JP2009109956A - Projector device and method for controlling luminance of its light source - Google Patents

Projector device and method for controlling luminance of its light source Download PDF

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強 高山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector device achieving reduction of parts cost by measuring luminance of a plurality of light sources by one photodetector 4. <P>SOLUTION: The projector device includes a light source driving part 1 calculating the luminance of each of the plurality of light sources and controlling the luminance, one photodetector 4 measuring the luminance of the plurality of light sources, a luminance measuring part 3 converting a signal from the photodetector 4 into luminance information, and a light source output characteristic storage part 2 storing the characteristic of the light source. Measurement and adjustment of the luminance of the light source are performed by one photodetector 4. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶プロジェクタ等のスクリーンに画像を投射するプロジェクタ装置に関するものである。     The present invention relates to a projector device that projects an image on a screen such as a liquid crystal projector.

従来のプロジェクタ装置においては、赤・青・緑の光源の輝度を検出する3つの光検出素子をそれぞれの光源の行路に設け、予め求めていた目標の赤、緑、青の光源の輝度バランスになるように赤、緑、青の光源の輝度をそれぞれ調整する。   In the conventional projector apparatus, three light detection elements for detecting the luminance of the red, blue, and green light sources are provided in the paths of the respective light sources, so that the luminance balance of the target red, green, and blue light sources obtained in advance is obtained. The luminances of the red, green, and blue light sources are adjusted so that

このような制御により、光源の輝度劣化の補正、ホワイトバランスのずれ補正や、色再現性が劣化するのを防止することができる。
特開2005−208231号公報
By such control, it is possible to prevent luminance deterioration correction of the light source, white balance deviation correction, and color reproducibility deterioration.
JP 2005-208231 A

前記従来の構成では、光源の輝度を調整するための光検出素子が赤、青、緑、それぞれの光源に対して必要になるため、部品コストが高くなってしまう。   In the conventional configuration, a light detection element for adjusting the luminance of the light source is required for each of the red, blue, and green light sources, which increases the component cost.

そこで本発明は、複数の光源の輝度を一つの光検出素子で測定することによって、部品コストをより安くしたプロジェクタ装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a projector apparatus that can reduce the component cost by measuring the luminance of a plurality of light sources with a single light detection element.

前記従来の課題を解決するために、本発明のプロジェクタ装置は、
映像表示部と、
この映像表示部に対して、光源からの照射光と入力映像信号を合成して映像信号に変換し、その映像信号を投射する映像変換部と、
この映像変換部に照射光を入力する複数の光源と、
この複数の光源のそれぞれの輝度を算出し、この輝度を制御する光源駆動部と、
前記複数の光源の輝度を測定する一つの光検出素子と、
この光検出素子からの信号を輝度情報に変換する輝度測定部から構成される。
In order to solve the conventional problem, the projector device of the present invention is
A video display unit;
For this video display unit, the video light conversion unit that synthesizes the irradiation light from the light source and the input video signal, converts the input video signal, and projects the video signal;
A plurality of light sources for inputting irradiation light to the image conversion unit;
A light source driving unit for calculating the brightness of each of the plurality of light sources and controlling the brightness;
One photodetecting element for measuring the luminance of the plurality of light sources;
It is comprised from the brightness | luminance measurement part which converts the signal from this photon detection element into brightness | luminance information.

これにより、所期の目的を達成することができる。   Thereby, the intended purpose can be achieved.

以上のように請求項1に記載の発明によれば、
映像表示部に対して、複数の光源からの照射光と入力映像信号を合成して映像信号に変換し、その映像信号を投射する過程において、
前記複数の光源の輝度を一つの光検出素子によって測定し、
この複数の光源のそれぞれの輝度を算出し、この輝度を制御することで、部品コストをより安くすることができる。
As described above, according to the invention described in claim 1,
In the process of projecting the video signal by synthesizing the input video signal with the irradiation light from multiple light sources and converting it to the video display unit,
The luminance of the plurality of light sources is measured by a single light detection element,
By calculating the luminance of each of the plurality of light sources and controlling the luminance, the component cost can be further reduced.

以下に、本発明のプロジェクタ装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。   Embodiments of a projector apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施例におけるプロジェクタ装置の構成を機能ブロック図で表したものである。
スクリーンなどで構成される映像表示部300に対して、映像変換部200では、光源部100からの照射光と入力映像信号S01を合成して映像信号に変換し、その映像信号を投射する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the projector apparatus according to the first embodiment of the present invention.
In contrast to the video display unit 300 configured with a screen or the like, the video conversion unit 200 synthesizes the irradiation light from the light source unit 100 and the input video signal S01 to convert it into a video signal, and projects the video signal.

