JP2019040042A - Image projection device - Google Patents

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道寿 柳
Michihisa Yanagi
道寿 柳
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Abstract

To reduce a scroll noise potentially occurring according to an image signal when rotating a wavelength conversion element.SOLUTION: An image projection device projects an image through converting illumination light by optical modulation means 105 according to an image signal. The device includes: a wavelength conversion element 108 configured to convert at least part of first light from a light source 111 to second light with a wavelength different from the first light to generate illumination light; rotation means 112 configured to rotate the wavelength conversion element; and control means 106 configured to control a rotation speed of the rotation means according to the image signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液晶プロジェクタ等の画像投射装置に関する。   The present invention relates to an image projection apparatus such as a liquid crystal projector.

画像投射装置(以下、プロジェクタという)において、照明光を画像変調する液晶パネル等の光変調素子をデジタル駆動方式、すなわちパルス幅変調(PWM)方式で駆動すると、投射画像内で帯状の輝度むらが移動するスクロールノイズが発生する場合がある。また、プロジェクタには、レーザ等の固体光源から発せられた励起光の一部を波長変換して励起光と波長変換光とを含む照明光を生成する蛍光体等の波長変換素子を用いるものがある。波長変換素子は、その一部にのみ励起光が連続して入射することがないように回転される。特許文献1には、光変調素子の変調周波数と蛍光体の回転数との関係により発生するスクロールノイズを蛍光体の回転数を制御することで低減する方法が開示されている。   In an image projection apparatus (hereinafter, referred to as a projector), when a light modulation element such as a liquid crystal panel that modulates illumination light is driven by a digital drive method, that is, a pulse width modulation (PWM) method, band-like luminance unevenness is generated in a projection image. Moving scroll noise may occur. Some projectors use a wavelength conversion element such as a phosphor that converts the wavelength of a part of excitation light emitted from a solid-state light source such as a laser to generate illumination light including excitation light and wavelength conversion light. is there. The wavelength conversion element is rotated so that excitation light does not continuously enter only a part of the wavelength conversion element. Patent Document 1 discloses a method of reducing scroll noise generated by the relationship between the modulation frequency of the light modulation element and the rotation speed of the phosphor by controlling the rotation speed of the phosphor.

特開2012−103398号公報JP 2012-103398 A

しかしながら、特許文献1には、スクロールノイズがプロジェクタに入力される映像信号の階調や色によっても発生することには言及されていない。   However, Patent Document 1 does not mention that the scroll noise is also generated depending on the gradation and color of the video signal input to the projector.

本発明は、波長変換素子を回転させる場合において映像信号に応じて発生し得るスクロールノイズを低減することができるようにした画像投射装置を提供する。   The present invention provides an image projection apparatus capable of reducing scroll noise that may be generated according to a video signal when a wavelength conversion element is rotated.

本発明の一側面としての画像投射装置は、映像信号に基づいて光変調手段により照明光を変調して画像を投射する。該装置は、光源からの第1の光の少なくとも一部を該第1の光とは波長が異なる第2の光に変換して照明光を生成する波長変換素子と、波長変換素子を回転させる回転手段と、映像信号に応じて回転手段の回転速度を制御する制御手段とを有することを特徴とする。   An image projection apparatus according to an aspect of the present invention projects an image by modulating illumination light by a light modulation unit based on a video signal. The apparatus converts at least part of the first light from the light source into second light having a wavelength different from that of the first light to generate illumination light, and rotates the wavelength conversion element. Rotating means and control means for controlling the rotation speed of the rotating means in accordance with the video signal.

また、本発明の他の一側面としての制御方法は、光源からの第1の光の少なくとも一部を該第1の光とは波長が異なる第2の光に変換して照明光を生成する波長変換素子と、波長変換素子を回転させる回転手段とを有し、映像信号に基づいて光変調手段により前記照明光を変調して画像を投射する画像投射装置に適用される。該制御方法は、映像信号を取得するステップと、該映像信号に応じて回転手段の回転速度を制御するステップとを有することを特徴とする。   The control method according to another aspect of the present invention generates illumination light by converting at least part of the first light from the light source into second light having a wavelength different from that of the first light. The present invention is applied to an image projection apparatus that includes a wavelength conversion element and a rotation unit that rotates the wavelength conversion element, and modulates the illumination light by a light modulation unit based on a video signal to project an image. The control method includes a step of acquiring a video signal and a step of controlling the rotation speed of the rotating means in accordance with the video signal.

なお、上記制御方法を画像投射装置のコンピュータに実行させるコンピュータプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。   Note that a computer program that causes the computer of the image projection apparatus to execute the control method also constitutes another aspect of the present invention.

本発明によれば、波長変換素子を回転させる画像投射装置において、映像信号に応じて発生し得るスクロールノイズを低減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the scroll noise which may generate | occur | produce according to a video signal can be reduced in the image projection apparatus which rotates a wavelength conversion element.

