測定対象光源の実光量を取得（推定）する。
一方で、測定対象光源の基準光量が光量センサ７０によって検出される光量である場合には、光量センサ７０によって検出される光量を修正する必要がないので、劣化率算出部２４０は、光量（Ｌｔ）と光量（Ｌｔ＋１）の差分を測定対象光源の光量としてそのまま取得する。
続いて、劣化率算出部２４０は、光量センサ７０によって検出される光量から取得された測定対象光源の光量（取得光量）と基準光量記憶部２３０に記憶された測定対象光源の基準光量とを比較する。これによって、劣化率算出部２４０は、基準光量に対する取得光量の比率、すなわち、測定対象光源の劣化率（１−取得光量／基準光量）を算出する。
光源制御部２５０は、複数の固体光源１１が発する光量を固体光源１１単位で制御する。具体的には、光源制御部２５０は、投写型映像表示装置１００に電源が投入されて、アレイ光源１０に電源が投入される立ち上げ段階において、固体光源１１を一つずつ順に点灯する。一方で、光源制御部２５０は、投写型映像表示装置１００に投入された電源が切られて、アレイ光源１０に投入された電源が切られる立ち下げ段階において、固体光源１１を一つずつ順に消灯する。
さらに、光源制御部２５０は、劣化率算出部２４０によって算出された固体光源１１の劣化率に応じて、固体光源１１の光量を制御する。具体的には、光源制御部２５０は、固体光源１１の劣化を補うために、固体光源１１の劣化率に応じて、固体光源１１に供給する電流量を増加する。例えば、固体光源１１の劣化率が１０％である場合には、光源制御部２５０は、固体光源１１に供給する電流量を約１．１倍とする。
（投写型映像表示装置の動作）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図３及び図４は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。
最初に、立ち上げ段階における投写型映像表示装置１００の動作について、図３を参照しながら説明する。
図３に示すように、ステップ１０において、投写型映像表示装置１００は、固体光源１１を一つ点灯する。
ステップ２０において、投写型映像表示装置１００は、ステップ１０で点灯された固体光源１１（測定対象光源）の基準光量を基準光量記憶部２３０から読み出す。
ステップ３０において、投写型映像表示装置１００は、光量センサ７０によって検出される光量から測定対象光源の光量を取得する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、時刻ｔにおいて光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ）と時刻ｔ＋１において光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ＋１）との差分を取得する。
ステップ４０において、投写型映像表示装置１００は、ステップ２０で読み出された基準光量とステップ３０で取得された光量（取得光量）とを比較する。投写型映像表示装置１００は、検出光量が基準光量を下回っている場合には、ステップ５０の処理に移り、検出光量が基準光量を下回っていない場合には、ステップ７０の処理に移る。
ステップ５０において、投写型映像表示装置１００は、基準光量に対する取得光量の比率（すなわち、劣化率）を算出する。続いて、投写型映像表示装置１００は、固体光源１１の識別子に関連付けて劣化率を記憶する。
ステップ６０において、投写型映像表示装置１００は、ステップ５０で算出された劣化率に応じて固体光源１１の光量を制御する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、固体光源１１の劣化を補うために、固体光源１１の劣化率に応じて、固体光源１１に供給する電流量を増加する。
なお、光量センサ７０は、ステップ６０で制御された固体光源１１の光量を検出する。光量センサ７０によって検出された光量は、次回のループにおけるステップ３０で用いられる。すなわち、光量センサ７０によって検出された光量は、時刻ｔにおいて光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ）として用いられる。
ステップ７０において、投写型映像表示装置１００は、アレイ光源１０に設けられた全ての固体光源１１が点灯済みであるか否かを判定する。投写型映像表示装置１００は、全ての固体光源１１が点灯済みである場合には、一連の処理を終了し、全ての固体光源１１が点灯済みでない場合には、ステップ１０の処理に戻る。
次に、立ち下げ段階における投写型映像表示装置１００の動作について、図４を参照しながら説明する。
図４に示すように、ステップ１１０において、投写型映像表示装置１００は、固体光源１１を一つ消灯する。
ステップ１２０において、投写型映像表示装置１００は、ステップ１１０で消灯された固体光源１１（測定対象光源）の基準光量を基準光量記憶部２３０から読み出す。