この映像変換部200に照射光を入力する複数の光源から構成される光源部100において、この複数の光源のそれぞれの輝度を算出し、この輝度を制御する光源駆動部1と、
前記複数の光源の輝度を測定する一つの光検出素子4と、
この光検出素子4からの信号を輝度情報に変換する輝度測定部3から構成される。
In the light source unit 100 including a plurality of light sources that input irradiation light to the video conversion unit 200, the light source driving unit 1 that calculates the luminance of each of the plurality of light sources and controls the luminance,
One photodetecting element 4 for measuring the luminance of the plurality of light sources;
It is comprised from the brightness | luminance measurement part 3 which converts the signal from this photon detection element 4 into brightness | luminance information.

この構成によって、光源部100における複数の光源の輝度を目標の輝度になるように、光源駆動部1において調整を行う。この目標の光源の輝度の値は、光源出力特性記憶部2に予め記憶されていても良いし、入力映像信号S01に応じて設定されても良いし、プロジェクタ装置の使用者によって設定されても良い。   With this configuration, the light source driving unit 1 performs adjustment so that the luminance of the plurality of light sources in the light source unit 100 becomes the target luminance. The luminance value of the target light source may be stored in advance in the light source output characteristic storage unit 2, may be set according to the input video signal S01, or may be set by the user of the projector device. good.

次に本発明の第1の実施例におけるプロジェクタ装置の構成をより詳細に説明する。図2は、本発明の第1、2、3の実施の形態におけるプロジェクタ装置の構成を示すシステム構成図である。   Next, the configuration of the projector apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail. FIG. 2 is a system configuration diagram showing the configuration of the projector apparatus according to the first, second, and third embodiments of the present invention.

図2において、輝度測定部3は、入射された光を電流に変換する光検出素子4が出力する変換電流S05を電圧に変換し、測定輝度S06として光源駆動部1に出力する。光源駆動部1はその測定輝度S06と、光源出力特性記憶部2に記憶されている赤、緑、青の各光源の光源出力特性S02を入力し、赤色を発光する赤光源101Rと緑色を発光する緑光源101Gと青色を発光する青光源101Bそれぞれを駆動する電流値である赤光源駆動電流S03R、緑光源駆動電流S03G、青光源駆動電流S03Bを出力する。   In FIG. 2, the luminance measurement unit 3 converts a conversion current S05 output from the light detection element 4 that converts incident light into a current, and outputs the converted current S05 as a measurement luminance S06 to the light source driving unit 1. The light source drive unit 1 receives the measured luminance S06 and the light source output characteristics S02 of the red, green, and blue light sources stored in the light source output characteristic storage unit 2, and emits red and red light sources 101R and green. The red light source driving current S03R, the green light source driving current S03G, and the blue light source driving current S03B, which are current values for driving the green light source 101G and the blue light source 101B that emit blue light, are output.

さらに、光源駆動部1は光源出力特性記憶部2に変更情報S04を出力することで、光源出力特性記憶部2は光源出力特性を更新する。赤光源用整形光学レンズ102Rは赤光源101Rが照射する光を整形し、緑光源用整形光学レンズ102Gは緑光源101Gが照射する光を整形し、青光源用整形光学レンズ102Bは青光源101Bが照射する光を整形する。赤用反射板103Rは、赤光源用整形光学レンズ102Rで整形された光の一部を、光検出素子4へ反射する。   Further, the light source drive unit 1 outputs the change information S04 to the light source output characteristic storage unit 2, so that the light source output characteristic storage unit 2 updates the light source output characteristic. The red light source shaping optical lens 102R shapes the light emitted by the red light source 101R, the green light source shaping optical lens 102G shapes the light emitted by the green light source 101G, and the blue light source shaping optical lens 102B is produced by the blue light source 101B. Shaping the light to irradiate. The red reflector 103 </ b> R reflects a part of the light shaped by the red light source shaping optical lens 102 </ b> R to the light detection element 4.

緑用反射板103Gは、緑光源用整形光学レンズ102Gで整形された光の一部を、光検出素子4へ反射する。青用反射板103Bは、青光源用整形光学レンズ102Bで整形された光の一部を、光検出素子4へ反射する。赤用入射反射板104Rは、赤用反射板103Rにおいて光検出素子4に反射しなかった整形後の光を赤用空間変調素子201Rへ反射する。   The green reflector 103G reflects a part of the light shaped by the green light source shaping optical lens 102G to the light detection element 4. The blue reflector 103 </ b> B reflects a part of the light shaped by the blue light source shaping optical lens 102 </ b> B to the light detection element 4. The red incident reflection plate 104R reflects the shaped light that has not been reflected by the light detection element 4 in the red reflection plate 103R to the red spatial modulation element 201R.

