空间光调制装置的驱动方法及投影机.pdf

一种空间光调制装置的驱动方法，包括：生成第一色光用子帧脉冲信号(R1～R8)、(B1～B8)的第一色光用子帧脉冲信号生成工序；生成第二色光用子帧脉冲信号(G1～G8)的第二色光用子帧脉冲信号生成工序；在图像的至少一帧期间内，以使第一色光用子帧脉冲信号(R1～R8)、(B1～B8)中至少三个与第二色光用子帧脉冲信号(G1～G8)中的任意一个相邻的方式排列各色光用子帧脉冲信号的子帧脉冲信号排列工序；以及根据在子帧脉冲信号排列工序中排列的各色光用子帧脉冲信号，驱动能够至少择一地选择第一反射位置和第二反射位置的多个可动反射镜元件的可动反射镜元件驱动工序。按照本发明的方法，能够降低色乱、获得高品质的投射像。

1.  一种空间光调制装置的驱动方法，是根据由第一色光的图像信号和第二色光的图像信号构成的图像信号、调制入射光的空间光调制装置的驱动方法，其特征在于，包括下列工序：
为了用n位对上述第一色光的图像进行灰度表达，生成具有分别与1～n位相对应的权重的n～2ⁿ个第一色光用子帧脉冲信号的第一色光用子帧脉冲信号生成工序，其中，n是正整数；
为了用m位对上述第二色光的图像进行灰度表达，生成具有分别与1～m位相对应的权重的m～2^m个第二色光用子帧脉冲信号的第二色光用子帧脉冲信号生成工序，其中，m为正整数，且n≤m；
在上述图像的至少一帧期间中，以使上述第一色光用子帧脉冲信号中至少三个、与任意一个上述第二色光用子帧脉冲信号相邻的方式，对上述第一色光用子帧脉冲信号和上述第二色光用子帧脉冲信号进行排列的子帧脉冲信号排列工序；以及
根据在上述子帧脉冲信号排列工序中排列的上述第一色光用子帧脉冲信号和上述第二色光用子帧脉冲信号，驱动能够至少择一地选择第一反射位置和第二反射位置的多个可动反射镜元件的可动反射镜元件驱动工序。

2.  根据权利要求1所述的空间光调制装置的驱动方法，其特征在于：在上述子帧脉冲信号排列工序中，在上述图像的至少一帧期间中，进一步以使上述第一色光用子帧脉冲信号中的每一个与任意一个上述第二色光用子帧脉冲信号相邻的方式，对上述第一色光用子帧脉冲信号和上述第二色光用子帧脉冲信号进行排列。

3.  根据权利要求2所述的空间光调制装置的驱动方法，其特征在于：在上述子帧脉冲信号排列工序中，在上述图像的至少一帧期间中，进一步对于从最小的上述权重到最大的上述权重的各个权重，以使上述第一色光用子帧脉冲信号和上述第二色光用子帧脉冲信号相邻的方式，对上述第一色光用子帧脉冲信号和上述第二色光用子帧脉冲信号进行排列。

4.  根据权利要求1～3中的任意一项所述的空间光调制装置的驱动方法，其特征在于：将在上述子帧脉冲信号排列工序中排列的、上述第一色光用子帧脉冲信号和上述第二色光用子帧脉冲信号相邻的、上述第一色光用子帧脉冲信号和上述第二色光用子帧脉冲信号的排列组合作为子帧脉冲组合信号时，在上述图像的一帧期间中，反复设置多个上述子帧脉冲组合信号。

5.  根据权利要求1～4中的任意一项所述的空间光调制装置的驱动方法，其特征在于：在上述子帧脉冲信号排列工序中，与上述图像的景物相对应，使上述第一色光用子帧脉冲信号和上述第二色光用子帧脉冲信号的排列模式对于每个景物不同。

6.  根据权利要求1～5中的任意一项所述的空间光调制装置的驱动方法，其特征在于：上述第一色光由红色光和蓝色光构成，上述第二色光由绿色光构成。

7.  根据权利要求1～6中的任意一项所述的空间光调制装置的驱动方法，其特征在于：用于对上述第一色光的图像进行灰度表达的位数和用于对上述第二色光的图像进行灰度表达的位数相等。

8.  一种投影机，具有：
供给第一色光和第二色光的光源部；
由具有能够择一地选择第一反射位置和第二反射位置的多个可动反射镜元件的倾斜反射镜装置构成、根据图像信号调制入射光的空间光调制装置；以及
投射由上述空间光调制装置调制的光的投射透镜；
其中，上述空间光调制装置按照权利要求1～7中的任意一项所述的空间光调制装置的驱动方法进行驱动。

9.  根据权利要求8所述的投影机，其特征在于：
上述光源部，由固体发光元件构成；
上述光源部，与第一色光用子帧脉冲信号同步地供给上述第一色光，与第二色光用子帧脉冲信号同步地供给上述第二色光。

空间光调制装置的驱动方法及投影机
技术领域
本发明涉及空间光调制装置的驱动方法及投影机，特别是涉及使用固体发光元件和倾斜反射镜装置的投影机、以及空间光调制装置的驱动方法的技术。
背景技术
投影机是一种根据从计算机等图像供给装置供给的图像信号，对光(投射光)进行投射、显示图像的图像显示装置。迄今，投影机的光源部主要使用超高压水银灯。投影机的空间光调制装置可以使用倾斜反射镜装置。另外，在将超高压水银灯和倾斜反射镜装置组合起来的投影机中，使用色盘(カラ一ホイ一ル)。色盘将来自超高压水银灯的光分离成红色光(以下称“R光”)、绿色光(以下称“G光”)、以及蓝色光(以下称“B光”)。倾斜反射镜装置根据图像信号，调制由色盘分离的各色光。作为倾斜反射镜装置的一例，有得克萨斯仪器公司的数字微型反射镜装置(以下称“DMD”)。作为将色盘和DMD组合起来的技术，例如有专利文献1中提出的技术。
