JP6028440B2 - Image display device and light source control method - Google Patents

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Description

この発明は、入射された照明光を空間的に変調して画像を生成する画像表示装置と、この画像表示装置に含まれる光源に対する制御方法とに関する。   The present invention relates to an image display device that generates an image by spatially modulating incident illumination light, and a control method for a light source included in the image display device.

近年、入射光を空間的に変調して画像をつくりだす画像表示装置として、液晶表示装置や投写型表示装置(プロジェクタ)が普及している。一般的な液晶表示装置は、面状の照明光を放射するバックライトユニットと、その照明光を画素単位で空間的に変調して画像を生成する透過型の空間光変調器である液晶表示パネルとを有している。近年のバックライトユニットでは、従来のハロゲンランプなどの白色ランプ光源の代わりに、発光ダイオード(LED)光源や半導体レーザ光源が使用されている。   In recent years, liquid crystal display devices and projection display devices (projectors) have become widespread as image display devices that spatially modulate incident light to produce images. A general liquid crystal display device includes a backlight unit that emits planar illumination light, and a liquid crystal display panel that is a transmissive spatial light modulator that generates an image by spatially modulating the illumination light in units of pixels. And have. In recent backlight units, a light emitting diode (LED) light source or a semiconductor laser light source is used in place of a conventional white lamp light source such as a halogen lamp.

この種の画像表示装置において光源の近傍における温度変化に関わらず照明光の白色色度を調整する方法として、3種類の異なる波長域(例えば、赤色、緑色及び青色)の光をそれぞれ出射する3つの光源を含む照明手段から放射された照明光について、照明光の色度に関連する色検出値を検出するカラーセンサと、光源の近傍の温度を検出する温度検出手段と、当該検出された温度と当該色検出値とに基づいて各光源の発光を制御する方法があった(例えば、特許文献1参照)。   As a method of adjusting the white chromaticity of the illumination light regardless of the temperature change in the vicinity of the light source in this type of image display device, light of three different wavelength ranges (for example, red, green, and blue) is emitted 3 For illumination light emitted from illumination means including two light sources, a color sensor for detecting a color detection value related to the chromaticity of the illumination light, a temperature detection means for detecting a temperature in the vicinity of the light source, and the detected temperature There is a method of controlling the light emission of each light source based on the color detection value (see, for example, Patent Document 1).

特開2010−66465公報(第4−5頁、第1図)JP 2010-66465 A (page 4-5, FIG. 1)

しかしながら、特許文献1のような方法は、3種類の異なる波長域に対して照明光の白色色度を調整する方法であって、同一の波長域を含む複数の光源を用いた場合に照明光の白色色度を調整する方法については開示されていない。従って、同一の波長域を含む複数の光源を用いた画像表示装置において、各光源の発光特性が変化した場合に対応して照明光の白色色度を正確に保つようにそれぞれの光源に対する制御を行うことが困難であった。   However, the method as in Patent Document 1 is a method of adjusting the white chromaticity of illumination light with respect to three different wavelength ranges, and the illumination light is used when a plurality of light sources including the same wavelength range are used. A method for adjusting the white chromaticity of the image is not disclosed. Therefore, in an image display apparatus using a plurality of light sources including the same wavelength region, control is performed on each light source so that the white chromaticity of the illumination light is accurately maintained in response to changes in the light emission characteristics of each light source. It was difficult to do.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、同一の波長域を含む複数の光源を用いた画像表示装置において、各光源の発光特性が変化しても照明光の白色色度を正確に保つ画像表示装置を得るものである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. In an image display apparatus using a plurality of light sources including the same wavelength region, the white color of the illumination light even if the light emission characteristics of each light source change. An image display device that maintains chromaticity accurately is obtained.

この発明に係る画像表示装置においては、照明光を空間的に変調して表示画像を生成する空間光変調素子と、第1波長域の光を出射する第1光源と、前記第1波長域に含まれる波長域である第2波長域の光を出射するレーザ光源を構成要素とする第2光源と、前記第1光源及び前記第2光源からそれぞれ出射された2種類の光を混合して前記照明光を生成し、前記空間光変調素子へ前記照明光を放射する光混合部と、前記照明光の一部を受光し、前記第2波長域とは異なる波長域の光成分を検出して第1の光量検出値を出力するとともに、前記第2波長域の光成分を検出して第2の光量検出値を出力する光量検出部と、前記第1光源及び前記第2光源を個別に駆動する光源駆動部と、前記第1の光量検出値と前記第2の光量検出値とに基づいて前記光源駆動部を制御して前記照明光の色度を調整する光源制御部と、前記第2光源近傍の温度を検出する温度検出部と、前記第2光源近傍の温度に基づいて前記第2光源の発光波長のシフト量を算出し、当該発光波長のシフト量を用いて前記第2光源の光源光量値を補正する補正部とを備え、前記光源制御部は、前記第1の光量検出値を用いて前記第1光源の発光強度を制御し、前記第1の光量検出値と前記第2の光量検出値の両方を用いて前記第2光源の発光強度を制御し、前記補正部で補正された前記第2光源の光源光量値を用いて前記第2光源の発光強度を制御することを特徴とするものである。 In the image display device according to the present invention, a spatial light modulation element that spatially modulates illumination light to generate a display image, a first light source that emits light in a first wavelength region, and the first wavelength region A second light source comprising a laser light source that emits light in a second wavelength range that is included, and two types of light emitted from the first light source and the second light source, respectively, A light mixing unit that generates illumination light, emits the illumination light to the spatial light modulator, and receives a part of the illumination light, and detects a light component in a wavelength region different from the second wavelength region; A light amount detection unit that outputs a first light amount detection value, detects a light component in the second wavelength range, and outputs a second light amount detection value, and individually drives the first light source and the second light source. Based on the light source driving unit, the first light quantity detection value, and the second light quantity detection value A light source controller for adjusting the chromaticity of the illumination light by controlling the light source driving unit, a temperature detector for detecting the temperature of the second light source near the second based on the temperature of the second light source near A correction unit that calculates a shift amount of the light emission wavelength of the light source and corrects a light source light amount value of the second light source using the shift amount of the light emission wavelength, and the light source control unit includes the first light amount detection value. Is used to control the emission intensity of the first light source, and the emission intensity of the second light source is controlled using both the first light quantity detection value and the second light quantity detection value, and the correction unit corrects the emission intensity. The emitted light intensity of the second light source is controlled using the light source light amount value of the second light source .

この発明は、第1波長域の光を出射する第1光源と、第1波長域に含まれる波長域である第2波長域の光を出射する第2光源とを備え、第1光源及び第2光源からそれぞれ出射された2種類の光を混合して生成された照明光の一部を受光し、第2波長域とは異なる波長域の光成分を検出して第1の光量検出値を出力するとともに、第2波長域の光成分を検出して第2の光量検出値を出力する光量検出部と、第1の光量検出値を用いて光源制御部が駆動する第1光源の発光強度を制御し、第1の光量検出値と第2の光量検出値の両方を用いて光源制御部が駆動する第2光源の発光強度を制御する光源制御部とを備えることにより、同一の波長域を含む複数の光源を用いた画像表示装置において、各光源の発光特性が変化しても照明光の白色色度を正確に保つことが可能となる。   The present invention includes a first light source that emits light in a first wavelength range, and a second light source that emits light in a second wavelength range that is a wavelength range included in the first wavelength range. A part of illumination light generated by mixing two kinds of light respectively emitted from the two light sources is received, a light component in a wavelength region different from the second wavelength region is detected, and a first light amount detection value is obtained. A light amount detection unit that outputs a second light amount detection value by detecting a light component in the second wavelength range, and an emission intensity of the first light source driven by the light source control unit using the first light amount detection value And a light source control unit that controls the emission intensity of the second light source that is driven by the light source control unit using both the first light quantity detection value and the second light quantity detection value. In an image display device using a plurality of light sources including the white chromaticity of illumination light even if the light emission characteristics of each light source change It is possible to maintain accurately.