青用入射反射板104Bは、青用反射板103Bにおいて光検出素子4に反射しなかった整形後の光を空間変調素子201Bへ反射する。空間変調素子制御部202は外部から入力される入力映像信号S01から、赤用空間変調素子201Rの制御信号となる赤用空間変調素子制御信号S07Rと緑用空間変調素子201Gの制御信号となる緑用空間変調素子制御信号S07Gと、青用空間変調素子201Bの制御信号となる青用空間変調素子制御信号S07Bとを出力する。合成光学レンズ203は赤用空間変調素子201Rと緑用空間変調素子201Gと青用空間変調素子201Bとで変調された光を出力映像S08として出力する。出力映像S08は投影光学レンズ301をへてスクリーン302へ投影される。   The blue incident reflection plate 104B reflects the shaped light that has not been reflected by the light detection element 4 in the blue reflection plate 103B to the spatial modulation element 201B. The spatial modulation element control unit 202 receives a red spatial modulation element control signal S07R, which is a control signal for the red spatial modulation element 201R, and a green, which is a control signal for the green spatial modulation element 201G, from an externally input video signal S01. A spatial modulation element control signal S07G for blue and a blue spatial modulation element control signal S07B which is a control signal for the blue spatial modulation element 201B are output. The combining optical lens 203 outputs the light modulated by the red spatial modulation element 201R, the green spatial modulation element 201G, and the blue spatial modulation element 201B as an output image S08. The output video S08 is projected onto the screen 302 through the projection optical lens 301.

このような構成によって、一つの光検出素子4によって、複数の光源のそれぞれの輝度を算出可能であり、複数の光検出素子を用いる構成と比較して、安い部品コストで生産できる。   With such a configuration, the luminance of each of the plurality of light sources can be calculated by one photodetecting element 4 and can be produced at a lower component cost than a configuration using a plurality of photodetecting elements.

また本発明の効果として、一つの光検出素子4によって、複数の光源の輝度を測定するため、測定誤差として光検出素子のばらつきの影響を受けない測定が可能である。   Further, as an effect of the present invention, since the luminance of a plurality of light sources is measured by one photodetecting element 4, it is possible to perform measurement that is not affected by variations in the photodetecting elements as a measurement error.

一つの光検出素子4で、複数の光源の輝度を測定する方法を説明する。
図3に、一つの光検出素子4で、複数の光源の輝度を測定する方法のフローチャートを示す。
A method for measuring the luminance of a plurality of light sources with one photodetecting element 4 will be described.
FIG. 3 shows a flowchart of a method for measuring the luminance of a plurality of light sources with one photodetecting element 4.

まず工程1において、複数の光源の輝度を別々のタイミングで変化させる。これは、赤光源101R、青光源101B、緑光源101Gからなる光源部において、例えば、赤光源101Rの現在の輝度を測定したい場合は、まず、赤光源101R、青光源101B、緑光源101Gからなる光源部全体の輝度を光検出素子4で測定しておき(この輝度をL0とする)、次に赤光源101Rのみの輝度を変化させる。   First, in step 1, the luminances of a plurality of light sources are changed at different timings. For example, in the light source unit including the red light source 101R, the blue light source 101B, and the green light source 101G, for example, when it is desired to measure the current luminance of the red light source 101R, first, the red light source 101R, the blue light source 101B, and the green light source 101G are included. The luminance of the entire light source unit is measured by the light detecting element 4 (this luminance is set to L0), and then the luminance of only the red light source 101R is changed.

工程2においては、変化させた光源の輝度の変化量から複数の光源の輝度を算出する。これは、光検出素子4で、赤光源101Rの変化した後の輝度を測定する。これをLGBとする。   In step 2, the brightness of a plurality of light sources is calculated from the amount of change in the brightness of the light source. This is the light detecting element 4 and measures the luminance after the red light source 101R changes. This is LGB.

ここで光源の輝度と設定電流の特性は相関があり、設定電流に対する輝度の特性を導くことにより、設定電流に対する光源の輝度の絶対値を算出することが可能になる。   Here, the luminance of the light source and the characteristic of the set current are correlated, and the absolute value of the luminance of the light source with respect to the set current can be calculated by deriving the characteristic of the luminance with respect to the set current.

設定電流に対する輝度の特性の導き方としては、両者が比例関係にあるとして、設定電流に対する輝度の変化量、すなわち傾きを求めて導いても良いし、光源の特性ばらつきを考慮したいくつかの設定電流に対する輝度の値のテーブルを何種類かもたせておき、比較参照しても良い。   As a method of deriving the luminance characteristics with respect to the set current, it may be derived by obtaining the amount of change in brightness, that is, the slope, with respect to the set current, assuming that both are in a proportional relationship, or several settings that take into account variations in the characteristics of the light source Several types of luminance value tables with respect to current may be provided for comparison.