[专利文献1]特开平8-51633号公报
可是，使用超高压水银灯、倾斜反射镜装置、以及色盘的现有的投影机，有时发生R光、G光、B光各自的显示图像被作为个别的像识别的所谓的色乱(カラ一ブレイクアップ)。特别是显示轮廓移动的动画时、或者观察者在显示图像中移动目视位置时，会发生色乱。而且，色乱会成为投射像的画质下降、或由于图像闪烁而引起观察者的眼睛疲劳的原因。
在通过进一步提高图像显示的频率，消除色乱的发生的情况下，需要大幅度提高图像显示的频率。大幅度提高图像显示的频率，需要用于旋转色盘的电机(马达)的高性能化、图像信号量的增大所要求的驱动电路的高性能化。电机和驱动电路的高性能化，将导致投影机的高成本化。另外，图像显示的频率提高时，还要考虑倾斜反射镜装置的驱动速度不能适应的问题。因此，只提高图像显示的频率，难以降低色乱。一旦产生色乱，就会由于投射像的品质下降而出现问题。本发明就是鉴于上述的问题而完成的。目的在于提供一种降低色乱，获得高品质的投射像的空间光调制装置的驱动方法、以及具有利用该空间光调制装置的驱动方法进行驱动的空间光调制装置的投影机。
发明内容
为了解决上述问题，达到目的，本发明提供一种空间光调制装置的驱动方法，它是根据由第一色光的图像信号和第二色光的图像信号构成的图像信号，调制入射光的空间光调制装置的驱动方法，其特征在于包括下列工序：为了用n位(n是正整数)对上述第一色光的图像进行灰度表现，生成具有分别对应于1～n位的权重的n～2ⁿ个第一色光用子帧脉冲信号的第一色光用子帧脉冲信号生成工序；为了用m位(m为正整数，n≤m)对第二色光的图像进行灰度表现(表达)，生成具有分别对应于1～m位的权重的m～2^m个第二色光用子帧脉冲信号的第二色光用子帧脉冲信号生成工序；在图像的至少一帧期间内，以使第一色光用子帧脉冲信号中至少三个与任意一个第二色光用子帧脉冲信号相邻的方式，对第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号进行排列地子帧脉冲信号排列工序；以及根据在子帧脉冲信号排列工序中排列的第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号，驱动能至少择一地选择第一反射位置和第二反射位置的多个可动反射镜元件的可动反射镜元件驱动工序。
例如，为了用8位(比特)表现灰度，使用具有分别对应于1～8位的权重的8个子帧脉冲信号。这里，所谓“权重”，表示子帧脉冲信号持续的时间。通过子帧脉冲信号排列工序，排列第一色光用子帧脉冲信号、以及第二色光用子帧脉冲信号，以使至少三个位的第一色光用子帧脉冲信号与任意一位的第二色光用子帧脉冲信号相邻。通过这样排列第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号，在一帧期间内，至少能增加一个第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号相邻的组合。通过增加第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号相邻的组合，在一帧期间内，能增加切换第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号的定时。
另外，具有分别对应于1～8位的权重的各子帧脉冲信号还能再分割。在用8位表现灰度的情况下，能分割到具有一位权重的256个子帧脉冲信号。例如，分割具有8位权重的子帧脉冲信号，与其他色光用子帧脉冲信号相邻，能进一步增加色切换的机会。
这样排列子帧脉冲信号，同步地将第一色光供给第一色光用子帧脉冲信号，将第二色光供给第二色光用子帧脉冲信号。越增加第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号相邻的组合，在一帧期间内，越能更多地设置切换第一色光和第二色光的定时。通过更多地设置切换第一色光和第二色光的定时，既能维持图像信号的频率，又能防止将R光、G光、B光各自的显示图像被作为个别的像识别。因此，能降低色乱，获得高品质的投射像。
另外，未必需要相邻地排列不同色光的子帧脉冲信号。例如，至少在一帧期间内，对于一部分子帧脉冲信号，也可以相邻地排列同一色光的子帧脉冲信号。即使同一色光的子帧脉冲信号相邻，在色切换速度非常快的情况下，也能降低色乱。另外，由于能减少色切换次数，所以能用简单的电路驱动光源。如果能用大致均匀的频率进行色切换，就能使光源的驱动简单。由此，可以简单地构成光源的驱动电路，廉价地构成投影机。另外，对于各色光，如果按照大致相同的权重排列子帧脉冲信号的组合，则能用大致均匀的频率进行色切换。因此，能够进一步简单地构成光源的驱动电路。
另外，作为本发明的优选方式，最好在子帧脉冲信号排列工序中，在图像的至少一帧期间内，还以使第一色光用子帧脉冲信号中的各个信号与任意一个第二色光用子帧脉冲信号相邻的方式排列第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号。
