(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出射する照明ユニットと、
前記照明ユニットを着脱可能に保持する照明保持手段と、
画像信号に基づいて、前記照明ユニットからの照明光を変調して出射することにより画像を生成する画像生成素子と、
前記画像生成素子の像を投影する投影光学系と、
前記照明ユニットの累積点灯時間に対応した発光スペクトル分布特性と前記投影光学系の光学特性とを記憶する記憶手段と、
前記照明ユニットの累積点灯時間を検出する点灯時間検出手段と、
前記点灯時間検出手段により検出された前記累積点灯時間に対応した発光スペクトル分布特性を前記記憶手段から読み出すとともに、前記投影光学系の光学特性を前記記憶手段から読み出し、前記読み出された発光スペクトル分布特性と前記投影光学系の光学特性とに基づいて、前記画像信号に対する色バランス処理および前記色バランス処理の前後における輝度レベルの調整を行うための補正値を算出する制御手段と、
前記制御手段により算出された前記補正値に基づいて、前記画像信号を補正する画像信号処理手段と、
前記画像信号処理手段により補正処理された前記画像信号を前記画像生成素子へ出力する画像生成素子駆動手段と、
を有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投射型表示装置において、
前記記憶手段は前記照明ユニットに配置され、
前記発光スペクトル分布特性を前記照明ユニットから受信し、前記制御手段に出力する受信手段をさらに有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の投射型表示装置において、
前記制御手段と前記画像信号処理手段とを収納する筐体と、
前記照明ユニットに配置され、前記照明ユニットの種類を示す種類指示手段と、
前記筐体に配置され、前記種類指示手段に基づいて前記照明ユニットの種類を検出する照明種類検出手段とをさらに有し、
前記記憶手段は、前記筐体に収納され、
前記制御手段は、前記点灯時間検出手段により検出された累積点灯時間と前記照明種類検出手段の検出した前記照明ユニットの種類とに基づいて、対応する発光スペクトル分布特性を前記記録手段から読み出すとともに、前記読み出された発光スペクトル分布特性と前記投影光学系の光学特性とに基づいて、前記画像信号に対する色バランス処理および前記色バランス処理の前後における輝度レベルの調整を行うための補正値を算出することを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ信号などの画像信号による画像を投影する投射型表示装置、およびこの投射型表示装置に使用される照明ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
外部機器からビデオ信号などの画像信号を入力して、入力された画像信号による画像を投影するプロジェクタがある。そして、特開平７−３１１３７２号公報に示されるように、照明ランプを交換可能なプロジェクタが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
照明ランプの特性として、２つの発光特性に注目することにする。１つは発光される色の特性であり、もう１つは明るさの特性である。照明ランプは、たとえば、キセノンランプやハロゲンランプなど、複数の種類がある。違う種類の照明ランプでは、当然発光特性が異なる。また、同じ種類の照明ランプであっても、新品の照明ランプの発光特性と長時間点灯した後の照明ランプとでは、その発光特性が異なる。しかしながら、従来のプロジェクタは、照明ランプの様々な発光特性に十分対応していなかった。そのため、カラーバランスが悪い画像や暗い画像が投影されるおそれがあった。
【０００４】
本発明の目的は、照明ユニットの発光特性に合わせて適切な画像を投影するようにした投射型表示装置、およびその照明ユニットを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１、図２、図７に対応づけて本発明を説明する。
本願発明に係る投射型表示装置は、照明光を出射する照明ユニット１２と、  前記照明ユニット１２を着脱可能に保持する照明保持手段２２と、画像信号に基づいて、前記照明ユニット１２からの照明光を変調して出射することにより画像を生成する画像生成素子Ｐ１〜Ｐ３と、前記画像生成素子Ｐ１〜Ｐ３の像を投影する投影光学系７と、前記照明ユニット１２の累積点灯時間に対応した発光スペクトル分布特性と前記投影光学系７の光学特性とを記憶する記憶手段２３と、前記照明ユニット１２の累積点灯時間を検出する点灯時間検出手段９と、前記点灯時間検出手段９により検出された前記累積点灯時間に対応した発光スペクトル分布特性を前記記憶手段２３から読み出すとともに、前記投影光学系７の光学特性を前記記憶手段２３から読み出し、前記読み出された発光スペクトル分布特性と前記投影光学系７の光学特性とに基づいて、前記画像信号に対する色バランス処理および前記色バランス処理の前後における輝度レベルの調整を行うための補正値を算出する制御手段９と、前記制御手段９により算出された前記補正値に基づいて、前記画像信号を補正する画像信号処理手段４と、前記画像信号処理手段４により補正処理された前記画像信号を前記画像生成素子Ｐ１〜Ｐ３へ出力する画像生成素子駆動手段５と、を有することを特徴とする。
【０００６】
なお、上記課題を解決するための手段の項では、わかりやすく説明するために実施の形態の図と対応づけたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
−第一の実施の形態−
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第一の実施の形態による投射型表示装置の概要を表すブロック図である。この投射型表示装置は、入力されるビデオ信号などによる画像を生成し、生成した画像をスクリーンなどに向けて投射する。図１において、投射型表示装置１は、Ａ／Ｄ変換器３と、補正回路４と、駆動回路５と、光学系６と、投射レンズ７と、制御回路９と、計時回路１０と、点灯回路１１と、スイッチ１６および１８と、電源回路１９と、ファン２４と、検出回路２５と、ＬＥＤ２６と、メインスイッチ２７とを有する。また、投射型表示装置１には、スロット２２が設けられている。スロット２２には、ランプユニット１２が装着される。ランプユニット１２は、照明ランプ１３と、メモリ２３とを有する。このランプユニット１２がスロット２２に装着されることにより、コネクタ１４および１５を介して投射型表示装置１に接続される。すなわち、コネクタ１４を介して照明ランプ１３と、点灯回路１１および検出回路２５とが接続される。また、コネクタ１５を介してメモリ２３と制御回路９とが接続される。
【０００８】
図１において、たとえば、ビデオ装置などの外部機器８がケーブル２０およびコネクタ２を介して投射型表示装置１に接続される。外部機器８で発生された映像信号は、コネクタ２から投射型表示装置１に入力される。Ａ／Ｄ変換器３は、入力された映像信号をディジタル信号に変換して補正回路４に送る。補正回路４は、入力されたディジタル信号に対し、後述する色バランス補正処理を行う。駆動回路５は、補正処理後のディジタル信号から光学系６を駆動する駆動信号を生成する。
【０００９】
投射型表示装置１には、電源ケーブル２１およびコネクタ１７を介して交流商用電源が供給される。スイッチ１８は、電源回路１９に対する交流電力の供給をオン／オフする。電源回路１９は、交流電圧を投射型表示装置１内の各ブロックで使用される直流電圧に変換して各ブロックに供給する。スイッチ１６は、照明ランプ１３を点灯／消灯するためのスイッチであり、点灯回路１１に対する直流電力の供給をオン／オフする。点灯回路１１は、供給された電圧を照明ランプ１３の点灯に必要な所定の電圧に変換して照明ランプ１３を点灯させる。検出回路２５は、照明ランプ１３の端子電圧を検出して制御回路９に送る。ファン２４は、スロット２２に装着されているランプユニット１２内の照明ランプ１３を冷却する。ファン２４は、スロット２２の内面に接するように設けられている。計時回路１０は、照明ランプ１３に対する点灯指示からの経過時間を計時する。
【００１０】
制御回路９は、Ａ／Ｄ変換器３、補正回路４および駆動回路５の動作を制御する他、以下のような動作を行う。▲１▼操作者により操作される投射型表示装置１のメインスイッチ２７からの操作信号を入力し、操作信号に応じてスイッチ１８をオン／オフさせる。▲２▼スイッチ１６をオン／オフさせて、照明ランプ１３を点灯／消灯させる。▲３▼検出回路２５に照明ランプ１３の端子電圧を検出させる。▲４▼計時回路１０に計時させる。▲５▼ファン２４の回転をオン／オフさせる。▲６▼メモリ２３に対してデータを書き込み、メモリ２３からデータを読み出す。▲７▼ＬＥＤ２６を点灯／消灯させる。
