(57)【要約】【課題】プロジェクタの発光部および光変調デバイスの新たな制御手法を提供する。【解決手段】フレーム期間は複数のサブ期間を含み、各サブ期間は複数の色期間を含む。プロジェクタの制御部は、発光部に、各サブ期間内の複数の色期間に複数の色光を順次射出させる。また、制御部は、複数の画素データに応じて、光変調デバイスに含まれる複数の光変調素子の変調状態を制御する。具体的には、画素データに含まれる特定の色データに応じて、各サブ期間内の特定の色期間における光変調素子の変調状態が制御される。第１種のサブ期間の特定の色期間に発光部から射出される特定の色光の強度は、複数の第２種のサブ期間に含まれる特定の色期間に発光部から射出される特定の色光の強度よりも小さく設定されている。【選択図】図６
2015121822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクタであって、
複数の色光を射出する発光部と、
複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、
画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御する制御部と、
を備え、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記制御部は、
前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる発光制御部と、
前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する変調制御部と、
を備え、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
複数の第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記発光制御部は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間に前記発光部から射出される前記特定の色光の強度を、前記各第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間に前記発光部から射出される前記特定の色光の強度よりも小さく設定する、プロジェクタ。
【請求項２】
請求項１記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間は、同じである、プロジェクタ。
【請求項３】
請求項１または２記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、複数の前記第１種のサブ期間を含み、
前記複数の第１種のサブ期間において前記発光部から射出される前記特定の色光の強度は、互いに異なる、プロジェクタ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記複数の第２種のサブ期間において前記発光部から射出される前記特定の色光の強度は、同じである、プロジェクタ。
【請求項５】
プロジェクタであって、
複数の色光を射出する発光部と、
複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、
画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御する制御部と、
を備え、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記制御部は、
前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる発光制御部と、
前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する変調制御部と、
を備え、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記発光制御部は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間よりも小さく設定する、プロジェクタ。
【請求項６】
請求項５記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間において前記発光部から射出される前記特定の色光の強度は、同じである、プロジェクタ。
【請求項７】
請求項５または６記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、複数の前記第１種のサブ期間を含み、
前記複数の第１種のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間は、互いに異なる、プロジェクタ。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、複数の前記第２種のサブ期間を含み、
前記複数の第２種のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間は、同じである、プロジェクタ。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか記載のプロジェクタであって、
前記発光部は、
前記複数の色光を射出する複数の発光デバイスを備える、プロジェクタ。
【請求項１０】
請求項９記載のプロジェクタであって、
前記各発光デバイスは、半導体発光素子を含む、プロジェクタ。
【請求項１１】
複数の色光を射出する発光部と、複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、を備えるプロジェクタにおいて、画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御する方法であって、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記方法は、
（ａ）前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる工程と、
（ｂ）前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する工程と、
を備え、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
複数の第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記工程（ａ）は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間に前記発光部から射出される前記特定の色光の強度を、前記各第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間に前記発光部から射出される前記特定の色光の強度よりも小さく設定する工程を含む、方法。
【請求項１２】
複数の色光を射出する発光部と、複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、を備えるプロジェクタにおいて、画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御する方法であって、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記方法は、
（ａ）前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる工程と、
（ｂ）前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する工程と、
を備え、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記工程（ａ）は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間よりも小さく設定する工程を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる色順次方式を採用するプロジェクタは、通常、発光部と、複数の光変調素子を含む光変調デバイスと、を備えている。発光部は、３つの色光を順次射出し、光変調デバイスは、３つの色光を順次変調する。
【０００３】
具体的には、発光部は、１つの画像が表示される１つのフレーム期間内の３つの色期間に、３つの色光を順次射出する。そして、光変調デバイスに含まれる複数の光変調素子は、画像データを構成する複数の画素データに応じて、３つの色期間に、３つの色光を順次変調する。
【０００４】
光変調デバイスでは、各光変調素子は、各画素データに応じて、オン状態またはオフ状態に設定される。具体的には、各光変調素子は、１つのフレーム期間内の３つの色期間に、各画素データを構成する３つの色データに応じて、オン状態される。すなわち、１つの色データの階調値は、対応する１つの色期間内で光変調素子がオン状態に設定される時間（あるいは回数）によって、表現される。
【０００５】
なお、光変調デバイスとしては、例えば、液晶パネルや、ＤＭＤ（ディジタル・マイクロミラー・デバイス：ＴＩ社の商標）などが利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０５７１０号公報
【特許文献２】特開２００３−１０２０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来では、発光部および光変調デバイスの制御手法について充分に考慮されておらず、他の手法が要望されていた。
【０００８】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、プロジェクタの発光部および光変調デバイスの新たな制御手法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】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］  プロジェクタであって、
複数の色光を射出する発光部と、
複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、
画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御する制御部と、
を備え、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記制御部は、
前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる発光制御部と、
前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する変調制御部と、
を備え、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
複数の第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記発光制御部は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間に前記発光部から射出される前記特定の色光の強度を、前記各第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間に前記発光部から射出される前記特定の色光の強度よりも小さく設定する、プロジェクタ。
【００１１】
このプロジェクタでは、各サブ期間内の特定の色期間において、発光部から特定の色光が射出され、各サブ期間内の特定の色期間において、特定の色データに応じて、光変調素子の変調状態が制御される。特定の色データの階調は、複数のサブ期間内の複数の特定の色期間において、画像表示領域に導かれる特定の色光の累積エネルギで表現される。ただし、このプロジェクタでは、第１種のサブ期間において発光部から射出される特定の色光の強度は、第２種のサブ期間において発光部から射出される特定の色光の強度よりも小さく設定されている。すなわち、第２種のサブ期間において発光部から射出される特定の色光の強度を利用して、大まかな階調が表現され、第１種のサブ期間において発光部から射出される特定の色光の強度を利用して、細かな階調が表現される。この制御手法を採用しても、画像データによって表される画像を適切に表示することができる。
