(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源となる複数色の発光体と、
前記発光体が発する、光を変調する光変調手段に照射される光の量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段で検出された光量と光量目標値との差が小さくなるように、前記発光体に供給する駆動電流を制御する発光体駆動手段と、
前記発光体の接合部温度を求める接合部温度検出手段と、
前記接合部温度検出手段で検出された前記接合部温度に応じて前記光量目標値を設定する設定手段と
を備え、
前記接合部温度検出手段は、
前記発光体に供給される駆動電流を読み取る電流読み取り手段と、
前記発光体に印加される駆動電圧を読み取る電圧読み取り手段と、
前記発光体の周囲温度を測定する温度測定手段と、
前記発光体と前記温度測定手段との間の熱抵抗を記憶する記憶手段と、
前記電流読み取り手段で読み取られた前記駆動電流と前記電圧読み取り手段で読み取られた前記駆動電圧と前記温度測定手段で測定された前記周囲温度と前記記憶手段に記憶された前記熱抵抗とを用いて前記発光体の接合部温度を算出する演算手段とを有し、
前記設定手段は、前記発光体を第１の駆動条件で駆動している状態で前記接合部温度検出手段が検出した第１の接合部温度と、前記発光体を第２の駆動条件で駆動している状態で前記接合部温度検出手段が検出した第２の接合部温度との差分に基づいて、前記光量目標値を設定する、
照明装置。
【請求項２】
前記第１の駆動条件は、予め設定された発光体の最適駆動条件である、
請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光体は、赤色波長成分の光を発生する赤色発光体と、緑色波長成分の光を発生する緑色発光体と、青色波長成分の光を発生する青色発光体とを有する、
請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記設定手段は、一色の発光体につき、発光色ごとに用意された３つの温度補正関数を用いて、当該発光体に適用する光量目標値を設定する、
請求項３記載の照明装置。
【請求項５】
光を照射する照明装置と、
前記照明装置によって照射される光を変調する光変調手段と、
前記光変調手段で変調された光を投影する投影手段と
を備え、
前記照明装置は、
光源となる複数色の発光体と、
前記発光体が発する光の量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段で検出された光量と光量目標値との差が小さくなるように、前記発光体に供給する駆動電流を制御する発光体駆動手段と、
前記発光体の接合部温度を求める接合部温度検出手段と、
前記接合部温度検出手段で検出された前記接合部温度に応じて前記光量目標値を設定する設定手段とを備え、
前記接合部温度検出手段は、
前記発光体に供給される駆動電流を読み取る電流読み取り手段と、
前記発光体に印加される駆動電圧を読み取る電圧読み取り手段と、
前記発光体の周囲温度を測定する温度測定手段と、
前記発光体と前記温度測定手段との間の熱抵抗を記憶する記憶手段と、
前記電流読み取り手段で読み取られた前記駆動電流と前記電圧読み取り手段で読み取られた前記駆動電圧と前記温度測定手段で測定された前記周囲温度と前記記憶手段に記憶された前記熱抵抗とを用いて前記発光体の接合部温度を算出する演算手段とを有し、
前記設定手段は、前記発光体を第１の駆動条件で駆動している状態で前記接合部温度検出手段が検出した第１の接合部温度と、前記発光体を第２の駆動条件で駆動している状態で前記接合部温度検出手段が検出した第２の接合部温度との差分に基づいて、前記光量目標値を設定する、
表示装置。
【請求項６】
前記第１の駆動条件は、予め設定された発光体の最適駆動条件である、
請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
前記発光体は、赤色波長成分の光を発生する赤色発光体と、緑色波長成分の光を発生する緑色発光体と、青色波長成分の光を発生する青色発光体とを有する、
請求項５記載の表示装置。
【請求項８】
前記設定手段は、一色の発光体につき、発光色ごとに用意された３つの温度補正関数を用いて、当該発光体に適用する光量目標値を設定する、
請求項７記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置とこれを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源として発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」）を用いた照明装置が様々な分野で利用されている。例えば、投写型の表示装置の中には、光の三原色となる赤色、緑色、青色の各色成分に対応する波長の光を発生する３種類のＬＥＤを光源とする照明装置を備えたものがある。この種の表示装置では、３種類のＬＥＤが発生する光を加算して白色光を得る仕組みになっている。その際、三色の光を合成して得られる白色光の色バランス（以下、「ホワイトバランス」）は、主として、各色の光の強さの相対的な関係に依存したものとなる。通常、ホワイトバランスは工場出荷時などに調整されるが、その後の実使用時には、ＬＥＤの発光特性が温度変化や経年変化などによって変化し、ホワイトバランスが崩れることがある。
【０００３】
