JP2015121571A - 表示装置および表示装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置が長時間使用される場合であっても、ユーザへの不快感を抑制しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置１００は、光源部１０２と、光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部１０３と、入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、表示素子部に映像信号に応じた画像光を生成させる駆動部１０５と、表示素子が生成した画像光を投写面に投写する投写部１０４と、光源部と投写面との間の光路上に設けられたシャッター部１０６と、画像光の投写を行う際には、シャッター部を開放状態とし、シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う制御部１１０と、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、表示装置および表示装置の制御方法に関し、特には、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）素子を用いた表示装置および表示装置の制御方法に関する。

入力された入力映像信号に応じた画像を投写する表示装置では、表示デバイスとして液晶デバイスなどが使用されていたが、近年では、表示デバイスとしてＤＭＤデバイスが注目されている。ＤＭＤデバイスは、それぞれが１つの画素に対応する複数のマイクロミラーと、各マイクロミラーの傾き角度を変える可動部とを有している。ＤＭＤデバイスを有する表示装置は、入力映像信号に基づいて、各マイクロミラーを駆動することで、各マイクロミラーを、光源からの光を投写レンズの方向に反射する「オン」状態と、光源からの光を投写レンズの方向とは異なる方向に反射する「オフ」状態とを切り替えて、映像信号に応じた画像を投写している。

ＤＭＤデバイスは、マイクロミラーの傾き角度が変化せずに長時間保持されると、劣化することが知られている。具体的には、マイクロミラーの傾き角度が変化せずに長時間保持されると、可動部に癖がついて動きにくくなり、最終的には動かなくなってしまう固着不良が発生する。

マイクロミラーの傾き角度が変化しない状況の一例としては、ＤＭＤデバイスのマイクロミラーのうち、入力映像信号に応じた画像光の投写に使用されない不使用ミラーが存在する場合が挙げられる。例えば、入力映像信号が示す画像の画素数が、マイクロミラー数よりも小さい場合、不使用ミラーが存在してこの不使用ミラーの傾き角度は変化せずに保持されてしまう。

入力映像信号が示す画像の画素数がマイクロミラー数と一致するように画像を変換すると、不使用ミラーが存在しない状態にすることはできるが、この場合、入力映像信号が示す画像とＤＭＤデバイスとでアスペクト比が異なると、画像の形状が変化してしまう。例えば、映画館で映画を上映する場合には、配給されたコンテンツを決められた形状で表示する必要がある。このため、入力映像信号が示す画像とＤＭＤデバイスとでアスペクト比が異なる場合、画像の画素数がマイクロミラー数と一致するように画像を変換することができない。

画像の形状を変化させずに表示する場合、アスペクト比を保ったまま、水平方向または垂直方向において、入力映像信号が示す画像の画素数がＤＭＤデバイスのマイクロミラー数と一致するように、変換される。例えば、図９に示したように、マイクロミラーの数が２０４８×１０８０のＤＭＤデバイスを備えた表示装置に、１９２０×１０３８画素の画像を示す映像信号が入力された場合、垂直方向において、この画像の画素数がＤＭＤデバイスのマイクロミラー数と一致するように変換される。この場合、変換後の入力映像信号が示す画像は、１９９８×１０８０画素となり、水平方向において２０４８−１９９８＝５０画素分の領域に対応する１０８０×５０個のマイクロミラーが不使用ミラーとなる。

また、例えば、図１０に示したように、マイクロミラーの数が１４００×１０５０のＤＭＤデバイスを備えた表示装置に、１７９２×７６８画素の画像を示す映像信号が入力された場合、水平方向において、この画像の画素数がＤＭＤデバイスのマイクロミラー数と一致するように変換される。この場合、変換後の入力映像信号が示す画像は、１４００×６００画素となり、垂直方向において１０５０−６００＝４５０画素分の領域に対応する１４００×４５０個のマイクロミラーが不使用ミラーとなる。

特許文献１には、不使用ミラーが存在する場合であってもＤＭＤデバイスの劣化を抑制するために、マイクロミラーの角度を強制的に変化させるメンテナンス動作を行う技術が記載されている。表示装置が動作している最中にマイクロミラーの角度を強制的に変化させると、映像信号に応じた画像とは異なる画像がユーザに視認されてしまい、ユーザに不快感を与えることがある。このため、特許文献１に記載の技術では、表示装置の電源が切られて、光源が消灯してから数分後にメンテナンス動作を行い、固着不良を抑制している。

米国特許出願公開第２００９／０２３１６７４号明細書

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、表示装置が長時間使用される場合には、マイクロミラーの傾き角度が一定に保持された状態が長時間継続してしまうため、表示素子の劣化を抑制することができない。例えば映画館で映画の上映に用いられる表示装置では、通常、１日の上映が全て終わるまでは、表示装置の電源は切られないため、表示素子の劣化を抑制することはできなかった。

