KR20140029294A - 스포크 기간을 유효하게 이용하여 고화질의 화상을 제공하는 투영 장치, 투영 방법 및 프로그램이 기억된 기억 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투영 장치로서, 복수의 발광 소자의 발광에 의해 복수 색의 광을 시분할에 의해 순환적으로 출사하는 광원부; 상기 광원부로부터의 광을 사용하고, 상기 광의 색성분에 대응한 화상을 표시하여 그 반사광 또는 투과광에 의해 광상을 형성하는 표시 소자; 상기 표시 소자에 의해 형성된 광상을 투영 대상을 향해 출사하는 투영부; 상기 복수 색의 광의 전환 타이밍, 및 이 전환 타이밍을 중심으로 한 스포크 기간을 설정하는 스포크 설정 수단; 상기 스포크 설정 수단에 의해 설정된 상기 전환 타이밍 및 스포크 기간에 기초하여, 상기 광원부를 구동하는 광원 구동 수단; 상기 스포크 기간 중에 상기 투영부로부터 출사되는 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보를 검출하는 검출 수단; 및 상기 검출 수단에 의해 얻어진 상기 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 스포크 기간에서의 혼색의 색 밸런스를 원하는 밸런스로 유지하도록 광원을 제어하는 광원 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스포크 기간을 유효하게 이용하여 고화질의 화상을 제공하는 투영 장치, 투영 방법 및 프로그램이 기억된 기억 매체 {PROJECTION APPARATUS, PROJECTION METHOD, AND STORAGE MEDIUM HAVING PROGRAM STORED THEREON, WHICH PROVIDE HIGH-QUALITY IMAGE BY EFFECTIVELY USING SPOKE PERIOD}

본 발명은 스포크 기간에 생기는 색 밸런스의 차를 조정할 수 있는 투영 장치, 그 투영 방법 및 프로그램이 기억된 기억 매체에 관한 것이다.

관련 출원의 상호 참조

2012년 8월 31일자에 출원된 일본 특허출원 제2012-192575호 및 제2012-192577호의, 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시는, 여기에 인용에 의해 포함된다.

LED(발광 다이오드)나 LD(반도체 레이저) 등의 반도체 발광 소자를 광원에 사용한 DLP(Digital Light Processing)(등록상표) 방식의 프로젝터 장치에서는, 소자의 발광 개시 직후와 그 이후에 열 변동에 의해 발광 효율이 크게 변동한다.

그러므로, 그 발광 효율의 변동을 고려하는 것이, 투영 화상의 질을 높이는 데 중요하다.

이 점에서, 예를 들면, 일본 공개특허공보 제2007-094108호에는, 색 성분마다의 각 필드 기간 내의 LED 어레이의 휘도 변동을 상쇄하는 공급 전력 파형 정보에 기초하여 LED 어레이의 각 색의 발광 소자의 밝기를 조정함으로써, 광원의 열 변동에 의한 영향을 억제하고, 투영 화상의 질을 높은 상태로 유지하도록 하는 기술이 개시되어 있다.

프로젝터 장치에서는, 각 색의 전환을 특정한 타이밍에서 순간적으로 행하는 것은 어렵고, 일시적으로 복수의 발광 색이 혼재하는 기간을 설치하는 사양(仕樣)으로 한 것이 일반적이다. 이 복수 색이 혼재하는 전환 기간은, 색상환((color wheel)의 사용을 전제로 하여 개발된 단판형(單板型, single-plate-type)의 DLP 방식에 연유하여 "스포크 기간(spoke period)"이라고 호칭된다. DLP 방식에서는 이 스포크 기간에 생긴 혼색 광을 미리 측정하여 유효하게 사용하고 있다.

반도체 발광 소자는, 예를 들면, PID 제어 등의 전류 제어 기술을 이용하여 목표값이 되는 전류값을 실현한다. 그러나, 반도체 발광 소자는 인가하는 전압이나 온도, 소자의 개체 차(individual specificity) 등에 의해 발광 구동의 상승, 하강의 각 특성이 변화한다. 또한, 반도체 발광 소자를 포함하는 회로 내의 커패시터 용량이나, 저역 통과 필터 등의 소자의 개체 차나 구동 상태에 따라서도 상기 발광 구동의 상승, 하강의 각 특성은 변화한다.

반도체 발광 소자의 상승, 하강의 각 특성이 변화하면, 혼색 광으로서의 색 도 변화한다. 이와 같은 반도체 발광 소자의 상승, 하강의 각 특성의 변화에 관하여, 상기 특허문헌에 기재된 기술에서는 적절히 대처할 수 없다. 스포크 기간에서의 실제의 발광량이 미리 측정하여 둔 발광량과는 상이한 경우, 투영되는 색의 계조(階調, gradation)의 연속성이 무너져, 화질이 열화된다는 문제점이 생긴다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 광원에 사용하는 반도체 발광 소자의 발광 상태의 변화를 고려하여, 색의 계조의 연속성을 유지하여, 항상 정확하고 높은 화질로 투영할 수 있는 투영 장치, 투영 방법 및 프로그램이 기억된 기억 매체를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 태양(態樣) 중 하나는,

복수의 발광 소자의 발광에 의해 복수 색의 광을 시분할에 의해 순환적으로 출사하는 광원부;

상기 광원부로부터의 광을 사용하고, 상기 광의 색 성분에 대응한 화상을 표시하여 그 반사광 또는 투과광에 의해 광상(光像, optical image)을 형성하는 표시 소자;

상기 표시 소자에 의해 형성된 광상을 투영 대상을 향해 출사하는 투영부;

상기 복수 색의 광의 전환 타이밍, 및 이 전환 타이밍을 중심으로 한 스포크 기간을 설정하는 스포크 설정 수단;

상기 스포크 설정 수단에 의해 설정된 상기 전환 타이밍 및 스포크 기간에 기초하여 상기 광원부를 구동하는 광원 구동 수단;

상기 스포크 기간 중에 상기 투영부로부터 출사되는 각 색광마다의 광량을 나타내는 정보를 검출하는 검출 수단; 및,

상기 검출 수단에 의해 얻어진 상기 각 색광마다의 광량을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 스포크 기간에서의 혼색의 색 밸런스를 원하는 밸런스로 유지하도록 광원을 제어하는 광원 제어 수단

을 포함하는 투영 장치이다.

본 발명의 상기한 목적 및 다른 목적, 특징 및 장점은, 첨부한 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해 질 것이다. 여기서,
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로젝터(projector) 장치의 기능 회로 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 상기 실시예에 따른 도 1의 디지털 전원의 내부 회로 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 상기 실시예에 따른 세그먼트 전환 펄스와 각 발광 소자의 구동 상태 및 표시 화상을 나타내는 타이밍도(timing chart)이다.
도 4는 상기 실시예에 따른 스포크 기간의 전류값 측정 타이밍을 나타내는 도면이다.
도 5는 상기 실시예에 따른 개체에 따라 상이한 스포크 기간의 상승 특성을 나타낸 도면이다.
도 6은 상기 실시예에 따른 스포크 기간의 지연 시간(Tdl)의 설정예를 나타낸 도면이다.
도 7은 상기 실시예에 따른 스포크 기간에서의 각종 구동 조건의 전환 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 상기 실시예에 따른 적색(R) 광을 발하는 LED에 대한 디지털 전원의 구동 조건과 그 제어 내용을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스포크 기간의 계조 설정에 관한 처리 내용을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 상기 실시예에 따른 적색(R) 광을 발하는 LED에 대한 제어 내용을 설명하는 도면이다.

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 단, 이하에 설명하는 실시예에는, 본 발명을 실시하기 위해 기술적으로 바람직한 여러 가지 한정이 부가되어 있지만, 발명의 범위를 이하의 실시예 및 도시한 예로 한정하는 것은 아니다.

