JP6741909B2 - Light source device and projection display device - Google Patents
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Description
本開示は、映像を投写する投写型表示装置に関する。 The present disclosure relates to a projection display device that projects an image.
特許文献１は、投写型表示装置を開示する。この投写型表示装置は、供給された電力に応じた光量で発光する光源と、この光源へ電力を供給する電力供給回路と、光源が発生する光から予め定められた順に白色光を含む複数色の光を繰り返し生成する色生成手段と、該色生成手段が生成する各色の光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、変調された各色の光を投射する手段と、制御パルスを電力供給回路に与える制御部を備える。電力供給回路は、制御パルスの素パルスの幅もしくはデューティー比に従って、光源へ供給する電力を決定し、光源へ供給する電力を決定した後に与えられる制御パルスの前緑部に同期して光源へ電力を供給するように構成してある。これにより、映像信号に基づいて投写映像の輝度及びホワイトバランスを最適化できる。 Patent Document 1 discloses a projection display device. This projection display device includes a light source that emits light with an amount of light according to the supplied power, a power supply circuit that supplies power to the light source, and a plurality of colors including white light in a predetermined order from the light generated by the light source. Color light generating means for repeatedly generating light, a light modulation element for modulating the light of each color generated by the color generating means based on a video signal, a means for projecting the modulated light of each color, and a control pulse for powering. A control unit for supplying the supply circuit is provided. The power supply circuit determines the power supplied to the light source according to the width or duty ratio of the elementary pulse of the control pulse, and supplies the power to the light source in synchronization with the front green part of the control pulse given after determining the power supplied to the light source. Is configured to supply. Thereby, the brightness and white balance of the projected image can be optimized based on the image signal.
本開示は、白色光源が使用されない構成においても、映像信号に基づいて投写映像の輝度及びホワイトバランスを最適化できる投写型表示装置を提供する。 The present disclosure provides a projection display device capable of optimizing the brightness and white balance of a projected image based on an image signal even when a white light source is not used.
本開示における光源装置は、白色光以外の光を出射する光源と、光源の光から複数の色光セグメントを時分割で生成する色光生成部と、光源を駆動する光源駆動電流を制御することにより、色光生成部で生成される色光セグメントの光強度を調整する光源制御部とを備え、光源制御部は、１フレーム期間において平均電流が一定となるよう、色光生成部から得られる少なくとも２つの色光セグメントによって形成される白セグメント期間における光源駆動電流と、白セグメント期間以外の各色光セグメント期間における光源駆動電流を、それぞれ一定の比率を維持しながら変化させる制御をする。 The light source device in the present disclosure, by controlling a light source that emits light other than white light, a color light generation unit that generates a plurality of color light segments from the light of the light source in a time division manner, and a light source drive current that drives the light source, A light source control unit that adjusts the light intensity of the color light segments generated by the color light generation unit, wherein the light source control unit obtains at least two color light segments from the color light generation unit so that the average current is constant during one frame period. The light source drive current in the white segment period and the light source drive current in each color light segment period other than the white segment period are controlled while maintaining a constant ratio.
本開示における投写型表示装置は、白色光源が使用されない構成においても、映像信号に基づいて投写映像の輝度及びホワイトバランスを最適化でき、投写映像の質を向上させることができる。 The projection display device according to the present disclosure can optimize the brightness and white balance of the projected image based on the image signal even when the white light source is not used, and can improve the quality of the projected image.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed description of well-known matters and repeated description of substantially the same configuration may be omitted. This is for avoiding unnecessary redundancy in the following description and for facilitating understanding by those skilled in the art.
なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（実施の形態１）
以下、図１〜図９を用いて、励起光源用の青色レーザダイオードと蛍光体ホイール装置を用いた光学構成から成る投写型表示装置であるプロジェクタの実施の形態１を説明する。
［１−１］プロジェクタの光学構成
図１は、本開示のプロジェクタ１００によって投写面１５０に画像を投写している状態を示しており、かかるプロジェクタの光学構成について図２の模式図を用いて説明する。
It should be noted that the applicant provides the accompanying drawings and the following description for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and is not intended to limit the subject matter described in the claims by these. Absent.
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of a projector, which is a projection display device having an optical configuration using a blue laser diode for an excitation light source and a phosphor wheel device, will be described below with reference to FIGS.
[1-1] Optical Configuration of Projector FIG. 1 shows a state in which an image is projected on a projection surface 150 by the projector 100 of the present disclosure, and the optical configuration of the projector will be described with reference to the schematic diagram of FIG. To do.
励起光源用の青色レーザダイオード２０１から−Ｙ方向に出射された青色光は、コリメートレンズ２０２でコリメートされる。これら青色レーザダイオード２０１は、白色光以外の光を発光する光源の一例である。青色レーザダイオード２０１の青色光はコリメートされた後、アフォーカル系を構成するレンズ２０３とレンズ２０４で収束され拡散板２０５に入射される。拡散板２０５に入射された青色レーザ光はここで拡散され、次に青色光を反射、それ以外の色光を透過する特性を有するダイクロイックミラー２０６ａに入射する。 The blue light emitted in the −Y direction from the blue laser diode 201 for the excitation light source is collimated by the collimator lens 202. These blue laser diodes 201 are examples of light sources that emit light other than white light. After the blue light of the blue laser diode 201 is collimated, it is converged by the lenses 203 and 204 forming the afocal system and is incident on the diffusion plate 205. The blue laser light that has entered the diffusion plate 205 is diffused here, and then enters the dichroic mirror 206a that has a characteristic of reflecting blue light and transmitting other color light.
ダイクロイックミラー２０６ａは、光軸に対して４５度傾斜して配置されており、拡散板２０５からの青色光を反射し、第１レンズ２０７、第２レンズ２０８を通過して集光され、蛍光体ホイール装置２０９の透明な基板２０９ａ上に、環状に形成された黄色蛍光体２０９ｂ及び緑色蛍光体２０９ｃを照射する（図３参照）。図３は、蛍光体ホイール装置２０９の基板の表面側を示す平面図である。 The dichroic mirror 206a is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis, reflects the blue light from the diffusion plate 205, passes through the first lens 207 and the second lens 208, is condensed, and is a phosphor. On the transparent substrate 209a of the wheel device 209, the yellow phosphor 209b and the green phosphor 209c formed in a ring shape are irradiated (see FIG. 3). FIG. 3 is a plan view showing the front surface side of the substrate of the phosphor wheel device 209.