本発明の目的は、表示装置が長時間使用される場合であっても、ユーザへの不快感を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能な表示装置およびその制御方法を提供することである。

本発明による表示装置は、
光源部と、
前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部と、
入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に前記映像信号に応じた画像光を生成させる駆動部と、
前記画像光を投写面に投写する投写部と、
前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部と、
前記画像光の投写を行う際には、前記シャッター部を開放状態とし、前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う制御部と、を有する。

また、本発明による表示装置の制御方法は、
光源部と、前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部とを備え、入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に、前記映像信号に応じた画像を示す画像光を生成させ、当該画像光を投写面に投写する投写型表示装置の制御方法であって、
前記画像光の投写を行う際には、前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部を開放状態とし、
前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う。

本発明によれば、表示装置が長時間使用される場合であっても、ユーザへの不快感を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。

本発明の第１の実施形態にかかる表示装置であるプロジェクタ１００の構成を示すブロック図である。 映像信号処理部１０１における映像信号処理について説明するための図である。 ＤＭＤ表示部１０３の黒画面表示率と、メンテナンス時間との関係を示すグラフである。 プロジェクタ１００のメンテナンスモードおよびメンテナンス時間の決定動作について説明するためのフローチャートである。 プロジェクタ１００のメンテナンス動作の開始判定処理について説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態にかかる表示装置であるプロジェクタ２００の構成を示すブロック図である。 ＤＭＤ表示部１０３の温度とＤＭＤ表示部１０３の使用寿命時間との関係を示すグラフである。 プロジェクタ２００のメンテナンスモードの決定動作を説明するためのフローチャートである。 アスペクト比を保ちつつ映像信号の画素数を変換する第１の例について説明するための図である。 アスペクト比を保ちつつ映像信号の画素数を変換する第２の例について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、同一の機能を有する構成要素については同じ符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の表示装置は、外部映像信号源５００から入力された映像信号に応じた画像を投写するプロジェクタであるとしている。

図１において、表示装置であるプロジェクタ１００は、映像信号処理部１０１と、光源部１０２と、ＤＭＤ表示部１０３と、投写部１０４と、ＤＭＤ駆動部１０５と、シャッター部１０６と、シャッター駆動部１０７と、メンテナンス用映像信号生成部１０８と、操作部１０９と、システム制御部１１０とを有する。

映像信号処理部１０１は、外部映像信号源５００から入力された映像信号である入力映像信号またはメンテナンス用映像信号生成部１０８が生成した映像信号であるメンテナンス用の映像信号を取り込み、その取り込んだ映像信号に対して種々の信号処理を行う。信号処理は、例えば、映像信号の画素数を変換する変換処理や、ＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域のうち、入力映像信号に基づく映像信号にて示される画像を表示する画像表示領域を設定する領域設定処理などである。

本実施形態では、映像信号処理部１０１は、入力映像信号またはメンテナンス用の映像信号を取り込む映像取込部１１１と、映像取込部１１１が取り込んだ映像信号に対して変換処理を行う変換部１１２と、変換部１１２が変換処理を行った映像信号に基づいて設定処理を行う表示領域設定部１１３とを備える。

図２は、映像取込部１１１、変換部１１２および表示領域設定部１１３が行う処理をより詳細に説明するための図である。図２は、例えば水平方向に１ライン分の映像信号処理について示している。

図２の例では、入力された映像信号がＤＥ（Ｄａｔａ Ｅｎａｂｌｅ）信号を含むデジタル信号であるとしている。ＤＥ信号は、映像信号の有効期間と非有効期間とを判別するための信号であり、映像信号の画素数に応じて、有効期間ではハイレベル、非有効期間ではローレベルとなる。

映像取込部１１１は、ＤＥ信号を含むデジタル映像信号を取り込む場合、ＤＥ信号が示す映像信号の有効期間を映像信号の取込範囲とし、この取込範囲内の映像信号を取り込む。

変換部１１２は、映像取込部１１１が取り込んだ映像信号の画素数と、ＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域の画素数とが異なる場合、ＤＭＤ表示部１０３の画素数に合わせて映像信号を変換する。具体的には、変換部１１２は、映像信号のアスペクト比を保ったまま、水平方向または垂直方向において、映像信号の画素数がＤＭＤ表示部１０３の画素数と一致するように、映像信号を変換するものとする。

表示領域設定部１１３は、ＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域のうち、画像表示領域を決定する。本実施形態では、画像表示領域は、変換部１１２にて画素数が変換された映像信号ＤＩに応じた画像を表示する表示領域となる。表示領域設定部１１３は、決定した表示領域に映像信号にて示される画像が表示され、他の領域に黒画像が表示されるように映像信号ＤＩに黒画像を示す黒画像信号ＢＩを挿入する。そして、表示領域設定部１１３は、黒画像信号ＢＩが挿入された映像信号を出力する。この場合、映像信号処理部１０１が出力する映像信号は、図９に示した例と同様に、水平方向の両端部に黒画像信号が挿入された映像信号となる。

