JP2012043611A - Illumination device and display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination device and a display device that can achieve a desired power consumption and brightness when a plurality of light sources including light-emitting diodes are subjected to time division driving.SOLUTION: In an illumination device 1A, the length of light emission period is determined according to a driving current of a light-emitting diode when light sources 10R,10G,10B including light-emitting diodes are subjected to time division driving. Because the light-emitting diode has a characteristic that luminous efficiency is lowered as the driving current increases, a control for decreasing the driving current, for example, may be performed to improve the luminous efficiency. Although brightness may decrease by a reduced amount of the driving current, the total amount of light emission from a plurality of light sources emitting light continuously in time can be increased by setting a longer light emission period. The illumination device 1A can suppress power consumption while keeping the brightness, or improve the brightness without substantially increasing the power consumption.

Description

本発明は、例えば携帯型プロジェクタに好適に用いられる照明装置および表示装置に関する。   The present invention relates to an illumination device and a display device that are suitably used for, for example, a portable projector.

近年、プロジェクタの映像表示方式として、赤(R)、緑(G)、青(B)の映像を時分割的(タイムシーケンシャル)に表示する、色順次表示方式(フィールドシーケンシャルカラー方式、以下FS方式という)が用いられている。この方式には、UHP(Ultra High Performance)等の白色光源とカラーフィルタを用いて実現するものと、RGB各色の発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)やレーザダイオード(LD:Laser Diode)等を用いて実現するもの(例えば、特許文献1)とがある。色再現範囲において有利なことから、後者の方式が注目されている。   In recent years, as a video display system of a projector, a color sequential display system (field sequential color system, hereinafter referred to as FS system) that displays red (R), green (G), and blue (B) video in a time-sequential manner (time sequential). Is used). This method uses a white light source such as UHP (Ultra High Performance) and a color filter, and RGB light emitting diodes (LEDs), laser diodes (LDs), and the like. (For example, Patent Document 1). The latter method is attracting attention because it is advantageous in the color reproduction range.

特開2004−317558号公報JP 2004-317558 A

上記のようなR,G,BのLED等を用いたFS方式では、1フレーム期間をR,G,Bの各画像を表示するための3つのサブフレーム期間に分割し、これらのサブフレーム期間のそれぞれに対応して、R,G,BのLED光源を時分割的に順次発光駆動する。この方式では、各色光の出力(発光量)が最大となるように、各LED光源を駆動するため消費電力が大きく、また、より明るい表示輝度を実現するためには、消費電力を増加させる必要がある。例えば、上記特許文献1では、R,G,Bの各サブフレーム期間において、本来の色光以外の他の色光を同時に発光させて明るさを向上させているが、他の色光を発光させるための電力を別途要するため、消費電力が増加してしまう。   In the FS method using R, G, B LEDs and the like as described above, one frame period is divided into three subframe periods for displaying each of R, G, B images, and these subframe periods are divided. Corresponding to each of these, the R, G, B LED light sources are driven to emit light sequentially in a time-sharing manner. In this method, each LED light source is driven so that the output (emission amount) of each color light is maximized, so that the power consumption is large, and in order to realize brighter display luminance, it is necessary to increase the power consumption. There is. For example, in Patent Document 1, brightness is improved by simultaneously emitting light other than the original color light in each of the R, G, and B subframe periods, but for emitting other color light. Since power is required separately, power consumption increases.

また、このようなFS方式は、例えば小型のプロジェクタの分野においても採用されている。ところが、小型プロジェクタにおいては、消費電力が大きいと、投影時間が短縮化されたり、放熱設計への影響が大きくなってしまう。このため、特に小型プロジェクタのように、明るさ(照明輝度、表示輝度)を無暗に向上させるよりも、消費電力を抑制することが優先される場合もある。従って、用途に応じて、消費電力および明るさを所望の値に制御可能な照明装置の実現が望まれている。   Such an FS system is also used in the field of small projectors, for example. However, in a small projector, if the power consumption is large, the projection time is shortened and the influence on the heat radiation design is increased. For this reason, there is a case where priority is given to suppressing power consumption rather than improving the brightness (illumination luminance, display luminance) without darkness, particularly as in a small projector. Therefore, it is desired to realize an illuminating device that can control power consumption and brightness to desired values according to applications.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、発光ダイオードを含む複数の光源を時分割駆動する際に、所望の消費電力および明るさを実現することが可能な照明装置および表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a lighting device capable of realizing desired power consumption and brightness when driving a plurality of light sources including light emitting diodes in a time-sharing manner. It is to provide a display device.

本発明の照明装置は、少なくとも1つの発光ダイオードを含み、2種以上の色光を発する複数の光源と、複数の光源を時分割的に発光駆動させる光源制御部とを備え、光源制御部は、発光ダイオードの駆動電流を制御すると共に、駆動電流に応じて発光期間の長さを設定するものである。   The illumination device of the present invention includes at least one light emitting diode, includes a plurality of light sources that emit two or more types of color light, and a light source control unit that drives the plurality of light sources to emit light in a time-sharing manner. While controlling the drive current of a light emitting diode, the length of the light emission period is set according to a drive current.

本発明の表示装置は、上記本発明の照明装置と、この照明装置から発せられた光を映像信号に基づいて変調する光変調素子とを備えたものである。   A display device according to the present invention includes the above-described illumination device according to the present invention and a light modulation element that modulates light emitted from the illumination device based on a video signal.

本発明の照明装置および表示装置では、発光ダイオードを含む複数の光源を時分割駆動する際に、発光ダイオードの駆動電流に応じて発光期間の長さを設定する。ここで、発光ダイオードでは、駆動電流の増加に伴って発光効率が低下する特性を有するため、例えば駆動電流を下げる制御がなされることで、発光効率を向上させることができる。一方、駆動電流を下げる制御がなされた場合には、その分明るさが減少することもあるが、この場合には、発光期間を長く設定することで、時間的に連続して発光する複数の光源からのトータルの発光量を増加させることができる。即ち、良好な発光効率を保持しつつ、発光期間の長さを制御することにより、例えば、駆動電流の制御によって低減した明るさを補完することができるため、明るさを保持しつつ消費電力を抑制することが可能となる。あるいは、消費電力を大幅に増大させることなくトータルの発光量を増加させ、明るさを向上させることも可能となる。   In the illumination device and the display device of the present invention, when a plurality of light sources including a light emitting diode are driven in a time-sharing manner, the length of the light emission period is set according to the driving current of the light emitting diode. Here, since the light emitting diode has a characteristic that the light emission efficiency decreases as the drive current increases, for example, the light emission efficiency can be improved by controlling the drive current to be lowered. On the other hand, when the control is performed to reduce the drive current, the brightness may decrease by that amount. In this case, by setting the light emission period to be longer, a plurality of light sources that emit light continuously in time can be obtained. The total amount of light emitted from the light source can be increased. That is, by controlling the length of the light emission period while maintaining good light emission efficiency, for example, it is possible to supplement the brightness reduced by the control of the drive current, so that power consumption can be reduced while maintaining the brightness. It becomes possible to suppress. Alternatively, the brightness can be improved by increasing the total amount of light emission without significantly increasing the power consumption.

また、本発明の照明装置では、光源制御部が、発光ダイオードの発光期間を、時分割駆動において発光ダイオードに割り当てられた第1の単位期間と、少なくともこの第1の単位期間と時間的に連続する第2の単位期間とに渡って設定することが望ましい。また、複数の光源として、R,G,Bの3色の光源が用いられる場合には、これら3色のうちの少なくとも一の色の光源が発光ダイオードからなり、他の色の光源がレーザダイオードからなることが望ましい。   In the illumination device according to the present invention, the light source control unit causes the light emission period of the light emitting diode to be temporally continuous with at least the first unit period assigned to the light emitting diode in time-division driving. It is desirable to set over the second unit period. When light sources of three colors R, G, and B are used as the plurality of light sources, the light source of at least one of these three colors is a light emitting diode, and the light sources of the other colors are laser diodes. It is desirable to consist of.

