照明装置および表示装置
【課題】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。
【解決手段】照明装置１Ａでは、発光ダイオードを含む光源１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ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。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。駆動電流を下げた分、明るさが減少することもあるが、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。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ったり、消費電力を大幅に増大させることなく、明るさを向上させることが可能となる。
【解決手段】照明装置１Ａでは、発光ダイオードを含む光源１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ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。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。駆動電流を下げた分、明るさが減少することもあるが、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。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ったり、消費電力を大幅に増大させることなく、明るさを向上させることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１７５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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）
【００１４】
＜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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
［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。
【００２２】
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。
【００２３】
（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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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）。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
＜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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
＜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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
＜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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
＜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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【符号の説明】
【００６４】
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。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１７５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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）
【００１４】
＜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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
［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。
【００２２】
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。
【００２３】
（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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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）。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
＜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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
＜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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
＜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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
＜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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【符号の説明】
【００６４】
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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−４３６１１（Ｐ２０１２−４３６１１Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８３１８０（Ｐ２０１０−１８３１８０）
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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