(57)【要約】【課題】  “色ずれ”の抑制を可能とする映像表示装置及び投写型映像表示装置を提供する。【解決手段】  投写型映像表示装置１００は、複数色の固体光源１１と、液晶パネル６０と、バックライト前処理部２３０と、光源制御部２４０と、素子制御部２５０とを備える。バックライト前処理部２３０は、複数色の映像入力信号に基づいて、複数色の固体光源１１毎の目標光量を算出する。光源制御部２４０は、複数色の固体光源１１毎の目標光量に基づいて、複数色の固体光源１１から出射される光量を個別に制御する光源制御信号を生成する。光源制御部２４０は、複数色の固体光源１１毎の応答速度に基づいて、光源制御信号を補正する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の固体光源と、前記複数色の固体光源から出射された光を変調する光変調素子とを備えた映像表示装置であって、
前記複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御部と、
フレームを構成する複数の画素毎に設けられる複数色の映像入力信号を複数色の映像出力信号に個別に変換し、前記複数色の映像出力信号に基づいて、前記光変調素子を制御する素子制御部と、
前記複数色の映像入力信号に基づいて、前記複数色の固体光源毎の目標光量を算出するバックライト前処理部とを備え、
前記光源制御部は、
前記複数色の固体光源毎の目標光量に基づいて、前記複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御信号を生成し、
複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、前記光源制御信号を補正することを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記素子制御部は、
前記複数色の固体光源毎の目標光量に基づいて、前記複数色の映像入力信号を前記複数色の映像出力信号に変換し、
前記複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、前記複数色の映像出力信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記素子制御部は、前記光源制御信号の補正量に応じて、前記複数色の映像出力信号を補正することを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記光源制御部は、前記複数色の固体光源のうち、２色以上の固体光源から出射される光量を増加する場合に、前記複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、前記光源制御信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
複数色の固体光源と、前記複数色の固体光源から出射された光を変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射された光を投射する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御部と、
フレームを構成する複数の画素毎に設けられる複数色の映像入力信号を複数色の映像出力信号に個別に変換し、前記複数色の映像出力信号に基づいて、前記光変調素子を制御する素子制御部と、
前記複数色の映像入力信号に基づいて、前記複数色の固体光源毎の目標光量を算出するバックライト前処理部とを備え、
前記光源制御部は、
前記複数色の固体光源毎の目標光量に基づいて、前記複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御信号を生成し、
複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、前記光源制御信号を補正することを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数色の固体光源から出射された光を変調する光変調素子を備えた映像表示装置及び投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体光源から出射された光を変調する光変調素子を備えた投写型映像表示装置が知られている。投写型映像表示装置は、例えば、赤成分光を出射する赤固体光源と、緑成分光を出射する緑固体光源と、青成分光を出射する青固体光源とを固体光源として有する。赤固体光源、緑固体光源及び青固体光源としては、複数の固体光源を有するアレイ光源が用いられる（例えば、特許文献）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的に、固体光源は、光源制御信号によって制御される。光源制御信号に対する固体光源の応答速度（例えば、光量の立ち上り時間や光量の立ち下り時間）は、固体光源毎に異なる。例えば、赤固体光源、緑固体光源及び青固体光源の材料は異なるため、赤固体光源、緑固体光源及び青固体光源の応答速度が異なることが考えられる。
【０００５】
