(57)【要約】【課題】  スペックルノイズの発生を低減するとともに、消費電力の増大を抑制することが可能な投影装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の投影装置１００は、レーザ光を出力するレーザ光源１０５〜１０７と、表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素に対応するレーザ光源１０５〜１０７の点灯期間を制御するレーザ制御部１０３と、表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、レーザ光源１０５〜１０７から発せられたレーザ光を走査する走査ミラー１１１と、を備え、レーザ制御部１０３は、スクリーン２００に動画像を表示する場合にそうでない場合よりも、表示フレームの各画素に対応するレーザ光源１０５〜１０７の点灯期間の数が少なくなるように、レーザ光源１０５〜１０７を制御することを特徴とする。【選択図】  図１
2019113767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出力するレーザ光源と、
表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御手段と、
前記表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記投影面に動画像を表示する場合にそうでない場合よりも、前記表示フレームの各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が少なくなるように、前記レーザ光源を制御することを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記表示フレームが動画像データに基づくフレームである場合における各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数は、前記表示フレームが静止画像データに基づくフレームである場合における各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数よりも少なくなるように前記レーザ光源を制御することを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
映像信号に基づいて前記表示フレームを生成する処理手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記映像信号に付加されたメタデータに基づいて、前記表示フレームが前記動画像データに基づくフレームであるか、前記静止画像データに基づくフレームであるか、を判定し、前記レーザ光源を制御することを特徴とする請求項２に記載の投影装置。
【請求項４】
映像信号に基づいて前記表示フレームを生成する処理手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記映像信号を出力した出力機器が前記動画像データを出力する機器であるか、前記静止画像データを出力する機器であるかを判定し、前記レーザ光源を制御することを特徴とする請求項２に記載の投影装置。
【請求項５】
レーザ光を出力するレーザ光源と、
表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御手段と、
前記表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記表示フレームにおいてスペックルノイズが発生する可能性が低い対象領域に含まれる画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が、そうでない領域に含まれる画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数よりも少なくなるように、前記レーザ光源を制御することを特徴とする投影装置。
【請求項６】
前記表示フレームにおいて前記対象領域は、前記表示フレームと前記表示フレームの前の前フレームとの間で動きベクトルが所定の値よりも大きい領域であることを特徴とする請求項５に記載の投影装置。
【請求項７】
前記表示フレームにおいて前記対象領域は、所定の周波数以上の周波数成分が第１閾値よりも高い領域であることを特徴とする請求項５に記載の投影装置。
【請求項８】
前記表示フレームにおいて前記対象領域は、所定の色相および彩度が所定の範囲に含まれる領域であることを特徴とする請求項５に記載の投影装置。
【請求項９】
レーザ光を出力するレーザ光源と、
ユーザの入力に応じて、前記レーザ光源の点灯期間に関連する複数の動作モードのいずれかを設定する設定手段と、
フレームの各画素の画素値と設定された動作モードに基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御手段と、
前記フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、
を備え、
前記複数の動作モードは、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が第１の数である第１動作モードと、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が前記第１の数よりも多い第２の数である第２動作モードと、を含むことを特徴とする投影装置。
【請求項１０】
レーザ光を出力するレーザ光源と、表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、を備える投影装置の制御方法であって、
前記表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御工程を備え、
前記制御工程は、前記投影面に動画像を表示する場合にそうでない場合よりも、前記表示フレームの各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が少なくなるように、前記レーザ光源を制御することを特徴とする投影装置の制御方法。
【請求項１１】
前記制御工程は、前記表示フレームが動画像データに基づくフレームである場合における各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数は、前記表示フレームが静止画像データに基づくフレームである場合における各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数よりも少なくなるように前記レーザ光源を制御することを特徴とする請求項１０に記載の投影装置の制御方法。
【請求項１２】
映像信号に基づいて前記表示フレームを生成する処理工程をさらに備え、
前記制御工程は、前記映像信号に付加されたメタデータに基づいて、前記表示フレームが前記動画像データに基づくフレームであるか、前記静止画像データに基づくフレームであるか、を判定し、前記レーザ光源を制御することを特徴とする請求項１１に記載の投影装置の制御方法。
【請求項１３】
映像信号に基づいて前記表示フレームを生成する処理工程をさらに備え、
前記制御工程は、前記映像信号を出力した出力機器が前記動画像データを出力する機器であるか、前記静止画像データを出力する機器であるかを判定し、前記レーザ光源を制御することを特徴とする請求項１１に記載の投影装置の制御方法。
【請求項１４】
レーザ光を出力するレーザ光源と、表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、を備える投影装置の制御方法であって、
前記表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御工程を備え、