【００１１】
投射型表示装置１に電源ケーブル２１を介して交流商用電源が供給されると、制御回路９に対して他のブロックより先に直流電源電圧が供給される。その後、制御回路９にメインスイッチ２７のオン操作信号が入力されると、制御回路９がスイッチ１８をオンさせることにより、投射型表示装置１の各ブロックに直流電源電圧が供給される。また、制御回路９が照明ランプ１３を点灯するスイッチ１６をオン／オフさせるタイミングは、外部機器８で発生された映像信号の入力の有無で決定する。すなわち、制御回路９は、Ａ／Ｄ変換器３で変換されたディジタル値が所定値より大きいとき、映像信号が入力されていると判断してスイッチ１６をオンするように指示する。また、制御回路９は、Ａ／Ｄ変換器３で変換されたディジタル値が所定値以下のとき、映像信号が入力されていないと判断してスイッチ１６をオフするように指示する。スイッチ１６のオン／オフは、映像信号の入力の有無ではなく、同期信号の入力の有無に基づいて行ってもよい。
【００１２】
光学系６について説明する。上述した駆動回路５は、補正回路４から入力されたディジタル信号に応じて、光学系６内の後述する液晶パネルを駆動する駆動信号を発生する。光学系６は、駆動された液晶パネルによって生成される変調光を色合成して画像を生成する。投射レンズ７は、生成された画像をスクリーンＳに向けて投射する。上述した照明ランプ１３は、光学系６内の液晶パネルを照明する。
【００１３】
図２を参照して光学系６をさらに詳細に説明する。光学系６は、ダイクロイックミラーＤ１〜Ｄ４と、液晶パネルＰ１〜Ｐ３と、ミラーＭ１〜Ｍ３とを有する。ダイクロイックミラーＤ１、Ｄ２は、投射用の照明ランプ１３(図１)からの照明光を赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）にそれぞれ分解し、各色の液晶パネルＰ１〜Ｐ３を照明する。ダイクロイックミラーＤ１、Ｄ２は、ＲＧＢ色分解光学系とも呼ばれる。液晶パネルＰ１〜Ｐ３は、照明光を空間変調してＲＧＢ各色用の画像をそれぞれ生成する。ミラーＭ１〜Ｍ３は、ミラーに入射される光を反射する。
【００１４】
図２において、制御回路９(図１)の指令により点灯された照明ランプ１３から発せられた光が、ミラーＭ１で反射される。ミラーＭ１で反射された光は、赤色光を反射するダイクロイックミラーＤ１に入射される。ダイクロイックミラーＤ１は、赤色光のみを反射して残りの光を透過する。ダイクロイックミラーＤ１で反射された赤色光は、ミラーＭ２で再び反射され、赤色用液晶パネルＰ１、色合成用のダイクロイックミラーＤ３およびＤ４を透過して投射レンズ７へ出射される。
【００１５】
ダイクロイックミラーＤ１を透過した光は、青色光を反射するダイクロイックミラーＤ２に入射される。ダイクロイックミラーＤ２は、青色光のみを反射して残りの光を透過する。ダイクロイックミラーＤ２で反射された青色光は、青色用液晶パネルＰ３を透過した後、色合成用のダイクロイックミラーＤ３で反射され、ダイクロイックミラーＤ４を透過して投射レンズ７へ出射される。ダイクロイックミラーＤ２を透過した緑色光は、緑色用液晶パネルＰ２を透過した後、ミラーＭ３および色合成用のダイクロイックミラーＤ４で反射されて投射レンズ７に出射される。投射レンズ７に出射された赤色、青色および緑色の空間変調光による合成光が、投射レンズ７によりスクリーンＳ上に映し出される。ダイクロイックミラーＤ３、Ｄ４は、色合成光学系とも呼ばれる。
【００１６】
図１に示したメモリ２３について説明する。メモリ２３には、照明ランプ１３の発光スペクトルを示す情報の経時変化特性、照明ランプ１３を点灯しているときの照明ランプ１３の端子電圧、点灯開始初期の端子電圧の上昇率、照明ランプ１３を前回点灯したときの照明ランプ１３の端子電圧、および照明ランプ１３の累積点灯時間などがデータとして記憶される。メモリ２３は、EEPROMやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリが用いられ、投射型表示装置１に電源が供給されていないときでもメモリ２３内の記憶内容が保持される。また、ランプユニット１２がスロット２２に装着されていないときも、メモリ２３内の記憶内容は保持される。
【００１７】
図３(a)〜図３(d)は、照明ランプ１３の発光スペクトルを説明する図である。
一般に、照明ランプ１３に用いられる高圧放電ランプは、累積点灯時間によって発光スペクトルが変化する。図３(a)は、照明ランプ１３の累積点灯時間がt0Aにおける発光スペクトルを表す図、図３(b)は、照明ランプ１３の累積点灯時間がt1A（ただし、t1A＞t0A）における発光スペクトルを表す図、図３(c)は、照明ランプ１３の累積点灯時間がt2A（ただし、t2A＞t1A）における発光スペクトルを表す図である。図３(a)〜図３(c)において、横軸は、照明ランプ１３から発光される光の波長を表す。また、縦軸は、発光される光のエネルギーを表す。図３(a)〜図３(c)に示す例では、照明ランプ１３の累積点灯時間が長くなるにつれて、Ｒ色に相当する波長成分のエネルギーが他の色に相当する波長成分に比べて低下する。なお、本実施の形態では、t0A＝０(時間)とする。
【００１８】
照明ランプ１３の発光スペクトルが変化すると、投射レンズ７から投射される画像の色バランスが変化する。そこで、投射画像の色バランスを変化させないように、上述した補正回路４が色補正処理を行う。色補正処理は、次のように行われる。制御回路９は、図３(a)〜図３(c)の発光スペクトル分布特性のそれぞれについて、たとえば、波長１０nmごとのエネルギー値をメモリ２３に記憶させる。また、メモリ２３には、計時回路１０により計時された照明ランプ１３の累積点灯時間も記憶される。
【００１９】
一方、制御回路９内の不図示のメモリには、上述した光学系６の色分解光学系(Ｄ１、Ｄ２)による色分解特性、および色合成光学系(Ｄ３、Ｄ４)による色合成特性が記憶されている。色分解特性は、ダイクロイックミラーＤ１、Ｄ２の透過率および反射率と、ミラーＭ１、Ｍ２の反射率とに起因して生じる分光特性である。色合成特性は、ダイクロイックミラーＤ３、Ｄ４の透過率および反射率と、ミラーＭ３の反射率とに起因して生じる分光特性である。これらの特性は、光学系６に入射された照明光のうち、どの波長成分の光が投射レンズ７へ強く出射されるかを表すものである。色分解特性および色合成特性は、液晶パネルＰ１〜Ｐ３の透過分光特性が波長依存性を持たないと仮定した場合の光学特性を示しており、光学系６に固有の特性である。図３(d)は、色分解特性および色合成特性の例を表す図である。図３(d)の横軸は、色分解合成後の光の波長を表す。また、図３(d)の縦軸は、色分解合成後の光のエネルギーを表す。色分解合成特性は、メモリ２３に記憶される発光スペクトル分布特性と同様に、たとえば、エネルギー値が波長１０nmごとに制御回路９内のメモリに記憶される。制御回路９は、メモリ２３から照明ランプ１３の累積点灯時間のデータを読み出し、読み出した累積点灯時間に対応する発光スペクトル分布特性のデータをメモリ２３から読み出す。制御回路９はさらに、光学系６の色分解合成特性のデータを制御回路９内のメモリから読み出す。読み出した両特性データについて、対応する波長ごとに両者を乗算することにより、光学系６内の液晶パネルＰ１〜Ｐ３のそれぞれに照射され、投射レンズ７より出射する各色成分の光量を波長１０nmごとに算出する。なお、制御回路９内のメモリに記憶される光学系６の色分解合成特性データは、投射型表示装置１の電源がオフされる時も保持されている。
【００２０】
投射レンズ７より出射されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各成分の光量について詳述する。図３(a)〜図３(c)において、Ｂ色成分がb1からbNまで１０nmごとのＮ個のデータで表されるものとする。同様に、Ｇ色成分がg1からgNまでの１０nmごとのＮ個のデータ、Ｒ色成分がr1からrNまでの１０nmごとのＮ個のデータでそれぞれ表されるものとする。照明ランプ１３の累積点灯時間がt2Aである場合を例にとれば、投射レンズ７より出射されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各成分の光量は次式(１)〜(３)で表される。
【数１】
0004604314.tif 000002
ただし、Ｌ(R)は、投射レンズ７より出射されるＲ色の光量、Ｌ(G)は、投射レンズ７より出射されるＧ色の光量、Ｌ(B)は、投射レンズ７より出射されるＢ色の光量である。また、式中の(c)および(d)は、それぞれ図３(c)による発光スペクトル分布特性、図３(d)による色分解合成特性のデータであることを表す。
