JP2017173716A - レーザ投射表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、画像処理部2の動作について説明する。外部から入力される画像信号は、画像補正部20に入力される。画像補正部20は、入力された画像信号に対し、MEMS走査ミラー7の走査に起因する画像歪み補正、およびLUTによる画像の調光や階調調整などを行う。補正後の画像信号28はタイミング調整部21へ送出される。
S60では、発光制御部22は帰線期間中かを判断する。帰線期間でない場合は帰線期間に入るまで待機し、帰線期間中と判断した場合にS61に移行する。S61では基準画像信号S0に対応する第1の発光50を行い、第1の光量L1を取得する(図4A中のB点)。
S64では電流設定信号53を送り、第3の電流設定に変更する。これにより、電流設定をA点からC点に変更する。S65にて基準画像信号S0に対応する第3の発光54を行い、第3の光量L3を取得する(図4A中のC点)。
図7は、実施例2に係る電流設定方法を説明する図で、再度半導体レーザの光量−順方向電流特性を用いて説明する。ここで、光量特性直線上に光量の異なる2点(例えば、黒レベルの近傍と白レベルの近傍)を設定し、第1の基準画像信号S1に対応する光量目標値P1(黒レベル)と、第2の基準画像信号S2に対応する光量目標値P2(白レベル)を設定する。これらの値は、発光制御部22内の記憶領域に保存しておく。
ここでは2つの基準画像信号について最適化を行ったが、2つ以上の基準画像信号について最適化を行うことも可能であり、さらに光量制御が安定化するのは言うまでもない。
まずCPU11には、外部から表示画像12の明るさを決定する情報Ndimが入力する。CPU11内の調光設定入力部96は、入力された情報Ndimに応じて表示画像の明るさを調光モードと調光ステップに分割して割り当て、その情報を発光制御部91に送出する。図10の例では、離散的な3つの調光モードを有し、明るい方から調光モード1〜調光モード3とし、それぞれの調光モード内を100段階の調光ステップに分割している。つまり調光設定入力部96は、入力される情報Ndimが0〜299という数字(0が最も明るい)で表される場合、0〜99は調光モード1、100〜199は調光モード2、200〜299は調光モード3に割り当て、それぞれの調光モードの情報(1〜3)と、調光ステップの情報(0〜99)を発光制御部91に送出する。
第1の調光処理部101は、分割された調光モードのそれぞれについて、画像信号の階調レベルをインデックスとして調光量をテーブル値として記憶する複数の調光LUT(94a〜94c)で構成される。
S121では、発光制御部91内の光量検出調光モード決定部98は、先読み対象調光モードを決定し、遷移強度決定処理部97に先読み対象調光モードの情報27fを送出する。以降、先読み対象調光モードである調光モードを「上位モード」とも呼び、ここでは、調光モード1が相当する。また、先読み対象調光モードより1つ暗い調光モードを「下位モード」とも呼び、ここでは、調光モード2が相当する。S122では、発光制御部91は、帰線期間中かを判断する。帰線期間でない場合は帰線期間に入るまで待機し、帰線期間中と判断した場合にS123に移行する。
S125では、選択信号27dを画像補正部90に送出し、セレクタ93a〜93cが遷移信号値27cを選択するよう変更する。ここで選択信号27dは、図11における選択信号111に相当する。セレクタ93a〜93cから出力された遷移信号値27cは、調光LUT94a〜94cのインデックスとなる。調光LUT94a〜94cからは、画像信号を遷移信号値27cとしたときの調光量が出力される。
つまり、S123からS126を実施することで、画像補正部90から、上位モードにおける入力画像信号を遷移信号値27cとしたときの補正後画像信号28が出力される。
つまり、S128からS131を実施することで、画像補正部90から、下位モードにおける入力画像信号を遷移信号値27cとしたときの補正後画像信号28が出力される。
Claims (8)
- 画像信号に応じた複数の色のレーザ光を投射して前記画像信号に応じた画像を表示するレーザ投射表示装置において、
前記複数の色のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源が発生したレーザ光を前記画像信号の同期信号に従って走査して画像を投射する走査部と、
前記画像信号に応じて前記レーザ光源を駆動する電流を設定するレーザ光源駆動部と、
前記レーザ光源が発生したレーザ光の光量を検出する光センサと、
前記レーザ光源駆動部に基準画像信号と電流設定信号を供給して発光させ、前記光センサで検出した光量が目標値となるよう前記レーザ光源駆動部を設定する発光制御部と、を備え、
前記発光制御部は、前記画像信号の1フレーム内の前記画像信号を投射しない帰線期間において、前記レーザ光源駆動部に対し、所定の電流差を有して複数回の発光を行うように前記電流設定信号を供給することを特徴とするレーザ投射表示装置。 - 請求項1に記載のレーザ投射表示装置であって、
前記発光制御部は、前記複数回の発光を行って前記光センサにて検出した複数の光量を前記目標値と比較し、該目標値との差分値が最小となる電流設定を決定し、該決定した電流設定を次のフレームの画像表示に適用して前記レーザ光源駆動部を設定することを特徴とするレーザ投射表示装置。 - 請求項1に記載のレーザ投射表示装置であって、
