JP2005242175A - カラーホイールモータ回転位相制御システム及び画像ディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カラーホイール108の透過光量をコンパレータ113で閾値と比較して無着色透明なWセグメントへの透過を開始する白色透過開始タイミングを検知して、SLM104の白色データへの処理に切換える白色切換えタイミングと位相比較回路114で位相比較し、インデックスマーカ110の検出位置を示すインデックスパルスをインデックスパルス遅延回路116で適宜遅延させた遅延インデックスパルスと、SLM104のR,G,Bのいずれか特定色への処理に切換えるタイミングを示す特定色切換えタイミング信号とを用いて、前記白色透過開始タイミングと前記白色切換えタイミングとの位相が一致するように、モータ制御回路106でカラーホイールモータ107の回転位相を制御する。
【選択図】図1
Description
プロジェクタ装置には、液晶パネルやDMD(デジタルミラーデバイス)等を用いたものがあり、それら空間的光変調器SLM(Spatial Light Modulator)の使用枚数により、単板式と3板式とが一般的にある。
3板式は、色分解されたR(赤色),G(緑色),B(青色)の各色光を、それぞれ対応する3つのSLMで各々変調した後、それらを色合成して、同時にスクリーンに投影することにより画像を形成する。
ここで、時分割色順次にて画像を形成する場合に、色の切換えが、標準ディスプレイレートである60枚/秒よりも速くなれば、表示されたカラー画像を鑑賞する人間の目には、色順次処理によるカラーブレーキング現象を知覚し難くなり、自然なカラー画像として認識できるため、カラーホイールはできるだけ高速で回転させることが必要となる。
そのため、従来は、カラーホイールの内部あるいは外部に、磁気方式あるいは光方式のインデックスマーカを取付け、そこからカラーホイールモータが1回転する毎に発生されるインデックスパルス信号を基に、SLMの画素を駆動する各色画像データの駆動タイミングと同期してカラーホイールモータが所定速度で回転するように、モータの回転速度と位相の制御を行なっている。
第1の技術手段は、カラーホイールモータによりカラーホイールを回転駆動させるカラーホイールモータ回転位相制御システムであって、前記カラーホイールの透過光路近傍に透過光の光量を検出する光量センサを備えるとともに、前記カラーホイールに光源の光を透過させる無着色透明なセグメントを備え、前記光量センサ出力の透過光量に基づき生成された白色透過開始タイミング信号と、同期信号を基に生成された白色データへの時分割処理に切換えるタイミングを示す白色切換えタイミング信号との位相誤差量に基づいて、前記カラーホイールモータの回転位相制御を行なうことを特徴とする。
図1は、本発明に係るカラーホイールモータ回転位相制御システムの一例を用いた画像ディスプレイ装置のブロック図を示すものである。
光源109の光は、カラーホイール108の無着色透明なセグメント以外の各色セグメントを透過時に各色にそれぞれ着色され、SLM104を照射する。
カラーホイール108が所定速度で回転すると、カラーホイール108を透過する透過光は、図4にあるように、W、B、R、G、W、B、R、G、…の順に着色され、それぞれの色に着色される時間幅は、カラーホイール108上の各色の色セグメントの占有角度に依存する。
前記インデックスマーカ取付けずれ状態1で、(1)項で前述した標準状態と同じ条件にて、カラーホイールモータ107を回転位相制御させると、遅延時間T=t0だけ遅延させた遅延インデックスパルス信号の立上がりエッジが、カラーホイール108のR領域とG領域との色セグメント(カラーセグメント)の切換え位置に一致せず、W(白色)セグメントの直前にあるG(緑色)セグメントと同色の特定色即ちG画素データによりSLM駆動を開始するタイミング(特定色切換えタイミング信号)を示すカラー時分割切換えパルスの立上がりエッジとの間には、インデックスマーカ110の取付け位置ずれがある分だけ、時間ずれΔT=taを生じ、図5のようになる。
この状態に制御されることにより、カラー時分割切換えパルスと遅延インデックスパルスと光量変化パルスとは、標準状態と同一の位相状態になり、カラーホイールモータ107は、正しく回転位相制御された状態となっている。
前記インデックスマーカ取付けずれ状態2で、(1)項で前述した標準状態と同じ条件にて、カラーホイールモータ107を回転位相制御させると、遅延時間T=t0だけ遅延させた遅延インデックスパルス信号の立上がりエッジが、カラーホイール108のR領域とG領域との色セグメント(カラーセグメント)の切換え位置に一致せず、W(白色)セグメントの直前にあるG(緑色)セグメントと同色の特定色即ちG画素データによりSLM駆動を開始するタイミング(特定色切換えタイミング信号)を示すカラー時分割切換えパルスの立上がりエッジとの間には、インデックスマーカ110の取付けずれのある分だけ、時間ずれΔT=tcを生じ、図8のようになる。
