(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表す画像光を射出して画像を表示する画像表示装置であって、
光源装置と、
前記光源装置への供給電力を制御する光源制御部と、
前記光源装置から射出される光源光を利用して前記画像光を射出する画像光射出部と、
前記光源光の光量を測定する光量測定部と、
前記供給電力と前記光源光の光量との関係を示す電力／光量特性を導き出す電力／光量特性導出部と、
前記電力／光量特性に基づき前記光源光と前記画像光とのうち少なくとも一方の光量を調整する光量調整部と、
を備え、
前記光源制御部は、前記光源光の光量が徐々に変化するように前記供給電力を制御する第１の処理を実行し、
前記光量測定部は、前記第１の処理において徐々に変化する前記光源光の光量を測定して光量データを取得する第２の処理を実行し、
前記電力／光量特性導出部は、前記第２の処理において取得された光量データと前記供給電力とに基づいて前記電力／光量特性を導出する第３の処理を実行し、
前記光源制御部は、前記第１の処理において、前記光源光の光量が徐々に少なくなるように前記供給電力を変化させ、
前記画像光射出部は、前記第１の処理が実行されている期間において、起動画面を表す画像光を射出する、画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記画像表示装置が起動してから前記起動画面とは異なるソース画面を表示するまでの期間に、
（ｉ）前記光源制御部が前記第１の処理を実行し、
（ｉｉ）前記光量測定部が前記第２の処理を実行し、
（ｉｉｉ）前記電力／光量特性導出部が前記第３の処理を実行する、画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像表示装置において、
前記光量調整部は、前記電力／光量特性に基づき前記光源制御部を用いて前記供給電力を制御することで前記光源光の光量を調整する、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置において光量を調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタやテレビ受像機等の画像表示装置の光源として発光ダイオード（Light Emitting Diode : LED）やレーザダイオード(Laser Diode : LD)といった半導体光源が用いられることがある（下記特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの半導体光源は、経時劣化や環境温度変化に起因して印加電圧と光量との対応関係（電圧／光量特性）が変化することが起こり得る。そして、この場合、変化前の電圧／光量特性に基づいて半導体光源に印加電圧を与えても所望の光量を射出することができなくなる。そこで、従来より、画像表示装置の出荷後において電圧／光量特性の見直しが行われていた。具体的には、印加電圧を変えてそれぞれの電圧における光量を測定し、かかる測定データに基づいて電圧／光量特性が修正されていた。
【０００５】
しかしながら、この電圧／光量特性を見直すための光量の測定は、画像表示の際の帰線期間等の比較的画面が暗い期間を利用して行われていた。これは、印加電圧の変化によって生じる光量の変化をできるだけユーザに見せないようにするためである。ところが、帰線期間は、例えばＸＧＡの解像度においておよそ１ｍｓと非常に短いため、光量の測定を十分に行えず極めて少ない測定データしか得ることができなかった。それゆえ、変化後の電圧／光量特性を高い精度で修正することは極めて困難となり、所望の光量で画像表示することは非常に困難であった。
【０００６】
なお、半導体光源が経時劣化した場合に限らず、画像表示装置の使用環境（気温等）が変化した場合にも、電圧／光量特性が変化し得るので上記問題が発生し得る。また、上記の問題は、半導体光源を用いた場合に限らず、ＵＨＰ(Ultra High Performance)ランプやメタルハライドランプなど、ランプ光源を用いた場合にも発生し得る。また、印加電圧に代えて供給電流によって光量を調整する構成においても上記問題が発生し得る。
【０００７】
本発明は、画像表示装置において、光源装置が経時劣化した場合や使用環境の変化があった場合でも、所望の光量で画像を表示することが可能な技術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】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[形態１]画像を表す画像光を射出して画像を表示する画像表示装置であって、光源装置と、前記光源装置への供給電力を制御する光源制御部と、前記光源装置から射出される光源光を利用して前記画像光を射出する画像光射出部と、前記光源光の光量を測定する光量測定部と、前記供給電力と前記光源光の光量との関係を示す電力／光量特性を導き出す電力／光量特性導出部と、前記電力／光量特性に基づき前記光源光と前記画像光とのうち少なくとも一方の光量を調整する光量調整部と、を備え、前記光源制御部は、前記光源光の光量が徐々に変化するように前記供給電力を制御する第１の処理を実行し、前記光量測定部は、前記第１の処理において徐々に変化する前記光源光の光量を測定して光量データを取得する第２の処理を実行し、前記電力／光量特性導出部は、前記第２の処理において取得された光量データと前記供給電力とに基づいて前記電力／光量特性を導出する第３の処理を実行し、前記光源制御部は、前記第１の処理において、前記光源光の光量が徐々に少なくなるように前記供給電力を変化させ、前記画像光射出部は、前記第１の処理が実行されている期間において、起動画面を表す画像光を射出する、画像表示装置。
【０００９】
