(57)【要約】【課題】出力光の強度を低下させることなく、変調処理後の光に生じる輝度誤差を視認させにくくする。【解決手段】出力変動点が時間軸上で周期的に発生する光源駆動回路１により光源２を駆動させて出力させる光の通過制御に際して、変調制御器４は、所定の同期期間を設定するとともにこの同期期間それぞれの期間内に互いに時間長の異なる複数の単位期間を設定し、前記単位期間毎に光通過制御器３による光通過制御を実施する。変調制御器４は、単位期間の中から出力変動点を入れ込んだ状態で生じる輝度誤差が人間の視覚特性上視認できないと予測されるものを選択し、選択した単位期間に出力変動点が入り込むように、単位期間の配置制御を行う。これにより、変調出力光の輝度を低下させることなしに、変調出力光の誤差が視聴者に視認されにくくなる。【選択図】図１
2004151697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力変動点が時間軸上で周期的に発生する光源駆動回路と、
前記光源駆動回路により駆動されて光を出力する光源と、
前記光の通過制御を行う光通過制御器と、
所定の同期期間を設定するとともにこの同期期間それぞれの期間内に互いに時間長の異なる複数の単位期間を設定したうえで、前記単位期間毎に前記光通過制御器による前記光の通過制御を実施することで、前記光の輝度を前記同期期間毎にパルス幅変調制御する変調制御器と、
を備え、
前記変調制御器は、前記複数の単位期間の中から、前記出力変動点を入れ込んだ状態で生じる輝度誤差が人間の視覚特性上視認できないと予測される前記単位期間を選択し、選択した前記単位期間に前記出力変動点が入り込むように、前記単位期間の配置制御を行うものである、
輝度変調装置。
【請求項２】
前記出力変動点の発生周期が前記同期期間に同期する、
請求項１に記載の輝度変調装置。
【請求項３】
前記変調制御器は、前記単位期間内で前記光通過制御器によって前記光の通過制御を実施することで生じる輝度レベルに対して、その単位期間内に前記出力変動点を入れ込むことで生じる前記輝度誤差が占める割合（輝度誤差／輝度レベル）に基づいて、前記輝度誤差を視認できないと予測される単位期間を選択するものである、
請求項１に記載の輝度変調装置。
【請求項４】
前記変調制御器は、時間長が最も長い単位期間に前記出力変動点が入り込むように、前記単位期間の配置制御を行なうものである、
請求項１に記載の輝度変調装置。
【請求項５】
前記変調制御器は、前記出力変動点を入れ込む前記単位期間の時間長を、前記輝度誤差を補正可能な長さに調整するものである、
請求項１に記載の輝度変調装置。
【請求項６】
前記光源駆動回路は、前記同期期間毎に極性を交互に切り換える交流電源から構成され、前記出力変動点が前記交流電源の極性切り換え時に生じる、
請求項１に記載の輝度変調装置。
【請求項７】
前記光源駆動回路は、前記同期期間で規定される周波数を周波数変換した周波数に基づいて極性を交互に切り換える交流電源から構成される、
請求項１に記載の輝度変調装置。
【請求項８】
前記光源駆動回路は、前記同期期間毎に電流が突出する直流電源から構成される、
請求項１に記載の輝度変調装置。
【請求項９】
出力変動点が時間軸上で周期的に発生する光源駆動回路と、
前記光源駆動回路により駆動されて光を出力する光源と、
前記光の通過制御を行う光通過制御器と、
所定の同期期間を設定するとともにこの同期期間それぞれの期間内に互いに時間長の異なる複数の単位期間を設定したうえで、前記単位期間毎に前記光通過制御器による前記光の通過制御を実施することで、前記光の輝度を前記同期期間毎にパルス幅変調制御する変調制御器と、
を備え、
前記変調制御器は、前記複数の単位期間の中から、前記出力変動点を入れ込んだ状態で生じる輝度誤差が人間の視覚特性上視認できないと予測される前記単位期間を選択し、選択した前記単位期間に前記出力変動点が入り込むように、前記単位期間の配置制御を行うものである、
映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＣランプ等の光源の出力光を、高速応答液晶等の光通過制御器により、ＯＮ／ＯＦＦ変調して出力する輝度変調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス幅変調制御に基づいてＡＣランプの輝度を変調する輝度調整装置において、ＡＣランプの前方に光スイッチング素子が配置される。ＡＣランプの出力光は、その前方に配置された光スイッチング素子に入射され、この光スイッチング素子により、輝度変調させられる。この場合、ＡＣランプの駆動電流は、垂直同期信号に同期して極性反転し、その反転時のタイミングにおいてゼロとなる。ＡＣランプの出力光の輝度は、上記駆動電流のゼロ点を挟んで変動し、光スイッチング素子により輝度変調される光には輝度誤差やフリッカが発生する。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開平５−２１９４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、従来においては、ＡＣランプの出力光の変動が発生する期間中は、光スイッチング素子をＯＦＦに制御して出力光の変動を抑制するが、そのような抑制では、光スイッチング素子のＯＦＦの制御期間に応じて出力光の強度が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、出力変動点が時間軸上で周期的に発生する光源駆動回路と、この光源駆動回路により駆動されて光を出力する光源と、光の通過制御を行う光通過制御器と、所定の同期期間を設定するとともにこの同期期間それぞれの期間内に互いに時間長の異なる複数の単位期間を設定したうえで、その単位期間毎に光通過制御器による光の通過制御を実施することで、光の輝度を同期期間毎にパルス幅変調制御する変調制御器とを備える輝度変調装置において、次の構成を備える。
