特開 2024-88300 投影表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024088300

(43)【公開日】2024-07-02

(54)【発明の名称】投影表示装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20240625BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20240625BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20240625BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALN20240625BHJP

   G02F 1/133 20060101ALN20240625BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALN20240625BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 Z

G02F1/13357

G03B21/00 D

G02F1/1333

G02F1/133 580

G02F1/1335

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022203400

(22)【出願日】2022-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前野 敬一

(72)【発明者】

【氏名】古川 直史

【テーマコード（参考）】

2H189

2H193

2H291

2H391

2K203

【Ｆターム（参考）】

2H189AA70

2H189AA86

2H189HA06

2H189LA20

2H189MA07

2H189NA05

2H193ZH18

2H193ZH62

2H193ZH65

2H291FA11X

2H291FA29X

2H291FA30X

2H291FA31X

2H291FA52X

2H291FA56X

2H291FA83X

2H291FA86Z

2H291LA05

2H291LA28

2H391BA03

2H391BA12

2H391BA22

2H391BA23

2H391BA25

2H391BA26

2H391BA27

2H391BA28

2H391BA29

2H391CA23

2H391CB28

2H391CB41

2K203FA03

2K203FA24

2K203FA34

2K203FA44

2K203GA02

2K203GB10

2K203KA35

2K203KA75

2K203LA03

2K203LA18

2K203LA37

2K203LA46

2K203LA56

2K203MA05

(57)【要約】

【課題】フリンジの発生を適切に抑制できる投影表示装置を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る投影表示装置１００は、青色の波長帯の光を照射する光源１０１と、赤色、緑色、および青色にそれぞれ対応して配置され、各色に対応する画像光を生成する第１表示素子１０６Ｒ、第２表示素子１０６Ｇ、第３表示素子１０６Ｂと、少なくとも青色に対応した第３表示素子１０６Ｂの背面にヒートシンク１６０を介して配置されたヒータ１６１と、ヒートシンク１６０に設けられた温度センサ１６２と、を含み、光源１０１は、発振波長の異なる複数のグループの青色レーザ光源を有し、温度センサ１６２の検出温度が所定の第１温度よりも低い場合には、ヒータ１６１を動作させる加熱制御部を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

青色の波長帯の光を照射する光源と、
赤色、緑色、および青色にそれぞれ対応して配置され、各色に対応する画像光を生成する液晶表示素子と、
少なくとも青色に対応した前記液晶表示素子の背面にヒートシンクを介して配置された加熱部と、
前記ヒートシンクに設けられた第１温度センサと、を含み、
前記光源は、発振波長の異なる複数のグループの青色レーザを有し、
前記第１温度センサの検出温度が所定の第１温度よりも低い場合には、前記加熱部を動作させる加熱制御部を備える投影表示装置。

【請求項2】

前記光源は、発振波長の異なる３つのグループの青色レーザを備える請求項１に記載の投影表示装置。

【請求項3】

複数の前記グループの発振波長は、それぞれ少なくとも１０（ｎｍ）異なっている請求項１または２に記載の投影表示装置。

【請求項4】

前記加熱部が配置された前記液晶表示素子は、バンドギャップ型の第２温度センサを含み、
前記加熱制御部は、該液晶表示素子に電源が供給されていないときには、前記第１温度センサの検出データを使用し、該液晶表示素子に電源が供給された後は、前記第１温度センサに代えて前記第２温度センサの検出データを使用する請求項１または２に記載の投影表示装置。

【請求項5】

前記加熱制御部は、前記第１温度センサまたは前記第２温度センサの検出温度が前記第１温度よりも高く設定された第２温度に達すると前記加熱部の動作を停止する請求項４に記載の投影表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶表示素子を使用した投影表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、反射型の液晶表示素子を使用した投影表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の投影表示装置では、例えば、単一波長の青色レーザからなる光源から青色レーザ光を蛍光体に照射することにより白色光を生成し、この白色光を赤色、青色および緑色の各色光に分解した後、これら各色の光がそれぞれ反射型の液晶表示素子により変調された画像をスクリーンに拡大投影している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－２２７４８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の投影表示装置においては、使用開始時の液晶表示素子が動作に適切な温度よりも低い温度であることが一般的である。このため、液晶表示素子の温度が適切な温度に温まるまでの間、該液晶表示素子内の温度分布は不均一となっている。この結果、レーザのように単一波長の光源の場合、例えば使用開始時に明るい領域と暗い領域に分かれるフリンジ（干渉縞）を生じることがあり、このフリンジの発生を適切に抑制できる投影表示装置が求められている。

