(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おいて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内で、光変調素子がオン状態に設定され得る第１種のオン期間は、第２種のサブ期間の特定の色期間内で、光変調素子がオン状態に設定され得る第２種のオン期間よりも小さく設定されている。【選択図】図４
2009031657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示領域に画像を表示する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おいて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する変調制御部であって、前記変調状態は、入射する光が前記画像表示領域に導かれるオン状態と、前記入射する光が前記画像表示領域に導かれないオフ状態と、を含む、前記変調制御部と、
を備え、
前記変調制御部は、
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し、
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、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内で、前記光変調素子が前記オン状態に設定され得る第１種のオン期間は、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内で、前記光変調素子が前記オン状態に設定され得る第２種のオン期間よりも小さく設定されている、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は、
少なくとも１つの前記第１種のサブ期間と、
複数の前記第２種のサブ期間と、
を含む、プロジェクタ。
【請求項３】
請求項２記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、２以上の前記第１種のサブ期間を含んでおり、
前記２以上の第１種のサブ期間に含まれ得る２以上の前記第１種のオン期間は、互いに異なる一定の期間である、プロジェクタ。
【請求項４】
請求項２記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、唯一の前記第１種のサブ期間を含んでおり、
前記唯一の第１種のサブ期間に含まれ得る前記第１種のオン期間は、可変の期間である、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、画像表示領域に画像を表示す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おいて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する工程であって、前記変調状態は、入射する光が前記画像表示領域に導かれるオン状態と、前記入射する光が前記画像表示領域に導かれないオフ状態と、を含む、前記工程と、
を備え、
前記工程（ｂ）は、
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を含み、
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、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内で、前記光変調素子が前記オン状態に設定され得る第１種のオン期間は、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内で、前記光変調素子が前記オン状態に設定され得る第２種のオン期間よりも小さく設定されている、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】
光変調デバイスとしては、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）が利用される。ＤＭＤなどの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】
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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】
【０００８】
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。
【０００９】
［適用例１］  画像表示領域に画像を表示する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おいて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する変調制御部であって、前記変調状態は、入射する光が前記画像表示領域に導かれるオン状態と、前記入射する光が前記画像表示領域に導かれないオフ状態と、を含む、前記変調制御部と、
を備え、
前記変調制御部は、
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し、
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、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内で、前記光変調素子が前記オン状態に設定され得る第１種のオン期間は、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内で、前記光変調素子が前記オン状態に設定され得る第２種のオン期間よりも小さく設定されている、プロジェクタ。
【００１０】
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。そして、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、光変調素子がオン状態に設定されるオン期間の合計時間で表現される。ただし、第１種のサブ期間に含まれ得る第１種のオン期間は、第２種のサブ期間に含まれ得る第２種のオン期間よりも小さく設定されている。すなわち、第２種のサブ期間に含まれ得る第２種のオン期間を用いて、大まかな階調が表現され、第１種のサブ期間に含まれ得る第１種のオン期間を用いて、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。
