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激光投影顯示裝置的制作方法

文檔序號:11176222閱讀:1125來源:國知局
本發明涉及用二維掃描反射鏡使來自半導體激光器等的出射光掃描來進行圖像顯示的激光投影顯示裝置。
背景技術
::近年來,使用mems(microelectromechanicalsystems:微機電系統)反射鏡等二維掃描反射鏡和半導體激光光源的激光投影顯示裝置正在普及。此時,為了使顯示的影像的明亮度(亮度)穩定,提出了如下所述的技術。例如在專利文獻1中,公開了使用2軸的mems共振反射鏡使激光進行光柵掃描時,與水平方向的光柵掃描速度的變化對應地調整激光的發光強度的結構。另外,在專利文獻2中,公開了在對于形成圖像有效的有效掃描范圍外的無效掃描范圍中檢測按存儲部中存儲的基準輸入電流值從光源出射的激光的光量,在檢測出的光量與存儲部中存儲的基準光量值相比偏離了規定值以上的情況下,探索可以得到基準光量值的影像輸出電流值,基于探索結果對γ表進行變更的結構。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2006-343397號公報專利文獻2:日本特開2012-155020號公報技術實現要素:發明要解決的課題作為光源的半導體激光器中,存在經時劣化引起的激光的強度降低和周圍環境的溫度變化引起的激光量的變動等,所以需要將半導體激光器中流動的電流調整為最佳而控制激光量成為目標值。另外,一般的顯示裝置中,進行與使用環境的亮度相應地控制顯示圖像的亮度的調光處理。專利文獻1中記載的技術,是應對激光在投影面上的掃描速度變化的技術,與激光量的變動沒有關系。另一方面,專利文獻2中記載的技術,是為了抑制激光量的變動而探索激光的光量在基準光量值(目標值)±規定值(容許值)的范圍內的電流值并修正對光源供給的電流的技術。但是,專利文獻2中記載的電流值探索方法中,存在探索方向不同時存在多個解的情況,當然也不能避免對于目標值產生最大規定值(容許值)的幅度的誤差。結果,從半導體激光器得到的光量偏離目標值,用戶會辨認出顯示畫面的亮度變化和色度變化。進而,隨著調光處理變更顯示圖像的亮度(調光模式)時,隨著激光光量的變動,在不同的調光模式的邊界產生亮度的偏差,存在用戶辨認出顯示畫面的亮度變化和色度變化的問題。該調光處理中的課題,在專利文獻中都沒有考慮。本發明鑒于上述課題,目的在于在激光投影顯示裝置中,使通常時和調光處理時對半導體激光器的電流設定更高精度地優化,使光量控制穩定化。用于解決課題的技術方案本發明的激光投影顯示裝置包括:產生多色的激光的激光光源;使激光光源產生的激光按照圖像信號的同步信號進行掃描來投影圖像的掃描部;與圖像信號相應地設定驅動激光光源的電流的激光光源驅動部;檢測激光光源產生的激光的光量的光傳感器;和發光控制部,其對激光光源驅動部供給基準圖像信號和電流設定信號而使其發光,對激光光源驅動部進行設定以使光傳感器檢測出的光量成為目標值。發光控制部在圖像信號的1幀內的不投影圖像信號的回掃期間,對激光光源驅動部供給電流設定信號,使得以具有規定電流差的方式進行多次發光。根據本發明,能夠提供一種通常時和調光處理時的光量控制穩定、難以使用戶辨認出亮度變化和色度變化的激光投影顯示裝置。附圖說明圖1是表示實施例1的激光投影顯示裝置的整體結構的框圖。圖2是表示圖1的信號處理部的框圖。圖3是說明現有的電流調整方法的圖。圖4a是說明實施例1的電流設定方法的圖。圖4b是說明各發光時的電流設定的例子的圖。圖5是表示電流設定處理的時序圖的圖。圖6是表示電流設定處理的流程圖的圖。圖7是說明實施例2的電流設定方法的圖。圖8是說明各發光時的電流設定的例子的圖。圖9是表示實施例3的信號處理部的結構的框圖。圖10是表示圖9的圖像修正部和發光控制部的內部結構的圖。圖11是表示轉移強度決定處理的時序圖的圖。圖12是表示轉移強度決定處理的流程圖的圖。圖13是表示實施例4的預測對象調光模式的例子的圖。圖14是表示對預測對象調光模式的電流設定處理的流程圖的圖。圖15是說明更新lut的例子的圖。具體實施方式以下對于本發明的實施方式用附圖詳細說明。以下說明是為了說明本發明的一個實施方式的,并不限制本發明的范圍。從而,本領域技術人員能夠采用將各要素或所有要素置換為與其對等的要素的實施方式,這些實施方式也包括在本發明的范圍內。【實施例1】圖1是表示實施例1的激光投影顯示裝置的整體結構的框圖。激光投影顯示裝置1具有圖像處理部2、幀存儲器3、激光驅動器(激光光源驅動部)4、激光光源5、反射鏡6、mems掃描反射鏡7、mems驅動器8、放大器9、光傳感器10、cpu(centralprocessingunit:中央處理單元)11,將顯示圖像12顯示在投影面上。對各部的結構和動作進行說明。