蛍光体ホイール装置２０９の基板２０９ａは、モータ２０９ｄにより回転駆動されているので、照射光のエネルギーが高い場合でも蛍光時に関わる蛍光体の面積を拡大できることから、蛍光発光時の発熱を抑制することが出来る。ここで、黄色蛍光体２０９ｂは青色光を励起光として受けて黄色光を発する特性を有しており、ここでの黄色蛍光光は基板２０９ａ上の黄色蛍光体形成部に施された高反射膜で反射されて、＋Ｘ方向に戻される。また、緑色蛍光体２０９ｃは青光を励起光として受けて緑色光を発する特性を有しており、ここでの緑色蛍光光は基板２０９ａ上の緑色蛍光体形成部に施された高反射膜で反射されて、＋Ｘ方向に戻される。この黄色光と緑色光は、ダイクロイックミラー２０６ａに再度入射せしめられるが、ダイクロイックミラー２０６ａは青光以外の色光は透過する特性を有しているので、入射した黄色光と緑色光はここで透過され、＋Ｘ方向に進む。レンズ２１３に入射した黄色光と緑色光は前方に配置された矩形開口を持つロッドインテグレータ２１４の入射面に集光せしめられる。 Since the substrate 209a of the phosphor wheel device 209 is rotatably driven by the motor 209d, the area of the phosphor involved in fluorescence can be expanded even when the energy of the irradiation light is high, so that heat generation during fluorescence emission can be suppressed. I can. Here, the yellow phosphor 209b has a characteristic of receiving blue light as excitation light and emitting yellow light, and the yellow fluorescence light here is a high reflection film applied to the yellow phosphor forming portion on the substrate 209a. Is reflected by and returned to the +X direction. The green phosphor 209c has a characteristic of receiving blue light as excitation light and emitting green light. The green phosphor light here is a high reflection film formed on the green phosphor forming portion on the substrate 209a. It is reflected and returned in the +X direction. The yellow light and the green light are made incident on the dichroic mirror 206a again, but since the dichroic mirror 206a has a characteristic of transmitting the color light other than the blue light, the incident yellow light and the green light are transmitted here. , +X direction. The yellow light and the green light that have entered the lens 213 are condensed on the incident surface of the rod integrator 214 having a rectangular aperture arranged in the front.
また、蛍光体ホイール装置２０９の透明な基板２０９ａ上に環状に蛍光体が形成されていない領域に照射された青色光は、基板２０９ａを透過して、−Ｘ方向に進む。レンズ２１０に入射した青色光はミラー２０６ｂに入射する。ミラー２０６ｂは、光軸に対して４５度傾斜して配置されており、レンズ２１０からの青色光を反射し、−Ｙ方向に進む。レンズ２１１ａに入射した青色光は、ミラー２０６ｃに入射する。ミラー２０６ｃは、光軸に対して４５度傾斜して配置されており、レンズ２１１ａからの青色光を反射し、＋Ｘ方向に進む。レンズ２１１ｂ、レンズ２１１ｃに入射した青色光は、ミラー２０６ｄに入射する。ミラー２０６ｄは、光軸に対して４５度傾斜して配置されており、レンズ２１１ｃからの青色光を反射し、＋Ｙ方向に進む。 Further, the blue light emitted to the region of the phosphor wheel device 209 on which the phosphor is not annularly formed on the transparent substrate 209a passes through the substrate 209a and proceeds in the -X direction. The blue light that has entered the lens 210 enters the mirror 206b. The mirror 206b is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis, reflects the blue light from the lens 210, and travels in the -Y direction. The blue light that has entered the lens 211a enters the mirror 206c. The mirror 206c is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis, reflects the blue light from the lens 211a, and proceeds in the +X direction. The blue light that has entered the lenses 211b and 211c enters the mirror 206d. The mirror 206d is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis, reflects the blue light from the lens 211c, and proceeds in the +Y direction.
レンズ２１２に入射した青色光は、ダイクロイックミラー２０６ａに入射する。ダイクロイックミラー２０６ａは、光軸に対して４５度傾斜して配置されており、レンズ２１２からの青色光を反射し、黄色光と緑色光と共に＋Ｘ方向に進み、レンズ２１３に入射する。レンズ２１３に入射した青色光は、前方に配置された矩形開口を持つロッドインテグレータ２１４の入射面に集光せしめられる。 The blue light that has entered the lens 212 enters the dichroic mirror 206a. The dichroic mirror 206a is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis, reflects the blue light from the lens 212, travels in the +X direction together with the yellow light and the green light, and enters the lens 213. The blue light incident on the lens 213 is condensed on the incident surface of the rod integrator 214 having a rectangular aperture arranged in the front.
ロッドインテグレータ２１４から出射した光は、トリミングホイール装置２１５の基板２１５ａ上に扇状に形成された赤色トリムフィルタ２１５ｂを照射する（図４参照）。図４は、トリミングホイール装置２１５の表面側を示す平面図である。トリミングホイール装置２１５の基板２１５ａは、モータ２１５ｃにより回転駆動されているので、照射光のエネルギーが高い場合でもトリミング時に関わるトリムフィルタの面積を拡大できることから、トリミング時の発熱を抑制することが出来る。ここで赤色トリムフィルタ２１５ｂは照射光から赤色光のみをトリミングして透過させる特性を有しており、ここでの赤色光は基板２１５ａを透過して、＋Ｘ方向に進む。また、蛍光体ホイール装置２０９とトリミングホイール装置２１５は同速度で同期して回転しており、赤色トリムフィルタ２１５ｂへの入射光は常に同じ色の光である。本実施の形態において、赤色トリムフィルタ２１５ｂへの入射光は黄色光の一部であり、黄色光から赤色光をトリミングしている。 The light emitted from the rod integrator 214 illuminates the red trim filter 215b formed in a fan shape on the substrate 215a of the trimming wheel device 215 (see FIG. 4). FIG. 4 is a plan view showing the front surface side of the trimming wheel device 215. Since the substrate 215a of the trimming wheel device 215 is rotationally driven by the motor 215c, the area of the trim filter involved in trimming can be expanded even when the energy of the irradiation light is high, so that heat generation during trimming can be suppressed. Here, the red trim filter 215b has a characteristic of trimming and transmitting only the red light from the irradiation light, and the red light here passes through the substrate 215a and proceeds in the +X direction. Further, the phosphor wheel device 209 and the trimming wheel device 215 rotate in synchronization at the same speed, and the incident light on the red trim filter 215b is always the same color light. In the present embodiment, the incident light on the red trim filter 215b is a part of the yellow light, and the yellow light is trimmed to the red light.
また、トリミングホイール装置２１５の基板２１５ａ上に扇状に赤色トリムフィルタ２１５ｂが形成されていない領域に照射された光は、基板２１５ａを透過して、＋Ｘ方向に進む。 Further, the light irradiated to the area where the red trim filter 215b is not fan-shaped on the substrate 215a of the trimming wheel device 215 is transmitted through the substrate 215a and proceeds in the +X direction.
このようにして青色レーザダイオードから青色光、黄色光、緑色光、赤色光を生成し、図６のトリミングホイール装置の出射色光の模式図に示すように、青色光セグメントＢ、黄色光セグメントＹ、緑色光セグメントＧ、赤色光セグメントＲを時分割で得ることが出来る。図６のトリミングホイール装置の出射色光の模式図において、緑色光セグメントＧ、青色光セグメントＢ、及び黄色光セグメントＹは、赤色トリムフィルタが形成されていない領域を透過して出射される色光である。また、赤色光セグメントＲは、赤色トリムフィルタ２１５ｂに黄色光が透過することにより出射される色光である。 In this way, blue light, yellow light, green light, and red light are generated from the blue laser diode, and as shown in the schematic diagram of the emitted color light of the trimming wheel device in FIG. 6, the blue light segment B, the yellow light segment Y, The green light segment G and the red light segment R can be obtained by time division. In the schematic diagram of the emitted color light of the trimming wheel device in FIG. 6, the green light segment G, the blue light segment B, and the yellow light segment Y are the color lights that are emitted after passing through the region where the red trim filter is not formed. .. The red light segment R is color light emitted by the yellow light passing through the red trim filter 215b.
このように、蛍光体ホイール装置２０９、トリミングホイール装置２１５、及びレンズ２０３〜レンズ２１６までの光学系によって色光生成部が形成される。 As described above, the fluorescent light wheel device 209, the trimming wheel device 215, and the optical system including the lenses 203 to 216 form a color light generation unit.
