JP2010164645A - Image projection device - Google Patents

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JP2010164645A JP2009004860A JP2009004860A JP2010164645A JP 2010164645 A JP2010164645 A JP 2010164645A JP 2009004860 A JP2009004860 A JP 2009004860A JP 2009004860 A JP2009004860 A JP 2009004860A JP 2010164645 A JP2010164645 A JP 2010164645A
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Koichi Tada
浩一 多田
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image projection device using a white light source, which suppresses lowering of color reproducibility of a projection image caused by deviation of emission spectrum with simple constitution. <P>SOLUTION: The image projection device includes: a white LED 101; an LED controller 2 controlling the white LED 101; a color wheel 103 having a red filter, a green filter and a blue filter that respectively transmit light of a red wavelength band, a green wavelength band and a blue wavelength band, out of white light emitted from the white LED 101; a motor controller 3 rotating the color wheel 103; an LCD 106 modulating the light of the respective wavelength bands transmitted through the color wheel 103; and an LCD controller 1 controlling the LCD 106 based on an image signal. Since the white LED 101 is controlled so that emission intensity may be higher when the white light is incident on the red filter and the green filter than when the white light is incident on the blue filter, the color reproducibility of the projection image is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像を投写面に拡大投写する画像投写装置(以下、「プロジェクタ」という)に関し、特に、カラーホイールを用いた単板方式のプロジェクタに用いて好適なものである。   The present invention relates to an image projection apparatus (hereinafter referred to as “projector”) that enlarges and projects an image on a projection surface, and is particularly suitable for a single-plate projector using a color wheel.

従来、カラーホイールを用いた単板方式のプロジェクタでは、光源として、ランプや、InGaN系の白色LEDが用いられる。光源から出射された光は、カラーホイールに配された赤色、緑色、青色のフィルタを透過し、LCD(Liquid Crystal Display)等の光変調器によって変調されて、投写面上に投写される。こうして、投写面上に赤色、緑色、青色の画像が時分割で映出され、各色の画像が、見た者の目によってカラー画像に合成される。   Conventionally, in a single-plate projector using a color wheel, a lamp or an InGaN-based white LED is used as a light source. The light emitted from the light source passes through red, green, and blue filters disposed on the color wheel, is modulated by a light modulator such as an LCD (Liquid Crystal Display), and is projected onto the projection surface. In this way, red, green, and blue images are projected on the projection surface in a time-sharing manner, and each color image is synthesized with a color image by the eyes of the viewer.

以下の特許文献1には、3板方式のプロジェクタにおける光源の制御方法が記載されている。ここでは、色毎に光源が配され、投写画像の明暗が適正となるよう、映像信号に応じて各色の光源の出射強度が調整される。
特開2007−272114
Patent Document 1 below describes a light source control method in a three-plate projector. Here, a light source is arranged for each color, and the emission intensity of the light source of each color is adjusted according to the video signal so that the brightness of the projected image is appropriate.
JP2007-272114A

上記単板方式のプロジェクタにおいて、白色LEDを光源に用いると、白色LEDのスペクトル特性に起因して、投写画像の色再現性が低下するとの問題が生じる。すなわち、白色LEDでは、青色波長帯の光の発光強度が赤色波長帯と緑色波長帯の光の発光強度に比べてかなり高く、このため、白色LEDを光源に用いると、投写画像が全体的に青白くなるとの問題が生じる。   In the single-plate projector, when a white LED is used as a light source, there arises a problem that the color reproducibility of a projected image is deteriorated due to the spectral characteristics of the white LED. That is, in the white LED, the emission intensity of the light in the blue wavelength band is considerably higher than the emission intensity of the light in the red wavelength band and the green wavelength band. Therefore, when the white LED is used as a light source, the projected image is totally displayed. There is a problem of becoming pale.

上記特許文献1の技術は、色毎に配された光源の強度を調節するものであるため、白色LEDからの白色光をカラーホイールで各色光に時分割で分離する単板方式のプロジェクタには用いられ得ない。   Since the technique of the above-mentioned Patent Document 1 is to adjust the intensity of the light source arranged for each color, a single-plate projector that separates white light from a white LED into each color light by a color wheel in a time-sharing manner is used. It cannot be used.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、白色光源の発光スペクトルが青色波長帯に偏っている場合にも、簡易な構成にて、投写画像の色再現性を高め得る画像投写装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an image that can improve the color reproducibility of a projected image with a simple configuration even when the emission spectrum of a white light source is biased toward the blue wavelength band. An object is to provide a projection apparatus.

本発明に係る画像投写装置は、白色光を出射する光源と、前記光源を制御する光源制御部と、前記光源から出射された白色光のうち赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯の光をそれぞれ透過させる赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを有するカラーホイールと、前記カラーホイールを回転させる回転制御部と、前記カラーホイールを透過した各波長帯域の光を変調する光変調器と、映像信号に基づいて前記光変調器を制御する変調制御部とを備える。ここで、前記変調制御部は、前記各波長帯域の光に対し、対応する光変調が行われるよう、前記カラーホイールの回転に同期して前記光変調器を駆動する。前記光源制御部は、前記白色光が前記青色フィルタに入射するときよりも前記赤色フィルタと前記緑色フィルタに入射するときの出射強度が高くなるよう、前記光源を制御する。   An image projection apparatus according to the present invention includes a light source that emits white light, a light source control unit that controls the light source, and light in a red wavelength band, a green wavelength band, and a blue wavelength band among white light emitted from the light source. A color wheel having a red filter, a green filter, and a blue filter that respectively transmit light, a rotation control unit that rotates the color wheel, an optical modulator that modulates light in each wavelength band transmitted through the color wheel, and a video signal And a modulation control unit for controlling the optical modulator based on the above. Here, the modulation control unit drives the light modulator in synchronization with the rotation of the color wheel so that the corresponding light modulation is performed on the light of each wavelength band. The light source control unit controls the light source so that an emission intensity is higher when the white light is incident on the red filter and the green filter than when the white light is incident on the blue filter.