本発明の実施例1であるプロジェクタの構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of a projector that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施例1における蛍光体回転速度制御処理を示すフローチャート。3 is a flowchart showing phosphor rotation speed control processing in Embodiment 1. 実施例1における映像信号処理部から出力される映像信号の例を示す図。3 is a diagram illustrating an example of a video signal output from a video signal processing unit in Embodiment 1. FIG. 上記映像信号における階調の度数分布を示す図。The figure which shows frequency distribution of the gradation in the said video signal. 実施例1における蛍光体の回転速度を決定するためのテーブルを示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a table for determining the rotation speed of the phosphor in the first embodiment. 本発明の実施例2における蛍光体回転速度制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the fluorescent substance rotational speed control process in Example 2 of this invention. 本発明の実施例3における蛍光体回転速度制御処理を示すタイムテーブル。The time table which shows the fluorescent substance rotational speed control process in Example 3 of this invention. 実施例3における蛍光体回転速度制御における目標回転速度と実設定回転速度の変化を示す図。The figure which shows the change of the target rotational speed and the actual setting rotational speed in fluorescent substance rotational speed control in Example 3. FIG.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1には、本発明の実施例である画像投射装置としてのプロジェクタの構成を示す。不図示のパーソナルコンピュータ等の映像供給装置から供給される映像信号(以下、入力映像信号という)101は、信号処理部100に入力される。信号処理部100は、映像信号処理部102、PWM駆動部103、蛍光体回転制御部106およびCPU109を含む。 FIG. 1 shows the configuration of a projector as an image projection apparatus that is an embodiment of the present invention. A video signal (hereinafter referred to as an input video signal) 101 supplied from a video supply device such as a personal computer (not shown) is input to the signal processing unit 100. The signal processing unit 100 includes a video signal processing unit 102, a PWM drive unit 103, a phosphor rotation control unit 106, and a CPU 109.

映像信号処理部102は、入力映像信号101に対して、解像度変換処理や、キーストーン処理その他の幾何変形処理や、色相変換処理や、ガンマ処理や、色むら補正処理その他の階調変換処理といった映像信号処理を行う。これにより、後述する液晶パネルを駆動するための映像信号(以下、パネル駆動用映像信号)を生成する。パネル駆動用映像信号は、R(赤)成分、G(緑)成分およびB(青)成分のそれぞれの階調を12ビットのデジタルデータで示す。   The video signal processing unit 102 performs, for the input video signal 101, resolution conversion processing, keystone processing, other geometric deformation processing, hue conversion processing, gamma processing, color unevenness correction processing, and other gradation conversion processing. Perform video signal processing. Thus, a video signal for driving a liquid crystal panel (to be described later) (hereinafter referred to as a panel driving video signal) is generated. The panel drive video signal indicates each gradation of the R (red) component, the G (green) component, and the B (blue) component as 12-bit digital data.

PWM駆動部103は、パネル駆動用映像信号のR、GおよびB成分のそれぞれの階調に応じてパルス幅変調(PWM)信号としてのR、GおよびB用パネル駆動信号を生成し、これらをR、GおよびB用のパネルドライバ(図では1つのみを示す)104に出力する。R、GおよびB用のパネルドライバ(変調素子駆動手段)104はそれぞれ、入力されたパネル駆動信号に応じて、R、GおよびB用の光変調素子としての液晶パネル(図では1つのみを示す)105をパルス幅変調方式、すなわちデジタル駆動方式で駆動する。   The PWM drive unit 103 generates R, G, and B panel drive signals as pulse width modulation (PWM) signals according to the respective gradations of the R, G, and B components of the panel drive video signal, The data is output to a panel driver 104 for R, G, and B (only one is shown in the figure). Each of the R, G, and B panel drivers (modulation element driving means) 104 is a liquid crystal panel (only one in the figure) as an R, G, and B light modulation element according to the input panel drive signal. 105) is driven by a pulse width modulation method, that is, a digital drive method.

具体的には、パネルドライバ104は、映像信号の1フレーム期間(または1フィールド期間)を複数のサブフレーム期間に分割する。そして、パネル駆動信号(つまりはパネル駆動用映像信号の階調)に応じて、サブフレーム期間のそれぞれにおいて液晶パネル105の各画素に印加する電圧を第1の電圧と該第1の電圧より低い第2の電圧とに制御する。言い換えれば、各画素に対する所定電圧の印加と非印加を制御する。画素に第1の電圧または所定電圧が印加される時間が長い(サブフレーム期間の数が多い)ほど、該画素が形成する階調は高くなる。このようにして、液晶パネル105の各画素に様々な階調を形成(表示)させることができる。   Specifically, the panel driver 104 divides one frame period (or one field period) of the video signal into a plurality of subframe periods. Then, in accordance with the panel drive signal (that is, the gradation of the panel drive video signal), the voltage applied to each pixel of the liquid crystal panel 105 in each subframe period is lower than the first voltage and the first voltage. Control to the second voltage. In other words, application and non-application of a predetermined voltage to each pixel are controlled. The longer the time during which the first voltage or the predetermined voltage is applied to the pixel (the number of subframe periods is larger), the higher the gradation that the pixel forms. In this way, various gradations can be formed (displayed) on each pixel of the liquid crystal panel 105.