这样，如果使第一色光用子帧脉冲信号中的各个信号与任意一个第二色光用子帧脉冲信号相邻，则能形成第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号相邻的多个组合。通过设置第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号相邻的多个组合，能设置切换第一色光和第二色光的多个定时。通过在一帧期间内更多地切换第一色光和第二色光，能防止将R光、G光、B光各自的显示图像被作为个别的像识别。由此，能降低色乱，获得高品质的投射像。
另外，作为本发明的优选方式，最好在子帧脉冲信号排列工序中，在图像的至少一帧期间中，还以使从最小的权重到最大的权重的各个权重的第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号相邻的方式排列第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号。由此，能降低色乱，获得高品质的投射像。
另外，作为本发明的优选方式，最好将在子帧脉冲信号排列工序中排列的、第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号相邻的、第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号的排列组合作为子帧脉冲组合信号时，在图像的一帧期间内，反复设置多个子帧脉冲组合信号。
由此，能够提高空间光调制装置的驱动频率，进一步降低色乱，获得高品质的投射像。
另外，作为本发明的优选方式，最好在子帧脉冲信号排列工序中，对应于图像的景物，使第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号的排列模式对于每一景物不同。通过在每一景物中使第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号的排列模式不同，在一帧期间内，能防止供给第一色光的第一光源和供给第二色光的第二光源各自的点亮定时在时间序列中集中于一方。另外，还能使第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号的排列适合图像的景物。由此，能降低投射像的闪烁，另外，能获得适合于图像的景物的高品质的投射像。
另外，作为本发明的优选方式，最好第一色光由红色光和蓝色光构成，第二色光由绿色光构成。由此，能降低全色投射像的色乱。另外，最好用于对第一色光的图像进行灰度表现的位数和用于对第二色光的图像进行灰度表现的位数相等。通过使用于对第一色光的图像进行灰度表现的位数和用于对第二色光的图像进行灰度表现的位数相等，至少在一帧期间内，能使第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号没有过剩或不足地交替地排列。由此，能降低色乱，获得高品质的投射像。
另外，如果采用本发明，则能提供一种投影机，该投影机具有：供给第一色光和第二色光的光源部；由具有能择一地选择第一反射位置和第二反射位置的多个可动反射镜元件的倾斜反射镜装置构成、根据图像信号调制入射光的空间光调制装置；以及投射由空间光调制装置调制的光的投射透镜，其特征在于，空间光调制装置按照上述的空间光调制装置的驱动方法进行驱动。通过按照上述的驱动方法驱动投影机的空间光调制装置，能降低色乱、获得高品质的投射像的投影机。
另外，作为本发明的优选方式，最好光源部由固体发光元件构成，光源部与第一色光用子帧脉冲信号同步地供给第一色光，与第二色光用子帧脉冲信号同步地供给第二色光。固体发光元件的特征在于能高速而且瞬时地切换点亮和熄灭。因此，在第一色光用子帧脉冲信号和第二色光用子帧脉冲信号交替地排列、高速地切换各色光用子帧脉冲信号的情况下，也能依次只点亮对应于子帧脉冲信号的色光。由此，能准确地使各色光的切换和子帧脉冲信号的切换同步地进行。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的投影机的简略结构图。
图2-1是表示各色光用LED的点亮时间的例子的图。
图2-2是表示各色光用LED的点亮定时的例子的图。
图3-1是脉宽(脉冲宽度)调制的说明图。
图3-2是脉宽调制的说明图。
图4是表示现有的投影机的子帧脉冲信号的例子的图。
图5是表示实施例1的子帧脉冲信号的图。
图6是表示实施例1的变形例的子帧脉冲信号的图。
图7是表示实施例2的子帧脉冲信号的图。
图8是表示实施例2的变形例的子帧脉冲信号的图。
图9是表示实施例3的子帧脉冲信号的图。
图10是表示实施例3的变形例的子帧脉冲信号的图。
图11是表示实施例4的子帧脉冲信号的图。
符号说明
100       投影机
101RB     第一光源部
101G      第二光源部
102R      R光用LED
102G      G光用LED
102B      B光用LED
103       场透镜
104       空间光调制装置
105       投射透镜
106       屏幕
R1～R8、R8a、R8b    R光用子帧脉冲信号