【００１１】
［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は、
少なくとも１つの前記第１種のサブ期間と、
複数の前記第２種のサブ期間と、
を含む、プロジェクタ。
【００１２】
［適用例３］  適用例２記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、２以上の前記第１種のサブ期間を含んでおり、
前記２以上の第１種のサブ期間に含まれ得る２以上の前記第１種のオン期間は、互いに異なる一定の期間である、プロジェクタ。
【００１３】
こうすれば、２以上の第１種のサブ期間に含まれ得る２以上の第１種のオン期間を用いて、細かな階調を表現することができる。
【００１４】
［適用例４］  適用例２記載のプロジェクタであって、
前記複数のサブ期間は、唯一の前記第１種のサブ期間を含んでおり、
前記唯一の第１種のサブ期間に含まれ得る前記第１種のオン期間は、可変の期間である、プロジェクタ。
【００１５】
こうすれば、唯一の第１種のサブ期間に含まれ得る第１種のオン期間を用いて、細かな階調を表現することができる。
【００１６】
なお、第１種のオン期間は、連続的な期間であってもよいし、離散的な期間であってもよい。
【００１７】
［適用例５］  適用例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。
【００１８】
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。
【００１９】
［適用例６］  適用例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。
【００２０】
［他の適用例］
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、画像表示領域に画像を表示す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、
前記コンピュータプログラムは、
前記発光部に、前記各サブ期間内の前記複数の色期間において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する機能であって、前記変調状態は、入射する光が前記画像表示領域に導かれるオン状態と、前記入射する光が前記画像表示領域に導かれないオフ状態と、を含む、前記機能と、
を前記コンピュータに実現させ、
前記変調状態を制御する機能は、
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を含み、
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、
前記第１種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内で、前記光変調素子が前記オン状態に設定され得る第１種のオン期間は、前記第２種のサブ期間に含まれる前記特定の色期間内で、前記光変調素子が前記オン状態に設定され得る第２種のオン期間よりも小さく設定されている、コンピュータプログラム。
【００２１】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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：
Ｂ−１．第２実施例の変形例：
【００２３】
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。
【００２４】
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、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、を含んでいる。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。この際、光変調素子に入射した色光は、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。この際、光変調素子に入射した色光は、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、光変調素子に入射した色光は、投写光学系４００およびスクリーンＳＣに導かれない。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
光変調デバイス制御部５２０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。
【００３３】
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。
【００３４】
図２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。
【００３５】
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。
【００３６】
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回数（すなわち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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
Ａ−２．プロジェクタの動作：
図３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３（ａ）は、フレーム期間ＰＦを示しており、図３（ｂ）は、サブ期間ＰＳを示しており、図３（ｃ）は、色期間ＰＣを示している。
【００４０】
図３（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３（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３（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。
【００４１】
図３（ｄ）〜（ｆ）に示す３つの発光制御信号ＬＲ，ＬＢ，ＬＣは、発光デバイス制御部５１０によって生成され、３つの発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂに与えられる。具体的には、図３（ｄ）は、第１の発光デバイス１１０Ｒを制御する第１の発光制御信号ＬＲを示している。同様に、図３（ｅ），（ｆ）は、それぞれ、第２の発光デバイス１１０Ｇを制御する第２の発光制御信号ＬＧと、第３の発光デバイス１１０Ｂを制御する第３の発光制御信号ＬＢと、を示している。
