(57)【要約】【課題】横縞状の明るさムラを視認し難いプロジェクターを提供する。【解決手段】本発明のプロジェクターは、光源と、光変調装置と、投射光学装置と、第１駆動部と、第２駆動部と、を備える。第１駆動部は、電圧の極性が第１極性となる第１極性期間と、電圧の極性が第２極性となる第２極性期間と、を交互に設けて光変調装置を駆動する。第２駆動部は、第１極性期間と第２極性期間との間で駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致するように光源を駆動する。切り替えのタイミングは、一つの第１極性期間と一つの第１極性期間に隣り合う一つの第２極性期間とを含む第１期間と、一つの第１極性期間と異なる他の第１極性期間と、一つの第２極性期間と異なり他の第１極性期間に隣り合う他の第２極性期間と、を含み、第１期間に隣り合う第２期間と、の間で互いに異なる。【選択図】図１
2019148784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する光源と、
前記光源からの光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置からの光を投射する投射光学装置と、
所定の駆動周波数に応じて極性が反転する電圧を前記光変調装置に印加し、前記光変調装置を駆動する第１駆動部と、
前記光源に駆動電流を供給し、前記所定の駆動周波数に同期して前記光源を駆動する第２駆動部と、
を備え、
前記第１駆動部は、前記電圧の極性が第１極性となる第１極性期間と、前記電圧の極性が前記第１極性と異なる第２極性となる第２極性期間と、を交互に設けて前記光変調装置を駆動し、
前記第２駆動部は、前記第１極性期間と前記第１極性期間に隣り合う前記第２極性期間との間で前記駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致するように、前記光源を駆動し、
前記切り替えのタイミングは、
一つの前記第１極性期間と前記一つの第１極性期間に隣り合う一つの前記第２極性期間とを含む第１期間と、
前記一つの第１極性期間と異なる他の前記第１極性期間と、前記一つの第２極性期間と異なり前記他の第１極性期間に隣り合う他の前記第２極性期間と、を含み、前記第１期間に隣り合う第２期間と、
の間で互いに異なることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記光源は、固体光源であり、
前記切り替えは、前記固体光源に供給される前記駆動電流のパルス幅変調駆動におけるオン／オフの切り替えであることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記第１期間における前記駆動電流の位相と、前記第２期間における前記駆動電流の位相とは、１８０度ずれていることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記駆動電流の前記パルス幅変調駆動におけるオン／オフのデューティー比が５０％であることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記第２駆動部は、前記第１期間における前記一つの第１極性期間の開始と前記駆動電流における切り替えとを同期させ、かつ、前記第２期間における前記他の第１極性期間の開始と前記駆動電流における切り替えとを同期させ、
前記一つの第１極性期間の開始に同期する前記切り替えと前記他の第１極性期間の開始に同期する前記切り替えとのうち、一方の切り替えは、前記パルス幅変調駆動におけるオンからオフへの切り替えであり、他方の切り替えは、オフからオンへの切り替えであることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記光源は、放電灯であり、
前記切り替えは、前記放電灯に供給される交流電流の極性反転であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項７】
光を射出する光源と、前記光源からの光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、を備えたプロジェクターの駆動方法であって、
所定の駆動周波数に応じて極性が反転する電圧を前記光変調装置に印加し、前記光変調装置を駆動するステップと、
前記光源に駆動電流を供給し、前記所定の駆動周波数に同期して前記光源を駆動するステップと、
を備え、
前記電圧の極性が第１極性となる第１極性期間と、前記電圧の極性が前記第１極性と異なる第２極性となる第２極性期間と、を交互に設けて前記光変調装置を駆動し、
前記第１極性期間と前記第１極性期間に隣り合う前記第２極性期間との間で前記駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致するように、前記光源を駆動し、
前記切り替えのタイミングは、
一つの前記第１極性期間と前記一つの第１極性期間に隣り合う一つの前記第２極性期間とを含む第１期間と、
前記一つの第１極性期間と異なる他の前記第１極性期間と、前記一つの第２極性期間と異なり前記他の第１極性期間に隣り合う他の前記第２極性期間と、を含み、前記第１期間に隣り合う第２期間と、
の間で、互いに異なることを特徴とするプロジェクターの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターおよびプロジェクターの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロジェクターにおいては、光源の輝度変動と光変調装置の駆動方式との関係から、投射画像に横縞状の明るさムラが発生するという問題があった。この問題に対し、下記の特許文献１に、液晶パネルと、液晶パネルの垂直同期信号を出力する制御部と、ランプと、垂直同期信号の入力タイミングに基づいて所定のパルス期間で電流値が増加するランプ電流を生成するランプ電流生成部と、垂直同期信号の入力タイミングに基づいて所定のパルス期間において映像信号の輝度を所定量減少させる映像補正部と、を備えた液晶プロジェクターが開示されている。この液晶プロジェクターによれば、パルス期間が設けられたことでフリッカーの発生が抑制されるとともに、所定のパルス期間において映像信号の輝度が減少するため、横縞状のノイズの発生を防止できる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９８８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の液晶プロジェクターでは、垂直同期信号とランプ電流との同期に加えて、垂直同期信号と入力映像信号との同期も取った上で画像処理を行うため、制御が複雑になる、という問題がある。また、垂直同期信号から所定時間だけ経過した後にパルスが入るため、ランプの輝度増大を入力映像信号による輝度減少で相殺させたとしても、映像上の同じ位置に横縞状の明るさムラが残存して視認されやすい、という問題がある。
【０００５】
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであって、横縞状の明るさムラを視認し難いプロジェクターの提供を目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、横縞状の明るさムラを視認し難いプロジェクターの駆動方法の提供を目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、光を射出する光源と、前記光源からの光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの光を投射する投射光学装置と、所定の駆動周波数に応じて極性が反転する電圧を前記光変調装置に印加し、前記光変調装置を駆動する第１駆動部と、前記光源に駆動電流を供給し、前記所定の駆動周波数に同期して前記光源を駆動する第２駆動部と、を備え、前記第１駆動部は、前記電圧の極性が第１極性となる第１極性期間と、前記電圧の極性が前記第１極性と異なる第２極性となる第２極性期間と、を交互に設けて前記光変調装置を駆動し、前記第２駆動部は、前記第１極性期間と前記第１極性期間に隣り合う前記第２極性期間との間で前記駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致するように、前記光源を駆動し、前記切り替えのタイミングは、一つの前記第１極性期間と前記一つの第１極性期間に隣り合う一つの前記第２極性期間とを含む第１期間と、前記一つの第１極性期間と異なる他の前記第１極性期間と、前記一つの第２極性期間と異なり前記他の第１極性期間に隣り合う他の前記第２極性期間と、を含み、前記第１期間に隣り合う第２期間と、の間で互いに異なることを特徴とする。
