JP4367318B2 - 光源制御装置、光源制御方法及び画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源制御装置、光源制御方法及び画像表示装置、特に、画像表示装置の光源部を制御する光源制御装置の技術に関する。

近年、レーザ光を走査させることで画像を表示する画像表示装置が提案されている。レーザ光を用いる画像表示装置としては、フロント型のプロジェクタやリア型のプロジェクタがある。単色性及び指向性が高いことを特徴とするレーザ光は、明るく色再現性の高い画像を得るために適している。レーザ光を走査させることで画像を表示する技術は、例えば、特許文献１に提案されている。

特開２００２−５５２９６号公報

レーザ光の変調には、一般に、レーザ光を点灯させるパルス幅を画像信号に応じて変化させるパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下、「ＰＷＭ」という。）が用いられる。画像の１フレームにおいて、全画素について画像信号に応じた階調を表現するためには、パルスの最小単位を非常に小さい幅とする必要がある。画像の画素数を多くするほど、また、画像の階調数を多くするほど、パルスの最小単位の幅はさらに小さくなる。高出力のレーザ光源は、小さい幅のパルスに応じて正確かつ高速にスイッチングを行うことが非常に困難である。このように、従来の技術では、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で表示することが困難である場合があるため問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示するための光源制御装置、光源制御方法、及びその光源制御装置を用いた画像表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じて変調された光を供給するために光源部の駆動を制御する光源制御装置であって、画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビット数に応じてパルス信号の振幅を変換する振幅変換部と、振幅変換部において変換された振幅でパルス信号を生成するパルス信号生成部と、を有することを特徴とする光源制御装置を提供することができる。

本発明は、従来のＰＷＭと同様にパルス幅を変化させるほかに、パルス信号の振幅を変化させることで階調表現を行う。例えば、８ビットの階調表現を行う場合に、画像信号の上位２ビットをパルス信号の振幅の変換に割り当てることとすると、パルス信号の振幅は２ビットで変換される。観察者の目に感じる光の強さが光の強度と光の点灯時間との積であると考えると、パルス信号の振幅を従来の振幅の１／４に変換することにより、パルス幅を従来の４倍にすることが可能となる。このようにして、１ビットの幅を、上位２ビットのレンジに応じて変化させることができる。特に、小さい階調における１ビットの幅を大きくすることにより、高速なスイッチングを行うことが困難なレーザ光源を、画像信号に応じて正確に駆動することが可能となる。これにより、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示するための光源制御装置を得られる。

さらに、本発明によれば、画像信号に応じて変調された光を供給するために光源部の駆動を制御する光源制御装置であって、画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビット数に応じてベース電流の電流値を変換するベース電流変換部と、ベース電流変換部において変換された電流値のベース電流を基準としてパルス信号を生成するパルス信号生成部と、を有することを特徴とする光源制御装置を提供することができる。

本発明は、従来のＰＷＭと同様にパルス幅を変化させるほかに、ベース電流の電流値を変化させることで階調表現を行う。例えば、８ビットの階調表現を行う場合に、画像信号の上位２ビットをベース電流の変換に割り当てることとすると、ベース電流は２ビットで変換される。ベース電流は、本来のベース電流の電流値のほか、本来の電流振幅のそれぞれ４分の１、２分の１、４分の３の電流値に設定される。例えば、０〜６４階調は、ベース電流を０とし、従来のピーク振幅の略４分の１をピーク振幅として階調表現を行う。６５〜１２８階調については、０〜６４階調を表現するときのピークにおける電流値をベース電流に設定し、従来のピーク振幅の略４分の１をピーク振幅として階調表現を行う。このようにベース電流を変換することにより、１ビットの幅を従来の略４倍にすることができる。１ビットの幅を大きくすることにより、パルス自体の幅や、パルス同士の間隔を広くでき、画像信号に応じて正確かつ高速なスイッチングを容易に行うことが可能となる。これにより、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示するための光源制御装置を得られる。

