温度測定装置、温度測定装置のセンサー制御方法、表示装置及び電子機器
【課題】温度を検出する温度センサーの信頼性を確保する。
【解決手段】温度測定装置２０は、第１温度センサー２１と、第２温度センサー２２と、温度検出制御回路２００とを有する。温度検出制御回路２００は、第１温度センサー２１によって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求め、当該温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別し、当該温度変化が前記閾値よりも大きいと判別した場合に、信号Ｓ2をＨレベルにして、第２温度センサー２２をアクティブ状態とさせる一方、当該温度変化が前記閾値以下である判別した場合に、信号Ｓ1をＬレベルにして、第２温度センサー２２をノン・アクティブ状態とさせる。
【解決手段】温度測定装置２０は、第１温度センサー２１と、第２温度センサー２２と、温度検出制御回路２００とを有する。温度検出制御回路２００は、第１温度センサー２１によって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求め、当該温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別し、当該温度変化が前記閾値よりも大きいと判別した場合に、信号Ｓ2をＨレベルにして、第２温度センサー２２をアクティブ状態とさせる一方、当該温度変化が前記閾値以下である判別した場合に、信号Ｓ1をＬレベルにして、第２温度センサー２２をノン・アクティブ状態とさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサーの信頼性を確保する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置、例えば液晶装置は、２つの電極同士で液晶層を挟持した液晶素子の透過率または反射率を画素毎に変化させることで、所定の画像を表示するものである。液晶素子は、２つの電極で保持される電圧が同じであっても液晶層の温度によって透過率等が変化するので、液晶層の温度を検出し、検出した温度に応じて各種の制御を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
また、液晶層の温度を検出するセンサーについては、例えば画素を駆動するトランジスターなどの素子の製造プロセスを用いて形成する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５６８２１号公報
【特許文献２】特開平９−５７１３号公報
【特許文献３】特開２０００−３３８５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサーについては、まず抵抗体の温度依存性を利用したものが考えられるが、上記製造プロセスで形成可能な抵抗材料は、比較的抵抗値が低い。このため、ある程度の精度を確保するために大きな抵抗値の抵抗体を設けようとすると、大きな面積または長い配線長が必要となる。一方、上記特許文献３には、トランジスター特性の温度依存性を利用した技術が提案されているが、トランジスターを常時オン状態にして、微小電流を流し続けるのは、素子の信頼性を低下させてしまうので、好ましくない。
本発明は、上述した背景に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、温度を検出するセンサーの信頼性を確保することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明に係る温度測定装置にあっては、温度を検出する第１温度センサーと、アクティブ状態のときに温度を検出する第２温度センサーと、前記第１温度センサーによって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求める温度変化出力部と、前記温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別する判別部と、前記温度変化が前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる温度センサー制御部と、を具備することを特徴とする。本発明によれば、温度変化が閾値よりも大きい場合に、第２温度センサーがアクティブ状態に移行して温度を検出する。
本発明において、前記第２温度センサーは、ノン・アクティブ状態のときに温度の検出を停止するものであり、前記温度センサー制御部は、前記温度変化が前記閾値以下である判別された場合に、前記第２温度センサーを前記ノン・アクティブ状態とさせる構成が好ましい。この構成によれば、第２温度センサーは、温度変化が閾値よりも大きくない場合にノン・アクティブ状態になるので、長期間にわたってアクティブ状態が継続することによって信頼性が低下してしまうことを防止することが可能になる。
【０００６】
このような構成によって温度変化が緩やかであると、温度変化が閾値以下であると判別される場合が継続して、第２温度センサーがアクティブ状態に移行しない状況が発生し得る。そこで、本発明においては、前記温度変化が前記閾値以下であると判別された回数が所定値を超えた場合、前記温度センサー制御部は、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態にさせる態様にすると、上記状況を回避して、第２温度センサーによって温度を検出することができる。
また、前記第１温度センサーは、複数の異なる地点に設けられ、前記温度変化出力部は、前記第１温度センサー毎に温度変化をそれぞれ求め、前記判別部は、前記第１温度センサー毎に求められた温度変化の各々について前記判別を実行し、前記温度センサー制御部は、前記第１温度センサー毎に求められた温度変化のいずれかが前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる構成も好ましい。温度分布が一様でないと、ある箇所では温度変化が大きくても、別の箇所では温度変化が小さい状況が発生し得る。このような状況下でも、上記構成によれば、第２温度センサーがアクティブ状態に移行して温度を検出するので、不均一な温度変化に対する早期の対応が可能になる。
【０００７】
本発明は、温度測定装置のほか、温度測定装置のセンサー制御方法としても概念することができる。また、映像信号に応じた画像を表示パネルは、温度に応じて光学応答特性が変化する場合が多い。このため、本発明に係る温度測定装置を、表示パネルを有する表示装置に適用し、検出した温度に応じて映像信号を補正するように構成しても良い。また、本発明は、このような表示装置を含む電子機器としても概念することが可能である。このような電子機器としては、表示パネルに強い光が照射されて温度変化が生じやすいプロジェクターなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る温度測定装置が適用される液晶装置を示す図である。
【図２】温度センサーの一例を示す図である。
【図３】温度測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】温度測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】温度測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係る温度測定装置が適用される液晶装置を示す図である。
【図７】温度測定装置の構成を示すブロック図である。
【図８】温度測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】液晶装置を適用したプロジェクターの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る温度測定装置を適用した液晶装置の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように液晶装置１は、温度測定装置２０、映像補正回路３０、表示制御回路４０および液晶パネル１００を含んだ構成となっている。この液晶装置１は、概略すると、映像信号Ｖaを温度測定装置２０によって検出した温度Ｔに応じて補正するとともに、当該補正した映像信号Ｖbに基づいた画像を表示するものである。
【００１０】
映像信号Ｖaは、表示すべき映像の明るさ（輝度）を、例えばそれぞれ「０」から「２５５」までの階調レベルで画素毎に指定するデジタルデータであり、図示省略した上位装置から同期信号Ｓyncにしたがって供給される。
映像補正回路３０は、映像信号Ｖaを、温度測定装置２０によって検出された温度Ｔに応じて補正して、当該映像信号Ｖbとして出力する。上述したように液晶素子の透過率等は保持電圧が同じでも温度によって変化する。このため、映像補正回路３０は、検出された温度Ｔにおいて、指定された階調レベルに応じた透過率等となるように映像信号Ｖaを補正する。また、映像補正回路３０は、補正した映像信号を表示制御回路４０で指定された極性のアナログ電圧に変換して映像信号Ｖbとして出力する。ここで、極性とは、正極性と負極性とのいずれかであり、液晶素子に直流成分が印加されないように、例えば垂直走査期間毎に正極性と負極性とで交互に切り替えられる。
なお、映像補正回路３０としては、入力した階調レベルと補正した階調レベルとの対応関係を記憶したルックアップテーブルを温度範囲毎に複数用意しておき、検出された温度Ｔに応じたルックアップテーブルを選択する構成や、映像信号Ｖaを温度Ｔに応じて演算して出力する構成など様々な構成が考えられる。
