JP2014211594A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】ちらつきやフリッカーが低減され、しかも長時間の連続動作時に生じる輝度むらも低減されたプロジェクターを提供する。
【解決手段】交流駆動の光源と、光源から射出される光を変調する液晶ライトバルブとを備えたプロジェクターであって、光源と液晶ライトバルブとは、光源の電流駆動信号と、液晶ライトバルブの垂直同期信号とが同期した状態で駆動され、電流駆動信号と垂直同期信号との同期タイミングが、一又は複数回の起動毎に、又は同一同期タイミングでの累積使用時間に基づいて、異なる同期タイミングに切り替わる、プロジェクター。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクターに関するものである。

光源ランプから射出される光源光を液晶ライトバルブで変調して投射するプロジェクターにおいて、交流駆動の光源ランプの駆動周波数と、液晶ライトバルブの駆動周波数とを同期させ、ちらつきを抑制することが知られている（例えば特許文献１参照）。また、光源ランプの駆動波形に重畳されたフリッカー抑制の用のパルスに起因するノイズを低減するために、上記パルスが入力される期間に映像信号の輝度を低下させることが知られている（特許文献２参照）。

特開２００３−１５６７９８号公報 特開２００９−１９８８８６号公報

しかしながら、光源ランプの駆動周波数と液晶ライトバルブの駆動周波数を同期させたままプロジェクターを長時間動作させると、投射画像の特定位置に輝度むらが発生することが判明した。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、ちらつきやフリッカーが低減され、しかも長時間の連続動作時に生じる輝度むらも低減されたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。

本発明の態様によれば、交流駆動の光源と、前記光源から射出される光を変調する液晶ライトバルブとを備えたプロジェクターであって、前記光源と前記液晶ライトバルブとは、前記光源の電流駆動信号と、前記液晶ライトバルブの垂直同期信号とが同期した状態で駆動され、前記電流駆動信号と前記垂直同期信号との同期タイミングが、一又は複数回の起動毎に、又は同一同期タイミングでの累積使用時間に基づいて、異なる同期タイミングに切り替わる、プロジェクターが提供される。

この構成によれば、液晶ライトバルブの垂直同期信号と、光源の電流駆動信号との同期タイミングが、所定の動作時又は所定時間の経過後に、異なる同期タイミングに切り替わる。これにより、液晶ライトバルブの走査線の選択タイミングと、光源の強度の変動タイミングをずらすことができる。その結果、液晶ライトバルブと光源を長時間にわたって同期駆動したときに発生する輝度むらを抑制することができる。

前記同期タイミングを切り替える累積使用時間の基準値が１時間以上３００時間以下である構成としてもよい。上記範囲とすることで、同期タイミングを切り替えるときの画面のちらつきの発生回数を抑えることができ、また、輝度むらが大きくなるのを抑制することができる。

一又は複数回の起動毎に、又は同一同期タイミングでの累積使用時間に基づいて、前記同期タイミングを制御するタイミング制御部を有する構成としてもよい。すなわち、同期タイミングを制御する回路又はソフトウェアを備えた構成としてもよい。

前記光源を制御する光源制御部と、前記液晶ライトバルブを制御するライトバルブ制御部と、を有し、前記ライトバルブ制御部と前記タイミング制御部には、前記液晶ライトバルブを駆動するための垂直同期信号が入力され、前記タイミング制御部は、前記垂直同期信号に基づいて光源同期信号を生成して前記光源制御部に出力し、前記光源制御部は、前記光源同期信号に基づいて、前記垂直同期信号に同期した電流駆動信号を生成し、前記電流駆動信号に基づいて前記光源を駆動する構成としてもよい。
この構成によれば、共通の垂直同期信号に基づいて液晶ライトバルブと光源とを同期駆動することができる。

前記電流駆動信号は、予め定められたパルス期間に電流が増加される交流電流であり、前記タイミング制御部は、前記垂直同期信号の入力タイミングに対する前記パルス期間の出力タイミングの遅延時間を設定する構成としてもよい。
この構成では、パルス期間に電流が増加されることにより当該パルス期間に光源の強度が増加するため、長時間の同期駆動に起因する輝度むらが発生しやすい。本構成では、上述した同期タイミングの切り替え動作により、上記の輝度むらを効果的に抑制することができる。

前記タイミング制御部は、複数の同期タイミングに関わる情報を記憶した記憶部を参照可能である構成としてもよい。
この構成によれば、予め記憶部に保持されている情報に基づいて同期タイミングを切り替えることができる。

前記タイミング制御部は、乱数を生成する乱数発生部から取得した乱数に基づいて前記同期タイミングを設定する構成としてもよい。
この構成によれば、乱数に基づいて同期タイミングを設定するので、過去に設定した同期タイミングと同一の同期タイミングが再度設定される確率が低くなる。これにより、同期タイミングを分散させ、輝度むらが大きくなるのを抑制することができる。

第１実施形態に係るプロジェクターの概略構成図。 実施形態のプロジェクターの要部を示す機能ブロック図。 電流駆動信号と垂直同期信号の一例を示す図。 タイミング制御部の動作フローを示す図。 第２実施形態に係るプロジェクターの要部を示すブロック図。 第２実施形態に係るタイミング制御部の動作フローを示す図。 第３実施形態に係るプロジェクターの要部を示すブロック図。 第３実施形態に係るタイミング制御部の動作フローを示す図。

