JP2022081980A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源を正確に制御することを可能にした投射型表示装置を提供する。
【解決手段】光源部１０７と、光源部１０７に供給する電力値を決定する電力決定部１０５と、電力値を制御する電力制御部１０６と、光源部１０７の点灯累積時間を記憶する記憶部１０８Ａと光源部１０７の劣化状態を予測した劣化パラメータ１０８Ｂとを有する閾値算出部１０８と、を備える投射型表示装置１００において、閾値算出部１０８は、点灯累積時間と劣化パラメータ１０８Ｂとに基づいて、光源部１０７が発光を始める電圧又は電流の閾値を算出し、電力制御部１０６は、電力値と閾値とに応じて、電力決定部１０５の電力値を変更することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、投射型表示装置に関する。

半導体レーザ光源（以下、ＬＤ光源）を用いた投射型表示装置において、ＬＤ光源の劣化に伴い、ＬＤ光源がレーザ発振可能な最小電流、つまり閾値電流が大きくなる特性がある。そのため、光源の光量変更に伴い、光源に供給する電流を下げる制御を行う場合、光源に供給する電流が光源の閾値電流を下回ると、光源がレーザ発振しない問題がある。

例えば、特許文献１には、ユーザーが投射画像を最も暗いと視認できる明るさを光源の下限閾値と定義して、駆動電流を補正する画像投射装置が開示されている。

特開２０１９－１２８５９０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された画像投射装置では、下限閾値以下でも光源は点灯するが、スクリーン等に届く明るさには達しておらず、正しい下限閾値が設定されているとは言い難い。

本発明は、光源を正確に制御することを可能にした投射型表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、光源と、前記光源に供給する電力値を決定する電力決定部と、前記電力値を制御する電力制御部と、前記光源の点灯累積時間を記憶する記憶部と前記光源の劣化状態を予測した劣化パラメータとを有する閾値算出部と、を備える投射型表示装置において、前記閾値算出部は、前記点灯累積時間と前記劣化パラメータとに基づいて、前記光源が発光を始める電圧又は電流の閾値を算出し、前記電力制御部は、前記電力値と前記閾値とに応じて、前記電力決定部の前記電力値を変更することを特徴とする。

本発明によれば、光源を正確に制御することを可能にした投射型表示装置を提供することができる。

実施例１における投射型表示装置１００の構成図である。 実施例１における光量制御処理のフローチャートである。 実施例２における投射型表示装置２００の構成図である。 実施例２における光量制御処理のフローチャートである。 実施例３における投射型表示装置３００の構成図である。 実施例３における光量制御処理のフローチャートである。 実施例１乃至実施例３における光源劣化前の光量制御特性である。 実施例１乃至実施例３における光源劣化後の光量制御特性である。 実施例４における投射型表示装置４００の構成図である。 実施例４における光量制御処理のフローチャートである。 実施例５における投射型表示装置５００の構成図である。 実施例５における光量制御処理のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、本発明は、以下の各実施例に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形および変更が可能である。

（実施例１）
以下、図１および図２を参照して、本発明の実施例１について説明する。図１は、本実施例における投射型表示装置１００の構成図である。図１において、操作部１０１は、投射型表示装置１００の設定変更や光源の点灯、消灯操作等を行うためのユーザーインターフェースである。具体的には、操作部１０１は投射型表示装置１００の上面、側面等に設けられているボタン群、タッチパネル等のユーザーが操作可能なインターフェースである。

制御部１０２は、操作部１０１から送信されるデータに基づいてデータ処理を行い、制御対象に指令を出す。蛍光体駆動部１０３は、後述の蛍光体部１０４が備えるモータを駆動させるモータドライバ等で構成されると共に、蛍光体部１０４が備えるモータの回転速度の制御等を行う。

蛍光体部１０４は、黄色蛍光体粒子をバインダーに混ぜた蛍光体層１０４Ａを金属製基板に塗布した蛍光体ホイールと蛍光体ホイールを回転させるモータで構成される。蛍光体層１０４Ａは、後述の光源部１０７（光源）が備える青色の半導体レーザ光源（以下、ＬＤ光源１０７Ａ）からの光束の一部の波長を変換して蛍光（変換光）として射出すると共に、残りを非変換光として射出する。これにより、蛍光体部１０４は、青色光である非変換光と黄色光である変換光を合成して白色光を射出することが可能となる。