【００１１】
表示制御回路４０は、映像補正回路３０と液晶パネル１００とを同期信号Ｓyncにしたがって制御する。
液晶パネル１００は、液晶素子を含む画素がマトリクス状に配列する表示領域１１０と、これらの液晶素子に映像信号を書き込む駆動回路１２０とを有する。駆動回路１２０については、表示制御回路４０にしたがって表示領域１１０を垂直走査および水平走査するとともに、走査した画素に対して、補正・変換された映像信号Ｖbを書き込む。この書き込みによって、表示領域１１０における各液晶素子は、温度Ｔにおいてそれぞれ映像信号Ｖaで規定された透過率等になって、これにより所定の画像が形成されることとなる。
【００１２】
さて、温度測定装置２０は、第１温度センサー２１、第２温度センサー２２、スイッチ２３、２４および温度検出制御回路２００等を含んでいる。このうち、第１温度センサー２１および第２温度センサー２２は、液晶パネル１００において表示領域１１０の外側に設けられて、それぞれ液晶層の近傍の温度を検出する。
第１温度センサー２１は、スイッチ２３がオンして（閉じて）いるときにアクティブ（オン）状態になって、温度情報Ｔ1を出力する。ただし、スイッチ２３は、後述するステップＳａ１以降、オンし続けるので、第１温度センサー２１は、常時アクティブ（オン）状態である。
一方、第２温度センサー２２は、スイッチ２４がオンしているときにアクティブ状態になって温度情報Ｔ2を出力する。ただし、第２温度センサー２２は、スイッチ２４がオフして（開いて）いるとき、ノン・アクティブ（オフ）状態になって温度情報Ｔ2の出力を停止する。
【００１３】
温度検出制御回路２００は、信号Ｓ1、Ｓ2を出力して、第１温度センサー２１および第２温度センサー２２をそれぞれ制御する一方、第２温度センサー２２による温度情報Ｔ2から温度Ｔを求めて、映像補正回路３０に供給するものである。
【００１４】
次に、第１温度センサー２１について図２を参照して説明する。図２は、第１温度センサー２１（第２温度センサー２２）の一例を示す回路図である。
液晶パネル１００は、特に図示しないが、画素電極等やスイッチングトランジスターなどが形成された素子基板と、コモン電極が設けられた対向基板とが、シール材によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせられて、両電極同士で液晶層を挟持した構造になっている。
検出素子２５は、液晶パネル１００における素子基板の製造プロセスを用いて形成されたトランジスターであり、ゲート・ドレイン同士が接続されている。
なお、液晶パネル１００の素子基板を、高温ポリシリコンプロセスや低温ポリシリコンプロセスによって形成する場合には、検出素子２５として、当該プロセスによって形成した薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：以下「ＴＦＴ」という）を用いれば良い。また、素子基板としてシリコン基板を用いて、いわゆるＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）型とする場合には、検出素子２５として、当該シリコン基板に形成された電界効果型トランジスターを用いれば良い。
【００１５】
さて、図２において、スイッチ２３がオンしているとき、基準電圧Ｖrefを基準抵抗Ｒで分圧した電圧が、検出素子２５のゲート・ソース間にバイアスされる。このとき、検出素子２５の両端（ソース・ドレイン）間に流れる電流は温度に応じて変化するので、この両端電圧を、例えば反転増幅回路によって取り出す構成になっている。
なお、反転増幅回路によって取り出された電圧は、検出素子２５の設置地点における温度を反映したものとなるので、本実施形態では、これを温度情報Ｔ1として用いている。
【００１６】
本実施形態においては、第２温度センサー２２についても、図２において括弧で示されるように第１温度センサー２１と同様な構成になっている。このため、スイッチ２４がオンしているときに、検出素子２５のソース・ドレイン間の電圧を反転増幅回路によって取り出した電圧は、検出素子２５の設置地点における温度を反映したものとなるので、本実施形態では、これを温度情報Ｔ2として用いている。
ただし、スイッチ２４がオフであるときに、検出素子２５はバイアスされないので、ソース・ドレイン間に電流が流れない、すなわちノン・アクティブ（オフ）状態になる。
なお、スイッチ２３は、信号Ｓ1がＨレベルのときにオンする一方、Ｌレベルのときにオフする。同様にスイッチ２４は、信号Ｓ2がＨレベルのときにオンする一方、Ｌレベルのときにオフする。
【００１７】
図２に示した第１温度センサー２１（第２温度センサー２２）については、一例に過ぎず、このほかにも種々の構成が適用可能である。例えば、検出素子２５として、ポリシリコン膜などの温度依存性を有する抵抗体やダイオード素子を用いても良い。また、第１温度センサー２１および第２温度センサー２２については、互いに同一の構成である必要はなく、異なる構成でも良い。いずれもしても、第２温度センサー２２については、スイッチ２４のオンオフによって、検出素子２５がバイアスされ、または、されない構成であれば良い。
検出素子２５については、表示領域１１０内に形成すると、液晶層の温度をより正確に検出することができる。検出素子２５については液晶パネル１００に形成するのが好ましいが、検出素子２５よりも後段の反転増幅回路については、液晶パネル１００に対して外付けとなるように構成しても良い。
【００１８】
続いて、図１における温度検出制御回路２００について説明する。図３は、温度検出制御回路２００の構成を示すブロック図である。
図３に示されるように、温度検出制御回路２００は、温度変化出力部２０１、判別部２０２および温度センサー制御部２０３を有する。このうち、温度変化出力部２０１は、温度情報Ｔ1で示される温度を所定の時間ｔの間隔で、例えば１０秒毎に取得するとともに、その時間ｔでの温度変化率ΔＴ／ｔを出力する。なお、温度変化率とは、所定の時間長における温度変化分である。温度変化率ΔＴ／ｔは、絶対値を取ることが閾値との比較による判別時に都合が良い。
判別部２０２は、温度変化出力部２０１から出力された温度変化率ΔＴ／ｔが、予め定められて閾値よりも大きいか否かを判別する。
温度センサー制御部２０３は、内部タイマーを有するほか、内部レジスタにおいて変数を取り扱う。また、温度センサー制御部２０３は、判別部２０２の判別結果に応じて各部を制御したり、所定の場合に、第２温度センサー２２から取得した温度情報Ｔ2から温度Ｔを求めて映像補正回路３０（図１参照）に供給したりする。
【００１９】
次に、液晶装置１、特に温度測定装置２０の動作について図４を参照して説明する。図４は、温度測定装置２０の動作を示すフローチャートである。
まず、液晶装置１の電源が投入されると、温度センサー制御部２０３は、信号Ｓ1をＨレベルにしてスイッチ２３をオンさせる。これにより、第１温度センサー２１がアクティブ状態になる（ステップＳａ１）。なお、信号Ｓ1は、液晶装置１に電源が投入されていれば、以後Ｌレベルになることはない。このため、以後、スイッチ２３がオンし続けるので、第１温度センサー２１は、アクティブ状態を維持することになる。
【００２０】
この後、温度センサー制御部２０３は、信号Ｓ2をＨレベルにしてスイッチ２４をオンさせる。これにより、第２温度センサー２２もアクティブ状態になる（ステップＳａ２）。そして、温度センサー制御部２０３は、アクティブ状態、すなわち検出素子２５がバイアスされた状態の第２温度センサー２２から温度情報Ｔ2を取得し、温度Ｔを求めて、映像補正回路３０に供給する（ステップＳａ３）。映像補正回路３０は、供給された温度Ｔを記憶するとともに、以後、温度Ｔが変更されるまで、当該温度Ｔに応じて映像信号Ｖaを補正する。
これによって、液晶装置１では、電源が投入された後に、液晶パネル１００の温度Ｔがとりあえず１回検出される構成になっている。
【００２１】
温度センサー制御部２０３は、内部タイマーをリセットして、時間計測を開始し（ステップＳａ４）、温度変化出力部２０１に対し、アクティブ状態に維持された第１温度センサー２１から温度情報Ｔ1を取得させる（ステップＳａ５）。温度センサー制御部２０３は、温度変化率を求めるのに必要な時間ｔ、上述した例でいえば１０秒の時間が内部タイマーによって計測されるまで待機する（ステップＳａ６）。時間ｔが経過したとき、温度センサー制御部２０３は、温度変化出力部２０１に対し、第１温度センサー２１から温度情報Ｔ1を再度取得させる（ステップＳａ７）。
【００２２】
温度変化出力部２０１は、ステップＳａ５、Ｓａ７でそれぞれ取得した温度情報Ｔ1から温度変化率ΔＴ／ｔを求めて、判別部２０２に供給する（ステップＳａ８）。
判別部２０２は、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きいか否かを判別し、その判別結果を温度センサー制御部２０３に通知する（ステップＳａ９）。
温度センサー制御部２０３は、ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」の場合、処理手順をステップＳａ２に戻す。これによって、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きくなるほどに、温度が急激に変化した場合には、第２温度センサー２２から再び温度Ｔが求められて、当該温度Ｔに応じて映像信号が補正されることになる。
一方、温度センサー制御部２０３は、ステップＳａ９の判別結果が「Ｎｏ」の場合、信号Ｓ2をＬレベルにして、スイッチ２４をオフさせる。これにより、第２温度センサー２２はノン・アクティブ状態になる（ステップＳａ１０）。