圖像處理部2生成對從外部輸入的圖像信號施加了各種修正的圖像信號,并且生成與其同步的水平同步信號(h同步信號)和垂直同步信號(v同步信號),對mems驅動器8供給。此處,水平同步信號和垂直同步信號由投影圖像信號的顯示期間和不投影圖像信號的回掃期間構成,分別具有水平顯示期間、水平回掃期間、垂直顯示期間、垂直回掃期間。此后,將水平顯示期間和垂直顯示期間總稱為顯示期間,將水平回掃期間和垂直回掃期間總稱為回掃期間。此處,將由垂直顯示期間和垂直回掃期間構成的與1幅圖像對應的期間作為1幀。另外,圖像處理部2與從cpu11取得的信息相應地控制激光驅動器4(以下也稱為激光光源驅動部),并且對激光驅動器4送出施加了各種修正后的圖像信號。此處,圖像處理部2中進行的各種修正,包括mems掃描反射鏡7的掃描引起的圖像畸變的修正、用lookuptable(以下記作lut)進行的圖像的亮度變更(以下記作調光)和灰度調整等。其中,圖像畸變因為激光投影顯示裝置1與投影面的相對角不同、激光光源5與mems掃描反射鏡7的光軸偏差等而發生。另外,關于用lut進行的圖像的調光和灰度調整,在后文中敘述其詳情。激光驅動器4接收從圖像處理部2輸出的施加了各種修正后的圖像信號,與其相應地對激光光源5的驅動電流進行調制。激光光源5例如具有rgb用的3個半導體激光器(5a、5b、5c),按圖像信號的rgb出射與圖像信號對應的rgb的激光。rgb這3束激光被具有3個反射鏡的反射鏡6合成,對mems掃描反射鏡7照射。反射鏡6由使特定波長的光反射、使其他波長的光透過的特殊光學元件(分色鏡)構成。詳細而言,具有使從半導體激光器5a出射的激光(例如r光)反射且使其他顏色的激光透過的分色鏡6a、和使從半導體激光器5b出射的激光(例如g光)反射且使其他顏色的激光透過的分色鏡6b、和使從半導體激光器5c出射的激光(例如b光)反射且使其他顏色的激光透過的分色鏡6c。由此,將r光、g光、b光的激光合成為1束激光,對mems掃描反射鏡7供給。mems掃描反射鏡7是具有2軸的旋轉機構的圖像掃描部,能夠使中央的反射鏡部在水平方向和垂直方向這2個方向上振動。mems掃描反射鏡7的振動控制由mems驅動器8進行。mems驅動器8生成與來自圖像處理部2的水平同步信號同步的正弦波信號,并且生成與垂直同步信號同步的鋸齒波信號,驅動mems掃描反射鏡7。mems掃描反射鏡7接收來自mems驅動器8的正弦波驅動信號而在水平方向上進行正弦波共振運動。與此同時,接收來自mems驅動器8的鋸齒波驅動信號而在垂直方向上進行單方向的勻速運動。由此,按圖1的顯示圖像12所示的軌跡使激光掃描,其掃描動作與激光驅動器4對激光的調制動作同步,由此將輸入圖像光學地投影。光傳感器10測定投影的激光的光量,對放大器9輸出。放大器9對光傳感器10的輸出按照由圖像處理部2設定的放大率放大之后,對圖像處理部2輸出。圖1中,光傳感器10檢測用反射鏡6合成后的rgb激光的漏光。即,使光傳感器10對于半導體激光器5c夾著分色鏡6c地配置在相對側。分色鏡6c具有使來自半導體激光器5a和5b的激光透過、使來自半導體激光器5c的激光反射的特性,但其透過率或反射率不是100%,來自各半導體激光器的激光的數%會對光傳感器10入射。cpu11進行激光投影顯示裝置1整體的控制,并且具有接收來自外部的控制信號、例如決定顯示圖像12的亮度的信息ndim(numberdimming:數字調光)的調光設定輸入部的作用。調光設定輸入部中,基于決定亮度的信息ndim,將顯示圖像的亮度分割為調光模式和調光等級來進行亮度控制,其詳情在后文中敘述。圖2是表示圖1的信號處理部的框圖,是詳細示出了圖像處理部2和激光驅動器4的內部結構的圖。首先,說明圖像處理部2的動作。從外部輸入的圖像信號對圖像修正部20輸入。圖像修正部20對于輸入的圖像信號,進行mems掃描反射鏡7的掃描引起的圖像畸變的修正,和使用lut進行圖像的調光和灰度調整等。修正后的圖像信號28對時刻調整部21送出。時刻調整部21根據從圖像修正部20輸入的修正后的圖像信號28生成水平同步信號(h)和垂直同步信號(v),并對mems驅動器8和發光控制部22送出。另外,圖像信號28暫時保存在幀存儲器3中。對于幀存儲器3中寫入的圖像信號28,按與時刻調整部21中生成的水平同步信號和垂直同步信號同步的讀取信號讀取。結果,從幀存儲器3讀取的圖像信號相對于寫入的圖像信號延遲1幀。讀取的圖像信號28對線存儲器23輸入。線存儲器23導入相當于1個水平期間的圖像信號,在下一個水平期間中依次讀取,作為圖像信號28'對激光驅動器4供給。此處使線存儲器23中繼的理由,在于從幀存儲器3讀取圖像信號28的時鐘頻率、與對激光驅動器4傳輸圖像信號28'的時鐘頻率不同的情況下,對其差異用對線存儲器23的寫入和讀取頻率進行調整。發光控制部22基于用放大器9對光傳感器10取得的光量放大后的信號,控制激光驅動器4使出射的激光的強度成為規定值。