專利名稱：發(fā)光方法、發(fā)光裝置、投影式顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用作為光源的光發(fā)生裝置、光調(diào)制元件、作為投影裝置的投影透鏡等的屏幕上投影大畫面圖像的投影式顯示裝置中使用的光源的發(fā)光方法及發(fā)光裝置等。
背景技術(shù)：
近年來，作為能夠進(jìn)行大畫面顯示的投影式圖像設(shè)備，其中采用各種光調(diào)制元件的投影式顯示裝置(投影機(jī))引起人們的注意。這些投影式顯示裝置是利用從光發(fā)生裝置、即光源發(fā)射的光，對(duì)利用透射型或反射型的液晶、或者利用陣列狀配置的微鏡能夠改變反射方面的DMD(數(shù)字微鏡器件)等能夠進(jìn)行光調(diào)制的光調(diào)制元件進(jìn)行照射，在光調(diào)制元件上形成與從外部供給的圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的光學(xué)圖像，將利用光調(diào)制元件調(diào)制的照射光即光學(xué)圖像通過投影透鏡放大，投影在屏幕上。
作為該投影的大畫面的重要光學(xué)特性，可以舉出有從投影透鏡出射的亮度、亮度的均勻性、以及更忠實(shí)地再現(xiàn)紅色、綠色、藍(lán)色等單色和將三種顏色進(jìn)行色合成而得到的白色等顏色的性能，即色重現(xiàn)性等。
另外，最近作為投影式顯示裝置，縮短屏幕上顯示的圖像亮度從電源接通到最大亮度為止的時(shí)間、即所謂的瞬時(shí)發(fā)光性能，以及設(shè)置是否容易及攜帶搬運(yùn)等的移動(dòng)性等所謂作為一般性的圖像顯示裝置所要求的綜合性的功能也作為重要項(xiàng)目引起人們的注意。
圖8所示為以往的投影式顯示裝置，它具有采用超高壓汞燈等白色燈401的光源單元403、采用能夠均勻照射的光學(xué)裝置而構(gòu)成的照射單元35、作為光調(diào)制元件的反射型顯示元件41、以及投影透鏡51。
另外，作為能夠均勻照射的光學(xué)裝置，采用玻璃柱、或粘貼反射鏡而構(gòu)成的中空筒狀的棒狀積分器(intergrator)32。該棒狀積分器32的從入射側(cè)開口入射的光，在棒狀積分器32內(nèi)通過全反射或用反射鏡面的反復(fù)反射，在棒體內(nèi)部傳輸，從出射側(cè)開口出射均勻的光束。另外，通過使用將透鏡33及反射鏡和棱鏡36等光學(xué)裝置組合而成照射單元35，能夠?qū)Ψ瓷湫惋@示元件41上照射均勻性的光束。
另外，作為能夠均勻照射的光學(xué)裝置，已經(jīng)知道通過采用二維形狀配置多個(gè)透鏡的透鏡陣列，也能夠?qū)︼@示元件上均勻照射。
這里，用圖表示采用棒狀積分器32構(gòu)成的照射單元35的光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)投影式顯示裝置的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行說明。
從光發(fā)生裝置即燈401出射的光利用聚光裝置即反射鏡402聚光。這時(shí)從反射鏡402的開口出射的光束是光束的中間附近與周邊部分的輝度差較大的有亮度不均勻的光束。因此，利用上述的棒狀積分器32，從出射側(cè)開口出射均勻的光束。另外，從棒狀積分器32出射的光束利用透鏡33及反射鏡的棱鏡36等的照射單元35，向配置能夠利用光調(diào)制形成圖像的反射型顯示元件41的位置傳輸光，使得在反射型顯示元件41的有效區(qū)域形成適當(dāng)大小的光束。
另外，以往作為一般性的光源而使用的白色燈401發(fā)出白色光，白色光照射反射型顯示元件41，將利用反射型顯示元件41進(jìn)行光調(diào)制的光束通過投影透鏡51向屏幕上投影的光，只能輸出黑白即灰度圖像。因此，在顯示彩色圖像時(shí)，必須將白色光分離為紅、綠、藍(lán)的三基色，并將三色光束再度進(jìn)行色合成。
因此，通過將圖9那樣的稱為彩色輪411的分色濾色片，在一幅圖像的顯示期間內(nèi)以規(guī)定的周期旋轉(zhuǎn)，將照射顯示元件的顏色以紅色、綠色、藍(lán)色的時(shí)間序列著色，從而將從白色燈401出射的白色光分割為光的三基色，在用各色光照射的期間內(nèi)，將用一個(gè)反射型顯示元件41形成的各色圖像向屏幕上投影，從而實(shí)現(xiàn)彩色圖像。另外，在圖8中，彩色輪411作為分色濾色片21插入透鏡31與棒狀積分器32之間。
對(duì)于該投影式顯示裝置，在形成一幅畫面的期間(NTSC的圖像顯示中約為17毫秒)內(nèi)顯示的圖像即使是用不同的顏色顯示的圖像，但由于進(jìn)行眼睛的光在一定時(shí)間內(nèi)能夠識(shí)別，因此會(huì)引起錯(cuò)覺，完全就像不同顏色的圖像正在同時(shí)發(fā)光，就能夠顯示彩色圖像。
這樣，在屏幕上使反射型顯示元件41形成的彩色圖像以大畫面實(shí)現(xiàn)明亮的、均勻性好的圖像。
近年來，還知道一種投影式顯示裝置，它是在上述以往的光學(xué)系統(tǒng)中，如圖10所示，采用發(fā)光二極管1那樣的稱為固體光源的出射單透光的光源而構(gòu)成，以代替主要采用超高壓汞燈的白色燈401(例如參照“Performance of HighPower LED Illuminators in Color Sequential projection Displays”，GerardHarbers，et at al.IDW’03 pp1585-1588)。圖10所示的投影式顯示裝置由光源單元4、照射單元35、作為將照射光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制元件的反射型顯示元件41、以及投影透鏡51構(gòu)成，光源單元4具有紅色發(fā)光二極管1(a)、將該光源出射的光束進(jìn)行聚光用的透鏡2(a)、綠色發(fā)光二極管1(b)、將該光源出射的光束進(jìn)行聚光用的透鏡2(b)、藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)、將該光源出射的光束進(jìn)行聚光用的透鏡2(c)、以及將各光源出射的光束合成用的正交棱鏡3，照射單元25采用能夠按照照射區(qū)域使光束成形和均勻的透鏡31、33、34、能夠提高照射均勻性的棒狀積分器32、以及將透過透鏡34的光引向反射型顯示元件41的棱鏡36。
已經(jīng)知道，發(fā)射該單色光的發(fā)光二極管1(a)～1(c)等固體光源在供給電功率之后，到出射與該電功率相對(duì)應(yīng)的幾乎全部光輸出功率為止的上升時(shí)間，以及停止供給電功率之后到光輸出功率幾乎沒有為止的下降時(shí)間為小于等于1微秒，與以往的白色燈401相比非常短。即具有的優(yōu)點(diǎn)是，發(fā)光二極管能夠瞬時(shí)切換發(fā)光與熄滅。
另外，由于發(fā)光二極管能夠出射單色光，因此不需要將發(fā)出的光重新進(jìn)行分色。因而，如圖10所示的發(fā)光二極管1(a)～1(c)那樣，采用分別發(fā)出紅色光(波長(zhǎng)約600～700nm)、綠色光(波長(zhǎng)約500～570nm)、藍(lán)色光(波長(zhǎng)約430～490)的發(fā)光二極管作為光源，利用未圖示的控制裝置的控制，以規(guī)定周期反復(fù)進(jìn)行各二極管的發(fā)光及熄滅，通過這樣能夠與圖8的投影式顯示裝置相同，顯示彩色圖像。已經(jīng)知道在該投影式顯示裝置中，不需要以往的以白色燈401為光源的光學(xué)系統(tǒng)中所用的分色用的彩色辦411等的分色濾色片21，能夠構(gòu)成具有更簡(jiǎn)潔的光學(xué)系統(tǒng)的投影式顯示裝置。
上述的以發(fā)光二極管1(a)～1(c)等固體光源作為光源的投影式顯示裝置中存在以下那樣的問題。
即，在圖10所示的投影式顯示裝置中最好這樣進(jìn)行調(diào)整，使得將紅色、綠色、藍(lán)色的三色合成而成的白色能夠得到黑體輻射的色溫5000～10000K的軌跡上或近似在它附近的白色的光，偏離該范圍較大的白色將使投影的圖像質(zhì)量大大惡化。
這樣，在黑體輻射的色溫5000～10000的軌跡上或近似在它附近的白色的光取決于使用的光源的主波長(zhǎng)及光譜寬度，多少有些不同，但紅色、綠色、藍(lán)色的發(fā)射量之比多為近似1∶1∶1。但是，對(duì)于紅色、綠色、藍(lán)色的各色光，肉眼感覺的亮度各不相同。一般若將相等發(fā)射強(qiáng)度的紅色、綠色、藍(lán)色的各色光以人所感覺的亮度(以下稱為光通量)之比來表示，則多為例如紅∶綠∶藍(lán)＝3∶7∶1左右。因而，在取得白色平衡時(shí)，最好使光通量比例如為紅∶綠∶藍(lán)＝3∶7∶1左右。