この後、温度センサー制御部２０３は、処理手順をステップＳａ４に戻し、次の温度変化に備える。詳細には、温度センサー制御部２０３は、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きくなるまで、ステップＳａ４〜Ｓａ１０の処理を循環する。循環している途中で、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きくなると、ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」となって、ステップＳａ２に移行させる。
【００２３】
このように第１実施形態において、液晶パネル１００の温度変化率が閾値以下であれば、ステップＳａ４〜Ｓａ１０の循環によって、第２温度センサー２２は、ノン・アクティブ状態を維持するが、温度変化率が閾値よりも大きくなると、ステップＳａ２に移行してアクティブ状態になる。これによって、温度センサー制御部２０３は、第２温度センサー２２から温度情報Ｔ2を取得し、温度Ｔを求めて、映像補正回路３０に供給し、映像補正回路３０は、以後、この温度Ｔに応じて映像信号を補正することになる。
【００２４】
第１実施形態によれば、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値以下となるような微小の温度変化であれば、第２温度センサー２２がノン・アクティブ状態を維持するので、検出素子２５がバイアスされない。このため、検出素子２５の劣化が防止されて、その分、素子の寿命を延ばして、信頼性を確保することが可能になる。
一方、第１温度センサー２１は、常時アクティブ状態であるが、あるタイミングでの温度を絶対的に検出するためではなく、時間間隔ｔにおける相対的な温度変化を求めるために用いているので、温度の検出精度の低下は問題にならない。
【００２５】
ところで、第１実施形態では、液晶パネル１００において微小な温度変化が継続した場合、ステップＳａ９の判別結果が連続して「Ｎｏ」になってしまい、第２温度センサー２２による検出温度に応じて映像信号を補正することができない点が懸念される。
そこで次に、この点を払拭した第２実施形態について説明する。
なお、第２実施形態に係る液晶装置１は、温度検出制御回路２００を含めて、構成的には、図１、図２および図３に示した第１実施形態と同一であるが、動作が相違している。このため、第２実施形態では、動作を中心にして説明することにする。
【００２６】
図５は、第２実施形態に係る液晶装置１における温度検出制御回路２００の動作を示すフローチャートである。
この図において、第１実施形態における図４と相違する部分は、第１に、ステップＳａ１、Ｓａ２の間に、ステップＳｂ１を設けた点と、第２に、ステップＳａ１０の次に、ステップＳｂ２、Ｓｂ３を設けた点と、にある。
まず、第１の点について説明すると、温度センサー制御部２０３は、第１温度センサー２１をアクティブ状態にするステップＳａ１の後、ステップＳｂ１において、内部レジスタにおける変数Ｃをゼロにリセットする。
次に、第２の点について説明すると、温度センサー制御部２０３は、第２温度センサー２２をノン・アクティブ状態にするステップＳａ１０の後、ステップＳｂ２において、変数Ｃを「１」だけインクリメントし、続くステップＳｂ３において、当該変数Ｃが閾値（例えば「５」）よりも大きいか否かを判別する。
【００２７】
温度センサー制御部２０３は、当該判別結果が「Ｎｏ」であれば、すなわち変数Ｃが閾値以下であれば、処理手順をステップＳａ４に戻して、次の温度変化に備える。
一方、温度センサー制御部２０３は、当該判別結果が「Ｙｅｓ」であれば、処理手順をステップＳｂ１に戻す。上述したように変数Ｃがインクリメントされるのは、ステップＳｂ２であり、これは、ステップＳａ１０の判別結果が「Ｎｏ」となることが前提である。したがって、ステップＳｂ３における判別結果が「Ｙｅｓ」になる場合とは、ステップＳａ９における「Ｎｏ」という判別結果が閾値回数を超えた場合である。この場合に、処理手順がステップＳｂ１に戻って、変数Ｃがゼロにリセットされるとともに、強制的に第２温度センサー２２がアクティブ状態になって、温度情報Ｔ2を出力する。
【００２８】
よって、第２実施形態によれば、液晶パネル１００において微小な温度変化が継続して、ステップＳａ９の判別結果が連続して「Ｎｏ」になっても、この「Ｎｏ」と判別した回数が閾値を越えた時点で、第２温度センサー２２がアクティブ状態に移行する。
例えば、上述したようにステップＳａ６において計測する時間間隔ｔが１０秒であり、ステップＳｂ３における閾値が「５」であれば、ステップＳａ９で「Ｎｏ」と判別した回数が「５」の次の「６」になった時点で、すなわち６０秒毎に、強制的に第２温度センサー２２がアクティブ状態に移行する。
このため、第２実施形態では、微小な温度変化が継続するような場合であっても、映像信号を温度に応じて適切に補正することが可能になる。
【００２９】
なお、第２実施形態において、ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」である場合に、処理手順の戻り先をステップＳｂ２としていたが、図５において破線で示されるように、ステップＳｂ１としても良い。ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」である場合に、処理手順の戻り先をステップＳｂ１にすると、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きいと判別されて、第２温度センサー２２がアクティブ状態になったとき、同時に変数Ｃがリセットされる。
【００３０】
ところで、液晶パネル１００は、均一に温度変化するとは限らない。例えば液晶パネル１００のうち、特定領域に強い光が照射された場合、当該特定領域を中心に温度が急激に上昇すると考えられる。このとき、第２（第１）実施形態のように、第１温度センサー２１が１つだけであると、その温度変化を検出するまで時間を要してしまうことになる。
そこで、この点を改善した第３実施形態について説明する。
【００３１】
図６は、第３実施形態に係る温度測定装置を適用した液晶装置１の構成を示すブロック図である。この図に示されるように、第３実施形態では、液晶パネル１００の四隅の各々に、第１温度センサー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが設けられる。
第１温度センサー２１ａは、信号Ｓ1がＨレベルのときスイッチ２３のオンによってアクティブ状態となって、温度情報Ｔ1aを出力する。同様に第１温度センサー２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、信号Ｓ1がＨレベルのときスイッチ２３のオンによってアクティブ状態となって、それぞれ温度情報Ｔ1b、Ｔ1c、Ｔ1dを出力する。なお、第３実施形態においても電源が投入されていれば、第１温度センサー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、いずれもアクティブ状態を維持する。
【００３２】
図７は、第３実施形態における温度検出制御回路２００の構成を示すブロック図である。この図に示されるように、第３実施形態では、第１温度センサーが４つ設けられたことに対応して、温度変化出力部も４つ設けられている。このうち、温度変化出力部２０１ａは、温度情報Ｔ1aで示される温度を所定の時間間隔ｔ毎に取得するとともに、その時間間隔ｔでの温度変化率ΔＴa／ｔを出力する。同様に温度変化出力部２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄについても、温度情報Ｔ1b、Ｔ1c、Ｔ1cで示される温度を所定の時間間隔ｔ毎にそれぞれ取得するとともに、その時間間隔ｔでの温度変化率ΔＴb／ｔ、ΔＴc／ｔ、ΔＴd／ｔをそれぞれ出力する。
判別部２０２は、４つの温度変化率の各々が予め定められて閾値よりも大きいか否かをそれぞれ判別する。温度センサー制御部２０３は、温度変化率が１つでも閾値よりも大きいと判別された場合に、信号Ｓ2をＨレベルとした後、温度情報Ｔ2を取得して、当該温度情報Ｔ2から温度Ｔを出力する。
【００３３】
図８は、第２実施形態に係る液晶装置１における温度検出制御回路２００の動作を示すフローチャートである。この図に示す内容が、第２実施形態における図５と相違する部分は、第１温度センサーが４つ設けられたことに対応して、図５におけるステップＳａ１、Ｓａ５、Ｓａ７、Ｓａ８、Ｓａ９を、それぞれＳｃ１、Ｓｃ５、Ｓｃ７、Ｓｃ８、Ｓｃ９に置き換えた点にある。
このうち、ステップＳｃ１において、温度センサー制御部２０３は、信号Ｓ1をＨレベルにして、第１温度センサー２１ａ、２１ｂ、２２ｃ、２２ｄをすべてアクティブ状態にする。
また、温度センサー制御部２０３は、内部タイマーをリセットした後のステップＳｃ５において、温度変化出力部２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０２ｄに対し、それぞれ温度情報Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4を取得させる。
温度センサー制御部２０３は、時間ｔだけ待機した後のステップＳｃ７において、温度変化出力部２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０２ｄに対し、それぞれ温度情報Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4を再度取得させる。