トリミングホイール装置２１５の基板２１５ａから出射した光は、レンズ２１６及びレンズ２１７を通過してミラー２１８、ミラー２１９で反射されてＤＭＤ２２０に入射し、このＤＭＤ２２０において映像信号によって変調されて映像光が生成される。 The light emitted from the substrate 215a of the trimming wheel device 215 passes through the lenses 216 and 217, is reflected by the mirrors 218 and 219, enters the DMD 220, and is modulated by a video signal in the DMD 220 to generate video light. It
ＤＭＤ２２０で生成された映像光は、＋Ｙ方向に出射され投写レンズ２２１で拡大写されて、図示しないスクリーンに拡大投写される。
［１−２］映像の出力システム構成
図５は、本実施の形態に係るプロジェクタの投写映像出力システムの構成を示す図である。
The image light generated by the DMD 220 is emitted in the +Y direction, magnified by the projection lens 221, and magnified and projected on a screen (not shown).
[1-2] Video Output System Configuration FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the projection video output system of the projector according to the present embodiment.
映像信号解析部３００は、外部から入力された映像信号から１フレーム毎に彩度を抽出し、それを映像解析情報とする。本実施の形態では、映像解析情報として彩度を抽出するが、これに限定されるものではなく、明度、色相、輝度、色差であっても良い。 The video signal analysis unit 300 extracts the saturation for each frame from the video signal input from the outside and uses it as the video analysis information. In the present embodiment, the saturation is extracted as the image analysis information, but the present invention is not limited to this, and may be lightness, hue, luminance, or color difference.
光量算出部３１０は、映像信号解析部３００で抽出された彩度に基づき、光源である青色レーザダイオード２０１から青色光、黄色光、緑色光、赤色光の４色の光を生成するにあたり、蛍光体ホイール装置２０９の各蛍光体へ照射する青色光の光量及び蛍光体へ照射しない青色光の光量、トリミングホイール装置２１５の赤色トリムフィルタへ照射する黄色光の光量を算出する。 The light quantity calculation unit 310 generates fluorescence of four colors of blue light, yellow light, green light, and red light from the blue laser diode 201, which is a light source, based on the saturation extracted by the video signal analysis unit 300. The amount of blue light emitted to each phosphor of the body wheel device 209, the amount of blue light not emitted to the phosphor, and the amount of yellow light emitted to the red trim filter of the trimming wheel device 215 are calculated.
光量算出部３１０は、そこで算出された結果を光源制御信号として出力する。 The light amount calculation unit 310 outputs the result calculated there as a light source control signal.
光源制御部３２０は、光量算出部３１０より出力された光源制御信号に基づいて、光源駆動部３３０に、青色レーザダイオード２０１へ供給する光源駆動電流を生成するための制御信号を出力する。これによって、青色光、黄色光、緑色光、赤色光の４色の光量が、青色レーザダイオード２０１の出力を制御することによって、１フレーム毎に調整される。このように、青色レーザダイオード２０１へ供給する光源制御信号は、映像解析情報に基づいてダイナミックに制御される。 The light source control unit 320 outputs a control signal for generating a light source drive current to be supplied to the blue laser diode 201 to the light source drive unit 330 based on the light source control signal output from the light amount calculation unit 310. Thereby, the light amounts of the four colors of blue light, yellow light, green light, and red light are adjusted for each frame by controlling the output of the blue laser diode 201. In this way, the light source control signal supplied to the blue laser diode 201 is dynamically controlled based on the image analysis information.
映像表示素子駆動部３５０は、蛍光体ホイール駆動部３６０及びトリミングホイール駆動部３８０へ映像信号に同期した回転制御信号を出力し、蛍光体ホイール装置２０９及びトリミングホイール装置２１５の位置情報を読み取ることで、ＤＭＤ２２０に同期したホイール駆動制御を行う。映像表示素子駆動部３５０は、また、ＤＭＤ２２０に入射される青色光、黄色光，緑色光，赤色光に応じた変調動作を行うための制御信号を生成し、ＤＭＤ２２０を駆動する。
［１−３］光源駆動電流制御システム動作
図７は、本実施の形態１に係る光源駆動電流制御方法の一例を示す図である。この光源駆動電流制御システムでは、白色の色温度を一定の目標とする値にする制御（白色の色温度一定制御）が行われる。ここで、白の色温度が一定というのは、ホワイトバランスが一定ということと同義である。本実施の形態では、一例として、目標の色温度を７０００Ｋとしているが、これに限定されず、例えば６０００Ｋや８０００Ｋであっても良い。図７（ａ）は入力映像信号の彩度が低い場合の光源駆動電流値の波形、図７（ｂ）は入力映像信号の彩度が中程度の場合の光源駆動電流値の波形、図７（ｃ）は入力映像信号の彩度が高い場合の光源駆動電流値の波形を示している。図８は、図７（ａ）の拡大図であって、後の説明のための符号を付加している。
The image display element drive unit 350 outputs a rotation control signal synchronized with the image signal to the phosphor wheel drive unit 360 and the trimming wheel drive unit 380, and reads the position information of the phosphor wheel device 209 and the trimming wheel device 215. , DMD 220 is synchronized with the wheel drive control. The image display element driving unit 350 also generates a control signal for performing a modulation operation according to the blue light, the yellow light, the green light, and the red light incident on the DMD 220, and drives the DMD 220.
[1-3] Operation of Light Source Driving Current Control System FIG. 7 is a diagram showing an example of the light source driving current control method according to the first embodiment. In this light source drive current control system, control is performed to set the white color temperature to a constant target value (white color temperature constant control). Here, the constant white color temperature is synonymous with the constant white balance. In the present embodiment, as an example, the target color temperature is set to 7,000K, but the target color temperature is not limited to this, and may be 6000K or 8000K, for example. 7A is a waveform of the light source drive current value when the saturation of the input video signal is low, FIG. 7B is a waveform of the light source drive current value when the saturation of the input video signal is medium, and FIG. (C) shows the waveform of the light source drive current value when the saturation of the input video signal is high. FIG. 8 is an enlarged view of FIG. 7A, to which reference numerals for later description are added.
また、トリミングホイールの出射色光（ＲＧＢＹ）の１セット分のセグメントが、映像信号の１フレームに相当する。すなわち、図８のＰ０〜Ｐ６の期間が１フレーム期間に相当する。 Further, one set of segments of the color lights (RGBY) emitted from the trimming wheel corresponds to one frame of the video signal. That is, the period of P0 to P6 in FIG. 8 corresponds to one frame period.
図９は、本実施の形態１に係る青色光と黄色光を色度座標に示した図である。青色光の色度座標と黄色光の色度座標を結んだ直線Ｌ１と、黒体輻射の色軌跡Ｌ２の交点Ｐ１が目標の白の色温度である７０００Ｋとなっている。 FIG. 9 is a diagram showing blue light and yellow light according to the first embodiment in chromaticity coordinates. The intersection point P1 of the straight line L1 connecting the chromaticity coordinates of blue light and the chromaticity coordinate of yellow light and the color locus L2 of black body radiation is 7000K which is the target white color temperature.
図８を使用して、図７の中における、黄セグメントＹ、青セグメントＢ、緑セグメントＧ、赤セグメントＲを示すと、次の区間になる。 If the yellow segment Y, the blue segment B, the green segment G, and the red segment R in FIG. 7 are shown using FIG. 8, it will become the following area.