【０００７】
プロジェクターの光変調装置では、１水平ライン毎に画素の輝度情報が順次書き込まれる。ここで、一つの垂直同期期間毎に極性が反転する電圧を光変調装置に印加する駆動方式（フィールド反転駆動方式）を採用した場合、以下のような問題が発生する。例えば光変調装置の各画素に正電圧が印加される＋フィールドにおいて一つの垂直同期期間のうちの一部の期間で光源の輝度が低下したとする。
【０００８】
輝度低下が生じた期間では、各画素に設けられたスイッチング素子の光リークが相対的に小さいため、その期間に書き込み動作を行っている水平ラインでは、各画素に設定された輝度からの誤差は小さい。それに対し、輝度低下が生じていない期間では、各画素に設けられたスイッチング素子の光リークが相対的に大きいため、その期間に書き込み動作を行っている水平ラインでは、各画素に設定された輝度からの誤差が大きくなる。この違いによって、書き込み動作が行われている期間に光源の輝度低下が生じた水平ラインと輝度低下が生じていない水平ラインとの間で明るさの差が生じ、画面上にスジ状のむらが現れる。
【０００９】
各画素に負電圧が印加される−フィールドにおいても同様の現象が起こるが、輝度低下が生じた時に書き込まれた水平ラインの明るさ変化は、＋フィールドの場合とは逆になる。例えば、＋フィールドにおいては、輝度低下が生じた時に書き込まれた水平ラインは他の水平ラインに対して明るいスジとなり、−フィールドにおいては、輝度低下が生じた時に書き込まれた水平ラインは他の水平ラインに対して暗いスジとなる。なお、光変調装置の設計によって、明るいスジとなるか、暗いスジとなるかは変わるが、＋フィールドと−フィールドとで明暗が逆転することは変わらない。
【００１０】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいては、時間的に隣り合う第１極性期間と第２極性期間との間で光源の駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致しているため、画面上の同じ箇所の水平ラインで明るいスジと暗いスジとが打ち消し合い、スジの濃さが薄くなる。さらに、各々が第１極性期間と第２極性期間とを含み、時間的に互いに隣り合う第１期間と第２期間との間で、駆動電流に関する切り替えのタイミングが互いに異なるため、薄く残ったスジの発生位置が変化する。これにより、本発明の一つの態様のプロジェクターによれば、使用者が画像のスジむらを認識し難くすることができる。
【００１１】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記光源は、固体光源であり、前記切り替えは、前記固体光源に供給される前記駆動電流のパルス幅変調（ＰＷＭ）駆動におけるオン／オフの切り替えであってもよい。
【００１２】
この構成によれば、半導体レーザー等の固体光源を用いたプロジェクターに本発明を適用することができる。
【００１３】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記第１期間における前記駆動電流の位相と、前記第２期間における前記駆動電流の位相とは、１８０度ずれていてもよい。
【００１４】
この構成によれば、第１期間におけるスジむらと第２期間におけるスジむらとが画面上の少なくとも一部の領域で打ち消し合うため、スジむらを認識し難くすることができる。
【００１５】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記駆動電流の前記パルス幅変調駆動におけるオン／オフのデューティー比が５０％であってもよい。
【００１６】
この構成によれば、第１期間における駆動電流の位相と第２期間における駆動電流の位相とが１８０度ずれており、かつ、デューティー比が５０％であることで、第１期間におけるスジむらと第２期間におけるスジむらとが画面上の略全ての領域で打ち消し合う。これにより、最も効果的にスジむらを認識し難くすることができる。
【００１７】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記第２駆動部は、前記第１期間における前記一つの第１極性期間の開始と前記駆動電流における切り替えとを同期させ、かつ、前記第２期間における前記他の第１極性期間の開始と前記駆動電流における切り替えとを同期させ、前記一つの第１極性期間の開始に同期する前記切り替えと前記他の第１極性期間の開始に同期する前記切り替えとのうち一方の切り替えは、前記パルス幅変調駆動におけるオンからオフへの切り替えであり、他方の切り替えは、オフからオンへの切り替えであってもよい。
【００１８】
この構成によれば、第１期間における駆動電流の位相と第２期間における駆動電流の位相とをずらすことができ、第１期間におけるスジむらと第２期間におけるスジむらとが画面上の少なくとも一部の領域で打ち消し合う。これにより、スジむらを認識し難くすることができる。
【００１９】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記光源は、放電灯であり、前記切り替えは、前記放電灯に供給される交流電流の極性反転であってもよい。
【００２０】
この構成によれば、放電灯を用いたプロジェクターに本発明を適用することができる。
【００２１】
本発明の一つの態様のプロジェクターの駆動方法は、光を射出する光源と、前記光源からの光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、を備えたプロジェクターの駆動方法であって、所定の駆動周波数に応じて極性が反転する電圧を前記光変調装置に印加し、前記光変調装置を駆動するステップと、前記光源に駆動電流を供給し、前記所定の駆動周波数に同期して前記光源を駆動するステップと、を備え、前記電圧の極性が第１極性となる第１極性期間と、前記電圧の極性が前記第１極性と異なる第２極性となる第２極性期間と、を交互に設けて前記光変調装置を駆動し、前記第１極性期間と前記第１極性期間に隣り合う前記第２極性期間との間で前記駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致するように、前記光源を駆動し、前記切り替えのタイミングは、一つの前記第１極性期間と前記一つの第１極性期間に隣り合う一つの前記第２極性期間とを含む第１期間と、前記一つの第１極性期間と異なる他の前記第１極性期間と、前記一つの第２極性期間と異なり前記他の第１極性期間に隣り合う他の前記第２極性期間と、を含み、前記第１期間に隣り合う第２期間と、の間で、互いに異なることを特徴とする。
【００２２】
本発明の一つの態様のプロジェクターの駆動方法では、時間的に隣り合う第１極性期間と第２極性期間との間で光源の駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致しているため、画面上の同じ箇所の水平ラインで明るいスジと暗いスジとが打ち消し合い、スジの濃さが薄くなる。さらに、第１極性期間と第２極性期間とを含み、時間的に隣り合う第１期間と第２期間との間で、駆動電流に関する切り替えのタイミングが互いに異なるため、薄く残ったスジの発生位置が時間とともに変化する。これにより、使用者が画像のスジむらを認識し難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図２】プロジェクターのブロック図である。
【図３】プロジェクターの駆動方法を説明するための図である。
【図４】フィールド反転駆動の概念を説明するための図である。
【図５】プロジェクターの効果を説明するための図である。
【図６】第２実施形態のプロジェクターの駆動方法を説明するための図である。
【図７】第２実施形態のプロジェクターの効果を説明するための図である。
【図８】比較例のプロジェクターの問題点を説明するための図である。
【図９】変形例のプロジェクターの効果を説明するための図である。
【図１０】第３実施形態のプロジェクターの駆動方法を説明するための図である。
【図１１】第３実施形態のプロジェクターの効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、スクリーン（被投射面）上にカラー画像を表示する投射型画像表示装置である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２５】