ステップＳｃ８において、温度変化出力部２０１ａは、ステップＳｃ５、Ｓｃ７でそれぞれ取得した温度情報Ｔ1aから温度変化率ΔＴa／ｔを求めて判別部２０２に供給する。同様に温度変化出力部２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄは、それぞれ温度変化率ΔＴb／ｔ、ΔＴc／ｔ、ΔＴd／ｔを求めて判別部２０２に供給する。
ステップＳｃ９において、判別部２０２は、温度変化率ΔＴa／ｔ、ΔＴb／ｔ、ΔＴc／ｔ、ΔＴd／ｔのいずれか１つでも閾値よりも大きいか否かを判別し、その判別結果を温度センサー制御部２０３に通知する。なお、温度センサー制御部２０３は、温度変化率が１つでも閾値よりも大きいと判別されたのであれば、処理手順をステップＳａ２に戻し、すべての温度変化率が閾値以下であると判別されたのであれば、処理手順を次のステップＳａ１０に進める。以下については、第２実施形態と同様である。
【００３４】
この第３実施形態によれば、４つの第１温度センサー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄによって検出された温度の変化のうち、いずれか１つでも閾値よりも大きいときに、第２温度センサー２２がアクティブ状態になって、温度情報Ｔ2を取得するので、液晶パネル１００において温度が不均一に変化する場合であっても、当該温度変化を早期に検出して、映像信号を温度に応じて適切に補正することが可能になる。
その他については、例えば微小な温度変化が継続する場合であっても、映像信号を温度に応じて適切に補正することができる点については、第２実施形態と同様である。
【００３５】
なお、第３実施形態では、第１温度センサーを液晶パネル１００の四隅にそれぞれ設けたが、場所的には、これ以外の地点、例えば表示領域１１０の縁辺中心付近に設けても良いし、数的には、５個以上であっても良いし、２、３個であっても良い。また、検出素子２５を表示領域１１０内に設けても良いし、内外にわたって設けても良い。いずれにしても、検出素子２５を液晶パネル１００の異なる地点に設ければ良い。
また、第３実施形態において、ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」である場合に、処理手順の戻り先をステップＳｂ２としていたが、図８において破線で示されるように、ステップＳｂ１としても良い。
【００３６】
本発明は、上述した各種の実施形態に限られず、次のような応用・変形が可能である。
例えば第２温度センサー２２については１つに限らず、複数個設けても良い。第２温度センサー２２を複数個設ける場合には、これらの検出結果の平均や、重み付けなどの演算によって温度を出力する構成としても良い。
また、第１温度センサーについては、ステップＳａ１（Ｓｃ１）以降、アクティブ状態を継続させたが、例えば定期的にアクティブ状態とノン・アクティブ状態を交互に切り替えるとともに、アクティブ状態のときに、ステップＳａ５、Ｓａ７（Ｓｃ５、Ｓｃ７）を実行して温度変化率を求めるようにしても良い。
表示装置としては、画素に液晶素子を用いた液晶装置に限られない。例えば、有機または無機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いたＥＬ装置や、電気泳動素子を用いた電気泳動装置など、温度に応じて映像信号を補正する必要のある表示装置に適用可能である。
また、温度センサーについては、検出精度が要求されないのであれば、基板の製造プロセスを用いたものではない素子、すなわち、別途後付けした検出素子を用いても良い。このような検出素子を用いても、素子の寿命を延長して信頼性を確保することができるからである。
【００３７】
＜電子機器＞
次に、上述した実施形態に係る液晶装置１を適用した電子機器について、プロジェクターを例にとって説明する。
図９は、プロジェクターの構成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクター２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色の３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにそれぞれ導かれる。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。
【００３８】
このプロジェクター２１００では、実施形態に係る表示装置が、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応して３組設けられる。そして、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応する映像信号がそれぞれ上位装置から供給される。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂは、上述した液晶パネル１００と同様であり、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応する映像信号に応じて駆動される。
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投射レンズ２１１４によってカラー画像が投射されることとなる。
【００３９】
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８によって、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応する光が入射するので、カラーフィルターを設ける必要はない。また、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
【００４０】
なお、電子機器としては、図９を参照して説明したプロジェクターの他、電子ビューファインダーや、リヤ・プロジェクション型のテレビジョン、ヘッドマウントディスプレイなどが挙げられる。
【符号の説明】
【００４１】
１…液晶装置、１０…液晶パネル、２０…温度測定装置、２１…第１温度センサー、２２…第２温度センサー、２３…スイッチ、２５…検出素子、３０…映像補正回路、４０…表示制御回路、１００…表示パネル、１１０…表示領域、１２０…駆動回路、２００…温度検出制御回路、２０１…温度変化出力部、２０２…判別部、２０３……温度センサー制御部、２１００…プロジェクター。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサーの信頼性を確保する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置、例えば液晶装置は、２つの電極同士で液晶層を挟持した液晶素子の透過率または反射率を画素毎に変化させることで、所定の画像を表示するものである。液晶素子は、２つの電極で保持される電圧が同じであっても液晶層の温度によって透過率等が変化するので、液晶層の温度を検出し、検出した温度に応じて各種の制御を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
また、液晶層の温度を検出するセンサーについては、例えば画素を駆動するトランジスターなどの素子の製造プロセスを用いて形成する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５６８２１号公報
【特許文献２】特開平９−５７１３号公報
【特許文献３】特開２０００−３３８５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサーについては、まず抵抗体の温度依存性を利用したものが考えられるが、上記製造プロセスで形成可能な抵抗材料は、比較的抵抗値が低い。このため、ある程度の精度を確保するために大きな抵抗値の抵抗体を設けようとすると、大きな面積または長い配線長が必要となる。一方、上記特許文献３には、トランジスター特性の温度依存性を利用した技術が提案されているが、トランジスターを常時オン状態にして、微小電流を流し続けるのは、素子の信頼性を低下させてしまうので、好ましくない。
本発明は、上述した背景に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、温度を検出するセンサーの信頼性を確保することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明に係る温度測定装置にあっては、温度を検出する第１温度センサーと、アクティブ状態のときに温度を検出する第２温度センサーと、前記第１温度センサーによって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求める温度変化出力部と、前記温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別する判別部と、前記温度変化が前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる温度センサー制御部と、を具備することを特徴とする。本発明によれば、温度変化が閾値よりも大きい場合に、第２温度センサーがアクティブ状態に移行して温度を検出する。
本発明において、前記第２温度センサーは、ノン・アクティブ状態のときに温度の検出を停止するものであり、前記温度センサー制御部は、前記温度変化が前記閾値以下である判別された場合に、前記第２温度センサーを前記ノン・アクティブ状態とさせる構成が好ましい。この構成によれば、第２温度センサーは、温度変化が閾値よりも大きくない場合にノン・アクティブ状態になるので、長期間にわたってアクティブ状態が継続することによって信頼性が低下してしまうことを防止することが可能になる。