【００１２】
［適用例２］  適用例１記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間は、同じである、プロジェクタ。
【００１３】
［適用例３］  適用例１または２記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、複数の前記第１種のサブ期間を含み、
前記複数の第１種のサブ期間において前記発光部から射出される前記特定の色光の強度は、互いに異なる、プロジェクタ。
【００１４】
こうすれば、複数の第１種のサブ期間において発光部から射出される特定の色光を利用して、細かな階調を表現することができる。
【００１５】
［適用例４］  適用例１ないし３のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記複数の第２種のサブ期間において前記発光部から射出される前記特定の色光の強度は、同じである、プロジェクタ。
【００１６】
こうすれば、複数の第２種のサブ期間において発光部から射出される特定の色光を利用して、大まかな階調を表現することができる。
【００１７】
［適用例５］  プロジェクタであって、
複数の色光を射出する発光部と、
複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、
画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御する制御部と、
を備え、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記制御部は、
前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる発光制御部と、
前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する変調制御部と、
を備え、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記発光制御部は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間よりも小さく設定する、プロジェクタ。
【００１８】
このプロジェクタでは、各サブ期間内の特定の色期間において、発光部から特定の色光が射出され、各サブ期間内の特定の色期間において、特定の色データに応じて、光変調素子の変調状態が制御される。特定の色データの階調は、複数のサブ期間内の複数の特定の色期間において、画像表示領域に導かれる特定の色光の累積エネルギで表現される。ただし、このプロジェクタでは、第１種のサブ期間において発光部から特定の色光が射出される期間は、第２種のサブ期間において発光部から特定の色光が射出される期間よりも小さく設定されている。すなわち、第２種のサブ期間において発光部から特定の色光が射出される期間を利用して、大まかな階調が表現され、第１種のサブ期間において発光部から特定の色光が射出される期間を利用して、細かな階調が表現される。この制御手法を採用しても、画像データによって表される画像を適切に表示することができる。
【００１９】
［適用例６］  適用例５記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間において前記発光部から射出される前記特定の色光の強度は、同じである、プロジェクタ。
【００２０】
［適用例７］  適用例５または６記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、複数の前記第１種のサブ期間を含み、
前記複数の第１種のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間は、互いに異なる、プロジェクタ。
【００２１】
こうすれば、複数の第１種のサブ期間において発光部から射出される特定の色光を利用して、細かな階調を表現することができる。
【００２２】
［適用例８］  適用例５ないし７のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、複数の前記第２種のサブ期間を含み、
前記複数の第２種のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間は、同じである、プロジェクタ。
【００２３】
こうすれば、複数の第２種のサブ期間において発光部から射出される特定の色光を利用して、大まか階調を表現することができる。
【００２４】
［適用例９］  適用例１ないし８のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記発光部は、
前記複数の色光を射出する複数の発光デバイスを備える、プロジェクタ。
【００２５】
この構成を採用すれば、各発光デバイスは、各サブ期間内の対応する各色期間で光を射出すればよいため、各発光デバイスの１回あたりの発光期間を比較的小さく設定することができる。このため、各発光デバイスから１回あたりに射出される色光の強度を増大させることができ、この結果、表示される画像の明るさを増大させることができる。
【００２６】
［適用例１０］  適用例９記載のプロジェクタであって、
前記各発光デバイスは、半導体発光素子を含む、プロジェクタ。
【００２７】
［他の適用例１］  複数の色光を射出する発光部と、複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、を備えるプロジェクタにおいて、画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、コンピュータに、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御させるコンピュータプログラムであって、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記プログラムは、
前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる機能と、
前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する機能と、
を前記コンピュータに実現させ、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
複数の第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記複数の色光を順次射出させる機能は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間に前記発光部から射出される前記特定の色光の強度を、前記各第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間に前記発光部から射出される前記特定の色光の強度よりも小さく設定する機能を含む、コンピュータプログラム。
【００２８】
［他の適用例２］  複数の色光を射出する発光部と、複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、を備えるプロジェクタにおいて、画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、コンピュータに、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御させるコンピュータプログラムであって、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記プログラムは、
前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる機能と、
前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する機能と、
を前記コンピュータに実現させ、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記複数の色光を順次射出させる機能は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間よりも小さく設定する機能を含む、コンピュータプログラム。
【００２９】
なお、この発明は、プロジェクタおよびその制御方法、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の種々の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】プロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。
【図２】発光デバイス制御部５１０と３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂとの内部構成を示す説明図である。
【図３】半導体レーザ１１２の電流−光強度特性を模式的に示す説明図である。
【図４】階調変換処理を示す説明図である。
【図５】プロジェクタＰＪの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】Ｇデータに対応する第２の部分制御データＰＸｇを示す説明図である。
【図７】色データの階調値と、各サブ期間内の対応する色期間におけるオン期間の発生の有無と、の関係を示す説明図である。
【図８】比較例と第１実施例とにおける光の強度を示す説明図である。
【図９】第２実施例におけるプロジェクタＰＪの動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】第２実施例におけるＧデータに対応する第２の部分制御データＰＸｇを示す説明図である。
【図１１】比較例と第２実施例とにおける光の強度を示す説明図である。
【図１２】変形例における発光デバイスの電流−光強度特性を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．プロジェクタの構成：
Ａ−２．プロジェクタの動作：
Ａ−３．発光デバイスの光強度：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．発光デバイスの変形例：
【００３２】
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．プロジェクタの構成：
図１は、プロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。図示するように、プロジェクタＰＪは、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと、導光系２００と、光変調デバイス３００と、投写光学系４００と、制御回路５００と、を備えている。プロジェクタＰＪは、順次与えられる画像データを用いて、フレーム期間毎にスクリーンＳＣ上に画像を表示する。
【００３３】
３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂは、それぞれ、赤色光（色光Ｒ），緑色光（色光Ｇ），青色光（色光Ｂ）を射出する。なお、本実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂは、各色光Ｒ，Ｇ，Ｂを射出する半導体レーザを含んでいる。
【００３４】
導光系２００は、３つの光ファイバ２１０と、インテグレータロッド２２０と、２つのレンズ２３０，２５０と、２つのミラー２４０，２６０と、を備えている。３つの光ファイバ２１０は、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出された３つの色光をインテグレータロッド２２０に導く。インテグレータロッド２２０は、各色光の強度分布を均一化する。インテグレータロッド２２０から射出された各色光は、第１のレンズ２３０を通って、第１のミラー２４０で反射される。第１のミラー２４０で反射された各色光は、第２のレンズ２５０を通って、第２のミラー２６０で反射される。第２のミラー２６０で反射された各色光は、光変調デバイス３００に入射する。
【００３５】