図１は、本実施形態のプロジェクター１の光学系を示す概略構成図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、第１光源部１０１と、第２光源部１０２と、均一照明光学系１１０と、色分離導光光学系２００と、赤色光、緑色光、青色光の各色光に対応した光変調装置４００Ｒ，光変調装置４００Ｇ，光変調装置４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投射光学装置６００と、を備える。
【００２６】
第１光源部１０１は、第１光源２０と、集光光学系２６と、拡散板２７と、コリメート光学系２８と、を備える。
【００２７】
第１光源２０は、固体光源である複数の半導体レーザー素子２０ａを備える。半導体レーザー素子２０ａは、発光強度のピーク波長が例えば４６０ｎｍの青色光ＢＬを射出する。なお、第１光源２０は、１つの半導体レーザー素子２０ａから構成されていてもよい。また、第１光源２０には、４６０ｎｍ以外のピーク波長の青色光を射出する半導体レーザー素子を用いることもできる。半導体レーザー素子２０ａは、発光強度のピーク波長が例えば４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの青色光ＢＬを射出してもよい。
【００２８】
第１光源２０においては、半導体レーザー素子２０ａがパルス幅変調（ＰＷＭ）制御されることにより、射出光の輝度が調整される。ＰＷＭ制御では、半導体レーザー素子２０ａの点灯および消灯を周期的に切り替え、点灯時間（オン時間）と消灯時間（オフ時間）との比を変えることにより輝度が調整される。以下、半導体レーザー素子２０ａの点灯時間と消灯時間との比をデューティー比と称する。
【００２９】
集光光学系２６は、第１レンズ２６ａと、第２レンズ２６ｂと、を備える。集光光学系２６は、第１光源２０から射出された青色光を拡散板２７上もしくはその近傍に集光させる。第１レンズ２６ａおよび第２レンズ２６ｂは、凸レンズから構成される。
【００３０】
拡散板２７は、第１光源２０から射出された青色光ＢＬを拡散させることにより、後述の波長変換素子３０から射出される蛍光光Ｙの配光分布に近い配光分布を有する青色光ＢＬに変換する。拡散板２７として、例えば光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
【００３１】
コリメート光学系２８は、第１レンズ２８ａと、第２レンズ２８ｂと、を備える。コリメート光学系２８は、拡散板２７から射出された光を略平行化する。第１レンズ２８ａおよび第２レンズ２８ｂは、凸レンズから構成される。
【００３２】
第２光源部１０２は、第２光源１０と、コリメート光学系７０と、ダイクロイックミラー８０と、コリメート集光光学系９０と、波長変換素子３０と、を備える。
【００３３】
第２光源１０は、複数の半導体レーザー素子１０ａを備える。半導体レーザー素子１０ａは、発光強度のピーク波長が例えば４４５ｎｍの青色光Ｅを射出する。なお、第２光源１０は、１つの半導体レーザー素子１０ａから構成されていてもよい。また、第２光源１０には、４４５ｎｍ以外のピーク波長の青色光を射出する半導体レーザー素子を用いることもできる。半導体レーザー素子１０ａは、発光強度のピーク波長が例えば４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの青色光Ｅを射出してもよい。
【００３４】
第２光源１０においては、第１光源２０と同様、半導体レーザー素子１０ａをＰＷＭ制御することにより輝度が調整される。また、第２光源１０は、光軸ａｘが照明光軸１００ａｘと直交するように配置されている。
【００３５】
コリメート光学系７０は、第１レンズ７２と、第２レンズ７４と、を備える。コリメート光学系７０は、第２光源１０から射出された青色光Ｅを略平行化する。第１レンズ７２および第２レンズ７４は、凸レンズから構成される。
【００３６】
ダイクロイックミラー８０は、コリメート光学系７０から後述のコリメート集光光学系９０までの光路中に、第２光源１０の光軸ａｘおよび照明光軸１００ａｘのそれぞれに対して４５°の角度で交差するように配置されている。ダイクロイックミラー８０は、青色光ＢＬおよび青色光Ｅを反射し、赤色光および緑色光を含む黄色の蛍光光Ｙを透過させる。
【００３７】
コリメート集光光学系９０は、第１レンズ９２と、第２レンズ９４と、を備える。コリメート集光光学系９０は、ダイクロイックミラー８０で反射した青色光Ｅを略集光した状態で後述の波長変換素子３０の蛍光体素子４２に入射させ、波長変換素子３０から射出された蛍光光Ｙを略平行化する。第１レンズ９２および第２レンズ９４は、凸レンズから構成される。
【００３８】
波長変換素子３０は、円板４０と、反射膜４１と、蛍光体素子４２と、モーター５０と、を備える。円板４０は、モーター５０により回転可能とされている。蛍光体素子４２は、円板４０の上面４０ａにおいて周方向に沿って円環状に設けられている。モーター５０は、円板４０の下面４０ｂ側に配置され、回転軸５０ａは円板４０に接続されている。
【００３９】
蛍光体素子４２は、第２光源１０から射出された青色光Ｅを例えば５２０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長帯の蛍光光Ｙに変換する。蛍光光Ｙは、赤色光と緑色光とを含む黄色光である。蛍光体素子４２の表面には、青色光Ｅの反射を防止するための反射防止膜（図示略）が設けられている。
【００４０】
蛍光体素子４２にはレーザー光からなる青色光Ｅが入射するため、熱が発生して蛍光体素子４２の機能が低下する。本実施形態では、円板４０を回転させることにより、蛍光体素子４２上での青色光Ｅの入射位置を順次変化させている。これにより、蛍光体素子４２の同じ箇所に青色光ＢＬが集中的に照射され、蛍光体素子４２が劣化することを防止している。
【００４１】
本実施形態では、蛍光体素子４２として、例えばセラミック蛍光層を用いることにより、蛍光体素子４２の温度上昇を抑制し、温度消光と呼ばれる発光不良の発生を抑制している。蛍光体素子４２は、例えばバルク状（塊状）のＹＡＧ系蛍光体であり、例えば（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅから構成される。これにより、高い蛍光光Ｙの発光効率を得ることができる。
【００４２】
第１光源２０から射出された青色光ＢＬは、ダイクロイックミラー８０で反射された後、波長変換素子３０から射出されてダイクロイックミラー８０を透過した黄色の蛍光光Ｙと合成され、白色光Ｗとなる。白色光Ｗは、均一照明光学系１１０に入射する。
【００４３】
均一照明光学系１１０は、第１レンズアレイ１２０と、第２レンズアレイ１３０と、偏光変換素子１４０と、重畳レンズ１５０と、を備える。
【００４４】
第１レンズアレイ１２０は、ダイクロイックミラー８０から射出された光を複数の部分光束に分割するための複数の第１レンズ１２２を備える。複数の第１レンズ１２２は、照明光軸１００ａｘと直交する面内にマトリクス状に配列されている。
【００４５】
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１レンズ１２２に対応する複数の第２レンズ１３２を備える。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１レンズ１２２の像を光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる。複数の第２レンズ１３２は、照明光軸１００ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されている。
【００４６】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束を直線偏光に変換する。偏光変換素子１４０は、図示を省略するが、偏光分離層と、反射層と、位相差層と、を備える。偏光分離層は、波長変換素子３０からの光に含まれる偏光成分のうち、一方の直線偏光成分をそのまま透過させるとともに他方の直線偏光成分を反射層に向けて反射させる。反射層は、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する。位相差層は、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する。
