JP2017201834A - Projection device, projection method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特にDLP(登録商標)(Digital Light Processing)方式のプロジェクタ等に好適な投影装置、投影方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a projection apparatus, a projection method, and a program that are particularly suitable for a DLP (registered trademark) (Digital Light Processing) type projector.
LED(発光ダイオード)やLD(半導体レーザ)などの半導体発光素子を光源に用いたDLP(登録商標)方式のプロジェクタ装置では、素子の発光開始直後とそれ以後とで熱変動により発光効率が大きく変動するため、その発光効率の変動を考慮することが、投影画像の質を高める上で必須となる。 In a DLP (registered trademark) projector device using a semiconductor light emitting element such as an LED (light emitting diode) or LD (semiconductor laser) as a light source, the light emission efficiency varies greatly due to thermal fluctuations immediately after the light emission of the element starts and thereafter. Therefore, it is essential to consider the variation in the luminous efficiency in order to improve the quality of the projected image.
この点で、例えばLEDアレイに対する色成分毎の各フィールド期間内の輝度変動を相殺する供給電力波形情報に基づいてLEDアレイの各色の発光素子の明るさを調整することで、光源の熱変動による影響を抑制し、投影画像の質を高い状態に維持するようにした技術が考えられている。(例えば、特許文献1) In this regard, for example, by adjusting the brightness of the light emitting elements of each color of the LED array based on supply power waveform information that cancels the luminance fluctuation in each field period for each color component with respect to the LED array, A technique has been considered in which the influence is suppressed and the quality of the projected image is maintained at a high level. (For example, Patent Document 1)
上記した種類のプロジェクタ装置にあって、各色の切換えを特定のタイミングで瞬間的に行なうことは難しく、一時的に複数の発光色が混在する期間を設ける仕様としたものが一般的である。この複数色が混在する切換期間は、カラーホイールの使用を前提として開発された単板型のDLP方式に因んで「スポーク期間」と呼称される。DLP方式ではこのスポーク期間を想定して、予め測定しておいた混色光として有効に使用するものとしている。 In the above-described type of projector apparatus, it is difficult to switch each color instantaneously at a specific timing, and it is common to have a specification that temporarily provides a period in which a plurality of emission colors are mixed. The switching period in which a plurality of colors are mixed is referred to as a “spoke period” because of the single-plate DLP system developed on the premise of using a color wheel. In the DLP method, it is assumed that this spoke period is used effectively as mixed color light that has been measured in advance.
しかるに、半導体発光素子は、例えばPID制御などの電流制御技術を利用して目標値とされる電流値を実現する。しかしながら、半導体発光素子は印加する電圧や温度、素子の個体差等によって発光駆動の立上り、立下りの各特性が変化する。加えて、半導体発光素子を含む回路内のコンデンサ容量やローパスフィルタなどの素子などの個体差や駆動状態によっても上記発光駆動の立上り、立下りの各特性が変化する。 However, the semiconductor light emitting element realizes a target current value by using a current control technique such as PID control. However, the rise and fall characteristics of the light emission drive change depending on the applied voltage and temperature, individual differences of the elements, and the like. In addition, the rise and fall characteristics of the light emission drive change depending on individual differences such as capacitor capacity in a circuit including a semiconductor light emitting element, elements such as a low-pass filter, and a driving state.
半導体発光素子の立上り、立下りの各特性が変化すると、混色光としての色味もその時々によって変化する。このような半導体発光素子の立上り、立下りの各特性の変化に関して、上記特許文献に記載された技術では対処することができない。スポーク期間での実際の発光量が予め測定しておいた発光量とは異なった場合、投影される色の階調の連続性が崩れ、画質が劣化するという不具合を生じる。 When the rising and falling characteristics of the semiconductor light emitting element change, the color as mixed-color light also changes from time to time. Such changes in the characteristics of the rising and falling characteristics of the semiconductor light emitting element cannot be dealt with by the technique described in the above-mentioned patent document. When the actual light emission amount in the spoke period is different from the light emission amount measured in advance, the continuity of the gradation of the projected color is lost and the image quality deteriorates.
お 本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光源に使用する半導体発光素子の発光状態の変化を考慮し、色の階調の連続性を維持して、常に正確で高い画質で投影することが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to maintain the continuity of color gradation in consideration of changes in the light emission state of a semiconductor light emitting element used as a light source. Another object of the present invention is to provide a projection apparatus, a projection method, and a program that can always project with high accuracy and high image quality.
本発明の一態様は、複数種類の発光素子の発光により複数色の光を時分割で循環的に出射する光源部と、上記光源部からの光を用い、該光の色成分に対応した画像を表示してその反射光または透過光により光像を形成する表示素子と、上記表示素子で形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部と、上記複数色の光の切換えタイミング、及びこの切換えタイミングを中心としたスポーク期間を設定するタイミング設定手段と、上記タイミング設定手段で設定した上記切換えタイミング及びスポーク期間に基づいて上記光源部を駆動する光源駆動手段と、上記スポーク期間中に上記投影部から出射される各色光毎の光量を示す情報を検出する検出手段と、上記検出手段で得た前のスポーク期間における上記各色光毎の光量を示す情報に基づいて、カラー画像1フレーム後の同一スポーク期間で上記光源部での発光タイミングの遅延時間を設定する光源制御手段と、を具備したことを特徴とする。 According to one embodiment of the present invention, a light source unit that cyclically emits light of a plurality of colors by light emission from a plurality of types of light-emitting elements, and an image corresponding to a color component of the light using the light from the light source unit A display element that displays a light image by reflected light or transmitted light, a projection unit that emits a light image formed by the display element toward a projection target, a switching timing of the light of the plurality of colors, and Timing setting means for setting a spoke period centered on the switching timing, light source driving means for driving the light source unit based on the switching timing and the spoke period set by the timing setting means, and the spoken period during the spoke period Based on detection means for detecting information indicating the light quantity for each color light emitted from the projection unit, and information indicating the light quantity for each color light in the previous spoke period obtained by the detection means. Te, characterized by comprising a light source control means for setting a delay time of the light emission timing in the light source unit in the same spoke period after the color image of one frame, a.
本発明によれば、光源に使用する発光素子の発光状態の変化を考慮し、色の階調の連続性を維持して、常に正確で高い画質で投影することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to always perform projection with high accuracy and high image quality while considering the change in the light emission state of the light emitting element used for the light source and maintaining the continuity of the color gradation.
