CN112213910A - 投影仪和投影仪的控制方法 - Google Patents
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Abstract
提供投影仪和投影仪的控制方法,能够抑制光源部(81)发出的光的白平衡因向阵列光源(811)供给的电力的调整而发生变化。对光源部(81)发出的光进行调制而投射图像的投影仪(1)具有:光源部(81),其具有阵列光源和对阵列光源(811)发出的光的白平衡进行调整的第1相位差板(814);电力控制部(112),其根据光源部(81)的使用时间来调整向阵列光源(811)供给的电力;以及白平衡控制部(113),其求出与电力控制部(112)的调整对应的、光源部(81)发出的光的白平衡的调整参数,并通过第1相位差板根据所求出的调整参数调整白平衡。
Description
技术领域
本发明涉及投影仪和投影仪的控制方法。
背景技术
以往,已知有调整向LED等固体光源供给的电力来改变具有固体光源的发光部发出的光的光量的技术。例如,在专利文献1中,公开了如下装置:测量LED的累积点亮时间,并以与测量的累积点亮时间对应的点亮占空比点亮LED以改变作为发光部的背光光源的光量。
专利文献1:日本特开2000-214434号公报
但是,若发光部的发光光量因向固体光源供给的电力的调整而发生变化,则存在发光部发出的光的白平衡发生变化的问题。
发明内容
解决上述课题的一个方式是一种投影仪,其包含具有固体光源的发光部,该投影仪对所述发光部发出的光进行调制而投射图像,其中,该投影仪具有:调整部,其调整所述固体光源发出的光的白平衡;电力控制部,其根据所述发光部的使用时间来调整供给到所述固体光源的电力;以及白平衡控制部,其求出与所述电力控制部的调整对应的所述白平衡的调整参数,并使所述调整部根据所求出的所述调整参数调整所述白平衡。
在上述投影仪中,也可以构成为,所述电力控制部根据以表示所述发光部发出的光的明亮度的值进行了加权而得的所述发光部的使用时间,调整供给到所述固体光源的电力。
在上述投影仪中,也可以构成为,所述电力控制部通过PWM控制来调整供给到所述固体光源的电力。
在上述投影仪中,也可以构成为,所述电力控制部通过电流控制来调整供给到所述固体光源的电力。
在上述投影仪中,也可以构成为,所述白平衡控制部根据供给到所述固体光源的电力与所述白平衡的变化的实测值之间的相关性,求出所述调整参数。
在上述投影仪中,也可以构成为,所述电力控制部调整供给到所述固体光源的电力,使得与所述发光部的使用时间对应的所述固体光源的发光光量的下降量减少。
在上述投影仪中,也可以构成为,所述电力控制部调整供给到所述固体光源的电力,使得所述发光部的寿命延长。
在上述投影仪中,也可以构成为,每当所述电力控制部调整供给到所述固体光源的电力时,所述白平衡控制部使所述调整部调整所述白平衡。
在上述投影仪中,也可以构成为,该投影仪具有测量所述白平衡的传感器,所述白平衡控制部使所述调整部与基于所述调整参数的所述白平衡的调整并行地进行基于所述传感器的测量值的所述白平衡的调整。
解决上述课题的另一方式是一种投影仪的控制方法,该投影仪具有:发光部,其具有固体光源;以及调整部,其调整所述固体光源发出的光的白平衡,该投影仪对所述发光部发出的光进行调制而投射图像,在该投影仪的控制方法中,根据所述发光部的使用时间来调整供给到所述固体光源的电力,求出与供给到所述固体光源的电力的调整对应的所述白平衡的调整参数,并使所述调整部根据所求出的所述调整参数调整所述白平衡。
附图说明
图1是示出投影仪的结构的框图。
图2是示出光源部的结构的图。
图3是示出电力控制部的动作的流程图。
图4是示出累积光量与供给到光源部的电力的关系的图表。
图5是示出白平衡控制部的动作的流程图。
图6是示出投影仪的结构的框图。
标号说明
1:投影仪;2:图像供给装置;3:遥控器;4:商用交流电源;10:控制部;20:接口部;30:帧存储器;40:图像处理部;50:操作部;51:操作面板;52:遥控器受光部;53:输入处理部;60:总线;70:电源部;80:投射部;81:光源部(发光部);82:光调制装置;83:投射光学***;90:驱动部;91:光源驱动电路;92:光调制装置驱动电路;110:处理器;111:投射控制部;112:电力控制部;113:白平衡控制部;120:存储部;121:控制程序;122:设定数据;123:第1对应表;124:第2对应表;811:阵列光源(固体光源);814:第1相位差板(调整部);826:传感器单元(传感器);850、860:激光光源驱动器(调整部);851、861:激光光源(固体光源);SC:屏幕。
具体实施方式
[第1实施方式]
首先,对第1实施方式进行说明。
图1是示出投影仪1的结构的框图。
投影仪1连接有图像供给装置2作为外部装置。图像供给装置2向投影仪1输出图像数据。投影仪1基于从图像供给装置2输入的图像数据,向作为投射面的屏幕SC投射图像。
从图像供给装置2输入的图像数据是符合规定标准的图像数据。该图像数据可以是静态图像数据,也可以是动态图像数据,还可以伴随声音数据。
图像供给装置2是向投影仪1输出图像数据的所谓的图像源。图像供给装置2的具体结构没有限制,只要是能够与投影仪1连接且能够向投影仪1输出图像数据的设备即可。例如,也可以使用盘型记录介质再生装置、电视调谐器装置、个人计算机。
屏幕SC可以是帘状的屏幕,也可以将建筑物的壁面或设置物的平面用作屏幕SC。屏幕SC不限于平面,也可以是曲面、具有凹凸的面。
投影仪1具有控制部10。
控制部10具有CPU或MPU等执行程序的处理器110以及存储部120,控制投影仪1的各部分。控制部10通过硬件以及软件的协作来执行各种处理,以使处理器110读出存储在存储部120中的控制程序121来执行处理。另外,处理器110通过读出并执行控制程序121,而作为投射控制部111、电力控制部112以及白平衡控制部113发挥功能。关于这些功能块的详细情况将在后面叙述。