この発明の実施の形態1に係る画像表示装置の基本構成を概略的に示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram schematically showing a basic configuration of an image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 青緑色LED光源の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a blue-green LED light source. 透過型液晶表示装置として構成される画像表示装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the image display apparatus comprised as a transmissive liquid crystal display device. 透過型液晶表示装置の導光拡散板の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the light guide diffusion plate of a transmissive liquid crystal display device. 透過型液晶表示装置の他の導光拡散板の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the other light guide diffusing plate of a transmissive liquid crystal display device. この発明の実施の形態1に係る駆動電流の波形の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the waveform of the drive current which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1の演算部の概略構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows schematic structure of the calculating part of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る色度制御処理の手順を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the procedure of the chromaticity control process which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る画像表示装置の基本構成を概略的に示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows roughly the basic composition of the image display apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の補正部の概略構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows schematic structure of the correction | amendment part of Embodiment 2 of this invention. 検出温度値Trとシフト量dwとの対応関係の一例を概略的に示すグラフである。It is a graph which shows roughly an example of the correspondence of detection temperature value Tr and shift amount dw. シフト量dwと補正係数γとの対応関係の一例を概略的に示すグラフである。It is a graph which shows roughly an example of the correspondence of shift amount dw and correction coefficient γ.

実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施の形態1における画像表示装置10の基本構成を概略的に示す機能ブロック図である。図1において、画像表示装置10は、第1波長域の光CLを出射する第1光源31と、第1波長域に含まれる波長域である第2波長域の光RLを出射する第2光源32と、第1光源31及び第2光源32からそれぞれ出射された2種類の光を混合して照明光MLを生成する光混合部33と、照明光MLを画素単位で空間的に(2次元的または3次元的に)変調して表示画像を生成する空間光変調素子13と、照明光MLの一部を受光し第1の光量検出値及び第2の光量検出値を出力する光量検出部34と、第1光源31及び第2光源32を個別に駆動する光源駆動部24と、この光源駆動部24を制御する光源制御部20と、空間光変調素子13を駆動する素子駆動部12と、この素子駆動部12を制御する画像制御部11とを備えている。ここで、例えば第1波長域の光CLはシアン色光であり、第2波長域の光RLは赤色光である。本実施の形態では、第1波長域の光をシアン色光CL、第2波長域の光を赤色光RLとして説明する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a functional block diagram schematically showing a basic configuration of an image display device 10 according to Embodiment 1 for carrying out the present invention. In FIG. 1, the image display device 10 includes a first light source 31 that emits light CL in a first wavelength range, and a second light source that emits light RL in a second wavelength range that is a wavelength range included in the first wavelength range. 32, a light mixing unit 33 for generating illumination light ML by mixing two kinds of light respectively emitted from the first light source 31 and the second light source 32, and the illumination light ML spatially (two-dimensionally) in pixel units. The spatial light modulation element 13 that modulates the target (three-dimensionally or three-dimensionally) to generate a display image, and a light amount detection unit that receives a part of the illumination light ML and outputs a first light amount detection value and a second light amount detection value 34, the light source drive unit 24 that individually drives the first light source 31 and the second light source 32, the light source control unit 20 that controls the light source drive unit 24, and the element drive unit 12 that drives the spatial light modulation element 13. And an image control unit 11 for controlling the element driving unit 12. Here, for example, the light CL in the first wavelength region is cyan light, and the light RL in the second wavelength region is red light. In the present embodiment, light in the first wavelength range is described as cyan light CL, and light in the second wavelength range is described as red light RL.

第1光源31は、シアン色光CLを出射する青緑色LED光源35の群(青緑色発光ダイオード群)で構成される。ここで、シアン色光CLは、青色波長域と緑色波長域に加え、赤色波長域にもピーク強度を有するスペクトルを持つ光であり、青色波長域と緑色波長域のみにピーク強度を有する純粋なシアン色光と比較して色の薄い、白っぽいシアン色光である。   The first light source 31 is composed of a group of blue-green LED light sources 35 (blue-green light emitting diode group) that emits cyan light CL. Here, the cyan light CL is light having a spectrum having a peak intensity in the red wavelength range in addition to the blue wavelength range and the green wavelength range, and pure cyan having a peak intensity only in the blue wavelength range and the green wavelength range. Compared with colored light, the color is light and whitish cyan.

図2は、青緑色LED光源35の一例を示す図である。図2に示されるように、青緑色LED光源35は、青色波長域の光を放射する半導体発光素子である青色LED光源36と、青色LED光源36の出射光の一部を励起光として吸収し発光する緑色及び赤色の混合蛍光体37とを有する。青色LED光源36の出射光と混合蛍光体37の出射光とを混合することで色の薄い青緑色(シアン色)の光CLが生成される。なお、このシアン色光CLが色の薄いシアン色の光となり、第2光源からの赤色光と合わさって白色光となるように、混合蛍光体における緑色蛍光体及び赤色蛍光体の量は調整されている。また、青色LED光源36に代えて、青色レーザ光源を使用してもよい。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the blue-green LED light source 35. As shown in FIG. 2, the blue-green LED light source 35 absorbs a part of the emitted light from the blue LED light source 36, which is a semiconductor light emitting element that emits light in the blue wavelength range, and the blue LED light source 36 as excitation light. It has a green and red mixed phosphor 37 that emits light. By mixing the emitted light of the blue LED light source 36 and the emitted light of the mixed phosphor 37, light blue-green (cyan) light CL is generated. The amounts of the green phosphor and the red phosphor in the mixed phosphor are adjusted so that the cyan light CL becomes light cyan light and is combined with the red light from the second light source to become white light. Yes. Further, a blue laser light source may be used instead of the blue LED light source 36.

一方、第2光源32は、赤色レーザ光源38の群で構成される。赤色レーザ光源群を使用することで、表示画像において純度の高い赤色と広い色再現範囲とを実現することが可能となる。   On the other hand, the second light source 32 is composed of a group of red laser light sources 38. By using the red laser light source group, it is possible to realize a high-purity red color and a wide color reproduction range in the display image.

第1光源31に赤色蛍光体も用いた青緑色LED光源35を用いて、第1光源と31赤色レーザ光源群である第2光源32との2種類の光を混合して照明光MLを生成することで、赤色レーザ光源群である第2光源32から発する赤色光の光出力の総量を抑えることができ、個々の光源からの出力を抑える、または光源の個数を抑えることができる。レーザ光源はLED光源よりも高温での動作温度範囲が狭いものが一般的であるが、赤色蛍光体を併用した構成にすることで赤色レーザ光源38からの光出力を抑えることができ、これによって赤色レーザ光源38の発熱量を抑えられるので、画像表示装置が動作する環境温度範囲を広げることが可能となる。また、赤色レーザ光源38は高温になるにしたがって発光効率が低下し、発熱量が増加するため、冷却構造が大型となる傾向にあるが、赤色蛍光体を併用することで光源の冷却構造の小型化を図ることも可能となる。さらに、赤色レーザ光源38の高温での発光効率の低下は、高温での表示輝度の低下または消費電力の増大を招くことになるが、赤色蛍光体を併用することでこれらを低減することも可能となる。   Using a blue-green LED light source 35 that also uses a red phosphor as the first light source 31, two types of light of the first light source and the second light source 32 that is a group of 31 red laser light sources are mixed to generate illumination light ML. Thus, the total amount of light output of the red light emitted from the second light source 32 that is the red laser light source group can be suppressed, and the output from each light source can be suppressed, or the number of light sources can be suppressed. The laser light source generally has a narrower operating temperature range at a higher temperature than the LED light source, but the light output from the red laser light source 38 can be suppressed by using a configuration in which a red phosphor is used together. Since the amount of heat generated by the red laser light source 38 can be suppressed, the environmental temperature range in which the image display device operates can be expanded. The red laser light source 38 has a light emitting efficiency that decreases as the temperature increases, and the amount of heat generation increases, so that the cooling structure tends to be large. However, the use of a red phosphor together reduces the size of the light source cooling structure. It is also possible to make it easier. Furthermore, a decrease in luminous efficiency of the red laser light source 38 at a high temperature leads to a decrease in display luminance or an increase in power consumption at a high temperature, but these can also be reduced by using a red phosphor together. It becomes.