【０００６】
このような構成によって温度変化が緩やかであると、温度変化が閾値以下であると判別される場合が継続して、第２温度センサーがアクティブ状態に移行しない状況が発生し得る。そこで、本発明においては、前記温度変化が前記閾値以下であると判別された回数が所定値を超えた場合、前記温度センサー制御部は、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態にさせる態様にすると、上記状況を回避して、第２温度センサーによって温度を検出することができる。
また、前記第１温度センサーは、複数の異なる地点に設けられ、前記温度変化出力部は、前記第１温度センサー毎に温度変化をそれぞれ求め、前記判別部は、前記第１温度センサー毎に求められた温度変化の各々について前記判別を実行し、前記温度センサー制御部は、前記第１温度センサー毎に求められた温度変化のいずれかが前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる構成も好ましい。温度分布が一様でないと、ある箇所では温度変化が大きくても、別の箇所では温度変化が小さい状況が発生し得る。このような状況下でも、上記構成によれば、第２温度センサーがアクティブ状態に移行して温度を検出するので、不均一な温度変化に対する早期の対応が可能になる。
【０００７】
本発明は、温度測定装置のほか、温度測定装置のセンサー制御方法としても概念することができる。また、映像信号に応じた画像を表示パネルは、温度に応じて光学応答特性が変化する場合が多い。このため、本発明に係る温度測定装置を、表示パネルを有する表示装置に適用し、検出した温度に応じて映像信号を補正するように構成しても良い。また、本発明は、このような表示装置を含む電子機器としても概念することが可能である。このような電子機器としては、表示パネルに強い光が照射されて温度変化が生じやすいプロジェクターなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る温度測定装置が適用される液晶装置を示す図である。
【図２】温度センサーの一例を示す図である。
【図３】温度測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】温度測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】温度測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係る温度測定装置が適用される液晶装置を示す図である。
【図７】温度測定装置の構成を示すブロック図である。
【図８】温度測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】液晶装置を適用したプロジェクターの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る温度測定装置を適用した液晶装置の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように液晶装置１は、温度測定装置２０、映像補正回路３０、表示制御回路４０および液晶パネル１００を含んだ構成となっている。この液晶装置１は、概略すると、映像信号Ｖaを温度測定装置２０によって検出した温度Ｔに応じて補正するとともに、当該補正した映像信号Ｖbに基づいた画像を表示するものである。
【００１０】
映像信号Ｖaは、表示すべき映像の明るさ（輝度）を、例えばそれぞれ「０」から「２５５」までの階調レベルで画素毎に指定するデジタルデータであり、図示省略した上位装置から同期信号Ｓyncにしたがって供給される。
映像補正回路３０は、映像信号Ｖaを、温度測定装置２０によって検出された温度Ｔに応じて補正して、当該映像信号Ｖbとして出力する。上述したように液晶素子の透過率等は保持電圧が同じでも温度によって変化する。このため、映像補正回路３０は、検出された温度Ｔにおいて、指定された階調レベルに応じた透過率等となるように映像信号Ｖaを補正する。また、映像補正回路３０は、補正した映像信号を表示制御回路４０で指定された極性のアナログ電圧に変換して映像信号Ｖbとして出力する。ここで、極性とは、正極性と負極性とのいずれかであり、液晶素子に直流成分が印加されないように、例えば垂直走査期間毎に正極性と負極性とで交互に切り替えられる。
なお、映像補正回路３０としては、入力した階調レベルと補正した階調レベルとの対応関係を記憶したルックアップテーブルを温度範囲毎に複数用意しておき、検出された温度Ｔに応じたルックアップテーブルを選択する構成や、映像信号Ｖaを温度Ｔに応じて演算して出力する構成など様々な構成が考えられる。
【００１１】
表示制御回路４０は、映像補正回路３０と液晶パネル１００とを同期信号Ｓyncにしたがって制御する。
液晶パネル１００は、液晶素子を含む画素がマトリクス状に配列する表示領域１１０と、これらの液晶素子に映像信号を書き込む駆動回路１２０とを有する。駆動回路１２０については、表示制御回路４０にしたがって表示領域１１０を垂直走査および水平走査するとともに、走査した画素に対して、補正・変換された映像信号Ｖbを書き込む。この書き込みによって、表示領域１１０における各液晶素子は、温度Ｔにおいてそれぞれ映像信号Ｖaで規定された透過率等になって、これにより所定の画像が形成されることとなる。
【００１２】
さて、温度測定装置２０は、第１温度センサー２１、第２温度センサー２２、スイッチ２３、２４および温度検出制御回路２００等を含んでいる。このうち、第１温度センサー２１および第２温度センサー２２は、液晶パネル１００において表示領域１１０の外側に設けられて、それぞれ液晶層の近傍の温度を検出する。
第１温度センサー２１は、スイッチ２３がオンして（閉じて）いるときにアクティブ（オン）状態になって、温度情報Ｔ1を出力する。ただし、スイッチ２３は、後述するステップＳａ１以降、オンし続けるので、第１温度センサー２１は、常時アクティブ（オン）状態である。
一方、第２温度センサー２２は、スイッチ２４がオンしているときにアクティブ状態になって温度情報Ｔ2を出力する。ただし、第２温度センサー２２は、スイッチ２４がオフして（開いて）いるとき、ノン・アクティブ（オフ）状態になって温度情報Ｔ2の出力を停止する。
【００１３】
温度検出制御回路２００は、信号Ｓ1、Ｓ2を出力して、第１温度センサー２１および第２温度センサー２２をそれぞれ制御する一方、第２温度センサー２２による温度情報Ｔ2から温度Ｔを求めて、映像補正回路３０に供給するものである。
【００１４】
次に、第１温度センサー２１について図２を参照して説明する。図２は、第１温度センサー２１（第２温度センサー２２）の一例を示す回路図である。
液晶パネル１００は、特に図示しないが、画素電極等やスイッチングトランジスターなどが形成された素子基板と、コモン電極が設けられた対向基板とが、シール材によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせられて、両電極同士で液晶層を挟持した構造になっている。
検出素子２５は、液晶パネル１００における素子基板の製造プロセスを用いて形成されたトランジスターであり、ゲート・ドレイン同士が接続されている。
なお、液晶パネル１００の素子基板を、高温ポリシリコンプロセスや低温ポリシリコンプロセスによって形成する場合には、検出素子２５として、当該プロセスによって形成した薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：以下「ＴＦＴ」という）を用いれば良い。また、素子基板としてシリコン基板を用いて、いわゆるＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）型とする場合には、検出素子２５として、当該シリコン基板に形成された電界効果型トランジスターを用いれば良い。
【００１５】
さて、図２において、スイッチ２３がオンしているとき、基準電圧Ｖrefを基準抵抗Ｒで分圧した電圧が、検出素子２５のゲート・ソース間にバイアスされる。このとき、検出素子２５の両端（ソース・ドレイン）間に流れる電流は温度に応じて変化するので、この両端電圧を、例えば反転増幅回路によって取り出す構成になっている。
なお、反転増幅回路によって取り出された電圧は、検出素子２５の設置地点における温度を反映したものとなるので、本実施形態では、これを温度情報Ｔ1として用いている。
【００１６】
本実施形態においては、第２温度センサー２２についても、図２において括弧で示されるように第１温度センサー２１と同様な構成になっている。このため、スイッチ２４がオンしているときに、検出素子２５のソース・ドレイン間の電圧を反転増幅回路によって取り出した電圧は、検出素子２５の設置地点における温度を反映したものとなるので、本実施形態では、これを温度情報Ｔ2として用いている。
ただし、スイッチ２４がオフであるときに、検出素子２５はバイアスされないので、ソース・ドレイン間に電流が流れない、すなわちノン・アクティブ（オフ）状態になる。
なお、スイッチ２３は、信号Ｓ1がＨレベルのときにオンする一方、Ｌレベルのときにオフする。同様にスイッチ２４は、信号Ｓ2がＨレベルのときにオンする一方、Ｌレベルのときにオフする。
【００１７】