存储部120具有存储处理器110执行的程序、由处理器110处理的数据的存储区域。存储部120具有非易失性地存储程序、数据的非易失性存储区域。另外,也可以是,存储部120具有易失性存储区域,构成暂时存储处理器110执行的程序、处理对象数据的工作区。
存储部120除了存储处理器110执行的控制程序121之外,还存储设定数据122、第1对应表123以及第2对应表124。关于第1对应表123以及第2对应表124的详细情况将在后面叙述。设定数据122包含与投影仪1的动作相关的设定值。作为设定数据122中包含的设定值,例如是表示光源部81发出的光的明亮度的设定值、表示图像处理部40执行的处理内容的设定值、图像处理部40的处理中使用的参数等。
投影仪1具有接口部20、帧存储器30、图像处理部40以及操作部50。这各个部分经由总线60与控制部10以能够进行数据通信的方式连接。
接口部20具有符合规定的通信标准的连接器以及接口电路等通信硬件。在图1中,省略了连接器和接口电路的图示。接口部20经由缆线与图像供给装置2连接,按照控制部10的控制,与图像供给装置2之间发送和接收图像数据、控制数据等。
帧存储器30以及图像处理部40例如由集成电路构成。集成电路包含LSI、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)、PLD(Programmable LogicDevice:可编程逻辑器件)、FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)、SoC(System-on-a-chip:片上***)等。另外,在集成电路的结构的一部分中可以包含模拟电路,也可以是控制部10和集成电路组合的结构。
帧存储器30具有多个库。各库具有能够写入1帧图像数据的存储容量。帧存储器30例如由SDRAM构成。SDRAM是Synchronous Dynamic Random Access Memory(同步动态随机存取存储器)的缩写。
图像处理部40对在帧存储器30中展开的图像数据进行例如分辨率转换处理或尺寸调整处理、畸变像差的校正、形状校正处理、数字变焦处理、图像的色调或亮度的调整等图像处理。图像处理部40执行由控制部10指定的处理,并根据需要,使用从控制部10输入的参数进行处理。另外,图像处理部40也可以组合执行上述中的多个图像处理。
图像处理部40从帧存储器30读出处理结束后的图像数据并输出到光调制装置驱动电路92。
操作部50具有操作面板51、遥控器受光部52以及输入处理部53。
操作面板51设置在投影仪1的壳体上,具有用户能够操作的各种开关。输入处理部53检测操作面板51的各开关的操作。
遥控器受光部52接受遥控器3发送的红外线信号。输入处理部53对遥控器受光部52接受到的信号进行解码,生成操作数据,并输出到控制部10。
输入处理部53与操作面板51以及遥控器受光部52连接。输入处理部53在由操作面板51或遥控器受光部52受理了用户操作的情况下,生成与受理的操作对应的操作数据并输出到控制部10。
投影仪1具有电源部70。
电源部70经由缆线与商用交流电源4连接,根据从商用交流电源4供给的电力生成驱动投影仪1的电力。另外,电源部70将生成的电力提供给包含光源驱动电路91在内的投影仪1的各部分。
投影仪1具有投射部80和驱动投射部80的驱动部90。
投射部80具有光源部81、光调制装置82以及投射光学***83。驱动部90具有光源驱动电路91和光调制装置驱动电路92。光源部81与发光部的一例对应。
光源驱动电路91经由总线60与控制部10连接,并与光源部81连接。光源驱动电路91按照控制部10的控制,基于从电源部70供给的电力使光源部81点亮或熄灭。具体而言,光源驱动电路91基于从电源部70供给的电力,通过PWM控制向光源部81的阵列光源811供给电力。阵列光源811对应于固体光源的一例。另外,光源驱动电路91变更脉冲信号的占空比,而变更供给到阵列光源811的电力,从而变更光源部81发出的光的光量。即,光源驱动电路91按照控制部10的控制,变更阵列光源811的点亮时间和熄灭时间的占空比,由此,变更供给到阵列光源811的电力,从而变更光源部81发出的光的光量。
光调制装置驱动电路92经由总线60与控制部10连接,此外,与光调制装置82连接。光调制装置驱动电路92按照控制部10的控制,驱动光调制装置82,在光调制装置82所具有的光调制元件上以帧为单位描绘图像。从图像处理部40向光调制装置驱动电路92输入与R、G、B的各原色对应的图像数据。光调制装置驱动电路92将输入的图像数据转换为适合光调制装置82所具有的作为光调制元件的液晶面板的动作的数据信号。光调制装置驱动电路92根据转换后的数据信号,对各液晶面板的各像素施加电压,从而在各液晶面板上描绘图像。
图2是示出光源部81的结构的图。
如图2所示,光源部81具有阵列光源811、准直光学***812、无焦光学***813、第1相位差板814、均束光学***815、包含偏振分离元件8161的棱镜816、第1拾取光学***817、荧光元件818、第2相位差板819、第2拾取光学***820、扩散反射元件821、积分光学***822、偏振转换元件823、重叠透镜824、传感器用反射镜825、以及传感器单元826。
另外,第1相位差板814对应于调整部的一例。另外,传感器单元826对应于传感器的一例。
阵列光源811、准直光学***812、无焦光学***813、第1相位差板814、均束光学***815、棱镜816、第2相位差板819、第2拾取光学***820、扩散反射元件821以各自的光学中心与图2所示的光轴AX1一致的状态排列配置。
荧光元件818、第1拾取光学***817、棱镜816、积分光学***822、偏振转换元件823、重叠透镜824以各自的光学中心与图2中所示的光轴AX2一致的状态排列配置。