G1～G8、G8a、G8b    G光用子帧脉冲信号
B1～B8、B8a、B8b    B光用子帧脉冲信号
SA、SE、SR、SG、SB、S(1～4)、S5、S6、S7、S8a、S8b
子帧脉冲信号的组合
具体实施方式
以下参照附图，详细说明本发明的实施例。
[实施例1]
首先，参照图1、图2、图3，说明本发明的实施例1的投影机的概略。然后，参照图4以后的各图，说明本发明的特征事项。图1表示本发明的实施例1的投影机100的简略结构。投影机100具有第一光源部101RB、以及第二光源部101G。第一光源部101RB和第二光源部101G配置在相对于光轴AX大致对称的位置。
第一光源部101RB和第二光源部101G分别具有作为固体发光元件的发光二极管元件(以下也称“LED”)。第一光源部101RB、第二光源部101G都具有多个LED。第一光源部101RB具有供给作为第一色光的红色光(以下称“R光”)的R光用LED102R、以及作为第一色光的蓝色光(以下称“B光”)的B光用LED102B。第二光源部101G具有供给作为第二色光的绿色光(以下称“G光”)的G光用LED102G。
从第一光源部101RB和第二光源部101G供给的光分别透过场透镜103后，入射到空间光调制装置104中。场透镜103具有对空间光调制装置104进行远心照明的功能，即，具有使照明光尽量以平行于主光线的方式入射到空间光调制装置104中的功能。投影机100使第一光源部101RB的像和第二光源部101G的像在投射透镜105的入射光瞳的位置成像。因此，空间光调制装置104利用从第一光源部101RB和第二光源部101G供给的光，进行柯勒(ケ-ラ-)照明。
空间光调制装置104根据图像信号对入射光进行调制。可以将倾斜反射镜装置用于空间光调制装置104。倾斜反射镜装置的一例是得克萨斯仪器公司的DMD。投射透镜105将由空间光调制装置104调制过的光投射到屏幕106上。空间光调制装置104在投射透镜105一侧的面上具有多个可动反射镜元件(图中未示出)。可动反射镜元件择一地选择第一反射位置和第二反射位置，使入射光沿投射透镜105的方向、以及投射透镜105以外的方向反射。沿投射透镜105的方向行进的光在屏幕106上形成投射像。
其次，用图2-1、图2-2，说明R光用LED102R、G光用LED102G、以及B光用LED102B的点亮时间和点亮定时。依次投射R光、G光、B光，作为总体获得白色的投射像，需要使G光的光通量为总体的光通量的60～80％。在各色光用LED102R、102G、102B的输出量和数量相同的情况下，G光的光通量不足。
因此，如图2-1所示，使G光用LED102G的点亮时间GT比R光用LED102R的点亮时间RT、以及B光用LED102B的点亮时间BT都长。图2-2表示通过调节灰度表现时间来调整投射像的色调。所谓灰度表现时间，是空间光调制装置104为了实现各色光对应于图像信号的强度(灰度)所需要的时间。各灰度表现时间与对应于各色光的图像的子帧的期间一致。
在用n位(n为正整数)表现图像的灰度的情况下，能使G光灰度表现时间GK的单位位长度与R光及B光的灰度表现时间RK、BK的单位位长度不同。另外，通过使G光用LED102G的数量比R光用LED102R的数量、以及B光用LED102B的数量都多，能使G光用LED102G的点亮时间GT相同于或短于R光用LED102R的点亮时间RT、以及B光用LED102B的点亮时间BT。
另外，如上所述，将R光用LED102R及B光用LED102B和G光用LED102G配置在相对于投射透镜105的光轴AX大致对称的位置。将G光用LED102G配置成距离R光用LED102R及B光用LED102B有规定的空间间隔的方式。因此，容易使G光用LED102G的数量比R光用LED102R及B光用LED102B的数量都多。其结果，能用简单的结构获得良好的色彩平衡的投射像。
如上所述，空间光调制装置104的可动反射镜元件使入射光沿投射透镜105的方向、以及投射透镜105以外的方向反射。另外，将R光用LED102R及B光用LED102B和G光用LED102G配置在相对于投射透镜105的光轴AX大致对称的位置。因此，空间光调制装置104的可动反射镜元件在使G光沿投射透镜105的方向反射的情况下、和使R光及B光沿投射透镜105的方向反射的情况下，需要使反射面逆向变换。这里如图2-1所示，可动反射镜元件的驱动极性按照G光用LED102G的点亮时间GT、以及R光用LED102R的点亮时间RT及B光用LED102B的点亮时间BT反转。由此投射全色的像。
其次，说明空间光调制装置104的可动反射镜元件的驱动方法。本实施例的投影机100按照使用脉宽调制(Pulss Width Modulation，以下称“PWM”)的子帧驱动方式，表现图像的灰度。图3-1表示PWM的子帧脉冲信号。首先，以用16灰度(4位)表现一个视频的情况为例进行说明。在用4位进行灰度表现的情况下，使用具有分别对应于4位的权重的4个子帧脉冲信号P0(＝2⁰)、P1(＝2¹)、P2(＝2²)、P3(＝2³)。另外，各个子帧脉冲信号通过使脉冲信号的持续时间对应于各自的位进行加权。假设横轴为时间，各个子帧脉冲信号可以分别作为具有图3-1所示宽度的矩形波表现。