對(duì)此存在以下那樣的問題。
現(xiàn)在能夠有最大輸出的發(fā)光二極管的生產(chǎn)廠家之一的美國(guó)魯勒茲公司已以商品化的、從幾乎相同尺寸的發(fā)光部分出射的發(fā)光二極管光通量是紅色為約44流明，綠色為約80流明，藍(lán)色我為18流明，其比例約為紅∶綠∶藍(lán)＝2∶4∶1左右，紅色及綠色較低，與上述的分配比不一致。
因此，關(guān)于這樣的發(fā)光二極管的發(fā)光，在色合成中必須進(jìn)行近似唯一性的光通量調(diào)整，通過以下那樣的調(diào)整，能夠得到合適的白色。
第1種控制方法是如圖11所示，調(diào)整各色發(fā)光二極管的光強(qiáng)度(稱為瞬間光通量。以下相同)。具體來說，進(jìn)行控制使得以最大光強(qiáng)度使綠色的發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)紅色發(fā)光二極管及藍(lán)色發(fā)光二極管的光強(qiáng)度分別為低于最大光強(qiáng)度的光強(qiáng)度。另外，圖11中的紅色、綠色、藍(lán)色的發(fā)光二極管的發(fā)光期間是將一幅圖像的顯示期間T(對(duì)于NTSC的圖像顯示，約為17毫秒)三等分，分別為相同的期間。在該條件下，各光的光通量用紅色發(fā)光二極管1(a)的區(qū)域501、綠色發(fā)光二極管1(b)的區(qū)域502、藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的區(qū)域503的面積(光強(qiáng)度與發(fā)光期間之積)來表示，該比值提供考慮了肉眼的相對(duì)視覺靈敏度的分配比。
但是，在該圖11所示的發(fā)光期間一定、而改變光強(qiáng)度的調(diào)整中，是將綠色發(fā)光二極管1(b)作為最大光強(qiáng)度，以它為基準(zhǔn)，來決定其它發(fā)光二極管的光強(qiáng)度。因而，綠色發(fā)光二極管1(b)的最大光強(qiáng)度成為全體的限制，在一旦確保白色光的色重視性好的狀態(tài)下，很難將光通量提高得比它更高。
另外，各種顏色的最大光強(qiáng)度的值是在發(fā)光元件的發(fā)光部分達(dá)到不損壞程度的電流量、產(chǎn)品的規(guī)格、為了延長(zhǎng)壽命所應(yīng)該維持的溫度條件及電流量等條件下所能得到的最大的發(fā)光強(qiáng)度。
因此，還可進(jìn)行以下的第2種控制方法。如圖12所示那樣進(jìn)行控制，使得紅色、綠色、藍(lán)色的任何一種發(fā)光二極管都以最大光強(qiáng)度發(fā)光，但各自的發(fā)光期間不同，使光能量少的綠色發(fā)光二極管的發(fā)光期間更延長(zhǎng)。具體來說，在一幅圖像的顯示期間T中，控制綠色發(fā)光二極管的發(fā)光期間Gt，使它比一幅圖像的顯示期間的T/3要長(zhǎng)，而控制其它發(fā)光二極管的發(fā)光期間Rt及Bt，使它比該T/3要短(藍(lán)色的比紅色的更要短)。與圖11的情況相同，用肉眼感覺到的各光的光通量用紅色發(fā)光二極管的區(qū)域511、綠色發(fā)光二極管的區(qū)域512及藍(lán)色發(fā)光二極管的區(qū)域513的面積表示，該比值提供考慮了肉眼的相對(duì)視覺靈敏度的分配比(例如3∶7∶1)。
在圖11所示的例子和圖12所示的例子中，紅色、綠色、藍(lán)色的面答(光通量)比分別相同，但絕對(duì)值、即各區(qū)域的面積(光通量)是圖12的絕對(duì)值要大。因而，能夠既保持各種顏色的分配比，又得到更高的光通量。
但是，在上述圖12所示的發(fā)光期間可變、而使光強(qiáng)度一定的調(diào)整中，如上所述，由于在紅色、綠色、藍(lán)色中，光通量最大的是綠色，因此作為投影式顯示裝置，若為了增大出射的光的亮度，而想要增加綠色的量，則延長(zhǎng)綠色發(fā)光二極管的發(fā)光期間，從而白色成為洗綠色的白色。即存在的問題是，為了增加亮度而超過規(guī)定的發(fā)光期間進(jìn)行發(fā)光，將使白色的色更現(xiàn)性惡化。
如上所述，在采用發(fā)光二極管那樣的能夠發(fā)出單色光的固體光源的光源中，難以兼顧提高光通量與保持色重現(xiàn)性的兩方面。
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于得到能夠既保持色重現(xiàn)性、又提高光通量的光源的發(fā)光方法、發(fā)光裝置及使用該發(fā)光裝置的投影式顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的第1發(fā)明是一種發(fā)光方法，是采用發(fā)出紅色光的第1光發(fā)生裝置、發(fā)出綠色光的第2光發(fā)生裝置、以及發(fā)出藍(lán)色光的第3發(fā)光發(fā)生裝置而發(fā)出成為圖像用光源的光的圖像用光源的發(fā)光方法，在一幅圖像的顯示期間中，具有在第1發(fā)光期間使所述第1光發(fā)生裝置發(fā)光的第1發(fā)光步驟；在第2發(fā)光期間使所述第2光發(fā)生裝置發(fā)光的第2發(fā)光步驟；在第3發(fā)光期間使所述第3光發(fā)生裝置發(fā)光的第3發(fā)光步驟；以及在第4發(fā)光期間同時(shí)使所述第1光發(fā)生裝置、所述第2光發(fā)生裝置及所述第3光發(fā)生裝置發(fā)光的第4發(fā)光步驟，
所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間的長(zhǎng)度的至少某一個(gè)與其它不同。
另外，本發(fā)明的第2發(fā)明是本發(fā)明的第1發(fā)明的發(fā)光方法中，進(jìn)行以下控制中的至少某一個(gè)控制使所述第1光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第1發(fā)光期間與所述和4發(fā)光期間中不同的控制、使所述第2光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第2發(fā)光期間與所述和4發(fā)光期間中不同的控制、以及使所述第3光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第2發(fā)光期間與所述和4發(fā)光期間中不同的控制。
另外，本發(fā)明的第3發(fā)明是本發(fā)明的第2發(fā)明的發(fā)光方法中，使得在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間中的所述第1光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第2光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述和3光發(fā)生裝置的發(fā)光量之比、和所述第4發(fā)光期間中的所述第1光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第2光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第3光發(fā)生裝置的發(fā)光量之比實(shí)質(zhì)上相同。
另外，本發(fā)明的第4發(fā)明是本發(fā)明的第1發(fā)明的發(fā)光方法中，在所述一幅圖像的顯示期間中，分別連續(xù)或不連續(xù)發(fā)分配所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間、所述第3發(fā)光期間及所述第4發(fā)光期間。
另外，本發(fā)明的第5發(fā)明是本發(fā)明的第4發(fā)明的發(fā)光方法中，在所述一幅圖像的顯示期間中，將所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間，按照這一順序或不按這一順序、而且連續(xù)或不連續(xù)地進(jìn)行分配，將所述第4發(fā)光期間插入在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間循環(huán)一圈后的期間進(jìn)行分配。
另外，本發(fā)明的第6發(fā)明是本發(fā)明的第4發(fā)明的發(fā)光方法中，在所述一幅圖像的顯示期間中分割所述第3發(fā)光期間，插入在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間的至少某一組的發(fā)光期間之間進(jìn)行分配。