以下、図面を用いて発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るプロジェクターの概略構成図である。プロジェクター１は、光変調装置で生成された画像情報を含む色光を投射光学系を介してスクリーン（被投射面）上に投射する投射型のプロジェクターである。

図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、外装ケース２と、投射光学系３と、光学ユニット４とを備える。外装ケース２内には、投射光学系３、及び光学ユニット４のほか、冷却ユニット９１、電源ユニット９２、制御ユニット９３等が配置されている。

外装ケース２は、例えば略直方体形状であり、金属や合成樹脂等により形成されている。図示は省略するが、外装ケース２には、プロジェクター１の外部から空気を内部に導入するための吸気口及びプロジェクター１の内部で温められた空気を排出するための排気口が形成されている。

光学ユニット４は、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に応じて光学像（カラー画像）を形成する。投射光学系３は、光学ユニット４によって形成された光学像（カラー画像）を図示しないスクリーン上に拡大投射する。

冷却ユニット９１は、プロジェクター１内部に形成される冷却流路に冷却空気を送り込み、プロジェクター１内で発生する熱を冷却する。冷却ユニット９１は、外装ケース２の吸気口からプロジェクター１外部の冷却空気を内部に導入するシロッコファンや、各種ユニット（光学ユニット４、電源ユニット９２、制御ユニット９３等）を冷却するための冷却ファンを有する。

電源ユニット９２は、商用交流電流を直流電流に変換し、外装ケース２内の各種ユニットに供給する。制御ユニット９３は、プロジェクター１全体を総合的に制御する。制御ユニット９３は、光学ユニット４の各部を個別に制御する制御部と、これらを統括的に制御する制御部とを含む。

光学ユニット４は、光源ユニット５と、インテグレーター光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、筐体４５とを備える。

光源ユニット５は、光源装置５１と、光源装置５１を駆動する光源駆動装置５２とを有する。光源装置５１は、放射状の光線を射出する光源ランプ（光源）５１１と、光源ランプ５１１から射出された放射光を反射する第１リフレクター（主反射鏡）５１２と、第２リフレクター（副反射鏡）５１３と、平行化レンズ５１４と、筐体５１５とを有する。

光源ランプ５１１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、超高圧水銀ランプが用いられる。本実施形態の場合、光源ランプ５１１は、放電物質が封入された略球状の発光部５１１１と、発光部５１１１から互いに離間する方向に延出された封止部５１１２、５１１３とを有する。封止部５１１２及び封止部５１１３には、発光部５１１１から延びる電極がそれぞれ封入されている。

第１リフレクター５１２は、本実施形態の場合、楕円面鏡である。第２リフレクター５１３は、光源ランプ５１１の発光部５１１１の前側面（平行化レンズ５１４側の面）に被着される略半球状の部材であり、発光部５１１１から射出される光を第１リフレクター５１２側へ反射させる。平行化レンズ５１４は第１リフレクター５１２で反射されて射出される光束を光軸Ａに対して平行化する。なお、平行化レンズ５１４は、必要に応じて設ければよい。

インテグレーター光学系４１は、光源ユニット５から射出される光を均一化し、後述する液晶ライトバルブ（光変調装置）の画像形成領域を略均一に照明する。インテグレーター光学系４１は、第１レンズアレイ４１１と、第２レンズアレイ４１２と、偏光変換素子４１３と、重畳レンズ４１４とを備える。

第１レンズアレイ４１１は、光源ユニット５から射出された光の光軸方向から見て、略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成となっている。各小レンズは、光源ユニット５から射出される光束を、複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ４１２は、第１レンズアレイ４１１と同様に小レンズがマトリクス状に配列された構成を備えている。第２レンズアレイ４１２は、重畳レンズ４１４とともに、第１レンズアレイ４１１の各小レンズの像を後述する液晶ライトバルブ上に結像させる。

偏光変換素子４１３は、第２レンズアレイ４１２と重畳レンズ４１４との間に配置され、第２レンズアレイ４１２からの光を、振動方向の揃った偏光光に変換する。したがって、第１レンズアレイ４１１により分割された部分光束は、偏光変換素子４１３によって単一の偏光光に変換されつつ、第２レンズアレイ４１２及び重畳レンズ４１４によって後述する液晶ライトバルブの画像形成領域に重畳される。

色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備える。インテグレーター光学系４１から射出された光束は、ダイクロイックミラー４２１，４２２により、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。

リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、及び反射ミラー４３２，４３４を備える。リレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された赤色光を後述する赤色光用の液晶ライトバルブまで導く。

ダイクロイックミラー４２１は、インテグレーター光学系４１から射出された光束の青色光成分を反射するとともに、緑色光成分及び赤色光成分を透過させる。ダイクロイックミラー４２１で反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射され、フィールドレンズ４４１を通って後述する青色光用の液晶ライトバルブに達する。フィールドレンズ４４１は、第２レンズアレイ４１２から射出された光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶ライトバルブの光入射側に設けられたフィールドレンズ４４１も同様の機能を奏する。

ダイクロイックミラー４２１を透過した緑色光及び赤色光のうち、緑色光はダイクロイックミラー４２２で反射され、フィールドレンズ４４１を通って後述する緑色光用の液晶ライトバルブに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４４１を通って後述する赤色光用の液晶ライトバルブに達する。

