JP6504804B2 - マルチ画面表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、マルチ画面表示装置に関し、特に、複数の画像表示装置の画面によりマルチ画面が構成されるように配置される当該複数の画像表示装置を含むマルチ画面表示装置に関する。

大画面に画像（映像）を表示する装置として、複数の投射型画像表示装置の画面により構成されるマルチ画面に画像を表示するマルチ画面表示装置が存在する。当該マルチ画面表示装置は、当該複数の投射型画像表示装置から構成される。従来、当該マルチ画面表示装置を構成する各投射型画像表示装置では、高圧放電ランプが、光源として使用されていた。

近年では、上記の各投射型画像表示装置において、半導体発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）、レーザー等の光デバイスが、光源として使用されるケースが増えている。なお、当該光デバイスの製造時のばらつきにより、当該光デバイスの経年劣化の度合いは、ばらつく。

複数の投射型画像表示装置において、上記のような経年劣化のばらつきが存在する場合、マルチ画面を構成する各画面間において、輝度差、色度差等が目立つ。そのため、マルチ画面全体に表示される画像において境界線等が見えやすくなり、当該画像の品質が低下するという問題点がある。

特許文献１では、光源の経時変化（経年劣化）を考慮して、マルチ画面を構成する各画面間の輝度差の発生を抑制する技術（以下、「関連技術Ａ」ともいう）が開示されている。具体的には、関連技術Ａでは、マルチ画面表示装置を構成する各表示装置には輝度センサーが設けられる。当該各輝度センサーにより、常時、各画面に対応する光源が出射する光の輝度が検出される。また、当該各輝度センサーにより検出された輝度に基づいて、各画面の輝度が等しくなるように、各表示装置の映像信号の輝度が補正される。なお、当該輝度の補正においては、当該各映像信号のうち、最も低い輝度を示す映像信号の当該輝度が使用される。

以下においては、経年劣化の進行がはやい光源を、「劣化光源」ともいう。

特開２００４−３４３５８１号公報

しかしながら、関連技術Ａでは、以下の問題点がある。具体的には、関連技術Ａでは、マルチ画面表示装置を構成する複数の表示装置が、それぞれ有する複数の光源において劣化光源が存在する場合でも、当該劣化光源がそのまま使用される。そのため、関連技術Ａでは、劣化光源を用いた状態において、マルチ画面を構成する各画面間の輝度差の発生を抑制可能な期間は非常に短い。

一般に、光源は、当該光源が駆動しているときの発熱が大きい程、光源の寿命が短縮される。当該光源の寿命とは、当該光源が出射する光の輝度が、初期の輝度の約１／２になるまでの時間である。そのため、光源の寿命の短縮化を抑制するためには、光源の温度を考慮して、当該光源の冷却の度合いを制御することが求められる。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、光源の寿命の短縮化を抑制することが可能な、マルチ画面を構成する複数の画像表示装置を含むマルチ画面表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るマルチ画面表示装置は、画面を有する、構成が同じである複数の画像表示装置の当該画面によりマルチ画面が構成されるように配置される当該複数の画像表示装置を含む。前記複数の画像表示装置の各々は、光を出射する半導体素子である光源と、前記光源を冷却する冷却機構と、予め定められた時間が経過する毎に、前記半導体素子の温度である素子温度を算出する素子温度算出部と、前記素子温度算出部により算出される最新の前記素子温度が、前記光源の経年劣化に基づいて設定された温度範囲内を維持するように、前記冷却機構による前記光源の冷却の度合いを制御する冷却制御部と、を備え、前記温度範囲は、前記光源の経年劣化の進行の速度が所望の速度となるような範囲である。

本発明によれば、素子温度算出部は、予め定められた時間が経過する毎に、前記半導体素子の温度である素子温度を算出する。冷却制御部は、前記素子温度算出部により算出される最新の前記素子温度が、前記光源の経年劣化に基づいて設定された温度範囲内を維持するように、前記冷却機構による前記光源の冷却の度合いを制御する。

これにより、光源の寿命の短縮化を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係るマルチ画面表示装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の構成の一部を詳細に示す図である。 デューティ比を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る温度制御処理Ｎのフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る画像表示装置の構成を示す機能ブロック図である。 光源の特性を示す特性線の一例を示す図である。 光源の特性を示す特性線の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る温度制御処理Ａのフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る温度算出処理Ａのフローチャートである。 画像表示装置のハードウエア構成図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。

＜実施の形態１＞
（構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係るマルチ画面表示装置１０００の構成を模式的に示す図である。図１において、Ｘ，Ｙ方向の各々は、互いに直交する。以下においては、Ｘ方向と、当該Ｘ方向の反対の方向（−Ｘ方向）とを含む方向を「Ｘ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｙ方向と、当該Ｙ方向の反対の方向（−Ｙ方向）とを含む方向を「Ｙ軸方向」ともいう。また、以下においては、Ｘ軸方向およびＹ軸方向を含む平面を、「ＸＹ面」ともいう。

マルチ画面表示装置１０００は、画像表示装置１００−１，１００−２，１００−３，１００−４，１００−５，１００−６，１００−７，１００−８，１００−９を含む。

画像表示装置１００−１，１００−２，１００−３，１００−４，１００−５，１００−６，１００−７，１００−８，１００−９各々は、詳細は後述するが、同じ構成を有する。以下においては、画像表示装置１００−１，１００−２，１００−３，１００−４，１００−５，１００−６，１００−７，１００−８，１００−９の各々を、「画像表示装置１００」ともいう。

マルチ画面表示装置１０００は、９台の画像表示装置１００から構成される。マルチ画面表示装置１０００は、９台の画像表示装置１００が、一例として、図１のように、３行３列の行列状に配置されることにより構成される。なお、マルチ画面表示装置１０００を構成する画像表示装置１００の数は、９に限定されず、２〜８または１０以上であってもよい。

画像表示装置１００は、背面投射型表示装置である。背面投射型表示装置は、画面（スクリーン）の背面から当該画面に映像を投射する表示である。なお、画像表示装置１００は、背面投射型表示装置に限定されず、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display））であってもよい。

画像表示装置１００−１，１００−２，１００−３，１００−４，１００−５，１００−６，１００−７，１００−８，１００−９は、それぞれ、画面１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，１０−６，１０−７，１０−８，１０−９を有する。

マルチ画面表示装置１０００は、マルチ画面１０Ａを含む。マルチ画面１０Ａは、画面１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，１０−６，１０−７，１０−８，１０−９が行列状に配置されて構成される１つの画面である。

以下においては、画面１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，１０−６，１０−７，１０−８，１０−９の各々を、「画面１０」ともいう。画面１０は、例えば、光が投射されるスクリーンである。なお、マルチ画面１０Ａを構成する画面１０の数は、９に限定されず、２〜８または１０以上であってもよい。

なお、各画像表示装置１００の画面１０は、一例として、当該画像表示装置１００の前面全体に配置される。そのため、マルチ画面１０Ａの形状は、マルチ画面表示装置１０００のＸＹ面の形状と同じである。

９台の画像表示装置１００は、前述したように、行列状に配置される。具体的には、構成が同じである９台の画像表示装置１００は、当該９台の画像表示装置１００の当該画面１０によりマルチ画面１０Ａが構成されるように配置される。マルチ画面表示装置１０００は、各画像表示装置１００が画面１０に画像を表示することにより、マルチ画面１０Ａに画像を表示する。

次に、画像表示装置１００の構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置１００の構成の一部を詳細に示す図である。なお、図３では、画像表示装置１００の構成を分かり易くするために、実際には後述の照明光学系３０に含まれない、後述の冷却機構８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂの一部が、当該照明光学系３０に含まれているように示される。

図２および図３を参照して、画像表示装置１００は、画面１０と、投射光学系２０と、照明光学系３０と、記憶部４０と、光源駆動部５０と、冷却制御部６０と、ファン部７０と、素子温度算出部８０と、冷却機構８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂとを備える。

光源駆動部５０、冷却制御部６０および素子温度算出部８０の全て又は一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のハードウエアで構成される。なお、光源駆動部５０、冷却制御部６０および素子温度算出部８０の全て又は一部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサにより実行される、プログラムのモジュールであってもよい。光源駆動部５０、冷却制御部６０および素子温度算出部８０の詳細については後述する。

照明光学系３０は、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと、温度センサー３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂとを含む。光源１１Ｒは、赤色光を出射する光源である。光源１１Ｇは、緑色光を出射する光源である。光源１１Ｂは、青色光を出射する光源である。以下においては、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々を、単に、「光源１１」ともいう。

