映像表示装置及び投写型映像表示装置
【課題】複数の固体光源の全体的光量の低下を抑制しつつ、合成光における色バランスの崩れを抑制可能とする映像表示装置及び投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。
【解決手段】素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の固体光源を備えた映像表示装置及び投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤成分光を変調する赤光変調素子と、緑成分光を変調する緑光変調素子と、青成分光を変調する青光変調素子とを備えた映像表示装置が広く知られている。光変調素子としては、液晶パネルなどが用いられる。また、赤成分光、緑成分光及び青成分光（以下、「ＲＧＢ光」という。）を発生させる光源として、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源を用いることが試みられている。
【０００３】
このような固体光源は、環境温度の変化によって劣化する場合がある。また、固体光源の経時劣化が生じることもある。このように固体光源の劣化が生じると、固体光源の光量は低下してしまう。
【０００４】
ここで、ＲＧＢ光それぞれを発生させる複数の固体光源（以下、「ＲＧＢ固体光源」という。）のうち一の固体光源の光量が低下した場合、他の固体光源の光量を一の固体光源の光量に合わせる手法が提案されている（特許文献１参照）。この手法によれば、ＲＧＢ光の合成光における色バランスが崩れることを抑制できる。
【特許文献１】特開平２００４−２７９９４３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、全ての固体光源の光量を劣化した固体光源の光量に合わせると、複数の固体光源の輝度が全体として低下するという問題があった。
【０００６】
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、複数の固体光源の全体的光量の低下を抑制しつつ、合成光における色バランスの崩れを抑制可能とする映像表示装置及び投写型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】
【０００７】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、複数の固体光源と、複数の固体光源に対応する複数の光変調素子とを備えた映像表示装置であって、複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を検出する検出部と、複数の映像信号に基づいて、複数の光変調素子を制御する素子制御部とを備える。複数の映像信号のそれぞれは、複数の光変調素子のそれぞれに対応する。複数の映像信号のそれぞれには、最小階調及び最大階調が定められている。素子制御部は、検出部によって検出された光量に応じて、最小階調と最大階調との間の中間階調を有する映像信号を補正する信号補正処理を行う。
【０００８】
このように、素子制御部は、最大階調を補正しないため、複数の固体光源の光量が全体的に低下してしまうことを抑制できる。
【０００９】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、検出部によって検出される光量に基づいて、複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備えており、素子制御部は、信号補正処理において、劣化固体光源に対応する映像信号について、劣化固体光源に対応する光変調素子から出射される光量が中間階調において増大するように、中間階調を有する映像信号を補正してもよい。
【００１０】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、検出部によって検出される光量に基づいて、複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備えており、素子制御部は、信号補正処理において、劣化固体光源以外に対応する映像信号について、劣化固体光源以外に対応する光変調素子から出射される光量が中間階調において減少するように、中間階調を有する映像信号を補正してもよい。
【００１１】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、複数の映像信号に基づいて、複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を最大光量よりも減少させるバックライト制御処理を行う光源制御部と、検出部によって検出される光量及びバックライト制御処理における必要光量に基づいて、信号補正処理を適用するか、バックライト制御処理を適用するか判定する判定部とをさらに備えており、判定部は、検出部によって検出される光量がバックライト制御処理における必要光量よりも大きい場合に、バックライト制御処理を適用すると判定し、判定部は、検出部によって検出される光量がバックライト制御処理における必要光量よりも小さい場合に、信号補正処理を適用すると判定してもよい。
【００１２】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、検出部によって検出される光量に基づいて、複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備え、複数の光変調素子のそれぞれは、複数の画素によって構成されており、素子制御部は、複数の映像信号に基づいて、複数の光変調素子において互いに対応する一の画素の色相又は彩度を検出し、素子制御部は、一の画素の色相が劣化固体光源の色相に近いほど、又は、一の画素の彩度が低いほど、一の画素から出射される劣化固体光源以外の光量が減少するように、劣化固体光源以外に対応する映像信号を補正してもよい。
【００１３】
本発明の第２の特徴に係る投写型映像表示装置は、複数の固体光源と、複数の固体光源に対応する複数の光変調素子と、複数の光変調素子から出射される光を投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を検出する検出部と、複数の映像信号に基づいて、複数の光変調素子を制御する素子制御部とを備える。複数の映像信号のそれぞれは、複数の光変調素子のそれぞれに対応する。複数の映像信号のそれぞれには、最小階調及び最大階調が定められている。素子制御部は、検出部によって検出された光量に応じて、最小階調と最大階調との間の中間階調を有する映像信号を補正する信号補正処理を行う。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の固体光源の全体的光量の低下を抑制しつつ、合成光における色バランスの崩れを抑制可能とする映像表示装置及び投写型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】
【００１５】
以下において、本発明の実施形態に係る投写型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。
【００１６】
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。
【００１７】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。
【００１８】
図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、複数の固体光源１１（固体光源１１Ｒ、固体光源１１Ｇ及び固定光源１１Ｂ）がアレイ状に配置された複数のアレイ光源１０（アレイ光源１０Ｒ、アレイ光源１０Ｇ及びアレイ光源１０Ｂ）と、複数の光変調素子３０（赤光変調素子３０Ｒ、緑光変調素子３０Ｇ及び青光変調素子３０Ｂ）と、複数の検出部４０（検出部４０Ｒ、検出部４０Ｇ及び検出部４０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム５０と、投写レンズユニット９０とを有する。
【００１９】
なお、図１では、説明を明確にするために、アレイ光源１０から出射される光を均一化する光学素子（例えば、テーパロッドやフライアイレンズ）などが省略されていることに留意すべきである。
【００２０】
アレイ光源１０Ｒでは、赤成分光を出射する複数の固体光源１１Ｒがアレイ状に配置されている。固体光源１１Ｒは、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。同様に、アレイ光源１０Ｇでは、緑成分光を出射する複数の固体光源１１Ｇがアレイ状に配置されている。固体光源１１Ｇは、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。また、アレイ光源１０Ｂでは、青成分光を出射する複数の固定光源１１Ｂがアレイ状に配置されている。固定光源１１Ｂは、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。
【００２１】
なお、アレイ光源１０における固体光源１１の配置形状は、四角形状に限定されるものではない。例えば、アレイ光源１０における固体光源１１の配置形状は、円形状などの他の形状であってもよい。
【００２２】
赤光変調素子３０Ｒは、アレイ光源１０Ｒが出射する赤成分光を変調する光学素子（例えば、透過型液晶パネル）である。同様に、緑光変調素子３０Ｇは、アレイ光源１０Ｇが出射する緑成分光を変調する光学素子（例えば、透過型液晶パネル）である。また、青光変調素子３０Ｂは、アレイ光源１０Ｂが出射する青成分光を変調する光学素子（例えば、透過型液晶パネル）である。
【００２３】
なお、光変調素子３０は、透過型液晶パネルに限定されるものではない。例えば、光変調素子３０は、反射型液晶パネルであってもよく、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。
【００２４】
検出部４０Ｒは、アレイ光源１０Ｒが出射する赤成分光の光量を検出する。具体的には、検出部４０Ｒは、赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光の輝度ＶＲを検出する。検出部４０Ｒの配置位置は、赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光を検出可能な位置であればよい。同様に、検出部４０Ｇは、緑光変調素子３０Ｇから出射される緑成分光の輝度ＶＧを検出する。検出部４０Ｇの配置位置は、緑光変調素子３０Ｇが出射する緑成分光を検出可能な位置であればよい。また、検出部４０Ｂは、青光変調素子３０Ｂが出射する青成分光の輝度ＶＢを検出する。検出部４０Ｂの配置位置は、青光変調素子３０Ｂから出射される青成分光を検出可能な位置であればよい。
【００２５】
クロスダイクロイックプリズム５０は、複数の光変調素子３０から出射された各成分光を合成する合成部である。具体的には、クロスダイクロイックプリズム５０は、赤光変調素子３０Ｒから出射された赤成分光を反射して、緑光変調素子３０Ｇから出射された緑成分光を透過するダイクロイック膜５１と、青光変調素子３０Ｂから出射された青成分光を反射して、緑光変調素子３０Ｇから出射された緑成分光を透過するダイクロイック膜５２とを有する。クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光は、投写レンズユニット９０に導かれる。
【００２６】
投写レンズユニット９０は、クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光をスクリーン（不図示）上に投写する投写光学系である。これによって、スクリーン上に映像が表示される。
【００２７】
（投写型映像表示装置の機能）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の機能について、図面を参照しながら説明する。図２は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置１００（制御部２００）の機能を示すブロック図である。