電力決定部１０５は、光源部１０７が備えるＬＤ光源１０７Ａに供給する電力値（電圧値又は電流値）を決定する。そして、電力決定部１０５は、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力値の情報を後述の電力制御部１０６に送信する。

電力制御部１０６は、電力決定部１０５が決定した電力値の情報と後述の閾値に基づいて、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力値を制御すると共に、定電流源の回路構成を有し、ＬＤ光源１０７Ａを定電流源により駆動発光させる。そのため、電力制御部１０６は、電力決定部１０５が決定した電力値を基に、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電流値を算出し、算出した電流値をＬＤ光源１０７Ａに供給する。すなわち、電力制御部１０６により、ＬＤ光源１０７Ａの点灯、消灯の制御および光量制御を行うことができる。

光源部１０７は、光源を含む光源ユニットと光源光学系で構成される。本実施例では光源として青色のＬＤ光源１０７Ａが用いられている。更に、光源光学系は、ＬＤ光源１０７Ａから射出される光束を蛍光体部１０４に導くように構成されている。そして、蛍光体部１０４から射出される蛍光光と非変換光は、後述の照明光学部１１４へ導かれる。

閾値算出部１０８は、記憶部１０８Ａと劣化パラメータ１０８Ｂを備える。記憶部１０８Ａは、電力制御部１０６によりＬＤ光源１０７Ａに供給された電流値毎に、電流値とＬＤ光源１０７Ａの点灯時間（点灯累積時間）を記憶する。劣化パラメータ１０８Ｂは、ＬＤ光源１０７Ａに供給された電力値と、その時の点灯時間を基に、ＬＤ光源１０７Ａの閾値の推移（劣化状態）を予測した情報を保持し、更に、ＬＤ光源１０７Ａの個体ばらつきを考慮した情報も保持する。そして、閾値算出部１０８は、記憶部１０８Ａに保存された情報と劣化パラメータ１０８Ｂの情報を基に、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める電圧又は電流の閾値を算出する。これにより、ＬＤ光源１０７Ａの使用状態である光源の温度や光源の点灯時間、光源の個体ばらつき等を考慮して、ＬＤ光源１０７Ａの閾値を算出することが可能である。

画像取得部１１０は、外部の映像機器等からの入力信号（投射画像に関する情報）を取得する。投射画像とは外部の映像機器からの入力信号に基づく画像であり、ユーザーがスクリーンに表示したい画像ともいえる。なお、映像機器としてはパーソナルコンピュータやＤＶＤプレイヤー、スマートフォン等がある。

画像処理部１１１は、画像取得部１１０の取得結果を基に、入力画像（投射画像）のフォーマット、解像度等を設定し、入力画像を表示するために必要なデータである画像データを後述の変調素子駆動部１１２に送信する。すなわち、画像データとは投射画像に関する情報であり、画像処理部１１１は投射画像に関する情報を処理する。

変調素子駆動部１１２は、画像処理部１１１から送信されるデータを基に、後述の光変調素子１１３を駆動するための駆動電圧等を設定する。

光変調素子１１３は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光にそれぞれ対応した赤色の光変調素子１１３Ｒ、緑色の光変調素子１１３Ｇと青色の光変調素子１１３Ｂの３枚で構成され、各光変調素子は反射型液晶表示パネルである。なお、光変調素子１１３は反射型液晶表示パネルではなく、透過型液晶表示パネルであってもよい。

照明光学部１１４は、蛍光体部１０４からの合成光（白色光）を、後述の色分離合成部１１５を介して光変調素子１１３における被照明領域に導くように構成されている。

色分離合成部１１５は、照明光学部１１４からの光束をＲ光、Ｇ光、Ｂ光の３原色に分けて光変調素子１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂに導く。更に、色分離合成部１１５は、光変調素子１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂからの光束を合成して後述の投射光学部１１６へ導く。

投射光学部１１６は、色分離合成部１１５で合成された光束をスクリーン等の被投射面に投影する。

次に、図２を参照して、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力を変更する処理について説明する。図２は、投射型表示装置１００が有するＬＤ光源１０７Ａの閾値に応じて、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力を変更する光量制御処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１００において、画像取得部１１０は、外部の映像機器から画像データである入力信号を取得する。

