JP2010217338A - 投影装置、投影方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】素子自体の発熱の影響を受ける半導体発光素子を光源とした場合でも、カラー画像の正確な階調表現を行なう。
【解決手段】ＲＧＢのＬＥＤ群を各色毎に電力を調整して発光可能な光源であるＬＥＤアレイ17と、光源からの光を用い、ＲＧＢ毎の光像を形成して投影する投影系13〜16，17〜21と、ＬＥＤアレイ17の発光タイミングに先立ち、予備発光させるＲＧＢドライバ22〜24、投影光処理部25、ＣＰＵ26、メインメモリ27及びプログラムメモリ28とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード等を光源としたプロジェクタ装置に好適な投影装置、投影方法及びプログラムに関する。

光源にＬＥＤを用いる画像投影装置で、明るさモードと色優先モードとを有し、明るさ優先モードではＬＥＤ駆動電流を一定にする一方で、色優先モードでは光量が一定になるようにＬＥＤ駆動電流を可変させるようにしたＬＥＤ駆動制御の技術が知られている（特許文献１）。

特開２００６−３４９７３１号公報

光源にＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤに一定の電流を流すと、温度上昇と共に発光効率が徐々に低下して発光量が減少するため、正確な階調表現を行なうことが困難となる。
この点については上記特許文献の技術でも考慮しておらず、例えば明るさ優先モードで正しい階調が得られなくなる一方で、輝度を犠牲にした色優先モードでも階調がリニアに変化することは望めない。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、素子自体の発熱の影響を受ける半導体発光素子を光源とした場合でも、カラー画像の正確な階調表現を行なうことが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、複数色の半導体発光素子を各色毎に電力を調整して発光可能な光源と、上記光源からの光を用い、複数の色成分毎の光像を形成して投影する投影手段と、上記半導体発光素子の発光タイミングに先立ち、予備発光させる光源制御手段とを具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記予備発光させる時の電力は、本発光に必要な電力よりも高いことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記光源制御手段は、上記光源の複数色の半導体発光素子を同時に予備発光させて発光光を出射させ、上記投影手段は、上記発光光の発光タイミングに合わせて輝度成分の光像を形成して投影することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記発光光は白色光であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記投影手段は、色順次方式により複数の色成分毎の光像を時分割で形成して投影し、上記光源制御手段は、上記光源中で特定色の半導体発光素子の発光タイミングのみに先立って複数色の半導体発光素子を同時に予備発光させることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記投影手段は、色順次方式により複数の色成分毎の光像を時分割で形成して投影し、上記光源制御手段は、上記光源中で複数色の半導体発光素子の発光タイミング全てに先立って複数色の半導体発光素子を同時に予備発光させることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記光源制御手段による予備発光のタイミングに合わせて上記光源からの光が上記投影手段へ供されるのを遮蔽する遮光手段をさらに具備したことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、上記請求項７記載の発明において、上記遮光手段は、オートアイリス、回転式フィルタ、及び液晶パネルの少なくともいずれか１つを用いた光学的遮蔽部材で構成されることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記投影手段は、少なくともマイクロミラーを具備し、上記光源制御手段による予備発光のタイミングに合わせて上記光源からの光が上記投影手段へ供されるのを遮蔽するように上記マイクロミラーを遮蔽動作させることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、複数色の半導体発光素子を各色毎に電力を調整して発光可能な光源、及び上記光源からの光を用い、複数の色成分毎の光像を形成して投影する投影部を備えた投影装置での投影方法であって、上記半導体発光素子の発光タイミングに先立ち、予備発光させる光源制御工程を有したことを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、複数色の半導体発光素子を各色毎に電力を調整して発光可能な光源、及び上記光源からの光を用い、複数の色成分毎の光像を形成して投影する投影部を備えた投影装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、上記半導体発光素子の発光タイミングに先立ち、予備発光させる光源制御ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、素子自体の発熱の影響を受ける半導体発光素子を光源とした場合でも、カラー画像の正確な階調表現を行なうことが可能となる。

