JP2009145586A - レーザ光源装置、映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スロープ効率620では、規定光量P0の出力に駆動電圧V1’、規定光量P1の出力に駆動電圧V2’を必要としている。駆動電圧V1’、V2’は、基準スロープ効率610の目標光量P1,P2に対する駆動電圧V1,V2よりも高い。スロープ効率620は、通常動作時の基準スロープ効率を含む基準変換効率範囲650に含まれない。制御部200は、このように、算出したスロープ効率が、基準変換効率範囲650に含まれない場合、レーザ光源装置は劣化していると判断する。基準変換効率範囲650は、例えば、基準スロープ効率の約±10%の範囲内としてもよい。劣化時には、レーザ光源が発振可能な最大光量が映像処理回路へフィードバックされ、映像処理回路は、フィードバックされた最大光量に基づいて最大制御光量を更新し、目標光量を算出する。
【選択図】図6
Description
画像生成装置から入力された複数の画像フレームデータを用いて映像を表示する映像表示装置に用いられるレーザ光源装置であって、レーザ光を射出するレーザ光源と、前記レーザ光源を駆動する駆動回路と、前記画像フレームデータの表示に必要な光量である目標光量を取得する目標光量取得手段と、前記レーザ光源装置の出力光量を検出する出力光量検出手段と、前記出力光量が前記目標光量となるように、前記駆動回路を制御する制御手段と、前記制御時の少なくとも異なる二つの目標光量に対する前記駆動回路の駆動条件を用いて、前記レーザ光源の劣化を判定する判定手段と、を備えるレーザ光源装置。
映像表示装置であって、適用例1のレーザ光源装置と、前記画像生成装置から前記複数の画像フレームデータを取得する画像フレームデータ取得手段と、前記画像フレームデータの表示に必要な光量である目標光量を算出する目標光量算出手段と、前記目標光量を前記レーザ光源装置へ転送する転送手段と、前記取得した画像フレームデータと、前記目標光量に応じて制御された前記レーザ光源からの出力光とを用いて前記映像を表示する映像表示手段と、を備える映像表示装置。
A1.システム概要:
第1実施例における映像表示装置としてのプロジェクタについて、図1を参照して説明する。図1は、第1実施例におけるプロジェクタの概略構成について例示する説明図である。
図2は、第1実施例におけるプロジェクタ1000のブロック構成を例示する説明図である。プロジェクタ1000は、映像信号を処理する映像処理回路100と、映像信号に基づいて空間光変調素子を駆動させる表示部150と、レーザ駆動回路211,221,231,レーザ光源210,220,230と、レーザ光源を制御する制御部200と、AC/DC電源250と、I/V変換部261,262,263とを備える。
図3〜図6を参照して、劣化判定および最大制御光量再設定処理について説明する。図3および図4は、第1実施例における最大制御光量再設定処理を説明するフローチャートである。図5は、第1実施例における駆動条件の保存について例示する説明図である。図6は、第1実施例における劣化判定を説明する説明図である。
第2実施例では、予め通常動作時におけるスロープ効率と、劣化時におけるスロープ効率と各スロープ効率における最大光量が関連づけて保存された特性テーブルを用いて、最大制御光量を更新する。なお、第2実施例におけるプロジェクタの構成は、第1実施例とほぼ同一である。ただし、第2実施例の制御部200には、基準変換効率範囲に代えて特性テーブルが保存されている。
図7は、第2実施例における特性テーブルを例示する説明図である。特性テーブル700には、通常動作時におけるスロープ効率710、劣化時におけるスロープ効率720、通常動作時における最大光量Pmax1および劣化時の最大光量Pmax2が保存されている。特性テーブル700において、縦軸は光量を表し、横軸は駆動電圧を表す。プロジェクタの映像処理回路100は、最大光量Pmax1,Pmax2の約70%の最大制御光量Pc1.Pc2で目標光量を算出する。
第3実施例では、静止画の表示やプレゼンテーション資料など、各フレーム間の最大光量の変化量が小さいときのスロープ効率の求め方および映像処理回路における最大制御光量再設定処理について説明する。
図8は、第3実施例におけるプロジェクタ及び機能ブロックを例示するブロック図である。第3実施例のプロジェクタの構成は、第1実施例とほぼ同様である。ただし、第3実施例のプロジェクタの映像処理回路100は、直前のフレームの最大光量を一時的に保存する最大光量バッファ106と、黒フレームの目標光量として予め規定された規定光量が設定された規定光量テーブル107を備える。