【0005】

本発明は、上記課題を鑑み、フリンジの発生を適切に抑制できる投影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】

【0006】

本発明の一態様にかかる投影表示装置は、青色の波長帯の光を照射する光源と、赤色、緑色、および青色にそれぞれ対応して配置され、各色に対応する画像光を生成する液晶表示素子と、少なくとも青色に対応した液晶表示素子の背面にヒートシンクを介して配置された加熱部と、ヒートシンクに設けられた第１温度センサと、を含み、光源は、発振波長の異なる複数のグループの青色レーザを有し、第１温度センサの検出温度が所定の第１温度よりも低い場合には、加熱部を動作させる加熱制御部を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、加熱部の動作により液晶表示素子が温められるため、フリンジの発生を適切に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係る表示装置の模式図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る制御部の模式的なブロック図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る制御部の動作の手順を示すフローチャートである。

【図4】図４は、図３の温度データを取得するステップの動作の手順を示すフローチャートである。

【図5】図５は、環境温度に対する素子温度の変化状態の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0010】

（投影表示装置の構成）
図１は、本実施形態に係る投影表示装置の模式図である。投影表示装置は、可視光（例えば青色レーザ光）を蛍光体に照射することにより白色光を生成し、この白色光を赤色、青色および緑色の各色光に分解した後、これら各色の光をそれぞれ変調して合成した画像を表示する表示装置である。図１に示すように、本実施形態に係る投影表示装置１００は、表示機構１０と制御部１２とを備える。表示機構１０は、光源１０１、蛍光体１０３、偏光板１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂ、第１表示素子１０６Ｒ、第２表示素子１０６Ｇ、第３表示素子（青色に対応する液晶表示素子）１０６Ｂ、色合成プリズム１０８、投射レンズ１０９、λ／４板１１０、ダイクロイックミラー１２０～１２２、反射ミラー１３０～１３２、レンズ１４０～１４６、及び偏光変換素子１５０を備える。第１表示素子１０６Ｒ、第２表示素子１０６Ｇ、及び第３表示素子１０６Ｂは、例えば液晶層をシリコン基板とガラス基板とで挟んだ構成を有し、後述する各色に対応して設けられる反射型の液晶表示素子である。

【0011】

ダイクロイックミラー１２０～１２２は、分離波長を分離境界として、入射した光を反射と透過によって分離する特性を有する。ダイクロイックミラー１２０～１２２は、ガラス板またはプリズム等の透明材料の所定の領域に例えば誘電体多層膜を形成することにより作製することができる。誘電体多層膜を構成する誘電体の材質及び膜厚に応じて光学特性を設定することができる。

【0012】

光源１０１は、可視光の波長帯の光である照明光を照射する。本実施形態では、光源１０１は、青色レーザ素子で構成された青色レーザ光源であり、例えば、４５０（ｎｍ）以上４９５（ｎｍ）以下の波長帯の青色照明光を照射する。

【0013】

本実施形態では、光源１０１は、発振波長の異なる３つ（複数）のグループの第１青色レーザ光源１０１α、第２青色レーザ光源１０１β、および第３青色レーザ光源１０１γを有する。これら第１青色レーザ光源１０１α～第３青色レーザ光源１０１γのグループは、それぞれ発振波長が少なくとも１０（ｎｍ）以上異なって設定されている。具体的には、第１青色レーザ光源１０１αの発振波長は４４５（ｎｍ）に設定され、第２青色レーザ光源１０１βの発振波長は４５５（ｎｍ）に設定され、第３青色レーザ光源１０１γの発振波長は４６５（ｎｍ）に設定されている。

