JP2010191402A - プロジェクタ装置及び映像表示方法ならびに携帯電話装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクタ機能が組み込まれた携帯電話機等の携帯可能な小型の電子機器において、光源の個々のＬＥＤが出力する色の変動を抑止する方法及びその光源を用いたプロジェクタ装置を提供する。
【解決手段】この発明の実施の一形態を適要することで、光を出力する複数の単色光源のそれぞれまたは近傍の温度を取得し、取得した温度に基づいて、個々の単色光源が出力する光量を、単色光源毎に設定し、投射される映像の色あいまたは明るさの少なくとも一方を設定することが可能となり、投射映像の色または明るさの変動を抑制することができる。
【選択図】図３

Description

この発明は、ＬＥＤを光源に用いるプロジェクタ装置及びその出力色の変動を抑止する方法に関する。

例えば携帯電話機等の携帯可能な小型の電子機器に、映像を投影するプロジェクタ機能を組み込んだものが既に提案されている。

携帯可能なプロジェクタ装置においては、光源として用いるＬＥＤの機体差に起因して、色合い（色味）が変化しやすいことが知られている。

特許文献１（先行技術文献）には、ＬＥＤ光源からの白色光の３要素であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれを変化することにより、投射像の色合いを調整することが開示されている。

特許文献２（先行技術文献）には、照明スイッチオンの後、温度が所定温度以上になった時点で光源の発光出力を低下するよう制御することが示されている。

特許文献３（先行技術文献）には、常温時、発光素子の輝度を高めるよう制御することが示されている。

特開２００６−９３８２２号公報、段落［００９４］，同［００９６］，同［０１０５］ 特開２００６−２２３５８８号公報 特開２００２−６４２２３号公報

特許文献１は、「色合い検出用」または「コントラスト検出用」の画像を投射し、その映像を撮影して基準特性と比較することを示すが、ＬＥＤ光源の個々のＬＥＤ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が出力する色を予め予測して出力することについては示されていない。

特許文献２あるいは特許文献３からは、ＬＥＤの点灯開始時の温度に応じて輝度を、高輝度または通常輝度のいずれかに設定すること読み取れない。

この発明の目的は、プロジェクタ機能が組み込まれた携帯電話機等の携帯可能な小型の電子機器において、光源の個々のＬＥＤが出力する色の変動を抑止する方法及びその光源を用いたプロジェクタ装置を提供することである。

またこの発明の目的は、携帯可能な電子機器に組み込まれた光源のＬＥＤの点灯開始時の明るさを、所定温度よりも低い場合、発光時の輝度を高めることが可能なプロジェクタ装置を提供することである。

この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、光を出力する光源と、前記光源が出力する色成分毎の光を、対応する色成分毎の画像情報に基づいて空間変調し、各色成分に対応する映像を生成する映像形成モジュールと、前記光源が含む発光素子またはその近傍の温度を検出する温度検出モジュールと、前記温度検出モジュールが検出する温度に基づいて前記光源が出力する色成分毎の光の強度を、個々に補正する光源駆動モジュールと、前記映像形成モジュールが形成する画像をスクリーンに投射する投射光学系と、を有することを特徴とするプロジェクタ装置を提供するものである。

この発明の一つの実施の形態によれば、温度の変化すなわち出力光強度の変動により、投射画像の色みや軸上と周辺部とで強度が変動することが抑止され、色再現性の高い投射画像を得ることができる。

また、投射像の明るさすなわちスクリーン上の照度を測定する必要がなくなり、装置の大きさ及びコストを低減できる。

さらに、ＤＭＤ素子を用いたＤＬＰ方式により形成される再生画像を投射する際、ＬＥＤ光源を用いたことにより、例えば携帯電話装置内に解像度の高い映像を再生可能なプロジェクタ装置を一体に組み込むことができ、例えばカメラ機能により撮像した動画や静止画をその場で拡大投影して、複数のユーザで同時に再生映像を楽しむことができる。

またさらに、携帯可能な電子機器に組み込まれた光源のＬＥＤの点灯開始時に、ＬＥＤまたはその周囲の温度が所定温度よりも低い場合に、発光時の輝度を高めることにより、表示（点灯）開始直後の映像の輝度を高めることができ、比較的短い時間で映像を投影する際に、明るい再生映像を得ることができる。

この発明の実施の形態が適要されるプロジェクタ（携帯電話）装置により、任意の画像をスクリーンに投射する概念を示す概略図。 図１に示したプロジェクタ（携帯電話）装置により、任意の画像をスクリーンに投射した一例を示す概略図。 図１および図２に示したプロジェクタ（携帯電話）装置の構成（要素）の一例を示す概略図。 図１および図２に示したプロジェクタ（携帯電話）装置に用いる投射光学系の一例を説明する概略図。 図１および図２に示したプロジェクタ（携帯電話）装置に用いるＬＥＤ光源の個々のＬＥＤ素子の温度−発光強度の関係の一例を示す概略図。 図１および図２に示したプロジェクタ（携帯電話）装置に用いる投射光学系の別の一例を説明する概略図。 図１および図２に示したプロジェクタ（携帯電話）装置に用いる投射光学系の別の一例を説明する概略図。 図１〜図３に示したプロジェクタ（携帯電話）において、光源すなわちＬＥＤの点灯開始時に、ＬＥＤまたはその周囲の温度が所定温度よりも低い場合において発光輝度を変化する例を示す概略図。 図８に示した温度特性を用いて、起動時に輝度を高める「輝度アップモード」を設定する手順の一例を示す概略図。 図８に示した温度特性を用いて、起動時に輝度を高める「輝度アップモード」を実行しない場合を設定する方法の一例を示す概略図。 図８に示した温度特性を用いて、起動時に輝度を高める「輝度アップモード」を終了する手順の一例を示す概略図。

