JP6834286B2 - Projector, projection method and program - Google Patents

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Description

本発明は、高解像度の光変調素子を用いたプロジェクタ等に好適な投影装置、投影方法及びプログラムに関する。 The present invention is suitable projection apparatus such as a projector using a high-resolution light modulator element, to throw a shadow method, and a program.

テレビ受像機やディスプレイにおいて、4K解像度(横4000画素×縦2000画素程度の解像度)に対応した製品が広く一般に普及しつつある現況で、データプロジェクタ等の投影装置においても、同様に高解像度に対応した技術が種々提案されている。(例えば、特許文献1) In the current situation where products compatible with 4K resolution (resolution of about 4000 pixels in width x 2000 pixels in height) are becoming widespread in TV receivers and displays, projection devices such as data projectors also support high resolution. Various techniques have been proposed. (For example, Patent Document 1)

特開2012−242626号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-242626

上記特許文献に記載された技術を含めて、光源からの光をなんらかの光変調素子に照射し、その透過光または反射光により光像を形成してレンズ光学系で出射し、被投影対象となるスクリーン面に投影するような投影装置においても、上述した如く高解像度化が検討されている。 Including the techniques described in the above patent documents, some light modulation element is irradiated with light from a light source, a light image is formed by the transmitted light or reflected light, and the light is emitted by a lens optical system to be projected. As described above, high resolution is also being studied in a projection device that projects onto a screen surface.

このうち、特に近年普及しつつある、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術により実用化されたマイクロミラー素子を光変調素子とする、DLP(登録商標)(Digital Light Processing)方式のプロジェクタ装置について考える。 Among these, a DLP (registered trademark) (Digital Light Processing) type projector device in which a micromirror element put into practical use by MEMS (Micro Electro Electro Mechanical Systems) technology, which has become popular in recent years, is used as an optical modulation element will be considered.

例えば2K解像度(横2000画素×縦1000画素程度の解像度)に対応したプロジェクタ装置の製品が既にある時点で、4K解像度に対応したマイクロミラー素子を用いたプロジェクタ装置を新たに製品化する場合、マイクロミラー素子の素子サイズを変えることなく高解像度化することができれば、マイクロミラー素子周囲の光源系やレンズ光学系など、マイクロミラー素子以外のハードウェアをサイズアップに伴って新たに設計し直す必要がないため、大変に合理的に対応できる。 For example, when a projector device product compatible with 2K resolution (resolution of about 2000 pixels in width x 1000 pixels in height) is already available, when a projector device using a micromirror element compatible with 4K resolution is newly commercialized, micro If the resolution can be increased without changing the element size of the mirror element, it will be necessary to redesign the hardware other than the micromirror element, such as the light source system and lens optical system around the micromirror element, as the size increases. Since there is no such thing, it can be handled very reasonably.

しかしながら、素子サイズを変えずに高解像度化を図った場合、当然ながら1画素当たりのマイクロミラーの面積は、例えば1/4程度に縮小される。そのような極小面積のマイクロミラーをアレイ構成したマイクロミラー素子では、特に長時間にわたって画像の一部エリアで同一のオン/オフ状態を維持するような駆動環境下で、当該エリアのマイクロミラーが固着する不具合が発生する傾向にあることがわかっている。 However, when the resolution is increased without changing the element size, the area of the micromirror per pixel is naturally reduced to about 1/4, for example. In a micromirror element having an array of micromirrors having such a very small area, the micromirrors in the area are fixed in a driving environment in which the same on / off state is maintained in a part of the image for a long time. It is known that there is a tendency for problems to occur.

例えば、画像の台形補正機能を有するプロジェクタ装置では、画像中の両側端の3角形状のエリアで画像の表示を行なわないために、光源からの光をレンズ光学系以外に反射させるべく、オフ表示を維持する必要があり、当該エリアのマイクロミラーに固着が発生する可能性が高い。 For example, in a projector device having a trapezoidal correction function of an image, since the image is not displayed in the triangular area at both end of the image, the light from the light source is reflected off to other than the lens optical system. It is necessary to maintain the above, and there is a high possibility that sticking will occur in the micromirror in the area.

上記したマイクロミラーの固着を防ぐためには、例えば画像投影の1フレームまたは2フレーム毎に全体のおよそ1/100の期間に相当する、100[マイクロ秒]強の時間に渡って、表示内容を反転するべくオン/オフさせるリフレッシュ動作が有効であることが確認されている。 In order to prevent the above-mentioned micromirror from sticking, for example, the display content is inverted for a time of more than 100 [microseconds], which corresponds to a period of about 1/100 of the whole for every 1 frame or 2 frames of image projection. It has been confirmed that the refresh operation that turns on / off as much as possible is effective.

しかしながら、このリフレッシュ動作中にも投影動作を継続すると、例えば台形補正機能により両側端がカットされているエリアで本来の投影画像以外の画像が投影される動作が継続して実行され、投影画像の品質を著しく劣化させる結果となる。したがって、上記リフレッシュ動作時には全光源を一時的に消灯する黒期間とする必要がある。 However, if the projection operation is continued even during this refresh operation, for example, an operation in which an image other than the original projected image is continuously projected in an area where both ends are cut by the keystone correction function is continuously executed, and the projected image is displayed. The result is a significant deterioration in quality. Therefore, it is necessary to set a black period in which all the light sources are temporarily turned off during the refresh operation.

以下、マイクロミラー素子をリフレッシュ動作させるために黒期間を設定する過程について説明する。なお以下の説明では、1枚のマイクロミラー素子と蛍光ホイールとを用いた、所謂「単板式」の投影装置を前提とする。 Hereinafter, the process of setting the black period for refreshing the micromirror element will be described. In the following description, it is assumed that a so-called "single plate type" projection device using one micromirror element and a fluorescent wheel is used.

プロジェクタ装置が認識する主な映像周波数として、全米テレビジョン放送方式標準化委員会が策定したコンポジット映像信号とそのテレビジョン放送の方式(規格)であるNTSC(National Television System Committee)方式と、カラーコンポジット映像信号の規格であるPAL(Phase Alternating Line、位相反転線)方式がある。NTSC方式の垂直同期周波数が60Hz(厳密には59.94Hz)に対して、PAL方式の垂直同期周波数は50Hzである。このため、複数の入力信号周波数の動作に対応する必要がある。 The main video frequencies recognized by the projector device are the composite video signal established by the National Television Broadcasting System Standardization Committee, the NTSC (National Television System Committee) system, which is the television broadcasting system (standard), and color composite video. There is a PAL (Phase Alternating Line) method which is a signal standard. The vertical synchronization frequency of the NTSC system is 60 Hz (strictly speaking, 59.94 Hz), whereas the vertical synchronization frequency of the PAL system is 50 Hz. Therefore, it is necessary to support the operation of a plurality of input signal frequencies.

図8(A)は、50[Hz]系の設定範囲で最も高い周波数、52.1[Hz]の入力信号の周波数をロックした場合の蛍光ホイールレートを示す。装置内部では、入力信号の2倍の周波数で装置を駆動するため、数値は2倍の104.2[Hz]となる。同図(A)の下段がR(赤),G(緑),B(青)の各原色フィールド、上段が上記フィールドに同期したシンクパルスであり、同シンクパルスを発生して蛍光ホイールを同図(A)の下段で示すように各フィールドに同期させると共に、対応する発光素子を同期して発光駆動させることで、正しく時分割で原色光が発せられ、マイクロミラー素子に照射される。マイクロミラー素子では、照射される原色光に応じた画像表示を行なうことで、その反射光により光像が形成されて、レンズ光学系を介して投影される。 FIG. 8A shows the fluorescence wheel rate when the highest frequency in the setting range of the 50 [Hz] system and the frequency of the input signal of 52.1 [Hz] are locked. Since the device is driven at twice the frequency of the input signal inside the device, the numerical value is doubled to 104.2 [Hz]. The lower part of the figure (A) is the R (red), G (green), and B (blue) primary color fields, and the upper part is the sync pulse synchronized with the above field. The same sync pulse is generated and the fluorescent wheel is the same. As shown in the lower part of FIG. (A), by synchronizing with each field and driving the corresponding light emitting elements in synchronization with each other, the primary color light is correctly emitted in time division and the micromirror element is irradiated. In the micromirror element, by displaying an image according to the emitted primary color light, an optical image is formed by the reflected light and projected through the lens optical system.

一方の図8(B)は、60[Hz]系の設定範囲で最も高い周波数、62.0[Hz]の入力信号の周波数をロックした場合の蛍光ホイールレートを示す。装置内部では、入力信号の2倍の周波数で装置を駆動するため、数値は2倍の124.0[Hz]となる。同じく同図(B)の下段がR(赤),G(緑),B(青)の各原色フィールド、上段が上記フィールドに同期したシンクパルスである。 On the other hand, FIG. 8B shows the fluorescence wheel rate when the frequency of the input signal of 62.0 [Hz], which is the highest frequency in the setting range of the 60 [Hz] system, is locked. Since the device is driven at twice the frequency of the input signal inside the device, the numerical value is doubled to 124.0 [Hz]. Similarly, the lower row of the figure (B) is the primary color fields of R (red), G (green), and B (blue), and the upper row is the sync pulse synchronized with the above fields.

上述した如くそれぞれの蛍光ホイールレートにはロック可能な「守備範囲」が装置によって設定されるものであり、ここでは50[Hz]系で94.00[Hz]〜104.20[Hz]、60[Hz]系で102.40[Hz]〜124.00[Hz]が設定されている場合を例にとって説明している。上述した如く、装置内部では入力信号の周波数の2倍で各回路を駆動するために周波数の数値が2倍となっている。上記設定した範囲を外れた周波数の入力信号では、装置が入力信号にロックすることができず、投影動作を行なえない。 As described above, a lockable "defense range" is set by the device for each fluorescent wheel rate, and here, 94.00 [Hz] to 104.20 [Hz], 60 in the 50 [Hz] system. The case where 102.40 [Hz] to 124.00 [Hz] is set in the [Hz] system is described as an example. As described above, since the frequency of each circuit is driven by twice the frequency of the input signal inside the device, the numerical value of the frequency is doubled. If the input signal has a frequency outside the set range, the device cannot lock the input signal and the projection operation cannot be performed.

上記図8(A)、図8(B)はそれぞれ守備範囲中の最も高い周波数でロックした場合のタイミングを例示したものである。 The above FIGS. 8 (A) and 8 (B) exemplify the timing when the lock is performed at the highest frequency in the defensive range, respectively.

図9は、50[Hz]系の標準値50.0[Hz]の入力信号をロックした場合の同蛍光ホイールレートを示すものである。内部での同期周波数は100.0[Hz]となり、1画像フレームの周期が丁度10000[μ秒]となる。 FIG. 9 shows the fluorescence wheel rate when the input signal of the standard value 50.0 [Hz] of the 50 [Hz] system is locked. The internal synchronization frequency is 100.0 [Hz], and the period of one image frame is exactly 10000 [μsec].

なお上記図示では、説明を簡易にするために、R,G,Bの各フィールド期間の比を1:1:1としているが、他の比を用いる場合であってもそのバランスを崩すことなく、周波数をロックした信号に対処することができる。 In the above illustration, the ratio of each field period of R, G, and B is set to 1: 1: 1 for the sake of simplicity, but even when other ratios are used, the balance is not lost. , Can deal with frequency-locked signals.