前記制御工程は、前記表示フレームにおいてスペックルノイズが発生する可能性が低い対象領域に含まれる画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が、そうでない領域に含まれる画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数よりも少なくなるように、前記レーザ光源を制御することを特徴とする投影装置の制御方法。
【請求項１５】
前記表示フレームにおいて前記対象領域は、前記表示フレームと前記表示フレームの前の前フレームとの間で動きベクトルが所定の値よりも大きい領域であることを特徴とする請求項１４に記載の投影装置の制御方法。
【請求項１６】
前記表示フレームにおいて前記対象領域は、所定の周波数以上の周波数成分が第１閾値よりも高い領域であることを特徴とする請求項１４に記載の投影装置の制御方法。
【請求項１７】
前記表示フレームにおいて前記対象領域は、所定の色相および彩度が所定の範囲に含まれる領域であることを特徴とする請求項１４に記載の投影装置の制御方法。
【請求項１８】
レーザ光を出力するレーザ光源と、表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、を備える投影装置の制御方法であって、
ユーザの入力に応じて、前記レーザ光源の点灯期間に関連する複数の動作モードのいずれかを設定する設定工程と、
前記表示フレームの各画素の画素値と設定された動作モードとに基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御工程を備え、
前記複数の動作モードは、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が第１の数である第１動作モードと、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が前記第１の数よりも多い第２の数である第２動作モードと、を含むことを特徴とする投影装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を投影面上に走査して画像を表示する投影装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光源から出射されたレーザ光を、走査ミラーで反射して投影面上で走査することにより画像を表示する投影装置（レーザスキャンプロジェクタ）が知られている。
【０００３】
レーザ光は高コヒーレンス性を有するため、投影面で反射するとランダムな波面が鑑賞者（ユーザ）の網膜上で相互に干渉して、スペックルノイズと呼ばれる微小な斑点状のチラつきを発生する場合がある。
【０００４】
特許文献１では、スペックルノイズを低減するために、レーザ光源の緩和振動を用いる手法が開示されている。この手法では、オンおよびオフを交互に繰り返す矩形パルス状の波形パターンを用いて、レーザ光源を駆動する。
【０００５】
緩和振動中に放射される光ビームは、互いに位相の相関関係を持たない多数のレーザモードからの光ビームの重ね合わせで構成される。その結果、コヒーレンス性が低下し、スペックルノイズを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８９５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術ではパルスのオン・オフの繰り返し回数が増えるため、回路のトグル率が上がり、消費電力が増大してしまう場合があった。
【０００８】
上述の課題に鑑みて本発明は、スペックルノイズの発生を低減するとともに、消費電力の増大を抑制することが可能な投影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】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明に係る投影装置の第一の形態は、レーザ光を出力するレーザ光源と、表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御手段と、前記表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、を備え、前記制御手段は、前記投影面に動画像を表示する場合にそうでない場合よりも、前記表示フレームの各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が少なくなるように、前記レーザ光源を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る投影装置の第二の形態は、レーザ光を出力するレーザ光源と、表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御手段と、前記表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、を備え、前記制御手段は、前記表示フレームにおいてスペックルノイズが発生する可能性が低い対象領域に含まれる画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が、そうでない領域に含まれる画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数よりも少なくなるように、前記レーザ光源を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る投影装置の第三の形態は、レーザ光を出力するレーザ光源と、ユーザの入力に応じて、前記レーザ光源の点灯期間に関連する複数の動作モードのいずれかを設定する設定手段と、フレームの各画素の画素値と設定された動作モードに基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御手段と、前記フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、を備え、前記複数の動作モードは、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が第１の数である第１動作モードと、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が前記第１の数よりも多い第２の数である第２動作モードと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る投影装置の制御方法の第一の形態は、レーザ光を出力するレーザ光源と、表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、を備える投影装置の制御方法であって、前記表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御工程を備え、前記制御工程は、前記投影面に動画像を表示する場合にそうでない場合よりも、前記表示フレームの各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が少なくなるように、前記レーザ光源を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る投影装置の制御方法の第二の形態は、レーザ光を出力するレーザ光源と、表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、を備える投影装置の制御方法であって、前記表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御工程を備え、前記制御工程は、前記表示フレームにおいてスペックルノイズが発生する可能性が低い対象領域に含まれる画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が、そうでない領域に含まれる画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数よりも少なくなるように、前記レーザ光源を