【００２８】
図２に示すように、制御部２００は、映像信号受付け部２１０と、記憶部２２０と、特定部２３０と、素子制御部２４０とを有する。
【００２９】
映像信号受付け部２１０は、赤映像信号ＳＲ、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢを外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤ再生装置、ＴＶチューナなど）などから取得する。映像信号受付け部２１０は、赤映像信号ＳＲ、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢを素子制御部２４０に入力する。
【００３０】
なお、赤映像信号ＳＲ、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢのそれぞれは、赤光変調素子３０Ｒ、緑光変調素子３０Ｇ及び青光変調素子３０Ｂのそれぞれに対応する。また、赤映像信号ＳＲ、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢのそれぞれには、最小階調ＴＭＩＮと、最大階調ＴＭＡＸと、最小階調ＴＭＩＮと最大階調ＴＭＡＸとの間の中間階調ＴＭＩＤとが定められている。
【００３１】
記憶部２２０は、赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光に対応する赤基準光量ＬＳＲと、緑光変調素子３０Ｇから出射される緑成分光に対応する緑基準光量ＬＳＧと、青光変調素子３０Ｂから出射される青成分光に対応する青基準光量ＬＳＢとを記憶する。ここで、赤基準光量ＬＳＲは、固体光源１１Ｒに劣化が生じていない初期段階において、赤映像信号ＳＲに応じて赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光の光量である。同様に、緑基準光量ＬＳＧは、固体光源１１Ｇに劣化が生じていない初期段階において、緑映像信号ＳＧに応じて緑光変調素子３０Ｇから出射される緑成分光の光量である。青基準光量ＬＳＢは、固体光源１１Ｂに劣化が生じていない初期段階において、青映像信号ＳＢに応じて青光変調素子３０Ｂから出射される青成分光の光量である。
【００３２】
特定部２３０は、各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭに基づいて、各アレイ光源１０の中から光量に劣化が生じた劣化アレイ光源１０Ｄを特定する。具体的には、特定部２３０は、図３（ａ）に示すように、赤検出光量ＬＭＲの値が赤基準光量ＬＳＲの値よりも低い場合、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｒを劣化アレイ光源１０Ｄとして特定する。
【００３３】
一方で、特定部２３０は、図３（ｂ）に示すように、緑検出光量ＬＭＧの値がと緑基準光量ＬＳＧの値と同等である場合、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｇを劣化アレイ光源１０Ｄとして特定しない。同様に、図３（ｃ）に示すように、青検出光量ＬＭＢの値が青基準光量ＬＳＢと同等である場合、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｂを劣化アレイ光源１０Ｄとして特定しない。
【００３４】
素子制御部２４０は、複数の映像信号Ｓのそれぞれに応じて、複数の光変調素子３０のそれぞれを制御する。また、素子制御部２４０は、複数の検出部４０のそれぞれによって検出される光量に応じて複数の映像信号Ｓのそれぞれを補正する信号補正処理を行う。
【００３５】
具体的には、素子制御部２４０は、劣化アレイ光源１０Ｄに対応する劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが劣化成分光以外の非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。一方で、素子制御部２４０は、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮを補正しない。すなわち、素子制御部２４０は、劣化アレイ光源１０Ｄ以外に対応する非劣化光変調素子３０Ｎから出射される非劣化成分光の検出光量ＬＭＮを変更しない。
【００３６】
例えば、アレイ光源１０Ｒが劣化アレイ光源１０Ｄとして特定されるケースでは、素子制御部２４０は、図４（ａ）に示すように、赤映像信号ＳＲの中間階調ＴＭＩＤにおける信号強度（階調）を向上させることによって、赤映像信号ＳＲ´を生成する。一方で、素子制御部２４０は、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢを補正しない。
【００３７】
次に、素子制御部２４０は、赤映像信号ＳＲ´に応じて赤光変調素子３０Ｒを制御する。これによって、赤光変調素子３０Ｒから出射される赤検出光量ＬＭＲは、図５（ａ）に示すように、中間階調ＴＭＩＤにおいて、緑検出光量ＬＭＧ及び青検出光量ＬＭＢに近づくように増大される。なお、図５（a）では、赤映像信号ＳＲ´に応じて赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光の光量は、赤検出光量ＬＭＲ´で示されている。一方で、素子制御部２４０は、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢに応じて緑光変調素子３０Ｇ及び青光変調素子３０Ｂを制御する。
【００３８】
（作用及び効果）
第１実施形態では、素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。
【００３９】
このように、劣化成分光の検出光量ＬＭＤは、中間階調ＴＭＩＤにおいて、劣化成分光以外の検出光量ＬＭＮに近づけることができる。その結果、劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光と、劣化光変調素子３０Ｄ以外から出射される非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることを抑制できる。
【００４０】
また、素子制御部２４０は、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮの最大階調ＴＭＡＸを補正しないため、各成分光の光量が全体的に低下してしまうことを抑制できる。
【００４１】
［第２実施形態］
以下において、第２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１実施形態との相違点について主として説明する。
【００４２】
上述した第１実施形態では、素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化映像信号ＳＤを補正する。これに対して、第２実施形態では、素子制御部２４０は、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮが中間階調ＴＭＩＤにおいて減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。素子制御部２４０は、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮが劣化成分光の検出光量ＬＭＤに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。
【００４３】
例えば、アレイ光源１０Ｒが劣化アレイ光源１０Ｄとして特定されるケースでは、素子制御部２４０は、図６（ａ）に示すように、赤映像信号ＳＲを補正しない。一方で、素子制御部２４０は、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、非劣化映像信号ＳＮである緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢの中間階調ＴＭＩＤにおける信号強度（階調）を低下させることによって、緑映像信号ＳＧ´及び青映像信号ＳＢ´を生成する。
【００４４】
次に、素子制御部２４０は、図７（ａ）に示すように、赤映像信号ＳＲに応じて赤光変調素子３０Ｒを制御する。一方で、素子制御部２４０は、緑映像信号ＳＧ´及び青映像信号ＳＢ´のそれぞれに応じて、非劣化光変調素子３０Ｎである緑光変調素子３０Ｇ及び青光変調素子３０Ｂのそれぞれを制御する。これによって、緑光変調素子３０Ｇから出射される緑検出光量ＬＭＧは、図７（ｂ）に示すように、中間階調ＴＭＩＤにおいて、赤検出光量ＬＭＲに近づくように減少される。同様に、青光変調素子３０Ｂから出射される青検出光量ＬＭＢは、図７（ｃ）に示すように、中間階調ＴＭＩＤにおいて、赤検出光量ＬＭＲに近づくように減少される。
【００４５】
（作用及び効果）
第２実施形態では、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮが中間階調ＴＭＩＤにおいて減少するように、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮを補正する。素子制御部２４０は、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮが劣化成分光の検出光量ＬＭＤに近づくように、非劣化映像信号ＳＮの補正量Ｃを設定する。
【００４６】
このように、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮは、中間階調ＴＭＩＤにおいて、劣化成分光の検出光量ＬＭＤに近づけることができる。その結果、非劣化光変調素子３０Ｎから出射される非劣化成分光と、劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることを抑制できる。
【００４７】
また、素子制御部２４０は、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮの最大階調ＴＭＡＸを補正しないため、高彩度のピーク輝度を保ち、鮮やかな映像を提供できる。
【００４８】
［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１実施形態との相違点について主として説明する。
【００４９】
上述した第１実施形態では、１つのアレイ光源１０の光量が低下するケースについて説明した。これに対して、第３実施形態では、２以上のアレイ光源１０の光量が劣化するケースについて説明する。
【００５０】
（投写型映像表示装置の機能）
以下においては、図８（ａ）乃至（ｃ）に示すように、複数のアレイ光源１０の光量が劣化したケースについて説明する。
【００５１】
第３実施形態では、特定部２３０は、劣化の最も小さいアレイ光源１０には劣化が発生していないとみなすとともに、劣化の最も小さいアレイ光源１０以外を劣化アレイ光源１０Ｄとして特定する。従って、図８に示す例では、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｂよりも劣化の大きいアレイ光源１０Ｒ及びアレイ光源１０Ｇを劣化アレイ光源１０Ｄとして特定する。本実施形態では、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｂを、劣化が発生していない非劣化アレイ光源１０Ｎとみなす。
【００５２】
素子制御部２４０は、劣化アレイ光源１０Ｄに対応する劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。一方で、素子制御部２４０は、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮを補正しない。
【００５３】
