JP6731784B2

JP6731784B2 - 光源装置および映像表示装置

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Publication number: JP6731784B2
Application number: JP2016101092A
Authority: JP
Inventors: 竜也松本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2020-07-29
Anticipated expiration: 2036-05-20
Also published as: JP2017207412A

Description

本発明は、光源装置および当該光源装置を備える映像表示装置に関する。

従来は、冷陰極管、白色発光ダイオード等の白色光を発する白色光源を備える光源装置が液晶ディスプレイ、液晶テレビ等に備えられるバックライトにおいて採用されていた。

しかし、近年は、液晶ディスプレイ、液晶テレビ等の色再現範囲を広げ液晶ディスプレイ、液晶テレビ等の画質を向上するために、赤色光を発する赤色光源、緑色光を発する緑色光源および青色光を発する青色光源を備える光源装置がバックライトにおいて採用されることが増えている。

ウルトラ・ハイ・デフィニション（ＵＨＤ）のスタジオ規格であるＢＴ．２０２０において規定される色空間を完全に包含する色再現範囲を有するディスプレイを実現するためには、バックライトにおいて採用される光源装置が備える赤色光源、緑色光源および青色光源の各々がレーザー光源である必要がある。このため、半導体レーザー光源を備える光源装置がバックライトにおいて採用されたディスプレイの研究開発が進められている。

しかし、半導体レーザー光源が発する光の光量は、半導体レーザー光源の温度により変化する。このため、半導体レーザー光源を備える光源装置がバックライトにおいて採用されたディスプレイは、表示面の輝度および色度が半導体レーザー光源の温度により変化するという問題を有する。この問題は、半導体レーザー光源以外の半導体光源を光源装置が備える場合にも生じる。

このため、ディスプレイの表示面の輝度および色度を一定に維持するために、半導体光源が発する光の光量を検出し、検出された光量を基準光量と比較し、半導体光源が発する光の光量をフィードバック制御する技術が提案されている。特許文献１に記載された技術は、その一例である。

特開２００１−３３２７６４号公報

しかし、半導体光源においては、半導体光源の温度が変化した場合に半導体光源が発する光の光量だけでなく半導体光源の主発光波長も変化することがある。特に、赤色半導体光源においては、赤色半導体光源の温度が変化した場合の赤色半導体光源の主発光波長の変化が顕著である。

一方で、半導体光源が発する光の光量を検出するセンサーの分光感度が等色関数に一致するとは限らない。

このため、半導体光源の温度が変化し半導体光源の主発光波長も変化する場合に特許文献１に記載された技術に代表される従来の技術によりフィードバック制御が行われたときは、分光感度が等色関数に一致しないことに起因して、半導体光源から放射される光の刺激値が半導体光源の温度により変化し、半導体光源を備える光源装置から放射される光の輝度および色度が半導体光源の温度により変化する。この問題は、温度により主発光波長が変化する光源を備える光源装置に共通の問題である。

本発明は、この問題を解決するためになされる。本発明が解決しようとする課題は、光源の温度が変化した場合であっても、光源が発する光の刺激値が一定に維持され、光源装置が発する光の輝度および色度が一定に維持されるようにすることである。

本発明は、光源装置に関する。

複数の光源は、それぞれ複数の色の光を発し、温度を考慮する制御の対象になる少なくともひとつの光源を備える。

調整機構は、少なくともひとつの光源の各々である各光源が発する光の光量を調整する。

光学センサーは、各光源が発する光の光量を検出する。

温度検出機構は、各光源の温度を検出する。

記憶機構は、各光源の温度と各光源の主発光波長との関係、光学センサーの分光感度、等色関数および第１の基準時に光学センサーにより検出される光量である基準光量を記憶する。

コントローラーは、各光源の温度と各光源の主発光波長との関係、光学センサーの分光感度、等色関数および調整時に温度検出機構により検出される温度である調整時温度から、調整時の各光源の主発光波長における等色関数の値に対する調整時の各光源の主発光波長における光学センサーの感度の比が大きくなるほど大きくなる補正係数を得る。

また、コントローラーは、調整時に光学センサーにより検出される光量が補正係数を基準光量に乗じた目標光量に近づくように調整時に各光源が発する光の光量を調整機構に調整させる。
また、コントローラーは、関係および第１の基準時に温度検出機構により検出される温度である第１の基準温度から、第１の基準時の各光源の主発光波長である第１の主発光波長を得る。
また、コントローラーは、関係および第１の基準時と異なる第２の基準時に温度検出機構により検出される温度である第２の基準温度から、第２の基準時の各光源の主発光波長である第２の主発光波長を得る。
また、コントローラーは、分光感度および第１の主発光波長から、第１の主発光波長における光学センサーの感度である第１の感度を得る。
また、コントローラーは、分光感度および第２の主発光波長から、第２の主発光波長における光学センサーの感度である第２の感度を得る。
また、コントローラーは、等色関数および第１の主発光波長から第１の主発光波長における等色関数の値である第１の値を得る。
また、コントローラーは、等色関数および第２の主発光波長から第２の主発光波長における等色関数の値である第２の値を得る。
また、コントローラーは、第１の基準温度、第２の基準温度、第１の感度、第２の感度、第１の値、第２の値および調整時温度から、補間により補正係数を得る。

