JP7809936B2 - Projection device, projection method, and program - Google Patents
Projection device, projection method, and programInfo
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Description
本発明は、投影装置、投影方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a projection device, a projection method, and a program.
プロジェクタの光源部とDMD(Digital Micromirror Device)と呼ばれるマイクロミラー素子の間に高速で回転するカラーホイール(又は蛍光体ホイール)を配置し、カラーホイール内のセグメント間の切り替えタイミング(スポーク期間の真ん中のタイミング)で各光源の出力をON/OFF切り替えることにより、光源部が時分割に例えば赤色光(R)、緑色光(G)、及び青色光(B)からなる原色光をDMDに向けて出射するプロジェクタが製品化されている。DMDを制御する投影処理部は、カラーホイール内のセグメント間の切り替えタイミング(スポーク期間の真ん中のタイミング)で、各光源の出力のON/OFFを切り換え指示するための光源パルスを出力する。 Commercially available projectors place a rapidly rotating color wheel (or phosphor wheel) between the projector's light source unit and a micromirror element called a DMD (Digital Micromirror Device). The output of each light source is switched on and off at the timing of the segment switch within the color wheel (the middle timing of the spoke period). This allows the light source unit to emit primary color light consisting of, for example, red light (R), green light (G), and blue light (B) toward the DMD in a time-division manner. The projection processing unit that controls the DMD outputs light source pulses to instruct the output of each light source to be switched on and off at the timing of the segment switch within the color wheel (the middle timing of the spoke period).
この光源パルスはスポーク期間の真ん中のタイミングで出力され、スポーク期間の開始タイミングに合わせて出力されていない。そのため2色の光が混色する期間が生じる。混色された光は画質の劣化を引き起こす可能性があるとして使用せずに捨ててしまうことになれば、光源エネルギーのロス(明るさのロス)である。 This light source pulse is output in the middle of the spoke period, not in time with the start of the spoke period. This creates a period in which the two colors of light mix. If this mixed light is discarded unused, it could cause degradation of image quality, resulting in a loss of light source energy (loss of brightness).
本発明は、光源部が出力する光の出力タイミングを良好に制御する投影装置、投影方法、及びプログラムを提供する。 The present invention provides a projection device, projection method, and program that effectively controls the timing of light output from a light source unit.
本発明の一態様に係る投影装置は、複数のDフリップフロップを含む光源駆動部を具備し、前記複数のDフリップフロップのうちの第1のDフリップフロップは、入力端子に第1色の光を発光させるための第1発光信号を受け、且つクロック端子に、スポーク期間に前記第1色の発光から第2色の発光に切り替えるためのイネーブル信号を受けた場合、出力端子から、前記第2色を発光させるための第2発光信号を出力し、出力された前記第2発光信号に基づいて前記第2色の光を出射するように光源部を制御する。 A projection device according to one aspect of the present invention comprises a light source driving unit including a plurality of D flip-flops, wherein a first of the plurality of D flip-flops receives a first light emission signal at an input terminal for emitting light of a first color, and when receives an enable signal at a clock terminal for switching from emitting the first color to emitting a second color during a spoke period, outputs a second light emission signal from an output terminal for emitting the second color, and controls the light source unit to emit light of the second color based on the output second light emission signal .
本発明によれば、光源部が出力する光の出力タイミングを良好に制御する投影装置、投影方法、及びプログラムを提供することができる。 The present invention provides a projection device, projection method, and program that effectively controls the timing of light output from a light source unit.
以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らない。以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. However, the drawings are schematic or conceptual, and the dimensions and proportions of each drawing are not necessarily the same as those in reality. The several embodiments shown below are examples of devices and methods that embody the technical concepts of the present invention, and the shape, structure, arrangement, etc. of the components do not define the technical concepts of the present invention. In the following description, elements with the same function and configuration will be given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted.
[1] 投影装置10の構成
図1は、本発明の実施形態に係る投影装置10のブロック図である。投影装置10は、例えば、DLP(登録商標)(Digital Light Processing)方式に準拠したプロジェクタとして構成される。
[1] Configuration of Projection Device 10 Fig. 1 is a block diagram of a projection device 10 according to an embodiment of the present invention. The projection device 10 is configured as a projector that complies with the DLP (registered trademark) (Digital Light Processing) system, for example.
投影装置10は、入出力コネクタ11、入出力インターフェース(I/F)12、バス13、画像変換部14、VRAM(Video RAM)15、投影処理部16、光源駆動部17、光源部18、マイクロミラー素子(表示素子ともいう)19、ミラー20、投影レンズ部21、音声処理部22、スピーカ23、CPU(Central Processing Unit)24、記憶部25、操作部26、及び電源回路27を備える。 The projection device 10 includes an input/output connector 11, an input/output interface (I/F) 12, a bus 13, an image conversion unit 14, a VRAM (Video RAM) 15, a projection processing unit 16, a light source driving unit 17, a light source unit 18, a micromirror element (also called a display element) 19, a mirror 20, a projection lens unit 21, an audio processing unit 22, a speaker 23, a CPU (Central Processing Unit) 24, a memory unit 25, an operation unit 26, and a power supply circuit 27.
入出力インターフェース12、画像変換部14、VRAM15、投影処理部16、音声処理部22、及びCPU24は、バス13を介して相互にデータを送受信可能なように接続される。 The input/output interface 12, image conversion unit 14, VRAM 15, projection processing unit 16, audio processing unit 22, and CPU 24 are connected via bus 13 so that they can send and receive data to and from each other.
入出力コネクタ11は、投影装置10が投影の対象とする画像データを外部装置から入力するための端子である。入出力コネクタ11は、例えば、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)端子、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、及びUSB(Universal Serial Bus)コネクタ等により実現される。また、入出力コネクタ11には、プログラム及び画像データ等を格納した、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等からなるリムーバブルメディアが適宜装着される。 The input/output connector 11 is a terminal through which the projection device 10 inputs image data to be projected from an external device. The input/output connector 11 is implemented, for example, by an HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface) terminal, a pin jack (RCA) type video input terminal, a D-sub15 type RGB input terminal, or a USB (Universal Serial Bus) connector. Furthermore, removable media such as a magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, or semiconductor memory that stores programs, image data, etc., can be attached to the input/output connector 11 as appropriate.
入出力コネクタ11によりリムーバブルメディアから読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部25に記憶される。また、リムーバブルメディアは、記憶部25に記憶された各種データも、記憶部25と同様に記憶することができる。 Programs read from removable media via the input/output connector 11 are stored in the memory unit 25 as needed. The removable media can also store various data stored in the memory unit 25 in the same way as the memory unit 25.
入出力コネクタ11に入力された、各種規格に準拠した画像データは、入出力インターフェース12及びバス13を介して画像変換部14に送信される。 Image data conforming to various standards input to the input/output connector 11 is sent to the image conversion unit 14 via the input/output interface 12 and bus 13.
画像変換部14は、入出力コネクタ11から送信された画像データを、投影に適した所定の形式の画像信号に変換する。また、画像変換部14は、変換後の画像信号を投影処理部16に送信する。 The image conversion unit 14 converts the image data sent from the input/output connector 11 into an image signal in a predetermined format suitable for projection. The image conversion unit 14 also sends the converted image signal to the projection processing unit 16.
VRAM15は、画像処理用のバッファメモリである。VRAM15は、画像変換部14から投影処理部16に画像信号を送信する際に、バッファとして適宜使用される。 VRAM 15 is a buffer memory for image processing. VRAM 15 is used as a buffer when transmitting image signals from the image conversion unit 14 to the projection processing unit 16.