以下、図面を参照して、本発明の実施の一形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態が適用可能なプロジェクタ機能付きの携帯可能な電子機器の一例を示す。なお、以下に説明する実施形態では、携帯電話機を例に説明するが、映像を投影する機能を有し、投影光の光源としてＬＥＤ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いる携帯可能機器であれば、例えばデジタルスチルカメラやプリンタ付きカメラ装置、もしくは携帯型音楽再生装置等であってもよく、また、任意の機器との間で、有線あるいは無線により、投影すべきデータの受け渡しを可能に構成された外部装置であってもよい。

プロジェクタ機能付き携帯電話装置（プロジェクタ装置）１は、例えばＬＣＤ（液晶）表示パネルまたはＥＬ（自発光）パネルと撮像レンズを保持した表示ユニット１０と本体ユニット２０を有する。表示ユニット１０と本体ユニット２０は、接続部３０により接続され、本体ユニット２０に対して表示ユニット１０が開放可能に形成されている。なお、接続部３０またはその近傍の所定の位置には、プロジェクタ装置として利用する際に映像を投射する投射レンズ３１が位置されている。投射レンズ３１は、例えば表示ユニット１０を閉じた状態で本体ユニット２０側を平面（例えば机上等）に置いた場合に、投射像が概ね水平となるように、本体ユニット２０に対する相対位置が決められている。従って、図２を用いて後段に説明するが、投射すべき画像を選択し、その画像を投射した以降は、表示ユニット１０を閉じた状態で、例えば机上に置くことができ、その場合スクリーンＳに投射される投射画像に対して外乱となることのある表示ユニット１０側の映像をユーザの視野から排除することができる。

表示ユニット１０には、静止画あるいは動画を撮影する際に、画像情報を取り込む撮像レンズ１１が、設けられている。撮像レンズ１１は、撮像対象を撮像しようとするユーザが、本体ユニット２０に対して表示ユニット１０を所定角度開放した際に、ユーザが本体ユニット２０を支持した状態において、撮像対象に対して対向する。

本体ユニット２０の所定位置には、外部装置との接続及び情報の受け渡しに用いられるコネクタや本体ユニット２０に対して着脱可能なカード状のメモリ部材を格納するカードスロットが収納されている外部接続部２１が設けられている。外部接続部２１の近傍の所定の位置には、図示しない充電用電源装置あるいは外部バッテリ装置から電力が供給可能な給電ターミナル２２が設けられている。

図２は、図１に示したプロジェクタ装置（携帯電話機）において、投射画像を選択し、投射する際の本体ユニット側の操作と投射画像との関係を模式的に示す。なお、以下に説明する各要素において、「モジュール」と呼称する要素は、ハードウエアで実現するものであってもよいし、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）等を用いて、ソフトウエアで実現するものであってもよい。

表示ユニット１０の本体ユニット２０側に位置する面には、通話先または着信時の相手先の電話番号、データ送信先または送信元のアドレス、編集中もしくは再生中の文字情報または画像情報等が表示可能な表示部１２、音声による通話や音楽データの再生に利用されるスピーカ１３が設けられている。

本体ユニット２０には、数値または文字情報の入力に利用される入力部２３と音声による通話に利用されるマイクロホン２４が、設けられている。なお、入力部２３には、詳述しないが、例えば相手先電話番号や数字データの入力に利用される数値（ダイヤル）キー、送信キー、終了キー、電源キー、音量調節キー、モード指定キー等の、さまざまな機能の設定や動作状態の特定に利用されるさまざまな設定キーが設けられている。また、入力部２３のうちの多機能キー２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、例えば表示ユニット１０の表示部１２の所定の位置に表示されるＧＵＩ（Graphical User Interface）に対応して、選択／戻る、スクロール／切り替え、決定等のコマンドの入力に利用可能で、表示部１２に表示される情報に対応してさまざまな操作入力が可能である。

図３は、図１および図２に示した携帯端末装置（プロジェクタ装置）のハードの構成の一例を示す。

通信部１０１は、アンテナ共用器（ＤＵＰ）１０２、受信回路（ＲＸ）１０３、中間周波数用シンセサイザ（ＳＹＮ）１０４、送信回路（ＴＸ）１０５、及びＣＤＭＡ信号処理部１０６、他を含む。ＣＤＭＡ信号処理部１０６は、少なくとも、圧縮伸長処理部（以後コンパンダと称する）１０７とＰＣＭ（音声）符号処理部（以後ＰＣＭコーデックと称する）１０８と接続されている。

基地局から送信された無線信号は、アンテナで受信され、ＤＵＰ１０２により受信回路（ＲＸ）１０３に入力される。受信回路１０３では、受信した無線信号と周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）１０４から出力された局部発振信号とがミキシングされ、中間周波信号に周波数変換（ダウンコンバート）される。