(第1の実施形態)
以下本発明をDLP(登録商標)方式のプロジェクタ装置に適用した場合の第1の実施形態について図面を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is applied to a DLP (registered trademark) projector device will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ装置10の概略機能構成を示す図である。同図で入力部11は、例えばピンジャック(RCA)タイプのビデオ入力端子、D−sub15タイプのRGB入力端子、HDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)端子などにより構成される。入力部11に入力された各種規格のアナログまたはデジタルの画像信号は、入力部11で必要に応じてデジタル化された後に、システムバスSBを介して画像変換部12に送られる。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic functional configuration of a
画像変換部12は、一般にスケーラあるいはフォーマッタとも称され、入力されるデジタル値の画像データを、投影に適した所定フォーマットの画像データに統一して投影処理部13へ送る。
The image conversion unit 12 is generally also called a scaler or formatter, and sends input digital value image data to a
この際、OSD(On Screen Display)用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じて画像変換部12により画像データに重畳加工され、加工後の画像データを投影処理部13へ送る。
At this time, data such as symbols indicating various operation states for OSD (On Screen Display) is also superimposed on the image data by the image conversion unit 12 as necessary, and the processed image data is sent to the
投影処理部13は、送られてきた画像データに応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば120[フレーム/秒]と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子であるマイクロミラー素子14を表示するべく駆動する。
The
このマイクロミラー素子14は、アレイ状に配列された複数、例えばWXGA(Wide eXtended Graphic Array)(横1280画素×縦800画素)分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン/オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。
This
一方で、光源部15から時分割でR,G,Bの原色光が循環的に出射される。この光源部15からの原色光が、ミラー16で全反射して上記マイクロミラー素子14に照射される。
On the other hand, R, G, and B primary color lights are emitted cyclically from the light source unit 15 in a time-sharing manner. The primary color light from the light source unit 15 is totally reflected by the mirror 16 and applied to the
そして、マイクロミラー素子14での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズ部17を介して、投影対象となる図示しないスクリーンに投影表示される。
Then, an optical image is formed by the reflected light from the
光源部15は、赤色光を発するLED(発光ダイオード)、蛍光体に照射して緑色光を励起させるための青色のレーザ光を発するLD(半導体レーザ)、及び青色光を発するLEDを有するものとする。 The light source unit 15 includes an LED (light emitting diode) that emits red light, an LD (semiconductor laser) that emits blue laser light for irradiating a phosphor to excite green light, and an LED that emits blue light. To do.
上記投影処理部13は、上記マイクロミラー素子14での画像の表示による光像の形成と、上記光源部15内の発光素子としてのLED,LDの各発光とを、後述するCPU19の制御の下に実行する一方で、デジタル電源18に対してセグメント切換タイミングパルスを送出し、またこのデジタル電源18と電源制御用のコマンド信号の送受を行なう。
The
上記デジタル電源18は、このプロジェクタ装置10用に与えられるAC電源から各回路に必要な多数の直流電圧値を生成して供給すると共に、光源部15に対してLED及びLDを駆動するべく必要な電力を供給する。
The
図2は、上記デジタル電源18内の光源部15を駆動する部分の構成を示す。すなわちデジタル電源18内では、光源部15に印加する電圧を電圧調整部31により調整する。電圧が調整された電力が光源部15内のLED,LD等の負荷に供給される過程で、その電流値(光源電流値)を電流測定部32が測定する。電流測定部32での測定結果はDSP(Digital Signal Processor)33にフィードバックされる。DSP33では、上記投影処理部13から与えられるセグメント切換タイミングパルスと電源制御コマンドによりその時点で駆動する発光素子に流れる電流値に対するフィードバック制御を行ない、上記電圧調整部31での電圧値を調整する。
FIG. 2 shows a configuration of a portion for driving the light source unit 15 in the
上記各回路の動作すべてをCPU19が制御する。このCPU19は、メインメモリ20及びプログラムメモリ21と直接接続される。メインメモリ20は、例えばSRAMで構成され、上記CPU19のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ21は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、上記CPU19が実行する動作プログラムや各種定型データなどを記憶する。換言すれば、CPU19は上記メインメモリ20及びプログラムメモリ21を用いて、このプロジェクタ装置10内の制御動作を実行する。
The CPU 19 controls all the operations of the above circuits. The CPU 19 is directly connected to the
上記CPU19は、操作部22からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。
この操作部22は、プロジェクタ装置10の本体に設けられるキー操作部と、このプロジェクタ装置10専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含み、ユーザが本体のキー操作部またはリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をCPU19へ直接出力する。
The CPU 19 executes various projection operations in accordance with key operation signals from the
The
上記CPU19はさらに、上記システムバスSBを介して音声処理部23とも接続される。音声処理部23は、PCM音源等の音源回路を備え、投影動作時にシステムバスSBを介して与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部24を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
The CPU 19 is further connected to the
次に上記実施形態の動作について説明する。
なお、以下に示す動作は全て、CPU19の制御の下にデジタル電源18内のDSP33が実行する処理を示す。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Note that all of the operations described below indicate processing executed by the
図3は、投影処理部13からデジタル電源18に入力されるセグメント切換パルスとそれに同期して動作する光源部15、及びマイクロミラー素子14で表示される画像のタイミングを示す。
FIG. 3 shows the segment switching pulse input from the
図3(A)に示すようにセグメント切換タイミングパルスが投影処理部13からデジタル電源18に入力されるのに伴い、当該パルスの立上りタイミングtupに同期してR,G,Bの各セグメントを切換えるものとする。
As shown in FIG. 3A, as the segment switching timing pulse is input from the
より詳細には、セグメント切換タイミングパルスの立上りタイミングtupから一定時間Tspをスポーク期間として設定し、スポーク期間Tspの終了タイミングから次の立上りタイミングtupまでの間をそれぞれ原色R,G,Bの光像を投影する各セグメントの期間として設定している。 More specifically, a fixed time Tsp is set as the spoke period from the rising timing tup of the segment switching timing pulse, and the primary colors R, G, and B are respectively imaged from the end timing of the spoke period Tsp to the next rising timing tup. Is set as the period of each segment to project.
図3(B)〜図3(D)は赤色光用のLED、蛍光体による緑色励起用の青色光を発するLD、及び青色光を発するLEDの各駆動電流の波形を例示するものである。 FIG. 3B to FIG. 3D illustrate waveforms of drive currents of a red light LED, an LD that emits blue light for green excitation by a phosphor, and an LED that emits blue light.
ここでデジタル電源18は、スポーク期間Tsp当初のタイミングtupに同期してその前のセグメントで駆動していた発光素子を消灯すると同時に、次のセグメントで使用する発光素子の発光を開始する。
Here, the
発光素子の消灯に際しては、微小な待機時間を経た後に駆動を停止することで、各発光素子の駆動電流が急峻に低下する。 When the light emitting element is turned off, the driving current of each light emitting element is sharply reduced by stopping the driving after a minute waiting time.
一方で発光素子の発光開始に際しては、上記タイミングtupから電流の立上り期間分だけタイムラグを生じた後に、上記消灯時に電流値が低下した傾きより緩やかな傾きで電流が上昇する。 On the other hand, at the start of light emission of the light emitting element, a time lag is generated from the timing tup by a current rising period, and then the current rises with a gentler slope than the slope at which the current value drops when the light is turned off.
したがって、スポーク期間Tspには光源部15としてその前のセグメントの色から徐々に次のセグメントの色に変化する光が出射されることとなる。 Therefore, in the spoke period Tsp, the light source unit 15 emits light that gradually changes from the previous segment color to the next segment color.