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る投影装置の制御方法の第三の形態は、レーザ光を出力するレーザ光源と、表示フレームの各画素の位置に対応する投影面上の位置に、前記レーザ光源から発せられた前記レーザ光を走査する走査手段と、を備える投影装置の制御方法であって、ユーザの入力に応じて、前記レーザ光源の点灯期間に関連する複数の動作モードのいずれかを設定する設定工程と、前記表示フレームの各画素の画素値と設定された動作モードとに基づいて、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間を制御する制御工程を備え、前記複数の動作モードは、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が第１の数である第１動作モードと、各画素に対応する前記レーザ光源の点灯期間の数が前記第１の数よりも多い第２の数である第２動作モードと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る投影装置によれば、スペックルノイズの発生を低減するとともに、消費電力の増大を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】投影装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図２】レーザ制御部の機能ブロックを示す第１のブロック図である。
【図３】投影装置のレーザ光源の駆動動作を示す第１のフローチャートである。
【図４】映像信号に含まれるメタデータの一例を示す模式図である。
【図５】レーザ光源の駆動電流、波形パターン、および駆動波形を示す模式図である。
【図６】レーザ制御部の機能ブロックを示す第２のブロック図である。
【図７】投影装置のレーザ光源の駆動動作を示す第２のフローチャートである。
【図８】表示フレームの動き量と動きベクトルとの関係を示す模式図である。
【図９】直交変換部の実行する直交変換処理を示す模式図である。
【図１０】色判定部が実行する色判定処理を示す模式図である。
【図１１】分類値の組み合わせと、緩和振動の強度との関係を示す模式図である。
【図１２】投影装置のレーザ光源の駆動動作を示す第３のフローチャートである。
【図１３】スペックルノイズ補正モードを選択するためのＧＵＩを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施例１］
図１は、投影装置１００の機能ブロックを示すブロック図である。投影装置１００は、レーザ光源を有し、レーザ光源から発せられたレーザ光の出射角度を制御してスクリーン２００（投影面）に画像を表示するレーザスキャンプロジェクタであるとする。投影装置１００は、入力された映像信号に応じたカラー画像をスクリーン２００に投影することが可能であるとする。
【００１８】
投影装置１００は、映像信号から生成した各フレームの各画素の画素値に対応するレーザ光の強度で、スクリーン２００の各画素に対応する位置にレーザ光が照射されるようにレーザ光の発光強度と出射角度を制御する。ここで、発光強度は、レーザ光の発光量と点灯期間との積で表されるとする。レーザ光源が印加される駆動電流に応じて発光量が制御される光源である場合、発光強度は、レーザ光源に印加される駆動電流量と、点灯期間の長さとを制御することにより制御される。
【００１９】
レーザ光源から発せられるレーザ光は、ＬＥＤや冷陰極管等の他の光源から発せられる光に比べて取り得る位相の範囲が狭い（位相が揃っている）。言い換えると、レーザ光源から発せられるレーザ光は、高コヒーレント性を有する。このような光が、微小な凹凸のある面に入射し散乱して、視聴するユーザ（人間）の目に入射すると、相互に干渉して、スペックルノイズと呼ばれる微小な斑点状のチラつきを発生する場合がある。スペックルノイズの低減のためには、ある画素に対して、点灯期間と消灯期間とを複数設けて駆動する（緩和振動）ことが有効である。しかし、点灯期間を複数設けるために短期間に印加電流のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、レーザ光源の駆動ドライバに負荷がかかることや、消費電力が増大することがある。
【００２０】
このようなスペックルノイズは、例えば、長い時間にわたって同じ画像が表示されている場合に、顕著に発生する。これは、網膜上での干渉が長い時間継続して発生するためである。一方で、表示される画像が継時的に変化する場合は、網膜上での干渉の状態が時間的に遷移するため、スペックルノイズの発生が時間的に拡散し、ユーザはスペックルノイズを認識しづらい。つまり、静止画像を表示する場合は、動画像を表示する場合よりもユーザがスペックルノイズを認識しやすい。
【００２１】
実施例１の投影装置１００は、スクリーン２００に動画像を表示する場合、そうでない場合よりも各画素におけるレーザ光源の点灯回数の数を少なくするように制御する。具体的には、実施例１の投影装置１００は、画像を表示するために用いるフレームが、動画像データから生成されたフレームであると判定した場合に、そうでない場合よりも各画素におけるレーザ光源の点灯回数の数を少なくするように制御する。言い換えると、実施例１の投影装置１００は、画像を表示するために用いるフレームが、静止画像データから生成されたフレームであると判定した場合に、そうでない場合よりも各画素におけるレーザ光源の点灯回数の数を多くするように制御する。
【００２２】
したがって、スペックルノイズが発生しやすい（認識されやすい）静止画像データに基づく画像を表示している場合に、各画素における点灯期間の数を増やしてスペックルノイズの発生を抑制する。さらに、スペックルノイズが発生しづらい（認識されにくい）動画像データに基づく画像を表示している場合に、各画素における点灯期間の数を減らして消費電力の増加を抑制する。
【００２３】
始めに、投影装置１００の基本的な構成について説明する。投影装置１００は、ＣＰＵ１０１、映像処理部１０２、レーザ制御部１０３、レーザドライバ１０４、レーザ光源１０５、レーザ光源１０６、レーザ光源１０７、ダイクロイックミラー１０８、ダイクロイックミラー１０９、および集光レンズ１１０を備える。さらに、投影装置１００は、走査ミラー１１１、ミラー制御部１１２、エンコーダ１１３、設定部１１４、メモリ１１５および操作部１１６を備える。
【００２４】
ＣＰＵ１０１は、投影装置１００の各機能ブロックを制御する演算処理回路（プロセッサ）である。ＣＰＵ１０１は、メモリ１１５から読み出したプログラムを実行して、各機能ブロックを制御する。なお、ＣＰＵ１０１は、複数のプロセッサから構成されていてもよい。
【００２５】
映像処理部１０２は、入力した映像信号にフレーム数、画素数、画像形状などの変更処理や、階調、色の補正処理等を施して、表示に用いる映像信号を生成する処理回路である。また、映像処理部１０２は、入力された映像信号に基づいて、画像の表示に用いるためのフレーム（表示フレーム）を生成して、レーザ制御部１０３に出力する。フレームは、各画素に対して画素値（階調値）が指定された画像データである。映像処理部１０２は、時間的に連続する複数のフレームを生成して、後述する同期信号に基づいてレーザ制御部１０３に順次出力する。
【００２６】
映像処理部１０２は、入力された映像信号を解析して、メタデータを取得する。メタデータは、映像信号に関連する情報が記録された付加情報である。メタデータは、映像信号のフォーマット、解像度、色域、ガンマ特性を示す情報が含まれる。また、メタデータには、映像信号が動画像であるか静止画像であるかを示す情報が含まれる。さらに、メタデータには、映像信号を出力した出力機器を示す情報が含まれるとする。映像信号を出力した出力機器を示す情報は、例えば、出力機器の型番を示す情報、もしくは出力機器が動画像データを出力する機器であるか静止画像データを出力する機器であるかを示すフラグ情報であるとする。
【００２７】