次に、ステップＳ１０１において、画像処理部１１１は、入力された画像データの入力フォーマット等を基に画像処理を行って画像データを生成し、生成された画像データを変調素子駆動部１１２に送信する。そして、変調素子駆動部１１２は、画像処理部１１１から送信される画像データを基に、光変調素子１１３を駆動するための駆動電圧等を設定する。光変調素子１１３は、変調素子駆動部１１２から送信される信号に応じて、蛍光体部１０４から射出される光を変調して画像光を形成する。そして、色分離合成部１１５は、光変調素子１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂから射出される画像光を合成して投射光学部１１６へ導き、合成された画像光が投射光学部１１６を介してスクリーン等の被投射面に投射される。

次に、ステップＳ１０２において、制御部１０２は、ＬＤ光源１０７Ａの光量を変更するか否かを判定する。ここで、ＬＤ光源１０７Ａの光量を変更する必要があると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０３へ移行する。一方、ＬＤ光源１０７Ａの光量を変更する必要がないと判定された場合（ＮＯ）、所定の時間経過後に再びステップＳ１０１へ移行する。

ステップＳ１０３において、電力決定部１０５は、制御部１０２から送信される光量制御情報を基に、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力値を決定する。

次に、ステップＳ１０４において、閾値算出部１０８は、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める電力閾値を算出する。具体的には、閾値算出部１０８は、記憶部１０８Ａに保存された情報と劣化パラメータ１０８Ｂの情報を基に、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める電力閾値を算出する。これにより、ＬＤ光源１０７Ａの使用条件（光源に供給する電力、光源の温度、光源の点灯時間など）や個体ばらつきを考慮した閾値を算出することが可能である。

次に、ステップＳ１０５において、電力制御部１０６は、電力決定部１０５により決定された電力値が、閾値算出部１０８により算出された電力閾値の値以下であるか否かを判定する。ここで、電力値が電力閾値の値以下であると判定された場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１０６に移行する。一方、電力値が電力閾値の値以下でないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０６において、電力制御部１０６は、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力値が閾値以上になるように電力値を決定する。そして、電力制御部１０６は、決定した電力値を電力決定部１０５の値として変更する。

次に、ステップＳ１０７において、電力制御部１０６は、電力決定部１０５の変更後の電力値を基に、ＬＤ光源１０７Ａに所定の電力を供給して、ＬＤ光源１０７Ａの光量を変更する。これにより、ＬＤ光源１０７Ａの発光の閾値を下回らないように、ＬＤ光源１０７Ａの光量を変更することが可能である。

以上の処理を経て、光源に供給する電力を変更する処理を終了する。この後は、図２中の破線矢印で示すように、所定時間ごとにステップＳ１０１からの処理を繰り返す。

本実施例によれば、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力値が電力閾値の値以下であるか否かを判定し、電力閾値以下である場合は電力制御部１０６が電力決定部１０５の電力値を変更する。そして、電力決定部１０５の変更後の電力値を基に、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力値が閾値以上であるようにＬＤ光源１０７Ａの光量を変更（制御）する。この制御により、ＬＤ光源１０７Ａが所定の光量で発光することが可能となり、ＬＤ光源１０７Ａから射出される光量を細かく制御することが可能である。

本実施例によれば、光源の閾値を算出するために、光源に供給する電力を変更する必要がない。よって、ユーザーに投射画像の明るさの変化を気付かれることはない。又、光源の閾値を算出している間、ユーザーを待たせることもなくなる。

本実施例によれば、ＬＤ光源１０７Ａを使用した投射型表示装置１００において、光源の温度や点灯時間、個体ばらつきを考慮に入れた光源の閾値を基に、光量調整が可能である。又、光源が発光を始める電流値の閾値が変化した場合でも、光源に供給する電力を正確に制御することを可能にした投射型表示装置１００を提供することができる。

（実施例２）
以下、図３および図４を参照して、本発明の実施例２について説明する。図３は、本実施例における投射型表示装置２００の構成図である。図３において、本実施例の構成要素のうち、実施例１（図１）の構成要素と共通するものには実施例１と同符号を付し、その説明は省略する。

実施例２においては、投射型表示装置２００が有するＬＤ光源１０７Ａの劣化状態に関わらず、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出することが可能な構成となっている。