光混合部33は、第1光源31及び第2光源32からそれぞれ出射された2種類の光を混合して照明光MLを生成する。次に光混合部33について、画像表示装置10が投写型ディスプレイとして構成される場合と透過型液晶表示装置として構成される場合とで分けて説明する。   The light mixing unit 33 mixes two types of light emitted from the first light source 31 and the second light source 32 to generate illumination light ML. Next, the light mixing unit 33 will be described separately for the case where the image display device 10 is configured as a projection display and the case where the image display device 10 is configured as a transmissive liquid crystal display device.

画像表示装置10が投写型ディスプレイとして構成される場合、光混合部33は、照明光MLを空間光変調素子13に導光する光学系を有する。また、画像表示装置10は、空間光変調素子13で変調された光をスクリーン(図示せず)に投写する投写光学系をさらに有する。   When the image display device 10 is configured as a projection display, the light mixing unit 33 includes an optical system that guides the illumination light ML to the spatial light modulator 13. The image display apparatus 10 further includes a projection optical system that projects the light modulated by the spatial light modulator 13 onto a screen (not shown).

一方、画像表示装置10が透過型液晶表示装置として構成される場合、光混合部33は、シアン色光CL及び赤色光RLを導光しつつ混合する導光板を有する。図3は、透過型液晶表示装置として構成される画像表示装置10の一例を示す概略図である。図3の透過型液晶表示装置は、透過型液晶表示素子として構成された空間光変調素子13と、第1光学シート51と、第2光学シート52と、青緑色LED光源35から内部に入射されたシアン色光CLを導光する導光拡散板53と、赤色レーザ光源38から内部に入射された赤色光RLを導光する導光拡散板54と、光反射シート60とを有している。これら空間光変調素子13、第1光学シート51、第2光学シート52、導光拡散板53、導光拡散板54及び光反射シート60は、空間光変調素子13の画像表示面13fに垂直なZ軸方向に沿って積層されている。   On the other hand, when the image display device 10 is configured as a transmissive liquid crystal display device, the light mixing unit 33 includes a light guide plate that guides and mixes the cyan light CL and the red light RL. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the image display device 10 configured as a transmissive liquid crystal display device. The transmissive liquid crystal display device of FIG. 3 is incident on the inside from a spatial light modulation element 13 configured as a transmissive liquid crystal display element, a first optical sheet 51, a second optical sheet 52, and a blue-green LED light source 35. The light guide diffusion plate 53 that guides the cyan light CL, the light guide diffusion plate 54 that guides the red light RL incident inside from the red laser light source 38, and the light reflection sheet 60 are provided. The spatial light modulation element 13, the first optical sheet 51, the second optical sheet 52, the light guide diffusion plate 53, the light guide diffusion plate 54, and the light reflection sheet 60 are perpendicular to the image display surface 13 f of the spatial light modulation element 13. They are stacked along the Z-axis direction.

導光拡散板53及び54は、ガラス材料や透光性樹脂材料などの光学材料で構成されている。導光拡散板53は、当該導光拡散板53の側方端面53ea及び53ebから内部に入射した複数の光束を面状のシアン色光CLに変換して空間光変調素子13の方向に放射する機能を有する。また、導光拡散板53の底面には微細光学素子53dが形成されている。同様に導光拡散板54の底面には微細光学素子54dが形成されている。   The light guide diffusion plates 53 and 54 are made of an optical material such as a glass material or a translucent resin material. The light guide diffusing plate 53 has a function of converting a plurality of light beams incident inside from the side end surfaces 53ea and 53eb of the light guide diffusing plate 53 into a planar cyan light CL and radiating it in the direction of the spatial light modulation element 13. Have A micro optical element 53 d is formed on the bottom surface of the light guide diffusion plate 53. Similarly, a fine optical element 54 d is formed on the bottom surface of the light guide diffusion plate 54.

図4は、空間光変調素子13の画像表示面13f側からみたときの導光拡散板53の概略構成を示す平面図である。図4に示されるように、導光拡散板53の形状は矩形である。この導光拡散板53の側方端面53ea及び53ebと対向するように多数の青緑色LED光源35が配列されている。側方端面53ea及び53ebから内部に入射した複数の光束は、導光拡散板53の内部を進行しつつ、導光拡散板53の底面に形成された微細光学素子53dで空間光変調素子13の方向に内面全反射される。これにより、導光拡散板53の前面(空間光変調素子13側の表面)から面状のシアン色光CLが放射される。   FIG. 4 is a plan view illustrating a schematic configuration of the light guide diffusion plate 53 when viewed from the image display surface 13 f side of the spatial light modulator 13. As shown in FIG. 4, the shape of the light guide diffusion plate 53 is a rectangle. A large number of blue-green LED light sources 35 are arranged so as to face the side end faces 53ea and 53eb of the light guide diffusion plate 53. A plurality of light beams incident on the inside from the side end faces 53ea and 53eb travel through the light guide diffusion plate 53, and the fine optical element 53d formed on the bottom surface of the light guide diffusion plate 53 causes the spatial light modulator 13 to Total internal reflection in the direction. Thereby, planar cyan light CL is radiated from the front surface of the light guide diffusion plate 53 (surface on the spatial light modulation element 13 side).

導光拡散板53の他の側方端面53ec及び53edには、一部の領域を除いて光反射膜が形成されている。図4に示されるように、側方端面53ecと対向するように光量検出部34を配置することができる。光量検出部34は、この側方端面53ecのうち光反射膜が形成されていない領域から漏れ出る光を受光することができる。   A light reflecting film is formed on the other side end faces 53ec and 53ed of the light guide diffusion plate 53 except for a part of the area. As shown in FIG. 4, the light amount detection unit 34 can be arranged to face the side end face 53 ec. The light quantity detection unit 34 can receive light leaking from a region of the side end face 53ec where the light reflecting film is not formed.

一方、導光拡散板54は、当該導光拡散板54の側方端面54ea及び54ebから内部に入射した複数の光束を面状の赤色光RLに変換して導光拡散板53に放射する機能を有する。   On the other hand, the light guide diffusing plate 54 has a function of converting a plurality of light beams incident inside from the side end surfaces 54ea and 54eb of the light guide diffusing plate 54 into a planar red light RL and radiating it to the light guide diffusing plate 53. Have

図5は、空間光変調素子13の画像表示面13f側から視たときの導光拡散板54の概略構成を示す平面図である。図5に示されるように、導光拡散板54の形状は矩形である。この導光拡散板54の側方端面54ea及び54ebと対向するように多数の赤色レーザ光源38が配列されている。側方端面54ea及び54ebから内部に入射した複数の光束は、導光拡散板54の内部を進行しつつ、導光拡散板54の底面に形成された微細光学素子54dで導光拡散板53の方向に内面全反射される。これにより、導光拡散板54の前面(空間光変調素子13側の表面)から面状の赤色光RLが放射される。なお、導光拡散板54の他の側方端面54ec及び54edには、一部の領域を除いて光反射膜が形成されている。図5に示されるように、側方端面54ecと対向するように光量検出部34を配置することができる。光量検出部34は、この側方端面54ecのうち光反射膜が形成されていない領域から漏れ出る光を受光することができる。   FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of the light guide diffusion plate 54 when viewed from the image display surface 13 f side of the spatial light modulator 13. As shown in FIG. 5, the shape of the light guide diffusion plate 54 is a rectangle. A number of red laser light sources 38 are arranged so as to face the side end faces 54ea and 54eb of the light guide diffusion plate 54. A plurality of light beams incident on the inside from the side end faces 54ea and 54eb travel inside the light guide diffusion plate 54, and are formed on the light guide diffusion plate 53 by the micro optical element 54d formed on the bottom surface of the light guide diffusion plate 54. Total internal reflection in the direction. Thereby, planar red light RL is radiated from the front surface (surface on the spatial light modulation element 13 side) of the light guide diffusion plate 54. A light reflecting film is formed on the other side end faces 54ec and 54ed of the light guide diffusion plate 54 except for a part of the area. As shown in FIG. 5, the light quantity detection unit 34 can be arranged to face the side end face 54 ec. The light quantity detector 34 can receive light leaking from a region of the side end face 54ec where the light reflecting film is not formed.