即,發光控制部22將對于激光驅動器4的補償電流設定信號29、電流增益設定信號30等電流設定信號調整為最佳,并且送出用于調整的基準圖像信號31。由此,能夠應對經時劣化引起的激光的強度不足和周圍環境的溫度變化引起的激光量的變動等,將半導體激光器中流動的電流調整為最佳而使激光量追蹤目標值,將投影圖像保持為一定的白平衡。接著,說明激光驅動器4(激光光源驅動部)的動作。激光驅動器4具有將從線存儲器23輸入的圖像信號28'或從發光控制部22輸入的基準圖像信號31變換為對半導體激光器5供給的電流值的電流設定部的作用。為了該電流設定而具有電流增益電路24和補償電流電路25。電流增益電路24對于圖像信號28'或基準圖像信號31,對其圖像信號值s乘以電流增益β,由此決定半導體激光器5中流動的信號電流值β×s。此時的電流增益β從發光控制部22用電流增益設定信號30賦予。通過增減電流增益β,而使與圖像信號28'、31成正比的信號電流值成分增減。另一方面,補償電流電路25決定半導體激光器5中流動的電流值的下限值(偏置成分)。此時的補償電流值α從發光控制部22用補償電流設定信號29賦予。補償電流值α是不依賴于圖像信號28'、31的固定值。激光驅動器4將用電流增益電路24決定的信號電流值β×s、與用補償電流電路25決定的補償電流值α相加,對半導體激光器5供給合計的電流值26。接著,詳細說明發光控制部22的電流調整方法。為了將顯示圖像12穩定地顯示,圖像信號與半導體激光器的出射強度必須總是一一對應。因此,在輸入基準的圖像信號時,調整電流設定以使從半導體激光器出射的光量成為預先決定的目標值。具體而言,發光控制部22與基準圖像信號31一同將電流設定信號29、30作為參數對激光驅動器4送出,從而以各種電流量使半導體激光器5發光,經由光傳感器10和放大器9取得此時的光量。然后,對取得的各光量與目標值進行比較,決定得到目標值的光量的電流設定信號29、30。對于此時的最佳條件的探索方法,對現有方法與本實施例的方法比較說明。圖3是說明現有的電流調整方法的圖,用半導體激光器的光量-正向電流特性進行說明。圖中的直線表示一般的半導體激光器的特性,直線上的a~e點是對相差規定電流差is的電流下的半導體激光器的光量作圖得到的。現有的探索方法中,按得到的光量是否在目標值的容許范圍內進行判定。為了該探索,在同一幀內的回掃期間中至少為了探索發光1次并取得光量即可。該情況下,發光控制部22在未圖示的存儲區域中保存與基準圖像信號對應的光量的目標值p0和容許范圍即上限值和下限值,使電流i改變電流差is直到按基準圖像信號發光時的光量在上限值與下限值之間。該電流差is越小則可以期待調整精度越提高,另一方面,調整時間(調整發光次數)會增加。因此,考慮調整精度和調整時間的均衡進行決定。例如,從圖3的e點開始探索的情況下,在e點光量大于上限值,所以使電流i減少電流差is,由此光量成為d點。但是,在d點也略大于上限值,所以再次使電流減少電流差is,由此光量成為c點,在上限值與下限值之間。結果,探索型的調整在c點結束。但是,改變探索方向的情況下,終點可能不是c點。例如,從a點開始探索的情況下,在a點光量小于下限值,所以使電流i增加電流is,由此光量成為b點。此處,b點在上限值與下限值之間,所以探索型的調整在b點結束。這樣,現有的調整方法中,能夠使與基準圖像信號對應的光量在上限值與下限值之間,但可能存在多個終點(c點和b點)。本例中,最接近目標值p0的是c點,但取決于探索方向不會收斂于c點,難以認為電流設定已優化。結果,從半導體激光器得到的光量偏離目標值,會辨認出顯示畫面的亮度偏差和白平衡偏差。為了避免該情況,將容許范圍即上限值與下限值的差設定為較小即可,但過度減小時受到光傳感器10和放大器9的噪聲成分的影響,控制變得不穩定。另外,因為使電流i偏移規定的電流差is地進行探索,所以存在有時上限值與下限值之間不存在解這樣的問題。如上所述,用現有的探索方法不一定能夠將與基準圖像信號對應的電流量調整為最佳。于是,本實施例中,在各幀內的回掃期間中,對于基準圖像信號改變電流進行多次調整用發光,求出其中得到最接近目標值p0的光量的電流,由此進行下一幀的電流設定。以下,用圖4~圖6說明本實施例中的電流設定處理。以下例子中,在與圖像信號的1幀對應的回掃期間中,改變電流進行3次調整用發光。圖4a是說明實施例1的電流設定方法的圖,用半導體激光器的光量-正向電流特性進行說明。與圖3同樣,直線上的a~e點是對相差規定電流差is的電流下的半導體激光器的光量作圖得到的。本實施例中,在各幀內的回掃期間中進行相鄰的3點的發光。即,在幀1的回掃期間中進行abc點的組、在幀2的回掃期間中進行bcd點的組、在幀3的回掃期間中進行cde點的組這樣的發光。然后,對各幀中得到的3個光量與目標值p0進行比較,求出最接近目標值p0的電流,用它置換下一幀的電流設定。