［適用例１］画像を表す画像光を射出して画像を表示する画像表示装置であって、光源装置と、前記光源装置への供給電力を制御する光源制御部と、前記光源装置から射出される光源光を利用して前記画像光を射出する画像光射出部と、前記光源光の光量を測定する光量測定部と、前記供給電力と前記光源光の光量との関係を示す電力／光量特性を導き出す電力／光量特性導出部と、前記電力／光量特性に基づき前記光源光と前記画像光とのうち少なくとも一方の光量を調整する光量調整部と、を備え、前記光源制御部は、前記光源光の光量が徐々に変化するように前記供給電力を制御する第１の処理を実行し、前記光量測定部は、前記第１の処理において徐々に変化する前記光源光の光量を測定して光量データを取得する第２の処理を実行し、前記電力／光量特性導出部は、前記第２の処理において取得された光量データと前記供給電力とに基づいて前記電力／光量特性を導出する第３の処理を実行する、画像表示装置。
【００１０】
適用例１の画像表示装置では、光源光の光量を徐々に変化させ、徐々に変化する光量を測定して得られた光量データと供給電力とに基づいて電力／光量特性を導出するので、光源装置が経時変化した場合や使用環境が変わった場合でも、電力／光量特性を見直すことができるので、所望の光量で画像を表示することができる。また、徐々に変化する光量を測定して光量データを得ているので、比較的多数の光量データを取得することができ、電力／光量特性を高い精度で修正することができる。
【００１１】
［適用例２］適用例１に記載の画像表示装置において、前記画像表示装置が起動してから起動画面とは異なるソース画面を表示するまでの期間に、（ｉ）前記光源制御部が前記第１の処理を実行し、（ｉｉ）前記光量測定部が前記第２の処理を実行し、（ｉｉｉ）前記電力／光量特性導出部が前記第３の処理を実行する、画像表示装置。
【００１２】
このようにすることで、画像表示装置が起動してから起動画面とは異なるソース画面を表示するまでの期間という帰線期間等に比べて十分に長い期間に、第１の処理ないし第３の処理を実行することができる。したがって、比較的多数の光量データを取得することができ、電力／光量特性を高い精度で修正することができる。
【００１３】
［適用例３］適用例１または適用例２に記載の画像表示装置において、前記光源制御部は、前記第１の処理において、前記光源光の光量が徐々に少なくなるように前記供給電力を変化させ、前記画像光射出部は、前記第１の処理が実行されている期間において、前記起動画面を表す画像光を射出する、画像表示装置。
【００１４】
このようにすることで、ユーザから見た場合に、第１の処理ないし第３の処理を実行している間、起動画面が次第にフェードアウトしていくように映ることとなる。したがって、第１の処理を実行することで光源光の光量が変化しても、ユーザに違和感を与えないようにすることができる。
【００１５】
［適用例４］適用例１ないし適用例３のいずれか一項に記載の画像表示装置において、前記光量調整部は、前記電力／光量特性に基づき前記光源制御部を用いて前記供給電力を制御することで前記光源光の光量を調整する、画像表示装置。
【００１６】
このようにすることで、光源光の光量の調整を、リアルタイムに、また、より高い精度で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１の実施例：
Ｂ．第２の実施例：
Ｃ．変形例：
【００１８】
Ａ．第１の実施例：
図１は、本発明の一実施例としてのプロジェクタの概略構成を示す説明図である。プロジェクタ１０００は、赤色レーザ光を射出するレーザ光源装置１００ｒと、緑色レーザ光を射出するレーザ光源装置１００ｇと、青色レーザ光を射出するレーザ光源装置１００ｂとを備えている。また、プロジェクタ１０００は、３つの印加電圧調整機構９０ｒ，９０ｇ，９０ｂと、３つの拡散板１１０ｒ，１１０ｇ，１１０ｂと、６つのミラー１２０ｒ，１２０ｇ，１２０ｂ，１５０ｒ，１５０ｇ，１５０ｂと、３つのレンズ１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂと、３つの液晶ライトバルブ１４０ｒ，１４０ｇ，１４０ｂと、３つのフォトダイオード１６０ｒ，１６０ｇ，１６０ｂと、ダイクロイックプリズム２００と、投写光学系１９０と、制御ユニット２０とを備えている。このプロジェクタ１０００は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色のレーザ光によって得られた画像光をダイクロイックプリズム２００で合成し、その合成光をスクリーンＳｃ１に投写してフルカラー画像を表示する。Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の画像光を投写するための構成は互いにほぼ同様である。そこで、赤色の画像光を投写するための構成について代表して以下説明する。
【００１９】
レーザ光源装置１００ｒは、中心波長が６３５ｎｍであって所定の帯域幅を有する赤色光を射出する。かかるレーザ光源装置１００ｒとしては、例えば、面発光型のレーザ素子が複数並んだ半導体レーザアレイを用いて構成することができる。印加電圧調整機構９０ｒは、レーザ光源装置１００ｒに印加する電圧を調整する。印加電圧調整機構９０ｒとしては、例えば、可変抵抗器を用いた回路として構成することができる。拡散板１１０ｒは、レーザ光源装置１００ｒから射出されたレーザ光を拡散させる。拡散板１１０ｒは、例えば、ＣＧＨ（Computer Generated Hologram）を利用して作成することができる。具体的には、例えば、光源からの光を回折散乱させてほぼランダムな位相を与える点対称な微細パターンをＣＧＨによって作成し、この微細パターンを電子ビーム描画装置等を用いて透明基板に描くことによって作成することができる。ミラー１２０ｒは、入射光のほとんどを透過し、残りのわずかな量の光を反射する。例えば、入射光の９０％を透過して入射光の１０％を反射する構成とすることができる。このようなミラー１２０ｒとしては、例えば、ガラス基板に誘電体薄膜層（ＴｉＯ2層やＳｉＯ2層など）を形成したものを用いることができる。ミラー１２０ｒを透過した光は、レンズ１３０ｒに入射する。レンズ１３０ｒは、拡散板１１０ｒと対となって液晶ライトバルブ１４０ｒを照射する光の照度分布を均一化するための均一化光学系を構成する。液晶ライトバルブ１４０ｒには赤色用画像の画像データが入力される。そして、液晶ライトバルブ１４０ｒは、レンズ１３０ｒを透過した赤色光を、入力される画像データに応じて変調する。液晶ライトバルブ１４０ｒで変調された赤色光は、ダイクロイックプリズム２００に入射する。