本発明の照明装置および表示装置によれば、光源駆動部が、複数の光源のうちの発光ダイオードの駆動電流を制御するようにしたので、発光ダイオードにおける発光効率を向上させることができる。また、その駆動電流に応じて発光期間の長さを設定するようにしたので、明るさを保持しつつ消費電力を抑えたり、消費電力を増加させることなく明るさを向上させたりすることが可能となる。よって、発光ダイオードを含む複数の光源を時分割駆動する際に、所望の消費電力および明るさを実現することが可能となる。   According to the illumination device and the display device of the present invention, since the light source driving unit controls the drive current of the light emitting diode among the plurality of light sources, the light emission efficiency of the light emitting diode can be improved. In addition, since the length of the light emission period is set according to the drive current, it is possible to reduce the power consumption while maintaining the brightness, or improve the brightness without increasing the power consumption. It becomes. Therefore, desired power consumption and brightness can be realized when a plurality of light sources including light emitting diodes are driven in a time-sharing manner.

本発明の第1の実施の形態に係る表示装置の全体構成を表す図である。It is a figure showing the whole structure of the display apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 比較例に係る各光源と光変調素子における時分割駆動動作を表わすタイミング図である。It is a timing diagram showing time division drive operation in each light source and light modulation element concerning a comparative example. 図1に示した光源制御部の光源制御動作を説明するためのタイミング図である。It is a timing diagram for demonstrating the light source control operation | movement of the light source control part shown in FIG. 発光ダイオード(R,G,B)における駆動電流と発光効率の関係を表す特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between the drive current in a light emitting diode (R, G, B) and luminous efficiency. 発光ダイオード(G)の発光時間と明るさとの関係を表す特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between the light emission time of a light emitting diode (G), and brightness. 図1に示した光源制御部の光源制御動作により得られる色再現範囲の一例である。It is an example of the color reproduction range obtained by the light source control operation | movement of the light source control part shown in FIG. 変形例1に係る光源制御動作を説明するためのタイミング図である。FIG. 10 is a timing chart for explaining a light source control operation according to Modification Example 1. 変形例2に係る光源制御動作を説明するためのタイミング図である。FIG. 10 is a timing diagram for explaining a light source control operation according to Modification 2. 変形例3に係る光源制御動作を説明するためのタイミング図である。FIG. 10 is a timing diagram for explaining a light source control operation according to Modification 3. 変形例4に係る光源制御動作を説明するためのタイミング図である。FIG. 10 is a timing diagram for explaining a light source control operation according to Modification Example 4. 他の変形例に係る光源制御動作により得られる色再現範囲の一例である。It is an example of the color reproduction range obtained by the light source control operation | movement which concerns on another modification.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。

1.実施の形態(G光源をLEDとして、その駆動電流を下げ、発光期間を長く設定した例)
2.変形例1(G光源の発光開始および終了のタイミングをずらした例)
3.変形例2(G光源の発光期間をR,G,Bの各サブフレームに渡って設定し、駆動電流をGサブフレームにおいてR,Bサブフレームよりも高く設定した例)
4.変形例3(G光源の発光期間のうち、R,Bの発光期間と時間的に重なりのない期間において、重なりのある期間よりも駆動電流を高く設定した例)
5.変形例4(R光源およびG光源をLEDとし、これらの駆動電流を下げ、発光期間を長く設定した例)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.

1. Embodiment (G light source as an LED, the drive current is lowered, and the light emission period is set longer)
2. Modification 1 (example in which the timing of starting and ending the light emission of the G light source is shifted)
3. Modification 2 (example in which the light emission period of the G light source is set over the R, G, and B subframes and the drive current is set higher in the G subframe than in the R and B subframes)
4). Modified Example 3 (Example in which the drive current is set higher in the G light source emission period than the overlap period in the period that does not overlap in time with the R and B emission periods)
5. Modification 4 (example in which R light source and G light source are LEDs, their drive currents are lowered, and the light emission period is set longer)

<第1の実施の形態>
[表示装置1の全体構成]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る表示装置(表示装置1)の全体構成を表すものである。表示装置1は、被投射面15(スクリーン等)に対して映像(映像光)を投射するプロジェクタであり、例えばフィールドシーケンシャルカラー方式により、R,G,Bの各色の照明光を用いて、各色の画像を時分割的に投射表示するものである。このような表示装置1は、照明装置1A(光源10R,10G,10B、光路合成素子11および光源制御部14)と、光変調素子12および投射レンズ13とを備えている。
<First Embodiment>
[Overall Configuration of Display Device 1]
FIG. 1 shows an overall configuration of a display device (display device 1) according to a first embodiment of the present invention. The display device 1 is a projector that projects an image (image light) onto a projection surface 15 (screen or the like). For example, each color using illumination light of R, G, and B colors by a field sequential color method. Are projected and displayed in a time-division manner. Such a display device 1 includes a lighting device 1A (light sources 10R, 10G, and 10B, an optical path synthesis element 11 and a light source control unit 14), a light modulation element 12, and a projection lens 13.

光源10R,10G,10Bは、赤色光,緑色光,青色光をそれぞれ発するものであり、光源制御部14の制御に応じて時分割的に発光駆動されるようになっている。例えば、光源10R,10G,10Bの各出力は、1フレーム期間の1/3に相当する期間(後述のサブフレーム期間)毎に順次切り替えられるようになっている。これらの光源10R,10G,10Bは、は、例えば発光ダイオード(LED)や、レーザーダイオード(LD)等からなるが、少なくとも発光ダイオードを含んでいる。本実施の形態では、光源10R,10G,10Bのうち光源10Gが発光ダイオード(緑色LED)、光源10R,10Bがレーザダイオード(赤色LD,青色LD)である場合を例に挙げて説明する。   The light sources 10R, 10G, and 10B emit red light, green light, and blue light, respectively, and are driven to emit light in a time-sharing manner according to the control of the light source control unit 14. For example, the outputs of the light sources 10R, 10G, and 10B are sequentially switched every period (subframe period described later) corresponding to 1/3 of one frame period. These light sources 10R, 10G, and 10B are made of, for example, a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), or the like, but include at least a light emitting diode. In the present embodiment, a case will be described as an example where the light source 10G is a light emitting diode (green LED) and the light sources 10R, 10B are laser diodes (red LD, blue LD) among the light sources 10R, 10G, 10B.

光源制御部14は、上記3つの光源10R,10G,10Bに接続されており、各光源の出力を制御可能となっている。具体的には、各光源の駆動電流(Peak Power)を制御して瞬間的な(単位時間あたりの)発光量を制御したり、その発光期間の長さ(発光時間、デューティ)や、発光開始および発光終了のタイミングを制御することが可能となっている。この光源制御部14は、光源駆動部140を有しており、また、発光期間設定部141R,141G,141Bおよび駆動電流設定部142R,142G,142Bを光源毎に有している。駆動電流設定部142R,142G,142Bは、各光源の駆動電流を設定するものであり、発光期間設定部141R,141G,141Bは、各光源の発光期間の長さや、発光開始および発光終了のタイミングを設定するものである。光源駆動部140は、これらの駆動電流設定部142R,142G,142Bおよび発光期間設定部141R,141G,141Bによる各設定に基づいて光源10R,10G,10Bをそれぞれ駆動するものである。   The light source control unit 14 is connected to the three light sources 10R, 10G, and 10B, and can control the output of each light source. Specifically, the drive current (Peak Power) of each light source is controlled to control the instantaneous light emission amount (per unit time), the length of the light emission period (light emission time, duty), and the light emission start In addition, it is possible to control the timing of the end of light emission. The light source control unit 14 includes a light source drive unit 140, and also includes light emission period setting units 141R, 141G, and 141B and drive current setting units 142R, 142G, and 142B for each light source. The drive current setting units 142R, 142G, and 142B set the drive currents of the respective light sources, and the light emission period setting units 141R, 141G, and 141B are the lengths of the light emission periods of the respective light sources and the timings of the start and end of light emission. Is set. The light source drive unit 140 drives the light sources 10R, 10G, and 10B based on the settings by the drive current setting units 142R, 142G, and 142B and the light emission period setting units 141R, 141G, and 141B, respectively.

詳細は後述するが、この光源制御部14が、光源10R,10G,10Bのうち、緑色LEDとしての光源10Gの駆動電流および発光期間を、他の光源(光源10R,10B)と比較して、発光量制御するようになっている。   Although details will be described later, the light source control unit 14 compares the drive current and light emission period of the light source 10G as a green LED among the light sources 10R, 10G, and 10B with other light sources (light sources 10R and 10B), The amount of emitted light is controlled.