受信回路１０３からは、中間周波信号を直交復調した受信ベースバンド信号が出力される。また、周波数シンセサイザ１０４から発生される局部発振信号の周波数は、以下に説明する主制御モジュール１１１からの制御信号ＳＹＣによって指示される。

受信ベースバンド信号は、ＣＤＭＡ信号処理部１０６に入力される。

ＣＤＭＡ信号処理部１０６は、ＲＡＫＥ受信機を備える。

ＲＡＫＥ受信機では、受信ベースバンド信号に含まれる複数のパスが、それぞれ拡散符号により、逆拡散処理される。逆拡散処理された各パスの信号は、位相を合わされたのち合成される。この結果、所定の伝送フォーマットの受信パケットデータが得られる。

受信パケットデータは、圧縮伸長処理部（以後コンパンダと称する）１０７に入力される。コンパンダ１０７は、図示しない多重分離部を含み、ＣＤＭＡ信号処理部１０６から出力された受信パケットデータが、多重分離部により、メディアデータ（情報の種類）ごとに分離され、メディアデータごとに、復号される。例えば、受信パケットデータにオーディオデータが含まれている場合、オーディオデータは、図示しないスピーチコーデックにより復号される。受信パケットデータにビデオデータが含まれていれば、ビデオデータは、図示しないビデオコーデックにより復号される。

コンパンダ１０７を介して復号されたテジタルオーディオ信号は、ＰＣＭ（音声）符号処理部（以後ＰＣＭコーデックと称する）１０８へ、テジタルビデオ信号は、主制御モジュール１１１へそれぞれ入力される。なお、受信パケットデータに、メール等のテキストデータが含まれている場合には、テキストデータは、主制御モジュール１１１を通じて記憶部１１３に保存される。

コンパンダ１０７から出力されたテジタルオーディオ信号は、ＰＣＭコーデック１０８でＰＣＭ復号され、アナログオーディオ信号として受話増幅器１０９に出力される。受話増幅器１０９に入力されたオーディオ信号は、所定レベルまで増幅されたのちスピーカ１１に出力される。従って、スピーカ１１からは、音声あるいは再生された音楽が出力される。

コンパンダ１０７から出力されたデジタルビデオ信号は、後段に説明するビデオＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）すなわちワークメモリ１２９を用いて、表示部１２のＬＣＤ（Liquid Crystal Devise）パネルによる表示に適した信号形式に変換され、所定のタイミングでＬＣＤパネルに転送される。これにより、ＬＣＤパネルには、図示しないＬＣＤ駆動回路を介して入力される映像信号に従って、画像が表示される。

メール等のテキストデータは、入力部２３から入力される（ユーザの）指示に基づいて所定のタイミングで記憶部１１３から呼び出され、図示しないコード変換部により、表示すべき文字情報や記号等に対応した符号列に変換され、必要に応じてワークメモリ１２９で再生された映像と重ね合わせられ、ＬＣＤパネルが表示すべき情報としてＬＣＤパネルに供給される。これにより、ＬＣＤパネルには、図示しないＬＣＤ駆動回路を介して入力される信号に従って、映像（動画あるいは静止画）ならびに文字や記号等が表示される。

なお、例えば留守番モードが設定されている場合には、主制御モジュール１１１の制御により、コンパンダ１０７において復号処理される前の段階のオーディオデータとビデオデータが記憶部１１３内の、例えば留守記録エリアに記憶される。

一方、マイクロホン２４に入力された利用者の音声は、送話増幅器１１０により適正レベルまで増幅されたのち、ＰＣＭコーデック１０８にてＰＣＭ符号に符号化され、テジタルオーディオ信号として、コンパンダ１０７に入力される。また、後段に説明するカメラ機構により撮像された映像すなわち動画または静止画であるビデオ信号は、主制御モジュール１１１により、画像処理モジュール１２７でデジタル処理され、コンパンダ１０７に入力される。なお、主制御モジュール１１１において作成されたメール等のテキストデータも、主制御モジュール１１１を経由してコンパンダ１０７に入力される。

コンパンダ１０７では、ＰＣＭコーデック１０８から入力されるデジタルオーディオ信号について、入力音声のエネルギー量が検出され、この検出結果に基づいて、送信データレートが決定される。決定された送信データレートに基づいて、デジタルオーディオ信号が送信データレートに応じたフォーマットの信号に符号化される。このようにして、送信用オーディオデータが生成される。また、コンパンダ１０７では、主制御モジュール１１１から出力されたデジタルビデオ信号が符号化され、ビデオデータが生成される。

音声データおよび画像データは、コンパンダ１０７の図示しない多重分離部により所定の伝送フォーマットに従いパケット化される。パケット化された送信パケットデータは、ＣＤＭＡ信号処理部１０６へ出力される。メール等のテキストデータも、同様にパケット化され、送信パケットデータに多重化される。

ＣＤＭＡ信号処理部１０６では、コンパンダ１０７から出力された送信パケットデータが送信チャネルに割り当てられた拡散符号を用いてスペクトラム拡散処理され、その出力信号が送信回路（ＴＸ）１０５へ出力される。

送信回路１０５では、ＣＤＭＡ信号処理部１０６においてスペクトラム拡散された信号が、例えばＱＰＳＫ方式のデジタル変調方式により変調される。変調された送信信号は、周波数シンセサイザ１０４から発生される局部発振信号と合成され、所定周波数の空間波すなわち無線信号に周波数変換される。