【0014】

一般に、短波長である青色レーザ光源を単一波長光源として使用する場合、液晶表示素子の厚み（セル厚）のむらによって、明るい領域と暗い領域とに分かれるフリンジ（干渉縞）が発生し、このフリンジが表示される画像に重畳されることがあった。このため、液晶表示素子の厚みの厳しい管理が必要であった。これに対して、本実施形態では、上記したように、発振波長が少なくとも１０（ｎｍ）以上異なる３つのグループの第１青色レーザ光源１０１α～第３青色レーザ光源１０１γを有する構成としたため、発振波長の違いにより、フリンジの間隔や山谷の位置が変わることにより、特に青色画像のフリンジが低減される。これにより、液晶表示素子に対する厚みの管理の基準を緩和することができる。

【0015】

上記した第１青色レーザ光源１０１α～第３青色レーザ光源１０１γの発振波長は、例示であり、青色の波長帯に含まれる限りは適宜変更することができる。また、各青色レーザ光源の発振波長の差分値は、例えば１０（ｎｍ）以上２０（ｎｍ）以下の範囲で適宜変更することができる。さらに、青色レーザ光源のグループの数は、複数であれば３つに限るものではない。

【0016】

光源１０１からの青色照明光はダイクロイックミラー１２０に照射される。ダイクロイックミラー１２０は、青色照明光を反射し、黄色照明光を透過させる特性を有する。本実施形態では、ダイクロイックミラー１２０は、上記した第１青色レーザ光源１０１α～第３青色レーザ光源１０１γに対応して配置されたダイクロイックミラー１２０α、１２０β、１２０γを備える。

【0017】

第１青色レーザ光源１０１α～第３青色レーザ光源１０１γからそれぞれ射出された青色照明光は、各ダイクロイックミラー１２０α～１２０γにより反射され、更にレンズ１４０により集光されて蛍光体１０３に照射される。蛍光体１０３は蛍光層と反射面とを有する。蛍光層は、第１青色レーザ光源１０１α～第３青色レーザ光源１０１γから照射された青色照明光のエネルギ強度に応じた強度の赤色帯域の成分と緑色帯域の成分とを含む黄色照明光を生成する。反射面は、蛍光層を透過した青色照明光と蛍光層により生成された黄色照明光とを反射する。

【0018】

ダイクロイックミラー１２０α、１２０β、１２０γは、蛍光体１０３からの反射光（拡散光）の光束幅よりも小さい面積となるように形成されている。また、これらダイクロイックミラー１２０α～１２０γは、それぞれダイクロイックミラー１２０α、１２０β、１２０γに対するレーザ光の偏光方向がｓ偏光となるような向きに配置されている。このため、ダイクロイックミラー１２０α～１２０γは、該ダイクロイックミラー１２０α～１２０γに入射する青色照明光のうち、ｓ偏光を反射してｐ偏光を透過し、かつ黄色照明光は偏光方向によらず透過する特性となっている。

【0019】

従って、蛍光体１０３により波長励起されて赤色成分および緑色成分を含んだ黄色照明光（蛍光光）と、蛍光されない青色照明光とが混ざって、ダイクロイックミラー１２０α～１２０γに再び入射する。蛍光光である赤色成分および緑色成分を含んだ黄色照明光は、ダイクロイックミラー１２０α～１２０γを透過して全て出射される。一方、青色照明光は、蛍光体１０３で反射（拡散）される際に、複数の偏光が混ざり合ったランダム偏光となる。このため、ダイクロイックミラー１２０α～１２０γに当たる青色照明光の成分のうち、ｐ偏光成分は、ダイクロイックミラー１２０α～１２０γを透過して出射されるが、ｓ偏光成分は、ダイクロイックミラー１２０α～１２０γに反射して、第１青色レーザ光源１０１α～第３青色レーザ光源１０１γに戻る。

