光源制御装置及び映像表示装置
【課題】固体光源が発する光量を迅速に目標光量とすることを可能とする光源制御装置及び映像表示装置を提供する。
【解決手段】制御部２２は、光源ドライバ２４から供給される駆動電流と光センサ２１によって検出される出射光量との関係に応じて、ＬＥＤ１１の環境温度に対応するテーブル（駆動電流−光量特性）を取得し、取得されたテーブルに基づいて、出射光量が目標光量となるように駆動電流を制御する。
【解決手段】制御部２２は、光源ドライバ２４から供給される駆動電流と光センサ２１によって検出される出射光量との関係に応じて、ＬＥＤ１１の環境温度に対応するテーブル（駆動電流−光量特性）を取得し、取得されたテーブルに基づいて、出射光量が目標光量となるように駆動電流を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体光源を備えた光源制御装置及び映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源と、固体光源が発する光を変調する光変調素子とを備えた映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。ここで、固体光源に電流が供給されると、固体光源が熱を生じる。固体光源の環境温度が高くなると、固体光源が発する光量が減少する。
【０００３】
なお、固体光源が生じる熱による光量の減少を抑制するために、固体光源を冷却する冷却素子が設けられた映像表示装置も提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
ここで、ＬＥＤ（発光ダイオード）光源を例に挙げると、ＬＥＤ光源の駆動電流−光量特性は、ＬＥＤ光源の環境温度の変化によって変化することが知られている。
【０００５】
例えば、赤色ＬＥＤは、図３に示すように、駆動電流の上昇に応じて出射光量がある程度まで上昇するが、途中から逆に出射光量が降下してしまう特性（以下、オーバーロールということがある）を有する。また、赤色ＬＥＤは、同じ駆動電流が与えられても、環境温度が高いときには、出射光量が大きく低下する特性を有する。ここで、例えば、図中のＴ１を室温とし（例えば、２０℃とする）、Ｔ２を光源点灯時の定常的温度とし（例えば、８０℃とする）、Ｔ３を定常的温度よりも高い温度とする。すなわち、環境温度の関係は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３である。
【０００６】
一般的に、固体光源に供給される駆動電流の制御は、所定のステップ幅（ΔＣ）単位で行われる。すなわち、固体光源が発する光量が不足している場合には、所定のステップ幅で駆動電流を増加した上で、固体光源が発する光量が目標光量に達したか否かを判定する。このような処理を繰り返すことによって、固体光源が発する光量が一定光量（目標光量）となるように、駆動電流の制御が行われる。
【特許文献１】特開２００６−１８１９６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４４７９４号公報（請求項１、［００３６］、［００３７］、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術では、駆動電流の制御が所定のステップ幅単位で行われるため、固体光源が発する光量が迅速に目標光量とならないケースがある。すなわち、図３に示したように、駆動電流−光量特性は、固体光源の環境温度の影響を受けるため、固体光源が発する光量が目標光量となるように、固体光源の駆動電流の増加量を決定することが困難である。
【０００８】
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、固体光源が発する光量を迅速に目標光量とすることを可能とする光源制御装置及び映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、固体光源及び冷却素子に課される負荷を抑制しながら、映像の輝度向上を図ることを可能とする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】
【００１０】
本発明の一の特徴では、光源制御装置は、固体光源に駆動電流を供給する光源ドライバと、前記固体光源の出射光量を検出する光量センサと、前記駆動電流と前記出射光量との関係を示す特性情報を前記固体光源の環境温度毎に保持する記憶手段と、前記光源ドライバから供給される前記駆動電流を制御する制御手段とを光源制御装置が備える。前記制御手段は、前記光源ドライバから供給される前記駆動電流と前記光量センサによって検出される前記出射光量との関係に応じて、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報を前記記憶手段から取得し、取得された前記特性情報に基づいて、前記出射光量が目標光量となるように前記駆動電流を制御する。
【００１１】
かかる特徴によれば、制御手段は、光源ドライバから供給される駆動電流と光量センサによって検出される出射光量との関係に応じて、固体光源の環境温度に対応する特性情報を取得して、取得された特性情報（駆動電流−光量特性）に基づいて、出射光量が目標光量となるように駆動電流を制御する。
【００１２】
すなわち、固体光源の環境温度に対応する特性情報（駆動電流−光量特性）を把握した状態で、固体光源の駆動電流が制御されるため、出射光量が目標光量とするための駆動電流の制御を容易に決定することができる。従って、固体光源が発する光量を迅速に目標光量とすることができる。
【００１３】
本発明の上述した特徴において、前記制御手段は、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報が前記記憶手段に記憶されていない場合に、前記記憶手段に記憶された前記特性情報の中から、前記固体光源の環境温度に近接する環境温度に対応する前記特性情報を特定し、特定された前記特性情報に基づいて、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報を算出し、算出された前記特性情報に基づいて、前記出射光量が目標光量となるように前記駆動電流を制御することが好ましい。
【００１４】
本発明の上述した特徴において、前記制御手段は、取得された前記特性情報において、前記出射光量が最大となる前記駆動電流である最大駆動電流を超えない範囲で、前記光源ドライバから供給される前記駆動電流を制御することが好ましい。
【００１５】
本発明の一の特徴では、映像表示装置は、固体光源の出射光を変調する少なくとも一つの光変調素子と、前記少なくとも一つの光変調素子によって変調された光を投写する投写レンズと、本発明の上述した特徴に係る光源制御装置とを備える。
【００１６】
本発明の一の特徴では、複数の固体光源の出射光を変調する少なくとも一つの光変調素子と、前記少なくとも一つの光変調素子によって変調された光を投写する投写レンズと、本発明の上述した特徴に係る光源制御装置とを備える。前記制御手段は、前記複数の固体光源に含まれる一の固体光源の前記駆動電流を、前記最大駆動電流を超えて制御する場合に、前記複数の固体光源の出射光によって再現されるホワイトバランスを維持しながら、前記複数の固体光源に含まれる他の固体光源の前記駆動電流を制御する。
【００１７】
本発明の一の特徴では、映像表示装置は、固体光源（固体光源１１０）と、前記固体光源が発する光を変調する光変調素子（液晶パネル１５０）と、前記固体光源を冷却する冷却素子（ペルチェ素子１２０）と、前記光変調素子の変調量を定める映像信号を受付ける信号受付部（映像信号受付部３１０）と、前記信号受付部によって受付けられた前記映像信号に応じて、前記冷却素子の冷却力を制御する冷却力制御部（冷却力制御部３３０）とを備える。
【００１８】
かかる特徴によれば、冷却力制御部が、信号受付部によって受付けられた映像信号に応じて、冷却素子の冷却力を制御することによって、冷却素子に高電流を継続的に流さずに、固体光源の環境温度を適切に下げることができる。従って、固体光源に供給される電流量を増やさなくても、必要に応じて映像の輝度向上を図ることができる。
【００１９】
すなわち、固体光源及び冷却素子に課される負荷を抑制しながら、映像の輝度向上を図ることができる。
【００２０】
本発明の上述した特徴において、前記固体光源は、前記光変調素子に設けられた複数の分割領域毎に設けられた複数の固体光源であり、前記冷却素子は、前記複数の固体光源毎に設けられた複数の冷却素子であり、前記冷却力制御部は、前記分割領域に対応する前記映像信号に応じて、前記複数の冷却素子の冷却力を制御することが好ましい。
【００２１】
本発明の上述した特徴において、前記冷却素子は、電流の供給によって熱が奪われる吸熱面（吸熱面２１）と、電流の供給によって前記吸熱面から奪われた熱が伝わる放熱面（放熱面２２）とを有するペルチェ素子であり、前記吸熱面には、前記固体光源が設けられており、前記放熱面には、前記放熱面に伝わった熱を放出する放熱部材（ヒートシンク１３０）が設けられていることが好ましい。
【００２２】
本発明の上述した特徴において、映像表示装置は、前記固体光源の駆動電流を制御する駆動電流制御部（駆動電流制御部３４０）と、前記固体光源の環境温度を検出する検出部（温度センサ７０）とをさらに備え、前記冷却力制御部は、前記映像信号に応じて表示される映像の輝度が所定閾値を超えると判定された場合に、前記所定閾値を輝度が超える映像が表示される前に、前記冷却素子の冷却力を強化し、前記駆動電流制御部は、前記固体光源の環境温度の低下に連動して前記固体光源の駆動電流を低減し、前記所定閾値を輝度が超える映像が表示される際に、前記固体光源の駆動電流を増大することが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、固体光源が発する光量を迅速に目標光量とすることを可能とする光源制御装置及び映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
［第１実施形態］
以下、第１実施形態について図１乃至図４に基づいて説明していく。
【００２７】
図１は投写型映像表示装置の光学系を例示した説明図である。この投写型映像表示装置は、３つの照明装置５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂを備える。各照明装置５１は、光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）１１と、ロッドインテグレータと、を備える。前記ロッドインテグレータは、例えば、テーパ型ロッドインテグレータ部１２と直方体形状ロッドインテグレータ部１３とから成る。各照明装置５１の光出口側には光変調素子としての液晶表示パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが配置される。
【００２８】
前記ＬＥＤ１１は、ＬＥＤチップ１１ａとヒートシンク（放熱板）１１ｂとから成る。照明装置５１ＲにおけるＬＥＤチップ１１ａは赤色光を出射し、照明装置５１ＧにおけるＬＥＤチップ１１ａは緑色光を出射し、照明装置５１ＢにおけるＬＥＤチップ１１ａは青色光を出射する。
【００２９】
各照明装置５１から出射された各色光が各色用の液晶表示パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを透過することによって各色映像光が生成される。そして、各色映像光はクロスダイクロイックプリズム２（クロスダイクロイックミラーでもよい）によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は投写レンズ３によって投写される。
【００３０】
なお、図示はしていないが、ヒートシンク（放熱板）１１ｂに向けて送風を行うファンを設けたり（空冷）、ヒートシンク１１ｂに冷却液を循環させてＬＥＤチップ１１ａの温度上昇を抑制するようにしてもよい。
【００３１】
図２は光源制御装置の一例を示したブロック図である。光量センサ２１は照明光路上の近傍位置に設けられている。具体的には、ＬＥＤチップ１１ａの斜め側方位置であってテーパ型ロッドインテグレータ部１２の光入口面から少し外れた位置に設けられている。光量センサ２１の出力は制御部２２が受け取る。光量センサ２１は例えば、フォトダイオード、或いは光量で抵抗値が変化する素子などから成る。また、光源ドライバ２４は、制御部２２から指示された電流値によってＬＥＤチップ１１ａを駆動する。
【００３２】
テーブル部２３には、図４に示すように、複数の温度下での前記ＬＥＤチップ１１ａの駆動電流−光量特性をデータテーブルとして保持する。例えば、テーブル部２３は、先述した図３におけるＴ１，Ｔ２，Ｔ３における駆動電流−光量特性をディジタルデータ化してメモリに記憶している。なお、各テーブルは、頂上点以降の駆動電流−光量特性についてのデータを持たなくてもよい（各テーブルの最大駆動電流値は頂上点手前の電流値となる）。或いは、頂上点以降の駆動電流−光量特性についてのデータを持っていてもよいが、頂上点となる駆動電流の値を別途持っておくのがよい。或いは、制御部２２がテーブル内を検索して各テーブルの頂上点となる駆動電流の値を知ることも可能である。
【００３３】
制御部２２は、以下に示す処理（制御）を実行する。この制御内容は、テーブル選出処理（選出テーブルの切替／維持判断を含む）と、選出したテーブルに基づく駆動電流値生成処理とからなる。
【００３４】
（１）制御部２２は、現時点の駆動電流値（Ｃ）に基づきテーブル部２３から各テーブル（Ｔ１テーブル，Ｔ２テーブル，Ｔ３テーブル）が持つ当該現時点の駆動電流値（Ｃ）に対応する光量値データ（Ｌ）を取り出す。例えば、図４の例示によれば、制御部２２は、現時点の駆動電流値Ｃ１に基づき、Ｔ１テーブルからは光量値データ（Ｌ２）を取り出し、Ｔ２テーブルからは光量値データ（Ｌ１）を取り出す。Ｔ３テーブルからも所定の光量値データを取り出す。
【００３５】
（２）制御部２２は、前記テーブルから取り出した各光量値データ（Ｌ）と光量センサ２１から受け取ったセンサ出力に基づいて得られる現時点光量値との差を求め、差がゼロ（０）である（合致する）テーブルを選出する。例えば、現時点の駆動電流値がＣ１であり、光量センサ２１から受け取ったセンサ出力に基づいて得られる現時点光量値がＬ２であるならば、Ｔ１テーブルを選出することになる。すなわち、制御部２２は、光源ドライバ２４から供給される駆動電流と光センサ２１によって検出される出射光量との関係に応じて、ＬＥＤ１１の環境温度に対応する特性情報（Ｔ１テーブル）をテーブル部２３から取得する。差が０とならないときには、差が最も小さくて且つこの差が所定の許容範囲内である（合致する）テーブルを選出する。すなわち、制御部２２は、光源ドライバ２４から供給される駆動電流と光センサ２１によって検出される出射光量との関係に応じて、ＬＥＤ１１の環境温度に近い環境温度に対応する特性情報（テーブル）をテーブル部２３から取得する。合致するテーブルが無いときには、当該時点の光量センサ出力値及び駆動電流値に近似して隣り合う二つのデータテーブルの中間値を求めて暫定的な仮テーブルを生成して保持してもよい（図３中の点線参照）。すなわち、制御部２２は、ＬＥＤ１１の環境温度に対応する特性情報（テーブル）がテーブル部２３に記憶されていない場合に、テーブル部２３に記憶された特性情報の中から、ＬＥＤ１１の環境温度に近接する環境温度に対応する特性情報を特定し、特定された特性情報に基づいて、ＬＥＤ１１の環境温度に対応する特性情報を算出する。中間値は前記二つのテーブルのどちらのテーブルにより近いかで重み付けを行ってもよい。なお、テーブル数が多ければ多いほど前記合致が得られやすくなる（精度が向上する）一方で、大きなメモリ容量が必要になるので、精度とメモリ容量との兼ね合いでテーブル数を決めることになる。