本発明は、当該光源装置を備える映像表示装置にも向けられる。

本発明によれば、光源装置に備えられる光源の温度が変化した場合であっても、光源が発する光の刺激値が一定に維持され、光源装置により放射される光源光の輝度および色度が一定に維持される。

実施の形態１の液晶ディスプレイを示す模式図である。実施の形態１の光源装置を示すブロック図である。実施の形態１における赤色レーザー光源の温度による赤色レーザー光源の主発光波長の変化を示す図である。実施の形態１における光学センサーの赤色光に対する分光感度Ｃｒ（λ）と等色関数ｘ（λ）との差を示す図である。基準光量の設定の流れを示すフローチャートである。基準温度の設定の流れを示すフローチャートである。目標光量の設定および光量の調整の流れを示すフローチャートである。実施の形態２の光源装置を示すブロック図である。

１実施の形態１
１．１液晶ディスプレイ
図１は、実施の形態１の液晶ディスプレイを示す模式図である。

図１に示される液晶ディスプレイ１０００は、映像表示装置の例であり、バックライト１０２２および液晶パネル１０２４を備える。バックライト１０２２は、光源装置１０４２および導光板１０４４を備える。

光源装置１０４２により放射された光源光１０６２は、導光板１０４４の端面１０８２に入射し、導光板１０４４に導かれ、導光板１０４４の主面１０８４から出射し、液晶パネル１０２４を透過する。これにより、液晶ディスプレイ１０００により放射される映像光１０６４が生成される。導光板１０４４が拡散板に置き換えられてもよい。導光板１０４４が拡散板に置き換えられる場合は、光源光１０６２が、拡散板の一方の主面に入射し、拡散板の他方の主面から出射し、液晶パネル１０２４を透過する。液晶パネル１０２４は、光源光１０６２を透過させ映像光１０６４を生成する生成機構として機能する。

液晶ディスプレイ１０００以外の映像表示装置が光源装置１０４２を備えてもよい。例えば、液晶テレビ、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）方式のプロジェクター等が光源装置１０４２を備えてもよい。液晶ディスプレイ１０００以外の映像表示装置が光源装置１０４２を備える場合は、光源装置１０４２を備える映像表示装置に応じた生成機構が光源装置１０４２により放射される光を透過させまたは反射し映像光を生成する。例えば、ＤＬＰ方式のプロジェクターが光源装置１０４２を備える場合は、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）が光源装置１０４２により放射される光を反射し映像光を生成する。

１．２光源装置
図２は、実施の形態１の光源装置を示すブロック図である。

図２に示される光源装置１０４２は、光源群１１０２、駆動回路１１０４、光学センサー１１０６、Ａ／Ｄ変換器１１０８、温度検出機構１１１０、Ａ／Ｄ変換器１１１２、メモリー１１１４、操作機構１１１６およびコントローラー１１１８を備える。光源群１１０２は、赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６を備える。温度検出機構１１１０は、サーミスタ１１６２および１１６４を備える。光源装置１０４２がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。

赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６は、それぞれ赤色光１１８２、緑色光１１８４および青色光１１８６を発するレーザーダイオードである。赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６からなる３個のレーザー光源が、赤色光１１８２、緑色光１１８４および青色光１１８６とは異なる複数の色の光をそれぞれ発する複数のレーザー光源に置き換えられてもよい。赤色レーザー光源１１４２が他の種類の赤色光源に置き換えられてもよい。例えば、赤色レーザー光源１１４２が赤色発光ダイオード（ＬＥＤ）光源に置き換えられてもよい。緑色レーザー光源１１４４が他の種類の緑色光源に置き換えられてもよい。例えば、緑色レーザー光源１１４４が緑色ＬＥＤ光源に置き換えられてもよい。青色レーザー光源１１４６が他の種類の青色光源に置き換えられてもよい。例えば、青色レーザー光源１１４６が青色ＬＥＤ光源に置き換えられてもよい。

光源装置１０４２においては、赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４が温度を考慮するフィードバック制御の対象になり、青色レーザー光源１１４６が温度を考慮しないフィードバック制御の対象になる。温度を考慮するフィードバック制御においては、レーザー光源の温度によるレーザー光源の主発光波長の変化に起因するレーザー光源が発する光の刺激値の変化が抑制され、当該刺激値の変化に起因する液晶ディスプレイ１０００の表示面の輝度および色度の変化が抑制される。

赤色レーザー光源１１４２の温度の変化による赤色レーザー光源１１４２の主発光波長の変化は顕著である。このため、赤色レーザー光源１１４２は、望ましくは温度を考慮するフィードバック制御の対象にされる。赤色レーザー光源１１４２が他の種類の赤色光源に置き換えられる場合も同様である。緑色レーザー光源１１４４が温度を考慮しないフィードバック制御の対象になってもよい。より一般的には、光源装置１０４２においては、赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６に備えられる少なくともひとつのレーザー光源が温度を考慮するフィードバック制御の対象になる。