【０００５】
変調制御器を、複数の単位期間の中から、出力変動点を入れ込んだ状態で生じる輝度誤差が人間の視覚特性上視認できないと予測される単位期間を選択し、選択した単位期間に前記出力変動点が入り込むように、単位期間の配置制御を行う機能を発揮するものとする。
【０００６】
これにより、変調処理後の光に生じる輝度誤差が視聴者（viewer）に視認されにくくなる。出力変動点の発生周期は同期期間に同期するのが好ましい。そうすれば、出力変動点を所定の同期期間に入れ込む制御が容易になるとともに、その制御の精度が向上する。変調制御器は、単位期間内で光通過制御器によって光の通過制御を実施することで生じる輝度レベルに対して、その単位期間内に出力変動点を入れ込むことで生じる輝度誤差が占める割合（輝度誤差／輝度レベル）に基づいて、輝度誤差を視認できないと予測される単位期間を選択するものであるのが好ましい。そうすれば、単位期間の選択が容易になるとともに、制御の精度が向上する。選択する単位期間の一例としては、時間長が最も長い単位期間が挙げられる。ただし、輝度誤差が比較的小さいレベルであれば、最も長い時間長を有する単位期間以外の単位期間を選択しても同様の作用効果が得られる。
【０００７】
出力変動点を入れ込む単位期間の時間長は、輝度誤差を補正可能な長さに調整するのが好ましい。そうすれば、輝度誤差そのものが小さくなり、輝度誤差がさらに視聴者に視認されにくくなる。光源駆動回路の一例としては、同期期間毎に極性を交互に切り換える交流電源から構成されるものが挙げられる。この場合、出力変動点が前記交流電源の極性切り換え時に生じることになる。光源駆動回路の他の例としては、同期期間を逓倍した周期で極性を交互に切り換える交流電源から構成されるものが挙げられる。この場合、輝度誤差の発生周期が短くなるため、輝度誤差によるフリッカが視聴者に視認されにくくなる。光源駆動回路の他の例としては、同期期間毎に電流が突出する直流電源から構成されるものが挙げられる。この場合であっても本発明は同様の作用効果を発揮する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光スイッチング素子のＯＦＦの制御期間に応じて出力光の強度を低下させることなく、変調処理後の光に生じる輝度誤差を視聴者（viewer）に視認させにくくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の好ましい具体例）
図１,図４,図５を参照して、本具体例の輝度変調装置を説明すると、ＡＣバラスト１は、同期期間Ｔ毎に極性が交互に反転する交流出力を、その電流値を安定化させた状態で出力する。ＡＣランプ２は、ＡＣバラスト１により駆動される。光スイッチング素子３は、ＡＣランプ２の出力光の出力軸に配置されてＡＣランプ２の出力光の通過制御を実施する。光スイッチング素子駆動回路４は、次の制御を実施する。光スイッチング素子駆動回路４は、垂直同期信号で規定される期間Ｔそれぞれに、互いに時間長の異なる複数の単位期間（Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅ）を設定したうえで、単位期間（Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅ）毎に光スイッチング素子３による光通過制御を実施する。これにより、光スイッチング素子駆動回路４は、光スイッチング素子３から出力される光の輝度を期間Ｔ毎にパルス幅変調制御する。
【００１０】
本具体例では、ＡＣバラスト１から光源駆動回路の一例が構成される。ＡＣランプ２から光源の一例が構成される。光スイッチング素子３から光通過制御器の一例が構成される。光スイッチング素子駆動回路４から変調制御器の一例が構成される。
【００１１】
本発明のＡＣバラストは汎用のものを用いることができる。本具体例では、従来から知られる図２に示すものをＡＣバラスト１とするが、他の構成のものを用いることができる。ＡＣバラスト１は垂直同期分離回路１４と、インバータ１５と、ＪＫフリップフロップ１６と、単安定マルチ１７,２１と、ＮＡＮＤゲート１８,２２と、抵抗１９,２３と、コンデンサ２０,２４と、点灯回路２５と、トランジスタ２６〜２９とを備える。
【００１２】
ＡＣバラスト１の動作のタイミングチャートが図３に示される。ＡＣバラスト１は、垂直同期分離回路１４に入力される映像信号から垂直同期信号を分離する。分離される垂直同期信号は図２,図３においてＳ２に示される。垂直同期信号Ｓ２はインバータ１５によりその極性が反転される。反転される垂直同期信号は図２,図３においてＳ４に示される。インバータ１５の出力は、ＪＫフリップフロップ１６のクロック入力に入力される。ＪＫフリップフロップ１６は、インバータ１５の出力に基づいて信号Ｓ６Ａ,Ｓ６Ｂを作成する。信号Ｓ６Ａ,Ｓ６Ｂは１垂直同期信号ごとに反転する。
【００１３】
信号Ｓ６Ａは単安定マルチ１７と抵抗４９とに入力される。単安定マルチ１７は信号Ｓ６Ａの立ち下がりのタイミングでパルスを出力する。このパルスは図２,図３においてＳ８に示される。パルスＳ８はＮＡＮＤゲート１８の一方の入力端に入力される。