上述した如く、ロックする入力信号の周波数に応じて、フレーム1周期当たりの期間が変わる。例えば、60[Hz]系で124.0[Hz]の場合の1周期は8064.5[μ秒]、同102.4[Hz]の場合の1周期は9765.6[μ秒]であり、最も高い周波数に対して最も低い周波数では約21%周期が延びる。 As described above, the period per frame cycle changes according to the frequency of the input signal to be locked. For example, in the case of a 60 [Hz] system, one cycle at 124.0 [Hz] is 8064.5 [μsec], and one cycle at 102.4 [Hz] is 9665.6 [μsec]. The lowest frequency extends the period by about 21% with respect to the highest frequency.

同様に、50[Hz]系で104.2[Hz]の場合の1周期は9596.9[μ秒]、同94.0[Hz]の場合の1周期は10638.3[μ秒]であり、最も高い周波数に対して最も低い周波数では約10%周期が延びる。 Similarly, in the case of 50 [Hz] system, one cycle in the case of 104.2 [Hz] is 9596.9 [μsec], and one cycle in the case of 94.0 [Hz] is 10638.3 [μsec]. Yes, the lowest frequency extends the period by about 10% relative to the highest frequency.

入力信号をロックする状況に応じて、上記リフレッシュ動作を行なうための処理時間も変化する。ここで、リフレッシュ期間の長さを
時間長=(蛍光ホイールレート最大周波数/同最小周波数)×100[μ秒]
として定義すると、
60[Hz]系でのリフレッシュ期間の時間長は約121[μ秒]
(≒(124.0/102.4)×100[μ秒])、
50[Hz]系でのリフレッシュ期間の時間長は約111[μ秒]
(≒(104.2/94.0)×100[μ秒])、
となる。
The processing time for performing the refresh operation also changes depending on the situation in which the input signal is locked. Here, the length of the refresh period
Time length = (fluorescence wheel rate maximum frequency / same minimum frequency) x 100 [μsec]
Defined as
The time length of the refresh period in the 60 [Hz] system is about 121 [μsec].
(≈ (124.0 / 102.4) × 100 [μsec]),
The time length of the refresh period in the 50 [Hz] system is about 111 [μsec].
(≈ (104.2 / 94.0) × 100 [μsec]),
Will be.

上記リフレッシュ動作を実行するために、あらためて従来のシーケンス動作について説明する。
図10(A)は、リフレッシュ動作を実行しない、通常の蛍光ホイールレートを示すタイミングチャートである。上段が電源に与えるシンクパルスであり、下段が同電源によって駆動される光源が発光する原色光である。
In order to execute the above refresh operation, the conventional sequence operation will be described again.
FIG. 10A is a timing chart showing a normal fluorescent wheel rate without executing the refresh operation. The upper row is the sink pulse given to the power supply, and the lower row is the primary color light emitted by the light source driven by the same power supply.

ここでは、例えば赤色光Rは赤色光を発光するLEDによる独立光源から得られ、緑色光Gは図10(B)に示す蛍光ホイールに塗布される蛍光体(図中の「G」の範囲に塗布)に下記青色レーザ光を照射して得られる蛍光反射光、青色光Bは独立光源である青色レーザ光を上記図10(B)に示す蛍光ホイールの拡散板(図中の「B」の範囲)の透過光としてそれぞれ得られるものとする。 Here, for example, the red light R is obtained from an independent light source by an LED that emits red light, and the green light G is a phosphor applied to the fluorescent wheel shown in FIG. 10 (B) (in the range of "G" in the figure). The fluorescent reflected light obtained by irradiating the coating) with the following blue laser light, and the blue light B is the blue laser light which is an independent light source of the diffuser plate (“B” in the figure) of the fluorescent wheel shown in FIG. 10 (B) above. It shall be obtained as transmitted light of the range).

図10(A)の上段に示すシンクパルスを電源に向けて発行することで、同パルスを受けた電源が以下の処理を行なう。 By issuing the sink pulse shown in the upper part of FIG. 10A toward the power supply, the power supply receiving the pulse performs the following processing.

すなわち、(1)のシンクパルスを受けた電源は、赤色LEDをオフし、同時に青色レーザをオンする。このとき青色レーザは蛍光ホイールのGの範囲に照射され、その蛍光反射光である緑色光が得られる。 That is, the power supply that has received the sink pulse of (1) turns off the red LED and turns on the blue laser at the same time. At this time, the blue laser irradiates the G range of the fluorescent wheel, and green light which is the fluorescent reflected light is obtained.

(2)のシンクパルスを受けた電源は、青色レーザをオンとしたまま、必要に応じて色バランス調整により電流値調整を行なう。このとき図中にタイミングt11で示すように、蛍光ホイールの方向Dへの回転によって、青色レーザ光の照射範囲がBの拡散板となって、その透過拡散光である青色光が得られるよう、光源では別途蛍光ホイールの同期調整も同時に実行している。 The power supply that has received the sync pulse of (2) adjusts the current value by adjusting the color balance as necessary while keeping the blue laser on. At this time, as shown at timing t11 in the figure, the rotation of the fluorescent wheel in the direction D causes the irradiation range of the blue laser light to become a diffuser of B, so that blue light, which is the transmitted diffused light, can be obtained. For the light source, the synchronization adjustment of the fluorescent wheel is also executed separately at the same time.

(3)のシンクパルスを受けた電源は、青色レーザをオフし、同時に赤色LEDをオンする。独立光源である赤色光が得られる。 The power supply that has received the sync pulse of (3) turns off the blue laser and turns on the red LED at the same time. Red light, which is an independent light source, can be obtained.

上記図10に示したシーケンスに加えて、上述したリフレッシュ動作による黒期間を追加する場合を考える。 In addition to the sequence shown in FIG. 10, consider a case where a black period due to the refresh operation described above is added.

図11は、上記図10(A)で示したシーケンスのフレーム周期末尾に黒期間を配置した仮想の蛍光ホイールレートの例を示す。この動作が実現できれば、容易に上記リフレッシュ動作が実行可能となる。 FIG. 11 shows an example of a virtual fluorescence wheel rate in which a black period is arranged at the end of the frame period of the sequence shown in FIG. 10 (A). If this operation can be realized, the refresh operation can be easily executed.

この図11では、(1)と(2)のシンクパルスと、赤色光Rが得られる期間、及び緑色光Gが得られる期間については上記図10(A)と同様である。 In FIG. 11, the sync pulses of (1) and (2), the period in which the red light R is obtained, and the period in which the green light G is obtained are the same as those in FIG. 10 (A).

また図10(A)で青色光Bの期間があるところ、蛍光ホイールの中心角で120°相当中の6°分を削って、(3)′のシンクパルスと(4)のシンクパルス間で黒期間を生成している。 Further, where there is a period of blue light B in FIG. 10A, the central angle of the fluorescent wheel is cut by 6 ° in the equivalent of 120 °, and between the sink pulse of (3)'and the sink pulse of (4). It is generating a black period.

実際に色バランスを維持しながら黒期間を作る場合は、各色の占める割合に応じて(1)、(2)の各シンクパルスに移動させる必要がある。例えば、R,G,B各色の時間比が1:1:1、蛍光ホイールの中心角相当で(R)120°:(G)120°:(B)120°であった場合に6°相当の黒期間を作るのであれば、(R)118°:(G)118°:(B)118°となるように(1)〜(3)のシンクパルスを生成する。 When creating a black period while actually maintaining the color balance, it is necessary to move to each sink pulse of (1) and (2) according to the proportion occupied by each color. For example, when the time ratio of each color of R, G, and B is 1: 1: 1, which is equivalent to the central angle of the fluorescent wheel and is (R) 120 °: (G) 120 °: (B) 120 °, it is equivalent to 6 °. If the black period of (R) is created, the sync pulses of (1) to (3) are generated so that (R) 118 °: (G) 118 °: (B) 118 °.

また、例えば、R,G,B各色の時間比が3:2:1、蛍光ホイールの中心角相当で(R)180°:(G)120°:(B)60°であった場合に6°相当の黒期間を作るのであれば、色バランスを保つために(R)177°:(G)118°:(B)59°となるように(1)〜(3)のシンクパルスを生成する。 Further, for example, when the time ratio of each color of R, G, and B is 3: 2: 1, and the central angle of the fluorescent wheel is (R) 180 °: (G) 120 °: (B) 60 °, 6 If a black period equivalent to ° is to be created, the sink pulses (1) to (3) are generated so that (R) 177 °: (G) 118 °: (B) 59 ° to maintain the color balance. To do.

上記(1),(2)のシンクパルスを受けた電源が行なう動作は、上記図10(A)の場合と同様である一方で、(3)′、(4)′のシンクパルスを受けた電源は、次のように動作する必要がある。 The operation performed by the power supply receiving the sink pulses of (1) and (2) is the same as that of FIG. 10 (A), while the sink pulses of (3)'and (4)' are received. The power supply should operate as follows.

すなわち、(3)′のシンクパルスを受けた電源は、青色レーザをオフする。
その後、(4)′のシンクパルスを受けた時点で、電源は赤色LEDをオンする。
That is, the power supply that has received the sink pulse of (3)'turns off the blue laser.
After that, when the sink pulse of (4)'is received, the power supply turns on the red LED.

図12(A)は、上記(3)′、(4)′のシンクパルス部分を拡大して示す図である。(3)′のシンクパルスで青色レーザがオフしても、当該青色レーザの応答性によって直ちに発光量が「0(ゼロ)」になるわけではなく、また(4)′のシンクパルスにより赤色LEDがオンしても、この赤色LEDの応答性により直ちに100%の発光量となるわけではない。 FIG. 12 (A) is an enlarged view showing the sync pulse portions of the above (3)'and (4)'. Even if the blue laser is turned off by the sync pulse of (3)', the amount of light emitted does not immediately become "0 (zero)" due to the responsiveness of the blue laser, and the red LED due to the sync pulse of (4)'. Even if is turned on, the responsiveness of the red LED does not mean that the amount of light emitted immediately becomes 100%.

図12(B)は、上記(3)′、(4)′のシンクパルス間の時間160[μ秒]を確保できていることがわかる。上述した如く(3)′のシンクパルスで青色レーザがオフしてから、実際に青色レーザの発光量が「0(ゼロ)」になるまでに約40[μ秒]を要しており、約100[μ秒]の黒期間を確保できることがわかる。 In FIG. 12B, it can be seen that the time 160 [μsec] between the sink pulses of (3)'and (4)' is secured. As described above, it takes about 40 [μsec] from when the blue laser is turned off by the sync pulse of (3)'to when the amount of light emitted by the blue laser actually becomes "0 (zero)". It can be seen that a black period of 100 [μsec] can be secured.

なお青色レベルの応答性が悪く、オフしてから発光量が「0(ゼロ)」になるまでにさらに時間を要するような製品を使用する場合には、上記(3)′、(4)′のシンクパルスの間隔をさらに広げることで対処する。 When using a product in which the responsiveness of the blue level is poor and it takes more time for the amount of light emitted to reach "0 (zero)" after turning off, the above (3)'and (4)' This is dealt with by further widening the interval between the sync pulses.