【００２１】
上述したように算出された投射レンズ７より出射されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各成分の光量について、たとえば、０．８：１：１．５の比率であるものと仮定する。この場合には、制御回路９は、算出された比率をあらかじめ定められている所定の比率に補正するように各色の信号に対する増幅率を設定する。たとえば、所定の比率をＸ：Ｙ：Ｚとすれば、制御回路９が補正回路４に設定する増幅率は、それぞれＸ／０．８、Ｙ、Ｚ／１．５である。補正回路４は、制御回路９から設定された増幅率に基づいて、各色のディジタル信号をそれぞれ増幅する。この結果、光学系６により生成されて投射レンズ７から投射される画像の色バランスが補正される。なお、算出された各色の光量の比率は、投射される画像の色バランスを表す。また、算出された各色の光量を線形結合すると、後述する明るさＹを求めることができる。
【００２２】
また、照明ランプ１３は、たとえば、点灯指示をしてから１０分経過後の端子電圧が累積点灯時間の増加に伴って上昇する特性を有する。さらに、照明ランプ１３は、点灯開始初期、たとえば、５分間の端子電圧の上昇率が累積点灯時間の増加に伴って大きくなる特性を有する。制御回路９は、これら端子電圧の上昇率および端子電圧を、メモリ２３に記憶されている基準値と比較して照明ランプ１３の寿命判定を行う。この場合、制御回路９は、照明ランプ１３を点灯させるごとに、メモリ２３から点灯指示後１０分経過後の照明ランプ１３の端子電圧、および点灯開始後５分間の端子電圧の上昇率のデータを読み出す。制御回路９はさらに、検出回路２５に指令を出して単位時間ごとの照明ランプ１３の端子電圧を検出し、得られた電圧値から点灯開始後５分間の端子電圧の上昇率を算出する。その後、点灯指示後１０分経過後の端子電圧を検出する。制御回路９は、メモリ２３から読み出した点灯指示後１０分経過後の端子電圧データ、および点灯開始後５分間の端子電圧の上昇率データをそれぞれ測定した値と比較して、照明ランプ１３の寿命が近いか否かを判定する。
【００２３】
さらに、照明ランプ１３は、点灯開始後、たとえば、１０分経過後に検出される端子電圧が前回の使用時に検出された端子電圧に対して増加するという特性を有する。この増加率は、累積点灯時間の増加に伴って上昇する。制御回路９は、端子電圧をメモリ２３に記憶されている前回の端子電圧と比較して照明ランプ１３の寿命判定を行う。制御回路９は、照明ランプ１３を点灯させるごとに、照明ランプ１３を前回点灯したときに測定された端子電圧のデータをメモリ２３から読み出す。制御回路９はさらに、検出回路２５に指令を出して点灯開始後１０分経過後の照明ランプ１３の端子電圧を検出する。制御回路９は、メモリ２３から読み出した端子電圧データを測定した端子電圧と比較して、照明ランプ１３の寿命が近いか否かを判定する。
【００２４】
上述した投射型表示装置１の色バランス補正動作について、制御回路９で行われる処理を表すフローチャートを参照して説明する。図４は、照明ランプ１３の累積点灯時間に基づいて行われる色バランス補正の概要を説明するフローチャートである。ステップＳ１００において、制御回路９は、メインスイッチ２７がオン操作されると、スイッチ１８をオンさせる信号を出力するとともに、図４のフローチャートで表されるプログラムを起動する。そして、累積点灯時間Ｔに対応するフラグＦを初期値の３にセットする。フラグＦは、Ｆ＝０が累積点灯時間Ｔ＝t0Aに対応し、Ｆ＝１が累積点灯時間Ｔ＝t1Aに対応し、Ｆ＝３が累積点灯時間Ｔ＝t2Aに対応する。ステップＳ１０１において、制御回路９は、メモリ２３に照明ランプ１３の累積点灯時間Ｔが記憶されているか否かを判定する。ステップＳ１０１で肯定判定するとステップＳ１０３へ進み、否定判定するとステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０３において、制御回路９は、メモリ２３から累積点灯時間Ｔを読み込んでステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０２において、制御回路９は、照明ランプ１３が初めて点灯されるとみなして累積点灯時間Ｔ＝０とおく。
【００２５】
ステップＳ１０４において、制御回路９は、累積点灯時間Ｔがt1Aより小か否かを判定する。ステップＳ１０４で肯定判定するとステップＳ１０７へ進み、否定判定するとステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０７において、制御回路９は、上述した図３(a)に示す発光スペクトル分布特性を制御回路９内のメモリから読み出すとともに、フラグＦ＝０をセットしてステップＳ１１０へ進む。
【００２６】
ステップＳ１０５において、制御回路９は、累積点灯時間Ｔがt2Aより小か否かを判定する。ステップＳ１０５で肯定判定するとステップＳ１０８へ進み、否定判定するとステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０８において、制御回路９は、上述した図３(b)に示す発光スペクトル分布特性を制御回路９内のメモリから読み出すとともに、フラグＦ＝１をセットしてステップＳ１１０へ進む。
【００２７】
ステップＳ１０９において、制御回路９は、上述した図３(c)に示す発光スペクトル分布特性を制御回路９内のメモリから読み出して、ステップＳ１１０へ進む。
【００２８】
ステップＳ１１０において、制御回路９は、光学系６の色分解合成特性のデータを制御回路９内のメモリから読み出す。そして、上述したように、発光スペクトル分布特性と色分解合成特性の両特性データについて、対応する波長ごとに上式(１)〜(３)により両者を乗算する。そして、投射レンズ７より出射されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各成分の光量に基づいて、各色の信号に対する増幅率を求めて補正回路４に設定する。制御回路９は、補正回路４に対して増幅率を設定するとステップＳ１１１へ進む。
【００２９】
ステップＳ１１１において、制御回路９は、スイッチ１６をオンさせる信号を出力してステップＳ１１２へ進む。ステップＳ１１２において、制御回路９は、計時回路１０に計時をスタートさせる。ステップＳ１１３において、制御回路９は、計時回路１０の計時結果から時間txが経過したか否かを判定する。ステップＳ１１３で肯定判定するとステップＳ１１４へ進み、否定判定すると再びステップＳ１１３の判定処理を繰り返す。時間txは、メモリ２３に照明ランプ１３の累積点灯時間を書き込む書き込みサイクル時間である。時間txは、たとえば、１５(秒)に設定される。
【００３０】
ステップＳ１１４において、制御回路９は、メモリ２３から累積点灯時間Ｔを読み込み、Ｔ＝Ｔ＋txを算出して新たな累積点灯時間Ｔをメモリ２３に上書き後、ステップＳ１１５へ進む。ステップＳ１１５において、制御回路９は、フラグＦ＝０か否かを判定する。ステップＳ１１５で肯定判定するとステップＳ１１７へ進み、否定判定するとステップＳ１１６へ進む。ステップＳ１１７において、制御回路９は、累積点灯時間Ｔがt1A≦Ｔ＜t2Aを満足するか否かを判定する。ステップＳ１１７で肯定判定するとステップＳ１１８へ進み、否定判定するとステップＳ１２３へ進む。
【００３１】
ステップＳ１１８において、制御回路９は、上述した図３(b)に示す発光スペクトル分布特性を制御回路９内のメモリから読み出すとともに、フラグＦ＝１をセットしてステップＳ１１９へ進む。ステップＳ１１９において、制御回路９は、光学系６の色分解合成特性のデータを制御回路９内のメモリから読み出す。そして、上述したように、発光スペクトル分布特性と色分解合成特性の両特性データについて、対応する波長ごとに上式(１)〜(３)により両者を乗算する。そして、算出された投射レンズ７より出射されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各成分の光量に基づいて、各色の信号に対する増幅率を求めて補正回路４に設定する。制御回路９は、補正回路４に対して増幅率を設定するとステップＳ１２３へ進む。
【００３２】
ステップＳ１１６において、制御回路９は、フラグＦ＝１か否かを判定する。ステップＳ１１６で肯定判定するとステップＳ１２０へ進み、否定判定するとステップＳ１２３へ進む。ステップＳ１２０において、制御回路９は、累積点灯時間ＴがＴ≧t2Aを満足するか否かを判定する。ステップＳ１２０で肯定判定するとステップＳ１２１へ進み、否定判定するとステップＳ１２３へ進む。
【００３３】