このように、固体光源の応答速度が色毎に異なるため、固体光源の立ち上り時間や立ち下り時間において、投写型映像表示装置によって投写される映像で“色ずれ”が生じる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、“色ずれ”の抑制を可能とする映像表示装置及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の特徴に係る映像表示装置は、複数色の固体光源（固体光源１１）と、前記複数色の固体光源から出射された光を変調する光変調素子（液晶パネル６０）とを備える。映像表示装置は、前記複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御部（光源制御部２４０）と、フレームを構成する複数の画素毎に設けられる複数色の映像入力信号を複数色の映像出力信号に個別に変換し、前記複数色の映像出力信号に基づいて、前記光変調素子を制御する素子制御部（素子制御部２５０）と、前記複数色の映像入力信号に基づいて、前記複数色の固体光源毎の目標光量を算出するバックライト前処理部（バックライト前処理部２３０）とを備える。前記光源制御部は、前記複数色の固体光源毎の目標光量に基づいて、前記複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御信号を生成する。前記光源制御部は、複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、前記光源制御信号を補正する。
【０００８】
第１の特徴において、前記素子制御部は、前記複数色の固体光源毎の目標光量に基づいて、前記複数色の映像入力信号を前記複数色の映像出力信号に変換する。前記素子制御部は、前記複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、前記複数色の映像出力信号を補正する。
【０００９】
第１の特徴において、前記素子制御部は、前記光源制御信号の補正量に応じて、前記複数色の映像出力信号を補正する。
【００１０】
第１の特徴において、前記光源制御部は、前記複数色の固体光源のうち、２色以上の固体光源から出射される光量を増加する場合に、前記複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、前記光源制御信号を補正する。
【００１１】
第２の特徴に係る投写型映像表示装置は、複数色の固体光源と、前記複数色の固体光源から出射された光を変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射された光を投射する投写光学系とを備える。投写型映像表示装置は、前記複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御部と、フレームを構成する複数の画素毎に設けられる複数色の映像入力信号を複数色の映像出力信号に個別に変換し、前記複数色の映像出力信号に基づいて、前記光変調素子を制御する素子制御部と、前記複数色の映像入力信号に基づいて、前記複数色の固体光源毎の目標光量を算出するバックライト前処理部とを備える。前記光源制御部は、前記複数色の固体光源毎の目標光量に基づいて、前記複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御信号を生成する。前記光源制御部は、複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、前記光源制御信号を補正する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、“色ずれ”の抑制を可能とする映像表示装置及び投写型映像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るバックライト制御処理を説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係るバックライト制御処理を説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係るバックライト制御処理を説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係るバックライト制御処理を説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係るバックライト制御処理を説明するための図である。
【図７】第１実施形態に係る制御ユニット２００を示すブロック図である。
【図８】第１実施形態に係る固体光源１１の応答速度を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る補正係数αの特定を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る補正係数αの特定を示す図である。
【図１１】第１実施形態に係る光源制御信号の補正を示す図である。
【図１２】第１実施形態に係る制御ユニット２００の動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下において、本発明の実施形態に係る映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１５】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１６】
［実施形態の概要］
実施形態に係る映像表示装置は、複数色の固体光源と、複数色の固体光源から出射された光を変調する光変調素子とを備える。映像表示装置は、複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御部と、フレームを構成する複数の画素毎に設けられる複数色の映像入力信号を複数色の映像出力信号に個別に変換し、複数色の映像出力信号に基づいて、光変調素子を制御する素子制御部と、複数色の映像入力信号に基づいて、複数色の固体光源毎の目標光量を算出するバックライト前処理部とを備える。
【００１７】
光源制御部は、複数色の固体光源毎の目標光量に基づいて、複数色の固体光源から出射される光量を個別に制御する光源制御信号を生成する。光源制御部は、複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、光源制御信号を補正する。