投射型表示装置２００は、光源温度検出部２２０を備えており、光源温度検出部２２０は、ＬＤ光源１０７Ａの温度を測定する温度センサで構成される。温度センサとしては、例えば温度検出ＩＣやサーミスタなどがあり、ＬＤ光源１０７Ａの温度を直接又は間接的に測定することが可能である。ＬＤ光源１０７Ａを用いた投射型表示装置２００においては、ＬＤ光源１０７Ａの温度に応じてＬＤ光源１０７Ａの発光効率が大きく変化してしまうため、ＬＤ光源１０７Ａの温度を一定に保つような制御を行うことが一般的である。よって、ＬＤ光源１０７Ａの温度を測定する手段として光源温度検出部２２０は必要な構成であり、本発明特有の構成ではない。

閾値算出部２０８は、記憶部２０８Ａと劣化パラメータ２０８Ｂを備える。記憶部２０８Ａは、電力制御部１０６によりＬＤ光源１０７Ａに供給された電流値毎に、電流値とＬＤ光源１０７Ａの点灯時間（点灯累積時間）を記憶する。又、記憶部２０８Ａは、光源温度検出部２２０の検出結果を基に、点灯時間をＬＤ光源１０７Ａの温度毎に分類分けして記憶すると共に、ＬＤ光源１０７Ａに供給された電流値（電力値）と、その時の光源の温度を記憶する。劣化パラメータ２０８Ｂは、ＬＤ光源１０７Ａに供給された電力値と、その時の光源の温度や点灯時間を基に、ＬＤ光源１０７Ａの閾値の推移を予測した情報を保持し、更に、ＬＤ光源１０７Ａの個体ばらつきを考慮した情報も保持する。そして、閾値算出部２０８は、記憶部２０８Ａに保存された情報と劣化パラメータ２０８Ｂの情報を基に、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める電圧又は電流の閾値を算出する。これにより、ＬＤ光源１０７Ａの使用状態である光源の温度や光源の点灯時間、光源の個体ばらつき等を考慮して、ＬＤ光源１０７Ａの閾値を算出することが可能である。すなわち、閾値算出部２０８は、実施例１に記載の閾値算出部１０８よりも精度よく、ＬＤ光源１０７Ａの閾値を算出することが可能である。

次に、図４を参照して、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出する処理について説明する。図４は、投射型表示装置２００が有するＬＤ光源１０７Ａの閾値に応じて、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力を変更する光量制御処理を示すフローチャートである。

図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１００乃至ステップＳ１０３の処理は、実施例１（図２）におけるステップＳ１００乃至ステップＳ１０３の処理と同じである。更に、ステップＳ１０５乃至ステップＳ１０７の処理は、実施例１（図２）におけるステップＳ１０５乃至ステップＳ１０７の処理と同じである。したがって、実施例２の特徴であるステップＳ２０４の処理について説明する。

ステップＳ２０４において、閾値算出部２０８は、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める電力閾値を算出する。具体的には、閾値算出部２０８は、記憶部２０８Ａに保存された情報を基に、ＬＤ光源１０７Ａの劣化状態を算出する。そして、その劣化状態と劣化パラメータ２０８Ｂの情報を基に、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出する。これにより、ＬＤ光源１０７Ａの使用条件（光源に供給する電力、光源の温度、光源の点灯時間など）や個体ばらつきを考慮した閾値を算出することが可能である。

本実施例によれば、実施例１と同等の効果に加えて、ＬＤ光源１０７Ａの劣化状態に関わらず、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出することができるという効果が得られる。更に、本実施例では実施例１に記載の閾値算出部１０８よりも精度よく、ＬＤ光源１０７Ａの閾値を算出することが可能である。よって、光源に供給する電力を正確に制御することを可能にした投射型表示装置２００を提供することができる。

（実施例３）
以下、図５および図６を参照して、本発明の実施例３について説明する。図５は、本実施例における投射型表示装置３００の構成図である。図５において、本実施例の構成要素のうち、実施例１（図１）の構成要素と共通するものには実施例１と同符号を付し、その説明を省略する。

実施例３においては、投射型表示装置３００が有するＬＤ光源１０７Ａの劣化状態に関わらず、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出することが可能な構成となっている。