(제1 실시예)

이하, 본 발명을 DLP(등록상표) 방식의 프로젝터 장치에 적용한 경우의 제1 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 프로젝터 장치(10)의 개략 기능 구성을 나타낸 도면이다. 도 1에서 입력부(11)는, 예를 들면, 핀 잭(pin jack)(RCA) 타입의 비디오 입력 단자, D-sub15 타입의 RGB 입력 단자, HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 단자 등에 의해 구성된다. 입력부(11)에 입력된 각종 규격의 아날로그 또는 디지털의 화상 신호는, 입력부(11)에서 필요에 따라 디지털화된 후에, 시스템 버스(SB)를 통하여 화상 변환부(12)에 전송된다.

화상 변환부(12)는, 일반적으로 스케일러(scaler) 또는 포맷터(formatter)라고도 하며, 입력되는 디지털 값의 화상 데이터를, 투영에 적합한 소정 포맷의 화상 데이터로 통일하여 투영 처리부(13)에 전송한다.

이때, OSD(On Screen Display)용의 각종 동작 상태를 나타내는 심볼 등의 데이터도 필요에 따라 화상 변환부(12)에 의해 화상 데이터에 중첩 가공되고, 가공 후의 화상 데이터를 투영 처리부(13)에 전송한다.

투영 처리부(13)는, 전송되어 온 화상 데이터에 따라서, 소정 포맷에 따른 프레임레이트, 예를 들면, 120[프레임/초]와 색 성분의 분할 수, 및 표시 계조 수를 승산한, 더욱 고속인 시분할 구동에 의하여, 공간적 광변조 소자인 마이크로미러(micromirror) 소자(14)를 표시할 수 있도록 구동한다.

이 마이크로미러 소자(14)는, 어레이형으로 배열된 복수, 예를 들면, WXGA(Wide eXtended Graphic Array)(가로 1280 화소×세로 800 화소)분의 미소 미러의 각각의 경사 각도를 각각 고속으로 온/오프 동작하여 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 광상을 형성한다.

한편, 광원부(15)로부터 시분할로 R, G, B의 원색 광이 순환적으로 출사된다. 이 광원부(15)로부터의 원색 광이, 미러(16)에 의해 전반사하여 상기 마이크로미러 소자(14)에 조사된다.

그리고, 마이크로미러 소자(14)에서의 반사광에 의해 광상이 형성되고, 형성된 광상이 투영 렌즈부(17)를 통하여, 투영 대상이 되는 도시하지 않은 스크린에 투영 표시된다.

광원부(15)는, 적색광을 발하는 LED(발광 다이오드), 형광체에 조사하여 녹색광을 여기(勵起)시키기 위한 청색의 레이저광을 발하는 LD(반도체 레이저), 및 청색광을 발하는 LED를 가지는 것으로 한다.

상기 투영 처리부(13)는, 상기 마이크로미러 소자(14)에서의 화상의 표시에 의한 광상의 형성과, 상기 광원부(15) 내의 발광 소자로서의 LED, LD 각각의 발광을, 후술하는 CPU(19)의 제어 하에 실행한다. 또한, 디지털 전원(18)에 대하여 세그먼트 전환 타이밍 펄스를 송출하고, 또한 이 디지털 전원(18)과 전원 제어용의 커맨드 신호의 송수신을 행한다.

상기 디지털 전원(18)은, 이 프로젝터 장치(10)용으로 부여되는 AC 전원으로부터 각 회로에 필요한 다수의 직류 전압값을 생성하여 공급한다. 또한, 광원부(15)에 대하여 LED 및 LD를 구동할 수 있도록 필요한 전력을 공급한다.

　도 2는 상기 디지털 전원(18) 내의 광원부(15)를 구동하는 부분의 구성을 나타낸다. 즉 디지털 전원(18) 내에서는, 광원부(15)에 인가하는 전압을 전압 조정부(31)에 의해 조정한다. 전압이 조정된 전력이 광원부(15) 내의 LED, LD 등의 부하에 공급되는 과정에서, 그 전류값(광원 전류값)을 전류 측정부(32)가 측정한다. 전류 측정부(32)에서의 측정 결과는 DSP(Digital Signal Processor)(33)에 피드백된다. DSP(33)에서는, 상기 투영 처리부(13)로부터 부여되는 세그먼트 전환 타이밍 펄스와 전원 제어 커맨드에 응답하여, 그 시점에서 구동하는 발광 소자에 흐르는 전류값에 대한 피드백 제어를 행함으로써, 상기 전압 조정부(31)에서의 전압값을 조정한다.

상기 각 회로의 동작 전부를 CPU(19)가 제어한다. 이 CPU(19)는 메인 메모리(20) 및 프로그램 메모리(21)와 직접 접속된다. 메인 메모리(20)는, 예를 들면, SRAM으로 구성되며, 상기 CPU(19)의 작업 메모리로서 기능한다. 프로그램 메모리(21)는, 전기적으로 재기록 가능한 불휘발성 메모리로 구성되며, 상기 CPU(19)가 실행하는 동작 프로그램이나 각종 정형(定型) 데이터 등을 기억한다. 다시 말해, CPU(19)는 상기 메인 메모리(20) 및 프로그램 메모리(21)를 사용하여, 이 프로젝터 장치(10) 내의 제어 동작을 실행한다.

상기 CPU(19)는 조작부(22)로부터의 키 조작 신호에 따라 각종 투영 동작을 실행한다.

이 조작부(22)는, 프로젝터 장치(10)의 본체에 설치되는 키 조작부와, 이 프로젝터 장치(10) 전용의 도시하지 않은 리모트 컨트롤러로부터의 적외광을 수광하는 적외선 수광부를 포함하고, 사용자가 본체의 키 조작부 또는 리모트 컨트롤러로 조작한 키에 기초한 키 조작 신호를 CPU(19)에 직접 출력한다.

상기 CPU(19)는 또한, 상기 시스템 버스(SB)를 통하여 음성 처리부(23)와도 접속된다. 음성 처리부(23)는, PCM 음원 등의 음원 회로를 구비하고, 투영 동작 시에 시스템 버스(SB)를 통하여 부여되는 음성 데이터를 아날로그화하고, 스피커부(24)를 구동하여 음량을 증대하여 출력시킨다. 또한 필요에 따라 비프음 등을 발생시킨다.

다음에, 상기 실시예의 동작에 대하여 설명한다.

그리고, 이하에 나타내는 동작은 모두, CPU(19)의 제어 하에 디지털 전원(18) 내의 DSP(33)가 실행하는 처리를 나타낸다.

도 3은 투영 처리부(13)로부터 디지털 전원(18)에 입력되는 세그먼트 전환 펄스와 그것에 동기하여 동작하는 광원부(15), 및 마이크로미러 소자(14)에 의해 표시되는 화상의 타이밍을 나타낸다.

도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이, 세그먼트 전환 타이밍 펄스가 투영 처리부(13)로부터 디지털 전원(18)에 입력됨에 따라, 상기 펄스의 상승 타이밍(tup)에 동기하여 R, G, B의 각 세그먼트를 전환하는 것으로 한다.

상세하게는, 세그먼트 전환 타이밍 펄스의 상승 타이밍(tup)으로부터 일정 시간 Tsp를 스포크 기간으로서 설정한다. 그리고, 스포크 기간(Tsp)의 종료 타이밍에서 다음의 상승 타이밍(tup)까지의 사이를, 각각 원색 R, G, B의 광상을 투영하는 각 세그먼트의 기간으로서 설정하고 있다.

도 3의 (B)∼도 3의 (D)는 적색광용의 LED, 형광체에 의한 녹색 여기용의 청색광을 발하는 LD, 및 청색 광을 발하는 LED 각각의 구동 전류의 파형을 예시하는 것이다.

여기서 디지털 전원(18)은, 스포크 기간(Tsp) 당초의 타이밍(tup)에 동기하여 그 전의 세그먼트에서 구동하고 있었던 발광 소자를 소등하는 동시에, 다음의 세그먼트에서 사용하는 발광 소자의 발광을 개시한다.