そこで、例えば下記特許文献１には、光源となるＬＥＤからの光の量を光学センサ（受光素子）で検出し、当該検出した光量にしたがって、ホワイトバランスを調整することや、ＬＥＤの波長情報を検出する波長検出機能を光学センサに持たせることが記載されている。また、下記特許文献２には、ＬＥＤの接合部温度を周囲温度としてみなして温度センサで測定し、当該測定した周囲温度から、予め記憶している設定項目のデータにしたがって、設定項目（ＬＥＤへの給電に関する値）を調整することが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８４８５２号公報
【特許文献２】特開２００７−８７８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、波長検出機能をもつ光学センサは、一般に高価であり、小型化にも不向きである。また、ＬＥＤの発光波長は、ＬＥＤに供給される駆動電流の変化や、温度変化などによって変化する。このため、例えば、経年変化によってＬＥＤの発光効率が変化した場合に、光量の変化（低下）を補うために駆動電流を調整しても、発光波長の変化によって色バランスが崩れてしまう。また、ＬＥＤの発光輝度を映像信号などにより変化させた場合には、ＬＥＤの周囲温度が一定であっても、ＬＥＤの接合部温度の変化によって発光波長が変化し、色バランスが崩れてしまう。
【０００６】
本発明は、波長検出機能をもつ高価な光学センサを使用しなくても、発光体の発光波長変化に伴う色バランスのずれを適切に補正することができる仕組み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】
本発明に係る第１の照明装置は、
光源となる複数色の発光体と、
前記発光体が発する、光を変調する光変調手段に照射される光の量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段で検出された光量と光量目標値との差が小さくなるように、前記発光体に供給する駆動電流を制御する発光体駆動手段と、
前記発光体の接合部温度を求める接合部温度検出手段と、
前記接合部温度検出手段で検出された前記接合部温度に応じて前記光量目標値を設定する設定手段と
を備え、
前記接合部温度検出手段は、
前記発光体に供給される駆動電流を読み取る電流読み取り手段と、
前記発光体に印加される駆動電圧を読み取る電圧読み取り手段と、
前記発光体の周囲温度を測定する温度測定手段と、
前記発光体と前記温度測定手段との間の熱抵抗を記憶する記憶手段と、
前記電流読み取り手段で読み取られた前記駆動電流と前記電圧読み取り手段で読み取られた前記駆動電圧と前記温度測定手段で測定された前記周囲温度と前記記憶手段に記憶された前記熱抵抗とを用いて前記発光体の接合部温度を算出する演算手段とを有し、
前記設定手段は、前記発光体を第１の駆動条件で駆動している状態で前記接合部温度検出手段が検出した第１の接合部温度と、前記発光体を第２の駆動条件で駆動している状態で前記接合部温度検出手段が検出した第２の接合部温度との差分に基づいて、前記光量目標値を設定するものである。
【０００８】
本発明に係る第１の表示装置は、
光を照射する照明装置と、
前記照明装置によって照射される光を変調する光変調手段と、
前記光変調手段で変調された光を投影する投影手段と
を備え、
前記照明装置は、
光源となる複数色の発光体と、
前記発光体が発する光の量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段で検出された光量と光量目標値との差が小さくなるように、前記発光体に供給する駆動電流を制御する発光体駆動手段と、
前記発光体の接合部温度を求める接合部温度検出手段と、
前記接合部温度検出手段で検出された前記接合部温度に応じて前記光量目標値を設定する設定手段とを備え、
前記接合部温度検出手段は、
前記発光体に供給される駆動電流を読み取る電流読み取り手段と、
前記発光体に印加される駆動電圧を読み取る電圧読み取り手段と、
前記発光体の周囲温度を測定する温度測定手段と、
前記発光体と前記温度測定手段との間の熱抵抗を記憶する記憶手段と、
前記電流読み取り手段で読み取られた前記駆動電流と前記電圧読み取り手段で読み取られた前記駆動電圧と前記温度測定手段で測定された前記周囲温度と前記記憶手段に記憶された前記熱抵抗とを用いて前記発光体の接合部温度を算出する演算手段とを有し、
前記設定手段は、前記発光体を第１の駆動条件で駆動している状態で前記接合部温度検出手段が検出した第１の接合部温度と、前記発光体を第２の駆動条件で駆動している状態で前記接合部温度検出手段が検出した第２の接合部温度との差分に基づいて、前記光量目標値を設定するものである。
【０００９】
本発明に係る第１の照明装置及び第１の表示装置においては、接合部温度検出手段で検出された発光体の接合部温度に応じて、当該発光体に適用すべき光量目標値が設定されるとともに、光量検出手段で検出された発光体の光量が、上記設定された光量目標値に合致するように、発光体への駆動電流が発光体駆動手段によって制御される。また、発光体を異なる駆動条件で駆動しているときに検出した接合部温度の差分に基づいて、光量目標値が設定される。また、発光体駆動手段からの駆動電流の供給により、発光体を駆動（点灯）している状態で、当該発光体の接合部温度が検出される。
【００１３】
本発明に係る第２の照明装置は、上記第１の照明装置の発明において、
前記第１の駆動条件は、予め設定された発光体の最適駆動条件であるものである。
【００１４】
本発明に係る第２の表示装置は、上記第１の表示装置の発明において、