【００４２】
各発光制御信号ＬＲ，ＬＧ，ＬＢがＨレベルに設定される期間では、対応する各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂは各色光Ｒ，Ｇ，Ｂを射出する。具体的には、第１の発光制御信号ＬＲがＨレベルに設定されるＲ期間ＰＣｒでは、第１の発光デバイス１１０Ｒのみが色光Ｒを射出する。同様に、第２の発光制御信号ＬＧがＨレベルに設定されるＧ期間ＰＣｇでは、第２の発光デバイス１１０Ｇのみが色光Ｇを射出し、第３の発光制御信号ＬＢがＨレベルに設定されるＢ期間ＰＣｇでは、第３の発光デバイス１１０Ｂのみが色光Ｂ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は、光変調デバイス３００に順次入射する。
【００４３】
図３（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３（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３（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３（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３（ｇ）に示す画素制御データＰＸが順次供給される。
【００４４】
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。
【００４５】
図３（ｇ）に示すように、画素制御データＰＸは、各サブ期間ＰＳにおいて、ＨレベルまたはＬレベルに設定されている。第１の発光制御信号ＬＲがＨレベルであり、かつ、画素制御データＰＸがＨレベルである場合（すなわち、図３（ｈ）に示す第１の部分制御データＰＸｒがＨレベルである場合）に、特定の光変調素子は、オン状態に設定され、第１の発光デバイス１１０Ｒからの色光Ｒを投写光学系４００に導く。同様に、第２の発光制御信号ＬＧがＨレベルであり、かつ、画素制御データＰＸがＨレベルである場合（すなわち、図３（ｉ）に示す第２の部分制御データＰＸｇがＨレベルである場合）に、特定の光変調素子は、オン状態に設定され、第２の発光デバイス１１０Ｇからの色光Ｇを投写光学系４００に導く。また、第３の発光制御信号ＬＢがＨレベルであり、かつ、画素制御データＰＸがＨレベルである場合（すなわち、図３（ｊ）に示す第３の部分制御データＰＸｂがＨレベルである場合）に、特定の光変調素子は、オン状態に設定され、第３の発光デバイス１１０Ｂからの色光Ｂを投写光学系４００に導く。
【００４６】
以下では、各制御データＰＸ，ＰＸｒ，ＰＸｇ，ＰＸｂがＨレベルに設定される期間を「オン期間」と呼ぶ。
【００４７】
図３（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３（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Ｐ１〜Ｐ２０が含まれている。
【００４８】
各オン期間Ｐ１〜Ｐ２０は、基準時間Ｔ0を用いて表される。第１のオン期間Ｐ１の長さは、Ｔ0である。第２のオン期間Ｐ２の長さは、２Ｔ0である。第３のオン期間Ｐ３の長さは、４Ｔ0である。第４のオン期間Ｐ４の長さは、８Ｔ0である。第５ないし第２０のオン期間Ｐ５〜Ｐ２０の長さは、それぞれ、１６Ｔ0である。
【００４９】
ここで、基準時間Ｔ0は、１／１６×Ｔｃである。基準時間Ｔ0は、各光変調素子の変調状態の変更周期に相当し、この基準時間Ｔ0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９６０（＝Ｔｆ／Ｔ0＝１６×３×２０×Ｔ0／Ｔ0）回変更され、１つのサブ期間ＰＳ内で４８（＝Ｔｓ／Ｔ0＝１６×３×Ｔ0／Ｔ0）回変更され、１つの色期間ＰＣ内で１６（＝Ｔｃ／Ｔ0＝１６×Ｔ0／Ｔ0）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３２０（＝２０×Ｔｃ／Ｔ0＝２０×１６×Ｔ0／Ｔ0）回変更される。なお、基準時間Ｔ0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。
【００５０】
第２の部分制御データＰＸｇに含まれる２０個のオン期間Ｐ１〜Ｐ２０の合計時間は、２７１Ｔ0（＝Ｔ１＋Ｔ２＋・・・Ｔ２０＝Ｔ0＋２Ｔ0＋４Ｔ0＋８Ｔ0＋１６×１６Ｔ0）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の合計時間で表現される。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）に含まれるすべてのオン期間の合計時間で表現される。
【００５１】
図４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４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、サブ期間ＰＳと、色期間ＰＣと、第２の発光制御信号ＬＧと、を示しており、図３（ｂ），（ｃ），（ｅ）と同じである。
【００５２】
図４（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４（ｍ）は、図３（ｉ）と同様である。
【００５３】
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４（ｄ））は、第１のサブ期間ＰＳ１内に１個のオン期間Ｐ１を含む。１個のオン期間Ｐ１の長さ（時間）は、Ｔ0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４（ｅ））は、第２のサブ期間ＰＳ２内に１個のオン期間Ｐ２を含む。１個のオン期間Ｐ２の長さは、２Ｔ0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４（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Ｐ１，Ｐ２を含む。２個のオン期間Ｐ１，Ｐ２の合計時間は、３Ｔ0である。
【００５４】