本発明の一実施形態に係るデータプロジェクタ装置の機能回路の概略構成を示すブロック図。 同実施形態に係る原理動作を説明するタイミングチャート。 同実施形態に係る電源投入時の処理内容を示すフローチャート。 同実施形態に係るシネマモード時の光源系統の動作内容を示すタイミングチャート。 同実施形態に係るプレゼンモード時の光源系統の動作内容を示すタイミングチャート。 同実施形態の変形例に係るシネマモード時の光源系統の他の動作内容を示すタイミングチャート。

以下本発明をＬＥＤを光源としたデータプロジェクタ装置に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。

（構成）
図１は、同実施形態に係るデータプロジェクタ装置１０が備える電子回路の概略機能構成を示すブロック図である。
１１は入出力コネクタ部であり、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを含む。

入出力コネクタ部１１より入力される各種規格の画像信号は、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、システムバスＳＢを介し、一般にスケーラとも称される画像変換部１３に入力される。画像変換部１３は、入力された画像信号を投影に適した所定のフォーマットの画像信号に統一し、適宜表示用のバッファメモリであるビデオＲＡＭ１４に記憶した後に、投影画像処理部１５へ送る。

この際、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じてビデオＲＡＭ１４で画像信号に重畳加工され、加工後の画像信号が投影画像処理部１５へ送られる。

投影画像処理部１５は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子（ＳＯＭ）であるマイクロミラー素子１６を表示駆動する。

このマイクロミラー素子１６は、アレイ状に配列された複数、例えばＸＧＡ（横１０２４×縦７６８ドット）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作することでその反射光により光像を形成する。

一方で、本データプロジェクタ装置１０の光源として、ＬＥＤアレイ１７を用いる。このＬＥＤアレイ１７は、ＲＧＢの各色で発光する多数のＬＥＤが規則的に混在するようにアレイ配置して構成される。

ＬＥＤアレイ１７の各色成分毎の時分割発光が、内面全面に反射ミラーを貼設した角錐台状のハウジング１８により集光され、インテグレータ１９で輝度分布が均一な光束とされた後に、ミラー２０で全反射して上記マイクロミラー素子１６に照射される。

そして、マイクロミラー素子１６での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズユニット２１を介して、投影対象となるここでは図示しないスクリーンに投影表示される。

上記ＬＥＤアレイ１７は、Ｒドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４によりそれぞれ対応する色のＬＥＤ群が駆動制御され、ＲＧＢの各原色が時分割で発光する。

投影光処理部２５は、電流制御部２５ａを備え、投影画像処理部１５から与えられる画像データに応じて上記Ｒドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４による発光タイミングと駆動電流とを制御する。

上記電流制御部２５ａは、上記Ｒドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４に供給する各電流値とその波形を制御する。

上記各回路の動作すべてをＣＰＵ２６が制御する。このＣＰＵ２６は、メインメモリ２７及びプログラムメモリ２８と接続される。メインメモリ２７は、ＤＲＡＭで構成され、ワークメモリとして機能する。プログラムメモリ２８は、動作プログラムや各種定型データ、後述するＬＥＤ駆動用の複数の電流波形情報等を記憶した電気的書換可能な不揮発性メモリで構成される。ＣＰＵ２６は、メインメモリ２７及びメインメモリ２７を用いることで、このデータプロジェクタ装置１０内全般の制御動作を実行する。

上記ＣＰＵ２６は、操作部２９からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部２９は、データプロジェクタ装置１０の本体に設けられるキー操作部と、このデータプロジェクタ装置１０専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受信するレーザ受光部を含む。操作部２９は、ユーザが直接またはリモートコントローラを介して操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ２６へ直接出力する。

上記ＣＰＵ２６はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部３０、及び無線ＬＡＮインターフェイス（Ｉ／Ｆ）３１と接続される。

音声処理部３０は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部３２を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。

無線ＬＡＮインターフェイス３１は、無線ＬＡＮアンテナ３３を介し、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ規格に則って２．４［ＧＨｚ］帯の電波でパーソナルコンピュータ等の図示しない外部機器とのデータの送受を行なう。

