KR20100035118A - 발광색이 다른 복수의 광원을 이용하여 펄스 구동하는 투영장치 - Google Patents

발광색이 다른 복수의 광원을 이용하여 펄스 구동하는 투영장치 Download PDF

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Abstract

투영장치는 색이 다른 광선을 발하는 복수의 광원과, 소정 기간 동안, 복수의 광원 중의 하나는 광펄스를 발하고, 다른 광원은 복수의 광펄스를 발하도록 복수의 광원을 구동하는 구동수단과, 복수의 광원의 열화 레벨을 검출하는 검출수단과, 복수의 광원으로부터 발광되는 광펄스의 펄스폭을 열화 레벨에 의거하여 제어하는 제어수단을 구비한다.
광펄스, LED, DMD, 펄스폭, 조도값

Description

발광색이 다른 복수의 광원을 이용하여 펄스 구동하는 투영장치{PROJECTOR APPARATUS USING PULSE-DRIVEN LIGHT SOURCES OF DIFFERENT COLORS}
본 발명은 투영장치, 해당 투영장치의 제어 프로그램, 및 해당 투영장치의 광원제어방법에 관한 것이다. 해당 투영장치는 발광색이 다른 복수의 광원을 이용하여 화상의 투영을 실행한다.
종래, 할로겐 램프 광원을 갖는 일반적인 투영장치가 이용되어 왔다. 최근에는 장치의 소형화나 휴대화 등을 도모하기 위해, RGB 각 색을 각각 발광하는 3개의 LED를 광원으로서 채용하는 투영장치가 제안되고 있다. 그러나, 3개의 LED를 이용하는 투영장치는 고휘도의 화상을 투영할 수 없다. 왜냐하면, LED는 순차 점등하고 있으며, 순간적으로는 적, 녹 및 청의 어느 하나의 LED가 발광하고 있는 것에 불과하기 때문이다. 또한, LED의 휘도는 할로겐 램프보다 뒤떨어져 있다.
일본국 특허공개공보 제2004-317558호에는 투영 화상에 휘도를 확보할 수 있도록 한 투영장치가 개시되어 있다. 이 투영장치에 의하면, 임의의 색의 광이 LED로부터 발광되는 경우에, 다른 LED를 저전력으로 구동해서 점등시킨다. 예를 들면, LED가 적색광을 점등하고 있는 동안에, 다른 LED가 저전력으로 구동되어 녹색광과 청색광을 발광하고, 투영 화상의 휘도를 확보하고 있다.
그러나, 구동전류가 LED의 정격 전류값보다 낮은 경우, LED는 구동전류의 값에 따라 발광색이 변화한다고 하는 특성을 갖는다. 즉, 하나의 LED를 저구동전류로 구동되어 점등하면, 그 발광색은 LED 본래의 발광색과는 다르게 되어 버린다.
따라서, 적색의 LED가 적색광을 발광하고, 녹색과 청색의 LED가 저전력으로 구동되어 녹색 및 청색광을 발광하면, 투영장치 전체의 발광색은 다량의 적색 및 약간의 녹색과 약간의 청색의 조합과는 다르게 되어 버린다. 전체의 발광색은 적색에 부가해서, 저전력의 구동에 의해서 녹색과 청색이 변화된 색을 포함하며, 예기치 않은 발광색으로 된다.
또한, 길게 사용되면(점등시간이 길어지면), LED는 열화된다. 이 때문에, 열화에 수반해서, LED의 휘도가 저하하고, 색도가 변화되어 버릴 우려도 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 1개의 LED(예를 들면 적색)가 발광하고 있는 동안에 다른 LED(녹색과 청색)도 구동되는 바와 같은 투영장치는 한번에 하나의 LED만이 점등하는 투영장치보다 조기에 열화된다. 그 결과, 투영장치 전체의 발광색은 적색에 부가해서, 저전력의 구동에 의해서 녹색과 청색이 변화된 색을 포함하며, 예기치 않은 발광색으로 된다.
이 때문에, 상술한 일본국 특허공개공보 제2004-317558호에 의하면, 투영화상에 고휘도를 확보할 수 있지만, 투영화상의 색도 조정을 할 수 없다.