光変調デバイス３００は、マトリクス状に配列された複数の光変調素子と、複数の光変調素子に対応する複数のメモリセルを含むＳＲＡＭと、を備えている。光変調デバイス３００としては、複数の微少なミラーを含むマイクロミラー型のデバイスを利用することができ、例えば、ＤＭＤ（ディジタル・マイクロミラー・デバイス：ＴＩ社の商標）を利用することができる。
【００３６】
光変調デバイス３００は、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから順次射出される３つの色光を順次変調する。複数の光変調素子の変調状態（すなわち、複数のミラーの姿勢）は、対応する複数のメモリセルに書き込まれたデータに応じて決定される。
【００３７】
メモリセルにデータ”１”が書き込まれる場合には、光変調素子（ミラー）が第１の状態（オン状態）に設定される。この場合には、光変調素子に色光が入射すると、色光は、投写光学系４００を介して、スクリーンＳＣに導かれる。一方、メモリセルにデータ”０”が書き込まれる場合には、光変調素子（ミラー）が第２の状態（オフ状態）に設定される。この場合には、光変調素子に色光が入射しても、色光は、投写光学系４００およびスクリーンＳＣに導かれない。光変調素子の変調状態が変更される際には、光変調素子（ミラー）は、強制的に第３の状態に設定される。なお、この場合にも、光変調素子に色光が入射しても、色光は、投写光学系４００およびスクリーンＳＣに導かれない。
【００３８】
投写光学系４００は、光変調デバイス３００によって変調された３つの色光を、スクリーンＳＣ上に投写して、スクリーンＳＣ上にカラー画像を表示する。
【００３９】
制御回路５００は、プロジェクタＰＪの全体を制御する。制御回路５００は、発光デバイス制御部５１０と、光変調デバイス制御部５２０と、を備えている。なお、発光デバイス制御部５１０の動作と光変調デバイス制御部５２０の動作とは、同期している。
【００４０】
発光デバイス制御部５１０は、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂを制御して、３つの色光を順次射出させる。
【００４１】
図２は、発光デバイス制御部５１０と３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂとの内部構成を示す説明図である。図示するように、発光デバイス制御部５１０は、３つの電圧印加回路５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂと、信号生成回路５１８と、を備えている。
【００４２】
なお、第１および第３の電圧印加回路５１１Ｒ，５１１Ｂは、第２の電圧印加回路５１１Ｇと同様の構成を有している。なら、第１および第３の発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｂは、第２の発光デバイス１１０Ｇと同様の構成を有している。このため、以下では、第２の電圧印加回路５１１Ｇと第２の発光デバイス１１０Ｇとに注目して説明する。
【００４３】
第２の発光デバイス１１０Ｇは、色光Ｇを射出する半導体レーザ１１２と、スイッチング素子１１４と、半導体レーザ１１２の近傍に設けられた温度センサ１１６と、を備えている。
【００４４】
第２の電圧印加回路５１１Ｇは、第２の発光デバイス１１０Ｇに電圧を印加する。第２の電圧印加回路５１１Ｇは、定電圧源５１２と、電圧選択回路５１３と、調整電圧生成回路５１５と、加算器５１６と、を備えている。
【００４５】
定電圧源５１２は、５種類の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ８，Ｖ１６（後述する）を生成する。なお、３つの電圧印加回路５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂの定電圧源５１２で準備される３組の５種類の電圧は、通常、互いに異なっている。これは、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ（具体的には半導体レーザ１１２）の特性の相違に起因する。
【００４６】
電圧選択回路５１３は、５つのスイッチを含んでおり、５種類の電圧のうちの１種類の電圧を選択し、選択された１種類の電圧を出力する。
【００４７】
調整電圧生成回路５１５は、発光デバイス１１０Ｇ内部に設けられた温度センサ１１６の検出結果に応じて、調整電圧を出力する。具体的には、調整電圧生成回路５１５は、温度と調整電圧との対応関係を示すテーブルを備えており、該テーブルを参照することによって、温度に応じた調整電圧を出力する。なお、３つの電圧印加回路５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂの調整電圧生成回路５１５で準備される特定の温度に対応する３つの調整電圧は、通常、互いに異なっている。これは、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ（具体的には半導体レーザ１１２）の特性の相違に起因する。
【００４８】
加算器５１６は、電圧選択回路５１３から与えられた１種類の電圧と、調整電圧生成回路５１５から与えられた調整電圧と、を加算して、第２の発光デバイス１１０Ｇに加算済みの電圧を印加する。第２の発光デバイス１１０Ｇは、この印加電圧に応じた強度の光を射出する。
【００４９】
図３は、半導体レーザ１１２の電流−光強度特性を模式的に示す説明図である。図示するように、半導体レーザの電流−光強度特性は、ほぼ線形に変化する。
【００５０】
前述の５種類の電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ８，Ｖ１６は、それぞれ、半導体レーザが基準の温度で動作する際に、半導体レーザ１１２に電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ４，Ｉ８，Ｉ１６が流れ、半導体レーザ１１２から射出される色光Ｇの強度がＷ１，Ｗ２，Ｗ４，Ｗ８，Ｗ１６となるように設定されている。基準強度をＷ０とすると、強度Ｗ１，Ｗ２，Ｗ４，Ｗ８，Ｗ１６は、それぞれ、Ｗ０，２・Ｗ０，４・Ｗ０，８・Ｗ０，１６・Ｗ０で表される。なお、各電圧Ｖｍ（ｍは１，２，４、８，１６のいずれか）は、Ｖｍ＝Ｖ１＋（ｍ−１）・ΔＶに設定される。ΔＶは、（Ｖ２−Ｖ１）と等しい値である。
【００５１】
ただし、半導体レーザの電流−光強度特性は、図３に示すように、半導体レーザの温度に応じてシフトする。具体的には、温度が高い程、右側にシフトする。このため、本実施例では、選択された１種類の電圧（例えばＶ４）に、温度センサ１１６の検出結果に応じた調整電圧が加算される。このとき、半導体レーザ１１２に流れる電流（例えばＩ４）が増大する。この結果、半導体レーザ１１２の温度に関わらず、選択された該１種類の電圧（例えばＶ４）に対応する所定の強度（例えばＷ４）を有する光が射出される。すなわち、調整電圧を加算することによって、電流−光強度特性の温度依存性が解消されている。
【００５２】
信号生成回路５１８は、各電圧印加回路５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂの電圧選択回路５１３に、５つのスイッチのうちの１つを選択させるための選択信号を供給する。この選択信号に基づいて、各電圧印加回路５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂの電圧選択回路５１３は、５種類の電圧のうちの１種類の電圧を選択することができる。
【００５３】
また、信号生成回路５１８は、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂのスイッチング素子１１４に、駆動信号を供給する。駆動信号がＨレベルに設定されると、半導体レーザ１１２は印加電圧に応じた強度を有する色光を射出する。
【００５４】
なお、本実施例では、各電圧印加回路５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂ内には、調整電圧生成回路５１５と加算器５１６とが設けられているが、前述の温度依存性を無視できる場合などには、省略可能である。また、本実施例では、各電圧印加回路５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂは、半導体レーザ１１２に複数種類の電圧を印加するための定電圧源５１２を備えているが、半導体レーザ１１２に複数種類の定電流を流すための定電流源を備えていてもよい。
【００５５】
光変調デバイス制御部５２０（図１）は、原画像データに応じて、光変調デバイス３００を制御する。光変調デバイス制御部５２０は、階調変換部５２２と、制御データ生成部５２４と、タイミング信号生成部５４４と、を備えている。
【００５６】
階調変換部５２２は、原画像データに対して階調変換処理を施し、変換済み画像データを生成する。なお、原画像データは、複数の画素データを含んでおり、各画素データは、３つの色光Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する３つの色データで構成されている。
【００５７】
図４は、階調変換処理を示す説明図である。図中、横軸は、変換前の画像データ（すなわち原画像データ）内の各画素データに含まれる各色データの値（階調値）を示している。縦軸は、変換後の画像データ（すなわち変換済み画像データ）内の各画素データに含まれる各色データの値（階調値）を示している。図示するように、変換前の各色データは、２５６階調（８ビット）で表現されており、０〜２５５の値を取り得るが、変換後の各色データは、２７２階調（９ビット）で表現されており、０〜２７１の値を取り得る。すなわち、本実施例では、階調変換部５２２は、各色データの階調数を２５６から２７２に変換する。
【００５８】
制御データ生成部５２４（図１）は、変換済み画像データを用いて、光変調デバイス３００の変調状態を制御するための制御データを生成する。具体的には、変換済み画像データに含まれる複数の画素データを用いて、光変調デバイス３００に含まれる複数の光変調素子の変調状態を制御するための複数の画素制御データを含む制御データが生成される。
【００５９】
ところで、光変調素子の変調状態は、１フレーム期間内で複数回変更される。制御データ生成部５２４は、変換済み画像データに含まれる画素データを用いて、対応する光変調素子が１フレーム期間内でオン状態に設定されるべき期間を決定する。具体的には、制御データ生成部５２４は、変換済み画像データに含まれる画素データを用いて、対応するメモリセルに１フレーム期間内に書き込まれるべきデータ列（”１”または”０”）を示す画素制御データを生成する。
【００６０】
タイミング信号生成部５４４は、光変調デバイス３００（具体的にはＳＲＡＭ）に含まれる走査線ドライバ（行ドライバ）と、データドライバ（列ドライバ）と、を制御するためのタイミング信号を生成する。なお、本実施例では、複数の光変調素子の変調状態を示す複数のデータは、タイミング信号に従って、行毎にＳＲＡＭに書き込まれる。また、複数の光変調素子の変調状態は、タイミング信号に従って、ＳＲＡＭに既に書き込まれた複数のデータに応じて、一斉に変更される。
【００６１】
なお、本実施例における３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂが本発明における発光部に相当する。また、制御回路５００が本発明における制御部に相当し、発光デバイス制御部５１０と光変調デバイス制御部５２０とが、それぞれ、本発明における発光制御部と変調制御部とに相当する。
【００６２】
Ａ−２．プロジェクタの動作：
図５は、プロジェクタＰＪの動作を示すタイミングチャートである。図５（ａ）は、フレーム期間ＰＦを示しており、図５（ｂ）は、サブ期間ＰＳを示しており、図５（ｃ）は、色期間ＰＣを示している。
【００６３】
図５（ａ）に示す各フレーム期間ＰＦは、１つの画像データによって表される１つの画像が表示される期間である。各フレーム期間ＰＦの長さ（時間）は、Ｔｆである。各フレーム期間ＰＦは、図５（ｂ）に示すように、２０個のサブ期間ＰＳを含んでいる。各サブ期間ＰＳの長さは、Ｔｓ（＝１／２０×Ｔｆ）である。各サブ期間ＰＳは、図５（ｃ）に示すように、３つの色期間ＰＣｒ，ＰＣｇ，ＰＣｂを含んでいる。第１の色期間（Ｒ期間）ＰＣｒは、赤色画像の表示のための期間であり、第２の色期間（Ｇ期間）ＰＣｇは、緑色画像の表示のための期間であり、第３の色期間（Ｂ期間）ＰＣｂは、青色画像の表示のための期間である。各色期間ＰＣｒ，ＰＣｇ，ＰＣｂの長さは、Ｔｃ（＝１／３×Ｔｓ）である。