ここで問題となるのは、上記(3)′、(4)′のシンクパルスの時間的な間隔が極端に小さい点にある。上記(3)′、(4)′のシンクパルスを発生させ、この種の製品に使用されるデジタル電源に与えた場合、その時間的な間隔が小さすぎるが故に、電源側では後ろ側の(4)′のシンクパルスを認識することができない。 The problem here is that the temporal intervals of the sync pulses of (3)'and (4)' above are extremely small. When the sink pulses of (3)'and (4)' are generated and applied to the digital power supply used in this type of product, the time interval is too small, so that the power supply side ( 4) ′ sync pulse cannot be recognized.

一般的にこの種の投影装置で用いられるデジタル電源では、シンクパルスは最低でも500[μ秒]程度離間させる必要がある。そのため、上記図11で説明したような動作を実現するためには、従来の製品で用いられていたデジタル電源ではなく、より高価な電源に変更するか、あるいは新規に開発する必要がある。 In the digital power supply generally used in this type of projection device, the sync pulses need to be separated by at least 500 [μsec]. Therefore, in order to realize the operation as described with reference to FIG. 11, it is necessary to change to a more expensive power supply or newly develop the power supply instead of the digital power supply used in the conventional product.

そのため、上記図11で説明した、シンクパルスを用いてリフレッシュ動作のための黒期間を生成する動作は、実現性がきわめて低く、その他の手段により、入力される信号の周波数に応じて適正な黒期間を生成する方法が模索されている。 Therefore, the operation of generating the black period for the refresh operation by using the sync pulse described in FIG. 11 above is extremely unrealistic, and the black is appropriate according to the frequency of the input signal by other means. A way to generate a period is being sought.

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、装置を構成する回路等の大幅な変更なしに、投影期間中に、入力される映像信号の周波数に応じた極短時間の投影を行なわない黒期間を挿入することが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to respond to the frequency of an input video signal during a projection period without significantly changing the circuits constituting the apparatus. was extremely short time projecting a projection apparatus capable of inserting a black period is not performed to provide a projection shadow method, and a program.

本発明の一態様は、発光素子からの光により励起されて蛍光光が発せられる蛍光体を有する蛍光光反射エリア及び上記発光素子からの光を透過させる透過エリアの少なくとも一方と、上記発光素子からの光を出射させない遮蔽エリアとが円周方向に並設するように設けられた蛍光ホイールと、上記蛍光ホイールを回転駆動するモータと、上記蛍光ホイールから出射された光を用いて光像を形成する、複数のマイクロミラーから構成された表示素子と、上記蛍光ホイールの回転によって上記発光素子からの光の照射位置に上記遮蔽エリアが位置する間に、上記マイクロミラーのオン/オフの反転動作を行うように制御する制御部と、を備える。 One aspect of the present invention is from at least one of a fluorescence light reflection area having a phosphor that is excited by light from a light emitting element to emit fluorescent light, a transmission area that transmits light from the light emitting element, and the light emitting element. A light image is formed by using a fluorescent wheel provided so that a shielding area that does not emit the light of the above light is arranged side by side in the circumferential direction, a motor that rotationally drives the fluorescent wheel, and light emitted from the fluorescent wheel. While the shielding area is located at the irradiation position of the light from the light emitting element by the rotation of the display element composed of a plurality of micromirrors and the fluorescence wheel, the on / off inversion operation of the micromirrors is performed. It is provided with a control unit that controls the operation.

本発明によれば、装置を構成する回路等の大幅な変更なしに、投影期間中に、入力される映像信号の周波数に応じた極短時間の投影を行なわない黒期間を挿入することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to insert a black period during the projection period, in which projection is not performed for an extremely short time according to the frequency of the input video signal, without significantly changing the circuits constituting the apparatus or the like. It becomes possible.

本発明の第1の実施形態に係るプロジェクタ装置の概略機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the schematic functional structure of the projector apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係る蛍光ホイールの構成を一般的な蛍光ホイールの構成を参照して説明する平面図。The plan view explaining the structure of the fluorescent wheel which concerns on this embodiment with reference to the structure of a general fluorescent wheel. 同実施形態に係る投影動作時の処理内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing content at the time of a projection operation which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る50[Hz]系の画像信号に対する蛍光ホイールの回転と投影画像のシーケンスを示す図。The figure which shows the rotation of the fluorescence wheel and the sequence of the projected image with respect to the image signal of the 50 [Hz] system which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る60[Hz]系の画像信号に対する蛍光ホイールの回転と投影画像のシーケンスを示す図。The figure which shows the rotation of the fluorescence wheel and the sequence of the projected image with respect to the 60 [Hz] system image signal which concerns on the same embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る蛍光ホイールの構成を説明する平面図。The plan view explaining the structure of the fluorescent wheel which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る50[Hz]系、60[Hz]系の各画像信号に対する蛍光ホイールの回転を示す図。The figure which shows the rotation of the fluorescence wheel with respect to each image signal of 50 [Hz] system and 60 [Hz] system which concerns on the same embodiment. 50[Hz]系、60[Hz]系でそれぞれ最も高い周波数の入力信号の同期をロックした場合の蛍光ホイールレートを示すタイミングチャート。A timing chart showing the fluorescence wheel rate when the synchronization of the input signal having the highest frequency in each of the 50 [Hz] system and the 60 [Hz] system is locked. 50[Hz]の入力信号の同期をロックした場合の蛍光ホイールレートを示すタイミングチャート。A timing chart showing the fluorescence wheel rate when the synchronization of an input signal of 50 [Hz] is locked. リフレッシュ動作を実行しない、通常の蛍光ホイールレートを示すタイミングチャートと蛍光ホイールの構成例とを示す図。The figure which shows the timing chart which shows the normal fluorescent wheel rate which does not perform a refresh operation, and the configuration example of a fluorescent wheel. リフレッシュ動作を実行する場合の仮想蛍光ホイールレートを示すタイミングチャート。A timing chart showing the virtual fluorescence wheel rate when performing a refresh operation. 図11のシンクパルス(3)′、(4)′部分を拡大して示すタイミングチャート。The timing chart which enlarges and shows the sync pulse (3)', (4)' part of FIG.

(第1の実施形態)
以下本発明をDLP(登録商標)方式のプロジェクタ装置に適用した場合の第1の実施形態について図面を参照して説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment when the present invention is applied to a DLP (registered trademark) type projector device will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係るプロジェクタ装置10の概略機能構成を示す図である。同図で入力部11は、例えばピンジャック(RCA)タイプのビデオ入力端子、D−sub15タイプのRGB入力端子、HDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)端子、USB(Universal Serial Bus)端子などにより構成される。入力部11に入力された各種規格のアナログまたはデジタルの画像信号は、入力部11で必要に応じてデジタル化された後に、システムバスSBを介して画像変換部12に送られる。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic functional configuration of the projector device 10 according to the present embodiment. In the figure, the input unit 11 is, for example, a pin jack (RCA) type video input terminal, a D-sub15 type RGB input terminal, an HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface) terminal, and a USB (Universal Serial Bus) terminal. It is composed of. The analog or digital image signals of various standards input to the input unit 11 are digitized as needed by the input unit 11 and then sent to the image conversion unit 12 via the system bus SB.

画像変換部12は、一般にスケーラあるいはフォーマッタとも称され、入力されるデジタル値の画像データを、投影に適した所定フォーマットの画像データに統一して投影処理部13へ送る。 The image conversion unit 12, also generally referred to as a scaler or formatter, unifies the input digital value image data into image data in a predetermined format suitable for projection and sends it to the projection processing unit 13.

投影処理部13は、送られてきた画像データに応じたフレームレート、例えば元の画像信号の周波数が50[Hz]系であれば100[フレーム/秒]前後(60[Hz]系であれば120[フレーム/秒]前後)と、色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子であるマイクロミラー素子14を表示するべく駆動する。 The projection processing unit 13 has a frame rate according to the transmitted image data, for example, if the frequency of the original image signal is 50 [Hz], it is around 100 [frames / second] (if it is 60 [Hz]). The micromirror element 14, which is a spatial light modulation element, is driven to be displayed by a faster time division drive obtained by multiplying (around 120 [frames / second]) by the number of divisions of color components and the number of display gradations. ..

このマイクロミラー素子14は、アレイ状に配列された高解像度、例えば横4000画素×縦2000画素分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン/オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。 The micromirror element 14 displays an image by individually turning on / off each tilt angle of high resolution, for example, 4000 pixels wide × 2000 pixels long, arranged in an array at high speed. An optical image is formed by the reflected light.

一方で、光源部15から時分割でR,G,Bの原色光が循環的に出射される。この光源部15からの原色光が、ミラー16で全反射して上記マイクロミラー素子14に照射される。 On the other hand, the primary color lights of R, G, and B are cyclically emitted from the light source unit 15 in a time division manner. The primary color light from the light source unit 15 is totally reflected by the mirror 16 and irradiated to the micromirror element 14.

そして、マイクロミラー素子14での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズ部17を介して、投影対象となる図示しないスクリーンに投影表示される。 Then, an optical image is formed by the reflected light of the micromirror element 14, and the formed optical image is projected and displayed on a screen (not shown) to be projected via the projection lens unit 17.

光源部15は、赤色光を発するLED(発光ダイオード)、青色のレーザ光を発するLD(半導体レーザ)、上記青色のレーザ光を蛍光体に照射して緑色光を励起させる蛍光ホイールを有するものとする。 The light source unit 15 has an LED (light emitting diode) that emits red light, an LD (semiconductor laser) that emits blue laser light, and a fluorescence wheel that excites green light by irradiating a phosphor with the blue laser light. To do.

上記投影処理部13は、上記マイクロミラー素子14での画像の表示による光像の形成と、上記光源部15内の発光素子としての上記LED,LDの各発光、及び蛍光ホイールの回転を、後述するCPU19の制御の下に実行する一方で、デジタル電源18に対してフィールド切換のためのシンクパルスを送出し、またこのデジタル電源18と電源制御用の各種コマンド信号の送受を行なう。 The projection processing unit 13 will describe the formation of an optical image by displaying an image on the micromirror element 14, the light emission of each of the LEDs and LDs as a light emitting element in the light source unit 15, and the rotation of the fluorescence wheel. While executing under the control of the CPU 19, it sends a sink pulse for field switching to the digital power supply 18, and also sends and receives various command signals for power supply control to and from the digital power supply 18.

上記デジタル電源18は、このプロジェクタ装置10用に与えられるAC電源(図示せず)から各回路に必要な多数の直流電圧値を生成して供給すると共に、光源部15に対してLED及びLDの発光駆動と蛍光ホイールの回転に必要な電力を供給する。 The digital power supply 18 generates and supplies a large number of DC voltage values required for each circuit from the AC power supply (not shown) provided for the projector device 10, and also supplies the light source unit 15 with LEDs and LDs. It supplies the power required to drive the light source and rotate the fluorescent wheel.

上記各回路の動作すべてをCPU19が制御する。このCPU19は、メインメモリ20及びプログラムメモリ21と直接接続される。メインメモリ20は、例えばSRAMで構成され、上記CPU19のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ21は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、上記CPU19が実行する動作プログラムや各種定型データなどを記憶する。換言すれば、CPU19は上記メインメモリ20及びプログラムメモリ21を用いて、このプロジェクタ装置10内の制御動作を実行する。 The CPU 19 controls all the operations of the above circuits. The CPU 19 is directly connected to the main memory 20 and the program memory 21. The main memory 20 is composed of, for example, SRAM, and functions as a work memory of the CPU 19. The program memory 21 is composed of an electrically rewritable non-volatile memory, and stores an operation program executed by the CPU 19 and various standard data. In other words, the CPU 19 uses the main memory 20 and the program memory 21 to execute the control operation in the projector device 10.