【0020】

ダイクロイックミラー１２０α～１２０γを透過した青色照明光と黄色照明光は、反射ミラー１３０にて反射され、レンズ１４１に入射する。レンズ１４１及びレンズ１４２は例えばフライアイレンズであり、これらレンズ１４１，１４２の間にλ／４板１１０が配置されている。反射ミラー１３０を反射した青色照明光、黄色照明光は、レンズ１４１、λ／４板１１０及びレンズ１４２によって照明分布が均一化され、偏光変換素子１５０に入射される。偏光変換素子１５０は、例えば偏光ビームスプリッタと位相差板とを有する。偏光ビームスプリッタは、ｓ偏光及びｐ偏光のいずれか一方を反射し、他方を透過させる。図１の例では、偏光ビームスプリッタはｓ偏光を反射してｐ偏光を透過させる。また、位相差板は、ｓ偏光及びｐ偏光のいずれか一方を他方に変換する。図１の例では、位相差板はｓ偏光をｐ偏光に変換する。偏光変換素子１５０によって、各照明光はｐ偏光に揃えられる。

【0021】

偏光変換素子１５０によって、ｐ偏光に揃えられた各照明光は、レンズ１４３を介してダイクロイックミラー１２１に照射される。レンズ１４３は例えば集光レンズである。

【0022】

ダイクロイックミラー１２１は、入射した青色照明光ＢＬと、黄色照明光ＹＬとを分離する。ダイクロイックミラー１２１によって分離された黄色照明光ＹＬは、反射ミラー１３１を反射し、ダイクロイックミラー１２２に入射する。

【0023】

ダイクロイックミラー１２２は、赤色光帯域と緑色光帯域の中間の波長を分離境界とし、入射した黄色照明光ＹＬを、赤色帯域の成分を含む赤色照明光ＲＬと、緑色帯域の成分を含む緑色照明光ＧＬとに分離する。具体的には、ダイクロイックミラー１２２は、入射した黄色照明光ＹＬの、緑色帯域成分を反射して緑色照明光ＧＬを射出し、入射した黄色照明光ＹＬの、赤色帯域成分を透過して赤色照明光ＲＬを射出する。なお、赤色照明光ＲＬは、例えば、６２０（ｎｍ）以上７５０（ｎｍ）以下の波長帯の光であり、緑色照明光ＧＬは、例えば、４９５（ｎｍ）以上５７０（ｎｍ）以下の波長帯の光である。

【0024】

ダイクロイックミラー１２２によって分離された赤色照明光ＲＬは、レンズ１４４を介して偏光板１０５Ｒに照射される。ダイクロイックミラー１２２によって分離された緑色照明光ＧＬは、レンズ１４５を介して偏光板１０５Ｇに照射される。ダイクロイックミラー１２１によって分離された青色照明光ＢＬは、反射ミラー１３２により反射し、レンズ１４６を介して偏光板１０５Ｂに照射される。

【0025】

偏光板１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂは、ｓ偏光及びｐ偏光のいずれか一方を反射し、他方を透過させる特性を有する。図１の例では、偏光板１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂがｓ偏光を反射し、ｐ偏光を透過させる状態を示している。偏光板１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂを反射型偏光板とも称する。偏光板１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂは、例えばワイヤーグリッド偏光板である。

【0026】

ｐ偏光である赤色照明光ＲＬは、偏光板１０５Ｒを透過して第１表示素子１０６Ｒに照射される。ｐ偏光である緑色照明光ＧＬは、偏光板１０５Ｇを透過して、第２表示素子１０６Ｇに照射される。ｐ偏光である青色照明光ＢＬは、偏光板１０５Ｂを透過して、第３表示素子１０６Ｂに照射される。

【0027】

第１表示素子１０６Ｒは、赤色の成分の画像データに基づいてｐ偏光の赤色照明光ＲＬを光変調し、ｓ偏光の赤色画像光ＲＭを生成する。第２表示素子１０６Ｇは、緑色の成分の画像データに基づいてｐ偏光の緑色照明光ＧＬを光変調し、ｓ偏光の緑色画像光ＧＭを生成する。第３表示素子１０６Ｂは、青色の成分の画像データに基づいてｐ偏光の青色照明光ＢＬを光変調し、ｓ偏光の青色画像光ＢＭを生成する。即ち、第１表示素子１０６Ｒは赤色画像用光変調素子として機能し、第２表示素子１０６Ｇは緑色画像用光変調素子として機能し、第３表示素子１０６Ｂは青色画像用光変調素子として機能する。

