(57)【要約】【課題】黒レベル以外の階調の表示上の明るさの低減を抑えつつ、黒レベルの表示上の明るさを低減させる。【解決手段】複数のフレームからなる入力画像データに基づき、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールドの画像データを生成する生成手段と、各サブフィールドの画像データに基づき、光変調手段の各画素が、光に対する透過率または反射率が相対的に高い第１の状態と、光に対する透過率または反射率が相対的に低い第２の状態との何れかになるように、前記画素を駆動する駆動手段と、前記光源が発する光の光量を制御する光源制御手段と、を有し、前記光源制御手段は、前記第１の状態となる画素の画素数が、予め設定された設定値以下である前記サブフィールドに対する前記光量を、前記画素数が前記設定値より大きい前記サブフィールドに対する前記光量よりも小さくする光源制御を行う。【選択図】図６
2019159047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有し、光源が発する光を変調する光変調手段と、
前記光変調手段で変調された光を投影する投影手段と、
を有する投影装置において、
複数のフレームからなる入力画像データに基づき、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールドの画像データを生成する生成手段と、
各サブフィールドの画像データに基づき、前記光変調手段の各画素が、光に対する透過率または反射率が相対的に高い第１の状態と、光に対する透過率または反射率が相対的に低い第２の状態との何れかになるように、前記画素を駆動する駆動手段と、
前記光源が発する光の光量を制御する光源制御手段と、
を有し、
前記光源制御手段は、前記第１の状態となる画素の画素数が、予め設定された設定値以下である前記サブフィールドに対する前記光量を、前記画素数が前記設定値より大きい前記サブフィールドに対する前記光量よりも小さくする光源制御を行う
ことを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記複数の画素に含まれる画素群に対して、１つの前記サブフィールドの期間のうち少なくとも一部の期間で同時に駆動を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、
前記複数の画素に含まれる第１の画素群に対して、１つの前記サブフィールドの期間のうち第１の期間で同時に駆動を行い、
前記複数の画素に含まれる第２の画素群に対して、当該サブフィールドの期間のうち第２の期間で同時に駆動を行う
ことを特徴とする請求項１または２に記載の投影装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記複数の画素の全ての画素を、１つの前記サブフィールドの画像データに基づいて、同時に駆動する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項５】
前記第１の状態となる画素の画素数が前記設定値以下である第１の前記サブフィールドを含む第１の前記フレームが、ｍ個以上（ｍは２以上の整数）、連続して存在する場合、
前記光源制御手段は、
ｍ番目以降の各第１のフレームに含まれる各第１のサブフィールドに対して、前記光源制御を行い、
ｍ−１番目までの各第１のフレームに含まれる各第１のサブフィールドに対しては、前記光源制御を行わない
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項６】
前記第１の状態となる画素の画素数が前記設定値以下である第１の前記サブフィールドを含む第１の前記フレームが、ｍ個以上（ｍは２以上の整数）、連続して存在する場合、
前記光源制御手段は、連続して存在する各第１のフレームに含まれる各第１のサブフィールドの全てに対して、前記光源制御を行い、
前記光源制御手段は、
ｍ番目以降の各第１のフレームに含まれる各第１のサブフィールドに対する前記光源制御は、第１の光量で行い、
ｍ−１番目までの各第１のフレームに含まれる各第１のサブフィールドに対する前記光源制御は、ｍ番目の前記第１のフレームに含まれる前記第１のサブフィールドで前記第
１の光量となるまで前記光量を徐々に小さくして行う
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項７】
前記光源制御手段は、前記第１の状態となる画素の画素数が０の場合に前記光源制御を行う
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項８】
画像データの階調値を変更する画像処理手段を有し、
前記第１の状態となる画素の画素数が１以上、前記設定値以下であるとき、
前記第１の状態にある画素が前記第２の状態となるように当該画素の階調値が前記画像処理手段により変更され、かつ、前記光源制御手段により前記光源制御が行われる
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項９】
複数の画素を有し、光源が発する光を変調する光変調手段と、
前記光変調手段で変調された光を投影する投影手段と、
を有する投影装置の制御方法において、
複数のフレームからなる入力画像データに基づき、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールドの画像データを生成する生成ステップと、
各サブフィールドの画像データに基づき、前記光変調手段の各画素が、光に対する透過率または反射率が相対的に高い第１の状態と、光に対する透過率または反射率が相対的に低い第２の状態との何れかになるように、前記画素を駆動する駆動ステップと、
前記光源が発する光の光量を制御する光源制御ステップと、
を含み、
前記光源制御ステップでは、前記第１の状態となる画素の画素数が、予め設定された設定値以下である前記サブフィールドに対する前記光量を、前記画素数が前記設定値より大きい前記サブフィールドに対する前記光量よりも小さくする光源制御を行う
ことを特徴とする投影装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投影装置は、入力された画像信号に基づいた光を外部に投影することで画像の表示を行うものである。表示像を形成する光を得るために、投影装置は、光源からの光を画像信号に基づいて変調する光変調素子を有する。光変調素子としては、マトリクス状に配置された複数の画素を有する、液晶素子やデジタルミラー素子等が用いられる。このような光変調素子を駆動するために、サブフィールド駆動方式が知られている。サブフィールド駆動方式とは、１フレーム期間を時間軸上で複数のサブフィールド期間に分割し、サブフィールド毎に画素に対するＯＮ（白表示）状態とＯＦＦ（黒表示）状態とを制御する方式である。この方式により、１フレーム期間内のＯＮ期間の割合に基づき、該画素に階調を表示させることができる。
ここで、一般的なサブフィールド駆動方式について説明する。図３（Ａ）には、１フレーム期間を複数のサブフィールド期間（ビット長）に分割する例を示している。この例では、１フレーム期間をサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６の６期間に分割している。ＳＦ１〜ＳＦ６の各サブフィールド上に記載された数値は、そのサブフィールドの１フレーム期間内での時間重みを示し、本例での各サブフィールド期間の時間重みは夫々１，２，４，８，１６，３２である。図３（Ｂ）には、図３（Ａ）に示したサブフィールド分割例に対応する全階調データを示す。図３（Ｂ）において、縦軸は階調を、横軸は１フレーム期間を示す。また、図中の白いサブフィールド期間は画素が白表示状態となるＯＮ期間を示し、黒いサブフィールド期間は画素が黒表示状態となるＯＦＦ期間を示す。この場合では０階調から６３階調までの６４段階の階調を表現することができる。なお、本明細書では、サブフィールドをＳＦと称する場合がある。
【０００３】
サブフィールド駆動方式に関しては、次のようにパルス幅変調された画像信号にて、液晶表示素子を駆動する技術が開示されている（特許文献１）。それは、１フィールドが複数のサブフィールドからなり、これら複数のサブフィールドの表示期間が、１フィールドの最初のサブフィールドで最も長く、以後、１フィールドの最後のサブフィールドへ進むに従って暫時短くなるような画像信号である。