駆動回路１１０４は、赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６の各々を駆動し、赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６が発する光の光量を互いに独立して調整する。これにより、駆動回路１１０４は、温度を考慮するフィードバック制御の対象になる赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の各々である各レーザー光源が発する光の光量を調整する調整機構になる。また、駆動回路１１０４は、温度を考慮しないフィードバック制御の対象になる青色レーザー光源１１４６が発する光の光量を調整する調整機構になる。

光学センサー１１０６は、赤色光１１８２の一部を受光し、受光した赤色光１１８２の一部の光量に応じたアナログ電気信号を出力し、緑色光１１８４の一部を受光し、受光した緑色光１１８４の一部の光量に応じたアナログ電気信号を出力し、青色光１１８６の一部を受光し、受光した青色光１１８６の一部の光量に応じたアナログ電気信号を出力する。これにより、光学センサー１１０６は、温度を考慮するフィードバック制御の対象になる赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の各々である各レーザー光源が発する光の光量を検出し、各レーザー光源が発する光の光量を示すアナログ電気信号を出力する。また、光学センサー１１０６は、温度を考慮しないフィードバック制御の対象になる青色レーザー光源１１４６が発する光の光量を検出し、青色レーザー光源１１４６が発する光の光量を示すアナログ電気信号を出力する。赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６が発する光の光量を光学センサー１１０６が正確に検出できるようにするため、赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６の各々の位置と光学センサー１１０６の位置との関係は一定に維持される。

Ａ／Ｄ変換器１１０８は、光学センサー１１０６により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。

サーミスタ１１６２および１１６４は、それぞれ赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の温度を検出し、赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の温度を示すアナログ電気信号を出力する。サーミスタ１１６２がサーミスタ以外の温度センサーに置き換えられてもよい。例えば、サーミスタ１１６２が熱電対に置き換えられてもよい。サーミスタ１１６４がサーミスタ以外の温度センサーに置き換えられてもよい。例えば、サーミスタ１１６４が熱電対に置き換えられてもよい。緑色レーザー光源１１４４が温度を考慮しないフィードバック制御の対象になる場合は、サーミスタ１１６４が省略される。

Ａ／Ｄ変換器１１１２は、サーミスタ１１６２および１１６４により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。

メモリー１１１４は、温度を考慮するフィードバック制御の対象になる赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の各々である各レーザー光源の温度と各レーザー光源の主発光波長との関係、光学センサー１１０６の分光感度Ｃｒ（λ）およびＣｇ（λ）ならびに等色関数ｘ（λ）およびｙ（λ）を記憶する記憶機構になる。分光感度Ｃｒ（λ）およびＣｇ（λ）は、それぞれ赤色光１１８２および緑色光１１８４に対する分光感度である。等色関数ｘ（λ）およびｙ（λ）は、それぞれ国際照明委員会（ＣＩＥ）が１９３１年に採用した等色関数のｘ成分およびｙ成分である。ＣＩＥが１９３１年に採用した等色関数が他の種類の等色関数に置き換えられてもよい。例えば、ＣＩＥが１９３１年に採用した等色関数がジャッド（Ｊｕｄｄ）により修正された等色関数に置き換えられてもよい。等色関数ｘ（λ）およびｙ（λ）にそれぞれ含まれる文字ｘおよびｙに通常付される上線はこの明細書においては省略される。メモリー１１１４がメモリー以外の記憶機構に置き換えられてもよい。例えば、メモリー１１１４がハードディスクドライブに置き換えられてもよい。

メモリー１１１４には、後述する基準光量Ｒ、基準温度Ｔ_ａ１およびＴ_ａ２ならびに目標光量Ｒ_ａがさらに記憶される。

操作機構１１１６は、操作を受け付ける。

コントローラー１１１８には、赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６の各々が発する光の光量を示すデジタル電気信号がＡ／Ｄ変換器１１０８から入力される。これにより、コントローラー１１１８は、赤色レーザー光源１１４２、緑色レーザー光源１１４４および青色レーザー光源１１４６の各々が発する光の光量を取得する。

また、コントローラー１１１８には、温度を考慮するフィードバック制御の対象になる赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の各々である各レーザー光源の温度を示すデジタル電気信号がＡ／Ｄ変換器１１１２から入力される。これにより、コントローラー１１１８は、各レーザー光源の温度を取得する。

コントローラー１１１８は、取得した光量を目標光量とを比較し、取得した光量が目標光量に近づくように駆動回路１１０４を制御する。

コントローラー１１１８は、制御プログラムを実行する組み込みコンピューターにより実現される。コントローラー１１１８の機能の全部または一部がコンピューターでないハードウェアにより実現されてもよい。コントローラー１１１８にアナログ電気信号が入力され、コントローラー１１１８がアナログ電気信号を処理してもよい。

１．３レーザー光源の温度の変化によるレーザー光源の主発光波長の変化
図３は、実施の形態１における赤色レーザー光源の温度による赤色レーザー光源の主発光波長の変化を示す図である。

図３に示される発光スペクトルＳ_ａ１は、赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ１である場合の赤色光１１８２の発光スペクトルである。赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ１である場合は、図３に示されるように、赤色光１１８２の発光強度は波長Ｗ_ａ１において最大となり、赤色レーザー光源１１４２の主発光波長はＷ_ａ１である。