R、GおよびB用の液晶パネル105はそれぞれ、画素ごとの階調に応じて、入射したR照明光、G照明光およびB照明光を変調してR画像光、G画像光およびB画像光5を生成する。R画像光、G画像光およびB画像光5は、不図示の色合成光学系により合成され、不図示の投射光学系を介してスクリーン等の被投射面に投射される。これにより、被投射面上にフルカラー画像が表示される。   The R, G, and B liquid crystal panels 105 modulate the incident R illumination light, G illumination light, and B illumination light in accordance with the gradation for each pixel, respectively, thereby R image light, G image light, and B image light. 5 is generated. The R image light, the G image light, and the B image light 5 are synthesized by a color synthesis optical system (not shown) and projected onto a projection surface such as a screen via a projection optical system (not shown). Thereby, a full-color image is displayed on the projection surface.

本実施例のプロジェクタでは、液晶パネル105によって変調する照明光を生成するために波長変換素子としての蛍光体108を用いる。固体光源111としての青色レーザからの第1の光としてのB光が励起光として蛍光体108に照射されると、その一部が蛍光体108の蛍光(燐光)作用によって波長変換され、B光とは波長が異なる第2の光である蛍光としてのY(黄)光に変換される。B光とY光(G光+R光)が混合したW(白)照明光は、不図示の色分離光学系によって、R光、G光およびB光に分離されてR、GおよびB用の液晶パネル105に導かれる。   In the projector of this embodiment, the phosphor 108 as a wavelength conversion element is used to generate illumination light modulated by the liquid crystal panel 105. When the B light as the first light from the blue laser as the solid light source 111 is irradiated to the phosphor 108 as excitation light, a part of the wavelength is converted by the fluorescence (phosphorescence) action of the phosphor 108, and the B light Is converted into Y (yellow) light as fluorescence which is second light having a different wavelength. W (white) illumination light in which B light and Y light (G light + R light) are mixed is separated into R light, G light, and B light by a color separation optical system (not shown) and is used for R, G, and B light. Guided to the liquid crystal panel 105.

なお、波長変換素子は光源からの光の少なくとも一部を波長変換すればよく、全部を波長変換して照明光を生成してもよい。   In addition, the wavelength conversion element should just wavelength-convert at least one part of the light from a light source, and may generate the illumination light by wavelength-converting all.

CPU109は、光源ドライバ(光源駆動手段)110を通じて固体光源111の発光および発光強度を制御する。発光強度の制御は、光源ドライバ110による固体光源111のPWM駆動においてデューティ比を変化させることで行う。   The CPU 109 controls light emission and light emission intensity of the solid light source 111 through the light source driver (light source driving means) 110. The emission intensity is controlled by changing the duty ratio in the PWM driving of the solid state light source 111 by the light source driver 110.

蛍光体108は、その温度が上昇すると蛍光光の発光効率が低下するという特性を有する。このため、モータ112により蛍光体108を回転させて、蛍光体108の同じ領域に励起光が連続して照射されないようにし、蛍光体108の温度上昇を抑制する。モータ112は、回転蛍光体ドライバ107によって駆動される。回転蛍光体ドライバ107およびモータ112により回転手段が構成される。   The phosphor 108 has a characteristic that the luminous efficiency of fluorescent light decreases as the temperature rises. For this reason, the fluorescent substance 108 is rotated by the motor 112 so that the same region of the fluorescent substance 108 is not continuously irradiated with the excitation light, and the temperature rise of the fluorescent substance 108 is suppressed. The motor 112 is driven by the rotating phosphor driver 107. The rotating phosphor driver 107 and the motor 112 constitute rotating means.

蛍光体回転制御部(制御手段)106は、映像信号処理回路102から出力されたパネル駆動用映像信号を取得し、該パネル駆動用映像信号に応じて、回転蛍光体ドライバ107を通じてモータ112、つまりは蛍光体108の回転速度(回転数)を制御する。具体的には、蛍光体回転制御部106は、パネル駆動用映像信号を構成する1フレーム画像の階調および色に応じて蛍光体108の回転速度を設定する。蛍光体回転制御部106は設定した回転速度での蛍光体108の回転を回転蛍光体ドライバ107に指示し、回転蛍光体ドライバ107は指示された回転速度で蛍光体108が回転するようにモータ112を駆動する。   The phosphor rotation control unit (control means) 106 acquires the panel driving video signal output from the video signal processing circuit 102, and in response to the panel driving video signal, the motor 112, that is, the motor 112 through the rotating phosphor driver 107. Controls the rotational speed (number of revolutions) of the phosphor 108. Specifically, the phosphor rotation control unit 106 sets the rotation speed of the phosphor 108 according to the gradation and color of one frame image constituting the panel driving video signal. The phosphor rotation control unit 106 instructs the rotating phosphor driver 107 to rotate the phosphor 108 at the set rotation speed, and the rotating phosphor driver 107 rotates the motor 112 so that the phosphor 108 rotates at the instructed rotation speed. Drive.