図２に示した第１温度センサー２１（第２温度センサー２２）については、一例に過ぎず、このほかにも種々の構成が適用可能である。例えば、検出素子２５として、ポリシリコン膜などの温度依存性を有する抵抗体やダイオード素子を用いても良い。また、第１温度センサー２１および第２温度センサー２２については、互いに同一の構成である必要はなく、異なる構成でも良い。いずれもしても、第２温度センサー２２については、スイッチ２４のオンオフによって、検出素子２５がバイアスされ、または、されない構成であれば良い。
検出素子２５については、表示領域１１０内に形成すると、液晶層の温度をより正確に検出することができる。検出素子２５については液晶パネル１００に形成するのが好ましいが、検出素子２５よりも後段の反転増幅回路については、液晶パネル１００に対して外付けとなるように構成しても良い。
【００１８】
続いて、図１における温度検出制御回路２００について説明する。図３は、温度検出制御回路２００の構成を示すブロック図である。
図３に示されるように、温度検出制御回路２００は、温度変化出力部２０１、判別部２０２および温度センサー制御部２０３を有する。このうち、温度変化出力部２０１は、温度情報Ｔ1で示される温度を所定の時間ｔの間隔で、例えば１０秒毎に取得するとともに、その時間ｔでの温度変化率ΔＴ／ｔを出力する。なお、温度変化率とは、所定の時間長における温度変化分である。温度変化率ΔＴ／ｔは、絶対値を取ることが閾値との比較による判別時に都合が良い。
判別部２０２は、温度変化出力部２０１から出力された温度変化率ΔＴ／ｔが、予め定められて閾値よりも大きいか否かを判別する。
温度センサー制御部２０３は、内部タイマーを有するほか、内部レジスタにおいて変数を取り扱う。また、温度センサー制御部２０３は、判別部２０２の判別結果に応じて各部を制御したり、所定の場合に、第２温度センサー２２から取得した温度情報Ｔ2から温度Ｔを求めて映像補正回路３０（図１参照）に供給したりする。
【００１９】
次に、液晶装置１、特に温度測定装置２０の動作について図４を参照して説明する。図４は、温度測定装置２０の動作を示すフローチャートである。
まず、液晶装置１の電源が投入されると、温度センサー制御部２０３は、信号Ｓ1をＨレベルにしてスイッチ２３をオンさせる。これにより、第１温度センサー２１がアクティブ状態になる（ステップＳａ１）。なお、信号Ｓ1は、液晶装置１に電源が投入されていれば、以後Ｌレベルになることはない。このため、以後、スイッチ２３がオンし続けるので、第１温度センサー２１は、アクティブ状態を維持することになる。
【００２０】
この後、温度センサー制御部２０３は、信号Ｓ2をＨレベルにしてスイッチ２４をオンさせる。これにより、第２温度センサー２２もアクティブ状態になる（ステップＳａ２）。そして、温度センサー制御部２０３は、アクティブ状態、すなわち検出素子２５がバイアスされた状態の第２温度センサー２２から温度情報Ｔ2を取得し、温度Ｔを求めて、映像補正回路３０に供給する（ステップＳａ３）。映像補正回路３０は、供給された温度Ｔを記憶するとともに、以後、温度Ｔが変更されるまで、当該温度Ｔに応じて映像信号Ｖaを補正する。
これによって、液晶装置１では、電源が投入された後に、液晶パネル１００の温度Ｔがとりあえず１回検出される構成になっている。
【００２１】
温度センサー制御部２０３は、内部タイマーをリセットして、時間計測を開始し（ステップＳａ４）、温度変化出力部２０１に対し、アクティブ状態に維持された第１温度センサー２１から温度情報Ｔ1を取得させる（ステップＳａ５）。温度センサー制御部２０３は、温度変化率を求めるのに必要な時間ｔ、上述した例でいえば１０秒の時間が内部タイマーによって計測されるまで待機する（ステップＳａ６）。時間ｔが経過したとき、温度センサー制御部２０３は、温度変化出力部２０１に対し、第１温度センサー２１から温度情報Ｔ1を再度取得させる（ステップＳａ７）。
【００２２】
温度変化出力部２０１は、ステップＳａ５、Ｓａ７でそれぞれ取得した温度情報Ｔ1から温度変化率ΔＴ／ｔを求めて、判別部２０２に供給する（ステップＳａ８）。
判別部２０２は、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きいか否かを判別し、その判別結果を温度センサー制御部２０３に通知する（ステップＳａ９）。
温度センサー制御部２０３は、ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」の場合、処理手順をステップＳａ２に戻す。これによって、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きくなるほどに、温度が急激に変化した場合には、第２温度センサー２２から再び温度Ｔが求められて、当該温度Ｔに応じて映像信号が補正されることになる。
一方、温度センサー制御部２０３は、ステップＳａ９の判別結果が「Ｎｏ」の場合、信号Ｓ2をＬレベルにして、スイッチ２４をオフさせる。これにより、第２温度センサー２２はノン・アクティブ状態になる（ステップＳａ１０）。
この後、温度センサー制御部２０３は、処理手順をステップＳａ４に戻し、次の温度変化に備える。詳細には、温度センサー制御部２０３は、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きくなるまで、ステップＳａ４〜Ｓａ１０の処理を循環する。循環している途中で、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きくなると、ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」となって、ステップＳａ２に移行させる。
【００２３】
このように第１実施形態において、液晶パネル１００の温度変化率が閾値以下であれば、ステップＳａ４〜Ｓａ１０の循環によって、第２温度センサー２２は、ノン・アクティブ状態を維持するが、温度変化率が閾値よりも大きくなると、ステップＳａ２に移行してアクティブ状態になる。これによって、温度センサー制御部２０３は、第２温度センサー２２から温度情報Ｔ2を取得し、温度Ｔを求めて、映像補正回路３０に供給し、映像補正回路３０は、以後、この温度Ｔに応じて映像信号を補正することになる。
【００２４】
第１実施形態によれば、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値以下となるような微小の温度変化であれば、第２温度センサー２２がノン・アクティブ状態を維持するので、検出素子２５がバイアスされない。このため、検出素子２５の劣化が防止されて、その分、素子の寿命を延ばして、信頼性を確保することが可能になる。
一方、第１温度センサー２１は、常時アクティブ状態であるが、あるタイミングでの温度を絶対的に検出するためではなく、時間間隔ｔにおける相対的な温度変化を求めるために用いているので、温度の検出精度の低下は問題にならない。
【００２５】
ところで、第１実施形態では、液晶パネル１００において微小な温度変化が継続した場合、ステップＳａ９の判別結果が連続して「Ｎｏ」になってしまい、第２温度センサー２２による検出温度に応じて映像信号を補正することができない点が懸念される。
そこで次に、この点を払拭した第２実施形態について説明する。
なお、第２実施形態に係る液晶装置１は、温度検出制御回路２００を含めて、構成的には、図１、図２および図３に示した第１実施形態と同一であるが、動作が相違している。このため、第２実施形態では、動作を中心にして説明することにする。
【００２６】
図５は、第２実施形態に係る液晶装置１における温度検出制御回路２００の動作を示すフローチャートである。
この図において、第１実施形態における図４と相違する部分は、第１に、ステップＳａ１、Ｓａ２の間に、ステップＳｂ１を設けた点と、第２に、ステップＳａ１０の次に、ステップＳｂ２、Ｓｂ３を設けた点と、にある。
まず、第１の点について説明すると、温度センサー制御部２０３は、第１温度センサー２１をアクティブ状態にするステップＳａ１の後、ステップＳｂ１において、内部レジスタにおける変数Ｃをゼロにリセットする。
次に、第２の点について説明すると、温度センサー制御部２０３は、第２温度センサー２２をノン・アクティブ状態にするステップＳａ１０の後、ステップＳｂ２において、変数Ｃを「１」だけインクリメントし、続くステップＳｂ３において、当該変数Ｃが閾値（例えば「５」）よりも大きいか否かを判別する。
【００２７】
温度センサー制御部２０３は、当該判別結果が「Ｎｏ」であれば、すなわち変数Ｃが閾値以下であれば、処理手順をステップＳａ４に戻して、次の温度変化に備える。
一方、温度センサー制御部２０３は、当該判別結果が「Ｙｅｓ」であれば、処理手順をステップＳｂ１に戻す。上述したように変数Ｃがインクリメントされるのは、ステップＳｂ２であり、これは、ステップＳａ１０の判別結果が「Ｎｏ」となることが前提である。したがって、ステップＳｂ３における判別結果が「Ｙｅｓ」になる場合とは、ステップＳａ９における「Ｎｏ」という判別結果が閾値回数を超えた場合である。この場合に、処理手順がステップＳｂ１に戻って、変数Ｃがゼロにリセットされるとともに、強制的に第２温度センサー２２がアクティブ状態になって、温度情報Ｔ2を出力する。
【００２８】
よって、第２実施形態によれば、液晶パネル１００において微小な温度変化が継続して、ステップＳａ９の判別結果が連続して「Ｎｏ」になっても、この「Ｎｏ」と判別した回数が閾値を越えた時点で、第２温度センサー２２がアクティブ状態に移行する。
例えば、上述したようにステップＳａ６において計測する時間間隔ｔが１０秒であり、ステップＳｂ３における閾値が「５」であれば、ステップＳａ９で「Ｎｏ」と判別した回数が「５」の次の「６」になった時点で、すなわち６０秒毎に、強制的に第２温度センサー２２がアクティブ状態に移行する。