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４（ｋ））は、１９個のサブ期間ＰＳ１，ＰＳ３〜ＰＳ２０内に１９個のオン期間Ｐ１，Ｐ３〜Ｐ２０を含む。１９個のオン期間Ｐ１，Ｐ３〜Ｐ２０の合計時間は、２６９Ｔ0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４（ｌ））は、１９個のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０内に１９個のオン期間Ｐ２〜Ｐ２０を含む。１９個のオン期間Ｐ２〜Ｐ２０の合計時間は、２７０Ｔ0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４（ｍ））は、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内に２０個のオン期間Ｐ１〜Ｐ２０を含む。２０個のオン期間Ｐ１〜Ｐ２０の合計時間は、２７１Ｔ0である。
【００５５】
図４（ｄ）〜（ｍ）から分かるように、本実施例では、第２の部分制御データＰＸｇは、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内のＧ期間ＰＣｇでは、それぞれ、時間Ｔ0，２Ｔ0，４Ｔ0，８Ｔ0だけＨレベルに設定され得る。また、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内のＧ期間ＰＣｇでは、共に、時間１６Ｔ0だけＨレベルに設定され得る。
【００５６】
すなわち、本実施例では、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４内のＧ期間ＰＣｇに含まれ得る第１ないし第４のオン期間Ｐ１〜Ｐ４は、それぞれ、互いに異なる一定の期間である。また、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内のＧ期間ＰＣｇに含まれ得る第５ないし第２０のオン期間Ｐ５〜Ｐ２０は、それぞれ、互いに等しい一定の期間である。
【００５７】
なお、図４では、第２の部分制御データＰＸｇに注目して説明したが、他の部分制御データＰＸｒ，ＰＸｂについても同様である。
【００５８】
本実施例では、各色データに関して、各サブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内でオン期間Ｐ１〜Ｐ２０を発生させるか否かは、次のように決定されている。
【００５９】
図５は、各色データの階調値に対応する各サブ期間内のオン期間の発生の有無を示す説明図である。図中、左側には、色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における各オン期間Ｐ１〜Ｐ２０の発生の有無が示されている。
【００６０】
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。
【００６１】
第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４におけるオン期間Ｐ１〜Ｐ４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に対応し、３番目の下位ビットは、第３のサブ期間ＰＳ３に対応し、４番目の下位ビットは、第４のサブ期間ＰＳ４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におけるオン期間Ｐ１〜Ｐ４の発生の有無が決定される。
【００６２】
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では、オン期間Ｐ１，Ｐ２が発生し、第３および第４のサブ期間ＰＳ３，ＰＳ４では、オン期間Ｐ３，Ｐ４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では、オン期間Ｐ２〜Ｐ４が発生し、第１のサブ期間ＰＳ１では、オン期間Ｐ１は発生しない。
【００６３】
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において、オン期間Ｐ５〜Ｐ２０を発生させるべきサブ期間の個数を決定するのに利用される。
【００６４】
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において、オン期間Ｐ５〜Ｐ２０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のすべてにおいて、オン期間Ｐ５〜Ｐ２０が発生する。
【００６５】
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。
【００６６】
図６は、比較例と実施例とにおける光の強度を示す説明図である。図６（ａ），（ｂ）は、それぞれ、比較例における第２の発光制御信号ＬＧｚと、第２の発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度ＩＧｚと、を示している。図６（ｃ），（ｄ）は、それぞれ、実施例における第２の発光制御信号ＬＧと、第２の発光デバイス１１０Ｇから射出される光の強度ＩＧと、を示している。
【００６７】
比較例では、図６（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、発光制御信号ＬＧｚがＨレベルに設定される。なお、比較例では、光変調素子の変調状態は、Ｇ期間内に２５５回変更されると仮定する。
【００６８】
一方、本実施例では、図６（ｃ）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、発光制御信号ＬＧがＨレベルに設定される。なお、実施例では、前述したように、光変調素子の変調状態は、Ｇ期間内に３２０回変更される。
【００６９】
図６（ａ），（ｃ）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６（ｃ）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６（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。
【００７０】
また、図６（ｂ），（ｄ）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ＩＧｚ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ＩＧは、比較的大きく設定されている。
【００７１】
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、間欠的にＨレベルに設定される発光制御信号ＬＧ（図６（ｃ））が利用される場合には、連続的にＨレベルに設定される発光制御信号ＬＧｚ（図６（ａ））が利用される場合よりも、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６（ｂ），（ｄ）に示すように、本実施例では、発光デバイス１１０Ｇの光強度ＩＧが、比較例の光強度ＩＧｚよりも大きく設定されている。