另外，本發(fā)明的第7發(fā)明是一種發(fā)光裝置，是發(fā)出成為圖像用光源的光的發(fā)光裝置，具有發(fā)出紅色光的第1光發(fā)生裝置；發(fā)出綠色光的第2光發(fā)生裝置；發(fā)出藍(lán)色光的第3光發(fā)生裝置；以及控制裝置，所述控制裝置控制所述第1～第3光發(fā)生裝置的發(fā)光，使得在一幅圖像的顯示期間中，執(zhí)行在第1發(fā)光期間使所述第1光發(fā)生裝置發(fā)光的第1發(fā)光步驟；在第2發(fā)光期間使所述第2光發(fā)生裝置發(fā)光的第2發(fā)光步驟；在第3發(fā)光期間使所述第3光發(fā)生裝置發(fā)光的第3發(fā)光步驟；以及在第4發(fā)光期間同時(shí)使所述第1光發(fā)生裝置、第2發(fā)光上裝置及第3發(fā)光上裝置發(fā)光的第4發(fā)光步驟，所述控制裝置進(jìn)行使得所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間的長(zhǎng)度的至少某一個(gè)與其它不同的控制。
另外，本發(fā)明的第8發(fā)明是本發(fā)明的第7發(fā)明的發(fā)光裝置中，所述控制裝置進(jìn)行以下控制中控制的至少某一個(gè)控制使所述第1光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第1發(fā)光期間與所述第4發(fā)光期間中不同的控制、使所述第2光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第2發(fā)光期間與所述第4發(fā)光期間中不同的控制、以及使所述第3光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第3發(fā)光期間與所述第4發(fā)光期間中不同的控制。
另外，本發(fā)明的第9發(fā)明是本發(fā)明的第7發(fā)明的發(fā)光裝置中，所述控制裝置進(jìn)行控制，使得在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間中的所述第1光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第2光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第3光發(fā)生裝置的發(fā)光量之比、和所述第4發(fā)光期間中的所述第1光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第2光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第3發(fā)光生裝置的發(fā)光量之比實(shí)質(zhì)上相同。
另外，本發(fā)明的第10發(fā)明是本發(fā)明的第7發(fā)明的發(fā)光裝置中，所述控制裝置進(jìn)行控制，使得在所述一幅圖像的顯示期間中，分別連續(xù)或不連續(xù)地分配所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間、所述第3發(fā)光期間及所述第4發(fā)光期間。
另外，本發(fā)明的第11發(fā)明是本發(fā)明的第10發(fā)明的發(fā)光裝置中，所述控制裝置進(jìn)行控制，使得在所述位置圖像的顯示期間中將所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間按照這一順序或不按這一順序而且連續(xù)或不連續(xù)進(jìn)行分配；以及將所述第4發(fā)光期間插入在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間循環(huán)一圈后的期間進(jìn)行分配。
另外，本發(fā)明的第12發(fā)明是本發(fā)明的第10發(fā)明的發(fā)光裝置中，所述控制裝置進(jìn)行控制，使得在所述一幅圖像的顯示期間中，分割所述第4發(fā)光期間并進(jìn)行分配，使得插入在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間的至少某一組的發(fā)光期間之間。
另外，本發(fā)明的第13發(fā)明是一種投影式顯示裝置，具有光源、使來自所述光源的光聚光的聚光系統(tǒng)、使利用所述聚光系統(tǒng)聚光的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制元件、以及將利用所述光調(diào)制元件調(diào)制的光進(jìn)行投影的投影裝置，所述光源具有如本發(fā)明的第7發(fā)明的發(fā)光裝置。
另外，本發(fā)明的第14發(fā)明是一種程序，是使計(jì)算機(jī)起到作為控制所述第1～第3光發(fā)生裝置發(fā)光的控制裝置的功能用的程序，使得執(zhí)行本發(fā)明的第8發(fā)明的發(fā)光裝置的、在一幅圖像的顯示期間中的以下步驟在第1發(fā)光期間使所述第1發(fā)光裝置發(fā)光的第1發(fā)光步驟；在第2發(fā)光期間使所述第2發(fā)光裝置發(fā)光的第2發(fā)光步驟；在第3發(fā)光期間使所述第2發(fā)光裝置發(fā)光的第3發(fā)光步驟；以及在第4發(fā)光期間同時(shí)使所述第1光發(fā)生裝置、第2光發(fā)生裝置及第3光發(fā)生裝置發(fā)光的第4發(fā)光步驟。
另外，本發(fā)明的第15發(fā)明是一種記錄媒體，是利用計(jì)算機(jī)能夠處理的記錄媒體，是記錄本發(fā)明的第14發(fā)明的程序的記錄媒體。
根據(jù)本發(fā)明，在以發(fā)光二極管那樣的固體光源為代表的出射單色光的光源中，能夠既保護(hù)色重現(xiàn)性，又提高光通量。


圖1所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的發(fā)光裝置及內(nèi)裝該發(fā)光裝置的投影式顯示裝置的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖的第1例。
圖2所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的投影式顯示裝置內(nèi)裝的發(fā)光裝置輸出的各種顏色的光強(qiáng)度及時(shí)序圖的第1例。
圖3所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的投影式顯示裝置內(nèi)裝的發(fā)光裝置輸出的各種顏色的光強(qiáng)度及時(shí)序圖的第2例。
圖4所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的投影式顯示裝置內(nèi)裝的發(fā)光裝置輸出的各種顏色的光強(qiáng)度及時(shí)序圖的第3例。
圖5所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的投影式顯示裝置內(nèi)裝的發(fā)光裝置輸出的各種顏色的光強(qiáng)度及時(shí)序圖的第4例。
圖6所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的投影式顯示裝置內(nèi)裝的發(fā)光裝置輸出的各種顏色的光強(qiáng)度及時(shí)序圖的第5例。
圖7所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的投影式顯示裝置內(nèi)裝的發(fā)光裝置的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖的第2例。
圖8所示為以往的投影式顯示裝置的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖的第1例。
圖9所示為以往的投影式顯示裝置使用的彩色輪的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖的一例。
圖10所示為以往的投影式顯示裝置簡(jiǎn)要構(gòu)成圖的第2例。
圖11所示為以往的投影式顯示裝置輸出的各種顏色的光強(qiáng)度及時(shí)序圖的第1例。
圖12所示為以往的投影式顯示裝置輸出的各種顏色的光強(qiáng)度及時(shí)序圖的第2例。
標(biāo)號(hào)說明1(a) 紅色發(fā)光二極管1(b) 綠色發(fā)光二極管1(c) 藍(lán)色發(fā)光二極管2(a) 透鏡2(b) 透鏡2(c) 透鏡3 正交棱鏡