レーザ制御部１０３は、映像処理部１０２から取得したフレームおよびメタデータに基づいて各画素の駆動電流レベルＩｄとレーザ光源１０５〜１０７の駆動に必要な波形パターンＰＴとを出力する。レーザ制御部１０３は、画素の階調値が高いほど、当該画素に対応するレーザ光現の点灯期間と駆動電流値Ｉｄとの積が大きくなるように、波形パターンと駆動電流値Ｉｄとを決定する。例えば、レーザ制御部１０３は、階調値に応じた駆動電流値Ｉｄを決定するとする。また、各画素における点灯期間の長さは同じであるとする。つまり、各画素の階調性を、駆動電流値Ｉｄで制御するとする。なお、画素の階調値に応じて、点灯期間の長さと駆動電流値Ｉｄとをそれぞれ制御して（可変として）、各画素の階調性を制御するものであってもよい。
【００２８】
レーザドライバ１０４は、レーザ制御部１０３から出力された波形パターンＰＴを用いて駆動電流値Ｉｄを変調して得られた各レーザ光源の駆動波形ＲＩｍｄ、ＧＩｍｄ、ＢＩｍｄで、レーザ光源１０５〜１０７を駆動する駆動回路である。
【００２９】
レーザ制御部１０３とレーザドライバ１０４とを合わせて、レーザ光源１０５〜１０７の駆動を制御する制御部であるといえる。
【００３０】
レーザ光源１０５〜１０７は、レーザ光を発する光源である。レーザ光源１０５は、赤色（Ｒ）のレーザ光を発する。レーザ光源１０６は、緑色（Ｇ）のレーザ光を発する。レーザ光源１０７は、青色（Ｂ）のレーザ光を発する。
【００３１】
ダイクロイックミラー１０８，１０９は、特定波長のレーザ光のみを透過し、それ以外の波長のレーザ光を反射する特性を有するミラーである。レーザ光源１０６，１０７からそれぞれ出射された緑色および青色のレーザ光は、ダイクロイックミラー１０８で合成される。さらに、このダイクロイックミラー１０８で合成されたレーザ光は、ダイクロイックミラー１０９でレーザ光源１０５から出射された赤色のレーザ光と合成され、ＲＧＢ３原色の成分を含むレーザ光となる。
【００３２】
集光レンズ１１０は、ダイクロイックミラー１０９からのレーザ光を集光するレンズである。
【００３３】
走査ミラー１１１は、ミラー制御部１１２から出力された駆動信号に基づいて、所定の周波数でスクリーン２００の水平方向、および垂直方向に角度を変えるミラーである。走査ミラー１１１は、集光レンズ１１０から入射したレーザ光を、自らの振れ角（位相）に応じて反射することにより、レーザ光の出射角度を制御する。駆動信号は、周波数や走査角度を制御する信号である。
【００３４】
ミラー制御部１１２は、走査ミラー１１１に入射するレーザ光が所定の画像領域を所定の周波数で走査するように駆動信号を走査ミラー１１１に出力する。ミラー制御部１１２は、エンコーダ１１３から走査ミラー１１１の振れ角を示す位置検出信号（振れ角θｈ，θｖ）を取得する。ミラー制御部１１２は、エンコーダ１１３からの位置検出信号に基づいて、水平同期信号ＨＳＮＣ、垂直同期信号ＶＳＮＣを生成して映像処理部１０２に出力する。映像処理部１０２は、各同期信号に基づいて、表示フレームを出力する。
【００３５】
エンコーダ１１３は、走査ミラー１１１の振れ位置を検出して位置検出信号（振れ角θｖ，θｈ）を出力する。
【００３６】
設定部１１４は、映像処理部１０２に入力された映像信号を解析して、その解像度を設定する。
【００３７】
メモリ１１５は、レーザ制御部１０３で波形パターンＰＴと駆動電流値Ｉｄを生成するのに必要な特性や、走査ミラー１１１の寸法、材料の密度、固さ等を格納する記憶媒体である。
【００３８】
操作部１１６は、不図示の操作者の指示を受け付け、ＣＰＵ１０１に指示信号を送信する操作部材である。操作部１１６は、スイッチ、ダイヤル、もしくはタッチパネルなどからなる。また、操作部１１６は、例えば、リモコンからの信号を受信する不図示の信号受信部で受信した信号に基づいて、所定の指示信号をＣＰＵ１０１に送信するものでもよい。
【００３９】
上述したように、実施例１の投影装置１００は、動画像を表示する場合に、そうでない場合よりも、各画素に対応するレーザ光源の点灯期間の数が少なくなるようにレーザ光源を制御する。以下に、実施例１の投影装置１００の具体的な制御について説明する。
【００４０】
図２は、実施例１におけるレーザ制御部１０３の機能ブロックを示すブロック図である。レーザ制御部１０３は、駆動電流決定部２０１、波形パターン決定部２０２、および解析部２０６を備える。
【００４１】
駆動電流決定部２０１は、映像処理部１０２から取得したフレームに基づいて各画素の階調（画素値）に対応する駆動電流値Ｉｄを決定する。
【００４２】
波形パターン決定部２０２は、解析部２０６から取得した情報に基づいて、メモリ１１５に記憶された複数の波形パターンからいずれかを波形パターンＰＴとして選択する。
【００４３】
解析部２０６は、映像処理部１０２から取得したメタデータもしくはフレームを解析して、フレームが動画像データに基づいて生成されたものであるか否かを判定する。
【００４４】
図３に、実施例１における投影装置１００のレーザ光源の駆動動作を示すフローチャートである。
【００４５】
Ｓ１１０１で、ＣＰＵ１０１は、操作部１１６からの動作開始操作を受け付けて動作を開始する。
【００４６】
Ｓ１１０２で、映像処理部１０２は、映像信号を取得する。映像処理部１０２は、映像信号から生成したフレームと、映像信号から取得したメタデータをレーザ制御部１０３に出力する。
【００４７】
Ｓ１１０３で、駆動電流決定部２０１は、フレームの各画素の階調値に基づいて、各画素に対応する駆動電流値Ｉｄを決定し、レーザドライバ１０４に出力する。
【００４８】
Ｓ１１０４で、解析部２０６は、フレームが動画像データから生成されたフレームであるか否かを判定する。例えば、映像処理部１０１は、映像信号に含まれるメタデータを解析して、映像信号に含まれる画像データが、動画像データか静止画像データかを判定する。
【００４９】
図４は、映像信号に含まれるメタデータの一例を示す模式図である。映像信号は、画像データを周期的に伝送する信号であり、メタデータは、周期的に伝送される画像データの間のブランキング期間中に配置される。
【００５０】
開始データ１００１は、メタデータの開始を表すデータである。情報データ１００２は、映像信号の種々の特性を示すデータである。例えば、情報データ１００２には、映像信号が動画像データか静止画像データかを表すデータを含むとする。機器情報データ１００３は、映像信号を投影装置１００に入力した出力機器の種類を表すデータである。例えば、機器情報データ１００３は、出力機器が動画像データを出力する機器か、静止画像データを出力する機器かを示す情報を含むとする。なお、機器情報データ１１０３は、出力機器の型番を示す情報であってもよい。終了データ１００４は、メタデータの終了を表すデータである。なお、メタデータの構成はこれに限ったものではない。また、メタデータは、情報データ１００２、機器情報データ１００３のうち、少なくとも一方を含んでいればよい。
【００５１】
解析部２０６は、メタデータの情報データ１００２、機器情報データ１００３のうち、少なくとも一方を解析し、映像信号が動画像データか静止画像データを判定する。解析部２０６の判定結果に基づいて、Ｓ１１０５もしくはＳ１１０６に処理が進む。映像信号が動画像データであると判定した場合、フレームが動画像データから生成されたフレームであると判定して、Ｓ１１０５に進む。そうでない場合、処理はＳ１１０６に進む。
【００５２】
Ｓ１１０５で、波形パターン決定部２０２は、メモリ１１５から動画用波形パターンＰＴｍと後述する動画用波形パターンＰＴｍに対応する駆動波形に対するゲインを読み出す。Ｓ１１０６で、波形パターン決定部２０２は、メモリ１１５から静止画用波形パターンＰＴｓと後述する静止画用波形パターンＰＴｓに対応する駆動波形に対するゲインを読み出す。
【００５３】
レーザ光源の点灯期間を複数回に制御する緩和振動制御について説明する。図５は、レーザ光源の駆動電流値Ｉｄ、波形パターンＰＴ、および駆動波形Ｉｍｄを示す模式図である。
【００５４】