발광 소자의 소등 시에는, 미소한 대기 시간을 거친 후에 구동을 정지함으로써, 각 발광 소자의 구동 전류가 급격하게 저하한다.

한편 발광 소자의 발광 개시 시에는, 상기 타이밍(tup)으로부터 전류의 상승 기간분만큼 타임랙(time rag)을 발생한 후에, 상기 소등 시에 전류값이 저하한 경사보다 완만한 경사로 전류가 상승한다.

따라서, 스포크 기간(Tsp)에는, 직전의 세그먼트의 색에서 서서히 다음의 세그먼트의 색으로 변화하는 광이 광원부(15)로부터 출사되게 된다.

예를 들면, R 세그먼트 기간(Tr)과 G 세그먼트 기간(Tg) 사이의 스포크 기간(Tsp)에서는, 도 3의 (E)에 나타낸 바와 같이 광원부(15)의 출사하는 광은 적색에서 서서히 녹색으로 변화한다. 이 스포크 기간(Tsp) 내에 투영 처리부(13)는, 도 3의 (F)에 나타낸 바와 같이 마이크로미러 소자(14)에 의해 적색과 녹색의 혼색인 황색(Ye)에 대응한 광상을 표시하게 한다.

다음의 G 세그먼트 기간(Tg)과 B 세그먼트 기간(Tb) 사이의 스포크 기간(Tsp)에서는, 광원부(15)의 출사하는 광은 녹색에서 서서히 청색으로 변화한다. 이 스포크 기간(Tsp) 내에 투영 처리부(13)는, 마이크로미러 소자(14)에 의해 녹색과 청색의 혼색인 시안색(Cy)에 대응한 광상을 표시하게 한다.

또한 B 세그먼트 기간(Tb)과 R 세그먼트 기간(Tr) 사이의 스포크 기간(Tsp)에서는, 광원부(15)의 출사하는 광은 청색에서 서서히 적색으로 변화한다. 이 스포크 기간(Tsp) 내에 투영 처리부(13)는, 마이크로미러 소자(14)에 의해 청색과 적색의 혼색인 마젠타색(Mg)에 대응한 광상을 표시하게 한다.

한편 상기 R, G, B의 각 세그먼트에서는, 전술한 바와 같이 원색의 각 색에 대응한 광상을 투영 처리부(13)가 마이크로미러 소자(14)에게 표시하게 한다.

도 4는 스포크 기간(Tsp) 동안의 디지털 전원(18)에 의한 광원부(15) 내의 반도체 발광 소자의 구동 전류의 제어를 도시한 일례이다. 이 경우, 광원(15)의 반도체 발광 소자는, 녹색(G) 광을 형광체에 의해 여기시키기 위해 청색 광을 발하는 LD를 대상으로 하고 있다. 도 4에 나타내는 검은 원은, 디지털 전원(18)에 의해 측정되는 LD의 전류값의 샘플링 타이밍을 나타낸다. 이와 같이 디지털 전원(18)은, 세그먼트 기간과 마찬가지로 스포크 기간에 있어서도, 제어 대상이 되는 발광 소자에 흐르는 전류값을 정밀하게 측정하고, 그 측정 결과에 기초하여 인가하는 전압값에 피드백하는 제어를 실행하고 있다.

스포크 기간에 있어서 디지털 전원(18)은 LD에 대하여, 개시 시의 타이밍(tup)에서부터 전압의 인가를 개시하는 동시에, 흐르는 전류값의 측정을 실행하고 있다. 구체적으로는, 순방향 하강 전압 등의 관계에 의해 타이밍(tup)으로부터 전류 상승 시간이 경과한 후에, LD에 흐르는 전류값이 서서히 상승하여 간다. 디지털 전원(18)은 그 최대값이 도면 중의 목표 전류(iT)를 유지하도록 피드백 제어를 실행하면서, 이어지는 세그먼트 기간, 여기서는 G 세그먼트로 이행한다.

상기 타이밍(tup)으로부터 전류값이 상승하지 않는 전류 상승 시간은, 반도체 발광 소자의 개체 차나 각종 구동 조건의 요인을 포함하여 변화하는 것으로, 단축할 수는 없다.

도 5는, 이들 다양한 요인에 의한 상승 시간의 차를, 녹색(G) 광을 형광체에 의해 여기시키기 위해 청색 광을 발하는 2개의 LD의 개체 특성으로 나타낸다.

도 5의 (A)에 나타낸 스포크 기간에서의 LD의 전류 상승 특성에서는, 상승 시간(Δt1)이 짧고, 그 후의 상승의 경사도 급격하여 전류값이 목표 전류(iT)에 도달할 때까지의 시간도 짧다. 이것과 비교하여, 도 5의 (B)에 나타낸 LD의 전류 상승 특성에서는, 상승 시간(Δt2)이 길고, 그 후의 상승의 경사가 완만하여 전류값이 목표 전류(iT)에 도달할 때까지의 시간도 길어져 있다.

도면 중에 나타낸 해칭 부분의 면적이 발광량에 비례하는 것으로 한 경우, 도 5의 (A)에 나타낸 LD의 개체와 도 5의 (B)에 나타낸 LD의 개체는, 도 5의 (A)에 나타낸 LD의 개체 쪽이 스포크 기간에서의 발광량이 분명하게 크다. 따라서, 상승 특성이 더욱 우수한 LD의 개체에 대하여는, 상승 시간을 의도적으로 지연시킴으로써, 상승 특성이 뒤떨어지는 LD의 개체와 동등한 발광량으로 맞출 수 있다. 그 결과, 하강 특성, 상승 특성을 고려한 각 색 성분의 표시 계조를 보정하고, 그 각 색 성분의 계조의 연속성을 유지한 상태로 화상을 투영하는 것이 가능해진다.

스포크 기간(Tsp)과 목표 전류(iT)로 형성되는 직사각형에 대한, 해칭 부분의 면적의 비율의 측정값을 α, 그 해칭 부분의 면적의 비율의 목표값을 β로 하여, 지연 시간(Tdl)을

Tdl=Tsp×(α-β) …(1)

로 나타낼 수 있다. 상기 식 (1) 중의 "α-β"가 음의 값이 되지 않도록, 해칭 부분의 면적의 비율의 목표값 β를 상정되는 최소의 면적이 되도록 미리 실험에 의해 설정한다.

이 지연 시간(Tdl)을 디지털 전원(18) 내의 DSP(33)가 산출함으로써, 스포크 기간(Tsp)에서의 해칭 부분의 면적을 일정하게 할 수 있다. 그 결과, 반도체 발광 소자의 개체 차를 고려하여 발광량을 일정하게 유지할 수 있다.

도 6은, 그와 같은 지연 시간(Tdl)의 설정예를 나타낸다. 여기서는, 상기 도 5에서 나타낸 상승 특성을 가지는 2개의 LD에 대하여 지연 시간(Tdl)을 설정한 경우를 나타낸다.

즉, 상기 도 5의 (A)에서 나타낸 상승 특성에 있어서 더욱 높은 응답성을 가지고 있던 LD에 대하여, 상기 식 (1)에서 산출한 지연 시간(Tdl)을 설정한다. 이로써, 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이 해칭 부분의 면적을 도 6의 (B)에 나타낸 상승 특성의 LD의 해칭 부분의 면적과 동등하게 할 수 있고, 스포크 기간(Tsp)에서의 발광량을 균등하게 설정할 수 있다.

상기 식 (1)에서의 비율의 목표값(β)이나 시간(Tsp)는, 상정되는 상승 시간의 최대값, 최소값으로부터 적절히 설정한다.