さらに、本発明によれば、画像信号に応じて変調された光を供給するために光源部の駆動を制御する光源制御方法であって、画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビット数に応じてパルス信号の振幅を変換する振幅変換工程と、振幅変換工程において変換された振幅でパルス信号を生成するパルス信号生成工程と、を含むことを特徴とする光源制御方法を提供することができる。

本発明は、従来のＰＷＭと同様にパルス幅を変化させるほかに、パルス信号の振幅を変化させることで階調表現を行う。例えば、８ビットの階調表現を行う場合に、画像信号の上位２ビットをパルス信号の振幅の変換に割り当てることとすると、パルス信号の振幅は２ビットで変換される。観察者の目に感じる光の強さが光の強度と光の点灯時間との積であると考えると、パルス信号の振幅を従来の振幅の１／４に変換することにより、パルス幅を従来の４倍にすることが可能となる。このようにして、１ビットの幅を、上位２ビットのレンジに応じて変化させることができる。特に、小さい階調における１ビットの幅を大きくすることにより、高速なスイッチングを行うことが困難なレーザ光源を、画像信号に応じて正確に駆動することが可能となる。これにより、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示することができる。

さらに、本発明としては、画像信号に応じて変調された光を供給するために光源部の駆動を制御する光源制御方法であって、画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビット数に応じてベース電流の電流値を変換するベース電流変換工程と、ベース電流変換工程において変換された電流値のベース電流を基準としてパルス信号を生成するパルス信号生成工程と、を含むことを特徴とする光源制御方法を提供することができる。

本発明は、従来のＰＷＭと同様にパルス幅を変化させるほかに、ベース電流の電流値を変化させることで階調表現を行う。例えば、８ビットの階調表現を行う場合に、画像信号の上位２ビットをベース電流の変換に割り当てることとすると、ベース電流は２ビットで変換される。ベース電流は、本来のベース電流の電流値のほか、本来の電流振幅のそれぞれ４分の１、２分の１、４分の３の電流値に設定される。例えば、０〜６４階調は、ベース電流を０とし、従来のピーク振幅の略１／４をピーク振幅として階調表現を行う。次に、６５〜１２８階調については、０〜６４階調を表現するときのピークにおける電流値をベース電流に設定し、従来のピーク振幅の略４分の１をピーク振幅として階調表現を行う。このようにベース電流を変換することで、１ビットの幅を従来の略４倍にすることができる。これにより、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示することができる。

さらに、本発明によれば、画像信号に応じて変調された光を供給する光源部と、光源部の駆動を制御する光源制御装置と、光源部からの光を所定面に走査させる走査部と、を有し、光源制御装置は、画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビット数に応じてパルス信号の振幅を変換する振幅変換部と、振幅設定部において変換された振幅で前記パルス信号を生成するパルス信号生成部と、を有することを特徴とする画像表示装置を提供することができる。これにより、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示可能な画像表示装置を得られる。

さらに、本発明によれば、画像信号に応じて変調された光を供給する光源部と、光源部の駆動を制御する光源制御装置と、光源部からの光を所定面に走査させる走査部と、を有し、光源制御装置は、画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビット数に応じてベース電流の電流値を変換するベース電流変換部と、ベース電流変換部において変換された電流値のベース電流を基準としてパルス信号を生成するパルス信号生成部と、を有することを特徴とする画像表示装置を提供することができる。これにより、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示可能な画像表示装置を得られる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る画像表示装置１００の概略構成を示す。画像表示装置１００は、スクリーン１１０の一方の面にレーザ光を供給し、スクリーン１１０の他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである。画像表示装置１００は、光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの光により、所定面であるスクリーン１１０面に画像を表示する。

光源制御装置１２０は、光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの駆動を制御する。光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、光源制御装置１２０の制御により、画像信号に応じて変調された赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光をそれぞれ供給する。光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂとしては、半導体レーザや、固体レーザを用いることができる。なお、光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの出射側には、レーザ光を、例えば、直径０．５ｍｍのビーム形状に整形する整形光学系を設けても良い。