例えば、アレイ光源１０Ｒ及びアレイ光源１０Ｇが劣化アレイ光源１０Ｄとして特定されるケースでは、素子制御部２４０は、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、劣化映像信号ＳＤである赤映像信号ＳＲ及び緑映像信号ＳＧそれぞれの中間階調ＴＭＩＤにおける信号強度（階調）を向上させることによって、赤映像信号ＳＲ´及び緑映像信号ＳＧ´を生成する。一方で、素子制御部２４０は、図９（ｃ）に示すように、青映像信号ＳＢを補正しない。
【００５４】
次に、素子制御部２４０は、赤映像信号ＳＲ´及び緑映像信号ＳＧ´に応じて、劣化光変調素子３０Ｄである赤光変調素子３０Ｒ及び緑光変調素子３０Ｇを制御する。これによって、赤光変調素子３０Ｒ及び緑光変調素子３０Ｇそれぞれから出射される赤検出光量ＬＭＲ及び緑検出光量ＬＭＧそれぞれは、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、中間階調ＴＭＩＤにおいて、青検出光量ＬＭＢに近づくように増大される。一方で、素子制御部２４０は、図１０（ｃ）に示すように、青映像信号ＳＢに応じて青光変調素子３０Ｂを制御する。
【００５５】
（作用及び効果）
第３実施形態では、特定部２３０は、複数のアレイ光源１０の光量が劣化した場合、劣化の最も小さいアレイ光源１０を非劣化アレイ光源１０Ｎであるとみなす。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。
【００５６】
このように、素子制御部２４０は、複数の劣化成分光それぞれの検出光量ＬＭＤを、中間階調ＴＭＩＤにおいて、劣化の最も小さいアレイ光源１０に対応する非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づけることができる。従って、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮによって、劣化成分光それぞれの検出光量ＬＭＤを規格化することができる。その結果、複数のアレイ光源１０の光量が劣化した場合においても、劣化成分光と非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることを抑制できる。
【００５７】
［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１実施形態との相違点について主として説明する。
【００５８】
上述した第１実施形態では、制御部２００は、映像信号Ｓの信号補正処理を行う。これに対して、第４実施形態では、制御部２００は、アレイ光源１０の光量を最大光量よりも減少させるバックライト制御処理と信号補正処理とを選択的に実行する。
【００５９】
（投写型映像表示装置の機能）
以下において、第４実施形態に係る投写型映像表示装置の機能について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第４実施形態に係る投写型映像表示装置１００（制御部２００）の機能を示すブロック図である。
【００６０】
図１１に示すように、制御部２００は、映像信号受付け部２１０と、記憶部２２０と、特定部２３０と、素子制御部２４０とに加えて、光源制御部２５０と、判定部２６０とをさらに有する。
【００６１】
特定部２３０は、各アレイ光源１０のそれぞれについて、検出光量ＬＭの基準光量ＬＳに対する割合（以下、「維持率」という。）を算出する。例えば、図３（ａ）乃至（ｃ）のケースでは、アレイ光源１０Ｒの維持率は７０％であり、アレイ光源１０Ｇ及びアレイ光源１０Ｂそれぞれの維持率は１００％である。特定部２３０は、算出した維持率を判定部２６０に入力する。
【００６２】
光源制御部２５０は、各映像信号Ｓに基づいて、各アレイ光源１０の光量を最大光量よりも減少させるバックライト制御処理を行う。具体的には、光源制御部２５０は、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、各映像信号Ｓに基づいて、１フレーム内に含まれる各成分光について輝度単位でヒストグラムを取得する。
【００６３】
次に、光源制御部２５０は、各成分光のそれぞれについて、必要光量ＬＮの最大光量ＬＭに対する割合（以下、「必要光量率」という。）を算出する。例えば、図１２（ａ）の例では、赤成分光の必要光量率は、５０％である。図１２（ｂ）の例では、緑成分光の必要光量率は、８１％である。図１２（ｃ）の例では、青成分光の必要光量率は、９０％である。光源制御部２５０は、算出した必要光量率を判定部２６０に入力する。
【００６４】
ここで、光源制御部２５０は、後述するように、判定部２６０によってバックライト制御処理を適用すると判定された場合のみ、バックライト制御処理を行う。バックライト制御処理において、光源制御部２５０は、算出された必要光量率に従って、各アレイ光源１０に供給する電流量を制御する。これによって、各アレイ光源１０の光量は、最大光量から必要光量まで減少される。
【００６５】
判定部２６０は、各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭ（赤検出光量ＬＭＲ、緑検出光量ＬＭＧ、青検出光量ＬＭＢを含む）と、必要光量ＬＮ（赤必要光量ＬＮＲ、緑必要光量ＬＮＧ、青必要光量ＬＮＢを含む）とに基づいて、素子制御部２４０による信号補正処理を適用するか、光源制御部２５０によるバックライト制御処理を適用するかを判定する。
【００６６】
具体的には、判定部２６０は、赤検出光量ＬＭＲが赤必要光量ＬＮＲより大きい場合、固体光源１１Ｒについてのバックライト制御処理を適用すると判定する。また、判定部２６０は、緑検出光量ＬＭＧが緑必要光量ＬＮＧより大きい場合、固体光源１１Ｇについてのバックライト制御処理を適用すると判定する。また、判定部２６０は、青検出光量ＬＭＢが青必要光量ＬＮＢより大きい場合、固体光源１１Ｂについてのバックライト制御処理を適用すると判定する。
【００６７】
なお、判定部２６０は、（１）赤検出光量ＬＭＲが赤必要光量ＬＮＲより大きい（２）緑検出光量ＬＭＧが緑必要光量ＬＮＧより大きい、（３）青検出光量ＬＭＢが青必要光量ＬＮＢよりも大きい、という３つの条件が満たされる場合、バックライト制御処理を適用すると判定し、３つの条件のうち１つでも満たされない場合、信号補正処理を適用すると判定してもよい。
【００６８】
ここで、本実施形態において、判定部２６０は、維持率と必要光量率とを比較することによって、上述の判定を行うことができる。すなわち、判定部２６０は、維持率と必要光量率とを比較することによって、検出光量ＬＭと必要光量ＬＮとの比較を行うことができる。維持率は検出光量ＬＭに対応し、必要光量率は必要光量ＬＮに対応する。
【００６９】
（作用及び効果）
第４実施形態では、判定部２６０は、検出光量ＬＭと必要光量ＬＮとに基づいて、素子制御部２４０による信号補正処理を適用するか、光源制御部２５０によるバックライト制御処理を適用するかを判定する。
【００７０】
従って、全てのアレイ光源１０において、検出光量ＬＭが必要光量ＬＮよりも大きい場合には、バックライト制御処理を行うことによって投写型映像表示装置１００における省エネルギー化を優先的に図ることができる。
【００７１】
一方で、いずれかのアレイ光源１０において、検出光量ＬＭが必要光量ＬＮよりも小さい場合には、信号補正処理を行うことによって、非劣化成分光と、劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることを優先的に抑制できる。
【００７２】
［第５実施形態］
以下において、第５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１実施形態との相違点について主として説明する。
【００７３】
上述した第１実施形態では、素子制御部２４０は、信号補正処理において、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮを補正しない。これに対して、第５実施形態では、素子制御部２４０は、劣化成分光と非劣化成分光との合成光の色相又は彩度に応じて、非劣化映像信号ＳＮを画素ごとに補正する。
【００７４】
具体的には、素子制御部２４０は、複数の映像信号Ｓに基づいて、複数の光変調素子３０で互いに対応する各画素における色相Ｈｎ又は彩度ＳＡｎを検出する。なお、複数の光変調素子３０のそれぞれは、複数の画素によって構成されており、複数の映像信号に応じて各画素ごとに制御される。
【００７５】
次に、素子制御部２４０は、各画素の色相Ｈｎが劣化アレイ光源１０Ｄの色相ＨＤに近いほど、又は、各画素の彩度ＳＡｎが低いほど、各画素から出射される劣化成分光の光量Ｌｎが減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。以下、色相Ｈに基づくケースと、彩度ＳＡに基づくケースとに分けて、アレイ光源１０Ｒのみが劣化アレイ光源１０Ｄとして特定された場合を例示しながら説明する。
【００７６】
（１）色相Ｈに基づいて非劣化映像信号ＳＮを補正するケース
まず、素子制御部２４０は、信号補正処理後における各画素に係る赤映像信号ＳＲ´［ｎ］に基づいて、各画素における赤成分光の階調Tｎを検出する。
【００７７】
続いて、素子制御部２４０は、信号補正処理後の赤検出光量ＬＭＲ´と赤基準光量ＬＳＲとの差分ｓｕｂ［ｎ］を各画素ごとに算出する。差分ｓｕｂ［ｎ］は、赤成分光の光量不足の程度を示すパラメータである。例えば、図１３に示すように、注目画素Ｐｔにおける赤成分光の階調TｎがＴＰｔである場合、差分ｓｕｂ［ｎ］は、次の式（１）によって算出される。
【００７８】
[数１]
ｓｕｂ［ＴＰｔ］＝ＬＳＲ［ＴＰｔ］−ＬＭＲ´［ＴＰｔ］ ・・・（１）
【００７９】
次に、素子制御部２４０は、赤映像信号ＳＲ´、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢに基づいて、各画素における色相Ｈｎを検出する。
【００８０】
続いて、素子制御部２４０は、各画素の色相Ｈｎに基づいて、色相補正係数CorrH［ｎ］を算出する。色相補正係数CorrH［ｎ］は、色相Ｈｎが劣化アレイ光源１０Ｄの色相ＨＤに近いほど大きく、色相ＨＤにおいて最大値（＝１）となる。一方で、色相補正係数CorrH［ｎ］は、色相Ｈｎが非劣化アレイ光源１０Ｎの色相ＨＮに近いほど小さく、色相ＨＮにおいて最小値（＝０）となる。例えば、図１４に示すように、注目画素Ｐｔにおける色相ＨＰｔが黄色と緑色の間である場合、色相補正係数CorrH［ＨＰｔ］は、０より大きく、かつ、１より小さい値となる。
【００８１】
次に、素子制御部２４０は、差分ｓｕｂ［ｎ］と色相補正係数CorrH［ｎ］とに基づいて、非劣化映像信号ＳＮの信号強度（階調）を低下させる。
【００８２】
例えば、素子制御部２４０は、各画素について、緑映像信号ＳG［ｎ］の信号強度を次の式（２）によって減少させた緑映像信号ＳG´［ｎ］を生成する。
【００８３】
[数２]
ＳG´［ｎ］＝ＳG［ｎ］−ｓｕｂ［Ｔｎ］×CorrH［ｎ］ ・・・（２）
【００８４】
同様に、素子制御部２４０は、各画素について、青映像信号ＳB［ｎ］の信号強度を次の式（３）によって減少させた青映像信号ＳB´［ｎ］を生成する。
【００８５】
[数３]
ＳB´［ｎ］＝ＳB［ｎ］−ｓｕｂ［Ｔｎ］×CorrH［ｎ］ ・・・（３）
【００８６】
素子制御部２４０は、各画素について、赤映像信号ＳＲ´［ｎ］、 緑映像信号ＳG´［ｎ］及び青映像信号ＳB´［ｎ］に基づいて、各光変調素子３０を制御する。
【００８７】
（２）彩度ＳＡに基づいて非劣化映像信号ＳＮを補正するケース
まず、素子制御部２４０は、上記式（１）に従って、差分ｓｕｂ［ｎ］を算出する。
【００８８】
次に、素子制御部２４０は、赤映像信号ＳＲ´、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢに基づいて、各画素における彩度ＳＡｎを検出する。
【００８９】