ステップ１３０において、投写型映像表示装置１００は、光量センサ７０によって検出される光量から測定対象光源の光量を取得する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、時刻ｔにおいて光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ）と時刻ｔ＋１において光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ＋１）との差分を取得する。
ステップ１４０において、投写型映像表示装置１００は、ステップ１２０で読み出された基準光量とステップ１３０で取得された光量（取得光量）とを比較する。投写型映像表示装置１００は、検出光量が基準光量を下回っている場合には、ステップ１５０の処理に移り、検出光量が基準光量を下回っていない場合には、ステップ１７０の処理に移る。
ステップ１５０において、投写型映像表示装置１００は、基準光量に対する取得光量の比率（すなわち、劣化率）を算出する。続いて、投写型映像表示装置１００は、固体光源１１の識別子に関連付けて劣化率を記憶する。
なお、ステップ１５０で記憶された劣化率は、投写型映像表示装置１００を次回立ち上げる際に用いられることに留意すべきである。
ステップ１７０において、投写型映像表示装置１００は、アレイ光源１０に設けられた全ての固体光源１１が消灯済みであるか否かを判定する。投写型映像表示装置１００は、全ての固体光源１１が消灯済みである場合には、一連の処理を終了し、全ての固体光源１１が消灯済みでない場合には、ステップ１１０の処理に戻る。
（作用及び効果）
第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００によれば、光源制御部２５０は、立ち上げ段階において、固体光源１１を１つずつ順に点灯する。従って、複数の固体光源１１のそれぞれに光量センサを設けずに、単数の光量センサ７０を設けるだけで、単数の固体光源１１（測定対象光源）の劣化率を算出することがきる。
同様に、光源制御部２５０は、立ち上げ段階において、固体光源１１を１つずつ順に消灯する。従って、複数の固体光源１１のそれぞれに光量センサを設けずに、単数の光量センサ７０を設けるだけで、単数の固体光源１１（測定対象光源）の劣化率を算出することがきる。
従って、複数の固体光源１１がアレイ状に配置されている場合であっても、固体光源１１毎に算出された劣化率を用いて、各固体光源１１が発する光量のばらつきを抑制することができる。
［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第２実施形態との相違点について主として説明する。
上述した第１実施形態では、固体光源１１の配置位置に応じて、光量センサ７０によって検出される固体光源１１の光量が異なる点について考慮されていない。これに対して、第２実施形態では、固体光源１１の配置位置に応じて、光量センサ７０によって検出される固体光源１１の光量が異なる点について考慮される。
（制御ユニットの構成）
以下において、第２実施形態に係る制御ユニットの構成について、図面を参照しながら説明する。図５は、第２実施形態に係る制御ユニット２００の構成を示すブロック図である。図５では、図２と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
図５に示すように、制御ユニット２００は、図２に示した構成に加えて、寄与度記憶部２６０を有する。
寄与度記憶部２６０は、複数の固体光源１１がそれぞれ発する光が光量センサ７０に到達する度合いである寄与度を固体光源１１単位で記憶する。寄与度は、アレイ光源１０における固体光源１１の配置位置に応じて異なることに留意すべきである。
ここで、劣化率算出部２４０は、測定対象光源の劣化率を算出する際に、寄与度記憶部２６０に記憶された測定対象光源の寄与度を考慮する。
具体的には、劣化率算出部２４０は、光量センサ７０によって検出された光量から取得された測定対象光源の光量を測定対象光源の寄与度に応じて補正する。
続いて、劣化率算出部２４０は、寄与度に応じて補正された測定対象光源の光量（補正光量）と基準光量記憶部２３０に記憶された測定対象光源の基準光量とを比較する。これによって、劣化率算出部２４０は、基準光量に対する補正光量の比率、すなわち、測定対象光源の劣化率（１−補正光量／基準光量）を算出する。
なお、劣化率算出部２４０は、基準光量記憶部２３０に記憶された測定対象光源の基準光量を測定対象光源の寄与度に応じて補正してもよい。
この場合には、劣化率算出部２４０は、光量センサ７０によって検出された光量から取得された測定対象光源の光量（取得光量）と寄与度に応じて補正された測定対象光源の基準光量（補正基準光量）とを比較する。これによって、劣化率算出部２４０は、補正基準光量に対する取得光量の比率、すなわち、測定対象光源の劣化率（｛１−取得光量／補正基準光量｝＝｛１−補正光量／基準光量｝）を算出する。
（投写型映像表示装置の動作）
以下において、第２実施形態に係る投写型映像表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図６は、第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。図６では、図３と同様の処理について同様のステップ番号を付していることに留意すべきである。