光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからのレーザ光は、ガルバノミラー１０４で反射した後、反射ミラー１０５に入射する。ガルバノミラー１０４は、各光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからのレーザ光を、スクリーン１１０に走査させる走査部である。光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの各レーザ光は、スクリーン１１０において、第１の方向であるＸ方向と、第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向とに走査する。

ガルバノミラー１０４は、反射ミラーを水平方向と鉛直方向との二次元方向に回動するように駆動する。ガルバノミラー１０４は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により作成することができる。ガルバノミラー１０４で反射したレーザ光は、反射ミラー１０５に入射する。反射ミラー１０５は、筐体１０７の内面であって、スクリーン１１０と対向する位置に設けられている。反射ミラー１０５に入射したレーザ光は、スクリーン１１０の方向へ進行する。筐体１０７は、筐体１０７内部の空間を密閉する。

スクリーン１１０は、筐体１０７の所定の一面に設けられている。スクリーン１１０は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を透過させる透過型スクリーンである。反射ミラー１０５からの光は、スクリーン１１０の、筐体１０７の内部側の面から入射した後、観察者側の面から出射する。観察者は、スクリーン１１０から出射する光を観察することで、画像を鑑賞する。

図２は、本発明との比較として、８ビットで画像を表示する場合の、レーザ光の従来の制御について説明するものである。従来ＰＷＭを用いる場合、１階調を表すパルスＰ１から、２５６階調を表すパルスＰ２５６まで、最小パルス幅ｔを単位として設定される。パルスＰ１のパルス幅ｔは、最大パルスＰ２５６のパルス幅の２５６分の１である。例えば縦１０８０画素、横１９２０画素の画像を、１フレームを６０ヘルツとして表示する場合、ｔは１／６０×１０８０×１９２０×２５６（秒）と非常に小さい値とする必要がある。画像の画素数を多くするほど、また、画像の階調数を多くするほど、パルスの最小単位ｔはさらに小さくなる。高出力のレーザ光源は、特に小さい幅のパルスに応じて正確かつ高速にスイッチングを行うことが非常に困難である。

図３は、画像表示装置１００により８ビットで画像を表示する場合の、光源制御装置１２０による制御について説明するものである。１階調を表すパルスＰ１から、６４階調を表すパルスＰ６４までは、電流振幅を本来の振幅の略４分の１であるａに設定する。観察者の目に感じる光の強さが光の強度と光の点灯時間との積であると考えると、電流振幅ａを本来の振幅の４分の１とすることで、最小単位であるパルスＰ１のパルス幅Ｔ１は、最小単位のパルス幅ｔの略４倍とすることができる。また、パルスＰ６４のパルス幅Ｔ６４も、従来のパルス幅の略４倍である。パルスＰ１〜パルスＰ６４までは、パルス幅ｔの略４倍のパルス幅Ｔ１を単位としてパルスを刻むこととなる。パルス幅を本来の略４倍とすること、及び電流振幅を本来の略４分の１とすることで、観察者は従来と同様に光を観察することとなる。高速にスイッチングを行うことが困難なレーザ光源であっても、パルスＰ１〜Ｐ６４の幅を略４倍に広げることにより、パルスに応じて正確にスイッチングを行うことが可能となる。

６５階調を表すパルスＰ６５から、１２８階調を表すパルスＰ１２８までは、電流振幅を本来の振幅の略２分の１である２ａに設定される。電流振幅２ａを本来の振幅の２分の１とすることで、パルスＰ６５のパルス幅Ｔ６５は、従来のパルス幅の略２倍とすることができる。また、パルスＰ１２８のパルス幅Ｔ１２８も、従来のパルス幅の略２倍である。パルスＰ６５〜パルスＰ１２８までは、パルス幅ｔの略２倍のパルス幅Ｔ１／２を単位としてパルスを刻むこととなる。パルス幅を略２倍とすること、及び電流振幅を本来の略２分の１とすることで、観察者は従来と同様に光を観察することとなる。

