(57)【要約】      （修正有）【課題】同一の波長域を含む複数の光源を用いた画像表示装置であれば、光源の近傍における温度変化があったときに照明光の白色色度に変動が生じる。【解決手段】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、それぞれの光源から出射された２種類の光を混合して照明光を生成する光混合部と、照明光から、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、それぞれの光源を個別に駆動する光源駆動部と、第１の光量検出値を用いて第１駆動信号を生成し、第１の光量検出値と第２の光量検出値の両方を用いて第２駆動信号を生成して照明光の色度を調整して光源駆動部を制御する光源制御部とを備える。【選択図】図１
2014029360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射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することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
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
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
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光源近傍の温度を用いて前記光源光量値を補正する補正部とを更に備え、
前記補正部で補正された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
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
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から請求項３のうちいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
照射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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６６４６５公報（第４−５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る画像表示装置においては、照射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することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】青緑色ＬＥＤ光源の一例を示す図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
【数１】
2014029360.tif 000003
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。
【００３６】
式（１）から下記の式（２）が導かれる。
【００３７】
【数２】
2014029360.tif 000004
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。
【００３８】
【数３】
2014029360.tif 000005
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。
【００３９】
【数４】
2014029360.tif 000006
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。
【００４０】
【数５】
2014029360.tif 000007
【００４１】
【数６】
2014029360.tif 000008
【００４２】
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）。
【００４３】
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。
【００４４】
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）。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【符号の説明】
【００５４】
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。
【図１】
2014029360.tif 000009
【図２】
2014029360.tif 000010
【図３】
2014029360.tif 000011
【図４】
2014029360.tif 000012
【図５】
2014029360.tif 000013
【図６】
2014029360.tif 000014
【図７】
2014029360.tif 000015
【図８】
2014029360.tif 000016
【図９】
2014029360.tif 000017
【図１０】
2014029360.tif 000018
【図１１】
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【図１２】
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