図３に示される発光スペクトルＳ_ａ２は、赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ２である場合の赤色光１１８２の発光スペクトルである。Ｔ_ａ２はＴ_ａ１より高く、Ｔ_ａ１およびＴ_ａ２はＴ_ａ１＜Ｔ_ａ２という関係を満たす。赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ２である場合は、図３に示されるように、赤色光１１８２の発光強度は波長Ｗ_ａ２において最大となり、赤色レーザー光源１１４２の主発光波長はＷ_ａ２である。

図３は、赤色レーザー光源１１４２の温度が高くなるほど赤色レーザー光源１１４２の主発光波長が長波長側にシフトすることを示す。緑色レーザー光源１１４４についても同様のことが言える。

１．４分光感度と等色関数との差
図４は、実施の形態１における光学センサーの赤色光に対する分光感度Ｃｒ（λ）と等色関数ｘ（λ）との差を示す。

図４に示される光学センサー１１０６の赤色光１１８２に対する分光感度Ｃｒ（λ）および等色関数ｘ（λ）の各々は、波長λがＷ_ａ１である場合に１になるように規格化されている。分光感度Ｃｒ（λ）および等色関数ｘ（λ）は、波長λがＷ_ａ２である場合にそれぞれＸ_ｃおよびＸ_ｆになる。Ｘ_ｆは、Ｘ_ｃと異なる。

Ｘ_ｆがＸ_ｃと異なる場合は、赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ１からＴ_ａ２に上昇し赤色レーザー光源１１４２の主発光波長がＷ_ａ１からＷ_ａ２に変化した場合に、光学センサー１１０６により検出される赤色光１１８２の光量が赤色光１１８２の刺激値Ｘと同様に変化しない。したがって、Ｘ_ｆがＸ_ｃと異なる場合は、赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ２であるときに光学センサー１１０６により検出される赤色光１１８２の光量を赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ１であるときに光学センサー１１０６により検出される赤色光１１８２の光量と同じにするフィードバック制御が行われても、赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ２であるときの赤色光１１８２の刺激値Ｘが赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ１であるときの赤色光１１８２の刺激値Ｘと同じにならない。同様に、緑色レーザー光源１１４４の温度がＴ_ａ２であるときに光学センサー１１０６により検出される緑色光１１８４の光量を緑色レーザー光源１１４４の温度がＴ_ａ１であるときに光学センサー１１０６により検出される緑色光１１８４の光量と同じにするフィードバック制御が行われても、緑色レーザー光源１１４４の温度がＴ_ａ２であるときの緑色光１１８４の刺激値Ｙが緑色レーザー光源１１４４の温度がＴ_ａ１であるときの緑色光１１８４の刺激値Ｙと同じにならない。これらのことは、光源光１０６２の輝度および色度の変化の原因になり、液晶ディスプレイ１０００の表示面の輝度および色度の変化の原因になる。

１．５赤色光の光量のフィードバック制御
図５，６および７は、赤色光の光量のフィードバック制御の流れを示すフローチャートである。図５は、基準光量の設定の流れを示す。図６は、基準温度の設定の流れを示す。図７は、目標光量の設定および光量の調整の流れの方法を示す。

１．５．１基準光量の設定
赤色レーザー光源１１４２の基準光量が設定される場合は、図５に示されるステップＳ１０１において、光源装置１０４２が点灯させられ、光学センサー１１０６が、赤色光１１８２の光量を検出し、赤色光１１８２の光量を示すアナログ電気信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器１１０８が、出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。得られたデジタル電気信号は、コントローラー１１１８に入力される。

ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２においては、コントローラー１１１８が、入力されたデジタル電気信号により示される光量を基準光量Ｒに設定する。設定された基準光量Ｒは、メモリー１１１４に記憶させられる。基準光量Ｒは、第１の基準時に光学センサー１１０６により検出される光量である。第１の基準時は、赤色レーザー光源１１４２の温度が十分に低い状態であり、ステップＳ１０１が実行される時であり、操作機構１１１６が受け付ける操作により指定される。

１．５．２基準温度の設定
赤色レーザー光源１１４２の基準温度が設定される場合は、図６に示されるステップＳ１１１において、光源装置１０４２が点灯させられ、サーミスタ１１６２が、赤色レーザー光源１１４２の温度を検出し、赤色レーザー光源１１４２の温度を示すアナログ電気信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器１１１２が、出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。得られたデジタル電気信号は、コントローラー１１１８に入力される。ステップＳ１１１における赤色レーザー光源１１４２の温度の検出は、ステップＳ１０１における赤色光１１８２の光量の検出と同時に行われる。

ステップＳ１１１に続くステップＳ１１２においては、コントローラー１１１８が、入力されたデジタル電気信号により示される温度を基準温度Ｔ_ａ１に設定する。設定された基準温度Ｔ_ａ１は、メモリー１１１４に記憶させられる。基準温度Ｔ_ａ１は、第１の基準時にサーミスタ１１６２により検出される温度である。