另外,光轴AX1和光轴AX2位于同一假想面内,处于相互垂直的位置关系。
阵列光源811具有多个激光二极管8111。多个激光二极管8111在与光轴AX1垂直的面8112上以阵列状排列配置。另外,构成阵列光源811的激光二极管8111的个数没有特别限定。
各激光二极管8111发出例如峰值波长为446nm的蓝色光BL。蓝色光BL从阵列光源811向准直光学***812射出。
从阵列光源811射出的蓝色光BL入射到准直光学***812。准直光学***812将从阵列光源811射出的蓝色光BL的光束转换为平行光束。如图2所示,准直光学***812例如由以阵列状排列配置的多个准直透镜8121构成。另外,多个准直透镜8121以分别与多个激光二极管8111对应的方式配置。
被准直光学***812转换为平行光束的蓝色光BL入射到无焦光学***813。无焦光学***813调整蓝色光BL的光束直径。例如,如图2所示,无焦光学***813由两个无焦透镜8131构成。
被无焦光学***813调整了光束直径的蓝色光BL入射到第1相位差板814。第1相位差板814与步进电机8141连接,通过步进电机8141的驱动,能够绕与从无焦光学***813入射的蓝色光BL的光轴平行的轴旋转。第1相位差板814将从无焦光学***813入射的蓝色光BL转换为以与第1相位差板814的旋转角对应的比例混合有P偏振光成分BLp和作为S偏振光成分BLs的蓝色光BL。
从第1相位差板814射出的蓝色光BL入射到均束光学***815。均束光学***815例如由2个多透镜阵列8151构成。
从均束光学***815射出的蓝色光BL入射到棱镜816。棱镜816例如由具有波长选择性的分色棱镜构成。棱镜816具有相对于光轴AX1呈45°的角度的倾斜面K。倾斜面K相对于光轴AX2也呈45°的角度。棱镜816以相互垂直的光轴AX1、AX2的交点与倾斜面K的光学中心一致的方式配置。另外,棱镜816也可以是平行平板状的分色镜来代替分色棱镜。
在倾斜面K上设置有具有波长选择性的偏振分离元件8161。偏振分离元件8161将从均束光学***815射出的蓝色光BL分离为S偏振光成分BLs和P偏振光成分BLp。具体而言,偏振分离元件8161使蓝色光BL的S偏振光成分BLs反射,使蓝色光BL的P偏振光成分BLp透过,由此进行分离。
被偏振分离元件8161反射的S偏振成分BLs的蓝色光BL入射到第1拾取光学***817。第1拾取光学***817将从偏振分离元件8161入射的作为S偏振光成分BLs的蓝色光BL向荧光元件818的荧光体层8181会聚。第1拾取光学***817例如由两个拾取透镜8171构成。
从第1拾取光学***817射出的作为S偏振光成分BLs的蓝色光BL入射到荧光元件818。荧光元件818具有荧光体层8181和支承荧光体层8181的基板8182。通过作为S偏振光成分BLs的蓝色光BL入射到荧光体层8181,荧光体层8181中包含的荧光体被激励,荧光体层8181生成波长与S偏振光成分BLs不同的黄色的荧光YL。
在荧光元件818中,荧光体层8181以与入射有作为S偏振光成分BLs的蓝色光BL的面相反侧的面与基板8182接触的状态固定在基板8182上。另外,在基板8182的与设置有荧光体层8181的一侧相反侧的面上,设置有用于使荧光体层8181的热散发的散热器8183。
从荧光体层8181射出的荧光YL由于是偏振方向不一致的非偏振光,因此在通过第1拾取光学***817后,以非偏振的状态入射到偏振分离元件8161。荧光YL透过偏振分离元件8161,向积分光学***822前进。
另一方面,透过偏振分离元件8161的作为P偏振光成分BLp的蓝色光BL入射到第2相位差板819。
第2相位差板819将从偏振分离元件8161射出的作为P偏振光成分BLp的蓝色光BL转换为作为圆偏振光的蓝色光BL,并将作为圆偏振光的蓝色光BL入射到第2拾取光学***820。
第2拾取光学***820将作为圆偏振光的蓝色光BL向扩散反射元件821会聚。第2拾取光学***820例如由两个拾取透镜8201构成。
扩散反射元件821使从第2拾取光学***820射出的蓝色光BL朝向偏振分离元件8161扩散反射。被扩散反射元件821扩散反射的作为圆偏振光的蓝色光BL再次入射到第2相位差板819。由此,作为圆偏振光的蓝色光BL被转换为作为S偏振光的蓝色光BL。作为S偏振光的蓝色光BL从第2相位差板819入射到偏振分离元件8161。从第2相位差板819射出的作为S偏振光的蓝色光BL被偏振分离元件8161反射,向积分光学***822前进。
这样,从偏振分离元件8161向同一方向射出作为S偏振光的蓝色光BL和荧光YL。即,从偏振分离元件8161射出了蓝色光BL和黄色的荧光YL合成后的白色的合成光WL。
从偏振分离元件8161射出的合成光WL入射到积分光学***822。积分光学***822将合成光WL分割成多个小光束。积分光学***822例如由两个透镜阵列8221构成。另外,透镜阵列8221是多个微透镜排列成阵列状的透镜。
从积分光学***822射出的合成光WL入射到偏振转换元件823。偏振转换元件823是使合成光WL的偏振方向一致的元件。偏振转换元件823例如由偏振分离膜、相位差板、以及反射镜构成。偏振转换元件823使作为非偏振光的荧光YL的偏振方向与作为S偏振光的蓝色光BL的偏振方向一致。
在积分光学***822与偏振转换元件823之间的光路中设置有传感器用反射镜825。传感器用反射镜825以相对于光轴AX2呈45°的角度的方式配置。传感器用反射镜825将入射的合成光WL的一部分反射。透过了传感器用反射镜825的合成光WL入射到偏振转换元件823,由传感器用反射镜825反射的合成光WL入射到传感器单元826。
借助偏振转换元件823而偏振方向一致的合成光WL入射到重叠透镜824。重叠透镜824使从偏振转换元件823射出的多个小光束在射出对象中相互重叠。