【００４７】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を集光して光変調装置４００Ｒ，光変調装置４００Ｇ，光変調装置４００Ｂの画像形成領域近傍で互いに重畳させる。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、および重畳レンズ１５０は、波長変換素子３０から射出された光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００４８】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０と、ダイクロイックミラー２２０と、反射ミラー２３０と、反射ミラー２４０と、反射ミラー２５０と、リレーレンズ２６０と、リレーレンズ２７０と、を備える。色分離導光光学系２００は、白色光Ｗを赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離し、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、および青色光ＬＢを各々が対応する光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、および光変調装置４００Ｂに導く。
【００４９】
色分離導光光学系２００と光変調装置４００Ｒとの間には、フィールドレンズ３００Ｒが配置されている。色分離導光光学系２００と光変調装置４００Ｇとの間には、フィールドレンズ３００Ｇが配置されている。色分離導光光学系２００と光変調装置４００Ｂとの間には、フィールドレンズ３００Ｂが配置されている。
【００５０】
なお、本実施形態において、赤色光ＬＲは、６２０ｎｍ〜８１０ｎｍの波長帯の光に相当する。緑色光ＬＧは、４８０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長帯の光に相当する。青色光ＬＢは、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長帯の光に相当する。
【００５１】
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を透過させ、緑色光成分および青色光成分を反射する。ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射し、青色光成分を透過させる。反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する。反射ミラー２４０および反射ミラー２５０は、青色光成分を反射する。
【００５２】
ダイクロイックミラー２１０を透過した赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、フィールドレンズ３００Ｒを透過して赤色光用の光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー２２０でさらに反射され、フィールドレンズ３００Ｇを透過して緑色光用の光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光は、リレーレンズ２６０、反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、反射ミラー２５０、フィールドレンズ３００Ｂを経て、青色光用の光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。
【００５３】
光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、および光変調装置４００Ｂの各々は、液晶パネルで構成されている。これら光変調装置４００Ｒ、４００Ｇ、４００Ｂの各々は、入射された色光を画像情報に応じて変調して各色光に対応する画像を形成する。なお、図示を省略したが、各フィールドレンズ３００Ｒ、フィールドレンズ３００Ｇ、およびフィールドレンズ３００Ｂと各光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、および光変調装置４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置されている。各光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、および光変調装置４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が配置されている。
【００５４】
クロスダイクロイックプリズム５００は、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、および光変調装置４００Ｂのそれぞれから射出された各画像光を合成する。クロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。
【００５５】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出された画像光は、投射光学装置６００によって拡大投射され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。すなわち、投射光学装置６００は、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、および光変調装置４００Ｂのそれぞれによって変調された光をスクリーンＳＣＲに投射する。
【００５６】
次に、プロジェクター１の電気的な構成について説明する。
図２はプロジェクター１の電気的な構成を示すブロック図である。
図２に示すように、プロジェクター１は、光源駆動部７１０と、光変調装置駆動部７２０と、制御部７３０と、をさらに備える。
【００５７】
光源駆動部７１０は、第１光源２０および第２光源１０のそれぞれに駆動電流を供給し、第１光源２０および第２光源１０のそれぞれを駆動する。光変調装置駆動部７２０は、所定の駆動周波数に応じて極性が反転する電圧を、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、および光変調装置４００Ｂの各々に印加し、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、および光変調装置４００Ｂを駆動する。光源駆動部７１０は、各光変調装置を駆動する所定の駆動周波数に同期して、第１光源２０および第２光源１０を駆動する。制御部７３０は、光源駆動部７１０、光変調装置駆動部７２０、およびプロジェクター１の各部を制御する。
本実施形態の光変調装置駆動部７２０は、特許請求の範囲の第１駆動部に対応する。本実施形態の光源駆動部７１０は、特許請求の範囲の第２駆動部に対応する。
【００５８】
以下、プロジェクター１の駆動方法について説明する。
図３は、プロジェクター１の駆動方法を説明するための図である。図３において、縦軸は時間であり、左側の波形は垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの波形を示す。右側のグラフは第１光源２０および第２光源１０の輝度（明るさ）の変化を示している。本実施形態の場合、第１光源２０および第２光源１０の輝度（明るさ）の変化は、第１光源２０および第２光源１０に供給される駆動電流の変化に対応しており、より具体的には、第１光源２０および第２光源１０に供給される駆動電流に関する切り替えに対応している。本実施形態において駆動電流に関する切り替えとは、第１光源２０および第２光源１０に供給される駆動電流のパルス幅変調駆動におけるオン／オフの切り替えである。つまり、第１光源２０および第２光源１０の輝度が相対的に低い期間では駆動電流の値が相対的に小さく、第１光源２０および第２光源１０の輝度が相対的に高い期間では駆動電流の値が相対的に大きい。中央の矩形の図は、被投射面に投射された画面上のスジむらのイメージを示す。
【００５９】
本発明のプロジェクターおよびプロジェクターの駆動方法は、光源として超高圧水銀ランプ等の放電灯を備えたプロジェクターにも適用が可能である。その場合、図３における右側のグラフは、放電灯の輝度（明るさ）の変化を示す。また、放電灯の輝度（明るさ）の変化、すなわち、駆動電流に関する切り替えは、放電灯に供給される交流電流の極性反転に対応する。
【００６０】
本実施形態において、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおいて、画像形成領域における各画素には、輝度情報が１水平ライン毎に順次書き込まれる。また、本実施形態における各光変調装置の駆動方式として、一つの垂直同期期間毎に極性が反転する電圧を光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各画素電極に印加する駆動、いわゆるフィールド反転駆動が採用される。