본 발명의 과제의 하나는 고휘도의 화상을 투영하고, 화상의 색도 조정을 실 행할 수 있는 투영장치, 해당 투영장치의 제어 프로그램 및 해당 투영장치의 광원제어방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 투영장치에 있어서는 복수 색 성분의 광을 개별적으로 제어하여 발하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 이용하고, 1프레임마다 해당 광원 광의 복수 색 성분에 대응한 화상을 각각 형성하고, 순차 투영하는 투영수단과, 상기 투영수단에 의한 상기 복수 색 성분의 각 화상투영기간에 있어서, 상기 광원으로부터의 복수 색 성분의 광이 각각 소정의 펄스폭으로 광펄스를 발하도록, 상기 광원을 구동하는 구동수단과, 상기 복수 색 성분의 광마다 상기 광원의 열화 레벨을 검출하는 검출수단과, 상기 광원으로부터 발광되는 광펄스의 펄스폭을 상기 열화 레벨에 의거하여 제어하는 제어수단을 구비한다.
또한, 본 발명의 투영장치 제어 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서는 복수 색 성분의 광을 개별적으로 제어하여 발하는 광원으로부터의 광을 이용하고, 1프레임마다 해당 광원 광의 복수 색 성분에 대응한 화상을 각각 형성하고, 순차 투영하는 투영장치가 갖는 컴퓨터를, 상기 복수 색 성분의 각 화상투영기간에 있어서, 상기 광원으로부터의 복수 색 성분의 광이 각각 소정의 펄스폭으로 광펄스를 발하도록, 상기 광원을 구동하는 구동수단과, 상기 복수 색 성분의 광마다 상기 광원의 열화 레벨을 검출하는 검출수단과, 상기 광원으로부터 발광되는 광펄스의 펄스폭을 상기 열화 레벨에 의거하여 제어하는 제어수단으로서 기능시킨다.
또, 본 발명의 광원제어방법에 있어서는 복수 색 성분의 광을 개별적으로 제 어하여 발하는 광원으로부터의 광을 이용하고, 1프레임마다 해당 광원 광의 복수 색 성분에 대응한 화상을 각각 형성하고, 순차 투영하는 투영장치에 있어서의 광원제어방법으로서, 상기 복수 색 성분의 각 화상투영기간에 있어서, 상기 광원으로부터의 복수 색 성분의 광이 각각 소정의 펄스폭으로 광펄스를 발하도록, 상기 광원을 구동하는 구동공정과, 상기 복수 색 성분의 광마다 상기 광원의 열화 레벨을 검출하는 검출공정과, 상기 광원으로부터 발광되는 광펄스의 펄스폭을 상기 열화 레벨에 의거하여 제어하는 제어공정을 포함한다.
본 발명에 따르면, LED를 광원으로 한 경우에도, 투영화상에 휘도를 확보하는 것이 가능하게 되는 동시에, 투영화상의 색도를 조정하는 것도 가능하게 된다.
이하에, 본 발명의 1실시형태를 도면을 참조해서 설명한다. 실시형태에는 기술적인 이유로 한정이 붙어 있지만, 본 발명의 범위는 이하에 설명되는 실시형태 및 도면에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명의 1실시형태를 도면에 따라 설명한다.
도 1은 1실시형태에 관한 투영장치(1)의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 이 투영장치(1)는 제어부(11), 입출력 인터페이스(12), 화상 변환부(13), 표시 인코더(14) 및, 표시 구동부(15)를 갖는다. 또한, 투영장치(1)는 입출력 커넥터부(16)와 시스템 버스(17)를 갖는다. 각종 규격의 어느 하나에 적합한 화상신호(화상 데이터)가 입출력 커넥터부(16)에 입력되고, 해당 화상신호는 입출력 인터페이 스(12) 및 시스템 버스(17)를 통해, 화상 변환부(13)로 보내진다. 화상 변환부(13)는 화상신호를 표시에 적합한 소정 포맷의 화상신호로 변환하고, 변환된 화상신호는 표시 인코더(14)로 보내진다.
표시 인코더(14)는 화상신호를 비디오 RAM(18)에 전개 기억한다. 표시 인코더(14)는 비디오 RAM(18)에 기억된 데이터로부터 비디오신호를 생성하고, 생성된 비디오신호를 표시 구동부(15)로 출력한다.
표시 구동부(15)는 표시 인코더(14)로부터 비디오신호를 수신하고, 비디오신호에 의거하여 적당한 프레임 레이트로 256계조의 해상도를 실현하도록, DMD(19)(digital micromirror device)를 구동한다. 이 DMD(19)는 표시소자로서 기능한다. 광원측 광학계는 광원장치(20)를 포함한다. 광원장치(20)로부터 사출된 광선속은 DMD(19)에 입사하고, DMD(19)에 의해서 반사되어 광학상을 형성한다. 이 광학상은 투영측 광학계인 가동렌즈군(21)을 통해 도시하지 않은 스크린에 투영된다. 렌즈 모터(22)는 가동렌즈군(21)을 줌 조정이나 포커스 조정을 위해 구동한다.