【００１４】
抵抗１９に入力される信号Ｓ６Ａは、抵抗１９とコンデンサ２０とから構成されるフィルタ（１９＋２０）を通過したのち、ＮＡＮＤゲート２２の他方の入力端に入力される。フィルタ（１９＋２０）の時定数は信号Ｓ６Ａの繰り返し周期に比べ非常に短く設定されるため、信号Ｓ６Ａは波形の変化なしにＮＡＮＤゲート２２に入力される。
【００１５】
信号Ｓ６Ｂは単安定マルチ２１と抵抗２３とに入力される。単安定マルチ２１は信号Ｓ６Ｂの立ち下がりのタイミングでパルスを出力する。このパルスは図２,図３においてＳ１０に示される。パルスＳ１０はＮＡＮＤゲート２２の一方の入力端に入力される。
【００１６】
抵抗２３に入力される信号Ｓ６Ｂは、抵抗２３とコンデンサ２４とから構成されるフィルタ（２３＋２４）を通過したのち、ＮＡＮＤゲート１８の他方の入力端に入力される。フィルタ（２３＋２４）の時定数は信号Ｓ６Ｂの繰り返し周期に比べ非常に短く設定されるため、信号Ｓ６Ｂは波形の変化なしにＮＡＮＤゲート１８に入力される。
【００１７】
ＮＡＮＤゲート１８,２２の出力Ｓ１２,Ｓ１４は、図３に示されるように、垂直同期信号Ｓ２の立ち上がりから一定時間遅延した時点から始まり、次の垂直同期信号Ｓ２の立ち上がりで終了する信号形態となる。
【００１８】
ＮＡＮＤゲート１８の出力Ｓ１２はトランジスタ２６,２９を駆動する。ＮＡＮＤゲート２２の出力Ｓ１４はトランジスタ２７,２８を駆動する。ＡＣランプ２は、トランジスタ２６〜２９のスイッチング作用により、極性が交互に反転された状態で点灯回路２５に接続される。極性反転周期は、垂直同期信号の周期となる。ＡＣランプ２に流れる電流の方向は、極性反転動作を受けて交互に変化する。
【００１９】
このようにしてＡＣバラスト１は、電流値の絶対値をほぼ一体にした状態でＡＣランプ２に供給する電流の向きを周期的に反転させる。これにより、図４に示されるように、ＡＣランプ２の出力輝度レベルはほぼ一定になる。
【００２０】
次に、光スイッチング素子３と光スイッチング素子駆動回路４とで実施される輝度レベルのパルス幅変調制御が説明される。図４において図示される単位期間Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅは、その概略が上述されたが、さらに詳細にいえば、パルス幅変調制御において、光スイッチング素子３がＡＣランプ２の出力光をＯＮ／ＯＦＦ制御する一単位となる期間のことである。単位期間Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅの時間間隔を合計した合計期間は、垂直同期信号により規定される期間Ｔ（たとえば１／６０秒）に対応して設定される。前記合計期間は、好ましくは、期間Ｔに一致するように設定されるが、前記期間Ｔに同期していれば、期間Ｔより若干短い時間に設定されてもよい。
【００２１】
光スイッチング素子３がＡＣランプ２の出力光をＯＮ／ＯＦＦ制御する際、光スイッチング素子駆動回路４は、ＡＣランプ２の出力光の輝度レベルを、次のようにしてパルス幅変調制御する。
【００２２】
垂直同期信号により規定される期間Ｔの時間長が上述された複数の単位期間Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅに分割される。分割される単位期間Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅ毎にＯＮ制御するか否かが決定される。ＯＮ制御するか否かの決定に際して、ＯＮ制御する単位期間Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅの合計時間長が、入力される輝度レベルに応じて設定される。これにより、入力される輝度信号のレベルに応じた輝度変調が、パルス幅変調制御により実現される。
【００２３】
図４に示される例では、単位期間Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅは次のように設定される。単位期間Ｅの時間長を基本時間長とした場合、単位期間Ｄは単位期間Ｅの２倍の時間長に設定される。単位期間Ｃは単位期間Ｄの２倍の時間長に設定される。単位期間Ｂは単位期間Ｃの２倍の時間長に設定される。そして、単位期間Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅの時間長を合計した合計時間長（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ）は、垂直同期信号の周期により規定される期間Ｔとほぼ等しくなるか、若干短くなるように設定される。
【００２４】
パルス幅変調制御では、単位期間Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅにおける光スイッチング素子３の開閉操作は次のようにして１６段階に制御される。