【００６１】
図４は、フィールド反転駆動の概念を説明するための図である。図４の上側の図は、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに供給される電圧の波形の一例を示す。図４の下側の図は、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを駆動する光変調装置駆動部７２０に供給される垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの波形の一例を示す。
図４に示すように、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに供給される電圧は、共通電位ＬＣＣＯＭを基準として１垂直同期期間毎に極性が反転する。
【００６２】
図４に示すように、光変調装置駆動部７２０は、所定の駆動周波数に応じて、所定の垂直同期期間毎に極性が反転する電圧を光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにそれぞれ印加するとともに、所定の垂直同期期間として、電圧の極性が第１極性（正）となる第１極性期間Ｆ（＋）と、電圧の極性が第１極性とは異なる第２極性（負）となる第２極性期間Ｆ（−）と、を交互に設けて光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂをそれぞれ駆動する。
なお、以下の説明においては、各光変調装置に印加される電圧の極性が正となる第１極性期間Ｆ（＋）を＋フィールド期間と呼び、各光変調装置に印加される電圧の極性が負となる第２極性期間Ｆ（−）を−フィールド期間と呼ぶ場合がある。
【００６３】
図３には、４つの垂直同期期間を示しており、これらの垂直同期期間を縦軸の時間が小さい側から順に第１フィールド期間Ｆ１、第２フィールド期間Ｆ２、第３フィールド期間Ｆ３、第４フィールド期間Ｆ４と称する。この例では、第１フィールド期間Ｆ１および第３フィールド期間Ｆ３は、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各画素電極に正電圧が印加される＋フィールド期間Ｆ（＋）である。第２フィールド期間Ｆ２および第４フィールド期間Ｆ４は、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各画素電極に負電圧が印加される−フィールド期間Ｆ（−）である。本実施形態における光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの駆動周波数は６０Ｈｚであり、一つの垂直同期期間の長さは、約１６．７ｍｓｅｃである。光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの駆動周波数は、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各画素に輝度情報が書き込まれる周波数（リフレッシュレート）である。
【００６４】
光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを構成する液晶パネルに光が照射された際に、画素に設けられたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）にリーク電流が発生する。本明細書では、この現象を光リークと称する。＋フィールド期間Ｆ（＋）、−フィールド期間Ｆ（−）のいずれにおいても、光リークは、画素容量の電荷が漏れる方向、つまり保持電圧が下がる方向に作用する。
【００６５】
したがって、光源輝度が変動した場合、＋フィールド期間Ｆ（＋）において、光源輝度が相対的に高い状態で輝度情報が書き込まれた水平ラインにおける画素では、画素容量の電荷漏れが大きくなり、画素電位が共通電位ＬＣＣＯＭに近づく。すなわち、当該水平ラインの画素における液晶にかかる実効電圧が、他の水平ラインの画素における実効電圧よりも低くなる。その結果、当該水平ラインは、光源輝度が相対的に低い状態で輝度情報が書き込まれた他の水平ラインに比べて暗く表示される。
【００６６】
一方、−フィールド期間Ｆ（−）において、光源輝度が相対的に高い状態で輝度情報が書き込まれた水平ラインにおける画素では、画素容量の電荷漏れが大きくなり、画素電位が共通電位ＬＣＣＯＭから遠ざかる。すなわち、当該水平ラインの画素における液晶にかかる実効電圧が、他の水平ラインの画素における実効電圧よりも高くなる。その結果、当該水平ラインは、光源輝度が相対的に低い状態で輝度情報が書き込まれた他の水平ラインに比べて明るく表示される。
【００６７】
ただし、上記のように、＋フィールド期間Ｆ（＋）において光源輝度が相対的高い状態で輝度情報が書き込まれた水平ラインが暗く表示され、−フィールド期間Ｆ（−）において光源輝度が相対的高い状態で輝度情報が書き込まれた水平ラインが明るく表示されるのは、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂがノーマリーブラックモードの表示を行う場合である。光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂがノーマリーホワイトモードの表示を行う場合は、上記の明暗の関係は逆になる。しかしながら、＋フィールド期間Ｆ（＋）と−フィールド期間Ｆ（−）との間で、光源輝度が相対的高い状態で輝度情報が書き込まれた水平ラインの表示状態が明るい表示と暗い表示とで逆転することは、いずれのモードでも共通である。
【００６８】
本実施形態では、図３に示すように、光源駆動部７１０は、光源輝度が相対的に低い期間（駆動電流の値が相対的に小さい期間）がパルス状に設けられた波形を有する駆動電流を第１光源２０および第２光源１０に供給する。したがって、一つのフィールド期間のうち、大部分の期間では光源輝度が相対的に高く、残りのわずかな期間では光源輝度が相対的に低い。そのため、＋フィールド期間Ｆ（＋）である第１フィールド期間Ｆ１と第３フィールド期間Ｆ３とにおいては、所定の明るさの画像の中に明るいスジＳＢが生じる。逆に、−フィールド期間Ｆ（−）である第２フィールド期間Ｆ２と第４フィールド期間Ｆ４とにおいては、所定の明るさの画像の中に暗いスジＳＤが生じる。
【００６９】
以下、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりから光源輝度の変動開始（光源輝度の立ち下がり）までの時間を輝度変動開始時間と称する。図３において、符号ｔ１，ｔ２が輝度変動開始時間である。第１フィールド期間Ｆ１における輝度変動開始時間と第２フィールド期間Ｆ２における輝度変動開始時間とは、長さｔ１で同一である。すなわち、光源駆動部７１０は、第１極性期間Ｆ（＋）と第１極性期間Ｆ（＋）に隣り合う第２極性期間Ｆ（−）との間で駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致するように、第１光源２０および第２光源１０を駆動する。したがって、画面内における第１フィールド期間Ｆ１の明るいスジＳＢの発生位置と、画面内における第２フィールド期間Ｆ２の暗いスジＳＤの発生位置とは、画面内で一致する。
【００７０】
人間の眼の周波数応答特性に基づくと、視認周波数である概ね５０Ｈｚ程度より高い周波数で画素の明るさが変化した場合、使用者には画素の明るさ変化とは認識され難く、平均的な明るさを有する画素と認識される。
【００７１】
図５は、時間的に隣り合う＋フィールド期間Ｆ（＋）の画面Ｇ１と、−フィールド期間Ｆ（−）の画面Ｇ２と、画面Ｇ１および画面Ｇ２を前述の視認周波数よりも高い周波数で連続して表示した場合に視認される画面Ｇ３と、を示している。
図５に示すように、時間的に隣り合う＋フィールド期間Ｆ（＋）の画面Ｇ１における明るいスジＳＢと、−フィールド期間Ｆ（−）の画面Ｇ２における暗いスジＳＤと、が画面内において同じ位置に発生した場合には、画面Ｇ３のように、明るいスジＳＢと暗いスジＳＤとが打ち消し合って平均的な明るさに感じられる。すなわち、明るいスジＳＢおよび暗いスジＳＤの視認性を低下させることができる。
【００７２】
このとき、明るいスジＳＢとなった水平ラインの周辺の水平ラインの明るさに対する明るいスジＳＢの明るさの差と、暗いスジＳＤとなった水平ラインの周辺の水平ラインの明るさに対する暗いスジＳＤの明るさの差とが一致していれば、各スジとなった水平ラインと各スジとなった水平ライン周辺の水平ラインとで明るさの差はゼロとなり、スジは全く見えなくなる。しかしながら、光変調装置の＋フィールド期間Ｆ（＋）と−フィールド期間Ｆ（−）とでは光リークの程度が同じではないため、図５において画面Ｇ３として示すように、明るいスジＳＢと暗いスジＳＤとは完全には打ち消されず、薄いスジＳＦが残る。以上、第１フィールド期間Ｆ１と第２フィールド期間Ｆ２とに着目して説明したが、第３フィールド期間Ｆ３と第４フィールド期間Ｆ４との関係も同様である。