送信回路１０５から空間波として出力される無線信号は、送信に先だって主制御モジュール１１１により指示される送信電力レベルとなるように（送信回路１０５において）、高周波増幅される。

増幅された無線信号すなわち高周波信号は、アンテナ共用器１０２を経由してアンテナに供給され、基地局へ向けて送信される。

なお、上述した一連の動作あるいはデータの記憶および保持に利用される電力は、図１および図２により前に説明した給電ターミナル２２を経由して、予め図示しない商用電源または外部バッテリ装置から供給され、バッテリ１１４に保持されている。また、動作時あるいは必要に応じて、バッテリ１１４に保持されている電力が、電源回路１１５により所定の動作電源電圧Ｖccとして、携帯電話装置１の各部に供給される。

主制御モジュール１１１はまた、上述した一連の動作あるいはデータの記憶および保持に利用されるＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１ａと接続されたＩ／Ｏポート（入出力部）１１１ｂを有し、図４により以下に説明するが、図２に示した外部接続部２１のコネクタ（インタフェース）１２１と接続されることにより、サービスシステム（管理者側ホスト装置）との間の信号の受け渡しが可能である。なお、Ｉ／Ｏポート１１１ｂと接続されたコネクタ１２１には、ユーザが所有するパーソナルコンピュータや任意の装置に設けられているモデム等と接続された場合に、空間波による通信が可能に、詳述しないプロトコルに従った入出力向けの信号の割り当てが可能である。

ＣＰＵ１１１ａにはまた、外部インタフェース１１１ｃおよびＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポート１１１ｄが接続されている。

外部インタフェース１１１ｃには、広く普及しているカード状の記憶媒体（半導体メモリ）、例えばmicroＳＤカード（登録商標）Ｍとの間でデータの受け渡しが可能なカードスロット１３１が接続されている。

カードスロット１３１は、microＳＤカードＭを経由して、後段に説明するカメラ機構により撮像（取得）した静止画や動画、もしくは通信により入手（ダウンロード）した画像データ等を携帯電話装置１とは別の再生装置やパーソナルコンピュータ等に移動させるために利用される。また、microＳＤカードＭにより、音楽データ等がデジタル化された符号情報や予め用意された画像情報を携帯電話装置１に移動させて、携帯電話装置１により音楽や画像を再生することができる。

ＵＳＢポート１１１ｄには、ＵＳＢコネクタ１２３が接続され、今日広く普及しているさまざまな外部機器、例えば外部記憶装置や携帯型音楽プレーヤ、等が接続可能である。もちろん、ＵＳＢ接続が可能なレコーダ装置等も接続可能であり、映像（動画）等も入力可能である。

撮像レンズ１１により光の明暗および色の情報としてＣＭＯＳセンサ２５に入力された撮像対象の画像情報は、入力画像処理モジュール１２５により、ホワイトバランス、入力γ特性、カラーバランス、等が最適化され、画像処理モジュール１２７を経由してワークメモリ１２９に、一旦保存される。ワークメモリ１２９に保持された撮像画像に対応する画像データは、ユーザによる保存操作があった場合、記憶部１１３に格納される。なお、そのまま添付画像として送信される場合は、上述のようにパケット化され、送信手続きに従い、基地局に向けて送信される。

プロジェクタモジュール２０１は、ワークメモリ（ＳＤＲＡＭ）１２９から供給される映像信号と主制御モジュール１１１から供給される同期信号（ＳＹＣ）は、信号処理モジュール２１１とプロジェクタ制御モジュール２１３に、入力される。なお、プロジェクタモジュール２０１は、携帯電話装置１に組み込まれることを前提として、最終的な画像光を生成する画像形成モジュールとして、ＤＭＤ（登録商標）＝（Digital Micro mirror Device，デジタルマイクロミラーデバイス）素子２１５により、照明光（Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３要素のそれぞれ）を映像信号で空間変調して、投射画像（出力画像）を得るもので、照明光の光源として、照明用ＬＥＤ２１７を用いる。照明用ＬＥＤ２１７としては、Ｒ，Ｇ，Ｂの光を出力するＬＥＤチップが一体に形成された１パッケージタイプを用いてもよいし、図４により後段に説明するが、色ごとに独立したＬＥＤ−Ｒ（４２１）、ＬＥＤ−Ｇ（４２２）、ＬＥＤ−Ｂ（４２３）からの個々の出力光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、図４により後段に説明する投射光学系４１１により重ね合わせることによっても実現できる。

信号処理モジュール２１１により、例えば解像度変換等のＤＭＤ表示のために画像処理された映像信号、すなわち投射用画像信号は、画角変換モジュール２１２により画角変換され、駆動回路（ＤＭＤ）２１４に供給される。

駆動回路（ＤＭＤ）２１４は、ＤＭＤ素子２１５の個々のミラーの動作を制御するとともに、照明用ＬＥＤ２１７の個々のＬＥＤ素子またはチップがＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの色の光を出力すべきタイミングに合わせて、個々のＬＥＤ素子またはチップが所定強度の光を出力するよう、電流制御モジュール（レーザ駆動回路）２１６に、各ＬＥＤ素子またはチップに供給すべき電流値を、指示する。

