(57)【要約】【課題】全体の光量を低下させることなく、色調整を容易に行えるようにする。【解決手段】複数個のＬＥＤを二次元配列してなる光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂからの光をＤＭＤ１８で映像信号によって変調し、この映像光を投射光学レンズ１９を介してスクリーン２０に投影するプロジェクション映像表示装置において、制御回路２２は、光源をオン・オフ駆動するドライブ装置１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに対し、映像信号の垂直周波数に同期する単位期間内でＲＧＢを時分割で順に駆動制御するが、その際、色温度に応じて単位期間内でＲＧＢそれぞれの照射時間の割合を切り替えるようにした。【選択図】      図１
2006184568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ複数個の発光素子を二次元配列してなるＲ（赤）光源、Ｇ（緑）光源及びＢ（青）光源と、
前記ＲＧＢそれぞれの光源からの光をそれぞれ入射して一方向に出射する光学素子と、
前記光学素子からの光が照射され、映像信号によって変調された映像光を出射する光空間変調素子と、
前記光空間変調素子からの映像光を、投射光学レンズを介してスクリーンに投影する投射装置と、
前記ＲＧＢそれぞれの光源を互いに独立してオン・オフ駆動する発光素子駆動装置と、
前記発光素子駆動装置に対し、前記映像信号の垂直周波数に同期する単位期間内でＲＧＢの光源を時分割で順に駆動制御する駆動制御手段と、を具備し、
前記駆動制御手段は、色温度に応じて前記単位期間内でＲＧＢそれぞれの照射時間の割合を切り替えることを特徴とするプロジェクション映像表示装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段は、前記色温度を高く設定する場合には、Ｒ光源の発光期間よりＢ光源の発光期間を長くするようにし、前記色温度を低く設定する場合には、Ｂ光源の発光期間よりＲ光源の発光期間を長くするようにしたことを特徴とする請求項１記載のプロジェクション映像表示装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、前記単位期間内のＲＧＢの切替速度をｎ倍速（ｎは２以上の整数）で繰り返し実行することを特徴とする請求項１記載のプロジェクション映像表示装置。
【請求項４】
それぞれ複数個の発光素子を二次元配列してなるＲ（赤）光源、Ｇ（緑）光源及びＢ（青）光源と、
前記ＲＧＢそれぞれの光源からの光をそれぞれ入射して一方向に出射する光学素子と、
前記光学素子からの光が照射され、映像信号によって変調された映像光を出射する光空間変調素子と、
前記光空間変調素子からの映像光を、投射光学レンズを介してスクリーンに投影する投射装置と、
前記ＲＧＢそれぞれの光源を互いに独立してオン・オフ駆動する発光素子駆動装置と、
前記発光素子駆動装置に対し、前記映像信号の垂直周波数に同期する単位期間内でＲＧＢの光源を時分割で順に駆動制御する駆動制御手段と、を具備し、
前記駆動制御手段は、明るさ調整に応じて、前記単位期間内にＲＧＢ全ての光源を同時に発光又はオフさせる期間を挿入することを特徴とするプロジェクション映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等の光空間変調素子を用いたプロジェクション映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間変調素子としてデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いたプロジェクション映像表示装置がある。この種の映像表示装置には、従来から光源としてランプが用いられているが、最近では複数個のＬＥＤ（発光ダイオード）を二次元配列することで一つの光源として利用されつつある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、上記プロジェクション映像表示装置では、ＲＧＢそれぞれに対応したＬＥＤ光源を用意し、各光源の放射を映像信号に同期して順に切替出力することでカラー表示を行う。しかしながら、ＲＧＢの単位時間当たりの切替間隔は一定であるため、色温度の変化、あるいは調整に対応することができない。
【０００４】
尚、特許文献２に記載されるプロジェクション映像表示装置では、単位時間当たりのＲＧＢのオンデューティを変化させて色バランスを調整する方法が記載されている。但し、この方法はＲＧＢそれぞれに割り当てられる発光期間は同一で、その期間内でのオン期間を調整して色バランスを調整するものである。この方法では、単位期間内にオフ期間を作ることになるため、全体の光量が低下してしまうという問題を有している。
【特許文献１】特開平１０−２６９８０２号公報
【特許文献２】特開２００４−３７９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ＲＧＢそれぞれのＬＥＤ光源を利用してカラー表示を行う場合に、全体の光量を低下させることなく、色調整を容易に行うことのできるプロジェクション映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係るプロジェクション映像表示装置は、それぞれ複数個の発光素子を二次元配列してなるＲ（赤）光源、Ｇ（緑）光源及びＢ（青）光源と、前記ＲＧＢそれぞれの光源からの光をそれぞれ入射して一方向に出射する光学素子と、前記光学素子からの光が照射され、映像信号によって変調された映像光を出射する光空間変調素子と、前記光空間変調素子からの映像光を、投射光学レンズを介してスクリーンに投影する投射装置と、前記ＲＧＢそれぞれの光源を互いに独立してオン・オフ駆動する発光素子駆動装置と、前記発光素子駆動装置に対し、前記映像信号の垂直周波数に同期する単位期間内でＲＧＢを時分割で順に駆動制御する駆動制御手段とを具備し、前記駆動制御手段は、色温度に応じて前記単位期間内でＲＧＢそれぞれの照射時間の割合を切り替えるようにしたものである。