（動作）
次に上記実施形態の動作について説明する。
まず、図２により本実施形態における制御の基本的な概念について説明しておく。
図２は、ＬＥＤアレイ１７を構成する個々の各ＬＥＤを、対応する色画像の形成タイミング（フィールド）で発光駆動する場合の供給電流と発光輝度との関係を示すものである。

図２（Ａ）−１〜図２（Ａ）−３は、従来の一般的なＬＥＤ光源の駆動に係る供給電流と温度、及び発光輝度の関係を示す。図２（１）−１に示すように、該当する色画像を投影する１フィールドの期間に同期するようにして定格電流ｉＲを流した場合、当該ＬＥＤの温度は、図２（Ａ）−２に示すように通電直後から急峻に立ち上がった後に徐々に上昇し、通電が切れた時点で急激に低下する。

この温度変動に起因して、図２（Ａ）−３に示すように、当該ＬＥＤの発光輝度は、通電直後に最も高くなった後、温度の上昇につれて低下し、通電が途絶えた時点で“０（ゼロ）”となる。

したがって、このように発光輝度が１フィールド内で大きく変化するＬＥＤを光源として使用した場合、マイクロミラー素子１６の側でいくら高精細な階調表現を行なったとしても、投影される画像で正確な階調を表現することは困難となる。

これに対して図２（Ｂ）−１〜図２（Ｂ）−３は、本願でのＬＥＤ光源の駆動に係る供給電流と温度、及び発光輝度の関係を示す。すなわち、図２（Ｂ）−１に示すように、本来の発光タイミングに合わせてその直前の予備期間Ｐに、定格電流ｉＲよりも大幅に高い予備電流ｉＰを当該ＬＥＤに流した後、１フィールドに渡って、より低い定格電流ｉＲを流すものとする。

このような電流値制御を行なった場合、当該ＬＥＤの温度は図２（Ｂ）−２に示すように直前の予備期間Ｐに急峻に立ち上がった後、続く投影を行なう１フィールドの当初で大きく低下し、以後当該１フィールドの期間は非常に緩やかに低下し続け、その後に通電が切れた時点でさらに急激に低下する。

この温度変動に起因し、図２（Ｂ）−３に示すように当該ＬＥＤの発光輝度は、予備期間Ｐで通電直後に最も高くなった後に急落し、投影を行なう１フィールド期間では一旦低下した後に徐々に上昇することとなり、その後に通電が途絶えた時点で“０（ゼロ）”となる。

そのため、本来の投影を行なう１フィールド期間のみに限定すれば、当該ＬＥＤの発光輝度はやはり温度変化に対応して変動するものの、その変動の幅を比較的小さく抑えることができる。

このように、ＬＥＤの発熱による光量の変動を勘案してその幅を小さく抑えるように予備的に直前に大電流を流すことにより、結果として当該フィールド期間では比較的安定した光量でＬＥＤを発光駆動させ、マイクロミラー素子１６での精細な階調表現を投影画像に活かすことができる。

なお、本願の実施形態では、予備期間Ｐの間、当該ＬＥＤに対し定格電流ｉＲよりも高い予備電流ｉＰを流したが、定格電流ｉＲに比して予備電流ｉＰを大きくしなくてもよい。

すなわち予備期間Ｐでの通電はＬＥＤを昇温するためのものであり、ＬＥＤが所望する温度に昇温すればよい。ただし、予備電流ｉＰが小さい値の場合、予備電流を流す期間をとらなければならないため、本願の実施形態のように、より画像全体の質の向上を図るために、予備期間Ｐを短くして定格電流ｉＲよりも大幅に高い予備電流ｉＰを当該ＬＥＤに流した後、１フィールドに渡って、より低い定格電流ｉＲを流すことの方が、望ましい。

上記した制御は、ＬＥＤアレイ１７の一部を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群のうちのいずれか１つのみに行なうことが可能である一方、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群全てに対して行なうことも可能である。

次に、上記ＬＥＤアレイ１７を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群の制御を主とした、データプロジェクタ装置１０の投影動作について図３により説明する。