前記第１の駆動条件は、予め設定された発光体の最適駆動条件であるものである。
【００１５】
本発明に係る第２の照明装置及び第２の表示装置においては、発光体を最適駆動条件で駆動している状態での接合部温度と、最適駆動条件と異なる駆動条件で発光体を駆動している状態での接合部温度との差分に基づいて、光量目標値が設定される。
【００１６】
本発明に係る第３の照明装置は、上記第１の照明装置の発明において、
前記発光体は、赤色波長成分の光を発生する赤色発光体と、緑色波長成分の光を発生する緑色発光体と、青色波長成分の光を発生する青色発光体とを有するものである。
【００１７】
本発明に係る第３の表示装置は、上記第１の表示装置の発明において、
前記発光体は、赤色波長成分の光を発生する赤色発光体と、緑色波長成分の光を発生する緑色発光体と、青色波長成分の光を発生する青色発光体とを有するものである。
【００１８】
本発明に係る第３の照明装置及び第３の表示装置においては、発光色が異なる発光体ごとに、当該発光体の接合部温度に応じて光量目標値が設定される。
【００１９】
本発明に係る第４の照明装置は、上記第３の照明装置の発明において、
前記設定手段は、一色の発光体につき、発光色ごとに用意された３つの温度補正関数を用いて、当該発光体に適用する光量目標値を設定するものである。
【００２０】
本発明に係る第４の表示装置は、上記第３の表示装置の発明において、
前記設定手段は、一色の発光体につき、発光色ごとに用意された３つの温度補正関数を用いて、当該発光体に適用する光量目標値を設定するものである。
【００２１】
本発明に係る第４の照明装置及び第４の表示装置においては、各色の発光体に適用する光量目標値が、それぞれ発光色ごとに用意された３つの温度補正関数を用いて設定される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る第１の照明装置及び第１の表示装置によれば、例えば発光体の周囲温度や発光輝度などの変化に伴って発光体の接合部温度が変化した場合でも、当該接合部温度に応じて設定された光量目標値に発光体の光量（発光量）が合致するように、発光体への駆動電流が制御されるため、発光体の光量を適切に維持することができる。また、発光体を異なる駆動条件で駆動しているときに検出した接合部温度の差分に基づいて、光量目標値を設定（すでに光量目標値を設定済みの場合は設定変更）するため、駆動条件の違いによる接合部温度の変化に応じて、光量目標値を適切に設定（又は変更）することができる。また、発光体の接合部温度をリアルタイムに検出することができる。
【００２７】
本発明に係る第２の照明装置及び第２の表示装置によれば、発光体を最適駆動条件で駆動しているときとそれ以外の駆動条件で駆動しているときの、当該発光体の接合部温度の変化に応じて、光量目標値を適切に設定（すでに光量目標値を設定済みの場合は設定変更）することができる。
【００２８】
本発明に係る第３の照明装置及び第３の表示装置によれば、各色の発光体が発生する光を加算（合成）して得られる光の色バランスを、各々の発光体の接合部温度に応じた光量目標値の設定により、適切に維持することができる。このため、例えば発光体の周囲温度や発光輝度などの変化に伴って発光体の発光波長が変化する場合でも、波長検出機能をもつ高価な光学センサを使用することなく、発光体の発光波長変化に伴う色バランスのずれ（特に、ホワイトバランスの崩れなど）を適切に補正することができる。
【００２９】
本発明に係る第４の照明装置及び第４の表示装置によれば、各色の発光体が発生する光を加算（合成）して得られる光の色バランスが一定となるように、各々の発光体に適用する光量目標値を適切に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００３２】
図１は本発明の実施の形態に係る表示装置の構成例を示す模式図である。図示した表示装置は、投写型の表示装置であって、演算装置１と、記憶装置２と、ＬＥＤ駆動装置３と、ＬＥＤ４と、光学センサ５と、温度センサ６と、光変調素子７と、光合成素子８と、投影レンズ９とを備えた構成となっている。このうち、ＬＥＤ４と、光学センサ５と、温度センサ６と、光変調素子７は、光の三原色である赤色、緑色、青色の色成分（発光色）ごとに個別に設けられている。
【００３３】
すなわち、ＬＥＤ４は、赤色波長成分に対応するＬＥＤ４ａと、緑色波長成分に対応するＬＥＤ４ｂと、青色波長成分に対応するＬＥＤ４ｃとに分けて設けられ、光学センサ５は、赤色波長成分に対応する光学センサ５ａと、緑色波長成分に対応する光学センサ５ｂと、青色波長成分に対応する光学センサ５ｃとに分けて設けられている。同様に、温度センサ６は、赤色波長成分に対応する温度センサ６ａと、緑色波長成分に対応する温度センサ６ｂと、青色波長成分に対応する温度センサ６ｃとに分けて設けられ、光変調素子７は、赤色波長成分に対応する光変調素子７ａと、緑色波長成分に対応する光変調素子７ｂと、青色波長成分に対応する光変調素子７ｃとに分けて設けられている。
【００３４】
演算装置１は、各々の光学センサ５ａ，５ｂ，５ｃから得られる光量データや、各々の温度センサ６ａ，６ｂ，６ｃから得られる温度データ、さらにはＬＥＤ駆動装置３から得られる各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの端子間電圧及び駆動電流を、それぞれＡＤ（アナログ／デジタル）変換したデータや、記憶装置２に記憶されているデータを用いて、ホワイトバランスを含む色バランスが最適になるようにＬＥＤ駆動装置３に制御信号を出力するものである。