光源１１は、光を出射する半導体素子である。光源１１は、例えば、ＬＥＤである。光源１１は、詳細は後述するが、当該光源１１に駆動電流が供給されることにより光を出射する。なお、光源１１は、ＬＥＤに限定されず、例えば、レーザーであってもよい。

冷却機構８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂの各々は、光源１１を冷却する。具体的には、冷却機構８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂは、それぞれ、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを冷却する。

冷却機構８１Ｒは、冷却部２１Ｒと、ファン７１Ｒとを含む。冷却機構８１Ｇは、冷却部２１Ｇと、ファン７１Ｇとを含む。冷却機構８１Ｂは、冷却部２１Ｂと、ファン７１Ｂとを含む。以下においては、冷却機構８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂの各々を、単に、「冷却機構８１」ともいう。また、以下においては、冷却部２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの各々を、単に、「冷却部２１」ともいう。冷却部２１は、光源１１が発する熱を放散するための部材である。冷却部２１は、例えば、ヒートシンクである。

冷却部２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、それぞれ、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに接するように設けられる。

以下においては、ファン７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂの各々を、単に、「ファン７１」ともいう。ファン７１は、風を発生させる装置である。なお、ファン７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂからファン部７０が構成される。

ファン部７０は、照明光学系３０へ風を送るように設けられる。具体的には、ファン７１Ｒは、冷却部２１Ｒへ風を送るように設けられる。ファン７１Ｇは、冷却部２１Ｇへ風を送るように設けられる。ファン７１Ｂは、冷却部２１Ｂへ風を送るように設けられる。

温度センサー３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの各々は、光源１１の温度を検出するセンサーである。以下においては、温度センサー３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの各々を、単に、「温度センサー３１」ともいう。温度センサー３１は、例えば、サーミスタである。以下においては、光源１１である半導体素子の外側の温度を、「外側温度」ともいう。外側温度は、例えば、光源１１（半導体素子）の表面の温度である。温度センサー３１は、光源１１の外側温度が検出可能なように設けられる。

具体的には、温度センサー３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、それぞれ、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの外側温度を検出する。例えば、温度センサー３１Ｒは、光源１１Ｒが実装された基板上に設けられる。温度センサー３１Ｒは光源１１Ｒの外側に接するように設けられる。なお、温度センサー３１Ｒは光源１１Ｒの外側に接しなくてもよい。なお、温度センサー３１Ｇ，３１Ｂも、温度センサー３１Ｒと同様に設けられる。

なお、温度センサー３１が設けられる位置は基板に限定されない。温度センサー３１は、例えば、光源１１が発する熱が伝達される経路に設けられてもよい。例えば、温度センサー３１は、冷却部２１上に設けられてもよい。

以下においては、温度センサー３１Ｒが検出する外側温度を、「温度ＴｔｈＲ」ともいう。また、以下においては、温度センサー３１Ｇが検出する外側温度を、「温度ＴｔｈＧ」ともいう。また、以下においては、温度センサー３１Ｂが検出する外側温度を、「温度ＴｔｈＢ」ともいう。また、以下においては、温度ＴｔｈＲ，ＴｔｈＧ，ＴｔｈＢの各々を、単に、「温度Ｔｔｈ」ともいう。

温度センサー３１は、温度検出処理を行う。温度検出処理では、温度センサー３１が、所定時間の経過毎に、温度Ｔｔｈを検出するとともに、検出した当該温度Ｔｔｈを素子温度算出部８０へ送信する。当該所定時間は、例えば、０．１秒〜１秒の範囲のいずれかである。

具体的には、温度検出処理では、温度センサー３１Ｒは、所定時間の経過毎に、温度ＴｔｈＲを検出するとともに、当該温度ＴｔｈＲを素子温度算出部８０へ送信する。温度センサー３１Ｇ，３１Ｂも、温度センサー３１Ｒが行う温度検出処理と同様な処理を行う。これにより、素子温度算出部８０は、所定時間の経過毎に、温度ＴｔｈＲ，ＴｔｈＧ，ＴｔｈＢを受信する。

光源駆動部５０は、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々を制御する。具体的には、光源駆動部５０は、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々へ駆動電流を供給する。また、光源駆動部５０は、駆動電流の電流値を制御する。光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々は、光源駆動部５０の制御に従い、光を出射する。各光源１１が出射する光は、投射光学系２０に照射される。

投射光学系２０は、各光源１１から照射された光により映像光を生成し、当該映像光を画面１０へ投射する。投射光学系２０は、例えば、複数のレンズから構成される。

光源１１が発する熱は、冷却部２１に伝達する。そして、ファン７１が、冷却部２１へ風を送ることにより、冷却部２１に伝達した熱は放散される。例えば、光源１１Ｒが発する熱は冷却部２１Ｒに伝達する。そして、ファン７１Ｒが冷却部２１Ｒへ風を送ることにより、冷却部２１Ｒに伝達した熱は放散される。

冷却制御部６０は、各冷却機構８１を制御することにより、当該冷却機構８１による光源１１の冷却の度合いを制御する。具体的には、冷却制御部６０は、冷却機構８１のファン７１の回転数を制御することにより、光源１１の冷却の度合いを制御する。例えば、冷却制御部６０は、冷却機構８１Ｒのファン７１Ｒの回転数を制御することにより、光源１１Ｒの冷却の度合いを制御する。

以下においては、光源１１である半導体素子の温度を、「素子温度」ともいう。当該素子温度は、半導体素子のジャンクション温度である。

素子温度算出部８０は、詳細は後述するが、予め定められた時間が経過する毎に、素子温度を算出する。以下においては、素子温度算出部８０が算出した素子温度を、「素子温度Ｔｊ」ともいう。また、以下においては、光源１１Ｒである半導体素子の素子温度Ｔｊを、「素子温度ＴｊＲ」ともいう。また、以下においては、光源１１Ｇである半導体素子の素子温度Ｔｊを、「素子温度ＴｊＧ」ともいう。また、以下においては、光源１１Ｂである半導体素子の素子温度Ｔｊを、「素子温度ＴｊＢ」ともいう。

なお、画像表示装置１００が設置される環境の明るさの強さに応じて、画面１０において必要とされる輝度は異なる。これに対応するため、画像表示装置１００は、複数の輝度モードを有する。当該各輝度モードは、例えば、画像表示装置１００が設置される環境の明るさに対応するモードである。

記憶部４０は、各種の情報を記憶するメモリである。記憶部４０には、デューティ比ＤｔｙＲ，ＤｔｙＧ，ＤｔｙＢが記憶されている。デューティ比ＤｔｙＲ，ＤｔｙＧ，ＤｔｙＢは、それぞれ、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを駆動させるためのデューティ比である。デューティ比とは、例えば、所定の期間に対する、光源１１が点灯している期間の割合である。デューティ比ＤｔｙＲ，ＤｔｙＧ，ＤｔｙＢは、各輝度モード毎に異なる値が設定される。なお、同一の輝度モードにおけるデューティ比ＤｔｙＲ，ＤｔｙＧ，ＤｔｙＢの各々の値は、異なる値および同じ値のいずれでもよい。

図４は、デューティ比を説明するための図である。図４を参照して、期間Ｔｍ１は、画像の１フレームを表示するための期間である。

図４において、「１１Ｒ」に対応づけて示されるタイミングチャートは、デューティ比ＤｔｙＲに従って動作する光源１１Ｒの発光タイミングを示す。期間Ｔｍ１のうちの期間Ｔｍ１Ｒが、光源１１Ｒが発光している期間である。なお、デューティ比ＤｔｙＲは、期間Ｔｍ１に対する期間Ｔｍ１Ｒの割合である。

また、図４において、「１１Ｇ」に対応づけて示されるタイミングチャートは、デューティ比ＤｔｙＧに従って動作する光源１１Ｇの発光タイミングを示す。期間Ｔｍ１のうちの期間Ｔｍ１Ｇが、光源１１Ｇが発光している期間である。「１１Ｂ」に対応づけて示されるタイミングチャートは、デューティ比ＤｔｙＢに従って動作する光源１１Ｂの発光タイミングを示す。期間Ｔｍ１のうちの期間Ｔｍ１Ｂが、光源１１Ｂが発光している期間である。

以下においては、デューティ比ＤｔｙＲ，ＤｔｙＧ，ＤｔｙＢの各々を、単に、「デューティ比Ｄｔｙ」ともいう。また、以下においては、光源１１Ｒの駆動電流を、「駆動電流ＩｆＲ」ともいう。また、以下においては、光源１１Ｇの駆動電流を、「駆動電流ＩｆＧ」ともいう。また、以下においては、光源１１Ｂの駆動電流を、「駆動電流ＩｆＢ」ともいう。また、以下においては、駆動電流ＩｆＲ，ＩｆＧ，ＩｆＢの各々を、単に、「駆動電流Ｉｆ」ともいう。駆動電流Ｉｆは、光源１１の駆動電流である。