传感器单元826具有测量蓝色光BL的强度的蓝色光用传感器、测量黄色的荧光YL的强度的黄色光用传感器、以及分离蓝色光BL和黄色的荧光YL的分色镜。由传感器用反射镜825反射的合成光WL入射到传感器单元826,被分色镜分离为蓝色光BL和黄色的荧光YL。分离后的蓝色光BL的强度由蓝色光用传感器测量。另外,分离后的黄色的荧光YL的强度由黄色光用传感器测量。蓝色光BL和黄色的荧光YL的强度的测量结果经由光源驱动电路91输出到控制部10。
参照图1,光调制装置82例如具有与R、G以及B的三原色对应的3块液晶面板。R表示红色,G表示绿色,B表示蓝色。从光源部81射出的合成光WL被分离为RGB三色的色光,分别入射到对应的液晶面板。3块液晶面板分别是透射型的液晶面板,对透射的光进行调制而生成图像光。通过各液晶面板而被调制后的图像光由十字分色棱镜等合成光学***合成,并向投射光学***83射出。
在本实施方式中,例示了光调制装置82具有透射型的液晶面板作为光调制元件的情况,但光调制元件可以是反射型的液晶面板,也可以是数字微镜器件(DigitalMicroirror Device)。
投射光学***83具有使由光调制装置82调制后的图像光在屏幕SC上成像的透镜或反射镜等。投射光学***83也可以具有使投射到屏幕SC上的图像放大或缩小的变焦机构、进行焦点的调整的焦点调整机构等。
接着,对处理器110的功能块进行说明。
投射控制部111控制光源驱动电路91以及光调制装置驱动电路92,通过光源驱动电路91使光源部81点亮,通过光调制装置驱动电路92驱动光调制装置82,从而使投射部80投射图像。另外,投射控制部111控制图像处理部40,对输入到接口部20的图像数据执行图像处理,使光调制装置驱动电路92将图像处理后的图像数据输出到光调制装置82。
电力控制部112通过使光源驱动电路91变更向阵列光源811输出的脉冲信号的占空比,来调整供给到阵列光源811的电力。
白平衡控制部113通过光源驱动电路91驱动光源部81的步进电机8141,控制第1相位差板814的旋转角度。如上所述,阵列光源811发出的蓝色光BL按照与第1相位差板814的旋转角度对应的比例被转换为P偏振光成分BLp和S偏振光成分BLs混合的蓝色光BL。因此,白平衡控制部113通过控制第1相位差板814的旋转角度,调整合成光WL中包含的蓝色光BL与荧光YL的强度之比,来调整合成光WL的白平衡。
接着,对电力控制部112的动作进行详细说明。
图3是示出电力控制部112的动作的流程图。
电力控制部112判别调整向阵列光源811供给电力的周期是否到来(步骤SA1)。在判别为该周期未到来的情况下(步骤SA1:否),电力控制部112再次执行步骤SA1的处理。
另一方面,在判别为调整供给到阵列光源811的电力的周期到来的情况下(步骤SA1:是),电力控制部112通过以下所示的式(1)计算累积光量(步骤SA2)。累积光量表示在投影仪1的制造出厂后由光源部81发出的光的总计光量。
Lt(t(n))=Lt(t(n-1))+Li(t(n))×(t(n)-t(n-1))···(1)
在式(1)中,t(n)是投影仪1的制造出厂后的光源部81的使用时间,表示计算本次的累积光量的周期。n是1以上的自然数。另外,t(n-1)是投影仪1的制造出厂后的光源部81的使用时间,表示计算上次的累积光量的周期。另外,Lt(t(n))表示t(n)中的累积光量。Lt(t(n-1))表示在t(n-1)中计算出的累积光量。Li(t(n))是表示在t(n)中光源部81发出的光的明亮度的值。
在步骤SA2中,电力控制部112首先取得Li(t(n))。例如,电力控制部112参照设定数据122,取得表示光源部81的明亮度的设定值作为Li(t(n))。另外,电力控制部112也可以取得由未图示的检测单元检测出的光源部81的明亮度来代替设定数据122的设定值作为Li(t(n)),还可以取得供给到阵列光源811的电力作为Li(t(n))。接着,电力控制部112在取得Li(t(n))后,从存储部120取得Lt(t(n-1))。另外,Lt(t(n-1))存储在存储部120中。然后,电力控制部112将取得的Li(t(n))以及Lt(t(n-1))代入式(1),计算本次的周期中的累积光量。
电力控制部112判别在步骤SA2中计算出的累积光量是否为第1阈值th1以下(步骤SA3)。第1阈值th1是比后述的第2阈值th2以及第3阈值th3小的阈值。
在判别为在步骤SA2中计算出的累积光量为第1阈值th1以下的情况下(步骤SA3:是),电力控制部112控制光源驱动电路91,将供给到阵列光源811的电力调整为比在上次的周期中调整后的电力大的电力(步骤SA4)。具体而言,电力控制部112使光源驱动电路91将向阵列光源811输出的脉冲信号的点亮时间的时间宽度设定得比在上次的周期中调整后的时间宽度长。
另一方面,在判别为在步骤SA2中计算出的累积光量超过第1阈值th1的情况下(步骤SA3:否),电力控制部112判别在步骤SA2中计算出的累积光量是否在第2阈值th2以下(步骤SA5)。第2阈值th2是比第1阈值th1大的阈值,并且是比后述的第3阈值th3小的阈值。
在判别为在步骤SA2中计算出的累积光量为第2阈值th2以下的情况下(步骤SA5:是),电力控制部112将供给到阵列光源811的电力调整为第1电力W1(步骤SA6)。具体而言,电力控制部112使光源驱动电路91将向阵列光源811输出的脉冲信号的点亮时间的时间宽度设定为与第1电力W1对应的时间宽度。另外,第1电力W1是比后述的第2电力W2大的电力。
另一方面,在判别为在步骤SA2中计算出的累积光量超过第2阈值th2的情况下(步骤SA5:否),电力控制部112判别在步骤SA2中计算出的累积光量是否在第3阈值th3以下(步骤SA7)。第3阈值th3是大于第1阈值th1和第2阈值th2的阈值。
在判别为在步骤SA2中计算出的累积光量为第3阈值th3以下的情况下(步骤SA7:是),电力控制部112控制光源驱动电路91,将供给到阵列光源811的电力调整为比在上次的周期中调整后的电力小的电力(步骤SA8)。具体而言,电力控制部112使光源驱动电路91将向阵列光源811输出的脉冲信号的点亮时间的时间宽度设定得比在上次的周期中调整后的时间宽度短。