ＤＭＤ素子２１５は、ＴＩ（テキサスインスツルメント社）が提案するＤＬＰ（登録商標）すなわちデジタルライトプロセッシング方式により再生映像を形成する素子であり、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの単位画像に対応して個々のミラーの角度を変化し、照明用ＬＥＤ２１７から同期して出力される個々の色の光を、投射レンズ３１に向けて反射する。これにより、予め用意されるスクリーンＳ（あるいは投射位置として規定された壁等）に、投射対象である画像すなわちユーザが希望した動画または静止画が投射される。

照明用ＬＥＤ２１７の個々のＬＥＤ素子またはチップあるいはＬＥＤ素子またはチップを保持する基板もしくはパーケージの任意の位置には、ＬＥＤ２１７の温度をモニタする温度センサ２１８が用意されている。なお、複数のＬＥＤ素子を用いる場合には、図４に一例を示すが、各ＬＥＤ素子のそれぞれに、温度センサ２１８−Ｒ，２１８−Ｇ，２１８−Ｂが独立に設けられることが好ましい。また、個々のＬＥＤ素子またはＬＥＤチップが単一の基板６１０にマウントされている場合には、温度センサ２１８は、図６に一例を示すように、基板の温度を検出するものであってもよい。またさらに、個々のＬＥＤ素子またはＬＥＤチップが共通のヒートシンク７１０に熱的に接続されている場合、温度センサ２１８は、図７に一例を示すように、ヒートシンクの温度を検出するものであってもよい。

温度センサ２１８の出力は、温度分析モジュール２１９において、現在温度として認識され、補正値算出モジュール２２０に供給される。

補正値算出モジュール２２０は、温度分析モジュール２１９から供給される現在温度に従い、ＬＥＤ素子相互間の温度差、およびプロジェクタ装置としての色み（色再現性）を設定した温度（基準温度）に対する偏差等を分析し、その結果に応じ、補正値に見合った各ＬＥＤへの駆動電流の大きさすなわち電流制御値を設定し、電流制御モジュール２１６から各ＬＥＤ素子またはチップに供給される電流値を、補正する（光強度を色毎に温度補償する）。

なお、各ＬＥＤ素子またはチップは、図５に一例を示すが、基準温度（２５℃）の出力を「１」としたとき、温度が下がるにつれて出力光強度が増加し、温度が上がるにつれて出力光強度が減少することが知られている。また、出力光強度の変化は、色み（出力光波長）の変化を引き起こすこともある。特に、色みの変化は、それぞれの光を重ね合わせた結果として再現される光の白さの程度に影響を及ぼす。

多くの場合、照明光の出力時間と温度上昇は、概ね比例するため、電流制御モジュール２１６から各ＬＥＤ素子またはチップに供給される電流値は、次第に増加される。反面、気温が低い場合の投射開始時（駆動初期時）には、電流制御モジュール２１６から各ＬＥＤ素子またはチップに供給される電流値は、上述の基準温度に対する電流値に比較して、抑制（減少）される。なお、同じ色の光を出力するＬＥＤ素子であっても個体差があることが知られており、プロジェクタ装置（携帯電話装置）１毎に、かつ組み込まれる照明用ＬＥＤ２１７の各ＬＥＤ素子またはチップ毎に、上述した温度補正を実施することはいうまでもない。

なお、プロジェクタ装置（携帯電話装置）１がテレビジョンチューナ（ＴＶ受信モジュール）を有する場合には、ＤＭＤ素子２１５（プロジェクタモジュール２０１）を介して投射可能な映像として、テレビジョン放送のさまざまな番組も含まれることはいうまでもない。

図４は、照明用ＬＥＤがＲ，Ｇ，Ｂの独立したＬＥＤ素子からなる場合、それぞれのＬＥＤ素子が出力する光をＤＭＤ素子に案内する投射光学系の構成の一例を示す。

図４から明らかなように、照明用ＬＥＤ２１７の個々のＬＥＤ、すなわちＲ光を出力するＬＥＤ−Ｒ４２１、Ｇ光を出力するＬＥＤ−Ｇ４２２、Ｂ光を出力するＬＥＤ−Ｂ４２３のそれぞれから出力される光は、それぞれ透過光（波長）特性の異なるダイクロイックミラー４３１，４３２，４３３により同一光路に実質的に重ね合わせられ、ライトパイプ４４０を介して波面すなわち軸上と周辺部（光軸と直交する方向の所定範囲内の領域）の明るさ及び色み（ホワイトバランスおよびカラーバランス）が均一化され、ミラー４５０によりＤＭＤ素子２１５に照射される。

なお、ミラー４５０は、照明用ＬＥＤ２１７とＤＭＤ素子２１５との配列を最適化することにより、省略できる場合がある。

以下、照明用ＬＥＤの各ＬＥＤ素子またはチップ毎に供給する駆動電流の大きさを設定する例を説明する。

プロジェクタモジュール２０１による任意の画像の投射が要求されると、ユーザによる投射対象の画像（動画または静止画）もしくはテキストデータが入力部２３及び表示部１２のＬＣＤパネルに表示されるＧＵＩにより選択された時点で、温度センサ２１８が検出した周囲温度が取り込まれ、周囲温度が基準温度に対して、高いか低いかが判断される。なお、周囲温度の検出は、ユーザによる投射開始が指示された時点であってもよい。また、周期的に行っても良い。