本発明に係る画像投写装置によれば、赤色波長帯と緑色波長帯の光により投写される画像が強調されるため、光源の発光スペクトルが青色波長帯に偏っている場合にも、投写映像が青白く見えるのが抑制され、投写映像の色再現性が高められる。   According to the image projection device of the present invention, the image projected by the light in the red wavelength band and the green wavelength band is emphasized, so that even when the emission spectrum of the light source is biased to the blue wavelength band, the projected image is displayed. The bluish-white appearance is suppressed, and the color reproducibility of the projected image is improved.

また、本発明に係る画像投写装置において、前記光源制御部は、前記カラーホイールを透過した前記各波長帯域の光の強度比が太陽光における前記各波長帯域の光の強度比に近づくよう、前記光源の出射強度を制御するよう構成され得る。こうすると、さらに投写映像が自然な色に近付けられる。   Further, in the image projection apparatus according to the present invention, the light source control unit is configured so that the intensity ratio of the light in each wavelength band transmitted through the color wheel approaches the intensity ratio of the light in each wavelength band in sunlight. It can be configured to control the emission intensity of the light source. This further brings the projected image closer to natural colors.

また、本発明に係る画像投写装置は、前記光源の温度を検出するための温度センサを備え、前記光源制御部は、前記温度センサによって検出された温度に基づいて、前記白色光が前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタに入射するときの前記光源の出射強度を制御するよう構成され得る。こうすると、温度変化によって前記光源の発光スペクトルが変化するような場合にも、投写映像の色再現性を適正に維持することができる。   The image projection apparatus according to the present invention further includes a temperature sensor for detecting a temperature of the light source, and the light source control unit is configured to output the white light to the red filter based on the temperature detected by the temperature sensor. The emission intensity of the light source when entering the green filter and the blue filter may be controlled. In this way, the color reproducibility of the projected image can be properly maintained even when the emission spectrum of the light source changes due to temperature change.

この場合、画像投写装置は、温度と、前記白色光が前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタに入射するときの前記光源の出射強度に関する情報とを対応づけたテーブルを記憶するメモリを備えるよう構成され、前記光源制御部は、前記温度センサによって検出された温度に対応する前記テーブル中の情報に基づいて前記光源の出射強度を制御するよう構成され得る。   In this case, the image projection apparatus includes a memory that stores a table in which the temperature is associated with information on the emission intensity of the light source when the white light is incident on the red filter, the green filter, and the blue filter. The light source control unit may be configured to control the emission intensity of the light source based on information in the table corresponding to the temperature detected by the temperature sensor.

以上のとおり、本発明に係る画像投写装置によれば、白色光源の発光スペクトルが青色波長帯に偏っている場合にも、簡易な構成にて、投写画像の色再現性を高めることができる。   As described above, according to the image projection apparatus of the present invention, even when the emission spectrum of the white light source is biased toward the blue wavelength band, the color reproducibility of the projected image can be improved with a simple configuration.

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the following embodiment is merely an example when the present invention is put into practice, and the present invention is not limited to what is described in the following embodiment.

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<実施例>
図1は、実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。同図(a)は、プロジェクタの駆動に係る要部回路の構成を示す図、同図(b)は、白色LED101の内部透視図、同図(c)は、カラーホイール103を光軸方向から見た図である。
<Example>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a projector according to an embodiment. FIG. 6A is a diagram showing a configuration of a main circuit related to driving of the projector, FIG. 6B is an internal perspective view of the white LED 101, and FIG. FIG.

同図(a)を参照して、プロジェクタは、白色LED101と、集光レンズ102と、カラーホイール103と、モータ104と、ロッドインテグレータ105と、LCD106と、投写レンズ107と、磁気センサ108と、LCD制御回路1と、LED制御回路2と、モータ制御回路3を備えている。   Referring to FIG. 2A, the projector includes a white LED 101, a condenser lens 102, a color wheel 103, a motor 104, a rod integrator 105, an LCD 106, a projection lens 107, a magnetic sensor 108, An LCD control circuit 1, an LED control circuit 2, and a motor control circuit 3 are provided.

白色LED101は、市販のInGaN(窒化インジウムガリウム)系の白色LEDである。白色LED101は、LED制御回路2から供給される駆動電流により、疑似白色光を出射する。   The white LED 101 is a commercially available InGaN (indium gallium nitride) white LED. The white LED 101 emits pseudo white light by the drive current supplied from the LED control circuit 2.

同図(b)を参照して、白色LED101は、電極端子101aと、青色LED101bと、基盤101cと、黄色蛍光体層101dを有する。   Referring to FIG. 2B, the white LED 101 includes an electrode terminal 101a, a blue LED 101b, a base 101c, and a yellow phosphor layer 101d.