图3-2表示子帧脉冲信号P0、P1、P2、P3的时序、以及图像信号的例。例如，如图3-2所示，在帧1F的显示期间内，在图像灰度为10级的情况下，在子帧脉冲信号P1的期间和子帧脉冲信号P3的期间投射光。其结果，在帧1F内投射光的时间的积分值，成为实际观察的显示图像的灰度。在帧2F中，在图像的灰度从10级变化到6级的情况下，与帧1F的情况相同，在子帧脉冲信号P1的期间和子帧脉冲信号P2的期间投射光。
图4表示现有的投影机的子帧脉冲信号的定时的例。图4所示的时序图表示将横轴作为时间t、并在所有的子帧脉冲信号的期间内投射光的情况。图4所示的时序图表示分别用256灰度(8位)表现红色的图像、绿色的图像、以及蓝色的图像的情况。对于红色的图像，用8个子帧脉冲信号R1(＝2⁰)、R2(＝2¹)、...R7(＝2⁶)、R8(＝2⁷)进行灰度表现。对于绿色的图像，用8个子帧脉冲信号G1(＝2⁰)、G2(＝2¹)、...G7(＝2⁶)、G8(＝2⁷)进行灰度表现。对于蓝色的图像，用8个子帧脉冲信号B1(＝2⁰)、B2(＝2¹)、...B7(＝2⁶)、B8(＝2⁷)进行灰度表现。为了参考，图4中将R光用子帧脉冲信号的组合SR局部放大后示出。如图4所示，现有的投影机例如将1/2帧期间(图4中表示为“1/2F”)分割成三部分，即，对红色进行灰度表现的R光用子帧脉冲信号的组合SR、对绿色进行灰度表现的G光用子帧脉冲信号的组合SG、以及对蓝色进行灰度表现的B光用子帧脉冲信号的组合SB。
这里，现有的投影机例如通过使用色盘，将来自超高压水银灯的光按照时间序列依次分离为R光、G光、B光。色盘具有只使R光透过的R光透射二向色膜、只使G光透过的G光透射二向色膜、以及只使B光透过的B光透射二向色膜。来自光源部的光照射在R光透射二向色膜上时，只有R分量的光透过。透过了R光透射二向色膜的R光被供给空间光调制装置。
这时，使来自光源部的光照射R光透射二向色膜的定时与R光用子帧脉冲信号的组合SR同步。由此，能使从色盘向空间光调制装置供给R光的期间与R光用子帧脉冲信号的组合SR同步。G光、B光也与R光的情况相同，从色盘向空间光调制装置供给G光的期间与G光用子帧脉冲信号的组合SG、供给B光的期间与B光用子帧脉冲信号的组合SB都同步。
假设1帧的显示时间为1/60秒，则按照图4所示的定时切换R光、G光、B光时，图像显示的频率为120Hz。现有标准投影机的图像显示频率为120Hz。观察者根据R光、G光、B光各自的显示图像的残像，识别全色像。可是，按照图4所示的定时切换R光、G光、B光，使图像显示的频率为120Hz时，有时发生色乱。特别是显示轮廓移动的动画时、或者观察者在显示图像中移动目视位置时，容易发生色乱。色乱会成为投射像的画质下降、或由于图像的闪烁引起观察者的眼睛疲劳的原因。
图5表示本实施例的投影机100的子帧脉冲信号的时序图。图5所示的时序图表示将横轴作为时间t、并在所有的子帧脉冲信号的期间内投射光的情况。图5所示的时序图与图4所示的时序图相同，在1/2帧期间1/2F中，分别用256灰度(8位)表现红色的图像、绿色的图像、以及蓝色的图像。另外，本实施例的投影机100的图像显示的频率与图4所示的现有的投影机相同，为120Hz。
投影机100对R光、G光、B光的图像分别用8位进行灰度表现。因此，在第一色光用子帧脉冲信号生成工序中，生成具有分别对应于1～8位的权重的8个R光用子帧脉冲信号R1～R8、和8个B光用子帧脉冲信号B1～B8。另外，在第二色光用子帧脉冲信号生成工序中，生成具有分别对应于1～8位的权重的8个G光用子帧脉冲信号G1～G8。
其次，投影机100在子帧脉冲信号排列工序中，对R光用子帧脉冲信号R1～R8、G光用子帧脉冲信号G1～G8、以及B光用子帧脉冲信号B1～B8进行排列。G光用子帧脉冲信号G1与R光用子帧脉冲信号R1和B光用子帧脉冲信号B1相邻。同样，B光用子帧脉冲信号B1与G光用子帧脉冲信号G1和R光用子帧脉冲信号R2相邻。
各色光用子帧脉冲信号R2～R8、G2～G8、B2～B8，也与各色光用子帧脉冲信号R1、G1、B1同样地排列。为了参考，图5中将子帧脉冲信号的组合SE的局部放大后示出。这样，在图像的1/2帧期间1/2F中，R光用子帧脉冲信号R1～R8、B光用子帧脉冲信号B1～B8从作为最小位的1位到作为最大位的8位的全部位，都与从1位到8位的某一位的G光用子帧脉冲信号(G光用子帧脉冲信号G1～G8中的某一个)相邻。
这样，将各色光用子帧脉冲信号R1～R8、G1～G8、B1～B8排列起来。本实施例的各色光用子帧脉冲信号的排列在使不同的色光用的子帧脉冲信号之间更多地相邻这一点上，与分割成各色光用子帧脉冲信号的组合SR、SG、SB三部分的现有的投影机的各色光用子帧脉冲信号的排列不同(参照图4)。
如图5所示，在本实施例的子帧脉冲信号的排列中，在1/2帧期间1/2F的最初，排列1位的子帧脉冲信号R1、G1、B1。继1位的子帧脉冲信号R1、G1、B1之后，排列2位的子帧脉冲信号R2、G2、B2。
3位至8位的子帧脉冲信号R3～R8、G3～G8、B3～B8也与1位、2位的子帧脉冲信号R1、R2、G1、G2、B1、B2同样地排列。