すなわち、RセグメントとGセグメントの間のスポーク期間では、光源部15の出射する光は赤色から徐々に緑色に変化する。このスポーク期間内に投影処理部13は、マイクロミラー素子14により赤色と緑色の混色である黄色(Ye)に対応した光像を表示させる。
That is, in the spoke period between the R segment and the G segment, the light emitted from the light source unit 15 gradually changes from red to green. During this spoke period, the
次のGセグメントとBセグメントの間のスポーク期間では、光源部15の出射する光は緑色から徐々に青色に変化する。このスポーク期間内に投影処理部13は、マイクロミラー素子14により緑色と青色の混色であるシアン色(Cy)に対応した光像を表示させる。
In the spoke period between the next G segment and B segment, the light emitted from the light source unit 15 gradually changes from green to blue. During this spoke period, the
さらにBセグメントとRセグメントの間のスポーク期間では、光源部15の出射する光は青色から徐々に赤色に変化する。このスポーク期間内に投影処理部13は、マイクロミラー素子14により青色と赤色の混色であるマゼンタ色(Mg)に対応した光像を表示させる。
Furthermore, in the spoke period between the B segment and the R segment, the light emitted from the light source unit 15 gradually changes from blue to red. During this spoke period, the
一方で上記R,G,Bの各セグメントでは、上述した如く原色の各色に対応した光像を投影処理部13がマイクロミラー素子14に表示させる。
On the other hand, in each of the R, G, and B segments, the
図4は、スポーク期間Tsp中のデジタル電源18による光源部15内の半導体発光素子の駆動電流の制御を、緑色(G)光を蛍光体により励起させるために青色光を発するLDを対象とした場合を例にとって示す。同図中に示す黒丸は、デジタル電源18により測定されるLDの電流値のサンプリングタイミングを示す。このようにデジタル電源18は、セグメント期間と同様にスポーク期間においても、制御対象となる発光素子に流れる電流値をきめ細かく測定し、その測定結果に基づいて印加する電圧値にフィードバックする制御を実行している。
FIG. 4 shows the control of the drive current of the semiconductor light emitting element in the light source unit 15 by the
スポーク期間においてデジタル電源18はLDに対し、開始時のタイミングtupから電圧の印加を開始すると共に、流れる電流値の測定を実行している。順方向降下電圧等の関係でタイミングtupから電流立上り時間が経過した後に、LDに流れる電流値が徐々に上昇するもので、デジタル電源18はその最大値が図中の目標電流iT を維持するようにフィードバック制御を実行した状態で、続くセグメント期間、ここではGセグメントに移行する。
上記タイミングtupから電流値が上昇しない電流立上り時間は、半導体発光素子の個体差や各種駆動条件等の要因を含んで変化するもので、それ以上に短縮することはできない。
In the spoke period, the
The current rise time during which the current value does not increase from the timing tup changes including factors such as individual differences of the semiconductor light emitting elements and various driving conditions, and cannot be shortened further.
図5は、それら様々な要因による立上り時間の差を、緑色(G)光を蛍光体により励起させるために青色光を発する2つのLDの個体の特性で示す。
図5(A)に示すスポーク期間でのLDの電流の立上り特性では、立上り時間Δt1が短く、その後の立上りの傾斜も急峻で電流値が目標電流iT に達するまでの時間も短いのに比較して、図5(B)に示すLDの電流の立上り特性では、立上り時間Δt2が長く、その後の立上りの傾斜が緩やかで電流値が目標電流iT に達するまでの時間も長くなっている。
FIG. 5 illustrates the difference in rise time due to these various factors in terms of the characteristics of two LD individuals that emit blue light to excite green (G) light by the phosphor.
Compared with the rise characteristics of the LD current in the spoke period shown in FIG. 5A, the rise time Δt1 is short, the subsequent rise is steep, and the time until the current value reaches the target current i T is also short. In the LD current rising characteristic shown in FIG. 5B, the rising time Δt2 is long, the subsequent rising slope is gentle, and the time until the current value reaches the target current i T is also long.
図中に示すハッチング部分の面積が発光量に比例するものとした場合、図5(A)に示したLDの個体と図5(B)に示したLDの個体とでは、図5(A)に示したLDの個体の方がスポーク期間での発光量が明らかに大きい。したがって、立上り特性のより優れたLDの個体に対しては立上り時間を意図的に遅延させることで、立上り特性の劣るLDの個体と同等の発光量に揃えることができるので、立下り特性、立上り特性を考慮した各色成分の表示階調を補正し、当該各色成分の階調の連続性を維持した状態で画像を投影することが可能となる。 When the area of the hatched portion shown in the figure is proportional to the amount of light emission, the LD individual shown in FIG. 5A and the LD individual shown in FIG. The LD individuals shown in (1) clearly have a larger light emission during the spoke period. Therefore, by deliberately delaying the rise time for LD individuals with better rise characteristics, it is possible to achieve the same amount of light emission as LD individuals with inferior rise characteristics. It is possible to correct the display gradation of each color component in consideration of the characteristics and project an image while maintaining the continuity of the gradation of each color component.
スポーク期間Tspと目標電流iT とで形成される長方形に対する、ハッチング部分の面積の割合の測定値をα、同ハッチング部分の面積の割合の目標値をβとして、遅延時間Tdlを
Tdl=Tsp×(α−β) …(1)
で表すことができる。上記(1)式中の「(α−β)」が負の値とならないように、ハッチング部分の面積の割合の目標値βを想定される最小の面積となるよう予め実験により設定される。
With respect to the rectangle formed by the spoke period Tsp and the target current i T , the measured value of the hatched area ratio is α, the target value of the hatched area ratio is β, and the delay time Tdl is
Tdl = Tsp × (α−β) (1)
Can be expressed as In order to prevent “(α−β)” in the above expression (1) from becoming a negative value, the target value β of the area ratio of the hatched portion is set in advance by experiments so as to be a minimum assumed area.
この遅延時間Tdlをデジタル電源18内のDSP33が算出することにより、スポーク期間Tspにおけるハッチング部分の面積を一定にすることができ、半導体発光素子の個体差を考慮して発光量を一定に保つことができる。
By calculating the delay time Tdl by the
図6は、そのような遅延時間Tdlの設定例を示す。ここでは、上記図5で示した立上り特性を有する2つのLDについて遅延時間Tdlを設定した場合を示す。 FIG. 6 shows an example of setting such a delay time Tdl. Here, a case where the delay time Tdl is set for the two LDs having the rising characteristics shown in FIG. 5 is shown.
すなわち、上記図5(A)で示した立上り特性においてより高い応答性を有していたLDに対して、上記(1)式で算出した遅延時間Tdlを設定することで、図6(A)に示すようにハッチング部分の面積を図6(B)に示す立上り特性のLDのハッチング部分の面積と同等にすることができ、スポーク期間Tspでの発光量を均等に設定できる。 That is, by setting the delay time Tdl calculated by the above equation (1) for the LD having higher responsiveness in the rising characteristics shown in FIG. 5A, FIG. As shown in FIG. 6, the area of the hatching portion can be made equal to the area of the hatching portion of the LD having the rising characteristics shown in FIG. 6B, and the light emission amount in the spoke period Tsp can be set evenly.
上記(1)式における割合の目標値βや時間Tspは、想定される立上り時間の最大値、最小値から適切に設定する。
この点はスポーク期間に発光素子での発光を開始する立上り特性に限らず、スポーク期間にその前のセグメント期間からの発光を停止する立下り特性や、発光素子の駆動電流値を変更(増加または減少)する場合にも同様の制御を実行可能となる。
The target value β and the time Tsp of the ratio in the above equation (1) are appropriately set from the maximum value and minimum value of the assumed rise time.
This point is not limited to the rising characteristic of starting light emission in the light emitting element during the spoke period, but the falling characteristic for stopping light emission from the previous segment period in the spoke period and the drive current value of the light emitting element are changed (increased or decreased). In the case of (decrease), the same control can be executed.