投影処理部16は、画像変換部14から送信された画像信号に応じて、所定の形式に準拠したフレームレート、色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した時分割駆動により、マイクロミラー素子19を駆動する。 The projection processing unit 16 drives the micromirror element 19 using time-division driving that multiplies the frame rate, number of color component divisions, and number of display gradations that conform to a predetermined format in response to the image signal transmitted from the image conversion unit 14.
マイクロミラー素子19は、投影処理部16の制御に基づいて駆動する空間的光変調素子である。マイクロミラー素子19は、アレイ状に配列された複数画素(例えばXGAに対応する横1024画素×縦768画素)にそれぞれ対応する複数の微小ミラーを備える。マイクロミラー素子19は、複数の微小ミラーの各々の傾斜角度を、高速でオン/オフに切り換える。マイクロミラー素子19は、微小ミラーがオンの際に投影レンズ部21に出射される反射光により、画像信号に対応する光像を形成する。 The micromirror element 19 is a spatial light modulation element that is driven under the control of the projection processing unit 16. The micromirror element 19 has multiple micromirrors that correspond to multiple pixels arranged in an array (for example, 1024 horizontal pixels by 768 vertical pixels corresponding to XGA). The micromirror element 19 quickly switches the tilt angle of each of the multiple micromirrors on and off. When the micromirrors are on, the micromirror element 19 forms an optical image corresponding to the image signal using reflected light emitted to the projection lens unit 21.
光源部18は、時分割で複数色の光(R(赤)、G(緑)、及びB(青)の原色光を含む)を循環的に出射する。この光源部18からの複数色の光は、ミラー20で全反射して、マイクロミラー素子19に照射される。 The light source unit 18 cyclically emits multiple colored light (including the primary color light of R (red), G (green), and B (blue)) in a time-division manner. The multiple colored light from the light source unit 18 is totally reflected by the mirror 20 and irradiated onto the micromirror element 19.
投影処理部16は、マイクロミラー素子19に入射される複数色の光ごとに定められた所定期間ずつマイクロミラー素子19がオンになっている時間を調整することで、入力された画像信号に対応する色成分になるよう色の調整を行う。そして、マイクロミラー素子19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21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。 The projection processing unit 16 adjusts the time that the micromirror element 19 is on for a predetermined period of time determined for each of the multiple colors of light incident on the micromirror element 19, thereby adjusting the color to correspond to the color components of the input image signal. An optical image is then formed from the light reflected by the micromirror element 19, and the formed optical image is projected and displayed via the projection lens unit 21 onto a screen (not shown) that is the projection target.
光源駆動部17は、投影処理部16から送信された画像信号におけるタイミング信号、インデックスセンサから入力されたインデックス信号、光センサ(図示せず)から入力された輝度の情報等に基づいて、光源部18に含まれる半導体レーザ及びLEDの各発光タイミング及び発光強度、並びにモータによる蛍光体ホイールの回転等を制御する。光源駆動部17による制御は、CPU24による統括制御に基づいて行われる。 The light source driver 17 controls the emission timing and intensity of the semiconductor lasers and LEDs included in the light source unit 18, as well as the rotation of the phosphor wheel driven by the motor, based on the timing signal in the image signal sent from the projection processor 16, the index signal input from the index sensor, and brightness information input from the optical sensor (not shown). Control by the light source driver 17 is performed under the overall control of the CPU 24.
音声処理部22は、PCM(Pulse Code Modulation)音源等の音源回路を備える。音声処理部22は、投影動作時にCPU24から送信される音声データをアナログ化し、スピーカ23を駆動して拡声放音させる。 The audio processing unit 22 includes a sound source circuit such as a PCM (Pulse Code Modulation) sound source. The audio processing unit 22 converts the audio data sent from the CPU 24 during projection operation into analog data and drives the speaker 23 to emit amplified sound.
記憶部25は、不揮発性メモリとしてのROM(Read Only Memory)、及び揮発性メモリとしてのRAM(Random Access Memory)を含む。ROMは、各種プログラム、及び各種データを記憶する。また、ROMは、工場出荷時のホワイトバランスがとれた状態において、R、G、及びBの発光時におけるLED及び半導体レーザの各駆動電流値を定格電流値として記憶する。RAMは、CPU24のワークメモリとして使用される。 The storage unit 25 includes ROM (Read Only Memory) as non-volatile memory and RAM (Random Access Memory) as volatile memory. The ROM stores various programs and data. The ROM also stores the drive current values of the LEDs and semiconductor lasers when emitting R, G, and B as rated current values when the white balance is achieved at the time of factory shipment. The RAM is used as work memory for the CPU 24.
CPU24は、上記各回路の動作を統括的に制御する。CPU24は、制御部とも呼ばれる。CPU24は、ROMに格納されているプログラム、又はリムーバブルメディアからRAMにロードされたプログラムに基づいて、各種処理を実行する。RAMには、CPU24が各種処理を実行する上で必要なデータが適宜記憶される。 The CPU 24 comprehensively controls the operation of each of the above circuits. The CPU 24 is also called a control unit. The CPU 24 executes various processes based on programs stored in ROM or programs loaded into RAM from removable media. The RAM stores data necessary for the CPU 24 to execute various processes as appropriate.
CPU24は、操作部26がユーザから受け付けたキー操作に基づいた信号である操作信号に応じて、各種投影動作の調整動作を実行する。 The CPU 24 performs various adjustment operations for the projection operation in response to operation signals, which are signals based on key operations received by the operation unit 26 from the user.
操作部26は、投影装置10の本体に設けられたキー操作部と、投影装置10専用の図示しないリモートコントローラとの間で赤外光を受光するレーザ受光部とを含む。操作部26は、ユーザが本体のキー操作部又はリモートコントローラに入力したキー操作に基づく操作信号をCPU24に送信する。 The operation unit 26 includes a key operation unit provided on the main body of the projection device 10 and a laser light receiving unit that receives infrared light between the key operation unit and a remote controller (not shown) dedicated to the projection device 10. The operation unit 26 transmits operation signals to the CPU 24 based on key operations entered by the user on the key operation unit of the main body or the remote controller.
操作部26は、上記キー操作部、及びリモートコントローラ共に、例えばフォーカス調整キー、ズーム調整キー、入力切換キー、メニューキー、カーソルキー、セットキー、及びキャンセルキー等を備える。 The operation unit 26, including the key operation unit and the remote controller, includes, for example, a focus adjustment key, a zoom adjustment key, an input switching key, a menu key, a cursor key, a set key, and a cancel key.
電源回路27は、外部から供給される電源を用いて、投影装置10に含まれる複数の回路が動作するのに必要な各種電圧を生成する。電源回路27は、生成した電圧を、対応する回路に供給する。電源回路27は、バッテリーを備える。電源回路27は、外部電源の供給が停止された場合に、バッテリーを用いて各種電圧を生成し、対応する回路に供給する。 The power supply circuit 27 uses an externally supplied power source to generate various voltages required for the operation of the multiple circuits included in the projection device 10. The power supply circuit 27 supplies the generated voltages to the corresponding circuits. The power supply circuit 27 is equipped with a battery. When the supply of external power is stopped, the power supply circuit 27 uses the battery to generate various voltages and supplies them to the corresponding circuits.