電極端子101aは、LED制御回路2から供給される駆動電流を、青色LED101bに供給する。青色LED101bは、基盤101c上に固定されており、供給される駆動電流により青色光を出射する。また、青色LED101bは、InGaN(窒化インジウムガリウム)から形成されている。黄色蛍光体層101dは、黄色蛍光体と樹脂によって形成され、青色LED101bの出射方向側に配置されている。   The electrode terminal 101a supplies the drive current supplied from the LED control circuit 2 to the blue LED 101b. The blue LED 101b is fixed on the base 101c and emits blue light by the supplied drive current. The blue LED 101b is made of InGaN (indium gallium nitride). The yellow phosphor layer 101d is formed of a yellow phosphor and a resin, and is disposed on the emission direction side of the blue LED 101b.

同図(b)の構成において、LED制御回路2から供給される駆動電流に応じて青色LED101bが発光すると、黄色蛍光体層101dを形成する黄色蛍光体が励起され、白色LED101から疑似白色光が出射される。   In the configuration of FIG. 5B, when the blue LED 101b emits light according to the drive current supplied from the LED control circuit 2, the yellow phosphor forming the yellow phosphor layer 101d is excited and pseudo white light is emitted from the white LED 101. Emitted.

同図(a)に戻って、白色LED101から出射された疑似白色光は、集光レンズ102で集光されて、カラーホイール103に入射される。   Returning to FIG. 2A, the pseudo white light emitted from the white LED 101 is condensed by the condenser lens 102 and is incident on the color wheel 103.

同図(c)を参照して、カラーホイール103は、中心に回転孔103aを有し、光軸と垂直な面に、回転孔103aを中心として赤色、青色、緑色のフィルタを有する円盤である。赤色、青色、緑色のフィルタは、カラーホイール103の周方向に均等に配されており、それぞれ、入射する光のうち、赤色波長帯の光、青色波長帯の光、緑色波長帯の光(以下、「R光、G光、B光」という)を透過し、他の波長帯の光をカットする。カラーホイール103の周面には、赤色フィルタと緑色フィルタの境界位置に磁石103bが埋め込まれている。   Referring to FIG. 3C, the color wheel 103 is a disk having a rotation hole 103a at the center and red, blue, and green filters centered on the rotation hole 103a on a plane perpendicular to the optical axis. . The red, blue, and green filters are evenly arranged in the circumferential direction of the color wheel 103, and each of the incident light, the light in the red wavelength band, the light in the blue wavelength band, and the light in the green wavelength band (hereinafter referred to as “light”). , “R light, G light, B light”), and light in other wavelength bands is cut. On the peripheral surface of the color wheel 103, a magnet 103b is embedded at the boundary position between the red filter and the green filter.

同図(a)に戻って、モータ104は、回転支軸104aを有し、この回転支軸104aに、回転孔103aが嵌め込まれて、カラーホイール103が回転支軸104に装着されている。モータ104は、モータ制御回路3から供給される駆動電流により、回転支軸104aを回転させる。これにより、カラーホイール103が回転孔103aを中心に回転され、カラーホイール103に入射する疑似白色光は、赤色、緑色、青色のフィルタに順次通される。結果、カラーホイール103から出射される光は、モータ104の回転速度に応じて、R光、G光、B光の順に変化する。   Returning to FIG. 2A, the motor 104 has a rotation support shaft 104 a, and a rotation hole 103 a is fitted into the rotation support shaft 104 a, and the color wheel 103 is mounted on the rotation support shaft 104. The motor 104 rotates the rotation support shaft 104 a by the drive current supplied from the motor control circuit 3. Accordingly, the color wheel 103 is rotated around the rotation hole 103a, and the pseudo white light incident on the color wheel 103 is sequentially passed through the red, green, and blue filters. As a result, the light emitted from the color wheel 103 changes in the order of R light, G light, and B light according to the rotational speed of the motor 104.

なお、カラーホイール103の周面近傍には磁気センサ108が配されており、磁石103bがこの磁気センサ108に対向するタイミングで、磁気センサ108からパルス信号が出力される。このパルス信号は、LCD制御回路1、LED制御回路2およびモータ制御回路3に出力される。   A magnetic sensor 108 is disposed in the vicinity of the peripheral surface of the color wheel 103, and a pulse signal is output from the magnetic sensor 108 at a timing when the magnet 103b faces the magnetic sensor 108. This pulse signal is output to the LCD control circuit 1, the LED control circuit 2 and the motor control circuit 3.

カラーホイール103から順次出射されるR光、G光、B光は、ロッドインテグレータ105に入射する。ロッドインテグレータ105は、入射するR光、G光、B光の強度分布を均一化させる。ロッドインテグレータ105から出射されるR光、G光、B光は、LCD106に入射する。   R light, G light, and B light sequentially emitted from the color wheel 103 enter the rod integrator 105. The rod integrator 105 makes the intensity distribution of the incident R light, G light, and B light uniform. The R light, G light, and B light emitted from the rod integrator 105 enter the LCD 106.

LCD106は、LCD制御回路1からの駆動信号に応じて、R光、G光、B光を、それぞれ変調する。投写レンズ107は、LCD106から出射されたR光、G光、B光を投写面に投写するレンズである。   The LCD 106 modulates R light, G light, and B light, respectively, in accordance with the drive signal from the LCD control circuit 1. The projection lens 107 is a lens that projects R light, G light, and B light emitted from the LCD 106 onto a projection surface.