黄セグメントＹ：Ｐ０〜Ｐ２区間 区間遷移時間：Ｙｔ１＋Ｙｔ２
青セグメントＢ：Ｐ２〜Ｐ４区間 区間遷移時間：Ｂｔ１＋Ｂｔ２
緑セグメントＧ：Ｐ４〜Ｐ５区間 区間遷移時間：Ｇｔ
赤セグメントＲ：Ｐ５〜Ｐ６区間 区間遷移時間：Ｒｔ
そして、黄セグメントＹの一部の区間（Ｐ１〜Ｐ２）と青セグメントＢの一部の区間（Ｐ２〜Ｐ３）を加えた区間（Ｐ１〜Ｐ３）を白セグメントＷとして定義し、あらかじめ設定する。区間（Ｐ１〜Ｐ２）の区間遷移時間Ｙｔ２と光源駆動電流Ｙｉ２の積（Ｙｔ２×Ｙｉ２）が白セグメントＷにおける黄色光量となり、区間（Ｐ２〜Ｐ３）の区間遷移時間Ｂｔ２と光源駆動電流Ｂｉ２の積（Ｂｔ２×Ｂｉ２）が白セグメントＷにおける青色光量となる。この黄色光量と青色光量により生成される白色光が、目標の色温度である７０００Ｋの白色となるよう、光量算出部にて区間（Ｐ１〜Ｐ２）における光源駆動電流値Ｙｉ２と、区間（Ｐ２〜Ｐ３）における光源駆動電流値Ｂｉ２の比率（Ｙｉ２／Ｂｉ２）を決定する。図６では、トリミングホイール装置の出射色光と、ここで定義された白セグメントＷとの関係を示している。
Yellow segment Y: P0 to P2 section Section transition time: Yt1+Yt2
Blue segment B: Section P2 to P4 Section transition time: Bt1+Bt2
Green segment G: Section P4 to P5 Section transition time: Gt
Red segment R: P5 to P6 section Transition time: Rt
Then, a section (P1 to P3) obtained by adding a section (P1 to P2) of the yellow segment Y and a section (P2 to P3) of the blue segment B is defined as a white segment W and set in advance. The product (Yt2×Yi2) of the section transition time Yt2 of the section (P1 to P2) and the light source drive current Yi2 becomes the yellow light amount in the white segment W, and the product of the section transition time Bt2 of the section (P2 to P3) and the light source drive current Bi2. (Bt2×Bi2) is the amount of blue light in the white segment W. In order that the white light generated by the yellow light amount and the blue light amount becomes a white color of 7,000 K which is the target color temperature, the light amount calculation unit calculates the light source drive current value Yi2 in the section (P1 to P2) and the section (P2 to P2). The ratio (Yi2/Bi2) of the light source drive current value Bi2 in P3) is determined. FIG. 6 shows the relationship between the color light emitted from the trimming wheel device and the white segment W defined here.
このように白セグメントＷを定義することによって、各セグメントの区間、及び各区間における光源駆動電流値は次のようになる。 By thus defining the white segment W, the light source drive current value in each segment and each segment is as follows.
黄セグメントＹ：Ｐ０〜Ｐ１区間 光源駆動電流値：Ｙｉ１
白セグメントＷ：Ｐ１〜Ｐ２区間 光源駆動電流値：Ｙｉ２
白セグメントＷ：Ｐ２〜Ｐ３区間 光源駆動電流値：Ｂｉ２
青セグメントＢ：Ｐ３〜Ｐ４区間 光源駆動電流値：Ｂｉ１
緑セグメントＧ：Ｐ４〜Ｐ５区間 光源駆動電流値：Ｇｉ
赤セグメントＲ：Ｐ５〜Ｐ６区間 光源駆動電流値：Ｒｉ
白セグメントＷにおける青セグメント（Ｐ２〜Ｐ３区間）とその他の青セグメント（Ｐ３〜Ｐ４区間）では、互いに独立した映像表示素子の駆動を行なう。同様に、白セグメントＷにおける黄セグメント（Ｐ１〜Ｐ２区間）とその他の黄セグメント（Ｐ０〜Ｐ１区間）についても、互いに独立した映像表示素子の駆動を行う。白セグメントＷ以外のセグメントにより生成される白色光については、各セグメント区間の区間遷移時間と光源駆動電流の積が各色の光量となる。すなわち、（Ｙｔ１×Ｙｉ１）、（Ｂｔ１×Ｂｉ１）、（Ｇｔ×Ｇｉ）、（Ｒｔ×Ｒｉ）により生成される白色光が、目標の色温度である７０００Ｋの白色となるよう、光量算出部にて各セグメントの光源駆動電流（Ｙｉ１、Ｂｉ１、Ｇｉ、Ｒｉ）の比率を決定する。
Yellow segment Y: P0 to P1 section Light source drive current value: Yi1
White segment W: P1-P2 section Light source drive current value: Yi2
White segment W: P2 to P3 section Light source drive current value: Bi2
Blue segment B: P3 to P4 section Light source drive current value: Bi1
Green segment G: P4 to P5 section Light source drive current value: Gi
Red segment R: P5 to P6 section Light source drive current value: Ri
In the blue segment (P2 to P3 section) and the other blue segments (P3 to P4 section) in the white segment W, the image display elements are driven independently of each other. Similarly, with respect to the yellow segment (P1 to P2 section) and the other yellow segments (P0 to P1 section) of the white segment W, the image display elements are independently driven. For white light generated by a segment other than the white segment W, the product of the section transition time of each segment section and the light source drive current is the light amount of each color. That is, the light amount calculation unit is configured so that the white light generated by (Yt1×Yi1), (Bt1×Bi1), (Gt×Gi), and (Rt×Ri) becomes white at the target color temperature of 7000K. Then, the ratio of the light source drive current (Yi1, Bi1, Gi, Ri) of each segment is determined.
また、各セグメントの光源駆動電流値を決定する際は、平均電流値Ｉａが一定となるようにする。すなわち、以下の式が成り立つよう光源駆動電流値を決定する。尚、Ｉｔは、１フレーム期間を示す。 Further, when determining the light source drive current value of each segment, the average current value Ia is set to be constant. That is, the light source drive current value is determined so that the following equation holds. Incidentally, It indicates one frame period.
Ｉｔ＝Ｙｔ１＋Ｙｔ２＋Ｂｔ２＋Ｂｔ１＋Ｇｔ＋Ｒｔ
Ｉａ＝（Ｙｔ１／Ｉｔ×Ｙｉ１）＋（Ｙｔ２／Ｉｔ×Ｙｉ２）＋（Ｂｔ２／Ｉｔ×Ｂｉ２）＋（Ｂｔ１／Ｉｔ×Ｂｉ１）＋（Ｇｔ／Ｉｔ×Ｇｉ）＋（Ｒｔ／Ｉｔ×Ｒｉ）
入力映像信号の彩度が低く、投写映像の明るさを上げたい映像信号の場合、図７（ａ）のような光源駆動電流制御を行う。すなわち、彩度が中間の図７（ｂ）の光源駆動電流制御に比べ、投写映像の明るさを上げるため、白セグメントＷにおける光源駆動電流値を大きく設定し、その他のセグメントにおける光源駆動電流値は小さく設定する。これにより、白セグメントによって明るさを向上しながら、ホワイトバランスを７０００Ｋに一定に制御する。
It=Yt1+Yt2+Bt2+Bt1+Gt+Rt
Ia=(Yt1/It×Yi1)+(Yt2/It×Yi2)+(Bt2/It×Bi2)+(Bt1/It×Bi1)+(Gt/It×Gi)+(Rt/It×Ri)
In the case of a video signal whose input video signal has low saturation and the brightness of the projected video is desired to be increased, the light source drive current control as shown in FIG. 7A is performed. That is, in order to increase the brightness of the projected image, the light source drive current value in the white segment W is set to be larger than that in the light source drive current control in FIG. Is set small. As a result, the white balance is constantly controlled to 7000K while the brightness is improved by the white segment.