上記CPU19は、操作部22からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。
この操作部22は、プロジェクタ装置10の本体に設けられるキー操作部と、このプロジェクタ装置10専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含み、ユーザが本体のキー操作部またはリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をCPU19へ直接出力する。
The CPU 19 executes various projection operations in response to a key operation signal from the operation unit 22.
The operation unit 22 includes a key operation unit provided on the main body of the projector device 10 and an infrared light receiving unit that receives infrared light from a remote controller (not shown) dedicated to the projector device 10, and the user can operate the keys on the main body. The key operation signal based on the key operated by the unit or the remote controller is directly output to the CPU 19.

上記CPU19はさらに、上記システムバスSBを介して音声処理部23とも接続される。音声処理部23は、PCM音源等の音源回路を備え、投影動作時にシステムバスSBを介して与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部24を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。 The CPU 19 is also connected to the voice processing unit 23 via the system bus SB. The audio processing unit 23 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, converts audio data given via the system bus SB during projection operation into analog, drives the speaker unit 24 to emit loud sound, or if necessary, a beep sound or the like. To generate.

図2(A)は、上記光源部15内に設けられる蛍光ホイール31の構成を示す平面図である。同図(A)で、蛍光ホイール31の外周縁近傍には、上記した青色のレーザ光を拡散させながら透過させる透過エリア31Tと、緑色蛍光体を周状に塗布して、青色のレーザ光の照射により励起して緑色光を蛍光光として出射し、反射光として生成する緑色光反射エリア31Gと、が周方向に並設され、円盤面を構成する。蛍光ホイール31は図示しないモータにより回転駆動される。 FIG. 2A is a plan view showing the configuration of the fluorescent wheel 31 provided in the light source unit 15. In the figure (A), in the vicinity of the outer peripheral edge of the fluorescent wheel 31, the transmission area 31T for transmitting the blue laser light while diffusing it and the green phosphor are coated in a circumferential shape to obtain the blue laser light. The green light reflection area 31G, which is excited by irradiation and emits green light as fluorescent light and is generated as reflected light, is arranged side by side in the circumferential direction to form a disk surface. The fluorescent wheel 31 is rotationally driven by a motor (not shown).

ここでは説明を簡易にするために、透過エリア31Tの蛍光ホイール31に対する中心角が1/3相当の120°、緑色光反射エリア31Gの蛍光ホイール31に対する中心角が2/3相当の240°であるものとする。 Here, for the sake of simplicity, the central angle of the transmission area 31T with respect to the fluorescent wheel 31 is 120 °, which is equivalent to 1/3, and the central angle of the green light reflection area 31G with respect to the fluorescent wheel 31 is 240 °, which is equivalent to 2/3. Suppose there is.

さらに、上記緑色光反射エリア31Gの蛍光体を塗布した部分の両端、それぞれ透過エリア31Tと隣接する部分には、意図して蛍光体を塗布せず、青色のレーザ光が照射されても、透過及び反射いずれもしない遮蔽エリア31B1,31B2を設ける。 Further, even if the blue laser light is irradiated without intentionally applying the phosphor to both ends of the portion of the green light reflection area 31G coated with the phosphor and the portion adjacent to the transmission area 31T, the light is transmitted. And shield areas 31B1 and 31B2 that do not reflect either are provided.

ここで2つの遮蔽エリア31B1,31B2は、図示するように蛍光ホイール31に対する中心角が異なるように、周方向の幅を異ならせて設定している。 Here, the two shielding areas 31B1 and 31B2 are set with different widths in the circumferential direction so that the central angles with respect to the fluorescent wheel 31 are different as shown in the figure.

すなわち、遮蔽エリア31B1は、60[Hz]系で最大の回転数を例えば124[rpm]と設定した場合に、その1周に要する時間、約8065[μ秒]中で、必要な黒期間100[μ秒]を確保するために、蛍光ホイール31に対する中心角が約4.46°となるように形成させている。 That is, when the maximum rotation speed in the 60 [Hz] system is set to, for example, 124 [rpm], the shielding area 31B1 requires a black period of 100 in the time required for one revolution, about 8065 [μsec]. In order to secure [μsec], the central angle with respect to the fluorescent wheel 31 is formed to be about 4.46 °.

一方の遮蔽エリア31B2は、50[Hz]系で最大の回転数を例えば104.2[rpm]と設定した場合に、その1周に要する時間、約9597[μ秒]中で、必要な黒期間100[μ秒]を確保するために、蛍光ホイール31に対する中心角が約3.75°となるように形成させている。 On the other hand, the shielding area 31B2 requires black in the time required for one lap, about 9597 [μsec], when the maximum rotation speed is set to, for example, 104.2 [rpm] in the 50 [Hz] system. In order to secure a period of 100 [μsec], the central angle with respect to the fluorescent wheel 31 is formed to be about 3.75 °.

図2(B)は、参考までに、従来からの一般的なハイブリッド光源用の蛍光ホイールPRの構成例を示した平面図である。透過エリアPRTと緑色光反射エリアPRGとで合わせて円盤状の構成としているが、透過エリアPRTは硬質高耐熱ガラス製、緑色光反射エリアPRGは金属製であり、素材が異なる両者を接着剤により接着して円盤状の蛍光ホイールPRを構成している。そのため、接着剤の影響により蛍光体を塗布できないエリアPRB1,PRB2が存在することが許容されている。これらのエリアPRB1,PRB2の蛍光ホイールPRに対する中心角は、例えば0.5°〜2°程度内で収まるように規定されている。 FIG. 2B is a plan view showing a configuration example of a conventional fluorescent wheel PR for a general hybrid light source for reference. The transmission area PRT and the green light reflection area PRG are combined to form a disk shape. The transmission area PRT is made of hard and highly heat-resistant glass, and the green light reflection area PRG is made of metal. It is bonded to form a disk-shaped fluorescent wheel PR. Therefore, it is allowed that there are areas PRB1 and PRB2 where the phosphor cannot be applied due to the influence of the adhesive. The central angles of these areas PRB1 and PRB2 with respect to the fluorescent wheel PR are defined to be within, for example, about 0.5 ° to 2 °.

図2(A)に示す如く本実施形態では、意図的に蛍光体を塗布しない幅広、且つ中心角を異ならせて設定した遮蔽エリア31B1,31B2を存在させることで、後述するように投影動作中での黒期間を生成するものである。 As shown in FIG. 2 (A), in the present embodiment, the shielding areas 31B1 and 31B2, which are wide and set with different central angles, are not intentionally coated with the phosphor, so that the projection operation is in progress as described later. It produces a black period in.

次に上記実施形態の動作について説明する。
なお、以下に示す動作は、基本的にCPU19の制御の下に投影処理部13が実行する処理を示す。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
The operation shown below basically indicates a process executed by the projection processing unit 13 under the control of the CPU 19.

図3は、主として投影処理部13が実行する、電源投入時からの投影動作を示すフローチャートである。電源投入当初に投影処理部13は、デフォルトの映像信号周波数として60[Hz]を設定し、予め用意されたスプラッシュスクリーン画像、あるいは予め設定された壁紙の画像をプログラムメモリ21から読出して(ステップS101)、マイクロミラー素子14で表示させることで、初期画像の表示を行なうと共に、光源部15により赤色光R、緑色光G、青色光Bを順次時分割で発光駆動させて、投影動作を実行する(ステップS102)。 FIG. 3 is a flowchart showing a projection operation from the time when the power is turned on, which is mainly executed by the projection processing unit 13. At the initial stage of turning on the power, the projection processing unit 13 sets 60 [Hz] as the default video signal frequency, and reads a prepared splash screen image or a preset wallpaper image from the program memory 21 (step S101). ), The initial image is displayed by displaying the micromirror element 14, and the light source unit 15 sequentially drives the red light R, the green light G, and the blue light B to emit light in a time-divided manner to execute the projection operation. (Step S102).

この投影動作を実行しながら、さらに投影処理部13では入力部11を介して新規な画像信号の入力があるか、入力部11に入力される画像信号が切換えられたかを判断する(ステップS103)。 While executing this projection operation, the projection processing unit 13 further determines whether a new image signal is input via the input unit 11 or whether the image signal input to the input unit 11 is switched (step S103). ..

ここで新規な画像信号の入力も画像信号の切換えも発生していないと判断した場合(ステップS103のNo)、投影処理部13では再び上記ステップS102からの処理に戻って投影動作を続行する。 If it is determined that neither new image signal input nor image signal switching has occurred (No in step S103), the projection processing unit 13 returns to the processing from step S102 and continues the projection operation.

こうしてステップS102,S03の処理を繰返し実行し、同様の投影動作を続行しながら、新たな画像信号の入力と画像信号の切換えが発生するのを待機する。 In this way, the processes of steps S102 and S03 are repeatedly executed, and while the same projection operation is continued, the input of a new image signal and the switching of the image signal are waited for.

ステップS103において、新たな画像信号が入力されるか、画像信号の切換えが発生したと判断した場合(ステップS103のYes)、投影処理部13はそこで新たに入力されることになった画像信号に同期ロックした上で、周波数の50[Hz]系と60[Hz]系間での切換えが必要であるか否かを判断する(ステップS104)。 When it is determined in step S103 that a new image signal is input or that switching of the image signal has occurred (Yes in step S103), the projection processing unit 13 receives the image signal newly input there. After synchronously locking, it is determined whether or not it is necessary to switch the frequency between the 50 [Hz] system and the 60 [Hz] system (step S104).

ここで周波数系の切換えが必要でなく、新たに入力される画像信号も同様の周波数系であると判断した場合には(ステップS104のNo)、周波数の50[Hz]系と60[Hz]系間での切換えは無効であるものと設定して(ステップS105)、再び上記ステップS102からの処理に戻る。 If it is determined that the frequency system does not need to be switched and the newly input image signal has the same frequency system (No in step S104), the frequencies of 50 [Hz] and 60 [Hz] are used. The switching between the systems is set to be invalid (step S105), and the process returns to the process from step S102 again.

ただし、周波数の50[Hz]系と60[Hz]系間での切換えはなくとも、実際に入力される画像信号の周波数が、例えば60[Hz]系のロック可能な守備範囲が102.40[Hz]〜124.00[Hz]として設定されており、当該守備範囲内でそれまで入力されていた画像信号と今回新たに入力されるようになった画像信号とで周波数が異なる場合、投影処理部13は上述したように、新たに入力されることになった画像信号にロックした上で、その周波数にしたがって投影動作を続行する。 However, even if the frequency is not switched between the 50 [Hz] system and the 60 [Hz] system, the frequency of the image signal actually input is, for example, the lockable defensive range of the 60 [Hz] system is 102.40. It is set as [Hz] to 124.00 [Hz], and if the frequency is different between the image signal that was input so far and the image signal that is newly input this time within the defensive range, it is projected. As described above, the processing unit 13 locks the newly input image signal and continues the projection operation according to the frequency.