【００３５】
記憶装置２は、演算装置１が色バランスを調整するうえで必要になるデータを含めて、種々のデータを記憶するために用いられるものである。
【００３６】
ＬＥＤ駆動装置３は、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに駆動電流を供給することにより、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃを発光（点灯）させるとともに、演算装置１から与えられる制御信号に基づいて、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに供給する駆動電流を変化（増減）させるものである。
【００３７】
ＬＥＤ４は、本発明の実施の形態に係る照明装置の光源となる発光体である。この発光体は、発光色の異なる３種類のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃによって構成されている。さらに詳述すると、ＬＥＤ４ａは、赤色波長成分の光を発生する赤色発光体であり、ＬＥＤ４ｂは、緑色波長成分の光を発生する緑色発光体であり、ＬＥＤ４ｃは、青色波長成分の光を発生する青色発光体である。なお、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれ、一個のＬＥＤで構成されてもよいし、複数個のＬＥＤを一つの組として構成されてもよい。また、照明装置の光源としては、半導体レーザ（ＬＤ）を用いてもよい。
【００３８】
光学センサ５は、ＬＥＤ４が発する光の量（光強度）を検出する光量検出手段となるものである。さらに詳述すると、光学センサ５ａは、ＬＥＤ４ａが発生する赤色波長成分の光の量を検出する光量検出手段であり、光学センサ５ｂは、ＬＥＤ４ｂが発生する緑色波長成分の光の量を検出する光量検出手段であり、光学センサ５ｃは、ＬＥＤ４ｃが発生する青色波長成分の光の量を検出する光量検出手段である。これらの光学センサ５は、例えば、受光した光の量に比例した電流を出力するフォトダイオードなどを用いて構成されるものである。
【００３９】
温度センサ６は、ＬＥＤ４の周囲温度を測定する温度測定手段となるものである。さらに詳述すると、温度センサ６ａは、ＬＥＤ４ａの周囲温度を測定する温度測定手段であり温度センサ６ｂは、ＬＥＤ４ｂの周囲温度を測定する温度測定手段であり、温度センサ６ｃは、ＬＥＤ４ｃの周囲温度を測定する温度測定手段である。
【００４０】
ＬＥＤ４の周囲温度とは、ＬＥＤ４の近傍の温度であって、具体的には次のように定義される温度をいう。すなわち、一般に、ＬＥＤ４は、当該ＬＥＤ４として機能するＬＥＤチップを中空のパッケージ（封止体）で気密状態に封止した構造になっている。このため、ＬＥＤ４とこれを封止するパッケージは、熱的に接続された状態になっている。そうした場合、ＬＥＤ４の周囲温度は、ＬＥＤチップを封止しているパッケージの温度に相当するものとなる。このパッケージ温度は、ＬＥＤ４の近傍でかつ熱伝導度の計算が可能な場所であれば、例えば、パッケージの内側の温度であっても、パッケージ自体の温度であっても、パッケージの外側の温度であってもよい。特に、ＬＥＤ４の周囲温度は、後述する接合部温度を精度良く計算するうえで、発熱源となるＬＥＤ４に近い場所の温度であることが望ましい。また一般に、ＬＥＤ４はヒートシンク等の放熱体と組み合わせて使用される。その場合、例えば、ＬＥＤ４のパッケージを放熱体に実装するために実装用部材（熱伝導性を有する部材）を用いるものとすると、ＬＥＤ４のパッケージが取り付けられる実装用部材の取り付け面と同じ面内（好ましくは、ＬＥＤ４のパッケージに近い場所）に温度センサ６を設け、この温度センサ６で測定した温度をＬＥＤ４の周囲温度として取り扱えばよい。
【００４１】
光変調素子７は、ＬＥＤ４が発生する光の光路上で当該光を変調する光変調手段となるものである。さらに詳述すると、光変調素子７ａは、ＬＥＤ４ａが発生する赤色波長成分の光を選択的に透過（又は反射）させる光変調手段であり、光変調素子７ｂは、ＬＥＤ４ｂが発生する緑色波長成分の光を選択的に透過（又は反射）させる光変調手段であり、光変調素子７ｃは、ＬＥＤ４ｃが発生する青色波長成分の光を選択的に透過（又は反射）させる光変調手段である。変調素子７による光の変調は、映像信号に基づいて行なわれる。ここでは、各々の光変調素子７ａ，７ｂ，７ｃが、透過型の液晶素子（ＬＣＤ）と偏光板で構成されているものとする。ただし、本発明はこれに限らず、例えば反射型の液晶素子と偏光板やＤＭＤ（デジタル・ミラー・デバイス）を光変調素子として用いてもよい。
【００４２】
光合成素子８は、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃから、それぞれに対応する光変調素子７ａ，７ｂ，７ｃを通して入射する、各色成分の光を合成するものである。光合成素子８は、例えば光合成プリズムを用いて構成されるものである。
【００４３】
投影レンズ９は、光合成素子８から出射される光（三色の合成光）をスクリーン１０に投影するものである。
【００４４】
上記構成からなる表示装置においては、ＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃで発光した光が、それぞれに対応する光変調素子７ａ，７ｂ，７ｃに入射し、そこで色成分ごとの映像信号に合わせて光学的に変調された光が、光合成素子８で合成される。さらに、光合成素子８で合成された光は、投影レンズ９に出力され、当該投影レンズ９で拡大された映像（静止画、動画など）がスクリーン１０に投影される。その際、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに与えられる駆動電流は、演算装置１から出力される制御信号にしたがってＬＥＤ駆動装置３により調整される。