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが０に設定されるときは、その期間Ｔの全ての単位期間において開閉操作がＯＦＦにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが０にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが１に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｅにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが１にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが２に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｄにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが２にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが３に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｄ,Ｅにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが３にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが４に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｃにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが４にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが５に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｃ,Ｅにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが５にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが６に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｃ,Ｄにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが６にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが７に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｃ,Ｄ,Ｅにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが７にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが８に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｂにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが８にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが９に設定すされるときは、その期間Ｔの単位期間Ｂ,Ｅにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが９にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが１０に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｂ,Ｄにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが１０にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが１１に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｂ,Ｄ,Ｅにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが１１にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが１２に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｂ,Ｃにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが１２にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが１３に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｂ,Ｃ,Ｅにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが１３にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが１４に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｂ,Ｃ,Ｄにおいて開閉操作がＯＮにされることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが１４にされる。
・その期間Ｔの輝度信号レベルが１５に設定されるときは、その期間Ｔの単位期間Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅにおいて開閉操作をＯＮにすることで、その期間Ｔの相対的な輝度レベルが１５にされる。
【００２５】
パルス幅変調制御では、以上のようにして輝度信号に応じた変調光が生成される。変調制御は光スイッチング素子駆動回路４が光スイッチング素子３に実施する。変調出力光は、図５に示されるように、ＡＣランプ２の出力輝度に光スイッチング素子３の変調動作を乗算した出力形態になる。
【００２６】
図４,図５には輝度信号が４ビットの場合の例が示される。よりビット数の多い輝度信号が採用される場合には、光スイッチング素子３をＯＮ／ＯＦＦする時間の単位がより細かく分割される。
【００２７】
ＡＣバラスト１からＡＣランプ２に供給される電流は図４に示されるように、垂直同期信号に同期してその極性が反転するように制御される。ＡＣランプ２に供給される電流は、極性が切り換わるタイミングにおいて出力がゼロとなる。そのため、ＡＣランプ２の輝度は、電流出力ゼロ点を挟んでその近傍の期間において低下する。以下、この期間が出力変動点Ａと称される。出力変動点Ａは、図４において斜線で示される。出力変動点Ａは、光スイッチング素子３がＯＮ制御する単位期間の時間長と実際の光出力の輝度との間において比例関係が成立しない輝度不一致期間となる。輝度不一致期間となる出力変動点Ａを何ら考慮することなく輝度変調が実施されれば、変調出力光に輝度誤差が生じる。
【００２８】
本発明では、次のような制御法を採ることで、変調出力光の強度を低下させることなく、変調出力光を輝度信号に従って正確に変調させる。
【００２９】
本具体例の光スイッチング素子駆動回路４は、図５に示されるように、出力変動点Ａが輝度変調の最上位ビットによりＯＮ／ＯＦＦされる単位期間（以下、最上位ビット期間と称す）に入り込むように、光スイッチング素子3のスイッチング制御を実施する。本具体例では、出力変動点Ａが垂直同期信号の周期に同期し、かつ出力変動点Ａの出力タイミングが垂直同期信号のパルス出力タイミングに一致するように、光スイッチング素子駆動回路４は、光スイッチング素子３を制御する。具体的には、最上位ビット期間が垂直同期信号のパルス出力タイミングに重なるように、光スイッチング素子駆動回路４は光スイッチング素子３を制御する。さらに詳細にいえば、出力変動点Ａの前後においてランプ供給電流が不安定になる期間全てが最上位ビット期間に含まれるように、光スイッチング素子駆動回路４は光スイッチング素子３を制御する。図４の例では、最上位ビット期間は単位期間Ｂに相当する。
【００３０】
以上のように設定されることで、最上位ビット期間がＯＮとなる輝度設定では変調出力光に輝度誤差が出現するが、最上位ビット期間がＯＦＦとなる輝度設定では変調出力光に輝度誤差は出現しなくなる。最上位ビット期間がＯＮとなるのは、設定される輝度レベルがその最大値の５０％以上である場合である。１６段階の輝度レベルが設定される場合、５０％の輝度レベルは８段階の輝度レベルとなる。
【００３１】
輝度誤差の出力条件を以上のように設定することで、輝度誤差が視聴者にほとんど視認されなくなる。以下、その理由が説明される。図６に、輝度信号の各段階と変調出力光の強度との間の関係が示される。図中の実線は両者の理想的な関係が示され、図中の点線は本具体例の輝度変調装置における両者の関係が示される。
【００３２】
前述されたように、本具体例の輝度調整装置では、設定される輝度レベルがその最大値の５０％以上である場合において選択的に変調出力光に輝度誤差が生じるように、制御動作が実施される。この場合、設定される輝度レベルが輝度信号の最大強度の５０％以上になる（１６段階輝度レベルでは８段階以上となる）と、変調出力光の強度レベルは、理想的な強度レベルから変位する。具体的には変調出力光の強度レベルは、理想的な強度レベルから低下する。
【００３３】
人間の目が輝度誤差を弁別出来る分解能は、出力輝度レベルに対する輝度誤差の比率に依存する事が知られる。この比率は（輝度誤差／出力輝度レベル）によって算出される。以下、この比率が誤差比率と称される。
【００３４】
人間は、誤差比率がある程度以上大きくならないと輝度誤差を視認できない、という視覚特性を有する。本発明はこのような視覚特性に着目して、出力変動点Ａが配置される。具体的には、本発明は、出力変動点Ａを、発生する輝度誤差に基づいて算定される誤差比率が小さいために視覚特性上その輝度誤差をほとんど視認できない出力輝度レベルを発生させる単位期間に入れ込む。ここでいう単位期間は、前述されたように、光スイッチング素子３がＡＣランプ２の出力光をＯＮ／ＯＦＦ制御する時間単位となる期間である。
【００３５】
これにより、電流の極性切り換えにより生じる輝度誤差は、視聴者にほとんど視認されなくなる。
【００３６】
出力変動点Ａを入れ込む単位期間は、出力輝度レベルが大きければ大きい程、誤差比率が小さくなって、輝度誤差が視認され難くなる。そこで本具体例では、出力変動点Ａを入れ込む単位期間として、最上位ビット期間（単位期間Ｂ）を選択する。しかしながら、出力変動点Ａを入れ込む単位期間は、輝度誤差の視認が困難な誤差比率となる単位期間であれば他の単位期間（たとえば、単位期間Ｃ）であってもよい。例えば、発生する輝度誤差が比較的小さい場合には、出力変動点Ａが最上位ビット期間以外の単位期間（例えば、単位期間C）に配置されても、輝度誤差は視聴者に視認できなくなる。その場合であれば、光スイッチング素子駆動回路４は、出力変動点Ａが最上位ビット期間以外の単位期間（単位期間Ｃ等）に入り込むように制御する。
【００３７】
上記のような制御方法を実施することで、視聴者は変調輝度出力に生じる輝度誤差をほとんど視認できなくなる。
【００３８】