4 光源單元10 控制裝置21 分色濾色片31 透鏡32 棒狀積分器33 透鏡34 透鏡35 照明單元36 棱鏡41 顯示元件51 投影透鏡101 表示紅色發(fā)光二極管1(a)在單色發(fā)光時(shí)利用光強(qiáng)度與發(fā)光期間之積表示的光通量的區(qū)域。
102 表示綠色發(fā)光二極管1(b)在單色發(fā)光時(shí)利用光強(qiáng)度與發(fā)光期間之積表示的光通量的區(qū)域。
103 表示藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)在單色發(fā)光時(shí)利用光強(qiáng)度與發(fā)光期間之積表示的光通量的區(qū)域。
104 表示紅色發(fā)光二極管1(a)在三色同時(shí)發(fā)光時(shí)利用光強(qiáng)度與發(fā)光期間之表表示的光通量的區(qū)域。
105 表示綠色發(fā)光二極管1(b)在三色同時(shí)發(fā)光時(shí)利用光強(qiáng)度與發(fā)光期間之表表示的光通量的區(qū)域。
106 表示紅色發(fā)光二極管1(c)在三色同時(shí)發(fā)光時(shí)利用光強(qiáng)度與發(fā)光期間之表表示的光通量的區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
實(shí)施方式圖1所示為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)有關(guān)的投影式顯示裝置的簡(jiǎn)要構(gòu)成。
圖1由光源單元4、照射單元35、作為將照射光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制元件的反射型顯示元件41、以及投影透鏡51構(gòu)成。光源單元4具有作為紅色光源的紅色發(fā)光二極管1(a)、和將該紅色發(fā)光二極管1(a)出射的光束聚光用的紅色光用透鏡2(a)；作為綠色光源的綠色發(fā)光二極管1(b)、和將該綠色發(fā)光二極管1(b)出射的光束聚光用的綠色光用透鏡2(b)；作為藍(lán)色光源的藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)、和將該藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)出射的光束聚光用的藍(lán)色光用透鏡2(c)；將各發(fā)光二極管1(a)、1(b)、1(c)出射的光束合成用的正交棱鏡3；以及控制紅色發(fā)光二極管1(a)、綠色發(fā)光二極管1(b)、藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的各自的發(fā)光期間及發(fā)光時(shí)的光強(qiáng)度的控制裝置10，照射單元35采用能夠按照照明區(qū)或使光束成形及均勻化的透鏡31、33、34；能夠進(jìn)行均勻性高的照明的棒狀積分器32；以及將透過透鏡34的光引導(dǎo)至反射型顯示元件41的棱鏡36。
在光源單元4中是這樣組合的，它使各發(fā)光二極管1(a)、1(b)、1(c)的三色光源分時(shí)發(fā)光，將形成一幅畫面的期間(NTSC等的圖像顯示中約為17毫秒)內(nèi)顯示的圖像重合，形成彩色圖像，另外將三色合成的光或重合而生成的光構(gòu)成白色。
另外，也可以采用半導(dǎo)體激光器或Nd:YAG激光器等固體激光器、或Ar激光器等氣體激光器等出射單色光而且發(fā)光和熄滅時(shí)間短的光源以代替三個(gè)發(fā)光二極管1(a)、1(b)、1(c)。同樣，也可以采用發(fā)光及熄滅時(shí)間短、在形成一幅畫面的期間(約17毫秒)內(nèi)能夠瞬時(shí)發(fā)光及熄滅的固體光源或其它光源。
圖1所示的是使用從三基色的發(fā)光二極管1(a)、1(b)、1(c)出射的光束照射反射型顯示元件41的情況，若同時(shí)發(fā)光，則使用各色用透鏡2(a)、2(b)、2(c)分別聚光的三色光束用正交棱鏡3進(jìn)行色合成，生成白色光，并作為白色光入射照射單元35。
入射至照射單元35的光束用透鏡31聚光，經(jīng)過玻璃柱、或利用粘貼反射鏡構(gòu)成的中空筒形的棒狀積分器32等均勻化照射裝置、以及透鏡33等光學(xué)裝置，利用棱鏡36進(jìn)行正交反射后，照射反射型顯示元件41。在反射型顯示元件41中，光以光調(diào)制狀態(tài)被反射，透過棱鏡36，通過投影透鏡51，向未圖示的屏幕上投影。通過這樣，將放大的彩色圖像進(jìn)行顯示。
另外，在上述構(gòu)成中，光源單元4及控制裝置10相當(dāng)于本發(fā)明的包含光源及發(fā)光裝置的構(gòu)成，紅色發(fā)光二極管1(a)相當(dāng)于本發(fā)明的第1光發(fā)生裝置，綠色發(fā)光二極管1(b)相當(dāng)于本發(fā)明的第2光發(fā)生裝置，藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)相當(dāng)于本發(fā)明的第3光發(fā)生裝置，控制裝置10相當(dāng)于本發(fā)明的控制裝置。另外，各色用透鏡2(a)、2(b)、2(c)、正交棱鏡3、透鏡31、33、34、棱鏡36、及棒狀積分器32構(gòu)成本發(fā)明的聚光系統(tǒng)，反射型顯示元件41相當(dāng)于本發(fā)明的光調(diào)制元件，投影透鏡51相當(dāng)于本發(fā)明的投影裝置。
下面，參照?qǐng)D2說明具有以上那樣構(gòu)成的本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的投影式圖像顯示裝置中對(duì)于光源單元4的紅色發(fā)光二極管1(a)、綠色發(fā)光二極管1(b)、藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的光強(qiáng)度及發(fā)光期間的利用控制裝置10的控制動(dòng)作，同時(shí)通過這樣來說明本發(fā)明的發(fā)光方法的一實(shí)施形態(tài)。另外，圖2是利用控制裝置10的控制的從投影式顯示裝置輸出的各色的光強(qiáng)度及時(shí)序的第1例。
如圖2所示，控制裝置10將一幅圖像的顯示期間T四等分，每個(gè)為T/4，將四等分的最初三個(gè)期間的總和，分配給將三基色的紅色發(fā)光二極管1(a)、藍(lán)色發(fā)光二極管11(b)、綠色發(fā)光二極管1(c)分別單獨(dú)分時(shí)發(fā)光用的期間Rt、Gt、Bt，將最后一個(gè)期間分配給將三基色的紅色發(fā)光二極管1(a)、藍(lán)色發(fā)光二極管11(b)、綠色發(fā)光二極管1(c)同時(shí)發(fā)光的期間Wt。
這時(shí)，最初的三個(gè)期間作為整個(gè)一個(gè)期間進(jìn)行處理，不需要在同一期間使各單色發(fā)光。如圖2所示，與圖12的以往例相同，單元色光的單獨(dú)發(fā)光期間的順序?yàn)?，綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光期間Gt最長(zhǎng)，為T/4以上，接著是紅色發(fā)光二極管1(a)的單獨(dú)發(fā)光期間Rt，然后是藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的單獨(dú)發(fā)光期間Bt。另外，在圖2中，紅色發(fā)光二極管1(a)的單獨(dú)發(fā)光期間Rt相當(dāng)于本發(fā)明的第1發(fā)光期間，綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光期間Gt相當(dāng)于本發(fā)明的第2發(fā)光期間，藍(lán)色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光期間Bt相當(dāng)于本發(fā)明的第3發(fā)光期間。該對(duì)應(yīng)關(guān)系在以下的實(shí)施例中也通用。
然后，最后一個(gè)期間Wt由于使三基色的紅色發(fā)光二極管1(a)、藍(lán)色發(fā)光二極管11(b)、綠色發(fā)光二極管1(c)同時(shí)發(fā)光，因此從光源單元4出射混合白色光。因而，作為整個(gè)一幅畫面顯示期間，分別分時(shí)投影紅色、綠色、藍(lán)色的單色光、以及白色光。另外，該紅色發(fā)光二極管1(a)、綠色發(fā)光二極管1(b)及藍(lán)色發(fā)光二極管1(b)的同時(shí)發(fā)光期間相當(dāng)于本發(fā)明的第4發(fā)光期間。該對(duì)應(yīng)關(guān)系也在以下的實(shí)施例中通用。