이 점은 스포크 기간에 발광 소자에서의 발광을 개시하는 상승 특성에 한정되지 않고, 스포크 기간에 그 전의 세그먼트 기간부터의 발광을 정지하는 하강 특성이나, 발광 소자의 구동 전류값을 변경(증가 또는 감소)하는 경우에도 동일한 제어를 실행할 수 있게 된다.

도 7은 그와 같은 스포크 기간에서의 각종 구동 조건의 전환 상태를 나타낸 것이다. 도 7의 (A)는, 상기 도 4 내지 도 6에서도 설명한 바와 같이, 스포크 기간에 발광을 개시하여 다음의 세그먼트 기간 중, 목표 전류(iT)를 유지하는 경우의 전류값의 상승 특성을 예시한다. 이와 같이 소등 상태에서 발광을 개시하여 전류를 상승시킬 때가 발광 소자마다 변화의 정도가 가장 크다. 이것은, 개시 때부터 목표 전류값이 되기까지, 부하에 흐르는 전류값을 상승시키는 폭이 가장 크고, 시간을 필요로 하기 때문이다. 그리고, 그 변화가 크기 때문에, 계조 표현에 미치는 영향 도 크다.

도 7의 (B)는 스포크 기간 중에 발광을 정지하는 경우의 전류값의 하강 특성을 예시한다. 이와 같이 발광을 정지하는 경우에는, 목표 전류값으로부터 매우 단시간에 전류값이 소등 상태까지 저하된다. 따라서, 상기 도 4 내지 도 6, 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같은 소등 상태로부터의 상승 특성과 비교하면 영향은 비교적 작지만, 이 경우에도 발광 소자의 개체 차 등에 의해 계조 표현에 영향을 받는다.

도 7의 (C)는, 예를 들면, 동일한 광원을 복수 색의 세그먼트에 걸쳐 연속하여 사용하는 경우 등, 스포크 기간 중에 제1 목표 전류(iT1)에서 제2 목표 전류(iT2)(iT1<iT2)까지 전류값을 증가시킬 때의 전류값의 상승 특성을 예시한다. 이와 같이 발광을 유지하면서 전류를 증가시키는 경우에는, 상기 도 4 내지 도 6, 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같은 소등 상태로부터의 상승 특성과 비교하면 영향은 비교적 작은이, 발광 소자의 개체 차 등에 의해 계조 표현에 영향을 받는다.

도 7의 (D)는, 스포크 기간 중에 제1 목표 전류(iT1)로부터 제2 목표 전류(iT2)(iT1>iT2)까지 전류값을 감소시키는 경우의 전류값의 하강 특성을 예시한다. 이와 같이 발광을 유지하면서 전류를 감소시키는 경우에는, 상기 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같은 소등 상태로의 하강 특성보다, 발광 소자의 개체 차 등에 의한 계조 표현에 대한 영향을 받기 쉽다.

전술한 바와 같은 다양한 스포크 기간 중의 구동 상태를 감안하여, 상기 식 (1)을 더욱 일반화한 경우를 고려한다.

전환 전의 전류 목표값인 제1 전류 목표값을 A,

전환 후의 전류 목표값인 제2 전류 목표값을 B,

스포크 기간의 평균 전류 측정값을 C,

스포크 기간의 평균 전류 목표값을 D,

스포크 기간의 시간을 Tsp로 한 경우, 지연 시간(Tdl)는,

Tdl=Tsp×(C-D)/(B-A) …(2)

로서 나타낼 수 있다.

상기 식 (2) 중의 평균 전류 목표값(D)과 시간(Tsp)은, 상정되는 평균 전류 측정값(C)의 최대값 및 최소값에 따라 미리 적절히 설정한다.

발광량과 전류값의 연속성으로부터의 어긋남에 의해 상기 식 (1), 식 (2)에 있어서도 계조 표현이 문제가 되는 경우에는, 전류값으로부터 적절한 환산식에 의해 발광량(조도값)을 추측하고, 그 발광량에 기초하여 전류값에 소정의 보정을 부가한 다음에 상기 식 (1) 또는 식 (2)를 이용하도록 해도 된다.

또한, 상기한 바와 같이 발광 소자로의 전류값으로부터 발광량을 추정하는 것이 아니라, 예를 들면, 조도 센서를 더 포함하고, 각 발광 소자의 발광량(조도값)을 측정할 수 있는 경우에는, 전류값을 측정하는 대신에 직접 각 발광 소자의 발광량을 측정해도 된다.

그 경우,

전환 전의 발광량을 A,

전환 후의 발광량을 B,

스포크 기간의 발광량 측정값을 C,

스포크 기간의 발광량 목표값을 D

로 하여 상기 식 (2)를 이용할 수 있다. 그리고, 상기 스포크 기간의 발광량 목표값(D)과 관련하여서는, 전환 전의 발광량(A)과 전환 후의 발광량(B)에 미리 준비하는 연산식을 이용하여 일정한 계수를 승산함으로써 구하는 것으로 한다. 이렇게 함으로써, 각 발광 소자의 발광 상태를 더욱 정확하게 파악하여 치밀한 계조 표현을 실현할 수 있다. 그리고, 스포크 기간의 발광량 목표값(D)은 실제로 실험함으로써 구해도 되는 것은 물론이다.

다음에, 전술한 제어를 실행하는 타이밍에 대하여 설명한다.

도 8을 사용하여, 광원부(15) 내의 적색(R)광을 발하는 LED에 대한 디지털 전원(18)의 구동 조건과 그 제어 내용의 일례를 설명한다.

R 세그먼트 직전의 스포크 기간(Tsp)에 있어서 DSP(33)가 LED를 발광 구동할 때 평균 전류값을 전류 측정부(32)에 의해 측정한다(단계 S101). 이어서, 상기 식 (1) 또는 식 (2)를 이용하여 지연 시간(Tdl)을 산출한다(단계 S102).

DSP(33)는 산출한 지연 시간(Tdl)을 설정한다(단계 S103). 그리고, 다음의 화상 프레임의 R 세그먼트 직전의 스포크 기간(Tsp)에 있어서, 새롭게 설정이 갱신된 지연 시간(Tdl)으로 LED를 발광 구동하고, 다시 평균 전류값을 전류 측정부(32)에 의해 측정한다. 이들 일련의 처리가 반복하여 실행된다.

이와 같이 스포크 기간에서의 측정 결과를 다음의 화상 프레임의 동일 스포크 기간에 반영시킴으로써, 발광 소자의 구동 상태의 변동에 즉시 대처해 투영 화상의 계조 표현을 양호한 상태로 유지할 수 있다.

그리고, 전술한 제어는, 예를 들면, 전원 투입 시, 소정 연속 운전 시간(예, 10분, 30분, 60분 등) 경과 시, 투영 모드(예, 프리젠테이션 모드, 극장 모드 등) 전환 시 등에 개시되고, 미리 결정된 횟수만큼 반복하여 행해진 후에, 일단 정지하고, 이어서, 전술한 제어를 행하는 타이밍까지 대기하는 것이어도 된다. 또한, 예를 들면, 화상의 투영이 개시되고나서, 화상의 투영이 종료할 때까지 항상 연속하여 행하는 것이어도 된다.

또한 상기 실시예에서는, 설명을 간이화하기 위해 예를 들면, 녹색(G) 광을 형광체에 의해 여기시키기 위해 청색 광을 발하는 LD나 적색(R) 광을 발하는 LED를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 실제의 프로젝터 장치(10)로 광원부(15)의 구동 상태를 제어하는 디지털 전원(18) 내의 DSP(33)는, 스포크 기간에 발광 구동하는 총 2색, 또는 필요에 따라 3색을 발광하는 각각의 발광 소자의 구동 상태를 측정하고, 색마다 밸런스를 고려한 다음에 각 색마다 발광량을 조정한다. 따라서, 원색 광(R, G, B)의 각 세그먼트 기간에서는, 스포크 기간에 조정한 혼색(보색)의 정도에 따라, 화상 프레임 전체에서의 색 밸런스가 흐트러지지 않도록 하는 계조 제어를 실행함으로써, 스포크 기간의 제어를 살린 정확한 계조 표현을 실현할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서는, 투영 렌즈부로부터 출사되는 각 색 광이 원하는 발광량이 되도록, 상기 지연 시간을 설정하므로, 광원에 사용하는 발광 소자의 발광 상태의 변화를 고려하여, 색의 계조의 연속성을 유지한 화상 투영이 가능해진다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 광원에 사용하는 발광 소자의 발광 상태의 변화를 고려하고, 색의 계조의 연속성을 유지하여, 항상 정확하며 높은 화질로 투영하는 것이 가능해진다.