【００３６】
制御部２２は、上記テーブルの選出処理（選出テーブルの切替／維持判断）を例えば１秒間隔、５秒間隔、１０秒間隔などで実行する。
【００３７】
（３）制御部２２は、選出したテーブル（又は仮テーブル）から、所望の光量（Ｌ）を得るための駆動電流値（Ｃ）を知得し、この駆動電流値（Ｃ）を光源ドライバ２４に与える。光源ドライバ２４は、制御部２２から指示された駆動電流値（Ｃ）によってＬＥＤチップ１１ａを駆動する。例えば、選出されたテーブルがＴ１テーブルであり、所望の光量（目的光量）がＬ１であれば、駆動電流値はＣ２となる。
【００３８】
繰り返し述べることになるが、前記図３において光量Ｌ１は所望の光量であるとし、光源点灯時の定常的温度（Ｔ２）の想定下での必要駆動電流がＣ１であることから、先ずは、点灯開始時、光源ドライバ２４は駆動電流Ｃ１でＬＥＤチップ１１ａを駆動することとする。ＬＥＤチップ１１ａへの通電当初はその温度は室温（Ｔ１）であるから駆動電流Ｃ１でＬＥＤチップ１１ａを駆動すると光量値はＬ２となるはずであり、制御部２２は、テーブル選出処理において、現時点光量値（センサ出力）に基づきＴ１テーブルを選出することになる。そして、制御部２２は、選出テーブルから目的光量Ｌ１を得るための駆動電流値としてＣ２を知得し、光源ドライバ２４は駆動電流値Ｃ２によってＬＥＤチップ１１ａを駆動する。そのうちにＬＥＤチップ１１ａの温度は上昇するから、次回或いはそれ以降のテーブル選出処理（選出テーブルの切替／維持判断）でＴ２テーブルが選出される。そして、制御部２２は、Ｔ２テーブルから目的光量Ｌ１を得るための駆動電流値としてＣ１を得ることになり、光源ドライバ２４は駆動電流値Ｃ１によってＬＥＤチップ１１ａを駆動することになる。
【００３９】
また、ＬＥＤチップ１１ａの温度が何かの不具合で温度Ｔ３に幾分近づいたと仮定すると、Ｔ３テーブル或いは仮テーブルが選出されることになる。しかしながら、データテーブルに頂上以降の電流値を記述しておかないことにより（各テーブルの最大駆動電流値は頂上手前の電流値となる）、或いは、制御部２２が頂上点を知得しておくことにより、頂上点を超えた側での電流供給となる事態を防止できることになる。
【００４０】
上述した光源制御は、３原色の全ての照明装置５１について行ってもよい。すなわち、ＬＥＤの構成材料にもよるが、例えば、青色ＬＥＤや緑色ＬＥＤについても温度によって駆動電流−光量特性が変化したり、オーバーロールを生じたりする場合もある。それぞれの色用のＬＥＤについて駆動電流−光量特性データテーブルを備えて光源制御を行うことにより、各色照明装置の出射光量を適切に制御できることになる。
【００４１】
また、温度による駆動電流−光量特性の変化が大である（更には、オーバーロール特性を持つ）一つ又は二つの色光源に対してだけ本願発明にかかる光源制御を実行し、温度による駆動電流−光量特性の変化が小である（また、オーバーロール特性を持たない）他の光源については単なるフィードバック制御（従来項参照）を行うこととしてもよい。なお、それぞれの色光源において目的光量を設定し、これら目的光量を維持する制御が行われるということは、ホワイトバランスが維持されるということになる。
【００４２】
また、或る色光源の前記駆動電流−光量特性における光量の頂上点よりも更に光量増加が要求されるときには（そのような映像信号が入力されることきには）、ホワイトバランス保持のために他の色光源の駆動電流を制限することとしてもよい。別言すれば、前記駆動電流−光量特性における頂上点を超えた側での電流供給となる事態の防止とホワイトバランスの保持との観点から、白色輝度が各色光源の駆動電流−光量特性における頂上点の制限を受けることとなる制御を行ってもよい。
【００４３】
また、制御部２２は、映像信号（ＲＧＢ信号）を入力し、この映像信号における一フレーム映像を解析するようになっていてもよい。具体的には、一フレーム映像を構成する各画素の赤色強度（赤色階調信号）、緑色強度（緑色階調信号）、青色強度（青色階調信号）を検出する。ここで、各色強度が０〜９９であるとし、１００階調で各液晶表示パネル１の光透過量が制御されるものとし、また、各照明装置５１も１００段階で光量調整が行なえるものとする。一フレーム映像のなかで赤色強度が全ての画素において０であるならば、制御部２２は、光源ドライバ２４に対して、照明装置５１Ｒのゲインを０（最低光量）とするための制御信号を与える。光源ドライバ２４は前記制御信号を受けて照明装置５１Ｒへの供給電流を制御する。また、制御部２２は、図示しないＬＣＤ信号処理部に対して液晶表示パネル１Ｒの全画素について例えば光透過量０とする駆動指令を与える。ＬＣＤ信号処理部は前記駆動指令に基づいて液晶表示パネル１Ｒの画素を駆動することになる。一フレーム映像のなかで赤色強度の最高値が５０のとき、当該５０の値とされる画素についてはその光透過量を１００とし、照明装置５１Ｒについてはその出射光量を５０とする（Ｔ２テーブルを選択している状態であれば、Ｌ１／２の光量に対応する電流値Ｃを求めて光源を駆動する）。他の赤色強度を持つ画素については、その元々の映像信号による赤色強度に対して前記照明装置５１Ｒの出射光量を５０としたことによる補正をかければよい。このように制御するのが照明装置５１における電力消費を最も少なくできるのであるが、このような制御に限らず、例えば、前記５０の値とされる画素について光透過量を７０とし、照明装置５１Ｒの出射光量を７０とするような制御を行なってもよい。この場合も、他の赤色強度を持つ画素については、その元々の映像信号による赤色強度に対して前記照明装置５１Ｒの出射光量を７０としたことによる補正をかければよい。また、他の色についても、同様の制御を行なえばよい。
【００４４】
ここで、上記のごとく光源（ＬＥＤ）自体の発光量を映像信号に合わせて制御する場合、光源の温度は光源点灯時の定常的温度（Ｔ２）を維持できないものとなり、その温度は時間軸上で頻繁に変化すると考えられる。本願発明であれば、このように光源の温度が頻繁に変化したとしてもそれに迅速に追従して光源を目的光量で発光させることが可能になる。
【００４５】
また、上記の例では、３板式の投写型映像表示装置を示したが、白色光を出射する光源（白色ＬＥＤを有する光源、或いは、発光色が互いに異なる各色ＬＥＤからの光をクロスダイクロイックキューブ等で合成する光源）を有する単板式の投写型映像表示装置或いは、白色光光源からの光を例えばダイクロイックミラーで色分離する３板式の投写型映像表示装置においても本願の光源制御を適用することができる。勿論、光を変調するライトバルブは透過型の液晶パネルに限らず、反射型の液晶パネルを用いてもよいし、微小ミラーを多数配置して成るライトバルブを用いてもよいものである。
【００４６】
また、上記の光量センサ２１は、光源であるＬＥＤ１１の近傍に設けているため、ＬＥＤ１１からの熱による影響を受けて、正確な温度検出ができないおそれがある。そこで、光量センサ２１の背面にヒートシンクを設けてもよい。また、上記の光量センサ冷却用のヒートシンクは、ＬＥＤ１１冷却のためのヒートシンク１１ｂと一体形成されるものであってもよい。また、この一体形成されたヒートシンクの内部に冷却用の液体を流すようにしてもよい。更に、ＬＥＤ１１及び光量センサ２１を、空冷ファンや液冷などの強制冷却手段により冷却するようにしてもよい。また、上記の各照明装置５１の外側には、ＬＥＤ１１からの光が直接スクリーン等へ照射されることを防止するための（迷光発生防止のための）光遮蔽部材を設けることがある。この際、光量センサ２１をこの光遮蔽部材上に設けるようにしてもよい。また、この光遮蔽部材を熱伝導性の高い材質で構成し、この光遮蔽部材が光量センサ２１のヒートシンクを兼ねるものであってもよい。
【００４７】
また、複数の温度下での前記光源の駆動電流に対する光量の特性情報としては、上述した駆動電流−光量特性データベースの他、駆動電流−光量特性の関数式であってもよい。
【００４８】
なお、第１実施形態では、固体光源としてＬＥＤを挙げて説明したが、これに限定されるものではない。固体光源はＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）であってもよいことは勿論である。
【００４９】
［第２実施形態］
（映像表示装置の概略）
以下において、第２実施形態に係る映像表示装置の概略について、図面を参照しながら説明する。図５は、第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００の概略を示す図である。
【００５０】
図５に示すように、投写型映像表示装置２００は、投写レンズユニット２１０を有しており、投写レンズユニット２１０によって拡大された映像光をスクリーン３００上に投写する。投写レンズユニット２１０は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源を光源として有する。
【００５１】
（照明ユニットの概略構成）
以下において、第２実施形態に係る照明ユニットの概略構成について、図面を参照しながら説明する。図６は、第２実施形態に係る照明ユニット２２０の概略構成を示す図である。
【００５２】
図６に示すように、照明ユニット２２０は、複数の固体光源１１０（固体光源１１０Ｒ、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂ）と、複数のペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０Ｒ、ペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂ）と、複数のヒートシンク１３０（ヒートシンク１３０Ｒ、ヒートシンク１３０Ｇ及びヒートシンク１３０Ｂ）と、複数の回折素子１４０（回折素子１４０Ｒ、回折素子１４０Ｇ及び回折素子１４０Ｂ）と、複数の液晶パネル１５０（液晶パネル１５０Ｒ、液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂ）と、クロスダイクロイックキューブ１６０とを有する。
【００５３】
固体光源１１０Ｒは、赤成分光を発するＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。固体光源１１０Ｒは指向性を有しており、固体光源１１０Ｒが発する赤成分光はスポット光である。同様に、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂは、緑成分光及び青成分光を発するＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂは指向性を有しており、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂが発する緑成分光及び青成分光はスポット光である。なお、各固体光源が発するスポット光の形状は、特殊レンズなどによってライン形状（長方形）に調節されてもよいことに留意すべきである。
【００５４】
ペルチェ素子１２０Ｒは、電流の供給によって熱が奪われる吸熱面１２１Ｒと、電流の供給によって吸熱面１２１Ｒから奪われた熱が伝わる放熱面１２２Ｒとを有する。吸熱面１２１Ｒには、固体光源１１０Ｒが設けられており、放熱面１２２Ｒには、ヒートシンク１３０Ｒが設けられている。
【００５５】
同様に、ペルチェ素子１２０Ｇは、吸熱面１２１Ｇと放熱面１２２Ｇとを有しており、吸熱面１２１Ｇには、固体光源１１０Ｇが設けられており、放熱面１２２Ｇには、ヒートシンク１３０Ｇが設けられている。ペルチェ素子１２０Ｂは、吸熱面１２１Ｂと放熱面１２２Ｂとを有しており、吸熱面１２１Ｂには、固体光源１１０Ｂが設けられており、放熱面１２２Ｂには、ヒートシンク１３０Ｂが設けられている。
【００５６】
ここで、ペルチェ素子１２０Ｒ、ペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂの冷却力は、後述する制御回路２５０から取得する制御信号（制御信号ＣＲ、制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢ）によって制御される。
【００５７】
ヒートシンク１３０Ｒは、金属などの熱伝導性部材によって構成されており、ペルチェ素子１２０Ｒの放熱面１２２Ｒに伝わった熱を放熱する。同様に、ヒートシンク１３０Ｇ及びヒートシンク１３０Ｂは、金属などの熱伝導性部材によって構成されており、ペルチェ素子１２０Ｇの放熱面１２２Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂの放熱面１２２Ｂに伝わった熱を放熱する。なお、ヒートシンク１３０Ｒ、ヒートシンク１３０Ｇ及びヒートシンク１３０Ｂは、投写レンズユニット２１０の外側に連通する冷却ファン（不図示）によって冷却されることが好ましい。
【００５８】
回折素子１４０Ｒは、固体光源１１０Ｒが発する赤成分光を均一化し、均一化された赤成分光は、液晶パネル１５０Ｒに照射される。同様に、回折素子１４０Ｇ及び回折素子１４０Ｂは、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂが発する緑成分光及び青成分光を均一化し、均一化された緑成分光及び青成分光は、液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂに照射される。
【００５９】
液晶パネル１５０Ｒは、赤入力信号Ｒｉｎに応じて固体光源１１０Ｒが発する赤成分光を変調して、スクリーン３００上に投写される赤成分光の光量を制御する光変調素子である。同様に、液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂは、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂが発する緑成分光及び青成分光を変調して、スクリーン３００上に投写される緑成分光及び青成分光の光量を制御する光変調素子である。
【００６０】
クロスダイクロイックキューブ１６０は、液晶パネル１５０Ｒ、液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂから出射された赤成分光、緑成分光及び青成分光を合成する。具体的には、クロスダイクロイックキューブ１６０は、赤成分光を投写レンズユニット２１０側に反射して、緑成分光を投写レンズユニット２１０側に透過するミラー面１６１ａと、青成分光を投写レンズユニット２１０側に反射して、緑成分光を投写レンズユニット２１０側に透過するミラー面１６１ｂとを有する。
【００６１】
照明ユニット２２０（ペルチェ素子１２０及び液晶パネル１５０）には、制御回路２５０が接続されている。
【００６２】
制御回路２５０は、入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）に応じて、ペルチェ素子１２０の冷却力及び液晶パネル１５０の変調量を制御する。具体的には、制御回路２５０は、入力映像信号に応じて定められる制御信号（制御信号ＣＲ、制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢ）を各ペルチェ素子１２０に入力する。制御回路２５０は、入力映像信号に応じて定められる出力映像信号（赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ）を各液晶パネル１５０に入力する。