ステップＳ１１２に続くステップＳ１１３においては、光源装置１０４２を点灯させたまま光源装置１０４２をエージングする操作、環境温度を上昇させる操作等の温度上昇操作が行われる。これにより、赤色レーザー光源１１４２の温度が使用される温度範囲内の最高の温度まで上昇させられる。

ステップＳ１１３に続くステップＳ１１４においては、サーミスタ１１６２が、再び、赤色レーザー光源１１４２の温度を検出し、赤色レーザー光源１１４２の温度を示すアナログ電気信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器１１１２が、出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。得られたデジタル電気信号は、コントローラー１１１８に入力される。

ステップＳ１１４に続くステップＳ１１５においては、コントローラー１１１８が、入力されたデジタル電気信号により示される温度を基準温度Ｔ_ａ２に設定する。設定された基準温度Ｔ_ａ２は、メモリー１１１４に記憶させられる。基準温度Ｔ_ａ２は、第２の基準時にサーミスタ１１６２により検出される温度である。第２の基準時は、第１の基準時と異なる時であり、ステップＳ１１４が実行される時であり、操作機構１１１６が受け付ける操作により指定される。

１．５．３目標光量の設定および光量の調整
目標光量が設定され赤色光の光量が調整される場合は、図７に示されるステップＳ１２１において、サーミスタ１１６２が、赤色レーザー光源１１４２の温度を検出し、赤色レーザー光源１１４２の温度を示すアナログ電気信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器１１１２が、出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。得られたデジタル電気信号は、コントローラー１１１８に入力される。

ステップＳ１２１に続くステップＳ１２２においては、コントローラー１１１８が、赤色レーザー光源１１４２の温度と赤色レーザー光源１１４２の主発光波長との関係、光学センサー１１０６の分光感度Ｃｒ（λ）、等色関数ｘ（λ）、基準光量Ｒ、基準温度Ｔ_ａ１および基準温度Ｔ_ａ２をメモリー１１１４から読み出し、読みだした赤色レーザー光源１１４２の温度と赤色レーザー光源１１４２の主発光波長との関係、光学センサー１１０６の分光感度Ｃｒ（λ）、等色関数ｘ（λ）、基準光量Ｒ、基準温度Ｔ_ａ１および基準温度Ｔ_ａ２ならびに入力されたデジタル電気信号により示される温度Ｔ_ａから目標光量Ｒ_ａを設定する。設定された目標光量Ｒ_ａは、メモリー１１１４に記憶させられる。温度Ｔ_ａは、調整時にサーミスタ１１６２により検出される調整時温度である。

目標光量Ｒ_ａが設定される場合は、読みだされた赤色レーザー光源１１４２の温度と赤色レーザー光源１１４２の主発光波長との関係および基準温度Ｔ_ａ１から、第１の基準時の赤色レーザー光源１１４２の主発光波長Ｗ_ａ１が得られる。また、読みだされた赤色レーザー光源１１４２の温度と赤色レーザー光源１１４２の主発光波長との関係および基準温度Ｔ_ａ２から、第２の基準時の赤色レーザー光源１１４２の主発光波長Ｗ_ａ２が得られる。

続いて、読みだされた光学センサー１１０６の分光感度Ｃｒ（λ）および得られた主発光波長Ｗ_ａ１から、主発光波長Ｗ_ａ１における光学センサー１１０６の感度Ｃｒ（Ｗ_ａ１）が得られる。また、読みだされた光学センサー１１０６の分光感度Ｃｒ（λ）および得られた主発光波長Ｗ_ａ２から、主発光波長Ｗ_ａ２における光学センサー１１０６の感度Ｃｒ（Ｗ_ａ２）が得られる。

続いて、読みだされた等色関数ｘ（λ）および得られた主発光波長Ｗ_ａ１から、主発光波長Ｗ_ａ１における等色関数ｘ（λ）の値ｘ（Ｗ_ａ１）が得られる。また、読みだされた等色関数ｘ（λ）および得られた主発光波長Ｗ_ａ２から、主発光波長Ｗ_ａ２における等色関数ｘ（λ）の値ｘ（Ｗ_ａ２）が得られる。

続いて、感度Ｃｒ（Ｗ_ａ１）およびＣｒ（Ｗ_ａ２）、値ｘ（Ｗ_ａ１）およびｘ（Ｗ_ａ２）ならびに温度Ｔ_ａから、基準光量Ｒに乗じられる補正係数Ｃが得られる。

補正係数Ｃは、調整時の赤色レーザー光源１１４２の主発光波長Ｗ_ａにおける等色関数ｘ（λ）の値ｘ（Ｗ_ａ）に対する主発光波長Ｗ_ａにおける光学センサー１１０６の感度Ｃｒ（Ｗ_ａ）の比Ｃｒ（Ｗ_ａ）／ｘ（Ｗ_ａ）が大きくなるほど大きくしなければならない。また、補正係数Ｃは、赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ１である場合は１になり、赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ２である場合はＸ_ｃ／Ｘ_ｆになる。このため、赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａである場合の補正係数Ｃは、赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ１である場合の補正係数である１および赤色レーザー光源１１４２の温度がＴ_ａ２である場合の補正係数であるＸ_ｃ／Ｘ_ｆの線形補間により得られ、式（１）で与えられる。