導光拡散板54の表面から放射された赤色光RLは、導光拡散板53を透過する際にシアン色光CLと混合するので、導光拡散板53からは照明光MLが放射される。この照明光MLは、第2光学シート52及び第1光学シート51を順に透過して空間光変調素子13の裏面13bを照射する。逆に、導光拡散板54の裏面から放射された光は、光反射シート60で空間光変調素子13の方向に反射される。   Since the red light RL emitted from the surface of the light guide diffusion plate 54 is mixed with the cyan light CL when passing through the light guide diffusion plate 53, the illumination light ML is emitted from the light guide diffusion plate 53. The illumination light ML passes through the second optical sheet 52 and the first optical sheet 51 in order, and irradiates the back surface 13b of the spatial light modulator 13. Conversely, the light emitted from the back surface of the light guide diffusion plate 54 is reflected by the light reflecting sheet 60 in the direction of the spatial light modulator 13.

光混合部33から放射された照明光MLの一部は、空間光変調素子13で変調されずに光量検出部34により受光される。光量検出部34は、赤色カラーフィルタを有する光センサと、青色カラーフィルタを有する光センサと、緑色カラーフィルタを有する光センサと、これら光センサの3本の出力を3本のデジタル信号にそれぞれ変換するA/D変換器とを備えたカラーセンサである。図1に示されるように、光量検出部34は、赤色波長域の光成分の検出結果である光量検出値Rdを示すデジタル信号と、緑色波長域の光成分の検出結果である光量検出値Gdを示すデジタル信号と、青色波長域の光成分の検出結果である光量検出値Bdを示すデジタル信号とを並列に光源制御部20に備える演算部40に出力する。光量検出部34は、これら光量検出値Rd、Gd及びBdの互いの比率を維持したまま光量検出値Rd、Gd及びBdを正規化した値を演算部40に出力してもよい。演算部40については後述する。   A part of the illumination light ML radiated from the light mixing unit 33 is received by the light amount detection unit 34 without being modulated by the spatial light modulator 13. The light amount detection unit 34 converts an optical sensor having a red color filter, an optical sensor having a blue color filter, an optical sensor having a green color filter, and three outputs of these optical sensors into three digital signals. A color sensor including an A / D converter. As illustrated in FIG. 1, the light amount detection unit 34 includes a digital signal indicating a light amount detection value Rd that is a detection result of a light component in the red wavelength region and a light amount detection value Gd that is a detection result of the light component in the green wavelength region. And a digital signal indicating a light quantity detection value Bd, which is a detection result of the light component in the blue wavelength region, are output in parallel to the calculation unit 40 provided in the light source control unit 20. The light quantity detection unit 34 may output a value obtained by normalizing the light quantity detection values Rd, Gd, and Bd to the calculation unit 40 while maintaining the ratio of the light quantity detection values Rd, Gd, and Bd. The calculation unit 40 will be described later.

画像制御部11は、デジタルまたはアナログの入力画像信号(映像信号)に画像処理を施して制御信号を生成し、この制御信号を素子駆動部12に与える。素子駆動部12は、画像制御部11から供給された制御信号に応じて素子駆動信号MDを空間光変調素子13に与える。空間光変調素子13は、素子駆動信号MDに応じて、照明光MLを画素単位で空間的に(2次元的または3次元的に)変調して表示画像を生成することができる。   The image control unit 11 performs image processing on a digital or analog input image signal (video signal) to generate a control signal, and supplies the control signal to the element driving unit 12. The element driving unit 12 gives an element driving signal MD to the spatial light modulation element 13 in accordance with the control signal supplied from the image control unit 11. The spatial light modulator 13 can generate a display image by spatially (two-dimensionally or three-dimensionally) modulating the illumination light ML in units of pixels in accordance with the element drive signal MD.

空間光変調素子13は、入射された照明光MLを空間的に変調した後に透過させる透過型空間光変調器、あるいは、入射された照明光MLを空間的に変調した後に反射させる反射型空間変調器であればよい。照明光MLの空間変調は、照明光MLの強度や位相を画素単位で変調することで実行され得る。   The spatial light modulator 13 is a transmissive spatial light modulator that spatially modulates the incident illumination light ML and then transmits it, or a reflective spatial modulation that reflects the incident illumination light ML after spatially modulating it. If it is a vessel. Spatial modulation of the illumination light ML can be performed by modulating the intensity and phase of the illumination light ML in units of pixels.

透過型空間光変調器としては、たとえば、アクティブマトリクス方式で動作する液晶表示パネルを採用することができる。一方、反射型空間光変調器としては、たとえば、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス:Digital Micro−mirror Device)若しくはLCOS(Liquid Crystal On Silicon)型空間光変調器を使用することができる。画像表示装置10を直視型ディスプレイとして構成する場合には透過型空間光変調器を使用することができる。一方、画像表示装置10を投写型ディスプレイ(プロジェクタ)として構成する場合は反射型空間光変調器を使用することができる。   As the transmissive spatial light modulator, for example, a liquid crystal display panel that operates in an active matrix system can be employed. On the other hand, as the reflective spatial light modulator, for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) or LCOS (Liquid Crystal On Silicon) spatial light modulator can be used. When the image display device 10 is configured as a direct view display, a transmissive spatial light modulator can be used. On the other hand, when the image display apparatus 10 is configured as a projection display (projector), a reflective spatial light modulator can be used.

光源駆動部24は、第1光源31の青色LED光源群に駆動電流Icを供給して第1光源31を駆動する第1駆動回路25と、第2光源32の赤色レーザ光源群に駆動電流Irを供給して第2光源32を駆動する第2駆動回路26とを有する。図6は、駆動電流IcまたはIrの波形の一例を示す概略図である。ここで横軸を時間tとし縦軸を電流量として示す。ここで、駆動電流はパルス波形で示しており、Wdは駆動電流の電流値が高い(H)状態でのパルス幅を示し、Adは振幅を示す。第1駆動回路25は、第1光源31用のパルス幅Wdに基づいてパルス幅変調するとともに振幅Adに基づいて振幅変調した駆動電流Icを供給する。同様に、第2駆動回路25は、第2光源32用のパルス幅Wdに基づいてパルス幅変調するとともに振幅Adに基づいて振幅変調した駆動電流Irを供給する。パルス波形のサイクル期間が所定の期間で決まっていれば、サイクル期間とパルス幅Wdによってパルス波形のデューティ比が決まる。光源が発光する光の明るさは、駆動電流の電流値が高い状態が長いほど明るくなる。つまり、第1光源31及び第2光源32それぞれは、駆動信号Ic及びIrのデューティ比及び振幅に応じた明るさで発光する。   The light source drive unit 24 supplies a drive current Ic to the blue LED light source group of the first light source 31 to drive the first light source 31, and a drive current Ir to the red laser light source group of the second light source 32. And a second drive circuit 26 for driving the second light source 32. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the waveform of the drive current Ic or Ir. Here, the horizontal axis represents time t and the vertical axis represents the amount of current. Here, the drive current is indicated by a pulse waveform, Wd indicates the pulse width in a state where the current value of the drive current is high (H), and Ad indicates the amplitude. The first drive circuit 25 supplies a drive current Ic that has been subjected to pulse width modulation based on the pulse width Wd for the first light source 31 and amplitude modulated based on the amplitude Ad. Similarly, the second drive circuit 25 supplies a drive current Ir that has been subjected to pulse width modulation based on the pulse width Wd for the second light source 32 and amplitude modulated based on the amplitude Ad. If the cycle period of the pulse waveform is determined by a predetermined period, the duty ratio of the pulse waveform is determined by the cycle period and the pulse width Wd. The brightness of the light emitted from the light source becomes brighter as the state where the current value of the drive current is higher is longer. That is, the first light source 31 and the second light source 32 emit light with brightness according to the duty ratios and amplitudes of the drive signals Ic and Ir, respectively.