ステップＳ１２１において、制御回路９は、上述した図３(c)に示す発光スペクトル分布特性を制御回路９内のメモリから読み出すとともに、フラグＦ＝２をセットしてステップＳ１２２へ進む。ステップＳ１２２において、制御回路９は、光学系６の色分解合成特性のデータを制御回路９内のメモリから読み出す。そして、上述したように、発光スペクトル分布特性と色分解合成特性の両特性データについて、対応する波長ごとに上式(１)〜(３)により両者を乗算する。そして、算出された投射レンズ７より出射されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各成分の光量に基づいて、各色の信号に対する増幅率を求めて補正回路４に設定する。制御回路９は、補正回路４に対して増幅率を設定するとステップＳ１２３へ進む。
【００３４】
ステップＳ１２３において、制御回路９は、照明ランプ１３を消灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ１２３で肯定判定するとステップＳ１２３ａに進み、否定判定するとステップＳ１２４へ進む。ステップＳ１２３ａにおいて、制御回路９は、スイッチ１６をオフさせる信号を出力してステップＳ１２５へ進む。ステップＳ１２５において、制御回路９は、計時回路１０に計時をストップさせる。ステップＳ１２６において、制御回路９は、照明ランプ１３を点灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ１２６で肯定判定するとステップＳ１１１へ戻り、否定判定するとステップＳ１２７へ進む。ステップＳ１２７において、制御回路９は、メインスイッチ２７がオフされたか否かを判定する。ステップＳ１２７で肯定判定すると図４の処理を終了し、ステップＳ１２７で否定判定するとステップＳ１２６へ戻る。
【００３５】
上記のステップＳ１２３で否定判定されて進むステップＳ１２４において、制御回路９は、メインスイッチ２７がオフされたか否かを判定する。ステップＳ１２４で肯定判定すると図４の処理を終了し、ステップＳ１２４で否定判定するとステップＳ１１３へ戻る。
【００３６】
次に、上述した投射型表示装置１の照明ランプ１３の寿命判定動作について、制御回路９で行われる処理を表すフローチャートを参照して説明する。図５は、照明ランプ１３の点灯指示をしてから１０分経過後の端子電圧、および照明ランプ１３の点灯開始後５分間の端子電圧の上昇率を利用して行う照明ランプ１３の寿命判定の概要を説明するフローチャートである。ステップＳ２００において、制御回路９は、メインスイッチ２７がオン操作されると、スイッチ１８をオンさせる信号を出力するとともに、図５のフローチャートで表されるプログラムを起動する。ステップＳ２０１において、制御回路９は、フラグＦ１＝０をセットする。フラグＦ１は、照明ランプ１３の端子電圧のデータ、および端子電圧の上昇率のデータがメモリ２３に記憶されているか否かを表すフラグである。初めて点灯する照明ランプ１３のデータがメモリ２３に記憶されているときにＦ１＝０、記憶されていないときにＦ１＝１とおく。
【００３７】
ステップＳ２０２において、制御回路９は、メモリ２３に照明ランプ１３のデータ、すなわち、点灯指示をしてから１０分経過後の端子電圧、および点灯開始後５分間の端子電圧の上昇率のデータが記憶されているか否かを判定する。ステップＳ２０２で肯定判定するとステップＳ２０４へ進み、否定判定するとステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３において、制御回路９は、フラグＦ１＝１をセットしてステップＳ２０４に進む。
【００３８】
ステップＳ２０４において、制御回路９は、照明ランプ１３を点灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ２０４で肯定判定するとステップＳ２０４ａに進み、否定判定するとステップＳ２２１へ進む。ステップＳ２０４ａにおいて、制御回路９は、スイッチ１６をオンさせる信号を出力してステップＳ２０５へ進む。ステップＳ２２１において、制御回路９は、メインスイッチ２７がオフされたか否かを判定する。ステップＳ２２１で肯定判定すると図５の処理を終了し、ステップＳ２２１で否定判定するとステップＳ２０４へ戻る。
【００３９】
ステップＳ２０５において、制御回路９は、フラグＦ１＝０か否かを判定する。ステップＳ２０５で肯定判定するとステップＳ２１２へ進み、否定判定するとステップＳ２０５ａに進む。ステップＳ２０５ａにおいて、制御回路９は、計時回路１０に計時をスタートさせ、計時回路１０の計時結果から時間tyが経過したか否かを判定する。ステップＳ２０５ａで肯定判定するとステップＳ２０６へ進み、否定判定すると再びステップＳ２０５ａの判定処理を繰り返す。時間tyは、照明ランプ１３の点灯指示からの経過時間を表し、たとえば、５分が設定される。ステップＳ２０６において、制御回路９は検出回路２５を介して照明ランプ１３の端子電圧を取り込み、照明ランプ１３の端子電圧の上昇率を算出してステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７において、制御回路９は、算出したランプ電圧の上昇率VJをメモリ２３に記憶してステップＳ２０８へ進む。
【００４０】
ステップＳ２０８において、制御回路９は、計時回路１０の計時結果から時間tzが経過したか否かを判定する。ステップＳ２０８で肯定判定するとステップＳ２０９へ進み、否定判定すると再びステップＳ２０８の判定処理を繰り返す。時間tzは、照明ランプ１３の点灯指示からの経過時間を表し、たとえば、１０分が設定される。本実施の形態では、ステップＳ２０５において５分計時されているので、ステップＳ２０８では５分計時される。ステップＳ２０９において、制御回路９は、検出回路２５を介して照明ランプ１３の端子電圧を取り込み、ステップＳ２１０へ進む。、ステップＳ２１０において、制御回路９は、取り込んだ端子電圧を電気的に安定した後の照明ランプ１３の端子電圧VLとしてメモリ２３に記憶し、ステップＳ２１０ａへ進む。ステップＳ２１０ａにおいて、制御回路９は、フラグＦ１＝０をセットしてステップＳ２１９に進む。
【００４１】
上述したステップＳ２０５で肯定判定されて進むステップＳ２１２において、制御回路９は、メモリ２３に記憶されているランプ電圧の上昇率VJを読み出してステップＳ２１２ａに進む。ステップＳ２１２ａにおいて、制御回路９は、計時回路１０に計時をスタートさせ、計時回路１０の計時結果から時間tyが経過したか否かを判定する。ステップＳ２１２ａで肯定判定するとステップＳ２１３へ進み、否定判定すると再びステップＳ２１２ａの判定処理を繰り返す。時間tyは、照明ランプ１３の点灯指示からの経過時間を表し、たとえば、５分が設定される。ステップＳ２１３において、制御回路９は検出回路２５を介して照明ランプ１３の端子電圧を取り込み、照明ランプ１３の端子電圧の上昇率VJ1を算出してステップＳ２１４へ進む。ステップＳ２１４において、制御回路９は、算出したランプ電圧の上昇率VJ1を、ステップＳ２１２でメモリ２３から読み出したランプ電圧の上昇率VJと比較する。すなわち、(VJ1-VJ)＜Ｘか否かを判定する。ただし、Ｘは所定値である。
【００４２】
ステップＳ２１４で肯定判定するとステップＳ２１１へ進み、否定判定するとステップＳ２１５へ進む。ステップＳ２１５において、制御回路９は、ＬＥＤ２６を点滅させて照明ランプ１３の寿命が近いことを報知する。なお、ＬＥＤ２６は、通常消灯されている。
【００４３】
ステップＳ２１１において、制御回路９は、メモリ２３に記憶されている照明ランプ１３の端子電圧VL、すなわち、電気的に安定した後のランプ電圧VLを読み出してステップＳ２１６に進む。ステップＳ２１６において、制御回路９は、計時回路１０の計時結果から時間tzが経過したか否かを判定する。ステップＳ２１６で肯定判定するとステップＳ２１７へ進み、否定判定すると再びステップＳ２１６の判定処理を繰り返す。時間tzは、照明ランプ１３の点灯指示からの経過時間を表し、たとえば、１０分が設定される。すなわち、ステップＳ２１２ａで既に５分が計時されているので、ステップＳ２１６では５分が計時される。ステップＳ２１７において、制御回路９は検出回路２５を介して照明ランプ１３の端子電圧VL1を取り込み、ステップＳ２１８へ進む。ステップＳ２１８において、制御回路９は、取り込んだランプ電圧VL1を、ステップＳ２１１でメモリ２３から読み出したランプ電圧VLと比較する。すなわち、(VL1-VL)＜Ｙか否かを判定する。ただし、Ｙは所定値である。
【００４４】