如用圖12的以往例所說明的那樣，在將分時(shí)發(fā)光的三基色的單色光重合組成白色光中，為了確保有好的色重現(xiàn)性，要使各單色光的單獨(dú)發(fā)光期間變化，將綠色發(fā)光二極管的單獨(dú)發(fā)光期間取得最長(zhǎng)，但為了得到更高的光通量，若以能得到適當(dāng)?shù)陌咨?guī)定的綠色發(fā)光二極管發(fā)光期間以上的發(fā)光發(fā)期間發(fā)光，則存在的問題是在白色光中綠色的影響增大，色重現(xiàn)性變差。
與上不同的是，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，設(shè)置疊加混合白色光的同時(shí)發(fā)光期間Wt。通過這樣，實(shí)質(zhì)上能夠增加一幅圖像的顯示期間T中的光通量之和(在圖2中的區(qū)域101、102、103、104、105、106)，而且不會(huì)太大影響各色的平衡性，能夠保證色重現(xiàn)性。
再有，在本實(shí)施形態(tài)中，單獨(dú)使各發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)與同時(shí)三色發(fā)光時(shí)，各發(fā)光二極管的光強(qiáng)度不同。利用該作用，首先即使延長(zhǎng)綠色發(fā)光二極管的發(fā)光期間，也能夠照原樣維持色重現(xiàn)性好的白色，而且更明亮。以下對(duì)此加以說明。
考慮采用具有上述光輸出的發(fā)光二極管的情況。
以一幅圖像的顯示期間T為基準(zhǔn)，對(duì)于以單色發(fā)光時(shí)的光通量，若設(shè)紅色發(fā)光二極管1(a)為44流明，綠色發(fā)光二極管1(b)為80流明，藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)為18流明，則若假設(shè)一個(gè)個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光期間相等，為T/4，則各色的亮度是紅色為11流明，綠色為20流明，藍(lán)色為4.5流明。
這時(shí)，用該投影式顯示裝置輸出的色重現(xiàn)性好的白色的三色平衡若以三色的光通量比表示，由于例如設(shè)為紅∶綠∶藍(lán)＝3∶7∶1，因此將各單色光的發(fā)光期間變?yōu)椋诩t色發(fā)光二極管1(a)的發(fā)光期間中從T/4再縮小至它的97％，在綠色發(fā)光二極管1(b)的發(fā)光期間中從T/4再擴(kuò)大至它的124％，在藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的發(fā)光期間中從T/4再變成它的79％。通過這樣，各單色光的光通量變?yōu)椋t色為10.6流明，綠色為24.9流明，藍(lán)色為3.6流明，可知三色的光通量比近似為紅∶綠∶藍(lán)＝3∶7∶1。該光通量比在圖中以區(qū)域101、102及103的面積比來表示。
這樣，在單獨(dú)發(fā)光期間Rt、Gt、BT中的光通量以各單色的光強(qiáng)度為最大的狀態(tài)出射，通過調(diào)整各單色的發(fā)光二極管發(fā)光的期間，能夠得到所希望的色平衡而且最大的亮度。這是與圖12的以往例的情況相同的控制。
另外，在接著執(zhí)行的三色同時(shí)發(fā)光的期間Wt中，各單色發(fā)光二極管的期間必須相同。因而，若使各單色發(fā)光二極管都以量大光強(qiáng)度發(fā)光，則混合白色光中的三色的光通量比是與各單色的最大輸出即紅色為44流明、綠色為80流明、藍(lán)色為18流明相同的比例，即成為紅∶綠∶藍(lán)＝2.4∶4.4∶1，而不是用該投影式顯示裝置輸出的混合白色光的三色光通量比、即紅∶綠∶藍(lán)＝3∶7∶1的比例。
因此，若綠色發(fā)光二極管1(b)的光強(qiáng)度照原樣利用最大光強(qiáng)度，使紅色及藍(lán)色的發(fā)光二極管的光強(qiáng)度降低，使紅色發(fā)光二極管1(a)的光強(qiáng)度降低至最大光強(qiáng)度的77.9％，使藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的光強(qiáng)度降低至最大光強(qiáng)度的63.5％，則三色的光通量比成為紅∶綠∶藍(lán)＝44×0.779∶80×1.0∶18×0.635≈3∶7∶1。因而，各發(fā)光二極管在同時(shí)發(fā)光期間Wt中的光通量比與各發(fā)光二極管在同時(shí)發(fā)光期間Wt中的光通量比與各發(fā)光二極管中單獨(dú)發(fā)光期間Rt、Gt、Bt中的光通量比實(shí)質(zhì)上能得到相同的數(shù)值，能夠得到色重現(xiàn)性好的混合白色光。另外，該同時(shí)發(fā)光期間Wt的光通量比在圖中以區(qū)域104、05及106的面積比來表示。
通過這樣，由于一幅圖像的顯示期間T的前3T/4期間中的紅色光、綠色光及藍(lán)色光因單獨(dú)分時(shí)發(fā)光而形成的白色光、以及后T/4期間中的混合白色光的任一種白色光都保持有好的色重現(xiàn)性，因此在一幅圖像的整個(gè)顯示期間T內(nèi)都能夠照原樣保持好的色重現(xiàn)性，而且得到更大光通量的白色光。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，將一幅圖像的顯示期間T內(nèi)，分配為使紅色發(fā)光二極管1(a)、綠色發(fā)光二極管1(b)及藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)分別以單色發(fā)光的期間Rt、Gt、Bt以及三色同時(shí)發(fā)光的期間Wt，再在單色單獨(dú)發(fā)光期間中調(diào)整各自的發(fā)光期間，在同時(shí)發(fā)光期間中調(diào)整各自的光強(qiáng)度，使得在以單色發(fā)光的期間Rt、Gt、Bt與三色同時(shí)發(fā)光的期間Wt中的光通量比實(shí)質(zhì)上為同一數(shù)值，通過這樣能夠得到照原樣維持色重現(xiàn)性好的白色、而且明亮的效果。
另外，在上述的說明中，是將一幅圖像的顯示期間T四等分，將最初的3T/4分配給各單色光用的發(fā)光期間，將剩下的T/4分配給三色同時(shí)發(fā)光的期間，但并不特別需要該分配，也可以任意改變以單色光的發(fā)光期間與三色同時(shí)發(fā)光期間的時(shí)間分配。
圖3是使投影混合白色光用的三色同時(shí)發(fā)光期間Rt、Gt、Bt增加為一幅圖像的顯示期間T的1/2、將剩下的1/2的期間分配給單色光顯示用的發(fā)光期間Wt的例子。在該情況下，圖中的以區(qū)域111、112及113的面積比表示的各單色光的光通量比、和以區(qū)域114、115及116的面積此表示的混合白色光的各單色光的光通量比實(shí)質(zhì)上也相同，能夠得到的效果是可以提供一種能夠投影圖像的投影式顯示裝置，該圖像維持好的色重現(xiàn)性，并具有極大的白色峰值輸出。
另外，圖4是使單色光顯示用的發(fā)光期間Rt、Gt、Bt增加至一幅圖像的顯示期間T的7/8、將剩下的T/8的期間分配給三色同時(shí)發(fā)光期間Wt的例子。在該情況下，圖中的以區(qū)域121、122及123的面積比表示的各單色光的光通量比、和以區(qū)域124、125及126的面積比表示的混合白色光的各單色光的光通量比實(shí)質(zhì)上也相同，能夠得到的效果是可以提供一種能夠投影圖像的投影式顯示裝置，該圖像維持好的色重現(xiàn)性，雖然白色峰值輸出小，但以單色的顯示光通量增加，單色的顯示部分具有極大的亮度。
再有，在參照上述的圖2～圖4的說明中，是將一幅圖像的顯示期間T內(nèi)的各發(fā)光二極管的發(fā)光順序設(shè)定為紅色發(fā)光二極管1(a)的單獨(dú)發(fā)光、綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光、藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的單獨(dú)發(fā)光、以及三色同時(shí)發(fā)光的順序，但發(fā)光順序不限定于此。在一幅圖像的顯示期間T內(nèi)，只要上述四種發(fā)光二極管發(fā)光控制根據(jù)上述說明那樣調(diào)整的發(fā)光期間及光強(qiáng)度分別進(jìn)行，則也可以按照不同順序發(fā)光。