図６に示すように、ステップ２５において、投写型映像表示装置１００は、ステップ１０で点灯された固体光源１１（測定対象光源）の寄与度を寄与度記憶部２６０から読み出す。
ステップ３５において、投写型映像表示装置１００は、光量センサ７０によって検出される光量から測定対象光源の光量を取得する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、時刻ｔにおいて光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ）と時刻ｔ＋１において光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ＋１）との差分を取得する。
続いて、投写型映像表示装置１００は、光量センサ７０によって検出された光量から取得された測定対象光源の光量を測定対象光源の寄与度に応じて補正する。
ステップ４５において、投写型映像表示装置１００は、ステップ２０で読み出された基準光量とステップ３５で補正された光量（補正光量）とを比較する。投写型映像表示装置１００は、補正光量が基準光量を下回っている場合には、ステップ５０の処理に移り、補正光量が基準光量を下回っていない場合には、ステップ７０の処理に移る。
なお、第２実施形態では、立ち上げ段階において寄与度を考慮するケースについて説明したが、立ち下げ段階において寄与度を考慮してもよいことは勿論である。
（作用及び効果）
第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００によれば、光源制御部２５０は、アレイ光源１０における固体光源１１の配置位置を考慮して、固体光源１１（測定対象光源）の劣化率を算出する。従って、固体光源１１（測定対象光源）の劣化率の算出精度が向上する。
［第３実施形態］
以下において、第３実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第３実施形態との相違点について主として説明する。
上述した第１実施形態では、立ち上げ段階及び立ち下げ段階において、測定対象光源の劣化率を算出する。これに対して、第３実施形態では、映像入力信号に応じてアレイ光源１０の光量を切り替えるバックライト制御において、測定対象光源の劣化率を算出する。
（制御ユニットの構成）
以下において、第３実施形態に係る制御ユニットの構成について、図面を参照しながら説明する。図７は、第３実施形態に係る制御ユニット２００の構成を示すブロック図である。図７では、図２と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
図７に示すように、光源制御部２５０は、赤入力信号Ｒ、緑入力信号Ｇ及び青入力信号Ｂを含む映像入力信号を映像信号入力部２１０から取得する。
光源制御部２５０は、映像入力信号に応じて、アレイ光源１０の光量を切り替えるバックライト制御を行う。
具体的には、光源制御部２５０は、図８に示すように、１フレーム内に含まれる映像入力信号について輝度単位で頻度のヒストグラムを求める。続いて、光源制御部２５０は、アレイ光源１０の光量の目標輝度（目標光量）をヒストグラムから算出する。
アレイ光源１０の光量の目標輝度としては、最低輝度（ＬＭＩＮ）と最大輝度（ＬＭＡＸ）との中間輝度値（目標輝度１）、１フレーム内に含まれる映像入力信号の輝度の平均値（目標輝度２）、１フレーム内に含まれる映像入力信号の下位９５％を含む輝度値（目標輝度３）などが挙げられる。
光源制御部２５０は、アレイ光源１０の光量が目標輝度（目標光量）となるように、アレイ光源１０に設けられた固体光源１１の光量を制御する。光源制御部２５０は、バックライト制御においても、第１実施形態と同様に、固体光源１１の光量を１つずつ順に制御する。
ここで、光源制御部２５０は、複数の固体光源１１のいずれかの固体光源１１である測定対象光源の制御量を劣化率算出部２４０に出力する。
劣化率算出部２４０は、光量センサ７０によって検出される光量から取得された測定対象光源の光量を測定対象光源の制御量に応じて補正する。例えば、測定対象光源の制御量が１０％の増加又は１０％の減少である場合には、光量センサ７０によって検出される光量から取得された測定対象光源の光量に制御量の逆数（１／０．１＝１０）を乗算する。
続いて、劣化率算出部２４０は、測定対象光源の制御量に応じて補正された光量（補正光量）と基準光量記憶部２３０に記憶された基準光量とを比較する。これによって、劣化率算出部２４０は、基準光量に対する補正光量の比率、すなわち、測定対象光源の劣化率（１−補正光量／基準光量）を算出する。
一方で、光源制御部２５０は、映像入力信号の補正を指示する補正指示信号を変調量制御部２２０に出力する。この補正指示信号は、目標輝度に対する最大輝度の比率（最大輝度／目標輝度）が含まれている。
変調量制御部２２０は、補正指示信号によって映像入力信号を補正して、光変調素子３０の変調量を制御する。具体的には、変調量制御部２２０は、補正指示信号に含まれる比率と映像入力信号とを乗算して、光変調素子３０の変調量を算出する。