ステップＳ２１８で肯定判定するとステップＳ２１９へ進み、否定判定するとステップＳ２２０へ進む。ステップＳ２２０において、制御回路９は、ＬＥＤ２６を点滅させて照明ランプ１３の寿命が近いことを報知する。なお、ＬＥＤ２６は、通常消灯されている。ステップＳ２１９において、制御回路９は、照明ランプ１３を消灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ２１９で肯定判定するとステップＳ２１９ａに進み、否定判定するとステップＳ２１７へ戻る。ステップＳ２１９ａにおいて、制御回路９は、スイッチ１６をオフさせる信号を出力してステップＳ２０４へ戻る。
【００４５】
上述した照明ランプ１３の寿命判定動作と別の寿命判定動作について説明する。図６は、前回点灯時のランプ電圧に対する上昇率を利用して行う照明ランプ１３の寿命判定の概要を説明するフローチャートである。ステップＳ３００において、制御回路９は、メインスイッチ２７がオン操作されると、スイッチ１８をオンさせる信号を出力するとともに、図６のフローチャートで表されるプログラムを起動する。ステップＳ３０１において、制御回路９は、フラグＦ１＝０をセットする。フラグＦ１は、上述したように、ランプ電圧のデータがメモリ２３に記憶されているか否かを表すフラグである。初めて点灯する照明ランプ１３のデータがメモリ２３に記憶されているときにＦ１＝０、記憶されていないときにＦ１＝１とおく。
【００４６】
ステップＳ３０２において、制御回路９は、照明ランプ１３を点灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ３０２で肯定判定するとステップＳ３０２ａに進み、否定判定すると判定処理を繰り返す。ステップＳ３０２ａにおいて、制御回路９は、スイッチ１６をオンさせる信号を出力してステップＳ３０３へ進む。ステップＳ３０３において、制御回路９は、メモリ２３に照明ランプ１３のデータ、すなわち、前回点灯時のランプ電圧のデータが記憶されているか否かを判定する。ステップＳ３０３で肯定判定するとステップＳ３０５へ進み、否定判定するとステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４において、制御回路９は、フラグＦ１＝１をセットしてステップＳ３０５に進む。
【００４７】
ステップＳ３０５において、制御回路９は、計時回路１０の計時をスタートさせ、計時回路１０の計時結果から時間tzが経過したか否かを判定する。ステップＳ３０５で肯定判定するとステップＳ３０６へ進み、否定判定すると再びステップＳ３０５の判定処理を繰り返す。時間tzは、照明ランプ１３の点灯指示からの経過時間を表し、たとえば、１０分が設定される。ステップＳ３０６において、制御回路９は、検出回路２５を介して照明ランプ１３の端子電圧VL1を取り込み、ステップＳ３０７へ進む。ステップＳ３０７において、制御回路９は、フラグＦ１＝０か否かを判定する。ステップＳ３０７で肯定判定するとステップＳ３１０へ進み、否定判定するとステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８において、制御回路９は、ステップＳ３０６で取り込んだランプ電圧VL1をランプ電圧VLとしてメモリ２３に記憶し、ステップＳ３０９に進む。ステップＳ３０９において、制御回路９は、フラグＦ１＝０をセットしてステップＳ３１３へ進む。
【００４８】
ステップＳ３１０において、制御回路９は、前回の点灯時に記憶されたランプ電圧VLをメモリ２３から読み出してステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１において、制御回路９は、ステップＳ３０６で取り込んだランプ電圧VL1を、ステップＳ３１０でメモリ２３から読み出したランプ電圧VLと比較する。すなわち、(VL1-VL)＜Ｚか否かを判定する。ただし、Ｚは所定値である。
【００４９】
ステップＳ３１１で肯定判定するとステップＳ３１３へ進み、否定判定するとステップＳ３１２へ進む。ステップＳ３１２において、制御回路９は、ＬＥＤ２６を点滅させて照明ランプ１３の寿命が近いことを報知する。なお、ＬＥＤ２６は、通常消灯されている。ステップＳ３１３において、制御回路９は、照明ランプ１３を消灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ３１３で肯定判定するとステップＳ３１３ａに進み、否定判定するとステップＳ３１３の処理を繰り返す。ステップＳ３１３ａにおいて、制御回路９は、スイッチ１６をオフさせる信号を出力してステップＳ３１３ｂに進む。
【００５０】
ステップＳ３１３ｂにおいて、制御回路９は、ステップＳ３０６で取り込んだランプ電圧VL1をランプ電圧VLとしてメモリ２３に記憶し、ステップＳ３１５に進む。ステップＳ３１５において、制御回路９は、メインスイッチ２７がオフされたか否かを判定する。ステップＳ３１５で肯定判定すると図６の処理を終了し、ステップＳ３１５で否定判定するとステップＳ３１４へ進む。ステップＳ３１４において、制御回路９は、照明ランプ１３を点灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ３１４で肯定判定するとステップＳ３１４ａへ進み、否定判定するとステップＳ３１５へ戻る。ステップＳ３１４ａにおいて、制御回路９は、スイッチ１６をオンさせる信号を出力してステップＳ３０５へ戻る。
【００５１】
以上の説明では、図４、図５および図６のフローチャートによる処理をそれぞれ単独の処理として説明したが、これらの処理を並列処理として同時に行うようにしてもよい。
【００５２】
以上説明した第一の実施の形態によれば、以下のような作用効果が得られる。
（１）照明ランプ１３を有するランプユニット１２内にメモリ２３を設け、照明ランプ１３を点灯するごとに、累積点灯時間Ｔを計時してメモリ２３に記憶するようにした。したがって、制御回路９は、古い照明ランプ１３を使用する場合でもその照明ランプ１３の累積点灯時間Ｔを検出できる。また、操作者は、ランプユニット１２を他のランプユニット１２と交換するとき、累積点灯時間Ｔをリセットしなくてよい。この結果、照明ランプ１３の管理が簡単になり、投射型表示装置１が使いやすくなる。
（２）累積点灯時間がt0A、t1Aおよびt2Aの場合の照明ランプ１３の発光スペクトル分布特性をメモリ２３に記憶し、照明ランプ１３の累積点灯時間Ｔに応じて、メモリ２３から発光スペクトル分布特性を読み出す。この発光スペクトル分布特性と光学系６の色分解合成特性とを１０nmごとに乗算して  光学系６の投射レンズ７より出射される各色成分の光量を波長１０nmごとに算出する。算出されたＲ、Ｇ、Ｂ色成分の光量比率を所定の比率にするように、補正回路４におけるＲ、Ｇ、Ｂ各色の信号に対する増幅率を設定することにより、投射型表示装置１で投射される画像の色バランスを補正するようにした。したがって、照明ランプ１３の累積点灯時間Ｔによって発光スペクトル分布特性が変化しても、投射画像の色バランスを適正に補正することができるから、高品位の投射画像を得ることができる。
（３）上記(２)の照明ランプ１３の発光スペクトル分布特性は、ランプユニット１２内のメモリ２３に記憶するので、照明ランプ１３の種類により発光スペクトル分布特性が異なる場合でも、照明ランプ１３の発光特性に応じたデータを記憶させることができる。この結果、照明ランプ１３の種類によらず、適切な色バランス補正を行うことができる。また、メモリ２３には他の照明ランプの特性を記憶しないので、メモリ２３の記憶容量を小さく抑えることができる。
【００５３】
（４）照明ランプ１３の点灯指示をしてから１０分経過後のランプ電圧、および照明ランプ１３の点灯開始後５分のランプ電圧の上昇率を用いて、照明ランプ１３の寿命判定を行うようにした。点灯開始後５分間のランプ電圧の上昇率について、メモリ２３に記憶されている上昇率と、測定した上昇率との差が所定値Ｘ以上の場合に照明ランプ１３の寿命が近いと判定する。また、メモリ２３に記憶されている点灯指示後１０分経過後のランプ電圧と、測定したランプ電圧との差が所定値Ｙ以上の場合に照明ランプ１３の寿命が近いと判定する。寿命が近いと判定したとき、ＬＥＤ２６を点滅させて使用者に報知する。この結果、照明ランプ１３に点灯を指示するごとに寿命判定を行うので、使用者は、寿命が近い場合にあらかじめ交換用の照明ランプ１３を用意することができる。
（５）照明ランプ１３の前回点灯時のランプ電圧を用いて、照明ランプ１３の寿命判定を行うようにした。点灯指示後１０分経過後のランプ電圧と、前回の点灯時のランプ電圧との差が所定値Ｚ以上の場合に照明ランプ１３の寿命が近いと判定する。前回点灯時のランプ電圧は、メモリ２３に記憶されている。寿命が近いと判定したとき、ＬＥＤ２６を点滅させて使用者に報知する。この結果、上記(４)と同様に、使用者は、あらかじめ交換用の照明ランプ１３を用意することができる。