図１の説明に戻る。光源部１０２は、光を出射する。光源部１０２は、例えば、ランプおよびカラーホイールで構成されてもよいし、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーなどで構成されてもよい。

ＤＭＤ表示部１０３は、光源部１０２からの光を用いて、映像信号に応じた画像を示す画像光を生成して出射する表示素子部である。

ＤＭＤ表示部１０３は、具体的には、傾き角度が変更可能な複数のマイクロミラーを有し、光源部１０２からの光を各マイクロミラーにて反射する。各マイクロミラーは、ＤＭＤ表示部１０３の各画素に対応しており、マトリクス状に配置されている。

また、ＤＭＤ表示部１０３は、ＤＭＤ駆動部１０５からの駆動電圧に応じて各マイクロミラーの傾き角度を切り替える。ここでは、ＤＭＤ表示部１０３は、駆動電圧がオンの場合、マイクロミラーの傾き角度を、マイクロミラーが反射した光が投写部１０４を介してスクリーンのような投写面（図示せず）に向かって投写される第１の角度とする。また、ＤＭＤ表示部１０３は、駆動電圧がオフの場合、マイクロミラーの傾き角度を、マイクロミラーが反射した光が投写部１０４を介して投写面に向かって投写されない第２の角度とする。ＤＭＤ表示部１０３は、各マイクロミラーの傾き角度を切り替えることで、第１の角度にされたマイクロミラーが反射した光により、映像信号に応じた画像光を生成する。

投写部１０４は、ＤＭＤ表示部１０３が生成した画像光を投写面に向かって投写する。投写部１０４は、例えば入射された光を拡大投写するレンズ群などで構成される。

ＤＭＤ駆動部１０５は、映像取込部１１１が取り込んだ映像信号に応じて、ＤＭＤ表示部１０３の各マイクロミラーの傾き角度を切り替える駆動部である。

具体的には、ＤＭＤ駆動部１０５は、映像信号が示す各画素の画素値に応じて、各画素に対応するマイクロミラーに入力する駆動電圧のオン・オフを切り替えて、各マイクロミラーの傾き角度を、第１の角度および第２の角度の間で切り替える。なお、所定の期間、例えば１つの画像を表示する１フレーム期間における、各マイクロミラーの角度が第１の傾き角度となる時間と第２の傾き角度となる時間との比率に応じて、各マイクロミラーが構成する画素の階調が変化する。

シャッター部１０６は、光源部１０２と投写面との間の光路上に設けられる。例えば、シャッター部１０６は、ＤＭＤ表示部１０３と投写部１０４との間の光路上に設けられる。具体的には、シャッター部１０６は、ＤＭＤ表示部１０３の各マイクロミラーが反射した光が投写部１０４に入射する光路上に設けられる。シャッター部１０６は、開放されている開放状態の時に、光を通過させて投写部１０４に入射させ、閉鎖されている閉鎖状態の時に、光を遮断する。

シャッター駆動部１０７は、シャッター部１０６を駆動して、シャッター部１０６の開放状態と閉鎖状態とを切り替える。具体的には、シャッター駆動部１０７は、システム制御部１１０の指示に従って、シャッター部１０６を駆動する。

メンテナンス用映像信号生成部１０８は、ＤＭＤ表示部１０３をメンテナンスするためのメンテナンス用の映像信号を生成して出力する。メンテナンス用の映像信号は、特定の画像、例えば黒画像または白画像を示す映像信号である。

操作部１０９は、例えばプロジェクタ１００の筐体に設けられたボタンや、リモートコントローラからの信号を受け付ける受信部などである。操作部１０９は、ユーザによってボタンが押下されたり、リモートコントローラから信号を受け付けたりすると、そのボタンの押下や信号に応じた操作コマンドをシステム制御部１１０に出力する。操作部１０９が出力する操作コマンドは、例えば、シャッター部１０６を閉鎖させるシャッター部閉鎖コマンドや、シャッター部１０６を開放するシャッター部開放コマンドなどである。

システム制御部１１０は、プロジェクタ１００の動作を制御する。

例えば、システム制御部１１０は、映像信号処理部１０１が取り込む映像信号を指示する。具体的には、システム制御部１１０は、映像信号処理部１０１の映像取込部１１１が、外部映像信号源５００からの入力映像信号またはメンテナンス用映像信号生成部１０８からのメンテナンス用の映像信号を取り込むように指示する。また、システム制御部１１０は、映像取込部１１１が、図示しない記録媒体に記録された映像信号を入力映像信号として取り込むように指示してもよい。

システム制御部１１０は、画像光の投写を行う際には、シャッター部１０６を開放状態とする。具体的には、システム制御部１１０は、操作部１０９がシャッター部開放コマンドを出力すると、映像取込部１１１に入力映像信号を取り込むように指示するとともに、シャッター駆動部１０７にシャッター部１０６を開放状態とするように指示する。

