JP4325683B2 - 画像表示装置、及び画像表示装置の制御方法 - Google Patents

画像表示装置、及び画像表示装置の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、画像表示装置、及び画像表示装置の制御方法、特に、レーザ光を用いて画像を表示する画像表示装置の技術に関する。

近年、画像表示装置であるプロジェクタの光源装置において、レーザ光を供給するレーザ光源を用いる技術が提案されている。プロジェクタの光源装置として従来用いられている超高圧水銀ランプ(UHPランプ)と比較すると、レーザ光源を用いる光源装置は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。例えば、特許文献1には、赤色(R)用、緑色(G)用、青色(B)用の各レーザ光源を用いる技術が提案されている。

国際公開第04/109390号パンフレット

レーザ光源を用いる光源装置としては、レーザ光源からの基本波レーザを直接供給するものと、基本波レーザの波長を変換して供給するものが知られている。基本波レーザの波長を変換する波長変換素子として、例えば第二高調波発生(Second−Harmonic Generation;SHG)素子が知られている。明るい画像を表示するために、プロジェクタには、できるだけ高出力であるレーザ光源を用いることが望ましい。現在、R光についてはレーザ光源の直接発光によって高出力を得ることが可能であるのに対して、G光及びB光については、高出力を得るためにSHG素子が用いられている。SHG素子を用いることで、容易に入手可能な汎用のレーザ光源を用いて、所望の波長のレーザ光を供給することが可能となる。また、十分な光量のレーザ光を供給可能な構成とすることもできる。

SHG素子は、温度変化によって屈折率分布が変化する場合、位相整合条件が崩れ、波長を変換する効率が低下することが知られている。高い効率で安定した光量のレーザ光を供給するためには、SHG素子の温度制御が必要である。直接発光を行うR光についてはSHG素子の温度調節のための時間は不要であるのに対して、SHG素子を用いるG光、B光は、起動後温度調節に必要な時間が経過しなければ射出させることができない。所望の波長のレーザ光を射出させるのに必要な時間に差があると、プロジェクタの起動から一定時間が経過するまでにおいて、適切な色バランスの画像を得ることが困難となる。一定期間内であっても不適切な色バランスの画像が表示されることは、観察者に不快感を与える等の不具合を引き起こす場合があるため問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、色光ごとの複数の光源装置を用いる構成において、常時適切な色バランスの画像を表示することが可能な画像表示装置、及びその画像表示装置の制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、互いに異なる色光を供給する複数の光源装置と、光源装置からの色光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、光源装置及び空間光変調装置の少なくとも一方を制御することにより、空間光変調装置から射出される表示光を調整する制御部と、を有し、制御部は、光源装置への電力供給が開始されてから各色光の光量が色光ごとに設定された基準値となるまでの間に、画像信号以外の信号である起動時調整信号を用いて表示光を調整することを特徴とする。

各色光の光量が基準値となるまでの間は、画像信号に応じた変調をしたとしても不適切な色バランスで表示されることとなる。光量が基準値となるまでの間、起動時調整信号を用いて表示光を調整することで、不適切な色バランスの画像を表示させなくすることが可能になる。これにより、色光ごとの複数の光源装置を用いる構成において、常時適切な色バランスの画像を表示することが可能な画像表示装置を得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、制御部は、空間光変調装置の制御により表示光を調整することが望ましい。これにより、起動時調整信号を用いた表示光の調整を行うことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、制御部は、光源装置の制御により表示光を調整することが望ましい。これにより、起動時調整信号を用いた表示光の調整を行うことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、複数の光源装置は、第1色光を供給する第1光源装置と、第1色光とは異なる第2色光を供給する第2光源装置と、を備え、第1光源装置からの第1色光の光量が基準値となった後に、第2光源装置からの第2色光の光量が基準値となる場合において、制御部は、第2光源装置からの第2色光の光量が基準値となるまでの間に、全画面を同一階調とする調整を行うことが望ましい。これにより、不適切な色バランスの画像を表示させなくすることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、制御部は、光源装置への電力供給が開始された後であって、第2光源装置からの第2色光の光量が基準値となる前に、画像信号に応じた画像の表示を開始させることが望ましい。画像信号に応じた画像の表示は、目視により確認される画像の色バランスに違和感が無い程度の光量の第2色光を射出可能なタイミングで開始させることができる。これにより、光源装置への電力供給から早い時期に、違和感の無い色バランスの画像を表示できる。