このようなバックライト制御によって、アレイ光源１０の光量を変更したとしても、スクリーン上に表示される映像の輝度がある程度維持される。
但し、映像入力信号の最大値を超えて、映像入力信号の補正を行うことができない。従って、バックライト制御において、アレイ光源１０の光量を下げた場合には、映像入力信号を補正したとしても、補正前の映像入力信号の輝度が所定値以上である画素については、スクリーン上に表示される映像の輝度が制限を受ける。
（投写型映像表示装置の動作）
以下において、第３実施形態に係る投写型映像表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図９は、第３実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。
図９に示すように、ステップ２１０において、投写型映像表示装置１００は、映像入力信号に基づいて、目標輝度（目標光量）を算出する。
ステップ２２０において、投写型映像表示装置１００は、アレイ光源１０の光量を目標光量に近づけるように、固体光源１１を一つ点灯する。
ステップ２３０において、投写型映像表示装置１００は、ステップ２２０で制御した固体光源１１（測定対象光源）の基準光量を基準光量記憶部２３０から読み出す。
ステップ２４０において、投写型映像表示装置１００は、光量センサ７０によって検出される光量から測定対象光源の光量を取得する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、時刻ｔにおいて光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ）と時刻ｔ＋１において光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ＋１）との差分を取得する。
続いて、投写型映像表示装置１００は、ステップ２２０における測定対象光源の制御量によって、光量センサ７０によって検出される光量から取得された光量を補正する。
ステップ２５０において、投写型映像表示装置１００は、ステップ２３０で読み出された基準光量とステップ２４０で補正された光量（補正光量）とを比較する。投写型映像表示装置１００は、補正光量が基準光量を下回っている場合には、ステップ２６０の処理に移り、補正光量が基準光量を下回っていない場合には、ステップ２８０の処理に移る。
ステップ２６０において、投写型映像表示装置１００は、基準光量に対する取得光量の比率（すなわち、劣化率）を算出する。続いて、投写型映像表示装置１００は、固体光源１１の識別子に関連付けて劣化率を記憶する。
ステップ２７０において、投写型映像表示装置１００は、ステップ２６０で算出された劣化率に応じて固体光源１１の光量を制御する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、固体光源１１の劣化を補うために、固体光源１１の劣化率に応じて、固体光源１１に供給する電流量を増加する。
なお、光量センサ７０は、ステップ２７０で制御された固体光源１１の光量を検出する。光量センサ７０によって検出された光量は、次回のループにおけるステップ２４０で用いられる。すなわち、光量センサ７０によって検出された光量は、時刻ｔにおいて光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ）として用いられる。
ステップ２８０において、投写型映像表示装置１００は、アレイ光源１０の光量が目標光量に達したか否かを判定する。投写型映像表示装置１００は、アレイ光源１０の光量が目標光量に達した場合には、一連の処理を終了し、アレイ光源１０の光量が目標光量に達していない場合には、ステップ２２０の処理に戻る。
（作用及び効果）
第３実施形態に係る投写型映像表示装置１００によれば、光源制御部２５０は、バックライト制御が行われている間において、固体光源１１を１つずつ順に制御する。従って、複数の固体光源１１のそれぞれに光量センサを設けずに、単数の光量センサ７０を設けるだけで、単数の固体光源１１（測定対象光源）の劣化率を算出することがきる。
従って、複数の固体光源１１がアレイ状に配置されている場合であっても、固体光源１１毎に算出された劣化率を用いて、各固体光源１１が発する光量のばらつきを抑制することができる。
また、固体光源１１（測定対象光源）の劣化率をリアルタイムで算出した上で、固体光源１１に供給される電流を制御する。従って、各固体光源１１が発する光量のばらつきをリアルタイムで抑制することができる。
ここで、固体光源１１がレーザである場合について考えると、環境温度の変化によってレーザの劣化が生じやすい。これに対して、バックライト制御が行われている際に、すなわち、映像が実際に表示されている際に、レーザの劣化が生じているか否かを判定することによって、環境温度の変化によるレーザの劣化も検出することができる。すなわち、第３実施形態は、固体光源１１がレーザである場合に特に有用である。
［第４実施形態］
以下において、第４実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第３実施形態と第４実施形態との相違点について主として説明する。