【００７３】
以下、時間的に互いに隣り合う第１フィールド期間Ｆ１と第２フィールド期間Ｆ２とを含む期間を第１期間Ｐ１と称し、第１期間Ｐ１と時間的に隣り合い、かつ、時間的に互いに隣り合う第３フィールド期間Ｆ３と第４フィールド期間Ｆ４とを含む期間を第２期間Ｐ２と称する。すなわち、第１期間Ｐ１は、一つの第１極性期間とこの一つの第１極性期間に隣り合う一つの第２極性期間とを含む。また、第２期間Ｐ２は、第１期間Ｐ１に隣り合い、かつ、前述の一つの第１極性期間と異なる他の第１極性期間と、前述の一つの第２極性期間と異なり、この他の第１極性期間に隣り合う他の第２極性期間と、を含む。
【００７４】
ここで、図５の画面Ｇ３に残った薄いスジＳＦをより視認し難くするため、図３に示すように、第１期間Ｐ１における輝度変動開始時間の長さｔ１と第２期間Ｐ２における輝度変動開始時間の長さｔ２とを互いに異ならせる。すなわち、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との間で、駆動電流に関する切り替えのタイミングが互いに異なる。これにより、第１期間Ｐ１における画面Ｇ３内の薄いスジＳＦの発生位置と第２期間Ｐ２における画面Ｇ３内の薄いスジＳＦの発生位置とを、互いに異ならせることができる。なお、輝度変動開始時間の長さｔ１，ｔ２は、駆動電流の周波数や駆動電流の位相を変化させることで調整が可能である。
【００７５】
このように、光源駆動部７１０は、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの駆動周波数に同期して第１光源２０および第２光源１０を駆動するとともに、時間的に互いに隣り合う＋フィールド期間Ｆ（＋）と−フィールド期間Ｆ（−）との間で、第１光源２０および第２光源１０の駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致するように、第１光源２０および第２光源１０を駆動する。そして、駆動電流に関する切り替えのタイミングは、時間的に互いに隣り合う第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との間で互いに異なる。本実施形態での駆動電流に関する切り替えとは、図３に示した光源輝度の変動に対応する駆動電流値の変化のことである。また、本実施形態において、第１光源２０および第２光源１０のうち少なくとも一方に対して、このような駆動制御を実行すればよい。
【００７６】
すなわち、本実施形態のプロジェクター１の駆動方法は、所定の駆動周波数に応じて極性が反転する電圧を光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに印加し、かつ、電圧の極性が第１極性となる第１極性期間Ｆ（＋）と、電圧の極性が第１極性と異なる第２極性となる第２極性期間Ｆ（−）と、を交互に設けて光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを駆動し、所定の駆動周波数に同期して第１光源２０および第２光源１０を駆動するとともに、第１極性期間と第１極性期間に時間的に隣り合う第２極性期間との間で駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致するように、第１光源２０および第２光源１０を駆動し、切り替えのタイミングは、一つの第１極性期間と一つの第１極性期間に時間的に隣り合う一つの第２極性期間とを含む第１期間Ｐ１と、一つの第１極性期間と異なる他の第１極性期間と一つの第２極性期間と異なり他の第１極性期間に隣り合う他の第２極性期間とを含み、第１期間Ｐ１に時間的に隣り合う第２期間Ｐ２と、の間で互いに異なるというものである。
【００７７】
このように、本実施形態のプロジェクター１によれば、時間的に互いに隣り合う＋フィールド期間Ｆ（＋）と−フィールド期間Ｆ（−）とで各画面上の同じ位置に明るいスジＳＢおよび暗いスジＳＤを表示させて、明るいスジＳＢと暗いスジＳＤとが重なるようにし、これらを打ち消し合わせて薄いスジＳＦとすることに加えて、各々が＋フィールド期間Ｆ（＋）と−フィールド期間Ｆ（−）とを含み、時間的に互いに隣り合う第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との間で輝度変動開始時間をずらすことにより、画面内での薄いスジＳＦの発生位置を時間的に変えることができる。これにより、使用者が横縞状の明るさムラを視認し難いプロジェクター１を実現することができる。また、第１光源２０および第２光源１０の駆動電流を垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに同期させるだけで済み、制御部７３０の制御を複雑にすることがない。
【００７８】
なお、図３には第４フィールド期間Ｆ４までしか示していないが、その後の第５フィールド期間と第６フィールド期間とを合わせた第３期間については、第２期間Ｐ２における輝度変動開始時間の長さｔ２とは異なるが、第１期間Ｐ１における輝度変動開始時間の長さｔ１と同じ長さの輝度変動開始時間を設定してもよい。もしくは、第３期間については、第１期間Ｐ１における輝度変動開始時間の長さｔ１と異なり、第２期間Ｐ２における輝度変動開始時間の長さｔ２とも異なる長さの輝度変動開始時間を設定してもよい。このように、３種類以上の輝度変動開始時間を設定することによって横縞状の明るさムラをさらに視認し難くすることができる。
【００７９】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、駆動方法が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクター全体の説明は省略し、駆動方法についてのみ説明する。
図６は、本実施形態のプロジェクターの駆動方法を説明するための図である。図６において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８０】
本実施形態では、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの駆動周波数は１２０Ｈｚであり、一つの垂直同期期間（フィールド期間）の長さは、約８．３ｍｓｅｃである。また、光源駆動部７１０は、第１光源２０および第２光源１０をＰＷＭ制御により駆動する。第１光源２０および第２光源１０に供給する駆動電流のオン／オフのデューティー比は５０％である。ただし、後述するように、駆動電流のオン／オフのデューティー比は５０％に限ることなく、適宜変更が可能である。
【００８１】
本実施形態の場合も、第１実施形態と同様、光源駆動部７１０は、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの駆動周波数に同期して第１光源２０および第２光源１０を駆動する。すなわち、図６に示すように、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスに同期して第１光源２０および第２光源１０の駆動電流の波形を制御している。
【００８２】
具体的には、光源駆動部７１０は、第１期間Ｐ１の第１フィールド期間Ｆ１（＋フィールド期間Ｆ（＋））において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりに、光源輝度の変動の立ち下がり（駆動電流の波形の立ち下がり）を同期させる。その後、駆動電流は、デューティー比５０％でオン／オフを繰り返す。
【００８３】
次に、光源駆動部７１０は、第１期間Ｐ１において、第２フィールド期間Ｆ２（−フィールド期間Ｆ（−））の開始に対応する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりに、光源輝度の変動の立ち下がり（駆動電流の波形の立ち下がり）を同期させる。換言すると、光源駆動部７１０は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりをトリガーとして、第２フィールド期間Ｆ２における駆動電流の波形を、第２フィールド期間Ｆ２における駆動電流の位相が第１フィールド期間Ｆ１における駆動電流の位相に一致するように設定する。
【００８４】