【００６４】
図５（ｄ）は、第１の発光デバイス１１０Ｒから射出される色光Ｒの強度ＷＲを示している。同様に、図５（ｅ）は、第２の発光デバイス１１０Ｇから射出される色光Ｇの強度ＷＧを示しており、図５（ｆ）は、第３の発光デバイス１１０Ｂから射出される色光Ｂの強度ＷＢを示している。
【００６５】
図５（ｄ）〜（ｆ）に示すように、Ｒ期間ＰＣｒでは、第１の発光デバイス１１０Ｒのみが光を射出する。同様に、Ｇ期間ＰＣｇでは、第２の発光デバイス１１０Ｇのみが光を射出し、Ｂ期間ＰＣｇでは、第３の発光デバイス１１０Ｂのみが光を射出する。各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから順次射出される各色光Ｒ，Ｇ，Ｂは、光変調デバイス３００に順次入射する。
【００６６】
本実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの発光期間は、それぞれ、１つの色期間ＰＣとほぼ等しく設定されている。
【００６７】
また、本実施例では、１つのサブ期間ＰＳ内に射出される各色光Ｒ，Ｇ，Ｂの強度ＷＲ，ＷＧ，ＷＢは、等しく設定されている。具体的には、第１のサブ期間ＰＳ１で射出される各色光の強度ＷＲ，ＷＧ，ＷＢは、Ｗ０である。第２のサブ期間ＰＳ２で射出される各色光の強度ＷＲ，ＷＧ，ＷＢは、２・Ｗ０である。第３のサブ期間ＰＳ３で射出される各色光の強度ＷＲ，ＷＧ，ＷＢは、４・Ｗ０である。第４のサブ期間ＰＳ４で射出される各色光の強度ＷＲ，ＷＧ，ＷＢは、８・Ｗ０である。第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０で射出される各色光の強度ＷＲ，ＷＧ，ＷＢは、それぞれ、１６・Ｗ０である。なお、基準強度Ｗ０は、単位時間あたりに各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ（半導体レーザ１１２）から射出される光の強度（Ｗ（ワット））を示している。
【００６８】
なお、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの発光期間は、信号生成回路５１８から出力される駆動信号によって決定されている。例えば、信号生成回路５１８は、Ｇ期間ＰＣｇにおいてＨレベルに設定された駆動信号を、第２の発光デバイス１１０Ｇのスイッチング素子１１４に供給する。
【００６９】
また、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の強度は、信号生成回路５１８から出力される選択信号によって決定されている。例えば、信号生成回路５１８は、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４では、それぞれ、電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ８を選択するための選択信号を、第２の電圧印加回路５１１Ｇの電圧選択回路５１３に供給する。また、信号生成回路５１８は、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０では、電圧Ｖ１６を選択するための選択信号を、第２の電圧印加回路５１１Ｇの電圧選択回路５１３に供給する。
【００７０】
この結果、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内のＧ期間ＰＣｇでは、第２の発光デバイス１１０Ｇから射出される色光Ｇの強度は、それぞれ、互いに異なる一定の強度（Ｗ０，２・Ｗ０，４・Ｗ０，８・Ｗ０）に設定される。また、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内のＧ期間ＰＣｇでは、第２の発光デバイス１１０Ｇから射出される色光Ｇの強度は、それぞれ、互いに等しい一定の強度（１６・Ｗ０）に設定される。
【００７１】
図５（ｇ）に示す画素制御データＰＸは、制御データ生成部５２４によって生成され、光変調デバイス３００に与えられる。画素制御データＰＸは、特定の画素データを用いて生成されたデータ列であり、ＳＲＡＭ内の対応する特定のメモリセルに順次供給されて書き込まれる。図５（ｈ）〜（ｊ）は、それぞれ、部分制御データＰＸｒ，ＰＸｇ，ＰＸｂを示している。各部分制御データＰＸｒ，ＰＸｇ，ＰＸｂは、図５（ｇ）に示す画素制御データＰＸのうち、赤色画像の表示のためのデータと、緑色画像の表示のためのデータと、青色画像の表示のためのデータと、を示している。図５（ｈ）〜（ｊ）に示す部分制御データＰＸｒ，ＰＸｇ，ＰＸｂは、説明の便宜のために示されており、特定のメモリセルには、図５（ｇ）に示す画素制御データＰＸが順次供給される。
【００７２】
なお、画素制御データＰＸがＨレベルである場合には、特定のメモリセルにはデータ”１”が書き込まれ、この結果、特定の光変調素子はオン状態に設定される。また、画素制御データＰＸがＬレベルである場合には、特定のメモリセルにはデータ”０”が書き込まれ、この結果、特定の光変調素子はオフ状態に設定される。同様にして、ＳＲＡＭ内の複数のメモリセルには、変換済み画像データ内の複数の画素データを用いて生成された複数の画素制御データが順次供給されて書き込まれる。
【００７３】
画素制御データＰＸは、色期間ＰＣ毎に、ＨレベルまたはＬレベルに設定される。画素制御データＰＸ（より具体的には、図５（ｈ）に示す第１の部分制御データＰＸｒ）がＨレベルであり、かつ、第１の発光デバイス１１０Ｒから色光Ｒが射出される場合には、色光Ｒは投写光学系４００に導かれる。同様に、画素制御データＰＸ（より具体的には、図５（ｉ）に示す第２の部分制御データＰＸｇ）がＨレベルであり、かつ、第２の発光デバイス１１０Ｇから色光Ｇが射出される場合には、色光Ｇは投写光学系４００に導かれる。また、画素制御データＰＸ（より具体的には、図５（ｊ）に示す第３の部分制御データＰＸｂ）がＨレベルであり、かつ、第２の発光デバイス１１０Ｇから色光Ｇが射出される場合には、色光Ｂは投写光学系４００に導かれる。
【００７４】
図５（ｇ）〜（ｊ）では、特定の画素データを構成する３つの色データの階調値が最大値（２７１）である場合のデータが示されている。例えば、図５（ｉ）の第２の部分制御データＰＸｇに注目すると、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０に含まれる２０個のＧ期間ＰＣｇには、２０個のオン期間が含まれている。
【００７５】
各オン期間の長さは、Ｔｃである。時間Ｔｃは、各光変調素子の変調状態の変更周期に相当し、この時間Ｔｃ内では、各光変調素子は、一定の変調状態（オン状態またはオフ状態）で維持される。この説明から分かるように、各光変調素子の変調状態は、１つのフレーム期間ＰＦ内で６０（＝Ｔｆ／Ｔｃ＝３×２０×Ｔｃ／Ｔｃ）回変更され、１つのサブ期間ＰＳ内で３（＝Ｔｓ／Ｔｃ＝３×Ｔｃ／Ｔｃ）回変更され、１つの色期間ＰＣ内で１（＝Ｔｃ／Ｔｃ）回変更される。また、特定の色期間ＰＣ（例えばＧ期間ＰＣｇ）に注目すると、各光変調素子の変調状態は、１フレーム期間ＰＦ内で２０（＝２０×Ｔｃ／Ｔｃ）回変更される。なお、時間Ｔｃは、光変調素子の変調状態を変更可能な最短の周期よりも大きく設定される。
【００７６】
第２の部分制御データＰＸｇに含まれる２０個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、２７１・Ｗ０・Ｔｃ（＝（Ｗ０・Ｔｃ＋２・Ｗ０・Ｔｃ＋４・Ｗ０・Ｔｃ＋８・Ｗ０・Ｔｃ＋１６×１６・Ｗ０・Ｔｃ）で表される。この「２７１」は、Ｇデータの最大階調値（２７１）と一致している。この説明から分かるように、本実施例では、特定の色データ（例えばＧデータ）の階調値は、対応する部分制御データ（例えばＰＸｇ）に含まれるすべてのオン期間に投写光学系４００に導かれる特定の色光（例えば色光Ｇ）の累積エネルギで表現される。換言すれば、本実施例では、特定の色データ（例えばＧデータ）の階調値は、２０個のサブ期間内の２０個の特定の色期間（例えばＧ期間ＰＣｇ）に投写光学系４００に導かれる特定の色光（例えば色光Ｇ）の累積エネルギで表現される。なお、投写光学系４００に導かれる光の累積エネルギは、単位時間あたりに発光デバイスから射出される光の強度（Ｗ（ワット））と、射出された光が投写光学系４００に導かれる時間と、の積（Ｊ（ジュール））を示している。
【００７７】
図６は、Ｇデータに対応する第２の部分制御データＰＸｇを示す説明図である。図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、サブ期間ＰＳと、色期間ＰＣと、色光Ｇの強度ＷＧと、を示しており、図５（ｂ），（ｃ），（ｅ）と同様である。
【００７８】
図６（ｄ）〜（ｍ）は、それぞれ、Ｇデータの階調値が１，２，３，４，５，６，７，２６９，２７０，２７１である場合の第２の部分制御データＰＸｇを示している。なお、図６（ｍ）は、図５（ｉ）と同様である。
【００７９】
Ｇデータの階調値が１である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図６（ｄ））は、第１のサブ期間ＰＳ１内に１個のオン期間を含む。該１個のオン期間に射出される色光Ｇの強度は、Ｗ０である。したがって、該１個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇのエネルギは、Ｗ０・Ｔｃである。Ｇデータの階調値が２である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図６（ｅ））は、第２のサブ期間ＰＳ２内に１個のオン期間を含む。該１個のオン期間に射出される色光Ｇの強度は、２・Ｗ０である。したがって、該１個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇのエネルギは、２・Ｗ０・Ｔｃである。Ｇデータの階調値が３である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図６（ｆ））は、第１および第２のサブ期間ＰＳ１，ＰＳ２内に２個のオン期間を含む。該２個のオン期間に射出される色光Ｇの強度は、それぞれＷ０，２・Ｗ０である。したがって、該２個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、３・Ｗ０・Ｔｃである。
【００８０】
同様に、Ｇデータの階調値が２６９である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図６（ｋ））は、１９個のサブ期間ＰＳ１，ＰＳ３〜ＰＳ２０内に１９個のオン期間を含む。該１９個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、２６９・Ｗ０・Ｔｃである。Ｇデータの階調値が２７０である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図６（ｌ））は、１９個のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０内に１９個のオン期間を含む。該１９個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、２７０・Ｗ０・Ｔｃである。Ｇデータの階調値が２７１である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図６（ｍ））は、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内に２０個のオン期間を含む。該２０個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、２７１・Ｗ０・Ｔｃである。
【００８１】
なお、図６では、第２の発光デバイス１１０Ｇから射出される色光Ｇと、第２の部分制御データＰＸｇと、に注目して説明したが、他の発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｂから射出される色光Ｒ，Ｇと、他の部分制御データＰＸｒ，ＰＸｂと、についても同様である。
【００８２】