【００６３】
（制御回路の構成）
以下において、第２実施形態に係る制御回路の構成について、図面を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る制御回路２５０の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図７に示すように、制御回路２５０は、映像信号受付部３１０と、変調量制御部３２０と、冷却力制御部３３０とを有する。
【００６５】
映像信号受付部３１０は、入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）を受付けるインターフェースである。映像信号受付部３１０は、変調量制御部３２０及び冷却力制御部３３０に入力映像信号を入力する。
【００６６】
変調量制御部３２０は、入力映像信号に応じて、各液晶パネル１５０の変調量を制御する。具体的には、変調量制御部３２０は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて赤出力信号Ｒｏｕｔを決定して、赤出力信号Ｒｏｕｔを液晶パネル１５０Ｒに入力する。同様に、変調量制御部３２０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔを決定して、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔを液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂに入力する。
【００６７】
ここで、変調量制御部３２０は、必要に応じてγ補正処理などを行うことに留意すべきである。
【００６８】
冷却力制御部３３０は、入力映像信号に応じて、各ペルチェ素子１２０の冷却力を制御する。具体的には、冷却力制御部３３０は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて制御信号ＣＲを決定して、制御信号ＣＲをペルチェ素子１２０Ｒに入力する。ここで、冷却力制御部３３０は、赤入力信号Ｒｉｎに基づいてスクリーン３００上に投写される赤成分光の輝度を特定して、赤成分光の輝度が高ければ高いほど、ペルチェ素子１２０Ｒの冷却力を強化する制御信号ＣＲをペルチェ素子１２０Ｒに入力する。
【００６９】
同様に、冷却力制御部３３０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢを決定して、制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢをペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂに入力する。ここで、冷却力制御部３３０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに基づいてスクリーン３００上に投写される緑成分光及び青成分光の輝度を特定して、緑成分光及び青成分光の輝度が高ければ高いほど、ペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂの冷却力を強化する制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢをペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂに入力する。
【００７０】
例えば、冷却力制御部３３０は、入力映像信号に応じて特定される輝度が所定閾値以下である場合には、各ペルチェ素子１２０の冷却力を通常能力モードで制御して、入力映像信号に応じて特定される輝度が所定閾値を超える場合には、各ペルチェ素子１２０の冷却力を高能力モードで制御する。高能力モードとは、通常能力モードよりも冷却力が強化されるモードである。
【００７１】
なお、冷却力制御部３３０は、色成分光の輝度とペルチェ素子１２０の冷却力とを対応付けるテーブルを有しており、該テーブルを参照して制御信号を決定してもよい。ここで、このテーブルでは、輝度が高ければ高いほどペルチェ素子１２０の冷却力が高いことに留意すべきである。
【００７２】
（固体光源の発光特性の一例）
以下において、第２実施形態に係る固体光源の発光特性の一例について、図面を参照しながら説明する。図８は、第２実施形態に係る固体光源１１０の発光特性の一例を示す図である。
【００７３】
図８に示すように、固体光源１１０の光出力（光量）は、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）に依存する。具体的には、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）が低いほど、固体光源１１０の光出力が大きい。すなわち、ペルチェ素子１２０の冷却力が高いほど、固体光源１１０の光出力が大きい。
【００７４】
（冷却素子の冷却力の制御方法）
以下において、第２実施形態に係る冷却素子の冷却力の制御方法について、図面を参照しながら説明する。図９は、第２実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を示す図である。
【００７５】
図９（ａ）に示すように、フレームｆ３〜フレームｆ４の輝度が他のフレーム（フレームｆ１、フレームｆ２及びフレームｆ５）の輝度よりも高い場合を例に挙げる。
【００７６】
図９（ｂ）に示すように、フレームｆ３〜フレームｆ４に対応する時間帯では、他のフレーム（フレームｆ１、フレームｆ２及びフレームｆ５）に対応する時間帯よりも、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）が低くなるように、ペルチェ素子１２０の冷却力が制御される。
【００７７】
従って、図９（ｃ）に示すように、フレームｆ３〜フレームｆ４に対応する時間帯では、他のフレーム（フレームｆ１、フレームｆ２及びフレームｆ５）に対応する時間帯よりも、ペルチェ素子１２０に供給電流される電流量が多い。
【００７８】
すなわち、フレーム（フレームｆ１、フレームｆ２及びフレームｆ５）に対応する時間帯では、各ペルチェ素子１２０の冷却応力は通常能力モードで制御され、フレームｆ３〜フレームｆ４に対応する時間帯では、各ペルチェ素子１２０の冷却応力は高能力モードで制御される。
【００７９】
（映像表示装置の動作）
以下において、第２実施形態に係る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１０は、第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００の動作を示すフロー図である。
【００８０】
図１０に示すように、ステップ１０において、投写型映像表示装置２００は、入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）を受付ける。
【００８１】
ステップ２０において、投写型映像表示装置２００は、入力映像信号に応じて出力映像信号（赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ）を決定して、出力映像信号に応じて各液晶パネル１５０の変調量を制御する。
【００８２】
ステップ３０において、投写型映像表示装置２００は、入力映像信号に応じて、スクリーン３００上に投写される映像の輝度を判定する。具体的には、投写型映像表示装置２００は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて赤成分光の輝度を判定する。同様に、投写型映像表示装置２００は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて、緑成分光及び青成分光の輝度を判定する。
【００８３】
ステップ４０において、投写型映像表示装置２００は、赤成分光、緑成分光及び青成分光の輝度が所定閾値を超えるか否かをそれぞれ判定する。また、投写型映像表示装置２００は、映像（赤成分光、緑成分光及び青成分光）の輝度が所定閾値を超える場合にはステップ６０の処理に移り、映像（赤成分光、緑成分光及び青成分光）の輝度が所定閾値を超えない場合にはステップ５０の処理に移る。
【００８４】
ステップ５０において、投写型映像表示装置２００は、ペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０Ｒ、ペルチェ素子１２０Ｇ又はペルチェ素子１２０Ｂ）の冷却力を通常能力モードで制御する。なお、ステップ５０の処理は、所定閾値を超えないと判定された色成分光に対応するペルチェ素子１２０のみを対象とすることに留意すべきである。
【００８５】
ステップ６０において、投写型映像表示装置２００は、ペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０Ｒ、ペルチェ素子１２０Ｇ又はペルチェ素子１２０Ｂ）の冷却力を高能力モードで制御する。なお、ステップ６０の処理は、所定閾値を超えると判定された色成分光に対応するペルチェ素子１２０のみを対象とすることに留意すべきである。
【００８６】
なお、ステップ２０の処理とステップ５０（又は、ステップ６０）の処理とは同期して行われることは勿論である。ステップ２０の処理とステップ５０（又は、ステップ６０）の処理とを同期させるために、１フレームに対応する入力映像信号を蓄積可能なフレームバッファを用いてもよい。
【００８７】
（作用及び効果）
第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００によれば、冷却力制御部３３０が、映像信号受付部３１０によって受付けられた入力映像信号に応じて、ペルチェ素子１２０の冷却力を制御することによって、ペルチェ素子１２０に高電流を継続的に流さずに、固体光源１１０の環境温度を適切に下げることができる。従って、固体光源１１０に供給される電流量を増やさなくても、必要に応じて映像の輝度向上を図ることができる。
【００８８】
すなわち、固体光源１１０及びペルチェ素子１２０に課される負荷を抑制しながら、映像の輝度向上を図ることができる。
【００８９】
［第３実施形態］
以下において、第３実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第２実施形態と第３実施形態との相違点について主として説明する。
【００９０】
具体的には、上述した第２実施形態では特に触れていないが、第３実施形態では、固体光源は、光変調素子に設けられた複数の分割領域毎に設けられており、冷却素子は、複数の固体光源毎に設けられている。各冷却素子は、分割領域に対応する入力映像信号に応じて制御される。
【００９１】
（冷却素子の冷却力の制御方法）
以下において、第３実施形態に係る冷却素子の冷却力の制御方法について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第３実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を説明するためのイメージ図である。
【００９２】
図１１（ａ）に示すように、各固体光源１１０（固体光源１１０１−１〜固体光源１１０５−３）は、複数の分割領域（分割領域１−１〜分割領域５−３）毎に設けられており、アレイ状に配置されている。各ペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０１−１〜ペルチェ素子１２０５−３）は、複数の固体光源１１０毎に設けられている。
【００９３】
図１１（ｂ）に示すように、分割領域３−１、分割領域２−２、分割領域３−２及び分割領域４−２（高輝度分割領域）が他の分割領域（通常輝度分割領域）よりも輝度が高い場合を例に挙げる。
【００９４】
高輝度分割領域に対応するペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０３−１、ペルチェ素子１２０２−２、ペルチェ素子１２０３−２及びペルチェ素子１２０４−２）の冷却力は、高能力モードで制御される。一方で、通常輝度分割領域に対応するペルチェ素子１２０の冷却力は、通常能力モードで制御される。
【００９５】
（作用及び効果）
第３実施形態に係る投写型映像表示装置２００によれば、冷却力制御部３３０が、分割領域に対応する入力映像信号に応じて、複数の分割領域毎に設けられたペルチェ素子１２０の冷却力をそれぞれ制御することによって、固体光源１１０及びペルチェ素子１２０に課される負荷を抑制しながら、映像の輝度向上をさらに適切に図ることができる。
【００９６】
［第４実施形態］
以下において、第４実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第２実施形態と第４実施形態との相違点について主として説明する。
【００９７】
具体的には、上述した第２実施形態では、固体光源１１０の駆動電流について特に触れていないが、第４実施形態では、ペルチェ素子１２０の冷却力に加えて、固体光源１１０の駆動電流が制御される。
【００９８】
（制御回路の構成）
以下において、第４実施形態に係る制御回路の構成について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第４実施形態に係る制御回路２５０の構成を示すブロック図である。なお、図１２では、上述した第２実施形態と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
【００９９】
図１２に示すように、制御回路２５０は、図７に示した構成に加えて、駆動電流制御部３４０を有する。また、各固体光源１１０には、各固体光源１１０の環境温度を測定する温度センサ１７０（温度センサ１７０Ｒ、温度センサ１７０Ｇ、温度センサ１７０Ｂ）が併設されている。
【０１００】
ここで、第４実施形態では、冷却力制御部３３０は、入力映像信号に応じて定められる映像の輝度が高いと判定された場合に、輝度が高い映像が表示される前に、各ペルチェ素子１２０の冷却力を予め強化することに留意すべきである。
【０１０１】
具体的には、冷却力制御部３３０は、１〜複数のフレームに対応する入力映像信号を蓄積するフレームバッファを有する。冷却力制御部３３０は、現在のフレームの所定間隔後に表示されるフレームである判定フレーム（映像）の輝度が所定閾値を超えるか否かを判定する。冷却力制御部３３０は、判定フレーム（映像）の輝度が所定閾値を超える場合には、現在のフレームが表示されているときに、各ペルチェ素子１２０の冷却力を強化する。
【０１０２】
ここで、現在のフレームと判定フレームとの所定間隔は、例えば、ペルチェ素子１２０の冷却力の強化が指示されてから固体光源１１０が実際に冷却されるまでの期間（冷却期間）に応じて定められることに留意すべきである。
【０１０３】
駆動電流制御部３４０は、映像信号受付部３１０から取得する入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）と、各温度センサ１７０から取得する固体光源１１０の環境温度（環境温度ＴＲ、環境温度ＴＧ及び環境温度ＴＢ）とに基づいて、各固体光源１１０の駆動電流を制御する。