LCD制御回路1は、入力される映像信号に応じて、LCD106に駆動電流を供給する。LCD制御回路1は、磁気センサ108から入力されるパルス信号に基づいて、LCD106の駆動を切り替える。すなわち、白色LED101から出射された疑似白色光がカラーホイール103上の赤色フィルタに入射しているタイミングでは、赤色画像に応じた変調パターンとなるようにLCD106を駆動し、疑似白色光が緑色フィルタおよび青色フィルタに入射しているタイミングでは、それぞれ、緑色画像および青色画像に応じた変調パターンとなるようにLCD106を駆動する。   The LCD control circuit 1 supplies a drive current to the LCD 106 according to the input video signal. The LCD control circuit 1 switches driving of the LCD 106 based on the pulse signal input from the magnetic sensor 108. That is, at the timing when the pseudo white light emitted from the white LED 101 is incident on the red filter on the color wheel 103, the LCD 106 is driven so that the modulation pattern according to the red image is obtained, and the pseudo white light is At the timing when the light enters the blue filter, the LCD 106 is driven so that the modulation patterns corresponding to the green image and the blue image are obtained.

LED制御回路2およびモータ制御回路3は、磁気センサ108から入力されるパルス信号に基づいて、それぞれ、白色LED101およびモータ104を制御する。すなわち、LED制御回路2は、疑似白色光が赤色、緑色および青色フィルタの何れに入射するタイミングにあるかをパルス信号に基づいて設定する。そして、疑似白色光が何れのフィルタに入射するタイミングにあるかに応じて、後述の如く、白色LED101の発光強度を変化させる。また、モータ制御回路3は、磁気センサ108から入力されるパルス信号が所定周期となるようにモータ104を制御する。   The LED control circuit 2 and the motor control circuit 3 control the white LED 101 and the motor 104, respectively, based on the pulse signal input from the magnetic sensor 108. That is, the LED control circuit 2 sets based on the pulse signal whether the pseudo white light is incident on the red, green, or blue filter. Then, as described later, the emission intensity of the white LED 101 is changed according to which filter the pseudo white light is incident on. The motor control circuit 3 controls the motor 104 so that the pulse signal input from the magnetic sensor 108 has a predetermined cycle.

以上の制御により、疑似白色光が入射するフィルタが切り替わることに同期して、白色LED101の発光強度が変化する。さらに、LCD106に入射する光がR光、G光およびB光の間で変化することに同期して、LCD106による変調パターンが各色光に対応した変調パターンに変化する。これにより、投写面上に所定の時間間隔でR光、G光、B光の画像(以下、「R画像」、「G画像」、「B画像」という)が投写され、見る者によってカラー画像に合成される。   With the above control, the light emission intensity of the white LED 101 changes in synchronization with switching of the filter on which the pseudo white light is incident. Further, in synchronization with the change of the light incident on the LCD 106 between the R light, the G light, and the B light, the modulation pattern by the LCD 106 changes to a modulation pattern corresponding to each color light. Thereby, images of R light, G light, and B light (hereinafter referred to as “R image”, “G image”, and “B image”) are projected on the projection surface at predetermined time intervals, and a color image is projected by the viewer. Is synthesized.

図2は、LED制御回路2における白色LED101の発光強度の調整方法を示す図である。同図(a)および(b)は、それぞれ、白色LED101および太陽光の発光スペクトルを示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a method for adjusting the light emission intensity of the white LED 101 in the LED control circuit 2. FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the white LED 101 and the emission spectrum of sunlight, respectively.

同図(a)および(b)の横軸は波長を表し、横軸上にはカラーホイール103のフィルタで抽出されるR光、G光、B光の中心波長が示されている。また、同図(a)および(b)の縦軸は各波長における光の強度を表す。   The horizontal axes of FIGS. 4A and 4B represent wavelengths, and the central wavelengths of the R light, G light, and B light extracted by the filter of the color wheel 103 are shown on the horizontal axis. Moreover, the vertical axis | shaft of the same figure (a) and (b) represents the intensity | strength of the light in each wavelength.

白色LED101の発光スペクトルは、自然な白色光とされる太陽光の発光スペクトルに比べ、G光およびR光の強度が、B光よりも数段低い。このため、白色LED101の出射強度を画像投写期間に亘って一定とすると、投写されたカラー画像は、見た者によって全体に青白く見える。   The emission spectrum of the white LED 101 is several steps lower than the B light in the intensity of the G light and the R light compared to the emission spectrum of sunlight that is natural white light. For this reason, if the emission intensity of the white LED 101 is constant over the image projection period, the projected color image looks entirely pale by the viewer.

これを解消すべく、LED制御回路2は、白色LED101の出射強度を同図(c)に示す如く制御する。同図(c)の横軸は経過時間を表し、縦軸は白色LED101の出射強度である。図示の如く、LED制御回路2は、投写画像の1フレーム区間(1コマのカラー画像を構成するためにR画像、G画像、B画像が一つずつ投写される区間)において、白色LED101の出射強度をステップ状に変化させる。すなわち、ここでは、R画像、G画像の投写区間の白色LED101の出射強度(P2)がB画像の投写区間の出射強度(P1)に比べて高められている。   In order to eliminate this, the LED control circuit 2 controls the emission intensity of the white LED 101 as shown in FIG. The horizontal axis of the figure (c) represents elapsed time, and a vertical axis | shaft is the emitted light intensity of white LED101. As shown in the figure, the LED control circuit 2 emits the white LED 101 in one frame section of the projected image (the section in which R image, G image, and B image are projected one by one in order to construct one color image). Change the intensity stepwise. That is, here, the emission intensity (P2) of the white LED 101 in the projection interval of the R image and the G image is higher than the emission intensity (P1) of the projection interval of the B image.