また、本発明の好ましい態様としては、複数の光源装置は、第1色光を供給する第1光源装置と、第1色光とは異なる第2色光を供給する第2光源装置と、を備え、第1光源装置からの第1色光の光量が基準値となった後に、第2光源装置からの第2色光の光量が基準値となる場合において、制御部は、第2光源装置からの第2色光の光量が基準値となるまでの間に、第2光源装置からの第2色光の光量に応じて第1光源装置からの第1色光の光量を調整することが望ましい。これにより、第2光源装置からの第2色光の光量が第2基準値となるまでの間において、適切な色バランスの画像を表示することができる。また、光源装置への電力供給が開始された直後から、適切な色バランスの画像を表示することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第1光源装置は、光を発生させる発光部を備え、発光部からの光を波長を変換させずに射出させ、第2光源装置は、光を発生させる発光部と、発光部からの光の波長を変換させる波長変換素子と、を備え、波長変換素子で波長が変換された光を射出させることが望ましい。第1光源装置と第2光源装置とでは、光量が基準値となるまでに必要な時間に差が生じる。波長変換素子の温度調節に必要な時間が経過するまでにおいて、起動時調整信号を用いた表示光の調整を行う。これにより、第1光源装置及び第2光源装置を用いて常時適切な色バランスの画像を表示することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光源装置からの色光の光量を計測する計測部を有し、制御部は、計測部による計測結果に応じて、起動時調整信号による表示光の調整を行うことが望ましい。これにより、起動時調整信号を用いた調整から、通常の画像信号に応じた駆動への切り換えを正確なタイミングで行うことができる。

さらに、本発明に係る画像表示装置の制御方法は、互いに異なる色光を供給する複数の光源装置と、光源装置からの色光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有する画像表示装置の制御方法であって、互いに異なる色光を供給する光供給工程と、色光を画像信号に応じて変調する変調工程と、光源装置及び空間光変調装置の少なくとも一方を制御することにより、空間光変調装置から射出される表示光を調整する制御工程と、を含み、制御工程において、光源装置への電力供給が開始されてから各色光の光量が色光ごとに設定された基準値となるまでの間に、画像信号以外の信号である起動時調整信号を用いて表示光を調整することを特徴とする。これにより、色光ごとの複数の光源装置を用いる構成において、常時適切な色バランスの画像を表示することができる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図1は、本発明の実施例に係る画像表示装置であるプロジェクタ10の概略構成を示す。プロジェクタ10は、スクリーン19に光を供給し、スクリーン19で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ10は、赤色(R)光用光源装置11R、緑色(G)光用光源装置11G、青色(B)光用光源装置11Bを有する。R光用光源装置11R、G光用光源装置11G、B光用光源装置11Bは、互いに異なる色光を供給する。プロジェクタ10は、各色光用光源装置11R、11G、11Bからの光を用いて画像を表示する。

R光用光源装置11Rは、R光を供給する光源装置である。拡散素子12は、照明領域の整形、拡大、照明領域におけるレーザ光の光量分布の均一化を行う。拡散素子12としては、例えば、回折光学素子である計算機合成ホログラム(Computer Generated Hologram;CGH)を用いることができる。フィールドレンズ13は、拡散素子12からのレーザ光を平行化させ、R光用空間光変調装置14Rへ入射させる。R光用空間光変調装置14Rは、R光用光源装置11RからのR光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。R光用空間光変調装置14Rで変調されたR光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム15へ入射する。

G光用光源装置11Gは、G光を供給する光源装置である。拡散素子12及びフィールドレンズ13を経たレーザ光は、G光用空間光変調装置14Gへ入射する。G光用空間光変調装置14Gは、G光用光源装置11GからのG光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。G光用空間光変調装置14Gで変調されたG光は、R光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム15へ入射する。