図５（ａ）は、緩和振動制御を行わない場合におけるレーザ光源の駆動電流値Ｉｄ、波形パターンＰＴ、および駆動波形Ｉｍｄを示す。表示フレームの画素ｋが、隣接する画素ｋ＋１よりも高階調であるとする。この場合、駆動電流値Ｉｄは、各画素の階調値に応じて決定されることから、画素ｋに対応する駆動電流値Ｉｄ（ｋ）は、画素ｋ＋１に対応する駆動電流値Ｉｄ（ｋ＋１）よりも高い電流に決定される。
【００５５】
また、波形パターンＰＴのパルス幅は、緩和振動制御を行わない場合、一定であり、かつ、緩和振動制御を行わない（点灯回数を複数としない）ことから点灯期間は１つである。また、各画素の表示期間の終わりで波形パターンＰＴはオフになる。これは、隣接画素との混色を防ぐためのものである。ここで、緩和振動制御を行わない場合の点灯期間の長さをＷ０とする。
【００５６】
上述のように決定された波形パターンＰＴおよび駆動電流値Ｉｄに基づいて、生成された駆動波形Ｉｍｄは、フレームの各画素の階調値に応じた振幅で一定のパルスで遷移する波形となる。画素ｋにおける駆動波形Ｉｍｄの振幅をＬ０とする。
【００５７】
図５（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれの異なる強度で緩和振動制御を行った場合のレーザ光源の駆動電流値Ｉｄ、波形パターンＰＴ、および駆動波形Ｉｍｄを示す模式図である。それぞれ、１画素（画素ｋ）分の波形を示す。図５（ｂ）〜（ｄ）では画素の階調値、即ち駆動電流値Ｉｄは一定（Ｉｄ（ｋ））であるものとして説明する。
【００５８】
図５（ｂ）は、緩和振動の強度を「弱」とした場合のレーザ光源の駆動電流値Ｉｄ、波形パターンＰＴ、および駆動波形Ｉｍｄを示す模式図である。この時、ある画素に対応する点灯期間の数は２つであるとする。波形パターンＰＴｗは、一度オフになってからオンに復帰する。
【００５９】
このとき、緩和振動をしない場合と、点灯期間の総和が等しくなるように複数の点灯期間を設定できることが望ましい。しかし、各画素の表示期間Ｔは有限であり、複数の点灯期間の間に所定の消灯期間を設けることが必要であることから、点灯期間の総和が短くなる場合がある。一般的に、レーザ光の１画素当りの明るさは駆動波形Ｉｍｄのパルス幅と振幅の積で決まるので、点灯期間の総和が短くなると、明るさが低下する。緩和振動によって点灯期間の総和が、緩和振動をしない場合よりも短くなる場合、これを補正するように、駆動波形Ｉｍｄの振幅にゲインをかける。具体的には、駆動波形Ｉｍｄの振幅Ｌ１がＬ０よりも大きくなるように制御する。
【００６０】
Ｌ１の決定方法について、説明する。緩和振動制御をしない場合の画素の明るさと実質的に同等の明るさで、投影面上に画素が表示されるように振幅を決定する。緩和振動制御を行わない場合の駆動波形Ｉｍｄ（ｋ）におけるパルス幅と振幅の積はＷ０×Ｌ０である。図５（ｂ）に示すように緩和振動制御を行った場合の点灯期間の合計をＷ１とする。この時、緩和振動制御を行った場合における駆動波形Ｉｍｄ（ｋ）のパルス幅と振幅の積は、Ｗ１×Ｌ１である。画素の明るさを実質的に同等とする場合は、これらの積が同等（Ｗ０×Ｌ０＝Ｗ１×Ｌ１）となればよい。したがって、Ｌ１は、（Ｗ０／Ｗ１）×Ｌ０となる。緩和振動の強度を「弱」とするときの制御パラメータとして、ゲイン（Ｗ０／Ｗ１）を、波形パターンＰＴｗとともにメモリ１１５に格納する。
【００６１】
図５（ｃ）は、緩和振動の強度を「中」とした場合のレーザ光源の駆動電流値Ｉｄ、波形パターンＰＴ、および駆動波形Ｉｍｄを示す模式図である。この時、ある画素に対応する点灯期間の数は３つであるとする。波形パターンＰＴｗは、一度オフになってからオンに復帰することを２回繰り返す。このとき、緩和振動の強度を「弱」とした場合よりもパルスがオンである幅の合計が狭まっている。従って、駆動波形Ｉｍｄの振幅Ｌ２がＬ０，およびＬ１よりも大きくなるように制御する。Ｌ２の計算方法は、上述のＬ１の計算と同様であることから説明を省略する。
【００６２】
図５（ｄ）は、緩和振動の強度を「強」とした場合のレーザ光源の駆動電流値Ｉｄ、波形パターンＰＴ、および駆動波形Ｉｍｄを示す模式図である。この時、ある画素に対応する点灯期間の数は４つであるとする。波形パターンＰＴｗは、一度オフになってからオンに復帰することを３回繰り返す。このとき、緩和振動の強度を「弱」とした場合、および緩和振動の強度を「中」とした場合よりもパルスがオンである幅の合計が狭まっている。従って、駆動波形Ｉｍｄの振幅Ｌ３がＬ０，Ｌ１およびＬ２よりも大きくなるように制御する。Ｌ３の計算方法は、上述のＬ１の計算と同様であることから説明を省略する。
【００６３】
Ｓ１１０５で、読み出す動画用波形パターンＰＴｍは、緩和振動の強度を「弱」とした場合の波形パターンであるとする。つまり、図５（ｂ）に示した波形パターンである。また、Ｓ１１０６で、読み出す静止画用波形パターンＰＴｓは、緩和振動の強度を「強」とした場合の波形パターンであるとする。つまり、図５（ｄ）に示した波形パターンである。
【００６４】
動画用波形パターンＰＴｍと、静止画用波形パターンＰＴｓとは、上述の例に限らないが、動画用波形パターンＰＴｍよりも静止画用波形パターンＰＴｓの方が緩和振動の強度が強くなるように各波形パターンが決定される。言い換えれば、動画用波形パターンＰＴｍにおける各画素に対応する点灯期間の数が、静止画用波形パターンＰＴｓにおける各画素に対応する点灯期間の数よりも少なくなるように、各波形パターンが決定されるともいえる。
【００６５】
例えば、動画用波形パターンＰＴｍとして、緩和振動を行わない（画素に対する点灯期間の数が１）波形パターンを採用し、動画用波形パターンＰＴｍとして、緩和振動の強度が「弱」（画素に対する点灯期間の数が２）に対応する波形パターンを採用してもよい。
【００６６】
Ｓ１１０５、およびＳ１１０６で、それぞれ読み出した波形パターンと波形パターンに対応するゲイン値を、レーザドライバ１０４に出力する。
【００６７】
Ｓ１１０７で、レーザドライバ１０４は、取得した波形パターンＰＴ、ゲイン、および駆動電流値Ｉｄに基づいて駆動波形Ｉｍｄを生成して各レーザ光源へ出力する。なお、駆動波形Ｉｍｄは、画像のＲＧＢ成分ごとに生成し、それぞれ、レーザ光源１０５〜１０７に出力する。
【００６８】
各レーザ光源が取得した駆動波形Ｉｍｄに基づいてレーザを駆動することにより、スクリーン２００にフレームに基づく画像が投影される。
【００６９】
Ｓ１１０８で、ＣＰＵ１０１は駆動動作を終了するか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、操作部１１６を介して動作終了の指示がある場合、駆動動作を終了すると判定し、Ｓ１１０９で動作を終了する。Ｓ１１０８で、ＣＰＵ１０１が駆動動作を終了しないと判定した場合、Ｓ１１０２に戻り上述の動作を繰り返す。
【００７０】
上述のように駆動制御を行うことで、動画像データに基づいて画像を投影する場合に、静止画像データに基づいて画像を投影する場合よりも、各画素に対する点灯期間の数を少なくすることが可能となる。
【００７１】
したがって、スペックルノイズが認識されづらい動画像を表示する場合には、点灯期間が少なく、緩和振動制御による消費電力の増加を抑制することが可能となる。また、スペックルノイズが認識されづらい動画像を表示する場合には、緩和振動制御の強度を上げることにより、スペックルノイズの発生を抑制することが可能となる。
【００７２】
なお、画像を投影するために用いるフレームが動画像データから生成されたものであるかを判定するために、Ｓ１１０４では、映像信号のメタデータの情報データを解析したが判定方法はこれに限らない。
【００７３】
例えば、Ｓ１１０４で、解析部２０６が、メタデータの機器情報データを解析して、映像信号を出力した出力機器が動画像データを主に出力する装置であると判定した場合に、フレームが動画像データから生成されたものであると判定してもよい。
【００７４】
出力機器がＤＶＤプレーヤーもしくはＢＤ（Ｂｌｕ‐ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）プレーヤー等（以下、プレーヤーと記載。）であれば、出力する映像信号は動画像データであることが多いと考えられる。このような場合は、解析部２０６は、フレームが動画像データから生成されたものであると判定する。