このように白色LED101の出射強度を調節することにより、R画像とG画像が強調され、カラー画像が青白く見えるのが抑制される。結果、カラー画像の色再現性が高められる。   By adjusting the emission intensity of the white LED 101 in this way, the R image and the G image are enhanced, and the color image is suppressed from appearing pale. As a result, the color reproducibility of the color image is improved.

なお、出射強度P1、P2は、カラー画像が所望の画質となるように設定すれば良い。また、ここでは、R画像、G画像の投写区間の白色LED101の出射強度を同じとしたが、さらに、R画像の投写区間とG画像の投写区間とで白色LED101の出射強度をステップ状に変化させても良い。たとえば、R画像の投写区間の白色LED101の出射強度をG画像の投写区間に比べてステップ状に高めても良い。   The emission intensities P1 and P2 may be set so that the color image has a desired image quality. Here, the emission intensity of the white LED 101 in the projection interval of the R image and the G image is the same, but the emission intensity of the white LED 101 is changed stepwise in the projection interval of the R image and the projection interval of the G image. You may let them. For example, the emission intensity of the white LED 101 in the R image projection section may be increased stepwise compared to the G image projection section.

なお、カラーホイール103から出射されるR光、G光、B光の強度の比を、太陽光におけるR光、G光、B光の強度の比に略同等とすると、投写画像が自然なカラー画像に見え、カラー画像の色再現性を高めることができる。この場合、R画像、G画像、B画像の投写区間の白色LED101の出射強度は、たとえば、以下のように調整され得る。   If the ratio of the intensity of R light, G light, and B light emitted from the color wheel 103 is substantially equal to the ratio of the intensity of R light, G light, and B light in sunlight, the projected image is a natural color. It looks like an image and can improve the color reproducibility of a color image. In this case, the emission intensity of the white LED 101 in the projection interval of the R image, the G image, and the B image can be adjusted as follows, for example.

太陽光のR光、G光、B光の光強度(中心波長における光強度)を、R0、G0、B0とし、白色LED101のR光、G光、B光の光強度(中心波長における光強度)を、R1、G1、B1とすると、R0:G0:B0=αR1:βG1:γB1となる倍率α、β、γを設定することによって、白色LED101によるR光、G光、B光の光強度の比を太陽光におけるR0、G0、B0の比と略同じにできる。したがって、R画像、G画像、B画像の投写区間における白色LED101の出射強度の比を、α:β:γとすることで、カラーホイール103を透過するR光、G光、B光の強度の比を太陽光の場合の強度の比に近づけることができる。   The light intensity (light intensity at the central wavelength) of sunlight R light, G light, and B light is R0, G0, and B0, and the light intensity of the white LED 101 R light, G light, and B light (light intensity at the central wavelength). ) Is set to R1, G1, and B1, the light intensity of the R light, G light, and B light by the white LED 101 is set by setting the magnifications α, β, and γ such that R0: G0: B0 = αR1: βG1: γB1. Can be made substantially the same as the ratio of R0, G0, and B0 in sunlight. Therefore, by setting the ratio of the emission intensity of the white LED 101 in the projection interval of the R image, G image, and B image to α: β: γ, the intensity of the R light, G light, and B light transmitted through the color wheel 103 can be increased. The ratio can be close to the intensity ratio in the case of sunlight.

同図(d)は、LED制御回路2により制御される白色LED101の出射強度を示す図である。同図(c)の横軸は経過時間を表し、縦軸は白色LED101の出射強度を比で表したものである。図示の如く、投写画像の1フレーム区間において、白色LED101の出力がステップ状に変化される。すなわち、R画像、G画像、B画像の投写区間における出射強度の比がα:β:γとなるように、白色LED101の出力が調節される。こうすると、各フレーム区間において、LCD106に照射されるR光、G光、B光の強度の比は、前述の通り、太陽光の場合の強度の比に接近し、カラー映像の色再現性が向上され得る。   FIG. 4D is a diagram showing the emission intensity of the white LED 101 controlled by the LED control circuit 2. The horizontal axis of the figure (c) represents elapsed time, and the vertical axis represents the emission intensity of the white LED 101 as a ratio. As shown in the figure, the output of the white LED 101 is changed stepwise in one frame section of the projected image. That is, the output of the white LED 101 is adjusted so that the ratio of the emission intensity in the projection interval of the R image, G image, and B image is α: β: γ. Thus, in each frame section, the ratio of the intensity of the R light, G light, and B light irradiated on the LCD 106 approaches the intensity ratio in the case of sunlight as described above, and the color reproducibility of the color image is improved. Can be improved.

以上、本実施例によれば、R画像とG画像の投写区間における白色LED101の出力強度がB画像の投写区間よりも高められるため、カラー画像が青白く見えるのが抑制され、カラー画像の色再現性が高められる。また、白色LED101の出射強度を同図(d)に示す如く制御することにより、LCD106に照射されるR光、G光、B光の強度の比を太陽光における強度の比に近づけることができ、投写映像を自然な色のカラー画像に近づけることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the output intensity of the white LED 101 in the R image and G image projection section is higher than that in the B image projection section, the color image is suppressed from appearing pale, and the color image is reproduced. Sexuality is enhanced. Further, by controlling the emission intensity of the white LED 101 as shown in FIG. 4D, the ratio of the intensity of R light, G light, and B light irradiated on the LCD 106 can be brought close to the intensity ratio in sunlight. The projected image can be brought close to a natural color image.