１２９階調を表すパルスＰ１２９から、２５６階調を表すパルスＰ２５６までは、電流振幅を本来の振幅と略同一である４ａに設定される。電流振幅４ａを本来の振幅と略同一とすることで、パルスＰ１２９のパルス幅Ｔ１２９は、従来のパルス幅と略同一である。また、パルスＰ２５６のパルス幅Ｔ２５６も、従来のパルス幅と略同一である。パルスＰ１２９〜パルスＰ２５６までは、従来と同じパルス幅を単位としてパルスを刻むこととなる。電流振幅及びパルス幅が従来と同じであることから、観察者は従来と同様に光を観察することとなる。

図４は、光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂを駆動するための構成を説明するものである。光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、振幅電流制御部４０１、ベース電流制御部４０５、パルス幅制御部４０３によって駆動が制御される。ベース電流制御部４０５は、ベース電流を制御する。本実施例では、ベース電流制御部４０５は、光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂが略一定の電流値をベース電流とするように制御する。振幅電流制御部４０１は、振幅制御信号に応じて振幅を変換する。パルス幅制御部４０３は、画像信号に基づくパルス幅制御信号に応じてパルス幅を制御する。

図５は、光源制御装置１２０の構成を説明するものである。光源制御装置１２０に入力された画像信号は、画像信号変換部５０２で振幅制御信号とパルス幅制御信号とに変換される。画像信号変換部５０２は、画像信号の８ビットのうち上位２ビットを振幅制御信号として振幅電流制御部４０１に出力する。また、画像信号変換部５０２は、画像信号の８ビットをパルス幅制御信号に変換して、パルス幅制御部４０３に出力する。

図６−１〜図６−３は、画像信号に基づく振幅制御信号の生成、及びパルス幅制御信号の生成を説明するものである。図６−１に示すように、上位２ビットＤ６、Ｄ７が０、０である８ビットの画像信号ＳＤ１が画像信号変換部５０２に入力された場合、画像信号変換部５０２は、電流振幅をａに変換する振幅制御信号を振幅電流制御部４０１に出力する。また、画像信号変換部５０２は、画像信号ＳＤ１の６ビットＤ０〜Ｄ５の下位側に２ビットを付加し、付加した２ビットに０、０を入れる。画像信号変換部５０２は、このようにしてできた新たな８ビットの信号ＳＮ１を、パルス幅制御信号としてパルス幅制御部４０３に出力する。画像信号変換部５０２は、このようにして、本来のパルス幅ｔの略４倍のパルス幅Ｔ１で刻まれたパルス幅制御信号を生成する。

図６−２に示すように、上位２ビットＤ６、Ｄ７が１、０である画像信号ＳＤ２が画像信号変換部５０２に入力された場合、画像信号変換部５０２は、電流振幅を２ａに変換する振幅変換信号を振幅電流制御部４０１に出力する。また、画像信号変換部５０２は、画像信号ＳＤ２の７ビットＤ０〜Ｄ６の下位側に１ビットを付加し、付加した１ビットに０を入れる。このようにしてできた新たな８ビットの信号ＳＮ２をパルス幅制御信号として、パルス幅制御部４０３に出力する。画像信号変換部５０２は、このようにして、本来のパルス幅ｔの略２倍のパルス幅Ｔ１／２で刻まれたパルス幅制御信号を生成する。

図６−３に示すように、上位２ビットＤ６、Ｄ７が０、１又は１、１である画像信号ＳＤ３が画像信号変換部５０２に入力された場合、画像信号変換部５０２は、電流振幅を４ａに変換する振幅変換信号を振幅電流制御部４０１に出力する。また、画像信号変換部５０２は、画像信号ＳＤ３の８ビットＤ０〜Ｄ７をそのまま新たな８ビットの信号ＳＮ３とし、パルス幅制御信号としてパルス幅制御部４０３に出力する。画像信号変換部５０２は、このようにして、本来のパルス幅ｔと同一のパルス幅ｔで刻まれたパルス幅制御信号を生成する。