図5は、初期設定と同様に、60[Hz]系で60.0[Hz]の画像信号が入力されている場合の蛍光ホイール31の駆動(図5(A))と、投影画像のシーケンス(図5(B))を示す図である。蛍光ホイール31に対して図面の紙面上側から下側に向けて青色レーザ光が照射されるものとした場合、図示するように蛍光ホイール31は反時計回りの方向D2で回転駆動される。 FIG. 5 shows the drive of the fluorescence wheel 31 (FIG. 5 (A)) and the sequence of the projected image when an image signal of 60.0 [Hz] is input in the 60 [Hz] system, as in the initial setting. It is a figure which shows (FIG. 5 (B)). Assuming that the fluorescent wheel 31 is irradiated with the blue laser light from the upper side to the lower side of the paper in the drawing, the fluorescent wheel 31 is rotationally driven in the counterclockwise direction D2 as shown in the drawing.

同図(A)では、蛍光ホイール31の構成に加えて、単独光源である赤色LEDによる発光期間(R)を破線で示すように重ね合わせて図示している。赤色LEDによる発光期間は、青色レーザ光の照射位置が、遮蔽エリア31B2を含んで緑色光反射エリア31Gの最初の中心角120°分に位置する期間となっており、Rフィールドでの投影動作が実行される当該期間には、青色レーザは発光を停止している。 In FIG. 3A, in addition to the configuration of the fluorescent wheel 31, the light emitting period (R) by the red LED, which is a single light source, is superimposed as shown by the broken line. The light emission period by the red LED is a period in which the irradiation position of the blue laser light is located at the first central angle of 120 ° of the green light reflection area 31G including the shielding area 31B2, and the projection operation in the R field is performed. During the period of execution, the blue laser has stopped emitting light.

その後、赤色LEDの発光停止と青色レーザの発光開始が同時に実行され、緑色光反射エリア31Gの中心角115.54°分(=120°−4.46°)相当の期間だけ、蛍光ホイール31からの反射光でGフィールドでの投影動作が実行される。 After that, the red LED is stopped and the blue laser is started at the same time, and the fluorescent wheel 31 is used for a period corresponding to the central angle of 115.54 ° (= 120 ° -4.46 °) of the green light reflection area 31G. The projected light in the G field is executed by the reflected light of.

その後も青色レーザの発光は継続されるが、蛍光ホイール31の回転によってレーザ光の照射位置に遮蔽エリア31B1が位置する間、蛍光体が存在しないために緑色光は励起されず、マイクロミラー素子14へは光源部15からの光が照射されない黒期間となる。 After that, the blue laser continues to emit light, but while the shielding area 31B1 is located at the laser light irradiation position due to the rotation of the fluorescent wheel 31, the green light is not excited due to the absence of the phosphor, and the micromirror element 14 There is a black period in which the light from the light source unit 15 is not irradiated.

その後、さらに蛍光ホイール31が回転して、青色レーザ光が透過エリア31Tに照射されると、この透過エリア31Tで透過、拡散した青色光によるBフィールドでの投影動作が実行される。 After that, when the fluorescence wheel 31 is further rotated and the blue laser light is irradiated to the transmission area 31T, the projection operation in the B field by the blue light transmitted and diffused in the transmission area 31T is executed.

以上、Rフィールド、Gフィールド、黒期間、及びBフィールドの順序で纏めて1フレーム分の画像投影が実行されるもので、60.0[Hz]の画像信号が入力されている場合の1フレーム分の周期は、図示する如く8333.3[μ秒]となる。 As described above, one frame of image projection is executed in the order of R field, G field, black period, and B field, and one frame when an image signal of 60.0 [Hz] is input. The period of minutes is 8333.3 [μsec] as shown in the figure.

このとき、上記遮蔽エリア31B1による黒期間は、約103[μ秒]となり、台形補正等によりオフ動作しているマイクロミラー素子14の一部エリアのリフレッシュ動作が可能な最低時間100[μ秒]を確保している。 At this time, the black period due to the shielding area 31B1 is about 103 [μsec], and the minimum time 100 [μsec] that allows the refresh operation of a part of the micromirror element 14 that is off by keystone correction or the like is possible. Is secured.

また上記ステップS104において、周波数の50[Hz]系と60[Hz]系間での切換えが必要であると判断した場合には(ステップS104のYes)、投影処理部13では一旦光源部15における赤色LED、青色レーザの発光を共に停止した上で(ステップS106)、蛍光ホイール31の回転方向をそれまでとは反転するよう設定する(ステップS107)。 Further, in step S104, when it is determined that the frequency needs to be switched between the 50 [Hz] system and the 60 [Hz] system (Yes in step S104), the projection processing unit 13 temporarily sets the light source unit 15. After stopping the light emission of both the red LED and the blue laser (step S106), the rotation direction of the fluorescent wheel 31 is set to be reversed (step S107).

その後、投影処理部13では蛍光ホイール31の回転数をサーチし(ステップS108)、入力される画像信号の周波数の2倍となったか否かにより、正しい回転数となったかどうかを判断する(ステップS109)。 After that, the projection processing unit 13 searches for the rotation speed of the fluorescence wheel 31 (step S108), and determines whether or not the rotation speed is correct based on whether or not the frequency is twice the frequency of the input image signal (step). S109).

ここでまだ正しい回転数になっていないと判断した場合(ステップS109のNo)、投影処理部13では上記ステップS108からの処理に戻り、以後蛍光ホイール31の回転数をサーチしながら、正しい回転数に上昇するまで待機する。 If it is determined that the rotation speed is not yet correct (No in step S109), the projection processing unit 13 returns to the process from step S108, and thereafter searches for the rotation speed of the fluorescent wheel 31 to obtain the correct rotation speed. Wait until it rises to.

そして、上記ステップS109において、蛍光ホイール31の回転数が正しい回転数にまで上昇したと判断した時点で(ステップS109のYes)、投影処理部13では再び蛍光ホイール31の回転に同期して赤色LED、青色レーザの発光を共に開始させた上で(ステップS110)、上記ステップS102からの処理に戻る。 Then, in step S109, when it is determined that the rotation speed of the fluorescent wheel 31 has increased to the correct rotation speed (Yes in step S109), the projection processing unit 13 again synchronizes with the rotation of the fluorescent wheel 31 and the red LED. After starting the light emission of the blue laser together (step S110), the process returns to the process from step S102.

こうして、新たに入力されることになった画像信号に基づく投影動作が実行されるようになる。 In this way, the projection operation based on the newly input image signal is executed.

図4は、50[Hz]系で50.0[Hz]の画像信号が入力されている場合の蛍光ホイール31の駆動(図4(A))と、投影画像のシーケンス(図4(B))を示す図である。蛍光ホイール31に対して図面の紙面上側から下側に向けて青色レーザ光が照射されるものとした場合、図示するように蛍光ホイール31は時計回りの方向D1で回転駆動される。 FIG. 4 shows the driving of the fluorescence wheel 31 (FIG. 4 (A)) and the sequence of the projected image (FIG. 4 (B)) when an image signal of 50.0 [Hz] is input in the 50 [Hz] system. ). Assuming that the fluorescent wheel 31 is irradiated with the blue laser light from the upper side to the lower side of the paper in the drawing, the fluorescent wheel 31 is rotationally driven in the clockwise direction D1 as shown in the drawing.

同図(A)では、蛍光ホイール31の構成に加えて、単独光源である赤色LEDによる発光期間(R)を破線で示すように重ね合わせて図示している。赤色LEDによる発光期間は、青色レーザ光の照射位置が、遮蔽エリア31B1を含んで緑色光反射エリア31Gの最初の中心角120°分に位置する期間となっており、Rフィールドでの投影動作が実行される当該期間には、青色レーザは発光を停止している。 In FIG. 3A, in addition to the configuration of the fluorescent wheel 31, the light emitting period (R) by the red LED, which is a single light source, is superimposed as shown by the broken line. The light emission period by the red LED is a period in which the irradiation position of the blue laser light is located at the first central angle of 120 ° of the green light reflection area 31G including the shielding area 31B1, and the projection operation in the R field is performed. During the period of execution, the blue laser has stopped emitting light.

その後、赤色LEDの発光停止と青色レーザの発光開始が同時に実行され、緑色光反射エリア31Gの中心角116.25°分(=120°−3.75°)相当の期間だけ、蛍光ホイール31からの反射光でGフィールドでの投影動作が実行される。 After that, the red LED is stopped and the blue laser is started at the same time, and the fluorescent wheel 31 is used for a period corresponding to the central angle of 116.25 ° (= 120 ° -3.75 °) of the green light reflection area 31G. The projected light in the G field is executed by the reflected light of.

その後も青色レーザの発光は継続されるが、蛍光ホイール31の回転によってレーザ光の照射位置に遮蔽エリア31B2が位置する間、蛍光体が存在しないために緑色光は励起されず、マイクロミラー素子14へは光源部15からの光が照射されない黒期間となる。 After that, the blue laser continues to emit light, but while the shielding area 31B2 is located at the laser light irradiation position due to the rotation of the fluorescent wheel 31, the green light is not excited due to the absence of the phosphor, and the micromirror element 14 There is a black period in which the light from the light source unit 15 is not irradiated.

その後、さらに蛍光ホイール31が回転して、青色レーザ光が透過エリア31Tに照射されると、この透過エリア31Tで透過、拡散した青色光によるBフィールドでの投影動作が実行される。 After that, when the fluorescence wheel 31 is further rotated and the blue laser light is irradiated to the transmission area 31T, the projection operation in the B field by the blue light transmitted and diffused in the transmission area 31T is executed.

以上、Rフィールド、Gフィールド、黒期間、及びBフィールドの順序で纏めて1フレーム分の画像投影が実行されるもので、50.0[Hz]の画像信号が入力されている場合の1フレーム分の周期は、図示する如く10000[μ秒]となる。 As described above, one frame of image projection is executed in the order of R field, G field, black period, and B field, and one frame when an image signal of 50.0 [Hz] is input. The minute cycle is 10000 [μsec] as shown.

このとき、上記遮蔽エリア31B2による黒期間は、約104[μ秒]となり、台形補正等によりオフ動作しているマイクロミラー素子14の一部エリアのリフレッシュ動作が可能な最低時間100[μ秒]を確保している。 At this time, the black period due to the shielding area 31B2 is about 104 [μsec], and the minimum time 100 [μsec] that allows the refresh operation of a part of the micromirror element 14 that is off by keystone correction or the like is possible. Is secured.

このように、蛍光ホイール31の回転方向を50[Hz]系の画像信号と60[Hz]系の画像信号とで反転させることにより、1画像フレームを常にRフィールド、Gフィールド、黒期間、及びBフィールドの順序で構成して投影動作を実行させることができ、投影処理部13によるフィールド間の制御シーケンスを単純化できる。 In this way, by inverting the rotation direction of the fluorescence wheel 31 between the 50 [Hz] system image signal and the 60 [Hz] system image signal, one image frame is always in the R field, G field, black period, and The projection operation can be executed by configuring in the order of the B fields, and the control sequence between the fields by the projection processing unit 13 can be simplified.