図３は、データプロジェクタ装置１０の電源がオンされた後に、ＣＰＵ２６がプログラムメモリ２８に記憶される動作プログラム等を読出し、展開してメインメモリ２７に記憶させた上で実行する投影動作の一部を示すものである。

その当初には、入力画像の投影を行なう前に、例えば「シネマモード」と「プレゼンテーション（図面及び以下文中では「プレゼンモード」と称する）」の２つを、投影画像全体の色彩と輝度との関係を示す投影カラーモード名の一覧画像として投影する（ステップＳ１０１）。

この投影に対して、投影したモードのいずれか一方を選択する操作が操作部３０によりなされたか否かを判断し（ステップＳ１０２）、操作されていなければ再び上記ステップＳ１０１に戻る。こうしてステップＳ１０１，Ｓ１０２の処理を繰返し、投影カラーモードの一覧投影を行ないながら、それらモード中の一方が選択されるのを待機する。

そして、カラーモードの１つが選択されると、その操作を上記ステップＳ１０２で判断し、次いで選択されたのが「シネマモード」であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

ここで選択されたのが「シネマモード」であると判断した場合、選択された「シネマモード」に応じてＲ，Ｇ，Ｂ各色ＬＥＤ用の電流値波形の情報をプログラムメモリ２８から読出して展開し（ステップＳ１０４）、メインメモリ２７に記憶させた上で、Ｒドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４を制御するべく投影光処理部２５の電流制御部２５ａに設定する（ステップＳ１０５）。

図４は、上記シネマモードでＬＥＤアレイ１７を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群に供給する電流波形を例示するものである。ここでは、図４（Ａ）に示す如く画像１フレーム分をＷ，Ｒ，Ｇ，Ｂの４フィールドに分け、上記図２（Ｂ）で示した予備期間ＰをＷフィールドとしてＲ（赤色）ＬＥＤ群の駆動にのみ適応するものとし、合わせて該予備期間ＰにＧ，Ｂも同等の電流値で同時に駆動する。

これにより、ＬＥＤアレイ１７からの混色による白色光をマイクロミラー素子１６に照射する。このときマイクロミラー素子１６ではＹ（輝度）画像の階調表示を行なうことで、輝度画像を形成して投影レンズユニット２１より輝度画像の投影を行なう。

なお、輝度画像Ｙは、次式のマトリックス演算
Ｙ＝０．２９８８Ｒ＋０．５８６８Ｇ＋０．１１４４Ｂ
により容易に算出できる。

図４（Ｂ）〜図４（Ｄ）に示すように、ＷフィールドではＬＥＤアレイ１７を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群がいずれも予備電流ｉＰにより発光駆動する。続くＲフィールドでＲのＬＥＤ群のみを定格電流ｉＲｒで連続して発光駆動することで、上記図２（Ｂ）−１〜図２（Ｂ）−３で説明した如く、比較的安定した光量での発光を実現し、マイクロミラー素子１６での精細な階調表現を投影画像に活かすことができる。

続くＧフィールド、Ｂフィールドでは、上記予備期間Ｐによる予備電流ｉＰの駆動なしにＧ，Ｂの各ＬＥＤ群を定格電流ｉＲｇ，ｉＲｂで発光駆動させる。

ここで、Ｒフィールドのみ予備期間Ｐを設け、ＲのＬＥＤ群の光量を安定化させるのは、他のＧ，Ｂの各原色画像に比して、赤色画像が特に階調の変動に伴う画質劣化の影響が約５倍程度と大きいことを考慮したもので、上記予備期間ＰをＧフィールド及びＢフィールドの直前にも配置してそれぞれＷフィールドとすることにより、結果として１フレーム通しての投影画像における色度が低下してしまうのを回避している。

また、上記ステップＳ１０３で選択されたカラーモードが「シネマモード」ではないと判断した場合、選択されたのは「プレゼンモード」となるので、選択された「プレゼンモード」に応じてＲ，Ｇ，Ｂ各色ＬＥＤ用の電流値波形の情報をプログラムメモリ２８から読出して展開し（ステップＳ１０６）、メインメモリ２７に記憶させた上で、Ｒドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４を制御するべく投影光処理部２５の電流制御部２５ａに設定する（ステップＳ１０７）。