【００４５】
また、各々の光学センサ５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれに対応するＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃが発生した光の一部を受光して、当該受光量に比例した電流を発生する。演算装置１は、各々の光学センサ５ａ，５ｂ，５ｃから出力される電流をそれぞれ電圧に変換した後、図示しないＡＤ変換器によりＡＤ変換したデータを、光量データとして読み込む。これにより、光学センサ５ａによって検出される光量データは、ＬＥＤ４ａの発光量として演算装置１に取り込まれる。同様に、光学センサ５ｂによって検出される光量データは、ＬＥＤ４ｂの発光量として演算装置１に取り込まれ、光学センサ５ｃによって検出される光量データは、ＬＥＤ４ｃの発光量として演算装置１に取り込まれる。
【００４６】
また、各々の温度センサ６ａ，６ｂ，６ｃは、当該センサ自身で測定した温度を電気信号に変換して出力する。そこで、演算装置１は、各々の温度センサ６ａ，６ｂ，６ｃから出力される電気信号を、それぞれに対応するＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの周囲温度の温度データとして読み込む。これにより、温度センサ６ａによって測定される温度データは、ＬＥＤ４ａの周囲温度として演算装置１に取り込まれる。同様に、温度センサ６ｂによって測定される温度データは、ＬＥＤ４ｂの周囲温度として演算装置１に取り込まれ、温度センサ６ｃによって測定される温度データは、ＬＥＤ４ｃの周囲温度として演算装置１に取り込まれる。
【００４７】
このような動作状態において、投影レンズ９からスクリーン１０に投影される白色光の色バランス、すなわちホワイトバランスは、ＬＥＤ駆動装置３から各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに供給する駆動電流を変化させることで調整可能である。そのため、一般的には、表示装置を製品として出荷するときに、スクリーン１０に投影される白色光が所望の色度となるように、演算装置１から出力される制御信号にしたがってＬＥＤ駆動装置３が個々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに供給する駆動電流を変化させる、いわゆるホワイトバランスの調整を行なっている。この調整を行なうには、スクリーン１０に投影される映像（白色の画像）の色度を測定するための色度測定器１１が必要になる。色度測定器１１で測定された色度データは、演算装置１によって読み込まれる。ちなみに、色度測定器１１は、色バランスの調整では必要となるが、表示装置を実際に使用する段階では不要である。すなわち、色度測定器１１は、工場出荷時（又は出荷後の再調整時など）などに必要となる色バランス調整用の測定器である。
【００４８】
図２は工場出荷時に行なわれる表示装置の色バランス（ホワイトバランス）の調整処理の手順を示すフローチャートである。まず、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに対して、ＬＥＤ駆動装置３から個別に所定の駆動電流（例えば、デフォルトで設定された駆動電流）を供給することにより、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃを点灯する（ステップＳ１）。このとき、光変調素子７ａ，７ｂ，７ｃは、色バランス調整用の映像信号（白表示用の映像信号）に応じて、入射光をそのまま透過させるように光の変調を行なう。これにより、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃで発光した光が、それぞれに対応する光変調器７ａ，７ｂ，７ｃを透過して光合成部８で合成され、当該合成光が投影レンズ９によってスクリーン１０に投影される。
【００４９】
次に、色度測定器１１を使用して、スクリーン１０に投影された画像（映像）の色度を測定する（ステップＳ２）。色度測定器１１によって測定された色度データは、演算装置１に取り込まれる。
【００５０】
次に、演算装置１は、色度測定器１１で測定された色度と、予め設定された基準色度（最適とされる色度）との差が小さくなるように、駆動電流の調整量を指定した制御信号をＬＥＤ駆動装置３に出力することにより、ＬＥＤ駆動装置３から各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに供給される駆動電流を調整（増減）する（ステップＳ３）。基準色度は、スクリーン１０への光の投影によって表示される映像（画像と同義）のホワイトバランスが最適とされる色度である。基準色度のデータは、事前に記憶装置２に記憶しておいて、そこから演算装置１が読み出すようにしてもよいし、その都度、調整時に演算装置１に入力してもよい。
【００５１】