なお上記実施形態では、説明を簡易にするために、1画像フレームを構成するRフィールド、Gフィールド、及びBフィールドの期間の比が1:1:1であるものとし、Gフィールドに対応する期間中に黒期間を配置する場合を例に採って説明した。 In the above embodiment, for the sake of simplicity, it is assumed that the ratio of the periods of the R field, the G field, and the B field constituting one image frame is 1: 1: 1, and the period corresponding to the G field. The case where the black period is arranged inside is taken as an example to explain.

しかしながら、実際の製品では、色バランスと黒期間の長さとを考慮して、Rフィールド、Gフィールド、及びBフィールドの期間が設定されるものであり、蛍光ホイール31の構成においてもそれらの期間の比に応じて透過エリア31T、及び緑色光反射エリア31Gそれぞれの蛍光ホイール31に対する中心角の設定がなされるものとなる。 However, in the actual product, the periods of the R field, the G field, and the B field are set in consideration of the color balance and the length of the black period, and even in the configuration of the fluorescent wheel 31, these periods are set. The central angles of the transmission area 31T and the green light reflection area 31G with respect to the fluorescence wheel 31 are set according to the ratio.

(第2の実施形態)
以下本発明をDLP(登録商標)方式のプロジェクタ装置に適用した場合の第2の実施形態について図面を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment when the present invention is applied to a DLP (registered trademark) type projector device will be described with reference to the drawings.

なお、本実施形態に係るプロジェクタ装置10′の概略機能構成に関しては、上記図1と同様であるものとして、同一部分には同一符号を用いて、その図示と説明とを省略する。 The schematic functional configuration of the projector device 10'according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the same reference numerals are used for the same parts, and the illustration and description thereof will be omitted.

なおこのプロジェクタ装置10′における光源部15は、青色光を発するLED(発光ダイオード)、励起用の青色のレーザ光を発するLD(半導体レーザ)、上記青色のレーザ光を蛍光体に照射して赤色光及び緑色光を励起させる蛍光ホイールを有するものとする。 The light source unit 15 in the projector device 10'is a red LED (light emitting diode) that emits blue light, an LD (semiconductor laser) that emits blue laser light for excitation, and a phosphor that is irradiated with the blue laser light. It shall have a fluorescent wheel that excites light and green light.

図6は、上記光源部15内に設けられる蛍光ホイール41の構成を示す平面図である。同図で蛍光ホイール41は、赤色蛍光体(第2の蛍光体)を周状に塗布して、上記青色のレーザ光の照射により励起して赤色光(第2の蛍光光)を反射光として生成する赤色光反射エリア(第2の蛍光光反射エリア)41Rと、緑色蛍光体(第1の蛍光体)を周状に塗布して、上記青色のレーザ光の照射により励起して緑色光(第1の蛍光光)を反射光として生成する緑色光反射エリア(第1の蛍光光反射エリア)41Gと、で円盤面を構成する。 FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the fluorescent wheel 41 provided in the light source unit 15. In the figure, the fluorescent wheel 41 is coated with a red phosphor (second fluorescent substance) in a circumferential shape and excited by irradiation with the blue laser beam to use red light (second fluorescent light) as reflected light. The generated red light reflection area (second fluorescence light reflection area) 41R and the green phosphor (first fluorescence body) are coated in a circumferential shape and excited by irradiation with the blue laser light to produce green light (green light (first fluorescence)). A disk surface is composed of a green light reflection area (first fluorescence light reflection area) 41G that generates (first fluorescence light) as reflected light.

ここでは説明を簡易にするために、赤色光反射エリア41Rと緑色光反射エリア41Gが蛍光ホイール41を均等に2分して構成されるものとする。 Here, for the sake of simplicity, the red light reflection area 41R and the green light reflection area 41G are configured by equally dividing the fluorescent wheel 41 into two parts.

さらに、上記赤色光反射エリア41Rと緑色光反射エリア41Gとの境界に跨がる部分には、意図して蛍光体を塗布せず、青色のレーザ光が照射されても、透過及び反射いずれもしない遮蔽エリア41B1,41B2を設ける。 Further, even if the portion straddling the boundary between the red light reflection area 41R and the green light reflection area 41G is not intentionally coated with a phosphor and is irradiated with blue laser light, both transmission and reflection are performed. Shielding areas 41B1 and 41B2 are provided.

ここで2つの遮蔽エリア41B1,41B2は、図示するように蛍光ホイール31に対する中心角が異なるように、周方向の幅を異ならせて設定している。 Here, the two shielding areas 41B1 and 41B2 are set with different widths in the circumferential direction so that the central angles with respect to the fluorescent wheel 31 are different as shown in the figure.

すなわち、遮蔽エリア41B1は、50[Hz]系で最大の回転数を例えば104.2[rpm]と設定した場合に、その1周に要する時間、約9597[μ秒]中で、必要な黒期間100[μ秒]を確保するために、蛍光ホイール41に対する中心角が約3.75°となるように形成させている。 That is, when the maximum rotation speed in the 50 [Hz] system is set to, for example, 104.2 [rpm], the shielding area 41B1 requires black in the time required for one lap, about 9597 [μsec]. In order to secure a period of 100 [μsec], the central angle with respect to the fluorescent wheel 41 is formed to be about 3.75 °.

一方の遮蔽エリア41B2は、60[Hz]系で最大の回転数を例えば124[rpm]と設定した場合に、その1周に要する時間、約8065[μ秒]中で、必要な黒期間100[μ秒]を確保するために、蛍光ホイール31に対する中心角が約4.46°となるように形成させている。 On the other hand, the shielding area 41B2 requires a black period of 100 in the time required for one lap, about 8065 [μsec], when the maximum rotation speed is set to, for example, 124 [rpm] in the 60 [Hz] system. In order to secure [μsec], the central angle with respect to the fluorescent wheel 31 is formed to be about 4.46 °.

これら意図的に蛍光体を塗布しない幅広、且つ中心角を異ならせて設定した遮蔽エリア41B1,41B2を存在させることで、後述するように投影動作中での黒期間を生成する。 By presenting these wide shielding areas 41B1 and 41B2 that are not intentionally coated with the phosphor and are set with different central angles, a black period during the projection operation is generated as described later.

次に上記実施形態の動作について説明する。
図7(A)は、50[Hz]系の画像信号が入力されている場合の蛍光ホイール41の駆動を示す図である。蛍光ホイール41に対して図面の紙面上側から下側に向けて青色レーザ光が照射されるものとした場合、図示するように蛍光ホイール41は時計回りの方向D1で回転駆動される。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
FIG. 7A is a diagram showing the driving of the fluorescence wheel 41 when a 50 [Hz] system image signal is input. Assuming that the fluorescent wheel 41 is irradiated with the blue laser light from the upper side to the lower side of the paper in the drawing, the fluorescent wheel 41 is rotationally driven in the clockwise direction D1 as shown in the drawing.

同図(A)では、蛍光ホイール41の構成に加えて、単独光源である青色LEDによる発光期間(B)を破線で示すように重ね合わせて図示している。青色LEDによる発光期間は、上記遮蔽エリア41B2を中心とする中心角120°分の期間となっており、Bフィールドでの投影動作が実行される当該期間には、青色レーザは発光を停止している。 In FIG. 6A, in addition to the configuration of the fluorescent wheel 41, the light emitting period (B) by the blue LED, which is a single light source, is superimposed as shown by a broken line. The light emitting period by the blue LED is a period of 120 ° at a central angle centered on the shielding area 41B2, and the blue laser stops emitting light during the period when the projection operation in the B field is executed. There is.

その後、青色LEDの発光停止と青色レーザの発光開始が同時に実行され、赤色光反射エリア41Rの中心角118.13°分(=120°−3.75°/2)相当の期間だけ、蛍光ホイール41からの反射光でRフィールドでの投影動作が実行される。 After that, the emission of the blue LED and the start of the emission of the blue laser are executed at the same time, and the fluorescent wheel is used for a period equivalent to the central angle of 118.13 ° (= 120 ° -3.75 ° / 2) of the red light reflection area 41R. The projection operation in the R field is executed by the reflected light from 41.

その後も青色レーザの発光は継続されるが、蛍光ホイール41の回転によってレーザ光の照射位置に遮蔽エリア41B1が位置する間、蛍光体が存在しないために赤色光及び緑色光は励起されず、マイクロミラー素子14へは光源部15からの光が照射されない黒期間となる。 After that, the blue laser continues to emit light, but while the shielding area 41B1 is located at the laser light irradiation position due to the rotation of the fluorescent wheel 41, the red light and green light are not excited due to the absence of the phosphor, and the micro The mirror element 14 has a black period in which the light from the light source unit 15 is not irradiated.

その後、さらに蛍光ホイール41が回転して、青色レーザ光が緑色光反射エリア41Gに照射されると、この緑色光反射エリア41Gで励起された緑色光によるGフィールドでの投影動作が実行される。 After that, when the fluorescence wheel 41 is further rotated and the blue laser light is applied to the green light reflection area 41G, the projection operation in the G field by the green light excited in the green light reflection area 41G is executed.

以上、Rフィールド、黒期間、Gフィールド、及びBフィールドの順序で纏めて1フレーム分の画像投影が実行されるもので、例えば50.0[Hz]の画像信号が入力されている場合の1フレーム分の周期は10000[μ秒]となる。 As described above, the image projection for one frame is executed in the order of the R field, the black period, the G field, and the B field. For example, 1 when an image signal of 50.0 [Hz] is input. The period for each frame is 10000 [μsec].

このとき、上記遮蔽エリア31B1による黒期間は、約104[μ秒]となり、台形補正等によりオフ動作しているマイクロミラー素子14の一部エリアのリフレッシュ動作が可能な最低時間100[μ秒]を確保できる。 At this time, the black period due to the shielding area 31B1 is about 104 [μsec], and the minimum time 100 [μsec] that allows the refresh operation of a part of the micromirror element 14 that is off by keystone correction or the like is possible. Can be secured.

図7(B)は、60[Hz]系の画像信号が入力されている場合の蛍光ホイール41の駆動を示す図である。蛍光ホイール41に対して図面の紙面上側から下側に向けて青色レーザ光が照射されるものとした場合も、図示するように蛍光ホイール41は時計回りの方向D1で回転駆動される。 FIG. 7B is a diagram showing the driving of the fluorescence wheel 41 when a 60 [Hz] system image signal is input. Even when the fluorescent wheel 41 is irradiated with the blue laser light from the upper side to the lower side of the paper in the drawing, the fluorescent wheel 41 is rotationally driven in the clockwise direction D1 as shown in the drawing.

同図(B)では、蛍光ホイール41の構成に加えて、単独光源である青色LEDによる発光期間(B)を破線で示すように重ね合わせて図示している。青色LEDによる発光期間は、上記遮蔽エリア41B1を中心とする中心角120°分の期間となっており、Bフィールドでの投影動作が実行される当該期間には、青色レーザは発光を停止している。 In FIG. 3B, in addition to the configuration of the fluorescent wheel 41, the light emitting period (B) by the blue LED, which is a single light source, is superimposed as shown by a broken line. The light emitting period by the blue LED is a period of 120 ° at a central angle centered on the shielding area 41B1, and the blue laser stops emitting light during the period when the projection operation in the B field is executed. There is.