光学装置４４は、光変調装置としての３枚の液晶ライトバルブ４４２（赤色光用の液晶ライトバルブ４４２Ｒ、緑色光用の液晶ライトバルブ４４２Ｇ、青色光用の液晶ライトバルブ４４２Ｂ）を備えている。各々の液晶ライトバルブ４４２の光束入射側には入射側偏光板４４３が設けられている。各々の液晶ライトバルブ４４２の光束射出側には、視角補償板４４４と、射出側偏光板４４５とが、液晶ライトバルブ４４２側から順に設けられている。３枚の液晶ライトバルブ４４２は、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４６の各面に配置されている。

液晶ライトバルブ４４２は、具体的な図示は省略するが、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が封入された構成を有する。液晶ライトバルブ４４２は、制御ユニット９３から出力される駆動信号に基づいて液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４４３から入射する偏光光を変調する。入射側偏光板４４３及び射出側偏光板４４５としては、染料を含有する樹脂フィルムを延伸した有機偏光板、ワイヤーグリッド偏光板に代表される無機偏光板のいずれを用いてもよい。

クロスダイクロイックプリズム４４６は、液晶ライトバルブ４４２Ｒ、４４２Ｇ、４４２Ｂで変調され、３枚の射出側偏光板４４５からそれぞれ射出される液晶ライトバルブ４４２で変調された色光を合成してカラー画像を形成する。
投射光学系３は、クロスダイクロイックプリズム４４６により合成された光を投射する。投射光学系３は、複数の投射レンズと、複数の投射レンズを収容する投射レンズ筐体と、を含んで構成される。

筐体４５は、例えば、金属等により形成されている。筐体４５の内部には、上述した光学部品（インテグレーター光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、光学装置４４）が所定位置に配置され、光源ユニット５から投射光学系３への光路を形成している。

図２は、本実施形態のプロジェクターの要部を示す機能ブロック図である。
図２に示すように、プロジェクター１の制御ユニット９３には、プロジェクター制御部１００と、液晶ライトバルブ制御部１１０（映像処理部１０１、映像補正部１０２）と、タイミング制御部１０３と、光源制御部１０４と、計時部１０５と、累積時間記憶部１０６とが設けられている。
また制御ユニット９３には、ユーザーからの操作入力を受け付ける入力装置１２０と、液晶ライトバルブ４４２を駆動する液晶ライトバルブ駆動装置１３０と、光源ランプ５１１を駆動する光源駆動装置５２とが接続されている。

図２には、液晶ライトバルブ４４２の駆動系と、光源ランプ５１１の駆動系とが示されている。液晶ライトバルブ４４２の駆動系は、プロジェクター制御部１００と、液晶ライトバルブ制御部１１０（映像処理部１０１、映像補正部１０２）と、液晶ライトバルブ駆動装置１３０と、入力装置１２０とを含む。光源ランプ５１１の駆動系は、プロジェクター制御部１００と、タイミング制御部１０３と、光源制御部１０４と、光源駆動装置５２と、計時部１０５と、累積時間記憶部１０６とを含む。

まず、液晶ライトバルブ４４２の駆動系について説明する。
液晶ライトバルブ４４２の駆動系において、映像処理部１０１は映像補正部１０２に接続されている。映像補正部１０２は、プロジェクター制御部１００、入力装置１２０、及び液晶ライトバルブ駆動装置１３０と接続されている。液晶ライトバルブ駆動装置１３０は、液晶ライトバルブ４４２と接続されている。

入力装置１２０は、ユーザーから各種操作を受け付ける。入力装置１２０は、ユーザーが操作入力を行う操作入力部と、操作入力部に対する入力に基づいて制御ユニット９３へ操作信号を出力する操作信号出力部とを備える。
入力装置１２０を構成する操作入力部としては、例えば、外装ケース２に設けられたボタンやホイール，タッチパネル、リモコンなどを挙げることができる。操作信号出力部は、操作入力部の種別に応じて、操作入力部から出力される検出信号を受信可能に構成される。本実施形態では、入力装置１２０から映像補正部１０２へ映像調整信号ＣＳが出力される。

プロジェクター制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit:中央処理装置）や、各種データなどの一時記憶に用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）、制御プログラムや各種データ等の記憶に用いられるＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリーなどを備える。プロジェクター制御部１００は、ＲＯＭ等から読み出された制御プログラムに従って動作し、プロジェクター１の動作を統括制御する。

なお、本実施形態では、プロジェクター制御部１００から出力される信号のうち、説明に必要な信号だけを図２に示している。本実施形態では、プロジェクター制御部１００は、映像補正部１０２、及びタイミング制御部１０３に対して垂直同期信号Ｓｖを出力し、計時部１０５に対してプロジェクター起動信号Ｓｐを出力する。