図2のフローチャートは、蛍光体回転制御部(以下、単に制御部という)106が行う蛍光体108の回転速度制御処理を示している。制御部106は、コンピュータプログラムとしての制御プログラムに従って本処理を実行する。   The flowchart of FIG. 2 shows the rotational speed control processing of the phosphor 108 performed by the phosphor rotation control unit (hereinafter simply referred to as the control unit) 106. The control unit 106 executes this process according to a control program as a computer program.

ステップ301では、制御部106は、映像信号処理部102から得られたパネル駆動用映像信号(以下、単に映像信号という)の1フレーム画像におけるR、GおよびBのそれぞれの階調ごとの度数を示すヒストグラムを作成する。上記1フレーム画像の例を図3に示す。図3は、WUXG(1600×1200画素)のランプ画像を示している。このランプ画像から作成されたヒストグラムを、図4に示す。   In step 301, the control unit 106 calculates the frequency for each gradation of R, G, and B in one frame image of the panel drive video signal (hereinafter simply referred to as video signal) obtained from the video signal processing unit 102. Create a histogram to show. An example of the one-frame image is shown in FIG. FIG. 3 shows a lamp image of WUXG (1600 × 1200 pixels). A histogram created from this ramp image is shown in FIG.

図4に示すように、ヒストグラムの階級は、色(R、GおよびB)と階調とで構成されている。0〜4095までの4096階調は、所定の階調範囲、ここでは256階調ごとに分割されている。なお、この例では全ての階調範囲の幅(階級幅)が等しく設定されている場合を示しているが、必ずしも全ての階調範囲の幅が等しくなくてもよい。   As shown in FIG. 4, the histogram class is composed of colors (R, G, and B) and gradations. 4096 gradations from 0 to 4095 are divided into predetermined gradation ranges, here, every 256 gradations. In this example, the width (class width) of all gradation ranges is set to be equal, but the width of all gradation ranges may not necessarily be equal.

検出度数は、それぞれの階級でカウント(検出)された階調の度数を示す。図4では、全ての階級の検出度数が同じであるが、実際には映像信号によって様々な値となる。   The detection frequency indicates the frequency of the gradation counted (detected) in each class. In FIG. 4, the detection frequencies of all the classes are the same, but in practice, various values are obtained depending on the video signal.

ステップ302では、制御部106は、ステップ301でカウントした階級ごとの検出度数に対して重み付けを行う。具体的には、色に応じた重み(以下、色重みという)と階調に応じた重み(以下、階調重みという)とを検出度数に乗算する。図4には、検出度数に、色重み×階調重みの値である合成重みを乗算した結果を重み付き度数として示している。なお、検出度数に対して色および階調以外の要素に応じた重み付けを行ってもよいし、重みは整数値に限らず、小数値であってもよい。   In step 302, the control unit 106 weights the detection frequency for each class counted in step 301. Specifically, the detection frequency is multiplied by a weight according to the color (hereinafter referred to as color weight) and a weight according to the gradation (hereinafter referred to as gradation weight). In FIG. 4, the result obtained by multiplying the detection frequency by the composite weight which is a value of color weight × gradation weight is shown as the weighted frequency. Note that the detection frequency may be weighted according to elements other than color and gradation, and the weight is not limited to an integer value but may be a decimal value.

色重みは、スクロールノイズに対してこれを見た人が不自然に感じる度合いを示しており、特に人が明るさを感じるGにおいてこの色重みを他の色よりも大きくしている。同様に、階調重みも、スクロールノイズが目立ち易い階調が高いほど大きくしている。なお、図4では、R、GおよびBのそれぞれにおける階調重みが互いに同じ値となっているが、これらは互いに異なっていてもよい。   The color weight indicates the degree that the person who sees this feels unnatural with respect to the scroll noise. In particular, in G where the person feels brightness, the color weight is set larger than the other colors. Similarly, the gradation weight is increased as the gradation at which scroll noise is conspicuous is higher. In FIG. 4, the gradation weights in R, G, and B are the same value, but they may be different from each other.

ステップ303では、制御部106は、ステップ302で計算した階級ごとの重み付け度数のうち、同じ速度インデックスが割り当てられた複数の階級の重み付け度数を合計する。速度インデックスは、階級(階調範囲)ごとに最もスクロールノイズが目立ち難い又はスクロールノイズを許容範囲に抑えられる蛍光体108の回転速度に与えられた指標(インデックス)である。図4では、R、GおよびBにおける同じ階級に対しては共通の速度インデックスを設定しているが、R、GおよびBにおける同じ階級に対して互いに異なる速度インデックスを設定してもよい。   In step 303, the control unit 106 sums up the weighting frequencies of a plurality of classes to which the same speed index is assigned among the weighting frequencies for each class calculated in step 302. The speed index is an index (index) that is given to the rotation speed of the phosphor 108, in which the scroll noise is most inconspicuous for each class (gradation range) or the scroll noise can be suppressed within an allowable range. In FIG. 4, a common speed index is set for the same class in R, G, and B, but different speed indexes may be set for the same class in R, G, and B.