その後、青色LEDの発光停止と青色レーザの発光開始が同時に実行され、緑色光反射エリア41Gの中心角117.77°分(=120°−4.46°/2)相当の期間だけ、蛍光ホイール41からの反射光でGフィールドでの投影動作が実行される。 After that, the emission of the blue LED and the start of the emission of the blue LED are executed at the same time, and the fluorescent wheel is used for a period corresponding to the central angle of 117.77 ° (= 120 ° -4.46 ° / 2) of the green light reflection area 41G. The projected light in the G field is executed by the reflected light from 41.

その後も青色レーザの発光は継続されるが、蛍光ホイール41の回転によってレーザ光の照射位置に遮蔽エリア41B2が位置する間、蛍光体が存在しないために緑色光、赤色光は励起されず、マイクロミラー素子14へは光源部15からの光が照射されない黒期間となる。 After that, the blue laser continues to emit light, but while the shielding area 41B2 is located at the laser light irradiation position due to the rotation of the fluorescent wheel 41, the green light and red light are not excited due to the absence of the phosphor, and the micro The mirror element 14 has a black period in which the light from the light source unit 15 is not irradiated.

その後、さらに蛍光ホイール41が回転して、青色レーザ光が赤色光反射エリア41Rに照射されると、この赤色光反射エリア41Rで励起した赤色光によるRフィールドでの投影動作が実行される。 After that, when the fluorescent wheel 41 is further rotated and the blue laser light is applied to the red light reflection area 41R, the projection operation in the R field by the red light excited in the red light reflection area 41R is executed.

以上、Rフィールド、Bフィールド、Gフィールド、及び黒期間の順序で纏めて1フレーム分の画像投影が実行されるもので、例えば60.0[Hz]の画像信号が入力されている場合の1フレーム分の周期は8333.3[μ秒]となる。 As described above, the image projection for one frame is executed collectively in the order of the R field, the B field, the G field, and the black period. For example, 1 when an image signal of 60.0 [Hz] is input. The period for each frame is 8333.3 [μsec].

このとき、上記遮蔽エリア41B2による黒期間は、約103[μ秒]となり、台形補正等によりオフ動作しているマイクロミラー素子14の一部エリアのリフレッシュ動作が可能な最低時間100[μ秒]を確保できる。 At this time, the black period due to the shielding area 41B2 is about 103 [μsec], and the minimum time 100 [μsec] that allows the refresh operation of a part of the micromirror element 14 that is off by keystone correction or the like is possible. Can be secured.

このように、蛍光ホイール41の回転方向を50[Hz]系の画像信号と60[Hz]系の画像信号とで同一方向とすることにより、信号切換え時に蛍光ホイール41の回転方向を反転させる必要がなく、すみやかに新たな画像信号に同期した投影動作が開始できる。 In this way, by making the rotation direction of the fluorescence wheel 41 the same direction for the 50 [Hz] system image signal and the 60 [Hz] system image signal, it is necessary to reverse the rotation direction of the fluorescence wheel 41 at the time of signal switching. The projection operation synchronized with the new image signal can be started immediately.

以上詳述した如く本実施形態によれば、装置を構成する回路等の大幅な変更なしに、投影期間中に、入力される映像信号の周波数に応じた極短時間の投影を行なわない黒期間を挿入することが可能となる。 As described in detail above, according to the present embodiment, a black period in which projection is not performed for an extremely short time according to the frequency of the input video signal during the projection period without significantly changing the circuits constituting the apparatus or the like. Can be inserted.

また上記実施形態では、蛍光ホイールに中心角の異なる複数の遮蔽エリアを設け、発光素子からの光を複数の遮蔽エリアのうちの1つに選択的に照射させるよう発光素子の発光タイミングを制御するものとしたので、入力される画像信号の周波数に対応して適正な時間長の黒期間を設定できる。 Further, in the above embodiment, a plurality of shielding areas having different central angles are provided on the fluorescent wheel, and the light emission timing of the light emitting element is controlled so that the light from the light emitting element is selectively irradiated to one of the plurality of shielding areas. Therefore, it is possible to set a black period having an appropriate time length corresponding to the frequency of the input image signal.

さらに上記第1の実施形態では、複数の遮蔽エリアから1つを選択するのと併せて、蛍光ホイールの回転方向を適宜を可変設定するものとしたので、1画像フレームを構成する各色フィールド及び黒期間の順序を変更せずに画像信号の切換えに対処できる。 Further, in the first embodiment, since one is selected from a plurality of shielding areas and the rotation direction of the fluorescent wheel is variably set as appropriate, each color field and black constituting one image frame are set. It is possible to deal with the switching of image signals without changing the order of the periods.

また上記実施形態は、蛍光ホイール上の遮蔽エリアを複数の色光エリアの境目となるように配置することで、蛍光体を塗布することができない領域を有効に活用すると共に、黒期間のタイミング制御を簡易化することができる。 Further, in the above embodiment, by arranging the shielding area on the fluorescent wheel so as to be a boundary between a plurality of colored light areas, the area where the phosphor cannot be applied is effectively utilized, and the timing control of the black period is performed. It can be simplified.

なお、上記第1の実施形態では光源部が独立光源としての赤色LEDと、青色レーザからの光を蛍光ホイール31を介して青色光及び緑色光を得る場合について、第2の実施形態では光源部が独立光源としての青色LEDと、青色レーザからの光を蛍光ホイール41を介して赤色光及び緑色光を得る場合について、それぞれ説明したが、本発明はそのような発光素子と色の組合せに限るものではない。 In the first embodiment, the light source unit obtains the red LED as an independent light source and the light from the blue laser via the fluorescent wheel 31, and the light source unit in the second embodiment. Has described a case where a blue LED as an independent light source and a case where light from a blue laser is obtained through a fluorescent wheel 41 to obtain red light and green light, respectively, but the present invention is limited to such a light emitting element and a color combination. It's not a thing.

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, the functions executed in the above-described embodiment may be combined as appropriate as possible. The above-described embodiments include various steps, and various inventions can be extracted by an appropriate combination according to a plurality of disclosed constitutional requirements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the effect is obtained, the configuration in which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[請求項1]
発光素子からの光により励起されて蛍光光が発せられる蛍光体を有する蛍光光反射エリア及び上記発光素子からの光を透過させる透過エリアの少なくとも一方と、上記発光素子からの光を出射させない遮蔽エリアとが円周方向に並設するように設けられた蛍光ホイールと、
上記蛍光ホイールを回転駆動するモータと、
上記蛍光ホイールから出射された光を用いて光像を形成する、複数のマイクロミラーから構成された表示素子と、
上記蛍光ホイールの回転によって上記発光素子からの光の照射位置に上記遮蔽エリアが位置する間に、上記マイクロミラーのオン/オフの反転動作を行うように制御する制御部と、
を備える投影装置。
[請求項2]
上記表示素子で形成された光像を被投影対象に向けて投影する投影部を備え、
上記制御部は、上記蛍光ホイールの回転によって上記発光素子からの光の照射位置に上記遮蔽エリアが位置する間中、上記発光素子の発光が継続されるように制御する
請求項1記載の投影装置。
[請求項3]
上記発光素子は、レーザ光を発する半導体レーザを含み、
上記蛍光光反射エリアは、第1の蛍光体が周状に塗布され、上記レーザ光の照射により励起して第1の蛍光光を出射し、反射光として生成する第1の蛍光光反射エリアと、上記第1の蛍光体と異なる波長帯域の第2の蛍光体が周状に塗布され、上記レーザ光の照射により励起して第2の蛍光光を出射し、反射光として生成する第2の蛍光光反射エリアと、を含む
請求項1又は2記載の投影装置。
[請求項4]
上記遮蔽エリアは、上記蛍光光反射エリアと上記透過エリアとの境界、又は上記第1の蛍光光反射エリアと上記第2の蛍光光反射エリアとの境界に設けられている請求項3記載の投影装置。
[請求項5]
上記遮蔽エリアは、上記蛍光光反射エリア側に設けられている請求項1乃至4いずれか記載の投影装置。
[請求項6]
上記蛍光ホイールは、中心角の異なる複数の上記遮蔽エリアを設け、
上記発光素子からの光を上記複数の遮蔽エリアのうちの1つに選択的に照射させるよう上記発光素子の発光タイミングを制御する制御部をさらに備える
請求項1乃至5いずれか記載の投影装置。
[請求項7]
上記制御部は、上記遮蔽エリアの選択と対応して上記蛍光ホイールの回転方向を可変設定する請求項2記載の投影装置。
[請求項8]
発光素子からの光により励起されて蛍光光が発せられる蛍光体を有する蛍光光反射エリア及び上記発光素子からの光を透過させる透過エリアの少なくとも一方と、上記発光素子からの光を出射させない遮蔽エリアとが円周方向に並設するように設けられた蛍光ホイールと、
上記蛍光ホイールを回転駆動するモータと、
を備える光源装置。
[請求項9]
発光素子からの光により励起されて蛍光光が発せられる蛍光体を有する蛍光光反射エリア及び上記発光素子からの光を透過させる透過エリアの少なくとも一方と、上記発光素子からの光を出射させない遮蔽エリアとが円周方向に並設するように設けられた蛍光ホイールと、上記蛍光ホイールを回転駆動するモータと、上記蛍光ホイールから出射された光を用いて光像を形成する、複数のマイクロミラーから構成された表示素子と、を備える装置での投影方法であって、
上記蛍光ホイールの回転によって上記発光素子からの光の照射位置に上記遮蔽エリアが位置する間に、上記マイクロミラーのオン/オフの反転動作を行うように制御する制御工程を有する投影方法。
[請求項10]
発光素子からの光により励起されて蛍光光が発せられる蛍光体を有する蛍光光反射エリア及び上記発光素子からの光を透過させる透過エリアの少なくとも一方と、上記発光素子からの光を出射させない遮蔽エリアとが円周方向に並設するように設けられた蛍光ホイールと、上記蛍光ホイールを回転駆動するモータと、上記蛍光ホイールから出射された光を用いて光像を形成する、複数のマイクロミラーから構成された表示素子と、を備える装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
上記蛍光ホイールの回転によって上記発光素子からの光の照射位置に上記遮蔽エリアが位置する間に、上記マイクロミラーのオン/オフの反転動作を行うように制御する制御部として機能させるプログラム。
Hereinafter, the inventions described in the claims of the original application of the present application will be added.
[Claim 1]
At least one of a fluorescence light reflection area having a phosphor that is excited by light from a light emitting element and emitting fluorescent light, a transmission area that transmits light from the light emitting element, and a shielding area that does not emit light from the light emitting element. Fluorescent wheels that are installed side by side in the circumferential direction
The motor that rotates and drives the fluorescent wheel and
A display element composed of a plurality of micromirrors that forms an optical image using the light emitted from the fluorescent wheel, and
A control unit that controls the on / off reversal operation of the micromirror while the shielding area is located at the light irradiation position from the light emitting element by the rotation of the fluorescent wheel.
Projection device equipped with.
[Claim 2]
It is provided with a projection unit that projects the light image formed by the display element toward the object to be projected.
The control unit controls the rotation of the fluorescent wheel so that the light emitting element continues to emit light while the shielding area is located at the irradiation position of the light from the light emitting element.
The projection device according to claim 1.
[Claim 3]
The light emitting element includes a semiconductor laser that emits laser light.
The fluorescent light reflecting area includes a first fluorescent light reflecting area in which a first phosphor is applied in a circumferential shape, excited by irradiation with the laser light to emit the first fluorescent light, and generated as reflected light. A second phosphor having a wavelength band different from that of the first phosphor is coated in a circumferential shape, excited by irradiation with the laser beam to emit the second fluorescent light, and generated as reflected light. Includes fluorescent light reflection area and
The projection device according to claim 1 or 2.
[Claim 4]
The projection according to claim 3, wherein the shielding area is provided at the boundary between the fluorescence light reflection area and the transmission area, or the boundary between the first fluorescence light reflection area and the second fluorescence light reflection area. apparatus.
[Claim 5]
The projection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the shielding area is provided on the fluorescence light reflection area side.
[Claim 6]
The fluorescent wheel is provided with a plurality of shielding areas having different central angles.
Further provided is a control unit that controls the light emission timing of the light emitting element so that the light from the light emitting element is selectively irradiated to one of the plurality of shielding areas.
The projection device according to any one of claims 1 to 5.
[Claim 7]
The projection device according to claim 2, wherein the control unit variably sets the rotation direction of the fluorescent wheel in response to the selection of the shielding area.
[Claim 8]
At least one of a fluorescence light reflection area having a phosphor that is excited by light from a light emitting element and emitting fluorescent light, a transmission area that transmits light from the light emitting element, and a shielding area that does not emit light from the light emitting element. Fluorescent wheels that are installed side by side in the circumferential direction
The motor that rotates and drives the fluorescent wheel and
A light source device equipped with.
[Claim 9]
At least one of a fluorescence light reflection area having a phosphor that is excited by light from a light emitting element and emitting fluorescent light, a transmission area that transmits light from the light emitting element, and a shielding area that does not emit light from the light emitting element. From a plurality of micromirrors that form an optical image using a fluorescent wheel provided so as to be arranged side by side in the circumferential direction, a motor that rotationally drives the fluorescent wheel, and light emitted from the fluorescent wheel. It is a projection method with a device including a configured display element.
A projection method including a control step for controlling the on / off reversal operation of the micromirror while the shielding area is located at the irradiation position of light from the light emitting element by the rotation of the fluorescence wheel.
[Claim 10]
At least one of a fluorescence light reflection area having a phosphor that is excited by light from a light emitting element and emitting fluorescent light, a transmission area that transmits light from the light emitting element, and a shielding area that does not emit light from the light emitting element. From a plurality of micromirrors that form an optical image using a fluorescent wheel provided so as to be arranged side by side in the circumferential direction, a motor that rotationally drives the fluorescent wheel, and light emitted from the fluorescent wheel. A program executed by a computer having a built-in display element and a device including the above-mentioned computer.
A program that functions as a control unit that controls the on / off reversal operation of the micromirror while the shielding area is located at the irradiation position of light from the light emitting element by the rotation of the fluorescent wheel.