光路合成素子11は、光源10R,10G,10Bから発せられた各色光を、同一の光軸Z上に合成するための素子である。このような光路合成素子11としては、例えばタイクロイックプリズム等が挙げられる。ここでは、3つの光源10R,10G,10Bからの各色光を互いに異なる光路から光路合成素子11(ダイクロイックプリズム)に入射させ、一の光路Z上へ導くようになっている。尚、各色光の光路合成素子としては、このようなダイクロイックプリズムに限らず、例えば反射ミラーやダイクロイックミラー等を用いてもよい。   The optical path synthesizing element 11 is an element for synthesizing the respective color lights emitted from the light sources 10R, 10G, and 10B on the same optical axis Z. An example of such an optical path combining element 11 is a tichroic prism. Here, the respective color lights from the three light sources 10R, 10G, and 10B are incident on the optical path combining element 11 (dichroic prism) from different optical paths and guided onto one optical path Z. The optical path combining element for each color light is not limited to such a dichroic prism, and for example, a reflection mirror or a dichroic mirror may be used.

光変調素子12は、例えば透過型液晶パネル等からなり、照明装置1Aからの照明光を、図示しない表示制御部から供給される映像信号に基づいて変調して、映像光を出射するものである。   The light modulation element 12 is made of, for example, a transmissive liquid crystal panel, and modulates illumination light from the illumination device 1A based on a video signal supplied from a display control unit (not shown) to emit video light. .

投射レンズ13は、光変調素子12から出射した映像光をスクリーン30に対して投射(拡大投射)するためのレンズであり、単数または複数のレンズからなる。   The projection lens 13 is a lens for projecting (enlarging and projecting) the image light emitted from the light modulation element 12 onto the screen 30, and includes a single lens or a plurality of lenses.

[表示装置1の作用・効果]
(FS方式による表示動作)
表示装置1では、照明装置1Aにおいて、光源制御部14が光源10R,10G,10Bをそれぞれ時分割的に発光駆動する。具体的には、1フレーム期間を3分割した期間に相当するR,G,B3つのサブフレーム期間(単位期間、後述のサブフレーム期間fr,fg,fb)のそれぞれに対応して光源10R,10G,10Bを順次発光させる。このようにして光源10R,10G,10Bから発せられた各色光は順次、光変調素子12へ入射し、色光毎に各色の映像信号に応じて変調される。即ち、時間的に連続するR,G,B3つのサブフレーム期間のうち、Rサブフレーム期間では、光源10Rを発光させ、光変調素子12においてRの映像信号に基づいた光変調がなされる。同様に、Gサブフレーム期間,Bサブフレーム期間では、それぞれ光源10G,10Bを発光させ、光変調素子12においてG,Bの映像信号に基づいた光変調がなされる。この際、光変調素子12では、各サブフレーム期間内において、駆動時間または駆動振幅が制御されることにより、各色画像光の投射時における階調が調整される。
[Operation and Effect of Display Device 1]
(Display operation by FS method)
In the display device 1, in the lighting device 1A, the light source control unit 14 drives the light sources 10R, 10G, and 10B to emit light in a time-sharing manner. Specifically, the light sources 10R, 10G correspond to each of R, G, B three subframe periods (unit periods, subframe periods fr, fg, fb described later) corresponding to a period obtained by dividing one frame period into three. , 10B sequentially emit light. Each color light emitted from the light sources 10R, 10G, and 10B in this way sequentially enters the light modulation element 12, and is modulated according to the video signal of each color for each color light. That is, among the R, G, B subframe periods that are temporally continuous, in the R subframe period, the light source 10R is caused to emit light, and the light modulation element 12 performs light modulation based on the R video signal. Similarly, in the G subframe period and the B subframe period, the light sources 10G and 10B are caused to emit light, respectively, and the light modulation element 12 performs light modulation based on the G and B video signals. At this time, the light modulation element 12 adjusts the gradation at the time of projection of each color image light by controlling the drive time or drive amplitude within each subframe period.

この後、光変調素子12を出射した光は、投射レンズ13によって、被照射面15へ向けて投射(拡大投射)される。以上のようにして、光源10R,10G,10Bから時分割で発せられる各色光に基づいて、フルカラーの映像表示がなされる。   Thereafter, the light emitted from the light modulation element 12 is projected (enlarged projection) toward the irradiated surface 15 by the projection lens 13. As described above, full-color video display is performed based on each color light emitted from the light sources 10R, 10G, and 10B in a time-sharing manner.

(発光ダイオードを含むR,G,B光源の時分割駆動動作)
ここで、本実施の形態では、上記3つの光源10R,10G,10Bが、少なくとも1つの発光ダイオードを含んでいる。例えば、本実施の形態では、光源10Gとして緑色LEDが用いられ、光源10Rとして赤色LD、光源10Bとして青色LDがそれぞれ用いられている。以下、上記のようなFS方式の映像表示を行う際に、R,G,Bの光源が発光ダイオードを含む場合の時分割駆動動作について、比較例と比しつつ説明する。
(Time-division drive operation of R, G, B light sources including light-emitting diodes)
Here, in the present embodiment, the three light sources 10R, 10G, and 10B include at least one light emitting diode. For example, in the present embodiment, a green LED is used as the light source 10G, a red LD is used as the light source 10R, and a blue LD is used as the light source 10B. Hereinafter, a time-division drive operation in the case where the R, G, and B light sources include light emitting diodes when performing the above-described FS video display will be described in comparison with a comparative example.

(比較例)
図2(A)〜(D)は、比較例に係るR,G,B光源の時分割駆動動作を説明するためのタイミング図である。図2(A)〜(C)は、各光源における駆動シーケンスを、縦軸を発光量P、横軸を時間tとして模式的に表したものである。このように、光源10R,10G,10Bにおける各駆動シーケンスは、各色光の単位時間あたりの発光量(Pr,Pg,Pb)を高さ、発光期間(tr,tg,tb)を幅とする矩形波として表される。図2(D)は、光変調素子12における色光毎の変調動作を模式的に表したものである。
(Comparative example)
2A to 2D are timing diagrams for explaining the time-division driving operation of the R, G, and B light sources according to the comparative example. 2A to 2C schematically show the driving sequence in each light source, with the vertical axis representing the light emission amount P and the horizontal axis representing time t. As described above, each driving sequence in the light sources 10R, 10G, and 10B is a rectangle having a light emission amount (Pr, Pg, Pb) per unit time of each color light as a height and a light emission period (tr, tg, tb) as a width. Expressed as a wave. FIG. 2D schematically illustrates the modulation operation for each color light in the light modulation element 12.

このように、1フレーム期間を3分割した各期間に相当するサブフレーム期間fr,fg,fbのそれぞれにおいて、対応する光源10R,10G,10Bが発光駆動される。このとき、比較例では、サブフレーム期間fr,fg,fbのいずれにおいても、光源10R,10G,10Bから出力される発光量Pr,Pg,Pbが最大となるように、光源10R,10G,10Bへの駆動電流がそれぞれ設定され、例えばこれらの発光量Pr,Pg,Pbは同等の値となっている。また、光源10R,10G,10Bの発光期間tr,tg,tbは、各サブフレーム期間内において後半の所定の期間に相当するものとなっている。   In this manner, the corresponding light sources 10R, 10G, and 10B are driven to emit light in each of the subframe periods fr, fg, and fb corresponding to the periods obtained by dividing one frame period into three. At this time, in the comparative example, the light sources 10R, 10G, and 10B are set so that the light emission amounts Pr, Pg, and Pb output from the light sources 10R, 10G, and 10B are maximized in any of the subframe periods fr, fg, and fb. For example, these light emission amounts Pr, Pg, and Pb have the same value. The light emission periods tr, tg, and tb of the light sources 10R, 10G, and 10B correspond to predetermined periods in the latter half of each subframe period.