入力映像信号の彩度が高く、投写映像の鮮やかさを上げたい映像信号の場合、図７（ｃ）のような光源駆動電流制御を行う。すなわち、彩度が中間の図７（ｂ）の光源駆動電流制御に比べ、鮮やかさを上げるため、白セグメントにおける光源駆動電流値を小さく設定し、その他のセグメントにおける光源駆動電流値は大きく設定する。これにより、赤、青、緑セグメントによって色輝度を向上しながら、ホワイトバランスを７０００Ｋに一定に制御する。 In the case of an image signal whose input image signal has high saturation and which is desired to enhance the vividness of the projected image, the light source drive current control as shown in FIG. 7C is performed. That is, in order to increase the vividness, the light source drive current value in the white segment is set small and the light source drive current values in the other segments are set large in comparison with the light source drive current control of FIG. .. As a result, the white balance is controlled to be constant at 7000K while improving the color brightness by the red, blue, and green segments.
図７では、図７（ａ）〜図７（ｃ）の３パターンの光源駆動電流値の波形を示しているが、例えば映像解析情報が８ビットの分解能である場合、図７（ａ）と図７（ｃ）の間を２５６段階で補間する光源駆動電流制御を行う。 FIG. 7 shows the waveforms of the light source drive current values of the three patterns shown in FIGS. 7A to 7C. For example, when the image analysis information has 8-bit resolution, Light source drive current control is performed to interpolate between FIG. 7C in 256 steps.
このように、光源制御部３２０は、１フレーム期間において平均電流が一定になるように、白セグメントＷ期間における光源駆動電流と、白セグメントＷ期間以外の各色光セグメント期間における光源駆動電流を、それぞれ一定の比率を維持しながら変化させる制御をする。 In this way, the light source control unit 320 respectively sets the light source drive current in the white segment W period and the light source drive current in each color light segment period other than the white segment W period so that the average current becomes constant in one frame period. Control to change while maintaining a constant ratio.
なお、本実施の形態では白セグメントと定義する青セグメントと黄色セグメントとして、各セグメントの一部を割り当てているが、白セグメント専用の青セグメントと黄色セグメントを別途設けてもよい。 In this embodiment, a part of each segment is allocated as a blue segment and a yellow segment defined as a white segment, but a blue segment and a yellow segment dedicated to the white segment may be separately provided.
以上の光源電流制御システムにより、入力映像信号に基づいた最適な光源駆動電流を算出し、投写映像のホワイトバランスを一定とすることができる。
［１−４］効果
先行文献に開示されている技術は、マルチスペクトルを有する白色光源を用いることが必須であり、単一スペクトルの光源を用いた構成においては適用できない。
With the light source current control system described above, it is possible to calculate the optimum light source drive current based on the input image signal and make the white balance of the projected image constant.
[1-4] Effects The technique disclosed in the prior art requires the use of a white light source having a multi-spectrum and cannot be applied to a configuration using a light source of a single spectrum.
一方で、本実施の形態では、単一スペクトルである青色レーザダイオードを光源として用いて、青色セグメントの一部と光源の青色光から黄色蛍光体により励起して生成した黄色光による黄色セグメント一部を白セグメントとして定義するようにしている。このようにすることで、入力映像信号に基づいた最適な光源駆動電流制御により、明るさや鮮やかさを確保しながら、ホワイトバランスが入力される映像に関らず一定に制御されるため、画質の向上に寄与する。
（実施の形態２）
［２−１］概要
本実施の形態は、実施の形態１の白セグメントとして定義する青色光と黄色光により生成される白色光の色温度が目標の７０００Ｋを実現できない場合であり、白セグメントの白色光の生成方法が実施の形態１と異なる。実施の形態１が、青色光と黄色光にて目標の色温度の白色光が生成できる場合に対して、本実施の形態は、青色光と黄色光と緑色光にて目標の色温度の白色光を生成する場合である。尚、実施の形態２において、図１〜図５に示す構成については、実施の形態１と同じであるので、その重複説明は省略する。
［２−２］光源駆動電流制御システム動作
図１０は、実施の形態２におけるトリミングホイール装置の出射色光の説明図、図１１は、本実施の形態２に係る白色の色温度一定制御による、光源駆動電流制御システムの例を示す図である。一例として、目標の色温度を７０００Ｋとしているが、６０００Ｋや８０００Ｋであっても良い。図１１（ａ）は入力映像信号の彩度が低い場合の光源駆動電流値の波形、図１１（ｂ）は入力映像信号の彩度が中程度の場合の光源駆動電流値の波形、図１１（ｃ）は入力映像信号の彩度が高い場合の光源駆動電流値の波形を示している。図１２は、図１１（ａ）の拡大図であって、後の説明のための符号を付加している。 また、トリミングホイールの出射色光（ＲＧＢＹ）の１セット分のセグメントが、映像信号の１フレームに相当する。すなわち、図８のＰ０〜Ｐ６の期間が１フレーム期間に相当する。
On the other hand, in the present embodiment, by using a blue laser diode having a single spectrum as a light source, a part of the blue segment and a yellow segment part of the yellow light generated by exciting the yellow light from the blue light of the light source. Is defined as a white segment. By doing so, the optimum light source drive current control based on the input video signal allows the white balance to be constantly controlled regardless of the input image, while ensuring brightness and vividness. Contribute to improvement.
(Embodiment 2)
[2-1] Overview In the present embodiment, the color temperature of the white light generated by the blue light and the yellow light, which is defined as the white segment in the first embodiment, cannot achieve the target 7000K, and the white segment The method of generating white light is different from that of the first embodiment. In contrast to the case where the first embodiment can generate white light having a target color temperature with blue light and yellow light, the present embodiment has a configuration in which white light having a target color temperature is generated using blue light, yellow light, and green light. This is the case of generating light. In addition, in the second embodiment, the configuration shown in FIGS. 1 to 5 is the same as that of the first embodiment, and thus the duplicated description thereof will be omitted.
[2-2] Operation of Light Source Driving Current Control System FIG. 10 is an explanatory diagram of emitted color light of the trimming wheel device according to the second embodiment, and FIG. 11 is a light source by white color temperature constant control according to the second embodiment. It is a figure which shows the example of a drive current control system. As an example, the target color temperature is set to 7000K, but it may be set to 6000K or 8000K. 11A is a waveform of the light source drive current value when the saturation of the input video signal is low, FIG. 11B is a waveform of the light source drive current value when the saturation of the input video signal is medium, and FIG. (C) shows the waveform of the light source drive current value when the saturation of the input video signal is high. FIG. 12 is an enlarged view of FIG. 11A, to which reference numerals for later description are added. Further, one set of segments of the color lights (RGBY) emitted from the trimming wheel corresponds to one frame of the video signal. That is, the period of P0 to P6 in FIG. 8 corresponds to one frame period.