このテーブルは、複数あっても良いし、テーブルは映像表示時において、学習によって更新されても、新規に追加されても良い。   There may be a plurality of tables, and the tables may be updated by learning or newly added during video display.

具体的な輝度の求め方は、L0−LGBの差で算出される輝度変化をLR1とする。   As a specific method of obtaining the luminance, the luminance change calculated by the difference of L0−LGB is LR1.

このLR1は、設定電流の変化量に対する輝度の変化量として定義され、この輝度の変化量が、前記いくつかの設定電流に対する輝度の値のテーブルに対して、どのテーブルの特性に属するのかを選択する。   This LR1 is defined as the amount of change in luminance with respect to the amount of change in set current, and selects which table characteristic the change in luminance belongs to the table of luminance values for the several set currents. To do.

選択されたテーブルにて、この赤光源101Rにおいての設定電流と輝度の特性は決定され、その特性より、赤光源101Rの設定電流に対する絶対輝度を算出することが可能となる。   Based on the selected table, the characteristics of the setting current and the luminance in the red light source 101R are determined, and the absolute luminance with respect to the setting current of the red light source 101R can be calculated from the characteristics.

工程3では、算出された光源の輝度と目標の輝度を比較し、目標の輝度になるように光源の輝度を調整する。   In step 3, the calculated luminance of the light source is compared with the target luminance, and the luminance of the light source is adjusted so as to be the target luminance.

以上の手順を複数の光源の数だけ繰り返すことで、光源の輝度の測定と調整を一つの光検出素子で行うことが可能となる。   By repeating the above procedure as many times as the number of light sources, it is possible to measure and adjust the luminance of the light sources with a single light detection element.

(実施の形態2)
プロジェクタ装置において、光源の輝度を測定し、調整する方法の1つとして、ホワイトバランスを設定する方法がある。
(Embodiment 2)
One method of measuring and adjusting the luminance of a light source in a projector apparatus is to set a white balance.

このホワイトバランスの設定を例に挙げて、前記設定電流に対する輝度の関係のテーブルの作成方法と、それを用いての輝度の測定およびホワイトバランスの設定を説明する。   Taking this white balance setting as an example, a method of creating a table of the relationship of luminance to the set current, and measurement of luminance and setting of white balance using the table will be described.

以下に、起動時にホワイトバランスを設定する手順を説明する。   The procedure for setting the white balance at startup will be described below.

なお、本実施例2において、1フレームの入力映像信号S01は、赤、緑、青の3色で構成され、赤光源101R、緑光源101G、青光源101Bは、図4a、図4b、図4cに示す電流値と輝度値の出力特性を持つこととして説明する。また、ホワイトバランスは、図5に示すように、複数の色温度毎に赤、緑、青の輝度値を比率として定義し、輝度値がこの比率になるように電流制御することにより、所望のホワイトバランスを実現できる。   In the second embodiment, one frame of the input video signal S01 is composed of three colors of red, green, and blue. The red light source 101R, the green light source 101G, and the blue light source 101B are shown in FIGS. 4a, 4b, and 4c. The output characteristics of the current value and luminance value shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5, the white balance is defined as a ratio of luminance values of red, green, and blue for each of a plurality of color temperatures, and current control is performed so that the luminance value becomes this ratio. White balance can be achieved.

まず、本発明のプロジェクタ装置について、電源投入時に、赤光源101R、緑光源101G、青光源101Bでの設定電流に対する輝度の関係のテーブルの作成方法を説明する。   First, a description will be given of a method of creating a table of the relationship of the luminance with respect to the set current in the red light source 101R, the green light source 101G, and the blue light source 101B when the projector apparatus of the present invention is turned on.

電源投入後、光源駆動部1は、光源出力特性部2から所望の色温度の赤、緑、青の比率を光源出力特性S02として読み込む。ここで、所望の色温度は光源出力特性記憶部2に保存された色温度とする。   After the power is turned on, the light source driving unit 1 reads the ratio of red, green, and blue having a desired color temperature from the light source output characteristic unit 2 as the light source output characteristic S02. Here, the desired color temperature is a color temperature stored in the light source output characteristic storage unit 2.

次に、赤光源101Rの赤光源駆動電流S03Rを徐々に増加させ、赤光源用整形光学レンズ102Rにて整形し、赤用反射板103Rで光の一部を反射させ光検出素子4にて変換電流S05に変換し輝度測定部3へ出力する。   Next, the red light source driving current S03R of the red light source 101R is gradually increased, shaped by the red light source shaping optical lens 102R, reflected by the red reflecting plate 103R, and converted by the light detecting element 4. The current is converted into current S05 and output to the luminance measuring unit 3.