例如,幀1的abc點的發光結果是c點最接近目標值p0的情況下將電流設定在c點。下一幀中,以包括當前的電流設定的3點進行發光。例如,是在幀2中,以包括當前設定的c點的bcd點發光這樣的流程。假設幀2的發光結果是d點最接近目標值p0的情況下,在幀3中以包括d點的cde點發光。根據該方法,在1幀中的發光中、或者跨多幀的發光中,能夠使電流設定收斂于最接近光量目標值p0的c點。上述圖3所示的現有方法中,從a點開始的情況和從e點開始的情況下,最終收斂的點不同。與此相對,本實施例的方法中,開始位置不限于abc點的組,從cde點的組開始的情況下,或者從bcd點開始的情況下,也通過反復多幀中的調整而必然收斂于最接近光量目標值p0的c點。當然,在從包括比a點更少的電流量和比e點更多的電流量的組開始的情況下也是同樣的。圖4b是說明圖4a中的各發光時的電流設定的例子的圖。發光時的電流值i0在設補償電流設定值為α、電流增益設定值為β、基準圖像信號為s0時表達為i0=α+β×s0。而且,使α和β作為參數改變而使電流值i0改變。為了簡化,將各值歸一化為使參數α、β中的某一方改變單位量1時電流值i0改變上述電流差is。因為這樣存在決定電流值i0的2個參數,所以如下所述地使參數交替地改變。設幀1的第一發光(b點)的參數為(α,β)時,在第二發光(a點)時使參數成為(α,β-1)從而使電流減少is,在第三發光(c點)時使參數成為(α,β+1)從而使電流增加is。在下一幀2中設第一發光(c點)的參數為(α',β')時,在第二發光(b點)時使參數成為(α'-1,β')從而使電流減少is,在第三發光(d點)時使參數成為(α'+1,β')從而使電流增加is。進而,在下一幀3中,使參數β”改變。這樣,此處使參數α、β交替地改變,但在各幀中使哪一個參數改變,也可以基于半導體激光器的光量-正向電流特性,考慮兩者的貢獻度決定。圖5是表示電流設定處理的時序圖的圖,記載了垂直同步信號、電流設定信號、電流設定、放大率、實際的激光發光的項目。此處,顯示期間中的電流設定是圖4a中的b點,在1幀的垂直回掃期間中,以包括b點的a點和c點進行3次激光發光50、52、54。第一次激光發光50保持顯示期間的電流設定(b點),為了下一次激光發光52(a點)、54(c點)而賦予電流設定信號51、53。根據3次激光發光的結果決定下一幀中使用的電流設定(例如c點),用電流設定信號55賦予。在下一幀中也反復實施該處理。圖6是表示電流設定處理的流程圖的圖,引用圖4a和圖5進行說明。以下動作由發光控制部22控制。在s60中,發光控制部22判斷是否在回掃期間中。不在回掃期間的情況下待機至進入回掃期間,判斷在回掃期間中的情況下轉移至s61。在s61中,進行與基準圖像信號s0對應的第一發光50,取得第一光量l1(圖4a中的b點)。在s62中,發送電流設定信號51,變更為第二電流設定。由此,使電流設定從b點變更為a點。在s63中,進行與基準圖像信號s0對應的第二發光52,取得第二光量l2(圖4a中的a點)。在s64中,發送電流設定信號53,變更為第三電流設定。由此,使電流設定從a點變更為c點。在s65中,進行與基準圖像信號s0對應的第三發光54,取得第三光量l3(圖4a中的c點)。在s66中,對得到的3點的光量l1、l2、l3與目標值p0進行比較,計算各差值。在s67中,求出差值最小的電流設定,決定為下一幀的電流設定。圖4a和圖5的例子中,c點的差值最小,將電流設定決定為c點。在s68中,發送電流設定信號55,將下一幀的顯示期間的電流設定變更為c點。之后返回s60,反復一系列電流設定處理。如上所述,本實施例中,在與1幀對應的回掃期間內進行3次發光求出電流設定的最佳值,所以優化需要的時間縮短,可以實現調整的迅速化。此處采用了3次發光的例子,但只要至少進行2次以上即可。隨著調整時間的縮短,能夠將探索時的電流差is設定為更小而提高調整精度。即,探索時的電流差is優選為能夠用電流增益電路24或補償電流電路25設定的最小的電流差、或其2倍以下的電流差。另外,探索時的電流差is用發光控制部22對激光驅動器4送出的電流設定信號29、30實現,但也可以是其他情況。例如,也能夠通過使電流設定信號29、30固定,改變對激光驅動器4送出的基準圖像信號31而實現。該情況下,對基準圖像信號s0加上或減去與參數α、β的變化量δα、δβ相當的圖像信號δs即可。具體而言,與δα、δβ等價的圖像信號分別為δs=δα/β,δs=δβ×s0/β。根據實施例1,在與圖像信號的1幀對應的回掃期間中,進行具有規定電流差is的多次調整用發光,由此能夠使與圖像信號對應的電流設定更高精度地優化。由此,能夠提供一種光量控制穩定、對所有顏色進行同樣的電流設定處理從而抑制色度變化、使用戶難以辨認出顏色變化的激光投影顯示裝置。【實施例2】實施例1中,說明了使與1個基準圖像信號s0對應的電流設定優化的處理。與此相對,實施例2中,說明對于2個基準圖像信號s1、s2同時使電流設定優化的處理。