B光用光源装置11Bは、B光を供給する光源装置である。拡散素子12及びフィールドレンズ13を経たレーザ光は、B光用空間光変調装置14Bへ入射する。B光用空間光変調装置14Bは、B光用光源装置11BからのB光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。B光用空間光変調装置14Bで変調されたB光は、R光、G光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム15へ入射する。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンTFT液晶パネル(High Temperature Polysilicon;HTPS)を用いることができる。

クロスダイクロイックプリズム15は、互いに略直交させて配置された2つのダイクロイック膜16、17を有する。第1ダイクロイック膜16は、R光を反射し、G光及びB光を透過させる。第2ダイクロイック膜17は、B光を反射し、R光及びG光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム15は、それぞれ異なる方向から入射したR光、G光及びB光を合成し、投写レンズ18の方向へ射出させる。投写レンズ18は、クロスダイクロイックプリズム15で合成された光をスクリーン19の方向へ投写する。

図2は、G光用光源装置11Gの概略構成を示す。G光用光源装置11Gは、半導体レーザ励起固体(Diode Pumped Solid State;DPSS)レーザ発振器である。励起用レーザ21は、例えば、808nmの波長を持つレーザ光を射出させる半導体レーザである。励起用レーザ21は、端面発光型レーザ、面発光型レーザのいずれであっても良い。励起用レーザ21の射出側には、第1共振ミラー22が設けられている。励起用レーザ21からのレーザ光は、第1共振ミラー22を透過した後、レーザ結晶23へ入射する。レーザ結晶23は、励起されることによりレーザ発振し、例えば1064nmのレーザ光を供給する。レーザ結晶23としては、例えばNd:YVO4結晶やNd:YAG(Y3Al512)結晶を用いることができる。励起用レーザ21及びレーザ結晶23は、基本波レーザを発生させる発光部である。

SHG素子24は、レーザ結晶23からのレーザ光を、2分の1の波長のレーザ光に変換して射出させる。SHG素子24は、例えば1064nmのレーザ光を、532nmのレーザ光に変換させる。SHG素子24としては、例えば、非線形光学結晶を用いることができる。非線形光学結晶としては、例えば、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)の分極反転結晶(Periodically Poled Lithium Niobate;PPLN)を用いることができる。

第2共振ミラー25は、SHG素子24に対してレーザ結晶23とは反対側に設けられている。第2共振ミラー25は、例えば1064nmのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長のレーザ光を透過させる機能を有する。SHG素子24で特定波長、例えば532nmに変換されたレーザ光は、第2共振ミラー25を透過し、G光用光源装置11Gから射出する。

第1共振ミラー22は、第2共振ミラー25と同様に、例えば1064nmのレーザ光を選択的に反射させ、他の波長のレーザ光を透過させる。第1共振ミラー22及び第2共振ミラー25により反射されたレーザ光は、レーザ結晶23から新たに発振されるレーザ光と共振して増幅される。共振器構造により、特定波長のレーザ光を効率良く射出させることができる。G光用光源装置11Gは、DPSSレーザ発振器である場合に限られない。発光部である半導体レーザからのレーザ光を波長変換素子へ入射させる構成であっても良い。

図3は、SHG素子24の温度を調節するためのブロック構成を示す。サーミスタ26は、温度の変化を抵抗値の変化として温度制御部27へ出力する。温度制御部27は、サーミスタ26により計測された温度とSHG素子24の設定温度との温度差からヒータ28へ供給する電力量を計算し、計算された電力量に応じた電力をヒータ28へ供給する。温度制御部27は、サーミスタ26による計測結果に基づいてヒータ28のフィードバック制御を行う。

ヒータ28は、温度制御部27により制御された電力に応じて熱を供給することで、サーミスタ26による計測結果に基づいてSHG素子24の温度を調節する。SHG素子24は、温度変化によって屈折率分布が変化する場合、位相整合条件が崩れ、波長を変換する効率が低下することが知られている。SHG素子24の温度変化を低減させることで、高い効率で安定した光量のレーザ光を供給することが可能となる。SHG素子24の温度調整にはヒータ28を用いる場合に限られず、他の構成、例えばペルチェ素子を用いることとしても良い。ペルチェ素子を用いる場合、熱を供給する他、熱を吸収することでSHG素子24の温度を調節することとしても良い。