投射型表示装置３００は、光量検出部３２０を備えており、光量検出部３２０は、光センサや照度センサ等で構成されており、ＬＤ光源１０７Ａから射出される光量を検出することが可能である。そして、ＬＤ光源１０７Ａから射出される光量を検出するため、光量検出部３２０をＬＤ光源１０７Ａの近傍に配置することが望ましいが、蛍光体部１０４から射出される合成光を検出できる位置に配置しても良い。ＬＤ光源１０７Ａを用いた投射型表示装置３００においては、ＬＤ光源１０７Ａの温度に応じてＬＤ光源１０７Ａの発光効率が大きく変化してしまうことに起因して、ＬＤ光源１０７Ａの照度が変化することがある。そのため、ＬＤ光源１０７Ａの照度を検出（フィードバック）する制御を行うことが一般的である。よって、ＬＤ光源１０７Ａの照度を測定する手段として光量検出部３２０は必要な構成であり、本発明特有の構成ではない。

閾値算出部３０８は、記憶部３０８Ａを備えている。記憶部３０８Ａは、電力制御部１０６によりＬＤ光源１０７Ａに供給された電力値と、光量検出部３２０により検出されたその時のＬＤ光源１０７Ａの光量を記憶する。ここで、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力は、ＬＤ光源１０７Ａの閾値前後の電力である必要がある。つまり、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振していない状態からレーザ発振している状態になるまで、供給する電力を徐々に増加させる。もしくは、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振している状態からレーザ発振していない状態になるまで、供給する電力を徐々に減少させる。

次に、図６を参照して、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出する処理について説明する。図６は、投射型表示装置３００が起動処理又は終了処理を行う間に、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力を変更する光量制御処理を示すフローチャートである。

図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０３の処理は実施例１（図２）におけるステップＳ１０１乃至ステップＳ１０３の処理と同じである。更に、ステップＳ１０５乃至ステップＳ１０７の処理は、実施例１（図２）におけるステップＳ１０５乃至ステップＳ１０７の処理と同じである。したがって、実施例３の特徴であるステップＳ３０１乃至ステップＳ３０３の処理について説明する。

ステップＳ３０１において、投射型表示装置３００は待機状態である。つまり、操作部１０１と制御部１０２のみに電源が供給されており、ユーザーからの操作を待機している状態である。この待機状態において、操作部１０１と制御部１０２以外には電源が供給されていないため、通常動作状態と比較して、投射型表示装置３００の消費電力が低くなり、装置は省電力状態となる。

次に、ステップＳ３０２において、ユーザーの操作により、操作部１０１から制御部１０２に投射型表示装置３００の起動指令が送信される。そして、制御部１０２は、操作部１０１からの起動指令を基に、投射型表示装置３００を起動させるための起動シーケンスを作動させることにより指令を出す。

次に、ステップＳ３０３において、閾値算出部３０８は、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める電力閾値（電圧又は電流）を算出する。具体的には、閾値算出部３０８は、ＬＤ光源１０７Ａが消灯している状態からレーザ発振する状態になるまで、電力制御部１０６により供給する電力を徐々に増加させる。そして、閾値算出部３０８は、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力を徐々に増加させる過程において、ＬＤ光源１０７Ａに供給された電力値とその時の光量検出部３２０の検出結果を記憶部３０８Ａに記憶する。そして、閾値算出部３０８は、投射型表示装置３００が起動処理又は終了処理を行う間に、光量検出部３２０の検出結果に基づいて、記憶部３０８Ａに記憶されたＬＤ光源１０７Ａの電力量と光量の対応関係を算出する。この算出結果により、所定の光量を超える点をＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値とする。

本実施例によれば、実施例１と同等の効果に加えて、投射型表示装置３００が起動処理又は終了処理を行う間に、ＬＤ光源１０７Ａの劣化状態に関わらず、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出できるという効果が得られる。よって、光源に供給する電力を正確に制御することを可能にした投射型表示装置３００を提供することができる。

次に、図７および図８を参照して、本発明の実施例１乃至実施例３における投射型表示装置１００乃至３００の光量制御について説明する。図７は、実施例１乃至実施例３における光源劣化前の光量制御特性を示す図である。又、図８は、実施例１乃至実施例３における光源劣化後の光量制御特性を示す図である。

図７および図８における、ＵＩ値とは、ユーザーが設定できる設定値やメニュー表示の値であり、ＬＤ光源１０７Ａの光量を２０％（下限値）から１００％（上限値）の範囲で設定することができる。

