JP6131579B2 - 表示装置及び表示装置の制御方法 - Google Patents
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Description
この構成によれば、デューティー比を変更して固体光源の点灯時間が変化しても、PWM信号の電流値を変更するので、光変調素子で得られる画像について明るさの変化を抑えられる。
この構成によれば、デューティー比が第2閾値以上且つ第1閾値未満の場合には、デューティー比に応じて電流値を変更するため、電流値を第2電流値に固定する場合と比較すると、画像を明るくすることができる。
この構成によれば、経時的な変化によりデューティー比と固体光源が発する光の光量との関係が変化しても、デューティー比を第2閾値とするときの明るさを固体光源の光量の検出結果に応じて変更するため、経時的な変化による光量の変動を抑えることができる。
この構成によれば、電流値を第1電流値又は第2電流値のいずれかにするため、電流値を変更する構成を簡易なものにすることができる。
この構成によれば、デューティー比を変更して固体光源の点灯時間が変化しても、PWM信号の電流値を変更するので、光変調素子で得られる画像について明るさの変化を抑えられる。
図1は、本発明の一実施形態に係るプロジェクター1の外観図である。プロジェクター1は、液晶プロジェクターであり、入力される画像信号が表す画像をスクリーンに投写して表示する表示装置である。プロジェクター1は、光源としてレーザーダイオードを有し、光変調素子として赤色光用、緑色光用及び青色光用の3つの反射型液晶パネルを有する。
なお、図2においては図示していないが、偏光ビームスプリッター27においてクロスダイクロイックプリズム5の方向とは反対方向に反射した光を吸収する部品を光学系2に設けるようにしてもよい。
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えたマイクロコンピューターであり、ROMに記憶されたプログラムに従って動作する。制御部100は、図示を省略した操作ボタンで行われた操作に応じて信号処理部110を制御し、投写する画像を調整する機能を有する。
液晶駆動部130は、信号処理部110から出力された画像信号を取得する。液晶駆動部130は、取得した画像信号が表す画像が投写されるように、反射型液晶パネル4R、反射型液晶パネル4G及び反射型液晶パネル4Bを駆動する。
励起用レーザーダイオード62は、励起用LD駆動部140から出力されたPWM信号PY2で駆動され、PWM信号PY2に応じて点灯する。また、青色レーザーダイオード59は、青色LD駆動部150から出力されたPWM信号PB2で駆動され、PWM信号PB2に応じて点灯する。
つまり、本実施形態においては、1フィールドの画像中の最大の明るさがf未満の場合、PWM信号PY2とPWM信号PB2の電流値が一定の電流値にされ、PWM信号PY2とPWM信号PB2のデューティー比が画像の明るさに応じて変更される。
つまり、本実施形態においては、1フィールドの画像中の最大の明るさがf以上且つe未満の範囲内の場合、PWM信号PY2の電流値が画像の明るさに応じて変更され、PWM信号PY2とPWM信号PB2のデューティー比が画像の明るさに応じて変更される。なお、本実施形態においては、明るさがfの場合、デューティー比DYをd(本実施形態ではd=10%)としている。
つまり、本実施形態においては、1フィールドの画像中の最大の明るさがe以上の場合、PWM信号PY2とPWM信号PB2の電流値が一定の電流値にされ、PWM信号PY2とPWM信号PB2のデューティー比が画像の明るさに応じて変更される。なお、本実施形態においては、明るさがeの場合、デューティー比DYをc(本実施形態ではc=55%)としている。
また、PWM信号でレーザーダイオードを駆動する場合、PWM信号のデューティー比を小さくすると(1フィールド中の発光時間を短くすると)、ジャンクション温度が低くなり、レーザーダイオードから射出される光の光量が大きくなる。このため、信号処理部110は、PWM信号PY2の電流値CYをデューティー比DYに応じて小さくすることにより、温度の低下による赤色光と緑色光の光量の上昇を抑えている。