映像処理部１０１は、プロジェクター１の外部、例えばパソコンから映像信号ＶＤを取得する。映像処理部１０１は、取得した映像信号ＶＤを映像補正部１０２に出力する。
映像補正部１０２は、入力装置１２０から入力される映像調整信号ＣＳに基づいて、映像信号ＶＤに各種の補正処理を施す。映像補正部１０２は、映像信号ＶＤに対して、例えば、輝度調整、コントラスト調整、シャープネス調整などの画質調整や、プロジェクター１によってあおり投射を行うときの台形歪みなどの画像歪み調整を施す。映像補正部１０２は、垂直同期信号Ｓｖに基づいて映像信号ＶＤを調整し、液晶ライトバルブ駆動装置１３０に出力する。
液晶ライトバルブ駆動装置１３０は、入力された映像信号ＶＤに基づいて液晶ライトバルブ４４２を駆動するための駆動信号を生成し、液晶ライトバルブ４４２に出力する。

次に、光源ランプ５１１の駆動系について説明する。
光源ランプ５１１の駆動系において、プロジェクター制御部１００は、タイミング制御部１０３及び計時部１０５に接続されている。計時部１０５は累積時間記憶部１０６に接続されている。累積時間記憶部１０６はタイミング制御部１０３に接続されている。タイミング制御部１０３は、光源制御部１０４に接続されている。光源制御部１０４は光源駆動装置５２に接続されている。光源駆動装置５２は光源ランプ５１１に接続されている。

プロジェクター制御部１００は、タイミング制御部１０３に対して液晶ライトバルブ駆動用の垂直同期信号Ｓｖを出力する。またプロジェクター制御部１００は、計時部１０５に対してプロジェクター起動信号Ｓｐを出力する。計時部１０５は、プロジェクター起動信号Ｓｐが入力された時点からの経過時間を計測し、累積時間記憶部１０６に出力する。累積時間記憶部１０６は、計時部１０５から入力される経過時間の累積値を記憶する。累積時間記憶部１０６は、累積使用時間ＣＴをタイミング制御部１０３に出力する。

累積時間記憶部１０６が記憶する累積使用時間ＣＴは、例えば、プロジェクター１が起動状態にある稼働時間の累積値である。累積使用時間ＣＴとしては、液晶ライトバルブ４４２に対して照明光が照射されている時間の累積値や、液晶ライトバルブ４４２が画像形成動作（画像表示動作）を行っている時間の累積値を用いてもよい。

タイミング制御部１０３は、プロジェクター制御部１００から入力される垂直同期信号Ｓｖと、累積時間記憶部１０６から入力される累積使用時間ＣＴとに基づいて、液晶ライトバルブ４４２の垂直同期信号Ｓｖと光源ランプ５１１の電流駆動信号との同期タイミングを調整するための光源同期信号Ｔｍを生成する。タイミング制御部１０３は、生成した光源同期信号Ｔｍを光源制御部１０４に出力する。

光源制御部１０４は、タイミング制御部１０３から入力される光源同期信号Ｔｍに基づいて、光源ランプ５１１を駆動するための電流駆動信号ＬＤを生成する。光源駆動装置５２は、光源制御部１０４から入力される電流駆動信号ＬＤに基づいてランプ電流を生成し、かかるランプ電流を光源ランプ５１１に供給する。

ここで図３は、電流駆動信号ＬＤと垂直同期信号Ｓｖの一例を示す図である。本実施形態において、電流駆動信号ＬＤは、周期Ｔの交流電流であり、さらに、交流パルスの極性が反転する直前の位置に、パルス重畳によって電流が増加されるパルス期間Ｐｓを有する。このパルス期間Ｐｓは放電アークのフリッカーを抑制するために設けられるが、パルス期間Ｐｓにおいてランプ強度が上昇する。パルス期間Ｐｓにおいて重畳されるパルスの振幅やパルス幅は、ランプの種類や駆動電力等に応じて予め定められる。
一方、垂直同期信号Ｓｖは、周期Ｔごとに立ち下がり期間ｔｂを有する矩形波である。立ち下がり期間ｔｂは、垂直ブランキング期間中にある。

本実施形態において、光源同期信号Ｔｍは、垂直同期信号の立ち下がり期間ｔｂに対するパルス期間Ｐｓの遅延時間ｄを設定する信号である。例えば、タイミング制御部１０３が、垂直同期信号Ｓｖの立ち下がり期間ｔｂを検出した後、遅延時間ｄの経過後に光源制御部１０４に対して同期パルス（光源同期信号Ｔｍ）を出力する構成とすることができる。あるいは、タイミング制御部１０３が、光源同期信号Ｔｍとして、垂直同期信号Ｓｖを遅延時間ｄだけ遅らせた矩形波を出力する構成としてもよい。

上記のようにして設定された光源同期信号Ｔｍに基づいて、光源制御部１０４が電流駆動信号ＬＤを生成することで、垂直同期信号Ｓｖに対して所定のタイミングで同期された電流駆動信号ＬＤが生成される。そして、電流駆動信号ＬＤに基づいて光源ランプ５１１が駆動されることで、液晶ライトバルブ４４２と光源ランプ５１１とが同期した状態で駆動される。
なお、本実施形態では垂直同期信号Ｓｖの周波数と電流駆動信号ＬＤの周波数とが同一であるとしたが、電流駆動信号ＬＤの周波数が、垂直同期信号Ｓｖの周波数の整数倍である構成としてもよい。

次に、上記構成を備えたプロジェクターにおけるタイミング制御部の動作について、図４を参照しつつさらに詳細に説明する。
図４は、タイミング制御部の動作フローを示す図である。図４に示すように、タイミング制御部１０３による光源同期信号出力動作は、図４に示すステップＳＴ１１〜ＳＴ１６を含む。