即,以得到最接近預先決定的對應的2個光量目標值p1、p2的光量的方式進行電流設定。由此,與實施例1相比,能夠在寬范圍的圖像信號中將顯示圖像12穩定地顯示。以下,用圖7、圖8說明實施例2的電流設定處理。其中,裝置結構和信號處理部與實施例1(圖1、圖2)相同,省略其詳細說明。圖7是說明實施例2的電流設定方法的圖,再次用半導體激光器的光量-正向電流特性進行說明。此處,在光量特性直線上設定光量不同的2點(例如黑電平附近和白電平附近),設定與第一基準圖像信號s1對應的光量目標值p1(黑電平)、和與第二基準圖像信號s2對應的光量目標值p2(白電平)。這些值保存在發光控制部22內的存儲區域中。設激光驅動器4中的電流設定值、即補償電流設定值為α、電流增益設定值為β時,與第一基準圖像信號s1對應的電流量i1是α+β×s1,與第二基準圖像信號s2對應的電流量i2是α+β×s2。這樣,與第一和第二基準圖像信號s1、s2對應的電流量i1、i2都由共用的補償電流設定值α和電流增益設定值β決定。換言之,與第一和第二基準圖像信號對應地出射的光量,受到共用的補償電流設定值α和電流增益設定值β的影響。于是,本實施例中,發光控制部22在與圖像信號的1幀對應的回掃期間中,對于激光驅動器4,為了按規定的電流差is進行多次調整用發光而送出電流設定信號29、30,并且在各電流設定下進行與2個基準圖像信號對應的發光。以下例子中,對于第一基準圖像信號s1和第二基準圖像信號s2,分別進行具有電流差is的3次發光(即共計6次發光)。另外,為了賦予電流差is,設定補償電流設定值α與電流增益設定值β的變化的組合共9種,每次3種地在3幀中實施。即,將合計6×3=18次發光作為1個周期反復,進行電流設定的優化。圖8是說明各發光時的電流設定的例子的圖,將幀1~3作為1個周期。(a)表示1個周期中的電流設定的例子,(b)表示1個周期中取得的光量的例子。(a)的電流設定中,在幀1使電流增益設定值固定為β-1,使補償電流設定值按α-1、α、α+1改變,由此使與第一、第二基準圖像信號s1、s2對應的電流量i1、i2改變。在幀2使電流增益設定值固定為β,使補償電流設定值按α-1、α、α+1改變,由此同樣地使電流量i1、i2改變。在幀3使電流增益設定值固定為β+1,使補償電流設定值分別按α-1、α、α+1改變,由此同樣地使電流量i1、i2改變。如實施例1所述,使參數α、β分別增減單位量1時電流量i1、i2改變電流差is。由此,對于第一、第二基準圖像信號s1、s2,能夠設定具有電流差is的9種電流量i1、i2。(b)是取得的光量的例子,表示對于電流量i1、i2分別得到的光量l1、l2。與第一、第二基準圖像信號s1、s2對應的光量目標值p1、p2,此處設為p1=100,p2=900。對得到的9組光量l1、l2與各目標值p1、p2進行比較,計算與目標值的差值。然后,求出光量l1、l2中的差值的和最小的電流設定。圖8的例子中,在幀3的第七發光的情況下,與目標值的差值的和最小。由此,將此時的電流設定、即補償電流設定值α-1、電流增益設定值β+1決定為最佳值,應用于下一幀的電流設定。其中,圖8所示的補償電流設定值α、電流增益設定值β的變化的組合只是一例,可以與半導體激光器的光量-正向電流特性相應地考慮兩者的貢獻度適當決定。根據實施例2,通過使與信號電平不同的2個基準圖像信號對應的電流設定同時優化,能夠在寬范圍的圖像信號中,使光量控制穩定化。當然,通過對所有顏色進行同樣的電流設定處理,能夠提供一種抑制色度變化、使用戶難以辨認出顏色變化的激光投影顯示裝置。此處,對2個基準圖像信號進行了優化,但也能夠對2個以上的基準圖像信號進行優化,光量控制進一步穩定化。【實施例3】實施例3中,說明抑制調光處理時的亮度變化和色度變化的方法。激光投影顯示裝置與一般的顯示裝置同樣,為了與使用環境的亮度相應地以適當的亮度顯示圖像,而具備寬范圍調整顯示亮度的調光處理功能。因此,將決定圖像亮度的信息ndim(numberdimming)輸入至調光設定輸入部。然后,與信息ndim相應地,分配與離散的亮度對應的調光模式、和在調光模式內劃分為多個亮度的調光等級。各調光模式中,具備符合激光器的光量-正向電流特性的lut(lookuptable:查找表),通過從lut讀取調光量,而進行細致的調光處理。但是,在不同調光模式的邊界使亮度和色度一致地設定lut并不容易,在轉移到不同的調光模式時,存在用戶會辨認出亮度和顏色的變化的課題。于是,實施例3中,通過在調光模式的邊界實施轉移強度決定處理,而抑制調光處理時的亮度和色度的變化,使用戶難以辨認出亮度和顏色的變化。其中,對于具有與實施例1相同的結構、功能的部分附加相同的符號,省略其詳細說明。圖9是表示實施例3的信號處理部的結構的框圖,對應于實施例1(圖2)的圖像處理部2和激光驅動器4的內部結構。