目標光量Ｒ_ａは、補正係数Ｃを基準光量Ｒを乗じることにより得られ、式（２）で与えられる。

線形補間以外の補間が行われてもよい。線形補間以外の処理により補正係数Ｃが得られてもよい。例えば、読みだされた赤色レーザー光源１１４２の温度と赤色レーザー光源１１４２の主発光波長との関係および検出された温度Ｔ_ａから、調整時の赤色レーザー光源１１４２の主発光波長Ｗ_ａが得られ、読みだされた光学センサー１１０６の分光感度Ｃｒ（λ）および得られた主発光波長Ｗ_ａから、主発光波長Ｗ_ａにおける光学センサー１１０６の感度Ｃｒ（Ｗ_ａ）が得られ、読みだされた等色関数ｘ（λ）および得られた主発光波長Ｗ_ａから、主発光波長Ｗ_ａにおける等色関数ｘ（λ）の値ｘ（Ｗ_ａ）が得られ、得られた感度Ｃｒ（Ｗ_ａ）および値ｘ（Ｗ_ａ）から補正係数Ｃが得られてもよい。

基準温度Ｔ_ａ１およびＴ_ａ２に代えて主発光波長Ｗ_ａ１およびＷ_ａ２がメモリー１１１４に記憶されてもよい。

ステップＳ１２２に続くステップＳ１２３においては、光学センサー１１０６が、赤色光１１８２の光量を検出し、赤色光１１８２の光量を示すアナログ電気信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器１１０８が、出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。得られたデジタル電気信号は、コントローラー１１１８に入力される。

ステップＳ１２４に続くステップＳ１２５においては、コントローラー１１１８が、入力されたデジタル電気信号により示される光量である検出光量を目標光量と比較し、検出光量が目標光量と異なる場合は処理をステップＳ１２５に進め、検出光量が目標光量と異ならない場合は処理を終了する。検出光量は、調整時に光学センサー１１０６により検出される光量である。

ステップＳ１２５においては、コントローラー１１１８が、赤色レーザー光源１１４２が発する赤色光１１８２の光量を駆動回路１１０４に調整させる。赤色光１１８２の光量の調整においては、検出光量が目標光量Ｒ_ａより小さい場合は、赤色光１１８２の光量が増加させられ、検出光量が目標光量Ｒ_ａより大きい場合は、赤色光１１８２の光量が減少させられる。

ステップＳ１２４およびＳ１２５が実行されることにより、検出光量が目標光量Ｒ_ａに近づけられ、ステップＳ１２４およびＳ１２５が繰り返し実行されることにより、最終的に検出光量が目標光量Ｒ_ａに一致させられる。これにより、調整時の赤色光１１８２の刺激値Ｘが基準時の赤色光１１８２の刺激値Ｘと同じになる。

１．６緑色光の光量のフィードバック制御
緑色光１１８４の光量のフィードバック制御は、赤色光１１８２の光量のフィードバック制御と同様に行われる。ただし、緑色光１１８４の光量のフィードバック制御においては、サーミスタ１１６２に代えてサーミスタ１１６４が用いられ、赤色レーザー光源１１４２の温度と赤色レーザー光源１１４２の主発光波長との関係に代えて緑色レーザー光源１１４４の温度と緑色レーザー光源１１４４の主発光波長との関係が参照され、赤色光１１８２に対する分光感度Ｃｒ（λ）に代えて緑色光１１８４に対する分光感度Ｃｇ（λ）が参照され、等色関数ｘ（λ）に代えて等色関数ｙ（λ）が参照される。緑色レーザー光源１１４４が温度を考慮しないフィードバック制御の対象になる場合は、緑色光１１８４の光量のフィードバック制御は、後述する青色光１１８６の光量のフィードバック制御と同様に行われる。

１．７青色光の光量のフィードバック制御
青色光１１８６の光量のフィードバック制御は、図６に示される基準温度の設定が行われず、図７のステップＳ１２１における温度の検出が行われず、基準光量がそのまま目標光量となることを除いて、赤色光１１８２の光量のフィードバック制御と同様に行われる。

１．８実施の形態１の光源装置の利点
実施の形態１の光源装置１０４２によれば、赤色光１１８２、緑色光１１８４および青色光１１８６の光量が光学センサー１１０６により検出され、検出された赤色光１１８２、緑色光１１８４および青色光１１８６の光量に基づいて、それぞれ赤色光１１８２、緑色光１１８４および青色光１１８６の光量がフィードバック制御される。

また、赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の温度がそれぞれサーミスタ１１６２および１１６４により検出され、検出された赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の温度に基づいて、それぞれ赤色光１１８２および緑色光１１８４の光量のフィードバック制御を適切なものとするための補正係数が求められる。これにより、赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の温度の変化によりそれぞれ赤色レーザー光源１１４２および緑色レーザー光源１１４４の主発光波長が変化した場合においても、適切なフィードバック制御が行われる。