【００１８】
実施形態では、光源制御部は、複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、光源制御信号を補正する。従って、複数色の固体光源毎の応答速度の違いに起因する“色ずれ”が抑制される。
【００１９】
以下においては、映像表示装置として、投写型映像表示装置を例示する。しかしながら、映像表示装置が投写型映像表示装置に限定されないことは勿論である。具体的には、映像表示装置は、液晶テレビなどのように、他の表示装置であってもよい。
【００２０】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【００２１】
図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、光源ユニット１０と、温度調節ユニット２０と、シリンドリカルレンズ３０と、フライアイレンズユニット４０と、コンデンサレンズ群５０と、液晶パネル６０と、クロスダイクロイックミラー７０と、投写光学系８０とを有する。
【００２２】
光源ユニット１０は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、光源ユニット１０は、光源ユニット１０Ｒと、光源ユニット１０Ｇと、光源ユニット１０Ｂとを含む。各光源ユニット１０は、複数の固体光源１１を有する。固体光源１１は、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｔｈ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）である。
【００２３】
光源ユニット１０Ｒは、固体光源１１−１Ｒ〜固体光源１１−４Ｒによって構成される。
【００２４】
光源ユニット１０Ｇは、固体光源１０−１Ｇ〜固体光源１０−４Ｇによって構成される。光源ユニット１０Ｂは、固体光源１０−１Ｂ〜固体光源１０−４Ｂによって構成される。
【００２５】
なお、各光源ユニット１０に設けられた固体光源１１の数は限定されるものではない。各光源ユニット１０に設けられた固体光源１１は単数であってもよい。
【００２６】
温度調節ユニット２０は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、温度調節ユニット２０は、温度調節ユニット２０Ｒと、温度調節ユニット２０Ｇと、温度調節ユニット２０Ｂとを含む。各温度調節ユニット２０は、複数の温度調節部２１を有する。温度調節部２１は、例えば、ペルチェ素子や送風ファンなどの冷却部である。また、温度調節部２１は、ヒータなどの加熱部であってもよい。
【００２７】
温度調節ユニット２０Ｒは、温度調節部２１−１Ｒ〜温度調節部２１−４Ｒによって構成される。温度調節部２１−１Ｒ〜温度調節部２１−４Ｒは、固体光源１１−１Ｒ〜固体光源１１−４Ｒのそれぞれに応じて設けられる。温度調節部２１−１Ｒ〜温度調節部２１−４Ｒは、固体光源１１−１Ｒ〜固体光源１１−４Ｒのそれぞれの温度を調節する。
【００２８】
温度調節ユニット２０Ｇは、温度調節部２１−１Ｇ〜温度調節部２１−４Ｇによって構成される。温度調節部２１−１Ｇ〜温度調節部２１−４Ｇは、固体光源１０−１Ｇ〜固体光源１０−４Ｇのそれぞれに応じて設けられる。温度調節部２１−１Ｇ〜温度調節部２１−４Ｇは、固体光源１０−１Ｇ〜固体光源１０−４Ｇのそれぞれの温度を調節する。
【００２９】
温度調節ユニット２０Ｂは、温度調節部２１−１Ｂ〜温度調節部２１−４Ｂによって構成される。温度調節部２１−１Ｂ〜温度調節部２１−４Ｂは、固体光源１０−１Ｂ〜固体光源１０−４Ｂのそれぞれに応じて設けられる。温度調節部２１−１Ｂ〜温度調節部２１−４Ｂは、固体光源１０−１Ｂ〜固体光源１０−４Ｂのそれぞれの温度を調節する。
【００３０】
シリンドリカルレンズ３０は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、シリンドリカルレンズ３０は、シリンドリカルレンズ３０Ｒと、シリンドリカルレンズ３０Ｇと、シリンドリカルレンズ３０Ｂとを含む。
【００３１】
シリンドリカルレンズ３０Ｒは、光源ユニット１０Ｒから出射された赤成分光の偏光状態を揃える。また、シリンドリカルレンズ３０Ｒは、直線状の赤成分光を形成する。
【００３２】
シリンドリカルレンズ３０Ｇは、光源ユニット１０Ｇから出射された緑成分光の偏光状態を揃える。シリンドリカルレンズ３０Ｇは、直線状の緑成分光を形成する。
【００３３】
シリンドリカルレンズ３０Ｂは、光源ユニット１０Ｂから出射された青成分光の偏光状態を揃える。シリンドリカルレンズ３０Ｂは、直線状の青成分光を形成する。
【００３４】
フライアイレンズユニット４０は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、シリンドリカルレンズ３０は、フライアイレンズユニット４０Ｒと、フライアイレンズユニット４０Ｇと、フライアイレンズユニット４０Ｂとを含む。
【００３５】
フライアイレンズユニット４０Ｒは、フライアイレンズ４１Ｒ及びフライアイレンズ４２Ｒによって構成される。フライアイレンズ４１Ｒ及びフライアイレンズ４２Ｒは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源ユニット１０Ｒから出射された赤成分光が液晶パネル６０Ｒの全面に照射されるように、光源ユニット１０Ｒから出射された赤成分光を集光する。
【００３６】