また、図8に示したように、PWM信号PY2の電流値は、許容される電流値の最大値より小さくなっているため、励起用レーザーダイオード62から射出される光の光量が大きくなりすぎることがなく、励起用レーザーダイオード62が破壊するのを防ぐことができる。
次に本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係るプロジェクター1は、偏光ビームスプリッター26で反射した赤色光を検出する光検出器と、偏光ビームスプリッター28で反射した青色光を検出する光検出器を有し、光検出器の検出結果に応じて、画像の明るさとデューティー比との関係を表すテーブルと、画像の明るさと電流値との関係を表すテーブルとを生成する点が第1実施形態と異なる。よって、以下の説明においては、第1実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
絞り37Rは、偏光ビームスプリッター26とレンズ32Rとの間に配置されている。レンズ32Rを透過した赤色光のうち、絞り37Rに対して入射角の小さい赤色光は、絞り37Rが有する開口部を通過して偏光ビームスプリッター26へ入射し、絞り37Rに対して入射角の大きい赤色光は、開口部を通過できずに遮断される。また、絞り37Rにおいて偏光ビームスプリッター26側に向いている面には、光を吸収する層が形成されている。反射型液晶パネル4Rで反射して偏光ビームスプリッター26を透過した光は、この層で吸収される。
絞り38Rは、偏光ビームスプリッター26で反射されたS偏光が到達する位置に配置されている。偏光ビームスプリッター26で反射された赤色光のうち、絞り38Rに対して入射角の小さい赤色光は、絞り38Rが有する開口部を通過し、絞り38Rに対して入射角の大きい赤色光は、開口部を通過できずに遮断される。
光検出器36Rは、絞り38Rの開口部を通過した光が到達する位置に配置されている。光検出器36Rは、絞り38Rを通過した赤色光の光量を検出し、検出した光量を表す信号S1を信号処理部110へ出力する。
絞り38Bは、偏光ビームスプリッター28で反射したS偏光が到達する位置に配置されている。偏光ビームスプリッター28で反射された青色光のうち、絞り38Bに対して入射角の小さい青色光は、絞り38Bが有する開口部を通過し、絞り38Bに対して入射角の大きい青色光は、開口部を通過できずに遮断される。
光検出器36Bは、絞り38Bの開口部を通過した光が到達する位置に配置されている。光検出器36Bは、絞り38Bを通過した青色光の光量を検出し、検出した光量を表す信号S2を信号処理部110へ出力する。
図に示したように、本実施形態においては、PWM信号の電流値をbとしたときには、画像の明るさとデューティー比との関係が線形であるのに対し、PWM信号の電流値をaとしたときには、画像の明るさとデューティー比との関係が非線型となっている。
明るさf=明るさe*光量sb/光量sa・・・(1)
ここで信号処理部110Aは、第3デューティー比テーブルTB31において、デューティー比がc未満の任意のデューティー比をg、デューティー比がgのときの明るさをh1、デューティー比がcのときの明るさをf1とし、明るさhを以下の(2)の式を用いて求める。
明るさh=明るさh1*明るさf/明るさf1・・・(2)
信号処理部110Aは、デューティー比DYが0%以上且つc未満の範囲について、(2)の式を用いて明るさを求め、求めた明るさとデューティー比との関係を、図15の(b)の範囲((0%,0%)から(f,c)点の範囲)に適用する。また、信号処理部110Aは、(f,c)点から(e,c)点の線形補間を行う。
明るさf2=e1*光量sb/光量sa・・・(3)
これにより、第2テーブルTB52と第4テーブルTB54における(f2,d)点が求まる。信号処理部110Aは、第2テーブルTB52と第4テーブルTB54に(f2,d)点から(e,c)点の間を補間し、(f2,d)点から(0%,0%)までの間を線形補間して、第2テーブルTB52と第4テーブルTB54を生成する。また、(3)の式によりf2が求まるため、第1テーブルTB51と第3テーブルTB53とにおいて、(f2,b)点から(e,a)点の間を線形補間し、第1テーブルTB51と第3テーブルTB53とを生成する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。なお、上述した実施形態及び以下の変形例は、各々を組み合わせてもよい。