一方、投影装置では、光変調素子によって黒レベルに相当する変調を行ったとしても、ある程度の明るさの光を外部に投射してしまう、所謂黒浮きと呼ばれる現象がある。黒浮きにより、表示像のコントラストの劣化や、暗いシーンを示す画像が表現意図と異なる表示像になってしまう、という問題が発生する場合がある。黒浮きは、液晶素子の漏れ光や、デジタルミラー素子のオフ光による迷光等による。
黒浮きを低減させる技術として、投射型画像表示装置において、次のような技術が開示されている（特許文献２）。それは、映像信号を分析して得られた分析データに基づいて絞り機構の絞り量を設定し、予め設定された黒時間量に基づいて設定された黒期間において絞り機構の絞り量を全閉とし、それ以外の期間には設定された絞り量で絞り機構を駆動する技術である。この技術により、黒レベルをより暗く表示できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１７７５９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６８８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に開示のような技術では、黒レベルを暗く表示されるよう絞り期間を長く取ると、他の階調も連動して暗く表示されることが懸念される。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、黒レベル以外の階調の表示上の明るさの低減を抑えつつ、黒レベルの表示上の明るさを低減させることが可能な投影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】
本発明の第１態様は、
複数の画素を有し、光源が発する光を変調する光変調手段と、
前記光変調手段で変調された光を投影する投影手段と、
を有する投影装置において、
複数のフレームからなる入力画像データに基づき、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールドの画像データを生成する生成手段と、
各サブフィールドの画像データに基づき、前記光変調手段の各画素が、光に対する透過率または反射率が相対的に高い第１の状態と、光に対する透過率または反射率が相対的に低い第２の状態との何れかになるように、前記画素を駆動する駆動手段と、
前記光源が発する光の光量を制御する光源制御手段と、
を有し、
前記光源制御手段は、前記第１の状態となる画素の画素数が、予め設定された設定値以下である前記サブフィールドに対する前記光量を、前記画素数が前記設定値より大きい前記サブフィールドに対する前記光量よりも小さくする光源制御を行う
ことを特徴とする投影装置を提供する。
【０００７】
本発明の第２態様は、
複数の画素を有し、光源が発する光を変調する光変調手段と、
前記光変調手段で変調された光を投影する投影手段と、
を有する投影装置の制御方法において、
複数のフレームからなる入力画像データに基づき、１フレーム期間に含まれる複数のサブフィールドの画像データを生成する生成ステップと、
各サブフィールドの画像データに基づき、前記光変調手段の各画素が、光に対する透過率または反射率が相対的に高い第１の状態と、光に対する透過率または反射率が相対的に低い第２の状態との何れかになるように、前記画素を駆動する駆動ステップと、
前記光源が発する光の光量を制御する光源制御ステップと、
を含み、
前記光源制御ステップでは、前記第１の状態となる画素の画素数が、予め設定された設定値以下である前記サブフィールドに対する前記光量を、前記画素数が前記設定値より大きい前記サブフィールドに対する前記光量よりも小さくする光源制御を行う
ことを特徴とする投影装置の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、黒レベル以外の階調の表示上の明るさの低減を抑えつつ、黒レベルの表示上の明るさを低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のプロジェクタの概略構成を示す図
【図２】実施例１のプロジェクタのパネル駆動部、及び、その周辺構成を示す図
【図３】サブフィールド及びサブフィールドが表現する階調を説明するための図
【図４】実施例１の液晶パネルの概略構成を説明するための図
【図５】実施例１の同期信号のタイミングを説明するための図
【図６】実施例１の液晶パネルと光源の制御タイミングを説明するための図
【図７】フレーム毎の統計情報を説明するための図
【図８】実施例１のプロジェクタの特徴的な動作を説明するためのフローチャート
【図９】実施例１の光量を低減する制御について説明するための図
【図１０】実施例２の液晶パネルと光源の制御タイミングを説明するための図
【図１１】実施例３の液晶パネルの部分照明について説明するための図
【図１２】実施例３の液晶パネルと光源の制御タイミングを説明するための図
【図１３】実施例４の階調変更処理を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
［実施例１］
以下に、実施例１の投影装置について図１〜図９を用いて説明する。
＜全体構成＞
まず、図１を用いて、本実施例の全体構成を説明する。図１は、不図示の外部機器から画像信号（画像データ）を受信し、その画像信号に基づいた投影表示を行うプロジェクタ（投影装置）１００の概略構成を示すブロック図である。
プロジェクタ１００は、制御部１０４、バス１０５、画像入力部１０６、画像処理部１０７、パネル駆動部１０８、光源駆動部１０９、光学系１１０、ＲＯＭ１１６、ＲＡＭ１１７、操作部１１８、通信部１１９を有する。
プロジェクタ１００は、不図示の外部機器からビデオケーブル１０１を介し、画像信号を受信する。プロジェクタ１００は、入力された画像信号に従った画像を光学的に投射し、スクリーン１０２上に投射画像として表示させる。ビデオケーブル１０１としては、例えばＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（登録商標）ケーブルを用いることができる。プロジェクタ１００は、不図示の外部機器とネットワークケーブル１０３を介して通信が可能である。ネットワークケーブル１０３としては、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルを用いることができる。
【００１１】
＜プロジェクタの基本的な構成＞
引き続き図１を用いて、プロジェクタ１００の内部構成を説明する。
制御部１０４は、マイクロコンピュータから構成され、プロジェクタ１００全体を制御する。制御部１０４の動作については後述する。
制御部１０４は、バス１０５を介し、プロジェクタ１００内の各部と通信可能である。
画像入力部１０６は、不図示の外部機器から画像信号を入力し、後段の回路が処理できる形式に変換し、画像処理部１０７に対し出力する。画像信号は、フレーム毎に画素毎の階調値を有する階調信号と、その階調信号のフレームの同期を示す同期信号からなる。
【００１２】
画像処理部１０７は、画像入力部１０６から受信した画像信号に対し、制御部１０４の指示に従い、画像処理を行う。画像処理としては、階調変換処理や、拡大や縮小処理がある。また、画像処理部１０７では、入力画像に対し、制御部１０４の指示する別の画像を重畳することができる。これにより、プロジェクタ１００に対するユーザ設定項目をユーザに提示するメニュー画像を表示することもできる。画像処理部１０７は、処理後の画像信号を、後述するパネル駆動部１０８に出力する。
パネル駆動部１０８は、入力された画像信号を、後述する液晶パネル１１４上に像を形成させるための駆動信号に変換し、液晶パネル１１４に出力する。この駆動信号は、前述したサブフィールド期間に応じて、液晶パネル１１４の画素がＯＮの状態（第１の状態）、またはＯＦＦの状態（第２の状態）になるように駆動するものである。ここで、ＯＮの状態は、図３（Ｂ）では白表示状態を示すが、これに限るものではなく、光に対する透過率または反射率が相対的に高い状態であればよい。ＯＦＦの状態は、図３（Ｂ）では黒表
示状態を示すが、これに限るものではなく、光に対する透過率または反射率が相対的に低い状態であればよい。
また、パネル駆動部１０８は、サブフィールド期間のタイミングを示す信号を光源駆動部１０９に出力する。パネル駆動部１０８の詳細構成に関しては、後述する。
【００１３】
光源駆動部１０９は、制御部１０４の指示に従い、後述する光源１１５の点灯や消灯を行う。更に、光源駆動部１０９は、制御部１０４の指示に従い、点灯時の光量変更を行うことも可能である。また、光源駆動部１０９は、点灯、消灯、光量変更をパネル駆動部１０８から受信したタイミング信号に基づき実施するが、その詳細は後述する。