【００２０】
緑色及び青色についても同様な構成となっている。なお、レーザ光源装置１００ｇやレーザ光源装置１００ｂにおいては、ＰＰＬＮ（Periodically Poled LiNb3）等の波長変換素子を用いて、比較的波長の長い光（赤色光など）の波長を変換して緑色光や青色光を射出する構成とすることもできる。こうして、緑色用画像の画像データに応じて変調された緑色光と、青色用画像の画像データに応じて変調された青色光とが、変調された赤色光と共にダイクロイックプリズム２００に入射される。ダイクロイックプリズム２００は、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成されており、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。したがって、ダイクロイックプリズム２００に入射された各色の画像光は、互いに合成されて投写光学系１９０によってスクリーンＳｃ１に投写される。
【００２１】
前述のミラー１２０ｒにおいて反射された一部の赤色光は、ミラー１５０ｒに向かう。そして、ミラー１５０ｒに向かった光のうち、一部（例えば１０％）はミラー１５０ｒにおいて反射されてフォトダイオード１６０ｒに入射される。なお、ミラー１５０ｒは、前述のミラー１２０ｒと同様な構成とすることができる。フォトダイオード１６０ｒは、光センサとして機能し、入射した光の光量に応じた電流（光電流）を流す。このフォトダイオード１６０ｒが流す光電流は、光量を示す信号として制御ユニット２０に入力される。
【００２２】
制御ユニット２０は、第１ＣＰＵ２１と、第２ＣＰＵ２２と、ＥＥＰＲＯＭ２３と、ＲＡＭ２４とを備えている。第１ＣＰＵ２１は、プロジェクタ１０００全体を制御するための汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）である。この第１ＣＰＵ２１は、所定のオペレーティングシステムの下、ＥＥＰＲＯＭ２３に記憶されている制御用プログラム（図示省略）を実行することで表示画像選択部２１ａとして機能する。同様にして、第１ＣＰＵ２１は、光量調整部２１ｂ及び電圧／光量特性導出部２１ｃとしても機能する。
【００２３】
表示画像選択部２１ａは、プロジェクタ１０００によって投写表示する画像を選択して、その画像データを液晶ライトバルブ１４０ｒ，１４０ｇ，１４０ｂに入力する。光量調整部２１ｂは、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの光量を調整する。具体的には、表示しようとする画像データの輝度値に応じて、後述する電圧制御部２２ａを制御して各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに印加する電圧を調整することで光量を調整する。電圧／光量特性導出部２１ｃは、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂにおける印加電圧と光量との関係（電圧／光量特性）を導き出す。
【００２４】
第２ＣＰＵ２２は、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂを制御するための専用ＣＰＵであり、第２ＣＰＵ２２の内部に配置されたメモリ（図示省略）に記憶されているプログラムを実行することで、電圧制御部２２ａ及び光量測定部２２ｂとして機能する。電圧制御部２２ａは、印加電圧調整機構９０ｒ，９０ｇ，９０ｂを制御して、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂへの印加電圧を制御する。光量測定部２２ｂは、各フォトダイオード１６０ｒ，１６０ｇ，１６０ｂからの光電流を入力して各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの射出光の光量を測定する。
【００２５】
ＥＥＰＲＯＭ２３には、プロジェクタ１０００の出荷時において、予め起動画像データ２３ａと、電圧／光量特性テーブル２３ｂとが記憶されている。起動画像データ２３ａは、後述する電圧／光量特性見直し処理において用いる画像データであり、プロジェクタ１０００の起動画面の画像データである。なお、起動画像データ２３ａとしては、例えば、プロジェクタ１０００の製造メーカのロゴマークなどを採用することができる。電圧／光量特性テーブル２３ｂは、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの電圧／光量特性に基づいて印加電圧と光量との対応関係を明示するものである。そして、この電圧／光量特性テーブル２３ｂは以下のようにして生成される。すなわち、出荷前に、印加電圧を変えた場合の各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの射出する光量を実験によって測定して電圧／光量特性を導き出し、その電圧／光量特性に基づいて電圧／光量特性テーブル２３ｂを作成する。ただし、この電圧／光量特性は、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの経時劣化や、プロジェクタ１０００の使用環境の変化に応じて変化し得る。
【００２６】
なお、上述した各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂは、請求項における光源装置に相当する。また、各液晶ライトバルブ１４０ｒ，１４０ｇ，１４０ｂとダイクロイックプリズム２００と投写光学系１９０とは請求項における画像光射出部に、電圧／光量特性導出部２１ｃは請求項における電力／光量特性導出部に、電圧制御部２２ａは請求項における光源制御部に、それぞれ相当する。