光源制御部20は、これら駆動電流Ic及びIrのそれぞれに対するパルス幅変調制御を実行する発光輝度制御部21と、駆動電流Ic及びIrに対する振幅変調制御を実行する色度制御部22とを有する。発光輝度制御部21は、駆動電流Ic及びIrそれぞれのパルス幅Wdを可変制御することができ、色度制御部22は、駆動電流Ic及びIrのパルス波形それぞれの振幅Adを可変制御することができる。これにより、第1光源31及び第2光源32は、光源制御部20によって第1光源31及び第2光源32それぞれのために可変制御されたパルス幅Wd及び振幅Adに基づいた駆動信号Ic及びIrによって駆動される。つまり、光源制御部20は、第1光源31及び第2光源32の明るさを個別に制御することができる。光源制御部20は、パルス幅Wdではなくデューティー比の情報を光源駆動部24に供給するとしても構わない。   The light source control unit 20 includes a light emission luminance control unit 21 that performs pulse width modulation control on each of the drive currents Ic and Ir, and a chromaticity control unit 22 that executes amplitude modulation control on the drive currents Ic and Ir. The light emission luminance control unit 21 can variably control the pulse widths Wd of the drive currents Ic and Ir, and the chromaticity control unit 22 can variably control the amplitudes Ad of the pulse waveforms of the drive currents Ic and Ir. it can. As a result, the first light source 31 and the second light source 32 are driven by the light source controller 20 based on the pulse width Wd and the amplitude Ad that are variably controlled for the first light source 31 and the second light source 32, respectively. Driven by. That is, the light source control unit 20 can individually control the brightness of the first light source 31 and the second light source 32. The light source controller 20 may supply not the pulse width Wd but information on the duty ratio to the light source driver 24.

発光輝度制御部21は、画像制御部11から供給された画像情報Luに基づいて照明光MLの輝度を調整する機能を有する。たとえば、画像情報Luとして入力画像データの平均輝度あるいはピーク輝度が供給された場合、発光輝度制御部21は、この平均輝度あるいはピーク輝度の大きさに応じて発光輝度を適宜調整することができる。これにより、表示画像のコントラストを向上させることが可能となる。   The light emission luminance control unit 21 has a function of adjusting the luminance of the illumination light ML based on the image information Lu supplied from the image control unit 11. For example, when the average luminance or peak luminance of the input image data is supplied as the image information Lu, the emission luminance control unit 21 can appropriately adjust the emission luminance according to the magnitude of the average luminance or peak luminance. Thereby, the contrast of the display image can be improved.

光源制御部20は、光量検出部34からの光量検出値Rd、Gd及びBdから第1の光源光量値Cs及び第2の光源光量値Rsを算出する演算部40を有する。図7は、本実施の形態の演算部40の概略構成を示す機能ブロック図である。図7に示されるように、演算部40は、色検出部41、第1の光源光量演算部42及び第2の光源光量演算部43を有している。   The light source control unit 20 includes a calculation unit 40 that calculates the first light source light amount value Cs and the second light source light amount value Rs from the light amount detection values Rd, Gd, and Bd from the light amount detection unit 34. FIG. 7 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of the calculation unit 40 of the present embodiment. As illustrated in FIG. 7, the calculation unit 40 includes a color detection unit 41, a first light source light amount calculation unit 42, and a second light source light amount calculation unit 43.

色検出部41は、緑色及び青色の光量検出値Gd及びBdから青緑色(シアン色)の光量検出値Cdを算出する機能を有する。具体的には、たとえば、光量検出値GdとBdとの和あるいは平均値を光量検出値Cdとして算出すればよい。また、光量検出値GdまたはBdのいずれかを代表値として光量検出値Cdとすることもできる。ここで算出される光量検出値Cdは第1の光源からの照明光のうち、赤色の波長域を含まない光成分の検出値となる。   The color detection unit 41 has a function of calculating a blue-green (cyan) light amount detection value Cd from the green and blue light amount detection values Gd and Bd. Specifically, for example, the sum or average value of the light quantity detection values Gd and Bd may be calculated as the light quantity detection value Cd. Further, the light amount detection value Cd can be set with either the light amount detection value Gd or Bd as a representative value. The light amount detection value Cd calculated here is a detection value of a light component that does not include the red wavelength region in the illumination light from the first light source.

第1の光源光量演算部42は、光量検出値Cdから第1光源31の発光強度を表す値である第1の光源光量値Csを算出する。第1の光源光量値Csは、光量検出値Cdに所定の係数を乗算することで算出される。前記所定の係数は、第1光源31から発せられるシアン色光CLに含まれる青色光と緑色光と赤色光との比率により決定され、測定などによりあらかじめ決定することができる。一方、第2の光源光量演算部43は、光量検出値Rd及びCdから第2光源32の発光強度を表す値である第2の光源光量値Rsを算出する。具体的には、光量検出値Cdに所定の係数を乗じた値を光量検出値Rdから減算することにより、第2の光源光量値Rsを算出する。前記所定の係数も、第1光源31から発せられるシアン色光CLに含まれる青色光と緑色光と赤色光との比率により決定され、測定などによりあらかじめ決定することができる。   The first light source light amount calculation unit 42 calculates a first light source light amount value Cs that is a value representing the light emission intensity of the first light source 31 from the light amount detection value Cd. The first light source light amount value Cs is calculated by multiplying the light amount detection value Cd by a predetermined coefficient. The predetermined coefficient is determined by the ratio of blue light, green light, and red light included in the cyan light CL emitted from the first light source 31, and can be determined in advance by measurement or the like. On the other hand, the second light source light amount calculation unit 43 calculates a second light source light amount value Rs that is a value representing the light emission intensity of the second light source 32 from the light amount detection values Rd and Cd. Specifically, the second light source light amount value Rs is calculated by subtracting a value obtained by multiplying the light amount detection value Cd by a predetermined coefficient from the light amount detection value Rd. The predetermined coefficient is also determined by the ratio of blue light, green light and red light contained in the cyan light CL emitted from the first light source 31, and can be determined in advance by measurement or the like.

第1の光源光量値Cs及び第2の光源光量値Rsと光量検出値Rd及びCdとの関係は下記式(1)にて表すことができる。   The relationship between the first light source light amount value Cs and the second light source light amount value Rs and the light amount detection values Rd and Cd can be expressed by the following equation (1).

Figure 0006028440
式(1)において、係数aは第1光源31の発光強度と赤色の光量検出値Rdを関連付ける係数、係数bは第2光源32の発光強度と赤色Rdの光量検出値を関連付ける係数、係数cは第1光源31の発光強度と青緑色の光量検出値Cdを関連付ける係数、係数dは第2光源32の発光強度と青緑色の光量検出値Cdを関連付ける係数である。係数a及び係数cは、第1光源31から発せられるシアン色光CLに含まれる青色光、緑色光及び赤色光の比率により決定され、測定などによりあらかじめ決定することができる。また、係数b及び係数dは、第2光源32から発せられる赤色光RLに含まれる青色光と緑色光と赤色光との比率により決定され、測定などによりあらかじめ決定することができる。
Figure 0006028440
In equation (1), coefficient a is a coefficient that associates the light emission intensity of the first light source 31 with the red light quantity detection value Rd, coefficient b is a coefficient that associates the light emission intensity of the second light source 32 and the light quantity detection value of red Rd, and coefficient c. Is a coefficient that associates the emission intensity of the first light source 31 with the blue-green light quantity detection value Cd, and the coefficient d is a coefficient that associates the emission intensity of the second light source 32 with the blue-green light quantity detection value Cd. The coefficient a and the coefficient c are determined by the ratio of blue light, green light, and red light included in the cyan light CL emitted from the first light source 31, and can be determined in advance by measurement or the like. The coefficient b and the coefficient d are determined by the ratio of blue light, green light, and red light included in the red light RL emitted from the second light source 32, and can be determined in advance by measurement or the like.

式(1)から下記の式(2)が導かれる。   The following formula (2) is derived from the formula (1).

Figure 0006028440
ここで、第2光源32は赤色光のみを発することから、係数dは0となる。したがって、第1光源31の発光強度Y1、第2光源32の発光強度Y2は下記の式(3)で表される。第1の光源光量演算部42及び第2の光源光量演算部43は、下記式(3)の演算を行うことで第1の光源光量値Cs及び第2の光源光量値Rsを算出する。
Figure 0006028440
Here, since the second light source 32 emits only red light, the coefficient d is zero. Therefore, the emission intensity Y1 of the first light source 31 and the emission intensity Y2 of the second light source 32 are expressed by the following formula (3). The first light source light amount calculation unit 42 and the second light source light amount calculation unit 43 calculate the first light source light amount value Cs and the second light source light amount value Rs by performing the calculation of the following equation (3).