一般に、高輝度の超高圧水銀ＡＣランプとして用いられるものとして、極性切り換えのタイミングにおいて、意図的にその電流を増やして、フリッカ特性を改善したものがある、このような構成を有するＡＣランプを用いる場合においても輝度誤差は発生し、発生する輝度誤差は輝度の理想値より高くなる。本発明の輝度変調装置はこのようなＡＣランプを備えた輝度調整装置にも効果を発揮する。
【００３９】
（第2の好ましい具体例）
図７に本具体例の輝度変調装置の構成が示される。本具体例の輝度変調装置は、基本的には第１の具体例と同様の構成を備える。そのため、図７において、図１と同一ないし同様の部分には同一の符号が付される。本具体例は、光スイッチング素子駆動回路５が実施する制御動作に特徴を有する。以下の説明では、第１の具体例と同様、出力変動点Ａを最上位ビット期間である単位期間Ｂに入れ込む制御を実施する場合が想定されて説明される。しかしながら、本具体例は、出力変動点Ａを他の単位期間（単位期間Ｃ等）に入れ込む制御が実施される場合であっても同様に実施される。
【００４０】
光スイッチング素子駆動回路５は、その制御動作において、図８に示されるように、単位期間Ｂ’,Ｃ’,Ｄ’,Ｅ’を設定する。特に、光スイッチング素子駆動回路５の制御動作では、単位期間Ｂ’の設定に特徴がある。
【００４１】
光スイッチング素子駆動回路５では、単位期間Ｂ’,Ｃ’,Ｄ’,Ｅ’は次のように設定される、。単位期間Ｂ’,Ｃ’,Ｄ’,Ｅ’を合計した合計期間（Ｂ’＋Ｃ’＋Ｄ’＋Ｅ’）は、垂直同期信号の周期により規定される期間Ｔの時間長と等しくなる、もしくはそれよりも若干短くなるように設定される。そのうえで、単位期間Ｄ’は単位期間Ｅ’の２倍の時間長に設定される。単位期間Ｃ’は単位期間Ｄ’の２倍の時間長に設定される。以上の構成は第１の具体例と同様である。本具体例では、出力変動点Ａを入れ込む単位期間Ｂ’は、次のように設定される。
【００４２】
単位期間Ｂ’は、単位期間Ｃ’の２倍の時間長に、ACランプ２の輝度の変動を補正する加減調整を加算した時間長に設定される。輝度変動を補正する時間長は、次のように設定される。
【００４３】
出力変動点Ａでは、光スイッチング素子３のＯＮ時間は光出力に正しく比例しない。そのため、出力変動点Ａを入れ込む単位期間（例えば、単位期間Ｂ’）では、その単位期間で受け持つ輝度発生量に誤差が生じる。本発明の基本的な制御方法では、誤差比率ができるだけ小さくなる単位期間に出力変動点Ａを入れ込むことで、視聴者が輝度誤差をほとんど視認できないようにしている。
【００４４】
本具体例では、上記本発明の基本的な制御方法に加えて、輝度誤差をできるだけ小さくするように、出力変動点Ａを入れ込む単位期間の時間長が微調整される。時間長の調整量は、予め予測される輝度誤差の発生量を補正する値に設定される。これにより、輝度誤差が可及的に小さくなって視聴者はさらに輝度誤差を視認しにくくなる。
【００４５】
しかしながら、輝度誤差の発生予測値は、実際の輝度誤差の発生量に正確に一致するとは限らない。そのため、本具体例の制御方法においても、出力変動点Ａを入れ込む単位期間（単位期間Ｂ’等）に若干の輝度誤差が生じる。本具体例では、誤差比率が小さくなる単位期間に出力変動点Ａを入れ込むという本発明の基本的な制御方法と本具体例の誤差微調整法とが同時に実施されており、これにより、視聴者は輝度誤差をほとんど視認できなくなる。
【００４６】
（実施の形態３）
図９に本具体例の輝度変調装置の構成が示される。本具体例の輝度変調装置は、基本的には第１の具体例と同様の構成を備える。そのため、図９において、図１と同一ないし同様の部分には同一の符号が付される。本具体例は、垂直同期信号の周波数を周波数変換する周波数変換回路６を備えることに第１の特徴がある。さらには、周波数変換回路６により垂直同期信号の周波数を周波数変換処理することに伴い、光スイッチング素子駆動回路７が実施する制御動作に本具体例の第２の特徴がある。以下の説明では、第１の具体例と同様、出力変動点Ａを最上位ビット期間である単位期間Ｂに入れ込む制御を実施する場合が想定されて説明される。しかしながら、本具体例は、出力変動点Ａを他の単位期間（単位期間Ｃ等）に入れ込む制御を実施する場合であっても同様に実施される。
【００４７】
図１０に、本具体例の輝度変調装置の制御動作の説明図が示される。周波数変換回路６は、入力される垂直同期信号の周波数を周波数変換処理する。周波数変換処理は、垂直同期信号の周波数を整数で除算した値を変換比（逓倍比）にして実施される。以下、周波数変換処理された垂直同期信号を垂直同期信号（変換）と称す。垂直同期信号（変換）はACバラスト１と光スイッチング素子駆動回路７とに入力される。ACバラスト１は、ACランプ２に供給する電流の極性切り換え処理を垂直同期信号（変換）に同期させる。図１０には、変換比が２の場合の例が示される。この場合、出力変動点Ａは、垂直同期信号の周期毎に２つ配置される。以下、垂直同期信号の周期毎に２つ配置され出力変動点Ａはそれぞれ時間順にＡ１,Ａ２と表記される。各出力変動点Ａ１,Ａ２の時間長は従前の出力変動点Ａに比して変化しない。なお、垂直同期信号を周波数変換処理しない第１の具体例においては、出力変動点Ａは垂直同期信号の周期毎に１つ配置される。
【００４８】
光スイッチング素子駆動回路７は、予め、垂直同期信号（変換）の変換比を記憶しており、記憶している変換比に応じて次の処理を実施する。まず、出力変動点Ａ１,Ａ２を入れ込む単位期間（本具体例では単位期間Ｂ）を変換比（本具体例では２）で分割する。この場合、制御しやすくするために等分割するのが好ましいが、等分割しなくても本具体例の輝度誤差補正を実施することができる。以下、分割する単位期間が分割単位期間と表記される。単位期間Ｂが変換比（２）で分割される本具体例では、以下、分割単位期間はＢ１,Ｂ２と表記される。