再有，在上述說明中，是在一幅圖像的顯示期間T中，設(shè)定以各單色光的單獨(dú)發(fā)光分別連續(xù)進(jìn)行，另外三色同時(shí)發(fā)光也連續(xù)進(jìn)行，但各發(fā)光也可以不連續(xù)進(jìn)行。例如，如圖5所示，將三色同時(shí)發(fā)光期間三等分，將它們分別插入紅色發(fā)光二極管1(a)的單獨(dú)發(fā)光期間與綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光期間、綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光期間與藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的單獨(dú)發(fā)光期間之間、以及藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的單獨(dú)發(fā)光期間與紅色發(fā)光二極管1(a)的單獨(dú)發(fā)光期間之間。在該情況下，圖中的以區(qū)域131、132及133的面積比表示的各單色光的光通量比、和以區(qū)域((134a+134b+134c)、(135a+135b+135c)及(136a+136b+136c)的面積比表示的混合白色光的各單色光的光量比，實(shí)質(zhì)上也相同，能夠得到的效果是可以提供一種能夠投影圖像的投影式顯示裝置，該圖像維持好的色重現(xiàn)性，對(duì)于顯示沒有意義的色信息的灰度畫面的混合白色光，使其顯示期間在一幅圖像的顯示期間T時(shí)均勻分散，從而圖像質(zhì)量?jī)?yōu)異。
再有，三色同時(shí)發(fā)光期間也可以分割為四等分或四等分以上。另外，也可以將紅色發(fā)光二極管1(a)的單獨(dú)發(fā)光期間、綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光期間、藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的單獨(dú)發(fā)光期間分割為兩個(gè)或兩個(gè)以上。圖6為三分割的例子，在將一幅圖像的顯示期間T三分割的顯示期間T/3內(nèi)，紅色發(fā)光二極管1(a)、綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光期間、藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的單獨(dú)發(fā)光期間及三色同時(shí)發(fā)光期間結(jié)束，該結(jié)束的周期600在一幅畫面的顯示期間T內(nèi)重復(fù)三次。在該情況下，圖中的以區(qū)域(101a+101b+101c)、(102a+102b+102c)及(103a+103b+103c)的面積比表示的一幅圖像的顯示期間T內(nèi)的單獨(dú)發(fā)光期間的各單色光的光通量比、和以區(qū)域(104a+104b+104c)、(105a+105b+105c)有(106a+106b+106c)的面積比表示的一幅圖像的顯示期間T內(nèi)的三色同時(shí)發(fā)光期間的單色光的光通量比實(shí)質(zhì)上也保持相同。再有，最好各周期600內(nèi)的單獨(dú)發(fā)光期間的各單色光的光通量比、和各周期600內(nèi)的三色同時(shí)發(fā)光期間的各單色光的光量比分別實(shí)質(zhì)上相同。在圖6中，最好區(qū)域101a、102a、103a的面積比、和區(qū)域104a、105a、106a的面積比實(shí)質(zhì)上相同，區(qū)域101b、102b、103b的面積比、和區(qū)域104b、105b、106b的面積比實(shí)質(zhì)上相同，區(qū)域101c、102c103c的面積比、和區(qū)域104c、105c、106c的面積比實(shí)質(zhì)上相同。
另外，再有最好一幅圖像的顯示期間T內(nèi)全部的周期600中的單獨(dú)發(fā)光期間的各單色光的光通量比、和一幅圖像的顯示期間T內(nèi)全部的周期600中的三色同時(shí)發(fā)光期間的各單色光的光通量比分別實(shí)質(zhì)上相同。在圖6中，最好區(qū)域101a、102a、103a的面積比、和區(qū)域104a、105a、106a的面積比、和區(qū)域101b、102b、103b的面積比、和區(qū)域104b、105b、106b的面積比、和區(qū)域101c和102c、103c的面積比、和區(qū)域104c、105c、106c的面積比全部實(shí)質(zhì)上相同。
再有，對(duì)于各單色光的單獨(dú)發(fā)光期間的分割、三色同時(shí)發(fā)光期間的分割、對(duì)各周期的分割，也可以不是等分，而不均勻地分割，分割的各自的期間長(zhǎng)度不同。
總之，在一幅圖像的顯示期間T內(nèi)，只要處于執(zhí)行紅色發(fā)光二極管1(a)的單獨(dú)發(fā)光期間、綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光期間、藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的單獨(dú)發(fā)光期間、以及三個(gè)發(fā)光二極管的同時(shí)發(fā)光期間的狀態(tài)即可，每個(gè)發(fā)光期間只要連續(xù)或不連續(xù)地(等分或不均勻等分)分配即可。
再有，在使用上述圖2～圖5的說明中，是將紅色發(fā)光二極管1(a)的單獨(dú)發(fā)光期間、綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光期間、及藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的單獨(dú)發(fā)光期間之間的各光通量比、與各發(fā)光二極管同時(shí)發(fā)光產(chǎn)生的混合白色光的各單色光的光通量比，設(shè)定為實(shí)質(zhì)上相同來進(jìn)行說明的，但本發(fā)明不限定于此。即，本發(fā)明在使紅色、綠色、藍(lán)色的單色光分時(shí)發(fā)光時(shí)，由于若能用混合白色光來彌補(bǔ)分時(shí)顯示的單色光的光通量不足，即可以某種程度上達(dá)到其目的，因此混合白色光的光通量比、和各發(fā)光二極管單獨(dú)發(fā)光期間之間的光通量比也可以不同。例如，也可以設(shè)定各發(fā)光二極管單獨(dú)發(fā)光期間的光通量比為紅∶綠∶藍(lán)＝3∶7∶1，而混合白色光的光通量比設(shè)定為以最大光強(qiáng)度使各發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)的紅∶綠∶藍(lán)＝2.4∶4.4∶1?？傊灰捎蒙铣蓵r(shí)為了實(shí)現(xiàn)好的色重現(xiàn)性而亮度不夠的顏色的發(fā)光二極管光通量要比其它顏色的發(fā)光二極管光通量多的光能量比即可。
再有，在圖2～圖5所示的例子中，由于一幅圖像的顯示期間內(nèi)的各發(fā)光二極管單獨(dú)發(fā)光期間中各光通量的光通量比為紅∶綠∶藍(lán)＝3∶7∶1，因此至少在一幅圖像的整個(gè)顯示期間的各光通量的光通量比中，也可以任意改變混合白色光的單色光的光通量比，直到綠色發(fā)光二極管1(b)的光通量保持最大的程度。這時(shí)，也可以將各發(fā)光二極管同時(shí)發(fā)光產(chǎn)生的混合白色光的光通量比以紅∶綠∶藍(lán)＝3∶7∶1固定，而改變各發(fā)光二極管單獨(dú)發(fā)光期間的光通量比。
另外，在上述說明中，是在各發(fā)光二極管單獨(dú)發(fā)光期間設(shè)定使全部發(fā)光二極管以最大光強(qiáng)度發(fā)光來進(jìn)行說明的，但本發(fā)明在各發(fā)光二極管單獨(dú)發(fā)光期間中，也可以改變各自的光強(qiáng)度。這時(shí)，各發(fā)光二極管單獨(dú)發(fā)光期間的光通量比及混合白色光的光通量比也可以任意選取。
如上所述，本發(fā)明只要在一幅圖像的顯示期間內(nèi)分配的各發(fā)光二極管單獨(dú)發(fā)光期間中，使紅色發(fā)光二極管1(a)、綠色發(fā)光二極管1(b)及藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的發(fā)光期間的至少一個(gè)與其它不同，還對(duì)其分配紅色發(fā)光二極管1(a)、綠色發(fā)光二極管1(b)及藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的同時(shí)發(fā)光期間即可。另外，各發(fā)光二極管單獨(dú)發(fā)光期間的發(fā)光期間的調(diào)整及光強(qiáng)度的調(diào)整也可以不是兩者中選擇一項(xiàng)進(jìn)行，而是兩者同時(shí)進(jìn)行。