続いて、素子制御部２４０は、各画素の彩度ＳＡｎに基づいて、彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］を算出する。彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］は、彩度ＳＡｎが低いほど大きく、白において最大値（＝１）となる。一方で、彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］は、彩度ＳＡｎが高いほど小さく、原色において最小値（＝０）となる。例えば、図１５に示すように、注目画素Ｐｔにおける彩度ＳＡＰｔが白と原色の間である場合、彩度補正係数CorrＳＡ［ＨＰｔ］は、０より大きく、かつ、１より小さい値となる。
【００９０】
次に、素子制御部２４０は、差分ｓｕｂ［ｎ］と彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］とに基づいて、非劣化映像信号ＳＮの信号強度（階調）を低下させる。
【００９１】
例えば、素子制御部２４０は、各画素について、緑映像信号ＳG［ｎ］の信号強度を次の式（４）によって減少させた緑映像信号ＳG´［ｎ］を生成する。
【００９２】
[数４]
ＳG´［ｎ］＝ＳG［ｎ］−ｓｕｂ［Ｔｎ］×CorrＳＡ［ｎ］ ・・・（４）
【００９３】
同様に、素子制御部２４０は、各画素について、青映像信号ＳB［ｎ］の信号強度を次の式（５）によって減少させた青映像信号ＳB´［ｎ］を生成する。
【００９４】
[数５]
ＳB´［ｎ］＝ＳB［ｎ］−ｓｕｂ［Ｔｎ］×CorrＳＡ［ｎ］ ・・・（５）
【００９５】
素子制御部２４０は、各画素について、赤映像信号ＳＲ´［ｎ］、 緑映像信号ＳG´［ｎ］及び青映像信号ＳB´［ｎ］に基づいて、各光変調素子３０を制御する。
【００９６】
以上のように、（１）色相Ｈに基づくケースと、（２）彩度ＳＡに基づくケースとを説明したが、素子制御部２４０は、色相補正係数CorrH［ｎ］又は彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］のうち大きい方を用いて非劣化映像信号ＳＮを補正すればよい。
【００９７】
（作用及び効果）
第５実施形態では、素子制御部２４０は、各画素の色相Ｈｎが劣化アレイ光源１０Ｄの色相ＨＤに近いほど各画素から出射される劣化成分光の光量Ｌｎが減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。
【００９８】
従って、劣化アレイ光源１０Ｄでの光量不足の影響によって、各画素における色相Ｈｎが、非劣化アレイ光源１０Ｎ側に偏ることを抑制できる。その結果、劣化成分光と非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることをより抑制できる。
【００９９】
また、素子制御部２４０は、各画素の彩度ＳＡｎが低いほど各画素から出射される劣化成分光の光量Ｌｎが減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。
【０１００】
従って、劣化アレイ光源１０Ｄでの光量不足の影響によって、各画素における彩度が、非劣化アレイ光源１０Ｎ側に偏ることを抑制できる。その結果、劣化成分光と非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることをより抑制できる。
【０１０１】
また、素子制御部２４０は、信号補正処理後の赤検出光量ＬＭＲ´と赤基準光量ＬＳＲとの差分ｓｕｂ［ｎ］が大きいほど、各画素から出射される劣化成分光の光量Ｌｎが減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。
【０１０２】
従って、赤成分光の光量不足の程度に合わせて、劣化成分光の光量Ｌｎの減少量を調整することができる。その結果、劣化成分光と非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることをより抑制できる。
【０１０３】
［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。
【０１０４】
例えば、上述した実施形態では、各検出部４０は、赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光の光量を検出するが、これに限定されるものではない。具体的には、各検出部４０は、赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光の輝度を個別に検出するように構成されていてもよい。
【０１０５】
上述した実施形態では、各検出部４０は、各光変調素子３０の出射側に設けられているが、これに限定されるものではない。具体的には、各検出部４０は、各光変調素子３０の入射側に設けられていてもよい。
【０１０６】
上述した実施形態では、各アレイ光源１０では、各成分光を出射する複数の固体光源１１がアレイ状に配置されることとしたが、各アレイ光源１０は、一の固体光源１１によって構成されていてもよい。
【０１０７】
上述した実施形態では特に触れていないが、バックライト制御処理では、維持率（検出光量ＬＭの基準光量ＬＳに対する割合）に基づいて、電流量を補正してもよい。通常のバックライト制御処理では、例えば、必要光量率が９０％である場合、電流量は最大電流量の９０％に減少される。これによって、光量は、最大光量の９０％に減少される。しかしながら、維持率が８０％である場合、電流量を最大電流量の９０％に減少させると、光量は最大光量の７２％まで減少されてしまう。従って、光源制御部２５０は、維持率が１００％より低い場合には、必要光量率を満たすように電流量を補正することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係る制御部２００の機能を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図４】第１実施形態に係る補正後の映像信号Ｓ´を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図６】第２実施形態に係る補正後の映像信号Ｓ´を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図８】第３実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図９】第３実施形態に係る補正後の映像信号Ｓ´を示す図である。
【図１０】第３実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図１１】第４実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。
【図１２】第４実施形態に係る輝度単位でのヒストグラムである。
【図１３】第５実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図１４】第５実施形態に係る色相Ｈｎと色相補正係数CorrH［ｎ］との関係を示す図である。
【図１５】第５実施形態に係る彩度ＳＡｎと彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０…アレイ光源
１０Ｄ…劣化アレイ光源
１０Ｎ…非劣化アレイ光源
１１…固体光源
３０…光変調素子
３０Ｄ…劣化光変調素子
３０Ｎ…非劣化光変調素子
４０…検出部
５０…クロスダイクロイックプリズム
５１…ダイクロイック膜
５２…ダイクロイック膜
９０…投写レンズユニット
１００…投写型映像表示装置
２００…制御部
２１０…映像信号受付け部
２２０…記憶部
２３０…特定部
２４０…素子制御部
２５０…光源制御部
２６０…判定部
Ｓ…映像信号
ＳＤ…劣化映像信号
ＳＮ…非劣化映像信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の固体光源を備えた映像表示装置及び投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤成分光を変調する赤光変調素子と、緑成分光を変調する緑光変調素子と、青成分光を変調する青光変調素子とを備えた映像表示装置が広く知られている。光変調素子としては、液晶パネルなどが用いられる。また、赤成分光、緑成分光及び青成分光（以下、「ＲＧＢ光」という。）を発生させる光源として、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源を用いることが試みられている。
【０００３】
このような固体光源は、環境温度の変化によって劣化する場合がある。また、固体光源の経時劣化が生じることもある。このように固体光源の劣化が生じると、固体光源の光量は低下してしまう。
【０００４】
ここで、ＲＧＢ光それぞれを発生させる複数の固体光源（以下、「ＲＧＢ固体光源」という。）のうち一の固体光源の光量が低下した場合、他の固体光源の光量を一の固体光源の光量に合わせる手法が提案されている（特許文献１参照）。この手法によれば、ＲＧＢ光の合成光における色バランスが崩れることを抑制できる。
【特許文献１】特開平２００４−２７９９４３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、全ての固体光源の光量を劣化した固体光源の光量に合わせると、複数の固体光源の輝度が全体として低下するという問題があった。
【０００６】
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、複数の固体光源の全体的光量の低下を抑制しつつ、合成光における色バランスの崩れを抑制可能とする映像表示装置及び投写型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】
【０００７】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、複数の固体光源と、複数の固体光源に対応する複数の光変調素子とを備えた映像表示装置であって、複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を検出する検出部と、複数の映像信号に基づいて、複数の光変調素子を制御する素子制御部とを備える。複数の映像信号のそれぞれは、複数の光変調素子のそれぞれに対応する。複数の映像信号のそれぞれには、最小階調及び最大階調が定められている。素子制御部は、検出部によって検出された光量に応じて、最小階調と最大階調との間の中間階調を有する映像信号を補正する信号補正処理を行う。
【０００８】
このように、素子制御部は、最大階調を補正しないため、複数の固体光源の光量が全体的に低下してしまうことを抑制できる。
【０００９】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、検出部によって検出される光量に基づいて、複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備えており、素子制御部は、信号補正処理において、劣化固体光源に対応する映像信号について、劣化固体光源に対応する光変調素子から出射される光量が中間階調において増大するように、中間階調を有する映像信号を補正してもよい。
【００１０】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、検出部によって検出される光量に基づいて、複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備えており、素子制御部は、信号補正処理において、劣化固体光源以外に対応する映像信号について、劣化固体光源以外に対応する光変調素子から出射される光量が中間階調において減少するように、中間階調を有する映像信号を補正してもよい。
【００１１】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、複数の映像信号に基づいて、複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を最大光量よりも減少させるバックライト制御処理を行う光源制御部と、検出部によって検出される光量及びバックライト制御処理における必要光量に基づいて、信号補正処理を適用するか、バックライト制御処理を適用するか判定する判定部とをさらに備えており、判定部は、検出部によって検出される光量がバックライト制御処理における必要光量よりも大きい場合に、バックライト制御処理を適用すると判定し、判定部は、検出部によって検出される光量がバックライト制御処理における必要光量よりも小さい場合に、信号補正処理を適用すると判定してもよい。