【００７２】
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。
【００７３】
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、各部分制御データＰＸｒ，ＰＸｇ，ＰＸｂは、各サブ期間内の対応する各色期間のすべてでＨレベルに設定され得る。このため、第５ないし第２０のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光のすべてが、画像の形成に有効に利用され得る。一方、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４では、各部分制御データＰＸｒ，ＰＸｇ，ＰＸｂは、各サブ期間内の対応する各色期間の一部でのみＨレベルに設定され得る。このため、第１ないし第４のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ４では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光の一部は、画像の形成に利用されない。
【００７４】
すなわち、比較例では、発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂから射出される光のすべてを、画像の形成に有効に利用し得るが、本実施例では、発光デバイスから射出される光の一部のみを、画像の形成に利用し得る。具体的には、比較例における光の最大利用率を１００％（＝２５５×Ｔ0／２５５×Ｔ0）とすると、本実施例における光の最大利用率は、約８５％（＝２７１×Ｔ0／（２０×１６×Ｔ0））である。
【００７５】
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、光の最大利用率は、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。
【００７６】
前述したように、本実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂは、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、を含んでいる。
【００７７】
図７は、発光デバイスの特性を模式的に示す説明図である。図示するように、本実施例の各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ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）に与えられる電力に応じて、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、半導体レーザに与えられる電力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力に応じて、非線形に変化する。
【００７８】
図７から分かるように、電力−光強度の変換効率は、電力が大きくなる程、高い。上記のように、本実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ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。すなわち、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂに１回の発光あたりに与えられる電力を大きな値に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。
【００７９】
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。そして、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、光変調素子がオン状態に設定されるオン期間の合計時間で表現される。
【００８０】
ただし、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含まれ得るオン期間（Ｔ0，２Ｔ0，４Ｔ0，８Ｔ0）は、他の１６個のサブ期間ＰＳ５〜ＰＳ２０内の特定の色期間に含まれ得るオン期間（１６Ｔ0）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含まれ得るオン期間Ｐ５〜Ｐ２０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含まれ得るオン期間Ｐ１〜Ｐ４を利用して、細かな階調が表現される。具体的には、オン期間Ｐ５〜Ｐ２０を利用して、１６・ｎ（１≦ｎ≦１６）の階調が表現され、オン期間Ｐ１〜Ｐ４を利用して、１〜１５の階調が表現される。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
Ｂ．第２実施例：
第２実施例は、第１実施例と同様であるが、制御回路５００の処理が変更されている。具体的には、光変調デバイス制御部５２０の階調変換部５２２の処理と、制御データ生成部５２４の処理と、が変更されている。
【００８５】
図８は、第２実施例における階調変換処理を示す説明図であり、図２に対応する。図示するように、本実施例では、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、０〜３１９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３２０に変換する。
【００８６】
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３に対応する。なお、図９（ａ）〜（ｆ）は、図３（ａ）〜（ｆ）と同じであるが、図９（ｇ）〜（ｊ）が変更されている。
【００８７】
図９（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（３１９）である場合のデータが示されている。例えば、図９（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Ｐ１〜Ｐ２０が含まれている。
【００８８】
各オン期間Ｐ１〜Ｐ２０は、基準時間Ｔ0を用いて表される。第１のオン期間Ｐ１の長さは、１５Ｔ0である。第２ないし第２０のオン期間Ｐ２〜Ｐ２０の長さは、それぞれ、１６Ｔ0である。
【００８９】