另外，在上述說明中，所示的發(fā)光控制方法是，在以美國(guó)魯米勒茲公司的發(fā)光二極管的光通量為參考的情況下，對(duì)于得到適當(dāng)?shù)陌咨钠胶庑院玫募t色、綠色、藍(lán)色的比例，是在綠色光輸出少的狀態(tài)下的發(fā)光控制方法，但在使用發(fā)光效率或能夠輸入電功率不同的產(chǎn)品、以及美國(guó)魯米勒茲公司以外的產(chǎn)品等情況下，由于紅色或藍(lán)色的光通量對(duì)于得到適當(dāng)白色的平衡性好的紅色、綠色、藍(lán)色的比例變小，因此也可以使綠色以外的光源以最大光強(qiáng)度發(fā)光。
另外，在圖1中，作為照射單元35包括三片透鏡31、33及34、棒狀積分順32及棱鏡36，作為照射單元35內(nèi)所示的光學(xué)裝置，它將入射照單元35的光變換為具有與向要照射的反射型顯示元件41一起要照射的大小要對(duì)應(yīng)的形狀及均勻性的照射光，該光學(xué)裝置在光路中圖示有透鏡及光路變曲用的棱鏡，但作為本發(fā)明的聚光系統(tǒng)也可以采用無透鏡的、或多個(gè)單透鏡組合的、或包含未圖示的反射鏡等光學(xué)裝置的光學(xué)系統(tǒng)。
另外，在圖1中所示的是將三色發(fā)光二極管1(a)～1(c)出射并用透鏡2(a)～2(c)聚光的光利用正交棱鏡3進(jìn)行色合成的光源單元4，但本發(fā)明的光發(fā)裝置也可以是利用分色鏡待濾色片將各色光不進(jìn)行合成而構(gòu)成。
另外，分配給紅色發(fā)光二極管1(a)的單獨(dú)發(fā)光、綠色發(fā)光二極管1(b)的單獨(dú)發(fā)光、藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的單獨(dú)發(fā)光、以及各發(fā)光二極管同時(shí)發(fā)光的周期的一幅圖像的顯示期間是設(shè)定為NTSC圖像顯示的一幅畫面顯示期間的約17毫秒，但也可以將PAL或其它圖像信號(hào)的一幅圖像顯示期間作為對(duì)象。即，若能在反射型顯示元件41顯示一幅畫面的期間內(nèi)分配給上述各周期，則一幅圖像的顯示期間的長(zhǎng)度也可以是任意大小。
另外，在上述構(gòu)成中，作為產(chǎn)生單色光發(fā)光的光發(fā)生裝置是采用發(fā)光二極管，為了得到白色光，是將紅色、綠色、藍(lán)色的三種發(fā)光二極管出射的光進(jìn)行合成，但也可以出射接近紫外線或紫外線范圍的波長(zhǎng)的光，若入射該波長(zhǎng)的光，則從發(fā)出紅色、綠色、藍(lán)色熒光的熒光體出射，發(fā)出白色光。另外，也可以是紅色、黃色、綠色、藍(lán)綠色、藍(lán)色等，不僅是紅色、綠色、藍(lán)色的三色，而且是將四色或四色以上的光進(jìn)行合成而構(gòu)成。
再有，圖1中，作為照射單元35的能夠均勻照射的光學(xué)裝置是采用棒狀積分器32構(gòu)成的，但也可以如圖7所示，采用將多個(gè)透鏡按二維形狀配置的第1透鏡陣列301及第2透鏡陣列而構(gòu)成。
再有，在上述投影式顯示裝置中，作為圖像顯示元件是采用反射型顯示元件41，但也可以是具有透鏡型顯示元件、或利用陣列狀配置的微小反射鏡能夠改變反射方向的DMD(數(shù)字微鏡器件)、或液晶那樣的顯示元件作為本發(fā)明的光調(diào)制元件的投影式顯示裝置。
再有，在上述的投影式顯示裝置中，如圖1所示，對(duì)各單色是采用一個(gè)作為固體光源的發(fā)光二極管，是最小的個(gè)數(shù)，但各單色并不特別限定為一個(gè)，光發(fā)生裝置也可以采用多個(gè)發(fā)光二極管而構(gòu)成。
另外，本發(fā)明有關(guān)的程序是使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述本發(fā)明的發(fā)光裝置的控制裝置10的全部或一部分功能用的程序，也可以是與計(jì)算機(jī)協(xié)同動(dòng)作的程序。
另外，本發(fā)明是記錄了使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述本發(fā)明的控制裝置10的全部或一部分功能用的程序的媒體，也可以是利用計(jì)算機(jī)能夠讀取、而且讀取的前述程序與前述計(jì)算機(jī)協(xié)同執(zhí)行前述功能的媒體。
另外，記錄本發(fā)明的程序的、計(jì)算機(jī)中能夠讀取的記錄媒體也包含在本發(fā)明中。
另外，本發(fā)明的程序的一利用形態(tài)也可以是記錄在計(jì)算機(jī)中能夠讀取的記錄媒體中、并與計(jì)算機(jī)協(xié)同動(dòng)作的形態(tài)。
另外，本發(fā)明的程序的一利用形態(tài)也可以是在傳輸媒體中傳輸、并能由計(jì)算機(jī)讀取而且與計(jì)算機(jī)協(xié)同動(dòng)作的形態(tài)。
另外，作為本發(fā)明的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)清單、數(shù)據(jù)種類等。
另外，作為記錄媒體，包含ROM等，作為傳輸媒體，包含因特網(wǎng)等傳輸機(jī)構(gòu)及光、電波、聲波等。
另外，上述本發(fā)明的計(jì)算機(jī)不限于CPU等純粹的硬件，也可以包含固件、OS、甚至于外圍設(shè)備。
另外，如上所述，本發(fā)明的構(gòu)成可以利用軟件來實(shí)現(xiàn)，也可以利用硬件來實(shí)現(xiàn)。
工業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明有關(guān)的發(fā)光裝置及投影式顯示裝置，能夠適用于采用以發(fā)光二極管那樣的固體光源為代表的出射單色光的光源、并需要得到高的光利用效率的效果的投影式顯示裝置等能夠投影圖像的顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光方法，是采用發(fā)出紅色光的第1光發(fā)生裝置、發(fā)出綠色光的第2光發(fā)生裝置、以及發(fā)出藍(lán)色光的第3發(fā)光發(fā)生裝置，發(fā)出成為圖像用光源的光的圖像用光源的發(fā)光方法，其特征在于，在一幅圖像的顯示期間中，具有以下步驟在第1發(fā)光期間使所述第1光發(fā)生裝置發(fā)光的第1發(fā)光步驟；在第2發(fā)光期間使所述第2光發(fā)生裝置發(fā)光的第2發(fā)光步驟；在第3發(fā)光期間使所述第3光發(fā)生裝置發(fā)光的第3發(fā)光步驟；以及在第4發(fā)光期間同時(shí)使所述第1光發(fā)生裝置、所述第2光發(fā)生裝置及所述第3光發(fā)生裝置發(fā)光的第4發(fā)光步驟，所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間的長(zhǎng)度的至少某一個(gè)與其它不同。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光方法，其特征在于，進(jìn)行以下控制中的至少某一個(gè)控制使所述第1光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第1發(fā)光期間與所述和4發(fā)光期間中不同的控制、使所述第2光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第2發(fā)光期間與所述和4發(fā)光期間中不同的控制、以及使所述第3光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第3發(fā)光期間與所述和4發(fā)光期間中不同的控制。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光方法，其特征在于，使得在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間中的所述第1光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第2光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述和3光發(fā)生裝置的發(fā)光量之比、與所述第4發(fā)光期間中的所述第1光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第2光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第3光發(fā)生裝置的發(fā)光量之比實(shí)質(zhì)上相同。