フライアイレンズユニット４０Ｇは、フライアイレンズ４１Ｇ及びフライアイレンズ４２Ｇによって構成される。フライアイレンズ４１Ｇ及びフライアイレンズ４２Ｇは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源ユニット１０Ｇから出射された緑成分光が液晶パネル６０Ｇの全面に照射されるように、光源ユニット１０Ｇから出射された緑成分光を集光する。
【００３７】
フライアイレンズユニット４０Ｂは、フライアイレンズ４１Ｂ及びフライアイレンズ４２Ｂによって構成される。フライアイレンズ４１Ｂ及びフライアイレンズ４２Ｂは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源ユニット１０Ｂから出射された青成分光が液晶パネル６０Ｂの全面に照射されるように、光源ユニット１０Ｂから出射された青成分光を集光する。
【００３８】
コンデンサレンズ群５０は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、コンデンサレンズ群５０は、コンデンサレンズ群５０Ｒと、コンデンサレンズ群５０Ｇと、コンデンサレンズ群５０Ｂとを含む。
【００３９】
コンデンサレンズ群５０Ｒは、コンデンサレンズ５１Ｒ及びコンデンサレンズ５２Ｒによって構成される。コンデンサレンズ５１Ｒ及びコンデンサレンズ５２Ｒは、光源ユニット１０Ｒから出射された赤成分光を集光する。
【００４０】
コンデンサレンズ群５０Ｇは、コンデンサレンズ５１Ｇ及びコンデンサレンズ５２Ｇによって構成される。コンデンサレンズ５１Ｇ及びコンデンサレンズ５２Ｇは、光源ユニット１０Ｇから出射された緑成分光を集光する。
【００４１】
コンデンサレンズ群５０Ｂは、コンデンサレンズ５１Ｂ及びコンデンサレンズ５２Ｂによって構成される。コンデンサレンズ５１Ｂ及びコンデンサレンズ５２Ｂは、光源ユニット１０Ｂから出射された青成分光を集光する。
【００４２】
液晶パネル６０は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、液晶パネル６０は、液晶パネル６０Ｒと、液晶パネル６０Ｇと、液晶パネル６０Ｂとを含む。
【００４３】
液晶パネル６０Ｒは、赤出力信号Ｒｏｕｔに基づいて、光源ユニット１０Ｒから出射された赤成分光を変調する光変調素子である。
【００４４】
液晶パネル６０Ｇは、緑出力信号Ｇｏｕｔに基づいて、光源ユニット１０Ｇから出射された緑成分光を変調する光変調素子である。
【００４５】
液晶パネル６０Ｂは、青出力信号Ｂｏｕｔに基づいて、光源ユニット１０Ｂから出射された青成分光を変調する光変調素子である。
【００４６】
なお、赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔは、映像出力信号を構成する。映像出力信号は、１フレームを構成する複数の画素毎の信号である。従って、液晶パネル６０Ｒ、液晶パネル６０Ｇ及び液晶パネル６０Ｂは、それぞれ、複数の画素毎に色成分光を変調する。
【００４７】
クロスダイクロイックミラー７０は、各液晶パネル６０から出射された色成分光を合成する。クロスダイクロイックミラー７０は、合成光を投写光学系８０側に出射する。
【００４８】
投写光学系８０は、クロスダイクロイックミラー７０から出射された合成光をスクリーン（不図示）などに投写する。
【００４９】
（バックライト制御処理）
以下において、バックライト制御処理の一例について、図２〜図４を参照しながら説明する。バックライト制御処理は、映像入力信号の信号値（例えば、明るさを示す指標）に基づいて、光源ユニット１０から出射される光量を制御する処理である。また、バックライト制御処理は、光源ユニット１０から出射される光量の制御量に応じて、映像入力信号を映像出力信号に変換する処理である。ここで、バックライト制御処理は、赤、緑及び青の色毎に行われることに留意すべきである。
【００５０】
なお、映像入力信号は、赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎによって構成される。映像出力信号は、赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔによって構成される。映像入力信号及び映像出力信号は、１フレームを構成する複数の画素毎の信号である。
【００５１】
また、第１実施形態では、バックライト制御処理が色毎に行われるため、明るさを示す指標として、各色の輝度を用いる。
【００５２】
以下においては、輝度は、光源ユニット１０から出射される光量と映像出力信号との乗算結果によって取得される。輝度最大値ＬＭＡＸは、１フレーム内における各色の輝度の最大値である。輝度上限値ＬＬＩＭは、輝度が取り得る上限値（ここでは、“１．０”）である。信号上限値は、映像入力信号及び映像出力信号が取り得る上限値（例えば、“２５５”）である。ここで、映像入力信号を映像出力信号に変換する場合に、映像入力信号と映像出力信号とは、基本的に、１対１の関係を有するものとする。
【００５３】
第１に、バックライト制御処理が行われる前の状態、光源ユニット１０から出射される光量が最大である状態について説明する。図２の上段に示すように、輝度のヒストグラムが生成される。光源ユニット１０から出射される光量が最大であるため、図２の上段に示すヒストグラムの輝度は、映像入力信号に基づいて算出される。
【００５４】
ここでは、映像入力信号に基づいて算出された輝度最大値ＬＭＡＸは、輝度上限値ＬＬＩＭの０．９倍であるケースを例示する。
【００５５】
この段階では、光源ユニット１０から出射される光量が最大であり、映像入力信号と映像出力信号とが１対１の関係であるため、映像出力信号の信号上限値における輝度は、“１．０”である。
【００５６】