図７を参照すると、ＬＤ光源１０７Ａが初期状態（工場出荷状態）の場合、例えば、ＬＤ光源１０７Ａの電流の閾値は０．４Ａである。又、ＬＤ光源１０７Ａの光量が２０％に相当するＬＤ光源１０７Ａの駆動電流は０．８Ａであるため、ＬＤ光源１０７Ａの電流の閾値を下回ることなく、ＬＤ光源１０７Ａの光量を２０％に制御することができる。

一方、図８を参照すると、ＬＤ光源１０７Ａの劣化に伴い、例えば、ＬＤ光源１０７Ａの電流の閾値が０．４Ａから１Ａまで増加していることがわかる。そのため、ＬＤ光源１０７Ａの光量を２０％に制御する場合、上記のようにＬＤ光源１０７Ａの駆動電流は０．８Ａであるが、０．８Ａは電流の閾値である１Ａを下回っている。そこで、本発明の実施例１乃至実施例３においては、電流の閾値を下回らないように、例えば、ＬＤ光源１０７Ａの駆動電流の下限値を１．２Ａに設定する。そのように設定すると、ＬＤ光源１０７Ａの光量が２０％から約３５％の範囲では一定となり、ＬＤ光源１０７Ａの電流の閾値を下回らないように制御することができる。

（実施例４）
以下、図９および図１０を参照して、本発明の実施例４について説明する。図９は、本実施例における投射型表示装置４００の構成図である。図９において、本実施例の構成要素のうち、実施例１（図１）の構成要素と共通するものには実施例１と同符号を付し、その説明を省略する。

実施例４においては、投射型表示装置４００が有するＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出し、算出した閾値に応じて、ＬＤ光源１０７Ａの制御方法を切り替えることが可能な構成について説明する。

投射型表示装置４００は、ＰＷＭ制御部４３０を備えており、ＰＷＭ制御部４３０は、パルス幅のデューティサイクルを変更できるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回路を備えている。そして、ＰＷＭ制御部４３０は、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電流を所定の周期でオンオフのパルス制御を行うことにより、周期的にＬＤ光源１０７Ａの点灯時間および消灯時間を制御することが可能である。

次に、図１０を参照して、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出し、算出した閾値に応じて、ＬＤ光源１０７Ａの電流制御方法を切り替える処理について説明する。図１０は、投射型表示装置４００が有するＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出し、算出した閾値に応じて、ＬＤ光源１０７Ａの電流制御方法を切り替える処理を示すフローチャートである。

図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１００乃至ステップＳ１０３の処理は実施例１（図２）におけるステップＳ１００乃至ステップＳ１０３の処理と同じである。更に、ステップＳ１０５の処理は、実施例１（図２）におけるステップＳ１０５の処理と同じである。又、ステップＳ４０４の処理は実施例２（図４）におけるステップＳ２０４の処理と同じである。したがって、実施例４の特徴であるステップＳ４０６乃至ステップＳ４０８の処理について説明する。

ステップＳ４０６において、電力制御部１０６は、閾値算出部４０８の算出結果を基に、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電力値が閾値以上になるように電力値を決定する。そして、電力制御部１０６は、決定した電力値を電力決定部１０５の値として変更する。又、電力制御部１０６は、閾値算出部４０８が備える記憶部４０８Ａに、電力決定部１０５の変更前の電力値と変更後の電力値を保存する。

次に、ステップＳ４０７において、電力制御部１０６は、電力決定部１０５の変更後の電力値を基に、ＬＤ光源１０７Ａに所定の電力を供給して、ＬＤ光源１０７Ａの光量を変更する。

次に、ステップＳ４０８において、ＰＷＭ制御部４３０は、閾値算出部４０８が備える記憶部４０８Ａに保存された電力決定部１０５の変更前の電力値と変更後の電力値を参照して、電力値を電流値に換算する。そして、ＰＷＭ制御部４３０は、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電流をＰＷＭ制御するためのデューティ比を算出する。具体的には、変更前の電流値をＩａ、変更後の電流値をＩｂ、デューティ比をＤ（０以上１未満）とすると、以下の関係式が成り立つようなデューティ比を算出する。ここで、変更前の電流値は、変更後の電流値より小さいものとする。（Ｉａ＜Ｉｂ）
Ｄ ＝ Ｉａ ÷ Ｉｂ
そして、ＰＷＭ制御部４３０は、算出したデューティ比を基に、ＬＤ光源１０７Ａに供給する電流をＰＷＭ制御する。