[1-1] 光源部18の構成
図2は、図1に示した光源部18のブロック図である。光源部18は、B発光用の半導体レーザ31、R発光用のLED32、ミラー33、ダイクロイックミラー34、蛍光体ホイール35、インデックスセンサ36、モータ(M)37、ミラー38、ミラー39、ダイクロイックミラー40、インテグレータ41、及びミラー42を備える。半導体レーザ31は、レーザーダイオード(LD)ともいう。
[1-1] Configuration of light source unit 18 Fig. 2 is a block diagram of the light source unit 18 shown in Fig. 1. The light source unit 18 includes a semiconductor laser 31 for emitting B light, an LED 32 for emitting R light, a mirror 33, a dichroic mirror 34, a phosphor wheel 35, an index sensor 36, a motor (M) 37, a mirror 38, a mirror 39, a dichroic mirror 40, an integrator 41, and a mirror 42. The semiconductor laser 31 is also called a laser diode (LD).
光源部18は、2種類の発光素子(光源)を備える。すなわち、光源部18は、青色のレーザ光(青色光ともいう)を発光する半導体レーザ31と、赤色光を発光するLED32とを備える。なお、図2において、R、G、及びBの各文字及び矢印は、光の色(R、G、及びBの何れか)と光の進行方向とを表している。 The light source unit 18 is equipped with two types of light-emitting elements (light sources). Specifically, the light source unit 18 is equipped with a semiconductor laser 31 that emits blue laser light (also called blue light) and an LED 32 that emits red light. Note that in Figure 2, the letters R, G, and B and the arrows indicate the color of light (either R, G, or B) and the direction of travel of the light.
半導体レーザ31が発光した青色のレーザ光は、ミラー33で全反射された後、ダイクロイックミラー34を透過して、蛍光体ホイール35の周上の一部に照射される。 The blue laser light emitted by the semiconductor laser 31 is totally reflected by the mirror 33, then passes through the dichroic mirror 34 and is irradiated onto a portion of the circumference of the phosphor wheel 35.
蛍光体ホイール35は、円環状部材から構成され、モータ37の回転軸に接続される。蛍光体ホイール35は、モータ37により定速で回転される。レーザ光が照射される蛍光体ホイール35の周上には、光を透過する透過領域と、光を反射する反射領域とが設けられる。蛍光体ホイール35の透過領域は、光を拡散する拡散板としての機能を有する。蛍光体ホイール35の反射領域には、蛍光塗料が塗布されており、この反射領域は、緑色蛍光反射板として機能する。蛍光体ホイール35の具体的な構成については後述する。 The phosphor wheel 35 is made of an annular member and is connected to the rotation shaft of the motor 37. The phosphor wheel 35 is rotated at a constant speed by the motor 37. The circumference of the phosphor wheel 35, onto which the laser light is irradiated, is provided with a transmissive area that transmits the light and a reflective area that reflects the light. The transmissive area of the phosphor wheel 35 functions as a diffuser that diffuses the light. The reflective area of the phosphor wheel 35 is coated with fluorescent paint, and this reflective area functions as a green fluorescent reflector. The specific configuration of the phosphor wheel 35 will be described later.
蛍光体ホイール35の透過領域がレーザ光の照射位置にある場合、レーザ光は、この透過領域で拡散されながら蛍光体ホイール35を透過した後、ミラー38及びミラー39でそれぞれ全反射される。その後、このレーザ光は、ダイクロイックミラー40を透過し、インテグレータ41で輝度分布が略均一な光束とされた後、ミラー42で全反射されて、ミラー20へ出射される。 When the transmission area of phosphor wheel 35 is located at the laser light irradiation position, the laser light is diffused in this transmission area and passes through phosphor wheel 35, after which it is totally reflected by mirrors 38 and 39. This laser light then passes through dichroic mirror 40, is converted into a light beam with a substantially uniform brightness distribution by integrator 41, is totally reflected by mirror 42, and is emitted to mirror 20.
蛍光体ホイール35の反射領域がレーザ光の照射位置にある場合、レーザ光(青色光)が緑色光に変換され、変換された緑色光が蛍光体ホイール35で反射された後、ダイクロイックミラー34で反射される。その後、この緑色光は、ダイクロイックミラー40で反射され、インテグレータ41で輝度分布が略均一な光束とされた後、ミラー42で全反射されて、ミラー20へ出射される。 When the reflective area of phosphor wheel 35 is located at the position where the laser light is irradiated, the laser light (blue light) is converted to green light, and the converted green light is reflected by phosphor wheel 35 and then reflected by dichroic mirror 34. This green light is then reflected by dichroic mirror 40, converted into a light beam with a substantially uniform brightness distribution by integrator 41, and then totally reflected by mirror 42 and emitted to mirror 20.
LED32が発光した赤色光は、上記ダイクロイックミラー34を透過した後にダイクロイックミラー40で反射され、インテグレータ41で輝度分布が略均一な光束とされた後にミラー42で全反射されて、上記ミラー20へ出射される。 The red light emitted by the LED 32 passes through the dichroic mirror 34, is reflected by the dichroic mirror 40, is converted into a light beam with a substantially uniform brightness distribution by the integrator 41, is then totally reflected by the mirror 42, and is emitted to the mirror 20.
上述のように、ダイクロイックミラー34は、青色光、及び赤色光を透過する一方で、緑色光を反射する分光特性を有する。また、ダイクロイックミラー40は、青色光を透過する一方で、赤色光、及び緑色光を反射する分光特性を有する。 As described above, dichroic mirror 34 has the spectral characteristics of transmitting blue and red light while reflecting green light. Dichroic mirror 40 also has the spectral characteristics of transmitting blue light while reflecting red and green light.
モータ37の回転軸には、回転位置検出マークが設けられる。回転位置検出マークを検出可能な位置に、インデックスセンサ36が配置される。インデックスセンサ36は、例えば、反射型フォトインタラプタ(反射型フォトセンサともいう)で構成される。インデックスセンサ36は、回転位置検出マークの検出タイミングを示すインデックス信号を生成する。そして、インデックスセンサ36は、生成したインデックス信号を光源駆動部17に出力する。 A rotational position detection mark is provided on the rotation shaft of the motor 37. An index sensor 36 is positioned at a position where the rotational position detection mark can be detected. The index sensor 36 is, for example, a reflective photointerrupter (also called a reflective photosensor). The index sensor 36 generates an index signal that indicates the timing of detection of the rotational position detection mark. The index sensor 36 then outputs the generated index signal to the light source driver 17.
また、インテグレータ41の出射光側に向けて光センサ(図示省略)が配設される。この光センサは、光の色に関係なく輝度のみを検知する。光センサの検知した輝度の情報は、光源駆動部17に出力される。 In addition, an optical sensor (not shown) is disposed facing the light output side of the integrator 41. This optical sensor detects only the brightness, regardless of the color of the light. Information on the brightness detected by the optical sensor is output to the light source driver 17.
光源駆動部17は、カウンタ28を含む。カウンタ28は、投影処理部16により生成されたランプイネーブル信号LAMP_ENBLのパルスをカウントする。光源駆動部17は、カウンタ28のカウント値に基づいて、発光処理を実行する。ランプイネーブル信号LAMP_ENBLの詳細については後述する。 The light source driver 17 includes a counter 28. The counter 28 counts pulses of the lamp enable signal LAMP_ENBL generated by the projection processor 16. The light source driver 17 executes light emission processing based on the count value of the counter 28. Details of the lamp enable signal LAMP_ENBL will be described later.
[1-2] 蛍光体ホイール35の構成
図3は、図2に示した蛍光体ホイール35の平面図である。
[1-2] Configuration of the Phosphor Wheel 35 FIG. 3 is a plan view of the phosphor wheel 35 shown in FIG.