照明用ＬＥＤ２１７の周囲温度が基準温度よりも低い場合、個々のＬＥＤ素子またはチップに用意される温度補償曲線に従い、基準温度に比較して小さい（少ない）所定値に、投射開始時の駆動電流の大きさが、設定される。なお、照明用ＬＥＤ２１７の周囲温度が基準温度よりも高い場合、個々のＬＥＤ素子またはチップに用意される温度補償曲線に従い、基準温度に比較して大きい（多い）所定値に、投射開始時の駆動電流の大きさが、設定される。

以下、任意の画像の投射、あるいは投射対象となる画像の変更と投射が継続されることで、所定時間毎に、照明用ＬＥＤ２１７の周囲温度が検出され、検出された温度に従い、電流供給モジュール２１６からＬＥＤ２１７の個々のＬＥＤ素子またはチップのそれぞれに供給されるレーザ駆動電流の大きさが変更される。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの光を重ね合わせて光を得る場合、現状では発光効率が最も低い青（Ｂ）のＬＥＤ素子またはＬＥＤチップの近傍の温度を検知し、残りのＬＥＤ素子（Ｒ，Ｇ）またはＬＥＤチップについては、青（Ｂ）と補正を共通化することも可能である。

図８は、図１〜図３に示したプロジェクタ（携帯電話）において、光源すなわちＬＥＤの点灯開始時に、ＬＥＤまたはその周囲の温度が所定温度よりも低い場合において、発光輝度を変化する例を示す。

図８から明らかなように、ＬＥＤすなわち白色光源は、通常の輝度で点灯を開始した場合、輝度Ａで示すような温度上昇を示す。すなわち、ＬＥＤ光源の寿命を考慮した場合、ＬＥＤの温度を一定以下にする必要があり、その温度をＴとすると、通常は温度Ｔ以下で飽和するような輝度で使い続けることになる。

これに対し、プロジェクタ（携帯電話）の使用開始直後等、ＬＥＤ点灯直後であれば、ＬＥＤ光源の温度はＴよりも低いといえるため、その場合には、通常の輝度よりも高い輝度Ｂに設定し、投影映像を明るくすることができる（投射映像の輝度を高めることができる）。

もちろん、そのまま輝度Ｂで使用し続けると、温度Ｔをこえてしまうため、温度がＴに達した段階で、輝度Ａに設定することが必要である。

なお、点灯に際し、その直前まで使用していた（一旦オフした直後に再び点灯した）等の点灯開始時にＬＥＤの温度が十分に低いとはいえない場合を考慮し、図３に示した温度センサー２１８の出力に基づき、温度がＴ付近の場合は、初めから輝度Ａで点灯させる。

また、温度センサー２１８の出力は、定期的にモニタし、検出温度が温度Ｔに達した時点で、ＬＥＤに供給する駆動電流の大きさ（電力）を通常に戻すものとする。なお、温度Ｔについては、ＬＥＤ毎に異なる場合が多いため、図４に示したように、個々のＬＥＤの温度を検出し、いずれかのセンサーが検出した温度が温度Ｔに達した時点で、駆動電流の大きさを輝度Ａに戻すことが好ましい。また、各ＬＥＤの温度を直接測ることに限らず、図６あるいは図７に示したように、ＬＥＤの温度と相関関係が取れれば、間接的な部分で検出した温度を代用してもよいことはいうまでもない。

なお、主制御モジュール１１１のＣＰＵ１１１ａのファームウェアとして、輝度Ｂによる点灯開始を選択可能とするモードを持たせてもよい。例えば、図９に示すように、モード設定機能（画面）を用意し、ユーザからの選択に従い、低温度からの点灯時に高輝度で点灯するか否かを予め選択することもできる。

より詳細には、図９に示すように、設定モードが起動（開始）されると、モードの選択により、「低温時、ＬＥＤの点灯時輝度をアップしますか（輝度アップモード選択画面）？」が表示される（ブロック［１１］）。

ブロック［１１］において、例えば「ＹＥＳ」が選択されると、『輝度アップ設定（低温時、高輝度で点灯開始）』が設定される（ブロック［１２］）。

これに対し、ブロック［１１］、「ＮＯ」が選択されると、『輝度アップ非設定（低温時も通常起動）』が設定される（ブロック［１３］）。

図１０は、図８に示した温度特性を用いて、起動時に輝度を高める「輝度アップモード」を実行しない場合を設定する方法の一例を示す。

はじめに、ＬＥＤ点灯前の温度が、図８に示した「しきい値“Ｔ”」よりも低いことがチェックされる（ブロック［２１］）。また、温度が「しきい値“Ｔ”」に、既に達している場合（ブロック［２１］−ＮＯ）には、「通常輝度モード」で点灯される（ブロック［２５］）。

なお、点灯前のＬＥＤ（光源）またはその近傍の温度が「しきい値“Ｔ”」よりも低い場合であっても、図９で説明した「輝度アップモード」が選択されていない場合（ブロック［２２］−ＮＯ）には、「通常輝度モード」で点灯される（ブロック［２５］）。