（６）初めて照明ランプ１３を点灯させる場合、ランプ電圧などのデータがメモリ２３に記憶されていなくても、新たにランプ電圧を測定してメモリ２３に記憶し、このデータを用いて照明ランプ１３の寿命判定を行うようにした。したがって、メモリ２３にランプ電圧などのデータが記憶されているか否かにかかわらず、照明ランプ１３の寿命を判定できる。
【００５４】
上述した所定値Ｘ、ＹおよびＺをメモリ２３に記憶するようにしてもよい。この場合には、制御回路９がメモリ２３に記憶されているＸ、Ｙ、Ｚを読み出して、上述した判定処理で使用する。この結果、これら所定値Ｘ、Ｙ、Ｚが照明ランプ１３の種類によって異なる場合に、使用されている照明ランプ１３に適した所定値をメモリ２３に記憶しておくことで、最適な判定処理を行うことができる。
【００５５】
−第二の実施の形態−
ランプ電圧などのデータを記憶するメモリを、投射型表示装置内に設けることもできる。図７は、本発明の第二の実施の形態による投射型表示装置の概要を表すブロック図である。図７において、投射型表示装置１ａは、メモリ２３ａを有する点が図１の投射型表示装置１と異なる。メモリ２３ａは、EEPROMやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリが用いられ、投射型表示装置１ａに電源が供給されていないときでもメモリ２３ａ内の記憶内容が保持される。図７のその他のブロックは、図１の投射型表示装置１と共通するものを図１と同じ符号で記す。投射型表示装置１ａのスロット２２には、ランプユニット１２ａが装着される。ランプユニット１２ａは、たとえば、キセノンランプである照明ランプ１３を備える。第一の実施の形態と異なり、ランプユニット１２ａは、メモリを持たない。このランプユニット１２ａがスロット２２に装着されることにより、照明ランプ１３がコネクタ１４を介して点灯回路１１および検出回路２５と接続される。
【００５６】
ランプユニット１２'ａは、ハロゲンランプなどの種類が異なる照明ランプ１３'を有するランプユニットである。ランプユニット１２'ａは、ランプユニット１２ａと置き換えて投射型表示装置１ａに装着される。ランプユニット１２'ａがスロット２２に装着されることにより、照明ランプ１３'がコネクタ１４'を介して点灯回路１１および検出回路２５と接続される。
【００５７】
コネクタ１４および１４'は同一形状であり、それぞれ第１の所定ピンと第２の所定ピンとを有する。コネクタ１４は、第１の所定ピンが接地され、第２の所定ピンが非接続にされている。一方、コネクタ１４'は、第１の所定ピンが非接続にされ、第２の所定ピンが接地されている。したがって、制御回路９は、スロット２２に装着されているランプユニットについて、第１の所定ピンおよび第２の所定ピンの電圧を検出することによって、ランプユニット１２ａと１２'ａとを区別し、照明ランプ１３および１３'を判別する。ここで、照明ランプ１３のランプ種類をランプＡと呼び、照明ランプ１３'のランプ種類をランプＢと呼ぶことにする。なお、第１および第２の所定ピンの電圧検出は、検出回路２５によって行われる。検出回路２５は、第一の実施の形態で説明したように、ランプ電圧の検出も行う。
【００５８】
図８(a)〜図８(c)は、照明ランプ１３'、すなわちランプＢの発光スペクトルを説明する図である。図８(a)は、ランプＢの累積点灯時間がt0Bにおける発光スペクトルを表す図である。図８(b)は、ランプＢの累積点灯時間がt1B（ただし、t1B＞t0B）における発光スペクトルを表す図である。図８(c)は、ランプＢの累積点灯時間がt2B（ただし、t2B＞t1B）における発光スペクトルを表す図である。図８(a)〜図８(c)において、横軸は、ランプＢから発光される光の波長を表す。また、縦軸は、発光される光のエネルギーを表す。図８(a)〜図８(c)に示す例では、ランプＢの累積点灯時間が長くなるにつれて、Ｇ色に相当する波長成分のエネルギーが他の色に相当する波長成分に比べて低下する。なお、本実施の形態では、t0B＝０(時間)とする。
【００５９】
メモリ２３ａには、図３(a)〜図３(c)で表される照明ランプ１３、すなわち、ランプＡの発光スペクトル分布特性データと、図８(a)〜図８(c)で表されるランプＢの発光スペクトル分布特性データとが、たとえば、波長１０nmごとに記憶されている。また、メモリ２３ａには、ランプＡとランプＢのそれぞれについて、累積点灯時間ごとのランプ電圧データがテーブル化されて記憶されている。制御回路９は、ランプの種類を判別した後にランプ電圧を測定し、メモリ２３ａから該当するランプ電圧データを読み出して照明ランプの累積点灯時間を求める。そして、求めた累積点灯時間に応じて、メモリ２３ａから該当するランプの発光スペクトル分布特性データを読み出す。
【００６０】
一方、制御回路９は、あらかじめメモリ２３ａに記憶されている光学系６の色分解合成特性データを読み出す。そして、読み出した発光スペクトル分布特性と光学系６の色分解合成特性とを波長１０nmごとに乗算して  上式(１)〜(３)のごとく光学系６の投射レンズ７より出射される各色成分の光量を波長１０nmごとに算出する。算出されたＲ、Ｇ、Ｂ色成分の光量比率を所定の比率にするように、補正回路４におけるＲ、Ｇ、Ｂ各色の信号に対する増幅率を設定することにより、投射型表示装置１ａで投射される画像の色バランスを補正する。
【００６１】
次に、投射型表示装置１ａで投射される画像の明るさＹについて、以下のように補正する。装着されているランプユニットが１２で、ランプＡの累積点灯時間Ｔがt0Aの場合を考える。このとき、各色の光量比率がＢ：Ｇ：Ｒ＝１：１：１で、明るさＹが、Ｙ＝０．６・Ｇ＋０．３・Ｒ＋０．１・Ｂで与えられるものと仮定する。この場合の明るさは、Ｙ(t0A)＝０．６×１＋０．３×１＋０．１×１＝１である。累積点灯時間Ｔがt1Aになったとき、各色の光量比率がＢ：Ｇ：Ｒ＝０．６：０．８：１．２になったとする。制御回路９は、色バランスを補正するために、Ｂ色成分に対する増幅率を０．８／０．６倍に、Ｒ色成分に対する増幅率を０．８／１．２倍に設定するように補正回路４に指令を出す。すると、明るさは、Ｙ(t1A)＝０．６×０．８＋０．３×０．８＋０．１×０．８＝０．８になって、色バランス補正前の明るさＹ(t0A)＝１に比べて減少する。
【００６２】
制御回路９は、この明るさの減少を補正するために、累積点灯時間Ｔがt1Aのとき、Ｒ、Ｇ、Ｂの全色成分に対する増幅率を１／０．８＝１．２５倍にするように補正回路４に対して指令を出す。すなわち、Ｂ色成分に対する増幅率を０．８／０．６／０．８＝１．６７倍に、Ｇ色成分に対する増幅率を１．２５倍に、Ｒ色成分に対する増幅率を０．８／１．２／０．８＝０．８３倍にする。この結果、色バランス補正の前後で明るさＹの値が同じになる。
【００６３】
以上の投射型表示装置１ａで行われる補正処理について、制御回路９で行われる処理を表すフローチャートを参照して説明する。図９は、前半の処理を説明するフローチャートである。ステップＳ６００において、制御回路９は、メインスイッチ２７がオン操作されると、スイッチ１８をオンさせる信号を出力するとともに、図９のフローチャートで表されるプログラムを起動する。そして、累積点灯時間Ｔに対応するフラグＦを初期値の３にセットする。フラグＦは、Ｆ＝０が累積点灯時間Ｔ＝t0Aもしくはt0Bに対応し、Ｆ＝１が累積点灯時間Ｔ＝t1Aもしくはt1Bに対応し、Ｆ＝３が累積点灯時間Ｔ＝t2Aもしくはt2Bに対応する。制御回路９はさらに、照明ランプの種類に対応するフラグＬを初期値の１にセットする。フラグＬは、Ｌ＝１がランプＡに対応し、Ｌ＝２がランプＢに対応する。
【００６４】
ステップＳ６０１において、制御回路９は、スロット２２に装着されているランプユニットを区別し、ランプの種類がランプＡか否かを判定する。ステップＳ６０１で肯定判定するとステップＳ６０２へ進み、否定判定するとステッップＳ６０３へ進む。ステップＳ６０２において、制御回路９は、フラグＬ＝１をセットしてステップＳ６０４へ進む。ステップＳ６０３において、制御回路９は、フラグＬ＝２をセットしてステップＳ６０４へ進む。
【００６５】
ステップＳ６０４において、制御回路９は、照明ランプを点灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ６０４で肯定判定するとステップＳ６０５へ進み、否定判定するとステップＳ６０４の処理を繰り返す。ステップＳ６０５において、制御回路９は、スイッチ１６をオンさせる信号を出力してステップＳ６０６へ進む。ステップＳ６０６において、制御回路９は、計時回路１０に計時をスタートさせ、計時回路１０の計時結果から時間tyが経過したか否かを判定する。ステップＳ６０６で肯定判定するとステップＳ６０７へ進み、否定判定すると再びステップＳ６０６の判定処理を繰り返す。時間tyは、照明ランプ１３の点灯指示からの経過時間を表し、たとえば、１０分が設定される。ステップＳ６０７において、制御回路９は検出回路２５を介して照明ランプのランプ電圧VL1を取り込み、ステップＳ６０８へ進む。