次に、演算装置１は、色度測定器１１で測定された色度が基準色度に合致したかどうかを判断し（ステップＳ４）、合致していない場合は、上記ステップＳ２に戻る。また、測定した色度が基準色度に合致すると、演算装置１は、そのままの駆動状態、すなわち各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃを最適駆動条件（３色の色バランスが最適になる条件）で駆動している状態で、ＬＥＤ駆動装置３から各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに供給されている駆動電流と、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの端子間電圧を読み取る（ステップＳ５）。ここで記述する「ＬＥＤの最適駆動条件」とは、色度測定器１１で測定された色度が予め設定された基準色度に合致するように色バランスを調整した状態のＬＥＤの駆動条件をいう。
【００５２】
次に、演算装置１は、各々の温度センサ６ａ，６ｂ，６ｃで測定されたＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの周囲温度を読み取る（ステップＳ６）。ここで演算装置１が読み取る温度は、色バランスの調整が済んだ状態（つまり最適駆動条件でＬＥＤ４を駆動している状態）でのＬＥＤ４の周囲温度となる。
【００５３】
次に、演算装置１は、上述のように取り込んだＬＥＤの駆動電流、端子間電圧、周囲温度のデータを用いて、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの接合部温度（ジャンクション温度）を、下記の（１）〜（３）式にしたがって求める（ステップＳ７）。ここで求める接合部温度は「第１の接合部温度」に相当するものとなる。
【００５４】
Tj0a=I0a×V0a×Tj-θ＋T0a      …（１）
Tj0b=I0b×V0b×Tj-θ＋T0b      …（２）
Tj0c=I0c×V0c×Tj-θ＋T0c      …（３）
【００５５】
上記（１）式において、「Tj0a」はＬＥＤ４ａの接合部温度、「I0a」はＬＥＤ４ａの駆動電流、「V0a」はＬＥＤ４ａの端子間電圧、「Tj-θ」はＬＥＤ４ａと温度センサ６ａ間の熱抵抗、「T0a」は温度センサ６ａで測定されたＬＥＤ４ａの周囲温度である。同様に、上記（２）式において、「Tj0b」はＬＥＤ４ｂの接合部温度、「I0b」はＬＥＤ４ｂの駆動電流、「V0b」はＬＥＤ４ｂの端子間電圧、「Tj-θ」はＬＥＤ４ｂと温度センサ６ｂ間の熱抵抗、「T0b」は温度センサ６ｂで測定されたＬＥＤ４ｂの周囲温度である。また、上記（３）式において、「Tj0c」はＬＥＤ４ｃの接合部温度、「I0c」はＬＥＤ４ｃの駆動電流、「V0c」はＬＥＤ４ｃの端子間電圧、「Tj-θ」はＬＥＤ４ｃと温度センサ６ｃ間の熱抵抗、「T0c」は温度センサ６ｃで測定されたＬＥＤ４ｃの周囲温度である。
【００５６】
ＬＥＤの接合部温度は、半導体発光素子であるＬＥＤのｐｎ接合部の温度をいう。ＬＥＤの端子間電圧は、当該ＬＥＤに印加される駆動電圧であって、厳密には、ＬＥＤのアノード−カソード間電圧に相当するものである。この端子間電圧は、予め測定器具を用いて測定した値を記憶装置２に記憶しておき、そこから読み出して適用してもよいし、実動作状態で測定してもよい。ＬＥＤの端子間電圧は、一度設定したら、その後はほとんど変化しないため、例えば工場出荷時に測定してその測定値を記憶装置２に記憶しておき、必要に応じて記憶装置２から読み出して使用すればよい。また、ＬＥＤ４の端子間電圧は、個体差が非常に小さいため、ＬＥＤ４の仕様によって予め決められた固定の電圧値を「端子電圧」として記憶装置２に記憶したり演算用のプログラムに組み込んだりして接合部温度の算出に用いてもよい。端子間電圧を実測する場合は、ＬＥＤ駆動装置３がＬＥＤ４に駆動電流を供給するために用いる２本の配線がつながる端子間の電圧を、ＬＥＤ４のアノード−カソード間電圧の代わりに測定してもよい。熱抵抗「Tj-θ」は、例えばＬＥＤ４の材質、形状などからシミュレーションによって求められるものである。この熱抵抗は、予め記憶装置２に記憶され、必要に応じて演算装置１により読み出される。ＬＥＤ４と温度センサ６の設置条件が、ＲＧＢの各色成分ですべて共通である場合は、熱抵抗「Tj-θ」についても共通の値を適用することになる。温度センサ機能を有するＬＥＤ４のチップを用いる場合は、そのＬＥＤチップを製造しているメーカーから提示される熱抵抗の値を適用すればよい。
【００５７】
次に、演算装置１は、各々の光学センサ５ａ，５ｂ，５ｃから光量データS0a、S0b、S0cを読み取る（ステップＳ８）。ここで演算装置１が読み取る光量データは、前述したように色バランスの調整が済んだ状態のＬＥＤ４の光量となる。光量データS0aは、光学センサ５ａから読み取ったＬＥＤ４ａの光量データとなり、光量データS0bは、光学センサ５ｂから読み取ったＬＥＤ４ｂの光量データとなり、光量データS0cは、光学センサ５ｃから読み取ったＬＥＤ４ｃの光量データとなる。
【００５８】
次に、演算装置１は、上記ステップＳ７で求めた接合部温度Tj0a、Tj0b、Tj0cと、上記ステップＳ８で読み取った光量データS0a、S0b、S0cとを、それぞれ記憶装置２に記憶する（ステップＳ９）。以上で、工場出荷時の調整処理が完了となる。演算装置１と色度測定器１１の電気的な接続は、調整処理が完了した後に切り離される。
【００５９】
図３は通常使用時に行なわれる表示装置の制御処理の手順を示すフローチャートである。通常使用時とは、少なくとも上記色バランスの調整を行なった後に、表示装置を通常通りに動作させて使用する段階（一般的には表示装置を購入したユーザが操作マニュアルにしたがって表示装置を使用する段階）をいう。