図1に示すR光用光源装置11Rは、例えば、640nmの波長を持つレーザ光を供給する半導体レーザを有する。R光用光源装置11Rは、発光部である半導体レーザからのレーザ光を波長を変換させずに射出させる第1光源装置であって、第1色光であるR光を供給する。

B光用光源装置11Bは、発光部である半導体レーザと、波長変換素子であるSHG素子とを有する。B光用光源装置11Bの半導体レーザは、例えば、930nmの波長を持つレーザ光を供給する。B光用光源装置11BのSHG素子は、例えば930nmのレーザ光を、465nmのレーザ光に変換させる。B光用光源装置11BのSHG素子は、図3に示す構成と同様の構成により温度調節がなされる。G光用光源装置11G、B光用光源装置11Bは、いずれも、波長変換素子で波長が変換されたレーザ光を射出させる第2光源装置であって、それぞれ第2色光であるG光、B光を供給する。なお、B光用光源装置11Bは、DPSSレーザ発振器であっても良い。

図4は、各色光用空間光変調装置14R、14G、14Bから射出される表示光を調整するためのブロック構成を示す。電源31は、プロジェクタ10の主電源である。マイクロコンピュータ等を備える制御部30は、各色光用光源装置11R、11G、11B、及び各色光用空間光変調装置14R、14G、14Bの駆動を制御する。R光用光源駆動部32Rは、制御部30による制御に応じてR光用光源装置11Rを駆動させる。G光用光源駆動部32Gは、制御部30による制御に応じてG光用光源装置11Gを駆動させる。B光用光源駆動部32Bは、制御部30による制御に応じてB光用光源装置11Bを駆動させる。R光用フォトダイオード(PD)33Rは、R光用光源装置11RからのR光の光量を計測する計測部である。G光用PD33Gは、G光用光源装置11GからのG光の光量を計測する計測部である。B光用PD33Bは、B光用光源装置11BからのB光の光量を計測する計測部である。

コンピュータ、DVDプレーヤ、TVチューナ等の外部機器からの画像信号は、制御部30の画像信号処理部(不図示)へ入力される。画像信号処理部は、画像信号の特性補正、増幅等により画像のリサイズ、ガンマ調整、色調整等を行う。また、画像信号処理部は、画像信号をR、G、Bの各映像データに分解する。制御部30の空間光変調信号生成部(不図示)は、画像信号処理部からの映像データに基づいて、各色光用空間光変調装置14R、14G、14Bを駆動するための空間光変調信号を生成する。R光用空間光変調駆動部34Rは、R光用の空間光変調信号に応じてR光用空間光変調装置14Rを駆動させる。G光用空間光変調駆動部34Gは、G光用の空間光変調信号に応じてG光用空間光変調装置14Gを駆動させる。B光用空間光変調駆動部34Bは、B光用の空間光変調信号に応じてB光用空間光変調装置14Bを駆動させる。

画像信号に応じた各色光の変調により適切な色バランスの画像を得るために、各色光が所定の光量比で供給される必要がある。SHG素子24(図3参照)の設定温度は、通常、環境温度より高い温度とされることから、ヒータ28の駆動を開始してからSHG素子24を設定温度にするまでには、少なくとも数秒の時間を要する。このため、G光用光源装置11G、B光用光源装置11Bは、電源31をONにしてから、所定の光量比を満たすレーザ光を射出させるまでに数秒の時間を要することになる。これに対して、R光用光源装置11Rは、SHG素子24を用いない直接発光を行うことから、数ナノ秒で所定の光量比を満たすレーザ光を射出させることができる。

電源31をONにした瞬間から画像信号に応じた表示光を射出させる場合、G、Bに比べてRが強い、不適切な色バランスの画像が表示されることとなる。SHG素子24を設定温度にするまでの一定期間内であっても、不適切な色バランスの画像が表示されることは、観察者に不快感を与える等の不具合を引き起こす場合がある。