【０１０４】
具体的には、駆動電流制御部３４０は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて特定される赤成分光の輝度が所定閾値以下であり（通常能力モード）、固体光源１１０Ｒの環境温度ＴＲが低下する場合には、環境温度ＴＲに連動して固体光源１１０Ｒの駆動電流の減少を指示する制御信号ＩＲを固体光源１１０Ｒに入力する。一方で、駆動電流制御部３４０は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて特定される赤成分光の輝度が所定閾値を超える場合には、固体光源１１０Ｒの駆動電流の増大を指示する制御信号ＩＲを固体光源１１０Ｒに入力する。
【０１０５】
同様に、駆動電流制御部３４０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて特定される緑成分光及び青成分光の輝度が所定閾値以下であり（通常能力モード）、環境温度ＴＧ及び環境温度ＴＢが低下する場合には、環境温度ＴＧ及び環境温度ＴＢに連動して固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂの駆動電流の減少を指示する制御信号ＩＧ及び制御信号ＩＢを固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂに入力する。一方で、駆動電流制御部３４０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて特定される緑成分光及び青成分光の輝度が所定閾値を超える場合には、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂの駆動電流の増大を指示する制御信号ＩＧ及び制御信号ＩＢを固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂに入力する。
【０１０６】
なお、変調量制御部３２０、冷却力制御部３３０及び駆動電流制御部３４０の動作は、入力映像信号を蓄積可能なフレームバッファなどによって同期がとられていることは勿論である。
【０１０７】
（冷却素子の冷却力の制御方法）
以下において、第４実施形態に係る冷却素子の冷却力の制御方法について、図面を参照しながら説明する。図１３は、第４実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を示す図である。
【０１０８】
図１３（ａ）に示すように、フレームｆ５の輝度が他のフレーム（フレームｆ１〜フレームｆ４）の輝度よりも高い場合を例に挙げる。
【０１０９】
図１３（ｂ）に示すように、フレームｆ３に対応する時間帯において（すなわち、輝度が高いフレームｆ５に対応する時間帯よりも所定間隔前において）、フレームｆ５の輝度が所定閾値を超えると判定されて、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）が低くなるように、ペルチェ素子１２０の冷却力が制御される。
【０１１０】
図１３（ｃ）に示すように、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）に連動して、固体光源１１０の駆動電流が減少するように制御される。一方で、輝度が高いフレームｆ５に対応する時間帯において、固体光源１１０の駆動電流が増大するように制御される。
【０１１１】
従って、図１３（ｄ）に示すように、フレームｆ１〜フレームｆ４に対応する時間帯において映像の輝度が一定に保たれ、輝度が高いフレームｆ５に対応する時間帯において映像の輝度が増大する。
【０１１２】
（作用及び効果）
第４実施形態に係る投写型映像表示装置２００によれば、冷却力制御部３３０は、入力映像信号に応じて定められる映像の輝度が高いと判定された場合に、輝度が高い映像が表示される前に、各ペルチェ素子１２０の冷却力を予め強化する。
【０１１３】
また、駆動電流制御部３４０は、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）に連動して固体光源１１０の駆動電流を減少させる。一方で、駆動電流制御部３４０は、輝度が高い映像が表示される際に、固体光源１１０の駆動電流を増大させる。
【０１１４】
従って、入力映像信号に応じて定められる映像の輝度が低い場合に、固体光源１１０が発する光量を一定に保つととともに、入力映像信号に応じて定められる映像の輝度が高い場合に、固体光源１１０が発する光量を増大させることができる。また、固体光源１１０の駆動電流の制御によれば、ペルチェ素子１２０の冷却力によって固体光源１１０が発する光量を増大させる場合に比べて、固体光源１１０が発する光量を素早く増大させることができる。
【０１１５】
［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。
【０１１６】
例えば、上述した実施形態では、映像表示装置は、投写型映像表示装置２００であるが、映像を表示する装置であればよく、投写型装置に限定されるものではない。
【０１１７】
上述した実施形態では特に触れていないが、投写型映像表示装置２００は、入力映像信号に応じて冷却素子の冷却力に加えて、固体光源に供給される電流を制御してもよい。この場合には、固体光源の環境温度と固体光源に供給される電流との関係（図８を参照）を考慮して、冷却素子の冷却力及び固体光源に供給される電流が制御される。
【０１１８】
上述した実施形態では、ペルチェ素子１２０の冷却力は、２段階（通常能力モードと高能力モード）で制御されるが、これに限定されるものではない。具体的には、ペルチェ素子１２０の冷却力は、３段階以上で制御されてもよく、段階的にではなくてリニアに制御されてもよい。
【０１１９】
上述した実施形態では、透過型液晶パネル（液晶パネル１５０）が光変調素子として用いられるが、これに限定されるものではない。具体的には、光変調素子は、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）やＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）であってもよい。
【０１２０】
上述した実施形態では、ペルチェ素子１２０の放熱面２２に伝わった熱を放熱する放熱部材がヒートシンクであるが、これに限定されるものではない。具体的には、ペルチェ素子１２０の放熱面２２に伝わった熱を液冷によって放熱してもよい。
【０１２１】
上述した実施形態において、変調量制御部３２０は、入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）の組合せに応じて、出力映像信号（赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ）を調整してもよい。さらに、変調量制御部３２０は、入力映像信号に加えて、各固体光源１１０に固有のパラメータ（駆動電流量、発熱量、色度座標など）に応じて、出力映像信号を調整してもよい。
【０１２２】
上述した実施形態において、変調量制御部３２０は、ペルチェ素子１２０の冷却力（制御信号ＣＲ、制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢ）に応じて、出力映像信号（赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ）を調整してもよい。
【０１２３】
上述した実施形態において、冷却力制御部３３０は、入力映像信号の輝度情報だけではなくて、入力映像信号の彩度や色相などの情報を用いて、ペルチェ素子１２０の冷却力を制御してもよい。
【０１２４】
上述した実施形態において、ペルチェ素子１２０の冷却力の強化が指示されてから固体光源１１０が実際に冷却されるまでの期間（冷却期間）を確保するために、１〜複数のフレームに対応する入力映像信号をフレームバッファに蓄積して、フレームバッファに蓄積された入力映像信号に応じてペルチェ素子１２０の冷却力を制御してもよい（フィードフォワード方式）。フィードフォワード方式では、ペルチェ素子１２０の応答速度（冷却期間）によって大容量のフレームバッファが必要となる場合がある。
【０１２５】
一方で、フレームバッファの容量が小さい場合やフレームバッファを用いないケースであっても、高能力モードが適する映像が所定フレームに亘って続く場合には、映像の高輝度化を図ることが可能な状態が徐々に作り出されることに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】第１実施形態の投写型映像表示装置の光学系の例を示した説明図である。
【図２】第１実施形態の光源制御装置を例示した説明図である。
【図３】温度による駆動電流−光量特性を示したグラフである。
【図４】第１実施形態のテーブルの内容を示した説明図である。
【図５】第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００の概略を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る照明ユニット２２０の概略構成を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る制御回路２５０の構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に係る固体光源１１０の発光特性の一例を示す図である。
【図９】第２実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００の動作を示すフロー図である。
【図１１】第３実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を説明するためのイメージ図である。
【図１２】第４実施形態に係る制御回路２５０の構成を示すブロック図である。
【図１３】第４実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１・・・液晶表示パネル、２・・・クロスダイクロイックプリズム、３・・・投写レンズ、１１・・・ＬＥＤ、２１・・・光センサ、２２・・・制御部、２３・・・テーブル部、２４・・・光源ドライバ、５１・・・照明装置、１１０・・・固体光源、１２０・・・ペルチェ素子、１２１・・・吸熱面、１２２・・・放熱面、１３０・・・ヒートシンク、１４０・・・回折素子、１５０・・・液晶パネル、１６０・・・クロスダイクロイックキューブ、１６１ａ・・・ミラー面、１６１ｂ・・・ミラー面、１７０・・・温度センサ、２００・・・投写型映像表示装置、２１０・・・投写レンズユニット、２２０・・・照明ユニット、２５０・・・制御回路、３００・・・スクリーン、３１０・・・映像信号受付部、３２０・・・変調量制御部、３３０・・・冷却力制御部、３４０・・・駆動電流制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体光源を備えた光源制御装置及び映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源と、固体光源が発する光を変調する光変調素子とを備えた映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。ここで、固体光源に電流が供給されると、固体光源が熱を生じる。固体光源の環境温度が高くなると、固体光源が発する光量が減少する。
【０００３】
なお、固体光源が生じる熱による光量の減少を抑制するために、固体光源を冷却する冷却素子が設けられた映像表示装置も提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
ここで、ＬＥＤ（発光ダイオード）光源を例に挙げると、ＬＥＤ光源の駆動電流−光量特性は、ＬＥＤ光源の環境温度の変化によって変化することが知られている。
【０００５】
例えば、赤色ＬＥＤは、図３に示すように、駆動電流の上昇に応じて出射光量がある程度まで上昇するが、途中から逆に出射光量が降下してしまう特性（以下、オーバーロールということがある）を有する。また、赤色ＬＥＤは、同じ駆動電流が与えられても、環境温度が高いときには、出射光量が大きく低下する特性を有する。ここで、例えば、図中のＴ１を室温とし（例えば、２０℃とする）、Ｔ２を光源点灯時の定常的温度とし（例えば、８０℃とする）、Ｔ３を定常的温度よりも高い温度とする。すなわち、環境温度の関係は、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３である。
【０００６】
一般的に、固体光源に供給される駆動電流の制御は、所定のステップ幅（ΔＣ）単位で行われる。すなわち、固体光源が発する光量が不足している場合には、所定のステップ幅で駆動電流を増加した上で、固体光源が発する光量が目標光量に達したか否かを判定する。このような処理を繰り返すことによって、固体光源が発する光量が一定光量（目標光量）となるように、駆動電流の制御が行われる。
【特許文献１】特開２００６−１８１９６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４４７９４号公報（請求項１、［００３６］、［００３７］、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術では、駆動電流の制御が所定のステップ幅単位で行われるため、固体光源が発する光量が迅速に目標光量とならないケースがある。すなわち、図３に示したように、駆動電流−光量特性は、固体光源の環境温度の影響を受けるため、固体光源が発する光量が目標光量となるように、固体光源の駆動電流の増加量を決定することが困難である。
【０００８】
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、固体光源が発する光量を迅速に目標光量とすることを可能とする光源制御装置及び映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、固体光源及び冷却素子に課される負荷を抑制しながら、映像の輝度向上を図ることを可能とする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】
【００１０】
本発明の一の特徴では、光源制御装置は、固体光源に駆動電流を供給する光源ドライバと、前記固体光源の出射光量を検出する光量センサと、前記駆動電流と前記出射光量との関係を示す特性情報を前記固体光源の環境温度毎に保持する記憶手段と、前記光源ドライバから供給される前記駆動電流を制御する制御手段とを光源制御装置が備える。前記制御手段は、前記光源ドライバから供給される前記駆動電流と前記光量センサによって検出される前記出射光量との関係に応じて、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報を前記記憶手段から取得し、取得された前記特性情報に基づいて、前記出射光量が目標光量となるように前記駆動電流を制御する。
【００１１】
かかる特徴によれば、制御手段は、光源ドライバから供給される駆動電流と光量センサによって検出される出射光量との関係に応じて、固体光源の環境温度に対応する特性情報を取得して、取得された特性情報（駆動電流−光量特性）に基づいて、出射光量が目標光量となるように駆動電流を制御する。