화상압축/신장부(23)는 화상신호의 휘도신호 및 색차신호에 ADCT 및 허프만(Huffman) 부호화의 처리를 실행하고, 화상데이터를 압축한다. 압축된 화상데이터는 착탈 자유로운 기록매체인 메모리카드(24)에 기입된다. 또한, 화상압축/신장부(23)는 메모리카드(24)에 기억된 화상데이터를 판독하고, 일련의 동화상을 구성하는 개개의 화상데이터를 1프레임 단위로 신장한다. 신장된 화상데이터는 화상변환부(13)를 통해 표시 인코더(14)로 보내진다. 이와 같이 해서, 메모리카드(24)에 기억된 화상데이터에 의거하여 동화상 등의 화상의 표시가 가능하게 된다.
제어부(11)는 CPU(도시하지 않음), CPU의 주변회로, ROM(111) 및 RAM(112)을 갖는다. 제어부(11)는 투영장치(1)내에 있어서의 각 부의 동작을 제어한다. ROM(111)에는 투영장치(1)에 있어서의 각종 세팅을 위한 프로그램, 후술하는 흐름도에 의해서 나타나는 프로그램 및, CPU가 이용하는 데이터가 미리 기억되어 있다. 또, RAM(112)은 워크메모리로서 사용된다.
키/인디케이터부(25)는 예를 들면 투영장치(1)의 도시하지 않은 본체에 설치되어 있는 메인 키 및 인디케이터를 포함한다. 키/인디케이터부(25)에 의해서 생성되는 조작신호는 제어부(11)로 보내진다. 적외선(Ir) 수신부(26)는 도시하지 않은 리모트 콘트롤러로부터의 키 조작신호를 수신한다. Ir처리부(27)는 수신한 키 조작신호를 복조하고, 코드신호로서 제어부(11)로 보낸다.
시스템 버스(17)는 제어부(11)와 음성처리부(30)를 접속하고 있다. 음성처리부(30)는 PCM 음원 등의 음원회로를 구비하고 있다. 음성처리부(30)는 투영모드 또는 재생모드가 설정되어 있는 경우, 음성데이터를 아날로그신호로 변환하고, 스피커(31)를 구동하여 해당 아날로그 신호를 출력시킨다.
상기 광원장치(20)는 적색광을 발광하는 적색 LED(20R), 녹색광을 발광하는 녹색 LED(20G) 및 청색광을 발광하는 청색 LED(20B)를 갖는다. 제어부(11)는 화상신호에 따라 광원제어회로(32)를 제어하고, LED(20R, 20G, 20B)에 시분할 발광을 실행시키고, 펄스 구동시킨다.
조도센서(33R, 33G 및 33B)는 대응하는 적색 LED(20R), 녹색 LED(20G) 및 청색 LED(20B)의 근방에 설치되어 있다. 조도센서(33R, 33G 및 33B)는 대응하는 LED(20R, 20G, 20B)의 조도를 검출한다. 검출된 LED(20R, 20G, 20B)의 조도값은 도시하지 않은 전송회로를 통해 제어부(11)에 공급된다.
ROM(111)은 도 2에 나타내는 초기 점등 패턴 PP를 기억하고, 1프레임에 포함되는 초기 펄스폭을 나타낸다. 통상 구동시에는 LED(20R, 20G, 20B)의 풀 발광이 1프레임을 등간격으로 분할한다(시분할 발광). 이하에서는 LED의 "풀 발광" 혹은 "시분할 발광"은 소정의 기간(도 2에서는 1프레임의 3분의 1)에 상당하는 폭을 갖는 광선펄스를 LED가 발광하는 것을 의미하는 것으로 한다. 패턴 PP는 또, 시분할 발광 펄스폭 이외의 펄스 발광폭도 포함하고 있다. 1개의 LED가 시분할 발광중이면, 다른 LED는 소정의 간격으로 펄스 발광한다. 도 2에 나타내는 패턴 PP에서는 LED(20R, 20G 및 20B)의 시분할 발광은 1프레임을 등분할하지만, 실시형태가 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 더욱 높은 휘도를 얻기 위해, LED(20G)의 시분할 발광 펄스폭을 다른 LED보다 길게 해도 좋다.
더욱 고빈도로 LED의 발광이 펄스 구동되면, DMD(19)가 투영화상을 형성할 때에, 더욱 적절한 색도가 얻어진다. 본 실시형태에서는 256(0∼255)계조에 따라, LED는 1기간에 256회 펄스 구동된다.