【００１２】
本発明の第１の特徴に係る映像表示装置は、検出部によって検出される光量に基づいて、複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備え、複数の光変調素子のそれぞれは、複数の画素によって構成されており、素子制御部は、複数の映像信号に基づいて、複数の光変調素子において互いに対応する一の画素の色相又は彩度を検出し、素子制御部は、一の画素の色相が劣化固体光源の色相に近いほど、又は、一の画素の彩度が低いほど、一の画素から出射される劣化固体光源以外の光量が減少するように、劣化固体光源以外に対応する映像信号を補正してもよい。
【００１３】
本発明の第２の特徴に係る投写型映像表示装置は、複数の固体光源と、複数の固体光源に対応する複数の光変調素子と、複数の光変調素子から出射される光を投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を検出する検出部と、複数の映像信号に基づいて、複数の光変調素子を制御する素子制御部とを備える。複数の映像信号のそれぞれは、複数の光変調素子のそれぞれに対応する。複数の映像信号のそれぞれには、最小階調及び最大階調が定められている。素子制御部は、検出部によって検出された光量に応じて、最小階調と最大階調との間の中間階調を有する映像信号を補正する信号補正処理を行う。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の固体光源の全体的光量の低下を抑制しつつ、合成光における色バランスの崩れを抑制可能とする映像表示装置及び投写型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】
【００１５】
以下において、本発明の実施形態に係る投写型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。
【００１６】
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。
【００１７】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。
【００１８】
図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、複数の固体光源１１（固体光源１１Ｒ、固体光源１１Ｇ及び固定光源１１Ｂ）がアレイ状に配置された複数のアレイ光源１０（アレイ光源１０Ｒ、アレイ光源１０Ｇ及びアレイ光源１０Ｂ）と、複数の光変調素子３０（赤光変調素子３０Ｒ、緑光変調素子３０Ｇ及び青光変調素子３０Ｂ）と、複数の検出部４０（検出部４０Ｒ、検出部４０Ｇ及び検出部４０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム５０と、投写レンズユニット９０とを有する。
【００１９】
なお、図１では、説明を明確にするために、アレイ光源１０から出射される光を均一化する光学素子（例えば、テーパロッドやフライアイレンズ）などが省略されていることに留意すべきである。
【００２０】
アレイ光源１０Ｒでは、赤成分光を出射する複数の固体光源１１Ｒがアレイ状に配置されている。固体光源１１Ｒは、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。同様に、アレイ光源１０Ｇでは、緑成分光を出射する複数の固体光源１１Ｇがアレイ状に配置されている。固体光源１１Ｇは、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。また、アレイ光源１０Ｂでは、青成分光を出射する複数の固定光源１１Ｂがアレイ状に配置されている。固定光源１１Ｂは、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源である。
【００２１】
なお、アレイ光源１０における固体光源１１の配置形状は、四角形状に限定されるものではない。例えば、アレイ光源１０における固体光源１１の配置形状は、円形状などの他の形状であってもよい。
【００２２】
赤光変調素子３０Ｒは、アレイ光源１０Ｒが出射する赤成分光を変調する光学素子（例えば、透過型液晶パネル）である。同様に、緑光変調素子３０Ｇは、アレイ光源１０Ｇが出射する緑成分光を変調する光学素子（例えば、透過型液晶パネル）である。また、青光変調素子３０Ｂは、アレイ光源１０Ｂが出射する青成分光を変調する光学素子（例えば、透過型液晶パネル）である。
【００２３】
なお、光変調素子３０は、透過型液晶パネルに限定されるものではない。例えば、光変調素子３０は、反射型液晶パネルであってもよく、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。
【００２４】
検出部４０Ｒは、アレイ光源１０Ｒが出射する赤成分光の光量を検出する。具体的には、検出部４０Ｒは、赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光の輝度ＶＲを検出する。検出部４０Ｒの配置位置は、赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光を検出可能な位置であればよい。同様に、検出部４０Ｇは、緑光変調素子３０Ｇから出射される緑成分光の輝度ＶＧを検出する。検出部４０Ｇの配置位置は、緑光変調素子３０Ｇが出射する緑成分光を検出可能な位置であればよい。また、検出部４０Ｂは、青光変調素子３０Ｂが出射する青成分光の輝度ＶＢを検出する。検出部４０Ｂの配置位置は、青光変調素子３０Ｂから出射される青成分光を検出可能な位置であればよい。
【００２５】
クロスダイクロイックプリズム５０は、複数の光変調素子３０から出射された各成分光を合成する合成部である。具体的には、クロスダイクロイックプリズム５０は、赤光変調素子３０Ｒから出射された赤成分光を反射して、緑光変調素子３０Ｇから出射された緑成分光を透過するダイクロイック膜５１と、青光変調素子３０Ｂから出射された青成分光を反射して、緑光変調素子３０Ｇから出射された緑成分光を透過するダイクロイック膜５２とを有する。クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光は、投写レンズユニット９０に導かれる。
【００２６】
投写レンズユニット９０は、クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光をスクリーン（不図示）上に投写する投写光学系である。これによって、スクリーン上に映像が表示される。
【００２７】
（投写型映像表示装置の機能）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の機能について、図面を参照しながら説明する。図２は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置１００（制御部２００）の機能を示すブロック図である。
【００２８】
図２に示すように、制御部２００は、映像信号受付け部２１０と、記憶部２２０と、特定部２３０と、素子制御部２４０とを有する。
【００２９】
映像信号受付け部２１０は、赤映像信号ＳＲ、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢを外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤ再生装置、ＴＶチューナなど）などから取得する。映像信号受付け部２１０は、赤映像信号ＳＲ、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢを素子制御部２４０に入力する。
【００３０】
なお、赤映像信号ＳＲ、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢのそれぞれは、赤光変調素子３０Ｒ、緑光変調素子３０Ｇ及び青光変調素子３０Ｂのそれぞれに対応する。また、赤映像信号ＳＲ、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢのそれぞれには、最小階調ＴＭＩＮと、最大階調ＴＭＡＸと、最小階調ＴＭＩＮと最大階調ＴＭＡＸとの間の中間階調ＴＭＩＤとが定められている。
【００３１】
記憶部２２０は、赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光に対応する赤基準光量ＬＳＲと、緑光変調素子３０Ｇから出射される緑成分光に対応する緑基準光量ＬＳＧと、青光変調素子３０Ｂから出射される青成分光に対応する青基準光量ＬＳＢとを記憶する。ここで、赤基準光量ＬＳＲは、固体光源１１Ｒに劣化が生じていない初期段階において、赤映像信号ＳＲに応じて赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光の光量である。同様に、緑基準光量ＬＳＧは、固体光源１１Ｇに劣化が生じていない初期段階において、緑映像信号ＳＧに応じて緑光変調素子３０Ｇから出射される緑成分光の光量である。青基準光量ＬＳＢは、固体光源１１Ｂに劣化が生じていない初期段階において、青映像信号ＳＢに応じて青光変調素子３０Ｂから出射される青成分光の光量である。
【００３２】
特定部２３０は、各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭに基づいて、各アレイ光源１０の中から光量に劣化が生じた劣化アレイ光源１０Ｄを特定する。具体的には、特定部２３０は、図３（ａ）に示すように、赤検出光量ＬＭＲの値が赤基準光量ＬＳＲの値よりも低い場合、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｒを劣化アレイ光源１０Ｄとして特定する。
【００３３】
一方で、特定部２３０は、図３（ｂ）に示すように、緑検出光量ＬＭＧの値がと緑基準光量ＬＳＧの値と同等である場合、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｇを劣化アレイ光源１０Ｄとして特定しない。同様に、図３（ｃ）に示すように、青検出光量ＬＭＢの値が青基準光量ＬＳＢと同等である場合、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｂを劣化アレイ光源１０Ｄとして特定しない。
【００３４】
素子制御部２４０は、複数の映像信号Ｓのそれぞれに応じて、複数の光変調素子３０のそれぞれを制御する。また、素子制御部２４０は、複数の検出部４０のそれぞれによって検出される光量に応じて複数の映像信号Ｓのそれぞれを補正する信号補正処理を行う。
【００３５】
具体的には、素子制御部２４０は、劣化アレイ光源１０Ｄに対応する劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが劣化成分光以外の非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。一方で、素子制御部２４０は、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮを補正しない。すなわち、素子制御部２４０は、劣化アレイ光源１０Ｄ以外に対応する非劣化光変調素子３０Ｎから出射される非劣化成分光の検出光量ＬＭＮを変更しない。
【００３６】
例えば、アレイ光源１０Ｒが劣化アレイ光源１０Ｄとして特定されるケースでは、素子制御部２４０は、図４（ａ）に示すように、赤映像信号ＳＲの中間階調ＴＭＩＤにおける信号強度（階調）を向上させることによって、赤映像信号ＳＲ´を生成する。一方で、素子制御部２４０は、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢを補正しない。