【００４９】
光スイッチング素子駆動回路７は、単位期間Ｂ１,Ｂ２,Ｃ,Ｄ,Ｅそれぞれが各期間Ｔ内に入り込むように、単位期間の配置制御を実施する。その際、出力変動点Ａ１,Ａ２が分割単位期間Ｂ１,Ｂ２それぞれに入り込むように、単位期間Ｂ１,Ｂ２,Ｃ,Ｄ,Ｅの配置が設定される。
【００５０】
分割単位期間Ｂ１の時間長と単位期間Ｂ２の時間長とを加算した時間長は、第１の具体例で説明された単位期間Ｂと同一になる。そのため、第１の具体例と同様、本具体例の光変調装置から出力される変調出力光に生じる輝度誤差は、視聴者にほとんど視認されなくなる。さらには、周波数変換処理を実施した分、輝度誤差が生じる周期（出力変動点Ａ１,Ａ２の発生周期）は垂直同期信号の周期より短くなる。人間は、輝度誤差の発生周期が短くなるほどその輝度誤差によるフリッカを視認しにくくなるという視覚特性を有する。そのため、本具体例の制御方法では、上記した周波数変換処理により輝度誤差の発生周期が短くなる分、さらに視聴者によって輝度輝度誤差によるフリッカが視認されにくなる。
【００５１】
なお、本具体例における周波数変換処理は、上述したように、垂直同期信号の周波数を整数で除算した値を変換比にして実施される。これは一般的に逓倍処理といわれる処理である。本具体例では、この他、周波数変換処理された垂直同期信号（変換）にさらに次の微小調整処理を周期的に施す場合も周波数変換処理に含まれる。この微小調整処理とは、上述した垂直同期信号（変換）で規定される同期時点のうちの一つないし複数を、その同期時点から時間軸上、所定の時間だけ前後に移動させる処理のことである。この処理は、例えば、周波数変換処理において用いられる計時器（カウンタ）の計時設定を調整することで実施可能である。本具体例は、周波数変換処理にこのような微小調整処理が施されても、同様に実施可能であり同様の効果を発揮する。
【００５２】
なお、本具体例においては、上述した第２の具体例と同様、出力変動点Ａ１,Ａ２を入れ込む分割単位期間（本具体例では、Ｂ１,Ｂ２）の合計時間長を発生する輝度誤差に応じて微調整するのが好ましく、そうすれば、輝度誤差の発生量をさらに小さくすることができる。
【００５３】
また、本具体例においては周波数変換回路６で変換比を変更することにより、ＡＣランプ２の極性切り換えを行う周波数を調整することができる。これにより、ＡＣランプ２の駆動に好適な周波数を設定する事が可能となる。
【００５４】
（第４の好ましい具体例）
図１１に本具体例の輝度変調装置の構成が示される。本具体例の輝度変調装置は、基本的には第１の具体例と同様の構成を備える。そのため、図１１において、図１と同一ないし同様の部分には同一の符号が付される。本具体例は、光スイッチング素子駆動回路８が実施する制御動作に特徴を有する。以下の説明では、第１の具体例と同様、出力変動点Ａを最上位ビット期間である単位期間Ｂに入れ込む制御を実施する場合が想定されて説明される。しかしながら、本具体例は、出力変動点Ａを他の単位期間（単位期間Ｃ等）に入れ込む制御を実施する場合であっても同様に実施される。
【００５５】
前述した第１,第２の具体例では、垂直同期信号の同期ポイント（立ち下がりタイミング）に同期して出力変動点Ａが配置される。第３の具体例では、垂直同期信号を逓倍した垂直同期信号（逓倍）が生成され、この垂直同期信号（逓倍）に同期して出力変動点Ａが配置されるものの、基本的には、垂直同期信号の同期ポイントに同期して出力変動点Ａが配置される。しかしながら、本具体例では、次の制御が光スイッチング素子駆動回路８で実施される。
【００５６】
光スイッチング素子駆動回路８は、垂直同期信号に基づいて垂直同期信号（変位）を生成する。垂直同期信号（変位）は、図１２に示されるように、垂直同期信号と同一の周期を有するものの、その周期タイミングが垂直同期信号から時間量ｔだけ変位する信号形態を有する。光スイッチング素子駆動回路８は生成した垂直同期信号（変位）をACバラスト１に出力する。ＡＣバラスト１は垂直同期信号（変位）に基づいて、ＡＣランプ２を駆動する。ＡＣバラスト１がＡＣランプ２を駆動する電流には、垂直同期信号（変位）の周期タイミングに一致する出力変動点Ａ’が存在する。ＡＣランプ２の出力光の輝度は、出力変動点Ａ’に変動が生じる。
【００５７】
光スイッチング素子駆動回路８は、出力変動点Ａ’が単位期間Ｂ（最上位ビット期間）に位置するように、光スイッチング素子3を制御する。
【００５８】
上記のような制御を実施することにより、本具体例は、他の具体例と同様の作用効果が発揮される。本具体例は、出力変動点Ａ’を任意の時間タイミングに配置する構成においても、本発明を実施できることを示す。
【００５９】
（第５の好ましい具体例）
図１３に本具体例の輝度変調装置の構成が示される。本具体例の輝度変調装置は、基本的には第１の具体例と同様の構成を備える。本具体例の輝度変調装置は直流電流で駆動される装置であって、ＤＣランプ１０と、ＤＣランプ１０を駆動するＤＣバラスト９と、光スイッチング素子3と、光スイッチング素子駆動回路１２とを備える。以下の説明では、第１の具体例と同様、出力変動点Ａを最上位ビット期間である単位期間Ｂに入れ込む制御を実施する場合が想定される。しかしながら、本具体例は、出力変動点Ａを他の単位期間（単位期間Ｃ等）に入れ込む制御を実施する場合であっても同様に実施される。
【００６０】