【００２７】
図２は、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの電圧／光量特性を模式的に示す説明図である。図２において横軸は各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに加える印加電圧を示し、縦軸は各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの射出光の光量を示す。また、図２において、破線で示すラインＬ１は出荷時における電圧／光量特性を示し、実線で示すラインＬ２は経時劣化後の電圧／光量特性を示す。なお、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂは、いずれも同様な電圧／光量特性を有する。
【００２８】
各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの特性として、印加電圧を所定値（Ｖｍｉｎ）以上において上昇させるとそれに伴って光量も増加する。しかしながら、印加電圧が非常に高くなると、或る電圧（ターンオーバ電圧）を境に光量は減少することとなる。このようにターンオーバ電圧に近い電圧範囲における電圧／光量特性は、ターンオーバ電圧から離れた電圧範囲における電圧／光量特性とは大きく異なってしまう。そこで、プロジェクタ１０００では、ほぼ同様な電圧／光量特性を有する電圧範囲で光量を調整するために、出荷時におけるターンオーバ電圧での光量のおよそ８０％程度の光量を最大射出光量（Ｐｍａｘ）として、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂにおける光量を調整するようにしている。
【００２９】
ここで、長期間の使用を経て、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂが経時劣化すると、電圧／光量特性は、出荷時の特性とは異なるものとなる。図２の例では、経時劣化することで、電圧／光量特性は、ラインＬ１からラインＬ２に変化している。その結果、経時劣化後においては、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの光量が最大射出光量Ｐｍａｘとなる際の電圧は、出荷時のＶ０よりも高いＶ１となっている。したがって、経時劣化後においては、印加電圧をＶ０としても最大射出光量Ｐｍａｘを得ることはできない。同様に、図２の例では、最大射出光量Ｐｍａｘの半分の光量Ｐ１を射出する際の印加電圧は、出荷時のＶ２よりも高いＶ３となっている。プロジェクタ１０００では、このように電圧／光量特性が変化した場合であっても、起動時において電圧／光量特性を見直すことで所望の光量で画像を投写することができるように構成されている。
【００３０】
図３は、プロジェクタ１０００の起動時において実行される電圧／光量特性見直し処理の手順を示すフローチャートである。プロジェクタ１０００では、電源がオンすると電圧／光量特性見直し処理が開始される。ステップＳ２０５において、電圧制御部２２ａ（図１）は、各印加電圧調整機構９０ｒ，９０ｇ，９０ｂを制御して、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂへの印加電圧を所定の速度で上昇させる。印加電圧が上昇して所定のしきい値Ｖｍｉｎを超えると各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂは発光し始める。そうすると、各フォトダイオード１６０ｒ，１６０ｇ，１６０ｂは受光して光電流を流し、光量測定部２２ｂは、光電流を入力して、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの光量を測定する。
【００３１】
そして、電圧制御部２２ａは、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの射出光の光量がそれぞれＰｍａｘとなるまで印加電圧を上昇させる（ステップＳ２１０）。
【００３２】
図４は、電圧／光量特性見直し処理を実行する際の印加電圧及び光量の変化を示すタイミングチャートである。図４において、最上段はプロジェクタ１０００の電源のオン／オフ状態を示し、中段は各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂへの印加電圧を示し、最下段は各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの射出光の光量を示す。なお、各段において、横軸は時刻を示す。また、出荷前において電圧／光量特性見直し処理を行った場合の印加電圧及び光量の変化を破線で示している。
【００３３】
図４の例では、時刻Ｔ０においてプロジェクタ１０００の電源がオンし、時刻Ｔ１から印加電圧の上昇が開始されている。時刻Ｔ２において印加電圧がしきい値Ｖｍｉｎを超えたため各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂは発光を開始し、その後光量が次第に増加している。そして、時刻Ｔ３において光量はＰｍａｘに達しており、このときの印加電圧はＶ１となっている。なお、出荷前においては、光量の上昇する速度は経時劣化後よりも速く、印加電圧がＶ１よりも低いＶ０で光量Ｐｍａｘに達しており、このときの時刻は、前述の時刻Ｔ３よりも早い。これは、電圧／光量特性の変化に因るものである。
【００３４】
ステップＳ２１５（図３）では、電圧制御部２２ａは、光量がＰｍａｘとなった後所定の期間だけ待機する。図４の例では、時刻Ｔ３から所定期間Ｔｃだけ経過した時刻Ｔ４まで待機している。この待機期間において、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂ（図１）の温度は安定し、制御ユニット２０では、所定のオペレーションシステムが起動して、第１ＣＰＵ２１において各機能部２１ａ〜２１ｄが動作可能となる。