本実施例によれば、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出し、算出した閾値に応じて、ＬＤ光源１０７Ａの制御方法を切り替えることが可能であるという構成となっている。よって、光源に供給する電力を正確に制御することを可能にした投射型表示装置４００を提供することができる。

（実施例５）
以下、図１１および図１２を参照して、本発明の実施例５について説明する。図１１は、本実施例における投射型表示装置５００の構成図である。図１１において、本実施例の構成要素のうち、実施例１（図１）の構成要素と共通するものには実施例１と同符号を付し、その説明を省略する。

実施例５においては、投射型表示装置５００は、光源温度検出部５２０を備えると共に、複数のＬＤ光源５０７Ａを直列に接続した構成となっており、この構成におけるＬＤ光源５０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出することが可能な構成について説明する。

光源部５０７は、光源を含む光源ユニットと光源光学系で構成される。本実施例では光源として青色のＬＤ光源５０７Ａが用いられている。更に、光源光学系は、ＬＤ光源５０７Ａから射出される光束を蛍光体部１０４に導くように構成されている。そして、蛍光体部１０４から射出される蛍光光と非変換光は、照明光学部１１４へ導かれる。又、ＬＤ光源５０７Ａは、直列に複数接続された構成である。

閾値算出部５０８は、記憶部５０８Ａと劣化パラメータ５０８Ｂを備える。記憶部５０８Ａは、電力制御部１０６によりＬＤ光源５０７Ａに供給された電力値毎に、電流値とＬＤ光源５０７Ａの点灯時間（点灯累積時間）を記憶する。又、記憶部５０８Ａは、光源温度検出部５２０の検出結果を基に、点灯時間をＬＤ光源５０７Ａの温度毎に分類分けして記憶すると共に、ＬＤ光源５０７Ａに供給された電流値（電力値）と、その時の光源の温度を記憶する。劣化パラメータ５０８Ｂは、複数のＬＤ光源５０７Ａに供給された電力値と、その時の光源の温度や点灯時間を基に、複数のＬＤ光源５０７Ａ毎にそれぞれの閾値の推移を予測した情報を保持している。つまり、劣化パラメータ５０８Ｂは、複数のＬＤ光源５０７Ａの個体ばらつきを考慮した情報を保持している。そして、閾値算出部５０８は、記憶部５０８Ａに保存された情報と劣化パラメータ５０８Ｂの情報を基に、複数のＬＤ光源５０７Ａがレーザ発振を始める電圧又は電流の閾値をそれぞれ算出し、これら閾値の中で最大となる値を決め、その値以上の値を閾値とする。これにより、複数のＬＤ光源５０７Ａのすべてがレーザ発振している状態を維持することができる。又は、算出した閾値の中で最小となる値を決め、その値以上の値を閾値とすることができる。更に、算出した閾値の中でいずれかの値以上の値を閾値とすることもできる。又、ＬＤ光源５０７Ａの使用状態であるＬＤ光源５０７Ａの温度やＬＤ光源５０７Ａの点灯時間、ＬＤ光源５０７Ａの個体ばらつき等を考慮して、ＬＤ光源５０７Ａの閾値を算出することができる。

次に、図１２を参照して、複数のＬＤ光源５０７Ａを直列に接続した構成において、ＬＤ光源５０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出する処理について説明する。図１２は、投射型表示装置５００が有する複数のＬＤ光源５０７Ａを直列に接続した構成において、ＬＤ光源５０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出する光量制御処理を示すフローチャートである。

図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ１００乃至ステップＳ１０３の処理は実施例１（図２）におけるステップＳ１００乃至ステップＳ１０３の処理と同じである。更に、ステップＳ１０５乃至ステップＳ１０７の処理は実施例１（図２）におけるステップＳ１０５乃至ステップＳ１０７の処理と同じである。したがって、実施例５の特徴であるステップＳ５０４の処理について説明する。

ステップＳ５０４において、閾値算出部５０８は、複数のＬＤ光源５０７Ａがレーザ発振を始める電力閾値をそれぞれ算出する。具体的には、閾値算出部５０８は、記憶部５０８Ａに保存された情報と劣化パラメータ５０８Ｂを基に、複数のＬＤ光源５０７Ａの閾値をそれぞれ算出し、算出した閾値の中で最大となる値を決め、その値以上の値を閾値とする。