また、以下においては、予め設定された、駆動電流ＩｆＲの電流値を、「電流値ＩｆｓＲ」ともいう。また、以下においては、予め設定された、駆動電流ＩｆＧの電流値を、「電流値ＩｆｓＧ」ともいう。また、以下においては、予め設定された、駆動電流ＩｆＢの電流値を、「電流値ＩｆｓＢ」ともいう。

以下においては、光源１１に印加されている電圧（順方向電圧）を、「電圧Ｖｆ」ともいう。例えば、０より大きい値を示す電圧Ｖｆは、光を出射している光源１１に印加されている電圧（順方向電圧）である。また、電圧Ｖｆは、駆動電流Ｉｆが光源１１（半導体素子）に流れているときにおいて当該光源１１に印加されている電圧（順方向電圧）である。

また、以下においては、光源１１Ｒに印加されている電圧Ｖｆを、「電圧ＶｆＲ」ともいう。また、以下においては、光源１１Ｇに印加されている電圧Ｖｆを、「電圧ＶｆＧ」ともいう。また、以下においては、光源１１Ｂに印加されている電圧Ｖｆを、「電圧ＶｆＢ」ともいう。

また、以下においては、予め設定された値を示す電圧ＶｆＲを、「電圧ＶｆｓＲ」ともいう。また、以下においては、予め設定された値を示す電圧ＶｆＧを、「電圧ＶｆｓＧ」ともいう。また、以下においては、予め設定された値を示す電圧ＶｆＢを、「電圧ＶｆｓＢ」ともいう。

再び、図２を参照して、記憶部４０には、さらに、電流値ＩｆｓＲ，ＩｆｓＧ，ＩｆｓＢと、初期回転数ＲｔＲ，ＲｔＢ，ＲｔＧと、電圧ＶｆｓＲ，ＶｆｓＧ，ＶｆｓＢと、温度範囲ＴｒｇＲ，ＴｒｇＧ，ＴｒｇＢと、熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＲ，Ｒｊ＿ｔｈＧ，Ｒｊ＿ｔｈＢとが記憶される。

電流値ＩｆｓＲ，ＩｆｓＧ，ＩｆｓＢの各々は、異なる値および同じ値のいずれでもよい。以下においては、電流値ＩｆｓＲ，ＩｆｓＧ，ＩｆｓＢの各々を、単に、「電流値Ｉｆｓ」ともいう。

初期回転数ＲｔＲ，ＲｔＢ，ＲｔＧの各々は、単位時間におけるファン７１の回転数の初期値である。具体的には、初期回転数ＲｔＲ，ＲｔＢ，ＲｔＧは、それぞれ、ファン７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂを駆動させるための回転数である。初期回転数ＲｔＲ，ＲｔＢ，ＲｔＧの各々は、異なる値および同じ値のいずれでもよい。以下においては、初期回転数ＲｔＲ，ＲｔＢ，ＲｔＧの各々を、単に、「初期回転数Ｒｔ」ともいう。

電圧ＶｆｓＲ，ＶｆｓＧ，ＶｆｓＢは、それぞれ、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの順方向電圧である。電圧ＶｆｓＲ，ＶｆｓＧ，ＶｆｓＢの値は、それぞれ、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの特性に基づいて、予め設定された値である。なお、順方向電圧は、光源１１ごとに、一定のばらつきの範囲内に存在する物性値である。順方向電圧は、各光源１１（半導体素子）における固有の値である。順方向電圧は、例えば、光源１１の製造メーカが提供する出荷データが示す電圧、または、光源１１が照明光学系３０に組み込まれる前に、光源１１単体に対し測定された電圧である。

以下においては、電圧ＶｆｓＲ，ＶｆｓＧ，ＶｆｓＢの各々を、単に、「電圧Ｖｆｓ」ともいう。各電圧Ｖｆｓは、記憶部４０に記憶されている電圧である。すなわち、各電圧Ｖｆｓは、光を出射している光源１１の印加電圧に関する電圧（順方向電圧）である。

温度範囲ＴｒｇＲ，ＴｒｇＧ，ＴｒｇＢの各々は、光源１１の経年劣化に基づいて設定された温度範囲である。具体的には、温度範囲ＴｒｇＲ，ＴｒｇＧ，ＴｒｇＢは、それぞれ、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの経年劣化に基づいて設定された温度範囲である。以下においては、温度範囲ＴｒｇＲ，ＴｒｇＧ，ＴｒｇＢの各々を、単に、「温度範囲Ｔｒｇ」ともいう。

一般に、半導体素子である光源１１は、当該光源１１が駆動（発光）しているときの素子温度が大きい程、当該光源１１の経年劣化の進行がはやくなる。すなわち、光源１１は、当該光源１１が駆動しているときの素子温度が大きい程、当該光源１１の寿命が短縮される。光源１１の寿命とは、例えば、当該光源１１が出射する光の輝度が、初期の輝度の約１／２になるまでの時間である。以下においては、光源１１が出射する光の輝度を、「出射輝度」ともいう。

なお、光源１１は、当該光源１１の経年劣化の進行に伴い、出射輝度が低下する。以下においては、光源１１の経年劣化の進行の速度が所望の速度となるような、当該光源１１の駆動時の素子温度を、「目標素子温度」ともいう。すなわち、目標素子温度は、光源１１の寿命が所望の時間となるような、当該光源１１の駆動時の素子温度である。また、目標素子温度は、例えば、光源１１に対しての定格の駆動電流により、当該光源１１が駆動しているときの素子温度である。

温度範囲Ｔｒｇは、例えば、目標素子温度に対し、例えば、許容誤差を考慮した範囲である。ここで、一例として、目標素子温度が２５度であり、許容誤差が１度であるとする。この場合、温度範囲Ｔｒｇは、２４度から２６度までの範囲である。また、他の例として、目標素子温度が２５度であり、許容誤差が０．５度であるとする。この場合、温度範囲Ｔｒｇは、２４．５度から２５．５度までの範囲である。目標素子温度は、例えば、実験等により予め決定された温度である。温度範囲Ｔｒｇは、予め決定された温度範囲である。

なお、一般に、光源１１が発する光の色が異なれば、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの寿命を同じとするための温度は異なる。そのため、温度範囲ＴｒｇＲ，ＴｒｇＧ，ＴｒｇＢの各々は、異なる範囲に設定される。なお、温度範囲ＴｒｇＲ，ＴｒｇＧ，ＴｒｇＢの各々は、同じ範囲に設定されてもよい。

熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＲ，Ｒｊ＿ｔｈＧ，Ｒｊ＿ｔｈＢの各々は、光源１１である半導体素子のジャンクション部分と温度センサー３１との間の熱抵抗である。具体的には、熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＲは、光源１１Ｒである半導体素子のジャンクション部分と温度センサー３１Ｒとの間の熱抵抗である。当該ジャンクション部分は、半導体素子のうちｐ型半導体とｎ型半導体との接合部分である。

また、熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＧは、光源１１Ｇである半導体素子のジャンクション部分と温度センサー３１Ｇとの間の熱抵抗である。熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＢは、光源１１Ｂである半導体素子のジャンクション部分と温度センサー３１Ｂとの間の熱抵抗である。以下においては、熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＲ，Ｒｊ＿ｔｈＧ，Ｒｊ＿ｔｈＢの各々を、「熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈ」ともいう。

なお、一般に、熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈは、温度センサー３１の取り付け位置によって変化する。そのため、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々において、温度センサー３１が取り付けられる位置が異なる場合、熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＲ，Ｒｊ＿ｔｈＧ，Ｒｊ＿ｔｈＢの各々は、異なる値である。なお、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々において、温度センサー３１が取り付けられる位置が同じである場合、熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＲ，Ｒｊ＿ｔｈＧ，Ｒｊ＿ｔｈＢの各々は、同じ値である。

なお、前述したように、画像表示装置１００は、複数の輝度モードを有する。デューティ比Ｄｔｙおよび電流値Ｉｆｓは、輝度モード毎に異なる値が設定される。

（特徴的な処理）
次に、マルチ画面表示装置１０００を構成する各画像表示装置１００が行う特徴的な処理（以下、「温度制御処理Ｎ」ともいう）について説明する。

図５は、温度制御処理Ｎのフローチャートである。まず、温度制御処理Ｎにおいて、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂについて共通する処理を説明する。なお、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂのいずれかについての、より詳細な処理については後述する。温度制御処理Ｎでは、まず、ステップＳ１１０の処理が行われる。