【００３５】
前述のステップＳ２１５において所定の期間だけ待機した後、ステップＳ２２０（図３）では、表示画像選択部２１ａ（図１）は、起動画像データ２３ａをＥＥＰＲＯＭ２３から読み出して各液晶ライトバルブ１４０ｒ，１４０ｇ，１４０ｂに入力し、起動画面を表示させる。
【００３６】
ステップＳ２２５では、電圧制御部２２ａは、各印加電圧調整機構９０ｒ，９０ｇ，９０ｂを制御して、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂへの印加電圧を所定の速度で減少させる。それと共に、光量測定部２２ｂは、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの光量を測定して、光量データをそのときの印加電圧と対応付けてＲＡＭ２４に記憶させる。なお、かかるステップＳ２２５の処理のうち、印加電圧を所定の速度で減少させる処理は、請求項における第１の処理に相当する。また、ステップＳ２２５の処理のうち、光量データをそのときの印加電圧と対応付けてＲＡＭ２４に記憶させる処理は、請求項における第２の処理に相当する。
【００３７】
図４の例では、時刻Ｔ４から印加電圧は徐々に減少している。それに伴って光量も徐々に減少していく。そして、時刻Ｔ６において印加電圧はＶｍｉｎとなるため光量は０となる。そして、時刻Ｔ７において印加電圧は０となってステップＳ２２５の処理は終了する。なお、上述したように、出荷時に比べて電圧／光量特性が変化しているので、経時劣化後のステップＳ２２５における光量の減少スピードは、出荷時（出荷前）における光量の減少スピードよりも遅くなっている。
【００３８】
図５は、ステップＳ２２５においてスクリーンＳｃ１に表示される起動画面の変化を示す説明図である。時刻Ｔ３においては、未だステップＳ２２５が実行されていないので、起動画面は表示されておらず、全白の画像Ｆ０がスクリーンＳｃ１に投写されている。時刻Ｔ４においてステップＳ２２５が開始されると、起動画面Ｆ１がスクリーンＳｃ１に投写される。ステップＳ２２５を開始した時点では、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂにおける光量はＰｍａｘであるので、最も明るい状態で起動画面Ｆ１が表示されている。図５の例では、起動画面Ｆ１として、プロジェクタ１０００の製造メーカ名を示すロゴマークが表示されている。時刻Ｔ５では、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂにおける光量はＰｍａｘから減少しており、起動画面Ｆ１が暗く写し出されている。そして、時刻Ｔ６においては、光量が０となり、起動画面Ｆ１は写し出されなくなる。ユーザから見ると、ロゴマークがスクリーンＳｃ１に最高の明るさで写し出された後、次第にフェードアウトしていくように映ることとなる。
【００３９】
ステップＳ２３０（図３）では、電圧／光量特性導出部２１ｃは、ステップＳ２２５において得られた光量データに基づいて電圧／光量特性を導き出して電圧／光量特性テーブルを作成し、ＥＥＰＲＯＭ２３に記憶されている電圧／光量特性テーブル２３ｂを書き替える。なお、このステップＳ２３０の処理は、請求項における第３の処理に相当する。
【００４０】
図６は、ステップＳ２３０において書き替えられた電圧／光量特性テーブル２３ｂを模式的に示す説明図である。図６において、横軸は印加電圧を示し、縦軸は輝度値を示す。なお、書き替えられる前の出荷時における電圧／光量特性テーブル２３ｂを破線で示す。電圧／光量特性テーブル２３ｂでは、０〜２５５までの２５６段階の各輝度を実現するために必要な印加電圧が明示されている。例えば、輝度値＝２５５（最高輝度値）とするための印加電圧として電圧Ｖ１が決められている。この電圧Ｖ１は、ステップＳ２１０において光量Ｐｍａｘを得るための印加電圧として得られた電圧である。また、例えば、輝度値＝１２８とするための印加電圧として電圧Ｖ３が決められている。そして、上述したステップＳ２３０の結果、電圧／光量特性テーブル２３ｂは、出荷時における電圧／光量特性テーブル２３ｂ（破線）とは異なっている。具体的には、同じ輝度値に対して、より高い印加電圧が対応付けられている。したがって、光量調整部２１ｂ（図１）は、この書き替え後の電圧／光量特性テーブル２３ｂに基づいて電圧制御部２２ａを制御して印加電圧を調整することで、経時劣化後においても所望の明るさで画像を表示させることができる。
【００４１】
図４の例では、時刻Ｔ８において、起動画面とは異なるソース画面の投写表示が開始されている。ここで、「ソース画面」とは、画像ソースから与えられる画像を表す画面であり、プロジェクタ１０００に接続される外部機器から入力される画像や、プロジェクタ１０００内部の記憶装置（ＲＡＭ２３等）に記憶されている映像や静止画像等のコンテンツを表示する画面を意味する。具体的には、例えば、プロジェクタ１０００に接続されたパーソナルコンピュータのデスクトップ画面や、プロジェクタ１０００に接続されたＤＶＤプレーヤのメニュー画面などを意味する。そして、時刻Ｔ８の時点では、上述した電圧／光量特性見直し処理の結果、電圧／光量特性テーブル２３ｂが書き換わっているので、同じソース画面を投写表示する際の印加電圧は、出荷時に比べて経時劣化後の方が高くなっている。しかしながら、光量は経時劣化後においても出荷時と同じとなっているので、ユーザから見ると、経時劣化後においても同じ明るさでソース画面が表示されることとなる。
【００４２】