ステップ303の処理結果を図5に示す。例えば図4において速度インデックス0が割り当てられたR、GおよびBのそれぞれの3つの階級の重み付け度数(120000、120000、120000、360000,360000、360000、120000、120000、120000)の合計が合計度数180000である。同様に速度インデックス1および2が割り当てられたR、GおよびBのそれぞれの複数の階級の重み付け度数の合計が、合計度数11400000および6000000である。   The processing result of step 303 is shown in FIG. For example, in FIG. 4, the sum of the weighting frequencies (120,000, 120,000, 120,000, 360,000, 360,000, 130000, 120000, 120,000, 120,000) of each of the three classes R, G, and B to which the velocity index 0 is assigned is 180,000. It is. Similarly, the sum of the weighting frequencies of a plurality of classes of R, G, and B to which the speed indexes 1 and 2 are assigned is a total frequency of 11400,000 and 6000000.

ステップ304では、制御部106は、ステップ303で算出した合計度数のうち最も大きい合計度数(最大合計度数)を選択する。図4および図5に示す例では、速度インデックス1が割り当てられた階級の合計度数11400000を選択する。次に、制御部106は、図5に示すように速度インデックスごとに予め設定された回転速度候補(7000、9000,12000RPM)のうち最大合計度数が得られた速度インデックスに対して設定された回転速度候補(ここでは9000RPM)を選択する。そして、この選択した回転速度候補を実際に蛍光体108を回転させる回転速度として設定する。   In step 304, the control unit 106 selects the largest total frequency (maximum total frequency) among the total frequencies calculated in step 303. In the example shown in FIGS. 4 and 5, the total frequency of 11400,000 to which the speed index 1 is assigned is selected. Next, as shown in FIG. 5, the control unit 106 sets the rotation set for the speed index for which the maximum total frequency is obtained among the rotation speed candidates (7000, 9000, 12000 RPM) set in advance for each speed index. A speed candidate (here, 9000 RPM) is selected. Then, the selected rotation speed candidate is set as the rotation speed for actually rotating the phosphor 108.

なお、速度インデックスごとの合計度数が全て同じである場合には、制御部106はどの速度インデックスに対して設定された回転速度候補を選択してもよい。速度インデックスの値が小さい方に対して設定された回転速度候補が優先して選択されるようにしてもよい。   When the total frequency for each speed index is the same, the control unit 106 may select the rotation speed candidate set for any speed index. The rotation speed candidate set for the smaller value of the speed index may be preferentially selected.

ステップ305では、制御部106は、ステップ304で設定した回転速度を蛍光体回転ドライバ107に指示する。これにより、制御部106は、映像信号の階調に応じて設定した回転速度で蛍光体108を回転させるようにモータ112を制御する。   In step 305, the control unit 106 instructs the phosphor rotation driver 107 about the rotation speed set in step 304. As a result, the control unit 106 controls the motor 112 to rotate the phosphor 108 at a rotation speed set according to the gradation of the video signal.

本実施例によれば、蛍光体108の回転速度を映像信号の階調や色に応じて設定されたスクロールノイズを低減可能な回転速度に制御することで、投射画像におけるスクロールノイズが目立たないプロジェクタを実現することができる。   According to the present embodiment, by controlling the rotation speed of the phosphor 108 to a rotation speed that can reduce the scroll noise set according to the gradation and color of the video signal, the scroll noise in the projected image is not noticeable. Can be realized.

なお、本実施例では、図2に示した処理で算出した回転速度をそのまま蛍光体回転ドライバ107に指示した。しかし、蛍光体108の急な回転速度の変動を抑えるために、ステップ304で設定した回転速度を目標値とし、その目標値に向けて蛍光体108の実際の回転速度を漸次変化させるように制御してもよい。これについては、後に実施例3として詳しく説明する。   In this embodiment, the rotation speed calculated in the process shown in FIG. However, in order to suppress sudden fluctuations in the rotational speed of the phosphor 108, the rotational speed set in step 304 is set as a target value, and the actual rotational speed of the phosphor 108 is gradually changed toward the target value. May be. This will be described in detail later as a third embodiment.

図6のフローチャートは、本発明の実施例2において制御部106が行う蛍光体108の回転速度制御処理を示している。制御部106は、コンピュータプログラムとしての制御プログラムに従って本処理を実行する。本実施例では、制御部106は、映像信号処理部102からの映像信号が静止画の映像信号(以下、静止画信号という)である場合に限って実施例1(図2)で説明したように映像信号の階調に応じた回転速度制御処理を行う。言い換えれば、動画の映像信号(以下、動画信号)である場合には映像信号の階調に応じた回転速度制御処理を行わない。これには、動画ではスクロールノイズが目立ち難いためである。   The flowchart of FIG. 6 shows the rotational speed control process of the phosphor 108 performed by the control unit 106 in the second embodiment of the present invention. The control unit 106 executes this process according to a control program as a computer program. In the present embodiment, the control unit 106 is as described in the first embodiment (FIG. 2) only when the video signal from the video signal processing unit 102 is a video signal of a still image (hereinafter referred to as a still image signal). Then, the rotation speed control process according to the gradation of the video signal is performed. In other words, in the case of a video signal of a moving image (hereinafter referred to as a moving image signal), the rotation speed control process according to the gradation of the video signal is not performed. This is because scroll noise is not noticeable in moving images.