上述した第３実施形態では、固体光源１１の配置位置に応じて、光量センサ７０によって検出される固体光源１１の光量が異なる点について考慮されていない。これに対して、第４実施形態では、固体光源１１の配置位置に応じて、光量センサ７０によって検出される固体光源１１の光量が異なる点について考慮される。
すなわち、第４実施形態は、第３実施形態に第２実施形態を適用した実施形態である。
（制御ユニットの構成）
以下において、第４実施形態に係る制御ユニットの構成について、図面を参照しながら説明する。図１０は、第４実施形態に係る制御ユニット２００の構成を示すブロック図である。図１０では、図７と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
図１０に示すように、制御ユニット２００は、図７に示した構成に加えて、寄与度記憶部２６０を有する。
寄与度記憶部２６０は、第２実施形態と同様に、複数の固体光源１１がそれぞれ発する光が光量センサ７０に到達する度合いである寄与度を固体光源１１単位で記憶する。
劣化率算出部２４０は、第２実施形態と同様に、測定対象光源の劣化率を算出する際に、寄与度記憶部２６０に記憶された測定対象光源の寄与度を考慮する。
（投写型映像表示装置の動作）
以下において、第４実施形態に係る投写型映像表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。図１１では、図９と同様の処理について同様のステップ番号を付していることに留意すべきである。
図１１に示すように、ステップ２３５において、投写型映像表示装置１００は、ステップ２２０で制御した固体光源１１（測定対象光源）の寄与度を寄与度記憶部２６０から読み出す。
ステップ２４５において、投写型映像表示装置１００は、光量センサ７０によって検出される光量から測定対象光源の光量を取得する。具体的には、投写型映像表示装置１００は、時刻ｔにおいて光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ）と時刻ｔ＋１において光量センサ７０によって検出される光量（Ｌｔ＋１）との差分を取得する。
続いて、投写型映像表示装置１００は、光量センサ７０によって検出された光量から取得された測定対象光源の光量を、測定対象光源の制御量及び測定対象光源の寄与度に応じて補正する。
ステップ２５５において、投写型映像表示装置１００は、ステップ２０で読み出された基準光量とステップ２４５で補正された光量（補正光量）とを比較する。投写型映像表示装置１００は、補正光量が基準光量を下回っている場合には、ステップ２６０の処理に移り、補正光量が基準光量を下回っていない場合には、ステップ２８０の処理に移る。
（作用及び効果）
第４実施形態に係る投写型映像表示装置１００によれば、光源制御部２５０は、アレイ光源１０における固体光源１１の配置位置を考慮して、固体光源１１（測定対象光源）の劣化率を算出する。従って、固体光源１１（測定対象光源）の劣化率の算出精度が向上する。
［第５実施形態］
以下において、第５実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第５実施形態との相違点について主として説明する。
具体的には、上述した第１実施形態では、光量センサ７０は、投写レンズユニット９０に設けられている。これに対して、第５実施形態では、光量センサ７０は、クロスダイクロイックプリズム５０に設けられている。
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第５実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第５実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。図１２では、図１と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
図１２に示すように、光量センサ７０は、クロスダイクロイックプリズム５０に設けられている。なお、光量センサ７０は、第１実施形態と同様に、クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光の有効利用範囲外に設けられていることが好ましい。
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、上述した実施形態では、立ち上げ段階、立ち下げ段階及びバックライト制御において、光源制御部２５０は、固体光源１１の光量を一つずつ制御するがこれに限定されるものではない。具体的には、光源制御部２５０は、単数の測定対象光源を劣化率算出部２４０が取得可能なように、固体光源１１の光量を制御すればよい。例えば、光源制御部２５０は、３つの固体光源１１を点灯した後に、２つの固体光源１１を消灯してもよい。