まず、ステップＳＴ１１において、タイミング制御部１０３に対して、プロジェクター制御部１００から垂直同期信号Ｓｖが入力される。
次に、ステップＳＴ１２において、タイミング制御部１０３は、累積時間記憶部１０６から累積使用時間ＣＴを取得する。

次に、ステップＳＴ１３において、タイミング制御部１０３は、累積時間記憶部１０６から取得した累積使用時間ＣＴと、タイミング制御部１０３において設定されている累積使用時間の基準値からの経過時間を算出する。ここで、累積使用時間の基準値は、液晶ライトバルブ４４２の垂直同期信号Ｓｖと光源ランプ５１１の電流駆動信号ＬＤとの同期タイミングを前回変更したときの累積使用時間ＣＴである。

累積使用時間ＣＴが基準値に対して所定時間以上経過している場合には、ステップＳＴ１４に移行する（ＳＴ１３−ＹＥＳ）。一方、基準値に対する経過時間が所定時間未満である場合には、ステップＳＴ１６に移行する（ＳＴ１３−ＮＯ）。

判定基準となる経過時間は、例えば、１時間、２４時間、１００時間、３００時間など、１時間以上３００時間以下の範囲で設定することができる。経過時間の判定基準を１時間未満とした場合には、プロジェクター１の使用中（映像表示中）に同期タイミングの切り替えが複数回発生し、同期タイミングの切り替え時の画面のちらつきが複数回発生する可能性が高い。一方、経過時間の判定基準を３００時間を超える値に設定すると、明らかな輝度むらが発生する可能性が高い。経過時間の判定基準は、液晶ライトバルブ４４２における輝度むらの発生しやすさや、光源ランプ５１１の種類等に応じて設定することができる。

ステップＳＴ１４に移行した場合、タイミング制御部１０３は、垂直同期信号Ｓｖに対する電流駆動信号ＬＤの同期タイミングを変更する。具体的には、図３に示した遅延時間ｄを、現在の設定値と異なる値に設定する。タイミング制御部１０３は、例えば、現在設定されている遅延時間ｄに対して、走査線１００本を走査する時間を加算又は減算して新たな遅延時間ｄを設定する。その後、ステップＳＴ１５において、タイミング制御部１０３は、保持している基準値を、累積時間記憶部１０６から取得した累積使用時間ＣＴに更新する。その後、ステップＳＴ１６に移行する。
次に、ステップＳＴ１６では、タイミング制御部１０３は、設定されている遅延時間ｄに基づいて光源同期信号Ｔｍを生成し、光源制御部１０４に出力する。

［連続使用試験］
上記の駆動方法による輝度むら抑制効果を確認するために、累積使用時間の基準値を１時間、２４時間、１００時間、３００時間にそれぞれ設定して、３０００時間の連続使用試験を実施した。その結果、いずれの基準値を設定した場合にも、連続使用期間中に投射映像に輝度むらを生じることはなかった。一方、比較のために、累積使用時間に応じた同期タイミングの切り替えを行わずに３０００時間の連続使用試験を実施したところ、明確な輝度むらの発生が認められた。

以上、詳細に説明したように、本実施形態のプロジェクター１では、垂直同期信号Ｓｖと電流駆動信号ＬＤとの同期タイミングを制御するタイミング制御部１０３によって、プロジェクター１の連続使用時間が所定時間以上となる毎に、上記同期タイミングを異なる同期タイミングに切り替える動作が実行される。これにより、光源ランプ５１１の駆動電流が増加するパルス期間Ｐｓのタイミングと、液晶ライトバルブ４４２の画像形成領域における走査線の選択タイミングとが、所定の使用時間が経過するごとにずらされることになる。その結果、液晶ライトバルブ４４２の特定の走査線が選択されている期間に高強度の照明光が繰り返し照射されることが抑制される。以上により、液晶ライトバルブ４４２と光源ランプ５１１を長時間にわたって同期駆動したときに発生する輝度むらを抑制することができる。

なお、本発明者らの検証によれば、液晶ライトバルブ４４２と光源ランプ５１１の同期タイミングを一定に保持したまま３００時間を超えて連続駆動を行うと、投射画像の特定位置に輝度むらを生じるが、上記同期タイミングを異ならせて３００時間を超える連続駆動を行うと、輝度むらの発生位置が変化する。本実施形態では、この現象を利用して、輝度むらが目立って視認されるようになる前に同期タイミングをずらし、輝度むらの発生位置を移動させることで、特定位置に大きな輝度むらが発生するのを抑制している。

また本実施形態のプロジェクター１では、液晶ライトバルブ４４２の垂直同期信号Ｓｖと、光源ランプ５１１を駆動するための電流駆動信号ＬＤとが同期した状態で液晶ライトバルブ４４２と光源ランプ５１１とが駆動される。これにより、投射画像のスクロールノイズの発生が抑制される。