<変更例1>
上記実施例では、ロッドインテグレータ105から出射されたR光、G光、B光は、LCD106によって変調され、投写面上に投写された。本変更例では、LCD106およびLCD制御回路1の替わりに、DMD(Digital Mirror Device)およびDMD制御回路が用いられる。
<Modification 1>
In the above embodiment, the R light, G light, and B light emitted from the rod integrator 105 are modulated by the LCD 106 and projected onto the projection surface. In this modification, a DMD (Digital Mirror Device) and a DMD control circuit are used instead of the LCD 106 and the LCD control circuit 1.

図3は、本変更例に係るプロジェクタの構成を示す図である。同図(a)は、プロジェクタを上方から見た図であり、同図(b)は、プロジェクタを側方から見た図である。   FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the projector according to this modification. FIG. 4A is a view of the projector as viewed from above, and FIG. 4B is a view of the projector as viewed from the side.

同図(a)および(b)を参照して、プロジェクタは、上記実施例のLCD106およびLCD制御回路1の替わりに、DMD201と、DMD制御回路4を備える。また、光源ユニット100は、白色LED101と、集光レンズ102と、カラーホイール103と、モータ104と、ロッドインテグレータ105と、磁気センサ108を有する。   Referring to FIGS. 2A and 2B, the projector includes DMD 201 and DMD control circuit 4 instead of LCD 106 and LCD control circuit 1 of the above embodiment. The light source unit 100 includes a white LED 101, a condenser lens 102, a color wheel 103, a motor 104, a rod integrator 105, and a magnetic sensor 108.

同図(a)を参照して、ロッドインテグレータ105から出射されたR光、G光、B光は、時分割で、DMD201に入射する。DMD201は、DMD制御回路4からの駆動信号により微小鏡面が駆動され、入射するR光、G光、B光のうち、必要な光のみが投写レンズ107方向に反射される。   Referring to FIG. 5A, R light, G light, and B light emitted from rod integrator 105 are incident on DMD 201 in a time division manner. The DMD 201 has a micromirror surface driven by a drive signal from the DMD control circuit 4, and only necessary light out of incident R light, G light, and B light is reflected toward the projection lens 107.

磁気センサ108は、上記実施例と同様、LED制御回路2、モータ制御回路3およびDMD制御回路4にパルス信号を供給する。このパルス信号により、上記と同様、DMD201と、白色LED101およびカラーホイール103の同期制御が行われる。DMD制御回路4は、R画像、G画像、B画像の投写区間において、それぞれ、R画像、G画像、B画像を生成するための変調パターンでDMD201を駆動する。   The magnetic sensor 108 supplies a pulse signal to the LED control circuit 2, the motor control circuit 3 and the DMD control circuit 4 as in the above embodiment. By this pulse signal, synchronous control of the DMD 201, the white LED 101, and the color wheel 103 is performed as described above. The DMD control circuit 4 drives the DMD 201 with a modulation pattern for generating the R image, the G image, and the B image, respectively, in the projection interval of the R image, the G image, and the B image.

このような構成としても、上記実施例と同様、カラーホイール103によりR光、G光、B光が切り替えられるタイミングで、白色LED101の出力強度がステップ状に変化されるため、投写面上に投写されるカラー画像の色再現性が高められ得る。   Even in such a configuration, the output intensity of the white LED 101 is changed stepwise at the timing when the R light, G light, and B light are switched by the color wheel 103 as in the above-described embodiment. The color reproducibility of the color image to be generated can be improved.

<変更例2>
本変更例では、上記実施例に対し、さらに、白色LED101のパワー変動に対応するための構成が付加されている。
<Modification 2>
In this modified example, a configuration for dealing with the power fluctuation of the white LED 101 is further added to the above embodiment.

白色LED101は、駆動信号の大きさが同じでも発光部の温度が変化すると発光スペクトルが変化する特性を有する。このため、カラー画像の色再現性を適正に維持するためには、白色LED101の温度変化に応じて、R画像、G画像、B画像の投写区間における白色LED101の発光強度を変化させる必要がある。   The white LED 101 has a characteristic that even if the magnitude of the drive signal is the same, the emission spectrum changes when the temperature of the light emitting unit changes. Therefore, in order to properly maintain the color reproducibility of the color image, it is necessary to change the light emission intensity of the white LED 101 in the projection interval of the R image, the G image, and the B image according to the temperature change of the white LED 101. .

以下では、白色LED101の温度が変化しても、カラーホイール103を透過した後のR光、G光、B光の強度の比が、太陽光におけるR光、G光、B光の強度の比となるように、白色LED101の発光強度を変化させる場合を例に挙げて説明を行う。   Below, even if the temperature of the white LED 101 changes, the ratio of the intensity of R light, G light, and B light after passing through the color wheel 103 is the ratio of the intensity of R light, G light, and B light in sunlight. The case where the emission intensity of the white LED 101 is changed will be described as an example.

図4は、本変更例に係るプロジェクタの構成を示す図である。上記実施例に対して、温度センサ109とテーブル5が追加されている。   FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the projector according to this modification. A temperature sensor 109 and a table 5 are added to the above embodiment.