図5は、図4に示す構成により表示光を調整する制御工程について説明するフローチャートである。ステップS1では、電源31をONにすることで、各色光用光源装置11R、11G、11Bを点灯させる。また、電源31をONにすることで、G光用光源装置11G、B光用光源装置11Bに設けられたヒータ28(図3参照)の駆動を開始させる。さらに、制御部30は、画面全体を黒表示するための表示光の調整を行う。かかる黒表示は、画像信号以外の信号である起動時調整信号を用いた各色光用空間光変調装置14R、14G、14Bの制御により、全画面についてR、G、Bの各表示光を最低階調とすることで得られる。このように、制御部30は、全画面を同一の階調である最低階調とする調整を行う。ステップS1では、各色光用空間光変調装置14R、14G、14Bの制御により、各色光用空間光変調装置14R、14G、14Bから射出される表示光を調整する。

ステップS2では、G光用光源装置11GからのG光の光量、B光用光源装置11BからのB光の光量が基準値に到達したか否かが判断される。基準値は、適切な色バランスの画像を得ることが可能な光量比を満たす光量の値であって、色光ごとに設定される。制御部30は、G光用PD33G、及びB光用PD33Bによる計測結果に応じて、かかる判断を行う。制御部30は、G光用PD33G、及びB光用PD33Bによる計測結果に応じて、起動時調整信号による表示光の調整を行う。

ステップS2においてG光、B光の光量が基準値に到達していないと判断された場合、ステップS1に戻って、各色光用光源装置11R、11G、11Bの点灯、及び黒表示が継続される。ステップS2においてG光、B光が基準値に到達したと判断された場合、ステップS3において、画像表示を開始させる。ステップS3は、互いに異なる色光を供給する光供給工程、及び色光を画像信号に応じて変調する変調工程である。画像表示は、起動時調整信号を用いた調整から、通常の画像信号に応じた各色光用空間光変調装置14R、14G、14Bの駆動への切り換えにより開始される。

図6は、各色光用光源装置11R、11G、11Bからの各色光の光量と時間との関係、及び起動時調整信号、画像信号の出力期間を説明するものである。なお、ここでは各色光について同一の値Lを基準値としているが、基準値Lの絶対量は、色光ごとに異なるものとする。電源31をONにした時間t0の直後に、R光用光源装置11RからのR光の光量は、基準値Lに到達する。これに対して、G光用光源装置11GからのG光の光量、B光用光源装置11BからのB光の光量は、時間t0から時間が経過するに従って増加し、時間t1において基準値Lに到達する。このように、第1色光であるR光の光量が基準値Lとなった後に、第2色光であるG光、B光の光量が基準値となる。

制御部30は、時間t0から時間t1までの期間において、画像信号の出力を停止させ、起動時調整信号を出力する。制御部30は、G光用光源装置11GからのG光、B光用光源装置11BからのB光の光量がいずれも基準値Lとなるまでの間において、全画面を最低階調とする調節を行う。このように、制御部30は、各色光用光源装置11R、11G、11Bへの電力供給が開始されてから各色光の光量が基準値Lとなるまでの間において、起動時調整信号を用いて表示光を調整する。

さらに、制御部30は、時間t1において起動時調整信号の出力を停止するとともに、画像信号の出力を開始する。制御部30は、G光、B光の光量がいずれも基準値Lに到達した以降において、画像信号に応じた画像を表示させる。計測部であるG光用PD33G、B光用PD33Bによる計測結果に基づいて表示光を調整することで、起動時調整信号を用いた調整から、通常の画像信号に応じた駆動への切り換えを正確なタイミングで行うことができる。なお、各色光用PD33R、33G、33Bは、画像を表示する間は、各色光用光源装置11R、11G、11Bのフィードバック制御に用いることができる。