即ち、FS方式の映像表示に際して、光源10R,10G,10Bを時分割駆動する場合には、上記比較例のように、限られたサブフレーム期間内で、それぞれが最大の発光量となるように駆動を行っている。このような状態から、例えば更に明るさを向上させようとした場合、例えば駆動電流を更に大きくして単位時間あたりの発光量Pを発光量Pg100まで増加させる制御がなされる。このような制御では、明るさを増すことはできるが、駆動電流を大きくする分、消費電力も増加してしまう。このような消費電力の増加は、特に小型のプロジェクタ等においては望ましくない。 That is, when the light sources 10R, 10G, and 10B are time-divisionally driven when displaying an FS video image, each of the light sources 10R, 10G, and 10B has a maximum light emission amount within a limited subframe period as in the comparative example. Driving. From this state, for example, when the brightness is further improved, for example, the drive current is further increased to control the light emission amount P per unit time to the light emission amount Pg 100 . With such control, the brightness can be increased, but the power consumption increases as the drive current increases. Such an increase in power consumption is undesirable especially in a small projector or the like.

そこで、本実施の形態では、上述のようなFS方式の映像表示を行う際に、光源10R,10G,10Bのうちの少なくとも1つに発光ダイオード(ここでは緑色LEDとしての光源10G)を用いる。そして、このような発光ダイオードを含む光源10R,10G,10Bを、光源制御部14が、例えば次のような駆動シーケンスで発光駆動する。   Therefore, in the present embodiment, a light emitting diode (here, the light source 10G as a green LED) is used for at least one of the light sources 10R, 10G, and 10B when performing the above-described FS video display. Then, the light source control unit 14 drives the light sources 10R, 10G, and 10B including such light emitting diodes by, for example, the following drive sequence.

図3(A)〜(D)は、本実施の形態におけるR,G,B光源の時分割駆動動作を説明するためのタイミング図である。図3(A)〜(C)は、各光源における駆動シーケンスを、縦軸を発光量P、横軸を時間tとして模式的に表したものである。図3(D)は、光変調素子12における色光毎の変調動作を模式的に表したものである。このように、本実施の形態においても、レーザダイオードとしての光源10R,10Bの各駆動シーケンスについては、上記比較例と同様、各色光の単位時間あたりの発光量(Pr,Pb)を高さ、発光期間(tr,tb)を幅とする矩形波で表される。   3A to 3D are timing charts for explaining the time-division driving operation of the R, G, and B light sources in the present embodiment. 3A to 3C schematically show the driving sequence in each light source, with the vertical axis representing the light emission amount P and the horizontal axis representing time t. FIG. 3D schematically shows a modulation operation for each color light in the light modulation element 12. Thus, also in the present embodiment, with respect to each drive sequence of the light sources 10R and 10B as laser diodes, the light emission amounts (Pr, Pb) per unit time of the respective color lights are set high, as in the comparative example. It is represented by a rectangular wave having a width of the light emission period (tr, tb).

一方、発光ダイオードとしての光源10Gの駆動シーケンスについては、上記光源10R,10Bに対するものと異なり、例えば駆動電流を所定の値に制御し、この駆動電流に応じて発光期間の長さを設定する。ここで、発光ダイオードでは、図4に示したように、駆動電流Ifの増加に伴って発光効率が低下する、という特性を有する。このため、発光ダイオードでは、駆動電流をできるだけ小さくした方が、発光効率を向上させることができる。尚、本明細書における発光効率とは、各光源へ投入した電力に対する発光量の割合をいうものとする。   On the other hand, the drive sequence of the light source 10G as a light emitting diode is different from that for the light sources 10R and 10B, for example, the drive current is controlled to a predetermined value, and the length of the light emission period is set according to this drive current. Here, as shown in FIG. 4, the light emitting diode has a characteristic that the light emission efficiency is lowered as the drive current If increases. For this reason, in the light emitting diode, the light emission efficiency can be improved by making the drive current as small as possible. In addition, the light emission efficiency in this specification shall mean the ratio of the emitted light quantity with respect to the electric power input into each light source.

従って、本実施の形態では、光源制御部14が、光源10Gの発光駆動に際し、例えば駆動電流を下げる制御を行う。具体的には、駆動電流設定部142Gが、光源10Gの発光量Pg1がより小さくなる(矩形波における高さがより小さくなる)ように、光源10Gの駆動電流を設定する。これにより、光源10Gにおける発光効率を向上させることができる。   Therefore, in the present embodiment, the light source control unit 14 performs control to reduce the drive current, for example, when the light source 10G is driven to emit light. Specifically, the drive current setting unit 142G sets the drive current of the light source 10G so that the light emission amount Pg1 of the light source 10G becomes smaller (the height in the rectangular wave becomes smaller). Thereby, the luminous efficiency in the light source 10G can be improved.

この一方で、上記のように光源10Gの駆動電流を下げる制御がなされた場合、発光効率は向上するものの、明るさ自体は減少し易くなる。そこで、本実施の形態では、光源制御部14が、光源10Gの駆動電流に応じて発光期間を長く設定する。具体的には、発光期間設定部141Gが、光源10Gの発光期間tg1を、他の光源10R,10Bの発光期間tr,tbよりも長くなる(矩形波における幅が広くなる)ように設定する。ここでは、その発光期間tg1を、対応するサブフレーム期間fgだけでなく、時間的に連続するサブフレーム期間fr,fbに渡って設定する。   On the other hand, when the control for lowering the drive current of the light source 10G is performed as described above, although the light emission efficiency is improved, the brightness itself is likely to decrease. Therefore, in the present embodiment, the light source control unit 14 sets the light emission period longer according to the drive current of the light source 10G. Specifically, the light emission period setting unit 141G sets the light emission period tg1 of the light source 10G to be longer than the light emission periods tr and tb of the other light sources 10R and 10B (the width in the rectangular wave becomes wider). Here, the light emission period tg1 is set over not only the corresponding subframe period fg but also the temporally continuous subframe periods fr and fb.

他方、これらの光源10R,10G,10Bでは、例えば所望のホワイトバランスが得られるように、それぞれの発光量が設定されていることが望ましい。具体的には、各光源の積算光量(=発光量×発光時間)が、所望のホワイトバランスとなるように設定され、そのようにして設定された積算光量の範囲内で、上記のような光源10Gの駆動制御を行う。つまり、発光量Pg1を小さくしつつ発光時間を延ばすことで、積算光量を上記値に近づける、または同値とすることができ、所望のホワイトバランスを維持しつつ、発光効率を向上させることが可能となる。   On the other hand, in these light sources 10R, 10G, and 10B, it is desirable that the respective light emission amounts are set so as to obtain a desired white balance, for example. Specifically, the integrated light quantity of each light source (= the light emission quantity × the light emission time) is set so as to achieve a desired white balance, and the light source as described above is within the range of the integrated light quantity set in this way. 10G drive control is performed. That is, by extending the light emission time while reducing the light emission amount Pg1, the integrated light amount can be brought close to or equal to the above value, and the light emission efficiency can be improved while maintaining a desired white balance. Become.

これにより、1フレーム期間における光源10R,10G,10Bにおけるトータルの発光量を増加させることができる。図5に、光源10Gにおける発光時間と明るさとの関係について示す。即ち、駆動電流を制御することで良好な発光効率を保持しつつ、発光期間の長さを制御することにより、駆動電流の制御によって減少した明るさを補完することができる。これにより、明るさを保持しつつ消費電力を抑制する制御が可能となる。また、発光期間tg1を長く設定する程、トータルの発光量が増加するため、明るさを向上させる制御も可能である。即ち、消費電力を大幅に増加させることなくトータルの発光量を増加させ、明るさを向上させることができる。あるいは、消費電力を一定に保ったまま、明るさだけを向上させることも可能である。   Thereby, the total light emission amount in the light sources 10R, 10G, and 10B in one frame period can be increased. FIG. 5 shows the relationship between the light emission time and the brightness in the light source 10G. That is, by controlling the drive current, the brightness reduced by controlling the drive current can be complemented by controlling the length of the light emission period while maintaining good light emission efficiency. As a result, it is possible to perform control for suppressing power consumption while maintaining brightness. Further, since the total light emission amount increases as the light emission period tg1 is set longer, control for improving the brightness is also possible. That is, the total light emission amount can be increased and the brightness can be improved without significantly increasing the power consumption. Alternatively, it is possible to improve only the brightness while keeping the power consumption constant.