図５に戻って、振幅電流制御部４０１は、画像信号変換部５０２からの振幅制御信号に応じて、パルス信号の電流振幅を変換する。このように、画像信号変換部５０２及び振幅電流制御部４０１は、画像信号のうちの２ビットを割り当て、割り当てられたビット数に応じてパルス信号の振幅を変換する振幅変換部である。パルス幅制御部４０３は、画像信号変換部５０２からのパルス幅制御信号ＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３に応じて、パルス信号のパルス幅を制御する。ベース電流制御部４０５は、略一定の電流値をベース電流とする。パルス信号生成部５０４は、振幅電流制御部４０１、パルス幅制御部４０３、ベース電流制御部４０５の出力によって、パルス信号を生成する。このように、パルス信号生成部５０４は、振幅変換部である画像信号変換部５０２及び振幅電流制御部４０１において変換された振幅でパルス信号を生成する。

光源制御装置１２０は、このようにして、上位２ビットのレンジに応じて１ビットの幅を変化させることができる。特に、小さい階調における１ビットの幅を大きくすることにより、高速なスイッチングを行うことが困難なレーザ光源を、画像信号に応じて正確に駆動することが可能となる。これにより、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示することができるという効果を奏する。

なお、本実施例では８ビットのうちの上位２ビットを割り当ててパルス信号の振幅を変換することとしているが、パルス信号の振幅の変換に上位２ビットを割り当てる構成に限られない。光源制御装置１２０は、画像信号のうちの少なくとも１ビットをパルス信号の振幅の変換に割り当てる構成であれば、高速なスイッチングが困難であっても光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂを画像信号に応じて正確に制御することができる効果を得られる。

図７及び図８は、本発明の実施例２に係る光源制御装置による光源部の制御を説明するものである。本実施例の光源制御装置は、上記実施例１に係る画像表示装置１００に適用することができる。上記実施例１の画像表示装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の光源制御装置は、画像信号の８ビットのうちの２ビットをベース電流の変換に割り当て、割り当てられたビット数に応じてベース電流の電流値を変換することを特徴とする。

図７は、本発明との比較として、８ビットで画像を表示する場合の、レーザ光の従来の制御について説明するものであって、画像信号に応じたパルス信号の例を図示するものである。従来ＰＷＭを用いる場合、パルスＰ１〜Ｐ７のパルス幅は、１フレーム期間を２５６分割したパルス幅ｔを単位として決定される。そのため、画像信号によっては、非常に小さい幅のパルスがある場合や、パルス同士の間に非常に小さい間隔がある場合が考えられる。高出力のレーザ光源は、特に小さい幅のパルスや、小さい間隔で配列するパルスに応じて正確かつ高速にスイッチングを行うことが非常に困難である。

図８は、本実施例の光源制御装置による制御を説明するものであって、図７に示すパルス信号と同一の画像信号に基づくパルス信号を図示するものである。本来レーザ光の供給がゼロになるベース電流を電流値０とすると、本実施例の光源制御装置は、８ビットのうちの２ビットに応じてベース電流の電流値を０、ｂ、２ｂ、３ｂの４段階に変換する。ベース電流として新たに設定する電流値ｂ、２ｂ、３ｂは、本来の電流振幅４ｂのそれぞれ４分の１、２分の１、４分の３の電流値に相当する。ここで、本来のベース電流の電流値０とは、本来の電流振幅における底側の電流値に相当するバイアス電流である。

パルスＰ１は、ベース電流の電流値が３ｂに設定される。パルスＰ１で表現する階調のうち１９２階調分は、電流値３ｂのベース電流に応じてレーザ光が供給されることにより賄われる。パルスＰ１で表現する残りの階調については、ベース電流３ｂに基づく振幅ｂの新たなパルスＰ１によって賄われる。このようにして設定された新たなパルスＰ１は、図７に示すパルスＰ１のパルス幅Ｔａより小さいパルス幅Ｔｂになる。パルスＰ１のパルス幅がＴａからＴｂへ小さくなることで、パルスＰ１とパルスＰ２との間隔を広くすることができる。高速にスイッチングを行うことが困難なレーザ光源であっても、パルスＰ１とパルスＰ２との間隔を広くすることにより、パルスに応じて正確にスイッチングを行うことが可能となる。