温度センサ109は、白色LED101の近傍に配され、白色LED101の温度をモニタし、LED制御回路2にモニタ温度を出力する。テーブル5は、温度センサ109によって検出されるモニタ温度と、R画像、G画像およびB画像の投写区間における白色LED101の出射強度が記録されたテーブルであり、LED制御回路2によって参照される。テーブル5は、図示しないメモリに格納されている。   The temperature sensor 109 is disposed in the vicinity of the white LED 101, monitors the temperature of the white LED 101, and outputs the monitor temperature to the LED control circuit 2. The table 5 is a table in which the monitor temperature detected by the temperature sensor 109 and the emission intensity of the white LED 101 in the projection interval of the R image, the G image, and the B image are recorded, and is referenced by the LED control circuit 2. The table 5 is stored in a memory (not shown).

テーブル5中には、想定される最低温度から最高温度までの範囲をカバーするように温度が設定されており、各温度は、それぞれ一定の幅(たとえば、20℃〜30℃)を有している。各温度に対応づけられたR画像、G画像およびB画像の投写区間における白色LED101の出射強度は、カラーホイール103を透過した後のR光、G光、B光の強度が温度変化の前後において略同じとなり、且つ、これらR光、G光、B光の強度の比が太陽光におけるR光、G光、B光の強度の比に略一致するように設定されている。   In Table 5, the temperature is set so as to cover the range from the assumed minimum temperature to the maximum temperature, and each temperature has a certain width (for example, 20 ° C. to 30 ° C.). Yes. The emission intensity of the white LED 101 in the projection interval of the R image, G image, and B image associated with each temperature is the intensity of the R light, G light, and B light after passing through the color wheel 103 before and after the temperature change. The ratio of the intensity of the R light, G light, and B light is set to be approximately the same as the ratio of the intensity of R light, G light, and B light in sunlight.

LED制御回路2は、カラー画像の透写動作時に、逐次、温度センサ109から入力されるモニタ温度に対応する、R画像、G画像およびB画像の投写区間における白色LED101の出射強度を取得し、取得した出射強度で白色LED101を発光させる。   The LED control circuit 2 sequentially obtains the emission intensity of the white LED 101 in the projection interval of the R image, the G image, and the B image corresponding to the monitor temperature input from the temperature sensor 109 at the time of color image transcribing operation. The white LED 101 is caused to emit light with the obtained emission intensity.

こうすると、温度変化によって白色LED101の発光スペクトが変化するような場合にも、投写されたR画像、G画像およびB画像の画質が維持され、結果、カラー画像の色再現性を適正に維持することができる。   This maintains the image quality of the projected R, G, and B images even when the emission spectrum of the white LED 101 changes due to a temperature change, and as a result maintains the color reproducibility of the color image appropriately. be able to.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。また、本発明の実施形態も、上記以外に種々の変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this. Further, the embodiment of the present invention can be variously modified in addition to the above.

たとえば、上記実施例において、LCD106の替わりに、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)を用いても良い。   For example, in the above embodiment, LCOS (Liquid Crystal On Silicon) may be used instead of the LCD 106.

また、上記実施例および変更例では、磁気センサ108から出力されるパルス信号をもとに白色LED101、カラーホイール103、LCD106の同期制御を行うようにしたが、他の構成によって、これらの同期制御を行うようにしても良い。   In the above-described embodiment and modification, the white LED 101, the color wheel 103, and the LCD 106 are synchronously controlled based on the pulse signal output from the magnetic sensor 108. However, according to other configurations, these synchronous controls are performed. May be performed.

さらに、上記実施例および変更例では、カラーホイール103に赤色、緑色、青色の3つのフィルタを配するようにしたが、さらに、黄色波長帯の光を透過するフィルタを追加する等、4つ以上のフィルタをカラーホイール103に配するようにしても良い。この場合、たとえば、黄色画像の投写区間における白色LED101の出射強度は、カラー画像が所望の画質となるように設定すれば良い。   Further, in the above-described embodiments and modifications, the color wheel 103 is provided with three filters of red, green, and blue. Further, four or more filters are added such as a filter that transmits light in the yellow wavelength band. These filters may be arranged on the color wheel 103. In this case, for example, the emission intensity of the white LED 101 in the yellow image projection section may be set so that the color image has a desired image quality.

さらに、上記変更例2では、テーブル5を用いて、白色LED101の出射強度を温度変化に応じて変化させるようにしたが、温度と出射強度の関係を規定した演算式による演算処理を行う等、他の構成によって、温度変化時に、白色LED101の出射強度を変化させるようにしても良い。   Furthermore, in the above modification 2, the emission intensity of the white LED 101 is changed according to the temperature change by using the table 5, but the calculation process is performed by an arithmetic expression that defines the relationship between the temperature and the emission intensity, etc. According to another configuration, the emission intensity of the white LED 101 may be changed when the temperature changes.

なお、上記実施例と変更例では、白色LED101の出射強度を変化させることによりカラー画像の色再現性を高めるようにしたが、これに代わる方法として、白色LED101の出射強度は変化させずに、カラーホイール103の赤色、緑色、青色のフィルタの透過率を変化させて、R光、G光の強度を高める方法を用いることもできる。しかし、こうすると、白色LED101の特性が変わることに応じて赤色、緑色、青色のフィルタを取り換える必要があり、また、温度変化によって白色LED101の発光スペクトルが変化すると、これに対応できないとのデメリットがある。したがって、このようにカラーホイールの103の各色のフィルタの透過率を調整する場合においても、これに併せて、上記の如く、白色LED101の出射強度をR画像、G画像およびB画像の投写区間において変化させるようにするのが望ましい。   In addition, in the said Example and modification, it was made to improve the color reproducibility of a color image by changing the emitted intensity of white LED101, However, as an alternative method, without changing the emitted intensity of white LED101, A method of increasing the intensities of R light and G light by changing the transmittance of the red, green, and blue filters of the color wheel 103 can also be used. However, in this case, it is necessary to replace the red, green, and blue filters in accordance with changes in the characteristics of the white LED 101, and there is a demerit that if the emission spectrum of the white LED 101 changes due to a temperature change, this cannot be handled. is there. Therefore, when adjusting the transmittance of each color filter of the color wheel 103 as described above, the emission intensity of the white LED 101 is also adjusted in the R image, G image, and B image projection sections as described above. It is desirable to make it change.