上述した実施形態では、光量センサ７０は、赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光が合成された合成光の光量を検出するが、これに限定されるものではない。具体的には、光量センサ７０は、赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光を個別に検出するように構成されていてもよい。この場合には、光源制御部２５０は、アレイ光源１０Ｒに設けられた固体光源１１Ｒ、アレイ光源１０Ｇに設けられた固体光源１１Ｇ及びアレイ光源１０Ｂに設けられた固定光源１１Ｂを同時に制御してもよい。
上述した実施形態では、光量センサ７０は、クロスダイクロイックプリズム５０又は投写レンズユニット９０に設けられているが、これに限定されるものではない。具体的には、光量センサ７０は、映像が投写されるスクリーンのオーバスキャン部に設けられていてもよい。
上述した実施形態では、単数の光量センサ７０が設けられているが、これに限定されるものではない。具体的には、各アレイ光源１０（アレイ光源１０Ｒ、アレイ光源１０Ｇ及びアレイ光源１０Ｂ）毎に、１つずつ光量センサ７０が設けられていてもよい。この場合には、各光量センサ７０は、各アレイ光源１０が発する光の光路上にそれぞれ設けられる。
上述した実施形態では特に触れていないが、バックライト制御は、各アレイ光源１０（アレイ光源１０Ｒ、アレイ光源１０Ｇ及びアレイ光源１０Ｂ）に共通して行われてもよく、各アレイ光源１０（アレイ光源１０Ｒ、アレイ光源１０Ｇ及びアレイ光源１０Ｂ）毎に個別に行われてもよい。
上述した実施形態では特に触れていないが、劣化率が所定値を超えた固体光源１１をユーザに通知することによって、劣化率が所定値を超えた固体光源１１の交換を促してもよい。
上述した実施形態では特に触れていないが、光源制御部２５０は、バックライト制御の開始時において、光量が最初に制御される固体光源１１の位置である開始位置を記憶する。また、光源制御部２５０は、バックライト制御の終了時において、光量が最後に制御された固体光源１１の位置である終了位置に応じて、開始位置を更新する。
これによって、アレイ光源１０に設けられた全ての固体光源１１について、劣化率が漏れなく算出される。特に、１回のバックライト制御において、アレイ光源１０に設けられた全ての固体光源１１の光量を制御しない場合であっても、全ての固体光源１１について劣化率が算出される。
上述した実施形態では特に触れていないが、光源制御部２５０は、アレイ光源１０の光量を落とすバックライト制御において、劣化率が大きい固体光源１１を劣化率が小さい固体光源１１よりも優先して制御する。一方で、光源制御部２５０は、アレイ光源１０の光量を上げるバックライト制御において、劣化率が小さい固体光源１１を劣化率が大きい固体光源１１よりも優先して制御する。
ここで、劣化率が大きい固体光源１１には、劣化率が小さい固体光源１１よりも多くの電流が供給される。これに対して、劣化率が大きい固体光源１１の利用率を抑制するため、消費電力の低減を図ることができる。
上述した実施形態では特に触れていないが、光源制御部２５０は、映像信号に対応する映像が暗い場合には、アレイ光源１０の光量を下げることが可能であるため、劣化率が大きい固体光源１１の駆動電流を減少させる。但し、初期調整（立ち上げ段階）においては、アレイ光源１０の光量を最大とするため、劣化率が大きい固体光源１１の駆動電流を特に減少させないことに留意すべきである。
上述した実施形態では特に触れていないが、アレイ光源１０が発する光を均一化する光学素子（フライアイレンズやテーパロッド）が設けられていることが好ましい。これによって、アレイ光源１０を構成する全ての固体光源１１が発する光が確実に光量センサ７０に到達するため、固体光源１１の劣化を確実に検出することができる。
上述した実施形態では、劣化率算出部２４０は、固体光源１１の点灯又は消灯によって測定対象光源の光量を取得した上で、測定対象光源の劣化率を算出するが、これに限定されるものではない。具体的には、劣化率算出部２４０は、固体光源１１を順に光量制御することによって、測定対象光源の光量を取得してもよい。
例えば、立ち上げ段階において、アレイ光源１０を構成する全ての固体光源１１を全点灯した後に、測定対象光源の光量を数％減少させて、測定対象光源の光量を取得してもよい。これによって、全ての固体光源１１が全点灯したことをユーザに認識させた後に、ユーザが気付かないように測定対象光源の光量を減少させて、測定対象光源の劣化率を算出することができる。
また、立ち下げ段階において、アレイ光源１０を構成する全ての固体光源１１を全消灯した後に、測定対象光源の光量を数％増加させて、測定対象光源の光量を取得してもよい。これによって、全ての固体光源１１が全消灯したことをユーザに認識させた後に、ユーザが気付かないように測定対象光源の光量を増加させて、測定対象光源の劣化率を算出することができる。