一方、多くの場合、静止画については、比較的低輝度であっても高い視認性が得られることから、「しきい値“Ｔ”」よりも温度が低く、「輝度アップモード」が選択（設定）されている場合においても、「通常輝度モード」を優先するものとする。この場合、消費電力が低減可能であること、ＬＥＤの寿命を維持できること等のメリットが得られる。なお、静止画についても「輝度アップモード」を選択可能とすることも可能であることはいうまでもない（例えば、図１０において、ブロック［２３］が省略されている手順を考えればよい）。

図１１は、図８に示した温度特性を用いて、起動時に輝度を高める「輝度アップモード」により動作を開始したプロジェクタ（携帯電話）において、「輝度アップモード」から「通常輝度モード」に移行する手順の一例を示す。

はじめに、ＬＥＤ点灯前の温度が、図８に示した「しきい値“Ｔ”」よりも低いことがチェックされる（ブロック［３１］）。すなわち、直前まで、映像が再生されていた場合等、既にＬＥＤの温度が「しきい値“Ｔ”」に、既に達している場合（ブロック［３１］−ＮＯ）には、「通常輝度モード」で点灯される（ブロック［３６］）。

ＬＥＤ（光源）に所定の駆動電流（電力）が供給されると、所定時間経過後に、ＬＥＤまたはその近傍の温度が、「しきい値“Ｔ”」よりもｎ（ｎは正の数）段低い温度であるか否かがチェックされ、「輝度アップモード」を継続可能か否かが判断される（ブロック［３２］）。

ブロック［３２］において、ＬＥＤまたはその近傍の温度が「しきい値“Ｔ”」に達したことが検知された場合（ブロック［３２］−ＮＯ）、「通常輝度モード」が設定される（ブロック［３６］）。

ブロック［３２］において、ＬＥＤまたはその近傍の温度が「しきい値“Ｔ”」に達するまでに余裕があることが検知された場合（ブロック［３２］−ＹＥＳ）、ＬＥＤに供給される駆動電流（電力）が１段分、低下される（ブロック［３３］）。なお、駆動電流の変化量すなわち「輝度アップモード」と「通常輝度モード」との間に設定可能な駆動電流の段数は、ＬＥＤの出力やバッテリーの容量、「輝度アップモード」から「通常輝度モード」に移行すべき時間等に基づいて、個別に設定されることはいうまでもない。

ブロック［３３］において、ＬＥＤに供給される駆動電流（電力）が１段分低下されると、タイマー機能により所定時間がカウントされる。すなわち、「輝度アップモード」と「通常輝度モード」との間に設定される任意の大きさの駆動電流がＬＥＤに供給されてからの経過時間が計測され、次の大きさの駆動電流による駆動に移行される（ブロック［３４］）。

ブロック［３４］において、１段分の所定時間が経過すると、ＬＥＤまたはその近傍の温度が「しきい値“Ｔ”」に達したか否か、すなわち「輝度アップモード」を継続できるか否かがチェックされる（ブロック［３５］）。

ブロック［３５］において、「輝度アップモード」が維持可能であることが検知された場合（［３５］−ＮＯ）、ブロック［３２］〜ブロック［３５］が繰り返される。なお、例えば、ブロック［３３］とブロック［３４］は、その実行順が逆であってもよいことはいうまでもない。

以下、ブロック［３５］において、「輝度アップモード」を終了すべき温度に達したことが検知された場合（［３５］−ＹＥＳ）、「通常輝度モード」へ移行され、ＬＥＤは、通常輝度で点灯される（ブロック［３６］）。

このように、図８に示した輝度Ｂで点灯したＬＥＤの輝度を、「しきい値“Ｔ”」において輝度Ａになるよう、一定時間ごとにＬＥＤに供給する駆動電流の大きさを減少することで、輝度アップ期間が終了して通常輝度による点灯へ移行する際に、明るさの変化が急峻となることが防止できる。これにより、映像を投影して再生する利用者は、映像の光量（明るさ）が不自然に変化することのない再生映像を見ることができる。また、図１０により説明したが、静止画については、ＬＥＤまたはその近傍の温度に拘わらず、「輝度アップモード」を適用しないことも選択可能であり、その場合、ファイルの種類を特定するブロックが、例えば、ブロック［３２］〜ブロック［３４］の任意の区間に用意される。

以上説明したように、この発明の実施の一形態を適用することで、温度の変化すなわち出力光強度の変動により、投射画像の色みや軸上と周辺部とで強度が変動することが抑止され、色再現性の高い投射画像を得ることができる。

また、投射像の明るさすなわちスクリーン上の照度を測定する必要がなくなり、装置の大きさ及びコストを低減できる。

さらに、ＤＭＤ素子を用いたＤＬＰ方式により形成される再生画像を投射する際、ＬＥＤ光源を用いたことにより、例えば携帯電話装置内に解像度の高い映像を再生可能なプロジェクタ装置を一体に組み込むことができ、例えばカメラ機能により撮像した動画や静止画をその場で拡大投影して、複数のユーザで同時に再生映像を楽しむことができる。

またさらに、携帯可能な電子機器に組み込まれた光源のＬＥＤの点灯開始時に、ＬＥＤまたはその周囲の温度が所定温度よりも低い場合、所定時間の間、ＬＥＤ素子に供給する駆動電流の大きさを増大して発光時の輝度を高めることにより、表示（点灯）開始直後の映像の輝度を高めることができ、比較的短い時間に限って映像を投影（再生）する際に、明るい再生映像を得ることができる。