光学系１１０は、光源１１５、液晶パネル１１４、照明光学系１１１、色分解合成光学系１１２、投射光学系１１３を含む。光学系１１０により、光源１１５からの光が液晶パネル１１４で変調されてプロジェクタ１００外部に投射され、スクリーン１０２上に画像が投影表示される。
液晶パネル１１４上には、パネル駆動部１０８で生成された駆動信号により像が形成される。液晶パネル１１４としては、透過型液晶パネルや、反射型液晶パネルを用いることができる。液晶パネル１１４は複数のマトリクス状に配置された画素を有する。この構成を図４に示す。液晶パネル１１４は、複数の画素（縦Ｎ画素、横Ｍ画素）を有する。図４において、横位置ｉ、縦位置ｊの画素をｐｉｊと記す。このように、液晶パネル１１４は、Ｍ列からなるＮ行の画素構成となっている。
【００１４】
光源１１５には、高圧水銀ランプやハロゲンランプ、ＬＥＤやレーザダイオードといった固体光源を用いることができる。
ＲＯＭ１１６は、不揮発性のメモリであり、制御部１０４が動作するためのプログラムコードやデータが格納されている。また、ＲＯＭ１１６は、プロジェクタ１００が動作するために必要なデータを記憶する。
ＲＡＭ１１７は、揮発性のメモリであり、制御部１０４が動作するためのワークメモリとして使用される。
操作部１１８は、ユーザからの要求を受け付けるための部材から構成される。操作部１１８は不図示の電源釦、メニュー釦、上下左右釦、決定釦といった部材を有するように構成してもよい。
通信部１１９は、ネットワークケーブル１０３を介して外部機器との通信が可能である。外部の機器から入力画像（入力画像データ）を受け取ることが可能である。
【００１５】
＜プロジェクタの基本的な動作＞
次に、プロジェクタ１００の基本的な動作について説明する。
プロジェクタ１００に不図示の電源ケーブルにてＡＣ電源が供給されると、制御部１０４、ＲＯＭ１１６、ＲＡＭ１１７、操作部１１８に電源が供給され、制御部１０４は起動し待機状態となる。ここで、操作部１１８を介したユーザからの投射開始指示を制御部１０４が検知すると、制御部１０４はプロジェクタ１００の各部の起動処理を行う。具体的には、各部に電源を供給するように制御を行い、画像入力部１０６、画像処理部１０７、パネル駆動部１０８、通信部１１９が動作可能にように設定を行う。また、制御部１０４は、光源駆動部１０９に光源１１５を点灯させるように指示を出す。制御部１０４は、併せて、不図示の冷却ファンを作動させる。これにより、プロジェクタ１００は投影表示を開始し、制御部１０４は表示中状態となる。
ここで、操作部１１８を介したユーザからの表示画像に対する画質調整指示を制御部１０４が検知すると、制御部１０４は画像処理部１０７に対し、当該画質調整に関する画像処理を指示してもよい。
また、操作部１１８を介したユーザからの投射終了指示を制御部１０４が検知すると、制御部１０４は光源駆動部１０９に指示を出し光源１１５を消灯させ、プロジェクタ１００各部の電源をシャットダウンさせる。これにより、制御部１０４は待機状態に戻る。
【００１６】
＜プロジェクタの特徴的な構成＞
プロジェクタ１００の特徴的な構成について図２を用いて説明する。図２は、プロジェクタ１００のパネル駆動部１０８の構成、及び、その周辺構成を示したブロック図である。
まず、パネル駆動部１０８の内部構成について説明する。パネル駆動部１０８は、階調変換部２００、出力同期信号生成部２０１、フレームメモリ２０２、液晶駆動部２０３、階調統計部２０４から構成され、各部はバス１０５経由で制御部１０４と接続され通信可能である。パネル駆動部１０８には、画像処理部１０７から、画像信号、即ち、階調信号と同期信号が入力される。ここで、以下の説明では、画像処理部１０７から入力された同期信号を入力同期信号と称する。入力同期信号は、階調変換部２００、階調統計部２０４、出力同期信号生成部２０１、制御部１０４に供給される。
【００１７】
階調変換部２００は、バス１０５を介して受信した制御部１０４からの指示に基づき、画像処理部１０７から入力された階調信号の変換処理を行う。この変換処理により、階調と液晶パネル１１４での変調量とを所定の関係（例えば線形の関係）にすることができる。階調変換部２００は、例えばルックアップテーブルにより構成される。階調変換部２００は、処理後の階調信号を、入力同期信号に同期して、フレームメモリ２０２に書き込む。また、階調変換部２００は、処理後の階調信号を階調統計部２０４に出力する。
【００１８】
出力同期信号生成部２０１は、入力された入力同期信号に基づき、出力同期信号を生成する。これらの同期信号のタイミングの関係について、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）を用いて説明する。
図５（Ａ）は、入力同期信号のタイミングを示す図である。画像信号のフレームレートが６０Ｈｚであったとき、入力同期信号は図示したように１／６０秒の間隔を持ったパルス状の信号となる。このパルスのリーディングエッジがフレームの開始を意味する。以下の説明では、ある連続する３つの同期パルスに着目し、それらのリーディングエッジの時刻をｔ０、ｔ２、ｔ４として説明する。
図５（Ｂ）は、入力同期信号と共にパネル駆動部１０８に入力される階調信号のタイミングを示す図である。時刻ｔ０、ｔ２、ｔ４に対応する入力同期信号のパルスに対応したフレームは、夫々Ｔ、Ｔ＋１、Ｔ＋２となる。階調信号は、各フレーム期間において、所定のデジタル値の範囲（本実施例では０〜６３）の階調値をラスタスキャン順で画素毎に表す。
図５（Ｃ）は、出力同期信号のタイミングを示す図である。出力同期信号生成部２０１は、図５（Ａ）のような入力同期信号を受信し、図５（Ｃ）に示ように、所定時間ｄｅｌａｙの遅延を加え、出力同期信号として出力する。例えば、入力同期信号の時刻ｔ０、ｔ２、ｔ４における同期パルスに応じ、出力同期信号生成部２０１は、時刻ｔ１、ｔ３、ｔ５における同期パルスを有する出力同期信号を生成する。この出力同期信号は、液晶駆動部２０３、制御部１０４に供給される。
【００１９】
フレームメモリ２０２は、階調変換部２００によるフレーム毎の階調信号の書き込みと、液晶駆動部２０３による読み出しに用いられる。また、フレームメモリ２０２は、複数フレーム分の容量を持っている。あるフレームの書き込みと、別のフレームの読み出しとが非同期に実行可能である。
液晶駆動部２０３は、前述したサブフィールド駆動方式で液晶パネル１１４の各画素を駆動する。すなわち、液晶駆動部２０３は、１フレーム期間を時間軸上で複数のサブフィールド期間に分割し、階調データに応じてサブフィールド期間ごとに画素に対する所定電圧のＯＮ（印加）とＯＦＦ（非印加）を制御することで該画素に階調を形成（表示）させる。１フレーム期間は、液晶素子に１フレーム画像が表示される期間である。本実施例では、図３（Ａ）に示したように、１フレーム期間を、時間重みが夫々１，２，４，８，１
６，３２となるように、ＳＦ１〜ＳＦ６のサブフィールド期間に分割した例を説明する。しかしながら、このサブフィールドの分割数や時間重みに限定されるものではなく、その他の分割数や時間重みであってもよい。
【００２０】
以下、液晶駆動部２０３による駆動処理の詳細について説明する。
液晶駆動部２０３は、駆動のための画像データとして、出力同期信号に同期して、フレームメモリ２０２より、階調変換部２００により書き込みが完了した直前の１フレームの階調信号を読み出す。このタイミングを、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）を用いて説明する。階調変換部２００は、図５（Ａ）に示すｔ０の入力同期信号パルスに基づき、図５（Ｂ）に示すフレームＴの階調信号をフレームメモリ２０２に書き込む。それに対し、液晶駆動部２０３は、図５（Ｃ）に示すｔ３の出力同期パルスに基づき、フレームＴの階調信号を読み出す。
【００２１】
このように得られた階調信号の各画素の階調値に応じ、液晶駆動部２０３は、ＳＦ１〜ＳＦ６のＯＮ／ＯＦＦパターンを生成する。生成の例を、図３（Ｂ）を用いて説明する。例えば、ある画素の階調が４６だったとする。その場合、図３（Ｂ）の対応関係より、ＳＦ１〜ＳＦ６の期間に対応して、夫々ＯＦＦ、ＯＮ、ＯＮ、ＯＮ、ＯＦＦ、ＯＮというパターンが得られる。液晶駆動部２０３は、例えば、このような対応関係をルックアップテーブルとして構成するとよい。また、液晶駆動部２０３は、出力同期信号に基づくあるフレーム期間中における制御部１０４からの指示に従い、次のフレームの特定階調のＯＮ／ＯＦＦパターンを変更することができる。
【００２２】
続いて、本実施例における液晶パネル１１４の画像の更新タイミングについて説明する。