換言すると、発光ダイオードでは、駆動シーケンスにおける発光量と発光期間によって囲まれる図形の面積によって、明るさ(照明輝度、表示輝度)が決まる。そのため、比較例における発光量Pgと発光期間tgとによって得られる図形と、本実施の形態における発光量Pg1と発光期間tg1とによって得られる図形とが同じ面積となるように設定すれば、両者において同等の明るさを得ることができる。但し、駆動電流(発光量)を下げ、発光期間を長く取った後者の場合(発光量Pg1,発光期間tg1)の方が、発光効率が高い分、消費電力を削減することができる。   In other words, in the light emitting diode, the brightness (illumination luminance and display luminance) is determined by the area of the figure surrounded by the light emission amount and the light emission period in the drive sequence. Therefore, if the figure obtained by the light emission amount Pg and the light emission period tg in the comparative example and the figure obtained by the light emission amount Pg1 and the light emission period tg1 in the present embodiment are set to have the same area, in both cases Equivalent brightness can be obtained. However, in the latter case (light emission amount Pg1, light emission period tg1) in which the drive current (light emission amount) is lowered and the light emission period is made longer, the power consumption can be reduced because the light emission efficiency is higher.

(色再現性について)
図6に、本実施の形態における色再現範囲(CIE1931色度)について示す。本実施の形態では、光源10Gに緑色LED、光源10R,10Bに赤色LD,青色LDをそれぞれ用いたが、この場合、色再現範囲は図6に示したようになる。具体的には、光源10R,10G,10Bにおいて、光源10Gの発光期間を長くしていった場合、Gの頂点座標は、一定の位置(図中の四角点)に留まるが、RおよびBの頂点座標は内側にシフトする(図中の丸点から,三角点,四角点へ向けて順にシフトする)。
(About color reproducibility)
FIG. 6 shows the color reproduction range (CIE 1931 chromaticity) in the present embodiment. In the present embodiment, a green LED is used as the light source 10G, and a red LD and a blue LD are used as the light sources 10R and 10B. In this case, the color reproduction range is as shown in FIG. Specifically, in the light sources 10R, 10G, and 10B, when the light emission period of the light source 10G is lengthened, the vertex coordinates of G remain at a fixed position (square points in the figure), but R and B The vertex coordinates are shifted inward (shifted sequentially from the round point to the triangular point and the square point in the figure).

ここで、標準的な色空間であるNTSC規格の色再現範囲(図中の破線で囲まれた範囲)との比較を考えた場合、このNTSC規格程度の色再現性が確保できれば充分であるような用途においては、単色性を示す各頂点の座標を、NTSC規格の領域に近づくように、その他の色光側にシフトさせればよい。これは、厳密には、サブフレーム期間内での混色を意味するが、1フレーム期間全体でのホワイトバランスを維持しながら、発光期間の長さを適切に設定することで、上記混色による影響を軽減できる。また、光源10R,10G,10Bに少なくとも1つのレーザダイオードを含むことにより、レーザダイオードの持つ単色性により、色再現範囲を拡大し易くなる。尚、この色再現範囲は、RGBの各映像区間の調整により、任意の色再現範囲をとることができる。   Here, considering the comparison with the color reproduction range of the NTSC standard (a range surrounded by a broken line in the figure) which is a standard color space, it is sufficient if the color reproducibility of this NTSC standard can be secured. In other applications, the coordinates of each vertex showing monochromaticity may be shifted to the other color light side so as to approach the NTSC standard area. Strictly speaking, this means color mixture within the subframe period, but the effect of the color mixture can be reduced by appropriately setting the length of the light emission period while maintaining white balance throughout the entire frame period. Can be reduced. Further, by including at least one laser diode in the light sources 10R, 10G, and 10B, the color reproduction range can be easily expanded due to the monochromaticity of the laser diode. The color reproduction range can be an arbitrary color reproduction range by adjusting each video section of RGB.

以上のように、本実施の形態では、時分割駆動される光源10R,10G,10Bのうち、光源10Gに発光ダイオードを用い、光源制御部14が、その光源10Gの駆動電流を制御するようにしたので、発光ダイオードにおける駆動電流と発光効率の関係を利用して、光源10Gにおける発光効率を向上させることができる。また、その駆動電流に応じて発光期間tg1の長さを設定するようにしたので、明るさを保持しつつ消費電力を抑えたり、消費電力を増加させることなく明るさを向上させたりすることが可能となる。よって、発光ダイオードを含む複数の光源を時分割駆動する際に、所望の消費電力および明るさを実現することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, among the light sources 10R, 10G, and 10B that are time-division driven, a light emitting diode is used for the light source 10G, and the light source control unit 14 controls the drive current of the light source 10G. Therefore, the light emission efficiency in the light source 10G can be improved using the relationship between the drive current and the light emission efficiency in the light emitting diode. In addition, since the length of the light emission period tg1 is set according to the drive current, it is possible to reduce power consumption while maintaining brightness, or to improve brightness without increasing power consumption. It becomes possible. Therefore, desired power consumption and brightness can be realized when a plurality of light sources including light emitting diodes are driven in a time-sharing manner.

続いて、上記実施の形態の光源制御部14の駆動シーケンスの変形例(変形例1〜4)について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。   Next, modified examples (modified examples 1 to 4) of the drive sequence of the light source control unit 14 according to the above embodiment will be described. In the following, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

<変形例1>
図7(A)〜(D)は、変形例1に係るR,G,B光源の時分割駆動動作を説明するためのタイミング図である。図7(A)〜(C)は、各光源における駆動シーケンスを、縦軸を発光量P、横軸を時間tとして模式的に表したものである。図7(D)は、光変調素子12における色光毎の変調動作を模式的に表したものである。本変形例は、上記実施の形態と同様、光源10Gに緑色LED、光源10R,10Bに赤色LD,青色LDをそれぞれ用いた場合の駆動シーケンス例である。本変形例においても、上記実施の形態と同様、レーザダイオードとしての光源10R,10Bの各駆動シーケンスにおいては、発光量(Pr,Pb)を高さ、発光期間(tr,tb)を幅とする矩形波で表される。
<Modification 1>
7A to 7D are timing diagrams for explaining the time-division driving operation of the R, G, and B light sources according to the first modification. 7A to 7C schematically show the drive sequence in each light source, with the vertical axis representing the light emission amount P and the horizontal axis representing time t. FIG. 7D schematically shows the modulation operation for each color light in the light modulation element 12. This modification is an example of a drive sequence in the case where a green LED is used as the light source 10G and red LD and blue LD are used as the light sources 10R and 10B, respectively, as in the above embodiment. Also in this modified example, as in the above embodiment, in each drive sequence of the light sources 10R and 10B as laser diodes, the light emission amount (Pr, Pb) is the height and the light emission period (tr, tb) is the width. Represented by a square wave.

また、発光ダイオードとしての光源10Gの駆動シーケンスにおいて、その駆動電流を、発光量Pg1に相当する値まで下げ、発光効率を向上させる制御がなされている。そして、この駆動電流に応じて、発光期間tg2が、サブフレーム期間fgだけでなく、時間的に連続するサブフレーム期間fr,fbに渡って設定されている。   Further, in the drive sequence of the light source 10G as a light emitting diode, the drive current is reduced to a value corresponding to the light emission amount Pg1, and control for improving the light emission efficiency is performed. In accordance with this drive current, the light emission period tg2 is set over not only the subframe period fg but also the subframe periods fr and fb that are temporally continuous.

但し、本変形例では、光源10Gの発光期間tg2が、上記実施の形態における光源10Gの発光期間tg1と、その発光開始および発光終了のタイミングが異なっている。即ち、本変形例では、例えばサブフレーム期間fgと時間的に連続するサブフレーム期間fr,fbにおいて、光源10Gの発光期間tg2と、光源10r,10Bの各発光期間tr,tbとの時間的な重なりが少なくなるように、発光期間tg2の開始,終了タイミングが設定されている。   However, in this modification, the light emission period tg2 of the light source 10G is different from the light emission period tg1 of the light source 10G in the above embodiment in the timing of the light emission start and light emission end. In other words, in this modification, for example, in the subframe periods fr and fb that are temporally continuous with the subframe period fg, the temporal period between the light emission period tg2 of the light source 10G and the light emission periods tr and tb of the light sources 10r and 10B. The start and end timings of the light emission period tg2 are set so that the overlap is reduced.