図５は、上記プレゼンモードでＬＥＤアレイ１７を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群に供給する電流波形を例示するものである。ここでは、図５（Ａ）に示す如く画像１フレーム分をＷ，Ｒ，Ｗ，Ｇ，Ｗ，Ｂの６フィールドに分け、上記図２（Ｂ）で示した予備期間ＰをＷフィールドとしてＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群の駆動それぞれに適応するものとし、合わせて該予備期間ＰにＲ，Ｇ，Ｂをいずれも同等の電流値で同時に駆動する。

これにより、１フレーム内で３回のＷフィールドではいずれも、ＬＥＤアレイ１７からの混色による白色光をマイクロミラー素子１６に照射する。このときマイクロミラー素子１６ではＹ（輝度）画像の階調表示を行なうことで、輝度画像を形成して投影レンズユニット２１より輝度画像の投影を行なう。

なお上記Ｗフィールドとしてマイクロミラー素子１６に照射される発光光は、上述の白色光が望ましいが、例えば1フレーム内の各Ｗフィールドでの各色予備発光の結果が白色光に相当するものでも構わない。

図５（Ｂ）〜図５（Ｄ）に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールドの直前に位置するＷフィールドでは、ＬＥＤアレイ１７を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群がいずれも予備電流ｉＰにより発光駆動する。

また、ＲフィールドではＲのＬＥＤ群のみを定格電流ｉＲｒで、ＧフィールドではＧのＬＥＤ群のみを定格電流ｉＲｇで、そして、ＢフィールドではＢのＬＥＤ群のみを定格電流ｉＲｂでそれぞれ発光駆動する。

これにより、上記図２（Ｂ）−１〜図２（Ｂ）−３で説明した如く、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれのフィールドでも比較的安定した光量での発光を実現し、マイクロミラー素子１６での精細な階調表現を投影画像に活かすことができる。

結果として、１フレームを通して明るさを重視しつつも、色合いとそのバランスを正確に再現することができる。

上記ステップＳ１０５またはステップＳ１０７での設定後、電流制御部２５ａに設定した電流値波形にしたがってＲドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４によりＬＥＤアレイ１７を駆動させながら、入出力コネクタ部１１または無線ＬＡＮアンテナ３３を介して入力される画像信号に従った投影動作を実行する（ステップＳ１０８）。

これと合わせて、操作部２９により電源をオフするキー操作がなされたか否か（ステップＳ１０９）、カラーモードを変更するキー操作がなされたか否か（ステップＳ１１０）を判断し、いずれの操作も内場合は上記ステップＳ１０８に戻って、投影動作を続行する。

また、上記ステップＳ１１０でカラーモードを変更するキー操作がなされたと判断すると、上記ステップＳ１０１からの処理に戻って再度カラーモードの選択に関する処理を実行する。

さらに、上記ステップＳ１０９で電源をオフするためのキー操作がなされたと判断した場合には、以上で投影動作を停止してこの図３の処理を終了し、データプロジェクタ装置１０の電源を切断する。

（実施形態の効果）
以上本実施形態によれば、光源を構成するＬＥＤアレイ１７の各ＬＥＤ群が発熱の影響を受ける場合でも、その影響を充分抑制するような予備発光駆動を実施することで、カラー画像の正確な階調表現を行なうことが可能となる。

加えて上記実施形態では、上記予備発光に際して全色のＬＥＤ群を同時に発光させることで発光光として白色光を出射させ、マイクロミラー素子１６では輝度信号の光像を形成して投影レンズユニット２１より投影させるものとしたので、予備発光を有効に活用して投影画像を明るくすることができる。

また、上記実施形態では、１枚のマイクロミラー素子１６を用い、色順次方式あるいはフィールドシーケンシャル方式等と称される複数の色成分毎の光像を時分割で形成して投影する過程において、例えば「シネマモード」と称する色優先のカラーモードを選択した場合には、図４でも示した如くＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤ群中で最も色度への影響が大きいと考えられるＲのＬＥＤ群を発光する際のみに先立って他のＧ，ＢのＬＥＤ群と同時に予備発光させるものとした。これにより、最も色度への影響が大きい色成分の階調表現を正確に再現して画像全体の質の向上を図ることができる。