【００３７】
次に、素子制御部２４０は、赤映像信号ＳＲ´に応じて赤光変調素子３０Ｒを制御する。これによって、赤光変調素子３０Ｒから出射される赤検出光量ＬＭＲは、図５（ａ）に示すように、中間階調ＴＭＩＤにおいて、緑検出光量ＬＭＧ及び青検出光量ＬＭＢに近づくように増大される。なお、図５（a）では、赤映像信号ＳＲ´に応じて赤光変調素子３０Ｒから出射される赤成分光の光量は、赤検出光量ＬＭＲ´で示されている。一方で、素子制御部２４０は、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢに応じて緑光変調素子３０Ｇ及び青光変調素子３０Ｂを制御する。
【００３８】
（作用及び効果）
第１実施形態では、素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。
【００３９】
このように、劣化成分光の検出光量ＬＭＤは、中間階調ＴＭＩＤにおいて、劣化成分光以外の検出光量ＬＭＮに近づけることができる。その結果、劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光と、劣化光変調素子３０Ｄ以外から出射される非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることを抑制できる。
【００４０】
また、素子制御部２４０は、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮの最大階調ＴＭＡＸを補正しないため、各成分光の光量が全体的に低下してしまうことを抑制できる。
【００４１】
［第２実施形態］
以下において、第２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１実施形態との相違点について主として説明する。
【００４２】
上述した第１実施形態では、素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化映像信号ＳＤを補正する。これに対して、第２実施形態では、素子制御部２４０は、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮが中間階調ＴＭＩＤにおいて減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。素子制御部２４０は、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮが劣化成分光の検出光量ＬＭＤに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。
【００４３】
例えば、アレイ光源１０Ｒが劣化アレイ光源１０Ｄとして特定されるケースでは、素子制御部２４０は、図６（ａ）に示すように、赤映像信号ＳＲを補正しない。一方で、素子制御部２４０は、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、非劣化映像信号ＳＮである緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢの中間階調ＴＭＩＤにおける信号強度（階調）を低下させることによって、緑映像信号ＳＧ´及び青映像信号ＳＢ´を生成する。
【００４４】
次に、素子制御部２４０は、図７（ａ）に示すように、赤映像信号ＳＲに応じて赤光変調素子３０Ｒを制御する。一方で、素子制御部２４０は、緑映像信号ＳＧ´及び青映像信号ＳＢ´のそれぞれに応じて、非劣化光変調素子３０Ｎである緑光変調素子３０Ｇ及び青光変調素子３０Ｂのそれぞれを制御する。これによって、緑光変調素子３０Ｇから出射される緑検出光量ＬＭＧは、図７（ｂ）に示すように、中間階調ＴＭＩＤにおいて、赤検出光量ＬＭＲに近づくように減少される。同様に、青光変調素子３０Ｂから出射される青検出光量ＬＭＢは、図７（ｃ）に示すように、中間階調ＴＭＩＤにおいて、赤検出光量ＬＭＲに近づくように減少される。
【００４５】
（作用及び効果）
第２実施形態では、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮが中間階調ＴＭＩＤにおいて減少するように、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮを補正する。素子制御部２４０は、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮが劣化成分光の検出光量ＬＭＤに近づくように、非劣化映像信号ＳＮの補正量Ｃを設定する。
【００４６】
このように、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮは、中間階調ＴＭＩＤにおいて、劣化成分光の検出光量ＬＭＤに近づけることができる。その結果、非劣化光変調素子３０Ｎから出射される非劣化成分光と、劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることを抑制できる。
【００４７】
また、素子制御部２４０は、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮの最大階調ＴＭＡＸを補正しないため、高彩度のピーク輝度を保ち、鮮やかな映像を提供できる。
【００４８】
［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１実施形態との相違点について主として説明する。
【００４９】
上述した第１実施形態では、１つのアレイ光源１０の光量が低下するケースについて説明した。これに対して、第３実施形態では、２以上のアレイ光源１０の光量が劣化するケースについて説明する。
【００５０】
（投写型映像表示装置の機能）
以下においては、図８（ａ）乃至（ｃ）に示すように、複数のアレイ光源１０の光量が劣化したケースについて説明する。
【００５１】
第３実施形態では、特定部２３０は、劣化の最も小さいアレイ光源１０には劣化が発生していないとみなすとともに、劣化の最も小さいアレイ光源１０以外を劣化アレイ光源１０Ｄとして特定する。従って、図８に示す例では、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｂよりも劣化の大きいアレイ光源１０Ｒ及びアレイ光源１０Ｇを劣化アレイ光源１０Ｄとして特定する。本実施形態では、特定部２３０は、アレイ光源１０Ｂを、劣化が発生していない非劣化アレイ光源１０Ｎとみなす。
【００５２】
素子制御部２４０は、劣化アレイ光源１０Ｄに対応する劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。一方で、素子制御部２４０は、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮを補正しない。
【００５３】
例えば、アレイ光源１０Ｒ及びアレイ光源１０Ｇが劣化アレイ光源１０Ｄとして特定されるケースでは、素子制御部２４０は、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、劣化映像信号ＳＤである赤映像信号ＳＲ及び緑映像信号ＳＧそれぞれの中間階調ＴＭＩＤにおける信号強度（階調）を向上させることによって、赤映像信号ＳＲ´及び緑映像信号ＳＧ´を生成する。一方で、素子制御部２４０は、図９（ｃ）に示すように、青映像信号ＳＢを補正しない。
【００５４】
次に、素子制御部２４０は、赤映像信号ＳＲ´及び緑映像信号ＳＧ´に応じて、劣化光変調素子３０Ｄである赤光変調素子３０Ｒ及び緑光変調素子３０Ｇを制御する。これによって、赤光変調素子３０Ｒ及び緑光変調素子３０Ｇそれぞれから出射される赤検出光量ＬＭＲ及び緑検出光量ＬＭＧそれぞれは、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、中間階調ＴＭＩＤにおいて、青検出光量ＬＭＢに近づくように増大される。一方で、素子制御部２４０は、図１０（ｃ）に示すように、青映像信号ＳＢに応じて青光変調素子３０Ｂを制御する。
【００５５】
（作用及び効果）
第３実施形態では、特定部２３０は、複数のアレイ光源１０の光量が劣化した場合、劣化の最も小さいアレイ光源１０を非劣化アレイ光源１０Ｎであるとみなす。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが中間階調ＴＭＩＤにおいて増大するように、劣化光変調素子３０Ｄに対応する劣化映像信号ＳＤを補正する。素子制御部２４０は、劣化成分光の検出光量ＬＭＤが非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づくように、劣化映像信号ＳＤの補正量Ｃを設定する。
【００５６】
このように、素子制御部２４０は、複数の劣化成分光それぞれの検出光量ＬＭＤを、中間階調ＴＭＩＤにおいて、劣化の最も小さいアレイ光源１０に対応する非劣化成分光の検出光量ＬＭＮに近づけることができる。従って、非劣化成分光の検出光量ＬＭＮによって、劣化成分光それぞれの検出光量ＬＭＤを規格化することができる。その結果、複数のアレイ光源１０の光量が劣化した場合においても、劣化成分光と非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることを抑制できる。
【００５７】
［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１実施形態との相違点について主として説明する。
【００５８】
上述した第１実施形態では、制御部２００は、映像信号Ｓの信号補正処理を行う。これに対して、第４実施形態では、制御部２００は、アレイ光源１０の光量を最大光量よりも減少させるバックライト制御処理と信号補正処理とを選択的に実行する。
【００５９】
（投写型映像表示装置の機能）
以下において、第４実施形態に係る投写型映像表示装置の機能について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第４実施形態に係る投写型映像表示装置１００（制御部２００）の機能を示すブロック図である。
【００６０】
図１１に示すように、制御部２００は、映像信号受付け部２１０と、記憶部２２０と、特定部２３０と、素子制御部２４０とに加えて、光源制御部２５０と、判定部２６０とをさらに有する。
【００６１】
特定部２３０は、各アレイ光源１０のそれぞれについて、検出光量ＬＭの基準光量ＬＳに対する割合（以下、「維持率」という。）を算出する。例えば、図３（ａ）乃至（ｃ）のケースでは、アレイ光源１０Ｒの維持率は７０％であり、アレイ光源１０Ｇ及びアレイ光源１０Ｂそれぞれの維持率は１００％である。特定部２３０は、算出した維持率を判定部２６０に入力する。
【００６２】
光源制御部２５０は、各映像信号Ｓに基づいて、各アレイ光源１０の光量を最大光量よりも減少させるバックライト制御処理を行う。具体的には、光源制御部２５０は、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、各映像信号Ｓに基づいて、１フレーム内に含まれる各成分光について輝度単位でヒストグラムを取得する。
【００６３】
次に、光源制御部２５０は、各成分光のそれぞれについて、必要光量ＬＮの最大光量ＬＭに対する割合（以下、「必要光量率」という。）を算出する。例えば、図１２（ａ）の例では、赤成分光の必要光量率は、５０％である。図１２（ｂ）の例では、緑成分光の必要光量率は、８１％である。図１２（ｃ）の例では、青成分光の必要光量率は、９０％である。光源制御部２５０は、算出した必要光量率を判定部２６０に入力する。
【００６４】
ここで、光源制御部２５０は、後述するように、判定部２６０によってバックライト制御処理を適用すると判定された場合のみ、バックライト制御処理を行う。バックライト制御処理において、光源制御部２５０は、算出された必要光量率に従って、各アレイ光源１０に供給する電流量を制御する。これによって、各アレイ光源１０の光量は、最大光量から必要光量まで減少される。
【００６５】