ステップＳ１１０では、起動時処理が行われる。起動時処理では、まず、光源駆動部５０が、記憶部４０に記憶されている電流値Ｉｆｓおよびデューティ比Ｄｔｙに基づいて、光源１１を点灯させる。具体的には、光源駆動部５０が、電流値Ｉｆｓの駆動電流を、光源１１へ供給する。駆動電流の供給タイミングは、デューティ比Ｄｔｙに従ったタイミングである。すなわち、光源駆動部５０は、光源１１の駆動電流の電流値を制御する。

次に、冷却制御部６０は、記憶部４０に記憶されている初期回転数Ｒｔに従って、ファン７１を回転させる。具体的には、冷却制御部６０は、ファン７１の回転数が、単位時間において初期回転数Ｒｔとなるように、ファン７１を駆動させる。

ステップＳ１２０では、待機処理が行われる。待機処理は、予め定められた待機時間が経過するまで待機する処理である。当該待機時間は、例えば、１０分である。なお、待機時間は、１０分に限定されず、他の時間であってもよい。

ステップＳ１３０では、温度算出処理が行われる。温度算出処理では、素子温度算出部８０が、素子温度Ｔｊを算出する。少し具体的には、素子温度算出部８０が、最新の温度Ｔｔｈと、記憶部４０に記憶されている電圧Ｖｆｓと、光源１１の駆動電流の電流値Ｉｆｓとに基づいて、ジャンクション温度である素子温度Ｔｊを算出する。具体的には、素子温度算出部８０が、以下の式１に、温度センサー３１から受信した最新の温度Ｔｔｈと、記憶部４０に記憶されている熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈ、電流値Ｉｆｓ、電圧Ｖｆｓおよびデューティ比Ｄｔｙとを代入することにより、素子温度Ｔｊを算出する。

そして、素子温度算出部８０は、算出した素子温度Ｔｊを、冷却制御部６０へ送信する。

次に、算出された素子温度Ｔｊが、記憶部４０に記憶されている温度範囲Ｔｒｇ内であるか否か判定される。具体的には、以下のステップＳ１４１，Ｓ１４２が行われる。

ステップＳ１４１では、冷却制御部６０が、素子温度Ｔｊが、記憶部４０に記憶されている温度範囲Ｔｒｇを構成する各値の最大値より大きいか否かを判定する。ステップＳ１４１においてＹＥＳならば、処理はステップＳ１５１へ移行する。一方、ステップＳ１４１においてＮＯならば、処理はステップＳ１４２へ移行する。

ステップＳ１５１では、光源１１の冷却量を増加させるための冷却量増加処理が行われる。冷却量増加処理では、冷却制御部６０は、ファン７１の回転数が増加するように、ファン７１を制御する。冷却制御部６０は、例えば、ファン７１の回転数が、１．１倍となるように、ファン７１を制御する。そして、再度、ステップＳ１２０の処理が行われる。

ステップＳ１４２では、冷却制御部６０が、素子温度Ｔｊが、記憶部４０に記憶されている温度範囲Ｔｒｇを構成する各値の最小値より小さいか否かを判定する。ステップＳ１４２においてＹＥＳならば処理はステップＳ１５２へ移行する。一方、ステップＳ１４２においてＮＯならば、再度、ステップＳ１２０の処理が行われる。

ステップＳ１５２では、光源１１の冷却量を低下させるための冷却量低下処理が行われる。冷却量低下処理では、冷却制御部６０は、ファン７１の回転数が低下するように、ファン７１を制御する。冷却制御部６０は、例えば、ファン７１の回転数が、０．９倍となるように、ファン７１を制御する。そして、再度、ステップＳ１２０の処理が行われる。

なお、素子温度Ｔｊが温度範囲Ｔｒｇ内である場合、すなわち、ステップＳ１４１，Ｓ１４２においてＮＯの場合、ファン７１の回転数は変更されない。

以上の温度制御処理Ｎにより、ステップＳ１２０，Ｓ１３０，ステップＳ１４１，Ｓ１４２の処理が繰り返し行われる。これにより、素子温度算出部８０は、予め定められた時間が経過する毎に、素子温度Ｔｊを算出する。

また、ステップＳ１４１，Ｓ１４２の判定結果に応じて、ステップＳ１５１，Ｓ１５２のいずれかが行われる。これにより、冷却制御部６０は、各冷却機構８１を制御することにより、素子温度算出部８０により算出される最新の素子温度Ｔｊが、温度範囲Ｔｒｇ内を維持するように、当該冷却機構８１による光源１１の冷却の度合いを制御する。

次に、温度制御処理Ｎについて、より詳細な処理について説明する。ここで、以下の前提Ｎ１を考慮する。前提Ｎ１では、光源１１は、光源１１Ｒである。すなわち、前提Ｎ１における温度制御処理Ｎについて説明する。

ステップＳ１１０の起動時処理では、光源駆動部５０が、記憶部４０に記憶されている電流値ＩｆｓＲおよびデューティ比ＤｔｙＲに基づいて、光源１１Ｒを点灯させる。具体的には、光源駆動部５０が、電流値ＩｆｓＲの駆動電流を、光源１１Ｒへ供給する。駆動電流の供給タイミングは、デューティ比ＤｔｙＲに従ったタイミングである。すなわち、光源駆動部５０は、光源１１Ｒの駆動電流の電流値を制御する。

次に、冷却制御部６０は、ファン７１Ｒの回転数が、単位時間において初期回転数ＲｔＲとなるように、ファン７１Ｒを駆動させる。

そして、ステップＳ１２０の処理の後、ステップＳ１３０の温度算出処理が行われる。温度算出処理では、素子温度算出部８０が、最新の温度ＴｔｈＲと、記憶部４０に記憶されている電圧ＶｆｓＲと、光源１１Ｒの駆動電流の電流値とに基づいて、ジャンクション温度である素子温度ＴｊＲを算出する。具体的には、素子温度算出部８０が、前述の式１に、温度センサー３１Ｒから受信した最新の温度ＴｔｈＲと、記憶部４０に記憶されている熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＲ、電流値ＩｆｓＲ、電圧ＶｆｓＲおよびデューティ比ＤｔｙＲとを代入することにより、素子温度ＴｊＲを算出する。

なお、素子温度算出部８０は、算出した素子温度ＴｊＲを、冷却制御部６０へ送信する。

ステップＳ１４１では、冷却制御部６０が、素子温度ＴｊＲが、温度範囲ＴｒｇＲを構成する各値の最大値より大きいか否かが判定される。

ステップＳ１４１でＹＥＳの場合に行われるステップＳ１５１の冷却量増加処理では、冷却制御部６０は、ファン７１Ｒの回転数が、１．１倍となるように、ファン７１Ｒを制御する。

ステップＳ１４２では、冷却制御部６０が、素子温度ＴｊＲが、温度範囲ＴｒｇＲを構成する各値の最小値より小さいか否かが判定される。

ステップＳ１４２でＹＥＳの場合に行われるステップＳ１５２の冷却量低下処理では、冷却制御部６０は、例えば、ファン７１Ｒの回転数が、０．９倍となるように、ファン７１Ｒを制御する。そして、再度、ステップＳ１２０の処理が行われる。

以上のようにして、光源１１が光源１１Ｒである場合の温度制御処理Ｎは行われる。なお、光源１１が光源１１Ｇ，１１Ｂのいずれかである場合の温度制御処理Ｎは、前提Ｎ１における前述の温度制御処理Ｎと同様である。

以上のような温度制御処理Ｎが、マルチ画面表示装置１０００を構成する各画像表示装置１００により行われる。

（効果）
以上説明したように、本実施の形態によれば、素子温度算出部８０は、予め定められた時間が経過する毎に、半導体素子の温度である素子温度Ｔｊ（ジャンクション温度）を算出する。冷却制御部６０は、素子温度算出部８０により算出される最新の素子温度Ｔｊが、光源１１の経年劣化に基づいて設定された温度範囲Ｔｒｇ内を維持するように、冷却機構８１による光源１１の冷却の度合いを制御する。これにより、光源１１の寿命の短縮化を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、温度制御処理Ｎが行われる。温度制御処理Ｎでは、算出される最新の素子温度Ｔｊが、温度範囲Ｔｒｇ内を維持するように、光源１１の冷却の度合いが制御される。具体的には、算出された素子温度Ｔｊが、温度範囲Ｔｒｇを構成する各値の最大値より大きい場合、光源１１の冷却量を増加させるための冷却量増加処理が行われる。一方、算出された素子温度Ｔｊが、温度範囲Ｔｒｇを構成する各値の最小値より小さい場合、光源１１の冷却量を低下させるための冷却量低下処理が行われる。また、温度制御処理Ｎは、マルチ画面表示装置１０００を構成する各画像表示装置１００により行われる。