소정값의 광량을 얻기 위해, LED가 더욱 고빈도 및 더욱 짧은 펄스폭으로 발광하면, 색도의 밸런스를 더욱 적절하게 취할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 표시소자인 DMD(19)는 광원장치(20)로부터 사출되는 광을 반사해서 상을 형성하고, 256계조의 해상도를 얻는다. 이 때문에, DMD(19)에 의한 반사(256계조)와 동기한 LED의 펄스 구동이면, LED의 점등으로부터 얻어지는 합성색의 색도에 적절한 밸런스를 부여받는다.
따라서, 초기 점등 패턴 PP에 의하면, LED(20R)가 시분할 점등하는 동안, LED(20G, 20B)는 256계조에 따라 펄스 구동되어 펄스광을 발광한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 LED(20G)의 발광의 펄스폭은 LED(20B)의 발광의 펄스폭보다 좁다.
마찬가지로, LED(20G)가 시분할 점등하는 동안, LED(20R, 20B)는 256계조에 따라 펄스 구동되어 펄스광을 발광한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, LED(20R)의 발광의 펄스폭은 LED(20B)의 발광의 펄스폭보다 좁다.
또, LED(20B)가 시분할 점등하는 동안, LED(20R, 20G)가 256계조에 따라 펄스 구동되어 펄스광을 발광한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, LED(20R)의 발광의 펄스폭은 LED(20G)의 발광의 펄스폭보다 넓다.
LED(20R 또는 20G)가 시분할 발광중인 경우의 LED(20G)의 펄스폭은 LED(20R) 또는 LED(20G)가 시분할 발광중인 경우의 LED(20B)의 펄스폭보다 좁다.
LED(20G)가 시분할 발광중인 경우의 LED(20R)의 펄스폭은 LED(20R) 또는 LED(20B)가 시분할 발광중인 경우의 LED(20G)의 펄스폭과 동등해도 좋다. LED(20G)가 시분할 발광중인 경우의 LED(20R)의 펄스폭은 LED(20R) 또는 LED(20B)가 시분할 발광중인 경우의 LED(20G)의 펄스폭과 동등해도 좋다.
초기 점등 패턴 PP로 나타나는 펄스폭은 어느 정도의 휘도를 올릴 수 있고 또한 색도에는 거의 영향을 미치지 않도록 결정되어 있다.
ROM(111)은 도 3에 나타내는 펄스폭 제어 테이블 PT를 기억한다. 이 제어 테 이블 PT는 조건에 따라 설정되는 펄스폭 제어 정보를 저장하고 있다. 이 조건은 "R조도"가 규정값 미만인지(YES) 아닌지(NO), "G조도"가 규정값 미만인지(YES) 아닌지(NO) 및, "B조도"가 규정값 미만인지(YES) 아닌지(NO)에 따라 지정된다. 제어 테이블 PT는 LED(20R, 20B 및 20G)를 위한 펄스폭 제어정보(「변경 없음」 또는 「펄스좁게」)를 "R 풀 발광", "G 풀 발광" 및 "B 풀 발광"의 각각에 대해, 각 조건에 관련지어 기억하고 있다. "R 풀 발광"이 설정되어 있는 경우에는 LED(20R)가 시분할 발광한다. "G 풀 발광"이 설정되어 있는 경우에는 LED(20G)가 시분할 발광한다. 또한, "B 풀 발광"이 설정되어 있는 경우에는 LED(20B)가 시분할 발광한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, R, G, B의 조도값이 모두 규정값 이상인 경우(전체색에 대해 NO)의 조건(1), R, G, B의 조도값이 모두 규정값 미만인 경우(전체색에 대해 YES)의 조건(8)에서는 "R 풀 발광", "G 풀 발광" 및 "B 풀 발광"의 어느 하나가 설정되어 있어도 펄스 점등폭은 변경되지 않는다. 3개의 LED 중 1개 또는 2개에 열화가 생기면, 1프레임에 있어서의 전체 색도의 조정이 필요하게 된다. 따라서, 조건(1)과 (8)에서는 조도값의 편차가 충분히 작거나 허용값 이내이기 때문에, 색도 전체의 조정은 필요하게 되지 않는다. 그러나, LED(20B)의 조도값이 규정값 미만인 조건(2)에서는 LED(20B) 이외의 LED(20R, 20G)의 펄스폭이 좁혀진다. 즉, 이 제어 테이블 PT에서는 1개 또는 2개의 LED의 조도가 규정값 미만이면, 규정값 이상의 조도값을 갖는 다른 1개 또는 복수의 LED의 펄스폭이 좁아진다. 이것에 의해서, 1프레임에 있어서의 전체 색도가 조정된다.