第２の部分制御データＰＸｇに含まれる２０個のオン期間Ｐ１〜Ｐ２０の合計時間は、３１９Ｔ0（＝Ｔ１＋Ｔ２＋・・・Ｔ２０＝１５Ｔ0＋１９×１６Ｔ0）で表される。この「３１９」は、Ｇデータの最大階調値（３１９）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）に含まれるすべてのオン期間の合計時間で表現される。
【００９０】
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４に対応する。なお、図１０（ａ）〜（ｃ）は、図４（ａ）〜（ｃ）と同じである。
【００９１】
図１０（ｄ）〜（ｍ）は、それぞれ、Ｇデータの階調値が１，２，３，４，５，６，７，３１７，３１８，３１９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１０（ｍ）は、図９（ｉ）と同様である。
【００９２】
Ｇデータの階調値が１〜７である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図１０（ｄ）〜（ｊ））は、第１のサブ期間ＰＳ１内に１個のオン期間Ｐ１を含む。ただし、１個のオン期間Ｐ１の長さ（時間）は、Ｇデータの階調値に応じて、異なっている。例えば、Ｇデータの階調値が１である場合には、１個のオン期間Ｐ１の長さは、１Ｔ0である。Ｇデータの階調値が２である場合には、１個のオン期間Ｐ１の長さは、２Ｔ0である。Ｇデータの階調値が３である場合には、１個のオン期間Ｐ１の長さは、３・Ｔ0である。
【００９３】
Ｇデータの階調値が３１７〜３１９である場合には、第２の部分制御データＰＸｇ（図１０（ｋ）〜（ｍ））は、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内に２０個のオン期間Ｐ１〜Ｐ２０を含む。第２ないし第２０のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０内のオン期間Ｐ２〜Ｐ２０は、それぞれ、１６Ｔ0である。第１のサブ期間ＰＳ１内のオン期間Ｐ１の長さ（時間）は、Ｇデータの階調値に応じて、異なっている。例えば、Ｇデータの階調値が３１７である場合には、第１のオン期間Ｐ１の長さは、１３Ｔ0である。Ｇデータの階調値が３１８である場合には、第１のオン期間Ｐ１の長さは、１４Ｔ0である。Ｇデータの階調値が３１９である場合には、第１のオン期間Ｐ１の長さは、１５Ｔ0である。したがって、Ｇデータの階調値が３１７である場合には、２０個のオン期間Ｐ１〜Ｐ２０の合計時間は、３１７Ｔ0である。同様に、Ｇデータの階調値が３１８である場合には、２０個のオン期間Ｐ１〜Ｐ２０の合計時間は、３１８Ｔ0であり、Ｇデータの階調値が３１９である場合には、２０個のオン期間Ｐ１〜Ｐ２０の合計時間は、３１９Ｔ0である。
【００９４】
図１０（ｄ）〜（ｍ）から分かるように、本実施例では、第２の部分制御データＰＸｇは、第１のサブ期間ＰＳ１内のＧ期間ＰＣｇでは、時間Ｔ0〜１５Ｔ0だけＨレベルに設定され得る。また、第２ないし第２０のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０内のＧ期間ＰＣｇでは、共に、時間１６Ｔ0だけＨレベルに設定され得る。
【００９５】
すなわち、本実施例では、第１のサブ期間ＰＳ１内のＧ期間ＰＣｇに含まれ得る第１のオン期間Ｐ１は、可変の期間である。また、第２ないし第２０のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０内のＧ期間ＰＣｇに含まれ得る第２ないし第２０のオン期間Ｐ２〜Ｐ２０は、それぞれ、互いに等しい一定の期間である。
【００９６】
なお、図１０では、第２の部分制御データＰＸｇに注目して説明したが、他の部分制御データＰＸｒ，ＰＸｂについても同様である。
【００９７】
以上説明したように、本実施例では、２０個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０のうち、１個のサブ期間ＰＳ１内の特定の色期間に含まれ得るオン期間（Ｔ0〜１５Ｔ0）は、他の１９個のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０内の特定の色期間に含まれ得るオン期間（１６Ｔ0）よりも小さく設定されている。このため、１９個のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０内の特定の色期間に含まれ得るオン期間Ｐ２〜Ｐ２０を利用して、大まかな階調が表現され、１個のサブ期間ＰＳ１内の特定の色期間に含まれ得るオン期間Ｐ１を利用して、細かな階調が表現される。具体的には、オン期間２〜Ｐ２０を利用して、１６・ｎ（１≦ｎ≦１９）の階調が表現され、オン期間Ｐ１〜Ｐ４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。
【００９８】
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、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。
【００９９】
また、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。
【０１００】
特に、第１実施例では、光の最大利用率は、約８５％であったが、本実施例では、光の最大利用率は、ほぼ１００％（＝３１９×Ｔ0／（２０×１６×Ｔ0））である。このため、本実施例では、光の最大利用率の低下を抑制しつつ、画像の明るさをかなり増大させることができる。
【０１０１】
なお、上記の説明から分かるように、本実施例における１個のサブ期間ＰＳ１が本発明における第１種のサブ期間に相当し、１９個のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０が本発明における第２種のサブ期間に相当する。
【０１０２】
Ｂ−１．第２実施例の変形例：
第２実施例では、色データの階調値に応じて、第１のサブ期間ＰＳ１内の対応する色期間に含まれる第１のオン期間Ｐ１の長さ（時間）が決定されている。そして、第１のオン期間Ｐ１は、連続的に発生している。しかしながら、これに代えて、第１のオン期間Ｐ１は、離散的に発生してもよい。
【０１０３】
図１１は、第２実施例の変形例における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１０に対応する。図１１（ａ）〜（ｃ）は、図１０（ａ）〜（ｃ）と同じである。図１１（ｄ）〜（ｍ）は、図１０（ｄ）〜（ｍ）と同様であるが、第１のサブ期間ＰＳ１に発生するオン期間Ｐ１が異なっている。