【００７５】
また、出力機器がパーソナルコンピューター（以下、ＰＣと記載。）であれば、出力する映像信号は、動画像データと静止画像データとが混在されることが一般的である。このような場合は、解析部２０６は、フレームが動画像データから生成されたものでないと判定する。
【００７６】
また、解析部２０６が、フレーム間の動き量を解析して、表示フレームが動画像データによるものであるか否かを判定することも可能である。フレーム間の動き量の解析方法は、従来の動きベクトル検知等の種々の方法を用いることが可能である。
【００７７】
これにより、静止画に比べてスペックルノイズが目立ちにくい動画では、緩和振動を止めたり、弱めたりすることができ、回路のトグル率の上昇を抑え、消費電力の上昇を必要最小限にしてスペックルノイズを効果的に低減することができる。
【００７８】
［実施例２］
スペックルノイズは、所定の領域サイズで輝度・色度の差が小さい領域や、時間的な輝度・色度の変化（動き）が小さい領域で、顕著に表れる場合がある。そうでない領域では、レーザ光の波長が空間的または時間的に均一でないことから、スペックルノイズが発生しても空間的または時間的に影響が拡散する。したがって、同一の表示フレームにおいても、領域間でスペックルノイズが発生しやすい領域とそうでない領域が存在する。
【００７９】
実施例２の投影装置１００は、映像信号を解析して、スペックルノイズが発生する可能性が低い領域に含まれる画素に対応する点灯回数が、そうでない領域に含まれる画素における点灯回数よりも少なくなるように、レーザ光源の駆動を制御する。これにより、スペックルノイズが発生しやすい領域において、点灯回数の増加によりスペックルノイズを抑制すると同時に、スペックルノイズが目立たない領域については点灯回数の増加を抑制して消費電力の増加を抑制することが可能となる。
【００８０】
実施例２の投影装置１００の機能ブロックの構成のうち、レーザ制御部１０３以外の構成は、実施例１および図１と同様であるので、説明を省略する。
【００８１】
図６は、実施例２におけるレーザ制御部１０３の機能ブロックを示すブロック図である。レーザ制御部１０３は、駆動電流決定部２０１、波形パターン決定部２０２、動き検出部２０３、直交変換部２０４、および色判定部２０５を備える。レーザ制御部１０３は、表示フレームに対して、動き検出処理、直光変換処理、および色判定処理の少なくともいずれかを実行することが可能である。
【００８２】
駆動電流決定部２０１は、フレームの各画素の階調（画素値）に対応する駆動電流値Ｉｄを決定する。波形パターン決定部２０２は、動き検出部２０３、直交変換部２０４、及び色判定部２０５から取得した情報に基づいて、メモリ１１５に記憶された複数の波形パターンからいずれかを波形パターンＰＴとして選択する。
【００８３】
動き検出部２０３は、フレームを複数の領域に分割し、領域ごとに、前のフレームからの動きベクトルを検出する。ここで、画像を表示するために用いるフレームを表示フレーム、表示フレームの前に画像を表示するために用いられたフレームを前フレームとする。
【００８４】
直交変換部２０４は、表示フレームを複数の領域に分割し、領域ごとに直交変換を施し、周波数成分を求める。色判定部２０５は、表示フレームの色相、彩度を求める。
【００８５】
図７は、実施例２の投影装置１００のレーザ光源の駆動動作を示す第１のフローチャートである。
【００８６】
Ｓ７１で、ＣＰＵ１０１は、操作部１１６からの動作開始操作を受け付けて動作を開始する。
【００８７】
Ｓ７２で、ＣＰＵ１０１は、映像処理部１０２に映像信号を入力する。映像処理部１０２は、映像信号から表示フレームを取得して、レーザ制御部１０３に出力する。ＣＰＵ１０１はレーザ制御部１０３に指示して、Ｓ７３からＳ７５で並行して映像信号の解析を行う。
【００８８】
Ｓ７３で、動き検出部２０３は、表示フレームの各領域について動きベクトルを取得する。動き検出部２０３は、各領域の動きベクトルに対応する制御パラメータを出力する。動き検出部２０３の具体的な動作について説明する。図８は、表示フレームの動き量と動きベクトルとの関係を示す模式図である。図８（ａ）は、動き検出部２０３が動きベクトルを検出するための領域を示す模式図である。動き検出部２０３では、表示フレームを図８（ａ）のように複数の領域に分割し、領域毎に前フレームからの動きベクトルを検出する。
【００８９】
図８（ｂ）は、ある領域における動きベクトルを示す模式図である。図８（ｂ）に示すように、垂直方向の動きベクトルをｖｖ、水平方向の動きベクトルｖｈ、動きベクトルの絶対値ｖａｂｓ＝√（｜ｖｈ｜２＋｜ｖｖ｜２）とする。
【００９０】
図８（ｃ）は、前フレームから表示フレームにかけての動き量（動いた画素数）と動きベクトルの関係の一例を示す模式図である。例えば、前フレームから画像が３０画素右に動いたらｖｈ＝−１５、２８画素上に動いたらｖｖ＝１４とする。なお、動き量と動きベクトルの関係はこれに限ったものではない。
【００９１】
図８（ｄ）は、動きベクトルの絶対値ｖａｂｓに対応する分類値を示す模式図である。例えば、８未満の動きベクトルの絶対値ｖａｂｓに対応する分類値は、８以上の動きベクトルの絶対値ｖａｂｓに対応する分類値よりも高い。本実施例では、４つの動きベクトルの絶対値ｖａｂｓの範囲のそれぞれに対して、異なる分類値が対応づけられるとする。なお、動きベクトルの絶対値ｖａｂｓと分類値との関係は、上述の例に限らない。
【００９２】
動き検出部２０３は、各領域の動きベクトルの絶対値ｖａｂｓに対応する分類値を、各領域の制御パラメータとして出力する。
【００９３】
また、図８（ｄ）の下段には、動き検出部２０３で取得した動きベクトルの絶対値ｖａｂｓのみで緩和振動の強度を決定すると仮定した場合に、設定される緩和振動の強度を示す。図８（ｅ）は、表示フレームの各領域の動きベクトルが図８（ａ）の各領域の矢印で示すような大きさであり、図８（ｄ）の関係に基づいて緩和振動の強度を決定した場合における各領域の緩和振動の強度を示す。
【００９４】
スペックルノイズは微小な斑点状のチラつきなので、映像の動きの多い部分では目立ちにくい。つまり、動きの多い部分では、緩和振動を行わなくてもスペックルノイズは目立ちにくい。
【００９５】
必要のない部分での緩和振動を止めたり、弱めたりすることにより、回路のトグル率の上昇を抑え、消費電力の上昇を必要最小限にしてスペックルノイズを効果的に低減することができる。
【００９６】
Ｓ７４で、直交変換部２０４は、表示フレームの各領域について周波数成分を取得する。直交変換部２０４は、各領域の周波数成分に対応する制御パラメータを出力する。図９は、直交変換部２０４の実行する直交変換処理を示す模式図である。なお、本実施例では、表示フレームの周波数成分を取得するために、直交変換部２０４が離散コサイン変換（以下、ＤＣＴと記載。）を行う例を挙げて説明するが、直交変換処理はこれに限らない。周波数解析が可能であれば、離散フーリエ変換、離散ウェーブレット変換等、他の方式でもよい。
【００９７】
図９（ａ）は、フレームのある領域を示す模式図である。領域は、３２画素×３２画素の領域であるとする。直交変換部２０４は、領域を単位ブロックに分割して、ＤＣＴを施し、空間周波数成分を表す３２×３２の係数配列である直交変換係数（以下、ＤＣＴ係数と記載。）に変換する。
【００９８】
図９（ｂ）は、ＤＣＴを行った結果得られたＤＣＴ係数を示す模式図である。図９（ｂ）において、４０１は直流成分の係数を示す。図中の水平方向における位置が、当該領域における水平方向の周波数成分に対応する。図中、左から右へ水平方向の周波数成分が高くなる。図中の垂直方向における位置が、当該領域における垂直方向の周波数成分に対応する。図中、上から下へ垂直方向の周波数成分が高くなる。その周波数成分を多く含むほど、当該周波数成分におけるＤＣＴ係数の絶対値は大きくなる。領域のサイズは３２画素×３２画素単位としたが、これに限らない。