具体的には、光源駆動部14が、サブフレーム期間fbにおいて、光源10Gの発光期間tg2と、光源10Bの発光期間tbとの時間的な重なりが生じないように、発光期間tg2の終了タイミングをt1(上記実施の形態における発光期間tg1の終了タイミング)からt2へシフトさせる。尚、ここでは、サブフレーム期間frにおいて、発光終了タイミングのシフト時間と同程度の時間、発光開始タイミングをシフトさせている。即ち、発光期間tg2の長さ(発光時間)は、上記実施の形態の発光時間tg1の長さと同等であるため、明るさおよび消費電力は、上記実施の形態と同等となる。   Specifically, the light source driving unit 14 sets the end timing of the light emission period tg2 so that the light emission period tg2 of the light source 10G and the light emission period tb of the light source 10B do not overlap in the subframe period fb. Shift from t1 (end timing of the light emission period tg1 in the above embodiment) to t2. Here, in the subframe period fr, the light emission start timing is shifted by the same time as the light emission end timing shift time. That is, since the length of the light emission period tg2 (light emission time) is equivalent to the length of the light emission time tg1 in the above embodiment, the brightness and power consumption are equivalent to those in the above embodiment.

本変形例においても、発光ダイオードとしての光源10Gの駆動電流を制御することで良好な発光効率を保持しつつ、発光期間tg2の長さを制御することにより、明るさを保持しながら消費電力を抑制する制御が可能となる。また、消費電力を大幅に増加させることなくトータルの発光量を増加させ、明るさを向上させること等も可能である。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。   Also in this modification, by controlling the drive current of the light source 10G as a light emitting diode, while maintaining good light emission efficiency, the power consumption can be reduced while maintaining brightness by controlling the length of the light emission period tg2. Suppressing control is possible. It is also possible to increase the total amount of light emission without significantly increasing power consumption and improve brightness. Therefore, an effect equivalent to that of the above embodiment can be obtained.

また、光源10Gの発光期間tg2の発光開始および発光終了のタイミングを、上記のようにシフトさせ、サブフレーム期間fr,fbにおいて、発光期間tg2と発光期間tbとの時間的な重なりが少なくなるようにすれば、各サブフレーム期間同士の間で混色が発生することを抑制することができる。よって、上記実施の形態に比べ、色順度の調整が容易となる。   In addition, the light emission start timing and the light emission end timing of the light emission period tg2 of the light source 10G are shifted as described above, so that the temporal overlap between the light emission period tg2 and the light emission period tb is reduced in the subframe periods fr and fb. By so doing, it is possible to suppress the occurrence of color mixing between the subframe periods. Therefore, the color order can be easily adjusted as compared with the above embodiment.

<変形例2>
図8(A)〜(D)は、変形例2に係るR,G,B光源の時分割駆動動作を説明するためのタイミング図である。図8(A)〜(C)は、各光源における駆動シーケンスを、縦軸を発光量P、横軸を時間tとして模式的に表したものである。図8(D)は、光変調素子12における色光毎の変調動作を模式的に表したものである。本変形例は、上記実施の形態と同様、光源10Gに緑色LED、光源10R,10Bに赤色LD,青色LDをそれぞれ用いた場合の駆動シーケンス例である。本変形例においても、上記実施の形態と同様、レーザダイオードとしての光源10R,10Bの各駆動シーケンスについては、発光量(Pr,Pb)を高さ、発光期間(tr,tb)を幅とする矩形波で表される。
<Modification 2>
8A to 8D are timing charts for explaining the time-division driving operation of the R, G, and B light sources according to the second modification. FIGS. 8A to 8C schematically show the driving sequence in each light source, with the vertical axis representing the light emission amount P and the horizontal axis representing time t. FIG. 8D schematically shows a modulation operation for each color light in the light modulation element 12. This modification is an example of a drive sequence in the case where a green LED is used as the light source 10G and red LD and blue LD are used as the light sources 10R and 10B, respectively, as in the above embodiment. Also in this modification, as in the above-described embodiment, the light emission amount (Pr, Pb) is the height and the light emission period (tr, tb) is the width for each drive sequence of the light sources 10R and 10B as the laser diodes. Represented by a square wave.

また、発光ダイオードとしての光源10Gの駆動シーケンスにおいて、その駆動電流が制御され、この駆動電流に応じて、発光期間tg1が、サブフレーム期間fgだけでなく、時間的に連続するサブフレーム期間fr,fbに渡って設定されている。   Further, in the driving sequence of the light source 10G as a light emitting diode, the driving current is controlled, and in accordance with this driving current, the light emitting period tg1 is not only the subframe period fg but also the subframe periods fr, It is set over fb.

但し、本変形例では、光源10Gの発光期間tg1において、サブフレーム期間fgと、サブフレーム期間fr,fbとにおける光源10Gの駆動電流の値が異なっている。具体的には、光源駆動部14が、光源10Gの駆動電流を、サブフレーム期間fgにおいて、サブフレーム期間fr,fbよりも大きな値に設定する。例えば、発光期間tg1のうちサブフレーム期間fr,fbに対応する期間では、発光量Pg1(Pg1<Pr,Pb)となるような駆動電流に設定し、サブフレーム期間fgでは、発光量Pg2(Pg1<Pg2≦Pr,Pb)となるような駆動電流に設定する。   However, in the present modification, in the light emission period tg1 of the light source 10G, the value of the drive current of the light source 10G is different between the subframe period fg and the subframe periods fr and fb. Specifically, the light source driving unit 14 sets the driving current of the light source 10G to a value larger than the subframe periods fr and fb in the subframe period fg. For example, during the period corresponding to the subframe periods fr and fb in the light emission period tg1, the drive current is set to be the light emission amount Pg1 (Pg1 <Pr, Pb), and during the subframe period fg, the light emission amount Pg2 (Pg1 The drive current is set to satisfy <Pg2 ≦ Pr, Pb).

本変形例のように、サブフレーム期間fgの発光量Pg2をサブフレーム期間fr,fbの発光量Pg1よりも高く設定することにより、サブフレーム期間fr,fg,fbに渡って設定された発光期間tg1において、例えば明るさが不足するような場合に、消費電力を大幅に増加させることなく、明るさを向上させることができる。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。   As in this modification, by setting the light emission amount Pg2 in the subframe period fg to be higher than the light emission amount Pg1 in the subframe periods fr and fb, the light emission period set over the subframe periods fr, fg, and fb. For example, when the brightness is insufficient at tg1, the brightness can be improved without significantly increasing the power consumption. Therefore, an effect equivalent to that of the above embodiment can be obtained.

<変形例3>
図9(A)〜(D)は、変形例3に係るR,G,B光源の時分割駆動動作を説明するためのタイミング図である。図9(A)〜(C)は、各光源における駆動シーケンスを、縦軸を発光量P、横軸を時間tとして模式的に表したものである。図9(D)は、光変調素子12における色光毎の変調動作を模式的に表したものである。本変形例は、上記実施の形態と同様、光源10Gに緑色LED、光源10R,10Bに赤色LD,青色LDをそれぞれ用いた場合の駆動シーケンス例である。本変形例においても、上記実施の形態と同様、レーザダイオードとしての光源10R,10Bの各駆動シーケンスにおいては、発光量(Pr,Pb)を高さ、発光期間(tr,tb)を幅とする矩形波で表される。
<Modification 3>
9A to 9D are timing charts for explaining the time-division driving operation of the R, G, and B light sources according to the third modification. FIGS. 9A to 9C schematically show a driving sequence in each light source, with the vertical axis representing the light emission amount P and the horizontal axis representing time t. FIG. 9D schematically shows the modulation operation for each color light in the light modulation element 12. This modification is an example of a drive sequence in the case where a green LED is used as the light source 10G and red LD and blue LD are used as the light sources 10R and 10B, respectively, as in the above embodiment. Also in this modified example, as in the above embodiment, in each drive sequence of the light sources 10R and 10B as laser diodes, the light emission amount (Pr, Pb) is the height and the light emission period (tr, tb) is the width. Represented by a square wave.