図7は、そのようなスポーク期間での各種駆動条件の切換状態を示すものである。図7(A)は、上記図4乃至図6でも説明した如く、スポーク期間に発光を開始して次のセグメント期間中、目標電流iT を維持する場合の電流値の立上り特性を例示する。このように消灯状態から発光を開始して流れる電流を立ち上げる場合が最も発光素子毎の変化の度合いが大きい。これは、スタート時から目標電流値となるまで、負荷に流れる電流値を上昇させる幅が最も大きく、時間を有するからであり、その変化の大きさ故に階調表現に与える影響も大きい。 FIG. 7 shows the switching state of various drive conditions during such a spoke period. FIG. 7A illustrates the rising characteristics of the current value when light emission is started during the spoke period and the target current i T is maintained during the next segment period, as described above with reference to FIGS. Thus, the degree of change for each light emitting element is the largest in the case of starting the light emission from the unlit state and raising the flowing current. This is because the range in which the value of the current flowing through the load is increased from the start to the target current value is the largest and has time, and the influence on the gradation expression is large due to the magnitude of the change.
図7(B)は、スポーク期間中に発光を停止する場合の電流値の立下り特性を例示する。このように発光を停止する場合は、目標電流値からごく短時間で電流値が消灯状態まで低下するため、上記図4乃至図6、図7(A)に示したような消灯状態からの立上り特性と比べて、発光素子の個体差等による影響は比較的小さいが、この場合でも発光素子の個体差等により階調表現に影響を受ける。 FIG. 7B illustrates the falling characteristic of the current value when light emission is stopped during the spoke period. When light emission is stopped in this way, the current value decreases to the extinguished state in a very short time from the target current value, so that the rise from the extinguished state as shown in FIGS. 4 to 6 and FIG. Compared to characteristics, the influence of individual differences among light emitting elements is relatively small, but even in this case, gradation expression is influenced by individual differences among light emitting elements.
図7(C)は、例えば同一の光源を複数色のセグメントに渡って連続して使用する場合など、スポーク期間中に第1の目標電流iT1から第2の目標電流iT2(iT1<iT2)まで電流値を増加させる際の電流値の立上り特性を例示する。このように発光を維持しながら電流を増加させる場合は、上記図4乃至図6、図7(A)に示したような消灯状態からの立上り特性ほどではないが、発光素子の個体差等により階調表現に影響を受け易い。 FIG. 7C illustrates a case where the first target current i T1 to the second target current i T2 (i T1 < The rising characteristic of the current value when increasing the current value up to i T2 ) is illustrated. In the case of increasing the current while maintaining the light emission in this way, although not as high as the rising characteristic from the light-off state as shown in FIGS. 4 to 6 and FIG. Easy to be influenced by gradation expression.
図7(D)は、スポーク期間中に第1の目標電流iT1から第2の目標電流iT2(iT1>iT2)まで電流値を減少させる場合の電流値の立下がり特性を例示する。このように発光を維持しながら電流を減少させる場合は、上記図7(B)に示したような消灯状態への立下り特性よりも、発光素子の個体差等による階調表現への影響を受け易い。 FIG. 7D illustrates a current value falling characteristic when the current value is decreased from the first target current i T1 to the second target current i T2 (i T1 > i T2 ) during the spoke period. . In this way, when the current is decreased while maintaining the light emission, the gradation expression due to the individual difference of the light emitting element is more affected than the falling characteristic to the light-off state as shown in FIG. 7B. Easy to receive.
上述したようなスポーク期間中の様々な駆動状態に鑑みて上記(1)式をさらに一般化した場合を考える。
切換前の電流目標値である第1の電流目標値をA、
切換後の電流目標値である第2の電流目標値をB、
スポーク期間の平均電流測定値をC、
スポーク期間の平均電流目標値をD、
スポーク期間の時間をTspとした場合、遅延時間Tdlは、
Tdl=Tsp×(C−D)/(B−A) …(2)
として表すことができる。
Consider the case where the above equation (1) is further generalized in view of various driving states during the spoke period as described above.
The first current target value that is the current target value before switching is A,
The second current target value, which is the current target value after switching, is B,
The average current measurement during the spoke period is C,
The average current target value for the spoke period is D,
When the time of the spoke period is Tsp, the delay time Tdl is
Tdl = Tsp * (CD) / (BA) (2)
Can be expressed as
上記(2)式中の平均電流目標値Dと時間Tspは、想定される平均電流測定値Cの最大値及び最小値に応じて予め適切に設定する。 The average current target value D and the time Tsp in the above equation (2) are appropriately set in advance according to the assumed maximum value and minimum value of the average current measurement value C.
発光量と電流値との連続性からのズレによって上記(1)式、(2)式においても階調表現が問題となる場合には、電流値から適切な換算式で発光量(照度値)を推測してからその発光量に基づいて電流値に所定の補正を加えた上で上記(1)式または(2)式を用いるようにしても良い。 If gradation expression is also a problem in the above formulas (1) and (2) due to the deviation from the continuity between the light emission amount and the current value, the light emission amount (illuminance value) from the current value by an appropriate conversion formula. Then, the above equation (1) or (2) may be used after a predetermined correction is added to the current value based on the light emission amount.
また、上記のように発光素子への電流値から発光量を推定するのではなく、例えば照度センサーをさらに備え、各発光素子の発光量(照度値)を測定することができる場合には、電流値を測定するのに代えて、直接各発光素子の発光量を測定しても良い。 Further, instead of estimating the light emission amount from the current value to the light emitting element as described above, for example, when an illumination sensor is further provided and the light emission amount (illuminance value) of each light emitting element can be measured, Instead of measuring the value, the light emission amount of each light emitting element may be directly measured.
その場合、
切換前の発光量をA、
切換後の発光量をB、
スポーク期間の発光量測定値をC、
スポーク期間の発光量目標値をD
として上記(2)式を使用できる。なお上記スポーク期間の発光量目標値Dに関しては、切換前の発光量Aと、切換後の発光量Bに予め用意する演算式を使って一定の係数を乗算することで求めるものとする。こうすることで、各発光素子の発光状態をより正確に把握して緻密な階調表現を実現できる。なお、スポーク期間の発光量目標値Dは実際に実験することで求めてもよいことは勿論である。
In that case,
The light emission before switching is A,
The light emission after switching is B,
C,
D for the target light emission amount during the spoke period
The above equation (2) can be used. The light emission amount target value D for the spoke period is obtained by multiplying the light emission amount A before switching and the light emission amount B after switching by a predetermined coefficient using an arithmetic expression prepared in advance. By doing so, it is possible to more accurately grasp the light emission state of each light emitting element and realize a precise gradation expression. Of course, the light emission amount target value D during the spoke period may be obtained through actual experiments.
次に上述した制御を実行するタイミングについて説明する。
図8を用い、光源部15内の赤色(R)光を発するLEDに対するデジタル電源18の駆動条件とその制御内容を例にとって説明する。
Next, the timing for executing the above-described control will be described.
The driving conditions of the
Rセグメント直前のスポーク期間TspにおいてDSP33がLEDを発光駆動する際に平均電流値を電流測定部32により測定し(ステップS01)、上記(1)式または(2)式を用いて遅延時間Tdlを算出する(ステップS02)。
When the
DSP33は、算出した遅延時間Tdlを設定した上で(ステップS03)、次の画像フレームのRセグメント直前のスポーク期間Tspにおいて、あらたに設定した遅延時間TdlでLEDを発光駆動すると共に、再び平均電流値を電流測定部32により測定する、という処理を繰返し実行する。、
このようにスポーク期間での測定結果を次の画像フレームの同一スポーク期間で反映させることにより、発光素子の駆動状態の変動に即時対処して投影画像の階調表現を良好なまま維持できる。
The
In this way, by reflecting the measurement result in the spoke period in the same spoke period of the next image frame, it is possible to immediately cope with the variation in the driving state of the light emitting element and maintain the gradation expression of the projected image in good condition.