【００９９】
図９（ｃ）は、図９（ｂ）に示したＤＣＴ係数の分布図に対して、直交変換部２０４が、周波数成分を取得する領域を示す模式図である。垂直方向の周波数成分、および水平方向の周波数成分のいずれかが、高周波数側８個に属する領域を高域成分とする。直交変換部２０４は、図９（ｃ）中の高域成分４０２におけるＤＣＴ係数の平均値を、表示フレームの各領域に対して取得する。
【０１００】
図９（ｄ）は、各領域における高域成分のＤＣＴ係数の平均値と、分類値との関係を示す模式図である。例えば、６４未満の高域成分のＤＣＴ係数の平均値に対応する分類値は、６４以上の高域成分のＤＣＴ係数の平均値に対応する分類値よりも高い。つまり、表示フレームにおいて、高域成分に含まれる所定の周波数以上の周波数成分が、閾値よりも高い領域である場合に、そうでない場合よりも、分類値が低くなるともいえる。
【０１０１】
本実施例では、４つの高域成分のＤＣＴ係数の平均値の範囲のそれぞれに対して、異なる分類値が対応づけられるとする。なお、高域成分のＤＣＴ係数の平均値と分類値との関係は、上述の例に限らない。
【０１０２】
直交変換部２０４は、各領域の高域成分のＤＣＴ係数の平均値に対応する分類値を、各領域の制御パラメータとして出力する。
【０１０３】
また、図９（ｄ）の下段には、直交変換部２０４で取得した高域成分のＤＣＴ係数の平均値のみで緩和振動の強度を決定すると仮定した場合に、設定される緩和振動の強度を示す。
【０１０４】
スペックルノイズは微小な斑点状のチラつきなので、高周波成分の多い部分では目立ちにくい。つまり、高周波成分の多い部分では、緩和振動を行わなくてもスペックルノイズは目立ちにくい。
【０１０５】
必要のない部分での緩和振動を止めたり、弱めたりすることにより、回路のトグル率の上昇を抑え、消費電力の上昇を必要最小限にしてスペックルノイズを効果的に低減することができる。
【０１０６】
Ｓ７５で、色判定部２０５は、表示フレームの各画素について色相と彩度とを取得する。色判定部２０５は、各画素の色相と彩度とに対応する制御パラメータを出力する。
【０１０７】
図１０は、色判定部２０５が実行する色判定処理を示す模式図である。図１０（ａ）は、ある画素の色相（Ｈ）および彩度（Ｓ）を示す模式図である。色判定部２０５では、フレームの各画素の画素値を色差信号成分（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）に分解し、これらを基に色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）を求める。
【０１０８】
図１０（ｂ）は、各画素の色相（Ｈ）および彩度（Ｓ）と、分類値との関係を示す模式図である。例えば、色相が２１１〜２７０の範囲である場合に、１２８未満の彩度に対応する分類値は、１２８以上の彩度に対応する分類値よりも低い。なお、高域成分のＤＣＴ係数の平均値と分類値との関係は、上述の例に限らない。
【０１０９】
色判定部２０５は、各画素の色相、および彩度に対応する分類値を、各画素の制御パラメータとして出力する。
【０１１０】
また、図１０（ｂ）の下段には、色判定部２０５で取得した各画素の色相および彩度のみに基づいて緩和振動の強度を決定すると仮定した場合に、各画素に設定される緩和振動の強度を示す。
【０１１１】
図１０（ｃ）は、色相図において、図１０（ｂ）に示すように緩和振動の強度を決定した場合に、緩和振動の強度が「強」と設定される領域を示す模式図である。図１０（ｃ）に示すように、色相Ｈ＝０°〜２１０°、２７１°〜３６０°かつ、彩度Ｓ＝２１２〜２５５で表される領域５０１、及び色相Ｈ＝２１１°〜２７０°かつ、彩度Ｓ＝１４８〜２５５で表される領域５０２では緩和振動を強める。
【０１１２】
スペックルノイズは微小な斑点状のチラつきなので、彩度の高い部分では目立ちやすい。特に輝度生成に大きく寄与する緑色付近では、彩度が少し増えても目立ちやすくなる。逆に言えば、これらの色成分以外の映像領域では、緩和振動を行わなくてもスペックルノイズは目立ちにくい。
【０１１３】
必要のない部分での緩和振動を止めたり、弱めたりすることにより、回路のトグル率の上昇を抑え、消費電力の上昇を必要最小限にしてスペックルノイズを効果的に低減することができる。
【０１１４】
なお、Ｓ７５において、Ｓ７３およびＳ７４と同様に表示フレームの領域ごとに分類値を決定してもよい。例えば、各領域に含まれる画素の色相、および彩度の統計量を用いて、各領域の色相と彩度として、上記と同様に、各領域に対して分類値を決定してもよい。
【０１１５】
なお、Ｓ７３からＳ７５の処理の順番は、上述に限らない。処理の順番は相互に入れ替え可能である。また、Ｓ７３からＳ７５の処理は、少なくともいずれか１つを実行するものであってもよい。
【０１１６】
Ｓ７６で、ＣＰＵ１０１は、動き検出部２０３、および直交変換部２０４から取得した各領域の分類値と色判定部２０５から取得した各画素の分類値との組合せに基づいて、各画素における緩和振動の強度を決定する。
【０１１７】
図１１は、動き検出部２０３、直交変換部２０４、および色判定部２０５から取得した分類値の組み合わせと、緩和振動の強度との関係を示す模式図である。
【０１１８】
図１１の１列目（６０１）から３列目（６０３）に、色判定部２０５、直交変換部２０４、及び動き検出部２０３における検出結果から、それぞれ決定した分類値を示す。４列目（６０４）には３つの分類値を加算した点数を、５列目（６０５）には、点数に対応する緩和振動の強さを示す。なお、図１１に示す点数と緩和振動強度の対応は一例であり、これに限ったものではない。図１１に示す関係はメモリ１１５に格納しておく。なお、図１１において、緩和振動の強度を示す「無」「弱」「中」「強」は、それぞれ、図５で例示した波形パターンに対応するとする。
【０１１９】
動き量や高周波成分が多く、彩度の低い領域は、スペックルノイズが目立たないので、緩和振動を止めたり弱めたりする。
【０１２０】
動き検出部２０３で求める動きベクトルと、直交変換部２０４で求める周波数成分は、領域ごとに算出されるが、色判定部２０５での色相、彩度の検出は画素ごとにできるので、緩和振動の強度は画素ごとに変えることができる。
【０１２１】
Ｓ７６で、ＣＰＵ１０１は、各画素に対して緩和振動の強度を駆動電流決定部２０１と波形パターン決定部２０２とに出力する。
【０１２２】
Ｓ７７で、波形パターン決定部２０２は、各画素の緩和振動の強度に対応する波形パターンＰＴをメモリ１１５から読み出して、各画素の波形パターンを決定する。緩和振動を行わない場合は、図５（ａ）に記載の波形パターンを、緩和振動を弱めに行う場合は、図５（ｂ）に記載の波形パターンをそれぞれメモリ１１５から読み出す。同様に、緩和振動を中程度に行う場合は、図５（ｃ）に記載の波形パターンを、緩和振動を強めに行う場合は、図５（ｄ）に記載の波形パターンをそれぞれメモリ１１５から読み出す。また、波形パターン決定部２０２は、各画素の波形パターンに対応する駆動波形Ｉｍｄの補正ゲインをメモリ１１５から取得する。
【０１２３】
波形パターン決定部２０２は、取得した各画素の波形パターンとゲインとをレーザドライバ１０４に出力する。
【０１２４】
Ｓ７８で、駆動電流決定部２０１は、表示フレームの各画素の画素値に基づいて、各画素の駆動電流値Ｉｄを決定してレーザドライバ１０４に出力する。
【０１２５】
Ｓ７９で、レーザドライバ１０４は、取得した各画素の波形パターンＰＴ、ゲイン、および駆動電流値Ｉｄに基づいて駆動波形Ｉｍｄを生成して各レーザ光源へ出力する。なお、駆動波形Ｉｍｄは、画像のＲＧＢ成分ごとに生成し、それぞれ、レーザ光源１０５〜１０７に出力する。
【０１２６】
各レーザ光源が取得した駆動波形Ｉｍｄに基づいてレーザを駆動することにより、スクリーン２００にフレームに基づく画像が投影される。
【０１２７】
Ｓ８０で、ＣＰＵ１０１は駆動動作を終了するか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、操作部１１６を介して動作終了の指示がある場合、駆動動作を終了すると判定し、Ｓ８１で動作を終了する。Ｓ８０で、ＣＰＵ１０１が駆動動作を終了しないと判定した場合、Ｓ７２に戻り上述の動作を繰り返す。