液晶駆動部２０３により、液晶パネル１１４の各行は全て同じタイミングで更新される。そのために液晶パネル１１４は、液晶駆動部２０３から全画素のＯＮ／ＯＦＦ信号を同時に受信できるだけの幅を持ったデータＩＦバスを有していてもよい。また、液晶パネル１１４の別の構成として、データＩＦバスを減らすために、ＯＮ／ＯＦＦ信号を一時的に保持するための不図示の保持部を備えた構成であってもよい。この場合、液晶パネル１１４は、液晶駆動部２０３から各画素のＯＮ／ＯＦＦ信号を画素毎若しくは行毎に順に受信すると一旦保持部に格納する。そして、液晶パネル１１４は、全ての画素のＯＮ／ＯＦＦ信号を受信した後に、自身の全画素に対して同時にＯＮ／ＯＦＦ電圧を印加することで全画素同時に更新を行うことができる。
【００２３】
液晶駆動部２０３および液晶パネル１１４が上記の様に動作する場合の、液晶パネル１１４の各行の更新タイミングは図６（Ａ）に示したようになる。
まず、時刻ｔ３にて、出力同期信号に同期して、フレームＴの画像の駆動期間が開始される。液晶駆動部２０３は、フレームＴの画像の階調値に応じて、図３（Ａ）で示したＳＦ１から順にＯＮ／ＯＦＦ信号を液晶パネル１１４に送信する。液晶パネル１１４には、まず、ＳＦ１での各画素のＯＮ／ＯＦＦ電圧が印加され、順にＳＦ２、ＳＦ３と続く。そして、時刻ｔ３ａにてＳＦ６までのＯＮ／ＯＦＦ電圧の印加が終了すると、次のフレーム（フレームＴ＋１）の画像の駆動開始までブランキング期間ＢＦとなり全画素にＯＦＦ電圧が印加される。フレームＴ＋１以降の画像の駆動期間もフレームＴの駆動と同様に行われる。
また、液晶駆動部２０３は、サブフィールド毎の液晶パネル１１４の全画素を駆動するタイミングを示す信号を光源駆動部１０９に出力する。この信号の例を図６（Ｂ）に示す。
【００２４】
図２に戻り、プロジェクタ１００の特徴的な構成の説明を続行する。
階調統計部２０４は、階調変換部２００から入力した階調信号について、１フレーム毎
に出現する階調の回数を計測する。その結果に基づき、液晶駆動部２０３での、階調からＳＦ１〜ＳＦ６のＯＮ／ＯＦＦパターンの変換処理と同様の処理を行うことで、１フレーム中でサブフィールド毎にＯＮまたはＯＦＦとなる画素数（１フレームにおける各サブフィールドの頻度）を算出する。
このようにして得られた結果の例を図７（Ａ）に示す。これは液晶パネル１１４の画素数が１００であった場合の例である。図７（Ａ）に示すように、サブフィールド毎に、ＯＮとなる画素数とＯＦＦとなる画素数が得られる。なお、各画素においては、サブフィールド毎に、ＯＮ／ＯＦＦの何れかを取るので、サブフィールド毎のＯＮ画素数とＯＦＦ画素数の合計は１００となる。階調統計部２０４は、入力同期信号の同期パルスを受信すると、計測した１フレーム中の階調やサブフィールド毎のＯＮ／ＯＦＦ数といった計測値を不図示の記憶部に記憶する。この記憶された計測値は、次のフレームの同期パルスを受信するまで保持される。次のフレームの同期パルスを受信すると、記憶部の情報は新しい計測値に上書きされる。また、階調統計部２０４は、制御部１０４の指示に従い、記憶された計測値を送信する。
【００２５】
続いて、光源駆動部１０９について詳細な構成を説明する。
光源駆動部１０９は、前述したように、液晶駆動部２０３はサブフィールド毎のタイミング信号（ＳＦタイミング信号）を受信する。また、前述したように、光源駆動部１０９は、制御部１０４からの指示に従い、ランプの点灯、消灯、及び、点灯時の光量の変化を制御可能である。更に、光源駆動部１０９は、制御部１０４から特定のサブフィールドが指示されることで、指示されたサブフィールドの期間に限定して、ランプの点灯、光量、及び、点灯時の光量の変化を制御可能である。
【００２６】
＜プロジェクタの特徴的な動作＞
以下に、プロジェクタ１００の特徴的な動作について図８を用いて説明する。図８は、本実施例のプロジェクタ１００の特徴的な動作を説明するためのフローチャートである。
制御部１０４が表示中状態となると、図８のフローチャートで示される動作を実行するタスクを起動する。また、制御部１０４は待機状態となると、図８のフローチャートで示される動作を終了させる。以下、図８のフローチャートについて説明する。
【００２７】
まず、ステップＳ１００にて、制御部１０４は、ＳＦ１〜ＳＦ６に対応させ、ＲＡＭ１１７に変数ＣＯＵＮＴ１〜ＣＯＵＮＴ６に対応する領域を確保し、夫々０を格納する。
次いで、ステップＳ１０１にて、制御部１０４は、入力同期信号のパルスが入力されるまで待機する。以下の説明では、図５（Ａ）の時刻ｔ２の同期パルスが入力された場合を例に取って説明する。
次いで、ステップＳ１０２にて、制御部１０４は、階調統計部２０４と通信を行い、１フレーム中のサブフィールド毎のＯＮパターンとなる画素の出現回数を取得する。本実施例では、制御部１０４は、時刻ｔ２の同期パルスを入力された直後に取得しているため、取得された出現回数は、図５（Ｂ）におけるフレームＴの階調信号に対応したものとなる。
【００２８】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に、取得された出現回数の例をそれぞれ示す。図７（Ａ）は、全てのサブフィールドにおいてＯＮとなる画素数が１以上ある例である。図７（Ｂ）は、ＳＦ６においてＯＮとなる画素数が０であり、それ以外のサブフィールドにおいては、ＯＮとなる画素数が１以上である例である。図７（Ｃ）は、ＳＦ３においてＯＮとなる画素数が０であり、それ以外のサブフィールドにおいては、ＯＮとなる画素数が１以上である例である。
なお本実施例では、１フレーム中のサブフィールド毎のＯＮパターンとなる画素の出現回数を取得する方法を説明したが、結果的に１フレーム中のサブフィールド毎のＯＮパターンとなる画素数が０であるか否かを判定できれば、どのような方法を用いてもよい。例
えば別の方法として、ＯＦＦパターンとなる画素数を取得してもよい。この場合、既知である全画素数からＯＦＦパターンとなる画素数を引いた値を用いれば、本実施例と同様に実施可能となる。また、ＯＮパターンの出現割合を取得してもよい。この場合、既知である全画素数にその割合をかけた値を用いれば、本実施例と同様に実施可能となる。
なお、図８に示す破線部で囲まれた部分は、本実施例では適用せず、後述の実施例４にて適用する。
【００２９】
次いで、ステップＳ１０３より、制御部１０４は、ステップＳ１０４以降、ステップＳ１０９またはステップＳ１０６までの期間をサブフィールド分ループする。ループの各サイクル中において、該当するサブフィールドをＳＦｎ、対応するＣＯＵＮＴ変数をＣＯＵＮＴｎと称する（本実施例において、ｎは１〜６を取り得る）。
ステップＳ１０４にて、制御部１０４は、１フレーム中にＳＦｎにおいてＯＮパターンとなる画素が存在しないか否かを判定する。１フレーム中にＳＦｎにおいてＯＮパターンとなる画素が存在しなければ、ステップＳ１０５に遷移する。１フレーム中にＳＦｎにおいてＯＮパターンとなる画素が存在すれば、ステップＳ１０７に遷移する。例えば、ステップＳ１０２にて図７（Ｂ）の結果を得た場合であって、ｎ＝１の場合（ＳＦ１）においてはＯＮパターンとなる画素が１以上あるため、ステップＳ１０５に遷移する。一方、ｎ＝６の場合（ＳＦ６）においてはＯＮパターンとなる画素が存在しないため、ステップＳ１０７に遷移する。なお、ステップＳ１０４において、ＯＮ画素の有無を判定したが、ＯＮ画素の数が閾値以上であるか否かを判定するものであってもよい。ＯＮ画素の数が閾値よりも小さい場合に後述する光源の光量を低減する処理を実行することによって、コントラストを高めることが可能である。したがって、閾値は、画素の明るさが低下しても視覚上、影響が小さい範囲で定められることが望ましい。例えば、閾値は、全画素の２０％以下の画素数に対応するものであってもよい。
【００３０】
ステップＳ１０５にて、制御部１０４は、変数ＣＯＵＮＴｎに０を格納する。
次いで、ステップＳ１０６にて、制御部１０４は、光源駆動部１０９に対し、ＳＦｎについて通常の光量で点灯するように指示を出す。即ち、制御部１０４は、ＳＦｎに対応する期間の光源の光量を通常の光量に設定するといえる。以上でステップＳ１０３から始まるループの１サイクルが終了する。
一方、ステップＳ１０７において、制御部１０４は、変数ＣＯＵＮＴｎに１を加算する。
【００３１】
次いで、ステップＳ１０８にて、制御部１０４は、光源駆動部１０９に指示するための、ＳＦｎについての光量の低減量を算出する。このときの算出方法としては様々な方法を適用することができる。
以下、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）を用いて、算出方法の３つの例を説明する。