このため、第２実施形態では、微小な温度変化が継続するような場合であっても、映像信号を温度に応じて適切に補正することが可能になる。
【００２９】
なお、第２実施形態において、ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」である場合に、処理手順の戻り先をステップＳｂ２としていたが、図５において破線で示されるように、ステップＳｂ１としても良い。ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」である場合に、処理手順の戻り先をステップＳｂ１にすると、温度変化率ΔＴ／ｔが閾値よりも大きいと判別されて、第２温度センサー２２がアクティブ状態になったとき、同時に変数Ｃがリセットされる。
【００３０】
ところで、液晶パネル１００は、均一に温度変化するとは限らない。例えば液晶パネル１００のうち、特定領域に強い光が照射された場合、当該特定領域を中心に温度が急激に上昇すると考えられる。このとき、第２（第１）実施形態のように、第１温度センサー２１が１つだけであると、その温度変化を検出するまで時間を要してしまうことになる。
そこで、この点を改善した第３実施形態について説明する。
【００３１】
図６は、第３実施形態に係る温度測定装置を適用した液晶装置１の構成を示すブロック図である。この図に示されるように、第３実施形態では、液晶パネル１００の四隅の各々に、第１温度センサー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが設けられる。
第１温度センサー２１ａは、信号Ｓ1がＨレベルのときスイッチ２３のオンによってアクティブ状態となって、温度情報Ｔ1aを出力する。同様に第１温度センサー２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、信号Ｓ1がＨレベルのときスイッチ２３のオンによってアクティブ状態となって、それぞれ温度情報Ｔ1b、Ｔ1c、Ｔ1dを出力する。なお、第３実施形態においても電源が投入されていれば、第１温度センサー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、いずれもアクティブ状態を維持する。
【００３２】
図７は、第３実施形態における温度検出制御回路２００の構成を示すブロック図である。この図に示されるように、第３実施形態では、第１温度センサーが４つ設けられたことに対応して、温度変化出力部も４つ設けられている。このうち、温度変化出力部２０１ａは、温度情報Ｔ1aで示される温度を所定の時間間隔ｔ毎に取得するとともに、その時間間隔ｔでの温度変化率ΔＴa／ｔを出力する。同様に温度変化出力部２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄについても、温度情報Ｔ1b、Ｔ1c、Ｔ1cで示される温度を所定の時間間隔ｔ毎にそれぞれ取得するとともに、その時間間隔ｔでの温度変化率ΔＴb／ｔ、ΔＴc／ｔ、ΔＴd／ｔをそれぞれ出力する。
判別部２０２は、４つの温度変化率の各々が予め定められて閾値よりも大きいか否かをそれぞれ判別する。温度センサー制御部２０３は、温度変化率が１つでも閾値よりも大きいと判別された場合に、信号Ｓ2をＨレベルとした後、温度情報Ｔ2を取得して、当該温度情報Ｔ2から温度Ｔを出力する。
【００３３】
図８は、第２実施形態に係る液晶装置１における温度検出制御回路２００の動作を示すフローチャートである。この図に示す内容が、第２実施形態における図５と相違する部分は、第１温度センサーが４つ設けられたことに対応して、図５におけるステップＳａ１、Ｓａ５、Ｓａ７、Ｓａ８、Ｓａ９を、それぞれＳｃ１、Ｓｃ５、Ｓｃ７、Ｓｃ８、Ｓｃ９に置き換えた点にある。
このうち、ステップＳｃ１において、温度センサー制御部２０３は、信号Ｓ1をＨレベルにして、第１温度センサー２１ａ、２１ｂ、２２ｃ、２２ｄをすべてアクティブ状態にする。
また、温度センサー制御部２０３は、内部タイマーをリセットした後のステップＳｃ５において、温度変化出力部２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０２ｄに対し、それぞれ温度情報Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4を取得させる。
温度センサー制御部２０３は、時間ｔだけ待機した後のステップＳｃ７において、温度変化出力部２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０２ｄに対し、それぞれ温度情報Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4を再度取得させる。
ステップＳｃ８において、温度変化出力部２０１ａは、ステップＳｃ５、Ｓｃ７でそれぞれ取得した温度情報Ｔ1aから温度変化率ΔＴa／ｔを求めて判別部２０２に供給する。同様に温度変化出力部２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄは、それぞれ温度変化率ΔＴb／ｔ、ΔＴc／ｔ、ΔＴd／ｔを求めて判別部２０２に供給する。
ステップＳｃ９において、判別部２０２は、温度変化率ΔＴa／ｔ、ΔＴb／ｔ、ΔＴc／ｔ、ΔＴd／ｔのいずれか１つでも閾値よりも大きいか否かを判別し、その判別結果を温度センサー制御部２０３に通知する。なお、温度センサー制御部２０３は、温度変化率が１つでも閾値よりも大きいと判別されたのであれば、処理手順をステップＳａ２に戻し、すべての温度変化率が閾値以下であると判別されたのであれば、処理手順を次のステップＳａ１０に進める。以下については、第２実施形態と同様である。
【００３４】
この第３実施形態によれば、４つの第１温度センサー２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄによって検出された温度の変化のうち、いずれか１つでも閾値よりも大きいときに、第２温度センサー２２がアクティブ状態になって、温度情報Ｔ2を取得するので、液晶パネル１００において温度が不均一に変化する場合であっても、当該温度変化を早期に検出して、映像信号を温度に応じて適切に補正することが可能になる。
その他については、例えば微小な温度変化が継続する場合であっても、映像信号を温度に応じて適切に補正することができる点については、第２実施形態と同様である。
【００３５】
なお、第３実施形態では、第１温度センサーを液晶パネル１００の四隅にそれぞれ設けたが、場所的には、これ以外の地点、例えば表示領域１１０の縁辺中心付近に設けても良いし、数的には、５個以上であっても良いし、２、３個であっても良い。また、検出素子２５を表示領域１１０内に設けても良いし、内外にわたって設けても良い。いずれにしても、検出素子２５を液晶パネル１００の異なる地点に設ければ良い。
また、第３実施形態において、ステップＳａ９の判別結果が「Ｙｅｓ」である場合に、処理手順の戻り先をステップＳｂ２としていたが、図８において破線で示されるように、ステップＳｂ１としても良い。
【００３６】
本発明は、上述した各種の実施形態に限られず、次のような応用・変形が可能である。
例えば第２温度センサー２２については１つに限らず、複数個設けても良い。第２温度センサー２２を複数個設ける場合には、これらの検出結果の平均や、重み付けなどの演算によって温度を出力する構成としても良い。
また、第１温度センサーについては、ステップＳａ１（Ｓｃ１）以降、アクティブ状態を継続させたが、例えば定期的にアクティブ状態とノン・アクティブ状態を交互に切り替えるとともに、アクティブ状態のときに、ステップＳａ５、Ｓａ７（Ｓｃ５、Ｓｃ７）を実行して温度変化率を求めるようにしても良い。
表示装置としては、画素に液晶素子を用いた液晶装置に限られない。例えば、有機または無機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いたＥＬ装置や、電気泳動素子を用いた電気泳動装置など、温度に応じて映像信号を補正する必要のある表示装置に適用可能である。
また、温度センサーについては、検出精度が要求されないのであれば、基板の製造プロセスを用いたものではない素子、すなわち、別途後付けした検出素子を用いても良い。このような検出素子を用いても、素子の寿命を延長して信頼性を確保することができるからである。
【００３７】
＜電子機器＞
次に、上述した実施形態に係る液晶装置１を適用した電子機器について、プロジェクターを例にとって説明する。
図９は、プロジェクターの構成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクター２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色の３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにそれぞれ導かれる。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。
【００３８】
このプロジェクター２１００では、実施形態に係る表示装置が、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応して３組設けられる。そして、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応する映像信号がそれぞれ上位装置から供給される。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂは、上述した液晶パネル１００と同様であり、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応する映像信号に応じて駆動される。