また、発光ダイオードとしての光源10Gの駆動シーケンスにおいて、その駆動電流を、発光量Pg1に相当する値まで下げ、発光効率を向上させる制御がなされている。そして、この駆動電流に応じて、発光期間が、サブフレーム期間fgだけでなく、時間的に連続するサブフレーム期間fr,fbに渡って設定されている。   Further, in the drive sequence of the light source 10G as a light emitting diode, the drive current is reduced to a value corresponding to the light emission amount Pg1, and control for improving the light emission efficiency is performed. In accordance with this drive current, the light emission period is set not only in the subframe period fg but also in the subframe periods fr and fb that are temporally continuous.

但し、本変形例では、光源10Gの発光期間が、光源10R,10Bの各発光期間tr,tbと時間的に重なりのない期間tgaと、時間的に重なりのある期間tgbとが設けられ、これらの期間tga,tgbとの間で駆動電流が異なっている。   However, in this modification, the light emission period of the light source 10G is provided with a period tga that does not overlap in time with the light emission periods tr and tb of the light sources 10R and 10B, and a period tgb that overlaps in time. The drive current differs between the periods tga and tgb.

具体的には、光源駆動部14が、期間tgaにおける光源10Gの駆動電流を、期間tgbにおける駆動電流よりも大きな値に設定する。ここでは、期間tgaのみを光源10Gの発光期間としている(期間tgbにおける駆動電流は0(ゼロ)としている)。換言すると、各発光期間tr,tga,tbが互いにオーバーラップしないように設定されている。尚、これらの期間tga,tgbにおける各駆動電流の値は、上記のものに限らず、期間tgaにおける駆動電流が、期間tgbにおける駆動電流よりも相対的に大きな値となっていればよい。   Specifically, the light source driving unit 14 sets the driving current of the light source 10G in the period tga to a value larger than the driving current in the period tgb. Here, only the period tga is the light emission period of the light source 10G (the drive current in the period tgb is 0 (zero)). In other words, the light emission periods tr, tga, and tb are set so as not to overlap each other. Note that the values of the drive currents in these periods tga and tgb are not limited to those described above, and it is only necessary that the drive current in the period tga is relatively larger than the drive current in the period tgb.

本変形例においても、発光ダイオードとしての光源10Gの駆動電流を制御することで良好な発光効率を保持しつつ、発光期間の長さを制御することにより、明るさを保持しつつ消費電力を抑制する制御が可能となる。また、消費電力を大幅に増加させることなくトータルの発光量を増加させ、明るさを向上させること等も可能である。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。   Also in this modification, by controlling the drive current of the light source 10G as a light emitting diode, while maintaining good light emission efficiency, the power consumption is suppressed while maintaining brightness by controlling the length of the light emission period. Control is possible. It is also possible to increase the total amount of light emission without significantly increasing power consumption and improve brightness. Therefore, an effect equivalent to that of the above embodiment can be obtained.

また、光源10Gの発光期間のうち、光源10R,10Bの各発光期間tr,tbと時間的に重なりのない期間tgaにおいて、時間的に重なりのある期間tgbよりも駆動電流を大きな値に設定することにより、各サブフレーム期間同士の間の混色を抑制しつつ、明るさを確保することができる。よって、上記実施の形態に比べ、色順度の調整が容易となると共に、明るさを得やすくなる。   In the light emission period of the light source 10G, the driving current is set to a larger value in the time period tga that does not overlap in time with the light emission periods tr and tb of the light sources 10R and 10B. Accordingly, it is possible to ensure brightness while suppressing color mixing between the subframe periods. Therefore, the color order can be easily adjusted and brightness can be easily obtained as compared with the above embodiment.

<変形例4>
図10(A)〜(D)は、変形例4に係るR,G,B光源の時分割駆動動作を説明するためのタイミング図である。図10(A)〜(C)は、各光源における駆動シーケンスを、縦軸を発光量P、横軸を時間tとして模式的に表したものである。図10(D)は、光変調素子12における色光毎の変調動作を模式的に表したものである。本変形例は、上記実施の形態と同様、R,G,Bの3つの光源に発光ダイオードを含んでいる場合の駆動シーケンス例である。
<Modification 4>
10A to 10D are timing charts for explaining the time-division driving operation of the R, G, and B light sources according to the fourth modification. FIGS. 10A to 10C schematically show the driving sequence of each light source, with the vertical axis representing the light emission amount P and the horizontal axis representing time t. FIG. 10D schematically shows the modulation operation for each color light in the light modulation element 12. This modification is an example of a drive sequence in the case where light emitting diodes are included in the three light sources R, G, and B, as in the above embodiment.

但し、本変形例では、発光ダイオードを2つ含んでおり、例えば光源10Gに緑色LED、光源10Rに赤色LEDをそれぞれ用い、光源10Bのみが青色LDとなっている。尚、本変形例においても、上記実施の形態と同様、レーザダイオードとしての光源10Bの駆動シーケンスでは、発光量(Pb)を高さ、発光期間(tb)を幅とする矩形波で表される。   However, in this modified example, two light emitting diodes are included. For example, a green LED is used as the light source 10G and a red LED is used as the light source 10R, and only the light source 10B is a blue LD. In this modification as well, in the driving sequence of the light source 10B as a laser diode, the light emission amount (Pb) is represented by a rectangular wave having a height and a light emission period (tb) as a width, as in the above embodiment. .

本変形例では、発光ダイオードとしての光源10R,10Gの各駆動シーケンスにおいて、それらの駆動電流を、発光量Pr1,Pg1に相当する値までそれぞれ下げ、発光効率を向上させる制御がなされる。そして、これらの駆動電流に応じて、光源10R,10Gの各発光期間tr1,tg1が、時間的に連続するサブフレーム期間fr,fg,fbに渡って設定されている。   In this modification, in each drive sequence of the light sources 10R and 10G as light emitting diodes, control is performed to reduce the drive currents to values corresponding to the light emission amounts Pr1 and Pg1 to improve the light emission efficiency. In accordance with these drive currents, the light emission periods tr1, tg1 of the light sources 10R, 10G are set over subframe periods fr, fg, fb that are temporally continuous.

本変形例においても、発光ダイオードとしての光源10R,10Gの駆動電流を制御することで良好な発光効率を保持しつつ、発光期間tr1,tg1の長さを制御することにより、明るさを保持しつつ消費電力を抑制する制御が可能となる。また、消費電力を大幅に増加させることなくトータルの発光量を増加させ、明るさを向上させること等も可能である。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。このように、R,G,Bの各光源に発光ダイオードを1つ以上含んでいればよく、3つ全ての光源に発光ダイオードを用いるようにしてもよい。   Also in this modification, brightness is maintained by controlling the length of the light emission periods tr1 and tg1, while maintaining good light emission efficiency by controlling the drive currents of the light sources 10R and 10G as light emitting diodes. In addition, it is possible to control to reduce power consumption. It is also possible to increase the total amount of light emission without significantly increasing power consumption and improve brightness. Therefore, an effect equivalent to that of the above embodiment can be obtained. Thus, it is sufficient that each of the R, G, and B light sources includes one or more light emitting diodes, and the light emitting diodes may be used for all three light sources.

ここで、図11に、3光源全てに発光ダイオードを用い、これらの光源の各駆動電流を下げ、各発光期間を長くするような制御を行った場合の色再現範囲について示す。このように、3光源全てに発光ダイオードを用いた場合には、R,G,Bの各頂点座標は内側に向けてシフトする(図中の丸点から,三角点,四角点へ向けて順にシフトする)が、上述のように、1フレーム期間全体でのホワイトバランスを維持しながら、発光期間の長さを適切に設定することで、上記混色による影響を軽減することができる。   Here, FIG. 11 shows a color reproduction range in a case where light emitting diodes are used for all three light sources, and control is performed such that the drive currents of these light sources are lowered and the light emission periods are lengthened. Thus, when light emitting diodes are used for all three light sources, the vertex coordinates of R, G, and B shift inward (in order from the round point in the figure to the triangular point and the square point in order. However, as described above, the influence of the color mixture can be reduced by appropriately setting the length of the light emission period while maintaining the white balance in the entire one frame period.