【００６０】
まず、演算装置１から出力される制御信号にしたがってＬＥＤ駆動装置３から各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに駆動電流を供給し、これによって各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃを点灯（オン）している状態、すなわち通常通りの駆動条件（第２の駆動条件）で各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃを駆動している状態で、演算装置１は、ＬＥＤ駆動装置３から各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに供給されている駆動電流Ia、Ib、Icと、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの端子間電圧Va、Vb、Vcを読み取る（ステップＳ１１）。
【００６１】
次に、演算装置１は、各々の温度センサ６ａ，６ｂ，６ｃで測定されたＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの周囲温度Ta、Tb、Tcを読み取る（ステップＳ１２）。
【００６２】
次に、演算装置１は、上記ステップＳ１１で読み取った駆動電流Ia、Ib、Ic及び端子間電圧Va、Vb、Vcと、上記ステップＳ１２で読み取った周囲温度Ta、Tb、Tcのデータを用いて、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの接合部温度Tja、Tjb、Tjcを、下記の（４）〜（６）式にしたがって求める（ステップＳ１３）。ここで求める接合部温度は「第２の接合部温度」に相当するものとなる。
【００６３】
Tja=Ia×Va×Tj-θ＋Ta      …（４）
Tjb=Ib×Vb×Tj-θ＋Tb      …（５）
Tjc=Ic×Vc×Tj-θ＋Tc      …（６）
【００６４】
次に、演算装置１は、記憶装置２に記憶してある各ＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの接合部温度Tj0a、Tj0b、Tj0cを読み出す（ステップＳ１４）。
【００６５】
次に、演算装置１は、ＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの発光波長成分（発光色）ごとに、実使用状態で求めた接合部温度Tja、Tjb、Tjcと記憶装置２から読み出した接合部温度Tj0a、Tj0b、Tj0cとの差分ΔTja、ΔTjb、ΔTjcを、下記の（７）〜（９）式にしたがって求める（ステップＳ１５）。
【００６６】
ΔTja = Tja - Tj0a      …（７）
ΔTjb = Tjb - Tj0b      …（８）
ΔTjc = Tjc - Tj0c      …（９）
【００６７】
次に、演算装置１は、記憶装置２に記憶してある各光学センサ５ａ，５ｂ，５ｃの光量データS0a、S0b、S0cを読み出す（ステップＳ１６）。
【００６８】
次に、演算装置１は、予め各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの特性などから実験的に求めた発光色ごとの温度補正関数faa（Δt）、fab（Δt）、fac（Δt）、fba（Δt）、fbb（Δt）、fbc（Δt）、fca（Δt）、fcb（Δt）、fcc（Δt）を用いて、以下の（１０）〜（１２）式にしたがって各光学センサ５ａ，５ｂ，５ｃの光量目標値Sta、Stb、Stcを求める（ステップＳ１７）。光量目標値StaはＬＥＤ４ａに適用されるものでる。また、光量目標値StbはＬＥＤ４ｂに適用され、光量目標値StcはＬＥＤ４ｃに適用されるものである。これにより、発光色ごとに光量目標値の設定がなされる。
【００６９】
Sta = S0a×(faa(ΔTja)+fab(ΔTjb) +fac(ΔTjc)+1)      …（１０）
Stb = S0b×(fba(ΔTja)+fbb(ΔTjb) +fbc(ΔTjc)+1)      …（１１）
Stc = S0c×(fca(ΔTja)+fcb(ΔTjb) +fcc(ΔTjc)+1)      …（１２）
【００７０】
上記（１０）〜（１２）式において、温度補正関数は、あるＬＥＤ４の接合部温度がΔTだけ変化した場合に、当該接合部温度の変化前後で色バランスを一定に保つために、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの光量をどの程度補正したらよいかを規定する関数である。さらに詳述すると、温度補正関数faa（Δt）は、赤色波長成分の光を発生するＬＥＤ４ａの接合部温度変化量（ΔTja）に対する、ＬＥＤ４ａの光量補正の割合を規定する関数であり、温度補正関数fab（Δt）は、緑色波長成分の光を発生するＬＥＤ４ｂの接合部温度変化量（ΔTjb）に対する、ＬＥＤ４ａの光量補正の割合を規定する関数であり、温度補正関数fac（Δt）は、青色波長成分の光を発生するＬＥＤ４ｃの接合部温度変化量（ΔTjc）に対する、ＬＥＤ４ａの光量補正の割合を規定する関数である。
【００７１】