また、システム制御部１１０は、操作部１０９がシャッター部閉鎖コマンドを出力すると、このシャッター部閉鎖コマンドを受け付けて、シャッター部１０６を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う。具体的には、システム制御部１１０は、メンテナンス動作として、映像取込部１１１に、特定の画像を示すメンテナンス用の映像信号を取り込ませることによって、メンテナンス用の映像信号に基づいて、ＤＭＤ駆動部１０５に各マイクロミラーを駆動させる。

シャッター部閉鎖コマンドは、ユーザが操作部１０９を操作して、シャッター部１０６の閉鎖を指示すると、操作部１０９から出力される。例えば、プロジェクタ１００が映画の上映に用いられている場合、プロジェクタ１００を操作するユーザは、１本の映画の上映が終わった後、次の映画の上映が始まる前に、シャッター部１０６の閉鎖を指示する操作を行った後、表示に用いる映像信号を切り替える。

なお、ユーザの操作に応じて操作部１０９が出力するシャッター部閉鎖コマンドは、シャッター部１０６を閉鎖する旨の閉鎖指示の一例である。例えば、閉鎖指示は、シャッター部閉鎖コマンドに限らない。例えば、閉鎖指示は、プロジェクタ１００の動作を規定するプログラムに従って生成されてもよい。例えば、このプログラムが、システム制御部１１０が映像取込部１１１に取り込ませる映像信号を切り替えるときに、シャッター部１０６を閉鎖させる動作を規定している場合、システム制御部１１０が、このプログラムに従って閉鎖指示を生成する。

さらに、システム制御部１１０は、画像光の投写を行っている間、複数のマイクロミラーのうち、画像光の生成に使用されない不使用ミラーの有無を確認し、不使用ミラーの有無に基づいて、メンテナンス動作を行うか否かを判断してもよい。例えば、システム制御部１１０は、不使用ミラーが存在する場合に、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、メンテナンス動作を行い、不使用ミラーが存在しない場合には、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けてもメンテナンス動作を行わない。

また、システム制御部１１０は、画像光の投写を行っている間、不使用ミラーが存在する時間である不使用時間を計測し、不使用時間に基づいて、メンテナンス動作を行うか否かを決定することもできる。例えば、システム制御部１１０は、画像光の投写を開始してからの経過時間である投写時間をさらに計測し、投写時間に対する不使用時間の割合が閾値以上の場合に、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、メンテナンス動作を行う。システム制御部１１０は、投写時間に対する不使用時間の割合が閾値未満の場合、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、シャッター部１０６を閉鎖状態として、メンテナンス動作を行わない。

システム制御部１１０は、例えば、ＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域の画素数と、画像表示領域の画素数とが異なるか否かの判断結果に基づいて、不使用ミラーが存在するか否かを判断する。具体的には、システム制御部１１０は、ＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域の画素数と、画像表示領域の画素数とが異なる場合、不使用ミラーが存在すると判断し、ＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域の画素数と、画像表示領域の画素数とが一致する場合、不使用ミラーが存在しないと判断する。なお、不使用ミラーは、黒画像の画素に対応するマイクロミラーであるため、メンテナンス用の映像信号は、黒画像の画素に対応するマイクロミラーの傾き角度を切り替えさせる白画像を示すものとする。

さらに、システム制御部１１０は、不使用時間に基づいて、メンテナンス動作を行う時間であるメンテナンス時間を変化させてもよい。具体的には、システム制御部１１０は、投写時間に対する不使用時間の割合が高いほど、メンテナンス時間を長くする。

図３は、投写時間に対する不使用時間の割合である黒画面表示率とメンテナンス時間との関係の一例を示すグラフである。図３の例では、システム制御部１１０は、黒画面表示率に比例してメンテナンス時間を長くしている。

次にプロジェクタ１００の動作について、図４および図５を用いて説明する。

図４は、プロジェクタ１００のメンテナンスモードの設定動作とメンテナンス時間を決定する決定動作について説明するためのフローチャートである。

先ず、プロジェクタ１００の電源が投入されると、システム制御部１１０は、画像光の投写を開始してからの経過時間である投写時間ｔ（ａ）の計測を開始する（ステップＳ１００）。

続いて、システム制御部１１０は、映像信号処理部１０１の変換部１１２が出力した映像信号の画素数とＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域の画素数とを比較して、ＤＭＤ表示部１０３のマイクロミラーのうち、不使用ミラーが存在するか否かを判断する（ステップＳ１０１）。

不使用ミラーが存在する場合、システム制御部１１０は、不使用ミラーが存在する不使用時間ｔ（ｂ）を計測する（ステップＳ１０２）。

そして、システム制御部１１０は、黒画面表示率ｔ（ｂ）／ｔ（ａ）を求め、その黒画像表示率が閾値ｃを超えたか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