本実施例では、各色データ（例えばＧデータ）に関して、各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内の対応する色期間（例えばＧ期間ＰＣｇ）に、オン期間を発生させるか否か（すなわち、画素制御データＰＸをＨレベルに設定するか否か）は、次のように決定されている。
【００８３】
図７は、色データの階調値と、各サブ期間内の対応する色期間におけるオン期間の発生の有無と、の関係を示す説明図である。図中、左側には、色データ（例えばＧデータ）の階調値が示されており、右側には、各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内の対応する色期間（例えばＧ期間ＰＣｇ）におけるオン期間の発生の有無が示されている。
【００８４】
色データの階調値は、１０進数と２進数とで表されている。２進数で表された階調値のビット数は９ビットであり、上位５ビットと下位４ビットとに区分される。
【００８５】
第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内の色期間（例えばＧ期間ＰＣｇ）におけるオン期間の発生の有無は、２進数で表される階調値の下位４ビットの値から直接的に決定されている。下位４ビットのうち、最下位ビットは、第１のサブ期間ＰＳ１内の色期間に対応する。同様に、２番目の下位ビットは、第２のサブ期間ＰＳ２内の色期間に対応し、３番目の下位ビットは、第３のサブ期間ＰＳ３内の色期間に対応し、４番目の下位ビットは、第４のサブ期間ＰＳ４内の色期間に対応する。そして、下位４ビットの値に応じて、各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内の色期間におけるオン期間の発生の有無が決定される。
【００８６】
例えば、階調値が「３」である場合には、下位４ビットが００１１ｂで表される。このとき、第１および第２のサブ期間ＰＳ１，ＰＳ２内の色期間では、オン期間が発生し、第３および第４のサブ期間ＰＳ３，ＰＳ４内の色期間では、オン期間は発生しない。また、階調値が「２７０」である場合には、下位４ビットが１１１０ｂで表される。このとき、第２なしい第４のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ４内の色期間では、オン期間が発生し、第１のサブ期間ＰＳ１内の色期間では、オン期間は発生しない。
【００８７】
なお、２進数で表される階調値の上位５ビットの値は、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内の色期間（例えばＧ期間ＰＣｇ）において、オン期間を発生させるべき色期間の個数を決定するのに利用される。
【００８８】
例えば、階調値が「３」である場合には、上位５ビットは０００００ｂで表される。０００００ｂは、１０進数の０である。このため、階調値が「３」である場合には、１６個のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内の１６個の色期間において、オン期間は発生しない。また、階調値が「２７０」である場合には、上位５ビットが１００００ｂで表される。１００００ｂは、１０進数の１６である。このため、階調値が「２７０」である場合には、１６個のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内の１６個の色期間のすべてにおいて、オン期間が発生する。
【００８９】
Ａ−３．発光デバイスの光強度：
本実施例では、フレーム期間ＰＦが２０個のサブ期間ＰＳに区分されており、各サブ期間ＰＳが３つの色期間ＰＣｒ，ＰＣｇ，ＰＣｂに区分されているため、以下に説明するように、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の強度を増大させることができる。
【００９０】
図８は、比較例と第１実施例とにおける光の強度を示す説明図である。図８（ａ），（ｂ）は、それぞれ、比較例において第２の発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度ＷＧｚと、本実施例において第２の発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度ＷＧと、を示している。
【００９１】
比較例では、図８（ａ）に示すように、１つのフレーム期間ＰＦは、３つの色期間に区分されている。そして、Ｇ期間において、第２の発光デバイス１１０Ｇから光が射出されている。
【００９２】
一方、本実施例では、図８（ｂ）に示すように、１つのフレーム期間ＰＦは、２０個のサブ期間ＰＳに区分されており、各サブ期間ＰＳは、３つの色期間に区分されている。そして、各サブ期間に含まれるＧ期間において、第２の発光デバイス１１０Ｇから光が射出されている。
【００９３】
図８（ａ），（ｂ）を比較して分かるように、比較例では、１つのフレーム期間ＰＦ内の唯一のＧ期間は、比較的長い期間である。一方、本実施例では、１つのフレーム期間ＰＦ内の複数のＧ期間のそれぞれは、比較的短い期間である。ただし、図８（ｂ）に示す１つのフレーム期間ＰＦ内の複数のＧ期間の合計時間（１／３×Ｔｆ）は、図８（ａ）に示す１つのフレーム期間ＰＦ内の唯一のＧ期間の時間（１／３×Ｔｆ）と同じである。
【００９４】
また、図８（ａ），（ｂ）を比較して分かるように、比較例では、発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度ＷＧｚは、比較的小さく設定されている。一方、本実施例では、発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度ＷＧは、比較的大きく設定されている。
【００９５】
発光デバイスを連続的に発光させる場合には、発光デバイスから射出される光の強度は、比較的小さな値に設定される。一方、発光デバイスを間欠的に発光させる場合には、発光デバイスから射出される光の強度は比較的大きな値に設定可能である。すなわち、発光デバイス１１０Ｇから間欠的に光が射出される場合（図８（ｂ））には、発光デバイス１１０Ｇから連続的に光が射出される場合（図８（ａ））よりも、発光デバイス１１０Ｇの光強度を大きく設定することができる。このため、図８（ａ），（ｂ）に示すように、本実施例では、発光デバイス１１０Ｇの光強度ＷＧが、比較例の光強度ＷＧｚよりも大きく設定されている。
【００９６】
上記のように、本実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の強度を増大させることができ、この結果、スクリーンＳＣ上に表示される画像の明るさを増大させることができる。
【００９７】
ところで、本実施例では、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０では、発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度は、比較的大きく設定されている。一方、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４では、発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度は、比較的小さく設定されている。
【００９８】
すなわち、比較例では、発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度は、抑制されていないが、本実施例では、発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度は、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４において抑制されていると言える。換言すれば、比較例では、発光デバイス１１０Ｇの出力率は、１００％であるが、本実施例では、発光デバイス１１０Ｇの出力率は、約８５％（＝２７１・Ｗ０・Ｔｃ／（２０×１６・Ｗ０・Ｔｃ））に抑制されている。ここで、出力率は、１フレーム期間内のＧ期間に実際に射出される光のエネルギと、１フレーム期間内のＧ期間に出力可能な光のエネルギと、の比を意味する。
【００９９】
しかしながら、前述したように、本実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の強度を増大させることができる。例えば、本実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の強度を、比較例の強度の約３倍に設定することができる。このため、本実施例では、光の出力率は、比較例よりもやや劣るが、画像の明るさをかなり増大させることができる。
【０１００】
以上説明したように、本実施例では、各フレーム期間ＰＦは、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０を含んでおり、各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０は、３つの色期間ＰＣｒ，ＰＣｇ，ＰＣｂを含んでいる。各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内の特定の色期間（例えばＧ期間ＰＣｇ）において、特定の発光デバイス（例えば１１０Ｇ）から特定の色光（例えば色光Ｇ）が射出され、各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内の特定の色期間（例えばＧ期間ＰＣｇ）において、特定の色データ（例えばＧデータ）に応じて、光変調素子の変調状態が制御される。特定の色データの階調は、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内の２０個の特定の色期間において、特定の発光デバイスから射出されてスクリーンＳＣ上に導かれる特定の色光の累積エネルギで表現される。ただし、本実施例では、光変調素子がオン状態で維持される期間は、一定の期間（Ｔｃ）である。このため、特定の色データの階調は、該２０個の特定の色期間において、特定の発光デバイスから射出されてスクリーンＳＣ上に導かれる特定の色光の強度の合計で表現可能である。
【０１０１】
そして、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０のうち、４個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内の特定の色期間において特定の発光デバイスから射出される特定の色光の強度（Ｗ０，２・Ｗ０，４・Ｗ０，８・Ｗ０）は、他の１６個のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内の特定の色期間において特定の発光デバイスから射出される特定の色光の強度（１６・Ｗ０）よりも小さく設定されている。すなわち、１６個のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内の特定の色期間において射出される特定の色光の強度を利用して、大まかな階調が表現され、４個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内の特定の色期間において射出される特定の色光の強度を利用して、細かな階調が表現される。具体的には、光強度１６・Ｗ０を利用して、１６・ｎ（１≦ｎ≦１６）の階調が表現され、光強度Ｗ０，２・Ｗ０，４・Ｗ０，８・Ｗ０を利用して、１〜１５の階調が表現される。
【０１０２】
本実施例のように、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと、光変調デバイス３００と、を制御すれば、画像データ（変換済み画像データ）によって表される画像を適切に表現することができる。具体的には、各色データに応じた階調を適切に表現することができる。
【０１０３】
特に、本実施例では、各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内の３つの色期間ＰＣｒ，ＰＣｇ，ＰＣｂに、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂが３つの色光を順次射出する。したがって、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの１回あたりの発光期間を小さく設定することができる。このため、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから１回あたりに射出される色光の強度を増大させることができ、この結果、表示される画像の明るさを増大させることができる。