図9は、第3実施例におけるフレームの一部について例示する説明図である。時間tは、経過時間を表す。第1実施例と同様に、画像生成装置からプロジェクタに対して、フレーム単位で映像信号が入力される。例えば、フレーム300の次にフレーム301が入力され、フレーム301の次にフレーム302が入力される。第3実施例では、画像を表示するフレーム300,302,304の各フレーム間に全画素が黒となるように画素値が設定されたフレーム301,303が挿入される。以降、画像表示用のフレームを通常フレーム、全画素が黒となるように設定されたフレームを黒フレームと呼ぶ。
図10は、第3実施例における最大制御光量再設定処理を説明するフローチャートである。映像処理回路100は、1フレームに含まれる画素データの輝度値の輝度分布を表すヒストグラムに基づいてフレームの目標光量を算出し、各フレームの目標光量を目標光量バッファに保存する(ステップS300)。映像処理回路100は、目標光量バッファに保存されている目標光量を用いて、入力された複数のフレームに黒フレームが含まれているかを判断する(ステップS302)。具体的には、以下の式2に示すとおり、直前フレームの最大光量Pmax(t-1)と、今回フレームの最大光量Pmax(t)との差分Hが、所定の範囲内に含まれる場合に、黒フレームが挿入されていると判断する。なお、黒フレームが挿入されている場合を黒フレームモードと呼び、黒フレームが挿入されていない場合を通常モードと呼ぶ。
(1)第1実施例では、異なる5種類の目標光量に対する駆動条件を用いて算出したスロープ効率が基準変換効率範囲に含まれない場合にレーザ光源装置が劣化していると判断しているが、例えば、少なくとも異なる二つの目標光量に対する駆動回路の駆動条件からこの傾きを算出し、劣化判定を行っても良い。こうすれば、所定時間の駆動条件あるいは所定時間の駆動条件の傾きと比較して劣化判定を行うことができる。なお、少なくとも二つの目標光量に対する駆動回路の駆動条件から求められる傾きと、所定時間の駆動条件との比較により劣化判定を行っても良いし、少なくとも二つの目標光量に対する駆動回路の駆動条件から求められる傾きと、所定時間駆動条件により算出される傾きとの比較により劣化判定を行っても良い。
50…均一化光学素子
60…空間光変調素子
70…ダイクロイックプリズム
80…投射レンズ
90…スクリーン
100…映像処理回路
101…色変換回路
102…光量検出回路
103…フレームバッファ
104…透過率演算回路
106…最大光量バッファ
107…規定光量テーブル
110…第2高調波発生素子
120…共振器
150…表示部
151…表示素子ドライバ
152…変調素子駆動回路
200…制御部
201…駆動条件バッファ
202…基準変換効率範囲記憶部
210、220、230…レーザ光源
211、221,231…レーザ駆動回路
211a,221a,231a…DC/DCコントローラ
211b,221b,231b…レーザ駆動ドライバ
270…ダイクロイックミラー
300、302,304…フレーム
301、303…黒フレーム
500…グラフ
600…グラフ
610…基準スロープ効率
620…スロープ効率
650…基準変換効率範囲
700…特性テーブル
710…スロープ効率
720…スロープ効率
1000…プロジェクタ
Claims (13)
- 画像生成装置から入力された複数の画像フレームデータを用いて映像を表示する映像表示装置に用いられるレーザ光源装置であって、
レーザ光を射出するレーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動する駆動回路と、
前記画像フレームデータの表示に必要な光量である目標光量を取得する目標光量取得手段と、
前記レーザ光源装置の出力光量を検出する出力光量検出手段と、
前記出力光量が前記目標光量となるように、前記駆動回路を制御する制御手段と、
前記制御時の少なくとも異なる二つの目標光量に対する前記駆動回路の駆動条件を用いて、前記レーザ光源の劣化を判定する判定手段と、を備えるレーザ光源装置。 - 請求項1記載のレーザ光源装置であって、
前記判定手段は、前記目標光量に対する前記駆動条件が、予め規定された基準変換効率範囲に含まれない場合に、劣化していると判定する、レーザ光源装置。 - 請求項2記載のレーザ光源装置であって、更に、
前記駆動条件を複数保存するための記憶部と、
前記記憶部に保存されている複数の駆動条件を用いて前記レーザ光源の出力効率を表すスロープ効率を算出する算出手段と、を備え、
前記基準変換効率範囲は、予め規定された基準スロープ効率を含む所定の範囲であり、