なお、本実施形態では、同一同期タイミングでの同期駆動の経過時間を得るために、タイミング制御部１０３に累積使用時間の基準値を保持しておき、この基準値と、累積時間記憶部１０６から取得した累積使用時間ＣＴとの差を演算することとしたが、この構成には限られない。例えば、累積時間記憶部１０６を、タイミング制御部１０３の命令に基づいて累積使用時間をリセットできる構成としてもよい。この場合には、タイミング制御部１０３において同期タイミングの切り替えを行う度に、累積時間記憶部１０６の累積使用時間をゼロにリセットする。そうすると、累積時間記憶部１０６に保持される累積使用時間は、同じ同期タイミングでの使用時間の累積値となるため、タイミング制御部１０３は、累積時間記憶部１０６から取得した累積使用時間ＣＴと、経過時間の判定基準との比較により、同期タイミングの切り替えの要否を判断する。

（第２実施形態）
次に、図５及び図６を参照して第２実施形態のプロジェクターについて説明する。
図５は、第２実施形態に係るプロジェクターの要部を示すブロック図である。図６は、第２実施形態に係るプロジェクターに備えられたタイミング制御部の動作フローを示す図である。

本実施形態のプロジェクター１Ａは、図１に示した第１実施形態と同様の基本構成を備えている。プロジェクター１Ａは、同期タイミングの切り替え動作と、切り替え動作を実現するための機能構成が第１実施形態とは異なる。したがって、以下の説明では、第１実施形態と共通する部分については適宜省略する。また図５及び図６において、図１〜図４と共通する構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。

図５に示すように、プロジェクター１Ａの制御ユニット９３に、遅延時間記憶部（記憶部）２０５が備えられている。プロジェクター１Ａのランプ駆動系において、タイミング制御部１０３は、プロジェクター制御部１００と、遅延時間記憶部２０５と、光源制御部１０４とに接続されている。

プロジェクター制御部１００は、タイミング制御部１０３に対して、液晶ライトバルブ４４２の垂直同期信号Ｓｖと、プロジェクター起動信号Ｓｐとを供給する。
遅延時間記憶部２０５は、タイミング制御部１０３において同期タイミングの設定に用いられる複数（例えばｎ個）の遅延時間の選択値ｄ１〜ｄｎを、タイミング制御部１０３から参照可能な状態で記憶している。また、遅延時間記憶部２０５には、タイミング制御部１０３から遅延時間の設定値を入力又は書き込み可能である。

次に、上記構成を備えたプロジェクターにおけるタイミング制御部の動作について、図６を参照しつつさらに詳細に説明する。
本実施形態に係るタイミング制御部１０３による光源同期信号出力動作は、図６に示すステップＳＴ２１〜ＳＴ２４を含む。

まず、ステップＳＴ２１において、タイミング制御部１０３に対して、プロジェクター制御部１００から、プロジェクター起動信号Ｓｐと、垂直同期信号Ｓｖとが入力される。
次に、ステップＳＴ２２において、タイミング制御部１０３は、遅延時間記憶部２０５から同期タイミングを設定するための遅延時間の選択値ｄｓを取得する。このとき、タイミング制御部１０３は、現在の同期タイミングに対応する遅延時間の設定値ｄｃを用いて、遅延時間記憶部２０５の記憶領域を参照する。

遅延時間記憶部２０５には、予め設定された例えばｎ個の選択値ｄ１〜ｄｎが記憶されている。タイミング制御部１０３は、遅延時間記憶部２０５に記憶されているｎ個の選択値ｄ１〜ｄｎのうち、現在の同期タイミング設定に対応する遅延時間の設定値ｄｃと異なる（ｎ−１）個の選択値のいずれかを選択し、選択値ｄｓとして取得する。選択値ｄｓの選択方法は特に限定されず、選択値ｄ１〜ｄｎを順に選択してもよく、ランダムに選択してもよい。
また、遅延時間記憶部２０５に、選択値ｄ１〜ｄｎの選択履歴を複数回分記憶しておき、この選択履歴を参照しつつ選択値ｄｓを決定してもよい。これにより、同一の選択値ｄｓが間を置かずに選択されるのを抑制することができる。

次に、ステップＳＴ２３において、タイミング制御部１０３は、遅延時間記憶部２０５から取得した遅延時間の選択値ｄｓに基づいて、垂直同期信号Ｓｖに対する電流駆動信号ＬＤの同期タイミングを変更する。具体的には、図３に示した遅延時間ｄとして、選択値ｄｓを設定する。
次に、ステップＳＴ２４では、タイミング制御部１０３は、設定されている遅延時間ｄ（選択値ｄｓ）に基づいて光源同期信号Ｔｍを生成し、光源制御部１０４に出力する。
以上の動作により、液晶ライトバルブ４４２の垂直同期信号Ｓｖと光源ランプ５１１の電流駆動信号ＬＤとの同期タイミングが変更される。

［使用試験］
上記の駆動方法による輝度むら抑制効果を確認するために、プロジェクターの起動時間を連続１６時間、休止時間を連続８時間に設定し、起動時間の累積が３０００時間になるまでの使用試験を実施した。その結果、使用期間中に投射映像に輝度むらを生じることはなかった。一方、比較のために、起動毎の同期タイミングの切り替えを行わずに同条件で使用試験を実施したところ、明確な輝度むらの発生が認められた。