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、夫々、ＯＮパターンとなる画素が存在しないサブフィールドＳＦｎを含むフレームの継続数と、光源駆動部１０９に指示する光量Ｄとの関係をプロットした図である。各図において、フレームの継続数を横軸に示し、光量Ｄを縦軸に示している。なお、このフレームの継続数の値は、時間的に連続して存在するフレームの数であり、ＣＯＵＮＴｎの値と等しい。この図を用いることで、光源駆動部１０９に指示するＳＦｎに対応した光量を決定することができる。
【００３２】
図９（Ａ）を用いる方法では、サブフィールドＳＦｎにＯＮパターンとなる画素が存在しなければ、フレームの継続数にかかわらず、当該ＳＦｎに対する光量を０％にする。
図９（Ｂ）を用いる方法では、ＯＮパターンとなる画素が存在しないサブフィールドＳＦｎを含むフレームが所定数（本実施例では例示的に６とする）続いた場合、当該ＳＦｎに対する光量を０％にする。これは、ＯＮパターンとなる画素が存在しないサブフィールドＳＦｎを含むフレームが、ｍ個以上（ｍは２以上の整数）、連続して存在する場合、次
のような光源制御が行われるということができる。すなわち、ｍ番目以降のフレームに含まれる当該ＳＦｎに対して、光量を低減させ（本実施例では０％）、ｍ−１番目までのフレームに含まれる当該ＳＦｎに対しては、光量を変更しない（光量を低減させない）。
図９（Ｃ）を用いる方法では、ＯＮパターンとなる画素が存在しないサブフィールドＳＦｎを含むフレームの継続数に応じ、段階的に光量を低減させていき、所定数（本実施例では例示的に８とする）に到達した時点で、当該ＳＦｎに対する光量を０％にする。これはＯＮパターンとなる画素が存在しないサブフィールドＳＦｎを含むフレームが、ｍ個以上（ｍは２以上の整数）、連続して存在する場合、連続して存在するフレームに含まれる当該ＳＦｎの全てに対して次のような光源制御が行われるということができる。すなわち、ｍ番目以降のフレームに含まれる当該ＳＦｎに対して、光量を第１の光量（本実施例では０％）にする。そして、ｍ−１番目までのフレームに含まれる当該ＳＦｎに対しては、ｍ番目のフレームに含まれる当該ＳＦｎで第１の光量となるまで、光量を徐々に小さくする。
【００３３】
次いで、ステップＳ１０９にて、制御部１０４は、光源駆動部１０９に対し、ＳＦｎについてステップＳ１０８で決定した光量Ｄで点灯するように指示を出す。このとき、ステップＳ１０８、およびステップＳ１０９にて、制御部１０４は、ＳＦｎの画素の数が閾値以下であるフレームが、所定数以上である場合には、ＳＦｎに対応する期間の光源の光量を通常の光量よりも低い光量に設定するといえる。所定数は、１以上であればよい。また、上述したように連続するフレームの数に応じた光量を設定することも可能である。以上でステップＳ１０３から始まるループの１サイクルが終了する。
なお、制御部１０４は、以上のループ全体の処理を時刻ｔ３までに完了する。
ステップＳ１０３から始まるループが完了すると、その後、ステップＳ１０１に遷移し、制御部１０４は次の同期パルスを待機する。
【００３４】
＜プロジェクタの動作例＞
本実施例の特徴的な構成、処理に基づく、プロジェクタ１００の動作例について２例説明する。
まず、１つ目の例を説明する。これは、図８のステップＳ１０２にて得られた、フレームＴにおけるサブフィールド毎のＯＮパターンとなる画素の出現回数が図７（Ｂ）の場合であった例である。図７（Ｂ）では、最長のサブフィールド期間であるＳＦ６において、ＯＮとなる画素がフレーム内で存在しないことを示す（このフレームの画像は、画面全体が暗いシーンを表す画像であると言える）。その結果を受けて、制御部１０４は、ステップＳ１０９にて光源駆動部１０９に対し、ＳＦ６の期間、光量を１００％から低減させたｄに設定するように指示を出す。その指示を受けた光源駆動部１０９は、液晶駆動部２０３から受信した、フレームＴのＳＦ６のタイミング信号（図６（Ｂ）参照）に同期して、光源１１５の光量がｄになるように制御する。結果として、光源１１５の光量は、図６（Ｃ）に示すように、ＳＦ６のタイミングに同期して光量ｄで発光する。一方で、図７（Ｂ）に示すように、ＳＦ３においてＯＮとなる画素がフレーム内に存在する。この場合、ステップＳ１０４でＮｏと判定され、ＳＦ３の期間の光量を１００％（通常の光量）に設定するように指示を出す。光源駆動部１０９は、液晶駆動部２０３から受信した、フレームＴのＳＦ３のタイミング信号（図６（Ｂ）参照）に同期して、光源１１５の光量を１００％になるように制御する。
【００３５】
２つ目の例を説明する。これは、図８のステップＳ１０２にて得られた、フレームＴにおけるサブフィールド毎のＯＮパターンとなる画素の出現回数が図７（Ｃ）の場合であった例である。図７（Ｃ）では、ＳＦ３において、ＯＮとなる画素がフレーム内で存在しないことを示す（このフレームの画像は、グラデーションが比較的少ない画像であると言える）。その結果を受けて、制御部１０４は、ステップＳ１０９にて光源駆動部１０９に対し、ＳＦ３の期間、光量をｄに設定するように指示を出す。その指示を受けた光源駆動部
１０９は、液晶駆動部２０３から受信した、フレームＴのＳＦ３のタイミング信号（図６（Ｂ）参照）に同期して、光源１１５の光量がｄになるように制御する。結果として、光源１１５の光量は、図６（Ｄ）に示すように、ＳＦ３のタイミングに同期して光量ｄで発光する。一方で、図７（Ｃ）に示すように、ＳＦ６においてＯＮとなる画素がフレーム内に存在する。この場合、ステップＳ１０４でＮｏと判定され、ＳＦ６の期間の光量を１００％（通常の光量）に設定するように指示を出す。光源駆動部１０９は、液晶駆動部２０３から受信した、フレームＴのＳＦ６のタイミング信号（図６（Ｂ）参照）に同期して、光源１１５の光量を１００％になるように制御する。
上述したように、制御部１０４は、あるフレームにおいて、ＯＮとなる画素の画素数が閾値以下であるサブフィールドに対する光源１１５の光量を、そうでないサブフィールドに対する光源１１５の光量よりも小さくする光源制御を行う。また、制御部１０４は、複数のフレームのあるサブフィールドにおいて、ＯＮとなる画素の画素数が閾値以下である場合の光源１１５の光量を、そうでない場合の光源１１５の光量よりも小さくする光源制御を行う。
【００３６】
以上説明したように、本実施例によれば、サブフィールド駆動方式を用いたプロジェクタにおいて、サブフィールド毎にＯＮの状態となる画素数に応じて、サブフィールドに同期して光源の光量を低減させることができる。特に、光量を低減させたサブフィールド期間においては、液晶パネル上のＯＮとする画素がない。言い換えれば、黒を表示している。即ち、その期間の光源の光量の低減は、黒浮きの低減に繋がる。
この黒浮きの低減は、コントラスト感向上に繋がる。例えば、プロジェクタの白投影時の光束が４０００ｌｍであり、黒投影時の光束が２ｌｍであった場合を考える。プロジェクタのコントラスト比は、４０００：２＝２０００：１である。ここで、本発明を適用し、５０％の階調を担当する最長のＳＦ６に同期して光量を０にした場合を考える。図６（Ａ）にＢＦで示したブランキング期間が１フレーム期間に対して短い場合、ＳＦ６期間は１フレーム期間に対して、時間的にほぼ５０％に相当する。即ち、本発明により、漏れ光に相当する黒投影時の光束をほぼ５０％低減できることになり、実質的なコントラスト比は（４０００−２×０．５）：（２×０．５）≒４０００：１となり、ほぼ２倍に改善することができる。
さらに本実施例によれば、黒表示時の漏れ光に相当する光を低減させることができるため、明るい階調に対しては光量低減の割合が少なく、明るい階調の明るさの低減を抑えることが可能となる。上記の例では、黒に対する光量低減の割合は５０％であるものの、白に対する光量低減の割合は（２ｌｍ×０．５）／４０００ｌｍ＝０．０２５％である。
また、ステップＳ１０８における光量Ｄを決定する方法において、図９（Ａ）の方法を適用すれば、光量を低減させるまでのレイテンシを短くすることができ、高コントラスト感を知覚するまでの時間を短くすることができる効果がある。また、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）の方法を適用すれば、光量を低減するフレームと光量を低減しないフレームとが短時間に交互に現れるケースでのフリッカ感を低減することができる効果がある。
【００３７】
なお、ステップＳ１０８における光量Ｄを決定する方法において、図９（Ａ）の方法を適用する場合には、ＣＯＵＮＴ変数を用いなくてもよい。ステップＳ１０７に到達した場合にはＣＯＵＮＴｎが１以上であることは確定しており、ＣＯＵＮＴｎに因らず光量Ｄが一意に決定されるからである。