さらに例えば「プレゼンモード」と称する明るさ優先のカラーモードを選択した場合には、図５でも示した如くＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群を発光する際すべてに先立って全ＬＥＤ群と同時に予備発光させるものとした。これにより、各色成分の階調表現を正確に再現しながら画像全体の明るさをより向上することができる
（動作変形例）
なお、上記実施形態の動作に代えて、予備期間Ｐでは画像の投影を行なわない場合の動作についても変形例として説明しておく。

なお、この変形例においては、例えば上記インテグレータ１９とミラー２０との間に、光源光を適宜タイミングに従って物理的に遮蔽する遮光手段としての光シャッタ機構を設けるものとする。遮光手段としての光シャッタ機構は、光源と空間的光変調素子の間であれば、どこに設けても構わない。

この光シャッタ機構は、例えばオートアイリス、カラーホイールのような回転式フィルタ、偏光板を液晶パネルと組み合わせたものなど、ＬＥＤアレイ１７を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群のオン／オフのタイミングに同期して光源光の透過、遮蔽を高速に制御可能であるものとする。この光シャッタ機構は、上記投影光処理部２５の電流制御部２５ａの駆動に基づいて動作する。

図６は、上記「シネマモード」と称したカラーモードに比してさらに色優先の度合いの高いカラーモードを選択した場合での、ＬＥＤアレイ１７を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群に供給する電流波形を例示するものである。ここでは、図５（Ａ）に示す如く画像１フレーム分をＫ，Ｒ，Ｋ，Ｇ，Ｋ，Ｂの６フィールドに分け、上記図２（Ｂ）で示した予備期間ＰをＫフィールドとしてＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群の駆動それぞれに適応するものとする。

図６（Ｂ）〜図６（Ｄ）に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールドの直前に位置するＫフィールドでは、ＬＥＤアレイ１７を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群がいずれも予備電流ｉＰにより発光駆動する。

加えて、上記Ｒ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ群の駆動タイミングであるＲフィールド、Ｇフィールド、及びＢフィールドの直前のＫフィールドに同期して、上述した光シャッタ機構により光源光を遮蔽する。

これにより、１フレーム内で３回のＫフィールドではいずれも、予備電流ｉＰにより高い輝度となるＲ，Ｇ，Ｂの光源光はマイクロミラー素子１６に到達せず、投影レンズユニット２１では全画面黒色の画像を投影することとなる。なお、上記の光シャッタ機構による光源光の遮蔽の代わりに、空間的光変調素子（ＳＯＭ）であるマイクロミラー素子１６の全画素をオフして光源光を遮蔽しても構わない。

また、ＲフィールドではＲのＬＥＤ群のみを定格電流ｉＲｒで、ＧフィールドではＧのＬＥＤ群のみを定格電流ｉＲｇで、そして、ＢフィールドではＢのＬＥＤ群のみを定格電流ｉＲｂでそれぞれ発光駆動する。

これにより、上記図２（Ｂ）−１〜図２（Ｂ）−３で説明した如く、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれのフィールドでも比較的安定した光量での発光を実現し、マイクロミラー素子１６での精細な階調表現を投影画像に活かすことができる。

結果として、１フレームを通して明るさはある程度抑えつつも、各色の色合いとそれらバランスをきわめて正確に再現することができる。

なお、上記した如く光シャッタ機構としては、例えばオートアイリス、回転式フィルタ、及び液晶パネルを用いるものものとして説明した。

これにより、現状の技術でも高速で開閉制御される上記光シャッタ機構を充分実現可能となるが、本発明は上記機構に限るものではなく、予備発光のタイミングに合わせて開閉制御が可能な機械式開閉機構であれば他の機構を用いるものとしても良い。