なお、上述した制御は、例えば、電源投入時、所定連続運転時間(ex.10分、30分、60分など)経過時、投影モード(ex.プレゼンテーションモード、シアターモードなど)切換時等に開始され、予め決められた回数だけ繰り返し行なわれた後に、一旦停止し、次いで、上述した制御を行なうタイミングまで待機するものであってもよい。また、例えば、画像の投影が開始されてから、画像の投影が終了するまで常に連続的に行なうものであってもよい。 The above-described control is started, for example, when the power is turned on, when a predetermined continuous operation time (ex. 10 minutes, 30 minutes, 60 minutes, etc.) has elapsed, or when the projection mode (ex. Presentation mode, theater mode, etc.) is switched. Then, after being repeatedly performed a predetermined number of times, it may be temporarily stopped and then waited until the above-described control is performed. Further, for example, it may be performed continuously from the start of image projection to the end of image projection.
また上記実施形態では、説明を簡易化するために例えば緑色(G)光を蛍光体により励起させるために青色光を発するLDや赤色(R)光を発するLEDを例にとって説明したが、実際のプロジェクタ装置10で光源部15の駆動状態を制御するデジタル電源18内のDSP33は、スポーク期間に発光駆動する計2色、または必要により3色を発光する個々の発光素子の駆動状態を測定することで、色毎のバランスを考慮した上で各色毎の発光量を調整する。したがって、原色光R,G,Bの各セグメント期間では、スポーク期間に調整した混色(補色)の程度に応じて、画像フレーム全体での色バランスが崩れないような階調制御を実行することで、スポーク期間の制御を活かした正しい階調表現が実現できる。
In the above embodiment, for the sake of simplification of description, for example, an LD that emits blue light and an LED that emits red (R) light to excite green (G) light by a phosphor have been described. The
このように本実施形態では、投影レンズ部から出射される各色光が所望の発光量になるように、上記遅延時間を設定するので、光源に使用する発光素子の発光状態の変化を考慮し、色の階調の連続性を維持した画像投影が可能となる。 As described above, in the present embodiment, the delay time is set so that each color light emitted from the projection lens unit has a desired light emission amount. Therefore, considering the change in the light emission state of the light emitting element used for the light source, Image projection that maintains continuity of color gradation is possible.
以上詳述した如く本実施形態によれば、光源に使用する発光素子の発光状態の変化を考慮し、色の階調の連続性を維持して、常に正確で高い画質で投影することが可能となる。 As described above in detail, according to the present embodiment, it is possible to always project with high accuracy and high image quality while maintaining the continuity of the color gradation in consideration of the change in the light emission state of the light emitting element used for the light source. It becomes.
さらに上記実施形態では、デジタル電源18の光源部15に対する制御により、スポーク期間中に発光を開始する色の発光素子の開始タイミングを遅延するものとしたが、これにより階調表現の上で影響を受け易い発光素子の立上り特性を考慮して確実に色の階調の連続性を維持できる。
Furthermore, in the above embodiment, the start timing of the light emitting element of the color that starts light emission during the spoke period is delayed by the control of the light source unit 15 of the
またこれとは反対に、スポーク期間中に発光を開始する色の発光素子の終了タイミングを遅延するような制御を行なうことにより、スポーク期間での発光量を低下させることなく色の階調の連続性を維持するようにも制御できる。 On the other hand, the control of delaying the end timing of the light emitting element of the color that starts light emission during the spoke period makes it possible to continue color gradation without reducing the light emission amount in the spoke period. It can also be controlled to maintain sex.
なお上記実施形態では、光源部15内の発光素子がLDやLED等の半導体発光素子で構成されるものとした。このような半導体発光素子を用いることで、デジタル電源18の高速応答性を活かして緻密な制御を容易に実現できる。
In the above embodiment, the light emitting element in the light source unit 15 is configured by a semiconductor light emitting element such as an LD or an LED. By using such a semiconductor light emitting element, precise control can be easily realized by utilizing the high-speed response of the
また上記実施形態においては、デジタル電源18が光源部15の各発光素子の駆動電流をサンプリングし、サンプリングした各発光素子の駆動電流波形からスポーク期間中の発光タイミングの遅延時間を算出して設定するものとしたので、デジタル電源18としての高速応答性を活かして緻密な制御を容易に実現できる。
In the above embodiment, the
(第2の実施形態)
以下本発明をDLP方式のプロジェクタ装置に適用した場合の第2の実施形態について図面を参照して説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment in which the present invention is applied to a DLP projector device will be described below with reference to the drawings.
なお、本実施形態に係るプロジェクタ装置10′の概略機能構成については上記図1に示した内容と、またプロジェクタ装置10′中のデジタル電源18内の光源部15を駆動する部分の構成については上記図2に示した内容と、それぞれ基本的に同様であるものとして、同一部分には同一符号を用いるものとして、その図示と説明とを省略する。
The schematic functional configuration of the projector apparatus 10 'according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the configuration of the portion that drives the light source unit 15 in the
次に上記実施形態の動作について説明する。
なお、以下に示す動作は全て、CPU19の制御の下にデジタル電源18内のDSP33が実行する処理を示す。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Note that all of the operations described below indicate processing executed by the
デジタル電源18内の電圧調整部31で調整する電圧値が一定の条件の下では、階調表現に大きく影響を与えるのは、目標電流値が大きく異なる場合である。LDやLED等の半導体発光素子を用いる場合には発光量の制御量が比較的大きいので、プロジェクタ装置10′として明るさを切換えるためには供給する電流値を大きく変化させる必要がある。
Under the condition that the voltage value adjusted by the
この電流値の変化に伴うスポーク期間での色や発光量の変化のみを防げばよい場合には、上記第1の実施形態で説明した方法に比して大幅に簡略化した制御を実現できる。 In the case where it is only necessary to prevent the change in color and light emission amount during the spoke period due to the change in the current value, it is possible to realize control that is greatly simplified as compared with the method described in the first embodiment.
すなわち、各発光素子毎に想定されるいくつかの駆動電流値と対応させて適切な遅延時間を調べておき、DSP33内にルックアップテーブル化して記憶するか、あるいは演算式を記憶させておく。
こうしてDSP33に記憶させる記憶内容は、各発光素子の個体差の大小により代表値を記憶させても良いし、個別に記憶させても良い。この記憶させた内容と実際に発光素子に流す電流値の測定結果とから、適切な遅延時間Tdlを取得して設定する。この遅延時間Tdlを設定するための具体的な予想方法として以下に2つの方法を説明する。
That is, an appropriate delay time is examined in association with several drive current values assumed for each light emitting element, and stored in the
The stored contents stored in the
<第1の予想方法:リニア補間>
第1の方法は、電流値と上記電流測定部32による電流値の測定結果とから、リニア補間などの補間を行なって遅延時間Tdlを設定する。すなわち、
電流Aでの適切な遅延時間をB、
電流Cでの適切な遅延時間をD、
設定する光源の電流値をEとして、遅延時間Tdlを
Tdl=B+(D−B)×(E−A)/(C−A) …(3)
とする。このように(3)式により演算で遅延時間Tdlを算出することにより、スポーク期間Tspの色や発光量を一定に保って、階調表現を正しく維持することが可能となる。
<First prediction method: linear interpolation>
In the first method, the delay time Tdl is set by performing interpolation such as linear interpolation from the current value and the measurement result of the current value by the
A suitable delay time for current A is B,
D for the appropriate delay time at current C,
Let E be the current value of the light source to be set, and the delay time Tdl
Tdl = B + (D-B) * (EA) / (CA) (3)
And As described above, by calculating the delay time Tdl by the calculation according to the equation (3), it is possible to maintain the color expression and the light emission amount of the spoke period Tsp constant and to maintain the gradation expression correctly.