この状態に制御されることにより、カラー時分割切換えパルスと遅延インデックスパルスと光量変化パルスとは、標準状態と同一の位相状態になり、カラーホイールモータ107は、正しく回転位相制御された状態となっている。
また、カラーホイールユニット組立て時には、インデックスマーカ110だけでなく、インデックスセンサ111やカラーホイールモータ107や色セグメントを配する円盤の取付け位置のずれ等、多くのカラーホイールモータ回転位相制御に関わる誤差発生要因がある。図4乃至図10を用いた前述の説明においては、これら全ての部品の取付け位置のずれをインデックスマーカ110の取付け位置のずれに代表させて説明したものであり、本発明に係るカラーホイールモータ回転位相制御システム及び画像ディスプレイ装置は、前述した全ての取付け位置のずれから発生する誤差をも包含して自動的に補正することを可能とするものであることは、以上の説明からも明らかである。
Claims (9)
- カラーホイールモータによりカラーホイールを回転駆動させるカラーホイールモータ回転位相制御システムであって、前記カラーホイールの透過光路近傍に透過光の光量を検出する光量センサを備えるとともに、前記カラーホイールに光源の光を透過させる無着色透明なセグメントを備え、前記光量センサ出力の透過光量に基づき生成された白色透過開始タイミング信号と、同期信号を基に生成された白色データへの時分割処理に切換えるタイミングを示す白色切換えタイミング信号との位相誤差量に基づいて、前記カラーホイールモータの回転位相制御を行なうことを特徴とするカラーホイールモータ回転位相制御システム。
- カラーホイールモータによりカラーホイールを回転駆動させるカラーホイールモータ回転位相制御システムであって、前記カラーホイールの透過光路近傍に透過光の光量を検出する光量センサを備えるとともに、前記カラーホイールに光源の光を透過させる無着色透明なセグメントを備え、前記光量センサ出力の透過光量に基づき生成された白色透過開始タイミング信号と、同期信号を基に生成された白色データへの時分割処理に切換えるタイミングを示す白色切換えタイミング信号との位相誤差量に基づいて遅延させた遅延インデックスパルス信号と、前記同期信号を基に作成されるモータ用基準タイミング信号または特定色切換えタイミング信号とを用いて、前記カラーホイールモータの回転位相制御を行なうことを特徴とするカラーホイールモータ回転位相制御システム。
- 請求項1又は2に記載のカラーホイールモータ回転位相制御システムにおいて、前記カラーホイールモータの回転位相制御は、前記白色透過開始タイミング信号と前記白色切換えタイミング信号との位相を一致させるように、前記カラーホイールモータの回転位相の制御を行なうことを特徴とするカラーホイールモータ回転位相制御システム。
- カラーホイールモータによりカラーホイールを回転駆動させるカラーホイールモータ回転位相制御システムであって、前記カラーホイールに配設されたインデックスマーカを検知して、該カラーホイールの1回転毎にインデックスパルス信号を出力するインデックスセンサと、光源からの光が前記カラーホイールを透過する透過光の光路近傍に配置されて、該透過光の光量を検出する光量センサと、該光量センサにより検出された前記透過光の光量と予め定められた所定の閾値とを比較するコンパレータとを具備し、更に、前記カラーホイール上に、光源からの光をそのまま透過させる無着色透明なセグメントを設け、前記カラーホイール上に設けられた該無着色透明なセグメントを光源からの光が透過開始するタイミングを示す白色透過開始タイミング信号を、前記コンパレータの比較結果により生成し、かつ、入力画像信号から分離された同期信号を基にして空間的光変調器における白色データへの時分割処理に切換えるタイミングを示す白色切換えタイミング信号を発生させ、該白色切換えタイミング信号と前記白色透過開始タイミング信号とを位相比較し、該位相比較結果として算出された位相誤差量に基づいて、前記インデックスパルス信号の遅延量を可変に設定して、遅延させた遅延インデックスパルス信号として出力するインデックスパルス遅延回路と、更に、該インデックスパルス遅延回路から出力される該遅延インデックスパルス信号と、入力画像信号から分離された前記同期信号を基に作成されるモータ用基準タイミング信号とを用いて、前記白色透過開始タイミング信号と前記白色切換えタイミング信号との位相を一致させるように、前記カラーホイールモータの回転位相制御を行なうモータ制御回路と、を具備していることを特徴とするカラーホイールモータ回転位相制御システム。