이상의 구성을 이용하여, 투영장치(1)의 제어부(11)는 ROM(111)에 기억된 프 로그램에 의거하여, 도 4의 흐름도에 의해서 나타나는 처리를 소정의 주기로 실행한다.
제어부(11)는 ROM(111)으로부터 초기 점등 패턴 PP를 판독하고, 판독한 초기 펄스폭을 RAM(112)의 소정 영역에 세트한다(스텝 SA1). 제어부(11)는 자신이 갖고 있는 타이머 T에 의한 계시를 시작한다(스텝 SA2).
제어부(11)는 타이머 T에 의해서 계측된 시간이 소정 시간 이상으로 되었는지의 여부를 판단한다(스텝 SA3). 타이머 T에 의한 계측시간이 소정 시간 미만인 경우에는(스텝 SA3에서 No), 스텝 SA4∼SA7의 처리를 실행하지 않고, 스텝 SA8의 처리로 진행한다. 제어부(11)는 이미 설정되어 있는 펄스폭에 의거하여 LED(20R, 20G, 20B)의 펄스 구동을 실행시키고, 화상을 투영한다(스텝 SA8).
스텝 SA6의 처리가 아직 실행되고 있지 않은 상태(어느 LED에도 열화가 생기고 있지 않은 상태)이면, 스텝 SA8에서 LED는 스텝 SA1에서 설정된 초기 펄스폭에 의거하여 구동된다. 초기 펄스폭을 부여하는 초기 점등 패턴 PP는 색도에는 영향을 미치지 않도록, 화상에 충분한 휘도를 부여하고, 256계조를 초래한다.
따라서, LED에 열화가 생기고 있지 않고, 스텝 SA6의 처리가 실행되고 있지 않으면, 초기 점등 패턴 PP가 투영화상에 고휘도를 부여한다. 또한, 초기 점등 패턴 PP에 의거하는 LED(20R, 20G, 20B)의 펄스 점등은 전류의 변화에 의한 색도 변화를 일으키지 않는다. 이 때문에, 초기 점등 패턴 PP에 의거하는 LED(20R, 20G, 20B)의 펄스 점등은 전체 색도를 변화시키지 않고, 적절한 투영화상이 얻어진다.
또, 초기 점등 패턴 PP에 있어서의 펄스폭은 색도 변화를 일으키지 않고, 적 절한 광량이 얻어지도록 정해져 있다.
타이머 T에 의해서 측정된 시간이 소정 시간 이상으로 된 경우에는(스텝 SA3에서 Yes), 제어부(11)는 조도센서(33R, 33G, 33B)를 구동하여 LED(20R, 20G, 20B)의 조도값을 측정시킨다(스텝 SA4). 제어부(11)는 측정된 LED(20R, 20G 및 20B)의 조도값의 어느 하나가 규정 조도값 미만인지 아닌지를 판단한다(스텝 SA5).
LED가 길게 사용되면, 해당 LED는 열화하고, 이 열화는 LED의 조도(휘도)값을 저하시킨다. 본 실시형태에서는 도 2의 점등폭 초기값 패턴 PP에 나타낸 바와 같이, LED의 합계 점등기간이 1프레임에 있어서 동일하지는 않다. 구체적으로는 LED(20B)의 합계 점등기간이 가장 길고, LED(20G)의 합계 점등기간이 가장 짧다. 이 합계 점등기간의 차이는 LED(20R, 20G, 20B)의 조도값의 차이를 초래한다. 투영장치(1)가 더욱 장기간 사용되면, 조도값의 차이는 더욱 현저하게 커진다. 그 결과, LED(20R, 20G, 20B)의 조도값은 규정 조도값 미만으로까지 저하할 수 있다.
어느 하나의 LED의 조도값이 규정 조도값 미만으로 감소한 경우(스텝 SA5에서 Yes), 규정 조도값 이상의 조도값을 갖는 그 밖의 LED의 펄스폭이 조도값 조건에 의거하여 조정된다(스텝 SA6). 스텝 SA6에 있어서의 조정은 도 3에 나타내는 제어 테이블 PT에 의거하여 실행된다.
이와 같이, 미리 기억해 둔 제어 테이블 PT를 참조하는 것에 의해, 간단한 처리로 LED의 펄스폭의 조정을 실행할 수 있다.