【０１０４】
なお、上記の説明から分かるように、本実施例における４個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４が本発明における第１種のサブ期間に相当し、１６個のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０が本発明における第２種のサブ期間に相当する。
【０１０５】
Ｂ．第２実施例：
第２実施例は、第１実施例と同様であるが、発光デバイス制御部５１０が変更されている。具体的には、本実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の強度は、一定の強度に設定されている。このため、本実施例の３つの電圧印加回路５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂ（図２）では、定電圧源５１２は１種類の電圧（具体的には、Ｖ１６）のみを出力すると共に、電圧選択回路５１３が省略されている。また、本実施例では、信号生成回路５１８は、選択信号を出力せず、駆動信号に含まれるＨレベルの期間を変更する。
【０１０６】
図９は、第２実施例におけるプロジェクタＰＪの動作を示すタイミングチャートであり、図５に対応する。なお、図９（ａ）〜（ｃ），（ｇ）〜（ｊ）は、図５（ａ）〜（ｃ），（ｇ）〜（ｊ）と同じであるが、図９（ｄ）〜（ｆ）が変更されている。
【０１０７】
図９（ｄ）〜（ｆ）は、図５（ｄ）〜（ｆ）と同様に、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の強度ＷＲ，ＷＧ，ＷＢを示している。
【０１０８】
ただし、本実施例では、図９（ｄ）〜（ｆ）に示すように、各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内に射出される各色光Ｒ，Ｇ，Ｂの強度ＷＲ，ＷＧ，ＷＢは、一定の強度Ｗに設定されている。なお、強度Ｗは、例えば、前述の１６・Ｗ０に設定される。
【０１０９】
また、図９（ｄ）〜（ｆ）に示すように、各色光Ｒ，Ｇ，Ｂの発光期間は、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４では、比較的短い期間に設定されており、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０では、比較的短い期間に設定されている。各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０における各色光Ｒ，Ｇ，Ｂの発光期間は、基準時間Ｔ０を用いて表される。第１のサブ期間ＰＳ１における各色光の発光期間の長さは、Ｔ０である。第２のサブ期間ＰＳ２における各色光の発光期間の長さは、２Ｔ０である。第３のサブ期間ＰＳ３における各色光の発光期間の長さは、４Ｔ０である。第４のサブ期間ＰＳ４における各色光の発光期間の長さは、８Ｔ０である。第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０における各色光の発光期間の長さは、それぞれ、１６Ｔ０である。ここで、基準時間Ｔ０は、ほぼ１／１６×Ｔｃである。なお、基準時間Ｔ０は、各発光デバイスの最短の発光期間よりも大きく設定される。
【０１１０】
なお、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの発光期間は、信号生成回路５１８から出力される駆動信号によって決定されている。例えば、信号生成回路５１８は、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４のＧ期間ＰＣｇでは、それぞれ、時間Ｔ０，２・Ｔ０，４・Ｔ０，８・Ｔ０だけＨレベルに設定された駆動信号を、第２の発光デバイス１１０Ｇのスイッチング素子１１４に供給する。また、信号生成回路５１８は、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０のＧ期間ＰＣｇでは、期間１６・Ｔ０だけＨレベルに設定された駆動信号を、第２の発光デバイス１１０Ｇのスイッチング素子１１４に供給する。
【０１１１】
この結果、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内のＧ期間ＰＣｇでは、第２の発光デバイス１１０Ｇから色光Ｇが射出される期間は、それぞれ、互いに異なる一定の期間（Ｔ０，２・Ｔ０，４・Ｔ０，８・Ｔ０）に設定される。また、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内のＧ期間ＰＣｇでは、第２の発光デバイス１１０Ｇから色光Ｇが射出される期間は、それぞれ、互いに等しい一定の期間（１６・Ｔ０）に設定される。
【０１１２】
図９（ｇ）〜（ｊ）では、図５（ｇ）〜（ｊ）と同様に、特定の画素データを構成する３つの色データの階調値が最大値（２７１）である場合のデータが示されている。
【０１１３】
第２の部分制御データＰＸｇに含まれる２０個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、２７１・Ｔ０・Ｗ（＝Ｔ０・Ｗ＋２・Ｔ０・Ｗ＋４・Ｔ０・Ｗ＋８・Ｔ０・Ｗ＋１６×１６・Ｔ０・Ｗ）で表される。この「２７１」は、Ｇデータの最大階調値（２７１）と一致している。この説明から分かるように、本実施例でも、特定の色データ（例えばＧデータ）の階調値は、２０個のサブ期間内の２０個の特定の色期間（例えばＧ期間ＰＣｇ）に投写光学系４００に導かれる特定の色光（例えば色光Ｇ）の累積エネルギで表現される。
【０１１４】
図１０は、第２実施例におけるＧデータに対応する第２の部分制御データＰＸｇを示す説明図であり、図６に対応する。なお、図１０（ａ）〜（ｂ），（ｄ）〜（ｍ）は、図６（ａ）〜（ｂ），（ｄ）〜（ｍ）と同じである。また、図１０（ｃ）は、図９（ｅ）と同様である。
【０１１５】
Ｇデータの階調値が１である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図１０（ｄ））は、第１のサブ期間ＰＳ１内に１個のオン期間を含む。該１個のオン期間において色光Ｇが射出される期間は、Ｔ０である。したがって、該１個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇのエネルギは、Ｔ０・Ｗである。Ｇデータの階調値が２である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図１０（ｅ））は、第２のサブ期間ＰＳ２内に１個のオン期間を含む。該１個のオン期間において色光Ｇが射出される期間は、２／Ｔ０である。したがって、該１個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇのエネルギは、２・Ｔ０・Ｗである。Ｇデータの階調値が３である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図１０（ｆ））は、第１および第２のサブ期間ＰＳ１，ＰＳ２内に２個のオン期間を含む。該２個のオン期間において色光Ｇが射出される期間は、それぞれＴ０，２・Ｔ０である。したがって、該２個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、３・Ｔ０・Ｗである。
【０１１６】
同様に、Ｇデータの階調値が２６９である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図１０（ｋ））は、１９個のサブ期間ＰＳ１，ＰＳ３〜ＰＳ２０内に１９個のオン期間を含む。該１９個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、２６９・Ｔ０・Ｗである。Ｇデータの階調値が２７０である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図１０（ｌ））は、１９個のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０内に１９個のオン期間を含む。該１９個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、２７０・Ｔ０・Ｗである。Ｇデータの階調値が２７１である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図１０（ｍ））は、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内に２０個のオン期間を含む。該２０個のオン期間に投写光学系４００に導かれる色光Ｇの累積エネルギは、２７１・Ｔ０・Ｗである。
【０１１７】
なお、図１０では、第２の発光デバイス１１０Ｇから射出される色光Ｇと、第２の部分制御データＰＸｇと、に注目して説明したが、他の発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｂから射出される色光Ｒ，Ｇと、他の部分制御データＰＸｒ，ＰＸｂと、についても同様である。
【０１１８】
図１１は、比較例と第２実施例とにおける光の強度を示す説明図であり、図８に対応する。なお、図１１（ａ）は、図８（ａ）と同じである。
【０１１９】
図１１（ａ），（ｂ）を比較して分かるように、本実施例でも、第１実施例と同様に、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の強度を増大させることができ、この結果、スクリーンＳＣ上に表示される画像の明るさを増大させることができる。
【０１２０】
ところで、本実施例では、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０では、発光デバイス１１０Ｇから光が射出される期間は、比較的大きく設定されている。一方、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４では、発光デバイス１１０Ｇから光が射出される期間は、比較的小さく設定されている。
【０１２１】
すなわち、比較例では、発光デバイス１１０Ｇから光が射出される期間は、抑制されていないが、本実施例では、発光デバイス１１０Ｇから光が射出される期間は、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４において抑制されている。換言すれば、比較例では、発光デバイス１１０Ｇの出力率は、１００％であるが、本実施例では、発光デバイス１１０Ｇの出力率は、約８５％（＝２７１・Ｔ０・Ｗ／（２０×１６・Ｔ０・Ｗ））に抑制されている。なお、出力率は、前述のように、１フレーム期間内のＧ期間に実際に出力される光のエネルギと、１フレーム期間内のＧ期間に出力可能な光のエネルギと、の比を意味する。
【０１２２】
しかしながら、上記のように、本実施例でも、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の強度を増大させることができる。このため、本実施例でも、光の出力率は、比較例よりもやや劣るが、画像の明るさをかなり増大させることができる。
【０１２３】
以上説明したように、本実施例でも、特定の色データの階調は、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内の２０個の特定の色期間において、特定の発光デバイスから射出されてスクリーンＳＣ上に導かれる特定の色光の累積エネルギで表現される。ただし、本実施例では、発光デバイスから射出される光の強度は、一定の強度Ｗである。このため、特定の色データの階調は、該２０個の特定の色期間において、特定の色光が特定の発光デバイスから射出されてスクリーンＳＣ上に導かれる期間の合計で表現可能である。
【０１２４】