前記レーザ光源駆動部は、前記レーザ光源に流すオフセット電流を決定するオフセット電流設定部、および前記画像信号に比例した電流を決定する電流ゲイン設定部を有し、
前記所定の電流差は、前記オフセット電流設定部もしくは前記電流ゲイン設定部で設定可能ないずれかの最小電流差の2倍以下の電流差とすることを特徴とするレーザ投射表示装置。 - 請求項1に記載のレーザ投射表示装置であって、
前記発光制御部は、前記複数回の発光を行なわせるために、前記電流設定信号の代わりに前記基準画像信号を前記所定の電流差に相当する信号分だけ変えて供給することを特徴とするレーザ投射表示装置。 - 請求項1に記載のレーザ投射表示装置であって、
前記発光制御部は、前記基準画像信号として信号レベルの異なる複数の基準画像信号と、該複数の基準画像信号に対応する複数の光量の目標値を設定し、
前記複数回の発光を行って前記光センサにて検出した前記複数の基準画像信号の光量を対応する前記複数の目標値と比較し、それぞれの目標値との差分値の和が最小となる電流設定を決定し、該決定した電流設定を次のフレームの画像表示に適用して前記レーザ光源駆動部を設定することを特徴とするレーザ投射表示装置。 - 画像信号に応じた複数の色のレーザ光を投射して前記画像信号に応じた画像を表示するレーザ投射表示装置において、
前記複数の色のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源が発生したレーザ光を前記画像信号の同期信号に従って走査して画像を投射する走査部と、
前記画像信号に応じて前記レーザ光源を駆動する電流を設定するレーザ光源駆動部と、
前記レーザ光源が発生したレーザ光の光量を検出する光センサと、
表示する画像の明るさを決定する情報に応じて、前記表示する画像の明るさを複数の調光モードと該調光モード内を複数の明るさで区切る調光ステップに分割して割り当てる調光設定入力部と、
前記分割された調光モードのそれぞれについて、前記画像信号の階調レベルをインデックスとして調光量を記憶する複数の調光ルックアップテーブルを有する第1の調光処理部と、
前記分割された調光モードのそれぞれについて、前記画像信号の階調レベルをインデックスとして前記調光ルックアップテーブルのインデックスを得る、更新可能な複数の更新ルックアップテーブルを有する第2の調光処理部と、
前記調光ステップに対応するゲインを保持するゲインルックアップテーブルと、前記画像信号に前記ゲインを乗じて前記更新ルックアップテーブルのインデックスを得る乗算器とを有する第3の調光処理部と、
前記レーザ光源駆動部に、電流設定信号および前記第1の調光処理部の調光ルックアップテーブルに記憶されている調光量の画像信号を供給して発光させ、前記光センサで検出される光量を比較することで前記更新ルックアップテーブルの値を更新する発光制御部と、を備え、
前記発光制御部は、前記レーザ光源駆動部に対し、隣接する異なる調光モードの境界にある前記調光ステップの調光値を用いて、前記異なる調光モードで発光するよう前記電流設定信号および前記画像信号を供給し、前記光センサが検出した前記異なる調光モードでのレーザ光の光量が一致するように前記更新ルックアップテーブルの値を更新することを特徴とするレーザ投射表示装置。 - 画像信号に応じた複数の色のレーザ光を投射して前記画像信号に応じた画像を表示するレーザ投射表示装置において、
前記複数の色のレーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源が発生したレーザ光を前記画像信号の同期信号に従って走査して画像を投射する走査部と、
前記画像信号に応じて前記レーザ光源を駆動する電流を設定するレーザ光源駆動部と、
前記レーザ光源が発生したレーザ光の光量を検出する光センサと、
前記画像信号を投射しない帰線期間において、前記レーザ光源駆動部に基準画像信号と電流設定信号を供給して発光させ、前記光センサで検出した光量が目標値となるよう前記レーザ光源駆動部を設定する発光制御部と、
表示する画像の明るさを決定する情報に応じて、前記表示する画像の明るさを複数の調光モードと該調光モード内を複数の明るさで区切る調光ステップに分割して割り当てる調光設定入力部と、
前記発光制御部において、予め前記複数の調光モードのうちどの調光モードを対象として前記発光と光量検出を行うかを決定する光量検出調光モード決定部と、を備え、
前記光量検出調光モード決定部は、前記画像信号の複数のフレームに渡り、前記発光と光量検出の対象となる調光モードを順次変更し、
前記発光制御部は、前記レーザ光源駆動部に対し、前記光量検出調光モード決定部により変更された調光モードに対応する基準画像信号と電流設定信号を順次供給することを特徴とするレーザ投射表示装置。 - 請求項7に記載のレーザ投射表示装置であって、
前記光量検出調光モード決定部は、前記調光設定入力部により割り当てられる前記調光モードおよび前記調光ステップの遷移方向および/または変化速度に応じて、前記画像信号の複数のフレームに渡り、前記発光と光量検出の対象となる調光モードの割合を変化させることを特徴とするレーザ投射表示装置。
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