図１３は、本実施の形態２に係る青色光と黄色光と緑色光を色度座標に示した図である。実施の形態１とは異なり、青色光の色度座標と黄色光の色度座標を結んだ直線Ｌ１と、黒体輻射の色軌跡Ｌ２の交点が目標の白の色温度であるＰ１点の７０００Ｋではなく、緑色光の色度座標と目標の白の色温度であるＰ１点を通過し上記直線Ｌ２と交わる点をＡ点としている。青色光と黄色光によりＡ点の色座標の光を生成し、緑色光を加えることで目標の白の色温度である７０００Ｋを実現する。 FIG. 13 is a diagram showing blue light, yellow light, and green light according to the second embodiment in chromaticity coordinates. Unlike the first embodiment, the intersection point of the straight line L1 connecting the chromaticity coordinates of blue light and the chromaticity coordinates of yellow light and the color locus L2 of black body radiation is the target white color temperature of P1 point of 7000K. Instead, the point that passes through the chromaticity coordinate of the green light and the point P1 which is the target white color temperature and intersects the straight line L2 is set as point A. The light of the color coordinate of the point A is generated by the blue light and the yellow light, and the target white color temperature of 7,000 K is realized by adding the green light.
図１２を使用して、図１１の中における、黄セグメントＹ、青セグメントＢ、緑セグメントＧ、赤セグメントＲを示すと、次の区間になる。 If the yellow segment Y, the blue segment B, the green segment G, and the red segment R in FIG. 11 are shown using FIG. 12, it will become the following area.
黄セグメントＹ：Ｐ０〜Ｐ２区間 区間遷移時間：Ｙｔ１＋Ｙｔ２
青セグメントＢ：Ｐ２〜Ｐ４区間 区間遷移時間：Ｂｔ１＋Ｂｔ２
緑セグメントＧ：Ｐ４〜Ｐ６区間 区間遷移時間：Ｇｔ１＋Ｇｔ２
赤セグメントＲ：Ｐ６〜Ｐ７区間 区間遷移時間：Ｒｔ
そして、黄セグメントＹの一部の区間（Ｐ１〜Ｐ２）と青セグメントＢの一部の区間（Ｐ２〜Ｐ３）と緑セグメントＧの一部の区間（Ｐ４〜Ｐ５）を加えた区間（Ｐ１〜Ｐ３）と区間（Ｐ４〜Ｐ５）を白セグメントＷとして定義し、あらかじめ設定する。区間（Ｐ１〜Ｐ２）の区間遷移時間Ｙｔ２と光源駆動電流Ｙｉ２の積（Ｙｔ２×Ｙｉ２）が白セグメントＷにおける黄色光量となり、区間（Ｐ２〜Ｐ３）の区間遷移時間Ｂｔ２と光源駆動電流Ｂｉ２の積（Ｂｔ２×Ｂｉ２）が白セグメントＷにおける青色光量となり、区間（Ｐ４〜Ｐ５）の区間遷移時間Ｇｔ２と光源駆動電流Ｇｉ２の積（Ｇｔ２×Ｇｉ２）が白セグメントＷにおける緑色光量となる。この黄色光量と青色光量と緑色光量により生成される白色光が、目標の色温度である７０００Ｋの白色となるよう、光量算出部にて区間（Ｐ１〜Ｐ２）の光源駆動電流値Ｙｉ２と、区間（Ｐ２〜Ｐ３）の光源駆動電流値Ｂｉ２と、区間（Ｐ４〜Ｐ５）の光源駆動電流値Ｇｉ１から光源駆動電流の比率（Ｙｉ２：Ｂｉ２：Ｇｉ２）を決定する。図１０では、トリミングホイール装置の出射色光と、ここで定義された白セグメントＷとの関係を示している。
Yellow segment Y: P0 to P2 section Section transition time: Yt1+Yt2
Blue segment B: Section P2 to P4 Section transition time: Bt1+Bt2
Green segment G: Section P4 to P6 Section transition time: Gt1+Gt2
Red segment R: Section P6 to P7 Section transition time: Rt
Then, a section (P1 to P1) obtained by adding a section (P1 to P2) of the yellow segment Y, a section (P2 to P3) of the blue segment B, and a section (P4 to P5) of the green segment G. P3) and the section (P4 to P5) are defined as a white segment W and set in advance. The product (Yt2×Yi2) of the section transition time Yt2 of the section (P1 to P2) and the light source drive current Yi2 becomes the yellow light amount in the white segment W, and the product of the section transition time Bt2 of the section (P2 to P3) and the light source drive current Bi2. (Bt2×Bi2) is the blue light amount in the white segment W, and the product (Gt2×Gi2) of the section transition time Gt2 and the light source drive current Gi2 in the section (P4 to P5) is the green light amount in the white segment W. In order for the white light generated by the yellow light amount, the blue light amount, and the green light amount to be white at 7,000 K which is the target color temperature, the light amount calculation unit sets the light source drive current value Yi2 in the section (P1 to P2) and the section The ratio (Yi2:Bi2:Gi2) of the light source drive current is determined from the light source drive current value Bi2 of (P2 to P3) and the light source drive current value Gi1 of the section (P4 to P5). FIG. 10 shows the relationship between the color light emitted from the trimming wheel device and the white segment W defined here.
このように白セグメントＷを定義することによって、各セグメントの区間、及び各区間における光源駆動電流値は次のようになる。 By thus defining the white segment W, the light source drive current value in each segment and each segment is as follows.
黄セグメントＹ：Ｐ０〜Ｐ１区間 光源駆動電流値：Ｙｉ１
白セグメントＷ：Ｐ１〜Ｐ２区間 光源駆動電流値：Ｙｉ２
白セグメントＷ：Ｐ２〜Ｐ３区間 光源駆動電流値：Ｂｉ２
青セグメントＢ：Ｐ３〜Ｐ４区間 光源駆動電流値：Ｂｉ１
白セグメントＷ：Ｐ４〜ｐ５区間 光源駆動電流値：Ｇｉ２
緑セグメントＧ：Ｐ５〜Ｐ６区間 光源駆動電流値：Ｇｉ１
赤セグメントＲ：Ｐ６〜Ｐ７区間 光源駆動電流値：Ｒｉ
白セグメントＷにおける青セグメント（Ｐ２〜Ｐ３区間）とその他の青セグメント（Ｐ３〜Ｐ４区間）では、互いに独立した映像表示素子の駆動を行なう。白セグメントＷにおける黄セグメント（Ｐ１〜Ｐ２区間）とその他の黄セグメント（Ｐ０〜Ｐ１区間）についても、互いに独立した映像表示素子の駆動を行なう。白セグメントＷにおける緑セグメント（Ｐ４〜Ｐ５区間）とその他の緑セグメント（Ｐ５〜Ｐ６区間）についても、互いに独立した映像表示素子の駆動を行う。白セグメントＷ以外のセグメントについては、各セグメント区間の区間遷移時間と光源駆動電流の積が各色の光量となる。すなわち、（Ｙｔ１×Ｙｉ１）、（Ｂｔ１×Ｂｉ１）、（Ｇｔ１×Ｇｉ１）、（Ｒｔ×Ｒｉ）により生成される白色光が、目標の色温度である７０００Ｋの白色となるよう、光量算出部にて各セグメントの光源駆動電流（Ｙｉ１、Ｂｉ１、Ｇｉ１Ｒｉ）の比率を決定する。また、各セグメントの光源駆動電流値を決定する際は、平均電流値Ｉａが一定となるようにする。すなわち、以下の式が成り立つよう光源駆動電流値を決定する。尚、Ｉｔは、１フレーム期間を示す。
Yellow segment Y: P0 to P1 section Light source drive current value: Yi1
White segment W: P1-P2 section Light source drive current value: Yi2
White segment W: P2 to P3 section Light source drive current value: Bi2
Blue segment B: P3 to P4 section Light source drive current value: Bi1
White segment W: P4 to p5 section Light source drive current value: Gi2
Green segment G: P5 to P6 section Light source drive current value: Gi1
Red segment R: P6 to P7 section Light source drive current value: Ri
In the blue segment (P2 to P3 section) and the other blue segments (P3 to P4 section) in the white segment W, the image display elements are driven independently of each other. In the yellow segment (P1 to P2 section) and the other yellow segments (P0 to P1 section) in the white segment W, the image display elements are driven independently of each other. For the green segment (P4 to P5 section) and the other green segments (P5 to P6 section) in the white segment W, the image display elements are driven independently of each other. For the segments other than the white segment W, the product of the section transition time of each segment section and the light source drive current is the light amount of each color. In other words, the light amount calculation unit controls the white light generated by (Yt1×Yi1), (Bt1×Bi1), (Gt1×Gi1), and (Rt×Ri) to be white at the target color temperature of 7000K. Then, the ratio of the light source drive current (Yi1, Bi1, Gi1Ri) of each segment is determined. Further, when determining the light source drive current value of each segment, the average current value Ia is kept constant. That is, the light source drive current value is determined so that the following equation holds. Incidentally, It indicates one frame period.