【００１２】
すなわち、固体光源の環境温度に対応する特性情報（駆動電流−光量特性）を把握した状態で、固体光源の駆動電流が制御されるため、出射光量が目標光量とするための駆動電流の制御を容易に決定することができる。従って、固体光源が発する光量を迅速に目標光量とすることができる。
【００１３】
本発明の上述した特徴において、前記制御手段は、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報が前記記憶手段に記憶されていない場合に、前記記憶手段に記憶された前記特性情報の中から、前記固体光源の環境温度に近接する環境温度に対応する前記特性情報を特定し、特定された前記特性情報に基づいて、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報を算出し、算出された前記特性情報に基づいて、前記出射光量が目標光量となるように前記駆動電流を制御することが好ましい。
【００１４】
本発明の上述した特徴において、前記制御手段は、取得された前記特性情報において、前記出射光量が最大となる前記駆動電流である最大駆動電流を超えない範囲で、前記光源ドライバから供給される前記駆動電流を制御することが好ましい。
【００１５】
本発明の一の特徴では、映像表示装置は、固体光源の出射光を変調する少なくとも一つの光変調素子と、前記少なくとも一つの光変調素子によって変調された光を投写する投写レンズと、本発明の上述した特徴に係る光源制御装置とを備える。
【００１６】
本発明の一の特徴では、複数の固体光源の出射光を変調する少なくとも一つの光変調素子と、前記少なくとも一つの光変調素子によって変調された光を投写する投写レンズと、本発明の上述した特徴に係る光源制御装置とを備える。前記制御手段は、前記複数の固体光源に含まれる一の固体光源の前記駆動電流を、前記最大駆動電流を超えて制御する場合に、前記複数の固体光源の出射光によって再現されるホワイトバランスを維持しながら、前記複数の固体光源に含まれる他の固体光源の前記駆動電流を制御する。
【００１７】
本発明の一の特徴では、映像表示装置は、固体光源（固体光源１１０）と、前記固体光源が発する光を変調する光変調素子（液晶パネル１５０）と、前記固体光源を冷却する冷却素子（ペルチェ素子１２０）と、前記光変調素子の変調量を定める映像信号を受付ける信号受付部（映像信号受付部３１０）と、前記信号受付部によって受付けられた前記映像信号に応じて、前記冷却素子の冷却力を制御する冷却力制御部（冷却力制御部３３０）とを備える。
【００１８】
かかる特徴によれば、冷却力制御部が、信号受付部によって受付けられた映像信号に応じて、冷却素子の冷却力を制御することによって、冷却素子に高電流を継続的に流さずに、固体光源の環境温度を適切に下げることができる。従って、固体光源に供給される電流量を増やさなくても、必要に応じて映像の輝度向上を図ることができる。
【００１９】
すなわち、固体光源及び冷却素子に課される負荷を抑制しながら、映像の輝度向上を図ることができる。
【００２０】
本発明の上述した特徴において、前記固体光源は、前記光変調素子に設けられた複数の分割領域毎に設けられた複数の固体光源であり、前記冷却素子は、前記複数の固体光源毎に設けられた複数の冷却素子であり、前記冷却力制御部は、前記分割領域に対応する前記映像信号に応じて、前記複数の冷却素子の冷却力を制御することが好ましい。
【００２１】
本発明の上述した特徴において、前記冷却素子は、電流の供給によって熱が奪われる吸熱面（吸熱面２１）と、電流の供給によって前記吸熱面から奪われた熱が伝わる放熱面（放熱面２２）とを有するペルチェ素子であり、前記吸熱面には、前記固体光源が設けられており、前記放熱面には、前記放熱面に伝わった熱を放出する放熱部材（ヒートシンク１３０）が設けられていることが好ましい。
【００２２】
本発明の上述した特徴において、映像表示装置は、前記固体光源の駆動電流を制御する駆動電流制御部（駆動電流制御部３４０）と、前記固体光源の環境温度を検出する検出部（温度センサ７０）とをさらに備え、前記冷却力制御部は、前記映像信号に応じて表示される映像の輝度が所定閾値を超えると判定された場合に、前記所定閾値を輝度が超える映像が表示される前に、前記冷却素子の冷却力を強化し、前記駆動電流制御部は、前記固体光源の環境温度の低下に連動して前記固体光源の駆動電流を低減し、前記所定閾値を輝度が超える映像が表示される際に、前記固体光源の駆動電流を増大することが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、固体光源が発する光量を迅速に目標光量とすることを可能とする光源制御装置及び映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
［第１実施形態］
以下、第１実施形態について図１乃至図４に基づいて説明していく。
【００２７】
図１は投写型映像表示装置の光学系を例示した説明図である。この投写型映像表示装置は、３つの照明装置５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂを備える。各照明装置５１は、光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）１１と、ロッドインテグレータと、を備える。前記ロッドインテグレータは、例えば、テーパ型ロッドインテグレータ部１２と直方体形状ロッドインテグレータ部１３とから成る。各照明装置５１の光出口側には光変調素子としての液晶表示パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが配置される。
【００２８】
前記ＬＥＤ１１は、ＬＥＤチップ１１ａとヒートシンク（放熱板）１１ｂとから成る。照明装置５１ＲにおけるＬＥＤチップ１１ａは赤色光を出射し、照明装置５１ＧにおけるＬＥＤチップ１１ａは緑色光を出射し、照明装置５１ＢにおけるＬＥＤチップ１１ａは青色光を出射する。
【００２９】
各照明装置５１から出射された各色光が各色用の液晶表示パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを透過することによって各色映像光が生成される。そして、各色映像光はクロスダイクロイックプリズム２（クロスダイクロイックミラーでもよい）によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は投写レンズ３によって投写される。
【００３０】
なお、図示はしていないが、ヒートシンク（放熱板）１１ｂに向けて送風を行うファンを設けたり（空冷）、ヒートシンク１１ｂに冷却液を循環させてＬＥＤチップ１１ａの温度上昇を抑制するようにしてもよい。
【００３１】
図２は光源制御装置の一例を示したブロック図である。光量センサ２１は照明光路上の近傍位置に設けられている。具体的には、ＬＥＤチップ１１ａの斜め側方位置であってテーパ型ロッドインテグレータ部１２の光入口面から少し外れた位置に設けられている。光量センサ２１の出力は制御部２２が受け取る。光量センサ２１は例えば、フォトダイオード、或いは光量で抵抗値が変化する素子などから成る。また、光源ドライバ２４は、制御部２２から指示された電流値によってＬＥＤチップ１１ａを駆動する。
【００３２】
テーブル部２３には、図４に示すように、複数の温度下での前記ＬＥＤチップ１１ａの駆動電流−光量特性をデータテーブルとして保持する。例えば、テーブル部２３は、先述した図３におけるＴ１，Ｔ２，Ｔ３における駆動電流−光量特性をディジタルデータ化してメモリに記憶している。なお、各テーブルは、頂上点以降の駆動電流−光量特性についてのデータを持たなくてもよい（各テーブルの最大駆動電流値は頂上点手前の電流値となる）。或いは、頂上点以降の駆動電流−光量特性についてのデータを持っていてもよいが、頂上点となる駆動電流の値を別途持っておくのがよい。或いは、制御部２２がテーブル内を検索して各テーブルの頂上点となる駆動電流の値を知ることも可能である。
【００３３】
制御部２２は、以下に示す処理（制御）を実行する。この制御内容は、テーブル選出処理（選出テーブルの切替／維持判断を含む）と、選出したテーブルに基づく駆動電流値生成処理とからなる。
【００３４】
（１）制御部２２は、現時点の駆動電流値（Ｃ）に基づきテーブル部２３から各テーブル（Ｔ１テーブル，Ｔ２テーブル，Ｔ３テーブル）が持つ当該現時点の駆動電流値（Ｃ）に対応する光量値データ（Ｌ）を取り出す。例えば、図４の例示によれば、制御部２２は、現時点の駆動電流値Ｃ１に基づき、Ｔ１テーブルからは光量値データ（Ｌ２）を取り出し、Ｔ２テーブルからは光量値データ（Ｌ１）を取り出す。Ｔ３テーブルからも所定の光量値データを取り出す。
【００３５】
（２）制御部２２は、前記テーブルから取り出した各光量値データ（Ｌ）と光量センサ２１から受け取ったセンサ出力に基づいて得られる現時点光量値との差を求め、差がゼロ（０）である（合致する）テーブルを選出する。例えば、現時点の駆動電流値がＣ１であり、光量センサ２１から受け取ったセンサ出力に基づいて得られる現時点光量値がＬ２であるならば、Ｔ１テーブルを選出することになる。すなわち、制御部２２は、光源ドライバ２４から供給される駆動電流と光センサ２１によって検出される出射光量との関係に応じて、ＬＥＤ１１の環境温度に対応する特性情報（Ｔ１テーブル）をテーブル部２３から取得する。差が０とならないときには、差が最も小さくて且つこの差が所定の許容範囲内である（合致する）テーブルを選出する。すなわち、制御部２２は、光源ドライバ２４から供給される駆動電流と光センサ２１によって検出される出射光量との関係に応じて、ＬＥＤ１１の環境温度に近い環境温度に対応する特性情報（テーブル）をテーブル部２３から取得する。合致するテーブルが無いときには、当該時点の光量センサ出力値及び駆動電流値に近似して隣り合う二つのデータテーブルの中間値を求めて暫定的な仮テーブルを生成して保持してもよい（図３中の点線参照）。すなわち、制御部２２は、ＬＥＤ１１の環境温度に対応する特性情報（テーブル）がテーブル部２３に記憶されていない場合に、テーブル部２３に記憶された特性情報の中から、ＬＥＤ１１の環境温度に近接する環境温度に対応する特性情報を特定し、特定された特性情報に基づいて、ＬＥＤ１１の環境温度に対応する特性情報を算出する。中間値は前記二つのテーブルのどちらのテーブルにより近いかで重み付けを行ってもよい。なお、テーブル数が多ければ多いほど前記合致が得られやすくなる（精度が向上する）一方で、大きなメモリ容量が必要になるので、精度とメモリ容量との兼ね合いでテーブル数を決めることになる。
【００３６】
制御部２２は、上記テーブルの選出処理（選出テーブルの切替／維持判断）を例えば１秒間隔、５秒間隔、１０秒間隔などで実行する。
【００３７】
（３）制御部２２は、選出したテーブル（又は仮テーブル）から、所望の光量（Ｌ）を得るための駆動電流値（Ｃ）を知得し、この駆動電流値（Ｃ）を光源ドライバ２４に与える。光源ドライバ２４は、制御部２２から指示された駆動電流値（Ｃ）によってＬＥＤチップ１１ａを駆動する。例えば、選出されたテーブルがＴ１テーブルであり、所望の光量（目的光量）がＬ１であれば、駆動電流値はＣ２となる。
【００３８】
繰り返し述べることになるが、前記図３において光量Ｌ１は所望の光量であるとし、光源点灯時の定常的温度（Ｔ２）の想定下での必要駆動電流がＣ１であることから、先ずは、点灯開始時、光源ドライバ２４は駆動電流Ｃ１でＬＥＤチップ１１ａを駆動することとする。ＬＥＤチップ１１ａへの通電当初はその温度は室温（Ｔ１）であるから駆動電流Ｃ１でＬＥＤチップ１１ａを駆動すると光量値はＬ２となるはずであり、制御部２２は、テーブル選出処理において、現時点光量値（センサ出力）に基づきＴ１テーブルを選出することになる。そして、制御部２２は、選出テーブルから目的光量Ｌ１を得るための駆動電流値としてＣ２を知得し、光源ドライバ２４は駆動電流値Ｃ２によってＬＥＤチップ１１ａを駆動する。そのうちにＬＥＤチップ１１ａの温度は上昇するから、次回或いはそれ以降のテーブル選出処理（選出テーブルの切替／維持判断）でＴ２テーブルが選出される。そして、制御部２２は、Ｔ２テーブルから目的光量Ｌ１を得るための駆動電流値としてＣ１を得ることになり、光源ドライバ２４は駆動電流値Ｃ１によってＬＥＤチップ１１ａを駆動することになる。
【００３９】
また、ＬＥＤチップ１１ａの温度が何かの不具合で温度Ｔ３に幾分近づいたと仮定すると、Ｔ３テーブル或いは仮テーブルが選出されることになる。しかしながら、データテーブルに頂上以降の電流値を記述しておかないことにより（各テーブルの最大駆動電流値は頂上手前の電流値となる）、或いは、制御部２２が頂上点を知得しておくことにより、頂上点を超えた側での電流供給となる事態を防止できることになる。
【００４０】
上述した光源制御は、３原色の全ての照明装置５１について行ってもよい。すなわち、ＬＥＤの構成材料にもよるが、例えば、青色ＬＥＤや緑色ＬＥＤについても温度によって駆動電流−光量特性が変化したり、オーバーロールを生じたりする場合もある。それぞれの色用のＬＥＤについて駆動電流−光量特性データテーブルを備えて光源制御を行うことにより、各色照明装置の出射光量を適切に制御できることになる。
【００４１】
また、温度による駆動電流−光量特性の変化が大である（更には、オーバーロール特性を持つ）一つ又は二つの色光源に対してだけ本願発明にかかる光源制御を実行し、温度による駆動電流−光量特性の変化が小である（また、オーバーロール特性を持たない）他の光源については単なるフィードバック制御（従来項参照）を行うこととしてもよい。なお、それぞれの色光源において目的光量を設定し、これら目的光量を維持する制御が行われるということは、ホワイトバランスが維持されるということになる。
【００４２】
また、或る色光源の前記駆動電流−光量特性における光量の頂上点よりも更に光量増加が要求されるときには（そのような映像信号が入力されることきには）、ホワイトバランス保持のために他の色光源の駆動電流を制限することとしてもよい。別言すれば、前記駆動電流−光量特性における頂上点を超えた側での電流供給となる事態の防止とホワイトバランスの保持との観点から、白色輝度が各色光源の駆動電流−光量特性における頂上点の制限を受けることとなる制御を行ってもよい。
【００４３】
また、制御部２２は、映像信号（ＲＧＢ信号）を入力し、この映像信号における一フレーム映像を解析するようになっていてもよい。具体的には、一フレーム映像を構成する各画素の赤色強度（赤色階調信号）、緑色強度（緑色階調信号）、青色強度（青色階調信号）を検出する。ここで、各色強度が０〜９９であるとし、１００階調で各液晶表示パネル１の光透過量が制御されるものとし、また、各照明装置５１も１００段階で光量調整が行なえるものとする。一フレーム映像のなかで赤色強度が全ての画素において０であるならば、制御部２２は、光源ドライバ２４に対して、照明装置５１Ｒのゲインを０（最低光量）とするための制御信号を与える。光源ドライバ２４は前記制御信号を受けて照明装置５１Ｒへの供給電流を制御する。また、制御部２２は、図示しないＬＣＤ信号処理部に対して液晶表示パネル１Ｒの全画素について例えば光透過量０とする駆動指令を与える。ＬＣＤ信号処理部は前記駆動指令に基づいて液晶表示パネル１Ｒの画素を駆動することになる。一フレーム映像のなかで赤色強度の最高値が５０のとき、当該５０の値とされる画素についてはその光透過量を１００とし、照明装置５１Ｒについてはその出射光量を５０とする（Ｔ２テーブルを選択している状態であれば、Ｌ１／２の光量に対応する電流値Ｃを求めて光源を駆動する）。他の赤色強度を持つ画素については、その元々の映像信号による赤色強度に対して前記照明装置５１Ｒの出射光量を５０としたことによる補正をかければよい。このように制御するのが照明装置５１における電力消費を最も少なくできるのであるが、このような制御に限らず、例えば、前記５０の値とされる画素について光透過量を７０とし、照明装置５１Ｒの出射光量を７０とするような制御を行なってもよい。この場合も、他の赤色強度を持つ画素については、その元々の映像信号による赤色強度に対して前記照明装置５１Ｒの出射光量を７０としたことによる補正をかければよい。また、他の色についても、同様の制御を行なえばよい。