【００６６】
ステップＳ６０８において、制御回路９は、フラグＬ＝１か否かを測定する。ステップＳ６０８で肯定判定するとステップＳ６０９へ進み、否定判定するとステップＳ６１０へ進む。ステップＳ６０９において、制御回路９は、ランプＡに関してランプ電圧と累積点灯時間との関係を示すデータをメモリ２３ａから読み出す。そして、メモリ２３ａから読み出したデータと、ステップＳ６０７で取り込んだランプ電圧VL1からランプＡの累積点灯時間ＴＡを求める。
【００６７】
ステップＳ６１１において、制御回路９は、ＴＡ＜ＴLAを満足するか否かを判定する。ただし、ＴLAはランプＡの平均的な寿命時間である。ステップＳ６１１で肯定判定すると、図１０のフローチャートのステップＳ７０４Ａへ進み、否定判定するとステップＳ７３０へ進む。ステップＳ７３０において、制御回路９は、スイッチ１６をオフさせる信号を出力してステップＳ７２９に進む。この結果、ランプＡが消灯される。ステップＳ７２９において、制御回路９は、ＬＥＤ２６を点滅させて照明ランプの寿命を報知する。なお、ＬＥＤ２６は、通常消灯されている。
【００６８】
一方、上述したステップＳ６０８で否定判定されて進むステップＳ６１０において、制御回路９は、ランプＢに関してランプ電圧と累積点灯時間との関係を示すデータをメモリ２３ａから読み出す。そして、メモリ２３ａから読み出したデータと、ステップＳ６０７で取り込んだランプ電圧VL1からランプＢの累積点灯時間ＴＢを求める。
【００６９】
ステップＳ６１２において、制御回路９は、ＴＢ＜ＴLBを満足するか否かを判定する。ただし、ＴLBはランプＢの平均的な寿命時間である。ステップＳ６１２で肯定判定すると、図１１のフローチャートのステップＳ７０４Ｂへ進み、否定判定すると上述したステップＳ７３０に進む。
【００７０】
図１０は、ランプＡの場合の後半の処理を説明するフローチャートである。ステップＳ７０４Ａにおいて、制御回路９は、累積点灯時間ＴＡがt1Aより小か否かを判定する。ステップＳ７０４Ａで肯定判定するとステップＳ７０７Ａへ進み、否定判定するとステップＳ７０５Ａに進む。ステップＳ７０７Ａにおいて、制御回路９は、上述した図３(a)に示すランプＡの発光スペクトル分布特性をメモリ２３ａから読み出すとともに、フラグＦ＝０をセットしてステップＳ７１０Ａへ進む。
【００７１】
ステップＳ７０５Ａにおいて、制御回路９は、累積点灯時間ＴＡがt2Aより小か否かを判定する。ステップＳ７０５Ａで肯定判定するとステップＳ７０８Ａへ進み、否定判定するとステップＳ７０９Ａへ進む。ステップＳ７０８Ａにおいて、制御回路９は、上述した図３(b)に示すランプＡの発光スペクトル分布特性をメモリ２３ａから読み出すとともに、フラグＦ＝１をセットしてステップＳ７１０Ａへ進む。
【００７２】
ステップＳ７０９Ａにおいて、制御回路９は、上述した図３(c)に示すランプＡの発光スペクトル分布特性をメモリ２３ａから読み出して、ステップＳ７１０Ａへ進む。
【００７３】
ステップＳ７１０Ａにおいて、制御回路９は、光学系６の色分解合成特性のデータをメモリ２３ａから読み出す。そして、上述したように、発光スペクトル分布特性と色分解合成特性の両特性データについて、対応する波長ごとに上式(１)〜(３)により両者を乗算する。そして、算出された投射レンズ７より出射されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各成分の光量に基づいて、色バランスと明るさ補正に必要な各色の信号に対する増幅率を求めて補正回路４に設定する。制御回路９は、補正回路４に対して増幅率を設定するとステップＳ７１２Ａへ進む。
【００７４】
ステップＳ７１２Ａにおいて、制御回路９は、計時回路１０に計時をスタートさせる。ステップＳ７１３Ａにおいて、制御回路９は、計時回路１０の計時結果から時間txが経過したか否かを判定する。ステップＳ７１３Ａで肯定判定するとステップＳ７１４Ａへ進み、否定判定すると再びステップＳ７１３Ａの判定処理を繰り返す。時間txは、メモリ２３ａに照明ランプの累積点灯時間を書き込む書き込みサイクル時間である。時間txは、たとえば、１５(秒)に設定される。
【００７５】
ステップＳ７１４Ａにおいて、制御回路９は、検出回路２５を介して照明ランプのランプ電圧VL1を取り込み、ステップＳ７１４Ａ'へ進む。ステップＳ７１４Ａ'において、制御回路９は、ランプＡに関してランプ電圧と累積点灯時間との関係を示すデータをメモリ２３ａから読み出す。そして、メモリ２３ａから読み出したデータと、ステップＳ７１４Ａ'で取り込んだランプ電圧VL1からランプＡの累積点灯時間ＴＡを新たに求め、Ｔ＝ＴＡとおく。
【００７６】
ステップＳ７１５Ａにおいて、制御回路９は、フラグＦ＝０か否かを判定する。ステップＳ７１５Ａで肯定判定するとステップＳ７１７Ａへ進み、否定判定するとステップＳ７１６Ａへ進む。ステップＳ７１７Ａにおいて、制御回路９は、累積点灯時間Ｔがt1A≦Ｔ＜t2Aを満足するか否かを判定する。ステップＳ７１７Ａで肯定判定するとステップＳ７１８Ａへ進み、否定判定するとステップＳ７２３Ａへ進む。
【００７７】
ステップＳ７１８Ａにおいて、制御回路９は、上述した図３(b)に示すランプＡの発光スペクトル分布特性をメモリ２３ａから読み出すとともに、フラグＦ＝１をセットしてステップＳ７１９Ａへ進む。ステップＳ７１９Ａにおいて、制御回路９は、光学系６の色分解合成特性のデータをメモリ２３ａから読み出す。そして、上述したように、発光スペクトル分布特性と色分解合成特性の両特性データについて、対応する波長ごとに上式(１)〜(３)により両者を乗算する。そして、算出された投射レンズ７より出射されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各成分の光量に基づいて、色バランスと明るさ補正に必要な各色の信号に対する増幅率を求めて補正回路４に設定する。制御回路９は、補正回路４に対して増幅率を設定するとステップＳ７２３Ａへ進む。
【００７８】
上述したステップＳ７１５Ａで否定判定されて進むステップＳ７１６Ａにおいて、制御回路９は、フラグＦ＝１か否かを判定する。ステップＳ７１６Ａで肯定判定するとステップＳ７２０Ａへ進み、否定判定するとステップＳ７２３Ａへ進む。ステップＳ７２０Ａにおいて、制御回路９は、累積点灯時間ＴがＴ≧t2Aを満足するか否かを判定する。ステップＳ７２０Ａで肯定判定するとステップＳ７２１Ａへ進み、否定判定するとステップＳ７２３Ａへ進む。
【００７９】
ステップＳ７２１Ａにおいて、制御回路９は、上述した図３(c)に示すランプＡの発光スペクトル分布特性をメモリ２３ａから読み出すとともに、フラグＦ＝２をセットしてステップＳ７２２Ａへ進む。ステップＳ７２２Ａにおいて、制御回路９は、光学系６の色分解合成特性のデータをメモリ２３ａから読み出す。そして、上述したように、発光スペクトル分布特性と色分解合成特性の両特性データについて、対応する波長ごとに上式(１)〜(３)により両者を乗算する。そして、算出された投射レンズ７より出射されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各成分の光量に基づいて、色バランスと明るさ補正に必要な各色の信号に対する増幅率を求めて補正回路４に設定する。制御回路９は、補正回路４に対して増幅率を設定するとステップＳ７２３Ａへ進む。
【００８０】
ステップＳ７２３Ａにおいて、制御回路９は、照明ランプを消灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ７２３Ａで肯定判定するとステップＳ７２５Ａに進み、否定判定するとステップＳ７２４Ａへ進む。ステップＳ７２５Ａにおいて、制御回路９は、スイッチ１６をオフさせる信号を出力するとともに、計時回路１０に計時をストップさせて、ステップＳ７２６へ進む。
【００８１】
ステップＳ７２３Ａで否定判定されて進むステップＳ７２４Ａにおいて、制御回路９は、メインスイッチ２７がオフされたか否かを判定する。ステップＳ７２４Ａで肯定判定すると図１０の処理を終了し、ステップＳ７２４Ａで否定判定するとステップＳ７１３Ａへ戻る。
【００８２】
ステップＳ７２６において、制御回路９は、照明ランプを点灯する指示がなされたか否かを判定する。ステップＳ７２６で肯定判定すると図９のステップＳ６０５へ戻り、否定判定するとステップＳ７２７へ進む。ステップＳ７２７において、制御回路９は、メインスイッチ２７がオフされたか否かを判定する。ステップＳ７２７で肯定判定すると図１０の処理を終了し、ステップＳ７２７で否定判定するとステップＳ７２６へ戻る。
【００８３】