예를 들면, 도 2에 나타낸 펄스폭으로 LED가 계속해서 점등하고, LED(20B)가 가장 고빈도로 이용되면, 도 3의 조건(2)에 나타나는 바와 같이, LED(20B)의 조도 값이 규정 조도값 미만으로 저감될 수 있다. 이와 같은 경우, 스텝 SA5의 판단결과가 "Yes"로 되고, LED(20R, 20G)의 펄스폭이 좁게 설정된다. 혹은 도 3의 조건(4)에서 나타나는 바와 같이, LED(20G와 20B)의 조도값이 규정 조도값 미만이 되면, LED(20G, 20B)를 제외한 LED(20R)의 펄스폭을 좁힐 수 있다.
제어부(11)는 열화가 없고 규정 조도값 이상의 조도값을 유지하고 있는 LED의 펄스폭을 좁게 한다. 충분한 조도를 유지하고 있는 LED의 조도값을 저하시키는 것에 의해서, 각 LED의 조도값의 밸런스가 취해진다. 그 결과, LED(20R, 20G, 20B)로부터 조사되는 투영광의 전체 색도가 예기치 않은 색도를 갖는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 제어부(11)는 타이머 T를 리세트하고(스텝 SA7), 스텝 SA8을 실행한다. 스텝 SA8에서는 상술한 바와 같이, LED(20R, 20G 및 20B)는 스텝 SA6에서 설정된 펄스폭으로 구동되어 점등한다.
이상으로부터, 스텝 SA1에서 초기 설정된 펄스폭으로의 LED의 펄스 발광에 의해, 통상 구동시에 있어서의 조도가 상승한다. 이 발광은 LED의 ON/OFF를 전환하는 것만으로 제어되고, LED의 전류값을 바꿀 필요가 없다. 따라서, 전류값 변화에 의한 색도 변화가 생기지 않는다. 어느 하나의 LED의 조도값이 규정 조도값 미만이 되면, LED에 가해지는 전류값을 바꾸는 일 없이, 규정 조도값 이상의 조도값을 갖는 다른 LED의 펄스폭이 조정되어 좁혀진다. 이 때문에, 전류값 변화에 기인하는 예기치 않은 색도 변화가 생기지 않는다.
본 실시형태에 의한 투영장치(1)에서는 LED(20R, 20G 및 20B)의 발광색에 전 류변화에 의한 예기치 않은 색 변화가 생기지 않기 때문에, 투영화상의 색도 조정의 곤란은 생기지 않는다. 따라서, LED의 조도값이 저하한 경우에, 복잡한 색도 조정을 실행하는 일 없이, 투영 화상에 고휘도가 부여된다.
본 실시형태에 있어서는 소정 기간 T마다 스텝 SA4의 처리를 실시한다. 따라서, 조도값의 측정을 적절히 실행할 수 있다. 상술한 실시형태에서는 LED의 조도값의 저하는 주로 LED의 열화가 요인이라고 상정되고 있다. 그러나, 실제로 조도값의 어긋남은 환경온도나 LED의 개체차 등에 기인해서 생기는 경우도 있다. 본 실시형태에서는 이와 같은 조도의 어긋남에 대처하기 위해, LED의 실제의 조도값이 조도센서에 의해서 주기적으로 측정되고, 조도값이 규정 조도값 미만으로 된 LED가 없는지가 체크된다. 고로, 각종 요인으로부터 생기는 LED의 조도값의 어긋남을 확실하게 검지할 수 있다.
스텝 SA4에서 조도센서(33R, 33G 및 33B)가 LED의 조도값을 검출하는 시간간격 T는 LED가 언제 장착되었는지, LED의 초기 펄스폭, 또는 투영장치(1)의 사용환경에 의거하여 설정되어도 좋다.
본 실시형태에서는 스텝 SA4의 처리는 소정의 간격 T마다 실행되었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 이 처리는 투영장치(1)의 기동시에 자동적으로 실행되어도 좋고, 혹은 사용자가 부여하는 지시에 따라 실행되어도 좋다.
본 실시형태의 투영장치(1)는 LED(20R, 20G 및 20B)에 대응시켜 3개의 조도센서(33R, 33G 및 33B)를 갖는다. 그러나, 단일의 조도센서가 설치되고, 해당 조도센서가 LED(20R, 20G 및 20B)의 조도값을 LED의 자신의 각 발광과 동기하여 측정하 는 바와 같은 구성도 가능하다.