【００４４】
ここで、上記のごとく光源（ＬＥＤ）自体の発光量を映像信号に合わせて制御する場合、光源の温度は光源点灯時の定常的温度（Ｔ２）を維持できないものとなり、その温度は時間軸上で頻繁に変化すると考えられる。本願発明であれば、このように光源の温度が頻繁に変化したとしてもそれに迅速に追従して光源を目的光量で発光させることが可能になる。
【００４５】
また、上記の例では、３板式の投写型映像表示装置を示したが、白色光を出射する光源（白色ＬＥＤを有する光源、或いは、発光色が互いに異なる各色ＬＥＤからの光をクロスダイクロイックキューブ等で合成する光源）を有する単板式の投写型映像表示装置或いは、白色光光源からの光を例えばダイクロイックミラーで色分離する３板式の投写型映像表示装置においても本願の光源制御を適用することができる。勿論、光を変調するライトバルブは透過型の液晶パネルに限らず、反射型の液晶パネルを用いてもよいし、微小ミラーを多数配置して成るライトバルブを用いてもよいものである。
【００４６】
また、上記の光量センサ２１は、光源であるＬＥＤ１１の近傍に設けているため、ＬＥＤ１１からの熱による影響を受けて、正確な温度検出ができないおそれがある。そこで、光量センサ２１の背面にヒートシンクを設けてもよい。また、上記の光量センサ冷却用のヒートシンクは、ＬＥＤ１１冷却のためのヒートシンク１１ｂと一体形成されるものであってもよい。また、この一体形成されたヒートシンクの内部に冷却用の液体を流すようにしてもよい。更に、ＬＥＤ１１及び光量センサ２１を、空冷ファンや液冷などの強制冷却手段により冷却するようにしてもよい。また、上記の各照明装置５１の外側には、ＬＥＤ１１からの光が直接スクリーン等へ照射されることを防止するための（迷光発生防止のための）光遮蔽部材を設けることがある。この際、光量センサ２１をこの光遮蔽部材上に設けるようにしてもよい。また、この光遮蔽部材を熱伝導性の高い材質で構成し、この光遮蔽部材が光量センサ２１のヒートシンクを兼ねるものであってもよい。
【００４７】
また、複数の温度下での前記光源の駆動電流に対する光量の特性情報としては、上述した駆動電流−光量特性データベースの他、駆動電流−光量特性の関数式であってもよい。
【００４８】
なお、第１実施形態では、固体光源としてＬＥＤを挙げて説明したが、これに限定されるものではない。固体光源はＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）であってもよいことは勿論である。
【００４９】
［第２実施形態］
（映像表示装置の概略）
以下において、第２実施形態に係る映像表示装置の概略について、図面を参照しながら説明する。図５は、第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００の概略を示す図である。
【００５０】
図５に示すように、投写型映像表示装置２００は、投写レンズユニット２１０を有しており、投写レンズユニット２１０によって拡大された映像光をスクリーン３００上に投写する。投写レンズユニット２１０は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源を光源として有する。
【００５１】
（照明ユニットの概略構成）
以下において、第２実施形態に係る照明ユニットの概略構成について、図面を参照しながら説明する。図６は、第２実施形態に係る照明ユニット２２０の概略構成を示す図である。
【００５２】
図６に示すように、照明ユニット２２０は、複数の固体光源１１０（固体光源１１０Ｒ、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂ）と、複数のペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０Ｒ、ペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂ）と、複数のヒートシンク１３０（ヒートシンク１３０Ｒ、ヒートシンク１３０Ｇ及びヒートシンク１３０Ｂ）と、複数の回折素子１４０（回折素子１４０Ｒ、回折素子１４０Ｇ及び回折素子１４０Ｂ）と、複数の液晶パネル１５０（液晶パネル１５０Ｒ、液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂ）と、クロスダイクロイックキューブ１６０とを有する。
【００５３】
固体光源１１０Ｒは、赤成分光を発するＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。固体光源１１０Ｒは指向性を有しており、固体光源１１０Ｒが発する赤成分光はスポット光である。同様に、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂは、緑成分光及び青成分光を発するＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂは指向性を有しており、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂが発する緑成分光及び青成分光はスポット光である。なお、各固体光源が発するスポット光の形状は、特殊レンズなどによってライン形状（長方形）に調節されてもよいことに留意すべきである。
【００５４】
ペルチェ素子１２０Ｒは、電流の供給によって熱が奪われる吸熱面１２１Ｒと、電流の供給によって吸熱面１２１Ｒから奪われた熱が伝わる放熱面１２２Ｒとを有する。吸熱面１２１Ｒには、固体光源１１０Ｒが設けられており、放熱面１２２Ｒには、ヒートシンク１３０Ｒが設けられている。
【００５５】
同様に、ペルチェ素子１２０Ｇは、吸熱面１２１Ｇと放熱面１２２Ｇとを有しており、吸熱面１２１Ｇには、固体光源１１０Ｇが設けられており、放熱面１２２Ｇには、ヒートシンク１３０Ｇが設けられている。ペルチェ素子１２０Ｂは、吸熱面１２１Ｂと放熱面１２２Ｂとを有しており、吸熱面１２１Ｂには、固体光源１１０Ｂが設けられており、放熱面１２２Ｂには、ヒートシンク１３０Ｂが設けられている。
【００５６】
ここで、ペルチェ素子１２０Ｒ、ペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂの冷却力は、後述する制御回路２５０から取得する制御信号（制御信号ＣＲ、制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢ）によって制御される。
【００５７】
ヒートシンク１３０Ｒは、金属などの熱伝導性部材によって構成されており、ペルチェ素子１２０Ｒの放熱面１２２Ｒに伝わった熱を放熱する。同様に、ヒートシンク１３０Ｇ及びヒートシンク１３０Ｂは、金属などの熱伝導性部材によって構成されており、ペルチェ素子１２０Ｇの放熱面１２２Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂの放熱面１２２Ｂに伝わった熱を放熱する。なお、ヒートシンク１３０Ｒ、ヒートシンク１３０Ｇ及びヒートシンク１３０Ｂは、投写レンズユニット２１０の外側に連通する冷却ファン（不図示）によって冷却されることが好ましい。
【００５８】
回折素子１４０Ｒは、固体光源１１０Ｒが発する赤成分光を均一化し、均一化された赤成分光は、液晶パネル１５０Ｒに照射される。同様に、回折素子１４０Ｇ及び回折素子１４０Ｂは、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂが発する緑成分光及び青成分光を均一化し、均一化された緑成分光及び青成分光は、液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂに照射される。
【００５９】
液晶パネル１５０Ｒは、赤入力信号Ｒｉｎに応じて固体光源１１０Ｒが発する赤成分光を変調して、スクリーン３００上に投写される赤成分光の光量を制御する光変調素子である。同様に、液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂは、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂが発する緑成分光及び青成分光を変調して、スクリーン３００上に投写される緑成分光及び青成分光の光量を制御する光変調素子である。
【００６０】
クロスダイクロイックキューブ１６０は、液晶パネル１５０Ｒ、液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂから出射された赤成分光、緑成分光及び青成分光を合成する。具体的には、クロスダイクロイックキューブ１６０は、赤成分光を投写レンズユニット２１０側に反射して、緑成分光を投写レンズユニット２１０側に透過するミラー面１６１ａと、青成分光を投写レンズユニット２１０側に反射して、緑成分光を投写レンズユニット２１０側に透過するミラー面１６１ｂとを有する。
【００６１】
照明ユニット２２０（ペルチェ素子１２０及び液晶パネル１５０）には、制御回路２５０が接続されている。
【００６２】
制御回路２５０は、入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）に応じて、ペルチェ素子１２０の冷却力及び液晶パネル１５０の変調量を制御する。具体的には、制御回路２５０は、入力映像信号に応じて定められる制御信号（制御信号ＣＲ、制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢ）を各ペルチェ素子１２０に入力する。制御回路２５０は、入力映像信号に応じて定められる出力映像信号（赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ）を各液晶パネル１５０に入力する。
【００６３】
（制御回路の構成）
以下において、第２実施形態に係る制御回路の構成について、図面を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る制御回路２５０の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図７に示すように、制御回路２５０は、映像信号受付部３１０と、変調量制御部３２０と、冷却力制御部３３０とを有する。
【００６５】
映像信号受付部３１０は、入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）を受付けるインターフェースである。映像信号受付部３１０は、変調量制御部３２０及び冷却力制御部３３０に入力映像信号を入力する。
【００６６】
変調量制御部３２０は、入力映像信号に応じて、各液晶パネル１５０の変調量を制御する。具体的には、変調量制御部３２０は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて赤出力信号Ｒｏｕｔを決定して、赤出力信号Ｒｏｕｔを液晶パネル１５０Ｒに入力する。同様に、変調量制御部３２０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔを決定して、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔを液晶パネル１５０Ｇ及び液晶パネル１５０Ｂに入力する。
【００６７】
ここで、変調量制御部３２０は、必要に応じてγ補正処理などを行うことに留意すべきである。
【００６８】
冷却力制御部３３０は、入力映像信号に応じて、各ペルチェ素子１２０の冷却力を制御する。具体的には、冷却力制御部３３０は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて制御信号ＣＲを決定して、制御信号ＣＲをペルチェ素子１２０Ｒに入力する。ここで、冷却力制御部３３０は、赤入力信号Ｒｉｎに基づいてスクリーン３００上に投写される赤成分光の輝度を特定して、赤成分光の輝度が高ければ高いほど、ペルチェ素子１２０Ｒの冷却力を強化する制御信号ＣＲをペルチェ素子１２０Ｒに入力する。
【００６９】
同様に、冷却力制御部３３０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢを決定して、制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢをペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂに入力する。ここで、冷却力制御部３３０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに基づいてスクリーン３００上に投写される緑成分光及び青成分光の輝度を特定して、緑成分光及び青成分光の輝度が高ければ高いほど、ペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂの冷却力を強化する制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢをペルチェ素子１２０Ｇ及びペルチェ素子１２０Ｂに入力する。
【００７０】
例えば、冷却力制御部３３０は、入力映像信号に応じて特定される輝度が所定閾値以下である場合には、各ペルチェ素子１２０の冷却力を通常能力モードで制御して、入力映像信号に応じて特定される輝度が所定閾値を超える場合には、各ペルチェ素子１２０の冷却力を高能力モードで制御する。高能力モードとは、通常能力モードよりも冷却力が強化されるモードである。
【００７１】
なお、冷却力制御部３３０は、色成分光の輝度とペルチェ素子１２０の冷却力とを対応付けるテーブルを有しており、該テーブルを参照して制御信号を決定してもよい。ここで、このテーブルでは、輝度が高ければ高いほどペルチェ素子１２０の冷却力が高いことに留意すべきである。
【００７２】
（固体光源の発光特性の一例）
以下において、第２実施形態に係る固体光源の発光特性の一例について、図面を参照しながら説明する。図８は、第２実施形態に係る固体光源１１０の発光特性の一例を示す図である。
【００７３】
図８に示すように、固体光源１１０の光出力（光量）は、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）に依存する。具体的には、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）が低いほど、固体光源１１０の光出力が大きい。すなわち、ペルチェ素子１２０の冷却力が高いほど、固体光源１１０の光出力が大きい。
【００７４】
（冷却素子の冷却力の制御方法）