또한 상기 실시예에서는, 디지털 전원(18)의 광원부(15)에 대한 제어에 의하여, 스포크 기간 중에 발광을 개시하는 색의 발광 소자의 개시 타이밍을 지연하는 것으로 하였으나, 이로써, 계조 표현상에 있어 영향을 받기 쉬운 발광 소자의 상승 특성을 고려하여 확실하게 색의 계조의 연속성을 유지할 수 있다.

또한 이와는 반대로, 스포크 기간 중에 발광을 개시하는 색의 발광 소자의 종료 타이밍을 지연하도록 하는 제어를 행함으로써, 스포크 기간에서의 발광량을 저하시키지 않고 색의 계조의 연속성을 유지하도록 제어할 수도 있다.

그리고, 상기 실시예에서는, 광원부(15) 내의 발광 소자가 LD나 LED 등의 반도체 발광 소자로 구성되는 것으로 하였다. 이와 같은 반도체 발광 소자를 사용함으로써, 디지털 전원(18)의 고속 응답성을 살려 치밀한 제어를 용이하게 실현할 수 있다.

　또한 상기 실시예에 있어서는, 디지털 전원(18)이 광원부(15)의 각 발광 소자의 구동 전류를 샘플링하고, 샘플링한 각 발광 소자의 구동 전류 파형으로부터 스포크 기간 중의 발광 타이밍의 지연 시간을 산출하여 설정하는 것으로 하였으므로, 디지털 전원(18)으로서의 고속 응답성을 살려 치밀한 제어를 용이하게 실현할 수 있다.

(제2 실시예)

이하 본 발명을 전술한 실시예와 동일한 DLP 방식의 프로젝터 장치에 적용한 경우의 제2 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

그리고, 본 실시예에 따른 프로젝터 장치의 개략 기능 구성에 대하여는 상기 도 1에 나타낸 내용과 기본적으로 동일한 것으로 한다. 또한 디지털 전원(18) 내의 광원부(15)를 구동하는 부분의 구성에 대해서도 상기 도 2에 나타낸 내용과 기본적으로 동일한 것으로 한다. 이하 동일 부분에는 동일 부호를 사용하는 것으로 하여, 그 도시와 설명을 생략한다.

다음에, 상기 실시예의 동작에 대하여 설명한다.

그리고, 이하에 나타내는 동작은 모두, CPU(19) 제어 하에 디지털 전원(18) 내의 DSP(33)가 실행하는 처리를 나타낸다.

디지털 전원(18) 내의 전압 조정부(31)로 조정하는 전압값이 일정한 조건 하에서는, 계조 표현에 크게 영향을 주는 것은, 목표 전류값이 크게 상이한 경우이다. LD나 LED 등의 반도체 발광 소자를 사용하는 경우에는 발광량의 제어량이 비교적 크기 때문에, 밝기를 전환하기 위해서는 공급하는 전류값을 크게 변화시킬 필요가 있다.

이 전류값의 변화에 따른 스포크 기간에서의 색이나 발광량의 변화만을 방지하면 되는 경우에는, 상기 제1 실시예에서 설명한 방법에 비하여 대폭 간략화한 제어를 실현할 수 있다.

즉, 각 발광 소자마다 상정되는 몇 가지의 구동 전류값과 대응시켜 적절한 지연 시간을 조사하여 두고, DSP(33) 내에 룩업 테이블화하여 기억하든지, 또는 연산식을 기억시켜 둔다.

이와 같이 하여 DSP(33)에 기억시키는 기억 내용은, 각 발광 소자의 개체 차의 대소에 의해 대표값을 기억시켜도 되고, 개별적으로 기억시켜도 된다. 이 기억시킨 내용과 실제로 발광 소자에 흐르는 전류값의 측정 결과로부터, 적절한 지연 시간(Tdl)을 취득하여 설정한다. 이 지연 시간(Tdl)을 설정하기 위한 구체적인 예상 방법으로서 이하에 2가지 방법을 설명한다.

<제1 예상 방법: 선형 보간(linear interpolation)>

제1 방법은, 전류값과 상기 전류 측정부(32)에 의한 전류값의 측정 결과로부터, 선형 보간 등의 보간을 행하여 지연 시간(Tdl)을 설정한다. 즉,

전류 A에서의 적절한 지연 시간을 B,

전류 C에서의 적절한 지연 시간을 D,

설정하는 광원의 전류값을 E로 하여, 지연 시간(Tdl)을

Tdl=B＋(D-B)×(E-A)/(C-A) …(3)

으로 한다. 이와 같이 식 (3)에 의해 연산으로 지연 시간(Tdl)을 산출함으로써, 스포크 기간(Tsp)의 색이나 발광량을 일정하게 유지하여, 계조 표현을 정확하게 유지하는 것이 가능해진다.

<제2 예상 방법: 단계 보간(step interpolation)>

제2 방법은, 몇 가지의 전류값의 범위와 단계적인 지연 시간을 관련지어 룩업 테이블 또는 연산식의 형태로 DSP(33) 내에 기억하여 두고, 실제의 전류값이 속하는 범위와 관련되어 기억되어 있던 지연 시간을 취득하여 설정한다.

이와 같이 단계적인 지연 시간을 설정함으로써, 예를 들면, 각 발광 소자에서의 발광량의 증감을 수반하는 동작 모드의 전환 등에 의해 구동 전류값이 크게 변동하는 경우 등에 특히 유효하게 된다.

상기 두 가지 방법 모두를 채용하는 경우에도, 광원에 사용하는 발광 소자의 발광 상태의 변화를 고려하여, 색의 계조의 연속성을 유지하여, 항상 정확하고 높은 화질로 투영하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 제1 실시예에 비하여, 디지털 전원(18) 내의 DSP(33)에 걸리는 제어 부하를 대폭 경감하여 디지털 전원(18)의 구성을 더욱 간소화할 수 있다.

그리고, 상기 제1 및 제2 실시예에서는, 프로젝터 장치(10)의 광원부(15)가, 적색(R) 광 및 청색(B) 광을 LED에 의해 직접 출사시키는 동시에, LD가 발한 청색광으로 형광체를 여기시켜 녹색(G) 광을 얻는 것으로 하였으나, 본 발명은 광원이 되는 발광 소자의 종류나 수 등을 한정하는 것은 아니다.

또한, 상기 실시예 외에도, 예를 들면, 컬러 화상 1프레임이 가지는 모든 스포크 기간의 R, G, B 각 색 광의 발광량을 측정한 후에, 3개의 스포크 기간(Tsp)에서의 총 발광량을 나타내는 상수(constant)를 연산에 의해 산출하고, 이 상수에 기초하여 각 스포크 기간 중에서의 발광 타이밍의 지연 시간을 일괄하여 설정하도록 해도 된다. 이 설정은, 컬러 화상 1프레임 중의 복수의 스포크 기간 중의 발광량의 합계가 원하는 발광량이 되도록 하고 있는 것이다.