第２に、バックライト制御処理において、光源ユニット１０から出射される光量を減少した状態について説明する。ここでは、光源ユニット１０から出射される光量が０．９倍されている。光源ユニット１０から出射される光量が０．９倍されるため、図３の上段に示す輝度ヒストグラムは、図２の上段に示す輝度ヒストグラムに比べて、低輝度側に圧縮される。
【００５７】
この段階では、光源ユニット１０から出射される光量が０．９倍され、映像入力信号と映像出力信号とが１対１の関係であるため、映像出力信号の信号上限値における輝度は、“０．９”である。
【００５８】
第３に、バックライト制御処理において、映像入力信号に比べて映像出力信号を伸張するように、映像入力信号が映像出力信号に変換された後の状態について説明する。ここでは、映像入力信号を“１．０／０．９”倍することによって、映像出力信号が得られている。映像出力信号が映像入力信号に比べて伸張されるため、図４の上段に示す輝度のヒストグラムは、図３の上段に示す輝度ヒストグラムよりも高輝度側に伸張される。すなわち、光源ユニット１０から出射される光量の減少が映像出力信号の伸張によって補われるため、図４の上段に示す輝度のヒストグラムは、図２の上段に示す輝度のヒストグラムと同様となる。
【００５９】
この段階では、光源ユニット１０から出射される光量が０．９倍され、映像出力信号が映像入力信号に比べて伸張されるため、映像出力信号の信号上限値における輝度は、“１．０”である。
【００６０】
このように、バックライト制御処理では、光源ユニット１０から出射される光量の減少に伴う光量不足が信号処理によって補われる。従って、最終的な輝度が維持される。
【００６１】
（光源制御処理）
以下において、光源制御処理の一例について、図５及び図６を参照しながら説明する。光源制御処理は、バックライト制御処理において、光源ユニット１０から出射される光量を制御する処理である。ここでは、＃１〜＃５の固体光源１１が設けられているケースを例示する。
【００６２】
第１に、光源ユニット１０から出射される光量を減少しないケースについて説明する。図５の上段に示すように、輝度のヒストグラムにおいて、輝度最大値ＬＭＡＸは、輝度上限値ＬＬＩＭと同じである。このようなケースでは、図５の下段に示すように、＃１〜＃５の固体光源１１の全てが点灯する。
【００６３】
第２に、光源ユニット１０から出射される光量を減少するケースについて説明する。図６の上段に示すように、輝度のヒストグラムにおいて、輝度最大値ＬＭＡＸは、輝度上限値ＬＬＩＭの０．８倍である。このようなケースでは、図６の下段に示すように、＃１〜＃５の固体光源１１のうち、いずれか１つの固体光源１１（図６の下段では、＃５）を消灯する。
【００６４】
（制御ユニットの構成）
以下において、第１実施形態に係る制御ユニットについて、図面を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態に係る制御ユニット２００を示すブロック図である。制御ユニット２００は、投写型映像表示装置１００に設けられており、投写型映像表示装置１００を制御する。
【００６５】
図７に示すように、制御ユニット２００は、映像信号受付部２１０と、記憶部２２０と、バックライト前処理部２３０と、光源制御部２４０と、素子制御部２５０とを有する。
【００６６】
映像信号受付部２１０は、ＤＶＤやＴＶチューナなどの外部装置（不図示）から映像入力信号を受付ける。映像入力信号は、赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎを含む。映像入力信号は、１フレームを構成する複数の画素毎に入力される信号である。
【００６７】
記憶部２２０は、複数色の固体光源１１（光源ユニット１０）毎の応答速度を記憶する。応答速度は、光源制御信号に応じて固体光源１１から出射される光量が変化する速度である。光源制御信号は、固体光源１１に入力される信号であり、固体光源１１から出射される光量を制御するための信号である。
【００６８】
具体的には、記憶部２２０は、光源ユニット１０Ｒに設けられた固体光源１１の応答速度、光源ユニット１０Ｇに設けられた固体光源１１の応答速度及び光源ユニット１０Ｂに設けられた固体光源１１の応答速度を記憶する。
【００６９】
例えば、記憶部２２０は、図８に示す応答速度を記憶する。図８では、矩形波の光源制御信号に対する応答速度が示されている。図８に示すように、固体光源Ａの応答速度は、固体光源Ｂの応答速度に比べて良好である。固体光源Ａの応答速度は、例えば、光源ユニット１０Ｒに設けられた固体光源１１の応答速度である。固体光源Ｂの応答速度は、例えば、光源ユニット１０Ｇに設けられた固体光源１１の応答速度である。
【００７０】
バックライト前処理部２３０は、バックライト制御処理の前処理を行う。上述したように、バックライト制御処理は、赤、緑及び青の色毎に行われることに留意すべきである。
【００７１】
バックライト前処理部２３０は、映像入力信号に基づいて、目標光量ＬＴ及び目標ゲインＧＴを算出する。目標光量ＬＴは、光源ユニット１０から出射される光量の制御に用いられる。目標ゲインＧＴは、映像入力信号を映像出力信号に変換する制御に用いられる。
【００７２】
第１実施形態では、目標光量ＬＴは、映像入力信号に基づいて算出された色毎の輝度の代表値と輝度上限値との比率と考えてもよい。また、目標ゲインＧＴは、目標光量ＬＴと同様に、映像入力信号に基づいて色毎に算出された色毎の輝度の代表値と輝度上限値との比率と考えてもよい。なお、輝度の代表値としては、フレーム内における輝度の最大値、フレーム内における輝度の平均値が用いられる。
【００７３】
上述したように、バックライト制御処理が、赤、緑及び青の色毎に行われるため、目標光量ＬＴ及び目標ゲインＧＴは、赤、緑及び青の色毎に算出されることに留意すべきである。
【００７４】