また、Ｓ１０８における光量Ｄを決定する方法において、サブフィールドによって、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）の何れかの方法に変えてもよい。例えば、相対的に長い期間のサブフィールド（例えばＳＦ６）においては図９（Ｂ）または図９（Ｃ）の方法を適用し、相対的に短い期間のサブフィールド（例えばＳＦ１〜５）においては図９（Ａ）の方法を適用してもよい。これにより、光量低下が大きくフリッカが目立つおそれのある相対的に長い期間のサブフィールドでは、フリッカを目立たなくさせ、その他のサブフィールドでは、高コントラスト感を知覚するまでの時間を短くすることができる。
また、ステップＳ１０８における光量Ｄを決定する方法において、制御部１０４は、画像処理部１０７に指示を出し、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）の何れかを選択させるメニュー画像を投影表示させ、操作部１１８経由でユーザに選択させてもよい。
【００３８】
また、各サブフィールドの光量を低減させる際、ブランキング期間の光量を低減させるようにしてもよい。例えば、ＳＦ６の光量低減と連動させてブランキング期間の光量を低減させる場合、パネル駆動部１０８は、図６（Ｂ）のＳＦ６のタイミング信号を太い破線部分の波形となるようにしてもよい。これにより、光源１１５の光量は図６（Ｃ）の太い破線部分となり、時間平均でより光量を低減させることができる。
また、本実施例では、光源駆動部１０９により、光源１１５の点灯時の光量を直接制御する例について説明したが、これに限るものではなく、光変調素子以外でプロジェクタが投射する光の明るさを低減可能な方法であれば、どのような方法でもよい。例えば、光学系１１０に絞り機構を持たせ、光源駆動部１０９がサブフィールドのタイミング信号に同期して絞り機構を制御し、光源１１５からの光を絞る構成であってもよい。
【００３９】
また、本実施例では、サブフィールドの時間的な長さが異なる場合を例にとり、説明を行ったが、これに限るものではなく、各サブフィールドが全て同じ長さであってもよい。また、サブフィールドの時間的な長さは、本実施例とは異なる長さであってもよい。更に、光変調部で変調するサブフィールドのタイミングに同期して、光源１１５からの光量を制御可能であれば、どのような方法であってもよい。
また、本実施例では、入力画像が６４段階の階調を有し、液晶パネル１１４が表示可能な階調も６４段階である例を説明したが、階調数はそれぞれこれに限るものではない。また、入力画像の階調数と、液晶パネル１１４で表示可能な階調数が異なっていてもよい。この場合には、例えば、画像処理部１０７にて入力画像を、液晶パネル１１４で表示可能な階調数を有するように変換するようにすればよい。
【００４０】
また、本実施例では、単一色の変調を行う例を説明したが、３色を変調する形態であっても、本発明を好適に適用することが可能である。光源１１５が３色毎の光源であるか、または白色光源からの光を色分離する形態であり、３色の光を独立して３枚の液晶パネルに照射する形態であれば、単に、３色に対して夫々、本実施例同様の処理を適用すればよい。光源１１５が白色光源であり、その光源からの光を３色に色分解して、夫々３枚の液晶パネルに照明する形態であれば、３色に対して夫々、本実施例同様の処理を適用し、更に、図８のステップＳ１０４を次のような処理にすればよい。３色を仮にＲ，Ｇ，Ｂとし、夫々のＳＦｎを、Ｒ＿ＳＦｎ、Ｇ＿ＳＦｎ、Ｂ＿ＳＦｎとした場合、Ｒ＿ＳＦｎ、Ｇ＿ＳＦｎ、Ｂ＿ＳＦｎにおいて全てＯＮパターンが存在しないか判定するようにする。全てＯＮパターンが存在しなければ、ステップＳ１０７に遷移し、そうでなければステップＳ１０５に遷移する。
このような処理にすることで、３色を変調するプロジェクタであっても本発明を好適に適用できる。更に、３色より多い複数色を変調するプロジェクタであっても本発明を好適に適用できる。
また、本実施例では、光変調素子として液晶素子を用いた例を説明したが、これに限るものではない。すなわち、サブフィールド駆動方式を用いる光変調素子であればどのような光変調素子でもよく、例えば、ＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）を用いてもよい。
【００４１】
［実施例２］
以下に、実施例２について図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例１と異なる構成や処理について説明し、実施例１と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例では、液晶駆動部２０３による液晶パネル１１４の各行の更新開始タイミングが互いに異なる点が、実施例１と異なる。
本実施例における液晶パネル１１４の各行の更新タイミングを図１０（Ａ）に示す。以下に、本実施例の液晶パネル１１４の各行の更新タイミングについて説明する。
【００４２】
まず、時刻ｔ３にて、出力同期信号に同期して、フレームＴの１行目の画像の駆動期間が開始される。液晶駆動部２０３は、フレームＴの画像の階調値に応じて、図３（Ａ）で示したＳＦ１から順にＯＮ／ＯＦＦ信号を液晶パネル１１４に送信する。液晶パネル１１４には、まずＳＦ１での各画素のＯＮ／ＯＦＦ電圧が印加され、順にＳＦ２、ＳＦ３と続く。このような駆動が、２行目以降に順次時間差を生じさせながら実行される。１行目に関しては時刻ｔ３ａにてＳＦ６までのＯＮ／ＯＦＦ電圧の印加が終了し、Ｎ行目に関しては時刻ｔ３ｂにてＳＦ６までのＯＮ／ＯＦＦ電圧の印加が終了する。以降、各行の次のフレームの画像（フレームＴ＋１）の駆動開始までブランキング期間ＢＦとなり全画素にＯＦＦ電圧が印加される。フレームＴ＋１以降の画像の駆動期間もフレームＴの駆動と同様に行われる。
【００４３】
本実施例における液晶駆動部２０３が生成するサブフィールド毎のタイミング信号を、図１０（Ｂ）に示す。図１０（Ｂ）に示すように、本実施例の液晶駆動部２０３が、各サブフィールドの駆動期間が１行目〜Ｎ行目で共通して存在する期間を当該サブフィールドのタイミング信号として生成するように構成されている。図１０（Ｂ）の例では、ＳＦ１、ＳＦ２には、駆動期間が１行目〜Ｎ行目で共通して存在する期間は存在しない。ＳＦ３〜ＳＦ６には図示した期間が存在する。
【００４４】
＜プロジェクタの動作例＞
本実施例の特徴的な構成、処理に基づく、プロジェクタ１００の動作例について２例説明する。
まず、１つ目の例を説明する。これは、図８のステップＳ１０２にて得られた、フレームＴにおけるサブフィールド毎のＯＮパターンとなる画素の出現回数が図７（Ｂ）の場合であった例である。図７（Ｂ）では、最長のサブフィールド期間であるＳＦ６において、ＯＮとなる画素がフレーム内で存在しないことを示す（このフレームの画像は、画面全体が暗いシーンを表す画像であると言える）。その結果を受けて、制御部１０４は、ステップＳ１０９にて光源駆動部１０９に対し、ＳＦ６の期間、光量をｄに設定するように指示を出す。その指示を受けた光源駆動部１０９は、液晶駆動部２０３から受信した、フレームＴのＳＦ６のタイミング信号（図１０（Ｂ）参照）に同期して、光源１１５の光量がｄになるように制御する。結果として、光源１１５の光量は、図１０（Ｃ）に示すように、ＳＦ６のタイミングに同期して光量ｄで発光する。
【００４５】
２つ目の例を説明する。これは、図８のステップＳ１０２にて得られた、フレームＴにおけるサブフィールド毎のＯＮパターンとなる画素の出現回数が図７（Ｃ）の場合であった例である。図７（Ｃ）では、ＳＦ３において、ＯＮとなる画素がフレーム内で存在しないことを示す（このフレームの画像は、グラデーションが比較的少ない画像であると言える）。その結果を受けて、制御部１０４は、ステップＳ１０９にて光源駆動部１０９に対し、ＳＦ３の期間、光量をｄに設定するように指示を出す。その指示を受けた光源駆動部１０９は、液晶駆動部２０３から受信した、フレームＴのＳＦ３のタイミング信号（図１０（Ｂ）参照）に同期して、光源１１５の光量がｄになるように制御する。結果として、光源１１５の光量は、図１０（Ｄ）に示すように、ＳＦ３のタイミングに同期して光量ｄで発光する。
【００４６】
このように、液晶パネル１１４の各行の更新開始タイミングが互いに異なる構成のプロジェクタであっても、上述した実施例１同様の効果を得ることができる。すなわち、サブフィールド毎にＯＮの状態となる画素数に応じて、サブフィールドに同期して光源が発する光の光量を低減させることができる。それにより、黒以外の階調の表示上の明るさの低
減を抑えつつ、黒レベルの表示上の明るさを低減させることができる。