在判别为在步骤SA2中计算出的累积光量高于第3阈值th3的情况下(步骤SA7:否),电力控制部112将供给到阵列光源811的电力调整为第2电力W2(步骤SA9)。具体而言,电力控制部112使光源驱动电路91将向阵列光源811输出的脉冲信号的点亮时间的时间宽度设定为与第2电力W2对应的时间宽度。另外,第2电力W2是比第1电力W1小的电力。
图4是示出累积光量与向光源部81供给的电力的关系的图表。
在图4中,横轴表示累积光量,纵轴表示供给到阵列光源811的电力。
如图4所示,在累积光量为第1阈值th1以下的情况下,电力控制部112使供给到阵列光源811的电力与累积光量的增加成比例地增加。在投影仪1中,在制造出厂后的总计使用时间比较短的期间、即所谓的投影仪1的使用初期,由于规定的原因,阵列光源811发出的光的光量可能下降。因此,在累积光量为第1阈值th1以下的情况下,电力控制部112使供给到阵列光源811的电力与累积光量的增加成比例地增加。因此,电力控制部112能够抑制在使用投影仪1的初期可能产生的阵列光源811的发光光量的下降。另外,第1阈值th1基于在投影仪1的使用初期阵列光源811的发光光量可能下降的情况,通过事先的测试或仿真等适当地预先确定。
另外,图4例示了在累积光量为第1阈值th1以下的情况下,使供给到阵列光源811的电力与累积光量的增加成比例地增加的情况。然而,供给到阵列光源811的电力的增加方式并不限定于与累积光量的增加成比例的方式。
另外,如图4所示,当累积光量大于第2阈值th2且在第3阈值th3以下的情况下,电力控制部112使供给到阵列光源811的电力与累积光量的增加成比例地下降。由此,能够抑制构成光源部81的各部分的劣化的发展,从而延长光源部81的寿命。特别是,电力控制部112能够延长荧光元件818的寿命。另外,基于延长光源部81的寿命的观点,而通过事先的测试或仿真等预先适当地确定了第2阈值th2。
另外,图4例示了当累积光量大于第2阈值th2且在第3阈值th3以下的情况下,使供给到阵列光源811的电力与累积光量的增加成比例地下降的情况。然而,供给到阵列光源811的电力的下降方式并不限定于与累积光量的增加成比例的方式。
另外,如图4所示,当累积光量大于第1阈值th1且在第2阈值th2以下的情况下,电力控制部112进行调整,以使供给到阵列光源811的电力不依赖于累积光量的增加而维持为第1电力W1。由此,电力控制部112能够使光源部81以稳定的明亮度发光。
另外,如图4所示,在累积光量大于第3阈值th3的情况下,电力控制部112进行调整,以使供给到阵列光源811的电力不依赖于累积光量的增加而维持为第2电力W2。如上所述,第2电力W2是比第1电力W1小的电力。因此,在累积光量大于第3阈值th3的情况下,电力控制部112能够实现光源部81的寿命的长期化,并且使光源部81以稳定的明亮度发光。
这样,电力控制部112根据累积光量调整供给到阵列光源811的电力。累积光量根据光源部81的明亮度而变化,并且也根据光源部81的使用时间而变化。因此,电力控制部112根据累积光量调整供给到阵列光源811的电力相当于根据光源部81的使用时间来调整供给到阵列光源811的电力。
当电力控制部112使供给到阵列光源811的电力变化时,合成光WL的白平衡变化。
例如,如果向光源部81供给的电力下降,则阵列光源811发出的光的明亮度下降。于是,随着该下降,入射到荧光元件818的作为S偏振光成分BLs的蓝色光BL的光量和透过偏振分离元件8161的作为P偏振光成分BLp的蓝色光BL的光量以相同比率下降。但是,从荧光元件818射出的荧光YL的光量与入射到荧光元件818的作为S偏振光成分BLs的蓝色光BL的光量下降量相比没有下降。因此,合成光WL中包含的蓝色光BL的强度与荧光YL的强度之比发生变化,合成光WL的白平衡发生变化。在这里的例子中,是阵列光源811发出的光的明亮度下降的情况,但在阵列光源811发出的光的明亮度上升的情况下,合成光WL的白平衡也同样变化。
因此,白平衡控制部113并行地执行基于传感器单元826的检测结果的合成光WL的白平衡的调整动作、以及基于电力控制部112的电力调整的合成光WL的白平衡的调整动作。在以下的说明中,将前者的调整动作称为第1白平衡调整动作,将后者的调整动作称为第2白平衡调整动作。
<第1白平衡调整操作>
首先,对第1白平衡调整动作进行说明。
白平衡控制部113判别执行第1白平衡调整动作的周期是否到来。在判别为该周期到来的情况下,白平衡控制部113基于来自传感器单元826的测量结果,计算当前的合成光WL中包含的蓝色光BL的强度与荧光YL的强度之比。在以下的说明中,将合成光WL中包含的蓝色光BL的强度与荧光YL的强度之比称为“BL/YL比”。
然后,白平衡控制部113将计算出的BL/YL比与预先确定的目标BL/YL比进行比较。另外,预先确定的目标BL/YL比通过事先的测试或仿真等求出,预先存储在存储部120中。
白平衡控制部113在比较的结果为BL/YL比的差超过容许范围的情况下,使第1相位差板814旋转,以使当前的BL/YL比成为预先确定的目标BL/YL比。具体而言,在判别为BL/YL比的差超过容许范围的情况下,白平衡控制部113决定与BL/YL比的差对应的第1相位差板814的旋转角度。在存储部120中存储有按照每个BL/YL比的差而将表示BL/YL比的信息与表示第1相位差板814的旋转角度的信息对应起来的表。在该表中存储有按照每个BL/YL比的差而使当前的BL/YL比与预先确定的目标BL/YL比之差成为0的第1相位差板814的旋转角度作为信息。该表通过事先的测试或仿真等适当地确定。白平衡控制部113参照该表,决定与BL/YL比的差对应的第1相位差板814的旋转角度。白平衡控制部113控制光源驱动电路91,以使第1相位差板814的旋转角度成为所决定的旋转角度的方式,驱动步进电机8141而使第1相位差板814旋转。