パルスＰ２についても、パルスＰ１と同様に、ベース電流の電流値は３ｂに設定されたままである。パルスＰ３では、ベース電流の電流値がｂに変換される。パルスＰ３は、ベース電流ｂに基づく振幅ｂの新たなパルスＰ３になる。このあとパルスＰ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７では、それぞれベース電流の電流値が２ｂ、３ｂ、０、ｂに変換される。観察者の目に感じる光の強さが光の強度と光の点灯時間との積であると考えると、新たなパルスＰ１〜Ｐ７は、従来の略４分の１の振幅とすることで、従来の単位パルス幅ｔの略４倍のパルス幅を単位としてパルスを刻むこととなる。ベース電流の電流値を４段階に変換すること、及び電流振幅を本来の略４分の１とすることで、観察者は従来と同様に光を観察することとなる。

図９は、光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂを駆動するための構成を説明するものである。振幅電流制御部４０１は、電流振幅を制御する。本実施例では、振幅電流制御部４０１は、パルスが一定の電流振幅ｂになるように制御する。ベース電流制御部４０５は、ベース電流制御信号に応じてベース電流の電流値を変換する。パルス幅制御部４０３は、画像信号に基づくパルス幅制御信号に応じてパルス幅を制御する。

図１０は、本実施例の光源制御装置１０２０の構成を説明するものである。光源制御装置１２０に入力された画像信号は、画像信号変換部５０２でベース電流制御信号とパルス幅制御信号とに変換される。画像信号変換部５０２は、画像信号の８ビットのうち上位２ビットをベース電流制御信号としてベース電流制御部４０５に出力する。また、画像信号変換部５０２は、画像信号の８ビットのうち下位６ビットを抽出し、パルス幅制御信号としてパルス幅制御部４０３に出力する。

図１１は、画像信号に基づくベース電流制御信号の生成、及びパルス幅制御信号の生成を説明するものである。０〜６４階調を表示する場合、上位２ビットＤ６、Ｄ７が０、０である８ビットの画像信号が生成される。上位２ビットＤ６、Ｄ７が０、０である８ビットの画像信号ＳＤ１が画像信号変換部５０２に入力された場合、画像信号変換部５０２は、ベース電流の電流値を０に変換するベース電流制御信号をベース電流制御部４０５に出力する。また、画像信号変換部５０２は、画像信号ＳＤ１の下位６ビットＤ０〜Ｄ５を抽出する。画像信号変換部５０２は、このようにしてできた新たな６ビットの信号ＳＤ１’を、パルス幅制御信号としてパルス幅制御部４０３に出力する。画像信号変換部５０２は、このようにして、本来の単位パルス幅ｔの略４倍のパルス幅で刻まれたパルス幅制御信号を生成する。

６５〜１２８階調を表示する場合、上位２ビットが０、１である８ビットの画像信号が生成される。上位２ビットが０、１である８ビットの画像信号が画像信号変換部５０２に入力された場合、画像信号変換部５０２は、ベース電流をｂに変換するベース電流制御信号をベース電流制御部４０５に出力する。１２９〜１９２階調を表示する場合、上位２ビットが１、０である８ビットの画像信号が生成される。上位２ビットが１、０である８ビットの画像信号が画像信号変換部５０２に入力された場合、画像信号変換部５０２は、ベース電流を２ｂに変換するベース電流制御信号をベース電流制御部４０５に出力する。

１９３〜２５６階調を表示する場合、上位２ビットが１、１である８ビットの画像信号が生成される。上位２ビットが１、１である８ビットの画像信号が画像信号変換部５０２に入力された場合、画像信号変換部５０２は、ベース電流を３ｂに変換するベース電流制御信号をベース電流制御部４０５に出力する。上位２ビットが０、１の場合、１、０の場合、１、１の場合のいずれも、パルス幅制御信号の生成については、上位２ビットが０、０の場合と同様である。