各色光の光量が基準値Lとなるまでの間は、画像信号に応じた変調をしたとしても不適切な色バランスで表示されることとなる。光量が基準値Lとなるまでの間、起動時調整信号を用いて表示光を調整することで、不適切な色バランスの画像を表示させなくすることが可能になる。これにより、色光ごとの複数の光源装置を用いる構成において、常時適切な色バランスの画像を表示することができるという効果を奏する。本発明は、波長変換素子を用いない第1光源装置からのレーザ光と、波長変換素子を用いる第2光源装置からのレーザ光とを用いて画像を表示する場合に適している。

図7は、起動時調整信号、画像信号の出力期間の他の態様について説明するものである。所定値L’は、目視により確認される画像の色バランスに違和感が無い程度の光量であって、基準値Lの例えば80%に相当する値である。G光用光源装置11GからのG光の光量、B光用光源装置11BからのB光の光量は、時間t1以前の時間t1’において所定値L’に到達する。

制御部30は、時間t0から時間t1’までの期間において、画像信号の出力を停止させ、起動時調整信号を出力する。制御部30は、G光用光源装置11GからのG光、B光用光源装置11BからのB光の光量が、いずれも所定値L’となるまでの間において、全画面を最低階調とする調節を行う。さらに、制御部30は、時間t1’において起動時調整信号の出力を停止するとともに、画像信号の出力を開始する。このように、制御部30は、G光、B光の光量がいずれも基準値Lに到達する以前に、画像信号に応じた画像表示を開始させる。これにより、各色光用光源装置11R、11G、11Bへの電力供給から早い時期に、違和感の無い色バランスの画像を表示できる。なお、画像表示を開始させるときのG光、B光の光量の所定値L’は、基準値Lの80%相当である場合に限られず、適宜設定することができる。目視により確認される画像の色バランスに違和感が無ければ良い。

本実施例において、制御部30は、計測部である各色光用PD33R、33G、33Bによる計測結果に応じて、起動時調整信号による表示光の調整を行う場合に限られない。例えば、電源をONにしてから光量が基準値Lに到達するまでの期間を予め求めておき、かかる期間が経過するまでの間、起動時調整信号による表示光の調整を行うこととしても良い。また、サーミスタ26(図3参照)による計測結果に応じて表示光の調整を行うこととしても良い。この場合、SHG素子24が設定温度に到達するまでの間、起動時調整信号により表示光を調整することができる。

各色光用光源装置11R、11G、11Bは、半導体レーザを用いる構成に限られない。固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いる構成であっても良い。また、各色光用光源装置11R、11G、11Bは、レーザ光源以外の他の光源であって、色光ごとの光源を適用可能なもの、例えばLEDや有機EL等を用いる構成であっても良い。

図8は、本実施例の変形例1について説明するフローチャートである。本変形例は、起動時調整信号を用いて空間光変調装置及び光源装置を制御することにより表示光を調整することを特徴とする。ステップS11では、G光用光源装置11G及びB光用光源装置11Bのみを点灯させる。制御部30は、起動時調整信号を用いた制御により、G光用光源装置11G及びB光用光源装置11Bのみを点灯させる。また、起動時調整信号を用いたG光用空間光変調装置14G、B光用空間光変調装置14Bの制御により、画面全体を黒表示するための表示光の調整を行う。

ステップS12では、G光用光源装置11GからのG光の光量、B光用光源装置11BからのB光の光量が上述の所定値に到達したか否かが判断される。ステップS12においてG光、B光が基準値に到達していないと判断された場合、ステップS11に戻って、G光用光源装置11G、B光用光源装置11Bの点灯、及び黒表示が継続される。ステップS12においてG光、B光の光量が基準値に到達したと判断された場合、ステップS13において、R光用光源装置11Rを点灯させるとともに、画像表示を開始させる。R光用光源装置11Rの点灯及び画像表示は、起動時調整信号を用いた調整から、通常の画像信号に応じた各色光用光源装置11R、11G、11B、各色光用空間光変調装置14R、14G、14Bの駆動への切り換えにより開始される。

図9は、各色光用光源装置11R、11G、11Bからの各色光の光量と時間との関係、及び起動時調整信号、画像信号の出力期間を説明するものである。G光用光源装置11GからのG光の光量、B光用光源装置11BからのB光の光量は、時間t1’において所定値L’、時間t1において基準値Lにそれぞれ到達する。時間t0〜t1’において、制御部30は、起動時調整信号によりG光用光源装置11G、B光用光源装置11Bのみを点灯させるとともに、黒表示を行う。