Figure 0006028440
色度制御部22は、第1の光源光量値Cs及び第2の光源光量値Rsに基づいて第1駆動回路25及び第2駆動回路26を個別に制御することにより照明光MLの色度を調整する。色度制御部22は、演算部40から得られる第1の光源光量値Csと基準値Crとから、第1の光源光量値Csの基準値Crからのズレを示す差分ΔCを算出する。同様に演算部40から得られる第2の光源光量値Rsと基準値Rrとから、第2の光源光量値Rsの基準値Rrからのズレを示す差分ΔRを算出する。差分ΔC及びΔRは、次式(4)に従って算出される。ここで、基準値Cr及びRrについては、たとえば、画像表示装置10の製造段階において、所定の基準温度下で分光放射輝度計などを用いた色調整を実行し、その直後に実測された色検出値を基準値Cr及びRrとして基準値記憶部23に記憶することができる。
Figure 0006028440
The chromaticity control unit 22 controls the chromaticity of the illumination light ML by individually controlling the first drive circuit 25 and the second drive circuit 26 based on the first light source light amount value Cs and the second light source light amount value Rs. adjust. The chromaticity control unit 22 calculates a difference ΔC indicating a deviation of the first light source light amount value Cs from the reference value Cr from the first light source light amount value Cs obtained from the calculation unit 40 and the reference value Cr. Similarly, a difference ΔR indicating a deviation of the second light source light amount value Rs from the reference value Rr is calculated from the second light source light amount value Rs obtained from the calculation unit 40 and the reference value Rr. The differences ΔC and ΔR are calculated according to the following equation (4). Here, with respect to the reference values Cr and Rr, for example, color adjustment using a spectral radiance meter or the like is performed under a predetermined reference temperature in the manufacturing stage of the image display device 10, and the color detection measured immediately thereafter is performed. Values can be stored in the reference value storage unit 23 as reference values Cr and Rr.

Figure 0006028440
次に、色度制御部22は、差分ΔCが次式(5)を満たす第1の許容範囲内に収まり、且つ、差分ΔRが次式(6)を満たす第2の許容範囲内に収まるように制御する。また、第1の許容範囲の下限TL1及び上限TU1と第2の許容範囲の下限TL2及び上限TU2は、基準値記憶部23などに記憶しておくこととしてもよい。
Figure 0006028440
Next, the chromaticity control unit 22 makes the difference ΔC fall within the first allowable range that satisfies the following expression (5), and the difference ΔR falls within the second allowable range that satisfies the following expression (6). To control. The lower limit TL1 and upper limit TU1 of the first allowable range and the lower limit TL2 and upper limit TU2 of the second allowable range may be stored in the reference value storage unit 23 or the like.

Figure 0006028440
Figure 0006028440

Figure 0006028440
Figure 0006028440

次に、具体的な光源制御方法について以下に説明する。図8は、この発明の実施の形態1に係る色度制御部22による色度制御処理の手順を概略的に示すフローチャートである。まずは演算部40から第1の光源光量値Cs及び第2の光源光量値Rsを取得する(ステップS21)。次に基準値記憶部23に記憶されている第1の基準値Cr及び第2の基準値Rrを読み出して参照する(ステップS22)。次にステップS21で取得した第1の光源光量値Cs及び第2の光源光量値RsとステップS22で取得した第1の基準値Cr及び第2の基準値Rrとから式(4)に従って差分ΔC及びΔRを算出する(ステップS23)。   Next, a specific light source control method will be described below. FIG. 8 is a flowchart schematically showing a procedure of chromaticity control processing by the chromaticity control unit 22 according to Embodiment 1 of the present invention. First, the first light source light amount value Cs and the second light source light amount value Rs are acquired from the calculation unit 40 (step S21). Next, the first reference value Cr and the second reference value Rr stored in the reference value storage unit 23 are read out and referred to (step S22). Next, the difference ΔC according to the equation (4) from the first light source light amount value Cs and the second light source light amount value Rs acquired in step S21 and the first reference value Cr and second reference value Rr acquired in step S22. And ΔR are calculated (step S23).

ステップS23で、差分ΔC及びΔRを算出した後、算出した差分ΔCが第1の許容範囲の上限TU1を超えている場合には(ステップS24のYES)、駆動電流Icに対する振幅制御を実行して第1光源31の発光強度を低下させ(ステップS26)、差分ΔCが第1の許容範囲の下限TL1を下回っている場合には(ステップS24のNO及びステップS25のYES)、駆動電流Icに対する振幅制御を実行して第1光源31の発光強度を増加させる(ステップS27)。一方、差分ΔCが第1の許容範囲内にある場合には(ステップS24のNO及びステップS25のNO)、色度制御部22は、次のステップS28に処理を移行させる。   After calculating the differences ΔC and ΔR in step S23, if the calculated difference ΔC exceeds the upper limit TU1 of the first allowable range (YES in step S24), amplitude control is performed on the drive current Ic. When the emission intensity of the first light source 31 is reduced (step S26) and the difference ΔC is below the lower limit TL1 of the first allowable range (NO in step S24 and YES in step S25), the amplitude with respect to the drive current Ic Control is executed to increase the emission intensity of the first light source 31 (step S27). On the other hand, when the difference ΔC is within the first allowable range (NO in step S24 and NO in step S25), the chromaticity control unit 22 shifts the process to the next step S28.

また、色度制御部22は、差分ΔRが第2の許容範囲の上限TU2を超えている場合には(ステップS28のYES)、駆動電流Irに対する振幅制御を実行して第2光源32の発光強度を低下させ(ステップS30)、差分ΔRが第2の許容範囲の下限TL2を下回っている場合には(ステップS28のNO及びステップS29のYES)、駆動電流Irに対する振幅制御を実行して第2光源32の発光強度を増加させる(ステップS31)。一方、差分ΔRが第2の許容範囲内にある場合(ステップS28のNO及びステップS29のNO)、色度制御部22は、処理終了の場合(ステップS32のYES)を除いて、ステップS21以後の手順を実行する(ステップS32のNO)。   Further, when the difference ΔR exceeds the upper limit TU2 of the second allowable range (YES in Step S28), the chromaticity control unit 22 performs amplitude control on the drive current Ir and emits light from the second light source 32. When the intensity is decreased (step S30) and the difference ΔR is below the lower limit TL2 of the second allowable range (NO in step S28 and YES in step S29), amplitude control is performed on the drive current Ir to execute the first control. The light emission intensity of the two light sources 32 is increased (step S31). On the other hand, when the difference ΔR is within the second allowable range (NO in step S28 and NO in step S29), the chromaticity control unit 22 does not perform the process (YES in step S32), and after step S21. Is executed (NO in step S32).

以上に説明したように本実施の形態の色度制御部22は、演算部40で算出された光源光量値Cs及びRsに基づいて、表示画像の色度が略一定となるように第1光源31及び第2光源32の発光強度を可変制御することができる(図13のステップS21〜S31)。また、経年変化などにより第1光源31及び第2光源32の発光特性が変化した場合でも、表示画像の白色色度を一定に調整することも可能となる。よって、表示画像の品質を良好なものとすることが可能である。   As described above, the chromaticity control unit 22 according to the present embodiment uses the first light source so that the chromaticity of the display image becomes substantially constant based on the light source light amount values Cs and Rs calculated by the calculation unit 40. 31 and the light emission intensity of the second light source 32 can be variably controlled (steps S21 to S31 in FIG. 13). In addition, even when the light emission characteristics of the first light source 31 and the second light source 32 change due to secular change or the like, the white chromaticity of the display image can be adjusted to be constant. Therefore, the quality of the display image can be improved.

以上、図面を参照して本発明に係る好適な実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、上記実施の形態では、第1光源31は、赤色成分も含むシアン色光CLを発する青緑色LED光源であり、第2光源32は、赤色光RLを発する赤色レーザ光源であるが、これらに限定されるものではない。   The preferred embodiments according to the present invention have been described above with reference to the drawings, but these are exemplifications of the present invention, and various forms other than the above can be adopted. For example, in the above embodiment, the first light source 31 is a blue-green LED light source that emits cyan light CL including a red component, and the second light source 32 is a red laser light source that emits red light RL. It is not limited.