次に、光源駆動部７１０は、第２期間Ｐ２において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりをトリガーとして、第３フィールド期間Ｆ３における駆動電流の波形を、第３フィールド期間Ｆ３における駆動電流の位相が第１フィールド期間Ｆ１における駆動電流の位相および第２フィールド期間Ｆ２における駆動電流の位相に対して１８０°ずれるように設定する。その後、駆動電流は、デューティー比５０％でオン／オフを繰り返す。
【００８５】
次に、光源駆動部７１０は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりをトリガーとして、第４フィールド期間Ｆ４における駆動電流の波形を、第４フィールド期間Ｆ４における駆動電流の位相が第３フィールド期間Ｆ３における駆動電流の位相に一致するように設定する。
【００８６】
すなわち、第１期間Ｐ１における駆動電流の位相と第２期間Ｐ２における駆動電流の位相とは、１８０度ずれている。換言すると、駆動電流の波形において、第１期間Ｐ１におけるＰＷＭ駆動のオンからオフへの切り替えのタイミングと、第２期間Ｐ２におけるＰＷＭ駆動のオフからオンへの切り替えのタイミングとが、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との間で全て揃っている。この構成によれば、光源駆動部は、駆動電流の制御が行いやすい。
【００８７】
ただし、第１期間Ｐ１におけるＰＷＭ駆動のオンからオフへの切り替えのタイミングと、第２期間Ｐ２におけるＰＷＭ駆動のオフからオンへの切り替えのタイミングと、が全て揃っておらず、一部がずれていてもよい。
【００８８】
このように、光源駆動部７１０は、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの駆動周波数に同期して第１光源２０および第２光源１０を駆動するとともに、時間的に互いに隣り合う＋フィールド期間Ｆ（＋）と−フィールド期間Ｆ（−）との間で、第１光源２０および第２光源１０の駆動電流に関する切り替えのタイミングが一致し、かつ、時間的に互いに隣り合う第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との間では、駆動電流に関する切り替えのタイミングが互いに異なるように、第１光源２０および第２光源１０を駆動する。本実施形態での駆動電流に関する切り替えとは、ＰＷＭ駆動におけるオン／オフの切り替えのことである。
【００８９】
本実施形態の場合も、第１実施形態と同様、＋フィールド期間Ｆ（＋）において、光源輝度が相対的に高い状態で輝度情報が書き込まれた水平ラインは、他の水平ラインに比べて暗く表示され、−フィールド期間Ｆ（−）において、光源輝度が相対的に高い状態で輝度情報が書き込まれた水平ラインは、他の水平ラインに比べて明るく表示される。したがって、図６において、例えば第１期間Ｐ１の第１フィールド期間Ｆ１では、画面の上から下に向けて、通常明るさの水平ラインと明るい水平ラインとが交互に繰り返し位置する。一方、第１期間Ｐ１の第２フィールド期間Ｆ２では、画面の上から下に向けて、通常明るさの水平ラインと暗い水平ラインとが交互に繰り返し位置する。第２期間Ｐ２における第３フィールド期間Ｆ３と第４フィールド期間Ｆ４との間でも同様である。このように、時間的に隣り合うフィールド期間の間で、明るいスジＳＢと暗いスジＳＤとが各画面上で同じ位置に発生するため、明るいスジＳＢと暗いスジＳＤとが打ち消し合うことで平均的な明るさに感じられる。
【００９０】
ここで、比較例として、時間的に隣り合う第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とで駆動電流の位相をずらさないプロジェクターを想定し、図８を用いて問題点を説明する。
図８の左端の図は、第１期間Ｐ１内での画面におけるスジの打ち消し合いの結果として生じる明るさムラを示す。図８の中央の図は、第２期間Ｐ２内での画面におけるスジの打ち消し合いの結果として生じる明るさムラを示す。図８の右端の図は、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた結果として認識される明るさムラを示す。図８における全ての図において、縦軸は画面の垂直方向の位置（水平ラインの位置）を示し、横軸は明るさを示す。
【００９１】
比較例のプロジェクターにおいては、図８に示すように、時間的に隣り合う第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とで駆動電流の位相をずらしていないため、第１期間Ｐ１における画面で薄いスジＳＦとなる水平ラインの位置と、第２期間Ｐ２における画面で薄いスジＳＦとなる水平ラインの位置と、が第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との間で重なる。すなわち、第１期間Ｐ１での画面の縦方向位置における明るさムラ（明るさの分布）と、第２期間Ｐ２での画面の縦方向位置における明るさムラ（明るさの分布）とが揃っている。したがって、図８の右端の図に示すように、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた期間において、明るさムラは打ち消し合うことがなく残ってしまう。
【００９２】
これに対し、本実施形態のプロジェクター１の効果を図７に示す。図７中の各図の意味、縦軸および横軸は、前述の図８と同様である。
本実施形態のプロジェクター１において、図７に示すように、時間的に隣り合う第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とで駆動電流の位相が１８０度ずれているため、第１期間Ｐ１における画面で薄いスジＳＦとなる水平ラインの位置と、第２期間Ｐ２における画面で薄いスジＳＦとなる水平ラインの位置と、が第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との間で重ならない。かつ、第１期間Ｐ１における画面で薄いスジＳＦとなる水平ラインの位置と第２期間Ｐ２における画面で薄いスジＳＦとならない水平ラインの位置とが揃っており、更に、第１期間Ｐ１における画面で薄いスジＳＦとならない水平ラインの位置と第２期間Ｐ２における画面で薄いスジＳＦとなる水平ラインの位置とが揃っている。その結果、図７の右端の図に示すように、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた期間において、明るさムラは、略完全に打ち消し合い、ほとんどなくなる。
【００９３】
このように、本実施形態によれば、使用者が横縞状の明るさムラを視認し難いプロジェクター１を実現することができる。特にＰＷＭ駆動におけるオン／オフのデューティー比が５０％であり、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とで駆動電流の位相が１８０度ずれているため、図７に示すように、最も効果的にスジむらを認識し難くすることができる。
【００９４】
本実施形態では、ＰＷＭ駆動のデューティー比が５０％の例を示したが、ＰＷＭ駆動のデューティー比は必ずしも５０％でなくてもよい。一例として、デューティー比を３０％としたプロジェクターの効果を図９に示す。
図９中の各図の意味、縦軸および横軸は、前述の図８と同様である。
【００９５】
図９の右図に示すように、デューティー比を３０％とした場合、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた期間において、明るさムラが打ち消し合わない期間Ｔ２が存在するため、明るさムラは残る。その一方で、明るさムラが打ち消し合う期間Ｔ１が存在するとともに、明るいスジＳＢと暗いスジＳＤとの明るさの差Ｈ２は、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とで駆動電流の位相を１８０度ずらさなかった比較例（図８参照）の明るさの差Ｈ１よりも小さくなる。このようにして、明るさムラを改善することができる。
【００９６】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図１０を用いて説明する。
第３実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、駆動方法が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクター全体の説明は省略し、駆動方法についてのみ説明する。
図１０は、本実施形態のプロジェクターの駆動方法を説明するための図である。図１０において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９７】