这样,白平衡控制部113通过执行第1白平衡调整动作,而基于合成光WL所包含的蓝色光BL和荧光YL的强度的实测值来调整合成光WL的白平衡。因此,白平衡控制部113能够抑制由于供给到阵列光源811的电力的调整而导致光源部81发出的光的白平衡发生变化的情况。例如,预先确定的目标BL/YL比是向阵列光源811供给第1电力W1时的BL/YL比。在这种情况下,白平衡控制部113能够通过第1白平衡调整动作来抑制光源部81发出的光的白平衡相对于向阵列光源811供给第1电力W1时的白平衡发生变化。
<第2白平衡调整操作>
接着,对第2白平衡调整动作进行说明。
图5是示出第2白平衡调整动作中的白平衡控制部113的动作的流程图。
白平衡控制部113判别电力控制部112是否调整了供给到阵列光源811的电力(步骤SB1)。即,白平衡控制部113判别电力控制部112是否在图3所示的流程图的步骤SA1中判别为肯定并执行了步骤SA1以后的处理。
在判别为电力控制部112未调整供给到阵列光源811的电力的情况下(步骤SB1:否),白平衡控制部113再次执行步骤SB1的处理。
另一方面,在判别为电力控制部112调整了供给到阵列光源811的电力的情况下(步骤SB1:是),白平衡控制部113根据第1对应表123求出BL/YL比的变化比率(步骤SB2)。
第1对应表123是按照能够供给到阵列光源811的每个电力将表示电力的信息与BL/YL比的变化比率对应起来的表。在将第1相位差板814的旋转角度设为投影仪1的制造出厂时的旋转角度的状态下,本实施方式的第1对应表123所存储的BL/YL比的变化比率基于以下的式(2)来计算。
BL/YL比的变化比率=(BL-W1/YL-W1)/(BL-n/YL-n)···(2)
在式(2)中,“BL-W1”表示向阵列光源811供给第1电力W1时的合成光WL中包含的蓝色光BL的强度的实测值。另外,“YL-W1”表示向阵列光源811供给第1电力W1时的合成光WL中包含的荧光YL的强度的实测值。另外,“BL-n”表示将能够向阵列光源811供给的任意的电力供给到阵列光源811时的合成光WL中包含的蓝色光BL的强度的实测值。另外,“YL-n”表示将能够向阵列光源811供给的任意的电力供给到阵列光源811时的合成光WL中包含的荧光YL的强度的实测值。
即,本实施方式的第1对应表123中存储的BL/YL比的变化比率表示向阵列光源811供给任意的电力时的BL/YL比相对于向阵列光源811供给第1电力W1时的BL/YL比的比率。因此,通过式(2)生成的第1对应表123为表示供给到阵列光源811的电力与合成光WL的白平衡变化的实测值之间的相关性的表。
在步骤SB2中,白平衡控制部113根据第1对应表123求出与电力控制部112调整后的电力对应的BL/YL比的变化比率。
接着,在取得BL/YL比的变化比率后,白平衡控制部113基于所取得的BL/YL比的变化比率,根据第2对应表124求出第1相位差板814的旋转角度(步骤SB3)。
第2对应表124是BL/YL比的变化比率与表示第1相位差板814的旋转角度的信息相对应的表。
本实施方式的第2对应表124中存储的第1相位差板814的旋转角度是能够不依赖于供给到阵列光源811的电力地将BL/YL比调整为向阵列光源811供给第1电力W1时的BL/YL比的旋转角度。即,本实施方式的第2对应表124中存储的第1相位差板814的旋转角度是如下的旋转角度:能够不依赖于供给到阵列光源811的电力地,将合成光WL的白平衡调整为向阵列光源811供给第1电力W1时的合成光WL的白平衡。存储在第2对应表124中的第1相位差板814的旋转角度与白平衡的调整参数的一例对应。
存储在第2对应表124中的第1相位差板814的旋转角度基于以下的式(3)以及上述式(2)来决定。
BL/YL比的变化比率=(BL-RA-SH/YL-RA-SH)/(BL-RA-n/YL-RA-n)···(3)
在式(3)中,“BL-RA-SH”表示第1相位差板814的旋转角度为投影仪1的制造出厂时的旋转角度时的合成光WL中包含的蓝色光BL的强度的实测值。另外,“YL-RA-SH”表示第1相位差板814的旋转角度为投影仪1的制造出厂时的旋转角度时的合成光WL所包含的荧光YL的强度的实测值。另外,“BL-RA-n”是第1相位差板814的旋转角度相对于投影仪1的制造出厂时的旋转角度为任意的旋转角度时的合成光WL所包含的蓝色光BL的强度的实测值。另外,“YL-RA-n”是第1相位差板814的旋转角度相对于投影仪1的制造出厂时的旋转角度为任意的旋转角度时的合成光WL中包含的荧光YL的强度的实测值。
在步骤SB3中,白平衡控制部113根据第2对应表124决定与在步骤SB2中决定的BL/YL比的变化比率对应的第1相位差板814的旋转角度。通过根据第2对应表124决定与在步骤SB2中决定的BL/YL比的变化比率对应的第1相位差板814的旋转角度,能够求出式(3)的左边与式(2)的左边相等时的第1相位差板814的旋转角度。由此,通过求出式(3)的左边与式(2)的左边相等时的第1相位差板814的旋转角度,能够求出在向阵列光源811供给任意电力的情况下使BL/YL比的变化比率成为“1”的第1相位差板814的旋转角度。
接着,白平衡控制部113以使第1相位差板814的旋转角度成为在步骤SB3中决定的旋转角度的方式控制光源驱动电路91,驱动步进电机8141而使第1相位差板814旋转(步骤SB4)。
在本实施方式中,白平衡控制部113参照第1对应表123和第2对应表124,决定第1相位差板814的旋转角度,并使第1相位差板814成为所决定的旋转角度,由此,能够在不依赖于向光源部81供给的电力的情况下,将BL/YL比调整成向阵列光源811供给第1电力W1的情况下的BL/YL比。即,在本实施方式中,即使电力控制部112调整供给到阵列光源811的电力,白平衡控制部113也能够抑制光源部81发出的光的白平衡相对于向阵列光源811供给第1电力W1时的白平衡发生变化。因此,即使电力控制部112如图4所示那样根据累积光量调整电力,白平衡控制部113也能够抑制光源部81发出的光的白平衡相对于向阵列光源811供给第1电力W1时的白平衡发生变化。