時間t1’において、制御部30は、画像信号によりR光用光源装置11Rの駆動、及び通常の画像の表示を開始させる。時間t1’の直後に、R光用光源装置11RからのR光の光量は、基準値Lに到達する。本変形例においても、常時適切な色バランスの画像を表示することができる。また、時間t0〜t1’の期間においてR光用光源装置11Rの駆動を停止させることで、消費電力を低減させることができる。なお、本変形例の場合も、G光、B光の光量が基準値Lに到達した時間t1において起動時調整信号を画像信号に切り換えることとしても良い。

図10は、本実施例の変形例2について説明するフローチャートである。本変形例は、起動時調整信号を用いて光源装置を制御することにより表示光を調整することを特徴とする。ステップS21では、各色光用光源装置11R、11G、11Bを点灯させる。また、制御部30は、起動時調整信号により、第2色光であるG光、B光の光量に応じて第1色光であるR光の光量を調整する。G光、B光の光量に応じたR光の光量の調整は、各色光用PD33R、33G、33Bによる計測結果に基づいてR光用光源装置11Rを制御することにより行うことができる。さらに、制御部30は、画像信号に応じた画像を表示させる。

ステップS22では、G光用光源装置11GからのG光の光量、B光用光源装置11BからのB光の光量が基準値に到達したか否かが判断される。ステップS22においてG光、B光の光量が基準値に到達していないと判断された場合、ステップS21に戻って、各色光用光源装置11R、11G、11Bの点灯、R光の光量の調整及び画像表示が継続される。ステップS22においてG光、B光が基準値に到達したと判断された場合、ステップS23において、R光の光量の調整が停止される。R光の光量の調整の停止は、起動時調整信号の出力を停止させることにより行う。

図11は、各色光用光源装置11R、11G、11Bからの各色光の光量と時間との関係、及び起動時調整信号、画像信号の出力期間を説明するものである。R光用光源装置11RからのR光の光量は、G光、B光と同様に、時間t0から時間が経過するに従って増加し、時間t1において基準値Lに到達する。制御部30は、時間t0において画像信号の出力を開始させる。また、制御部30は、時間t0〜t1の期間において、起動時調整信号によりR光用光源装置11RからのR光の光量を調整する。このように、制御部30は、第2色光であるG光、B光の光量が基準値Lとなるまでの間、G光、B光の光量に応じて第1色光であるR光の光量を調整する。R光の光量の調整により、時間t0〜t1の期間における画像は、時間t1以降の画像と比較すると低い輝度であるものの、適切な色バランスで表示される。

R光の光量を調整することで、時間t0〜t1においても、適切な色バランスの画像を表示することができる。これにより、本変形例においても、常時適切な色バランスの画像を表示することができる。また、電源31をONにした直後から、適切な色バランスの画像を表示することができる。

本発明の画像表示装置であるプロジェクタ10は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置(Liquid Crystal On Silicon;LCOS)、DMD(Digital Micromirror Device)、GLV(Grating Light Valve)等を用いても良い。プロジェクタ10は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ10は、一の空間光変調装置により2つ又は3つ以上の色光を変調する構成としても良い。

プロジェクタ10は、R、G、Bの3つの光源装置11R、11G、11Bを用いる構成に限られない。プロジェクタ10は、4つ以上の光源装置を用いる構成であっても良い。さらに、本発明の画像表示装置は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。

以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタに用いる場合に適している。

本発明の実施例に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 G光用光源装置の概略構成を示す図。 SHG素子の温度を調節するためのブロック構成を示す図。 表示光を調整するためのブロック構成を示す図。 表示光を調整する制御工程について説明するフローチャート。 各色光の光量と時間との関係等を説明する図。 起動時調整信号、画像信号の出力期間の他の態様について説明する図。 実施例の変形例1について説明するフローチャート。 各色光の光量と時間との関係等を説明する図。 実施例の変形例2について説明するフローチャート。 各色光の光量と時間との関係等を説明する図。