赤色光１１８２、緑色光１１８４および青色光１１８６の光量のフィードバック制御により、調整時の光源光１０６２の輝度および色度がそれぞれ基準時の光源光１０６２の輝度および色度に近づけられ、光源光１０６２の輝度および色度が一定に維持される。これにより、調整時の液晶ディスプレイ１０００の表示面の輝度および色度がそれぞれ基準時の液晶ディスプレイ１０００の表示面の輝度および色度に近づけられ、液晶ディスプレイ１０００の表示面の輝度および色度が一定に維持される。

２実施の形態２
２．１光源装置
図８は、実施の形態２の光源装置を示すブロック図である。

図８に示される光源装置２０４２は、図２に示される光源装置１０４２を置き換えることができ、光源群２１０２、駆動回路２１０４、光学センサー２１０６、Ａ／Ｄ変換器２１０８、温度検出機構２１１０、Ａ／Ｄ変換器２１１２、メモリー２１１４、操作機構２１１６およびコントローラー２１１８を備える。光源群２１０２は、赤色レーザー光源２１４２、緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６を備える。温度検出機構２１１０は、熱電対２１６２を備える。

赤色レーザー光源２１４２は、赤色光２１８２を発するレーザーダイオードである。緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６は、それぞれ緑色光２１８４および青色光２１８６を発するＬＥＤである。

赤色レーザー光源２１４２は、温度を考慮するフィードバック制御の対象になり、緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６は、温度を考慮しないフィードバック制御の対象になる。

駆動回路２１０４は、赤色レーザー光源２１４２、緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６の各々を駆動し、赤色レーザー光源２１４２、緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６が発する光の光量を互いに独立して調整する。これにより、駆動回路２１０４は、温度を考慮するフィードバック制御の対象になる赤色レーザー光源２１４２が発する光の光量を調整する調整機構になる。また、駆動回路１１０４は、温度を考慮しないフィードバック制御の対象になる緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６の各々が発する光の光量を調整する調整機構になる。

光学センサー２１０６は、温度を考慮するフィードバック制御の対象になる赤色レーザー光源２１４２が発する光の光量を検出し、赤色レーザー光源２１４２が発する光の光量を示すアナログ電気信号を出力する。また、光学センサー２１０６は、温度を考慮しないフィードバック制御の対象になる緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６の各々が発する光の光量を検出し、緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６の各々が発する光の光量を示すアナログ電気信号を出力する。

Ａ／Ｄ変換器２１０８は、光学センサー２１０６により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。

熱電対２１６２は、赤色レーザー光源２１４２の温度を検出し、赤色レーザー光源２１４２の温度を示すアナログ電気信号を出力する。

Ａ／Ｄ変換器２１１２は、熱電対２１６２により出力されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。

メモリー２１１４は、温度を考慮するフィードバック制御の対象になる赤色レーザー光源２１４２の温度と赤色レーザー光源２１４２の主発光波長との関係、光学センサー２１０６の分光感度Ｃｒ（λ）ならびに等色関数ｘ（λ）を記憶する記憶機構になる。

メモリー２１１４には、基準光量Ｒ、基準温度Ｔ_ａ１およびＴ_ａ２ならびに目標光量Ｒ_ａがさらに記憶される。

コントローラー２１１８には、赤色レーザー光源２１４２、緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６の各々が発する光の光量を示すデジタル電気信号が入力される。これにより、コントローラー２１１８は、赤色レーザー光源２１４２、緑色ＬＥＤ光源２１４４および青色ＬＥＤ光源２１４６の各々が発する光の光量を取得する。

また、コントローラー２１１８には、温度を考慮するフィードバック制御の対象になる赤色レーザー光源２１４２の温度を示すデジタル電気信号がＡ／Ｄ変換器２１１２から入力される。これにより、コントローラー２１１８は、赤色レーザー光源２１４２の温度を取得する。

コントローラー２１１８は、取得した光量を目標光量と比較し、取得した光量が目標光量に近づくように駆動回路２１０４を制御する。

赤色光２１８２の光量のフィードバック制御は、実施の形態１の赤色光１１８２の光量のフィードバック制御と同様に行われる。緑色光２１８４および青色光２１８６の各々の光量のフィードバック制御は、実施の形態１の青色光２１８６の光量のフィードバック制御と同様に行われる。

実施の形態２の光源装置２０４２によれば、赤色光２１８２、緑色光２１８４および青色光２１８６の光量が光学センサー２１０６により検出され、検出された赤色光２１８２、緑色光２１８４および青色光２１８６の光量に基づいて、それぞれ赤色光２１８２、緑色光２１８４および青色光２１８６の光量がフィードバック制御される。

また、赤色レーザー光源２１４２の温度が熱電対２１６２により検出され、検出された赤色レーザー光源２１４２の温度に基づいて、赤色光２１８２の光量のフィードバック制御を適切なものとするための補正係数が求められる。これにより、赤色レーザー光源２１４２の温度の変化により赤色レーザー光源２１４２の主発光波長が変化した場合においても、適切なフィードバック制御が行われる。