以下において、第２実施形態に係る冷却素子の冷却力の制御方法について、図面を参照しながら説明する。図９は、第２実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を示す図である。
【００７５】
図９（ａ）に示すように、フレームｆ３〜フレームｆ４の輝度が他のフレーム（フレームｆ１、フレームｆ２及びフレームｆ５）の輝度よりも高い場合を例に挙げる。
【００７６】
図９（ｂ）に示すように、フレームｆ３〜フレームｆ４に対応する時間帯では、他のフレーム（フレームｆ１、フレームｆ２及びフレームｆ５）に対応する時間帯よりも、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）が低くなるように、ペルチェ素子１２０の冷却力が制御される。
【００７７】
従って、図９（ｃ）に示すように、フレームｆ３〜フレームｆ４に対応する時間帯では、他のフレーム（フレームｆ１、フレームｆ２及びフレームｆ５）に対応する時間帯よりも、ペルチェ素子１２０に供給電流される電流量が多い。
【００７８】
すなわち、フレーム（フレームｆ１、フレームｆ２及びフレームｆ５）に対応する時間帯では、各ペルチェ素子１２０の冷却応力は通常能力モードで制御され、フレームｆ３〜フレームｆ４に対応する時間帯では、各ペルチェ素子１２０の冷却応力は高能力モードで制御される。
【００７９】
（映像表示装置の動作）
以下において、第２実施形態に係る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１０は、第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００の動作を示すフロー図である。
【００８０】
図１０に示すように、ステップ１０において、投写型映像表示装置２００は、入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）を受付ける。
【００８１】
ステップ２０において、投写型映像表示装置２００は、入力映像信号に応じて出力映像信号（赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ）を決定して、出力映像信号に応じて各液晶パネル１５０の変調量を制御する。
【００８２】
ステップ３０において、投写型映像表示装置２００は、入力映像信号に応じて、スクリーン３００上に投写される映像の輝度を判定する。具体的には、投写型映像表示装置２００は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて赤成分光の輝度を判定する。同様に、投写型映像表示装置２００は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて、緑成分光及び青成分光の輝度を判定する。
【００８３】
ステップ４０において、投写型映像表示装置２００は、赤成分光、緑成分光及び青成分光の輝度が所定閾値を超えるか否かをそれぞれ判定する。また、投写型映像表示装置２００は、映像（赤成分光、緑成分光及び青成分光）の輝度が所定閾値を超える場合にはステップ６０の処理に移り、映像（赤成分光、緑成分光及び青成分光）の輝度が所定閾値を超えない場合にはステップ５０の処理に移る。
【００８４】
ステップ５０において、投写型映像表示装置２００は、ペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０Ｒ、ペルチェ素子１２０Ｇ又はペルチェ素子１２０Ｂ）の冷却力を通常能力モードで制御する。なお、ステップ５０の処理は、所定閾値を超えないと判定された色成分光に対応するペルチェ素子１２０のみを対象とすることに留意すべきである。
【００８５】
ステップ６０において、投写型映像表示装置２００は、ペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０Ｒ、ペルチェ素子１２０Ｇ又はペルチェ素子１２０Ｂ）の冷却力を高能力モードで制御する。なお、ステップ６０の処理は、所定閾値を超えると判定された色成分光に対応するペルチェ素子１２０のみを対象とすることに留意すべきである。
【００８６】
なお、ステップ２０の処理とステップ５０（又は、ステップ６０）の処理とは同期して行われることは勿論である。ステップ２０の処理とステップ５０（又は、ステップ６０）の処理とを同期させるために、１フレームに対応する入力映像信号を蓄積可能なフレームバッファを用いてもよい。
【００８７】
（作用及び効果）
第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００によれば、冷却力制御部３３０が、映像信号受付部３１０によって受付けられた入力映像信号に応じて、ペルチェ素子１２０の冷却力を制御することによって、ペルチェ素子１２０に高電流を継続的に流さずに、固体光源１１０の環境温度を適切に下げることができる。従って、固体光源１１０に供給される電流量を増やさなくても、必要に応じて映像の輝度向上を図ることができる。
【００８８】
すなわち、固体光源１１０及びペルチェ素子１２０に課される負荷を抑制しながら、映像の輝度向上を図ることができる。
【００８９】
［第３実施形態］
以下において、第３実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第２実施形態と第３実施形態との相違点について主として説明する。
【００９０】
具体的には、上述した第２実施形態では特に触れていないが、第３実施形態では、固体光源は、光変調素子に設けられた複数の分割領域毎に設けられており、冷却素子は、複数の固体光源毎に設けられている。各冷却素子は、分割領域に対応する入力映像信号に応じて制御される。
【００９１】
（冷却素子の冷却力の制御方法）
以下において、第３実施形態に係る冷却素子の冷却力の制御方法について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第３実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を説明するためのイメージ図である。
【００９２】
図１１（ａ）に示すように、各固体光源１１０（固体光源１１０１−１〜固体光源１１０５−３）は、複数の分割領域（分割領域１−１〜分割領域５−３）毎に設けられており、アレイ状に配置されている。各ペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０１−１〜ペルチェ素子１２０５−３）は、複数の固体光源１１０毎に設けられている。
【００９３】
図１１（ｂ）に示すように、分割領域３−１、分割領域２−２、分割領域３−２及び分割領域４−２（高輝度分割領域）が他の分割領域（通常輝度分割領域）よりも輝度が高い場合を例に挙げる。
【００９４】
高輝度分割領域に対応するペルチェ素子１２０（ペルチェ素子１２０３−１、ペルチェ素子１２０２−２、ペルチェ素子１２０３−２及びペルチェ素子１２０４−２）の冷却力は、高能力モードで制御される。一方で、通常輝度分割領域に対応するペルチェ素子１２０の冷却力は、通常能力モードで制御される。
【００９５】
（作用及び効果）
第３実施形態に係る投写型映像表示装置２００によれば、冷却力制御部３３０が、分割領域に対応する入力映像信号に応じて、複数の分割領域毎に設けられたペルチェ素子１２０の冷却力をそれぞれ制御することによって、固体光源１１０及びペルチェ素子１２０に課される負荷を抑制しながら、映像の輝度向上をさらに適切に図ることができる。
【００９６】
［第４実施形態］
以下において、第４実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第２実施形態と第４実施形態との相違点について主として説明する。
【００９７】
具体的には、上述した第２実施形態では、固体光源１１０の駆動電流について特に触れていないが、第４実施形態では、ペルチェ素子１２０の冷却力に加えて、固体光源１１０の駆動電流が制御される。
【００９８】
（制御回路の構成）
以下において、第４実施形態に係る制御回路の構成について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第４実施形態に係る制御回路２５０の構成を示すブロック図である。なお、図１２では、上述した第２実施形態と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。
【００９９】
図１２に示すように、制御回路２５０は、図７に示した構成に加えて、駆動電流制御部３４０を有する。また、各固体光源１１０には、各固体光源１１０の環境温度を測定する温度センサ１７０（温度センサ１７０Ｒ、温度センサ１７０Ｇ、温度センサ１７０Ｂ）が併設されている。
【０１００】
ここで、第４実施形態では、冷却力制御部３３０は、入力映像信号に応じて定められる映像の輝度が高いと判定された場合に、輝度が高い映像が表示される前に、各ペルチェ素子１２０の冷却力を予め強化することに留意すべきである。
【０１０１】
具体的には、冷却力制御部３３０は、１〜複数のフレームに対応する入力映像信号を蓄積するフレームバッファを有する。冷却力制御部３３０は、現在のフレームの所定間隔後に表示されるフレームである判定フレーム（映像）の輝度が所定閾値を超えるか否かを判定する。冷却力制御部３３０は、判定フレーム（映像）の輝度が所定閾値を超える場合には、現在のフレームが表示されているときに、各ペルチェ素子１２０の冷却力を強化する。
【０１０２】
ここで、現在のフレームと判定フレームとの所定間隔は、例えば、ペルチェ素子１２０の冷却力の強化が指示されてから固体光源１１０が実際に冷却されるまでの期間（冷却期間）に応じて定められることに留意すべきである。
【０１０３】
駆動電流制御部３４０は、映像信号受付部３１０から取得する入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）と、各温度センサ１７０から取得する固体光源１１０の環境温度（環境温度ＴＲ、環境温度ＴＧ及び環境温度ＴＢ）とに基づいて、各固体光源１１０の駆動電流を制御する。
【０１０４】
具体的には、駆動電流制御部３４０は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて特定される赤成分光の輝度が所定閾値以下であり（通常能力モード）、固体光源１１０Ｒの環境温度ＴＲが低下する場合には、環境温度ＴＲに連動して固体光源１１０Ｒの駆動電流の減少を指示する制御信号ＩＲを固体光源１１０Ｒに入力する。一方で、駆動電流制御部３４０は、赤入力信号Ｒｉｎに応じて特定される赤成分光の輝度が所定閾値を超える場合には、固体光源１１０Ｒの駆動電流の増大を指示する制御信号ＩＲを固体光源１１０Ｒに入力する。
【０１０５】
同様に、駆動電流制御部３４０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて特定される緑成分光及び青成分光の輝度が所定閾値以下であり（通常能力モード）、環境温度ＴＧ及び環境温度ＴＢが低下する場合には、環境温度ＴＧ及び環境温度ＴＢに連動して固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂの駆動電流の減少を指示する制御信号ＩＧ及び制御信号ＩＢを固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂに入力する。一方で、駆動電流制御部３４０は、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎに応じて特定される緑成分光及び青成分光の輝度が所定閾値を超える場合には、固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂの駆動電流の増大を指示する制御信号ＩＧ及び制御信号ＩＢを固体光源１１０Ｇ及び固体光源１１０Ｂに入力する。
【０１０６】
なお、変調量制御部３２０、冷却力制御部３３０及び駆動電流制御部３４０の動作は、入力映像信号を蓄積可能なフレームバッファなどによって同期がとられていることは勿論である。
【０１０７】
（冷却素子の冷却力の制御方法）
以下において、第４実施形態に係る冷却素子の冷却力の制御方法について、図面を参照しながら説明する。図１３は、第４実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を示す図である。
【０１０８】
図１３（ａ）に示すように、フレームｆ５の輝度が他のフレーム（フレームｆ１〜フレームｆ４）の輝度よりも高い場合を例に挙げる。
【０１０９】
図１３（ｂ）に示すように、フレームｆ３に対応する時間帯において（すなわち、輝度が高いフレームｆ５に対応する時間帯よりも所定間隔前において）、フレームｆ５の輝度が所定閾値を超えると判定されて、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）が低くなるように、ペルチェ素子１２０の冷却力が制御される。
【０１１０】
図１３（ｃ）に示すように、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）に連動して、固体光源１１０の駆動電流が減少するように制御される。一方で、輝度が高いフレームｆ５に対応する時間帯において、固体光源１１０の駆動電流が増大するように制御される。
【０１１１】
従って、図１３（ｄ）に示すように、フレームｆ１〜フレームｆ４に対応する時間帯において映像の輝度が一定に保たれ、輝度が高いフレームｆ５に対応する時間帯において映像の輝度が増大する。
【０１１２】
（作用及び効果）
第４実施形態に係る投写型映像表示装置２００によれば、冷却力制御部３３０は、入力映像信号に応じて定められる映像の輝度が高いと判定された場合に、輝度が高い映像が表示される前に、各ペルチェ素子１２０の冷却力を予め強化する。
【０１１３】
また、駆動電流制御部３４０は、固体光源１１０の環境温度（Ｔｃ）に連動して固体光源１１０の駆動電流を減少させる。一方で、駆動電流制御部３４０は、輝度が高い映像が表示される際に、固体光源１１０の駆動電流を増大させる。
【０１１４】
従って、入力映像信号に応じて定められる映像の輝度が低い場合に、固体光源１１０が発する光量を一定に保つととともに、入力映像信号に応じて定められる映像の輝度が高い場合に、固体光源１１０が発する光量を増大させることができる。また、固体光源１１０の駆動電流の制御によれば、ペルチェ素子１２０の冷却力によって固体光源１１０が発する光量を増大させる場合に比べて、固体光源１１０が発する光量を素早く増大させることができる。
【０１１５】
［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。
【０１１６】
例えば、上述した実施形態では、映像表示装置は、投写型映像表示装置２００であるが、映像を表示する装置であればよく、投写型装置に限定されるものではない。
【０１１７】
上述した実施形態では特に触れていないが、投写型映像表示装置２００は、入力映像信号に応じて冷却素子の冷却力に加えて、固体光源に供給される電流を制御してもよい。この場合には、固体光源の環境温度と固体光源に供給される電流との関係（図８を参照）を考慮して、冷却素子の冷却力及び固体光源に供給される電流が制御される。
【０１１８】