符号の説明

10 プロジェクタ、11R R光用光源装置、11G G光用光源装置、11B B光用光源装置、12 拡散素子、13 フィールドレンズ、14R R光用空間光変調装置、14G G光用空間光変調装置、14B B光用空間光変調装置、15 クロスダイクロイックプリズム、16 第1ダイクロイック膜、17 第2ダイクロイック膜、18 投写レンズ、19 スクリーン、21 励起用レーザ、22 第1共振ミラー、23 レーザ結晶、24 SHG素子、25 第2共振ミラー、26 サーミスタ、27 温度制御部、28 ヒータ、30 制御部、31 電源、32R R光用光源駆動部、32G G光用光源駆動部、32B B光用光源駆動部、33R R光用PD、33G G光用PD、33B B光用PD、34R R光用空間光変調駆動部、34G G光用空間光変調駆動部、34B B光用空間光変調駆動部

Claims (2)

  1. 互いに異なる色光を供給する複数の光源装置と、
    前記光源装置からの前記色光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
    前記光源装置及び前記空間光変調装置の少なくとも一方を制御することにより、前記空間光変調装置から射出される表示光を調整する制御部と、を有し、
    前記制御部は、前記光源装置への電力供給が開始されてから各色光の光量が前記色光ごとに設定された基準値となるまでの間に、前記画像信号以外の信号である起動時調整信号を用いて前記表示光を調整するものであり、
    複数の前記光源装置は、第1色光を供給する第1光源装置と、前記第1色光とは異なる第2色光を供給する第2光源装置と、を備え、
    前記第1光源装置は、光を発生させるレーザ発光部を備え、前記レーザ発光部からの光を波長を変換させずに射出させるものであり、
    前記第2光源装置は、光を発生させるレーザ発光部と、前記レーザ発光部からの光の波長を変換させる波長変換素子と、を備え、前記波長変換素子で波長が変換された光を射出させるものであり、
    前記第1光源装置からの前記第1色光の光量が前記基準値となった後に、前記第2光源装置からの前記第2色光の光量が前記基準値となる場合において、
    前記制御部は、前記第2光源装置からの前記第2色光の光量が前記基準値となるまでの間に、前記第2光源装置からの前記第2色光の光量に応じて前記第1光源装置からの前記第1色光の光量を調整し、前記画像信号に応じた画像を表示させることを特徴とする画像表示装置。
  2. 互いに異なる色光を供給する複数の光源装置と、前記光源装置からの前記色光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有する画像表示装置の制御方法であって、
    互いに異なる色光を供給する光供給工程と、
    前記色光を画像信号に応じて変調する変調工程と、
    前記光源装置及び前記空間光変調装置の少なくとも一方を制御することにより、前記空間光変調装置から射出される表示光を調整する制御工程と、を含み、

    前記制御工程において、前記光源装置への電力供給が開始されてから各色光の光量が前
    記色光ごとに設定された基準値となるまでの間に、前記画像信号以外の信号である起動時
    調整信号を用いて前記表示光を調整するものであり、
    複数の前記光源装置は、第1色光を供給する第1光源装置と、前記第1色光とは異なる
    第2色光を供給する第2光源装置と、を備え、
    前記第1光源装置は、光を発生させるレーザ発光部を備え、前記レーザ発光部からの光を波長を変換させずに射出させるものであり、
    前記第2光源装置は、光を発生させるレーザ発光部と、前記レーザ発光部からの光の波長を変換させる波長変換素子と、を備え、前記波長変換素子で波長が変換された光を射出させるものであり、
    前記第1光源装置からの前記第1色光の光量が前記基準値となった後に、前記第2光源装置からの前記第2色光の光量が前記基準値となる場合において、
    前記制御工程において、前記第2光源装置からの前記第2色光の光量が前記基準値となるまでの間に、前記第2光源装置からの前記第2色光の光量に応じて前記第1光源装置からの前記第1色光の光量を調整し、前記画像信号に応じた画像を表示させることを特徴とする画像表示装置の制御方法。
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