ステップ701では、制御部106は、映像信号処理部102からの映像信号を構成する複数のフレーム画像を用いて、該映像信号が静止画信号か否かを判定する。制御部106は、例えば、上記複数のフレーム画像における時間的に連続した2つずつのフレーム画像間において互いに対応する画素位置の画素値の差分を順次とる。そして、それらの差分が所定範囲内となった回数が所定回数を超えた場合に映像信号が静止画信号であると判定する。上記差分が所定範囲内となった回数が所定回数以下であった場合には、映像信号が動画信号であると判定する。一連の映像信号が動画信号と静止画信号との間で変化する場合があるため、この判定は所定周期で繰り返し行う。   In step 701, the control unit 106 determines whether or not the video signal is a still image signal by using a plurality of frame images constituting the video signal from the video signal processing unit 102. For example, the control unit 106 sequentially obtains a difference between pixel values corresponding to each other between two temporally continuous frame images in the plurality of frame images. Then, when the number of times that the difference is within the predetermined range exceeds the predetermined number, it is determined that the video signal is a still image signal. When the number of times the difference is within the predetermined range is equal to or less than the predetermined number, it is determined that the video signal is a video signal. Since a series of video signals may change between a moving image signal and a still image signal, this determination is repeated at a predetermined cycle.

ステップ701において映像信号が静止画信号であると判定した制御部106は、実施例1で説明したステップ301〜ステップ305の処理を行って蛍光体108の回転速度を設定(変更または維持)した後、再びステップ701の判定を行う。   After determining that the video signal is a still image signal in step 701, the control unit 106 performs the processing in steps 301 to 305 described in the first embodiment and sets (changes or maintains) the rotation speed of the phosphor 108. Then, the determination in step 701 is performed again.

一方、ステップ701において映像信号が動画信号であると判定した制御部106は、ステップ301〜ステップ305の処理を行うことなくステップ702に進み、所定の回転速度を蛍光体回転ドライバ107に指示する。これにより、制御部106は、映像信号の階調にかかわらず、所定の回転速度で蛍光体108を回転させるようにモータ112を制御する。   On the other hand, the control unit 106 that has determined in step 701 that the video signal is a moving image signal proceeds to step 702 without performing the processing in steps 301 to 305 and instructs the phosphor rotation driver 107 to perform a predetermined rotation speed. Thereby, the control unit 106 controls the motor 112 to rotate the phosphor 108 at a predetermined rotation speed regardless of the gradation of the video signal.

上述した映像信号が静止画信号か動画信号かの判定方法は例であり、他のどのような判定方法を用いもよい。例えば、フレーム画像ごとの全画素値の合計値または最大値の変化量が所定範囲内である場合に映像信号が静止画信号と判定してもよい。また、ステップ301で作成する映像信号のヒストグラムの変化量が所定範囲内である場合に映像信号が静止画信号であると判定してもよい。   The above-described method for determining whether the video signal is a still image signal or a moving image signal is an example, and any other determination method may be used. For example, the video signal may be determined as a still image signal when the change amount of the total value or the maximum value of all the pixel values for each frame image is within a predetermined range. Further, when the amount of change in the histogram of the video signal created in step 301 is within a predetermined range, it may be determined that the video signal is a still image signal.

本実施例によれば、映像信号の階調や色に応じた蛍光体108の回転速度の制御をスクロールノイズが目立ち易い映像信号が静止画信号である場合に限定して行うことで、上記制御による消費電力の増加を抑えることができる。   According to the present embodiment, the above control is performed by controlling the rotation speed of the phosphor 108 according to the gradation and color of the video signal only when the video signal in which scroll noise is conspicuous is a still image signal. The increase in power consumption due to can be suppressed.

次に、図7および図8を用いて本発明の実施例3について説明する。実施例1および実施例2では、ステップ304で選択された回転速度をそのまま回転蛍光体ドライバ107に指示した。これに対して、本実施例では、ステップ304で選択された回転速度を目標値(以下、目標回転速度という)としてこれに向けて蛍光体108の実際の設定回転速度(以下、実設定回転速度という)を緩やかに変化させる、すなわち漸次加速または漸次減速させる。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. In Example 1 and Example 2, the rotational speed selected in Step 304 is instructed to the rotating phosphor driver 107 as it is. On the other hand, in the present embodiment, the rotational speed selected in step 304 is set as a target value (hereinafter referred to as target rotational speed) and the actual set rotational speed (hereinafter, actual set rotational speed) of the phosphor 108 is directed toward this. Are gradually changed, that is, gradually accelerate or decelerate.