実施の形態2.
図9は、本発明に係る実施の形態の画像表示装置10の別の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図9に示す画像表示装置10は、温度検出部39を備え、光源制御部20に補正部70を備える他は上記実施の形態1の図1と同様の構成である。同様の構成の部分については動作の説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is a functional block diagram schematically showing another configuration of the image display apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. The image display apparatus 10 shown in FIG. 9 has the same configuration as that of FIG. 1 of the first embodiment except that the temperature detection unit 39 and the light source control unit 20 include a correction unit 70. The description of the operation of the same configuration is omitted.

本実施の形態の画像表示装置10では、第2光源32の近傍に温度検出手段39を備える。温度検出手段39は第2光源32の温度またはその近傍の温度を検出し、検出温度値Trを出力する。検出温度値Trは光源制御部20に備える補正部70へと入力される。補正部70には、演算部40から出力される第2の光源光量値Rsも入力される。   In the image display device 10 of the present embodiment, the temperature detection means 39 is provided in the vicinity of the second light source 32. The temperature detecting means 39 detects the temperature of the second light source 32 or a temperature in the vicinity thereof, and outputs a detected temperature value Tr. The detected temperature value Tr is input to the correction unit 70 provided in the light source control unit 20. The correction unit 70 also receives the second light source light amount value Rs output from the calculation unit 40.

図10は、本実施の形態の補正部70の概略構成を示す機能ブロック図である。図10に示されるように、補正部70は、波長シフト検出部71及び補正演算部72を有している。   FIG. 10 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the correction unit 70 of the present embodiment. As illustrated in FIG. 10, the correction unit 70 includes a wavelength shift detection unit 71 and a correction calculation unit 72.

波長シフト検出部71は、検出温度値Trに基づいて第2光源32の発光波長のシフト量(基準波長からのズレ)dwを算出する機能を有する。補正演算部72は、当該シフト量dwを用いて赤色の光源光量値Rsを補正し、その補正後の光源光量値Rsを出力する。図10に示されるように、補正演算部72は、補正係数算出部73及び重み付け部74を有する。   The wavelength shift detection unit 71 has a function of calculating the shift amount (shift from the reference wavelength) dw of the emission wavelength of the second light source 32 based on the detected temperature value Tr. The correction calculation unit 72 corrects the red light source light amount value Rs using the shift amount dw, and outputs the corrected light source light amount value Rs. As illustrated in FIG. 10, the correction calculation unit 72 includes a correction coefficient calculation unit 73 and a weighting unit 74.

波長シフト検出部71は、検出温度値Trをサンプリングし、サンプリングされた検出温度値Trに基づいて第2光源32の発光波長のシフト量dwを算出する。このとき、波長シフト検出部71は、実測値を用いて予め用意された参照テーブルまたは補間式を用いて、検出温度値Trに対応するシフト量dwを推定することができる。図11は、検出温度値Trとシフト量dwとの対応関係の一例を概略的に示すグラフである。このグラフに示されるように、検出温度値Trが基準温度T0から正の方向にずれるほど、シフト量dwは零の値から大きくなり、逆に、検出温度値Trが基準温度T0から負の方向にずれるほど、シフト量dwは零の値から低くなる。このように、実測値から得られた検出温度値Trとシフト量dwとの対応関係を参照テーブルまたは補間式で表したものを予め用意することでサンプリングされた検出温度値Trに基づいて第2光源32の発光波長のシフト量dwを算出することができる。   The wavelength shift detector 71 samples the detected temperature value Tr and calculates the shift amount dw of the emission wavelength of the second light source 32 based on the sampled detected temperature value Tr. At this time, the wavelength shift detection unit 71 can estimate the shift amount dw corresponding to the detected temperature value Tr using a reference table or interpolation formula prepared in advance using the actual measurement values. FIG. 11 is a graph schematically showing an example of the correspondence relationship between the detected temperature value Tr and the shift amount dw. As shown in this graph, as the detected temperature value Tr deviates from the reference temperature T0 in the positive direction, the shift amount dw increases from zero, and conversely, the detected temperature value Tr decreases from the reference temperature T0 in the negative direction. The shift amount dw decreases from a zero value as it shifts. As described above, the second relationship based on the detected temperature value Tr sampled by preparing in advance a correspondence table between the detected temperature value Tr obtained from the actual measurement value and the shift amount dw by using a reference table or an interpolation formula. The shift amount dw of the light emission wavelength of the light source 32 can be calculated.

次に、補正係数算出部73は、算出されたシフト量dwに基づいて補正係数γを算出する。次いで、重み付け部74は、光源光量値Rsに補正係数γを乗算して補正後の光源光量値Rs2(=γ×Rd)を算出する。ここで、補正係数算出部73は、実測値を用いて予め用意された参照テーブルまたは補間式を用いて、シフト量dwに対応する正の補正係数γを算出することができる。図12は、シフト量dwと補正係数γとの対応関係の一例を概略的に示すグラフである。このグラフに示されるように、シフト量dwが零値から大きくなるほど、補正係数γは1.0の値から小さくなり、逆に、シフト量dwが零値から小さくなるほど、補正係数γは1.0の値から大きくなる。補正された光源光量値Rs2は、光源光量値Csとともに色度制御部22に入力される。以降の動作は上記実施の形態1におけるものと同様である。このように、実測値から得られたシフト量dwと補正係数γとの対応関係を参照テーブルまたは補間式で表したものを予め用意することでシフト量dwに対応する正の補正係数γを算出することができる。   Next, the correction coefficient calculation unit 73 calculates a correction coefficient γ based on the calculated shift amount dw. Next, the weighting unit 74 multiplies the light source light amount value Rs by the correction coefficient γ to calculate a corrected light source light amount value Rs2 (= γ × Rd). Here, the correction coefficient calculation unit 73 can calculate the positive correction coefficient γ corresponding to the shift amount dw using a reference table or an interpolation formula prepared in advance using the actual measurement values. FIG. 12 is a graph schematically showing an example of the correspondence relationship between the shift amount dw and the correction coefficient γ. As shown in this graph, as the shift amount dw increases from zero, the correction coefficient γ decreases from a value of 1.0. Conversely, as the shift amount dw decreases from zero, the correction coefficient γ becomes 1. Increase from 0. The corrected light source light amount value Rs2 is input to the chromaticity control unit 22 together with the light source light amount value Cs. Subsequent operations are the same as those in the first embodiment. In this way, a positive correction coefficient γ corresponding to the shift amount dw is calculated by preparing in advance a correspondence table between the shift amount dw obtained from the actual measurement value and the correction coefficient γ, which is represented by a reference table or an interpolation formula. can do.

ところで、光量検出部34の分光感度は、照明光MLの波長に対して一様ではなく、当該波長に応じてその分光感度が変動する。すなわち、光量検出部34の分光感度は波長依存性を有する。このため、赤色光成分の光量検出値Rd及びこれから算出される光源光量値Rsが変動しても、第2光源32の発光強度が変動しているとは限らない。第2光源32における温度の変化による発光波長の変動の影響は、第2光源32が発する光の色純度が高いほど、すなわち特定波長にエネルギーが集中しているほど大きくなる。本実施の形態では、第1光源31の検出温度値Trに基づいて光源光量値Rsが補正されるので、光源光量値Rsを適正な値に補正することができる。また、赤色光を発する第2光源32の発光波長は、第1光源31よりも高い温度依存性を有し、第1光源31の発光波長よりも大きく変動しやすい。本実施の形態では、特に、赤色の光源光量値Rsが補正されるので、表示画像の色度を正確に調整することができる。   Incidentally, the spectral sensitivity of the light amount detector 34 is not uniform with respect to the wavelength of the illumination light ML, and the spectral sensitivity varies depending on the wavelength. That is, the spectral sensitivity of the light amount detector 34 has wavelength dependency. For this reason, even if the light amount detection value Rd of the red light component and the light source light amount value Rs calculated therefrom vary, the light emission intensity of the second light source 32 does not necessarily vary. The influence of the fluctuation of the emission wavelength due to the temperature change in the second light source 32 becomes larger as the color purity of the light emitted from the second light source 32 is higher, that is, as the energy is concentrated at the specific wavelength. In the present embodiment, since the light source light amount value Rs is corrected based on the detected temperature value Tr of the first light source 31, the light source light amount value Rs can be corrected to an appropriate value. In addition, the emission wavelength of the second light source 32 that emits red light has a temperature dependency higher than that of the first light source 31 and is more likely to fluctuate than the emission wavelength of the first light source 31. In the present embodiment, in particular, since the red light source light amount value Rs is corrected, the chromaticity of the display image can be accurately adjusted.