上述した実施形態では、ペルチェ素子１２０の冷却力は、２段階（通常能力モードと高能力モード）で制御されるが、これに限定されるものではない。具体的には、ペルチェ素子１２０の冷却力は、３段階以上で制御されてもよく、段階的にではなくてリニアに制御されてもよい。
【０１１９】
上述した実施形態では、透過型液晶パネル（液晶パネル１５０）が光変調素子として用いられるが、これに限定されるものではない。具体的には、光変調素子は、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）やＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）であってもよい。
【０１２０】
上述した実施形態では、ペルチェ素子１２０の放熱面２２に伝わった熱を放熱する放熱部材がヒートシンクであるが、これに限定されるものではない。具体的には、ペルチェ素子１２０の放熱面２２に伝わった熱を液冷によって放熱してもよい。
【０１２１】
上述した実施形態において、変調量制御部３２０は、入力映像信号（赤入力信号Ｒｉｎ、緑入力信号Ｇｉｎ及び青入力信号Ｂｉｎ）の組合せに応じて、出力映像信号（赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ）を調整してもよい。さらに、変調量制御部３２０は、入力映像信号に加えて、各固体光源１１０に固有のパラメータ（駆動電流量、発熱量、色度座標など）に応じて、出力映像信号を調整してもよい。
【０１２２】
上述した実施形態において、変調量制御部３２０は、ペルチェ素子１２０の冷却力（制御信号ＣＲ、制御信号ＣＧ及び制御信号ＣＢ）に応じて、出力映像信号（赤出力信号Ｒｏｕｔ、緑出力信号Ｇｏｕｔ及び青出力信号Ｂｏｕｔ）を調整してもよい。
【０１２３】
上述した実施形態において、冷却力制御部３３０は、入力映像信号の輝度情報だけではなくて、入力映像信号の彩度や色相などの情報を用いて、ペルチェ素子１２０の冷却力を制御してもよい。
【０１２４】
上述した実施形態において、ペルチェ素子１２０の冷却力の強化が指示されてから固体光源１１０が実際に冷却されるまでの期間（冷却期間）を確保するために、１〜複数のフレームに対応する入力映像信号をフレームバッファに蓄積して、フレームバッファに蓄積された入力映像信号に応じてペルチェ素子１２０の冷却力を制御してもよい（フィードフォワード方式）。フィードフォワード方式では、ペルチェ素子１２０の応答速度（冷却期間）によって大容量のフレームバッファが必要となる場合がある。
【０１２５】
一方で、フレームバッファの容量が小さい場合やフレームバッファを用いないケースであっても、高能力モードが適する映像が所定フレームに亘って続く場合には、映像の高輝度化を図ることが可能な状態が徐々に作り出されることに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】第１実施形態の投写型映像表示装置の光学系の例を示した説明図である。
【図２】第１実施形態の光源制御装置を例示した説明図である。
【図３】温度による駆動電流−光量特性を示したグラフである。
【図４】第１実施形態のテーブルの内容を示した説明図である。
【図５】第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００の概略を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る照明ユニット２２０の概略構成を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る制御回路２５０の構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に係る固体光源１１０の発光特性の一例を示す図である。
【図９】第２実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係る投写型映像表示装置２００の動作を示すフロー図である。
【図１１】第３実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を説明するためのイメージ図である。
【図１２】第４実施形態に係る制御回路２５０の構成を示すブロック図である。
【図１３】第４実施形態に係るペルチェ素子１２０の冷却力の制御方法を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１・・・液晶表示パネル、２・・・クロスダイクロイックプリズム、３・・・投写レンズ、１１・・・ＬＥＤ、２１・・・光センサ、２２・・・制御部、２３・・・テーブル部、２４・・・光源ドライバ、５１・・・照明装置、１１０・・・固体光源、１２０・・・ペルチェ素子、１２１・・・吸熱面、１２２・・・放熱面、１３０・・・ヒートシンク、１４０・・・回折素子、１５０・・・液晶パネル、１６０・・・クロスダイクロイックキューブ、１６１ａ・・・ミラー面、１６１ｂ・・・ミラー面、１７０・・・温度センサ、２００・・・投写型映像表示装置、２１０・・・投写レンズユニット、２２０・・・照明ユニット、２５０・・・制御回路、３００・・・スクリーン、３１０・・・映像信号受付部、３２０・・・変調量制御部、３３０・・・冷却力制御部、３４０・・・駆動電流制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体光源に駆動電流を供給する光源ドライバと、
前記固体光源の出射光量を検出する光量センサと、
前記駆動電流と前記出射光量との関係を示す特性情報を前記固体光源の環境温度毎に保持する記憶手段と、
前記光源ドライバから供給される前記駆動電流を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、
前記光源ドライバから供給される前記駆動電流と前記光量センサによって検出される前記出射光量との関係に応じて、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報を前記記憶手段から取得し、
取得された前記特性情報に基づいて、前記出射光量が目標光量となるように前記駆動電流を制御することを特徴とする光源制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報が前記記憶手段に記憶されていない場合に、前記記憶手段に記憶された前記特性情報の中から、前記固体光源の環境温度に近接する環境温度に対応する前記特性情報を特定し、
特定された前記特性情報に基づいて、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報を算出し、
算出された前記特性情報に基づいて、前記出射光量が目標光量となるように前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記出射光量が最大となる前記駆動電流である最大駆動電流を超えない範囲で、前記光源ドライバから供給される前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源制御装置。
【請求項４】
固体光源の出射光を変調する少なくとも一つの光変調素子と、
前記少なくとも一つの光変調素子によって変調された光を投写する投写レンズと、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光源制御装置とを備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項５】
複数の固体光源の出射光を変調する少なくとも一つの光変調素子と、
前記少なくとも一つの光変調素子によって変調された光を投写する投写レンズと、
請求項３に記載の光源制御装置とを備え、
前記制御手段は、前記複数の固体光源に含まれる一の固体光源の前記駆動電流を、前記最大駆動電流を超えて制御する場合に、前記複数の固体光源の出射光によって再現されるホワイトバランスを維持しながら、前記複数の固体光源に含まれる他の固体光源の前記駆動電流を制御することを特徴とする映像表示装置。
【請求項６】
固体光源と、
前記固体光源が発する光を変調する光変調素子と、
前記固体光源を冷却する冷却素子と、
前記光変調素子の変調量を定める映像信号を受付ける信号受付部と、
前記信号受付部によって受付けられた前記映像信号に応じて、前記冷却素子の冷却力を制御する冷却力制御部とを備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項７】
前記固体光源は、前記光変調素子に設けられた複数の分割領域毎に設けられた複数の固体光源であり、
前記冷却素子は、前記複数の固体光源毎に設けられた複数の冷却素子であり、
前記冷却力制御部は、前記分割領域に対応する前記映像信号に応じて、前記複数の冷却素子の冷却力を制御することを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記冷却素子は、電流の供給によって熱が奪われる吸熱面と、電流の供給によって前記吸熱面から奪われた熱が伝わる放熱面とを有するペルチェ素子であり、
前記吸熱面には、前記固体光源が設けられており、
前記放熱面には、前記放熱面に伝わった熱を放出する放熱部材が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記固体光源の駆動電流を制御する駆動電流制御部と、
前記固体光源の環境温度を検出する検出部とをさらに備え、
前記冷却力制御部は、前記映像信号に応じて表示される映像の輝度が所定閾値を超えると判定された場合に、前記所定閾値を輝度が超える映像が表示される前に、前記冷却素子の冷却力を強化し、
前記駆動電流制御部は、前記固体光源の環境温度の低下に連動して前記固体光源の駆動電流を低減し、前記所定閾値を輝度が超える映像が表示される際に、前記固体光源の駆動電流を増大することを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項１】
固体光源に駆動電流を供給する光源ドライバと、
前記固体光源の出射光量を検出する光量センサと、
前記駆動電流と前記出射光量との関係を示す特性情報を前記固体光源の環境温度毎に保持する記憶手段と、
前記光源ドライバから供給される前記駆動電流を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、
前記光源ドライバから供給される前記駆動電流と前記光量センサによって検出される前記出射光量との関係に応じて、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報を前記記憶手段から取得し、
取得された前記特性情報に基づいて、前記出射光量が目標光量となるように前記駆動電流を制御することを特徴とする光源制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報が前記記憶手段に記憶されていない場合に、前記記憶手段に記憶された前記特性情報の中から、前記固体光源の環境温度に近接する環境温度に対応する前記特性情報を特定し、
特定された前記特性情報に基づいて、前記固体光源の環境温度に対応する前記特性情報を算出し、
算出された前記特性情報に基づいて、前記出射光量が目標光量となるように前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記出射光量が最大となる前記駆動電流である最大駆動電流を超えない範囲で、前記光源ドライバから供給される前記駆動電流を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源制御装置。
【請求項４】
固体光源の出射光を変調する少なくとも一つの光変調素子と、
前記少なくとも一つの光変調素子によって変調された光を投写する投写レンズと、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光源制御装置とを備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項５】
複数の固体光源の出射光を変調する少なくとも一つの光変調素子と、
前記少なくとも一つの光変調素子によって変調された光を投写する投写レンズと、
請求項３に記載の光源制御装置とを備え、
前記制御手段は、前記複数の固体光源に含まれる一の固体光源の前記駆動電流を、前記最大駆動電流を超えて制御する場合に、前記複数の固体光源の出射光によって再現されるホワイトバランスを維持しながら、前記複数の固体光源に含まれる他の固体光源の前記駆動電流を制御することを特徴とする映像表示装置。
【請求項６】
固体光源と、
前記固体光源が発する光を変調する光変調素子と、
前記固体光源を冷却する冷却素子と、
前記光変調素子の変調量を定める映像信号を受付ける信号受付部と、
前記信号受付部によって受付けられた前記映像信号に応じて、前記冷却素子の冷却力を制御する冷却力制御部とを備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項７】
前記固体光源は、前記光変調素子に設けられた複数の分割領域毎に設けられた複数の固体光源であり、
前記冷却素子は、前記複数の固体光源毎に設けられた複数の冷却素子であり、
前記冷却力制御部は、前記分割領域に対応する前記映像信号に応じて、前記複数の冷却素子の冷却力を制御することを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記冷却素子は、電流の供給によって熱が奪われる吸熱面と、電流の供給によって前記吸熱面から奪われた熱が伝わる放熱面とを有するペルチェ素子であり、
前記吸熱面には、前記固体光源が設けられており、
前記放熱面には、前記放熱面に伝わった熱を放出する放熱部材が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記固体光源の駆動電流を制御する駆動電流制御部と、
前記固体光源の環境温度を検出する検出部とをさらに備え、
前記冷却力制御部は、前記映像信号に応じて表示される映像の輝度が所定閾値を超えると判定された場合に、前記所定閾値を輝度が超える映像が表示される前に、前記冷却素子の冷却力を強化し、
前記駆動電流制御部は、前記固体光源の環境温度の低下に連動して前記固体光源の駆動電流を低減し、前記所定閾値を輝度が超える映像が表示される際に、前記固体光源の駆動電流を増大することを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１３４５８８（Ｐ２００８−１３４５８８Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２５３２３（Ｐ２００７−１２５３２３）
【出願日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【復代理人】
【識別番号】１００１１７０６４
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 市太郎
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【復代理人】
【識別番号】１００１１７０６４
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 市太郎
【Ｆターム（参考）】
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