この変形例にあっては、赤色光を発するレーザーダイオードを駆動するPWM信号と、緑色光を発するレーザーダイオードを駆動するPWM信号について、第1実施形態の励起用レーザーダイオード62と同様にデューティー比と電流値を决定するようにしてもよい。
また、第2実施形態において、この変形例の構成を採用した場合、偏光ビームスプリッター27で反射した緑色光を検出する光検出器を設けるようにしてもよい。そして、当該光検出器で検出した光量を用いて、第2実施形態と同様に、明るさと電流値との関係を示すテーブルと、明るさとデューティー比との関係を示すテーブルを生成し、生成したテーブルに基いて、緑色光を発するレーザーダイオードを駆動するPWM信号のデューティー比と電流値を决定するようにしてもよい。
なお、光検出器の配置位置は、偏光ビームスプリッター26〜28を挟んでクロスダイクロイックプリズム5に向かい合う位置に限定されるものではなく、光を検出できるのであれば他の位置であってもよい。
また、上述した実施形態においては、画像信号のフィールド周波数と等しい周波数の第1のPWM信号と、フィールド周波数よりも高い周波数の第2のPWM信号とを合成したPWM信号を、励起用LD駆動部140や青色LD駆動部150へ出力するような構成であってもよい。そして、画像信号のフィールド期間に対する合成後のPWM信号の点灯期間の割合に基づいて、デューティー比を決定するようにしてもよい。
Claims (2)
- PWM信号で駆動される固体光源と、
前記固体光源が発した光を画像信号に応じて変調する光変調素子と、
前記画像信号が表す画像の明るさに応じて前記PWM信号のデューティー比と電流値とを决定し、前記デューティー比が予め定められた第1閾値以上の場合には予め定められた第1電流値のPWM信号を前記固体光源へ出力し、前記デューティー比が前記第1閾値未満の場合には前記第1電流値未満のPWM信号を前記固体光源へ出力する信号出力部と、を備え、
前記信号出力部は、前記デューティー比が前記第1閾値より小さい第2閾値未満の場合には、前記第1電流値より小さい第2電流値のPWM信号を出力し、前記デューティー比が前記第2閾値以上且つ前記第1閾値未満の場合には、前記デューティー比に応じて電流値が前記第2電流値以上且つ前記第1電流値未満のPWM信号を出力し、
前記固体光源が発した光の光量を検出する光検出器を有し、
前記信号出力部は、前記明るさと前記デューティー比との対応関係を規定するテーブルを有し、前記テーブルにおいて前記デューティー比を前記第2閾値とするときの明るさを、前記光検出器が検出した光量に応じて変更し、変更されたテーブルに基いて、PWM信号のデューティー比を决定する
表示装置。 - PWM信号で駆動される固体光源と、
前記固体光源が発した光を画像信号に応じて変調する光変調素子と、
前記固体光源が発した光の光量を検出する光検出器と
を有する表示装置の制御方法であって、
前記画像信号が表す画像の明るさに応じて前記PWM信号のデューティー比と電流値とを决定し、前記デューティー比が予め定められた第1閾値以上の場合には予め定められた第1電流値のPWM信号を前記固体光源へ出力し、前記デューティー比が前記第1閾値未満の場合には前記第1電流値未満のPWM信号を前記固体光源へ出力し、
前記デューティー比が前記第1閾値より小さい第2閾値未満の場合には、前記第1電流値より小さい第2電流値のPWM信号を出力し、前記デューティー比が前記第2閾値以上且つ前記第1閾値未満の場合には、前記デューティー比に応じて電流値が前記第2電流値以上且つ前記第1電流値未満のPWM信号を出力し、
前記明るさと前記デューティー比との対応関係を規定するテーブルを有し、前記テーブルにおいて前記デューティー比を前記第2閾値とするときの明るさを、前記光検出器が検出した光量に応じて変更し、変更されたテーブルに基いて、PWM信号のデューティー比を决定すること
を特徴とする、表示装置の制御方法。
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