圖像處理部2內的圖像修正部90和發光控制部91的動作與圖2的情況不同,為了更新調光處理中參考的lut而進行調整用的發光。因此,在發光控制部91與圖像修正部90之間,進行后述的各種控制信號27和修正后的圖像信號28的交換。圖10是表示圖9的圖像修正部90和發光控制部91的內部結構的圖。首先,對cpu11從外部輸入決定顯示圖像12的亮度的信息ndim。cpu11內的調光設定輸入部96與輸入的信息ndim相應地將顯示圖像的亮度分割分配為調光模式和調光等級,將該信息對發光控制部91送出。圖10的例子中,具有離散的3個調光模式,從亮到暗設為調光模式1~調光模式3,將各調光模式內分割為100級的調光等級。即,調光設定輸入部96在輸入的信息ndim是用0~299這樣的數字(0為最亮)表示的情況下,將0~99分配為調光模式1,100~199分配為調光模式2,200~299分配為調光模式3,對發光控制部91送出各調光模式的信息(1~3)、和調光等級的信息(0~99)。發光控制部91具備轉移強度決定處理部97和光量檢測調光模式決定部98。轉移強度決定處理部97與從調光設定輸入部96送出的調光模式和調光等級的信息相應地,對圖像修正部90送出用于進行調光處理的各種控制信號27(調光等級信號27a等)。光量檢測調光模式決定部98決定此后可能轉移至的調光模式(以下稱為預測對象調光模式),對轉移強度決定處理部97送出預測對象調光模式的信息27f。接著,說明圖像修正部90的結構。圖像修正部90由以下3個調光處理部構成。第一調光處理部101由對于分割后的各調光模式、用圖像信號的灰度級作為索引將調光量存儲為表值的多個調光lut(94a~94c)構成。第二調光處理部102由對于分割后的各調光模式、用圖像信號的灰度級作為索引得到上述調光lut(94a~94c)的索引的、可更新的多個更新lut(92a~92c)構成。此處,各更新lut(92a~92c)用從轉移強度決定處理部97送出的更新信號27b更新,其詳情在后文中敘述。第三調光處理部103由保持與調光等級對應的增益的增益lut99、和對圖像信號乘以上述增益得到上述更新lut(92a~92c)的索引的乘法器100構成。此處,增益lut99是具有將調光模式內的亮度差分割為100級的調光等級的數字數據的lut,用從轉移強度決定處理部97送出的調光等級信號27a作為索引。進而,圖像修正部90具有選擇更新lut(92a~92c)的輸出或者從轉移強度決定處理部97送出的轉移信號值27c作為對第一調光處理部101輸入的索引的選擇器(93a~93c)。各選擇器(93a~93c)由從轉移強度決定處理部97送出的選擇信號27d控制。另外,具有選擇輸出第一調光處理部101的哪一個調光lut的值作為修正后圖像信號28的模式選擇器95。模式選擇器95由從轉移強度決定處理部97送出的模式選擇信號27e控制。以下說明本實施例中的轉移強度決定處理。該轉移強度決定處理是在轉移至不同的調光模式時,為了難以辨認出亮度和顏色的變化而進行的,對處于調光模式的邊界的調光等級下的光量進行比較,對更新lut進行修正以使得到的光量一致。圖11是表示轉移強度決定處理的時序圖的圖,記載了垂直同步信號、電流設定信號、電流設定、放大率、激光發光、預測對象調光模式27f、模式1的轉移信號值27c、選擇信號27d、更新信號27b。本例中,是顯示期間中選擇了調光模式3、選擇了調光模式1作為預測對象的情況。該情況下的轉移強度決定處理,是在調光模式1與調光模式2的邊界的調光等級下使光量一致的處理。即,對于與調光模式1中最暗的調光等級99對應的更新lut的索引,將該更新lut的輸出值變更為轉移信號值27c,由此與調光模式2中最亮的調光等級0的情況亮度一致地動作。為此,在回掃期間中,進行處于邊界上的調光模式1的發光112和調光模式2的發光115,使轉移信號值27c增減以使兩者的光量一致。然后,將兩者的光量一致的轉移信號值27c作為更新信號27b對更新lut發送。圖15是說明更新lut的一例的圖。符號151所示的直線(用虛線表示)表示修正前的更新lut,符號152所示的直線(用實線表示)是修正后的更新lut的一例。圖15中的q點對應于最暗的調光等級99下的圖像信號的最大灰度級。該q點的輸出是更新lut的索引即轉移信號值27c。另外,修正后的更新lut152通過以點(q、轉移信號值27c)為中心連接原點與最大值的點的線性插值生成。圖12是表示轉移強度決定處理的流程圖的圖,參考圖11的時序圖進行說明。在s121中,發光控制部91內的光量檢測調光模式決定部98決定預測對象調光模式,對轉移強度決定處理部97送出預測對象調光模式的信息27f。此后,將作為預測對象調光模式的調光模式稱為“高模式”,此處相當于調光模式1。另外,將比預測對象調光模式暗1檔的調光模式稱為“低模式”,此處相當于調光模式2。在s122中,發光控制部91判斷是否在回掃期間中。