本実施例によれば、実施例１と同等の効果に加えて、複数のＬＤ光源５０７Ａを直列に接続した構成においても、ＬＤ光源１０７Ａがレーザ発振を始める閾値を算出できるという効果が得られる。よって、光源に供給する電力を正確に制御することを可能にした投射型表示装置５００を提供することができる。

本発明の好ましい各実施例について説明したが、本発明はこれらの各実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。なお、各実施例では、青色ＬＤ光源を用いた構成について説明したが、赤色ＬＤ光源や緑色ＬＤ光源を用いた構成においても、本発明が適用できる。

１００ 投射型表示装置
１０５ 電力決定部
１０６ 電力制御部
１０７ 光源部（光源）
１０８ 閾値算出部
１０８Ａ 記憶部
１０８Ｂ 劣化パラメータ

Claims (10)

1. 光源と、
   前記光源に供給する電力値を決定する電力決定部と、
   前記電力値を制御する電力制御部と、
   前記光源の点灯累積時間を記憶する記憶部と前記光源の劣化状態を予測した劣化パラメータとを有する閾値算出部と、
   を備える投射型表示装置において、
   前記閾値算出部は、前記点灯累積時間と前記劣化パラメータとに基づいて、前記光源が発光を始める電圧又は電流の閾値を算出し、
   前記電力制御部は、前記電力値と前記閾値とに応じて、前記電力決定部の前記電力値を変更することを特徴とする投射型表示装置。
2. 光源と、
   前記光源に供給する電力値を決定する電力決定部と、
   前記電力値を制御する電力制御部と、
   前記光源の光量を検出する光量検出部と、
   前記光源が発光を始める電圧又は電流の閾値を算出する閾値算出部と、
   を備える投射型表示装置において、
   前記閾値算出部は、前記投射型表示装置の起動処理又は終了処理の間に、前記光量検出部の検出結果に基づいて、前記電力値と前記光量との対応関係を算出することにより、前記閾値を算出し、
   前記電力制御部は、前記電力値と前記閾値とに応じて、前記電力決定部の前記電力値を変更することを特徴とする投射型表示装置。
3. 前記記憶部は、前記電力制御部が前記光源に供給する電力値に基づいて前記光源に供給した電力値とその時の前記点灯累積時間とを記憶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。
4. 前記光源の温度を検出する温度検出部を更に備え、
   前記記憶部は、前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記点灯累積時間を前記光源の温度毎に分類分けして記憶することを特徴とする請求項１又は３に記載の投射型表示装置。
5. 前記光源の温度を検出する温度検出部を更に備え、
   前記記憶部は、前記温度検出部の検出結果と前記電力制御部が前記光源に供給する電力値とに基づいて、前記光源に供給した電力値、その時の前記光源の温度、前記点灯累積時間を記憶することを特徴とする請求項１又は３に記載の投射型表示装置。
6. 前記電力決定部は、前記光源に供給する電圧値又は電流値又は前記電力値を決定し、
   前記電力制御部は、前記電力決定部により決定された前記電圧値又は前記電流値又は前記電力値が前記閾値算出部の閾値以下の場合に、前記電圧値又は前記電流値又は前記電力値を前記閾値算出部の閾値よりも大きい値に変更すると共に、前記電力決定部の変更後の電圧値又は電流値又は電力値を基に、前記光源に電力を供給することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
7. ＰＷＭ制御部を更に備え、
   前記ＰＷＭ制御部は、周期的に前記光源の点灯時間および消灯時間を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
8. 前記光源は、直列に複数接続され、
   前記閾値算出部は、複数の前記光源が発光を始める電流の閾値をそれぞれ算出し、算出したそれぞれの閾値の中で最大となる閾値以上の値を閾値とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
9. 前記光源は、直列に複数接続され、
   前記閾値算出部は、複数の前記光源が発光を始める電流の閾値をそれぞれ算出し、算出したそれぞれの閾値の中で最小となる閾値以上の値を閾値とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
10. 前記光源は、直列に複数接続され、
    前記閾値算出部は、複数の前記光源が発光を始める電流の閾値をそれぞれ算出し、算出したそれぞれの閾値の中でいずれかの閾値以上の値を閾値とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投射型表示装置。

Images