10 画像表示装置、 11 画像制御部、 12 素子駆動部、 13 空間光変調素子、 20 光源制御部、 21 発光輝度制御部、 22 色度制御部、 23 基準値記憶部、 24 光源駆動部、 25 第1駆動回路、 26 第2駆動回路、 31 第1光源、 32 第2光源、 33 光混合部、 34 光量検出部、 35 青緑色LED光源、 36 青色LED光源、 37 混合蛍光体、 38 赤色レーザ光源、 39 温度検出部、 40 演算部、 41 色検出部、 42 第1の光源光量演算部、 43 第2の光源光量演算部、 51 第1光学シート、 52 第2光学シート、 53 導光拡散板、54 導光拡散板、 60 光反射シート、 70 補正部、 71 波長シフト検出部、 72 補正演算部、 73 補正係数算出部、 74 重み付け部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image display apparatus, 11 Image control part, 12 Element drive part, 13 Spatial light modulation element, 20 Light source control part, 21 Light emission luminance control part, 22 Chromaticity control part, 23 Reference value storage part, 24 Light source drive part, 25 1st drive circuit, 26 2nd drive circuit, 31 1st light source, 32 2nd light source, 33 light mixing part, 34 light quantity detection part, 35 blue-green LED light source, 36 blue LED light source, 37 mixed fluorescent substance, 38 red laser Light source, 39 temperature detection unit, 40 calculation unit, 41 color detection unit, 42 first light source light amount calculation unit, 43 second light source light amount calculation unit, 51 first optical sheet, 52 second optical sheet, 53 light guide diffusion Plate, 54 light guide diffuser plate, 60 light reflection sheet, 70 correction unit, 71 wavelength shift detection unit, 72 correction calculation unit, 73 correction coefficient calculation unit 74 weighting unit.

Claims (4)

照明光を空間的に変調して表示画像を生成する空間光変調素子と、
第1波長域の光を出射する第1光源と、
前記第1波長域に含まれる波長域である第2波長域の光を出射するレーザ光源を構成要素とする第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源からそれぞれ出射された2種類の光を混合して前記照明光を生成し、前記空間光変調素子へ前記照明光を放射する光混合部と、
前記照明光の一部を受光し、前記第2波長域とは異なる波長域の光成分を検出して第1の光量検出値を出力するとともに、前記第2波長域の光成分を検出して第2の光量検出値を出力する光量検出部と、
前記第1光源及び前記第2光源を個別に駆動する光源駆動部と、
前記第1の光量検出値と前記第2の光量検出値とに基づいて前記光源駆動部を制御して前記照明光の色度を調整する光源制御部と、
前記第2光源近傍の温度を検出する温度検出部と、
前記第2光源近傍の温度に基づいて前記第2光源の発光波長のシフト量を算出し、当該発光波長のシフト量を用いて前記第2光源の光源光量値を補正する補正部と
を備え、
前記光源制御部は、前記第1の光量検出値を用いて前記第1光源の発光強度を制御し、前記第1の光量検出値と前記第2の光量検出値の両方を用いて前記第2光源の発光強度を制御し、前記補正部で補正された前記第2光源の光源光量値を用いて前記第2光源の発光強度を制御することを特徴とする画像表示装置。
A spatial light modulation element that spatially modulates illumination light to generate a display image;
A first light source that emits light in a first wavelength region;
A second light source comprising a laser light source that emits light in a second wavelength range that is a wavelength range included in the first wavelength range; and
A light mixing section that mixes two kinds of light respectively emitted from the first light source and the second light source to generate the illumination light, and radiates the illumination light to the spatial light modulator;
A part of the illumination light is received, a light component in a wavelength region different from the second wavelength region is detected, a first light quantity detection value is output, and a light component in the second wavelength region is detected. A light amount detection unit for outputting a second light amount detection value;
A light source driving unit for individually driving the first light source and the second light source;
A light source control unit that controls the light source driving unit based on the first light amount detection value and the second light amount detection value to adjust the chromaticity of the illumination light;
A temperature detector for detecting a temperature in the vicinity of the second light source;
A correction unit that calculates a shift amount of the light emission wavelength of the second light source based on a temperature in the vicinity of the second light source, and corrects a light source light amount value of the second light source using the shift amount of the light emission wavelength; >
The light source control unit controls light emission intensity of the first light source using the first light quantity detection value, and uses the first light quantity detection value and the second light quantity detection value to perform the second. An image display device that controls light emission intensity of the second light source by controlling light emission intensity of the light source and using a light source light amount value of the second light source corrected by the correction unit.
前記光源制御部は、前記第1の光量検出値に所定の係数を乗じた値を前記第2の光量検出値から減算して得られた値を前記第2光源の光源光量値とすることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 The light source control unit sets a value obtained by subtracting a value obtained by multiplying the first light quantity detection value by a predetermined coefficient from the second light quantity detection value as a light source light quantity value of the second light source. The image display device according to claim 1, wherein 前記第1光源は、青色の光を出射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の出射光の一部を励起光として吸収し緑色および赤色の光を発光する蛍光体とを含み、
前記第2光源は、赤色の光を出射する半導体発光素子を含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。
The first light source includes a semiconductor light emitting element that emits blue light;
A phosphor that absorbs part of the emitted light of the semiconductor light emitting element as excitation light and emits green and red light, and
The second light source, the image display apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a semiconductor light emitting element that emits red light.
照明光を空間的に変調して表示画像を生成する空間光変調素子と、
第1波長域の光を出射する第1光源と、
前記第1波長域に含まれる波長域である第2波長域の光を出射するレーザ光源を構成要素とする第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源からそれぞれ出射された2種類の光を混合して前記照明光を生成し、前記空間光変調素子へ前記照明光を放射する光混合部と、
前記照明光の一部を受光し、前記第2波長域とは異なる波長域の光成分を検出して第1の光量検出値を出力するとともに、前記第2波長域の光成分を検出して第2の光量検出値を出力する光量検出部と、
前記第1光源及び前記第2光源を個別に駆動する光源駆動部と
記第1の光量検出値と前記第2の光量検出値とに基づいて前記光源駆動部を制御して前記照明光の色度を調整する光源制御部と、
前記第2光源近傍の温度を検出する温度検出部と、
前記第2光源近傍の温度に基づいて前記第2光源の発光波長のシフト量を算出し、当該発光波長のシフト量を用いて前記第2光源の光源光量値を補正する補正部とを備える画像表示装置における光源制御方法であって、
前記第1の光量検出値を用いて前記第1光源の発光強度を制御するステップと、
前記第1の光量検出値と前記第2の光量検出値の両方を用いて前記第2光源の発光強度を制御するステップとを備えることを特徴とする光源制御方法。
A spatial light modulation element that spatially modulates illumination light to generate a display image;
A first light source that emits light in a first wavelength region;
A second light source comprising a laser light source that emits light in a second wavelength range that is a wavelength range included in the first wavelength range; and
A light mixing section that mixes two kinds of light respectively emitted from the first light source and the second light source to generate the illumination light, and radiates the illumination light to the spatial light modulator;
A part of the illumination light is received, a light component in a wavelength region different from the second wavelength region is detected, a first light quantity detection value is output, and a light component in the second wavelength region is detected. A light amount detection unit for outputting a second light amount detection value;
A light source driving unit for individually driving the first light source and the second light source ;
A light source controller for adjusting the chromaticity of the illumination light by controlling the light source driving section based on the first light quantity detecting value before Symbol and said second light amount detection value,
A temperature detector for detecting a temperature in the vicinity of the second light source;
An image including a correction unit that calculates a shift amount of the emission wavelength of the second light source based on a temperature in the vicinity of the second light source and corrects a light source light amount value of the second light source using the shift amount of the emission wavelength. A light source control method for a display device, comprising:
Controlling the light emission intensity of the first light source using the first light quantity detection value;
And a step of controlling a light emission intensity of the second light source by using both the first light quantity detection value and the second light quantity detection value.
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