黒画面表示率が閾値ｃを超えていない場合、システム制御部１１０は、ステップＳ１００の処理に戻る。黒画面表示率が閾値ｃを超えた場合、システム制御部１１０は、メンテナンスモードをオンにする（ステップＳ１０４）。

そして、システム制御部１１０は、黒画面表示率に基づいて、メンテナンス時間ｔ（ｆ）を計算する（ステップＳ１０５）。ここでは、メンテナンス時間ｔ（ｆ）は、比例係数をｎとすると、黒画像表示率ｔ（ｂ）／ｔ（ａ）を用いて、以下の数式（１）で示される。

ステップＳ１０１で不使用ミラーが存在しないと判断された場合、システム制御部１１０は、メンテナンスモードをオフにする（ステップＳ１０７）。

メンテナンス時間ｔ（ｆ）を計算した後、または、メンテナンスモードをオフにした後、システム制御部１１０は、プロジェクタ１００の電源がオフになったか否かを判断する（ステップＳ１０６）。

プロジェクタ１００の電源がオフとなった場合、システム制御部１１０は、図４の動作を終了する。

なお、プロジェクタ１００の電源がオフとなった後も、投写時間ｔ（ａ）および不使用時間（ｂ）の値は保持される。プロジェクタ１００の電源が再度投入されると、ステップＳ１００およびステップＳ１０２の処理に基づいて記憶された時間を始点として計測が開始される。なお、記憶されたそれぞれの時間と計測されたそれぞれの時間を加算して、投写時間ｔ（ａ）および不使用時間ｔ（ｂ）としても良い。

プロジェクタ１００の電源がオフとなっていない場合、システム制御部１１０は、ステップＳ１０１の処理に戻る。

なお、図４では、プロジェクタ１００の電源が投入されると、ステップＳ１００の処理が開始されることとしたが、入力される映像信号が切り替わったことを検知すると、ステップＳ１００の処理を開始してもよい。

また、システム制御部１１０は、以上の図４を用いて説明した処理と並行して、メンテナンス動作を開始するか否かを判定する開始判定処理を行っている。

図５は、開始判定処理について説明するためのフローチャートである。

システム制御部１１０は、プロジェクタ１００の電源がオンとなっている間、操作部１０９からシャッター部閉鎖コマンドを受信したか否かを判断する（ステップＳ２００）。

シャッター部閉鎖コマンドを受信した場合、システム制御部１１０は、メンテナンスモードがオンとなっているか否かを判断する（ステップＳ２０１）。

メンテナンスモードがオンになっている場合、システム制御部１１０は、シャッター部１０６を閉鎖状態としてメンテナンス動作を開始する（ステップＳ２０２）。具体的には、システム制御部１１０は、シャッター駆動部１０７にシャッター部１０６の閉鎖を指示し、かつ、映像信号処理部１０１にメンテナンス用の映像信号を取り込むように指示することで、メンテナンス用の映像信号をＤＭＤ駆動部１０５に入力させて、メンテナンス動作を開始する。

その後、システム制御部１１０は、メンテナンス動作を開始してからの経過時間を計測し、図４のステップＳ１０５で算出したメンテナンス時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。メンテナンス時間が経過していない場合、システム制御部１１０はステップＳ２０３の処理に戻る。

また、ステップＳ２０１でメンテナンスモードがオフの場合、システム制御部１１０は、シャッター駆動部１０７にシャッター部１０６の閉鎖を指示して、シャッター部１０６を閉鎖状態とする（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０３でメンテナンス時間が経過した場合、および、ステップＳ２０４でシャッター部１０６を閉鎖状態とした場合、システム制御部１１０は、シャッター部開放コマンドを受信したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。

シャッター部開放コマンドを受信した場合、システム制御部１１０は、シャッター部１０６を開放状態にして（ステップＳ２０６）、処理を終了する。なお、シャッター部開放コマンドを受信していない場合、システム制御部１１０は、ステップＳ２０５の処理に戻る。

なお、システム制御部１１０は、図４の処理を省略することもできる。この場合、メンテナンスモードのオン・オフは、ユーザがメンテナンス動作を自動的に行う機能を用いるか否かを入力することにより、予め設定されているものとすることができる。また、システム制御部１１０は、メンテナンス時間として、ユーザの入力に応じて予め設定された値や、プロジェクタ１００の出荷段階で予め設定された値を用いることができる。このように、図４の処理が省略された場合、システム制御部１１０は、ユーザがメンテナンス動作を自動で行う機能を用いることを選択しているとき、シャッター部１０６が閉鎖状態にされる度に、メンテナンス動作を行うことになる。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、プロジェクタ１００のシステム制御部１１０は、映像信号に応じた画像光の投写を行う際には、シャッター部１０６を開放状態とする。そして、システム制御部１１０は、シャッター部１０６を閉鎖する旨の閉鎖指示であるシャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、シャッター部１０６を閉鎖状態とするとともに、各マイクロミラーのメンテナンス動作を行う。これにより、シャッター部１０６が閉鎖状態となって、画像光が投写されない状態となった後、各マイクロミラーのメンテナンス動作が行われる。このため、プロジェクタ１００の使用途中であっても、各マイクロミラーにより反射された光が投写されない状態で、メンテナンス動作を行うことが可能になる。したがって、表示装置が長時間使用される場合であっても、ユーザへの不快感を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。