另外,在上述第2白平衡调整动作的说明中,例示了将光源部81发出的光的白平衡调整为向阵列光源811供给第1电力W1时的白平衡的情况。但是,第2白平衡调整动作并不限定于将光源部81发出的光的白平衡调整为该白平衡的动作,也可以是基于BL/YL比的变化比率调整为期望的白平衡的动作。在这种情况下,由将能够向阵列光源811供给的期望的电力供给到阵列光源811时的BL/YL比的实测值代入右边的分子而得的式(2),决定存储在第1对应表123中的BL/YL比的变化比率。另外,在第2对应表124中,存储有不依赖于供给到阵列光源811的电力而将合成光WL的白平衡调整为向阵列光源811供给了期望的电力时的合成光WL的白平衡的第1相位差板814的旋转角度作为信息。
在上述实施方式中,例示了光源驱动电路91基于从电源部70供给的电力而通过PWM控制向光源部81的阵列光源811供给电力的结构。但是,光源驱动电路91也可以是基于从电源部70供给的电力而通过电流控制向光源部81的阵列光源811供给电力的结构。此时,光源驱动电路91变更供给到阵列光源811的电流值,来变更供给到阵列光源811的电力,从而变更光源部81发出的光的光量。另外,在该结构的情况下,电力控制部112使光源驱动电路91变更供给到阵列光源811的电流值,以使供给到阵列光源811的电力对应于累积光量而成为图4所示的电力。
如上所述,对光源部81发出的光进行调制而投射图像的投影仪1具有:光源部81,其具有阵列光源811和第1相位差板814;电力控制部112,其根据光源部81的使用时间来调整供给到阵列光源811的电力;以及白平衡控制部113,其求出与电力控制部112的调整对应的第1相位差板814的旋转角度,并使第1相位差板814基于所求出的第1相位差板814的旋转角度来调整白平衡。
根据该结构,由于能够将合成光WL的白平衡调整为与电力控制部112的调整对应的白平衡,因此能够抑制由于供给到阵列光源811的电力的调整而导致光源部81发出的光的白平衡发生变化。
电力控制部112根据以表示光源部81发出的光的明亮度的值进行了加权而得的光源部81的使用时间,调整供给到阵列光源811的电力。
根据该结构,能够根据在光源部81的使用时间内阵列光源811发出了何种程度的累积光量的光来调整白平衡,能够更高精度地抑制光源部81发出的光的白平衡发生变化。
电力控制部112通过PWM控制来调整供给到阵列光源811的电力。
根据该结构,即使在电力控制部112通过PWM控制调整了供给到阵列光源811的电力的情况下,白平衡控制部113也能够抑制光源部81发出的光的白平衡发生变化。
电力控制部112通过电流控制来调整供给到阵列光源811的电力。
根据该结构,即使在电力控制部112通过电流控制调整了供给到阵列光源811的电力的情况下,白平衡控制部113也能够抑制光源部81发出的光的白平衡发生变化。
白平衡控制部113根据供给到阵列光源811的电力与白平衡变化的实测值之间的相关性,求出第1相位差板814的旋转角度。
根据该结构,白平衡控制部113能够进行与实际的合成光WL的白平衡相对于电力调整的变化相应的调整。因此,白平衡控制部113能够准确地抑制由于供给到阵列光源811的电力的调整而导致光源部81发出的光的白平衡发生变化。
电力控制部112调整供给到阵列光源811的电力,使得与光源部81的使用时间对应的阵列光源811的发光光量的下降量减少。
根据该结构,即使在电力控制部112以阵列光源811的发光光量的下降量减少的方式调整了供给到阵列光源811的电力的情况下,也能够抑制光源部81发出的光的白平衡发生变化。
电力控制部112调整供给到阵列光源811的电力,使得光源部81的寿命延长。
根据该结构,即使在电力控制部112以使光源部81的寿命变长的方式调整了供给到阵列光源811的电力的情况下,也能够抑制光源部81发出的光的白平衡发生变化。
每当电力控制部112调整供给到阵列光源811的电力时,白平衡控制部113使第1相位差板814调整白平衡。
根据该结构,能够追随电力控制部112的电力调整时刻来调整白平衡,因此能够更可靠地抑制光源部81发出的光的白平衡因电力调整而发生变化。
投影仪1具有测量白平衡的传感器单元826。白平衡控制部113通过第1相位差板814而与基于调整参数的白平衡的调整并行地进行基于传感器单元826的测量值的白平衡的调整。
由此,由于并行地进行基于实际测量值的白平衡调整,因此能够更高精度地抑制因供给到阵列光源811的电力的调整而导致光源部81发出的光的白平衡发生变化。
[第2实施方式]
接着,对第2实施方式进行说明。
图6是示出第2实施方式的投影仪1的结构的框图。对于第2实施方式的投影仪1的各部分的结构,在是与第1实施方式的各部分相同的结构的情况下,标注相同的标号并省略详细的说明。
第2实施方式的投影仪1与第1实施方式的投影仪1相比,主要是光源部81的结构不同。
第2实施方式的光源部81具有由发出蓝色激光的激光二极管构成的激光光源851、861、切换激光光源851、861的点亮和熄灭的激光光源驱动器850、860、使色光扩散的扩散板852、将所入射的色光转换为规定颜色的色光的荧光体轮862、以及将所入射的色光分离成规定颜色的色光的分光部863。光源驱动电路91与光源部81连接。激光光源851、861在第2实施方式中对应于固体光源的一例。另外,激光光源驱动器850、860在第2实施方式中对应于调整部的一例。
激光光源驱动器850根据来自光源驱动电路91的PWM控制信号,切换激光光源851的点亮和熄灭。另外,激光光源驱动器860根据来自光源驱动电路91的PWM控制信号,切换激光光源861的点亮和熄灭。