また、温度補正関数fba（Δt）は、赤色波長成分の光を発生するＬＥＤ４ａの接合部温度変化量（ΔTja）に対する、ＬＥＤ４ｂの光量補正の割合を規定する関数であり、温度補正関数fbb（Δt）は、緑色波長成分の光を発生するＬＥＤ４ｂの接合部温度変化量（ΔTjb）に対する、ＬＥＤ４ｂの光量補正の割合を規定する関数であり、温度補正関数fbc（Δt）は、青色波長成分の光を発生するＬＥＤ４ｃの接合部温度変化量（ΔTjc）に対する、ＬＥＤ４ｂの光量補正の割合を規定する関数である。
【００７２】
また、温度補正関数fca（Δt）は、赤色波長成分の光を発生するＬＥＤ４ａの接合部温度変化量（ΔTja）に対する、ＬＥＤ４ｃの光量補正の割合を規定する関数であり、温度補正関数fcb（Δt）は、緑色波長成分の光を発生するＬＥＤ４ｂの接合部温度変化量（ΔTjb）に対する、ＬＥＤ４ｃの光量補正の割合を規定する関数であり、温度補正関数fcc（Δt）は、青色波長成分の光を発生するＬＥＤ４ｃの接合部温度変化量（ΔTjc）に対する、ＬＥＤ４ｃの光量補正の割合を規定する関数である。
【００７３】
このようにＬＥＤ４の発光色ごとの温度補正関数を用いる理由は、ホワイトバランスを含む色バランスの調整を、各ＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの光量の増減によって行なう場合に、ＬＥＤ４の接合部温度の変化があっても色バランスが一定になるように維持するには、接合部温度の変化が生じたＬＥＤ４の光量だけでなく、各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃの光量を同時に補正することが望ましいためである。したがって、温度補正関数は、一色のＬＥＤにつき、３つずつ用意されている。ただし、本発明はこれに限らず、接合部温度の変化が生じたＬＥＤ４の光量だけを補正するように、一色のＬＥＤにつき、一つずつ温度補正関数を用意してもよい。ちなみに、すべての温度補正関数の値がゼロであったと仮定すると、記憶装置２から読み出した工場出荷時の光量データS0a、S0b、S0cがそのまま光量目標値Sta、Stb、Stcとして設定されることになる。
【００７４】
次に、演算装置１は、各々の光学センサ５ａ，５ｂ，５ｃから光量データSa、Sb、Scを読み取る（ステップＳ１８）。
【００７５】
次に、演算装置１は、上記ステップＳ１８で読み取った各光学センサ５ａ，５ｂ，５ｃの光量データSa、Sb、Scと、上記ステップＳ１７で設定した光量目標値Sta、Stb、Stcとの差が小さくなるように（理想的には、Sa=Sta、Sb=Stb、Sc=Stcとなるように）、駆動電流の調整量を指定した制御信号をＬＥＤ駆動装置３に出力することにより、ＬＥＤ駆動装置３から各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに供給される駆動電流を調整（増減）する（ステップＳ１９）。
【００７６】
演算装置１からの制御信号に基づいてＬＥＤ駆動装置３が各々のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃに供給する駆動電流を調整するにあたって、当該駆動電流がパルス波形によってＬＥＤに供給される場合は、当該駆動電流のピーク電流値（波高値）、又はパルス波のデューティ（Duty）比を変更することにより、当該駆動電流を調整可能である。特に、駆動電流の調整に伴うＬＥＤの発光波長変化（色度変化）を抑えるうえでは、パルス波のデューティ比を変更する方が好ましい。
【００７７】
以上のような制御処理にしたがって表示装置を動作させることにより、工場出荷時に所望の色度となるように調整された色バランスを、通常使用時にもそのままの状態で維持することができる。このため、ＬＥＤの周囲温度の変化や、ＬＥＤの輝度変化、あるいはＬＥＤの経年的な特性変化に伴う、色バランスのずれを適切に補正することができる。
【００７８】
なお、上記実施の形態においては、色バランスの一例として、ホワイトバランスを調整する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、白色以外の色のバランスを調整する場合に適用してもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態においては、発光色が異なる３種類のＬＥＤ４ａ，４ｂ，４ｃのすべてに対して、接合部温度に応じた光量目標値の設定機能を持たせているが、本発明はこれに限らず、いずれか１種類又は２種類のＬＥＤに対してのみ上記設定機能を持たせ、当該設定機能を持たないＬＥＤに対しては、工場出荷時の調整で読み取った光量データを光量目標値として駆動電流を制御してもよい。
【００８０】
また、本発明に係る照明装置は、投写型の表示装置に用いられるものに限らず、例えば照明装置を必要とする直視型のLCDなどの表示装置に用いられるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態に係る表示装置の構成例を示す模式図である。
【図２】工場出荷時に行なわれる表示装置の色バランスの調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】通常使用時に行なわれる表示装置の制御処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１…演算装置、２…記憶装置、３…ＬＥＤ駆動装置、４…ＬＥＤ、５…光学センサ、６…温度センサ、７…光変調素子、８…光合成素子、９…投射レンズ、１０…スクリーン、１１…色度測定器
【図１】
0004525767.tif 000002
【図２】
0004525767.tif 000003
【図３】
0004525767.tif 000004