【0028】

第１表示素子１０６Ｒによって生成された、ｓ偏光である赤色画像光ＲＭは、偏光板１０５Ｒを反射して色合成プリズム１０８に照射される。第２表示素子１０６Ｇによって生成された、ｓ偏光である緑色画像光ＧＭは、偏光板１０５Ｇを反射して色合成プリズム１０８に照射される。第３表示素子１０６Ｂによって生成された、ｓ偏光である青色画像光ＢＭは、偏光板１０５Ｂを反射して色合成プリズム１０８に照射される。

【0029】

色合成プリズム１０８は、赤色画像光ＲＭ、及び青色画像光ＢＭを反射し、緑色画像光ＧＭを透過させ、それぞれの画像光を投射レンズ１０９に照射する。

【0030】

赤色画像光ＲＭ、緑色画像光ＧＭ、及び、青色画像光ＢＭは、投射レンズ１０９を介して図示しないスクリーン等へ投射される。赤色画像光ＲＭと、緑色画像光ＧＭと、青色画像光ＢＭにより可視光画像が表示される。

【0031】

本実施形態では、表示機構１０は、光源１０１として、発振波長が少なくとも１０（ｎｍ）以上異なる３つのグループの第１青色レーザ光源１０１α～第３青色レーザ光源１０１γを備えている。このため、第１青色レーザ光源１０１α～第３青色レーザ光源１０１γの発振波長の違いにより、フリンジの発生が抑制されている。

【0032】

一方、この種の反射型の液晶表示素子を使用している投影表示装置では、使用開始時に明るい領域と暗い領域に分かれるフリンジ（干渉縞）を生じることがある。使用開始時の液晶表示素子は、動作に適切な温度よりも低い温度であることが一般的であるため、液晶表示素子の温度が適切な温度に温まるまでの間、該液晶表示素子内の温度分布は不均一となっている。この結果、発振波長の異なる複数のレーザ光源を用いた場合であっても、例えば使用開始時のフリンジの発生の抑制が求められている。特に、光源として青色レーザ光源を用いた構成では、青色画像光ＢＭにフリンジが発生しやすい傾向にある。

【0033】

本実施形態では、図１に示すように、表示機構１０は、青色に対応した第３表示素子１０６Ｂの背面（青色照明光ＢＬが照射される側と反対の面）にヒートシンク１６０を介して配置されたヒータ（加熱部）１６１と、ヒートシンク１６０に設けられた温度センサ（第１温度センサ）１６２とを備える。ヒートシンク１６０は、アルミニウムなどの熱伝導性の高い金属で形成され、一定の厚みを有する板状部材である。ヒートシンク１６０は、第３表示素子１０６Ｂの背面よりも大きく形成され、この背面全体がヒートシンク１６０と接触する。

【0034】

ヒータ１６１は、ヒートシンク１６０を介して、第３表示素子１０６Ｂを温めるものであり、例えば、板状のセラミックスヒータを用いることができる。ヒータ１６１は、ヒートシンク１６０に配置されることにより、このヒートシンク１６０全体を温めることができ、ひいては第３表示素子１０６Ｂを均一に温めることができる。温度センサ１６２は、ヒートシンク１６０に取り付けられており、このヒートシンク１６０の温度を測定することで第３表示素子１０６Ｂの温度を間接的に検出することができる。

【0035】

また、第３表示素子１０６Ｂは、この素子回路内にバンドギャップ型の温度センサ（第２温度センサ）１６３を含む。バンドギャップ型の温度センサ１６３は、例えば、ダイオードを含む電気回路におけるダイオードの両端の電圧値に基づき温度を測定する半導体温度センサである。このバンドギャップ型の温度センサ１６３は、第３表示素子１０６Ｂの素子回路内に設けられているため、第３表示素子１０６Ｂの温度を直接、かつ正確に測定することができる。一方、バンドギャップ型の温度センサ１６３は、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されないと温度を測定できない。このため、本実施形態では、例えば投影表示装置１００の使用開始時など、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されていない場合には、上記した温度センサ１６２の検出データを使用する。なお、青色に対応した第３表示素子１０６Ｂだけでなく、赤色および緑色に対応した第１表示素子１０６Ｒ、第２表示素子１０６Ｇの背面にもそれぞれ、ヒートシンク１６０、ヒータ１６１、温度センサ（第１温度センサ）１６２およびバンドギャップ型の温度センサ（第２温度センサ）１６３を備えた構成としてもよい。