以上、詳細に説明したように、本実施形態のプロジェクター１Ａでは、垂直同期信号Ｓｖと電流駆動信号ＬＤとの同期タイミングを制御するタイミング制御部１０３が、プロジェクター１Ａが起動する毎に異なる同期タイミングに切り替える動作を実行する。これにより、光源ランプ５１１の駆動電流が増加するパルス期間Ｐｓのタイミングと、液晶ライトバルブ４４２の画像形成領域における走査線の選択タイミングとが、プロジェクター１Ａを使用開始する毎にずらされることになる。その結果、液晶ライトバルブ４４２の特定の走査線が選択されている期間に高強度の照明光が繰り返し照射されることが抑制される。以上により、液晶ライトバルブ４４２と光源ランプ５１１を長時間にわたって同期駆動したときに発生する輝度むらを抑制することができる。

なお、本実施形態では、プロジェクター１Ａを起動する毎に液晶ライトバルブ４４２と光源ランプ５１１の同期タイミングを変更することとしたが、これに限られない。例えば、プロジェクター１Ａを複数回（例えば２〜２０回）起動する毎に同期タイミングを変更する構成としてもよい。また、第１実施形態と同様に累積使用時間を計測しておき、所定の累積使用時間が経過した後のプロジェクター起動時に、本実施形態の方法で同期タイミングを変更してもよい。

（第３実施形態）
次に、図７及び図８を参照して第３実施形態のプロジェクターについて説明する。
図７は、第３実施形態に係るプロジェクターの要部を示すブロック図である。図８は、第３実施形態に係るプロジェクターに備えられたタイミング制御部の動作フローを示す図である。

本実施形態のプロジェクター１Ｂは、先に説明した第１、第２実施形態と同様の基本構成を備えている。プロジェクター１Ｂは、同期タイミングを切り替えるために乱数を利用している点で第２実施形態とは異なる。したがって、以下の説明では、第１、第２実施形態と共通する部分については適宜省略する。また図７及び図８において、図１〜図６と共通する構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。

図７に示すように、プロジェクター１Ｂの制御ユニット９３に、乱数発生部３０５が備えられている。プロジェクター１Ｂのランプ駆動系において、タイミング制御部１０３は、プロジェクター制御部１００と、乱数発生部３０５と、光源制御部１０４とに接続されている。

プロジェクター制御部１００は、タイミング制御部１０３に対して、液晶ライトバルブ４４２の垂直同期信号Ｓｖと、プロジェクター起動信号Ｓｐとを供給する。乱数発生部３０５は、タイミング制御部１０３において同期タイミングの設定に用いられる遅延時間ｄを生成するための情報となる乱数を生成し、生成した乱数Ｒｎｄをタイミング制御部１０３に出力する。

乱数発生部３０５で生成する乱数Ｒｎｄは、そのまま遅延時間ｄの値として用いることができる数値であってもよく、タイミング制御部１０３において遅延時間ｄを生成する演算に用いる数値であってもよい。あるいは、複数の遅延時間ｄを保持したテーブルを参照するための参照番号として乱数Ｒｎｄを用いてもよい。

次に、上記構成を備えたプロジェクターにおけるタイミング制御部の動作について、図８を参照しつつさらに詳細に説明する。
本実施形態に係るタイミング制御部１０３による光源同期信号出力動作は、図８に示すステップＳＴ３１〜ＳＴ３４を含む。

まず、ステップＳＴ３１において、タイミング制御部１０３に対して、プロジェクター制御部１００から、プロジェクター起動信号Ｓｐと、垂直同期信号Ｓｖとが入力される。
次に、ステップＳＴ３２において、タイミング制御部１０３は、乱数発生部３０５から乱数Ｒｎｄを取得する。
次に、ステップＳＴ３３において、タイミング制御部１０３は、乱数発生部３０５から取得した乱数Ｒｎｄに応じた遅延時間ｄを設定し、垂直同期信号Ｓｖに対する電流駆動信号ＬＤの同期タイミングを変更する。遅延時間ｄの設定方法は、乱数Ｒｎｄの種類に応じて適宜選択すればよい。すなわち、乱数Ｒｎｄを遅延時間ｄの値として直接用いてもよく、乱数Ｒｎｄを所定の演算式に代入して遅延時間ｄを算出してもよく、乱数Ｒｎｄをキーとしてテーブルを参照し、テーブルから遅延時間ｄを取得してもよい。
次に、ステップＳＴ３４では、タイミング制御部１０３は、設定されている遅延時間ｄに基づいて光源同期信号Ｔｍを生成し、光源制御部１０４に出力する。
以上の動作により、液晶ライトバルブ４４２の垂直同期信号Ｓｖと光源ランプ５１１の電流駆動信号ＬＤとの同期タイミングが変更される。

［使用試験］
上記の駆動方法による輝度むら抑制効果を確認するために、プロジェクターの起動時間を連続１６時間、休止時間を連続８時間に設定し、起動時間の累積が３０００時間になるまでの使用試験を実施した。その結果、使用期間中に投射映像に輝度むらを生じることはなかった。一方、比較のために、起動毎の同期タイミングの切り替えを行わずに同条件で使用試験を実施したところ、明確な輝度むらの発生が認められた。