これにより、マルチ画面表示装置１０００を構成する各画像表示装置１００の光源１１の寿命が均一化される。すなわち、当該各画像表示装置１００の光源１１の経年劣化の進行の速度が均一化される。つまり、各光源１１の経年劣化の進行の速度のばらつきを抑制することができる。したがって、マルチ画面１０Ａを構成する各画面１０の輝度を均一化することができる。また、マルチ画面１０Ａに表示される画像の輝度および色度を、長期間にわたり、均一化することが可能である。

また、マルチ画面１０Ａを構成する各画面１０の輝度が均一化されることにより、マルチ画面１０Ａ全体に表示される画像の一体感を向上させることができる。また、マルチ画面１０Ａ全体に表示される画像の品質を、長期間にわたり、高く保つことが可能である。

また、マルチ画面表示装置１０００を構成する各画像表示装置１００の光源１１の寿命が均一化されることにより、各画像表示装置１００の光源１１の寿命が、ほぼ同時期につきる。これにより、マルチ画面表示装置１０００を構成する各画像表示装置１００の光源１１が、同時に、新たな光源１１に交換される。そのため、光源１１の交換後には、各画像表示装置１００の光源１１が出射する光の輝度を抑えることなく、マルチ画面表示装置１０００を動作させることが可能である。

なお、素子温度Ｔｊ（ジャンクション温度）を算出せずに、温度センサーにより検出された温度に基づいて、ファンの回転数を制御する手法も考えられる。しかしながら、光源１１である半導体素子の順方向電圧は、製造時のばらつきがある。そのため、本実施の形態の構成では、温度センサーにより検出された温度のみに基づいてファンの回転数を制御する手法よりも、各画像表示装置１００の光源１１の寿命を、高精度に均一化することが可能である。

また、温度センサー３１は、光源１１のジャンクション温度を検出することができない。一方、本実施の形態の構成は、光源１１に供給される電流、デューティ比Ｄｔｙ等を変更した場合においても、ジャンクション温度（素子温度Ｔｊ）を敏速に算出することができる。

また、本実施の形態では、ジャンクション温度（素子温度Ｔｊ）を高い精度で算出することができる。そのため、ファン７１の回転数が必要以上に高くされることがない。したがって、マルチ画面表示装置１０００の消費電力及び騒音を低くすることが可能となる。

なお、関連技術Ａでは、光源の経年劣化の進行の速度のばらつきに関しては考慮されていない。そのため、関連技術Ａでは、各画面の輝度は同一であっても、各表示装置の光源の寿命については、ばらつきがある。なお、ＬＥＤ、レーザー等である光源の寿命は、半導体素子（光源）のジャンクション温度によって大きく影響を受ける。

また、関連技術Ａにおけるマルチ画面表示装置は、複数の表示装置が隣接して配置されることにより、構成される。そのため、表示装置に隣接する他の表示装置の排熱によって、各表示装置の周囲温度が相互に影響する。その結果、関連技術Ａにおけるマルチ画面表示装置では、周囲温度の高い表示装置と周囲温度の低い表示装置とが混在する。

このような、各表示装置の周囲温度のばらつきの影響と、光源の特性のばらつきとにより、半導体素子（光源）のジャンクション温度は、各表示装置ごとに異なる。そのため、光源の経年劣化の進行の速度のばらつきが発生する。

また、関連技術Ａでは、マルチ画面を構成する各画面間の輝度のばらつきは抑制できるが、各表示装置の光源の寿命についてのばらつきは存在したままである。そのため、例えば、各表示装置の一部のみ、早期に交換が必要となるといったケースが生じる。例えば、各表示装置において、１台のみ新しい表示装置に交換したとする。この場合、関連技術Ａでは、マルチ画面の輝度は、各表示装置の光源が出射する光のうち、最も輝度の低い光を基準として、各画面の輝度を等しくするための処理が行われる。そのため、新しい表示装置の光源の性能を出し切れないという問題点がある。

そこで、本実施の形態は上記のように構成されるため、上記の問題点を解決することができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、各画像表示装置の光源１１のジャンクション温度がばらつくことにより、各画像表示装置の光源１１の寿命がばらつくという課題を改善する構成を述べた。ジャンクション温度のばらつきの原因は、例えば、光源１１である半導体素子の順方向電圧の製造ばらつき、隣接する各画像表示装置の排熱による当該画像表示装置の周囲温度のばらつき等である。

しかしながら、光源１１に供給される駆動電流の電流値の変化により、光源１１のジャンクション温度が変化した場合、光源１１の順方向電圧が変化する場合がある。そのため、正確なジャンクション温度を把握するためには、光源１１が実際に駆動している状態における順方向電圧を用いてジャンクション温度を算出する必要がある。

本実施の形態では、上記状態において、各画像表示装置の光源の寿命を均一にするための処理について述べる。

（構成）
本実施の形態に係る画像表示装置は、以下の画像表示装置１００Ａである。画像表示装置１００Ａの外観は、図１の画像表示装置１００と同じである。以下においては、本実施の形態に係るマルチ画面表示装置を、「マルチ画面表示装置１０００Ａ」という。マルチ画面表示装置１０００Ａは、マルチ画面表示装置１０００と同様に、行列状に配置された複数の画像表示装置１００Ａから構成される。

図６は、本発明の実施の形態２に係る画像表示装置１００Ａの構成を示す機能ブロック図である。図６を参照して、画像表示装置１００Ａは、図２の画像表示装置１００と比較して、電圧算出部９０をさらに備える点が異なる。画像表示装置１００Ａのそれ以外の構成は、画像表示装置１００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

電圧算出部９０は、詳細は後述するが、光源１１の順方向電圧を算出する。

なお、画像表示装置１００Ａの記憶部４０は、画像表示装置１００の記憶部４０と比較して、さらに、特性関数である特性線ＣＬ１，ＣＬ２と、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々に対応する後述の基準順方向電圧Ｖｆｔｎとを記憶している点と、電圧Ｖｆｓ（電圧ＶｆｓＲ，ＶｆｓＧ，ＶｆｓＢ）を記憶していない点とが異なる。画像表示装置１００Ａの記憶部４０が記憶しているそれ以外の情報およびデータ等は、画像表示装置１００の記憶部４０と同様なので詳細な説明は繰り返さない。以下においては、素子温度Ｔｊを、「ジャンクション温度Ｔｊ」ともいう。

特性線ＣＬ１は、ジャンクション温度Ｔｊが一定である状況における光源１１（半導体素子）の特性を示す特性線である。図７は、光源１１の特性を示す特性線ＣＬ１の一例を示す図である。

以下においては、光を出射している（駆動している）光源１１のジャンクション温度Ｔｊが予め定められた基準温度Ｔｎである状態において当該光源１１に印加されている電圧Ｖｆ（順方向電圧）を、「電圧Ｖｆｔ」ともいう。電圧Ｖｆｔは、実際に光源１１に印加されている電圧である。すなわち、電圧Ｖｆｔは、光源１１の印加電圧に関する電圧である。

当該基準温度Ｔｎは、例えば、２５度である。基準温度Ｔｎは、例えば、定格の駆動電流により駆動している光源１１のジャンクション温度である。特性線ＣＬ１は、例えば、実験等により得られた曲線である。

図７の縦軸は電圧Ｖｆｔ（Ｖ）を示す。図７の横軸は駆動電流Ｉｆ（Ａ）を示す。具体的には、特性線ＣＬ１は、光を出射している（駆動している）光源１１のジャンクション温度Ｔｊが予め定められた基準温度Ｔｎである状態において当該光源１１の駆動電流Ｉｆと当該光源１１に印加されている電圧Ｖｆｔ（順方向電圧）との関係を示す特性関数である。当該電圧Ｖｆｔは、前述したように、光源１１の印加電圧に関する電圧である。

図７を参照して、ジャンクション温度Ｔｊが一定（基準温度Ｔｎ）である光源１１において、電圧Ｖｆｔは、駆動電流Ｉｆの変化に伴い特性線ＣＬ１のように変化する。特性線ＣＬ１は、例えば、駆動電流Ｉｆの電流値がＩｆ０である状態において、電圧Ｖｆｔの値がＶｆｔ０であることを示す。