図7は、本実施例における蛍光体回転速度制御の例を示すタイムテーブルである。この蛍光体回転速度制御の方式は、一般的にはP制御(比例制御)と呼ばれている方式である。本実施例では説明する制御方式は例に過ぎず、他の制御方式を用いてもよい。   FIG. 7 is a time table showing an example of phosphor rotation speed control in the present embodiment. This phosphor rotation speed control method is a method generally called P control (proportional control). In the present embodiment, the control method described is merely an example, and other control methods may be used.

図7の1行目には、縦に並ぶ数値の意味を示す。左から、時間(秒)、目標回転速度、誤差、P、速度変更量_min、速度変更量_max、実速度変更量および実設定回転速度である。時間(秒)は、本実施例において目標回転速度および実設定回転速度が更新されるタイミングを示しており、制御部106は1秒ごとに実設定回転速度を目標回転速度に近づける処理を行う。目標回転速度は、最終的に蛍光体108を回転させる回転速度であり、上述したように実施例1または実施例2のステップ304で選択される回転速度である。   The first line in FIG. 7 shows the meaning of numerical values arranged vertically. From left, time (seconds), target rotation speed, error, P, speed change amount_min, speed change amount_max, actual speed change amount, and actual set rotation speed. The time (seconds) indicates the timing at which the target rotational speed and the actual set rotational speed are updated in the present embodiment, and the control unit 106 performs processing for bringing the actual set rotational speed closer to the target rotational speed every second. The target rotation speed is a rotation speed that finally rotates the phosphor 108 and is the rotation speed selected in step 304 of the first embodiment or the second embodiment as described above.

誤差は、目標回転速度から現在の実設定回転速度を差し引いた値である。例えば、時間(秒)が10の時点での目標回転速度は12000であり、その1秒前の実設定回転速度は7000であるので、誤差は5000となる。Pは、上記誤差に固定パラメータKPを乗じた値であり、後述する実速度変更量の候補である。   The error is a value obtained by subtracting the current actual set rotational speed from the target rotational speed. For example, when the time (second) is 10, the target rotation speed is 12000, and the actual setting rotation speed one second before is 7000, so the error is 5000. P is a value obtained by multiplying the error by a fixed parameter KP, and is a candidate for an actual speed change amount described later.

速度変更量_minは、実速度変更量の下限値を示し、ここでは固定値−300を設定している。速度変更量_maxは、実速度変更量の上限値を示しており、ここでは固定値300を設定している。   The speed change amount_min indicates a lower limit value of the actual speed change amount, and a fixed value −300 is set here. The speed change amount_max indicates the upper limit value of the actual speed change amount, and a fixed value 300 is set here.

実速度変更量は、これを現在の実設定回転速度に加えることによって新たな(1秒後の)実設定回転速度を導出するために用いられる。上記Pが速度変更量_min以上、かつ速度変更量_max以下である場合は、Pが実速度変更量として設定される。また、Pが速度変更量_minより小さい場合はその速度変更量_minが実速度変更量として用いられ、Pが速度変更_maxより大きい場合はその速度変更量_maxが実速度変更量として用いられる。   The actual speed change amount is used to derive a new actual set rotational speed (after one second) by adding this to the current actual set rotational speed. When P is not less than the speed change amount_min and not more than the speed change amount_max, P is set as the actual speed change amount. When P is smaller than the speed change amount_min, the speed change amount_min is used as the actual speed change amount. When P is larger than the speed change_max, the speed change amount_max is used as the actual speed change amount.

図8は、図7に示したタイムテーブルに従った蛍光体回転速度制御による実設定回転速度の変化を示す。図中の点線が目標回転速度の変化を示し、実線が実設定回転速度の変化を示す。図に示すように、急激に変化する目標回転速度に対して、実設定回転速度は緩やかに追従するよう変化している。これにより、蛍光体108の回転速度をスクロールノイズを低減可能な回転速度に制御しつつ、蛍光体108の急な回転速度の変動を抑えることができる。   FIG. 8 shows changes in the actually set rotational speed by phosphor rotational speed control according to the time table shown in FIG. The dotted line in the figure indicates the change in the target rotation speed, and the solid line indicates the change in the actual set rotation speed. As shown in the figure, the actual set rotational speed changes so as to follow gently with respect to the rapidly changing target rotational speed. As a result, it is possible to suppress sudden fluctuations in the rotational speed of the phosphor 108 while controlling the rotational speed of the phosphor 108 to a rotational speed at which scroll noise can be reduced.

本実施例では、蛍光体回転速度制御をフィードフォアード制御により行う場合について説明したが、蛍光体108の実際の回転速度を検出してフィードバック制御を行うようにしてもよい。   In the present embodiment, the case where the phosphor rotation speed control is performed by feedforward control has been described. However, the actual rotation speed of the phosphor 108 may be detected to perform feedback control.