ＤＣランプ１０は、高電力のＤＣ型超高圧水銀ランプから構成される。このような構成を備えたＤＣランプ１０は駆動する際には出力変動点Ａが発生しない。しかしながら、図１４に示されるように、フリッカの防止を目的として、ＤＣランプ１０の駆動電流に、電流を他の期間より突発的に大きくする期間が周期的に設ける制御が実施される場合がある。以下、電流を大きくする期間が大電流付与期間Ｆと称される。通常、大電流付与期間Ｆは、同期期間Ｔの周期と同周期に設定される。さらに、各大電流付与期間Ｆの同期タイミングは同期期間Ｔの同期タイミング（立下りタイミング）に一致するよう設定される。
【００６１】
このような駆動制御が実施される場合、ＡＣランプにおいて出力変動点Ａに発生する輝度誤差と同様、大電流付与期間Ｆにおいて変調出力光に輝度誤差が生じる。この場合、正の輝度誤差が生じ、ＡＣランプを用いる構成では負の輝度誤差が生じるのとは異なる。
【００６２】
光スイッチング素子駆動回路１２は、図１４に示されるように、大電流付与期間Ｆが最上位ビット期間に位置するように、光スイッチング素子3を制御する。出力変動点Ａが垂直同期信号の周期タイミングに同期する本具体例の構成では、光スイッチング素子駆動回路１２は、最上位ビット期間が大電流付与期間Ｆに重なるように光スイッチング素子３を制御する。
【００６３】
以上のように設定されることで、他の具体例と同様、発生する輝度誤差は視聴者にほとんど視認されなくなる。
【００６４】
以上説明した具体例では、本発明を輝度変調装置において実施したものである。本発明は、図１５，図１６に示される映像表示装置においても実施できる。図１５は、上述した各具体例の輝度変調装置が組み込まれたプロジェクタ４０である。図１６は、上述した各具体例の輝度変調装置が組み込まれる直視型映像表示装置である。
【００６５】
図１５において符号４１は上述したいずれの具体例からも構成できる輝度変調装置であり、４２はスクリーンであり、４３は変調出力光をスクリーン４２に投射する投射レンズである。図１６において、符号５０は、直視型映像表示装置である。直視型映像表示装置は輝度変調装置から構成される。
【００６６】
図１５,図１６の構成では、輝度変調装置は上述したいずれの具体例からも構成できる。なお、図１５,図１６では、輝度変調装置の一例として、第１の具体例の輝度変調装置が組み込まれている。
【００６７】
この発明を詳細にその最も好ましい具体例について説明したが、その好ましい実施形態についての部品の組み合わせと配列は、後に請求するこの発明の精神と範囲とに反することなく種々変更することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の好ましい具体例の輝度変調装置の構成を示す図。
【図２】本発明に輝度調整装置に組み込み可能なＡＣバラストの一例を示す回路図。
【図３】ＡＣバラストの動作を説明するタイミングチャート図。
【図４】一般的な輝度変調回路の動作を説明するタイミングチャート図。
【図５】第１の具体例の輝度変調装置の動作を説明するタイミングチャート図。
【図６】第１の具体例の輝度変調装置の輝度信号と変調出力光強度との関係を示す図。
【図７】本発明の第２の好ましい具体例の輝度変調装置の構成を示す図。
【図８】第２の具体例の輝度変調装置の動作を説明するタイミングチャート図。
【図９】本発明の第３の好ましい具体例の輝度変調装置の構成を示す図。
【図１０】第３の具体例の輝度変調装置の動作の説明に供する図。
【図１１】本発明の第４の好ましい具体例の輝度変調装置の構成を示す図。
【図１２】第４の具体例の輝度変調装置の動作の説明に供する図。
【図１３】本発明の第５の好ましい具体例の輝度変調装置の構成を示す図。
【図１４】第５の具体例の輝度変調装置の動作の説明に供する図。
【図１５】本発明の輝度変調装置を組み込んだプロジェクタの構成を示す図。
【図１６】本発明の輝度調整装置を組み込んだ直視型映像表示装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００６９】
Ｓ２  垂直同期信号              Ｓ４  反転垂直同期信号
１  ＡＣバラスト                ２  ＡＣランプ
３  光スイッチング素子          ４  スイッチング素子駆動回路
５  スイッチング素子駆動回路    ６  周波数変換回路
７  光スイッチング素子駆動回路  ８  光スイッチング素子駆動回路
１３  スイッチング素子駆動回路  １４  垂直同期分離回路
１５  インバータ                １６  ＪＫフリップフロップ
１７  単安定マルチ              １８  ＮＡＮＤゲート
１９  抵抗                      ２０  コンデンサ
２１  単安定マルチ              ２２  ＮＡＮＤゲート
２３  抵抗                      ２４  コンデンサ
２５  点灯回路                  ２６〜２９  トランジスタ
３０  放電管                    Ａ  出力変動点
Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｅ  単位期間            Ｆ  大電流付与期間
Ｔ  垂直同期信号の周期で規定される期間
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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