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光方法，其特征在于，在所述一幅圖像的顯示期間中，將所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間、所述第3發(fā)光期間及所述第4發(fā)光期間，分別連續(xù)或不連續(xù)地進(jìn)行分配。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光方法，其特征在于，在所述一幅圖像的顯示期間中，將所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間，按照這一順序或不按這一順序、而且連續(xù)或不連續(xù)地進(jìn)行分配，將所述第4發(fā)光期間進(jìn)行分配，使得插入在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間循環(huán)一圈后的期間。
6.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光方法，其特征在于，在所述一幅圖像的顯示期間中，分割所述第4發(fā)光期間并進(jìn)行分配，使得插入在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間的至少某一組的發(fā)光期間之間。
7.一種發(fā)光裝置，發(fā)出成為圖像用光源的光，其特征在于，具有發(fā)出紅色光的第1光發(fā)生裝置；發(fā)出綠色光的第2光發(fā)生裝置；發(fā)出藍(lán)色光的第3光發(fā)生裝置；以及控制裝置，所述控制裝置控制所述第1～第3光發(fā)生裝置的發(fā)光，使得在一幅圖像的顯示期間中，執(zhí)行以下步驟在第1發(fā)光期間使所述第1光發(fā)生裝置發(fā)光的第1發(fā)光步驟；在第2發(fā)光期間使所述第2光發(fā)生裝置發(fā)光的第2發(fā)光步驟；在第3發(fā)光期間使所述第3光發(fā)生裝置發(fā)光的第3發(fā)光步驟；以及在第4發(fā)光期間同時(shí)使所述第1光發(fā)生裝置、第2發(fā)光上裝置及第3發(fā)光上裝置發(fā)光的第4發(fā)光步驟，所述控制裝置進(jìn)行控制，使得所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間的長(zhǎng)度的至少某一個(gè)與其它不同。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述控制裝置，進(jìn)行以下控制中的至少某一個(gè)控制使所述第1光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第1發(fā)光期間與所述第4發(fā)光期間中不同的控制、使所述第2光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第2發(fā)光期間與所述第4發(fā)光期間中不同的控制、使所述第3光發(fā)生裝置的光強(qiáng)度在所述第3發(fā)光期間與所述第4發(fā)光期間中不同的控制。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行控制，使得在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間中的所述第1光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第2光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第3光發(fā)生裝置的發(fā)光量之比、與所述第4發(fā)光期間中的所述第1光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第2光發(fā)生裝置的發(fā)光量與所述第3發(fā)光生裝置的發(fā)光量之比實(shí)質(zhì)上相同。
10.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行控制，使得在所述一幅圖像的顯示期間中，分別連續(xù)或不連續(xù)地分配所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間、所述第3發(fā)光期間及所述第4發(fā)光期間。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行控制，使得在所述一幅圖像的顯示期間中，將所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間，按照這一順序或不按這一順序、而且連續(xù)或不連續(xù)地進(jìn)行分配，將所述第4發(fā)光期間進(jìn)行分配，使得插入在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間循環(huán)一圈后的期間。
12.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行控制，使得在所述一幅圖像的顯示期間中，分割所述第4發(fā)光期間并進(jìn)行分配，使得插入在所述第1發(fā)光期間、所述第2發(fā)光期間及所述第3發(fā)光期間的至少某一組的發(fā)光期間之間。
13.一種投影式顯示裝置，其特征在于，具有光源、使來自所述光源的光聚光的聚光系統(tǒng)、使利用所述聚光系統(tǒng)聚光的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制元件、以及將利用所述光調(diào)制元件調(diào)制的光進(jìn)行投影的投影裝置，所述光源具有如權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置。
14.一種程序，其特征在于，是使計(jì)算機(jī)起到作為控制所述第1～第3光發(fā)生裝置發(fā)光的控制裝置的功能用的程序，使得執(zhí)行如權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置的、在一幅圖像的顯示期間中的以下步驟在第1發(fā)光期間使所述第1發(fā)光裝置發(fā)光的第1發(fā)光步驟；在第2發(fā)光期間使所述第2發(fā)光裝置發(fā)光的第2發(fā)光步驟；在第3發(fā)光期間使所述第2發(fā)光裝置發(fā)光的第3發(fā)光步驟；以及在第4發(fā)光期間同時(shí)使所述第1光發(fā)生裝置、第2光發(fā)生裝置及第3光發(fā)生裝置發(fā)光的第4發(fā)光步驟。
15.一種記錄媒體，是利用計(jì)算機(jī)能夠處理的記錄媒體，其特征在于，是記錄如權(quán)利要求14所述的程序的記錄媒體。
全文摘要
在以發(fā)光二極管那樣的固體光源為代表的出射單色光的光源中，保持色重現(xiàn)性，而且提高光輸出。在一幅圖像的顯示期間中，控制紅色發(fā)光二極管1(a)～藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)的發(fā)光，使得執(zhí)行在第1發(fā)光期間使紅色發(fā)光二極管1(a)發(fā)光的第1發(fā)光步驟；在第2發(fā)光期間使綠色發(fā)光二極管1(b)發(fā)光的第2發(fā)光步驟；在第3發(fā)光期間使藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)發(fā)光的第3發(fā)光步驟；以及在第4發(fā)光期間同時(shí)使紅色發(fā)光二極管1(a)、綠色發(fā)光二極管1(b)及藍(lán)色發(fā)光二極管1(c)發(fā)光的第4發(fā)光步驟。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1771530SQ20058000018
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月28日
發(fā)明者島岡優(yōu)策, 宮井宏, 行天敬明 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社