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投射レンズ２１１４によってカラー画像が投射されることとなる。
【００３９】
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８によって、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれに対応する光が入射するので、カラーフィルターを設ける必要はない。また、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
【００４０】
なお、電子機器としては、図９を参照して説明したプロジェクターの他、電子ビューファインダーや、リヤ・プロジェクション型のテレビジョン、ヘッドマウントディスプレイなどが挙げられる。
【符号の説明】
【００４１】
１…液晶装置、１０…液晶パネル、２０…温度測定装置、２１…第１温度センサー、２２…第２温度センサー、２３…スイッチ、２５…検出素子、３０…映像補正回路、４０…表示制御回路、１００…表示パネル、１１０…表示領域、１２０…駆動回路、２００…温度検出制御回路、２０１…温度変化出力部、２０２…判別部、２０３……温度センサー制御部、２１００…プロジェクター。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度を検出する第１温度センサーと、
アクティブ状態のときに温度を検出する第２温度センサーと、
前記第１温度センサーによって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求める温度変化出力部と、
前記温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別する判別部と、
前記温度変化が前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる温度センサー制御部と、
を具備することを特徴とする温度測定装置。
【請求項２】
前記第２温度センサーは、ノン・アクティブ状態のときに温度の検出を停止するものであり、
前記温度センサー制御部は、前記温度変化が前記閾値以下である判別された場合に、前記第２温度センサーを前記ノン・アクティブ状態とさせる
ことを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記温度変化が前記閾値以下であると判別された回数が、所定値を超えた場合、
前記温度センサー制御部は、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態にさせる
ことを特徴とする請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
前記第１温度センサーは、複数の異なる地点に設けられ、
前記温度変化出力部は、前記第１温度センサー毎に温度変化をそれぞれ求め、
前記判別部は、前記第１温度センサー毎に求められた温度変化の各々について前記判別を実行し、
前記温度センサー制御部は、
前記第１温度センサー毎に求められた温度変化のいずれかが前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる
ことを特徴とする請求項２または３に記載の温度測定装置。
【請求項５】
温度を検出する第１温度センサーと、
アクティブ状態のときに温度を検出する第２温度センサーと、
を有する温度測定装置のセンサー制御方法であって、
前記第１温度センサーによって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求める工程と、
求められた温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別する工程と、
前記温度変化が前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる工程と
を備えることを特徴とする温度測定装置のセンサー制御方法。
【請求項６】
映像信号に応じた画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの温度変化を検出する第１温度センサーと、
前記第１温度センサーによって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求める温度変化出力部と、
アクティブ状態のときに前記表示パネルの温度を検出する第２温度センサーと、
前記温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別する判別部と、
前記温度変化が前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる温度センサー制御部と、
前記第２温度センサーによって検出された温度に応じて前記映像信号を補正し、前記表示パネルに供給する映像補正回路と、
を具備することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の表示装置を有する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
温度を検出する第１温度センサーと、
アクティブ状態のときに温度を検出する第２温度センサーと、
前記第１温度センサーによって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求める温度変化出力部と、
前記温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別する判別部と、
前記温度変化が前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる温度センサー制御部と、
を具備することを特徴とする温度測定装置。
【請求項２】
前記第２温度センサーは、ノン・アクティブ状態のときに温度の検出を停止するものであり、
前記温度センサー制御部は、前記温度変化が前記閾値以下である判別された場合に、前記第２温度センサーを前記ノン・アクティブ状態とさせる
ことを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記温度変化が前記閾値以下であると判別された回数が、所定値を超えた場合、
前記温度センサー制御部は、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態にさせる
ことを特徴とする請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
前記第１温度センサーは、複数の異なる地点に設けられ、
前記温度変化出力部は、前記第１温度センサー毎に温度変化をそれぞれ求め、
前記判別部は、前記第１温度センサー毎に求められた温度変化の各々について前記判別を実行し、
前記温度センサー制御部は、
前記第１温度センサー毎に求められた温度変化のいずれかが前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる
ことを特徴とする請求項２または３に記載の温度測定装置。
【請求項５】
温度を検出する第１温度センサーと、
アクティブ状態のときに温度を検出する第２温度センサーと、
を有する温度測定装置のセンサー制御方法であって、
前記第１温度センサーによって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求める工程と、
求められた温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別する工程と、
前記温度変化が前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる工程と
を備えることを特徴とする温度測定装置のセンサー制御方法。
【請求項６】
映像信号に応じた画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの温度変化を検出する第１温度センサーと、
前記第１温度センサーによって検出された温度から所定の時間長における温度変化を求める温度変化出力部と、
アクティブ状態のときに前記表示パネルの温度を検出する第２温度センサーと、
前記温度変化が閾値よりも大きいか否かを判別する判別部と、
前記温度変化が前記閾値よりも大きいと判別された場合に、前記第２温度センサーを前記アクティブ状態とさせる温度センサー制御部と、
前記第２温度センサーによって検出された温度に応じて前記映像信号を補正し、前記表示パネルに供給する映像補正回路と、
を具備することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の表示装置を有する
ことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１９４０３８（Ｐ２０１２−１９４０３８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７９４１（Ｐ２０１１−５７９４１）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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