また、特性線ＣＬ１は、例えば、駆動電流Ｉｆの電流値が基準電流値Ｉｆｎである状態において、電圧Ｖｆｔの値が、基準順方向電圧Ｖｆｔｎであることを示す。当該基準電流値Ｉｆｎは、一例として、２０（Ａ）である。当該基準順方向電圧Ｖｆｔｎは、光源１１（半導体素子）のジャンクション温度Ｔｊが基準温度Ｔｎ（２５度）であり、かつ、基準電流値Ｉｆｎ（２０（Ａ））の駆動電流が光源１１に流れている状態において当該光源１１に印加されている順方向電圧である。

また、特性線ＣＬ１は、例えば、駆動電流Ｉｆの電流値がＩｆ１である状態において、電圧Ｖｆｔの値がＶｆｔ１であることを示す。

以下においては、光源１１が光源１１Ｒであるときの基準順方向電圧Ｖｆｔｎを、「基準順方向電圧ＶｆｔｎＲ」ともいう。また、以下においては、光源１１が光源１１Ｇであるときの基準順方向電圧Ｖｆｔｎを、「基準順方向電圧ＶｆｔｎＧ」ともいう。また、以下においては、光源１１が光源１１Ｂであるときの基準順方向電圧Ｖｆｔｎを、「基準順方向電圧ＶｆｔｎＢ」ともいう。すなわち、記憶部４０には、基準順方向電圧ＶｆｔｎＲ，ＶｆｔｎＧ，ＶｆｔｎＢが記憶されている。

なお、本実施の形態では、説明を簡単にするために、一例として、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々の特性を示す特性線ＣＬ１が同じであるとする。なお、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々の特性を示す特性線ＣＬ１が異なる場合、記憶部４０には、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々の特性線ＣＬ１が記憶される。

次に、特性線ＣＬ２について説明する。一般に、光源１１のジャンクション温度Ｔｊが変化した場合、光源１１に印加されている順方向電圧（電圧Ｖｆ）も変化する。以下においては、光源１１のジャンクション温度Ｔｊの変化に伴う、順方向電圧（電圧Ｖｆ）の変化量を、「変化量ΔＶｆ」ともいう。

図８は、光源１１の特性を示す特性線ＣＬ２の一例を示す図である。特性線ＣＬ２は、ジャンクション温度と順方向電圧の変化量ΔＶｆとの関係を示す特性関数である。図８の縦軸は変化量ΔＶｆ（Ｖ）を示す。図８の横軸はジャンクション温度Ｔｊ（℃）を示す。

図８を参照して、特性線ＣＬ２は、ジャンクション温度Ｔｊが、基準となる基準温度Ｔｎ（２５度）から変化した場合の変化量ΔＶｆを示す。特性線ＣＬ２は、例えば、ジャンクション温度ＴｊがＴｊ０である場合、変化量ΔＶｆの値がΔＶｆ０であることを示す。また、特性線ＣＬ２は、ジャンクション温度Ｔｊが基準温度Ｔｎである場合、変化量ΔＶｆの値が０であることを示す。また、特性線ＣＬ２は、例えば、ジャンクション温度ＴｊがＴｊ１である場合、変化量ΔＶｆの値がΔＶｆ１であることを示す。

以下においては、ジャンクション温度Ｔｊの値に対応する、特性線ＣＬ２が示す変化量ΔＶｆを、「変化量ΔＶｆ（Ｔｊ）」ともいう。

なお、本実施の形態では、説明を簡単にするために、一例として、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々の特性を示す特性線ＣＬ２が同じであるとする。なお、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々の特性を示す特性線ＣＬ２が異なる場合、記憶部４０には、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々の特性線ＣＬ２が記憶される。

（特徴的な処理）
次に、マルチ画面表示装置１０００Ａを構成する各画像表示装置１００Ａが行う特徴的な処理（以下、「温度制御処理Ａ」ともいう）について説明する。詳細は後述するが、温度制御処理Ａでは、各画像表示装置１００Ａは、特性関数である前述の特性線ＣＬ１，ＣＬ２を使用した処理を行う。

図９は、本発明の実施の形態２に係る温度制御処理Ａのフローチャートである。図９において、図５のステップ番号と同じステップ番号の処理は、実施の形態１で説明した処理と同様な処理が行われるので詳細な説明は繰り返さない。

温度制御処理Ａは、図５の温度制御処理Ｎと比較して、ステップＳ１３０の代わりにステップＳ１３０Ａが行われる点が異なる。温度制御処理Ａのそれ以外の処理は、温度制御処理Ｎと同様なので詳細な説明は繰り返さない。

ステップＳ１３０Ａでは、温度算出処理Ａが行われる。図１０は、温度算出処理Ａのフローチャートである。まず、温度算出処理Ａにおいて、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂについて共通する処理を説明する。なお、光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂのいずれかについての、より詳細な処理については後述する。温度算出処理Ａでは、まず、ステップＳ１３１の処理が行われる。

ステップＳ１３１では、温度取得処理が行われる。温度取得処理では、素子温度算出部８０が、温度センサー３１から最新の温度Ｔｔｈを取得する。

ステップＳ１３２では、ジャンクション温度算出処理Ａ１が行われる。ジャンクション温度算出処理Ａ１では、素子温度算出部８０が、最新の温度Ｔｔｈと、記憶部４０に記憶されている基準順方向電圧Ｖｆｔｎと、光源１１の駆動電流の電流値Ｉｆｓとに基づいて、ジャンクション温度Ｔｊである素子温度Ｔｊを算出する。

具体的には、素子温度算出部８０が、以下の式２に、最新の温度Ｔｔｈと、記憶部４０に記憶されている熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈ、電流値Ｉｆｓ、基準順方向電圧Ｖｆｔｎおよびデューティ比Ｄｔｙとを代入することにより、ジャンクション温度Ｔｊ（素子温度Ｔｊ）を算出する。

以下においては、ジャンクション温度算出処理Ａ１において算出されたジャンクション温度Ｔｊを、「ジャンクション温度Ｔｊｎ」ともいう。ジャンクション温度Ｔｊｎは、詳細は後述するが、温度算出処理Ａを終了するための基準となる温度（以下、「基準ジャンクション温度」ともいう）である。

ステップＳ１３３では、順方向電圧算出処理Ａ１が行われる。順方向電圧算出処理Ａ１では、電圧算出部９０が、記憶部４０に記憶されている電流値Ｉｆｓおよび図７の特性線ＣＬ１を使用して、順方向電圧である電圧Ｖｆｔを算出する。具体的には、電圧算出部９０が、電流値Ｉｆｓに対応する、特性線ＣＬ１が示す電圧Ｖｆｔの値（以下、「電圧Ｖｆｔｓ」ともいう）を特定することにより、順方向電圧である電圧Ｖｆｔｓを算出する。電圧Ｖｆｔｓは、光源１１の駆動電流の電流値Ｉｆｓおよび特性関数（特性線ＣＬ１）から得られる順方向電圧である。

ステップＳ１３４では、電圧変化量算出処理が行われる。電圧変化量算出処理では、電圧算出部９０が、最新のジャンクション温度Ｔｊｎと、記憶部４０に記憶されている図８の特性線ＣＬ２を使用して、変化量ΔＶｆ（Ｔｊ）を算出する。具体的には、電圧算出部９０が、最新のジャンクション温度Ｔｊｎの値に対応する、特性線ＣＬ２が示す変化量ΔＶｆを、変化量ΔＶｆ（Ｔｊ）として算出する。例えば、ジャンクション温度Ｔｊの値がＴｊ０である場合、変化量ΔＶｆ（Ｔｊ）は、ΔＶｆ０である。

以下においては、ジャンクション温度Ｔｊｎおよび電流値Ｉｆｓに対応する電圧Ｖｆを、「電圧Ｖｆｒ」ともいう。電圧Ｖｆｒは、光源１１のジャンクション温度がジャンクション温度Ｔｊｎであり、かつ、電流値Ｉｆｓの駆動電流が光源１１に流れている状態において、当該光源１１に印加されている順方向電圧である。

ステップＳ１３５では、電圧Ｖｆｒを算出するための順方向電圧算出処理Ａ２が行われる。電圧算出部９０が、以下の式３に、算出した電圧Ｖｆｔｓおよび変化量ΔＶｆ（Ｔｊ）を代入することにより、電圧Ｖｆｒを算出する。電圧Ｖｆｒは、光源１１が実際に駆動している状態における、当該光源１１の順方向電圧である。

ステップＳ１３６では、ジャンクション温度算出処理Ａ２が行われる。ジャンクション温度算出処理Ａ２では、素子温度算出部８０が、以下の式４および電圧Ｖｆｒを用いて、再度、ジャンクション温度Ｔｊを算出する。具体的には、素子温度算出部８０が、以下の式４に、最新の温度Ｔｔｈと、電圧Ｖｆｒと、記憶部４０に記憶されている熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈ、電流値Ｉｆｓおよびデューティ比Ｄｔｙとを代入することにより、ジャンクション温度Ｔｊ（素子温度Ｔｊ）を算出する。