輝度測定部3は、変換電流S05を測定輝度S06として光源駆動部1へ出力する。この際に、赤光源駆動電流S03Rと測定輝度S06を変更情報S04として、光源出力特性部2へ出力する。光源出力特性部2は、変更情報S04から図4aの赤光源 電流−輝度値テーブルを更新する。この操作を繰り返し、測定輝度S06が目的の輝度になるまで赤光源駆動電流S03Rを増加していく。ここで、目的の輝度とは光源出力特性記憶部2に保存された赤の輝度とする。   The luminance measuring unit 3 outputs the conversion current S05 to the light source driving unit 1 as the measured luminance S06. At this time, the red light source driving current S03R and the measured luminance S06 are output to the light source output characteristic unit 2 as the change information S04. The light source output characteristic unit 2 updates the red light source current-luminance value table of FIG. 4A from the change information S04. This operation is repeated, and the red light source driving current S03R is increased until the measured luminance S06 reaches the target luminance. Here, the target luminance is the red luminance stored in the light source output characteristic storage unit 2.

この過程において、赤光源101Rの設定電流に対する輝度の関係のテーブルが作成される。   In this process, a table of the relationship of luminance with respect to the set current of the red light source 101R is created.

次に、緑光源101Gの緑光源駆動電流S03Gを徐々に増加させ、緑光源用整形光学レンズ102Gにて整形し、緑用反射板103Gで光の一部を反射させ光検出素子4にて変換電流S05に変換し輝度測定部3へ出力する。輝度測定部3は、変換電流S05を測定輝度S06として光源駆動部1へ出力する。この際に、緑光源駆動電流S03Gと測定輝度S06を変更情報S04として、光源出力特性部2へ出力する。光源出力特性部2は、変更情報S04から図4bの緑光源 電流−輝度値テーブルを更新する。この操作を繰り返し、測定輝度S06が目的の輝度になるまで緑光源駆動電流S03Gを増加していく。ここで、目的の輝度とは光源出力特性記憶部2に保存された赤の輝度と緑色の輝度を足すことにより算出される。   Next, the green light source drive current S03G of the green light source 101G is gradually increased, shaped by the green light source shaping optical lens 102G, reflected by the green reflector 103G, and converted by the light detection element 4. The current is converted into current S05 and output to the luminance measuring unit 3. The luminance measuring unit 3 outputs the conversion current S05 to the light source driving unit 1 as the measured luminance S06. At this time, the green light source driving current S03G and the measured luminance S06 are output to the light source output characteristic unit 2 as the change information S04. The light source output characteristic unit 2 updates the green light source current-luminance value table of FIG. 4B from the change information S04. This operation is repeated, and the green light source driving current S03G is increased until the measured luminance S06 reaches the target luminance. Here, the target luminance is calculated by adding the red luminance and the green luminance stored in the light source output characteristic storage unit 2.

この過程において、緑光源101Gの設定電流に対する輝度の関係のテーブルが作成される。   In this process, a table of the relationship of the luminance with respect to the set current of the green light source 101G is created.

同様に、青光源101Bの青光源駆動電流S03Bを徐々に増加させ、青光源用整形光学レンズ102Bにて整形し、青用反射板103Bで光の一部を反射させ光検出素子4にて変換電流S05に変換し輝度測定部3へ出力する。輝度測定部3は、変換電流S05を測定輝度S06として光源駆動部1へ出力する。この際に、青光源駆動電流S03Bと測定輝度S06を変更情報S04として、光源出力特性部2へ出力する。光源出力特性部2は、変更情報S04から図4cの青光源 電流−輝度値テーブルを更新する。この操作を繰り返し、測定輝度S06が目的の輝度になるまで青光源駆動電流S03Bを増加していく。ここで、目的の輝度とは光源出力特性記憶部2に保存された赤の輝度と緑色の輝度と青色の輝度を足すことにより算出される。   Similarly, the blue light source drive current S03B of the blue light source 101B is gradually increased, shaped by the blue light source shaping optical lens 102B, reflected by the blue reflector 103B, and converted by the light detection element 4. The current is converted into current S05 and output to the luminance measuring unit 3. The luminance measuring unit 3 outputs the conversion current S05 to the light source driving unit 1 as the measured luminance S06. At this time, the blue light source driving current S03B and the measured luminance S06 are output to the light source output characteristic unit 2 as the change information S04. The light source output characteristic unit 2 updates the blue light source current-luminance value table of FIG. 4C from the change information S04. This operation is repeated, and the blue light source drive current S03B is increased until the measured luminance S06 reaches the target luminance. Here, the target luminance is calculated by adding the red luminance, the green luminance, and the blue luminance stored in the light source output characteristic storage unit 2.