以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、複数の光源がR,G,Bの3つの光源である場合に、これらのうちのG光源(またはG光源とR光源)に発光ダイオードを用いた場合について説明したが、発光ダイオードとして用いる光源は、これに限定されない。但し、本発明の効果は、上記制御対象のLEDとして、駆動電流の増加に伴う発光効率の低下率がより大きく表れる色のLEDを選択した場合に、より有効である。上記実施の形態等では、そのようなLEDの一例として、緑色LEDを用いている。   While the present invention has been described with reference to the embodiments and modifications, the present invention is not limited to these embodiments and the like, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, when a plurality of light sources are three light sources of R, G, and B, a case where a light emitting diode is used as the G light source (or the G light source and the R light source) among them is described. However, the light source used as the light emitting diode is not limited to this. However, the effect of the present invention is more effective when an LED of a color that exhibits a larger reduction rate of light emission efficiency due to an increase in drive current is selected as the LED to be controlled. In the said embodiment etc., green LED is used as an example of such LED.

更に、上記実施の形態等では、光変調素子として透過型液晶パネルを例に挙げたが、これに限定されず、例えば反射型の液晶パネルやDMD(Digital Micromirror Device)等が用いられてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the transmissive liquid crystal panel is exemplified as the light modulation element. However, the present invention is not limited to this. For example, a reflective liquid crystal panel, DMD (Digital Micromirror Device), or the like may be used. .

加えて、上記実施の形態等では、照明装置および表示装置の各構成要素(光学系)を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。   In addition, in the above-described embodiment and the like, each component (optical system) of the illumination device and the display device has been specifically described, but it is not necessary to include all the components, and other components are not included. Furthermore, you may provide.

また、上記実施の形態等では、本発明の表示装置としてプロジェクタ(特にマイクロプロジェクタ)を例に挙げたが、これに限定されず、例えば直視型の表示装置や、ステッパ等の露光装置にも適用可能である。   In the above-described embodiments and the like, a projector (particularly a microprojector) is given as an example of the display device of the present invention. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention is also applicable to a direct-view display device and an exposure device such as a stepper. Is possible.

1…表示装置、1A…照明装置、10R,10G,10B…光源、11…光路合成素子、12…光変調素子、13…投射レンズ、14…光源制御部、15…被照射面、Z…光軸、fr,fg,fb…サブフレーム期間、Pr,Pg,Pg1,Pg2,Pb…発光量、tr,tr1,tg,tg1,tg2,tb…発光期間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display apparatus, 1A ... Illuminating device, 10R, 10G, 10B ... Light source, 11 ... Optical path composition element, 12 ... Light modulation element, 13 ... Projection lens, 14 ... Light source control part, 15 ... Irradiated surface, Z ... Light Axis, fr, fg, fb ... subframe period, Pr, Pg, Pg1, Pg2, Pb ... emission amount, tr, tr1, tg, tg1, tg2, tb ... emission period.

Claims (14)

少なくとも1つの発光ダイオードを含み、2種以上の色光を発する複数の光源と、
前記複数の光源を時分割的に発光駆動させる光源制御部とを備え、
前記光源制御部は、前記発光ダイオードの駆動電流を制御すると共に、前記駆動電流に応じて発光期間の長さを設定する
照明装置。
A plurality of light sources including at least one light emitting diode and emitting two or more kinds of colored lights;
A light source controller that drives the plurality of light sources to emit light in a time-sharing manner,
The light source control unit controls a drive current of the light emitting diode and sets a length of a light emission period according to the drive current.
前記光源制御部は、前記発光ダイオードの発光期間を、時分割駆動において前記発光ダイオードに割り当てられた第1の単位期間と、少なくともこの第1の単位期間と時間的に連続する第2の単位期間とに渡って設定する
請求項1に記載の照明装置。
The light source control unit includes a light emitting period of the light emitting diode, a first unit period assigned to the light emitting diode in time-division driving, and a second unit period that is temporally continuous with at least the first unit period. The lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is set over a wide range.
前記光源制御部は、前記発光ダイオードの駆動電流を下げる制御を行う
請求項1または2に記載の照明装置。
The lighting device according to claim 1, wherein the light source control unit performs control to reduce a drive current of the light emitting diode.
前記光源制御部は、前記発光ダイオードの発光期間をより長く設定する
請求項3に記載の照明装置。
The lighting device according to claim 3, wherein the light source control unit sets a light emission period of the light emitting diode to be longer.
前記光源制御部は、前記発光ダイオードと前記他の光源との各発光期間同士の時間的な重なりが少なくなるように、前記発光ダイオードの発光開始および発光終了のタイミングを設定する
請求項4に記載の照明装置。
The light source control unit sets the light emission start and light emission end timings of the light emitting diodes so that temporal overlap between the light emission periods of the light emitting diodes and the other light sources is reduced. Lighting equipment.
前記光源制御部は、前記発光ダイオードの駆動電流を、前記第1の単位期間において、前記第2の単位期間よりも大きな値に設定する
請求項4に記載の照明装置。
The lighting device according to claim 4, wherein the light source control unit sets a driving current of the light emitting diode to a value larger than the second unit period in the first unit period.
前記発光ダイオードの発光期間が、前記他の光源の発光期間と時間的な重なりのない第1の期間と、前記時間的な重なりある第2の期間を有し、
前記光源制御部は、前記発光ダイオードの駆動電流を、前記第1の期間において前記第2の期間よりも大きな値に設定する
請求項4に記載の照明装置。
The light emitting period of the light emitting diode has a first period that does not overlap in time with the light emitting period of the other light source, and a second period that overlaps in time.
The lighting device according to claim 4, wherein the light source control unit sets a driving current of the light emitting diode to a value larger than that of the second period in the first period.
前記複数の光源は、赤色光,緑色光および青色光をそれぞれ発する光源である
請求項1に記載の照明装置。
The lighting device according to claim 1, wherein the plurality of light sources are light sources that emit red light, green light, and blue light, respectively.
前記複数の光源は、発光ダイオードおよびレーザダイオードを含む
請求項8に記載の照明装置。
The lighting device according to claim 8, wherein the plurality of light sources include a light emitting diode and a laser diode.
前記複数の光源は全て、発光ダイオードである
請求項8に記載の照明装置。
The lighting device according to claim 8, wherein all of the plurality of light sources are light emitting diodes.
前記複数の光源から発せられた色光の光路を合成する光路合成素子を備えた
請求項8に記載の照明装置。
The illuminating device according to claim 8, further comprising an optical path combining element that combines optical paths of colored lights emitted from the plurality of light sources.
照明装置と、前記照明装置から発せられた光を映像信号に基づいて変調する光変調素子とを有し、
前記照明装置は、
少なくとも1つの発光ダイオードを含み、2種以上の色光を発する複数の光源と、
前記複数の光源を時分割的に発光駆動させる光源制御部とを備え、
前記光源制御部は、前記発光ダイオードの駆動電流を制御すると共に、前記駆動電流に応じて発光期間の長さを設定する
表示装置。
An illumination device; and a light modulation element that modulates light emitted from the illumination device based on a video signal;
The lighting device includes:
A plurality of light sources including at least one light emitting diode and emitting two or more kinds of colored lights;
A light source controller that drives the plurality of light sources to emit light in a time-sharing manner,
The light source control unit controls a drive current of the light emitting diode and sets a length of a light emission period according to the drive current.
前記光変調素子により変調された光を被投射面に対して投射する投射光学系を更に備えた
請求項12に記載の表示装置。
The display device according to claim 12, further comprising a projection optical system that projects light modulated by the light modulation element onto a projection surface.
前記複数の光源は、赤色光,緑色光および青色光をそれぞれ発する光源であり、
前記光変調素子は、1フレーム期間を3分割した期間に相当するサブフレーム期間毎に、前記光源制御部の制御に応じて前記複数の光源から発せられる各色光を変調する
請求項12に記載の表示装置。
The plurality of light sources are light sources that emit red light, green light, and blue light, respectively.
The light modulation element modulates each color light emitted from the plurality of light sources in accordance with control of the light source control unit for each subframe period corresponding to a period obtained by dividing one frame period into three. Display device.
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