【０００７】
また、本発明に係る他のプロジェクション映像表示装置は、それぞれ複数個の発光素子を二次元配列してなるＲ（赤）光源、Ｇ（緑）光源及びＢ（青）光源と、前記ＲＧＢそれぞれの光源からの光をそれぞれ入射して一方向に出射する光学素子と、前記光学素子からの光が照射され、映像信号によって変調された映像光を出射する光空間変調素子と、前記光空間変調素子からの映像光を、投射光学レンズを介してスクリーンに投影する投射装置と、前記ＲＧＢそれぞれの光源を互いに独立してオン・オフ駆動する発光素子駆動装置と、前記発光素子駆動装置に対し、前記映像信号の垂直周波数に同期する単位期間内でＲＧＢの光源を時分割で順に駆動制御する駆動制御手段とを具備し、前記駆動制御手段は、明るさ調整に応じて、前記単位期間内にＲＧＢ全ての光源を同時に発光又はオフさせる期間を挿入するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上記のように構成することにより、色温度に応じて単位期間内でＲＧＢそれぞれの照射時間の割合を自由に変更できるので、全体の光量を低下させることなく、色調整を容易に行うことのできるプロジェクション映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明に係るプロジェクション映像表示装置の構成例を示している。１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂはそれぞれ規定個数のＬＥＤが二次元配列されたＬＥＤ光源であり、その発光面にはそれぞれＲＧＢの色フィルタ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが装着されている。
【００１１】
各ＬＥＤ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、それぞれ対応して設けられるＬＥＤドライバ回路１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに接続され、ＬＥＤドライバ回路１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂからの駆動信号によって所定の時間間隔で順に発光状態となる。また、各光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１ＢのＬＥＤはＬＥＤドライバ回路１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによって個別にオン・オフ駆動される。
【００１２】
上記ＬＥＤ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂから発光させる光は、色フィルタ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを介してプリズム１４の各隣接面に入射されて一照射面から放射され、光学レンズ１５を介してライトトンネル１６に入射されて均一化させる。ライトトンネル１６を通過した光は光学レンズ１７を介して、デジタルマイクロミラーデバイス（以下、ＤＭＤと記す）１８の映像形成面に照射される。
【００１３】
上記ＤＭＤ１８の映像形成面には、多数のマイクロミラーがマトリックス状に配列されている。マイクロミラーは、個々の傾きを制御されることで、光源からの光を反射して、投射レンズ系１９に入力したり、または、投射レンズ系１９から離れた方向へ放出したりすることができる。したがって、マトリックス状に配列された多数のマイクロミラーのそれぞれが、映像信号に応じて反射方向を決めたとき、投射レンズ系１９には、映像信号に応じた映像光が入力される。投射レンズ系１９から出射された映像光は、スクリーン２０に投射される。
【００１４】
上記ＤＭＤ１８には、信号処理回路２１から、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する映像信号が時分割で供給される。この時分割処理は制御回路２２によって制御される。具体的には、映像信号の垂直周波数に同期する単位期間内でＲＧＢを時分割で順に駆動制御する。また、上記制御回路２２は、信号処理回路２１のＲ，Ｇ，Ｂに対応する映像信号の時分割出力に同期して、Ｒ，Ｇ，ＢそれぞれのＬＥＤ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂが時分割で同期点灯するように、ＬＥＤドライバ回路１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを制御する。これにより、ＤＭＤ１８の多数のマイクロミラーは、Ｒ用映像光、Ｇ用映像光、Ｂ用映像光を時分割で出力することになる。
【００１５】