この過程において、青光源101Bの設定電流に対する輝度の関係のテーブルが作成される。   In this process, a table of the relationship of luminance with respect to the set current of the blue light source 101B is created.

以上の手順により、駆動時に光源の輝度の測定と調整を一つの光検出素子で行うことが可能となる。   By the above procedure, it is possible to measure and adjust the luminance of the light source with a single light detection element during driving.

なお、本実施例で説明した光学系の構成は一例であって、それに限るものではない。また、色の順番を入れ替えても同様の方法で実現できる。また、光源の配置は、入れ替えても同様の方法で実現できる。   Note that the configuration of the optical system described in this embodiment is merely an example, and the present invention is not limited thereto. Moreover, even if the order of colors is changed, the same method can be used. Further, the arrangement of the light sources can be realized by the same method even if they are exchanged.

また、視聴者の操作等により、色温度の変更がされた場合、再度ホワイトバランスを設定するのではなく、実施例2で作成した電流−輝度値テーブルを用いて設定することにより、瞬時にホワイトバランスの変更が可能である。   In addition, when the color temperature is changed by the operation of the viewer or the like, the white balance is not set again, but is set using the current-luminance value table created in the second embodiment, so that the white balance is instantaneously set. The balance can be changed.

(実施の形態3)
プロジェクタ装置において、明るい映像シーンの入力映像信号S01に対して、光源の輝度を上げて明るくし、暗い映像シーンの入力映像信号S01に対して、光源の輝度を下げて暗くすることで、明暗のコントラスト比を上げて、映像の奥行き感を向上させる方法に、アイリス制御という制御方式がある。
(Embodiment 3)
In the projector apparatus, the brightness of the light source is increased by increasing the luminance of the light source with respect to the input video signal S01 of the bright video scene, and the brightness of the input video signal S01 of the dark video scene is decreased by decreasing the luminance of the light source. There is a control method called iris control as a method for increasing the contrast ratio and improving the sense of depth of an image.

本発明の一例として、赤、緑、青の3色のレーザ光源を用いたプロジェクタ装置において、前記アイリス制御を行いながら、レーザ光源の赤、緑、青それぞれの輝度を一つの光検出素子4で計測し、最適な輝度に制御する方法を説明する。   As an example of the present invention, in a projector apparatus using laser light sources of three colors of red, green, and blue, each light detection element 4 can control the brightness of red, green, and blue of the laser light source while performing the iris control. A method for measuring and controlling to the optimum luminance will be described.

前記アイリス制御において、暗い入力映像信号S01が入った場合、赤、緑、青の3色のレーザ光源を最大輝度に対して同じ比率分だけ下げる必要がある。例えば、光源の輝度を下げる比率を最大輝度の30%まで下げなければならない場合は、すべての光源を同時に下げるのではなく、1つずつ別々に下げていく。   In the iris control, when a dark input video signal S01 is input, it is necessary to lower the laser light sources of three colors of red, green, and blue by the same ratio with respect to the maximum luminance. For example, when the ratio of reducing the luminance of the light source has to be reduced to 30% of the maximum luminance, all the light sources are not lowered at the same time, but are lowered separately one by one.

例えば、赤光源101Rから下げる場合は、まず現在の光源部全体の輝度を光検出素子4から測定する。この輝度をL0とする。次に30%の輝度に相当する赤光源駆動電流S03Rを設定し、赤光源のみの輝度を変化させる。これをLGBとする。   For example, when lowering from the red light source 101R, first, the luminance of the entire current light source unit is measured from the light detecting element 4. This luminance is L0. Next, a red light source driving current S03R corresponding to a luminance of 30% is set, and the luminance of only the red light source is changed. This is LGB.

ここで光源の輝度と設定電流の特性は相関があり、設定電流に対する輝度の特性を導くことにより、設定電流に対する光源の輝度の絶対値を算出することが可能になる。   Here, the luminance of the light source and the characteristic of the set current are correlated, and the absolute value of the luminance of the light source with respect to the set current can be calculated by deriving the characteristic of the luminance with respect to the set current.

設定電流に対する輝度の特性の導き方としては、両者が比例関係にあるとして、設定電流に対する輝度の変化量、すなわち傾きを求めて導いても良いし、光源の特性ばらつきを考慮したいくつかの設定電流に対する輝度の値のテーブルを何種類かもたせておき、比較参照しても良い。   As a method of deriving the luminance characteristics with respect to the set current, it may be derived by obtaining the amount of change in brightness, that is, the slope, with respect to the set current, assuming that both are in a proportional relationship, or several settings that take into account variations in the characteristics of the light source Several types of luminance value tables with respect to current may be provided for comparison.