10,10′…プロジェクタ装置、
11…入力部、
12…画像変換部、
13…投影処理部、
14…マイクロミラー素子(表示素子)、
15…光源部、
16…ミラー、
17…投影レンズ部、
18…デジタル電源、
19…CPU、
20…メインメモリ、
21…プログラムメモリ、
22…操作部、
23…音声処理部、
24…スピーカ部、
31…蛍光ホイール、
31B1,31B2…遮蔽エリア、
31G…緑色光反射エリア(蛍光光反射エリア)、
31T…透過エリア、
41…蛍光ホイール、
41B1,41B2…遮蔽エリア、
41G…緑色光反射エリア(第1の蛍光光反射エリア)、
41R…赤色光反射エリア(第2の蛍光光反射エリア)、
SB…システムバス。
10, 10'... Projector device,
11 ... Input section,
12 ... Image conversion unit,
13 ... Projection processing unit,
14 ... Micromirror element (display element),
15 ... Light source,
16 ... Mirror,
17 ... Projection lens section,
18 ... Digital power supply,
19 ... CPU,
20 ... Main memory,
21 ... Program memory,
22 ... Operation unit,
23 ... Voice processing unit,
24 ... Speaker section,
31 ... Fluorescent wheel,
31B1, 31B2 ... Shielding area,
31G ... Green light reflection area (fluorescence light reflection area),
31T ... Transparent area,
41 ... Fluorescent wheel,
41B1, 41B2 ... Shielding area,
41G ... Green light reflection area (first fluorescence light reflection area),
41R ... Red light reflection area (second fluorescent light reflection area),
SB ... System bus.

Claims (9)

発光素子からの光により励起されて蛍光光が発せられる蛍光体を有する蛍光光反射エリア及び上記発光素子からの光を透過させる透過エリアの少なくとも一方と、上記発光素子からの光を出射させない遮蔽エリアとが円周方向に並設するように設けられた蛍光ホイールと、
上記蛍光ホイールを回転駆動するモータと、
上記蛍光ホイールから出射された光を用いて光像を形成する、複数のマイクロミラーから構成された表示素子と、
上記蛍光ホイールの回転によって上記発光素子からの光の照射位置に上記遮蔽エリアが位置する間に、上記マイクロミラーのオン/オフの反転動作を行うように制御する制御部と、
を備える投影装置。
At least one of a fluorescence light reflection area having a phosphor that is excited by light from a light emitting element and emitting fluorescent light, a transmission area that transmits light from the light emitting element, and a shielding area that does not emit light from the light emitting element. Fluorescent wheels that are installed side by side in the circumferential direction
The motor that rotates and drives the fluorescent wheel and
A display element composed of a plurality of micromirrors that forms an optical image using the light emitted from the fluorescent wheel, and
A control unit that controls the on / off reversal operation of the micromirror while the shielding area is located at the light irradiation position from the light emitting element by the rotation of the fluorescent wheel.
Projection device equipped with.
上記表示素子で形成された光像を被投影対象に向けて投影する投影部を備え、
上記制御部は、上記蛍光ホイールの回転によって上記発光素子からの光の照射位置に上記遮蔽エリアが位置する間中、上記発光素子の発光が継続されるように制御する
請求項1記載の投影装置。
It is provided with a projection unit that projects the light image formed by the display element toward the object to be projected.
The projection device according to claim 1, wherein the control unit controls the rotation of the fluorescent wheel so that the light emitting element continues to emit light while the shielding area is located at the irradiation position of the light from the light emitting element. ..
上記発光素子は、レーザ光を発する半導体レーザを含み、
上記蛍光光反射エリアは、第1の蛍光体が周状に塗布され、上記レーザ光の照射により励起して第1の蛍光光を出射し、反射光として生成する第1の蛍光光反射エリアと、上記第1の蛍光体と異なる波長帯域の第2の蛍光体が周状に塗布され、上記レーザ光の照射により励起して第2の蛍光光を出射し、反射光として生成する第2の蛍光光反射エリアと、
を含む
請求項1又は2記載の投影装置。
The light emitting element includes a semiconductor laser that emits laser light.
The fluorescent light reflecting area includes a first fluorescent light reflecting area in which a first phosphor is applied in a circumferential shape, excited by irradiation with the laser light to emit the first fluorescent light, and generated as reflected light. A second phosphor having a wavelength band different from that of the first phosphor is coated in a circumferential shape, excited by irradiation with the laser beam to emit the second fluorescent light, and generated as reflected light. Fluorescent light reflection area and
The projection apparatus according to claim 1 or 2.
上記遮蔽エリアは、上記蛍光光反射エリアと上記透過エリアとの境界、又は上記第1の蛍光光反射エリアと上記第2の蛍光光反射エリアとの境界に設けられている請求項3記載の投影装置。 The projection according to claim 3, wherein the shielding area is provided at the boundary between the fluorescence light reflection area and the transmission area, or the boundary between the first fluorescence light reflection area and the second fluorescence light reflection area. apparatus. 上記遮蔽エリアは、上記蛍光光反射エリア側に設けられている請求項1乃至4いずれか記載の投影装置。 The projection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the shielding area is provided on the fluorescence light reflection area side. 上記蛍光ホイールは、中心角の異なる複数の上記遮蔽エリアを設け、
上記発光素子からの光を上記複数の遮蔽エリアのうちの1つに選択的に照射させるよう上記発光素子の発光タイミングを制御する制御部をさらに備える
請求項1乃至5いずれか記載の投影装置。
The fluorescent wheel is provided with a plurality of shielding areas having different central angles.
The projection device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a control unit that controls the light emission timing of the light emitting element so that the light from the light emitting element is selectively irradiated to one of the plurality of shielding areas.
上記制御部は、上記遮蔽エリアの選択と対応して上記蛍光ホイールの回転方向を可変設定する請求項6記載の投影装置。 The projection device according to claim 6 , wherein the control unit variably sets the rotation direction of the fluorescent wheel in response to the selection of the shielding area. 発光素子からの光により励起されて蛍光光が発せられる蛍光体を有する蛍光光反射エリア及び上記発光素子からの光を透過させる透過エリアの少なくとも一方と、上記発光素子からの光を出射させない遮蔽エリアとが円周方向に並設するように設けられた蛍光ホイールと、上記蛍光ホイールを回転駆動するモータと、上記蛍光ホイールから出射された光を用いて光像を形成する、複数のマイクロミラーから構成された表示素子と、を備える装置での投影方法であって、
上記蛍光ホイールの回転によって上記発光素子からの光の照射位置に上記遮蔽エリアが位置する間に、上記マイクロミラーのオン/オフの反転動作を行うように制御する制御工程を有する投影方法。
At least one of a fluorescence light reflection area having a phosphor that is excited by light from a light emitting element and emitting fluorescent light, a transmission area that transmits light from the light emitting element, and a shielding area that does not emit light from the light emitting element. From a plurality of micromirrors that form an optical image using a fluorescent wheel provided so as to be arranged side by side in the circumferential direction, a motor that rotationally drives the fluorescent wheel, and light emitted from the fluorescent wheel. It is a projection method with a device including a configured display element.
A projection method including a control step for controlling the on / off reversal operation of the micromirror while the shielding area is located at the irradiation position of light from the light emitting element by the rotation of the fluorescence wheel.
発光素子からの光により励起されて蛍光光が発せられる蛍光体を有する蛍光光反射エリア及び上記発光素子からの光を透過させる透過エリアの少なくとも一方と、上記発光素子からの光を出射させない遮蔽エリアとが円周方向に並設するように設けられた蛍光ホイールと、上記蛍光ホイールを回転駆動するモータと、上記蛍光ホイールから出射された光を用いて光像を形成する、複数のマイクロミラーから構成された表示素子と、を備える装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記コンピュータを、
上記蛍光ホイールの回転によって上記発光素子からの光の照射位置に上記遮蔽エリアが位置する間に、上記マイクロミラーのオン/オフの反転動作を行うように制御する制御部として機能させるプログラム。
At least one of a fluorescence light reflection area having a phosphor that is excited by light from a light emitting element and emitting fluorescent light, a transmission area that transmits light from the light emitting element, and a shielding area that does not emit light from the light emitting element. From a plurality of micromirrors that form an optical image using a fluorescent wheel provided so as to be arranged side by side in the circumferential direction, a motor that rotationally drives the fluorescent wheel, and light emitted from the fluorescent wheel. A program executed by a computer having a built-in display element and a device including the above-mentioned computer.
A program that functions as a control unit that controls the on / off reversal operation of the micromirror while the shielding area is located at the irradiation position of light from the light emitting element by the rotation of the fluorescent wheel.
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