【0036】

次に、制御部１２について説明する。図２は、本実施形態に係る制御部の模式的なブロック図である。制御部１２は、図２に示すように、第１温度取得部２１と、第２温度取得部２２と、加熱制御部２３と、ファン制御部２４とを備える。加熱制御部２３およびファン制御部２４は、ハードウェアである集積回路で構成されていてもよいし、コンピュータの演算装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びメモリで構成され、メモリに記憶されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）をＣＰＵによって実行させる構成としてもよい。なお、本実施形態では、ヒータ１６１の動作制御に関する部分を説明し、その他については説明を省略する。

【0037】

第１温度取得部２１は、温度センサ１６２が検出した温度データを取得する。本実施形態では、温度センサ１６２は、バンドギャップ型の温度センサ１６３と異なり、第３表示素子１０６Ｂへの電源供給の有無に拘わらず第３表示素子１０６Ｂの温度を検出することができる。第１温度取得部２１は、取得した温度データを加熱制御部２３およびファン制御部２４に出力する。

【0038】

第２温度取得部２２は、バンドギャップ型の温度センサ１６３が検出した温度データを取得する。第２温度取得部２２は、取得した温度データを加熱制御部２３およびファン制御部２４に出力する。第２温度取得部２２は、バンドギャップ型の温度センサ１６３から温度データの入力が無い場合には、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されていないと判定し、この判定結果を加熱制御部２３およびファン制御部２４に出力してもよい。

【0039】

加熱制御部２３は、第１温度取得部２１または第２温度取得部２２から入力された温度データに基づき、ヒータ１６１の動作を制御する。本実施形態では、加熱制御部２３は、第１温度取得部２１のみから温度データが入力された場合には、入力された温度データに基づき、ヒータ１６１の動作を制御する。また、加熱制御部２３は、第１温度取得部２１および第２温度取得部２２からそれぞれ温度データが入力された場合には、第２温度取得部２２から入力された温度データを優先し、この温度データに基づき、ヒータ１６１の動作を制御する。すなわち、加熱制御部２３は、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されていないときには、温度センサ１６２の検出データを使用し、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給された後は、温度センサ１６２に代えてバンドギャップ型の温度センサ１６３の検出データを使用する。この構成によれば、第３表示素子１０６Ｂの温度を直接、かつ正確に測った温度データを使用することができる。

【0040】

加熱制御部２３は、第１温度取得部２１または第２温度取得部２２から入力された温度データが所定の第１温度よりも低い場合には、ヒータ１６１をオン（動作）させる制御を行う。この第１温度は、第３表示素子１０６Ｂの動作に適切な温度帯よりも低い温度に設定されている。この制御により、ヒータ１６１が作動するため、ヒートシンク１６０を介して、第３表示素子１０６Ｂが動作に適切な温度まで均一に温められる。また、加熱制御部２３は、第１温度取得部２１または第２温度取得部２２から入力された温度データが、第１温度よりも高い第２温度に達すると、ヒータ１６１をオフ（停止）させる制御を行う。この第２温度は、第３表示素子１０６Ｂの動作に適切な温度帯に含まれる温度に設定されている。この構成では、第３表示素子１０６Ｂは、動作に適切な温度帯まで十分に温められているため、過剰な加温を避けるためにヒータ１６１をオフにする。

【0041】

ファン制御部２４は、第１温度取得部２１または第２温度取得部２２から入力された温度データに基づき、ファン１６４の動作を制御する。このファン１６４は、例えば、表示機構１０を収容した筐体（不図示）内に設けられ、この筐体内の空気を排出することにより、外気を筐体内に取り入れて表示機構１０（特には第３表示素子１０６Ｂ）を冷却するための排気ファンである。ファン制御部２４は、上記した加熱制御部２３と同様に、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されていないときには、温度センサ１６２の検出データを使用し、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給された後は、温度センサ１６２に代えてバンドギャップ型の温度センサ１６３の検出データを使用する。