이와 같이 하면, 각 스포크 기간에서의 하강 특성, 상승 특성을 고려한 그 색 성분의 표시 계조를 보정하고, 컬러 화상 1프레임을 통해 3개의 스포크 기간(Tsp)에서의 전체적인 색 밸런스가 적정하게 되도록 하는 제어가 실행된다. 또한 발광 타이밍의 지연 설정을 컬러 화상 1프레임마다 행하므로, 상기 실시예와 비교하여 CPU(19)에 걸리는 부하를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는, 샘플링한 각 발광 소자의 구동 전류 파형으로부터 스포크 기간 중의 발광 타이밍의 지연 시간을 산출하고 있지만, 그것에 한정되지 않고, 각 발광 소자의 구동 전력 파형, 또는 구동 전압 파형으로부터 스포크 기간 중의 발광 타이밍의 지연 시간을 산출하도록 해도 된다.

(제3 실시예)

이하 본 발명을 DLP 방식의 프로젝터 장치에 적용한 경우인 제3 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

그리고, 본 실시예에 따른 프로젝터 장치(10')의 개략 기능 구성에 대하여는 상기 도 1에 나타낸 내용과 기본적으로 동일한 것으로 한다. 또한 디지털 전원(18) 내의 광원부(15)를 구동하는 부분의 구성에 대하여도 상기 도 2에 나타낸 내용과 기본적으로 동일한 것으로 한다. 이하 동일 부분에는 동일 부호를 사용하는 것으로 하여, 그 도시와 설명을 생략한다.

상기 실시예에 따른 프로젝터 장치(10')의 투영 처리부(13)는, 전술한 기능에 더하여, 또한 후술하는 스포크 기간에서의 각 발광 소자에 대응한 표시 계조를 세트화한 스포크 캘리브레이션(spoke calibration)을 미리 복수 세트 기억하여 두고, 선택한 세트에 기초하여 각 스포크 기간 중에 각 발광 소자의 발광 타이밍에 동기하여 마이크로미러 소자(14)에서의 표시 계조를 제어한다.

다음에, 상기 실시예의 동작에 대하여 설명한다.

도 9는, CPU(19)가 주가 되어 실행하는 투영 화상의 색 밸런스 설정에 관한 처리 내용을 나타낸 흐름도이다.

그 최초에 CPU(19)는, 미리 정해져 있는, 색 밸런스 설정을 행하는 타이밍이 되기를 대기한다(단계 S201).

이 미리 정해진, 색 밸런스의 설정을 행하는 타이밍으로서는, 예를 들면, 전원 투입 시, 소정 연속 운전 시간(예, 10분, 30분, 60분 등) 경과 시, 투영 모드(예, 프리젠테이션 모드, 극장 모드 등) 전환 시, 등 프로젝터 장치(10) 측이 자동으로 판단하는 타이밍과 함께, 사용자가 수동으로 지시하는 경우를 포함한다.

그리고, CPU(19)가 상기 단계 S201에서 색 밸런스 설정을 행하는 타이밍이라고 판단하면, 제1 스포크 기간(Tsp)[R 세그먼트 기간(Tr)과 G 세그먼트 기간(Tg) 사이의 스포크 기간]에서의, 적색광을 발하는 LED 및 녹색광 여기용의 청색광을 발하는 LD 각각의 구동 전류값을 측정한다(단계 S202).

상기 단계 S202에서 제1 스포크 기간(Tsp)에서의 측정을 행한 후, CPU(19)는 동일하게 하여 이어지는 제2 스포크 기간(Tsp)[G 세그먼트 기간(Tg)과 B 세그먼트 기간(Tb) 사이의 스포크 기간]에서의, 녹색 광 여기용의 청색 광을 발하는 LD, 및 청색 광을 발하는 LED 각각의 구동 전류값을 측정한다(단계 S203).

또한 CPU(19)는, 이어지는 제3 스포크 기간(Tsp)[B 세그먼트 기간(Tb)과 R 세그먼트 기간(Tr) 사이의 스포크 기간]에서의, 청색 광을 발하는 LED 및 적색 광을 발하는 LED 각각의 구동 전류값을 측정한다(단계 S204).

이렇게 하여 컬러 화상 1프레임 중에 존재하는 3개의 각 스포크 기간(Tsp)에서의, 발광 소자의 구동 전류값의 측정을 끝낸 시점에서, CPU(19)는 각 스포크 기간(Tsp)에서의 측정 결과로부터, R, G, B 광의 발광량을 산출하여, 예를 들면, 제1∼제3 스포크 기간(Tsp)에서의 총 발광량을 나타내는 상수를 연산에 의해 산출한다(단계 S205).

이 산출 결과에 기초하여 CPU(19)는, 투영 처리부(13) 내에 미리 복수 세트 기억되어 있는 스포크 캘리브레이션 세트 중에서 가장 수치가 근사한 하나를 선택하게 하고(단계 S206), 선택한 스포크 캘리브레이션 세트를 다시 투영 처리부(13)에 설정한다(단계 S207). 즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 반도체 발광 소자의 상승, 하강의 각 특성의 변화에 따라, 스포크 기간에서의 실제의 발광량이 미리 측정하여 둔 광의 발광량과는 상이하게 된다. 그러나, 본 실시예에서는, 현 시점에서의 스포크 기간의 발광량에 대응한 스포크 캘리브레이션 세트를 재설정함으로써, 상승 특성, 하강 특성을 고려한 각 색성분의 계조의 연속성을 유지한 상태로 화상을 투영하는 것이 가능해진다.

그리고, 이 설정은, 컬러 화상 1프레임 중의 복수의 스포크 기간 중에 투영되는 색 광의 발광량의 합계가, 원하는 발광량이 되도록 하고 있는 것이다. 이로써, 각 스포크 기간에서의 상승 특성, 하강 특성을 고려한 상기 색 성분의 표시 계조를 보정한다. 그 결과, 컬러 화상 1프레임을 통해 3개의 스포크 기간(Tsp)에서의 전체적인 색 밸런스가 적정하게 되도록 하는 제어가 실행된다. 그리고, CPU(19)는 다시 동일한 제어를 행하는 것에 대비하여 상기 단계 S201에서부터의 처리로 돌아간다.

다음에, 도 10에 의하여, 전술한 제어를 연속하여 실행하는 경우에 대하여, 특히 광원부(15) 내의 적색(R) 광을 발하는 LED에 실행하는 제어 내용을 예로 들어 설명한다.

도 10에 나타낸 바와 같이, R 세그먼트 기간(Tr) 직전의 스포크 기간(Tsp)에 있어서, DSP(33)가 LED를 발광 구동할 때 구동 전류값을 전류 측정부(32)에 의해 측정한다(단계 S202). 이어서, 여기서는 도시하지 않은 다른 2개의 세그먼트 기간에서도 동일한 측정을 행한다(단계 S205). CPU(19)는, 산출한 밸런스 값에 기초하여 투영 처리부(13)가 미리 준비하고 있는 복수의 캘리브레이션 세트 중에서 1개를 선택하고, 선택한 그 세트를 다시 투영 처리부(13)에 설정한다(단계 S206, S207). 그리고, 다음의 화상 프레임에서의 R 세그먼트 기간(Tr) 직전의 스포크 기간(Tsp)에 있어서, 적색(R) 광을 발하는 LED가 발광할 때의 마이크로미러 소자(14)에서의 표시 계조를 제어하여, 투영 렌즈부(17)로부터 투사되는 스포크 기간의 보색 화상 중, R 성분의 계조 보정에 의해 색 밸런스가 적절하게 유지된다.

이 스포크 기간(Tsp)에서는, 상기와 마찬가지로 적색(R) 광을 발하는 LED의 구동 전류값을 전류 측정부(32)에 의해 측정함으로써, 이하 동일한 처리가 반복하여 실행된다. 그리고, 이 색 밸런스 설정은, 예를 들면, 정기적으로 미리 결정된 횟수만큼 연속으로 행하는 것이어도 된다. 또한, 화상의 투영이 개시되고나서, 화상의 투영이 종료할 때까지 항상 연속하여 행하는 것이어도 된다.