図１１は、ランプＢの場合の後半の処理を説明するフローチャートである。図１１の処理の流れは、上述した図１０のランプＡの場合の後半の処理と同じであり、詳細な説明を省略する。すなわち、ランプＢの場合は、フローチャートのステップ数を表す符号のうちＡをＢに、累積点灯時間ＴＡをＴＢに、図３(a)〜(c)の発光スペクトル分布特性を図８(a)〜(c)の発光スペクトル分布特性に、時間t0A,t1Aおよびt2Aを、それぞれt0B,t1Bおよびt2Bに置き換えればよい。
【００８４】
以上説明した第二の実施の形態によれば、以下のような作用効果が得られる。
（１）投射型表示装置１ａとランプユニットとを接続するコネクタ１４に第１の所定ピンと第２の所定ピンを設け、ランプＡを有するランプユニット１２ａの第１の所定ピンを接地し、ランプＢを有するランプユニット１２'ａの第２の所定ピンを接地するようにした。したがって、制御回路９は、第１および第２の所定ピンの電圧を検出することによりランプユニット１２ａと１２'ａとを区別し、ランプＡとランプＢを判別することができる。したがって、操作者が投射型表示装置１ａにランプの種類を設定しなくてよいので、投射型表示装置１ａの操作を簡略化できる。
（２）投射型表示装置１ａにメモリ２３ａを設け、ランプＡとランプＢのそれぞれについて、ランプ電圧と累積点灯時間Ｔとの関係を表すデータをテーブル化してメモリ２３ａに記憶するようにした。したがって、照明ランプを点灯するごとに、メモリ２３ａから該当するランプのデータを読み込んで累積点灯時間を求めることができる。この結果、古い照明ランプを使用する場合でもその照明ランプの累積点灯時間Ｔがわかる上に、照明ランプを他の照明ランプと交換する場合に累積点灯時間Ｔをリセットする必要がないから、照明ランプの管理がしやすくなる。また、ランプユニット１２ａおよび１２'ａのそれぞれにメモリを設けなくてよいから、ランプユニット１２ａおよび１２'ａのコストを低減できる。
（３）ランプＡとランプＢのそれぞれについて、累積点灯時間がt0A、t1Aおよびt2Aの場合の照明ランプの発光スペクトル分布特性をメモリ２３ａに記憶し、求めた照明ランプの累積点灯時間Ｔに応じて、メモリ２３ａから発光スペクトル分布特性を読み出す。この発光スペクトル分布特性と光学系６の色分解合成特性とを１０nmごとに乗算して  光学系６の投射レンズ７より出射される各色成分の光量を波長１０nmごとに算出する。算出されたＲ、Ｇ、Ｂ色成分の光量比率を所定の比率にして色バランス補正するとともに、色バランス補正の前後で明るさが変化しないように明るさ補正するようにした。したがって、高品位の投射画像を得ることができる。
【００８５】
上述したステップＳ７１４Ａ、ステップＳ７１４Ａ'において、制御回路９がランプ電圧VL1を測定し、メモリ２３ａから読み出したテーブルデータと測定したランプ電圧VL1を用いて累積点灯時間Ｔを求めるようにした。この代わりに、メモリ２３ａに累積点灯時間Ｔを記憶しておき、記憶されている累積点灯時間Ｔを読み出すようにしてもよい。この場合には、制御回路９がメモリ２３ａから累積点灯時間Ｔを読み込み、Ｔ＝Ｔ＋txとして算出される新たな累積点灯時間Ｔをメモリ２３ａに上書きしてステップＳ７１５Ａへ進めばよい。
【００８６】
投射型表示装置１ａは、ランプＡとランプＢの２種類の照明ランプを選択的に用いるように説明したが、３種類以上の照明ランプを選択的に用いるようにしてもよい。
【００８７】
以上説明した投射型表示装置１、１ａでは、外部装置８からの映像信号の入力の有無により、制御回路９が照明ランプ１３を点灯するスイッチ１６をオン／オフさせるようにした。この代わりに、照明ランプ１３の点灯／消灯用の操作スイッチを設けるようにしてもよい。この場合には、照明ランプ１３の点灯／消灯用の操作スイッチによる操作信号が制御回路９に入力されると、制御回路９が操作信号に応じてスイッチ１６に対するオン／オフを指示する。
【００８８】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明すると、ランプユニット１２,１２ａ,１２'ａが照明ユニットに、スロット２２が照明保持手段に、液晶パネルＰ１〜Ｐ３が画像生成素子に、投射レンズ７が投影光学系に、発光スペクトル分布特性が発光特性に、制御回路９が判断手段、点灯時間検出手段およびデータ更新手段に、補正回路４が画像信号処理手段に、メモリ２３,２３ａが記憶手段に、コネクタ１５が受信手段に、コネクタ１４,１４'が種類指示手段に、検出回路２５が照明種類検出手段に、色バランス補正がカラーバランス処理に、明るさ補正が輝度レベルの調整に、それぞれ対応する。
【００８９】
以上詳細に説明したように本発明によれば、次のような効果を奏する。
（１）請求項１〜３に記載の発明による投射型表示装置では、着脱可能に装着される照明ユニットの発光スペクトル分布特性と投影光学系の光学特性を判断し、この判断に基づいて色バランス処理および輝度レベル調整を画像信号に対して行い、投影画像を生成するようにした。したがって、投影光学系の光学特性を考慮した最適な色バランス処理が行えるとともに、色バランス処理前後で投影画像の明るさの変化を抑えるようにすることができる。
（２）とくに、請求項２に記載の発明では、照明ユニットの発光スペクトル分布特性データを照明ユニットの記憶手段に記憶するようにした。この結果、該当する照明ユニットの発光特性データだけを記憶手段に記憶すればよいから、記憶手段の記憶容量を小さく抑えることができる。
（３）とくに、請求項３に記載の発明では、照明ユニットに種類指示手段を設け、投射型表示装置側から装着されている照明ユニットの種類を検出可能にするとともに、照明ユニットの発光特性データを投射型表示装置内の記憶手段に記憶するようにした。したがって、検出した照明ユニットの種類に対応する発光特性データを記憶手段から読み出して発光特性を判断することができる。この結果、複数の照明ユニットのそれぞれに記憶手段を設けて発光特性データを記憶する場合に比べて、コストを抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態による投射型表示装置の概要を表すブロック図である。
【図２】光学系を説明する図である。
【図３】  (a)累積点灯時間t0Aにおける発光スペクトル分布特性、(b)累積点灯時間t1Aにおける発光スペクトル分布特性、(c)累積点灯時間t2Aにおける発光スペクトル分布特性、(d)光学系の色分解合成特性を表す図である。
【図４】照明ランプの累積点灯時間に基づいて行われる色バランス補正を説明するフローチャートである。
【図５】照明ランプの点灯指示をしてから１０分経過後の端子電圧、および照明ランプの点灯開始後５分間の端子電圧の上昇率を利用して行う照明ランプの寿命判定を説明するフローチャートである。
【図６】前回点灯時のランプ電圧に対する上昇率を利用して行う照明ランプの寿命判定を説明するフローチャートである。
【図７】第二の実施の形態による投射型表示装置の概要を表すブロック図である。
【図８】  (a)累積点灯時間t0Bにおける発光スペクトル分布特性、(b)累積点灯時間t1Bにおける発光スペクトル分布特性、(c)累積点灯時間t2Bにおける発光スペクトル分布特性を表す図である。
【図９】色バランス補正および明るさ補正処理を説明する前半のフローチャートである。
【図１０】ランプＡの場合の後半のフローチャートである。
【図１１】ランプＢの場合の後半のフローチャートである。
【符号の説明】
１,１ａ…投射型表示装置、            ３…Ａ／Ｄ変換器、
４…補正回路、                       ５…駆動回路、
６…光学系、                         ７…投射レンズ、
８…外部装置、                       ９…制御回路、
１０…計時回路、                     １１…点灯回路、
１２,１２ａ,１２'ａ…ランプユニット、１３,１３'…照明ランプ、
１４,１４',１５…コネクタ、          １６,１８…スイッチ、
１９…電源回路、                     ２２…スロット、
２３,２３ａ…メモリ、                ２４…ファン、
２５…検出回路、                     ２６…ＬＥＤ、
２７…メインスイッチ、               Ｄ１〜Ｄ４…ダイクロイックミラー、
Ｍ１〜Ｍ３…ミラー、                 Ｐ１…赤色用液晶パネル、
Ｐ２…緑色用液晶パネル、             Ｐ３…青色用液晶パネル、
Ｓ…スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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