蛍光体ホイール35は、円環状に構成される。蛍光体ホイール35の中心には、ホール状の軸受51が設けられる。軸受51は、モータ37の回転軸に取り付けられる。蛍光体ホイール35は、モータ37の駆動により回転することができる。 The phosphor wheel 35 is configured in a circular ring shape. A hole-shaped bearing 51 is provided at the center of the phosphor wheel 35. The bearing 51 is attached to the rotation shaft of the motor 37. The phosphor wheel 35 can be rotated by being driven by the motor 37.
蛍光体ホイール35の基材50は、例えば、銅やアルミニウム等の金属で構成される。この基材50の光源側の表面は、銀蒸着等によってミラー加工される。蛍光体ホイール35は、周方向に並設された透過領域52と反射領域53とを有する。 The base material 50 of the phosphor wheel 35 is made of a metal such as copper or aluminum. The surface of this base material 50 facing the light source is mirror-finished by silver vapor deposition or the like. The phosphor wheel 35 has transmissive regions 52 and reflective regions 53 arranged side by side in the circumferential direction.
蛍光体ホイール35の反射領域53は、基材50のミラー加工された表面に設けられ、基材50に緑色蛍光体層を形成して構成される。反射領域53は、半導体レーザ31が発光した青色のレーザ光(青色波長帯域光)を励起光として受け、緑色光(緑色波長帯域光)を出射する。この緑色光は、蛍光体ホイール35によって反射される。 The reflective region 53 of the phosphor wheel 35 is provided on the mirror-finished surface of the substrate 50 and is formed by forming a green phosphor layer on the substrate 50. The reflective region 53 receives the blue laser light (blue wavelength band light) emitted by the semiconductor laser 31 as excitation light, and emits green light (green wavelength band light). This green light is reflected by the phosphor wheel 35.
蛍光体ホイール35の透過領域52は、蛍光体ホイール35の基材50に形成された切抜部に、透光性を有する透明部材を嵌入して形成される。透明部材は、ガラスや樹脂等の透明な材料で構成される。また、透明部材には、青色光が照射される側又はその反対側の表面に拡散層を設けてもよい。透過領域52に入射した青色光は、透過領域52を透過又は拡散透過する。 The transmissive region 52 of the phosphor wheel 35 is formed by fitting a translucent member into a cutout formed in the base material 50 of the phosphor wheel 35. The transparent member is made of a transparent material such as glass or resin. The transparent member may also have a diffusion layer on the surface on the side irradiated with blue light or on the opposite side. Blue light incident on the transmissive region 52 is transmitted or diffused through the transmissive region 52.
蛍光体ホイール35が一周する期間が1フレームである。1フレームで、光源部18が発光可能な複数色の光が時分割で一巡する。蛍光体ホイール35の一周を360度として、各色の光の発光タイミングを角度で表すことができる。 One frame is the time it takes for the phosphor wheel 35 to make one revolution. In one frame, the multiple colors of light that the light source unit 18 can emit circulate in a time-division manner. One revolution of the phosphor wheel 35 is 360 degrees, and the timing of emitting light of each color can be expressed as an angle.
[1-3] 投影処理部16及び光源駆動部17の構成
図4は、図1に示した投影処理部16及び光源駆動部17のブロック図である。
[1-3] Configuration of the Projection Processing Unit 16 and the Light Source Driving Unit 17 FIG. 4 is a block diagram of the projection processing unit 16 and the light source driving unit 17 shown in FIG.
投影処理部16は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLを出力する。ランプイネーブル信号LAMP_ENBLは、スポーク期間の開始タイミングでON、スポーク期間の終了タイミングでOFFとなるように設定され、出力される(LAMP_ENBLパルスともいう)。すなわちパルス信号(=ランプイネーブル信号LAMP_ENBL)は、光の色を切り替えるためのスポーク期間ごとに出力状態が変化する。 The projection processing unit 16 outputs a lamp enable signal LAMP_ENBL. The lamp enable signal LAMP_ENBL is set to turn ON at the start of a spoke period and OFF at the end of the spoke period, and is output (also called a LAMP_ENBL pulse). In other words, the output state of the pulse signal (= lamp enable signal LAMP_ENBL) changes for each spoke period to switch the light color.
また、投影処理部16は、赤発光信号RED_LED1、緑発光信号GRN_LED1、及び青発光信号BLU_LED1を出力する。赤発光信号RED_LED1は、赤色光を発光することを指示する信号である。緑発光信号GRN_LED1は、緑色光を発光することを指示する信号である。青発光信号BLU_LED1は、青色光を発光することを指示する信号である。ランプイネーブル信号LAMP_ENBL、赤発光信号RED_LED1、緑発光信号GRN_LED1、及び青発光信号BLU_LED1は、光源駆動部17に送信される。 The projection processing unit 16 also outputs a red light emission signal RED_LED1, a green light emission signal GRN_LED1, and a blue light emission signal BLU_LED1. The red light emission signal RED_LED1 is a signal that instructs the emission of red light. The green light emission signal GRN_LED1 is a signal that instructs the emission of green light. The blue light emission signal BLU_LED1 is a signal that instructs the emission of blue light. The lamp enable signal LAMP_ENBL, the red light emission signal RED_LED1, the green light emission signal GRN_LED1, and the blue light emission signal BLU_LED1 are sent to the light source driving unit 17.
光源駆動部17は、信号変換回路60を備える。信号変換回路60は、3個のDフリップフロップ61~63を備える。Dフリップフロップは、クロックの立ち上がりエッジでデータを転送し、その他の期間でデータを保持する。 The light source driver 17 includes a signal conversion circuit 60. The signal conversion circuit 60 includes three D flip-flops 61 to 63. The D flip-flops transfer data on the rising edge of the clock and hold the data during other periods.
この立ち上がりタイプのDフリップフロップ61の入力端子Dは、赤発光信号RED_LED1を受ける。Dフリップフロップ61のクロック端子は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLを受ける。Dフリップフロップ61は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLの立ち上がり「↑」及び赤発光信号RED_LED1のハイレベル「1」の検出に応じて、ハイレベル「1」の緑発光信号GRN_LED2を出力端子Qから出力する。またDフリップフロップ61は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLの立ち上がり「↑」及び赤発光信号RED_LED1のローレベル「0」の検出に応じて、ローレベル「0」の緑発光信号GRN_LED2を出力端子Qから出力する。これにより投影処理部16から出力される赤発光信号を用いて、光源駆動部17は緑色光の発光を制御する。 The input terminal D of this rising-edge type D flip-flop 61 receives the red light-emitting signal RED_LED1. The clock terminal of the D flip-flop 61 receives the lamp enable signal LAMP_ENBL. In response to detecting the rising edge "↑" of the lamp enable signal LAMP_ENBL and the high level "1" of the red light-emitting signal RED_LED1, the D flip-flop 61 outputs the high level "1" of the green light-emitting signal GRN_LED2 from the output terminal Q. In addition, in response to detecting the rising edge "↑" of the lamp enable signal LAMP_ENBL and the low level "0" of the red light-emitting signal RED_LED1, the D flip-flop 61 outputs the low level "0" of the green light-emitting signal GRN_LED2 from the output terminal Q. As a result, the light source driver 17 controls the emission of green light using the red light-emitting signal output from the projection processor 16.