<第2の予想方法:ステップ補間>
第2の方法は、いくつかの電流値の範囲と段階的な遅延時間とを関連付けてルックアップテーブルあるいは演算式の形でDSP33内に記憶しておき、実際の電流値が属する範囲と関連付けて記憶されていた遅延時間を取得して設定する。
<Second prediction method: step interpolation>
In the second method, several current value ranges and stepwise delay times are associated with each other and stored in the
このように段階的な遅延時間を設定することにより、例えば各発光素子での発光量の増減を伴う動作モードの切換えなどによって駆動電流値が大きく変動する場合などに有効となる。 Setting the stepwise delay time in this way is effective when the drive current value fluctuates greatly due to, for example, switching of the operation mode accompanied by increase / decrease in the light emission amount of each light emitting element.
上記2つの方法いずれを採用する場合においても、光源に使用する発光素子の発光状態の変化を考慮し、色の階調の連続性を維持して、常に正確で高い画質で投影することが可能となることに加え、上記第1の実施形態に比してデジタル電源18内のDSP33にかかる制御負荷を大幅に軽減してデジタル電源18の構成をさらに簡素化できる。
Regardless of which of the above two methods is employed, it is possible to always project with high accuracy and high image quality while maintaining the continuity of color gradation in consideration of changes in the light emission state of the light emitting element used as the light source. In addition, the control load on the
なお上記第1及び第2の実施形態では、プロジェクタ装置10(10′)の光源部15が、赤色(R)光及び青色(B)光をLEDにより直接出射させると共に、緑色(G)光をLDの発した青色光で蛍光体を励起させて得るものとした場合について説明したが、本発明は光源となる発光素子の種類や数などを限定するものではない。 In the first and second embodiments, the light source unit 15 of the projector device 10 (10 ′) directly emits red (R) light and blue (B) light from the LED and emits green (G) light. Although the case where the phosphor is obtained by exciting the phosphor with the blue light emitted from the LD has been described, the present invention does not limit the type or number of light emitting elements serving as the light source.
また、上記実施形態の他にも、例えばカラー画像1フレームが有する全スポーク期間のR,G,B各色光の発光量を測定した後に、例えば、3つのスポーク期間Tspにおけるトータルでの発光量を表す定数を演算により算出し、この定数に基づいて各スポーク期間中の光源部での発光タイミングの遅延時間を一括して設定するようにしてもよい。この設定は、カラー画像1フレーム中の複数のスポーク期間中に投影される色光の発光量の合計が所望する発光量となるようにしているものである。 In addition to the above embodiment, for example, after measuring the light emission amounts of the R, G, and B color lights in the entire spoke period of one color image frame, for example, the total light emission amount in the three spoke periods Tsp is obtained. A constant to be expressed may be calculated by calculation, and the delay time of the light emission timing in the light source unit during each spoke period may be set collectively based on this constant. This setting is such that the total light emission amount of the color light projected during a plurality of spoke periods in one frame of the color image becomes a desired light emission amount.
このようにすれば、各スポーク期間における立下り特性、立上り特性を考慮した当該色成分の表示階調を補正し、カラー画像1フレームを通して3つのスポーク期間Tspにおけるトータルでの色バランスが適正となるような制御が実行される。さらに発光タイミングの遅延設定をカラー画像1フレーム毎に行うので、上記実施形態に比べてCPU19に掛かる負荷を低減することができる。 In this manner, the display tone of the color component is corrected in consideration of the falling characteristics and the rising characteristics in each spoke period, and the total color balance in the three spoke periods Tsp is appropriate through one color image frame. Such control is executed. Furthermore, since the delay of the light emission timing is set for each frame of the color image, the load on the CPU 19 can be reduced compared to the above embodiment.
また、上記実施形態では、サンプリングした各発光素子の駆動電流波形からスポーク期間中の発光タイミングの遅延時間を算出しているが、それに限らず、各発光素子の駆動電力波形、或いは駆動電圧波形からスポーク期間中の発光タイミングの遅延時間を算出するようにしてもよい。 In the above embodiment, the delay time of the light emission timing during the spoke period is calculated from the sampled drive current waveform of each light emitting element. However, the present invention is not limited to this, and the drive power waveform or drive voltage waveform of each light emitting element is used. The delay time of the light emission timing during the spoke period may be calculated.
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, the functions executed in the above-described embodiments may be combined as appropriate as possible. The above-described embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by an appropriate combination of a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the effect is obtained, a configuration from which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
請求項1記載の発明は、複数種類の発光素子の発光により複数色の光を時分割で循環的に出射する光源部と、上記光源部からの光を用い、該光の色成分に対応した画像を表示してその反射光または透過光により光像を形成する表示素子と、上記表示素子で形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部と、上記複数色の光の切換えタイミング、及びこの切換えタイミングを中心としたスポーク期間を設定するタイミング設定手段と、上記タイミング設定手段で設定した上記切換えタイミング及びスポーク期間に基づいて上記光源部を駆動する光源駆動手段と、上記スポーク期間中に上記投影部から出射される各色光毎の光量を示す情報を検出する検出手段と、上記検出手段で得た上記各色光毎の光量を示す情報に基づいて、上記光源駆動手段による上記スポーク期間中の上記光源部での発光タイミングの遅延時間を設定する光源制御手段とを具備したことを特徴とする。
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
According to the first aspect of the present invention, a light source unit that cyclically emits light of a plurality of colors by light emission from a plurality of types of light emitting elements and light from the light source unit are used, and the color component of the light is supported. A display element that displays an image and forms a light image by reflected or transmitted light; a projection unit that emits a light image formed by the display element toward a projection target; and a switching timing of the light of the plurality of colors. And a timing setting means for setting a spoke period centered on the switching timing, a light source driving means for driving the light source unit based on the switching timing and the spoke period set by the timing setting means, and during the spoke period Based on detection means for detecting information indicating the amount of light for each color light emitted from the projection unit, and information indicating the amount of light for each color light obtained by the detection means, the light source driver Characterized in that due to and a light source control means for setting a delay time of the light emission timing in the light source unit in said spoke period.
請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記光源制御手段は、上記投影部から出射される各色光が所望の発光量になるように、上記遅延時間を設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the light source control means sets the delay time so that each color light emitted from the projection unit has a desired light emission amount. Features.
請求項3記載の発明は、上記請求項1または2記載の発明において、上記タイミング設定手段は、カラー画像1フレーム中に複数のスポーク期間を設定し、上記光源制御手段は、カラー画像1フレームが有する複数のスポーク期間中に上記投影部から投影される上記各色光の発光量の合計が、所望の発光量となるように上記遅延時間を設定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the timing setting means sets a plurality of spoke periods in one color image frame, and the light source control means has one color image frame. The delay time is set so that a total light emission amount of each color light projected from the projection unit during a plurality of spoke periods has a desired light emission amount.