不在回掃期間的情況下待機至進入回掃期間,判斷在回掃期間中的情況下轉移至s123。在s123中,與預測對象調光模式(高模式)相應地,變更對于激光驅動器4的電流設定和對于放大器9的放大率。即,用圖11中的電流設定信號,從顯示期間的調光模式3變更為高模式即調光模式1。另外,用未圖示的放大率設定信號,將放大率從g3變更為與低模式對應的g2。此處,采用與低模式對應的放大率g2的理由,在于為了用低模式中的調光等級為0的情況(低模式的最亮的情況)作為基準,與高模式的轉移信號值進行比較。在s124中,轉移強度決定處理部97對圖像修正部90輸出高模式的轉移信號值27c。這相當于圖11中的模式1的轉移信號值ts1。在s125中,對圖像修正部90送出選擇信號27d,變更為選擇器93a~93c選擇轉移信號值27c。此處,選擇信號27d相當于圖11中的選擇信號111。從選擇器93a~93c輸出的轉移信號值27c是調光lut94a~94c的索引。從調光lut94a~94c輸出將圖像信號設為轉移信號值27c時的調光量。在s126中,對圖像修正部90送出選擇調光模式1的信號作為模式選擇信號27e,從模式選擇器95輸出與高模式對應的調光lut94a的調光量。即,通過實施s123至s126,而從圖像修正部90輸出高模式下的將輸入圖像信號設為轉移信號值27c時的修正后圖像信號28。在s127中,發光控制部91將修正后圖像信號28作為調整用圖像信號31',對激光驅動器4送出,由此進行圖11中的發光112。然后,取得高模式的轉移信號值27c下的光量l1。接著,在s128中,變更為低模式(調光模式2)的電流設定。即,用圖11中的電流設定信號113將調光模式變更為低模式即調光模式2。在s129中,轉移強度決定處理部97對圖像修正部90輸出低模式的轉移信號值27c。這是低模式中最亮的調光等級0的情況。在s130中,對圖像修正部90送出選擇信號27d,變更為選擇器93a~93c選擇轉移信號值27c。此處,選擇信號27d相當于圖11中的選擇信號114。從選擇器93a~93c輸出的轉移信號值27c是調光lut94a~94c的索引。從調光lut94a~94c輸出將圖像信號設為轉移信號值27c時的調光量。在s131中,對圖像修正部90送出選擇調光模式2的信號作為模式選擇信號27e,從模式選擇器95輸出與低模式對應的調光lut94b的調光量。即,通過實施s128至s131,而從圖像修正部90輸出低模式下的將輸入圖像信號設為轉移信號值27c時的修正后圖像信號28。在s132中,發光控制部91將修正后圖像信號28作為調整用圖像信號31',對激光驅動器4送出,由此進行圖11中的發光115。然后,取得低模式的轉移信號值27c下的光量l2。接著,在s133中,發光控制部91對s127和s132中取得的光量l1、l2進行比較,在s134中,與比較結果相應地使高模式的轉移信號值增減,求出兩者的光量一致的轉移信號值。圖11的例子中,低模式下的發光115的光量大于高模式下的發光112的光量,所以將高模式的轉移信號值從ts1增加至ts2。在s135中,轉移強度決定處理部97將該修正后的高模式的轉移信號值ts2作為更新信號27b對圖像修正部90輸出,更新對應的調光模式的更新lut。本次的例子中,更新調光模式1的更新lut92a。接著,在s136中,光量檢測調光模式決定部98決定下一回掃期間中的預測對象調光模式。在s137中,發光控制部91變更為顯示模式的電流設定。即,用圖11中的電流設定信號116,從低模式即調光模式2變更為顯示模式即調光模式3。之后,返回s122反復上述處理。這樣,將更新lut的調光值更新為新的轉移信號值27c,能夠調整為在高模式中最暗的調光等級、與低模式中最亮的調光等級之間亮度一致。通過對所有顏色實施以上轉移強度決定處理,而在高模式中最暗的調光等級、與低模式中最亮的調光等級之間,抑制色度變化,在調光處理時使用戶難以辨認出亮度和顏色的變化。上述說明中,說明了對于與高模式中最暗的調光等級99對應的更新lut的索引,將更新lut的輸出值變更為轉移信號值27c的例子。進而,對于與其他調光等級對應的更新lut的索引,也根據使用了轉移信號值27c的線性插值變更更新lut的輸出值。另外,上述說明中取得高和低模式的轉移信號值下的光量時,假設進行1種發光進行了說明,但也可以如實施例1所述,進行具有規定電流差is的多次發光。通過這樣,能夠使調光模式之間的亮度和色度更高精度地一致。根據實施例3,通過更新lut的值以使在不同調光模式的邊界激光的光量相等,能夠使調光模式之間的亮度一致。通過對所有顏色進行同樣的轉移強度決定處理,能夠提供一種抑制調光處理時的色度變化、難以使用戶辨認出顏色變化的激光投影顯示裝置。【實施例4】實施例1、2中,說明了使單一調光模式下的與基準圖像信號對應的電流設定優化的結構。另外,實施例3中,說明了具有多個調光模式的情況下,為了抑制在不同調光模式之間轉移時的亮度變化和色度變化而使調光量優化的結構。