Ｉｔ＝Ｙｔ１＋Ｙｔ２＋Ｂｔ２＋Ｂｔ１＋Ｇｔ２＋Ｇｔ１＋Ｒｔ
Ｉａ＝（Ｙｔ１／Ｉｔ×Ｙｉ１）＋（Ｙｔ２／Ｉｔ×Ｙｉ２）＋（Ｂｔ２／Ｉｔ×Ｂｉ２）＋（Ｂｔ１／Ｉｔ×Ｂｉ１）＋（Ｇｔ２／Ｉｔ×Ｇｉ２）＋（Ｇｔ１／Ｉｔ×Ｇｉ１）＋（Ｒｔ／Ｉｔ×Ｒｉ）
入力映像信号の彩度が低く、投写映像の明るさを上げたい映像信号の場合、図１１（ａ）のような光源駆動電流制御を行う。すなわち、彩度が中間の図１１（ｂ）の光源駆動電流制御に比べ、投写映像の明るさを上げるため、白セグメントＷにおける光源駆動電流値を大きく設定し、その他のセグメントにおける光源駆動電流値は、小さく設定する。これにより、白セグメントＷによって明るさを向上しながら、ホワイトバランスを７０００Ｋに一定に制御する。
It=Yt1+Yt2+Bt2+Bt1+Gt2+Gt1+Rt
Ia=(Yt1/It×Yi1)+(Yt2/It×Yi2)+(Bt2/It×Bi2)+(Bt1/It×Bi1)+(Gt2/It×Gi2)+(Gt1/It×Gi1)+ (Rt/It x Ri)
In the case of an image signal whose input image signal has low saturation and the brightness of the projected image is desired to be increased, light source drive current control as shown in FIG. 11A is performed. That is, in order to increase the brightness of the projected image, the light source drive current value in the white segment W is set to be larger than that in the light source drive current control in FIG. Set smaller. Thereby, while the brightness is improved by the white segment W, the white balance is constantly controlled to 7000K.
入力映像信号の彩度が高く、投写映像の鮮やかさを上げたい映像信号の場合、図１１（ｃ）のような光源駆動電流制御を行う。すなわち、彩度が中間の図１１（ｂ）の光源駆動電流制御に比べ、鮮やかさを上げるため、白セグメントにおける光源駆動電流値を小さく設定し、その他のセグメントにおける光源駆動電流値は大きく設定する。これにより、赤、青、緑セグメントによって色輝度を向上しながら、ホワイトバランスを７０００Ｋに一定に制御する。 In the case of a video signal in which the saturation of the input video signal is high and the vividness of the projected video is desired to be increased, the light source drive current control as shown in FIG. 11C is performed. That is, in order to increase the vividness, the light source drive current value in the white segment is set small and the light source drive current values in the other segments are set large in comparison with the light source drive current control in FIG. .. As a result, the white balance is controlled to be constant at 7000K while improving the color brightness by the red, blue, and green segments.
図１１では、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）の３パターンの光源駆動電流値の波形を示しているが、例えば映像解析情報が８ビットの分解能である場合、図１１（ａ）と図１１（ｃ）の間を２５６段階で補間する光源駆動電流制御を行う。 In FIG. 11, the waveforms of the light source drive current values of the three patterns of FIGS. 11A to 11C are shown. When the image analysis information has a resolution of 8 bits, for example, FIG. Light source drive current control is performed to interpolate between the steps in FIG.
このように、本実施の形態においても、光源制御部３２０は、１フレーム期間において平均電流が一定になるように、白セグメントＷ期間における光源駆動電流と、白セグメントＷ期間以外の各色光セグメント期間における光源駆動電流を、それぞれ一定の比率を維持しながら変化させる制御をする。 As described above, also in the present embodiment, the light source control unit 320 controls the light source drive current in the white segment W period and each color light segment period other than the white segment W period so that the average current is constant in one frame period. The light source drive current is controlled to change while maintaining a constant ratio.
なお、本実施の形態では白セグメントと定義する青セグメントと黄色セグメントと緑セグメントとして、各セグメントの一部を割り当てているが、白セグメント専用の青セグメントと黄色セグメントと緑セグメントを別途設けてもよい。 In this embodiment, a part of each segment is allocated as the blue segment, the yellow segment, and the green segment defined as the white segment, but it is also possible to separately provide the blue segment, the yellow segment, and the green segment dedicated to the white segment. Good.
また、本実施の形態では白セグメントを青セグメントと黄色セグメントと緑セグメントで構成したが、青セグメントと黄色セグメントと赤セグメントで構成するようにしてもよい。 Further, although the white segment is composed of the blue segment, the yellow segment and the green segment in the present embodiment, it may be composed of the blue segment, the yellow segment and the red segment.
以上の光源電流制御システムにより、入力映像信号に基づいた最適な光源駆動電流を算出し、投写映像のホワイトバランスを一定とすることができる。
［２−３］効果
実施の形態１と同様、入力映像信号に基づいた最適な光源駆動電流制御により、明るさや鮮やかさを確保しながら、ホワイトバランスが入力される映像に関らず一定に制御されるため、画質の向上に寄与する。
With the light source current control system described above, it is possible to calculate the optimum light source drive current based on the input image signal and make the white balance of the projected image constant.
[2-3] Effects Similar to the first embodiment, the optimum light source drive current control based on the input video signal ensures whiteness and vividness while maintaining constant white balance regardless of the input video. Therefore, the image quality is improved.
上述の各実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Since each of the above-described embodiments is intended to exemplify the technique of the present disclosure, various modifications, replacements, additions, omissions, and the like can be made within the scope of the claims or the scope of equivalents thereof.
本開示は、プロジェクタ等の投写型表示装置に適用できる。 The present disclosure can be applied to a projection display device such as a projector.