判定部２６０は、各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭ（赤検出光量ＬＭＲ、緑検出光量ＬＭＧ、青検出光量ＬＭＢを含む）と、必要光量ＬＮ（赤必要光量ＬＮＲ、緑必要光量ＬＮＧ、青必要光量ＬＮＢを含む）とに基づいて、素子制御部２４０による信号補正処理を適用するか、光源制御部２５０によるバックライト制御処理を適用するかを判定する。
【００６６】
具体的には、判定部２６０は、赤検出光量ＬＭＲが赤必要光量ＬＮＲより大きい場合、固体光源１１Ｒについてのバックライト制御処理を適用すると判定する。また、判定部２６０は、緑検出光量ＬＭＧが緑必要光量ＬＮＧより大きい場合、固体光源１１Ｇについてのバックライト制御処理を適用すると判定する。また、判定部２６０は、青検出光量ＬＭＢが青必要光量ＬＮＢより大きい場合、固体光源１１Ｂについてのバックライト制御処理を適用すると判定する。
【００６７】
なお、判定部２６０は、（１）赤検出光量ＬＭＲが赤必要光量ＬＮＲより大きい（２）緑検出光量ＬＭＧが緑必要光量ＬＮＧより大きい、（３）青検出光量ＬＭＢが青必要光量ＬＮＢよりも大きい、という３つの条件が満たされる場合、バックライト制御処理を適用すると判定し、３つの条件のうち１つでも満たされない場合、信号補正処理を適用すると判定してもよい。
【００６８】
ここで、本実施形態において、判定部２６０は、維持率と必要光量率とを比較することによって、上述の判定を行うことができる。すなわち、判定部２６０は、維持率と必要光量率とを比較することによって、検出光量ＬＭと必要光量ＬＮとの比較を行うことができる。維持率は検出光量ＬＭに対応し、必要光量率は必要光量ＬＮに対応する。
【００６９】
（作用及び効果）
第４実施形態では、判定部２６０は、検出光量ＬＭと必要光量ＬＮとに基づいて、素子制御部２４０による信号補正処理を適用するか、光源制御部２５０によるバックライト制御処理を適用するかを判定する。
【００７０】
従って、全てのアレイ光源１０において、検出光量ＬＭが必要光量ＬＮよりも大きい場合には、バックライト制御処理を行うことによって投写型映像表示装置１００における省エネルギー化を優先的に図ることができる。
【００７１】
一方で、いずれかのアレイ光源１０において、検出光量ＬＭが必要光量ＬＮよりも小さい場合には、信号補正処理を行うことによって、非劣化成分光と、劣化光変調素子３０Ｄから出射される劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることを優先的に抑制できる。
【００７２】
［第５実施形態］
以下において、第５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１実施形態との相違点について主として説明する。
【００７３】
上述した第１実施形態では、素子制御部２４０は、信号補正処理において、非劣化光変調素子３０Ｎに対応する非劣化映像信号ＳＮを補正しない。これに対して、第５実施形態では、素子制御部２４０は、劣化成分光と非劣化成分光との合成光の色相又は彩度に応じて、非劣化映像信号ＳＮを画素ごとに補正する。
【００７４】
具体的には、素子制御部２４０は、複数の映像信号Ｓに基づいて、複数の光変調素子３０で互いに対応する各画素における色相Ｈｎ又は彩度ＳＡｎを検出する。なお、複数の光変調素子３０のそれぞれは、複数の画素によって構成されており、複数の映像信号に応じて各画素ごとに制御される。
【００７５】
次に、素子制御部２４０は、各画素の色相Ｈｎが劣化アレイ光源１０Ｄの色相ＨＤに近いほど、又は、各画素の彩度ＳＡｎが低いほど、各画素から出射される劣化成分光の光量Ｌｎが減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。以下、色相Ｈに基づくケースと、彩度ＳＡに基づくケースとに分けて、アレイ光源１０Ｒのみが劣化アレイ光源１０Ｄとして特定された場合を例示しながら説明する。
【００７６】
（１）色相Ｈに基づいて非劣化映像信号ＳＮを補正するケース
まず、素子制御部２４０は、信号補正処理後における各画素に係る赤映像信号ＳＲ´［ｎ］に基づいて、各画素における赤成分光の階調Tｎを検出する。
【００７７】
続いて、素子制御部２４０は、信号補正処理後の赤検出光量ＬＭＲ´と赤基準光量ＬＳＲとの差分ｓｕｂ［ｎ］を各画素ごとに算出する。差分ｓｕｂ［ｎ］は、赤成分光の光量不足の程度を示すパラメータである。例えば、図１３に示すように、注目画素Ｐｔにおける赤成分光の階調TｎがＴＰｔである場合、差分ｓｕｂ［ｎ］は、次の式（１）によって算出される。
【００７８】
[数１]
ｓｕｂ［ＴＰｔ］＝ＬＳＲ［ＴＰｔ］−ＬＭＲ´［ＴＰｔ］ ・・・（１）
【００７９】
次に、素子制御部２４０は、赤映像信号ＳＲ´、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢに基づいて、各画素における色相Ｈｎを検出する。
【００８０】
続いて、素子制御部２４０は、各画素の色相Ｈｎに基づいて、色相補正係数CorrH［ｎ］を算出する。色相補正係数CorrH［ｎ］は、色相Ｈｎが劣化アレイ光源１０Ｄの色相ＨＤに近いほど大きく、色相ＨＤにおいて最大値（＝１）となる。一方で、色相補正係数CorrH［ｎ］は、色相Ｈｎが非劣化アレイ光源１０Ｎの色相ＨＮに近いほど小さく、色相ＨＮにおいて最小値（＝０）となる。例えば、図１４に示すように、注目画素Ｐｔにおける色相ＨＰｔが黄色と緑色の間である場合、色相補正係数CorrH［ＨＰｔ］は、０より大きく、かつ、１より小さい値となる。
【００８１】
次に、素子制御部２４０は、差分ｓｕｂ［ｎ］と色相補正係数CorrH［ｎ］とに基づいて、非劣化映像信号ＳＮの信号強度（階調）を低下させる。
【００８２】
例えば、素子制御部２４０は、各画素について、緑映像信号ＳG［ｎ］の信号強度を次の式（２）によって減少させた緑映像信号ＳG´［ｎ］を生成する。
【００８３】
[数２]
ＳG´［ｎ］＝ＳG［ｎ］−ｓｕｂ［Ｔｎ］×CorrH［ｎ］ ・・・（２）
【００８４】
同様に、素子制御部２４０は、各画素について、青映像信号ＳB［ｎ］の信号強度を次の式（３）によって減少させた青映像信号ＳB´［ｎ］を生成する。
【００８５】
[数３]
ＳB´［ｎ］＝ＳB［ｎ］−ｓｕｂ［Ｔｎ］×CorrH［ｎ］ ・・・（３）
【００８６】
素子制御部２４０は、各画素について、赤映像信号ＳＲ´［ｎ］、 緑映像信号ＳG´［ｎ］及び青映像信号ＳB´［ｎ］に基づいて、各光変調素子３０を制御する。
【００８７】
（２）彩度ＳＡに基づいて非劣化映像信号ＳＮを補正するケース
まず、素子制御部２４０は、上記式（１）に従って、差分ｓｕｂ［ｎ］を算出する。
【００８８】
次に、素子制御部２４０は、赤映像信号ＳＲ´、緑映像信号ＳＧ及び青映像信号ＳＢに基づいて、各画素における彩度ＳＡｎを検出する。
【００８９】
続いて、素子制御部２４０は、各画素の彩度ＳＡｎに基づいて、彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］を算出する。彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］は、彩度ＳＡｎが低いほど大きく、白において最大値（＝１）となる。一方で、彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］は、彩度ＳＡｎが高いほど小さく、原色において最小値（＝０）となる。例えば、図１５に示すように、注目画素Ｐｔにおける彩度ＳＡＰｔが白と原色の間である場合、彩度補正係数CorrＳＡ［ＨＰｔ］は、０より大きく、かつ、１より小さい値となる。
【００９０】
次に、素子制御部２４０は、差分ｓｕｂ［ｎ］と彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］とに基づいて、非劣化映像信号ＳＮの信号強度（階調）を低下させる。
【００９１】
例えば、素子制御部２４０は、各画素について、緑映像信号ＳG［ｎ］の信号強度を次の式（４）によって減少させた緑映像信号ＳG´［ｎ］を生成する。
【００９２】
[数４]
ＳG´［ｎ］＝ＳG［ｎ］−ｓｕｂ［Ｔｎ］×CorrＳＡ［ｎ］ ・・・（４）
【００９３】
同様に、素子制御部２４０は、各画素について、青映像信号ＳB［ｎ］の信号強度を次の式（５）によって減少させた青映像信号ＳB´［ｎ］を生成する。
【００９４】
[数５]
ＳB´［ｎ］＝ＳB［ｎ］−ｓｕｂ［Ｔｎ］×CorrＳＡ［ｎ］ ・・・（５）
【００９５】
素子制御部２４０は、各画素について、赤映像信号ＳＲ´［ｎ］、 緑映像信号ＳG´［ｎ］及び青映像信号ＳB´［ｎ］に基づいて、各光変調素子３０を制御する。
【００９６】
以上のように、（１）色相Ｈに基づくケースと、（２）彩度ＳＡに基づくケースとを説明したが、素子制御部２４０は、色相補正係数CorrH［ｎ］又は彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］のうち大きい方を用いて非劣化映像信号ＳＮを補正すればよい。
【００９７】
（作用及び効果）
第５実施形態では、素子制御部２４０は、各画素の色相Ｈｎが劣化アレイ光源１０Ｄの色相ＨＤに近いほど各画素から出射される劣化成分光の光量Ｌｎが減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。
【００９８】
従って、劣化アレイ光源１０Ｄでの光量不足の影響によって、各画素における色相Ｈｎが、非劣化アレイ光源１０Ｎ側に偏ることを抑制できる。その結果、劣化成分光と非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることをより抑制できる。
【００９９】
また、素子制御部２４０は、各画素の彩度ＳＡｎが低いほど各画素から出射される劣化成分光の光量Ｌｎが減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。
【０１００】
従って、劣化アレイ光源１０Ｄでの光量不足の影響によって、各画素における彩度が、非劣化アレイ光源１０Ｎ側に偏ることを抑制できる。その結果、劣化成分光と非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることをより抑制できる。
【０１０１】
また、素子制御部２４０は、信号補正処理後の赤検出光量ＬＭＲ´と赤基準光量ＬＳＲとの差分ｓｕｂ［ｎ］が大きいほど、各画素から出射される劣化成分光の光量Ｌｎが減少するように、非劣化映像信号ＳＮを補正する。
【０１０２】
従って、赤成分光の光量不足の程度に合わせて、劣化成分光の光量Ｌｎの減少量を調整することができる。その結果、劣化成分光と非劣化成分光との合成光における色バランスが崩れることをより抑制できる。
【０１０３】
［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。
【０１０４】
例えば、上述した実施形態では、各検出部４０は、赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光の光量を検出するが、これに限定されるものではない。具体的には、各検出部４０は、赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光の輝度を個別に検出するように構成されていてもよい。
【０１０５】
上述した実施形態では、各検出部４０は、各光変調素子３０の出射側に設けられているが、これに限定されるものではない。具体的には、各検出部４０は、各光変調素子３０の入射側に設けられていてもよい。
【０１０６】
上述した実施形態では、各アレイ光源１０では、各成分光を出射する複数の固体光源１１がアレイ状に配置されることとしたが、各アレイ光源１０は、一の固体光源１１によって構成されていてもよい。
【０１０７】