상기 도 10은, 광원부(15) 내의 특히 적색(R) 광을 발하는 LED에 실행하는 제어 내용을 추출하여 나타낸 것이며, 그 외의 발광 소자, 즉 녹색(G) 광을 여기시키기 위해 청색광을 발하는 LD, 청색(B) 광을 발하는 LED에 관련해서도 동일한 처리가 평행하게 실행되는 것은 물론이다.

이와 같이 스포크 기간에서의 측정 결과를 다음의 화상 프레임의 스포크 기간에 반영시킴으로써, 발광 소자의 구동 상태의 변동에 즉시 대처할 수 있다. 그 결과, 투영 화상의 계조 표현을 양호한 상태로 유지할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서는, 투영 렌즈로부터 출사되는 R, G, B 광을, 미리 설정된 원하는 발광량으로 반드시 변조한 다음에 투영하므로, 광원에 사용하는 발광 소자의 발광 상태의 변화를 고려하여, 색의 계조의 연속성을 유지한 화상 투영이 가능해진다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 광원에 사용하는 발광 소자의 발광 상태의 변화를 고려하여, 색의 계조의 연속성을 유지하여, 항상 정확하고 높은 화질로 투영하는 것이 가능해진다.

그리고, 상기 실시예에서는, 스포크 기간의 계조를 보정하기 위한 캘리브레이션 세트를 투영 처리부(13)에 복수 세트분 미리 기억하고, 어떤 시점의 색 밸런스에 맞추어 가장 근사한 것을 선택하여 설정하는 것으로 하였다. 그 결과, CPU(19) 및 투영 처리부(13)에서의 제어 내용을 간이화하여 각각의 부담을 경감할 수 있다.

또한 상기 실시예에서는, 스포크 기간 중에 발광을 개시하는 색의 발광 소자의 발광 개시에 맞추어 상기 마이크로미러 소자(14)의 표시 계조를 제어함으로써, 특히 개체 차에 의한 특성의 상위가 현저해지는, 발광 개시 시의 상승 특성에 맞춘 제어를 행하는 것으로 하였다. 이로써, 계조 표현상 영향을 받기 쉬운 발광 소자의 상승 특성을 고려하여 확실하게 색의 계조의 연속성을 유지할 수 있다.

또한 상기 실시예에서는, 스포크 기간 중에 발광을 정지하는 색의 발광 소자의 특성에 맞추어 상기 마이크로미러 소자(14)의 표시 계조를 제어하는 것으로 하였다. 이로써, 발광 소자의 개체 차 등에 의한 색 흐려짐(color blurring)을 억제하고, 색의 계조의 연속성을 유지하여, 항상 정확하며 높은 화질로 투영하는 것이 가능해진다.

그리고, 상기 실시예에서는, 광원부(15) 내의 발광 소자가 LD나 LED 등의 반도체 발광 소자로 구성되는 것으로 하였다. 이와 같은 반도체 발광 소자를 사용함으로써, 디지털 전원(18)의 고속 응답성을 살려 치밀한 제어를 용이하게 실현할 수 있다.

또한 상기 실시예에서는, 광원부(15) 내의 각 발광 소자의 광량에 상당하는 것으로서 발광 소자에 대한 구동 전류값을 디지털 전원(18)이 측정하는 것으로 하였으나, 이로써 광량을 직접 검출하기 위한 휘도 센서 등의 구성을 생략하여 장치의 구성을 더욱 간략화할 수 있다.

그리고, 상기 실시예에서는, 스포크 기간에서의 발광 소자의 구동 전류값에 기초하여 색 밸런스를 취할 수 있도록, 스포크 기간에서의 마이크로미러 소자(14)에 의한 계조 표시를 제어하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 스포크 캘리브레이션 세트를 다시 투영 처리부(13)에 설정한 결과, 스포크 기간에서의 보색 광과 R, G, B 세그먼트 기간의 원색 광, 양쪽을 사용하여 표현되는 백색광 등의 계조가 최초의 설정에서 어긋나 버릴 가능성이 있다. 그와 같은 상태에 있어서는, 병행하여, 순색 기간인 R, G, B 세그먼트 기간의 길이의 비율을 가변시켜, 백색 광 등의 색미(色味)나 계조가 최초의 설정과 일치하도록 색 밸런스를 조정해도 된다.

이와 같은 순색 기간의 길이의 비율을 함께 가변 설정함으로써, 색 밸런스의 조정의 범위를 더욱 넓게, 정밀도를 더욱 높게 할 수 있어, 항상 적정한 색 밸런스에서의 화상 투영을 실현할 수 있다.

또한 상기 실시예에서 설명한 바와 같은, 스포크 기간에서의 마이크로미러 소자(14)의 표시 계조를 제어할 뿐 아니라, 그 스포크 기간의 각 발광 소자의 구동 전력, 예를 들면, 전류를 가변 설정하는 것으로 해도 된다.

이와 같이 스포크 기간의 구동 전력을 가변 설정함으로써, 발광 소자의 개체 차에 의한 상승 특성, 하강 특성의 상위를 흡수하여, 적정한 색 밸런스에서의 화상 투영을 실현할 수 있다.

그리고, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 컬러 화상 1프레임을 통해 제1∼제3 스포크 기간의 각각의 타이밍에 있어서, 각각의 스포크 기간(Tsp)에서의 각 발광 소자에 대응한 스포크 캘리브레이션을 설정해도 된다.

즉, CPU(19)는 R 세그먼트 기간(Tr)과 G 세그먼트 기간(Tg) 사이의 스포크 기간(Tsp)에서의 적색 광을 발하는 LED 및 녹색 광 여기용의 청색 광을 발하는 LD 각각의 구동 전류값의 측정을 행하여 발광량을 산출하고, 산출 결과에 기초하여 투영 처리부(13) 내에 미리 복수 세트 기억되어 있는 Tr-Tg용의 스포크 캘리브레이션 중에서 가장 수치가 근사한 1개를 선택하여 설정한다.

이어서, CPU(19)는 동일하게 하여 이어지는 G 세그먼트 기간(Tg)과 B 세그먼트 기간(Tb) 사이의 스포크 기간(Tsp)에서의, 녹색광 여기용의 청색광을 발하는 LD, 및 청색광을 발하는 LED 각각의 구동 전류값의 측정을 행하여 발광량을 산출한 후, 산출 결과에 기초하여 투영 처리부(13) 내에 미리 복수 세트 기억되어 있는 Tg-Tb용의 스포크 캘리브레이션 중에서 가장 수치가 근사한 1개를 선택하여 설정한다.

또한 CPU(19)는, 이어지는 B 세그먼트 기간(Tb)과 R 세그먼트 기간(Tr) 사이의 스포크 기간(Tsp)에서의, 청색 광을 발하는 LED 및 적색 광을 발하는 LED 각각의 구동 전류값의 측정을 행하여 발광량을 산출한 후, 산출 결과에 기초하여 투영 처리부(13) 내에 미리 복수 세트 기억되어 있는 Tb-Tr용의 스포크 캘리브레이션 중에서 가장 수치가 근사한 1개를 선택하여 설정한다.

이와 같이 투영 처리부(13) 내에, 미리 컬러 화상 1프레임 중에 존재하는 3개의 각 스포크 기간마다 스포크 캘리브레이션을 기억하고, 컬러 화상 1프레임을 통해 3개의 스포크 기간(Tsp) 각각의 타이밍에 있어서, 각각 스포크 캘리브레이션을 재설정하도록 해도 된다.

이 경우에도 광원에 사용하는 발광 소자의 발광 상태의 변화를 고려하여, 색의 계조의 연속성을 유지하여, 항상 정확하고 높은 화질로 투영하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 실시예에서는, 샘플링한 각 발광 소자의 구동 전류 파형으로부터 스포크 기간 중의 스포크 캘리브레이션을 결정하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 발광 소자의 구동 전력 파형, 또는 구동 전압 파형으로부터 스포크 기간 중의 스포크 캘리브레이션을 결정해도 된다.