また、プロジェクタ１００では、システム制御部１１０は、画像光の投写を行っている間、複数のマイクロミラーのうち、画像光の生成に使用されない不使用ミラーの有無を確認し、不使用ミラーが存在する場合に、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、メンテナンス動作を行う。これにより、メンテナンス動作を行うタイミングが、不使用ミラーが存在する場合に制限されるため、不使用ミラーが存在せず、傾き角度が一定に保持されたマイクロミラーが存在する確率が低い場合には、メンテナンス動作が行われない。したがって、メンテナンス動作中であって、画像光の投写が行われない時間が短縮され、より確実に、ユーザへの不快感を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。

また、プロジェクタ１００では、システム制御部１１０は、画像光の投写を行っている間、不使用ミラーが存在する不使用時間を計測し、不使用時間に基づいて、メンテナンス動作を行うか否かを決定する。不使用時間が長いほど、マイクロミラーの傾き角度に癖が付いて動きにくくなる可能性が高まる。したがって、不使用時間に応じてメンテナンス動作を行うことにより、必要に応じて、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。

また、プロジェクタ１００では、システム制御部１１０は、画像光の投写を開始してからの経過時間である投写時間と、不使用時間とを計測する。そしてシステム制御部１１０は、投写時間に対する不使用時間の割合が閾値以上の場合に、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、メンテナンス動作を行う。投写時間に対する不使用時間の割合が高いほど、マイクロミラーの傾き角度に癖が付いて動きにくくなる可能性が高まる。したがって、投写時間に対する不使用時間の割合に応じてメンテナンス動作を行うことにより、必要に応じて、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。

また、プロジェクタ１００では、システム制御部１１０は、投写時間に対する不使用時間の割合が高いほど、メンテナンス動作を行うメンテナンス時間を長くする。投写時間に対する不使用時間の割合が高いほど、マイクロミラーの傾き角度に癖が付いて動きにくくなる可能性が高まり、この癖を取り除くまでに時間がかかる。したがって、マイクロミラーの傾き角度に付いた癖の度合いに応じた時間だけ、メンテナンス動作を行うことが可能になるため、より確実に、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。

また、プロジェクタ１００では、システム制御部１１０は、メンテナンス動作として、特定の画像を示すメンテナンス用の映像信号に基づいて、ＤＭＤ駆動部１０５に各マイクロミラーを駆動させる。これにより、ＤＭＤ駆動部１０５にメンテナンス用の映像信号を入力するだけでよいため、プロジェクタ１００の処理負荷を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。

また、プロジェクタ１００では、メンテナンス用の映像信号として、黒画像または白画像を示す映像信号が用いられる。これにより、マイクロミラーごとに傾き角度を決定する場合と比較して、プロジェクタ１００の処理負荷を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態にかかる表示装置であるプロジェクタ２００の構成を示すブロック図である。

図６に示すプロジェクタ２００は、図１に示した第１の実施形態にかかるプロジェクタ１００と比較して、システム制御部１１０の代わりにシステム制御部２１０を有する点と、温度センサ部２０１をさらに有する点で異なる。

温度センサ部２０１は、ＤＭＤ表示部１０３の温度を測定する測定部であり、測定した温度を示す温度信号をシステム制御部２１０に出力する。なお、温度センサ部２０１は、ＤＭＤ表示部１０３自体の温度を計測してもよいが、ＤＭＤ表示部１０３を冷却するヒートシンク（図示せず）の温度のように、ＤＭＤ表示部１０３自体の温度に応じて変化する温度をＤＭＤ表示部１０３の温度として計測すればよい。

システム制御部２１０は、図１に示したシステム制御部１１０と同様な機能を有するが、温度センサ部２０１からの温度信号が示す温度に基づいて、メンテナンス動作を実行するか否かを決定する点で異なる。具体的には、システム制御部２１０は、温度センサ部２０１からの温度信号が示す温度が所定の温度以上の場合に、シャッター部１０６が閉鎖状態にされると、メンテナンス動作を実行する。また、システム制御部２１０は、温度信号が示す温度が所定の温度未満の場合に、シャッター部１０６が閉鎖状態にされても、メンテナンス動作を実行しない。