與此相對,實施例4中,說明在不同調光模式之間轉移時,預先使轉移目標的調光模式下的電流設定優化的結構。為此,采用由上述圖10所示的發光控制部91的光量檢測調光模式決定部98切換今后可能轉移至的調光模式(預測對象調光模式),預先對于各調光模式使與基準圖像信號對應的電流設定優化的結構。此時,光量檢測調光模式決定部98與當前的調光模式(稱為停留調光模式)和亮度的變化狀況相應地,選擇將哪一個調光模式作為預測對象。即,與調光模式和調光等級的轉移方向和/或變化速度相應地變更預測對象調光模式的比例。以下,對于具有與實施例1~3相同的結構、功能的部分附加相同的符號,省略其詳細說明。圖13是表示實施例4的預測對象調光模式的例子的圖,與亮度的變化相應地決定預測對象。此處假設具有5個調光模式,調光模式1最亮,調光模式5最暗。當前停留于調光模式3,預想的此后的亮度分為亮度停滯時(亮度不變化)、亮度增加時、亮度減少時,示出了每幀的預測對象調光模式的例子。(a)按幀順序表示了預測的調光模式,(b)表示了直到幀數15的作為預測對象的調光模式的比例(數值)。亮度停滯時,提高將停留調光模式3和相鄰亮度的調光模式2、4作為預測對象的比例。亮度增加時,提高比停留調光模式3更亮的調光模式2的比例,亮度減少時提高比停留調光模式3更暗的調光模式4的比例。另外,也可以與亮度的變化速度相應地改變上述比例(次數)。其中,跨多幀執行預測,是為了跨多幀反復進行電流設定。這樣,通過更高比例地預測轉移可能性高的調光模式,能夠更高效地抑制調光處理時的亮度和色度變化。圖14是表示對于預測對象調光模式的電流設定處理的流程圖的圖。與實施例1同樣,用在1幀的回掃期間中為了調整電流而進行3次發光的例子進行說明。在s140中,發光控制部91判斷是否在回掃期間中。不在回掃期間的情況下待機至進入回掃期間,判斷在回掃期間中的情況下轉移至s141。在s141中,光量檢測調光模式決定部98決定預測對象調光模式。對此,例如如圖13所示,與亮度的變化相應地選擇預測對象調光模式。在s142中,基于決定的預測對象調光模式,對激光驅動器4發送電流設定信號29、30而進行第一電流設定,并且變更對于放大器9的放大率。在s143中,進行預測對象調光模式下的與基準圖像信號s0對應的第一發光,取得第一光量l1。在s144中,變更為與第一電流設定具有規定電流差is的第二電流設定。在s145中,進行預測對象調光模式下的與基準圖像信號s0對應的第二發光,取得第二光量l2。在s146中,變更為與第二電流設定具有規定電流差is的第三電流設定。在s147中,進行預測對象調光模式下的與基準圖像信號s0對應的第三發光,取得第三光量l3。在s148中,對得到的3點的光量l1、l2、l3與預測對象調光模式下的目標值p0進行比較,計算各差值。在s149中,求出差值最小的電流設定,決定為預測對象調光模式的電流設定并保持。此處保持的電流設定值,在轉移至預測對象調光模式時應用。在s150中,變更為與停留調光模式對應的電流設定,返回s140反復一系列電流設定處理。根據實施例4,通過與停留調光模式和亮度的轉移方向和/或變化速度相應地變更預測對象調光模式的比例,能夠選擇轉移可能性更高的調光模式。另外,通過在選擇的預測對象調光模式下,在1幀的回掃期間中改變電流設定進行多次發光,能夠預先求出各調光模式下的最佳的電流設定。由此,能夠在調光處理中實現穩定的光量控制,通過對所有顏色實施該處理,能夠提供一種抑制色度變化、使用戶難以辨認出顏色變化的激光投影顯示裝置。符號說明1……激光投影顯示裝置,2……圖像處理部,3……幀存儲器,4……激光驅動器(激光光源驅動部),5……激光光源,6……反射鏡,7……mems掃描反射鏡,8……mems驅動器,9……放大器,10……光傳感器,11……cpu,12……顯示圖像,20……圖像修正部,21……時刻調整部,22……發光控制部,23……線存儲器,24……電流增益電路,25……補償電流電路,26……對半導體激光器供給的電流值,27a……調光等級信號,27b……更新信號,27c……轉移信號值,27b……選擇信號,27e……模式選擇信號,27f……預測對象調光模式信息,28……修正后的圖像信號,29……電流設定信號,30……電流設定信號,31……基準圖像信號,90……圖像修正部,91……發光控制部,92a~92c……更新lut,93a~93c……選擇器,94a~94c……調光lut,95……模式選擇器,96……調光設定輸入部,97……轉移強度決定處理部,98……光量檢測調光模式決定部,99……增益lut,100……乘法器,101……第一調光處理部,102……第二調光處理部,103……第三調光處理部。當前第1頁12當前第1頁12
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