図１０に戻って、ベース電流制御部４０５は、画像信号変換部５０２からのベース電流制御信号に応じて、ベース電流を変換する。このように、画像信号変換部５０２及びベース電流制御部４０５は、画像信号のうちの２ビットを割り当て、割り当てられたビット数に応じてベース電流の電流値を変換するベース電流変換部である。パルス幅制御部４０３は、画像信号変換部５０２からのパルス幅制御信号に応じて、パルス信号のパルス幅を制御する。振幅電流制御部４０１は、電流振幅を一定の電流値ｂに設定する。パルス信号生成部５０４は、ベース電流制御部４０５、パルス幅制御部４０３、振幅電流制御部４０１の出力によって、パルス信号を生成する。このように、パルス信号生成部５０４は、ベース電流変換部である画像信号変換部５０２及びベース電流制御部４０５において変換された電流値のベース電流を基準としてパルス信号を生成する。

光源制御装置１０２０は、このようにして、上位２ビットのレンジに応じてベース電流の電流値を変換する。ベース電流の電流値を変換することによって、１ビットの幅を従来の略４倍にすることができる。１ビットの幅を大きくすることにより、パルス自体の幅や、パルス同士の間隔を広くでき、画像信号に応じて正確かつ高速なスイッチングを容易に行うことが可能となる。これにより、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示することができるという効果を奏する。本実施例においても、ベース電流の変換に８ビットのうちの上位２ビットを割り当てる構成に限られない。光源制御装置１０２０は、画像信号のうちの少なくとも１ビットをベース電流の電流値の変換に割り当てる構成であれば、高速なスイッチングが困難であっても光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂを画像信号に応じて正確に制御することができる効果を得られる。

図１２は、本発明の実施例３に係る画像表示装置１０００の概略構成を示す。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。画像表示装置１０００は、観察者側に設けられたスクリーン１００５にレーザ光を供給し、スクリーン１００５で反射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるフロント投写型のプロジェクタである。

画像表示装置１０００の観察者側の面には、硝子や透明樹脂等の透明部材からなる出射窓１０１０が設けられている。ガルバノミラー１０４からのレーザ光は、出射窓１０１０を透過した後、スクリーン１００５に入射する。画像表示装置１０００は、光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの光により、所定面であるスクリーン１００５面に画像を表示する。画像表示装置１０００に上記の光源制御装置１２０を用いることにより、本実施例においても、解像度が高い画像や階調数が多い画像を正確な階調で容易に表示することができる。

なお、走査部は、２次元方向に駆動する反射ミラーを設ける構成のガルバノミラー１０４に限られない。例えば、所定の一方向に回動する反射ミラーと、所定の一方向に対し略直交する方向に回動する反射ミラーとを組み合わせて用いる構成としても良い。また、上記各実施例において、レーザ光を供給する光源部を用いることとしているが、ビーム状の光を供給可能な構成であれば、これに限られない。例えば、光源部として、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体発光素子を用いる構成としても良い。

以上のように、本発明に係る光源制御装置は、解像度が高い画像や階調数が多い画像を表示する場合に適している。

本発明の実施例１に係る画像表示装置の概略構成図。 レーザ光の従来の制御を説明する図。 光源制御装置による制御を説明する図。 光源部を駆動するための構成を説明する図。 光源制御装置の構成を説明する図。 振幅制御信号の生成、及びパルス幅制御信号の生成を説明する図。 振幅制御信号の生成、及びパルス幅制御信号の生成を説明する図。 振幅制御信号の生成、及びパルス幅制御信号の生成を説明する図。 レーザ光の従来の制御を説明する図。 本発明の実施例２に係る光源制御装置による制御を説明する図。 光源部を駆動するための構成を説明する図。 光源制御装置の構成を説明する図。 ベース電流制御信号の生成、及びパルス幅制御信号の生成を説明する図。 本発明の実施例３に係る画像表示装置の概略構成図。