ここで、バックライト前処理部２３０は、複数色の固体光源１１（光源ユニット１０）毎の応答速度に基づいて、補正係数αを算出する。補正係数αは、光源ユニット１０毎の応答速度の違いに起因する“色ずれ”を補正する係数である。補正係数αの値は、最小値“０”〜最大値“１”の範囲である。具体的には、補正係数αは、補正係数αの値が大きいほど、光源制御信号の上昇率を高くするように、光源制御信号を補正する係数である。一方で、補正係数αは、補正係数αの値が小さいほど、光源制御信号の上昇率を低くするように、光源制御信号を補正する係数である。
【００７５】
例えば、バックライト前処理部２３０は、光源制御信号の上昇率に基づいて、補正係数αを特定する。
【００７６】
光源制御信号の上昇率は、図９に示すように、“（Ｘ／Ｙ）×１００（％）”で表される。“Ｘ”は、現光源制御信号と目標光源制御信号との差分であり、“Ｙ”は、上限光源制御信号の値である。なお、現光源制御信号は、現フレームにおける光源制御信号である。目標光源制御信号は、目標光量ＬＴに対応する光源制御信号である。上限光源制御信号は、光源制御信号が取り得る上限値である。
【００７７】
バックライト前処理部２３０は、図１０に示すテーブルを用いて、補正係数αを特定する。図１０では、良好光源の上昇率及び劣悪光源の上昇率によって、補正係数αが特定される。図１０に示される補正係数αの値は例示であることは勿論である。
【００７８】
なお、良好光源は、応答速度が良好な光源ユニット１０（例えば、図８に示した固体光源Ａ）であり、劣悪光源は、応答速度が良好光源よりも悪い光源ユニット１０（例えば、図８に示した固体光源Ｂ）である。ここで、「良好」及び「劣悪」は、単に、相対的な関係を示す用語として用いられているに過ぎないことに留意すべきである。
【００７９】
図１０に示すように、良好光源の上昇率及び劣悪光源の上昇率が同じである場合には、補正係数αは、“０．３”である。
【００８０】
良好光源の上昇率が劣悪光源の上昇率よりも高い場合には、補正係数αは、“０．３”よりも大きな値である（図１０の斜線部分）。このようなケースでは、良好光源の上昇率と劣悪光源の上昇率との差分が大きいほど、補正係数αの値が大きい。
【００８１】
劣悪光源の上昇率が良好光源の上昇率よりも高い場合には、補正係数αは、“０．３”よりも小さな値である。このようなケースでは、劣悪光源の上昇率と良好光源の上昇率との差分が大きいほど、補正係数αの値が小さい。
【００８２】
バックライト前処理部２３０は、目標光量ＬＴ及び補正係数αを光源制御部２４０に出力する。また、バックライト前処理部２３０は、目標ゲインＧＴを素子制御部２５０に出力する。
【００８３】
光源制御部２４０は、複数色の固体光源１１から出射される光量を個別に制御する。具体的には、光源制御部２４０は、目標光量ＬＴ及び補正係数αに基づいて、光源ユニット１０から出射される光量を、赤、緑及び青の色毎に制御する。
【００８４】
第１制御（以下、通常光源制御）として、光源制御部２４０は、固体光源１１から出射される光量が目標光量ＬＴとなるように、矩形波の光源制御信号を生成する。通常光源制御は、固体光源１１から出射される光量を目標光量ＬＴに直ちに近づけるように、矩形波の光源制御信号によって固体光源１１を制御する処理である。
【００８５】
第２制御（以下、漸近光源制御）として、光源制御部２４０は、補正係数αに基づいて、目標光量ＬＴに基づいて生成された矩形波の光源制御信号を補正する。漸近光源制御は、固体光源１１から出射される光量を目標光量ＬＴに徐々に近づけるように、時間の経過とともに矩形波に近づける光源制御信号によって固体光源１１を制御する処理である。
【００８６】
具体的には、光源制御部２４０は、通常光源制御又は漸近光源制御によって、光源ユニット１０Ｒから出射される光量が目標光量ＬＴＲとなるように、赤用の光源制御信号Ｒを生成する。目標光量ＬＴＲは、赤用に算出された目標光量ＬＴである。
【００８７】
なお、光源制御部２４０は、固体光源１１−１Ｒ〜固体光源１１−４Ｒから出射される光量が目標光量ＬＴＲとなるように、固体光源１１−１Ｒ〜固体光源１１−４Ｒから出射される光量を一律に減少してもよい。また、光源制御部２４０は、固体光源１１−１Ｒ〜固体光源１１−４Ｒから出射される光量が目標光量ＬＴＲとなるように、固体光源１１−１Ｒ〜固体光源１１−４Ｒのうち、発光効率が悪い固体光源から出射される光量を優先的に減少してもよい。
【００８８】
同様に、光源制御部２４０は、通常光源制御又は漸近光源制御によって、光源ユニット１０Ｇから出射される光量が目標光量ＬＴＧとなるように、緑用の光源制御信号Ｇを生成する。なお、目標光量ＬＴＧは、緑用に算出された目標光量ＬＴである。
【００８９】
なお、光源制御部２４０は、固体光源１０−１Ｇ〜固体光源１０−４Ｇから出射される光量が目標光量ＬＴＧとなるように、固体光源１０−１Ｇ〜固体光源１０−４Ｇから出射される光量を一律に減少してもよい。また、光源制御部２４０は、固体光源１０−１Ｇ〜固体光源１０−４Ｇから出射される光量が目標光量ＬＴＧとなるように、固体光源１０−１Ｇ〜固体光源１０−４Ｇのうち、発光効率が悪い固体光源から出射される光量を優先的に減少してもよい。
【００９０】
光源制御部２４０は、通常光源制御又は漸近光源制御によって、光源ユニット１０Ｂから出射される光量が目標光量ＬＴＢとなるように、青用の光源制御信号Ｂを生成する。なお、目標光量ＬＴＢは、青用に算出された目標光量ＬＴである。
【００９１】
なお、光源制御部２４０は、固体光源１０−１Ｂ〜固体光源１０−４Ｂから出射される光量が目標光量ＬＴＢとなるように、固体光源１０−１Ｂ〜固体光源１０−４Ｂから出射される光量を一律に減少してもよい。また、光源制御部２４０は、固体光源１０−１Ｂ〜固体光源１０−４Ｂから出射される光量が目標光量ＬＴＢとなるように、固体光源１０−１Ｂ〜固体光源１０−４Ｂのうち、発光効率が悪い固体光源から出射される光量を優先的に減少してもよい。