그리고, 상기 실시예에서는, 프로젝터 장치(10')의 광원부(15)가, 적색(R) 광 및 청색(B) 광을 LED에 의해 직접 출사시키는 동시에, 녹색(G) 광을, LD가 발생한 청색 광으로 형광체를 여기시켜 얻는 것으로 한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 광원이 되는 발광 소자의 종류나 수 등을 한정하는 것은 아니다.

그 외에, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 실시 단계에서는 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변형될 수 있다. 또한, 전술한 실시예에서 실행되는 기능은 가능한 한 적절히 조합하여 실시해도 된다. 전술한 실시예에는 여러 가지 단계가 포함되어 있고, 개시되는 복수의 구성 요건에 의한 적절한 조합에 의해 여러 가지 발명이 추출될 수 있다. 예를 들면, 실시예에 나타내는 전체 구성 요건에서 몇 가지의 구성 요건이 삭제되어도, 효과를 얻을 수 있는 것이면, 이 구성 요건이 삭제된 구성이 발명으로서 추출될 수 있다.

Claims (14)

1. 복수의 발광 소자의 발광에 의해 복수 색의 광을 시분할에 의해 순환적으로 출사하는 광원부;
   상기 광원부로부터의 광을 사용하고, 상기 광의 색 성분에 대응한 화상을 표시하여 그 반사광 또는 투과광에 의해 광상(光像)을 형성하는 표시 소자;
   상기 표시 소자에 의해 형성된 광상을 투영 대상을 향해 출사하는 투영부;
   상기 복수 색의 광의 전환 타이밍, 및 이 전환 타이밍을 중심으로 한 스포크 기간을 설정하는 스포크 설정 수단;
   상기 스포크 설정 수단에 의해 설정된 상기 전환 타이밍 및 스포크 기간에 기초하여, 상기 광원부를 구동하는 광원 구동 수단;
   상기 스포크 기간 중에 상기 투영부로부터 출사되는 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보를 검출하는 검출 수단; 및
   상기 검출 수단에 의해 얻어진 상기 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 스포크 기간에서의 혼색(混色)의 색 밸런스를 원하는 밸런스로 유지하도록 광원을 제어하는 광원 제어 수단
   　을 포함하는 투영 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광원 제어 수단은, 상기 검출 수단에 의해 얻어진 상기 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 광원 구동 수단에 의한 상기 스포크 기간 중의 상기 광원부에서의 발광 타이밍을 지연시키는, 투영 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 광원 제어 수단은, 상기 검출 수단에 의해 얻어진 상기 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 스포크 기간 중의 상기 표시 소자에 의해 형성되는 광상의 표시 계조를 제어하는, 투영 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 광원 제어 수단은, 상기 하나의 스포크 기간에 있어서 상기 투영부로부터 출사되는 각 색 광이, 원하는 발광량이 되도록 상기 지연 시간을 설정하는, 투영 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 스포크 설정 수단은, 컬러 화상 1프레임 중에 복수의 스포크 기간을 설정하고,
   상기 광원 제어 수단은, 컬러 화상 1프레임이 가지는 복수의 스포크 기간 중에 상기 투영부로부터 투영되는 상기 각 색 광의 발광량의 합계가, 원하는 발광량로 되도록 상기 지연 시간을 설정하는, 투영 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 검출 수단은, 상기 광원 구동 수단에 의한 각 발광 소자의 구동 전류 파형, 구동 전압 파형, 및 구동 전력 파형 중 적어도 하나를 샘플링하고,
   상기 광원 제어 수단은, 상기 검출 수단에서의 샘플링 결과로부터, 상기 스포크 기간 중의 상기 광원부에서의 발광 타이밍의 지연 시간을 산출하여 설정하는, 투영 장치.
7. 제1항에 있어서,
   미리 각 발광 소자의 구동 전력과 스포크 기간 중의 발광 타이밍의 지연 시간을 대응시켜 기억한 기억 수단을 더 포함하고,
   상기 광원 제어 수단은, 상기 검출 수단에서의 검출 결과에 기초하여 상기 기억 수단으로부터 발광 타이밍의 지연 시간을 판독하여 설정하는, 투영 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 검출 수단은, 상기 광원부로부터 출사되는 각 색 광마다의 조도 값을 측정하고,
   상기 광원 제어 수단은, 상기 검출 수단에 의해 얻어진 상기 조도값으로부터 상기 스포크 기간 중의 상기 광원부에서의 발광 타이밍의 지연 시간을 산출하여 설정하는, 투영 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 광원 제어 수단은, 상기 광원 구동 수단에 의한 스포크 기간 중의 상기 광원부에서의 발광 개시 시의 지연 시간을 설정하는, 투영 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 광원 제어 수단은, 상기 광원 구동 수단에 의한 스포크 기간 중의 상기 광원부에서의 발광 종료 시의 지연 시간을 설정하는, 투영 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 광원부의 발광 소자는, 반도체 레이저 및 발광 다이오드 중 적어도 한쪽을 사용하는, 투영 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 광원 제어 수단은, 상기 검출 수단에 의해 얻어진 스포크 기간에서의 광량의 검출 결과에 기초하여, 컬러 화상 1프레임 후의 동일 스포크 기간에 상기 광원부에서의 발광 타이밍의 지연 시간을 설정하는, 투영 장치.
13. 복수의 발광 소자의 발광에 의해 복수 색의 광을 시분할에 의해 순환적으로 출사하는 광원부; 상기 광원부로부터의 광을 사용하고, 상기 광의 색 성분에 대응한 화상을 표시하여 그 반사광 또는 투과광에 의해 광상을 형성하는 표시 소자; 및 상기 표시 소자에 의해 형성된 광상을 투영 대상을 향해 출사하는 투영부를 포함한 장치에서의 투영 방법으로서,
    상기 복수 색의 광의 전환 타이밍, 및 이 전환 타이밍을 중심으로 한 스포크 기간을 설정하는 스포크 설정 단계;
    상기 스포크 설정 단계에서 설정한 상기 전환 타이밍 및 스포크 기간에 기초하여 상기 광원부를 구동하는 광원 구동 단계;
    상기 스포크 기간 중에 상기 투영부로부터 출사되는 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보를 검출하는 검출 단계; 및
    상기 검출 단계에서 얻은 상기 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 스포크 기간에서의 혼색의 색 밸런스를 원하는 밸런스로 유지하도록 광원을 제어하는 광원 제어 단계
    를 포함하는 투영 방법.
14. 복수의 발광 소자의 발광에 의해 복수 색의 광을 시분할에 의해 순환적으로 출사하는 광원부; 상기 광원부로부터의 광을 사용하고, 상기 광의 색 성분에 대응한 화상을 표시하여 그 반사광 또는 투과광에 의해 광상을 형성하는 표시 소자; 및 상기 표시 소자에 의해 형성된 광상을 투영 대상을 향해 출사하는 투영부를 포함한 장치가 내장한 컴퓨터가 실행하는 프로그램이 기억된, 비일시적(non-transitory)인 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체로서,
    상기 프로그램은 상기 컴퓨터를,
    상기 복수 색의 광의 전환 타이밍, 및 이 전환 타이밍을 중심으로 한 스포크 기간을 설정하는 스포크 설정 수단;
    상기 스포크 설정 수단에 의해 설정된 상기 전환 타이밍 및 스포크 기간에 기초하여 상기 광원부를 구동하는 광원 구동 수단;
    상기 스포크 기간 중에 상기 투영부로부터 출사되는 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보를 검출하는 검출 수단; 및
    상기 검출 수단에 의해 얻어진 상기 각 색 광마다의 광량을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 스포크 기간에서의 혼색의 색 밸런스를 원하는 밸런스로 유지하도록 광원을 제어하는 광원 제어 수단
    으로서 기능하게 하는, 비일시적인 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체.

Images