符号の説明

１００ 画像表示装置、１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂ 光源部、１０４ ガルバノミラー、１０５ 反射ミラー、１０７ 筐体、１１０ スクリーン、１２０ 光源制御装置、４０１ 振幅電流制御部、４０３ パルス幅制御部、４０５ ベース電流制御部、５０２ 画像信号変換部、５０４ パルス信号生成部、１０２０ 光源制御装置、１０００ 画像表示装置、１００５ スクリーン、１０１０ 出射窓

Claims (9)

1. 画像信号に応じて変調された光を供給するために固体発光素子の駆動を制御する光源制御装置であって、
   前記画像信号に基づいて振幅制御信号及びパルス幅制御信号を出力する画像信号変換部と、
   前記振幅制御信号に応じて、パルス信号の電流振幅を変換する振幅電流制御部と、
   前記パルス幅制御信号に応じて、パルス信号のパルス幅を制御するパルス幅制御部と、
   前記振幅電流制御部の出力と、前記パルス幅制御部の出力とによって、パルス信号を生成するパルス信号生成部と、を有することを特徴とする光源制御装置。
2. 前記振幅電流制御部は、前記画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビットの値に応じて前記パルス信号の電流振幅を変換することを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
3. 画像信号に応じて変調された光を供給するために固体発光素子の駆動を制御する光源制御装置であって、
   前記画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビットの値に応じてパルス信号の電流振幅における底側の電流値に相当するバイアス電流を変換する電流変換部と、
   前記電流変換部の出力によって、パルス信号を生成するパルス信号生成部と、を有することを特徴とする光源制御装置。
4. 画像信号に応じて変調された光を供給するために固体発光素子の駆動を制御する光源制御方法であって、
   前記画像信号に基づいて振幅制御信号及びパルス幅制御信号を出力する画像信号変換工程と、
   前記振幅制御信号に応じて、パルス信号の電流振幅を変換する振幅電流制御工程と、
   前記パルス幅制御信号に応じて、パルス信号のパルス幅を制御するパルス幅制御工程と、
   前記振幅電流制御工程における出力と、前記パルス幅制御工程における出力とによって、パルス信号を生成するパルス信号生成工程と、を含むことを特徴とする光源制御方法。
5. 前記振幅電流制御工程は、前記画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビットの値に応じて前記パルス信号の電流振幅を変換することを特徴とする請求項４に記載の光源制御方法。
6. 画像信号に応じて変調された光を供給するために固体発光素子の駆動を制御する光源制御方法であって、
   前記画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビットの値に応じて電流振幅における底側の電流値に相当するバイアス電流を変換する電流変換工程と、
   前記電流変換工程における出力によって、パルス信号を生成するパルス信号生成工程と、を含むことを特徴とする光源制御方法。
7. 画像信号に応じて変調された光を供給する固体発光素子と、
   前記固体発光素子の駆動を制御する光源制御装置と、
   前記固体発光素子からの光を所定面に走査させる走査部と、を有し、
   前記光源制御装置は、
   前記画像信号に基づいて振幅制御信号及びパルス幅制御信号を出力する画像信号変換部と、
   前記振幅制御信号に応じて、パルス信号の電流振幅を変換する振幅電流制御部と、
   前記パルス幅制御信号に応じて、パルス信号のパルス幅を制御するパルス幅制御部と、
   前記振幅電流制御部の出力と、前記パルス幅制御部の出力とによって、パルス信号を生成するパルス信号生成部と、を有することを特徴とする画像表示装置。
8. 前記振幅電流制御部は、前記画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビットの値に応じて前記パルス信号の電流振幅を変換することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
9. 画像信号に応じて変調された光を供給する固体発光素子と、
   前記固体発光素子の駆動を制御する光源制御装置と、
   前記固体発光素子からの光を所定面に走査させる走査部と、を有し、
   前記光源制御装置は、
   前記画像信号のうちの少なくとも１ビットを割り当て、割り当てられたビットの値に応じて電流振幅における底側の電流値に相当するバイアス電流を変換する電流変換部と、
   前記電流変換部の出力によって、パルス信号を生成するパルス信号生成部と、を有することを特徴とする画像表示装置。

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