以上説明したように、プロジェクタ１０００では、起動後において電圧／光量特性見直し処理を実行して、電圧／光量特性を見直して書き替えるようにしている。したがって、経時劣化後においても、所望の光量を得るための適切な印加電圧を各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに与えることができ、所望の光量で画像を表示することができる。また、電圧／光量特性見直し処理では、光量Ｐｍａｘから光量０まで徐々に光量が減るようにしているので、多数の光量データを取得することができる。したがって、電圧／光量特性を高い精度で見直すことができる。また、電圧／光量特性見直し処理において光量を徐々に減らす際に、ロゴマーク等の起動画面を表示するので、ユーザから見た場合に、起動画面がフェードアウトしていくように映る。したがって、かかる電圧／光量特性見直し処理を実行する際に、ユーザに違和感を与えないようにすることができる。
【００４３】
Ｂ．第２の実施例：
図７は第２の実施例におけるプロジェクタの概略構成を示す説明図である。このプロジェクタ１０００ａは、各拡散板１１０ｒ，１１０ｇ，１１０ｂの後段にそれぞれ絞りを備えており、かかる絞りを用いて光量を調整する点において、プロジェクタ１０００（図１）と異なり、他の構成については、第１の実施例と同じである。
【００４４】
具体的には、プロジェクタ１０００ａでは、拡散板１１０ｒとミラー１２０ｒとの間に絞り１１５ｒが配置されている。この絞り１１５ｒは、その開度を調整することで、拡散板１１０ｒから射出された拡散された赤色光の光量を変化させることができる。同様に、拡散板１１０ｇとミラー１２０ｇとの間に絞り１１５ｇが、拡散板１１０ｂとミラー１２０ｂとの間に絞り１１５ｂが、それぞれ配置されている。第１ＣＰＵ２１は、上述した各機能部２１ａ〜２１ｃの他に、絞り制御部２１ｄとしても機能する。この制御部２１ｄは、図示せざる絞り制御機構を制御して、各絞り１１５ｒ，１１５ｇ，１１５ｂの開度を調整する。ＥＥＰＲＯＭ２３には、上述した起動画像データ２３ａ及び電圧／光量特性テーブル２３ｂに加えて、さらに、絞り開度テーブル２３ｃが出荷前に予め記憶されている。
【００４５】
上述した第１の実施例では、光量調整部２１ｂは、光量を調整するために、電圧制御部２２ａを制御して各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに印加する電圧を調整していた。本実施例では、光量調整部２１ｂは、この印加電圧の調整による光量の調整に加えて、絞り制御部２１ｄを制御して各絞り１１５ｒ，１１５ｇ，１１５ｂの開度を調整することで光量を調整するようにしている。具体的には、絞り制御部２１ｄは、上述した電圧／光量特性見直し処理によって得られた電圧／光量特性（光量データ）に基づいて、絞り開度テーブル２３ｃを参照して各絞り１１５ｒ，１１５ｇ，１１５ｂの開度を調整する。
【００４６】
なお、本実施例では、電圧／光量特性見直し処理において、電圧／光量特性テーブル２３ｂの書き替え（ステップＳ２３０）は実行されない。したがって、電圧制御部２２ａは、経時劣化後においても、出荷時に予め記憶されている電圧／光量特性テーブル２３ｂに基づき、画像データの輝度値に応じて各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに印加する電圧を調整することで光量を調整する。
【００４７】
図８（Ａ）は、図７に示す絞り開度テーブル２３ｃを模式的に示す説明図である。また、図８（Ｂ）は、電圧／光量特性見直し処理によって得られた電圧／光量特性を示す説明図である。なお、図８（Ｂ）における２つのラインＬ１，Ｌ２は、図２における２つのラインＬ１，Ｌ２と同じである。
【００４８】
電圧／光量特性見直し処理が実行された後、絞り制御部２１ｄは、上述したステップＳ２２５で得られた光量データ（電圧／光量特性）から電圧Ｖ２（図８（Ｂ））における光量Ｐ１’を取得する。ここで、電圧Ｖ２とは、出荷時において最高射出光量Ｐｍａｘの半分の光量Ｐ１を得るために必要とする印加電圧である。そして、上述したように電圧／光量特性は出荷時と経時劣化後とで異なっており、経時劣化後の電圧Ｖ２における光量Ｐ１’は、光量Ｐ１よりも少ない。そして、絞り制御部２１ｄは、光量Ｐ１と光量Ｐ１’との光量差を求める。
【００４９】
絞り開度テーブル２３ｃ（図８（Ａ））では、前述の電圧Ｖ２における光量差に応じて、絞りの開度（７０〜１００％）が定められている。なお、ＥＥＰＲＯＭ２３には、比較的暗いシアターモードや比較的明るいダイナミックモードなど、各表示モードごとに絞り開度テーブルが記憶されている。図８（Ａ）では、シアターモードでの絞り開度テーブルを示している。
【００５０】
例えば、出荷直後の時点において電圧Ｖ２における光量差が０であった場合には、絞り開度テーブル２３ｃ（図８（Ａ））に基づき、絞り開度は７０％（初期値）と決定される。そうすると、絞り制御部２１ｄは、各絞り１１５ｒ，１１５ｇ，１１５ｂの開度が７０％となるように制御する。図８（Ｂ）の例では、光量差はＰｄ１であり、かかる光量差Ｐｄ１の場合には絞り開度テーブル２３ｃ（図８（Ａ））に基づき、絞り開度は８０％と決定する。そして、絞り制御部２１ｄは、各絞り１１５ｒ，１１５ｇ，１１５ｂの開度が８０％となるように制御する。
【００５１】
このようにすることで、経時劣化によって各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの電圧／光量特性が変わった場合であっても、各絞り１１５ｒ，１１５ｇ，１１５ｂの開度が大きくなるので、表示画像（映像）全体として暗く写し出されてしまうことを抑制することができる。したがって、所望の光量で画像を表示することが可能となる。
【００５２】
Ｃ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５３】
Ｃ１．変形例１：