【００９２】
ここで、図８に示したように、応答特性が異なる固体光源１１から出射される光量を増大するケースについて、図１１を参照しながら説明する。
【００９３】
光源制御部２４０は、補正係数αに基づいて、固体光源１１Ａ（良好光源）に入力する光源制御信号を補正する。すなわち、光源制御部２４０は、図１１の上段に示すように、矩形波の光源制御信号を、矩形波よりも緩やかに立ち上がる光源制御信号に補正する。これによって、図１１の下段に示すように、固体光源１１Ａ（良好光源）から出射される光量は、固体光源１１Ｂ（劣悪光源）から出射される光量に近づく。
【００９４】
例えば、光源制御部２４０は、以下に示す式によって、良好光源に入力すべき光源制御信号を補正する。
【数１】
2010175676.tif 000003
【００９５】
素子制御部２５０は、複数色の映像入力信号を複数色の映像出力信号に個別に変換して、複数色の映像出力信号に基づいて、液晶パネル６０を制御する。具体的には、素子制御部２５０は、目標ゲインＧＴ、固体光源１１の応答速度、光源制御信号の補正量に基づいて、映像入力信号を映像出力信号に変換する。
【００９６】
第１制御（以下、通常信号制御）として、素子制御部２５０は、固体光源１１から出射される光量が目標光量ＬＴとなるように、固体光源１１から出射される光量を減少する場合に、目標ゲインＧＴに基づいて、映像入力信号が映像出力信号よりも大きくなるように、映像入力信号を映像出力信号に変換する。通常信号制御は、固体光源１１から出射される光量を減少した場合に、各色成分光の光量不足を信号処理で補う処理である。
【００９７】
第２制御（以下、漸近信号制御）として、光源制御部２４０は、目標ゲインＧＴに基づいて変換された映像出力信号を補正する。漸近信号制御は、固体光源１１から出射される光量が増大する場合に、各色成分光の光量不足を信号処理で補う処理である。
【００９８】
なお、漸近信号制御が適用されるケースとしては、以下に示す２つのケースが考えられる。
【００９９】
（１）劣悪光源の応答速度が劣っているため、劣悪光源から出射される光量不足が生じるケース
具体的には、ケース（１）では、素子制御部２５０は、劣悪光源の応答速度に基づいて、目標ゲインＧＴに基づいて変換された映像出力信号が大きくなるように、劣悪光源の映像出力信号を補正する。
【０１００】
（２）良好光源に漸近光源制御を適用したため、良好光源から出射される光量不足が生じるケース
具体的には、ケース（２）では、素子制御部２５０は、良好光源の光源制御信号の補正量に応じて、目標ゲインＧＴに基づいて変換された映像出力信号が大きくなるように、劣悪光源の映像出力信号を補正する。なお、素子制御部２５０は、補正係数αに基づいて、良好光源の光源制御信号の補正量を取得することが可能である。
【０１０１】
素子制御部２５０は、通常信号制御又は漸近信号制御によって、赤入力信号Ｒｉｎを赤出力信号Ｒｏｕｔに変換する。同様に、素子制御部２５０は、通常信号制御又は漸近信号制御によって、緑入力信号Ｇｉｎを緑出力信号Ｇｏｕｔに変換する。素子制御部２５０は、通常信号制御又は漸近信号制御によって、青入力信号Ｂｉｎを青出力信号Ｂｏｕｔに変換する。
【０１０２】
（投写型映像表示装置の動作）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００（制御ユニット２００）の動作を示すフロー図である。
【０１０３】
図１２に示すように、ステップ１０において、制御ユニット２００は、制御対象光源が減少光源のみであるか否かを判定する。制御ユニット２００は、制御対象光源が減少光源のみである場合には、ステップ１１の処理に移る。一方で、制御ユニット２００は、制御対象光源が減少光源のみではない場合には、ステップ１２の処理に移る。
【０１０４】
なお、制御対象光源は、バックライト制御処理で制御される固体光源１１である。減少光源は、バックライト制御処理で光量を減少する固体光源１１である。
【０１０５】
ステップ１１において、制御ユニット２００は、減少光源について、通常光源制御及び通常信号制御を適用する。
【０１０６】
ステップ１２において、制御ユニット２００は、増大光源及び減少光源が混在しているか否かを判定する。制御ユニット２００は、増大光源及び減少光源が混在する場合には、ステップ１３の処理に移る。一方で、制御ユニット２００は、制御対象光源が増大光源のみである場合には、ステップ１４の処理に移る。
【０１０７】
ステップ１３において、制御ユニット２００は、減少光源について、通常光源制御及び通常信号制御を適用する。
【０１０８】
ステップ１４において、制御ユニット２００は、増大光源が単色であるか否かを判定する。制御ユニット２００は、増大光源が単色である場合には、ステップ１７の処理に移る。一方で、制御ユニット２００は、増大光源が２色以上である場合には、ステップ１５の処理に移る。
【０１０９】
ステップ１５において、制御ユニット２００は、劣悪光源について、通常光源制御及び漸近信号制御を適用する。
【０１１０】
具体的には、制御ユニット２００は、劣悪光源の応答速度に基づいて、目標ゲインＧＴに基づいて変換された映像出力信号が大きくなるように、劣悪光源の映像出力信号を補正する。
【０１１１】
ステップ１６において、制御ユニット２００は、良好光源について、漸近光源制御及び漸近信号制御を適用する。
【０１１２】
具体的には、制御ユニット２００は、補正係数αに基づいて、目標光量ＬＴに基づいて生成された矩形波の光源制御信号を補正する。また、制御ユニット２００は、良好光源の光源制御信号の補正量に応じて、目標ゲインＧＴに基づいて変換された映像出力信号が大きくなるように、劣悪光源の映像出力信号を補正する。