また、上記実施形態は、マイクロミラー素子やカラー液晶パネルのような空間的光変調素子（ＳＯＭ）を１枚のみ用いるものとして、色順次方式、フィールドシーケンシャル方式とも呼称される、カラー画像１フレーム分を複数の色成分毎の光像を形成する複数のフィールドで時分割して投影する方式のプロジェクタに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えばＲ，Ｇ，Ｂ用に計３枚の空間的光変調素子を用いる３板式のプロジェクタ装置にも同様に対応できる。

また、上記実施形態は、光源としてＬＥＤを用いる場合について説明したが、本発明はこの点でも限定するものではなく、例えば半導体レーザを光源とするプロジェクタ装置等にも対応できる。

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１０，１０′…データプロジェクタ装置、１１…入出力コネクタ部、１２…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、１３…画像変換部（スケーラ）、１４…ビデオＲＡＭ、１５…投影画像処理部、１６…マイクロミラー素子（ＳＯＭ）、１７…ＬＥＤアレイ、１８…ハウジング、１９…インテグレータ、２０…ミラー、２１…投影レンズユニット、２２…Ｒドライバ、２３…Ｇドライバ、２４…Ｂドライバ、２５…投影光処理部、２５ａ…電流制御部、２６…ＣＰＵ、２７…メインメモリ、２８…プログラムメモリ、２９…操作部、３０…音声処理部、３１…無線ＬＡＮインターフェイス（Ｉ／Ｆ）、３２…スピーカ部、３３…無線ＬＡＮアンテナ、ＳＢ…システムバス。

Claims (11)

1. 複数色の半導体発光素子を各色毎に電力を調整して発光可能な光源と、
   上記光源からの光を用い、複数の色成分毎の光像を形成して投影する投影手段と、
   上記半導体発光素子の発光タイミングに先立ち、予備発光させる光源制御手段と
   を具備したことを特徴とする投影装置。
2. 上記予備発光させる時の電力は、本発光に必要な電力よりも高いことを特徴とする請求項１の投影装置。
3. 上記光源制御手段は、上記光源の複数色の半導体発光素子を同時に予備発光させて発光光を出射させ、
   上記投影手段は、上記発光光の発光タイミングに合わせて輝度成分の光像を形成して投影する
   ことを特徴とする請求項１記載の投影装置。
4. 上記発光光は白色光であることを特徴とする請求項３記載の投影装置。
5. 上記投影手段は、色順次方式により複数の色成分毎の光像を時分割で形成して投影し、
   上記光源制御手段は、上記光源中で特定色の半導体発光素子の発光タイミングのみに先立って複数色の半導体発光素子を同時に予備発光させる
   ことを特徴とする請求項３記載の投影装置。
6. 上記投影手段は、色順次方式により複数の色成分毎の光像を時分割で形成して投影し、
   上記光源制御手段は、上記光源中で複数色の半導体発光素子の発光タイミング全てに先立って複数色の半導体発光素子を同時に予備発光させる
   ことを特徴とする請求項３記載の投影装置。
7. 上記光源制御手段による予備発光のタイミングに合わせて上記光源からの光が上記投影手段へ供されるのを遮蔽する遮光手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の投影装置。
8. 上記遮光手段は、オートアイリス、回転式フィルタ、及び液晶パネルの少なくともいずれか１つを用いた光学的遮蔽部材で構成されることを特徴とする請求項７記載の投影装置。
9. 上記投影手段は、少なくともマイクロミラーを具備し、上記光源制御手段による予備発光のタイミングに合わせて上記光源からの光が上記投影手段へ供されるのを遮蔽するように上記マイクロミラーを遮蔽動作させることを特徴とする請求項１記載の投影装置。
10. 複数色の半導体発光素子を各色毎に電力を調整して発光可能な光源、及び上記光源からの光を用い、複数の色成分毎の光像を形成して投影する投影部を備えた投影装置での投影方法であって、
    上記半導体発光素子の発光タイミングに先立ち、予備発光させる光源制御工程を有したことを特徴とする投影方法。
11. 複数色の半導体発光素子を各色毎に電力を調整して発光可能な光源、及び上記光源からの光を用い、複数の色成分毎の光像を形成して投影する投影部を備えた投影装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、
    上記半導体発光素子の発光タイミングに先立ち、予備発光させる光源制御ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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