【００４７】
なお、本実施例では、液晶駆動部２０３が、各サブフィールドの駆動期間が１行目〜Ｎ行目で共通して存在する期間を当該サブフィールドのタイミング信号として出力する例を説明した。ここで、図１０（Ｂ）のＳＦ３のタイミング信号が、図示されるより早く立ち上がった場合を考える。そのようなＳＦ３のタイミング信号は、図１０（Ａ）の液晶パネル１１４の下部に対応するＳＦ２の駆動タイミング（図１０（Ａ）参照）にかかってしまうことになる。このとき、早く立ち上がったＳＦ３のタイミング信号に応じて光量を低減すると、ＳＦ２の下部が暗く表示されるため、画面全体の見えとして画面下部が暗い見えになってしまうことになる。逆に、ＳＦ３のタイミング信号が、図示されるより遅く立ち下がった場合を考える。そのようなＳＦ３のタイミング信号は、液晶パネル１１４の上部に対応するＳＦ４の駆動タイミング（図１０（Ａ）参照）にかかってしまうことになる。このとき、遅く立ち下がったＳＦ３のタイミング信号に応じて光量を低減すると、ＳＦ４の上部が暗く表示されるため、画面全体の見えとして画面下部が暗い見えになってしまうことになる。
【００４８】
そこで、液晶駆動部２０３は、階調信号の画面上部、若しくは下部の領域が全て黒であった場合には、それらに応じて当該サブフィールドのタイミング信号を、早く立ち上げたり、遅く立ち下げたりして生成、出力してもよい。或いは、前後のサブフィールドの画面上部、若しくは、下部に対応する領域がＯＦＦパターンであった場合には、上記同様のタイミング信号を生成してもよい。そうすれば、より黒レベルの明るさの低減を実現することができる。
【００４９】
また本実施例においても、各サブフィールドの光量を低減させる際、ブランキング期間の光量を低減させるようにしてもよい。例えば、ＳＦ６の光量低減と連動させてブランキング期間の光量を低減させる場合、パネル駆動部１０８は、図１０（Ｂ）のＳＦ６タイミング信号を太い破線部分の波形となるようにしてもよい。これにより、光源１１５の光量は図１０（Ｃ）の太い破線部分となり、時間平均でより光量を低減させることができる。
【００５０】
［実施例３］
以下に、実施例３について図１１（Ａ）〜図１１（Ｅ）、図１２（Ａ）〜図１２（Ｇ）を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例１，２と異なる構成や処理について説明し、実施例１，２と同様の構成や処理についての説明は省略する。
本実施例では、光学系の構成が、図１を用いて説明した光学系１１０と異なる。本実施例の光学系１１００を図１１（Ｂ）に示す。以下、本実施例の光学系１１００について、光学系１１０との差異を中心に説明する。
【００５１】
図１に示した光学系１１０は、１つの光源１１５を有するものであったが、本実施例の光学系１１００は、３つの光源１１０１ａ〜１１０１ｃを有する。光源１１０１ａ〜１１０１ｃには、高圧水銀ランプやハロゲンランプ、ＬＥＤやレーザダイオードといった固体光源を用いることができる。
また、本実施例の光学系１１００は、光学系１１０における照明光学系１１１に相当する照明光学系１１０２を有する。照明光学系１１０２は、光源１１０１ａ〜１１０１ｃが照射した光を、後述する液晶パネル１１４の異なる領域に夫々照明するように構成されている。
【００５２】
ここで、本実施例における液晶パネル１１４の照明領域の例を図１１（Ａ）に示す。前述したように、液晶パネル１１４は、複数の画素（縦Ｎ画素、横Ｍ画素）を有する。本実施例においては、複数の画素を行方向（縦方向）に３分割した領域ＡＲＥＡ１、ＡＲＥＡ２、ＡＲＥＡ３を３つの照明領域とする。光源１１０１ａ〜１１０１ｃから射出された光
は、照明光学系１１０２を介して、液晶パネル１１４の領域ＡＲＥＡ１〜ＡＲＥＡ３を夫々照明する。照明光学系１１０２のその他の構成は、照明光学系１１１と同様の構成である。
【００５３】
本実施例の光源駆動部１０９は、制御部１０４からの指示に基づき、光源１１０１ａ〜１１０１ｃに対し、点灯、消灯、光量変更といった制御を行う。また、光源１１０１ａ〜１１０１ｃの点灯時においては、光源駆動部１０９は、図１２（Ｂ）に示すように、光源１１０１ｃ、１１０１ｂ、１１０１ａ、１１０１ｃ．．．という順に時間幅ｗで各光源を発光させるように制御する。この制御により、液晶パネル１１４に対する照明パターンは、時間幅ｗにて、順に図１１（Ｃ）〜図１１（Ｅ）に示すようなパターンになる。図１１（Ｃ）〜図１１（Ｅ）において、黒背景部は光源１１０１ａ〜１１０１ｃの何れにも照明されない領域、白背景部は光源１１０１ａ〜１１０１ｃの何れかに照明される領域を示す。更に、光源駆動部１０９は、詳しくは後述する、ＡＲＥＡ１〜ＡＲＥＡ３毎に各サブフィールドのタイミングを示す信号を液晶駆動部２０３から受信する。光源駆動部１０９は、制御部１０４からサブフィールドを指定して、点灯、消灯、光量変更の指示を受けると、これらのＡＲＥＡ１〜ＡＲＥＡ３毎のＳＦタイミング信号に基づき、光源１１０１ａ〜１１０１ｃに対する制御を行う。
【００５４】
本実施例の液晶駆動部２０３は、サブフィールド毎のタイミング信号を生成し、液晶パネル１１４の領域毎に出力する。この点について、図１２（Ａ）、図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）、図１２（Ｅ）を用いて説明する。図１２（Ａ）は、図１０（Ａ）と同様の液晶パネル１１４の各行の駆動タイミングを示し、特に、液晶パネル１１４のＡＲＥＡ１〜ＡＲＥＡ３の各領域の駆動タイミングを示している。これに対し、液晶駆動部２０３は、ＡＲＥＡ１〜ＡＲＥＡ３毎に各サブフィールドの駆動期間が当該領域内で共通して存在する期間を示すタイミング信号を生成し、ＡＲＥＡ１〜ＡＲＥＡ３毎に出力する。
【００５５】
図１２（Ｃ）にＡＲＥＡ１に対応したタイミング信号の例を示す。図１２（Ｃ）に示すように、ＡＲＥＡ１のタイミング信号は、図１２（Ａ）においてＡＲＥＡ１における各サブフィールドの駆動期間が共通して存在するタイミングに相当する（図１２（Ａ）、図１２（Ｃ）で淡網がけ部Ｘで示す）。ここで、ＡＲＥＡ１に含まれる第１の画素群に対して、１つのサブフィールドの期間のうち少なくとも一部の期間である淡網がけ部Ｘの期間で同時に駆動が行われる。
図１２（Ｄ）にＡＲＥＡ２に対応したタイミング信号の例を示す。図１２（Ｄ）に示すように、ＡＲＥＡ２のタイミング信号は、図１２（Ａ）においてＡＲＥＡ２における各サブフィールドの駆動期間が共通して存在するタイミングに相当する（図１２（Ａ）、図１２（Ｄ）で斜線部Ｙで示す）。ここで、ＡＲＥＡ２に含まれる第２の画素群に対して、斜線部Ｙの期間で同時に駆動が行われる。
図１２（Ｅ）にＡＲＥＡ３に対応したタイミング信号の例を示す。図１２（Ｅ）に示すように、ＡＲＥＡ３のタイミング信号は、図１２（Ａ）においてＡＲＥＡ３における各サブフィールドの駆動期間が共通して存在するタイミングに相当する（図１２（Ａ）、図１２（Ｅ）で斜め格子部Ｚで示す）。
【００５６】
＜プロジェクタの動作例＞
本実施例の特徴的な構成、処理に基づく、プロジェクタ１００の動作例について２例説明する。
まず、１つ目の例を説明する。これは、図８のステップＳ１０２にて得られた、フレームＴにおけるサブフィールド毎のＯＮパターンとなる画素の出現回数が図７（Ｂ）の場合であった例である。図７（Ｂ）では、最長のサブフィールド期間であるＳＦ６において、ＯＮとなる画素がフレーム内で存在しないことを示す（このフレームの画像は、画面全体が暗いシーンを表す画像であると言える）。その結果を受けて、制御部１０４は、ステッ
プＳ１０９にて光源駆動部１０９に対し、ＳＦ６の期間、光量をｄに設定するように指示を出す。その指示を受けた光源駆動部１０９は、液晶駆動部２０３から受信した、フレームＴのＳＦタイミング信号に応じて光源１１０１ａ〜１１０１ｃを制御する。
【００５７】
具体的には、光源１１０１ａについてはＡＲＥＡ１に対するフレームＴのＳＦ６のタイミング信号（図１２（Ｃ）参照）に同期して、光源１１０１ａの光量が図１２（Ｂ）の点灯タイミング時に光量ｄとなるように制御する。同様に、光源１１０１ｂについてはＡＲＥＡ２に対するフレームＴのＳＦ６のタイミング信号（図１２（Ｄ）参照）に同期し、光源１１０１ｃについてはＡＲＥＡ３に対するフレームＴのＳＦ６のタイミング信号（図１２（Ｅ）参照）に同期し、同様の制御を行う。結果として、光源１１０１ａ〜１１０１ｃの光量は、図１２（Ｆ）に示すように、領域毎のＳＦ６のタイミングに同期して光量ｄで発光する。
【００５８】