図７は、ＤＭＤ表示部１０３の温度とＤＭＤ表示部１０３の使用寿命時間との関係を示すグラフである。図７に示されたように、ＤＭＤ表示部１０３の温度が高くなるほど、ＤＭＤ表示部１０３の使用寿命時間は短くなる。このため、システム制御部２１０は、ＤＭＤ表示部１０３の温度が所定の閾値以上であり、ＤＭＤ表示部１０３の使用寿命時間を短縮する可能性が高い場合にメンテナンス動作を行う。

図８は、本発明の第２の実施形態にかかるプロジェクタ２００のメンテナンスモード決定動作を説明するためのフローチャートである。

先ず、プロジェクタ１００の電源が投入されると、システム制御部２１０は、投写時間ｔ（ａ）の計測を開始する（ステップＳ３００）。

続いて、システム制御部２１０は、映像信号処理部１０１の変換部１１２が出力した映像信号の画素数とＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域の画素数とを比較して、ＤＭＤ表示部１０３のマイクロミラーのうち、不使用ミラーが存在するか否かを判断する（ステップＳ３０１)。

不使用ミラーが存在する場合、システム制御部２１０は、温度センサ部２０１からの温度信号が示すＤＭＤ表示部１０３の温度が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。

そして、ＤＭＤ表示部の温度が閾値以上である場合、システム制御部２１０は、メンテナンスモードをオンにする（ステップＳ３０３）。

ステップＳ３０１において、不使用ミラーが存在しないと判断された場合、および、ステップＳ３０２において、ＤＭＤ表示部１０３の温度が閾値以上でないと判断された場合、システム制御部２１０は、メンテナンスモードをオフにする（ステップＳ３０４）。

メンテナンスモードをオンまたはオフにした後、システム制御部２１０は、プロジェクタ２００の電源がオフになったか否かを判断する（ステップＳ３０５）。

プロジェクタ２００の電源がオフとなった場合、システム制御部２１０は、図８の動作を終了する。

プロジェクタ２００の電源がオフとなっていない場合、システム制御部２１０は、ステップＳ３０１の処理に戻る。

なお、図８では、プロジェクタ２００の電源が投入されると、ステップＳ３００の処理が開始されることとしたが、入力される映像信号が切り替わったことを検知すると、ステップＳ３００の処理を開始してもよい。

また、プロジェクタ２００は、図８に示された処理と並行して、第１の実施形態にかかるプロジェクタ１００と同様に、メンテナンス動作を開始するか否かを判定する開始判定処理を行う。これにより、システム制御部２１０は、ＤＭＤ表示部１０３の温度に基づいてメンテナンスモードをオンまたはオフにし、メンテナンスモードがオンのときにシャッター部閉鎖コマンドを受信すると、メンテナンス動作を実行することになる。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態にかかるプロジェクタ２００は、ＤＭＤ表示部１０３の温度を計測する温度センサ部２０１と、ＤＭＤ表示部１０３の温度が所定の温度以上の場合に、シャッター部１０６が閉鎖状態にされると、メンテナンス動作を行うシステム制御部２１０とを有する。これにより、ＤＭＤ表示部１０３の温度が高く、マイクロミラーの固着不良が生じやすい場合には、メンテナンス動作を行い、ＤＭＤ表示部１０３の温度が低く、マイクロミラーの固着不良が生じ難い場合、メンテナンス動作を行わないようにすることが可能になる。このため、必要に応じて、表示素子の劣化を抑制することが可能になり、画像光の投写が行われない時間を短縮することが可能になる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

例えば、上記実施形態では、ＤＭＤ表示部１０３の構成について詳述しなかったが、ＤＭＤ表示部１０３は、ＤＭＤ素子を１以上含む。例えば、プロジェクタ１００およびプロジェクタ２００は、ＤＭＤ素子を１つ含む単板式のＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタであってもよいし、ＤＭＤ素子を３つ含む３板式のＤＬＰプロジェクタであってもよい。

また、上記第２の実施形態では、システム制御部２１０は、メンテナンス時間を一定としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、システム制御部２１０は、温度センサ部２０１からの温度信号が示す温度に基づいて、メンテナンス時間を決定することもできる。また、例えば、システム制御部２１０は、第１の実施形態と同様に、黒画面表示率に基づいて、メンテナンス時間を決定することもできる。

また、上記実施形態では、変換部１１２は、映像取込部１１１が取り込んだ映像信号の画素数と、ＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域の画素数とが異なる場合、映像信号のアスペクト比を保ったまま、水平方向または垂直方向において、映像信号の画素数がＤＭＤ表示部１０３の画素数と一致するように、映像信号を変換するものとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、変換部１１２は、映像取込部１１１が取り込んだ映像信号の画素数が、ＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域の画素数よりも小さい場合、取り込んだ映像信号の画素数をそのまま用いて映像信号を生成しても良い。この場合、表示領域設定部１１３は、ＤＭＤ表示部１０３の有効画素領域のうち、変換部１１２が生成した映像信号に応じた画像を表示する表示領域を決定して、他の領域、例えば水平方向および垂直方向の両端部の領域に黒画像が表示されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、表示領域決定部１１３は、画像表示領域に入力映像信号に基づいた画像が表示され、他の領域に黒画像が表示されるように映像信号ＤＩに黒画像を示す黒画像信号ＢＩを挿入した映像信号を出力するが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、映像信号ＤＩに挿入する信号は、白画像を示す白画像信号としてもよい。この場合、メンテナンス用の映像信号は、白画像の画素に対応するマイクロミラーの傾き角度を切り替えさせる黒画像を示すものとする。なお、この場合、不使用ミラーは、白画像の画素に対応するマイクロミラーである。