【０１２８】
以上説明した通り、本実施例では、動き検出部２０３、直交変換部２０４、及び色判定部２０５の演算結果に応じて、レーザ光源駆動用のパルスのオン・オフの繰り返し回数、即ち緩和振動の強度を決定する。
【０１２９】
これにより、動き量や高周波成分が多く、彩度の低いスペックルノイズが目立たない領域では緩和振動を止めたり、弱めたりすることができる。このことで、回路のトグル率の上昇を抑え、消費電力の上昇を必要最小限にしてスペックルノイズを効果的に低減することができる。
【０１３０】
なお、図８のＳ８０６では、動き検出部２０３、直交変換部２０４、及び色判定部２０５の３つによる検出結果から緩和振動の強度を決定しているが、これに限ったものではない。動き検出部２０３、直交変換部２０４、及び色判定部２０５のうちの２つまたは１つの検出結果から緩和振動の強度を決定してもよい。
【０１３１】
また、本実施例では緩和振動の強度として図５（ａ）〜（ｄ）に示す４種類を提示したがこれに限ったものではなく、強度の種類はこれより多くても少なくてもよい。
【０１３２】
また、緩和振動の際の波形パターンＰＴのオフからオンへの復帰回数は、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すものに限定されるものではない。
【０１３３】
また、本実施例では図５の波形パターンＰＴ、駆動波形Ｉｍｄは、正極性である場合を示しているがこれに限ったものではなく、負極性であってもよい。
【０１３４】
［実施例３］
実施例３の投影装置１００は、ユーザの指示に応じて、緩和振動の強度を制御することが可能な投影装置１００である。投影面上状態や、表示する画像の特性、視聴するユーザの性質に応じて、スペックルノイズの発生度合いが異なる。
【０１３５】
実施例３の投影装置１００の機能ブロック図は、実施例１および実施例２と同様であるので詳細な説明は省略する。実施例３の投影装置１００は、レーザ制御部１０３が操作部１１６を介してユーザが指示した動作モードに応じて、レーザ光源の緩和振動の強度を制御する点で実施例１および２と異なる。具体的には、実施例３の投影装置は、複数の動作モードのうちいずれかをユーザの入力に基づいて選択可能であり、選択された動作モードで動作する。ここで、複数の動作モードは、各画素に対応するレーザ光源の点灯期間の数が所定の数である動作モード（緩和振動強度「弱」モード）と、各画素に対応するレーザ光源の点灯期間の数が所定の数よりも多い動作モード（緩和振動強度「強」モード）と、を含む。
【０１３６】
図１２は、実施例３における投影装置１００の駆動動作を示すフローチャートである。
【０１３７】
Ｓ１５０１で、ＣＰＵ１０１は、操作部１１６からの動作開始操作を受け付けて動作を開始する。
【０１３８】
Ｓ１５０２で、ＣＰＵ１０１は、ユーザが操作部１１６を介して設定した動作モードを示す情報を取得する。ここで、動作モードは、スペックルノイズ補正モードである。ユーザは、複数のスペックルノイズ補正モードからいずれか１つを選択可能であるとする。
【０１３９】
図１３は、ユーザがスペックルノイズ補正モードを選択する際に、投影面上に表示されるＧｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＧＵＩ）を示す模式図である。
【０１４０】
例えば、ユーザは４つのスペックルノイズ補正モードからいずれかを選択するとする。本実施例において、スペックルノイズ補正モードの「補正無」は、緩和振動の強度「無」に対応する。スペックルノイズ補正モードの「補正弱」は、緩和振動の強度「弱」に対応する。スペックルノイズ補正モードの「補正中」は、緩和振動の強度「中」に対応する。スペックルノイズ補正モードの「補正強」は、緩和振動の強度「強」に対応する。
【０１４１】
ユーザが動作モードを選択するタイミングは、Ｓ１５０２であってもよいし、Ｓ１５０１の前であってもよい。Ｓ１５０１より前に、ユーザが動作モードを選択した場合は、メモリ１１５に、ユーザが選択した動作モードを示す情報を記憶しておく。
【０１４２】
ＣＰＵ１０１は、ユーザが選択した動作モード（スペックルノイズ補正モード）を示す情報を波形パターン決定部２０２に出力する。
【０１４３】
Ｓ１５０３で、ＣＰＵ１０１は、映像処理部１０２に映像信号を入力する。映像処理部１０２は、映像信号から表示フレームを取得してレーザ制御部１０３に出力する。
【０１４４】
Ｓ１５０４で、波形パターン決定部２０２は、取得したスペックルノイズ補正モードに対応する波形パターンＰＴとゲインとをメモリ１１５から読み出して、レーザドライバ１０４に出力する。
【０１４５】
Ｓ１５０５で、駆動電流決定部２０１は、フレームの各画素の画素値に基づいて駆動電流値Ｉｄを決定し、レーザドライバ１０４に出力する。
【０１４６】
Ｓ１５０６で、レーザドライバ１０４は、取得した各画素の波形パターンＰＴ、ゲイン、および駆動電流値Ｉｄに基づいて駆動波形Ｉｍｄを生成して各レーザ光源へ出力する。なお、駆動波形Ｉｍｄは、画像のＲＧＢ成分ごとに生成し、それぞれ、レーザ光源１０５〜１０７に出力する。
【０１４７】
各レーザ光源が取得した駆動波形Ｉｍｄに基づいてレーザを駆動することにより、スクリーン２００にフレームに基づく画像が投影される。
【０１４８】
Ｓ１５０７で、ＣＰＵ１０１は駆動動作を終了するか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、操作部１１６を介して動作終了の指示がある場合、駆動動作を終了すると判定し、Ｓ１５０８で動作を終了する。Ｓ１５０７で、ＣＰＵ１０１が駆動動作を終了しないと判定した場合、Ｓ１５０２に戻り上述の動作を繰り返す。
【０１４９】
以上説明した通り、本実施例では、操作部１１６での操作に応じて、レーザ光源駆動用のパルスのオン・オフの繰り返し回数、即ち緩和振動の強度を決定する。
【０１５０】
これにより、入力している映像信号はスペックルノイズが目立ちにくいとユーザが判断したときは、緩和振動を止めたり、弱めたりすることが可能となる。したがって、回路のトグル率の上昇を抑え、消費電力の上昇を必要最小限にしてスペックルノイズを効果的に低減することができる。
【０１５１】
また、ユーザが、消費電力を抑えたいときに、緩和振動を止めたり、弱めたりすることにより、それを実現できる。
【０１５２】
なお、上述の実施例１〜３のうち、２以上の制御を組み合わせて実行してもよい。例えば、表示する画像が動画像か否かに応じて点灯回数を変化させるとともに、ユーザによる動作モードの設定を可能とすることも可能である。また、他の実施例の組み合わせで成業することも可能である。
【０１５３】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１５４】
１００  投影装置
１０１  ＣＰＵ
１０２  映像処理部
１０３  レーザ制御部
１０４  レーザドライバ
１０５  レーザ光源
１０６  レーザ光源
１０７  レーザ光源
１１６  操作部
２０３  動き検出部
２０４  直交変換部
２０５  色判定部
２０６  解析部
【図１】
2019113767.tif 000003
【図２】
2019113767.tif 000004
【図３】
2019113767.tif 000005
【図４】
2019113767.tif 000006
【図５】
2019113767.tif 000007
【図６】
2019113767.tif 000008
【図７】
2019113767.tif 000009
【図８】
2019113767.tif 000010
【図９】
2019113767.tif 000011
【図１０】
2019113767.tif 000012
【図１１】
2019113767.tif 000013
【図１２】
2019113767.tif 000014
【図１３】
2019113767.tif 000015