(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other examples)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

111 励起光源
108 蛍光体
105 液晶パネル(光変調素子)
103 PWM駆動部
106 蛍光体回転制御部
107 蛍光体回転ドライバ
112 モータ
111 Excitation light source 108 Phosphor 105 Liquid crystal panel (light modulation element)
103 PWM drive unit 106 phosphor rotation control unit 107 phosphor rotation driver 112 motor

Claims (11)

映像信号に基づいて光変調手段により照明光を変調して画像を投射する画像投射装置であって、
光源からの第1の光の少なくとも一部を該第1の光とは波長が異なる第2の光に変換して照明光を生成する波長変換素子と、
前記波長変換素子を回転させる回転手段と、
前記映像信号に応じて前記回転手段の回転速度を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像投射装置。
An image projection apparatus for projecting an image by modulating illumination light by a light modulation means based on a video signal,
A wavelength conversion element that generates illumination light by converting at least part of the first light from the light source into second light having a wavelength different from that of the first light;
Rotating means for rotating the wavelength conversion element;
An image projection apparatus comprising: a control unit that controls a rotation speed of the rotation unit according to the video signal.
前記制御手段は、前記映像信号の階調に応じて前記回転速度を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像投射装置。   The image projection apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the rotation speed in accordance with a gradation of the video signal. 前記制御手段は、前記映像信号の色に応じて前記回転速度を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の画像投射装置。   The image projection apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the rotation speed according to a color of the video signal. 前記光源をパルス幅変調方式で駆動する光源駆動手段と、
前記映像信号に基づいて前記光変調素子をパルス幅変調方式で駆動する変調素子駆動手段とを有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像投射装置。
Light source driving means for driving the light source by a pulse width modulation method;
4. The image projection apparatus according to claim 1, further comprising: a modulation element driving unit that drives the light modulation element by a pulse width modulation method based on the video signal. 5.
前記制御手段は、前記映像信号における所定の階調範囲ごとの階調の度数を検出し、該度数を用いて前記回転速度を設定することを特徴とする請求項2に記載の画像投射装置。   The image projection apparatus according to claim 2, wherein the control unit detects a frequency of gradation for each predetermined gradation range in the video signal, and sets the rotation speed using the frequency. 前記制御手段は、階調または色に応じた重み付けをした前記度数を用いて前記回転速度を設定することを特徴とする請求項5に記載の画像投射装置。   The image projecting apparatus according to claim 5, wherein the control unit sets the rotation speed using the frequency weighted according to a gradation or a color. 前記制御手段は、前記階調範囲ごとに設定された回転速度候補のうち前記度数が最も多い前記階調範囲に対する回転速度候補を前記回転速度として設定することを特徴とする請求項5または6に記載の画像投射装置。   7. The control unit according to claim 5, wherein the control unit sets, as the rotation speed, a rotation speed candidate for the gradation range having the highest frequency among rotation speed candidates set for each of the gradation ranges. The image projection apparatus described. 前記制御手段は、前記映像信号が静止画の映像信号であると判定した場合に前記映像信号に応じた前記回転速度の制御を行うことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の画像投射装置。   The said control means controls the said rotational speed according to the said video signal, when it determines with the said video signal being a video signal of a still image, The any one of Claim 1 to 7 characterized by the above-mentioned. The image projection apparatus described. 前記制御手段は、前記回転手段の回転を、目標値として設定した前記回転速度に向けて漸次加速または漸次減速することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の画像投射装置。   9. The image projection apparatus according to claim 1, wherein the control unit gradually accelerates or gradually decelerates the rotation of the rotation unit toward the rotation speed set as a target value. 10. . 光源からの第1の光の少なくとも一部を該第1の光とは波長が異なる第2の光に変換して照明光を生成する波長変換素子と、波長変換素子を回転させる回転手段とを有し、映像信号に基づいて光変調手段により前記照明光を変調して画像を投射する画像投射装置の制御方法であって、
前記映像信号を取得するステップと、
該映像信号に応じて前記回転手段の回転速度を制御するステップとを有することを特徴とする画像投射装置の制御方法。
A wavelength conversion element that converts at least part of the first light from the light source into second light having a wavelength different from that of the first light to generate illumination light, and a rotating unit that rotates the wavelength conversion element. A method for controlling an image projection apparatus for projecting an image by modulating the illumination light by a light modulation means based on a video signal,
Obtaining the video signal;
And a step of controlling the rotation speed of the rotating means in accordance with the video signal.
光源からの第1の光の少なくとも一部を該第1の光とは波長が異なる第2の光に変換して照明光を生成する波長変換素子と、波長変換素子を回転させる回転手段とを有し、映像信号に基づいて光変調手段により前記照明光を変調して画像を投射する画像投射装置のコンピュータに制御処理を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記制御処理は、
前記映像信号を取得する処理と、
該映像信号に応じて前記回転手段の回転速度を制御する処理とを含むことを特徴とする制御プログラム。
A wavelength conversion element that converts at least part of the first light from the light source into second light having a wavelength different from that of the first light to generate illumination light, and a rotating unit that rotates the wavelength conversion element. A computer program for causing a computer of an image projection apparatus to project an image by modulating the illumination light by a light modulation unit based on a video signal,
The control process is
Processing for obtaining the video signal;
And a process for controlling the rotational speed of the rotating means in accordance with the video signal.
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