【０１０４】
具体的には、第２の部分制御データＰＸｇは、第２実施例と同様に、第１のサブ期間ＰＳ１内のＧ期間ＰＣｇに、可変のオン期間Ｐ１を含んでいる。ただし、図１１（ｄ）〜（ｍ）と図１０（ｄ）〜（ｍ）とを比較して分かるように、オン期間Ｐ１の発生態様が変更されている。具体的には、第２実施例では、オン期間Ｐ１は、常に連続的に発生しているが、本例では、オン期間Ｐ１が離散的に発生することが許容されている。
【０１０５】
例えば、図１０（ｈ）の第２の部分制御データＰＸｇでは、オン期間Ｐ１の長さは、５Ｔ0である。また、図１１（ｈ）の第２の部分制御データＰＸｇでも、オン期間Ｐ１の長さは、５Ｔ0である。ただし、図１０（ｈ）では、オン期間Ｐ１は、連続的に発生しているが、図１１（ｈ）では、オン期間Ｐ１は、離散的に発生している。
【０１０６】
図１２は、図１１の第１のサブ期間ＰＳ１を拡大して示す説明図である。図示するように、第１のサブ期間ＰＳ１内のＧ期間ＰＣｇは、４つの部分期間Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄを含んでいる。第１の部分期間Ｐ１ａは、Ｇ期間ＰＣｇの始期から始まる期間であり、該期間Ｐ１ａの長さ（時間）は、Ｔ0である。第２の部分期間Ｐ１ｂは、第１の部分期間Ｐ１ａの終期から始まる期間であり、該期間Ｐ１ｂの長さ（時間）は、２Ｔ0である。第３の部分期間Ｐ１ｃは、第２の部分期間Ｐ１ｂの終期から始まる期間であり、該期間Ｐ１ｃの長さ（時間）は、４Ｔ0である。第４の部分期間Ｐ１ｄは、第３の部分期間Ｐ１ｃの終期から始まる期間であり、該期間Ｐ１ｄの長さ（時間）は、８Ｔ0である。なお、４つの部分期間Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄの合計時間は、１５Ｔ0（＝Ｔ0＋２Ｔ0＋４Ｔ0＋８Ｔ0）である。
【０１０７】
図１２（ｄ）〜（ｍ）から分かるように、オン期間Ｐ１は、４つの部分期間Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄのうちの少なくとも１つの部分期間を含んでいる。
【０１０８】
図１３は、第２実施例の変形例における各色データの階調値に対応する各サブ期間内のオン期間の発生の有無を示す説明図である。図５と同様に、図中、左側には、色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における各オン期間Ｐ１〜Ｐ２０の発生の有無が示されている。ただし、第１のサブ期間ＰＳ１には、オン期間Ｐ１に含まれるべき部分期間Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄが示されている。
【０１０９】
第１のサブ期間ＰＳ１におけるオン期間Ｐ１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の部分期間Ｐ１ａに対応する。同様に、２番目の下位ビットは、第２の部分期間Ｐ１ｂに対応し、３番目の下位ビットは、第３の部分期間Ｐ１ｃに対応し、４番目の下位ビットは、第４の部分期間Ｐ１ｄに対応する。そして、下位４ビットの値に応じて、オン期間Ｐ１に各部分期間Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄが含まれるか否かが決定される。
【０１１０】
例えば、階調値が「５」である場合には、下位４ビットが０１０１ｂで表される。このとき、オン期間Ｐ１は、第１および第３の部分期間Ｐ１ａ，Ｐ１ｃを含み、第２および第４の部分期間Ｐ１ｂ，Ｐ１ｄを含まない。また、階調値が「３１７」である場合には、下位４ビットが１１０１ｂで表される。このとき、オン期間Ｐ１は、第１，第３および第４の部分期間Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄを含み、第２の部分期間Ｐ１ｂを含まない。
【０１１１】
なお、２進数で表される階調値の上位５ビットの値は、第２ないし第２０のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０において、オン期間Ｐ２〜Ｐ２０を発生させるべきサブ期間の個数を決定するのに利用される。
【０１１２】
例えば、階調値が「５」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「５」である場合には、１９個のサブ期間ＰＳ１〜ＰＳ２０において、オン期間Ｐ２〜Ｐ２０は発生しない。また、階調値が「３１７」である場合には、上位５ビットが１００１１ｂで表される。１００１１ｂは、１０進数の１９である。このため、階調値が「３１７」である場合には、１９個のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０のすべてにおいて、オン期間Ｐ２〜Ｐ２０が発生する。
【０１１３】
本例を採用すれば、第１のサブ期間ＰＳ１内のオン期間Ｐ１を容易に決定することができるという利点がある。
【０１１４】
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。
【０１１５】
（１）上記実施例では、各発光デバイス１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ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を射出する半導体レーザを備えていてもよい。なお、この場合には、波長変換素子は省略される。あるいは、各発光デバイスは、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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
（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）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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
（３）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個のサブ期間内の特定の色光に対応する４０個の特定の色期間に含まれ得るオン期間Ｐ１〜Ｐ４０は、以下のように設定されればよい。
【０１２０】
Ｐ１：Ｔ0，Ｐ２：２Ｔ0，Ｐ３：４Ｔ0，Ｐ４〜Ｐ４０：８Ｔ0
【０１２１】
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。