这样，本实施例的投影机100通过子帧脉冲信号排列工序，排列子帧脉冲信号，以使在1/2帧期间1/2F内，1～8位的各位的R光用子帧脉冲信号R1～R8、G光用子帧脉冲信号G1～G8、以及B光用子帧脉冲信号B1～B8相邻。另外，本实施例的投影机100对R光、G光、B光的图像都用8位进行灰度表现。假设各色光的图像的位数为8位，则通过对各色光排列8个子帧脉冲信号，能使各色光用子帧脉冲信号都没有过剩或不足地交替地排列。
如图5所示，空间光调制装置104利用可动反射镜元件驱动工序，根据在子帧脉冲信号排列工序中排列的R光用子帧脉冲信号、G光用子帧脉冲信号、以及B光用子帧脉冲信号，驱动可动反射镜元件。现有的投影机在1/2帧期间1/2F内，子帧脉冲信号的每种色光的切换为，从R光至G光进行一次、从G光至B光进行一次、一共进行两次(参照图4)。
与此相对，如图5所示，本实施例的投影机100在1/2帧期间1/2F内，子帧脉冲信号的每种色光的切换进行23(＝8×3-1)次。另外，与由子帧脉冲信号排列工序排列的子帧脉冲信号同步地将第一光源部101RB和第二光源部101G点亮。第一光源部101RB分别与R光用子帧脉冲信号R1～R8同步地点亮R光用LED102R，与B光用子帧脉冲信号B1～B8同步地点亮B光用LED102B。
另外，第二光源部101G与G光用子帧脉冲信号G1～G8同步地点亮G光用LED102G。这样，能够在不提高空间光调制装置104的驱动速度的情况下，在1/2帧期间1/2F内更多地设置切换R光、G光、B光的定时。通过更多地设置切换R光、G光、B光的定时，能防止R光、G光、B光各自的显示图像被作为个别的像识别。由此，具有降低色乱、获得高品质的投射像的效果。
另外，如上所述，本实施例的投影机100使所有位的R光用子帧脉冲信号和B光用子帧脉冲信号分别与G光用子帧脉冲信号相邻地排列子帧脉冲信号。可是，子帧脉冲信号的排列不限于此。例如，也可以使R光用子帧脉冲信号中的至少三个与G光用子帧脉冲信号、以及B光用子帧脉冲信号中的某一个子帧脉冲信号相邻。
例如，从1位至7位的子帧脉冲信号R1～R7、G1～G7、B1～B7与同一色光用子帧脉冲信号之间相邻地排列。而且，也可以与B光用子帧脉冲信号B7相邻地，按照子帧脉冲信号R8、G8、B8的顺序，排列8位的各色光用子帧脉冲信号。这时，R光用子帧脉冲信号R8与B光用子帧脉冲信号B7、以及G光用子帧脉冲信号G8相邻。另外，G光用子帧脉冲信号G8与R光用子帧脉冲信号R8、以及B光用子帧脉冲信号B8相邻。
由此，在从B光用子帧脉冲信号B7的期间到B光用子帧脉冲信号B8的期间内，能够按照B光、R光、G光、B光的顺序更多地设置切换色光的定时。这样，至少能使三个位的第一色光用子帧脉冲信号与某一个第二色光用子帧脉冲信号相邻。通过更多地设置切换R光、G光、B光定时，能防止R光、G光、B光各自的显示图像被作为个别的像识别。由此，具有降低色乱、获得高品质的投射像的效果。
另外，现有的空间光调制装置的驱动方法将1帧期间分割成三部分，将每一部分作成各色光的子帧脉冲信号的组合。因此，在现有的方法中，2位的子帧脉冲信号与不同色光的子帧脉冲信号相邻。与此相对，本实施例的空间光调制装置的驱动方法，是使各色光的至少三个位的子帧脉冲信号与不同色光的子帧脉冲信号相邻。由此，与现有的驱动方法相比，至少能增加一个切换到不同色光的子帧脉冲信号的定时。
这里，如上所述，投影机100的第一光源部101RB和第二光源部101G可以使用LED。LED的特征在于能高速且瞬时地切换点亮和熄灭。因此，即使在各色光用子帧脉冲信号交替地排列、且在高速地切换各色光用子帧脉冲信号的情况下，也能依次只点亮对应于子帧脉冲信号的色光。
也可以考虑使用色盘、且像本实施例的投影机100那样按照图5所示的定时进行灰度表现的情况。在此情况下，例如，设置色盘的R光二向色膜、G光二向色膜、以及B光二向色膜，以使与图5所示的各色光用子帧脉冲信号的定时同步。而且，使子帧脉冲信号R1的期间和来自光源的光透过R光二向色膜的期间同步，使子帧脉冲信号G1的期间和来自光源的光透过G光二向色膜的期间同步。
这里，用本实施例所示的定时，需要高速地切换R光、G光、B光。特别是在图5所示的子帧脉冲信号的组合SE的期间，需要高速而且准确地使子帧脉冲信号的切换和各色光的切换同步。对于色盘，特别是对于子帧脉冲信号的组合SE的期间内的各子帧脉冲信号来说，为了使各色光准确地同步而对色盘实施二向色膜的过程很难。因此，在本实施例的投影机100中，使用LED来代替色盘和超高压水银灯。通过将LED用于第一光源部101RB和第二光源部101G，具有能准确地使各色光的切换和子帧脉冲信号的切换同步的效果。
另外，本实施例的投影机100将R光用LED102R和B光用LED102B配置在第一光源部101RB中，将G光用LED102G配置在第二光源部101G中。LED的配置不限于此，例如，也可以将各色光用LED配置在单独的光源部中。在使用单独的光源部的情况下，投影机100将来自光源部的光从一个方向供给空间光调制装置104。