【0042】

ファン制御部２４は、第１温度取得部２１または第２温度取得部２２から入力された温度データが、第１温度よりも高い第２温度に達すると、ファン１６４を動作させる制御を行う。これにより、第３表示素子１０６Ｂの温度が過剰に上がることを防止できる。本実施形態では、ヒータ１６１をオフさせる第２温度に達すると、ファン１６４を動作させる構成としたが、ファン１６４を動作させる温度は適宜変更してもよい。

【0043】

次に、制御部におけるヒータの制御動作について説明する。図３は、本実施形態に係る制御部の動作の手順を示すフローチャートである。図４は、図３の温度データを取得するステップの動作の手順を示すフローチャートである。図５は、環境温度に対する素子温度の変化状態の一例を示す図である。

【0044】

図３に示すように、制御部１２は、第３表示素子１０６Ｂの温度データを取得する（ステップＳ１０）。具体的には、制御部１２は、第１温度取得部２１または第２温度取得部２２により、第３表示素子１０６Ｂの温度データを取得する。温度データを取得するにあたり、制御部１２は、図４に示すように、第２温度取得部２２により、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。本実施形態では、制御部１２の第２温度取得部２２は、バンドギャップ型の温度センサ１６３から温度データの入力があるか否かを判定し、この温度センサ１６３から温度データの入力が無い場合には、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されていないと判定する。第２温度取得部２２は、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されていない旨の判定結果を加熱制御部２３およびファン制御部２４に出力することが好ましい。なお、電源供給の有無を判定する手段を別途設けてもよいことは勿論である。

【0045】

この判定において、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されていない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）には、制御部１２は、第１温度取得部２１により、温度センサ１６２が検出した第３表示素子１０６Ｂの温度データを取得する（ステップＳ２１）。また、この判定において、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されている場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）には、制御部１２は、第２温度取得部２２により、バンドギャップ型の温度センサ１６３が検出した第３表示素子１０６Ｂの温度データを取得する（ステップＳ２２）。取得された温度データは、加熱制御部２３およびファン制御部２４にそれぞれ出力される。

【0046】

再び図３に戻り、制御部１２は、取得した温度データが所定の第１温度ｔ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。より詳しくは、制御部１２は、加熱制御部２３により、取得した温度データが所定の第１温度ｔ１以下であるか否かを判定する。この判定において、取得した温度データが所定の第１温度ｔ１以下でない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、制御部１２は、処理をステップＳ１３に移行する。

【0047】

一方、取得した温度データが所定の第１温度ｔ１以下である場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、制御部１２は、加熱制御部２３により、ヒータ１６１をオン（動作）させる制御を行う（ステップＳ１２）。ここで、ヒータ１６１がすでにオンされている場合には、その状態を維持したまま処理をステップＳ１３に移行する。この制御により、ヒータ１６１が作動するため、ヒートシンク１６０を介して、第３表示素子１０６Ｂが動作に適切な温度まで均一に温められる。このため、例えば投影表示装置１００使用開始時においても、第３表示素子１０６Ｂの温度を早急に動作に適切な温度まで温めることができ、使用開始時のフリンジの発生の迅速に抑制することができる。

【0048】

次に、制御部１２は、取得した温度データが第１温度ｔ１よりも高く設定された第２温度ｔ２に達したか否かを判定する（ステップＳ１３）。より詳しくは、制御部１２は、加熱制御部２３により、取得した温度データが第１温度ｔ１よりも高く設定された第２温度ｔ２に達したか否かを判定する。この判定において、取得した温度データが第２温度ｔ２に達していない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、制御部１２は、処理をステップＳ１０に戻す。