そして、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０のうち、４個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内の特定の色期間で特定の発光デバイスから特定の色光が射出される期間（Ｔ０，２・Ｔ０，４・Ｔ０，８・Ｔ０）は、他の１６個のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内の特定の色期間で特定の発光デバイスから特定の色光が射出される期間（１６・Ｔ０）よりも小さく設定されている。すなわち、１６個のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内の特定の色期間において特定の色光が射出される期間を利用して、大まかな階調が表現され、４個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内の特定の色期間において特定の色光が射出される期間を利用して、細かな階調が表現される。具体的には、発光期間１６・Ｔ０を利用して、１６・ｎ（１≦ｎ≦１６）の階調が表現され、発光期間Ｔ０，２・Ｔ０，４・Ｔ０，８・Ｔ０を利用して、１〜１５の階調が表現される。この手法によっても、色データに応じた階調を適切に表現することができる。
【０１２５】
本実施例のように、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと、光変調デバイス３００と、を制御しても、第１実施例と同様に、画像データ（変換済み画像データ）によって表される画像を適切に表現することができる。具体的には、各色データに応じた階調を適切に表現することができる。
【０１２６】
特に、本実施例でも、各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内の３つの色期間ＰＣｒ，ＰＣｇ，ＰＣｂに、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂが３つの色光を順次射出する。したがって、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの１回あたりの発光期間を小さく設定することができる。このため、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから１回あたりに射出される色光の強度を増大させることができ、この結果、表示される画像の明るさを増大させることができる。
【０１２７】
なお、上記の説明から分かるように、本実施例における４個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４が本発明における第１種のサブ期間に相当し、１６個のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０が本発明における第２種のサブ期間に相当する。
【０１２８】
Ｃ．発光デバイスの変形例：
第１および第２実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂは、各色光Ｒ，Ｇ，Ｂを射出する半導体レーザを備えているが、これに代えて、赤外光を射出する半導体レーザを備えていてもよい。
【０１２９】
本例では、３つの発光デバイスは、それぞれ、赤外光を射出する半導体レーザと、第２高調波発生（ＳＨＧ）現象を利用する波長変換素子と、外部共振器を構成するミラーと、を備えている。
【０１３０】
図１２は、変形例における発光デバイスの電流−光強度特性を模式的に示す説明図である。図示するように、本例の各発光デバイスから射出される光の強度は、各発光デバイス（より具体的には半導体レーザ）に与えられる電流に応じて、非線形に変化する。これは、波長変換素子に起因する。具体的には、半導体レーザから射出される光の強度は、図３に示すように、半導体レーザに与えられる電流に応じてほぼ線形に変化するが、波長変換素子から射出される光の強度は、波長変換素子に入射する光の強度に応じて非線形に変化する。この結果、各発光デバイスから射出される光の強度は、各発光デバイスに与えられる電流に応じて、非線形に変化する。
【０１３１】
図１２から分かるように、電流−光強度の変換効率は、電流が大きくなる程、高い。前述のように、第１および第２実施例では、各発光デバイスは間欠的に発光するため、各発光デバイスから１回あたりに射出される光の強度を、大きな値に設定することができる。換言すれば、各発光デバイスに１回の発光あたりに供給される電流を大きな値に設定することができる。このため、本例の構成を採用すれば、各発光デバイスから射出される光の強度を効率よく増大させることができる。
【０１３２】
なお、本例の発光デバイスは、第１および第２実施例の双方に適用可能である。ただし、第１実施例では、前述したように、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内の色期間（例えばＧ期間）において射出される色光（例えば色光Ｇ）の強度は、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内の色期間において射出される色光の強度よりも小さく設定されている。このため、第１実施例に本例の発光デバイスを適用する場合には、発光デバイス制御部５１０の構成がやや複雑になる。したがって、本例の発光デバイスは、射出される色光の強度が一定に保たれる第２実施例に適用されることが好ましい。
【０１３３】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１３４】
（１）上記実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂは、互いに異なる色光Ｒ，Ｇ，Ｂを射出する半導体レーザ、あるいは、赤外光を射出する半導体レーザを備えているが、これに代えて、互いに異なる色光Ｒ，Ｇ，Ｂを射出する発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えていてもよい。
【０１３５】
一般には、各発光デバイスは、半導体発光素子を備えていればよい。
【０１３６】
（２）上記実施例では、プロジェクタは、３つの色光を射出する３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂを備えているが、これに代えて、３つの色成分を含む光を射出する１つの発光部（例えば水銀ランプやハロゲンランプ、白色ＬＥＤ）と、該発光部から射出された光から３つの色成分を順次抽出する抽出部（例えばフィルタ）と、を備えていてもよい。すなわち、一般には、プロジェクタは、複数の色光を射出する発光部を備えていればよい。
【０１３７】
ただし、上記実施例のように、発光部が複数の発光デバイスを備えている場合には、前述したように、各発光デバイスから１回あたりに射出される色光の強度を増大させることができ、この結果、表示される画像の明るさを増大させることができる。
【０１３８】
（３）上記実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される各色光Ｒ，Ｇ，Ｂの最大発光強度は、共に、等しい値（１６・Ｗ０）に設定されているが、これに代えて、互いに異なる値に設定されていてもよい。
【０１３９】
（４）第１実施例では、各フレーム期間ＰＦは、２０個のサブ期間ＰＳを含んでいる。しかしながら、これに代えて、各フレーム期間が、４０個のサブ期間を含んでいてもよい。この場合には、４０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４０内の４０個の特定の色期間に、特定の発光デバイスから射出される特定の色光の強度は、以下のように設定されればよい。
【０１４０】
ＰＳ１：Ｗ０，ＰＳ２：２・Ｗ０，ＰＳ３：４・Ｗ０，ＰＳ４〜ＰＳ４０：８・Ｗ０
【０１４１】
なお、この場合には、変換後の色データは、３０４階調（９ビット）で表現され、０〜３０３の値を取り得る。
【０１４２】
また、第１実施例では、原画像データの各色データの階調数が２５６である場合について説明したが、原画像データの各色データの階調数が他の値であってもよい。例えば、原画像データの各色データの階調数が１０２４である場合には、各フレーム期間が、４０個のサブ期間を含んでいてもよい。この場合には、４０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４０内の４０個の特定の色期間に、特定の発光デバイスから射出される特定の色光の強度は、以下のように設定されればよい。
【０１４３】
ＰＳ１：Ｗ０，ＰＳ２：２・Ｗ０，ＰＳ３：４・Ｗ０，ＰＳ４：８・Ｗ０，ＰＳ５：１６・Ｗ０，ＰＳ６〜ＰＳ４０：３２・Ｗ０
【０１４４】
なお、この場合には、変換前の各色データは、１０２４階調（１０ビット）で表現されており、０〜１０２３の値を取り得るが、変換後の各色データは、１１５２階調（１１ビット）で表現され、０〜１１５１の値を取り得る。
【０１４５】
一般には、以下のように階調が表現されることが好ましい。１つのフレーム期間内のサブ期間の数をＮ、第１種のサブ期間の数をＮａ、第２種のサブ期間の数をＮｂとする。また、最大発光強度が、２Ｎａ・Ｗ０であるとする。第１種のサブ期間のうち、ｋ（１≦ｋ≦Ｎａ）番目のサブ期間に含まれる発光強度は、２（ｋ−１）・Ｗ０で表される。Ｎｂ個の第２種のサブ期間に含まれる発光強度は、２Ｎａ・Ｗ０で表される。このとき、変換後の色データは、０〜”２Ｎａ−１＋（Ｎ−Ｎａ）×２Ｎａ（＝２０ ＋２１・・・＋２（Ｎａ−１）＋Ｎｂ×２Ｎａ）”の値を取り得、”（Ｎ−Ｎａ＋１）×２Ｎａ”個の階調が表現される。この階調数が、原画像データに含まれる色データの階調数よりも大きければよい。
【０１４６】
（５）第２実施例では、各フレーム期間ＰＦは、２０個のサブ期間ＰＳを含んでおり、各サブ期間ＰＳに含まれる３つの色期間ＰＣｒ，ＰＣｇ，ＰＣｂのそれぞれは、１６個の基準時間Ｔ０を含んでいる。しかしながら、これに代えて、各フレーム期間が、４０個のサブ期間を含んでおり、各サブ期間に含まれる３つの色期間のそれぞれが、８個の基準時間Ｔ０を含んでいてもよい。この場合には、４０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４０内の４０個の特定の色期間に、特定の発光デバイスから特定の色光が射出される発光期間は、以下のように設定されればよい。
【０１４７】
ＰＳ１：Ｔ０，ＰＳ２：２・Ｔ０，ＰＳ３：４・Ｔ０，ＰＳ４〜ＰＳ４０：８・Ｔ０
【０１４８】
なお、この場合には、変換後の色データは、３０４階調（９ビット）で表現され、０〜３０３の値を取り得る。
【０１４９】
また、第２実施例では、原画像データの各色データの階調数が２５６である場合について説明したが、原画像データの各色データの階調数が他の値であってもよい。例えば、原画像データの各色データの階調数が１０２４である場合には、各フレーム期間が、４０個のサブ期間を含んでおり、各サブ期間に含まれる３つの色期間のそれぞれが、３２個の基準時間Ｔ０を含んでいてもよい。この場合には、４０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４０内の４０個の特定の色期間に、特定の発光デバイスから特定の色光が射出される発光期間は、以下のように設定されればよい。
【０１５０】
ＰＳ１：Ｔ０，ＰＳ２：２・Ｔ０，ＰＳ３：４・Ｔ０，ＰＳ４：８・Ｔ０，ＰＳ５：１６・Ｔ０，ＰＳ６〜ＰＳ４０：３２・Ｔ０
【０１５１】
なお、この場合には、変換前の各色データは、１０２４階調（１０ビット）で表現されており、０〜１０２３の値を取り得るが、変換後の各色データは、１１５２階調（１１ビット）で表現され、０〜１１５１の値を取り得る。
【０１５２】
一般には、以下のように階調が表現されることが好ましい。１つのフレーム期間内のサブ期間の数をＮ、第１種のサブ期間の数をＮａ、第２種のサブ期間の数をＮｂとする。また、各色期間に、２Ｎａ個の基準時間Ｔ０が含まれるとする。第１種のサブ期間のうち、ｋ（１≦ｋ≦Ｎａ）番目のサブ期間に含まれる発光期間は、２（ｋ−１）・Ｔ０で表される。Ｎｂ個の第２種のサブ期間に含まれる発光期間は、２Ｎａ・Ｔ０で表される。このとき、変換後の色データは、０〜”２Ｎａ−１＋（Ｎ−Ｎａ）×２Ｎａ（＝２０＋２１・・・＋２（Ｎａ−１）＋Ｎｂ×２Ｎａ）”の値を取り得、”（Ｎ−Ｎａ＋１）×２Ｎａ”個の階調が表現される。この階調数が、原画像データに含まれる色データの階調数よりも大きければよい。
【０１５３】