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。   In addition, the embodiment of the present invention can be variously modified as appropriate within the scope of the technical idea shown in the claims.

実施例に係るプロジェクタの構成を示す図The figure which shows the structure of the projector which concerns on an Example 実施例に係る白色LEDの発光強度の調整方法を示す図The figure which shows the adjustment method of the emitted light intensity of the white LED which concerns on an Example 変更例1に係るプロジェクタの構成を示す図The figure which shows the structure of the projector which concerns on the example 1 of a change. 変更例2に係るプロジェクタの構成を示す図The figure which shows the structure of the projector which concerns on the example 2 of a change.

1 … LCD制御回路(変調制御部)
2 … LED制御回路(光源制御部)
3 … モータ制御回路(回転制御部)
4 … DMD制御回路(変調制御部)
5 … テーブル
101 … 白色LED(光源)
103 … カラーホイール
106 … LCD(光変調器)
109 … 温度センサ
201 … DMD(光変調器)
1 ... LCD control circuit (modulation control unit)
2 ... LED control circuit (light source controller)
3 ... Motor control circuit (rotation controller)
4 ... DMD control circuit (modulation control unit)
5 ... Table 101 ... White LED (light source)
103 ... Color wheel 106 ... LCD (light modulator)
109 ... temperature sensor 201 ... DMD (optical modulator)

Claims (4)

白色光を出射する光源と、
前記光源を制御する光源制御部と、
前記光源から出射された白色光のうち赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯の光をそれぞれ透過させる赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを有するカラーホイールと、
前記カラーホイールを回転させる回転制御部と、
前記カラーホイールを透過した各波長帯域の光を変調する光変調器と、
映像信号に基づいて前記光変調器を制御する変調制御部と、を備え、
前記変調制御部は、前記各波長帯域の光に対し、対応する光変調が行われるよう、前記カラーホイールの回転に同期して前記光変調器を駆動し、
前記光源制御部は、前記白色光が前記青色フィルタに入射するときよりも前記赤色フィルタと前記緑色フィルタに入射するときの出射強度が高くなるよう、前記光源を制御する、
ことを特徴とする画像投写装置。
A light source that emits white light;
A light source control unit for controlling the light source;
A color wheel having a red filter, a green filter, and a blue filter that respectively transmit light in a red wavelength band, a green wavelength band, and a blue wavelength band among white light emitted from the light source;
A rotation control unit for rotating the color wheel;
An optical modulator that modulates light of each wavelength band transmitted through the color wheel;
A modulation control unit for controlling the optical modulator based on a video signal,
The modulation control unit drives the light modulator in synchronization with rotation of the color wheel so that corresponding light modulation is performed on the light of each wavelength band,
The light source control unit controls the light source so that an emission intensity when the white light is incident on the red filter and the green filter is higher than when the white light is incident on the blue filter.
An image projection apparatus characterized by that.
請求項1に記載の画像投写装置において、
前記光源制御部は、前記カラーホイールを透過した前記各波長帯域の光の強度比が太陽光における前記各波長帯域の光の強度比に近づくよう、前記光源の出射強度を制御する、
ことを特徴とする画像投写装置。
The image projection apparatus according to claim 1,
The light source control unit controls the emission intensity of the light source so that the intensity ratio of the light of each wavelength band transmitted through the color wheel approaches the intensity ratio of the light of each wavelength band in sunlight.
An image projection apparatus characterized by that.
請求項1または2に記載の画像投写装置において、
前記光源の温度を検出するための温度センサを備え、
前記光源制御部は、前記温度センサによって検出された温度に基づいて、前記白色光が前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタに入射するときの前記光源の出射強度を制御する、
ことを特徴とする画像投写装置。
In the image projection device according to claim 1 or 2,
A temperature sensor for detecting the temperature of the light source;
The light source control unit controls the emission intensity of the light source when the white light is incident on the red filter, the green filter and the blue filter based on the temperature detected by the temperature sensor.
An image projection apparatus characterized by that.
請求項3に記載の画像投写装置おいて、
温度と、前記白色光が前記赤色フィルタ、前記緑色フィルタおよび前記青色フィルタに入射するときの前記光源の出射強度に関する情報とを対応づけたテーブルを記憶するメモリを備え、
前記光源制御部は、前記温度センサによって検出された温度に対応する前記テーブル中の情報に基づいて前記光源の出射強度を制御する、
ことを特徴とする画像投写装置。
In the image projection device according to claim 3,
A memory for storing a table associating temperature with information on the emission intensity of the light source when the white light is incident on the red filter, the green filter, and the blue filter;
The light source control unit controls the emission intensity of the light source based on information in the table corresponding to the temperature detected by the temperature sensor;
An image projection apparatus characterized by that.
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