前記判定手段は、前記算出したスロープ効率が、前記基準変換効率範囲内に含まれない場合に、劣化していると判定する、レーザ光源装置。 - 請求項3記載のレーザ光源装置であって、更に、
前記記憶部に、予め規定された複数種類の光量のそれぞれに対する前記駆動条件が保存されているかを判断する判断手段を備え、
前記算出手段は、前記少なくとも2つの駆動条件が保存されている場合に、前記スロープ効率の算出を行う、レーザ光源装置。 - 請求項1ないし請求項4いずれか記載のレーザ光源装置であって、
前記駆動条件は、レーザ光の出力に必要とされる電圧値もしくは電流値を含む、レーザ光源装置。 - 映像表示装置であって、
請求項1ないし請求項5いずれか記載のレーザ光源装置と、
前記画像生成装置から前記複数の画像フレームデータを取得する画像フレームデータ取得手段と、
前記画像フレームデータの表示に必要な光量である目標光量を算出する目標光量算出手段と、
前記目標光量を前記レーザ光源装置へ転送する転送手段と、
前記取得した画像フレームデータと、前記目標光量に応じて制御された前記レーザ光源からの出力光とを用いて前記映像を表示する映像表示手段と、を備える映像表示装置。 - 請求項6記載の映像表示装置であって、更に、
前記レーザ光源の出力光量と、所定の光量の出力に必要とされる駆動条件が前記レーザ光源装置の劣化状態に応じて予め登録された特性テーブルと、を用いて、前記レーザ光源が出力可能な最大光量を取得する最大光量取得手段と、を備え、
前記目標光量算出手段は、前記取得した最大光量に基づき、前記レーザ光源に転送する目標光量を算出する、映像表示装置。 - 請求項6または請求項7記載の映像表示装置であって、
前記レーザ光源装置として、赤色光を出力するための赤色レーザ光源装置、緑色光を出力するための緑色レーザ光源装置および青色光を出力するための青色レーザ光源装置を備え、
前記目標光量算出手段は、各前記レーザ光源装置からの出力光のホワイトバランスが一定に維持されるように、前記目標光量を算出する、映像表示装置。 - 請求項8記載の映像表示装置であって、
前記出力光量取得手段は、前記各色のレーザ光源の出力光量を取得し、
前記目標光量算出手段は、前記各色レーザ光源のうち、予め規定された所定の時点における出力光量に対して、前記取得した出力光量の低下比率が最大のレーザ光源の出力光量に応じて、前記各色のレーザ光源からの出力光のホワイトバランスが一定に維持されるように、前記各色のレーザ光源装置の目標光量を算出する、映像表示装置。 - 請求項6ないし請求項9いずれか記載の映像表示装置であって、更に、
前記画像生成装置から送信された画像データフレームが、全画素データが黒となるように設定された黒フレームであるかを判断する黒フレーム判断手段を備え、
前記レーザ光源装置は、更に、前記黒フレームと判断された場合に、予め規定された前記レーザ光源装置の駆動条件である規定駆動条件を前記記憶部に保存する保存手段を備え、
前記算出手段は、前記規定駆動条件を用いて前記スロープ効率を算出する、映像表示装置。 - 請求項10記載の映像表示装置であって、更に、
前記最大光量取得手段が取得した前記各画像データフレームの最大光量を記憶するための光量記憶部と、を備え、
前記黒フレーム判断手段は、前記光量記憶部に記憶されている前記各画像データフレームの最大光量を用いて、前記判断を行う、映像表示装置。 - 画像生成装置から入力された複数の画像フレームデータを用いて映像を表示する映像表示装置に用いられるレーザ光源装置の劣化を判定する劣化判定方法であって、
前記レーザ光源装置を駆動させるための電力を供給する駆動回路と、
前記画像フレームデータの表示に必要な光量である目標光量を取得し、
前記レーザ光源装置の出力光量を取得し、
前記出力光量が前記目標光量となるように、前記レーザ光源装置を駆動させるための電力を供給する駆動回路を制御する制御手段と、
前記制御時の少なくとも異なる二つの目標光量に対する前記駆動回路の駆動条件を用いて、前記レーザ光源装置の劣化を判定する、劣化判定方法。 - レーザ光源装置を用いて映像を表示する映像表示装置が実行する制御方法であって、
前記レーザ光源装置の劣化状態に応じた前記レーザ光源装置が出力可能な最大光量を取得し、
画像生成装置から前記複数の画像フレームデータを取得し、
前記取得した最大光量を用いて前記画像フレームデータの表示に必要な光量である目標光量を算出し、
前記算出された目標光量を用いて、前記レーザ光源装置の出力を制御する、制御方法。
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