１００ プロジェクタ
１５０ 投写面
２０１ 青色レーザダイオード
２０２ コリメートレンズ
２０３、２０４、２１０、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１２、２１３、２１６、２１７ レンズ
２０５ 拡散板
２０６ａ ダイクロイックミラー
２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ ミラー
２０７ 第１レンズ
２０８ 第２レンズ
２０９ 蛍光体ホイール装置
２０９ａ、２１５ａ 基板
２０９ｂ 黄色蛍光体
２０９ｃ 緑色蛍光体
２０９ｄ、２１５ｃ モータ
２１４ ロッドインテグレータ
２１５ トリミングホイール装置
２１５ｂ 赤色トリムフィルタ
２１８、２１９ ミラー
２２０ ＤＭＤ
２２１ 投写レンズ
３００ 映像信号解析部
３１０ 光量算出部
３２０ 光源制御部
３３０ 光源駆動部
３４０ 光源
３５０ 映像表示素子駆動部
３６０ 蛍光体ホイール駆動部
３８０ トリミングホイール駆動部
100 projector 150 projection surface 201 blue laser diode 202 collimating lens 203, 204, 210, 211a, 211b, 211c, 212, 213, 216, 217 lens 205 diffusion plate 206a dichroic mirror 206b, 206c, 206d mirror 207 first lens 208th 2 lenses 209 phosphor wheel device 209a, 215a substrate 209b yellow phosphor 209c green phosphor 209d, 215c motor 214 rod integrator 215 trimming wheel device 215b red trim filter 218, 219 mirror 220 DMD
221 Projection lens 300 Image signal analysis unit 310 Light intensity calculation unit 320 Light source control unit 330 Light source drive unit 340 Light source 350 Image display element drive unit 360 Phosphor wheel drive unit 380 Trimming wheel drive unit
Claims (16)
前記光源の光から複数の色光セグメントを時分割で生成する色光生成部と、
前記光源を駆動する光源駆動電流を制御することにより、前記色光生成部で生成される色光セグメントの光強度を調整する光源制御部と、を備え、
前記色光生成部は、１フレーム期間において少なくとも２つの異なる色の色光セグメントにより白セグメントを構成し、
前記光源制御部は、前記１フレーム期間において平均電流を一定に維持し、かつ前記白セグメントを構成する前記少なくとも２つの異なる色光セグメントの光源駆動電流の比率と、前記白セグメントが構成される白セグメント期間以外の各色光セグメント期間における光源駆動電流の比率とを、それぞれ一定に維持しながら前記複数の色光セグメントのそれぞれの光源駆動電流の大きさを変化させ、
前記複数の色光セグメントのそれぞれは、同一の前記光源の出射光を用いて生成される、光源装置。 A light source that emits light other than white light,
A color light generation unit that generates a plurality of color light segments from the light of the light source in a time division manner,
A light source control unit that adjusts the light intensity of the color light segment generated by the color light generation unit by controlling a light source drive current that drives the light source,
The colored light generation unit forms a white segment with colored light segments of at least two different colors in one frame period ,
The light source control section, the one average current in the frame period is maintained constant, and at least two and the ratio of the different colored light segments of the light source driving current, white segment the white segment is configured to configure the white segment The ratio of the light source drive current in each color light segment period other than the period, while changing the size of each light source drive current of the plurality of color light segments while maintaining a constant,
The light source device, wherein each of the plurality of color light segments is generated by using the same emitted light of the light source.
請求項１に記載の光源装置。 The color light generation unit includes a phosphor wheel having a phosphor formation unit that is excited by emitted light of the light source and emits fluorescence.
The light source device according to claim 1.
請求項２に記載の光源装置。 The phosphor forming portion includes a reflective region having a reflective film that reflects the fluorescence,
The light source device according to claim 2.
請求項３に記載の光源装置。 The phosphor wheel includes a transmissive region through which light emitted from the light source is transmitted.
The light source device according to claim 3.
請求項４に記載の光源装置。 The reflective area and the transmissive area are provided in different areas,
The light source device according to claim 4.
請求項４又は５に記載の光源装置。 The light transmitted through the transmissive region is blue light,
The light source device according to claim 4 or 5.
青色光から緑色光を生成する緑色蛍光体形成部と、を有し、
前記黄色蛍光体形成部と前記緑色蛍光体形成部とは、前記蛍光体ホイールの異なる領域に設けられる、
請求項６に記載の光源装置。 The phosphor forming portion, a yellow phosphor forming portion that generates yellow light from blue light,
And a green phosphor forming portion that generates green light from blue light,
The yellow phosphor forming portion and the green phosphor forming portion are provided in different regions of the phosphor wheel,
The light source device according to claim 6.
請求項７に記載の光源装置。 The color light generation unit includes a trimming wheel having a red trim filter that transmits red light from a part of the yellow light generated by the yellow phosphor forming unit,
The light source device according to claim 7 .
前記白セグメント期間は、前記黄セグメントと前記青セグメントによって形成される、
請求項１から８のいずれかに記載の光源装置。 The color light generation unit generates a yellow segment and a blue segment in time division from the light of the light source,
The white segment period is formed by the yellow segment and the blue segment,
The light source device according to claim 1.
黄セグメントで形成される黄セグメント期間と、
青セグメントで形成される青セグメント期間と、
赤セグメントで形成される赤セグメント期間と、
緑セグメントで形成される緑セグメント期間と、を含む、
請求項１から９のいずれかに記載の光源装置。 Multiple colored light segments
A yellow segment period formed of yellow segments,
A blue segment period formed of blue segments,
A red segment period formed of red segments,
A green segment period formed of green segments, and,
The light source device according to claim 1.
請求項１から１０のいずれかに記載の光源装置。 The light source is a light source that emits blue light,
The light source device according to claim 1.
請求項１から１１のいずれかに記載の光源装置。 An image signal analysis unit that analyzes an input image signal and generates image analysis information is further provided, and the light source control unit dynamically controls a light source drive current based on the image analysis information.
The light source device according to claim 1.
請求項１から１２のいずれかに記載の光源装置。 The colored light generation unit forms a white segment by at least two different colored light segments that are temporally adjacent to each other,
The light source device according to claim 1.
請求項１から１３のいずれかに記載の光源装置。 In the white segment, in each period in which the at least two different colored light segments are generated, the magnitude of the light source drive current in a part of the period and the light source in the other period of the period. It is generated by making the magnitude of the drive current different,
The light source device according to claim 1.
前記光源の光から複数の色光セグメントを時分割で生成する色光生成部と、
前記光源を駆動する光源駆動電流を制御することにより、前記色光生成部で生成される色光セグメントの光強度を調整する光源制御部と、を備え、
前記色光生成部は、１フレーム期間において少なくとも２つの異なる色の色光セグメントにより白セグメントを構成し、
前記光源制御部は、前記１フレーム期間において平均電流を一定に維持し、かつ前記白セグメントを構成する前記少なくとも２つの異なる色光セグメントの光源駆動電流の比率と、前記白セグメントが構成される白セグメント期間以外の各色光セグメント期間における光源駆動電流の比率とを、それぞれ一定に維持しながら前記複数の色光セグメントのそれぞれの光源駆動電流の大きさを変化させ、
前記少なくとも２つの異なる色の色光セグメントは、１フレーム期間内の異なる時間で生成される、光源装置。 A light source that emits light other than white light,
A color light generation unit that generates a plurality of color light segments from the light of the light source in a time division manner,
A light source control unit that adjusts the light intensity of the color light segment generated by the color light generation unit by controlling a light source drive current that drives the light source,
The colored light generation unit forms a white segment with colored light segments of at least two different colors in one frame period ,
The light source control section, the one average current in the frame period is maintained constant, and at least two and the ratio of the different colored light segments of the light source driving current, white segment the white segment is configured to configure the white segment The ratio of the light source drive current in each color light segment period other than the period, while changing the size of each light source drive current of the plurality of color light segments while maintaining a constant,
The light source device, wherein the at least two different colored light segments are generated at different times within one frame period.
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