本実施形態では、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの駆動周波数は１２０Ｈｚであり、一つの垂直同期期間（フィールド期間）の長さは、約８．３ｍｓｅｃである。また、光源駆動部７１０は、第１光源２０および第２光源１０をＰＷＭ制御により駆動する。駆動電流のオン／オフのデューティー比は３０％である。
【００９８】
本実施形態の場合も、第１実施形態と同様、光源駆動部７１０は、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの駆動周波数に同期して第１光源２０および第２光源１０を駆動する。すなわち、図１０に示すように、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスに同期して第１光源２０および第２光源１０の駆動電流の波形を制御している。
【００９９】
具体的には、光源駆動部７１０は、第１期間Ｐ１の第１フィールド期間Ｆ１（＋フィールド期間Ｆ（＋））において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりに、光源輝度の変動の立ち下がり（駆動電流の波形の立ち下がり、すなわち、オンからオフへの切り替え）を同期させる。
【０１００】
次に、光源駆動部７１０は、第１期間Ｐ１の第２フィールド期間Ｆ２（−フィールド期間Ｆ（−））の開始に対応する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりに、光源輝度の変動の立ち下がり（駆動電流の波形の立ち下がり、すなわち、オンからオフへの切り替え）を同期させる。
【０１０１】
次に、光源駆動部７１０は、第２期間Ｐ２の第３フィールド期間Ｆ３（＋フィールド期間Ｆ（＋））において、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりに、光源輝度の変動の立ち上がり（駆動電流の波形の立ち上がり、すなわち、オフからオンへの切り替え）を同期させる。
【０１０２】
次に、光源駆動部７１０は、第２期間Ｐ２の第４フィールド期間Ｆ４（−フィールド期間Ｆ（−））の開始に対応する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスの立ち上がりに、光源輝度の変動の立ち上がり（駆動電流の波形の立ち上がり、すなわち、オフからオンへの切り替え）を同期させる。
【０１０３】
このように、本実施形態において、光源駆動部７１０は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃのパルスに、駆動電流の波形の立ち下がりを同期させるか、または駆動電流の波形の立ち上がりを同期させるか、を第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２との間で、すなわち２つのフィールド期間毎に切り替える。すなわち、光源駆動部７１０は、第１期間Ｐ１における一つの第１極性期間の開始と駆動電流に関する切り替えとを同期させ、かつ、第２期間Ｐ２における他の第１極性期間の開始と駆動電流に関する切り替えとを同期させ、一つの第１極性期間の開始に同期する切り替えと他の第１極性期間の開始に同期する切り替えとのうち一方の切り替えは、駆動電流のパルス幅変調駆動におけるオンからオフへの切り替えであり、他方の切り替えは、オフからオンへの切り替えである。
【０１０４】
本実施形態のプロジェクターの効果を図１１に示す。
図１１中の各図の意味、縦軸および横軸は、前述の図８と同様である。
【０１０５】
図１１の右図に示すように、本実施形態はデューティー比が３０％であるから、第２実施形態と同様に、第１期間Ｐ１と第２期間Ｐ２とを合わせた期間において、明るさムラが打ち消し合わない期間Ｔ４が存在するため、明るさムラは残る。その一方で、明るさムラが打ち消し合う期間Ｔ３が存在するため、第１期間Ｐ１および第２期間Ｐ２の各期間の開始時に、光源輝度の変動の立ち下がりおよび立ち上がりのうち一方（駆動電流の波形の立ち下がりおよび立ち上がりのうち一方）を同期させるかを切り替えなかった場合よりも、明るさムラを改善することができる。
【０１０６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態では、半導体レーザー素子等の固体光源からなる光源が用いられたプロジェクターの例を説明したが、この構成に代えて、例えば超高圧水銀ランプ等の放電灯からなる光源が用いられてもよい。その場合、時間的に互いに隣り合う第１極性期間と第２極性期間との間で一致させ、時間的に互いに隣り合う第１期間と第２期間との間では異ならせる駆動電流に関する切り替えのタイミングは、放電灯に供給する交流電流の極性反転のタイミングであってもよい。極性反転時には放電灯の輝度が変動するため、本発明を適用することによって、横縞状の明るさムラを視認し難いプロジェクターを実現することができる。
【０１０７】
また、上記実施形態では、第１期間Ｐ１および第２期間Ｐ２のそれぞれが２つのフィールド期間を含む例を説明したが、この構成に代えて、第１期間および第２期間のそれぞれが３つ以上のフィールド期間を含んでいてもよい。例えば、第１期間が４つのフィールド期間（第１〜第４フィールド期間）を含んでいる場合が考えられる。例えば、第１フィールド期間および第３フィールドは、＋フィールド期間とし、第２フィールド期間および第４フィールド期間は、−フィールド期間とする。この場合、第１〜第４フィールド期間の全てで駆動電流に関する切り替えタイミングを一致させ、第１フィールド期間と第２フィールド期間との組合せ、第３フィールド期間と第４フィールド期間との組合せのそれぞれで、明るさムラを打ち消し合わせてもよい。この構成では、第１期間において最後に位置する第４フィールド期間と第２期間において最初に位置する第５フィールド期間との間で、駆動電流に関する切り替えタイミングを異ならせればよい。
【０１０８】
また、上記実施形態では、時間的に互いに隣り合う２つのフィールド期間で駆動電流に関する切り替えタイミングを一致させ、時間的に互いに隣り合う２つのフィールド期間の間で明るさムラを打ち消し合わせる構成であった。しかしながら、この構成に代えて、時間的に互いに隣り合わない２つのフィールド期間で駆動電流に関する切り替えタイミングを一致させ、時間的に互いに隣り合わない２つのフィールド期間の間で明るさムラを打ち消し合わせてもよい。また、例えば、第１フィールド期間と第４フィールド期間とで駆動電流に関する切り替えタイミングを一致させ、明るさムラを打ち消し合わせる構成としてもよい。その場合、人間の眼がフリッカーを感じる視認周波数である概ね５０Ｈｚ程度より高い周波数（時間で言えば、約２０ｍｓｅｃ以下）の範囲内で明るさムラを打ち消すことが望ましい。
【０１０９】
例えば上記実施形態では、透過型のプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型のプロジェクターに適用することも可能である。ここで、「透過型」は、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味する。「反射型」は、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味する。なお、光変調装置は、液晶パネル等に限られず、例えばデジタルマイクロミラーデバイスを用いた光変調装置であってもよい。
【０１１０】
また、上記実施形態において、３つの液晶パネルを用いたプロジェクターの例を挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクター、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１…プロジェクター、１０…第２光源（光源）、１０ａ…半導体レーザー素子（固体光源）、２０…第１光源（光源）、２０ａ…半導体レーザー素子（固体光源）、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…光変調装置、６００…投射光学装置、７１０…光源駆動部（第２駆動部）、７２０…光変調装置駆動部（第１駆動部）、Ｆ（＋）…第１極性期間、Ｆ（−）…第２極性期間、Ｐ１…第１期間、Ｐ２…第２期間。
【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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