このテーブルは、複数あっても良いし、テーブルは映像表示時において、学習によって更新されても、新規に追加されても良い。   There may be a plurality of tables, and the tables may be updated by learning or newly added during video display.

具体的な輝度の求め方は、L0−LGBの差で算出される輝度変化をLR1とする。   As a specific method of obtaining the luminance, the luminance change calculated by the difference of L0−LGB is LR1.

このLR1は、設定電流の変化量に対する輝度の変化量として定義され、この輝度の変化量が、前記いくつかの設定電流に対する輝度の値のテーブルに対して、どのテーブルの特性に属するのかを選択する。   This LR1 is defined as the amount of change in luminance with respect to the amount of change in set current, and selects which table characteristic the change in luminance belongs to the table of luminance values for the several set currents. To do.

選択されたテーブルにて、この赤光源101Rにおいての設定電流と輝度の特性は決定され、その特性より、赤光源101Rの設定電流に対する絶対輝度を算出することが可能となる。   Based on the selected table, the characteristics of the setting current and the luminance in the red light source 101R are determined, and the absolute luminance with respect to the setting current of the red light source 101R can be calculated from the characteristics.

次に算出された光源の輝度と目標の輝度を比較し、目標の輝度になるように光源の輝度を調整する。   Next, the calculated luminance of the light source is compared with the target luminance, and the luminance of the light source is adjusted so as to be the target luminance.

以上の手順を緑光源101G、青光源101Bの光源についても行うことで、光源の輝度の測定と調整を一つの光検出素子4で行うことが可能となる。   By performing the above procedure for the light sources of the green light source 101G and the blue light source 101B, it is possible to measure and adjust the luminance of the light source with a single light detection element 4.

前記目標の輝度とは、目標のホワイトバランスに対する輝度比率をもった赤光源101R、青光源101B、緑光源101Gの輝度に相当する。   The target luminance corresponds to the luminance of the red light source 101R, the blue light source 101B, and the green light source 101G having a luminance ratio with respect to the target white balance.

レーザ光源は、駆動電流を制御することで輝度の制御が可能であり、その電流に対する輝度の応答速度は、数十マイクロ秒オーダでの速い応答が可能である。   The laser light source can control the luminance by controlling the drive current, and the response speed of the luminance to the current can be a fast response on the order of several tens of microseconds.

前記方法を用いれば、視聴者が映像を視聴しながらにおいても、映像変化の違和感ない速い応答で、かつ最適なホワイトバランスでのアイリス制御を行うことが可能である。   By using the above-described method, it is possible to perform iris control with an optimal white balance with a quick response that does not cause a sense of incongruity of video changes even when the viewer views the video.

本発明にかかるプロジェクタ装置とその制御方法は、一つの光検出素子で複数の光源の調整をすることにより、部品コストをより安くしたプロジェクタ装置として有用である。   The projector device and the control method thereof according to the present invention are useful as a projector device in which the cost of parts is further reduced by adjusting a plurality of light sources with a single light detection element.

本発明の実施例におけるプロジェクタ装置の機能ブロック図Functional block diagram of a projector apparatus in an embodiment of the present invention 本発明の実施例におけるプロジェクタ装置のシステム構成図1 is a system configuration diagram of a projector device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例における複数の光源の輝度を測定する方法のフローチャートFlowchart of a method for measuring the luminance of a plurality of light sources in an embodiment of the present invention 赤光源 電流−輝度値テーブルを示す図Red light source Current-luminance value table 緑光源 電流−輝度値テーブルを示す図Green light source Current-luminance value table 青光源 電流−輝度値テーブルを示す図Blue light source Current-luminance value table 色温度比率テーブルを示す図Diagram showing color temperature ratio table