（６）第２実施例では、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４において、各色光の発光期間は、対応する色期間の後半部分に割り当てられているが、これに代えて、対応する色期間の前半部分に割り当てられていてもよい。また、第２実施例では、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４において、各色光の発光期間の終期は、対応する色期間の終期にほぼ一致しているが、これに代えて、各色光の発光期間の始期が、対応する色期間の始期にほぼ一致していてもよい。
【０１５４】
ただし、第２実施例のように各色光の発光期間が設定されていれば、光変調素子の変調状態が充分に安定した後に、光変調素子に各色光を入射させることができるため、各色データの階調値をより正確に表現することができるという利点がある。
【０１５５】
（７）第１および第２実施例では、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０は、４個の第１種のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４と、１６個の第２種のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０と、を含んでいる。そして、４個の第１種のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４は、１６個の第２種のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０よりも先に発生している。しかしながら、これに代えて、４個の第１種のサブ期間は、１６個の第２種のサブ期間よりも後に発生してもよいし、１６個の第２種のサブ期間の途中に発生してもよい。また、４個の第１種のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４は、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０の中に連続的に含まれているが、４個の第１種のサブ期間は、２０個のサブ期間の中に離散的に含まれていてもよい。
【０１５６】
（８）上記実施例では、光変調デバイスとして、ＤＭＤなどのマイクロミラー型光変調デバイスが利用されているが、透過型または反射型の液晶パネルが利用されてもよい。
【０１５７】
（９）上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１５８】
１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ…発光デバイス
１１２…半導体レーザ
１１４…スイッチング素子
１１６…温度センサ
２００…導光系
２１０…光ファイバ
２２０…インテグレータロッド
２３０，２５０…レンズ
２４０，２６０…ミラー
３００…光変調デバイス
４００…投写光学系
５００…制御回路
５１０…発光デバイス制御部
５１１Ｒ，５１１Ｇ，５１１Ｂ…電圧印加回路
５１２…定電圧源
５１３…電圧選択回路
５１５…調整電圧生成回路
５１６…加算器
５１８…信号生成回路
５２０…光変調デバイス制御部
５２２…階調変換部
５２４…制御データ生成部
５４４…タイミング信号生成部
ＰＪ…プロジェクタ
ＰＣｒ，ＰＣｇ，ＰＣｂ…色期間
ＰＳ１〜ＰＳ２０…サブ期間
ＰＦ…フレーム期間
ＰＸ…画素制御データ
ＰＸｒ，ＰＸｇ，ＰＸｂ…部分制御データ
ＳＣ…スクリーン
ＷＲ，ＷＧ，ＷＢ…強度
【図１】
2015121822.tif 000003
【図２】
2015121822.tif 000004
【図３】
2015121822.tif 000005
【図４】
2015121822.tif 000006
【図５】
2015121822.tif 000007
【図６】
2015121822.tif 000008
【図７】
2015121822.tif 000009
【図８】
2015121822.tif 000010
【図９】
2015121822.tif 000011
【図１０】
2015121822.tif 000012
【図１１】
2015121822.tif 000013
【図１２】
2015121822.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月31日(2015.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクタであって、
複数の色光を射出する発光部と、
複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、
画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御する制御部と、
を備え、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記制御部は、
前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる発光制御部と、
前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する変調制御部と、
を備え、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記発光制御部は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間よりも小さく設定し、
前記第１種のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記特定の色期間の後半部分に割り当てる、プロジェクタ。
【請求項２】
請求項１記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間において前記発光部から射出される前記特定の色光の強度は、同じである、プロジェクタ。
【請求項３】
請求項２または３記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、複数の前記第１種のサブ期間を含み、
前記複数の第１種のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間は、互いに異なる、プロジェクタ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、複数の前記第２種のサブ期間を含み、
前記複数の第２種のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間は、同じである、プロジェクタ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか記載のプロジェクタであって、
前記発光部は、
前記複数の色光を射出する複数の発光デバイスを備える、プロジェクタ。
【請求項６】
請求項５記載のプロジェクタであって、
前記各発光デバイスは、半導体発光素子を含む、プロジェクタ。
【請求項７】
複数の色光を射出する発光部と、複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、を備えるプロジェクタにおいて、画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御する方法であって、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記方法は、
（ａ）前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる工程と、
（ｂ）前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する工程と、
を備え、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記工程（ａ）は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間よりも小さく設定する工程と、
前記第１種のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記特定の色期間の後半部分に割り当てる工程と、を含む、方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［形態１］
プロジェクタであって、
複数の色光を射出する発光部と、
複数の光変調素子を含み、前記複数の色光を変調する光変調デバイスと、
画像データによって表される画像をフレーム期間で表示するために、前記発光部と前記光変調デバイスとを制御する制御部と、
を備え、
前記画像データは、複数の画素データを含み、前記各画素データは、前記複数の色光に対応する複数の色データを含んでおり、
前記フレーム期間は、複数のサブ期間を含み、前記各サブ期間は、前記複数の色光に対応する複数の色期間を含んでおり、
前記制御部は、
前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間に、前記複数の色光を順次射出させる発光制御部と、
前記画像データの前記複数の画素データに応じて、前記複数の光変調素子の変調状態を制御し、前記画素データに含まれる特定の色光に対応する特定の色データに応じて、前記各サブ期間に含まれる前記特定の色光に対応する特定の色期間における前記光変調素子の変調状態を制御する変調制御部と、
を備え、
前記複数のサブ期間は、
第１種のサブ期間と、
第２種のサブ期間と、
を含んでおり、
前記発光制御部は、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内に前記発光部から前記特定の色光が射出される期間よりも小さく設定し、
前記第１種のサブ期間において前記発光部から前記特定の色光が射出される期間を、前記特定の色期間の後半部分に割り当てる、プロジェクタ。
この形態によれば、各サブ期間内の特定の色期間において、発光部から特定の色光が射出され、各サブ期間内の特定の色期間において、特定の色データに応じて、光変調素子の変調状態が制御される。特定の色データの階調は、複数のサブ期間内の複数の特定の色期間において、画像表示領域に導かれる特定の色光の累積エネルギで表現される。ただし、このプロジェクタでは、第１種のサブ期間において発光部から特定の色光が射出される期間は、第２種のサブ期間において発光部から特定の色光が射出される期間よりも小さく設定されている。すなわち、第２種のサブ期間において発光部から特定の色光が射出される期間を利用して、大まかな階調が表現され、第１種のサブ期間において発光部から特定の色光が射出される期間を利用して、細かな階調が表現される。この制御手法を採用しても、画像データによって表される画像を適切に表示することができる。また、この形態によれば、光変調素子の変調状態が充分に安定した後に、光変調素子に各色光を入射させることができるため、各色データの階調値をより正確に表現できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
また、図９（ｄ）〜（ｆ）に示すように、各色光Ｒ，Ｇ，Ｂの発光期間は、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４では、比較的短い期間に設定されており、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０では、比較的長い期間に設定されている。各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０における各色光Ｒ，Ｇ，Ｂの発光期間 は、基準時間Ｔ０を用いて表される。第１のサブ期間ＰＳ１における各色光の発光期間の長さは、Ｔ０である。第２のサブ期間ＰＳ２における各色光の発光期間の長さは、２Ｔ０である。第３のサブ期間ＰＳ３における各色光の発光期間の長さは、４Ｔ０である。第４のサブ期間ＰＳ４における各色光の発光期間の長さは、８Ｔ０である。第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０における各色光の発光期間の長さは、それぞれ、１６Ｔ０である。ここで、基準時間Ｔ０は、ほぼ１／１６×Ｔｃである。なお、基準時間Ｔ０は、各発光デバイスの最短の発光期間よりも大きく設定される。