【0049】

一方、取得した温度データが第２温度ｔ２に達している場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、制御部１２は、加熱制御部２３により、ヒータ１６１をオフ（停止）させる制御を行う（ステップＳ１４）。さらに、制御部１２は、ファン制御部２４により、ファン１６４を動作させる制御を行い（ステップＳ１５）、処理を終了する。これらの制御により、第３表示素子１０６Ｂの温度が過剰に上がることを防止できるとともに、図５に示すように、第３表示素子１０６Ｂの素子温度を、ほぼ第２温度ｔ２に保持することができる。このため、投影表示装置１００は、フリンジが抑制された安定画像を表示することができる。

【0050】

以上説明したように、本実施形態に係る投影表示装置１００は、青色の波長帯の光を照射する光源１０１と、赤色、緑色、および青色にそれぞれ対応して配置され、各色に対応する画像光を生成する第１表示素子１０６Ｒ、第２表示素子１０６Ｇ、第３表示素子１０６Ｂと、少なくとも青色に対応した第３表示素子１０６Ｂの背面にヒートシンク１６０を介して配置されたヒータ１６１と、ヒートシンク１６０に設けられた温度センサ１６２と、を含み、光源１０１は、発振波長の異なる複数のグループの青色レーザ光源を有し、温度センサ１６２の検出温度が所定の第１温度ｔ１よりも低い場合には、ヒータ１６１を動作させる加熱制御部２３を備える。この構成よれば、第３表示素子１０６Ｂの温度分布を減らした状態で、この第３表示素子１０６Ｂを適切な温度まで温めるとともに、レーザの発振波長を複数にすることで異なったフリンジの状態を重ね合わせることができ、フリンジを抑制することができる。これにより、投影表示装置１００は、使用可能となるまでの時間を短縮させることができるとともに、フリンジが抑制された安定画像を表示することができる。

【0051】

また、本実施形態に係る投影表示装置１００において、光源１０１は、発振波長の異なる３つのグループの第１青色レーザ光源１０１α、第２青色レーザ光源１０１βおよび第３青色レーザ光源１０１γを備える。この構成によれば、発振波長の違いにより、フリンジの間隔や山谷の位置が変わるため、特に青色画像のフリンジが低減される。

【0052】

また、本実施形態に係る投影表示装置１００において、複数のグループの発振波長は、それぞれ少なくとも１０（ｎｍ）異なっている。この構成によれば、フリンジの発生を効果的に抑制することができる。

【0053】

また、本実施形態に係る投影表示装置１００において、ヒータ１６１が配置された第３表示素子１０６Ｂは、バンドギャップ型の温度センサ１６３を含み、加熱制御部２３は、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給されていないときには、温度センサ１６２の検出データを使用し、第３表示素子１０６Ｂに電源が供給された後は、温度センサ１６２に代えてバンドギャップ型の温度センサ１６３の検出データを使用する。この構成によれば、第３表示素子１０６Ｂの温度を直接、かつ正確に測った検出データを使用することができる。

【0054】

また、本実施形態に係る投影表示装置１００において、加熱制御部２３は、温度センサ１６２またはバンドギャップ型の温度センサ１６３の検出温度が第１温度ｔ１よりも高く設定された第２温度ｔ２に達するとヒータ１６１の動作を停止する。このため、第３表示素子１０６Ｂの温度が過剰に上がることを防止できるとともに、第３表示素子１０６Ｂの素子温度を、ほぼ一定温度に保持することができる。

【0055】

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0056】

１０ 表示機構
１２ 制御部
２１ 第１温度取得部
２２ 第２温度取得部
２３ 加熱制御部
２４ ファン制御部
１００ 投影表示装置
１０１ 光源
１０１α 第１青色レーザ光源
１０１β 第２青色レーザ光源
１０１γ 第３青色レーザ光源
１０６Ｒ 第１表示素子（赤色に対応する液晶表示素子）
１０６Ｇ 第２表示素子（緑色に対応する液晶表示素子）
１０６Ｂ 第３表示素子（青色に対応する液晶表示素子）
１６０ ヒートシンク
１６１ ヒータ（加熱部）
１６２ 温度センサ（第１温度センサ）
１６３ 温度センサ（第２温度センサ）
１６４ ファン
ｔ１ 第１温度
ｔ２ 第２温度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】