또, 본 실시형태의 투영장치(1)에서는 조도센서는 대응하는 LED 근방에 설치되고, LED로부터의 조사광을 직접 측정한다. 그러나, 조도센서는 투영화상 형성에 사용되지 않는 불필요한 광으로서 DMD(19)에 의해서 반사된 광을 측정해도 좋다. 본 명세서중에 기술하는 투영장치(1)에 의하면, 조도센서의 배치에 관계없이, LED의 경년 열화에 의한 조도 감소 이외에 외적요인에 의해서 조도가 저하한 경우에도, LED의 정확한 조도값을 측정할 수 있다.
본 실시형태의 투영장치(1)에서는 LED(20R), LED(20G) 및 LED(20B)의 시분할 발광에 의해서 1프레임을 3분할로 하였다. 그러나, 도 5에 나타내는 바와 같이, 1프레임을 4기간으로 시분할하도록 해도 좋다. 이 경우, 분할된 동안의 4번째의 기간이 백색광 발광으로 할당된다. 이 백색광 발광 기간에 있어서, LED(20R, 20G 및 20B)는 256계조에 따라 초기값으로서 미리 설정되어 있는 펄스폭으로 펄스 구동된다. 어느 하나의 LED의 조도값이 규정 조도값 미만으로 된 경우에는 도 3의 제어 테이블 PT에 의거하여, 규정값 조도 이상의 조도값을 유지하고 있는 다른 LED의 펄스 점등폭이 조정되어 좁혀진다.
백색광 발광 기간에서는 어느 LED의 조도값도 규정 조도값 미만으로 되어 있지 않으면, LED(20R, 20G 및 20B)를 전체 점등시키는 것에 의해서, 색도의 변화없이 가장 강한 휘도를 얻을 수 있다. 한편, LED를 펄스 구동함으로써, 백색광의 색도를 임의로 조정할 수도 있다.
본 실시형태에서는 조도가 규정값 이상의 LED를, 1기간에 256펄스를 발광하 도록 LED가 펄스 구동된다. 그러나, LED는 더욱 고빈도로 펄스 구동되어도 좋고, 혹은 펄스 발광의 빈도가 저감되어도 좋다. 어쨌든, 각 LED는 1개의 발광기간내에 일정한 간격으로 광펄스를 발광하도록 설정된다. LED의 펄스폭을 변경함으로써, 색도의 조정을 할 수 있다. LED에 가해지는 전류는 변화하지 않기 때문에, 색도 변화가 생기는 일이 없다.
본 실시형태에 의하면, 초기 점등 패턴 PP는 1프레임에 있어서의 전체 색도에 거의 영향을 미치지 않는 펄스폭을 기억하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 투영장치(1)는 사용자에 의한 임의의 선택에 의거하여 설정할 수 있는 휘도 우선모드, 통상모드, 색도 우선모드를 포함하는 복수의 동작모드를 갖도록 구성되어도 좋다. 휘도 우선모드, 통상모드, 혹은 색도 우선모드에 따라, 펄스폭을 약간 길게, 통상, 혹은 약간 짧게 설정할 수 있어도 좋다.
본 실시형태에서는 LED의 조도값이 규정 조도값을 하회하는 경우에는 스텝 SA6의 처리가 실행된다. 도 3의 조건(4), (6), (7) 및 (8)에 나타나는 바와 같이, 2이상의 LED의 조도값이 규정 조도값을 하회하는 경우에는 가장 낮은 조도값을 기준값으로 하고, 그 이외의 LED의 펄스폭이 해당 기준값을 부여하도록 좁혀져도 좋다. 이것에 의해서, 더욱 정밀도가 높은 색도 조정이 가능하게 된다.
본 실시형태의 투영장치(1)는 발광색이 다른 LED를 광원으로서 이용한다. 그러나, 예를 들면 레이저광원 등, 발광색이 다른 다른 광원이 복수 이용되어도 좋다.
본 발명은 이상의 실시예에 한정되는 것은 아니고, 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위에서 각종 변경, 개량이 가능하다.
각종 전형적인 실시형태를 나타내고 또한 설명해 왔지만, 본 발명은 그들 실시형태에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음의 청구범위에 의해서만 한정되는 것이다.
도 1은 본 발명의 1실시형태에 관한 투영장치의 회로 구성을 나타내는 블럭도.
도 2는 1실시형태에 관한 LED의 초기 발광 패턴의 일예를 나타내는 모식도.
도 3은 1실시형태에 관한 펄스폭 제어 테이블을 나타내는 모식도.
도 4는 1실시형태에 관한 펄스 점등의 흐름도.
도 5는 1개의 프레임이 4개로 나뉘어지는 경우의 발광의, 펄스폭 패턴의 1예를 나타내는 모식도.