第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。 第１実施形態に係る制御ユニット２００の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。 第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。 第２実施形態に係る制御ユニット２００の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。 第３実施形態に係る制御ユニット２００の構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係るバックライト制御について説明するための図である。 第３実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。 第４実施形態に係る制御ユニット２００の構成を示すブロック図である。 第４実施形態に係る投写型映像表示装置１００の動作を示すフロー図である。 第５実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。
符号の説明
１０・・・アレイ光源、１１・・・固体光源、３０・・・光変調素子、５０・・・クロスダイクロイックプリズム、５１・・・ダイクロイック膜、５２・・・ダイクロイック膜、７０・・・光量センサ、９０・・・投写レンズユニット、１００・・・投写型映像表示装置、２００・・・制御ユニット、２１０・・・映像信号入力部、２２０・・・変調量制御部、２３０・・・基準光量記憶部、２４０・・・劣化率算出部、２５０・・・光源制御部、２６０・・・寄与度記憶部

Claims (8)

  1. 複数の固体光源がアレイ状に配置されたアレイ光源を備えた投写型映像表示装置であって、
    前記アレイ光源が発する光の光路上に設けられており、前記アレイ光源が発する光量を検出するセンサと、
    前記センサによって検出された光量から、前記複数の固体光源のいずれか一つである測定対象光源の光量を取得する取得部と、
    前記複数の固体光源が発する光量の基準光量を前記固体光源単位で記憶する基準光量記憶部と、
    前記取得部が前記測定対象光源の光量を取得するように、前記複数の固体光源が発する光量を固体光源単位で制御する光源制御部と、
    前記取得部によって取得された前記測定対象光源の光量と前記基準光量との比較結果に応じて、前記測定対象光源の劣化が生じているか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
  2. 前記複数の固体光源のそれぞれが発する光が前記センサに到達する度合いである寄与度を固体光源単位で記憶する寄与度記憶部と、
    前記測定対象光源に対応する前記寄与度に基づいて、前記取得部によって取得された前記測定対象光源の光量又は前記基準光量を補正する補正部とを備え、
    前記判定部は、前記補正部によって補正された結果を用いて、前記測定対象光源の劣化が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
  3. 前記光源制御部は、前記アレイ光源に電源が投入される立ち上げ段階において、前記固体光源を一つずつ順に光量制御し、
    前記取得部は、前記立ち上げ段階において前記センサによって検出された光量に応じて、前記測定対象光源の光量を取得することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
  4. 前記光源制御部は、前記アレイ光源に投入された電源が切られる立ち下げ段階において、前記固体光源を一つずつ順に光量制御し、
    前記取得部は、前記立ち下げ段階において前記センサによって検出された光量に応じて、前記測定対象光源の光量を取得することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
  5. 前記光源制御部は、前記映像信号に応じて前記アレイ光源の光量を切り替えるバックライト制御において前記固体光源の光量を一つずつ順に制御し、
    前記取得部は、前記バックライト制御が行われている間において前記センサによって検出された光量に応じて、前記測定対象光源の光量を取得することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
  6. 前記バックライト制御の開始時に光量が制御される前記固体光源の位置である開始位置を記憶する開始位置記憶部と、
    前記バックライト制御の終了時に光量が制御された前記固体光源の位置である終了位置に応じて、前記開始位置を更新する開始位置更新部とをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の投写型映像表示装置。
  7. 前記取得部によって取得された前記測定対象光源の光量と前記基準光量との比較結果に応じて、前記測定対象光源の劣化率を算出する算出部をさらに備え、
    前記光源制御部は、前記アレイ光源の光量を落とす前記バックライト制御において、前記劣化率が大きい前記固体光源を前記劣化率が小さい前記固体光源よりも優先して、前記固体光源の光量を制御することを特徴とする請求項５に記載の投写型映像表示装置。
  8. 前記光源制御部は、前記アレイ光源の光量を上げる前記バックライト制御において、前記劣化率が小さい前記固体光源を前記劣化率が大きい前記固体光源よりも優先して、前記固体光源の光量を制御することを特徴とする請求項７に記載の投写型映像表示装置。
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