赤色光２１８２、緑色光２１８４および青色光２１８６の光量のフィードバック制御により、調整時に光源装置２０４２により放射される光源光の輝度および色度がそれぞれ基準時に光源装置２０４２により放射される光源光の輝度および色度に近づけられ、光源装置２０４２により放射される光源光の輝度および色度が一定に維持される。これにより、調整時の液晶ディスプレイ１０００の表示面の輝度および色度がそれぞれ基準時の液晶ディスプレイ１０００の表示面の輝度および色度に近づけられ、液晶ディスプレイ１０００の表示面の輝度および色度が一定に維持される。

また、実施の形態２の光源装置２０４２は、実施の形態１の光源装置１０４２より低コストで生産できる。光源装置２０４２を低コストで生産できるのは、現時点においては緑色ＬＥＤ光源の価格が緑色レーザー光源の価格より安価であり青色ＬＥＤ光源の価格が青色レーザー光源の価格より安価であるためである。このため、液晶テレビのような民生用の映像表示装置においては、実施の形態１の光源装置１０４２より低コストで生産できる実施の形態２の光源装置２０４２が好適に採用される。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０００液晶ディスプレイ、１０２２バックライト、１０２４液晶パネル、１０４２，２０４２光源装置、１０４４導光板、１１０２,２１０２光源群、１１０４，２１０４駆動回路、１１０６，２１０６光学センサー、１１０８，２１０８Ａ／Ｄ変換器、１１１０，２１１０温度検出機構、１１１２，２１１２Ａ／Ｄ変換器、１１１４，２１１４メモリー、１１１６，２１１６操作機構、１１１８，２１１８コントローラー、１１４２赤色レーザー光源、１１４４緑色レーザー光源、１１４６青色レーザー光源、１１６２サーミスタ、１１６４サーミスタ、２１４２赤色レーザー光源、２１４４緑色ＬＥＤ光源、２１４６青色ＬＥＤ光源、２１６２熱電対。

Claims

複数の色の光をそれぞれ発し、温度を考慮する制御の対象になる少なくともひとつの光源を備える複数の光源と、
前記少なくともひとつの光源の各々である各光源が発する光の光量を調整する調整機構と、
前記各光源が発する光の光量を検出する光学センサーと、
前記各光源の温度を検出する温度検出機構と、
前記各光源の温度と前記各光源の主発光波長との関係、前記光学センサーの分光感度、等色関数および第１の基準時に前記光学センサーにより検出される光量である基準光量を記憶する記憶機構と、
(1) 前記関係、前記分光感度、前記等色関数および調整時に前記温度検出機構により検出される温度である調整時温度から、前記調整時の前記各光源の主発光波長における前記等色関数の値に対する前記調整時の前記各光源の主発光波長における前記光学センサーの感度の比が大きくなるほど大きくなる補正係数を得、(2) 前記調整時に前記光学センサーにより検出される光量が前記補正係数を前記基準光量に乗じた目標光量に近づくように前記調整時に前記各光源が発する光の光量を前記調整機構に調整させるコントローラーと、
を備え、
前記コントローラーは、(1-1) 前記関係および前記第１の基準時に前記温度検出機構により検出される温度である第１の基準温度から、前記第１の基準時の前記各光源の主発光波長である第１の主発光波長を得、(1-2) 前記関係および前記第１の基準時と異なる第２の基準時に前記温度検出機構により検出される温度である第２の基準温度から、前記第２の基準時の前記各光源の主発光波長である第２の主発光波長を得、(1-3) 前記分光感度および前記第１の主発光波長から、前記第１の主発光波長における前記光学センサーの感度である第１の感度を得、(1-4) 前記分光感度および前記第２の主発光波長から、前記第２の主発光波長における前記光学センサーの感度である第２の感度を得、(1-5) 前記等色関数および前記第１の主発光波長から前記第１の主発光波長における前記等色関数の値である第１の値を得、(1-6) 前記等色関数および前記第２の主発光波長から前記第２の主発光波長における前記等色関数の値である第２の値を得、(1-7) 前記第１の基準温度、前記第２の基準温度、前記第１の感度、前記第２の感度、前記第１の値、前記第２の値および前記調整時温度から、補間により前記補正係数を得る
光源装置。
前記複数の色の光は、赤色光、緑色光および青色光を含み、
前記複数の光源は、赤色光源、緑色光源および青色光源を含み、
前記赤色光源は、赤色レーザー光源であり、
前記少なくともひとつの光源は、前記赤色レーザー光源を含む
請求項１の光源装置。
前記緑色光源は、緑色レーザー光源であり、
前記青色光源は、青色レーザー光源であり、
前記少なくともひとつの光源は、前記緑色レーザー光源をさらに含む
請求項２の光源装置。
前記緑色光源は、緑色発光ダイオード光源であり、
前記青色光源は、青色発光ダイオード光源である
請求項２の光源装置。
前記温度検出機構は、サーミスタまたは熱電対を備える
請求項１から４までのいずれかの光源装置。
前記第１の基準時を指定する操作を受け付ける操作機構
をさらに備える
請求項１から５までのいずれかの光源装置。
請求項１から６までのいずれかの光源装置と、
前記光源装置により放射される光源光を透過させまたは反射し映像光を生成する生成機構と、
を備える映像表示装置。