- カラーホイールモータによりカラーホイールを回転駆動させるカラーホイールモータ回転位相制御システムであって、前記カラーホイールに配設されたインデックスマーカを検知して、該カラーホイールの1回転毎にインデックスパルス信号を出力するインデックスセンサと、光源からの光が前記カラーホイールを透過する透過光の光路近傍に配置されて、該透過光の光量を検出する光量センサと、該光量センサにより検出された前記透過光の光量と予め定められた所定の閾値とを比較するコンパレータとを具備し、更に、前記カラーホイール上に、光源からの光をそのまま透過させる無着色透明なセグメントを設け、前記カラーホイール上に設けられた該無着色透明なセグメントを光源からの光が透過開始するタイミングを示す白色透過開始タイミング信号を、前記コンパレータの比較結果により生成し、かつ、入力画像信号から分離された同期信号を基にして空間的光変調器における白色データへの時分割処理に切換えるタイミングを示す白色切換えタイミング信号を発生させ、該白色切換えタイミング信号と前記白色透過開始タイミング信号とを位相比較し、該位相比較結果として算出された位相誤差量に基づいて、前記インデックスパルス信号の遅延量を可変に設定して、遅延させた遅延インデックスパルス信号として出力するインデックスパルス遅延回路と、更に、該インデックスパルス遅延回路から出力される該遅延インデックスパルス信号と、入力画像信号から分離された前記同期信号を基に作成される、前記空間的光変調器におけるR,G,Bのいずれかの特定色への時分割処理に切換えるタイミングを示す特定色切換えタイミング信号とを用いて、前記白色透過開始タイミング信号と前記白色切換えタイミング信号との位相を一致させるように、前記カラーホイールモータの回転位相制御を行なうモータ制御回路と、を具備していることを特徴とするカラーホイールモータ回転位相制御システム。
- 請求項5に記載のカラーホイールモータ回転位相制御システムにおいて、前記空間的光変調器における前記特定色への時分割処理に切換えるタイミングを示す前記特定色切換えタイミング信号を特定するための前記特定色として、前記カラーホイール上において前記無着色透明なセグメントの直前に配置されているR,G,Bいずれかの色セグメントと同じ色を用いることにより、前記白色切換えタイミング信号と前記特定色切換えタイミング信号とを、前記空間的光変調器における前記特定色を時分割処理している時間間隔を与えるパルス信号の立上がりエッジと立下がりエッジとにより指定することを特徴とするカラーホイールモータ回転位相制御システム。
- 請求項4乃至6のいずれかに記載のカラーホイールモータ回転位相制御システムにおいて、前記コンパレータの比較結果として、前記光量センサにより検出された前記透過光の光量が、所定の前記閾値よりも大きいと判定された場合に、前記白色切換えタイミング信号と前記白色透過開始タイミング信号との前記位相誤差量に基づいて、前記遅延インデックルパルス信号の遅延量を可変に設定する前記インデックスパルス遅延回路の動作を許可するイネーブル信号を出力する光量検出回路を更に具備し、該光量検出回路から該イネーブル信号が出力されない場合には、前記遅延インデックスパルス信号の遅延量を、前記位相誤差量に基づいて可変に設定する代わりに、予め設定されている基準値に切換えて設定することを特徴とするカラーホイールモータ回転位相制御システム。
- 請求項4乃至6のいずれかに記載のカラーホイールモータ回転位相制御システムにおいて、前記コンパレータの比較結果として、前記光量センサにより検出された前記透過光の光量が、所定の前記閾値よりも大きいと判定された場合に、前記白色切換えタイミング信号と前記白色透過開始タイミング信号との前記位相誤差量に基づいて、前記遅延インデックルパルス信号の遅延量を可変に設定する前記インデックスパルス遅延回路の動作を許可するイネーブル信号を出力する光量検出回路と、前記インデックスパルス遅延回路から前記遅延インデックスパルス信号が出力される都度、該遅延インデックスパルス信号の遅延量を記憶するメモリ部とを更に具備し、前記光量検出回路から前記イネーブル信号が出力されない場合には、前記遅延インデックスパルス信号の遅延量を、前記位相誤差量に基づいて可変に設定する代わりに、前記メモリ部に記憶されている前回動作時に出力された前記遅延インデックスパルス信号の遅延量に切換えて設定することを特徴とするカラーホイールモータ回転位相制御システム。
- カラーホイールモータによりカラーホイールを回転駆動させて、入力画像信号に対応するカラー画像を表示する画像ディスプレイ装置において、前記カラーホイールモータの回転位相を制御するカラーホイールモータの制御システムとして、請求項1乃至8のいずれかに記載のカラーホイールモータ回転位相制御システムを用いることを特徴とする画像ディスクプレイ装置。
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