【０１２２】
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個のサブ期間内の特定の色光に対応する４０個の特定の色期間に含まれ得るオン期間Ｐ１〜Ｐ４０は、以下のように設定されればよい。
【０１２３】
Ｐ１：Ｔ0，Ｐ２：２Ｔ0，Ｐ３：４Ｔ0，Ｐ４：８Ｔ0，Ｐ５：１６Ｔ0，Ｐ６〜Ｐ４０：３２Ｔ0
【０１２４】
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。
【０１２５】
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得るオン期間は、２(k-1)・Ｔ0で表される。Ｎｂ個の第２種のサブ期間に含まれ得るオン期間は、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。
【０１２６】
（４）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個のサブ期間内の特定の色光に対応する４０個の特定の色期間に含まれ得るオン期間Ｐ１〜Ｐ４０は、以下のように設定されればよい。
【０１２７】
Ｐ１：Ｔ0〜７Ｔ0（可変），Ｐ２〜Ｐ４０：８Ｔ0
【０１２８】
なお、この場合にも、変換後の色データは、３２０階調（９ビット）で表現され、０〜３１９の値を取り得る。
【０１２９】
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個のサブ期間内の特定の色光に対応する４０個の特定の色期間に含まれ得るオン期間Ｐ１〜Ｐ４０は、以下のように設定されればよい。
【０１３０】
Ｐ１：Ｔ0〜３１Ｔ0（可変），Ｐ２〜Ｐ４０＝３２Ｔ0
【０１３１】
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、１２８０階調（１１ビット）で表現され、０〜１２７９の値を取り得る。
【０１３２】
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１、第２種のサブ期間の数をＮ−１とする。また、各色期間に、２M個の基準時間Ｔ0が含まれるとする。１個の第１種のサブ期間に含まれ得る可変のオン期間は、Ｔ0〜（２M−１）・Ｔ0で表される。（Ｎ−１）個の第２種のサブ期間に含まれ得るオン期間は、２M・Ｔ0で表される。このとき、変換後の色データは、０〜”Ｎ×２M−１”の値を取り得、”Ｎ×２M”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。
【０１３３】
（５）第１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。
【０１３４】
一般に、複数のサブ期間は、２以上の第１種のサブ期間と、複数の第２種のサブ期間と、を含んでいればよい。
【０１３５】
第２実施例では、２０個のサブ期間ＰＳ１は、１個の第１種のサブ期間ＰＳ１と、１９個の第２種のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０と、を含んでいる。そして、１個の第１種のサブ期間ＰＳ１は、１９個の第２種のサブ期間ＰＳ２〜ＰＳ２０よりも先に発生している。しかしながら、これに代えて、１個の第１種のサブ期間は、１９個の第２種のサブ期間よりも後に発生してもよいし、１９個の第２種のサブ期間の途中に発生してもよい。
【０１３６】
一般に、複数のサブ期間は、唯一の第１種のサブ期間と、複数の第２種のサブ期間と、を含んでいればよい。
【０１３７】
上記の説明から分かるように、複数のサブ期間は、少なくとも１つの第１種のサブ期間と、複数の第２種のサブ期間と、を含んでいればよい。
【０１３８】
（６）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、変調状態を迅速に変更可能である場合には、透過型または反射型の液晶パネルが利用されてもよい。
【０１３９】
（７）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。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【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】階調変換処理を示す説明図である。
【図３】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４】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５】各色データの階調値に対応する各サブ期間内のオン期間の発生の有無を示す説明図である。
【図６】比較例と実施例とにおける光の強度を示す説明図である。
【図７】発光デバイスの特性を模式的に示す説明図である。
【図８】第２実施例における階調変換処理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】第２実施例の変形例における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１２】図１１の第１のサブ期間ＰＳ１を拡大して示す説明図である。
【図１３】第２実施例の変形例における各色データの階調値に対応する各サブ期間内のオン期間の発生の有無を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ…発光デバイス
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制御部
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
ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ…発光制御信号
Ｐ１〜Ｐ２０…オン期間
Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄ…部分期間
ＰＣｒ，ＰＣｇ，ＰＣｂ…色期間
ＰＦ…フレーム期間
ＰＳ１〜ＰＳ２０…サブ期間
ＰＸ…画素制御データ
ＰＸｒ，ＰＸｇ，ＰＸｂ…部分制御データ
ＳＣ…スクリーン
【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】
2009031657.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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