上述した実施形態では特に触れていないが、バックライト制御処理では、維持率（検出光量ＬＭの基準光量ＬＳに対する割合）に基づいて、電流量を補正してもよい。通常のバックライト制御処理では、例えば、必要光量率が９０％である場合、電流量は最大電流量の９０％に減少される。これによって、光量は、最大光量の９０％に減少される。しかしながら、維持率が８０％である場合、電流量を最大電流量の９０％に減少させると、光量は最大光量の７２％まで減少されてしまう。従って、光源制御部２５０は、維持率が１００％より低い場合には、必要光量率を満たすように電流量を補正することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係る制御部２００の機能を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図４】第１実施形態に係る補正後の映像信号Ｓ´を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図６】第２実施形態に係る補正後の映像信号Ｓ´を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図８】第３実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図９】第３実施形態に係る補正後の映像信号Ｓ´を示す図である。
【図１０】第３実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図１１】第４実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。
【図１２】第４実施形態に係る輝度単位でのヒストグラムである。
【図１３】第５実施形態に係る各検出部４０によって検出される検出光量ＬＭを示す図である。
【図１４】第５実施形態に係る色相Ｈｎと色相補正係数CorrH［ｎ］との関係を示す図である。
【図１５】第５実施形態に係る彩度ＳＡｎと彩度補正係数CorrＳＡ［ｎ］との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０…アレイ光源
１０Ｄ…劣化アレイ光源
１０Ｎ…非劣化アレイ光源
１１…固体光源
３０…光変調素子
３０Ｄ…劣化光変調素子
３０Ｎ…非劣化光変調素子
４０…検出部
５０…クロスダイクロイックプリズム
５１…ダイクロイック膜
５２…ダイクロイック膜
９０…投写レンズユニット
１００…投写型映像表示装置
２００…制御部
２１０…映像信号受付け部
２２０…記憶部
２３０…特定部
２４０…素子制御部
２５０…光源制御部
２６０…判定部
Ｓ…映像信号
ＳＤ…劣化映像信号
ＳＮ…非劣化映像信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固体光源と、前記複数の固体光源に対応する複数の光変調素子とを備えた映像表示装置であって、
前記複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を検出する検出部と、
複数の映像信号に基づいて、前記複数の光変調素子を制御する素子制御部とを備え、
前記複数の映像信号のそれぞれは、前記複数の光変調素子のそれぞれに対応しており、
前記複数の映像信号のそれぞれには、最小階調及び最大階調が定められており、
前記素子制御部は、前記検出部によって検出された光量に応じて、前記最小階調と前記最大階調との間の中間階調を有する映像信号を補正する信号補正処理を行うことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記検出部によって検出される光量に基づいて、前記複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備え、
前記素子制御部は、前記信号補正処理において、前記劣化固体光源に対応する映像信号について、前記劣化固体光源に対応する光変調素子から出射される光量が前記中間階調において増大するように、前記中間階調を有する映像信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記検出部によって検出される光量に基づいて、前記複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備え、
前記素子制御部は、前記信号補正処理において、前記劣化固体光源以外に対応する映像信号について、前記劣化固体光源以外に対応する光変調素子から出射される光量が前記中間階調において減少するように、前記中間階調を有する映像信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記複数の映像信号に基づいて、前記複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を最大光量よりも減少させるバックライト制御処理を行う光源制御部と、
前記検出部によって検出される光量及び前記バックライト制御処理における必要光量に基づいて、前記信号補正処理を適用するか、前記バックライト制御処理を適用するか判定する判定部とをさらに備え、
前記判定部は、前記検出部によって検出される光量が前記バックライト制御処理における必要光量よりも大きい場合に、前記バックライト制御処理を適用すると判定し、
前記判定部は、前記検出部によって検出される光量が前記バックライト制御処理における必要光量よりも小さい場合に、前記信号補正処理を適用すると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記検出部によって検出される光量に基づいて、前記複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備え、
前記複数の光変調素子のそれぞれは、複数の画素によって構成されており、
前記素子制御部は、前記複数の映像信号に基づいて、前記複数の光変調素子において互いに対応する一の画素の色相又は彩度を検出し、
前記素子制御部は、前記一の画素の色相が前記劣化固体光源の色相に近いほど、又は、前記一の画素の彩度が低いほど、前記一の画素から出射される前記劣化固体光源以外の光量が減少するように、前記劣化固体光源以外に対応する映像信号を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項６】
複数の固体光源と、前記複数の固体光源に対応する複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子から出射される光を投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を検出する検出部と、
複数の映像信号に基づいて、前記複数の光変調素子を制御する素子制御部とを備え、
前記複数の映像信号のそれぞれは、前記複数の光変調素子のそれぞれに対応しており、
前記複数の映像信号のそれぞれには、最小階調及び最大階調が定められており、
前記素子制御部は、前記検出部によって検出された光量に応じて、前記最小階調と前記最大階調との間の中間階調を有する映像信号を補正する信号補正処理を行うことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項１】
複数の固体光源と、前記複数の固体光源に対応する複数の光変調素子とを備えた映像表示装置であって、
前記複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を検出する検出部と、
複数の映像信号に基づいて、前記複数の光変調素子を制御する素子制御部とを備え、
前記複数の映像信号のそれぞれは、前記複数の光変調素子のそれぞれに対応しており、
前記複数の映像信号のそれぞれには、最小階調及び最大階調が定められており、
前記素子制御部は、前記検出部によって検出された光量に応じて、前記最小階調と前記最大階調との間の中間階調を有する映像信号を補正する信号補正処理を行うことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記検出部によって検出される光量に基づいて、前記複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備え、
前記素子制御部は、前記信号補正処理において、前記劣化固体光源に対応する映像信号について、前記劣化固体光源に対応する光変調素子から出射される光量が前記中間階調において増大するように、前記中間階調を有する映像信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記検出部によって検出される光量に基づいて、前記複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備え、
前記素子制御部は、前記信号補正処理において、前記劣化固体光源以外に対応する映像信号について、前記劣化固体光源以外に対応する光変調素子から出射される光量が前記中間階調において減少するように、前記中間階調を有する映像信号を補正することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記複数の映像信号に基づいて、前記複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を最大光量よりも減少させるバックライト制御処理を行う光源制御部と、
前記検出部によって検出される光量及び前記バックライト制御処理における必要光量に基づいて、前記信号補正処理を適用するか、前記バックライト制御処理を適用するか判定する判定部とをさらに備え、
前記判定部は、前記検出部によって検出される光量が前記バックライト制御処理における必要光量よりも大きい場合に、前記バックライト制御処理を適用すると判定し、
前記判定部は、前記検出部によって検出される光量が前記バックライト制御処理における必要光量よりも小さい場合に、前記信号補正処理を適用すると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記検出部によって検出される光量に基づいて、前記複数の固体光源の中から、光量の劣化が生じた固体光源である劣化固体光源を特定する特定部をさらに備え、
前記複数の光変調素子のそれぞれは、複数の画素によって構成されており、
前記素子制御部は、前記複数の映像信号に基づいて、前記複数の光変調素子において互いに対応する一の画素の色相又は彩度を検出し、
前記素子制御部は、前記一の画素の色相が前記劣化固体光源の色相に近いほど、又は、前記一の画素の彩度が低いほど、前記一の画素から出射される前記劣化固体光源以外の光量が減少するように、前記劣化固体光源以外に対応する映像信号を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項６】
複数の固体光源と、前記複数の固体光源に対応する複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子から出射される光を投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記複数の固体光源のそれぞれから出射される光量を検出する検出部と、
複数の映像信号に基づいて、前記複数の光変調素子を制御する素子制御部とを備え、
前記複数の映像信号のそれぞれは、前記複数の光変調素子のそれぞれに対応しており、
前記複数の映像信号のそれぞれには、最小階調及び最大階調が定められており、
前記素子制御部は、前記検出部によって検出された光量に応じて、前記最小階調と前記最大階調との間の中間階調を有する映像信号を補正する信号補正処理を行うことを特徴とする投写型映像表示装置。
【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１４】
【図１５】
【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１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１５２２７２（Ｐ２０１０−１５２２７２Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３２９９６（Ｐ２００８−３３２９９６）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]