Dフリップフロップ62の入力端子Dは、緑発光信号GRN_LED1を受ける。Dフリップフロップ62のクロック端子は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLを受ける。Dフリップフロップ62は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLの立ち上がり「↑」及び緑発光信号GRN_LED1のハイレベル「1」の検出に応じて、ハイレベル「1」の青発光信号BLU_LED2を出力端子Qから出力する。Dフリップフロップ62は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLの立ち上がり「↑」及び緑発光信号GRN_LED1のローレベル「0」の検出に応じて、ローレベル「0」の青発光信号BLU_LED2を出力端子Qから出力する。これにより投影処理部16から出力される緑発光信号を用いて、光源駆動部17は青色光の発光を制御する。 The input terminal D of the D flip-flop 62 receives the green light-emitting signal GRN_LED1. The clock terminal of the D flip-flop 62 receives the lamp enable signal LAMP_ENBL. In response to detecting a rising edge "↑" in the lamp enable signal LAMP_ENBL and a high level "1" in the green light-emitting signal GRN_LED1, the D flip-flop 62 outputs a high level "1" in the blue light-emitting signal BLU_LED2 from the output terminal Q. In response to detecting a rising edge "↑" in the lamp enable signal LAMP_ENBL and a low level "0" in the green light-emitting signal GRN_LED1, the D flip-flop 62 outputs a low level "0" in the blue light-emitting signal BLU_LED2 from the output terminal Q. As a result, the light source driver 17 controls the emission of blue light using the green light-emitting signal output from the projection processor 16.
Dフリップフロップ63の入力端子Dは、青発光信号BLU_LED1を受ける。Dフリップフロップ63のクロック端子は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLを受ける。Dフリップフロップ63は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLの立ち上がり「↑」及び青発光信号BLU_LED1のハイレベル「1」の検出に応じて、ハイレベル「1」の赤発光信号RED_LED2を出力端子Qから出力する。またDフリップフロップ63は、ランプイネーブル信号LAMP_ENBLの立ち上がり「↑」及び青発光信号BLU_LED1のローレベル「0」の検出に応じて、ローレベル「0」の赤発光信号RED_LED2を出力端子Qから出力する。これにより投影処理部16から出力される青発光信号を用いて、光源駆動部17は赤色光の発光を制御する。 The input terminal D of the D flip-flop 63 receives the blue light-emitting signal BLU_LED1. The clock terminal of the D flip-flop 63 receives the lamp enable signal LAMP_ENBL. In response to detecting a rising edge "↑" in the lamp enable signal LAMP_ENBL and a high level "1" in the blue light-emitting signal BLU_LED1, the D flip-flop 63 outputs a high level "1" red light-emitting signal RED_LED2 from the output terminal Q. In addition, in response to detecting a rising edge "↑" in the lamp enable signal LAMP_ENBL and a low level "0" in the blue light-emitting signal BLU_LED1, the D flip-flop 63 outputs a low level "0" red light-emitting signal RED_LED2 from the output terminal Q. As a result, the light source driver 17 controls the emission of red light using the blue light-emitting signal output from the projection processor 16.
光源駆動部17は、第1色用の発光信号を用いて、第1色と異なる第2色の発光信号を生成するように動作する。すなわち、光源駆動部17は、投影処理部16が生成した赤色光用の信号を用いて、緑色光用の信号を生成する。光源駆動部17は、投影処理部16が生成した緑色光用の信号を用いて、青色光用の信号を生成する。光源駆動部17は、投影処理部16が生成した青色光用の信号を用いて、赤色光用の信号を生成する。そして、光源駆動部17は、緑発光信号GRN_LED2、青発光信号BLU_LED2、及び赤発光信号RED_LED2を用いて、光源部14の動作を制御する。 The light source driving unit 17 operates to generate an emission signal for a second color different from the first color using an emission signal for a first color. That is, the light source driving unit 17 generates a signal for green light using the signal for red light generated by the projection processing unit 16. The light source driving unit 17 generates a signal for blue light using the signal for green light generated by the projection processing unit 16. The light source driving unit 17 generates a signal for red light using the signal for blue light generated by the projection processing unit 16. The light source driving unit 17 then controls the operation of the light source unit 14 using the green emission signal GRN_LED2, the blue emission signal BLU_LED2, and the red emission signal RED_LED2.
[2] 動作
上記のように構成された投影装置10の動作について説明する。本実施形態では、投影装置1は、3セグメントを用いて投影処理を実行する。セグメントとは、光源部18が出射可能な光の色の種類である。3セグメントは、例えば、赤(R)、緑(G)、及び青(B)である。
[2] Operation The operation of the projection device 10 configured as described above will be described. In this embodiment, the projection device 1 performs projection processing using three segments. A segment refers to the type of color of light that can be emitted by the light source unit 18. The three segments are, for example, red (R), green (G), and blue (B).
(比較例の動作)
まず、比較例に係る光源切り替え動作について説明する。図5は、比較例に係る投影装置の光源切り替え動作を説明するタイミング図である。図5の合成光は、光源部から出射される光である。比較例では、投影処理部が生成する赤発光信号RED_LED1により赤色光、緑発光信号GRN_LED1により緑色光、及び青発光信号BLU_LED1により青色光を発光するように動作する。
(Operation of Comparative Example)
First, a light source switching operation according to a comparative example will be described. Fig. 5 is a timing diagram illustrating the light source switching operation of a projection device according to a comparative example. The combined light in Fig. 5 is light emitted from the light source unit. In the comparative example, the projection processing unit operates to emit red light in response to a red light emission signal RED_LED1, green light in response to a green light emission signal GRN_LED1, and blue light in response to a blue light emission signal BLU_LED1.
投影装置は、一例として、1フレームにおいて、赤(R)、緑(G)、青(B)の順に光を発光するものとする。 As an example, the projection device emits light in the order of red (R), green (G), and blue (B) in one frame.
投影処理部は、1フレームにおいて、3個のLAMP_ENBLパルスを生成する。3個のLAMP_ENBLパルスは、緑色光の切り替えタイミング、青色光の切り替えタイミング、赤色光の切り替えタイミングを指定する。LAMP_ENBLパルスの数は、光源駆動部に含まれるカウンタによりカウントされる。光源駆動部は、カウンタのカウント値に基づいて、出射する色の種類を判定する。LAMP_ENBLパルスの幅は、スポーク期間SPを規定する。スポーク期間において、光源部は、光の色の切り替えを行う。図5において、スポーク期間の開始タイミングに対応するt×がスポーク期間の終了タイミングを示す。 The projection processing unit generates three LAMP_ENBL pulses per frame. The three LAMP_ENBL pulses specify the timing for switching green light, blue light, and red light. The number of LAMP_ENBL pulses is counted by a counter included in the light source driving unit. The light source driving unit determines the type of color to be emitted based on the count value of the counter. The width of the LAMP_ENBL pulse defines the spoke period SP. During the spoke period, the light source unit switches the color of light. In Figure 5, tx, which corresponds to the start timing of the spoke period, indicates the end timing of the spoke period.
時刻t0、すなわち1フレームの始めにおいて、カウンタのカウント値は、ゼロである。投影処理部は、赤発光信号RED_LED1をハイレベル「1」にする。本明細書において、信号のハイレベル「1」が活性化、信号のローレベル「0」が非活性化を意味する。赤発光信号RED_LED1の立ち上がり「↑」に応答して、光源駆動部は、光源部に赤色光を出射させる。 At time t0, i.e., the beginning of one frame, the counter's count value is zero. The projection processing unit sets the red light-emitting signal RED_LED1 to high level "1." In this specification, a high level "1" signal indicates activation, and a low level "0" signal indicates deactivation. In response to the rising edge "↑" of the red light-emitting signal RED_LED1, the light source driving unit causes the light source unit to emit red light.