上述した第１の実施例では、プロジェクタ１０００から射出される光量を調整するために、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに印加する電圧を調整していた。また、第２の実施例では、光量調整のために、各絞り１１５ｒ，１１５ｇ，１１５ｂの開度を調整するようにしていた。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに印加する電圧と、各絞り１１５ｒ，１１５ｇ，１１５ｂの開度とをいずれも調整することでプロジェクタ１０００から射出される光量を調整することもできる。また、上述した各実施例では、光量調整部２１ｂは各レーザ光源装置１００ｒ、１００ｇ、１００ｂから射出される光源光の光量を調整していたが、画像光射出部からの画像光を調整することもできる。例えば、投写光学系１９０に含まれる絞り（図示省略）の開度を調整することでプロジェクタ１０００から射出される画像光の光量を調整することもできる。さらに、各液晶ライトバルブ１４０ｒ，１４０ｇ，１４０ｂにおいて、入射される光を変調する度合いを調整することで、プロジェクタ１０００から射出される画像光の光量を調整することもできる。このように、光量調整部は光源光と画像光とのうち少なくとも一方の光量を調整する構成にできる。
【００５４】
Ｃ２．変形例２：
上述した第１の実施例では、プロジェクタ１０００から射出される光量を調整するために、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに印加する電圧を調整していたが、これに代えて、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに供給する電流を調整して光量を調整することもできる。この場合、電圧／光量特性テーブル２３ｂに代えて、電流／光量特性テーブルを作成し、この特性テーブルに基づいて各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに供給する電流を調整することで所望の明るさで画像を表示させることができる。すなわち、一般には、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂに供給する電力（電圧×電流）を調整することで光量を調整することが可能な任意の構成を本発明の画像表示装置において採用することができる。
【００５５】
Ｃ３．変形例３：
上述した各実施例では、電圧／光量特性の見直しは、プロジェクタ１０００，１０００ａの起動（電源オン）直後に行われていたが、他の任意のタイミングで行う構成とすることもできる。例えば、プロジェクタ１０００，１０００ａの電源をオフする際に実行することもできる。この構成では、起動画面Ｆ１が次第にフェードアウトしていき、その後電源が切れることなり、ユーザに対して違和感を与えることがない。また、起動後において、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤなどの外部機器（図示省略）がプロジェクタ１０００，１０００ａに接続されているか否かを判定し、接続されている場合に電圧／光量特性見直し処理を実行するように構成することもできる。なお、この構成においては、外部機器が接続されていない場合には、全白画面Ｆ０（図５）や、起動画面Ｆ１とは異なる所定の初期画面を表示させておき、電圧／光量特性見直し処理を実行しないようにすることもできる。
【００５６】
このような構成では、外部機器から入力される画像（例えば、パーソナルコンピュータのデスクトップ画像）が投写される直前に電圧／光量特性見直し処理が実行されて起動画面Ｆ１がフェードアウトすることとなる。したがって、ユーザから見ると、違和感なく表示画像が起動画面Ｆ１から外部機器の画像に切り替わることとなる。なお、上述した各タイミングに加えて、コンテンツを投写表示している際の帰線期間において光量データを取得して、電圧／光量特性テーブル２３ｂを書き替えるようにすることもできる。
【００５７】
Ｃ４．変形例４：
上述した各実施例では、電圧／光量特性見直し処理において、光量を徐々に減らしていたが、これに代えて、光量を徐々に増加するようにしてもよい。例えば、時刻Ｔ４（図４）において、光量をＰｍａｘから短時間で０まで落とし、その後、光量を徐々に増加しつつ光量データを取得するようにしてもよい。この場合、ユーザから見ると、起動画面Ｆ１が次第にフェードインするように写し出されることとなる。以上の実施例及び変形例からも理解できるように、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂからの射出光の光量が徐々に変化するような任意の変化方法を、本発明の画像表示装置において採用することができる。
【００５８】
Ｃ５．変形例５：
上述した各実施例では、電圧／光量特性見直し処理において用いる画像は、起動画面Ｆ１であったが、これに代えて、他の任意の画像を用いることができる。例えば、プロジェクタ１０００，１０００ａに接続される外部機器（図示省略）から入力される画像（例えば、パーソナルコンピュータのデスクトップ画像）を用いることもできる。また、例えば、外部機器がＤＶＤプレーヤの場合には、初期メニュー画面やＤＶＤに記録されている動画像の最初の１コマの画像を用いることもできる。
【００５９】
Ｃ６．変形例６：
上述した第１の実施例では、光量調整部２１ｂは、電圧制御部２２ａを制御して印加電圧を調整するのに電圧／光量特性テーブル２３ｂを用いていたが、電圧／光量特性テーブル２３ｂに代えて、電圧／光量特性を示す近似式を用いるようにすることもできる。具体的には、例えば、ＥＥＰＲＯＭ２３に、予め電圧／光量特性の近似式（一次関数や二次関数等）を表すパラメータ（例えば、近似式が一次関数であれば傾きと切片）を記憶しておく。そして、光量調整部２１ｂは、かかる近似式から所望する光量を得るための印加電圧を算出すると共に算出した印加電圧となるように電圧制御部２２ａを制御する。そして、電圧／光量特性見直し処理のステップＳ２３０において、電圧／光量特性導出部２１ｃは、ステップＳ２２５において得られた光量データに基づいて、改めて近似式を導き出し、かかる近似式を表すパラメータをＥＥＰＲＯＭ２３に上書きするように構成することもできる。
【００６０】
Ｃ７．変形例７：