符号の説明Explanation of symbols

1 光源駆動部
2 光源出力特性記憶部
3 輝度測定部
4 光検出素子
100 光源部
101R 赤光源
101G 緑光源
101B 青光源
102R 赤光源用整形光学レンズ
102G 緑光源用整形光学レンズ
102B 青光源用整形光学レンズ
103R 赤用反射板
103G 緑用反射板
103B 青用反射板
104R 赤用入射反射板
104B 青用入射反射板
200 映像変換部
201R 赤用空間変調素子
201G 緑用空間変調素子
201B 青用空間変調素子
202 空間変調素子制御部
203 合成光学レンズ
300 映像表示部
301 投影光学レンズ
302 スクリーン
S01 入力映像信号
S02 光源出力特性
S03R 赤光源駆動電流
S03G 緑光源駆動電流
S03B 青光源駆動電流
S04 変更情報
S05 変換電流
S06 測定輝度
S07R 赤用空間変調素子制御信号
S07G 緑用空間変調素子制御信号
S07B 青用空間変調素子制御信号
S08 出力映像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source drive part 2 Light source output characteristic memory | storage part 3 Luminance measurement part 4 Photodetection element 100 Light source part 101R Red light source 101G Green light source 101B Blue light source 102R Red light source shaping optical lens 102G Green light source shaping optical lens 102B Blue light source shaping optics Lens 103R Red reflecting plate 103G Green reflecting plate 103B Blue reflecting plate 104R Red incident reflecting plate 104B Blue incident reflecting plate 200 Video conversion unit 201R Red spatial modulation element 201G Green spatial modulation element 201B Blue spatial modulation element 202 Spatial Modulation Element Control Unit 203 Synthetic Optical Lens 300 Image Display Unit 301 Projection Optical Lens 302 Screen S01 Input Video Signal S02 Light Source Output Characteristics S03R Red Light Source Drive Current S03G Green Light Source Drive Current S03B Blue Light Source Drive Current S04 Change Information S05 Conversion Current S06 Measurement Degree S07R red spatial modulation element control signal S07G green spatial modulation element control signal S07B blue spatial modulation element control signal S08 output video

Claims (4)

映像表示部と、
この映像表示部に対して、光源からの照射光と入力映像信号を合成して映像信号に変換し、その映像信号を投射する映像変換部と、
この映像変換部に照射光を入力する複数の光源と、
この複数の光源のそれぞれの輝度を算出し、この輝度を制御する光源駆動部と、
前記複数の光源の輝度を測定する一つの光検出素子と、
この光検出素子からの信号を輝度情報に変換する輝度測定部と
からなるプロジェクタ装置。
A video display unit;
For this video display unit, the video light conversion unit that synthesizes the irradiation light from the light source and the input video signal, converts the input video signal, and projects the video signal;
A plurality of light sources for inputting irradiation light to the image conversion unit;
A light source driving unit for calculating the brightness of each of the plurality of light sources and controlling the brightness;
One photodetecting element for measuring the luminance of the plurality of light sources;
A projector device comprising a luminance measuring unit that converts a signal from the light detection element into luminance information.
前記複数の光源が輝度調整可能な赤光源、緑光源、青光源からなり、
目標の赤、緑、青の光源の輝度が記憶されている光源出力特性記憶部を備え、
前記光源駆動部にて前記赤光源、緑光源、青光源の輝度を別々に変化させ、この変化した輝度から前記赤光源、緑光源、青光源のそれぞれの輝度を算出し、この輝度が前記光源出力特性記憶部で記憶されている目標の赤、緑、青の光源の輝度になるように前記赤光源、緑光源、青光源の輝度を調整しなおすことを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ装置。
The plurality of light sources are composed of a red light source, a green light source, and a blue light source whose brightness can be adjusted,
A light source output characteristic storage unit in which the luminances of the target red, green, and blue light sources are stored;
The light source drive unit separately changes the luminance of the red light source, the green light source, and the blue light source, and calculates the luminance of each of the red light source, the green light source, and the blue light source from the changed luminance, and the luminance is the light source. The brightness of the red light source, the green light source, and the blue light source is adjusted again so that the brightness of the target red, green, and blue light sources stored in the output characteristic storage unit is obtained. Projector device.
プロジェクタ装置の光源の輝度制御方法であり、
前記複数の光源の輝度を別々のタイミングで変化させる第1の工程と、
一つの光検出素子を用いて、前記変化させた光源の輝度の変化量から複数の光源の輝度を算出する第2の工程と、
前記算出された光源の輝度と目標の輝度を比較し、目標の輝度になるように前記複数の光源の輝度を調整する第3の工程とを備えることを特徴とするプロジェクタ装置の光源の輝度制御方法。
A brightness control method for a light source of a projector device,
A first step of changing the luminance of the plurality of light sources at different timings;
A second step of calculating the luminance of a plurality of light sources from the amount of change in the luminance of the light source, using one photodetecting element;
And a third step of comparing the calculated luminance of the light source and the target luminance, and adjusting the luminance of the plurality of light sources so as to obtain the target luminance. Method.
前記第1の工程、第2の工程、第3の工程が、アイリス制御時に行われる請求項3に記載のプロジェクタ装置の光源の輝度制御方法。 The brightness control method of the light source of the projector apparatus of Claim 3 with which the said 1st process, 2nd process, and 3rd process are performed at the time of iris control.
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