２つ目の例を説明する。これは、図８のステップＳ１０２にて得られた、フレームＴにおけるサブフィールド毎のＯＮパターンとなる画素の出現回数が図７（Ｃ）の場合であった例である。図７（Ｃ）では、ＳＦ３において、ＯＮとなる画素がフレーム内で存在しないことを示す（このフレームの画像は、グラデーションが比較的少ない画像であると言える）。その結果を受けて、制御部１０４は、ステップＳ１０９にて光源駆動部１０９に対し、ＳＦ３の期間、光量をｄに設定するように指示を出す。その指示を受けた光源駆動部１０９は、液晶駆動部２０３から受信した、フレームＴのＳＦタイミング信号に応じて光源１１０１ａ〜１１０１ｃを制御する。
【００５９】
具体的には、光源１１０１ａについてはＡＲＥＡ１に対するフレームＴのＳＦ３のタイミング信号（図１２（Ｃ）参照）に同期して、光源１１０１ａの光量が図１２（Ｂ）の点灯タイミング時に光量ｄとなるように制御する。同様に、光源１１０１ｂについてはＡＲＥＡ２に対するフレームＴのＳＦ３のタイミング信号（図１２（Ｄ）参照）に同期し、光源１１０１ｃについてはＡＲＥＡ３に対するフレームＴのＳＦ３のタイミング信号（図１２（Ｅ）参照）に同期し、同様の制御を行う。結果として、光源１１０１ａ〜１１０１ｃの光量は、図１２（Ｇ）に示すように、領域毎のＳＦ３のタイミングに同期して光量ｄで発光する。
【００６０】
以上説明したように、液晶パネル１１４の各行の更新開始タイミングが互いに異なり、液晶パネル１１４が順次周期的に部分的に照明される形態のプロジェクタであっても、上述した実施例１，２同様の効果を得ることができる。
本実施例の構成では、実施例２の構成に対して、光量をより低減することが可能であり、より黒浮きを低減させることができる。
【００６１】
なお、本実施例では、パネルの各領域を照明する複数の光源を有し、液晶駆動部２０３が各光源の発光タイミングを順次切り替え制御する構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、パネルの各領域を照明するために、共通の光源を有し、射出する光の光路を切り替えるポリゴンミラー等を用いて照明領域を順次切り替えるように構成してもよい。このとき、液晶駆動部２０３が、本実施例の発光タイミングと同様のタイミングに基づきポリゴンミラーの光の反射角度を変更させるように制御するとよい。
また本実施例においても、各サブフィールドの光量を低減させる際、ブランキング期間の光量を低減させるようにしてもよい。例えば、ＳＦ６の光量低減と連動させてブランキング期間の光量を低減させる場合、パネル駆動部１０８は、図１２（Ｃ）〜図１２（Ｅ）のＳＦ６のタイミング信号を太い破線部分の波形となるようにしてもよい。そのようにすれば、光源１１０１ａ〜１１０１ｃの光量は図１２（Ｆ）の太い破線部分となり、時間平均でより光量を低減させることができる。
【００６２】
［実施例４］
以下に、実施例４について図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例１〜３と異なる構成や処理について説明し、実施例１〜３と同様の構成や処理についての説明は省略する。
実施例１では、図８を用いて説明した制御部１０４の処理において、図８の破線部で囲まれた部分は適用しなかったが、本実施例では、図８において破線部で囲まれた部分（ステップＳ１１０〜ステップＳ１１３）を適用した処理を行っている。
【００６３】
以下、図８のフローチャートについて、実施例１と異なる処理について説明する。
本実施例のステップＳ１０２では、実施例１のステップＳ１０２の処理に加え、次の処理が追加されている。すなわち制御部１０４は、階調統計部２０４と通信を行い、階調統計部２０４が計測した１フレーム中の階調の出現回数（ヒストグラム）を取得する。
ステップＳ１０２の処理の完了後、制御部１０４は、ステップＳ１１０から始まる、サブフィールド毎のループを開始する。ループの各サイクル中において、該当するサブフィールドをＳＦｎと称する。
【００６４】
ステップＳ１１１にて、制御部１０４は、ステップＳ１０２で取得した情報を基に、ＳＦｎのＯＮ画素数が所定数以下（設定値以下）であるかを判定する。この例を、図７（Ｄ）を用いて説明する。図７（Ｄ）は、ステップＳ１０２で制御部１０４が取得した各サブフィールドのＯＮ画素数を示すテーブルである。例えば、判定基準となる所定数が５であったとすると、本ステップの判定が真となるのは、ＯＮ画素数が２であるＳＦ６（ｎ＝６）の場合である。判定が真になった場合は、ステップＳ１１２に遷移し、偽であれば本ループの１サイクルが完了する。
【００６５】
続いて、ステップＳ１１２にて、制御部１０４は、ステップＳ１０２で取得したヒストグラムを基に、当該ＯＮ画素の階調変更候補の値を算出し、元の値と変更候補の値の階調差が所定数以下であるか判定する。この例を、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）を用いて説明する。
図１３（Ａ）は、制御部１０４がステップＳ１０２で取得した階調のヒストグラムの例である。このヒストグラムを参照すると、ステップＳ１１１で判定したＳＦ６のＯＮ画素は、例えば３２階調と３３階調であると分かる（ＳＦ６がＯＮとなる階調は、図３（Ｂ）の階調表現においては３２以上の範囲の階調に相当する）。
【００６６】
制御部１０４は、ステップＳ１１１で判定したＳＦｎのＯＮ画素について、ＳＦｎがＯＦＦとなる最大の階調値を、変更候補の階調値とする。この場合は、変更候補の階調は３１階調である。続いて、制御部１０４は、階調変更を行った場合の、変更前後の階調の差を算出する。階調変更を行った場合のヒストグラムの例を図１３（Ｂ）に示す。階調変更を行うと、３２、３３の階調を有する２画素が、夫々３１の階調を有する画素に変更されることになる。即ち、この場合の階調の変化量は、（３２−３１）＋（３３−３１）＝３となる。判定基準とする所定数を５とすると、本例においては、判定結果は真となる。このような判定を行い、結果が真であれば、ステップＳ１１３に遷移し、偽であれば、本ループの１サイクルが完了する。
【００６７】
続いて、ステップＳ１１３にて、制御部１０４は、液晶駆動部２０３に対して、前述したＯＮ画素の階調を、変更候補とした階調に変更するように指示を出す。それにより、液晶駆動部２０３は、次の出力同期信号に同期して、階調変更を適用したＯＮ／ＯＦＦ信号で液晶パネル１１４を駆動する。以上により、本ループの１サイクルが完了する。
ステップＳ１１０から開始されたループが完了すると、処理はステップＳ１０３に遷移する。
【００６８】
以上説明したように、本実施例によれば、あるサブフィールドにおいてＯＮとなる画素数が０でない場合（１以上、設定値以下）であっても、当該ＯＮ画素数が少数である場合においては、当該サブフィールドにおいて光源の光量を低減することができる。それにより、黒浮きの低減が可能となる。
この処理により、更に黒浮きの低減の可能性が高まり、よりコントラスト感の向上に繋がる。また、その際、本実施例では、液晶パネル１１４で変調する階調値を低下させているが、ステップＳ１１２においてその階調変更による影響が少なくなるように光量低減の実施を制御しているため、明るさの低減を抑えることができる。
【００６９】
なお、本実施例においては、サブフィールドにおいてＯＮとなる画素数が少数である場合には、液晶パネル１１４で変調する階調値を低下させて、当該サブフィールドに対する光量を低減するものであったが、これに限るものではない。例えば、サブフィールドにおいてＯＮとなる画素数、またはＯＮとなる画素数の割合が、より小さい場合であれば、液晶パネル１１４で変調する階調値を変更せず、当該サブフィールドに対する光量を低減するものであってもよい。この場合の光量の低減量の算出方法としては、実施例１で説明したように、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）を用いて説明した方法等、様々な方法を適用することができる。
また、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施例は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施例を適宜組み合わせることも可能である。
【００７０】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１００…プロジェクタ、１０４…制御部、１０８…パネル駆動部、１０９…光源駆動部、１１３…投射光学系、１１４…液晶パネル、１１５…光源、２０３…液晶駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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