图6表示作为实施例1的变形例的投影机的子帧脉冲信号的时序图。图6所示的子帧脉冲组合信号SA和图5所示的子帧脉冲组合信号SA的各色光用子帧脉冲信号的排列相同。本变形例的投影机在图像的1/2帧期间1/2F内，反复地排列5个子帧脉冲组合信号SA。本变形例的投影机的图像显示的频率为120Hz的5倍即600Hz。由此，具有提高空间光调制装置的驱动速度、进一步降低色乱、获得高品质的投射像的效果。
[实施例2]
图7表示本发明的实施例2的投影机的子帧脉冲信号的时序图。本实施例的特征在于，将上述实施例1的子帧脉冲信号的排列中使用的子帧脉冲信号R8、G8、B8再分割成两部分后重新排列。在本实施例的时序中，子帧脉冲信号的组合S(1～4)与图5所示的子帧脉冲信号R1～R4、G1～G4、B1～B4的排列相同。另外，子帧脉冲信号的组合S5、S6、S7也分别与子帧脉冲信号R5～R7、G5～G7、B5～B7的排列相同。
本实施例的两个子帧脉冲信号R8a、R8b是将图5所示的子帧脉冲信号R8分割成两个的信号。子帧脉冲信号R8a、R8b都有64等级的权重(64+64＝2⁷)。子帧脉冲信号G8a、G8b、B8a、B8b也是分别将子帧脉冲信号G8、B8分割成两个的两个信号。子帧脉冲信号G8a、G8b、B8a、B8b也都有64等级的权重。这样分割的子帧脉冲信号分别与不同的色光用子帧脉冲信号相邻地配置。使被分割的子帧脉冲信号与其他色光用子帧脉冲信号相邻，能进一步增加色切换的机会。
另外，如果将权重大的子帧脉冲信号分割后重新排列，则单独的色光持续投射的时间也被分割。其结果，能有效地降低色乱。由此，具有进一步降低色乱、获得高品质的投射像的效果。另外，子帧脉冲信号不限于分割成两个的情况，也可以分割成三个或以上。另外，不限于如本实施例的分割成分别具有相同权重的子帧脉冲信号的情况，也可以分割成具有不同权重的子帧脉冲信号。
子帧脉冲信号不限于对应于各位的权重，也能以1等级为单位，决定适当的权重进行分割。例如，具有2⁷等级权重的子帧脉冲信号也可以分割成30等级、98等级的两个子帧脉冲信号。分割成的子帧脉冲信号的权重不限于各色光相同的情况，各色光的权重也可以不同。另外，子帧脉冲信号的排列不限于R用、G用、B用的顺序，也可以是任意的顺序。
(实施例2的变形例)
图8表示实施例2的变形例的投影机的子帧脉冲信号的时序图。本变形例是将上述实施例1的所有子帧脉冲信号再分割至具有1等级权重的子帧脉冲信号的变形例。本变形例的子帧脉冲信号是图像显示的频率为与上述实施例1相同的120Hz时能分割的最小单位。用8位表现各色光的图像时，各色光的子帧脉冲信号每1/2帧分割成256个进行排列。
如果将这样分割的子帧脉冲信号分别与不同的色光用子帧脉冲信号相邻地排列，则色切换次数达到最大。由此，在用规定的频率进行图像显示的情况下，能使色切换次数达到最大，能最大限度地降低色乱。为了进一步增加色切换次数，需要增加图像显示的频率。本变形例的子帧脉冲信号虽然全部有1等级的权重，但也可以对每一种色光适当地变更子帧脉冲信号的权重。由此，能获得与用图2-2说明的变更单位位的长度相同的效果，能调节各色光的光量平衡。
[实施例3]
图9表示本发明的实施例3的投影机的子帧脉冲信号的时序图。本实施例的子帧脉冲信号的排列是将上述实施例2的子帧脉冲信号重新排列起来的排列。本实施例的特征在于，对于一部分子帧脉冲信号来说，同一色光的子帧脉冲信号相邻地排列。在1/2帧期间1/2F内，子帧脉冲信号R1～R4相邻地排列。子帧脉冲信号G1～G4、B1～B4也分别相邻地排列。
在本实施例中，在具有8位权重的子帧脉冲信号中，具有等级为2³或以下的小权重的子帧脉冲信号对于同一色光相邻。具有等级为2³或以下的小权重的子帧脉冲信号的组合具有相当于15等级的权重的长度。如果色切换速度十分快，则同一色光的子帧脉冲信号即使相邻，也能降低色乱。对于具有小权重的子帧脉冲信号，即使同一色光的子帧脉冲信号相邻，同一色光持续投射的时间也短。如果同一色光持续投射的时间短，则对色乱的发生影响小。同一色光的子帧脉冲信号即使相邻，与图4所示的现有的排列相比，也能降低色乱。
另外，随着对于同一色光使子帧脉冲信号更多地相邻，色切换次数减少。因此，如果对于同一色光使子帧脉冲信号相邻，则能放慢光源的驱动。如果能放慢光源的驱动，则能用简单的电路驱动光源。由此，能简单地构成光源的驱动电路，具有能廉价地构成投影机的效果。另外，不限于对应于各位的权重，能用1等级单位决定适当的权重，这一点与上述实施例2相同。
(实施例3的变形例)
图10表示实施例3的变形例的投影机的子帧脉冲信号的时序图。本变形例的特征在于，子帧脉冲信号、以及同一色光的子帧脉冲信号的组合具有大致相同的权重。在本变形例中，在1/2帧期间1/2F内，子帧脉冲信号R1～R6、G1～G6、B1～B6分别相邻地排列。具有等级为2⁵或以下权重的子帧脉冲信号的组合总体具有相当于63等级权重的长度。
子帧脉冲信号的组合S7、S8a、S8b都是64等级的子帧脉冲信号排列。因此，在本变形例中，子帧脉冲信号及子帧脉冲信号的组合都有大致相同的权重。如果这样排列子帧脉冲信号，则对应于子帧脉冲信号、以及同一色光的子帧脉冲信号的组合，各色光的点亮时间大致相同。