時刻t1において、投影処理部は、1回目のLAMP_ENBLパルスを生成する。カウンタのカウント値は1になる。 At time t1, the projection processing unit generates the first LAMP_ENBL pulse. The counter value becomes 1.
時刻t2において、投影処理部は、赤発光信号RED_LED1をローレベル「0」、緑発光信号GRN_LED1をハイレベル「1」にする。緑発光信号GRN_LED1の立ち上がり「↑」は、スポーク期間SPのほぼ中央に設定される。緑発光信号GRN_LED1の立ち上がり「↑」に応答して、光源駆動部は、光源部に緑色光を出射させる。 At time t2, the projection processing unit sets the red light-emitting signal RED_LED1 to low level "0" and the green light-emitting signal GRN_LED1 to high level "1." The rising edge "↑" of the green light-emitting signal GRN_LED1 is set approximately in the center of the spoke period SP. In response to the rising edge "↑" of the green light-emitting signal GRN_LED1, the light source driving unit causes the light source unit to emit green light.
時刻t3において、投影処理部は、2回目のLAMP_ENBLパルスを生成する。カウンタのカウント値は2になる。 At time t3, the projection processing unit generates a second LAMP_ENBL pulse. The counter value becomes 2.
時刻t4において、投影処理部は、緑発光信号GRN_LED1をローレベル「0」、青発光信号BLU_LED1をハイレベル「1」にする。青発光信号BLU_LED1の立ち上がり「↑」は、スポーク期間SPのほぼ中央に設定される。青発光信号BLU_LED1の立ち上がり「↑」に応答して、光源駆動部は、光源部に青色光を出射させる。 At time t4, the projection processing unit sets the green light-emitting signal GRN_LED1 to low level "0" and the blue light-emitting signal BLU_LED1 to high level "1." The rising edge "↑" of the blue light-emitting signal BLU_LED1 is set approximately in the center of the spoke period SP. In response to the rising edge "↑" of the blue light-emitting signal BLU_LED1, the light source driving unit causes the light source unit to emit blue light.
時刻t5において、投影処理部は、3回目のLAMP_ENBLパルスを生成する。カウンタのカウント値は3になる。 At time t5, the projection processing unit generates a third LAMP_ENBL pulse. The counter value becomes 3.
時刻t6において、投影処理部は、青発光信号BLU_LED1をローレベル「0」、赤発光信号RED_LED1をハイレベル「1」にする。赤発光信号RED_LED1の立ち上がり「↑」は、スポーク期間SPのほぼ中央に設定される。3回目のLAMP_ENBLパルスの幅は、例えば、2回目のLAMP_ENBLパルスの幅より狭く設定されるが、3回目のLAMP_ENBLパルスに対応するスポーク期間SPは、2回目のLAMP_ENBLパルスに対応するスポーク期間SPと同じに設定される。赤発光信号RED_LED1の立ち上がり「↑」に応答して、光源駆動部は、光源部に赤色光を出射させる。時刻t6が1フレームの終わりである。なお、3回目のLAMP_ENBLパルスの幅を、1回目、2回目のLAMP_ENBLパルスの幅より狭く設定することで、1フレームの周期の確認が容易になる。 At time t6, the projection processing unit sets the blue light-emitting signal BLU_LED1 to low level "0" and the red light-emitting signal RED_LED1 to high level "1." The rising edge "↑" of the red light-emitting signal RED_LED1 is set approximately in the center of the spoke period SP. The width of the third LAMP_ENBL pulse is set narrower than the width of the second LAMP_ENBL pulse, for example, but the spoke period SP corresponding to the third LAMP_ENBL pulse is set the same as the spoke period SP corresponding to the second LAMP_ENBL pulse. In response to the rising edge "↑" of the red light-emitting signal RED_LED1, the light source driving unit causes the light source unit to emit red light. Time t6 marks the end of one frame. Note that setting the width of the third LAMP_ENBL pulse narrower than the widths of the first and second LAMP_ENBL pulses makes it easier to check the frame period.
3個のLAMP_ENBLパルスが生成された後、インデックスセンサによりインデックス信号が活性化される。光源駆動部は、インデックス信号が活性化された場合、カウンタのカウント値をゼロにクリアする。その後、R、G、及びBの発光処理が繰り返される。 After three LAMP_ENBL pulses are generated, the index sensor activates the index signal. When the index signal is activated, the light source driver clears the counter to zero. The R, G, and B light emission processes are then repeated.
比較例では、色の切り替えタイミングは、スポーク期間SPの中央に設定される。 In the comparative example, the color switching timing is set to the center of the spoke period SP.
(実施形態の動作)
次に、本発明の実施形態に係る光源切り替え動作について説明する。図6は、実施形態に係る投影装置10の光源切り替え動作を説明するタイミング図である。
(Operation of the embodiment)
Next, a light source switching operation according to the embodiment of the present invention will be described below: Fig. 6 is a timing chart illustrating the light source switching operation of the projection device 10 according to the embodiment.
投影装置10は、一例として、1フレームにおいて、赤(R)、緑(G)、青(B)の順に光を発光するものとする。R、Y、G、及びBの角度は一例であり、仕様に合わせて適宜設定可能である。 As an example, the projection device 10 emits light in the order of red (R), green (G), and blue (B) in one frame. The angles of R, Y, G, and B are examples and can be set appropriately according to specifications.
図6において、LAMP_ENBLパルス、赤発光信号RED_LED1、緑発光信号GRN_LED1、及び青発光信号BLU_LED1の波形は、比較例と同じであり、投影処理部16は、比較例と同じ動作を実行する。すなわち、赤発光信号RED_LED1、緑発光信号GRN_LED1、及び青発光信号BLU_LED1は、スポーク期間SPの中央でオン/オフが切り替わる。 In Figure 6, the waveforms of the LAMP_ENBL pulse, red light emission signal RED_LED1, green light emission signal GRN_LED1, and blue light emission signal BLU_LED1 are the same as in the comparative example, and the projection processing unit 16 performs the same operation as in the comparative example. That is, the red light emission signal RED_LED1, green light emission signal GRN_LED1, and blue light emission signal BLU_LED1 switch on/off in the center of the spoke period SP.
時刻t0、すなわち1フレームの始めにおいて、カウンタ28のカウント値は、ゼロである。投影処理部16は、赤発光信号RED_LED1をハイレベル「1」にする。光源駆動部17は、直前のフレームの動作の継続として、光源部18に赤色光を出射させる。 At time t0, i.e., the beginning of one frame, the count value of the counter 28 is zero. The projection processing unit 16 sets the red light emission signal RED_LED1 to high level "1." The light source driving unit 17 causes the light source unit 18 to emit red light, continuing the operation of the previous frame.