また、ＬＥＤドライバ回路１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、制御回路２２からの指令によって、各ＬＥＤ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの時分割点灯制御と共に色調整に基づくＬＥＤオン・オフ制御が実行される。この色調整には、色温度による調整モードに加え、明るさをアップさせるための機能、色割れ防止機能が用意される。
【００１６】
上記構成において、以下、本発明の特徴とする色調整について説明する。
【００１７】
従来のプロジェクション映像表示装置では、白色光源の光を回転するカラーホイールに通して色区分していたため、カラーホイールの分割比でＲＧＢそれぞれの動作時間が決まってしまい、個別に動作時間を制御することはできなかった。これに対し、今日主流となりつつあるＬＥＤ光源を利用した装置では、その動作時間を任意に設定可能である。
【００１８】
そこで、本実施形態では、色温度による調整モードにおいて、ＬＥＤ光源の駆動期間の割合で調整する。図２はリモコン（図示せず）等を通じてユーザが色温度調整を要求した場合の制御手順を示すフローチャートである。まず、ユーザの入力操作から色温度の高低指示を判断し（ステップＳ１１）、色温度を高く設定する場合には、一定期間（映像信号の垂直周波数に同期）Ｒ光源の発光期間ＴｒよりＢ光源の発光期間Ｔｂを長くする（ステップＳ１２）。この様子を図３（ａ）に示す。逆に、色温度を低く設定する場合には、Ｂ光源の発光期間ＴｂよりＲ光源の発光期間Ｔｒを長くする（ステップＳ１３）。この様子を図３（ｂ）に示す。
【００１９】
以上の処理により、色温度に対応してＲＧＢ割当比率を変更した時分割制御を実現することができる。
【００２０】
ここで、明るさが足らず、黒つぶれ等が生じている場合、全体の明るさをアップさせたい場合がある。図４はこのような要望に応えた、明るさ調整機能の制御手順を示すフローチャートである。まず、リモコン等を通じてユーザが明るさ調整を要求したか否かを判断し（ステップＳ２１）、明るさを明るくするように指示があった場合には、例えば図５示すように上記一定期間内にＲＧＢ同時発光期間をセットする（ステップＳ２２）。明るさを暗くするように指示があった場合には、ＲＧＢ同時発光期間を短くする、あるいはその期間を省略する（ステップＳ２３）。
【００２１】
上記のように、一定期間内にＲＧＢと共に全発光による白色を加えて時分割発光させる。このとき、人間の目には個々の色が高速で切り替えられるとそれぞれの色の像が残像として残るため、白色期間を調整することで明るさを調整することが可能である。また、図５のＲＧＢ同時発光期間に代えて、ＲＧＢのすべての発光を停止する期間（黒色期間）を設けることで、画面の明るさを暗くするように設定することもできる。
【００２２】
ところで、ＲＧＢの切替に際し、互いに発光期間が重なると、他の色として表現されるため、色割れ現象が目立つようになる。通常、この色割れを防止するためには互いに隣接部分が重ならないように空白期間を配する。しかしながら、この空白期間は、色割れの原因ともなり、必ずしも得策ではない。
【００２３】
本発明に係る色割れ防止機能は、上記の点を考慮して、図６に示すように、色割れ発生の有無を判断し（ステップＳ３１）、色割れが発生していない場合にはＲＧＢを図７（ａ）に示す通常速度でＲＧＢを切り替える（ステップＳ３２）。また、色割れが発生した場合には、ＲＧＢを図７（ｂ）に示すようなｎ倍速（ｎは２以上の整数）で切り替える（ステップＳ３３）。このように、ＲＧＢをより高速で切り替えれば、色割れの発生を抑制することができる。但し、この場合に明るさが低下する。よって、第４に示した明るさをアップする手法と併用すれば、いっそう的確な色調整を実現することができる。
【００２４】
なお、本発明は、上記実施形態そのまま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構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプロジェクション映像表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す装置の色温度調整のための制御手順を示すフローチャート。
【図３】図２に示す制御手順で発光期間を調整する様子を示すタイミング図。
【図４】図１に示す装置の明るさ調整機能の制御手順を示すフローチャート。
【図５】図４に示す制御手順で発光期間を調整する様子を示すタイミング図。
【図６】図１に示す装置の色割れ防止機能の制御手順を示すフローチャート。
【図７】図６に示す制御手順で発光期間を調整する様子を示すタイミング図。
【符号の説明】
【００２６】
１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…ＬＥＤ光源、１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ…ＬＥＤドライバ回路、１４…プリズム、１５…光学レンズ、１６…ライトトンネル、１７…光学レンズ、１８…デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、１９…投射レンズ系、２０…スクリーン、２１…信号処理回路、２２…制御回路。
【図１】
2006184568.tif 000003
【図２】
2006184568.tif 000004
【図３】
2006184568.tif 000005
【図４】
2006184568.tif 000006
【図５】
2006184568.tif 000007
【図６】
2006184568.tif 000008
【図７】
2006184568.tif 000009