如果各色光的点亮时间能大致相同，则能使光源的驱动更简单。由此，能进一步简单地构成光源的驱动电路，具有能廉价地构成投影机的效果。子帧脉冲信号除了64等级以外，也可以具有例如32等级那样的对应于位数的权重的情况，另外，也可以具有例如20等级那样的对应于位数以外的数的权重。另外，与上述实施例2的变形例相同，子帧脉冲信号所具有的权重也可以对每一种色光进行变更。
[实施例4]
图11表示本发明的实施例4的投影机的子帧脉冲信号的时序图。本实施例的子帧脉冲信号的排列是上述实施例1的子帧脉冲信号的重新排列。在图像的1/2帧期间1/2F中，R光用子帧脉冲信号R1～R8、B光用子帧脉冲信号B1～B8从作为最小位的1位到作为最大位的8位的全部位，都与从1位到8位的某一位的G光用子帧脉冲信号(G光用子帧脉冲信号G1～G8中的某一个)相邻。另外，R光用子帧脉冲信号、G光用子帧脉冲信号、以及B光用子帧脉冲信号没有过剩或不足地交替。
图11所示的子帧脉冲信号的排列不是规则的排列，相邻的子帧脉冲信号各自具有的权重是任意的，这一点与图5所示的子帧脉冲信号的排列不同。如图11中的子帧脉冲信号的排列所示，相邻的子帧脉冲信号各自的权重是任意的，以下将这样的子帧脉冲信号的排列称为“随机子帧脉冲信号的排列”。
这里，考虑显示63等级的灰度的图像的情况。对于R光，在使用子帧脉冲信号R1～R8，使图像的灰度为63等级的情况下，在1/2帧期间1/2F中，在6个R光用子帧脉冲信号R1、R2、R3、R4、R5、R6的期间，将R光沿投射透镜105方向反射投射(R1+R2+R3+R4+R5+R6＝63)。对于G光、B光，也与R光的情况相同，在子帧脉冲信号G1～G6、B1～B6的期间内，投射G光、B光。
另外，在子帧脉冲信号R7、R8、G7、G8、B7、B8的期间内，将各色光反射到投射透镜105以外的方向。这时，如果采用上述实施例1的图5所示的子帧脉冲信号的排列，则投射R光、G光、B光的期间只是1/2帧期间1/2F的前半期间。另外，不投射R光、G光、B光的期间是1/2帧期间1/2F的后半期间。这样，各色光的投射定时在时间序列中集中在1/2帧期间1/2F的前半期间。这样，在各帧中，由于各色光的投射定时在时间序列中集中于一方的状态持续，所以有时发生投射像的闪烁。
这里，如果采用图11所示的随机的子帧脉冲信号的排列，则在例如显示63等级的灰度的图像的情况下，各色光的子帧脉冲信号R1～R6、G1～G6、B1～B6都与不同位的子帧脉冲信号相邻。如果子帧脉冲信号都与不同位的子帧脉冲信号相邻，则子帧脉冲信号R1～R6、G1～G6、B1～B6在1/2帧期间1/2F的大致全部期间内变成随机的分散排列。
因此，在1/2帧期间1/2F中，能防止各色光的投射定时在时间序列中集中于一方。在采用上述实施例1的图5所示的子帧脉冲信号排列的情况下，即使显示63等级以外的等级的灰度的图像时，各色光的投射定时在时间序列中有时也集中于一方。通过采用随机的子帧脉冲信号的排列，即使在显示63等级以外的等级的灰度的图像的情况下，也与显示63等级的灰度的图像的情况相同，能防止各色光的投射定时在时间序列中集中于一方。
通过采用随机的子帧脉冲信号的排列，在1/2帧期间1/2F中，能降低各色光的投射定时在时间序列中集中于一方。由此，具有能降低投射像的闪烁的效果。随机的子帧脉冲信号的排列中的子帧脉冲信号R1～R8、G1～G8、B1～B8的时间序列的顺序不限于图11所示的顺序，能适当地变更。另外，在1/2帧期间1/2F中，也可以使子帧脉冲信号R1～R8、G1～G8、B1～B8的时间序列的顺序不同。
另外，除了采用随机的子帧脉冲信号的排列以外，也可以对应于图像的景物，使各色光用子帧脉冲信号R1～R8、G1～G8、B1～B8的排列模式对于每个景物不同。由此，能防止R光、G光、B光的投射定时在时间序列中集中于一方，另外，可以作成适合于图像的景物的排列。其结果，能降低投射像的闪烁，还具有能获得适合于图像的景物的高品质的投射像的效果。
子帧脉冲信号的排列模式，例如可以根据图像的亮度来设定。例如，在显示暗图像的情况下，在1帧期间内，对应于权重小的子帧脉冲信号投射光。这时，在1帧期间内不会使权重小的子帧脉冲信号集中于一方，而大致均匀地分布，可以认为能降低闪烁。这样，能对每一景物适当地设定子帧脉冲信号的模式。另外，在随机的子帧脉冲信号的排列中，也可以将适合于灰度等级等的排列存储起来，根据图像信号，从存储的随机的子帧脉冲信号的排列中进行选择。
另外，本实施例的子帧脉冲信号也可以随机地排列与上述实施例2同样分割的子帧脉冲信号。子帧脉冲信号不限于对于各色光没有过剩或不足地交替地排列的情况，一部分子帧脉冲信号也可以作成同一色光的信号相邻的方式。另外，在本实施例中，各子帧脉冲信号也不限于对应于各位的权重。各子帧脉冲信号可以用1等级单位适当地确定权重。
另外，如果是使用能进行高速驱动的光源部，则不限于使用LED等固体发光元件的光源部。例如，也可以使用半导体激光元件等固体激光元件等。另外，本发明中使用的空间光调制装置不限于DMD。空间光调制装置如果是按照使用PWM的子帧驱动方式表观图像的灰度的装置，则能适当地变更。
如上所述，本发明的空间光调制装置的控制方法适合于控制投影机中的空间光调制装置。