時刻t1において、投影処理部16は、1回目のLAMP_ENBLパルスを生成する。カウンタ28のカウント値は1になる。時刻t1において、赤発光信号RED_LED1は、ハイレベル「1」のままである。時刻t1において、信号変換回路60に含まれるDフリップフロップ61は、LAMP_ENBLパルスの立ち上がり「↑」及び赤発光信号RED_LED1がハイレベル「1」の入力に応じてハイレベル「1」となる緑発光信号GRN_LED2を出力端子Qから出力する。緑発光信号GRN_LED2の立ち上がり「↑」に応答して、光源駆動部17は、光源部18に緑色光を出射させる。また、Dフリップフロップ63は、LAMP_ENBLパルスの立ち上がり「↑」及び青発光信号BLU_LED1がローレベル「0」の入力に応じてローレベル「0」となる赤発光信号RED_LED2を出力端子Qから出力する。これにより光源駆動部17は、光源部18に赤色光を消灯させる。すなわち、光源駆動部17は、スポーク期間SPの開始タイミングに赤色光から緑色光に切り替え指示する。 At time t1, the projection processing unit 16 generates the first LAMP_ENBL pulse. The count value of the counter 28 becomes 1. At time t1, the red light-emitting signal RED_LED1 remains at high level "1." At time t1, the D flip-flop 61 included in the signal conversion circuit 60 outputs the green light-emitting signal GRN_LED2, which goes high level "1," from the output terminal Q in response to the rising edge "↑" of the LAMP_ENBL pulse and the red light-emitting signal RED_LED1 going high level "1." In response to the rising edge "↑" of the green light-emitting signal GRN_LED2, the light source driving unit 17 causes the light source unit 18 to emit green light. Furthermore, the D flip-flop 63 outputs the red light-emitting signal RED_LED2, which goes low level "0," from the output terminal Q in response to the rising edge "↑" of the LAMP_ENBL pulse and the blue light-emitting signal BLU_LED1 going low level "0." This causes the light source driving unit 17 to instruct the light source unit 18 to turn off the red light. That is, the light source driving unit 17 instructs the light source unit 18 to switch from red light to green light at the start timing of the spoke period SP.
時刻t2において、投影処理部16は、赤発光信号RED_LED1をローレベル「0」、緑発光信号GRN_LED1をハイレベル「1」にする。光源駆動部17は、この情報を使用しない。 At time t2, the projection processing unit 16 sets the red light emission signal RED_LED1 to low level "0" and the green light emission signal GRN_LED1 to high level "1." The light source driving unit 17 does not use this information.
時刻t3において、投影処理部16は、2回目のLAMP_ENBLパルスを生成する。カウンタ28のカウント値は2になる。時刻t3において、緑発光信号GRN_LED1は、ハイレベル「1」のままである。時刻t3において、信号変換回路60は、Dフリップフロップ62により、LAMP_ENBLパルスの立ち上がり「↑」及び緑発光信号GRN_LED1のハイレベル「1」の入力に応じてハイレベル「1」となる青発光信号BLU_LED2を出力端子Qから出力する。青発光信号BLU_LED2の立ち上がり「↑」に応答して、光源駆動部17は、光源部18に青色光を出射させる。すなわち、光源駆動部17は、スポーク期間SPの開始タイミングに合わせて緑色光から青色光に切り替えるように制御する。 At time t3, the projection processing unit 16 generates a second LAMP_ENBL pulse. The count value of the counter 28 becomes 2. At time t3, the green light-emitting signal GRN_LED1 remains at high level "1." At time t3, the signal conversion circuit 60 uses the D flip-flop 62 to output from the output terminal Q the blue light-emitting signal BLU_LED2, which goes to high level "1" in response to the rising edge "↑" of the LAMP_ENBL pulse and the high level "1" of the green light-emitting signal GRN_LED1. In response to the rising edge "↑" of the blue light-emitting signal BLU_LED2, the light source driving unit 17 causes the light source unit 18 to emit blue light. In other words, the light source driving unit 17 controls the light source unit 18 to switch from green light to blue light in accordance with the start timing of the spoke period SP.
時刻t4において、投影処理部16は、緑発光信号GRN_LED1をローレベル「0」、青発光信号BLU_LED1をハイレベル「1」にする。光源駆動部17は、この情報を使用しない。 At time t4, the projection processing unit 16 sets the green light emission signal GRN_LED1 to low level "0" and the blue light emission signal BLU_LED1 to high level "1." The light source driving unit 17 does not use this information.
時刻t5において、投影処理部16は、3回目のLAMP_ENBLパルスを生成する。カウンタ28のカウント値は3になる。時刻t5において、青発光信号BLU_LED1は、ハイレベル「1」のままである。時刻t5において、信号変換回路60は、Dフリップフロップ63により、LAMP_ENBLパルスの立ち上がり「↑」及び青発光信号BLU_LED1(例えば第1発光信号)がハイレベル「1」の入力に応じてハイレベル「1」となる赤発光信号RED_LED2(例えば第2発光信号)を出力端子Qから出力する。赤発光信号RED_LED2の立ち上がり「↑」に応答して、光源駆動部17は、光源部18に赤色光を出射させる。すなわち、光源駆動部17は、スポーク期間SPの開始タイミングに合わせて青色光(例えば第1色の光)から赤色光(例えば第2色の光)に切り替えるように制御する。 At time t5, the projection processing unit 16 generates a third LAMP_ENBL pulse. The count value of the counter 28 becomes 3. At time t5, the blue light-emitting signal BLU_LED1 remains at high level "1." At time t5, the signal conversion circuit 60, via the D flip-flop 63, outputs from the output terminal Q a red light-emitting signal RED_LED2 (e.g., second light-emitting signal) that goes high level "1" in response to the rising edge "↑" of the LAMP_ENBL pulse and the blue light-emitting signal BLU_LED1 (e.g., first light-emitting signal) going high level "1." In response to the rising edge "↑" of the red light-emitting signal RED_LED2, the light source driving unit 17 causes the light source unit 18 to emit red light. That is, the light source driving unit 17 controls the light source to switch from blue light (e.g., first color light) to red light (e.g., second color light) in accordance with the start timing of the spoke period SP.
時刻t6において、投影処理部16は、青発光信号BLU_LED1をローレベル「0」、赤発光信号RED_LED1をハイレベル「1」にする。時刻t6が1フレームの終わりである。 At time t6, the projection processing unit 16 sets the blue light-emitting signal BLU_LED1 to low level "0" and the red light-emitting signal RED_LED1 to high level "1." Time t6 marks the end of one frame.
3個のLAMP_ENBLパルスが生成された後、インデックスセンサ36によりインデックス信号が活性化される。光源駆動部17は、インデックス信号が活性化された場合、カウンタ28のカウント値をゼロにクリアする。その後、R、G、及びBの発光処理が繰り返される。 After three LAMP_ENBL pulses are generated, the index sensor 36 activates the index signal. When the index signal is activated, the light source driver 17 clears the count value of the counter 28 to zero. The R, G, and B light emission processes are then repeated.
[3] 実施形態の効果
実施形態によれば、投影装置10は、スポーク期間SPの始めに(すなわち、LAMP_ENBLパルスが立ち上がるタイミングで)、第1色の光から、第1色と異なる第2色の光に切り替え処理を開始することができる。切り換え処理を開始するタイミングを比較例よりも早められることで、立ち上げ応答が遅い(MAXの明るさになるまでに時間がかかる)光源であっても採用可能になる。なお、本特許を使用することで、論理上スポーク期間を半分にすることができる。
[3] Effects of the embodiment According to the embodiment, the projection device 10 can start the process of switching from a first color light to a second color light different from the first color at the beginning of the spoke period SP (i.e., at the timing when the LAMP_ENBL pulse rises). By starting the switching process earlier than in the comparative example, it becomes possible to use a light source with a slow startup response (taking time to reach maximum brightness). Note that by using this patent, the spoke period can theoretically be halved.
また、1フレームにおいて単色光の明るさを向上できる。これにより、投影装置10の表示特性を向上できる。 In addition, the brightness of monochromatic light can be improved within one frame, thereby improving the display characteristics of the projection device 10.
また、スポーク期間SPにおいて、RGBどれかの色の発光期間を増やすことができるようになる。これにより、RGB単色の表示特性を向上できる。 In addition, during the spoke period SP, it becomes possible to increase the light emission period of one of the RGB colors. This improves the display characteristics of RGB monochromatic colors.