請求項4記載の発明は、上記請求項1乃至3いずれか記載の発明において、上記検出手段は、上記光源駆動手段による各発光素子の駆動電流波形、駆動電圧波形、または駆動電力波形をサンプリングし、上記光源制御手段は、上記検出手段でサンプリングした各発光素子の駆動電流波形、駆動電圧波形、又は駆動電力波形から上記スポーク期間中の上記光源部での発光タイミングの遅延時間を算出して設定することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the detection unit samples a driving current waveform, a driving voltage waveform, or a driving power waveform of each light emitting element by the light source driving unit. The light source control means calculates and sets a delay time of the light emission timing in the light source unit during the spoke period from the drive current waveform, drive voltage waveform, or drive power waveform of each light emitting element sampled by the detection means. It is characterized by doing.
請求項5記載の発明は、上記請求項1乃至4いずれか記載の発明において、予め各発光素子の駆動電力とスポーク期間中の発光タイミングの遅延時間とを対応付けて記憶した記憶手段をさらに具備し、上記光源制御手段は、上記検出手段での検出結果に基づいて上記記憶手段から発光タイミングの遅延時間を読出して設定することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, further comprising storage means for storing in advance the drive power of each light emitting element and the delay time of the light emission timing during the spoke period. The light source control means reads and sets the delay time of the light emission timing from the storage means based on the detection result of the detection means.
請求項6記載の発明は、上記請求項1乃至4いずれか記載の発明において、上記検出手段は、上記光源部から出射される各色光毎の照度値を測定し、上記光源制御手段は、上記検出手段で得た上記照度値から上記スポーク期間中の上記光源部での発光タイミングの遅延時間を算出して設定することを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the detection means measures an illuminance value for each color light emitted from the light source unit, and the light source control means A delay time of light emission timing in the light source unit during the spoke period is calculated and set from the illuminance value obtained by the detecting means.
請求項7記載の発明は、上記請求項1乃至6いずれか記載の発明において、上記光源制御手段は、上記光源駆動手段によるスポーク期間中の上記光源部での発光開始時の遅延時間を設定することを特徴とする。
The invention according to
請求項8記載の発明は、上記請求項1乃至6いずれか記載の発明において、上記光源制御手段は、上記光源駆動手段によるスポーク期間中の上記光源部での発光終了時の遅延時間を設定することを特徴とする。
The invention according to
請求項9記載の発明は、上記請求項1乃至8いずれか記載の発明において、上記光源部の発光素子は、半導体レーザ及び発光ダイオードの少なくとも一方を用いることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to eighth aspects, the light emitting element of the light source unit uses at least one of a semiconductor laser and a light emitting diode.
請求項10記載の発明は、上記請求項1乃至9いずれか記載の発明において、上記光源制御手段は、上記検出手段で得たスポーク期間での検出結果に基づき、カラー画像1フレーム後の同一スポーク期間で上記光源部での発光タイミングの遅延時間を設定することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to ninth aspects, the light source control means uses the same spoke after one frame of the color image based on the detection result in the spoke period obtained by the detection means. A delay time of light emission timing in the light source unit is set in a period.
請求項11記載の発明は、複数種類の発光素子の発光により複数色の光を時分割で循環的に出射する光源部、上記光源部からの光を用い、該光の色成分に対応した画像を表示してその反射光または透過光により光像を形成する表示素子、及び上記表示素子で形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部を備えた装置での投影方法であって、上記複数色の光の切換えタイミング、及びこの切換えタイミングを中心としたスポーク期間を設定するタイミング設定工程と、上記タイミング設定工程で設定した上記切換えタイミング及びスポーク期間に基づいて上記光源部を駆動する光源駆動工程と、上記スポーク期間中に上記投影部から出射される各色光毎の光量を示す情報を検出する検出手段と、上記検出手段で得た上記各色光毎の光量を示す情報に基づいて、上記光源駆動工程での上記スポーク期間中の上記光源部での発光タイミングの遅延時間を設定する光源制御工程とを有したことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a light source unit that cyclically emits light of a plurality of colors by light emission from a plurality of types of light emitting elements, and an image corresponding to a color component of the light using light from the light source unit. A display element that displays a light image by reflected light or transmitted light, and a projection method in an apparatus including a projection unit that emits a light image formed by the display element toward a projection target, A timing setting step for setting the switching timing of the light of the plurality of colors and a spoke period centered on the switching timing, and a light source for driving the light source unit based on the switching timing and the spoke period set in the timing setting step A driving process; a detecting means for detecting information indicating a light quantity for each color light emitted from the projection unit during the spoke period; and a light quantity for each color light obtained by the detecting means. Based on the information, characterized in that and a light source control step of setting a delay time of the light emission timing in the light source unit in said spoke period in the light source driving step.
請求項12記載の発明は、複数種類の発光素子の発光により複数色の光を時分割で循環的に出射する光源部、上記光源部からの光を用い、該光の色成分に対応した画像を表示してその反射光または透過光により光像を形成する表示素子、及び上記表示素子で形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部を備えた装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、上記複数色の光の切換えタイミング、及びこの切換えタイミングを中心としたスポーク期間を設定するタイミング設定手段、上記タイミング設定手段で設定した上記切換えタイミング及びスポーク期間に基づいて上記光源部を駆動する光源駆動手段、上記スポーク期間中に上記投影部から出射される各色光毎の光量を示す情報を検出する検出手段、及び上記検出手段で得た上記各色光毎の光量を示す情報に基づいて、上記光源駆動手段による上記スポーク期間中の上記光源部での発光タイミングの遅延時間を設定する光源制御手段として機能させることを特徴とする。 The invention according to claim 12 is a light source unit that cyclically emits light of a plurality of colors by light emission of a plurality of types of light emitting elements, and uses light from the light source unit, and an image corresponding to a color component of the light A program executed by a computer built in a display element that displays a light image by using the reflected light or transmitted light and a projection unit that emits the light image formed by the display element toward a projection target The computer is configured based on the switching timing and the spoke period set by the timing setting means, the timing setting means for setting the switching timing of the light of the plurality of colors, and the spoke period centered on the switching timing. A light source driving means for driving the light source unit, and a detector for detecting information indicating the light quantity of each color light emitted from the projection unit during the spoke period And based on the information indicating the light quantity for each color light obtained by the detection means, the light source drive means functions as a light source control means for setting a delay time of the light emission timing in the light source unit during the spoke period. It is characterized by that.
10,10′…プロジェクタ装置、11…入力部、12…画像変換部、13…投影処理部、14…マイクロミラー素子、15…光源部、16…ミラー、17…投影レンズ部、18…デジタル電源、19…CPU、20…メインメモリ、21…プログラムメモリ、22…操作部、23…音声処理部、24…スピーカ部、31…電圧調整部、32…電流測定部、33…DSP(Digital Signal Processor)、SB…システムバス。
DESCRIPTION OF
本発明の一態様は、複数種類の発光素子の発光により複数色の光を時分割で循環的に出射する光源部と、上記光源部からの光を用い、入力した画像信号に基づいて形成された光像を出射する投影部と、上記複数色の光の切換えタイミングを中心とした前のスポーク期間中に上記投影部から出射される各色光毎の光量を示す情報に基づいて、カラー画像1フレーム後の同一スポーク期間で上記光源部での発光タイミングの遅延時間を設定する光源制御手段と、を具備したことを特徴とする。 One embodiment of the present invention is formed on the basis of an input image signal using a light source unit that cyclically emits light of a plurality of colors in a time-division manner by light emission of a plurality of types of light-emitting elements, and light from the light source unit. a projection unit for morphism exiting the light image was based on the information indicating the quantity of each color light emitted from the projection unit in front of the spoke period around the switching timing of the plurality of colors of light, And a light source control means for setting a delay time of the light emission timing in the light source section in the same spoke period one frame after the color image.