また、上記実施形態では、不使用ミラーが存在する表示領域に黒画像が表示されるようにしたが、不使用ミラーが存在する表示領域以外はグレー画像が表示されるようにすることが望ましい。

また、上記実施形態では、映像信号処理部１０１が、外部映像信号源５００からデジタル映像信号を取り込む例について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、映像信号処理部１０１は、アナログ映像信号を取り込むこともできる。この場合、映像取込部１１１は、アナログ映像信号の輝度レベルに基づいて、映像信号を取り込むことができる。具体的には、映像取込部１１１は、アナログ映像信号の輝度レベルが所定の閾値以上の場合に、入力された映像信号を出力するコンパレータと、コンパレータが出力した映像信号をデジタル変換するＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換機とを用いて構成されてよい。

また、上記実施形態では、システム制御部１１０は、シャッター部１０６を閉鎖状態としてメンテナンス動作を開始するが、シャッター部１０６を閉鎖状態とするとともに、光源部の輝度を下げてもよいし、光源部を消灯してもよい。光源部の輝度が明るい場合、メンテナンス用の映像信号がシャッター部１０６に照射されるため、例えばシャッター部１０６の温度が上昇する場合があるが、上記処理を行うことにより、温度の上昇を抑制することができる。なお、光源部を消灯した場合、再点灯までに時間がかかることがあるので注意が必要である。

１００，２００ プロジェクタ（投写型表示装置）
１０１ 映像信号処理部
１０２ 光源部
１０３ ＤＭＤ表示部（表示素子部）
１０４ 投写部
１０５ ＤＭＤ駆動部（駆動部）
１０６ シャッター部
１０７ シャッター駆動部
１０８ メンテナンス用映像信号生成部
１０９ 操作部
１１０，２１０ システム制御部（制御部）
１１１ 映像取込部
１１２ 変換部
１１３ 表示領域設定部
２０１ 温度センサ部（測定部）

Claims (9)

1. 光源部と、
   前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部と、
   入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に前記映像信号に応じた画像光を生成させる駆動部と、
   前記画像光を投写面に投写する投写部と、
   前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部と、
   前記画像光の投写を行う際には、前記シャッター部を開放状態とし、前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う制御部と、を備える投写型表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型表示装置であって、
   前記制御部は、前記画像光の投写を行っている間、前記複数のミラーのうち、前記画像光の生成に使用されない不使用ミラーの有無を確認し、前記不使用ミラーが存在する場合に、前記閉鎖指示を受け付けると、前記メンテナンス動作を行う、投写型表示装置。
3. 請求項２に記載の投写型表示装置であって、
   前記制御部は、前記画像光の投写を行っている間、前記不使用ミラーが存在する不使用時間を計測し、当該不使用時間に基づいて、前記メンテナンス動作を行うか否かを決定する、投写型表示装置。
4. 請求項３に記載の投写型表示装置であって、
   前記制御部は、前記画像光の投写を開始してからの経過時間である投写時間と、前記不使用時間とを計測し、前記投写時間に対する前記不使用時間の割合が閾値以上の場合に、前記閉鎖指示を受け付けると、前記メンテナンス動作を行う、投写型表示装置。
5. 請求項４に記載の投写型表示装置であって、
   前記制御部は、前記投写時間に対する前記不使用時間の割合が高いほど、前記メンテナンス動作を行うメンテナンス時間を長くする、投写型表示装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の投写型表示装置であって、
   前記制御部は、前記メンテナンス動作として、特定の画像を示すメンテナンス用の映像信号に基づいて、前記駆動部に各ミラーを駆動させる、投写型表示装置。
7. 請求項６に記載の投写型表示装置であって、
   前記メンテナンス用の映像信号は、前記特定の画像として、白画像または黒画像を示す映像信号である、投写型表示装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の表示装置であって、
   前記表示素子部の温度を測定する測定部をさらに有し、
   前記制御部は、前記温度が所定の温度以上の場合に、前記閉鎖指示を受け付けると、前記メンテナンス動作を行う、投写型表示装置。
9. 光源部と、前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部とを備え、入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に、前記映像信号に応じた画像を示す画像光を生成させ、当該画像光を投写面に投写する投写型表示装置の制御方法であって、
   前記画像光の投写を行う際には、前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部を開放状態とし、
   前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う、投写型表示装置の制御方法。

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