激光光源851被激光光源驱动器850驱动而发出蓝色激光,该蓝色激光入射到扩散板852而被扩散。被扩散的激光作为蓝色光入射到光调制装置82的对应的B原色的液晶面板,被液晶面板调制。同样,激光光源861被激光光源驱动器860驱动,与激光光源851同样地发出蓝色激光。激光光源861发出的蓝色激光入射到荧光体轮862的荧光体而转换为黄色光,转换后的黄色光入射到分光部863。分光部863根据波长成分将入射的黄色光分离为红色光和绿色光,分离后的红色光和绿色光分别入射到对应的原色的液晶面板。
光源驱动电路91按照控制部10的控制,对激光光源851、861进行PWM控制,由此使激光光源851、861点亮。光源驱动电路91按照控制部10的控制向激光光源驱动器850、860输出脉冲信号。激光光源驱动器850、860在脉冲信号的脉冲上升为接通时使激光光源851、861点亮,在脉冲下降为断开时使激光光源851、861熄灭。
在第2实施方式中,电力控制部112执行与第1实施方式相同的动作。即,电力控制部112根据累积光量,按照图3的流程图调整向激光光源851、861供给的总电力。在此,当电力控制部112调整向激光光源851、861供给的总电力时,光源部81发出的光的白平衡发生变化。因此,白平衡控制部113与第1实施方式同样地基于电力控制部112变更的电力执行第2白平衡调整动作。即,白平衡控制部113求出与电力控制部112的调整对应的白平衡的调整参数。这里求出的调整参数是向激光光源851、861供给的电力比。在第2实施方式的第2对应表124中,代替第1相位差板814的旋转角度,而存储向激光光源851、861供给的电力比。该电力比是能够不依赖于向激光光源851、861供给的总电力地使合成光WL的白平衡成为某个白平衡的该电力比。白平衡控制部113取得向激光光源851、861供给的电力比,控制光源驱动电路91,使得向激光光源851、861供给的电力比成为所取得的比。
另外,在第2实施方式中,也是白平衡控制部113与第2白平衡调整动作并行地执行第1白平衡调整动作。在该情况下,投影仪1具有测量激光光源851发出的蓝色激光的强度的传感器、和测量荧光体轮862发出的黄色光的强度的传感器。
根据第2实施方式的投影仪1,起到与第1实施方式的投影仪1同样的效果。
上述各实施方式是本发明的优选实施方式。但是,并不限定于上述方式,在不脱离本发明主旨的范围内能够实施各种变形。
例如,在使用投影仪1所具有的计算机或与投影仪1连接的外部装置来实现上述投影仪1的控制方法的情况下,也可以以为了实现该方法而由计算机执行的程序、以计算机能够读取的方式记录该程序的记录介质、或者传输该程序的传输介质的方式构成本发明。
例如,图1以及图6所示的投影仪1的各功能部表示功能的结构,具体的安装方式没有特别限制。即,不一定需要安装与各功能部分别对应的硬件,当然也可以构成为通过一个处理器执行程序来实现多个功能部的功能。另外,也可以由硬件实现在上述实施方式中由软件实现的功能的一部分,另外,也可以由软件实现由硬件实现的功能的一部分。此外,关于投影仪1的其他各部分的具体的细节结构,也可以在不脱离本发明主旨的范围内任意变更。
另外,为了使电力控制部112以及白平衡控制部113的处理容易理解,图3以及图5所示的流程图的处理单位根据主要的处理内容进行了分割。本发明不受图3以及图5的流程图所示的处理单位的分割方法、名称限制。另外,电力控制部112以及白平衡控制部113的处理也可以根据处理内容分割为更多的处理单位,还可以分割成一个处理单位包含更多的处理。另外,上述流程图的处理顺序也不限于图示的例子。
Claims (10)
1.一种投影仪,其包含具有固体光源的发光部,该投影仪对所述发光部发出的光进行调制而投射图像,在该投影仪中,具有:
调整部,其调整所述固体光源发出的光的白平衡;
电力控制部,其根据所述发光部的使用时间来调整供给到所述固体光源的电力;以及
白平衡控制部,其求出与所述电力控制部的调整对应的所述白平衡的调整参数,并使所述调整部根据所求出的所述调整参数调整所述白平衡。
2.根据权利要求1所述的投影仪,其中,
所述电力控制部根据以表示所述发光部发出的光的明亮度的值进行了加权而得的所述发光部的使用时间,调整供给到所述固体光源的电力。
3.根据权利要求1或2所述的投影仪,其中,
所述电力控制部通过PWM控制来调整供给到所述固体光源的电力。
4.根据权利要求1或2所述的投影仪,其中,
所述电力控制部通过电流控制来调整供给到所述固体光源的电力。
5.根据权利要求1或2所述的投影仪,其中,
所述白平衡控制部根据供给到所述固体光源的电力与所述白平衡的变化的实测值之间的相关性,求出所述调整参数。
6.根据权利要求1或2所述的投影仪,其中,
所述电力控制部调整供给到所述固体光源的电力,使得与所述发光部的使用时间对应的所述固体光源的发光光量的下降量减少。
7.根据权利要求1或2所述的投影仪,其中,
所述电力控制部调整供给到所述固体光源的电力,使得所述发光部的寿命延长。
8.根据权利要求1或2所述的投影仪,其中,
每当所述电力控制部调整供给到所述固体光源的电力时,所述白平衡控制部使所述调整部调整所述白平衡。
9.根据权利要求1或2所述的投影仪,其中,
该投影仪具有测量所述白平衡的传感器,
所述白平衡控制部使所述调整部与基于所述调整参数的所述白平衡的调整并行地进行基于所述传感器的测量值的所述白平衡的调整。
10.一种投影仪的控制方法,该投影仪具有:发光部,其具有固体光源;以及调整部,其调整所述固体光源发出的光的白平衡,该投影仪对所述发光部发出的光进行调制而投射图像,在该投影仪的控制方法中,
根据所述发光部的使用时间来调整供给到所述固体光源的电力,
求出与供给到所述固体光源的电力的调整对应的所述白平衡的调整参数,并使所述调整部根据所求出的所述调整参数调整所述白平衡。
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