Claims (11)
上記光源部からの光を用い、該光の色成分に対応した画像を表示してその反射光または透過光により光像を形成する表示素子と、
上記表示素子で形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部と、
上記複数色の光の切換えタイミング、及びこの切換えタイミングを中心としたスポーク期間を設定するタイミング設定手段と、
上記タイミング設定手段で設定した上記切換えタイミング及びスポーク期間に基づいて上記光源部を駆動する光源駆動手段と、
上記スポーク期間中に上記投影部から出射される各色光毎の光量を示す情報を検出する検出手段と、
上記検出手段で得た前のスポーク期間における上記各色光毎の光量を示す情報に基づいて、カラー画像1フレーム後の同一スポーク期間で上記光源部での発光タイミングの遅延時間を設定する光源制御手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。 A light source unit that cyclically emits light of a plurality of colors in a time division manner by light emission of a plurality of types of light emitting elements;
A display element for displaying an image corresponding to a color component of the light using the light from the light source unit and forming a light image by the reflected light or transmitted light;
A projection unit for emitting a light image formed by the display element toward a projection target;
Timing setting means for setting the switching timing of the light of the plurality of colors, and a spoke period centered on the switching timing,
Light source driving means for driving the light source unit based on the switching timing and the spoke period set by the timing setting means;
Detecting means for detecting information indicating a light amount for each color light emitted from the projection unit during the spoke period;
Light source control means for setting a delay time of the light emission timing in the light source section in the same spoke period one frame after the color image based on information indicating the light quantity for each color light in the previous spoke period obtained by the detection means A projection apparatus comprising:
上記光源制御手段は、カラー画像1フレームが有する複数のスポーク期間中に上記投影部から投影される上記各色光の発光量の合計が、所望の発光量となるように上記遅延時間を設定することを特徴とする請求項1または2記載の投影装置。 The timing setting means sets a plurality of spoke periods in one color image frame,
The light source control means sets the delay time so that a total light emission amount of each color light projected from the projection unit during a plurality of spoke periods of one frame of a color image becomes a desired light emission amount. The projection apparatus according to claim 1 or 2.
上記光源制御手段は、上記検出手段でサンプリングした各発光素子の駆動電流波形、駆動電圧波形、又は駆動電力波形から上記スポーク期間中の上記光源部での発光タイミングの遅延時間を算出して設定することを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載の投影装置。 The detecting means samples a driving current waveform, a driving voltage waveform, or a driving power waveform of each light emitting element by the light source driving means,
The light source control means calculates and sets a delay time of the light emission timing in the light source unit during the spoke period from the drive current waveform, drive voltage waveform, or drive power waveform of each light emitting element sampled by the detection means. The projection apparatus according to claim 1, wherein the projection apparatus is a projection apparatus.
上記光源制御手段は、上記検出手段での検出結果に基づいて上記記憶手段から発光タイミングの遅延時間を読出して設定することを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の投影装置。 It further comprises storage means for storing in advance the driving power of each light emitting element and the delay time of the light emission timing during the spoke period,
5. The projection apparatus according to claim 1, wherein the light source control unit reads and sets a delay time of light emission timing from the storage unit based on a detection result of the detection unit.
上記光源制御手段は、上記検出手段で得た上記照度値から上記スポーク期間中の上記光源部での発光タイミングの遅延時間を算出して設定することを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の投影装置。 The detection means measures an illuminance value for each color light emitted from the light source unit,
5. The light source control means calculates and sets a delay time of light emission timing in the light source unit during the spoke period from the illuminance value obtained by the detection means. Projection device.
光源部からの光を用い、該光の色成分に対応した画像を表示してその反射光または透過光
により光像を形成する表示素子、及び上記表示素子で形成した光像を投影対象に向けて出
射する投影部を備えた装置での投影方法であって、
上記複数色の光の切換えタイミング、及びこの切換えタイミングを中心としたスポーク
期間を設定するタイミング設定工程と、
上記タイミング設定工程で設定した上記切換えタイミング及びスポーク期間に基づいて
上記光源部を駆動する光源駆動工程と、
上記スポーク期間中に上記投影部から出射される各色光毎の光量を示す情報を検出する
検出工程と、
上記検出工程で得た前のスポーク期間における上記各色光毎の光量を示す情報に基づい
て、カラー画像1フレーム後の同一スポーク期間で上記光源部での発光タイミングの遅延
時間を設定する光源制御工程と、
を有したことを特徴とする投影方法。 A light source unit that emits light of a plurality of colors in a time-division manner by light emission of a plurality of types of light-emitting elements, using light from the light source unit, displaying an image corresponding to the color component of the light, and reflecting light or A projection method in an apparatus including a display element that forms a light image with transmitted light, and a projection unit that emits a light image formed by the display element toward a projection target,
A timing setting step for setting the switching timing of the light of the plurality of colors, and a spoke period centered on the switching timing;
A light source driving step of driving the light source unit based on the switching timing and the spoke period set in the timing setting step;
A detection step of detecting information indicating a light amount for each color light emitted from the projection unit during the spoke period;
A light source control step for setting a delay time of the light emission timing in the light source unit in the same spoke period one frame after the color image based on information indicating the light quantity for each color light in the previous spoke period obtained in the detection step When,
A projection method characterized by comprising:
光源部からの光を用い、該光の色成分に対応した画像を表示してその反射光または透過光
により光像を形成する表示素子、及び上記表示素子で形成した光像を投影対象に向けて出
射する投影部を備えた装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、
上記コンピュータを、
上記複数色の光の切換えタイミング、及びこの切換えタイミングを中心としたスポーク
期間を設定するタイミング設定手段、
上記タイミング設定手段で設定した上記切換えタイミング及びスポーク期間に基づいて
上記光源部を駆動する光源駆動手段、
上記スポーク期間中に上記投影部から出射される各色光毎の光量を示す情報を検出する
検出手段、及び
上記検出手段で得た前のスポーク期間における上記各色光毎の光量を示す情報に基づい
て、カラー画像1フレーム後の同一スポーク期間で上記光源部での発光タイミングの遅延
時間を設定する光源制御手段
として機能させることを特徴とするプログラム。
A light source unit that emits light of a plurality of colors in a time-division manner by light emission of a plurality of types of light-emitting elements, using light from the light source unit, displaying an image corresponding to the color component of the light, and reflecting light or A program executed by a computer built in a display element that forms a light image with transmitted light, and a device that includes a projection unit that emits a light image formed by the display element toward a projection target,
The computer
Timing setting means for setting the switching timing of the light of the plurality of colors, and a spoke period centered on the switching timing,
Light source driving means for driving the light source unit based on the switching timing and the spoke period set by the timing setting means;
Based on detection means for detecting information indicating the light quantity for each color light emitted from the projection unit during the spoke period, and information indicating the light quantity for each color light in the previous spoke period obtained by the detection means. A program that functions as light source control means for setting a delay time of light emission timing in the light source unit in the same spoke period after one frame of a color image.
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