ジャンクション温度算出処理Ａ２で算出されるジャンクション温度Ｔｊは、光源１１が実際に駆動している状態における順方向電圧（電圧Ｖｆｒ）を使用して算出される温度である。

以下においては、ジャンクション温度算出処理Ａ２において算出されたジャンクション温度Ｔｊを、「ジャンクション温度Ｔｊｒ」ともいう。

なお、式４の電圧Ｖｆｒは、前述の電圧Ｖｆｔｓと、特性線ＣＬ２から得られる変化量ΔＶｆ（Ｔｊ）とにより算出される電圧である。すなわち、電圧Ｖｆｒは、電圧Ｖｆｔｓに基づく電圧である。したがって、ジャンクション温度算出処理Ａ２では、素子温度算出部８０が、式４を用いて、最新の温度Ｔｔｈと、光源１１の駆動電流の電流値Ｉｆｓと、電圧Ｖｆｔｓ（順方向電圧）とに基づいて、ジャンクション温度Ｔｊｒ（Ｔｊ）を算出する。

以下においては、基準ジャンクション温度であるジャンクション温度Ｔｊｎと、ジャンクション温度Ｔｊｒとの差の絶対値を、「温度差ｊ」ともいう。

ステップＳ１３７では、素子温度算出部８０が、基準ジャンクション温度であるジャンクション温度Ｔｊｎと、ジャンクション温度Ｔｊｒとの差の絶対値を、温度差ｊとして算出する。

そして、素子温度算出部８０は、温度差ｊが許容値ｋ未満であるか否かを判定する。許容値ｋは、例えば、０．００１である。なお、許容値ｋは、０．００１に限定されず、他の値であってもよい。

ステップＳ１３７においてＹＥＳならば、この温度算出処理Ａは終了し、図９の温度制御処理Ａに戻り、処理はステップＳ１４１へ移行する。なお、図９のステップＳ１４１以降の処理では、最新のジャンクション温度Ｔｊｒは、ジャンクション温度Ｔｊ（素子温度Ｔｊ）として使用される。

これにより、図９のステップＳ１４１以降の処理では、光源１１が実際に駆動している状態における順方向電圧（電圧Ｖｆｒ）を使用して算出された正確なジャンクション温度Ｔｊｒが、ジャンクション温度Ｔｊ（素子温度Ｔｊ）として使用される。そのため、図９のステップＳ１４１，Ｓ１４２，Ｓ１５１，Ｓ１５２が行われることにより以下の効果が得られる。当該効果は、冷却制御部６０が、実施の形態１よりも高い精度で、ジャンクション温度Ｔｊ（素子温度Ｔｊ）が温度範囲Ｔｒｇ内を維持するように、光源１１の冷却の度合いを制御することができるという効果である。

一方、ステップＳ１３７においてＮＯならば、再度、ステップＳ１３４の処理が行われる。そして、ステップＳ１３５，Ｓ１３６，Ｓ１３７が順に行われる。すなわち、ステップＳ１３７でＹＥＳと判定されるまで、ステップＳ１３４，Ｓ１３５，Ｓ１３６の処理が繰り返し行われる。

なお、２回目以降のステップＳ１３４，Ｓ１３５，Ｓ１３６では、最新のジャンクション温度Ｔｊｒが、基準ジャンクション温度であるジャンクション温度Ｔｊｎ（Ｔｊ）として使用される。また、ｎ（２以上の整数）回目以降のステップＳ１３７では、（ｎ−１）回目のステップＳ１３６により算出されたジャンクション温度Ｔｊｒが、基準ジャンクション温度であるジャンクション温度Ｔｊｎとして使用される。

次に、温度算出処理Ａについて、より詳細な処理について説明する。ここで、以下の前提Ａ１を考慮する。前提Ａ１では、光源１１は、光源１１Ｒである。すなわち、前提Ａ１における温度算出処理Ａについて説明する。

ステップＳ１３１の温度取得処理では、素子温度算出部８０が、温度センサー３１Ｒから最新の温度ＴｔｈＲを取得する。

ステップＳ１３２のジャンクション温度算出処理Ａ１では、素子温度算出部８０が、最新の温度ＴｔｈＲと、記憶部４０に記憶されている基準順方向電圧ＶｆｔｎＲと、光源１１Ｒの駆動電流の電流値とに基づいて、ジャンクション温度Ｔｊである素子温度ＴｊＲ（Ｔｊｎ）を算出する。

具体的には、素子温度算出部８０が、前述の式２に、最新の温度ＴｔｈＲと、記憶部４０に記憶されている熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＲ、電流値ＩｆｓＲ、基準順方向電圧ＶｆｔｎＲおよびデューティ比ＤｔｙＲとを代入することにより、ジャンクション温度Ｔｊ（素子温度ＴｊＲ）を算出する。

ステップＳ１３３の順方向電圧算出処理Ａ１では、電圧算出部９０が、記憶部４０に記憶されている電流値ＩｆｓＲおよび図７の特性線ＣＬ１を使用して、順方向電圧である電圧Ｖｆｔを算出する。具体的には、電圧算出部９０が、電流値ＩｆｓＲに対応する、特性線ＣＬ１が示す電圧Ｖｆｔの値（電圧Ｖｆｔｓ）を特定することにより、順方向電圧である電圧Ｖｆｔｓを算出する。

ステップＳ１３４の電圧変化量算出処理では、電圧算出部９０が、最新のジャンクション温度Ｔｊｎと、記憶部４０に記憶されている図８の特性線ＣＬ２を使用して、変化量ΔＶｆ（Ｔｊ）を算出する。具体的には、電圧算出部９０が、最新のジャンクション温度Ｔｊｎの値に対応する、特性線ＣＬ２が示す変化量ΔＶｆを、変化量ΔＶｆ（Ｔｊ）として算出する。

ステップＳ１３５の順方向電圧算出処理Ａ２では、電圧算出部９０が、前述の式３に、算出した電圧Ｖｆｔｓおよび変化量ΔＶｆ（Ｔｊ）を代入することにより、電圧Ｖｆｒを算出する。

ステップＳ１３６のジャンクション温度算出処理Ａ２では、素子温度算出部８０が、前述の式４に、最新の温度ＴｔｈＲと、電圧Ｖｆｒと、記憶部４０に記憶されている熱抵抗Ｒｊ＿ｔｈＲ、電流値ＩｆｓＲおよびデューティ比ＤｔｙＲとを代入することにより、素子温度ＴｊＲであるジャンクション温度Ｔｊ（Ｔｊｒ）を算出する。

ステップＳ１３７では、素子温度算出部８０が、基準ジャンクション温度であるジャンクション温度Ｔｊｎと、ジャンクション温度Ｔｊｒとの差の絶対値を、温度差ｊとして算出する。そして、素子温度算出部８０は、温度差ｊが許容値ｋ未満であるか否かを判定する。

以上のようにして、光源１１が光源１１Ｒである場合の温度算出処理Ａは行われる。なお、光源１１が光源１１Ｇ，１１Ｂのいずれかである場合の温度算出処理Ａは、前提Ａ１における前述の温度算出処理Ａと同様である。

（効果）
以上説明したように、本実施の形態によれば、ステップＳ１３３の順方向電圧算出処理Ａ１において、電圧算出部９０が、電流値Ｉｆｓに対応する、特性線ＣＬ１が示す電圧Ｖｆｔの値（電圧Ｖｆｔｓ）を特定することにより、順方向電圧である電圧Ｖｆｔｓを算出する。なお、特性線ＣＬ１は、光を出射している光源１１のジャンクション温度Ｔｊが予め定められた基準温度Ｔｎである状態において当該光源１１の駆動電流Ｉｆと当該光源１１に印加されている電圧Ｖｆｔ（順方向電圧）との関係を示す特性関数である。

したがって、特性線ＣＬ１を使用することにより、光源１１に供給される駆動電流の電流値Ｉｆｓが任意の値であっても、電圧Ｖｆｔｓ（順方向電圧）を算出することができる。

また、基準ジャンクション温度であるジャンクション温度Ｔｊｎと、電圧Ｖｆｔｓおよび特性線ＣＬ２を使用して算出されたジャンクション温度Ｔｊｒとの差の絶対値（温度差ｊ）が許容値ｋ未満になるまで、ジャンクション温度が算出される。これにより、正確なジャンクション温度を算出することができる。