以上、詳細に説明したように、本実施形態のプロジェクター１Ｂでは、垂直同期信号Ｓｖと電流駆動信号ＬＤとの同期タイミングを制御するタイミング制御部１０３が、プロジェクター１Ｂが起動する毎に、乱数に基づいて同期タイミングを変更する動作を実行する。これにより、光源ランプ５１１の駆動電流が増加するパルス期間Ｐｓのタイミングと、液晶ライトバルブ４４２の画像形成領域における走査線の選択タイミングとが、プロジェクター１Ｂを使用開始する毎にずらされることになる。その結果、液晶ライトバルブ４４２の特定の走査線が選択されている期間に高強度の照明光が繰り返し照射されることが抑制される。以上により、液晶ライトバルブ４４２と光源ランプ５１１を長時間にわたって同期駆動したときに発生する輝度むらを抑制することができる。また本実施形態では、乱数に応じた遅延時間ｄを設定して同期タイミングを変更するので、過去に設定された遅延時間と同一の遅延時間が設定される確率が低く、輝度むらが大きくなるの抑制することができる。

なお、本実施形態では、プロジェクター１Ｂを起動する毎に液晶ライトバルブ４４２と光源ランプ５１１の同期タイミングを変更することとしたが、これに限られない。例えば、プロジェクター１Ｂを複数回（例えば２〜２０回）起動する毎に同期タイミングを変更する構成としてもよい。また、第１実施形態と同様に累積使用時間を計測しておき、所定の累積使用時間が経過した後のプロジェクター起動時に、本実施形態の方法で同期タイミングを変更してもよい。

以上、図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されないことは言うまでもない。上記の実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
その他、プロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料、形成方法等に関する具体的な記載は、上記の実施形態に限定されることなく、適宜変更が可能である。

また、上記実施形態では、プロジェクター１、１Ａ、１Ｂは、３つの液晶ライトバルブ４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂを備える構成としたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、２つ以下、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも、本発明を適用可能である。また、上記実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶ライトバルブ４４２を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶ライトバルブを用いてもよい。

また上記実施形態では、プロジェクター１、１Ａ、１Ｂは、被投射面に対する画像の投射方向と、当該画像の観察方向とが略同じであるフロントタイプのプロジェクターとして構成したが、本発明はこれに限られない。例えば、投射方向と観察方向とがそれぞれ反対方向となるリアタイプのプロジェクターにも適用できる。

なお、本実施形態における制御ユニット９３は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリー及びＣＰＵにより構成され、上述の制御ユニット９３の各部の機能を実現するためのプログラムをメモリーにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

また、上述の制御ユニット９３における各部の機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することにより制御部６の各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピューターシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

１，１Ａ，１Ｂ…プロジェクター、ｄ…遅延時間、ＬＤ…電流駆動信号、Ｐｓ…パルス期間、Ｓｖ…垂直同期信号、Ｔｍ…光源同期信号、１０３…タイミング制御部、１０４…光源制御部、１１０…液晶ライトバルブ制御部（ライトバルブ制御部）、２０５…遅延時間記憶部（記憶部）、３０５…乱数発生部、４４２，４４２Ｂ，４４２Ｇ，４４２Ｒ…液晶ライトバルブ、Ｒｎｄ…乱数

Claims (7)

1. 交流駆動の光源と、前記光源から射出される光を変調する液晶ライトバルブとを備えたプロジェクターであって、
   前記光源と前記液晶ライトバルブとは、前記光源の電流駆動信号と、前記液晶ライトバルブの垂直同期信号とが同期した状態で駆動され、
   前記電流駆動信号と前記垂直同期信号との同期タイミングが、一又は複数回の起動毎に、又は同一同期タイミングでの累積使用時間に基づいて、異なる同期タイミングに切り替わる、プロジェクター。
2. 前記同期タイミングを切り替える累積使用時間の基準値が１時間以上３００時間以下である、請求項１に記載のプロジェクター。
3. 一又は複数回の起動毎に、又は同一同期タイミングでの累積使用時間に基づいて、前記同期タイミングを制御するタイミング制御部を有する、請求項１又は２に記載のプロジェクター。
4. 前記光源を制御する光源制御部と、前記液晶ライトバルブを制御するライトバルブ制御部と、前記光源制御部から出力される制御信号に基づき前記光源を駆動する光源駆動装置と、を有し、
   前記ライトバルブ制御部と前記タイミング制御部には、前記液晶ライトバルブを駆動するための垂直同期信号が入力され、
   前記タイミング制御部は、前記垂直同期信号に基づいて光源同期信号を生成して前記光源制御部に出力し、
   前記光源制御部は、前記光源同期信号に基づいて、前記垂直同期信号に同期した電流駆動信号を生成して前記光源駆動装置に出力し、
   前記光源駆動装置は、前記電流駆動信号に基づいて前記光源を駆動する、請求項３に記載のプロジェクター。
5. 前記電流駆動信号は、予め定められたパルス期間に電流が増加される交流電流であり、
   前記タイミング制御部は、前記垂直同期信号の入力タイミングに対する前記パルス期間の出力タイミングの遅延時間を設定する、請求項３又は４に記載のプロジェクター。
6. 前記タイミング制御部は、複数の同期タイミングに関わる情報を記憶した記憶部を参照可能である、請求項３から５のいずれか１項に記載のプロジェクター。
7. 前記タイミング制御部は、乱数を生成する乱数発生部から取得した乱数に基づいて前記同期タイミングを設定する、請求項３から５のいずれか１項に記載のプロジェクター。

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