Claims (13)

  1. 복수 색 성분의 광을 개별적으로 제어하여 발하는 광원과,
    상기 광원으로부터의 광을 이용하고, 1프레임마다 해당 광원 광의 복수 색 성분에 대응한 화상을 각각 형성하고, 순차 투영하는 투영수단과,
    상기 투영수단에 의한 상기 복수 색 성분의 각 화상투영기간에 있어서, 상기 광원으로부터의 복수 색 성분의 광이 각각 소정의 펄스폭으로 광펄스를 발하도록, 상기 광원을 구동하는 구동수단과,
    상기 복수 색 성분의 광마다 상기 광원의 열화 레벨을 검출하는 검출수단과,
    상기 광원으로부터 발광되는 광펄스의 펄스폭을 상기 열화 레벨에 의거하여 제어하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 적색, 녹색, 청색의 광을 발하는 복수의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 펄스폭의 제어정보를, 상기 광원에 있어서의 상기 복수 색 성분의 광마다의 열화 레벨에 관련지어 기억하는 기억수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 광원으로부터 발하는 복수 색 성분의 광의 합계 색도의 밸런스가 1프레임내에 있어서 유지되도록, 상기 펄스폭을 제어하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구동수단은 소정 수의 계조를 부여하도록 상기 광원을 펄스 구동하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광원으로부터 발하는 복수 색 성분의 광을 이용하여, 계조 표현되는 광학상을 형성하는 표시수단을 구비하고,
    상기 표시수단은 최대로 상기 소정수의 계조를 재생하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검출수단은 상기 복수 색 성분의 광마다의 광원의 열화 레벨을 소정의 시간간격으로 검출하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검출수단은 상기 복수 색 성분의 광마다의 광원의 조도값을 측정하는 측정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어수단은
    상기 광원으로부터 발하는 복수 색 성분의 광마다의 각 조도값이 소정의 조도값 미만인지 아닌지를 판정하는 판정수단과,
    상기 판정수단이 임의의 광원의 조도값이 상기 소정의 조도값 미만이라고 판정한 경우에, 상기 소정의 조도값 이상의 조도값을 갖는 색 성분의 광의 펄스폭을 축소하여 상기 광원을 구동시키는 축소수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 판정수단이 광원으로부터 발하는 복수 색 성분의 광마다의 각 조도값이 상기 소정의 조도값 미만이라고 판정한 경우에, 상기 축소수단은 최소의 조도값을 갖는 색 성분의 광 이외의 광의 펄스폭을 축소하여 상기 광원을 구동시키는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 축소수단은 상기 광원으로부터 발하는 복수 색 성분의 광의 합계 색도의 밸런스가 1프레임내에 있어서 유지되도록, 상기 소정의 조도값 이상의 조도값을 갖는 색 성분의 광의 펄스폭을 축소하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
  12. 복수 색 성분의 광을 개별적으로 제어하여 발하는 광원으로부터의 광을 이용하고, 1프레임마다 해당 광원 광의 복수 색 성분에 대응한 화상을 각각 형성하고, 순차 투영하는 투영장치가 갖는 컴퓨터를,
    상기 복수 색 성분의 각 화상투영기간에 있어서, 상기 광원으로부터의 복수 색 성분의 광이 각각 소정의 펄스폭으로 광펄스를 발하도록, 상기 광원을 구동하는 구동수단과,
    상기 복수 색 성분의 광마다 상기 광원의 열화 레벨을 검출하는 검출수단과,
    상기 광원으로부터 발광되는 광펄스의 펄스폭을 상기 열화 레벨에 의거하여 제어하는 제어수단으로서 기능시키는 투영장치 제어 프로그램을 기록한 기록매체.
  13. 복수 색 성분의 광을 개별적으로 제어하여 발하는 광원으로부터의 광을 이용하고, 1프레임마다 해당 광원 광의 복수 색 성분에 대응한 화상을 각각 형성하고, 순차 투영하는 투영장치에 있어서의 광원제어방법으로서,
    상기 복수 색 성분의 각 화상투영기간에 있어서, 상기 광원으로부터의 복수 색 성분의 광이 각각 소정의 펄스폭으로 광펄스를 발하도록, 상기 광원을 구동하는 구동공정과,
    상기 복수 색 성분의 광마다 상기 광원의 열화 레벨을 검출하는 검출공정과,
    상기 광원으로부터 발광되는 광펄스의 펄스폭을 상기 열화 레벨에 의거하여 제어하는 제어공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원제어방법.
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