上述した各実施例では、電圧／光量特性見直し処理のステップＳ２２５（図３）において、光量がＰｍａｘから０になるまでの全期間において各光量データを記録するものとしたが、これに代えて、光量が変化する全期間のうち一部期間においてのみ、光量データを記録することもできる。例えば、光量がＰｍａｘの半分（Ｐ１）まで落ちた後において光量データを記録することもできる。この場合であっても、光量がＰ１からＰｍａｘまでの間における光量データについては、光量が０からＰ１までの間の光量データに基づいて推定して求めることもできる。このようにすることで、得られる光量データが比較的少なく済み、ＲＡＭ２４の記憶容量を比較的小さくすることができる。
【００６１】
Ｃ８．変形例８：
上述した各実施例において、液晶ライトバルブ１４０ｒ，１４０ｇ，１４０ｂは、透過型であったが、これに代えて、反射型の液晶ライトバルブ（ＬＣＯＳ）を用いることもできる。また、各実施例では、光変調素子として液晶ライトバルブ１４０ｒ，１４０ｇ，１４０ｂを用いていたが、他の任意の光変調素子を用いることができる。例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）などのマイクロミラー型光変調装置を用いることもできる。また、上述した各実施例では、投写型プロジェクタ１０００，１０００ａの適用例を示したが、投写型プロジェクタに限らず、他の任意の画像表示装置に本発明を適用することができる。例えば、ライトバルブ（透過型、反射型の液量ライトバルブやＤＭＤ等）を用いないレーザスキャン型（レーザ直描型）のプロジェクタや、テレビ受像機や、リアプロジェクション型ディスプレイ装置や、液晶ディスプレイ装置などに適用することもできる。また、光源装置としては、レーザ光源装置に代えて、ＵＨＰランプなどランプ光源を採用することもできる。
【００６２】
Ｃ９．変形例９：
上述した各実施例では、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの経時劣化に起因して電圧／光量特性が変化するものとしたが、これに代えて、環境変化に起因して電圧／光量特性が変化する場合にも本発明を適用することができる。例えば、プロジェクタ１０００，１０００ａの使用環境が変わり、非常に高い気温の下で使用する場合、各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの電圧／光量特性は、経時劣化の場合とは逆に、同じ印加電圧を与えた場合に、出荷時に比べてより光量が増えることとなる。この場合であっても、起動時において電圧／光量特性見直し処理を実行するので、この高温環境下における電圧／光量特性を得ることができ、電圧／光量特性テーブルを適切に書き替えることができる。したがって、かかる高温環境下においても、所望の光量で画像を表示することができる。
【００６３】
Ｃ１０．変形例１０：
上述した各実施例では、光量調整部２１ｂが電圧制御部２２ａや絞り制御部２１ｄを制御して光量を調整していたが、これに代えて、光量調整部２１ｂを省略して、電圧制御部２２ａ又は絞り制御部２１ｄがそれぞれ電圧／光量特性テーブル２３ｂや開度テーブル２３ｃを参照して、光量を調整するように構成することもできる。この場合、電圧制御部２２ａ又は絞り制御部２１ｄは、請求項における光量調整部に相当する。
【００６４】
Ｃ１１．変形例１１：
上述した実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施例としてのプロジェクタの概略構成を示す説明図である。
【図２】各レーザ光源装置１００ｒ，１００ｇ，１００ｂの電圧／光量特性を模式的に示す説明図である。
【図３】プロジェクタ１０００の起動時において実行される電圧／光量特性見直し処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】電圧／光量特性見直し処理を実行する際の印加電圧及び光量の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】ステップＳ２２５においてスクリーンＳｃ１に表示される起動画面の変化を示す説明図である。
【図６】ステップＳ２３０において書き替えられた電圧／光量特性テーブル２３ｂを模式的に示す説明図である。
【図７】第２の実施例におけるプロジェクタの概略構成を示す説明図である。
【図８】図７に示す絞り開度テーブル２３ｃを模式的に示す説明図及び電圧／光量特性見直し処理によって得られた電圧／光量特性を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
２０…制御ユニット
２１…第１ＣＰＵ
２１ａ…表示画像選択部
２１ｂ…光量調整部
２１ｃ…電圧／光量特性導出部
２１ｄ…絞り制御部
２２…第２ＣＰＵ
２２ａ…電圧制御部
２２ｂ…光量測定部
２２ｃ…絞り開度テーブル
２３…ＥＥＰＲＯＭ
２３ａ…起動画像データ
２３ｂ…電圧／光量特性テーブル
２３ｃ…開度テーブル
９０ｒ…印加電圧調整機構
１００ｒ，１００ｇ，１００ｂ…レーザ光源装置
１１０ｒ，１１０ｇ，１２０ｂ…拡散板
１２０ｒ，１２０ｇ，１２０ｂ…ミラー
１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂ…レンズ
１４０ｒ，１４０ｇ，１４０ｂ…液晶ライトバルブ
１５０ｒ，１５０ｇ，１５０ｂ…ミラー
１６０ｒ、１６０ｇ，１６０ｂ…フォトダイオード
１９０…投写光学系
２００…ダイクロイックプリズム
１０００，１０００ａ…プロジェクタ
Ｐｍａｘ…最大射出光量
Ｌ１，Ｌ２…ライン
Ｓｃ１…スクリーン
Ｐｄ１…光量差
【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】
0005286772.tif 000007
【図７】
0005286772.tif 000008
【図８】
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