また、図９のステップＳ１４１以降の処理において、光源１１が実際に駆動している状態における順方向電圧（電圧Ｖｆｒ）を使用して算出された正確なジャンクション温度Ｔｊｒが、ジャンクション温度Ｔｊ（素子温度Ｔｊ）として使用される。

そのため、図９のステップＳ１４１，Ｓ１４２，Ｓ１５１，Ｓ１５２が行われることにより以下の効果が得られる。当該効果は、冷却制御部６０が、実施の形態１よりも高い精度で、ジャンクション温度Ｔｊ（素子温度Ｔｊ）が温度範囲Ｔｒｇ内を維持するように、光源１１の冷却の度合いを制御することができるということである。

以上により、本実施の形態では、光源１１の順方向電圧が、固定値ではなく、ジャンクション温度、任意の電流値等により、任意の値である場合においても、実施の形態１と同様に、以下の効果を得ることができる。

すなわち、マルチ画面表示装置１０００Ａを構成する各画像表示装置１００Ａの光源１１の寿命を均一化することができる。すなわち、当該各画像表示装置１００Ａの光源１１の経年劣化の進行の速度を均一化することができる。また、マルチ画面１０Ａに表示される画像の輝度および色度を、長期間にわたり、均一化することが可能である。

また、マルチ画面１０Ａを構成する各画面１０の輝度が均一化されることにより、マルチ画面１０Ａ全体に表示される画像の一体感を向上させることができる。また、マルチ画面１０Ａ全体に表示される画像の品質を、長期間にわたり、高く保つことが可能である。

また、マルチ画面表示装置１０００Ａを構成する各画像表示装置１００Ａの光源１１の寿命が均一化されることにより、各画像表示装置１００Ａの光源１１の寿命が、ほぼ同時期につきる。これにより、マルチ画面表示装置１０００Ａを構成する各画像表示装置１００Ａの光源１１が、同時に、新たな光源１１に交換される。そのため、光源１１の交換後には、各画像表示装置１００Ａの光源１１が出射する光の輝度を抑えることなく、マルチ画面表示装置１０００Ａを動作させることが可能である。

（その他の変形例）
以上、本発明に係る画像表示装置およびマルチ画面表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、当業者が思いつく変形を本実施の形態に施したものも、本発明に含まれる。つまり、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

また、画像表示装置１００または画像表示装置１００Ａは、図２または図６に示される全ての構成要素を含まなくてもよい。すなわち、画像表示装置１００または画像表示装置１００Ａは、本発明の効果を実現できる最小限の構成要素のみを含めばよい。

なお、画像表示装置１００または画像表示装置１００Ａの各構成要素の全てまたは一部を、ハードウエアで示した構成は、例えば、以下のようになる。以下においては、画像表示装置１００または画像表示装置１００Ａの各構成要素の全てまたは一部を、ハードウエアで示した画像表示装置を、「画像表示装置ｈｄ１０」ともいう。

図１１は、画像表示装置ｈｄ１０のハードウエア構成図である。図１１を参照して、画像表示装置ｈｄ１０は、プロセッサｈｄ１と、メモリｈｄ２と、光源ｈｄ３と、冷却装置ｈｄ４とを備える。

図３の光源１１は、光源ｈｄ３である。また、図３の冷却機構８１は、冷却装置ｈｄ４である。また、図２または図６の素子温度算出部８０および冷却制御部６０の各々は、プロセッサｈｄ１が、メモリｈｄ２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。なお、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実行してもよい。

また、本発明は、画像表示装置１００または画像表示装置１００Ａが備える特徴的な構成部の動作をステップとする温度制御方法として実現してもよい。また、本発明は、そのような温度制御方法に含まれる各ステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現してもよい。また、本発明は、そのようなプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現されてもよい。また、当該プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して配信されてもよい。

また、本発明に係る温度制御方法は、図５および図９のいずれかの処理の一部または全てに相当する。本発明に係る温度制御方法は、図５および図９のいずれかにおける、対応する全てのステップを必ずしも含む必要はない。すなわち、本発明に係る温度制御方法は、本発明の効果を実現できる最小限のステップのみを含めばよい。

また、温度制御方法における各ステップの実行される順序は、本発明を具体的に説明するための一例であり、上記以外の順序であってもよい。また、温度制御方法におけるステップの一部と、他のステップとは、互いに独立して並列に実行されてもよい。

上記実施の形態で用いた全ての数値は、本発明を具体的に説明するための一例の数値である。すなわち、本発明は、上記実施の形態で用いた各数値に制限されない。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

例えば、実施の形態２では、特性線ＣＬ１，ＣＬ２のうち、特性線ＣＬ１のみを使用して、ジャンクション温度を算出する構成（以下、「変形構成Ａ」ともいう）としてもよい。変形構成Ａでは、例えば、ステップＳ１３６の式４において、「Ｖｆｒ」の代わりに「Ｖｆｔｓ」が使用される。すなわち、変形構成Ａでは、ステップＳ１３３の後、ステップＳ１３４，Ｓ１３５が行われず、ステップＳ１３６が行われる。

これにより、変形構成Ａでは、ステップＳ１３６において、素子温度算出部８０が、温度Ｔｔｈと、光源１１の駆動電流の電流値Ｉｆｓと、当該電流値Ｉｆｓおよび特性関数（特性線ＣＬ１）から得られる電圧Ｖｆｔｓ（順方向電圧）とに基づいて、ジャンクション温度Ｔｊｒ（Ｔｊ）を算出する。

また、例えば、冷却機構８１では、冷却手段として、ファン７１が使用されたがこれに限定されない。冷却機構８１では、冷却手段として、例えば、ペルチェ素子が使用されてもよい。この場合、ペルチェ素子は、冷却部２１に熱的に接続される。

また、例えば、前述の式１，２，４では、デューティ比Ｄｔｙを利用したがこれに限定されない。前述の式１，２，４では、デューティ比Ｄｔｙの代わりに、単位時間当たりに駆動電流が供給されている割合を示す他の値を使用してもよい。

１０，１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，１０−６，１０−７，１０−８，１０−９ 画面、１０Ａ マルチ画面、１１，１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ，ｈｄ３ 光源、３１，３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ 温度センサー、４０ 記憶部、５０ 光源駆動部、６０ 冷却制御部、８０ 素子温度算出部、８１，８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂ 冷却機構、９０ 電圧算出部、１００，１００Ａ，１００−１，１００−２，１００−３，１００−４，１００−５，１００−６，１００−７，１００−８，１００−９，ｈｄ１０ 画像表示装置、１０００，１０００Ａ マルチ画面表示装置、ｈｄ４ 冷却装置。

Claims (4)

1. 画面を有する、構成が同じである複数の画像表示装置の当該画面によりマルチ画面が構成されるように配置される当該複数の画像表示装置を含むマルチ画面表示装置であって、
   前記複数の画像表示装置の各々は、
   光を出射する半導体素子である光源と、
   前記光源を冷却する冷却機構と、
   予め定められた時間が経過する毎に、前記半導体素子の温度である素子温度を算出する素子温度算出部と、
   前記素子温度算出部により算出される最新の前記素子温度が、前記光源の経年劣化に基づいて設定された温度範囲内を維持するように、前記冷却機構による前記光源の冷却の度合いを制御する冷却制御部と、を備え、
   前記温度範囲は、前記光源の経年劣化の進行の速度が所望の速度となるような範囲である
   マルチ画面表示装置。
2. 前記素子温度は、前記半導体素子のジャンクション温度であり、
   前記光源は、当該光源に駆動電流が供給されることにより前記光を出射し、
   各前記画像表示装置は、さらに、
   前記駆動電流の電流値を制御する光源駆動部と、
   前記光源である前記半導体素子の外側の温度である外側温度を検出する温度センサーと、を備え、
   前記素子温度算出部は、前記外側温度と、前記光を出射している前記光源の印加電圧に関する電圧と、前記駆動電流の電流値とに基づいて、前記ジャンクション温度である前記素子温度を算出する
   請求項１に記載のマルチ画面表示装置。
3. 前記各画像表示装置は、前記光源の印加電圧に関する電圧を記憶している記憶部をさらに備える
   請求項２に記載のマルチ画面表示装置。
4. 前記各画像表示装置は、前記光を出射している前記光源の前記ジャンクション温度が予め定められた基準温度である状態において前記駆動電流と前記光源の印加電圧に関する電圧である順方向電圧との関係を示す特性関数を使用した処理を行い、
   前記素子温度算出部は、前記外側温度と、前記駆動電流の電流値と、当該電流値および前記特性関数から得られる前記順方向電圧とに基づいて、前記ジャンクション温度を算出する
   請求項２に記載のマルチ画面表示装置。

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