【０１１３】
ステップ１７において、制御ユニット２００は、増大光源が劣悪光源であるか否かを判定する。制御ユニット２００は、増大光源が劣悪光源である場合には、ステップ１８の処理に移る。一方で、制御ユニット２００は、増大光源が良好光源である場合には、ステップ１９の処理に移る。
【０１１４】
ステップ１８において、制御ユニット２００は、劣悪光源について、通常光源制御及び漸近信号制御を適用する。
【０１１５】
具体的には、制御ユニット２００は、劣悪光源の応答速度に基づいて、目標ゲインＧＴに基づいて変換された映像出力信号が大きくなるように、劣悪光源の映像出力信号を補正する。
【０１１６】
ステップ１９において、制御ユニット２００は、通常光源制御及び通常信号制御を適用する。
【０１１７】
（作用及び効果）
第１実施形態では、光源制御部２４０は、複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、光源制御信号を補正する。具体的には、光源制御部２４０は、良好光源の光源制御信号の補正によって、良好光源から出射される光量を劣悪光源から出射される光量に近づける。従って、複数色の固体光源毎の応答速度の違いに起因する“色ずれ”が抑制される。
【０１１８】
第１実施形態では、素子制御部２５０は、複数色の固体光源毎の応答速度に基づいて、映像出力信号を補正する。具体的には、素子制御部２５０は、劣悪光源の映像出力信号の補正によって、劣悪光源の光量不足を補う。従って、複数色の固体光源毎の応答速度の違いに起因する“色ずれ”が抑制される。
【０１１９】
第１実施形態では、素子制御部２５０は、光源制御信号の補正量に応じて、映像出力信号を補正する。具体的には、素子制御部２５０は、良好光源の映像出力信号の補正によって、光源制御信号の補正に伴う良好光源の光量不足を補う。従って、複数色の固体光源毎の応答速度の違いに起因する“色ずれ”が抑制される。
【０１２０】
第１実施形態では、バックライト制御処理において、２色以上の固体光源１１から出射される光量が増大する場合に、光源制御信号の補正（漸近光源制御）及び映像出力信号の補正（漸近信号制御）が行われる。従って、漸近光源制御及び漸近信号制御が不必要に行われないため、映像の品質が維持される。
【０１２１】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１２２】
実施形態では、光変調素子の一例として、透過型の液晶パネル６０について説明したが、光変調素子は、これに限定されるものではない。光変調素子は、反射型の液晶パネルやＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。
【０１２３】
実施形態では、バックライト制御処理において、固体光源１１から出射される光量を増大する場合に、光源制御信号の補正（漸近光源制御）及び映像出力信号の補正（漸近信号制御）が行われる。これは、一般的に、光量を減少するときの固体光源１１の応答特性が非常に良好であり、漸近光源制御及び漸近信号制御の必要性が低いためである。しかしながら、バックライト制御処理において、固体光源１１から出射される光量を増大する場合に、漸近光源制御及び漸近信号制御が行われてもよい。
【０１２４】
実施形態では、図１０に示すテーブルを用いて、補正係数αが特定される。しかしながら、補正係数αは、固体光源１１の応答特性を用いた演算式によって算出されてもよい。
【０１２５】
実施形態では、固体光源１１の応答特性は、記憶部２２０に記憶されている。しかしながら、固体光源１１の応答特性は、光量の測定等によって取得されてもよい。
【０１２６】
実施形態では特に触れていないが、光源制御信号は、固体光源１１に供給される電流値に相当する。ここで、固体光源１１に供給される電流が電流閾値よりも低い場合には、固体光源１１の動作が不安定になる。従って、電流閾値よりも低い電流が固体光源１１に供給されている状態から、電流閾値よりも高い電流を固体光源１１に供給する場合には、電流閾値と等しい電流を固体光源１１に一定期間供給することが好ましい。上述した漸近光源制御では、このような一定期間を考慮して、光源制御信号を補正することが好ましい。
【０１２７】
実施形態では特に触れていないが、漸近光源制御に伴う光量変化と連動するように、温度調節ユニット２０の出力（冷却力や加熱力）が制御されてもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１０・・・光源ユニット、１１・・・固体光源、２０・・・温度調節ユニット、２１・・・温度調節部、３０・・・シリンドリカルレンズ、４０・・・フライアイレンズユニット、５０・・・コンデンサレンズ群、６０・・・液晶パネル、７０・・・クロスダイクロイックミラー、８０・・・投写光学系、１００・・・投写型映像表示装置、２００・・・制御ユニット、２１０・・・映像信号受付部、２２０・・・記憶部、２３０・・・バックライト前処理部、２４０・・・光源制御部、２５０・・・素子制御部
【図１】
2010175676.tif 000004
【図２】
2010175676.tif 000005
【図３】
2010175676.tif 000006
【図４】
2010175676.tif 000007
【図５】
2010175676.tif 000008
【図６】
2010175676.tif 000009
【図７】
2010175676.tif 000010
【図８】
2010175676.tif 000011
【図９】
2010175676.tif 000012
【図１０】
2010175676.tif 000013
【図１１】
2010175676.tif 000014
【図１２】
2010175676.tif 000015