なお、この発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて、もしくは一部を削除して実施されてもよく、その場合は、組み合わせもしくは削除に起因したさまざまな効果が得られる。

１…携帯電話装置（プロジェクタ装置）、１０…表示ユニット、１１…撮像レンズ、１２…ＬＣＤパネル（表示部）、２０…本体ユニット、２３…入力部、２５…ＣＭＯＳセンサ、３１…投射レンズ、１０１…通信部、１１１…主制御モジュール（制御部）、１１３…記憶部、１２５…入力画像処理モジュール、１２７…画像処理モジュール、１２９…ＳＤＲＡＭ（ワークメモリ）、２０１…プロジェクタモジュール、２１１…信号処理モジュール、２１２…画角変換モジュール、２１３…プロジェクタ制御モジュール、２１４…駆動回路（ＤＭＤ駆動モジュール）、２１５…ＤＭＤ（ＤＬＰ）素子、２１６…電流制御モジュール（レーザ駆動回路）、２１７…照明用ＬＥＤ（光源）、２１８…温度センサ、２１９…温度分析モジュール、２２０…補正値算出モジュール、４１１…投射光学系、４２１…ＬＥＤ−Ｒ、４２２…ＬＥＤ−Ｇ、４２３…ＬＥＤ−Ｂ、４３１，４３２，４３３…ダイクロイックミラー。

Claims (13)

1. 光を出力する光源と、
   前記光源が出力する色成分毎の光を、対応する色成分毎の画像情報に基づいて空間変調し、各色成分に対応する映像を生成する映像形成モジュールと、
   前記光源が含む発光素子またはその近傍の温度を検出する温度検出モジュールと、
   前記温度検出モジュールが検出する温度に基づいて前記光源が出力する色成分毎の光の強度を、個々に補正する光源駆動モジュールと、
   前記映像形成モジュールが形成する画像をスクリーンに投射する投射光学系と、
   を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
2. 前記温度検出モジュールは、前記光源の個々の発光素子にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
3. 前記温度検出モジュールは、前記光源の個々の発光素子を支持する基板の温度を検出することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
4. 前記温度検出モジュールは、前記光源の個々の発光素子と熱的に接続される放熱機構の温度を検出することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
5. 前記映像形成モジュールは、ＤＭＤ素子を含むことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
6. 光を出力する複数の単色光源のそれぞれまたは近傍の温度を取得し、
   取得した温度に基づいて、個々の単色光源が出力する光量を、単色光源毎に設定し、
   投射される映像の色あいまたは明るさの少なくとも一方を設定する
   ことにより投射映像の色または明るさの変動を抑制する方法。
   ことを特徴とする映像表示方法。
7. 光を出力する光源と、
   前記光源が出力する色成分毎の光を、対応する色成分毎の画像情報に基づいて空間変調し、各色成分に対応する映像を生成する映像形成モジュールと、
   前記光源が含む発光素子またはその近傍の温度を検出する温度検出モジュールと、
   前記温度検出モジュールが検出する温度に基づいて前記光源が出力する色成分毎の光の強度を、個々に補正する光源駆動モジュールと、
   前記映像形成モジュールが形成する画像をスクリーンに投射する投射光学系と、
   を有することを特徴とする携帯電話装置。
8. 光を出力する光源と、
   前記光源からの光の光量と関連のある前記光源の温度を、前記光源またはその近傍で検出する温度検出モジュールと、
   前記光源が出力する光を画像情報に基づいて空間変調し、映像を生成する映像形成モジュールと、
   前記光源へ供給する駆動電流を、点灯開始から所定時間の間、前記温度検出モジュールが検出する温度に基づいて増大する光源駆動モジュールと、
   前記映像形成モジュールが形成する画像をスクリーンに投射する投射光学系と、
   を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
9. 前記光源駆動モジュールが前記光源に供給する駆動電流を、上記点灯開始から所定時間の間、前記温度検出モジュールが検出する温度に基づいて増大する駆動モードを設定可能であることを特徴とする請求項８記載のプロジェクタ装置。
10. 前記光源駆動モジュールが前記光源に供給する駆動電流の大きさは、上記点灯開始から所定時間の間、予め決められた複数の大きさに、前記温度検出モジュールが検出する温度に基づいて順次制限されることを特徴とする請求項８または９記載のプロジェクタ装置。
11. 前記光源駆動モジュールが前記光源に供給する駆動電流の大きさは、静止画を除いて、上記点灯開始から所定時間の間、前記温度検出モジュールが検出する温度に基づいて増大する駆動モードを設定可能であることを特徴とする請求項８記載のプロジェクタ装置。
12. 前記光源駆動モジュールが前記光源に供給する駆動電流の大きさは、静止画を除いて、上記点灯開始から所定時間の間、予め決められた複数の大きさに、前記温度検出モジュールが検出する温度に基づいて順次制限されることを特徴とする請求項１１記載のプロジェクタ装置。
13. 光を出力する光源またはその近傍の温度を取得し、
    取得した温度に基づき、駆動電流の供給の開始から所定期間の間、前記光源に供給する駆動電流の大きさを基準値に比較して増大し、
    駆動電流の供給開始から所定時間が経過するまでの間に、基準値に比較して増大される程度を次第に減少させ、
    投射される映像の明るさが投射開始直後に低下することを抑制する
    ことを特徴とする映像表示方法。

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