[4] その他の実施例
本実施形態において、1つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
[4] Other Examples In this embodiment, one functional block may be configured as a single piece of hardware, a single piece of software, or a combination thereof.
本実施形態における機能的構成は、演算処理を実行するプロセッサによって実現され、本実施形態に用いることが可能なプロセッサには、シングルプロセッサ、マルチプロセッサ及びマルチコアプロセッサ等の各種処理装置単体によって構成されるものの他、これら各種処理装置と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の処理回路とが組み合わせられたものを含む。 The functional configuration in this embodiment is realized by a processor that executes arithmetic processing. Processors that can be used in this embodiment include those configured as individual processing devices such as single processors, multiprocessors, and multicore processors, as well as those that combine these processing devices with processing circuits such as ASICs (Application Specific Integrated Circuits) and FPGAs (Field Programmable Gate Arrays).
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。 When a series of processes is performed by software, the programs that make up that software are installed onto a computer or other device from a network or recording medium.
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。 The computer may be a computer built into dedicated hardware. Alternatively, the computer may be a computer capable of performing various functions by installing various programs, such as a general-purpose personal computer.
このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク、光ディスク、または光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、Blu-ray(登録商標) Disc(ブルーレイディスク)等により構成される。光磁気ディスクは、MD(Mini-Disk)等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている記憶部に含まれる半導体メモリ等で構成される。 Recording media containing such programs include not only removable media distributed separately from the device itself to provide the program to the user, but also recording media provided to the user in a state where it is pre-installed in the device itself. Removable media include, for example, magnetic disks, optical disks, and magneto-optical disks. Optical disks include, for example, CD-ROMs (Compact Disk-Read Only Memory), DVDs (Digital Versatile Disks), and Blu-ray (registered trademark) Discs. Magneto-optical disks include, for example, MDs (Mini-Disks). Recording media provided to the user in a state where it is pre-installed in the device itself include, for example, semiconductor memory included in the storage unit on which the program is recorded.
記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含む。 The steps of writing a program to be recorded on a recording medium include not only processes that are performed chronologically in the order specified, but also processes that are not necessarily performed chronologically but are executed in parallel or individually.
なお、本発明の実施例は、立ち上がりタイプのDフリップフロップを例に説明したが、LAMP_ENBLパルスの出力信号を反転させた場合は、立下りタイプのDフリップフロップを採用してもよい。 Note that while the embodiments of the present invention have been described using a rising edge D flip-flop as an example, if the output signal of the LAMP_ENBL pulse is inverted, a falling edge D flip-flop may also be used.
本発明は、上記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、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わ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、課題が解決でき、効果が得られる場合には、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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made in the implementation stage without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the various embodiments may be implemented in appropriate combinations, in which case the combined effects can be obtained. Furthermore, the above-described embodiments include various inventions, and various inventions can be extracted by combining selected elements from the multiple elements disclosed. For example, if the problem can be solved and the desired effect can be obtained even if some elements are deleted from all elements shown in the embodiments, the configuration from which these elements 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。 The inventions described in the original claims of this application are as follows:
[請求項1]
第1色の光を発光させるための第1発光信号に基づいて、前記第1色と異なる第2色の光を出射するように光源部を制御する光源駆動部を具備する投影装置。
[Claim 1]
A projection device comprising: a light source driver that controls a light source unit to emit light of a second color different from the first color based on a first light emission signal for emitting light of the first color.
[請求項2]
前記光源駆動部は、光の色を切り替えるためのスポーク期間ごとに出力状態が変化するパルス信号及び、前記第1発光信号に基づいて、前記光源部に前記第2色の光を出射させるための第2発光信号を出力する、
請求項1に記載の投影装置。
[Claim 2]
the light source driving unit outputs a pulse signal whose output state changes for each spoke period for switching the color of light, and a second light emission signal for causing the light source unit to emit the second color light, based on the first light emission signal.
The projection device according to claim 1 .
[請求項3]
前記光源駆動部は、前記パルス信号の立ち上がりかつ前記第1発光信号がハイレベルの状態で立ち上がる前記第2発光信号を出力し、出力された前記第2発光信号に基づいて前記第2色の光を出射するように前記光源部を制御する、
請求項2に記載の投影装置。
[Claim 3]
the light source drive unit outputs the second light emission signal that rises when the pulse signal rises and the first light emission signal is at a high level, and controls the light source unit to emit the second color light based on the output second light emission signal.
3. The projection device according to claim 2.
[請求項4]
前記光源駆動部は、立ち上がりタイプのDフリップフロップを含み、
前記Dフリップフロップの入力端子は、前記第1発光信号を受け、
前記Dフリップフロップのクロック端子は、前記パルス信号を受け、
前記Dフリップフロップは、前記第2発光信号を出力端子から出力する
請求項2又は3に記載の投影装置。
[Claim 4]
the light source driver includes a rising edge type D flip-flop;
an input terminal of the D flip-flop receives the first light-emitting signal;
The clock terminal of the D flip-flop receives the pulse signal,
The projection device according to claim 2 or 3, wherein the D flip-flop outputs the second light emission signal from an output terminal.
[請求項5]
前記光源駆動部は、前記スポーク期間の中央のタイミングではなく前記スポーク期間の開始タイミングに合わせて立ち上がる前記第2発光信号を出力する、
請求項3又は4に記載の投影装置。
[Claim 5]
the light source driving unit outputs the second light emission signal that rises not at the center timing of the spoke period but at the start timing of the spoke period.
5. The projection device according to claim 3 or 4.
[請求項6]
前記光源部が出射する光は、青色光、赤色光及び、緑色光の3セグメントである、
請求項1乃至5のいずれかに記載の投影装置。
[Claim 6]
The light emitted by the light source unit is three segments of blue light, red light, and green light.
6. A projection device according to claim 1.
[請求項7]
コンピュータが、
第1色の光を発光させるための第1発光信号に基づいて、前記第1色と異なる第2色の光を出射するように光源部を制御する、
投影方法。
[Claim 7]
The computer
controlling the light source unit to emit light of a second color different from the first color based on a first light emission signal for emitting light of the first color;
Projection method.
[請求項8]
コンピュータに、
第1色の光を発光させるための第1発光信号に基づいて、前記第1色と異なる第2色の光を出射するように光源部を制御する、
処理を実行させるプログラム。
[Claim 8]
On the computer,
controlling the light source unit to emit light of a second color different from the first color based on a first light emission signal for emitting light of the first color;
A program that executes a process.
10…投影装置
11…入出力コネクタ
12…入出力インターフェース
13…バス
14…画像変換部
14…光源部
15…VRAM
16…投影処理部
17…光源駆動部
18…光源部
19…マイクロミラー素子
20…ミラー
21…投影レンズ部
22…音声処理部
23…スピーカ
24…CPU
25…記憶部
26…操作部
27…電源回路
28…カウンタ
31…半導体レーザ
32…LED
33…ミラー
34…ダイクロイックミラー
35…蛍光体ホイール
36…インデックスセンサ
37…モータ
38…ミラー
39…ミラー
40…ダイクロイックミラー
41…インテグレータ
42…ミラー
50…基材
51…軸受
52…透過領域
53…反射領域
60…信号変換回路
61~63…Dフリップフロップ
10... Projection device 11... Input/output connector 12... Input/output interface 13... Bus 14... Image conversion unit 14... Light source unit 15... VRAM
16...Projection processing unit 17...Light source driving unit 18...Light source unit 19...Micro mirror element 20...Mirror 21...Projection lens unit 22...Audio processing unit 23...Speaker 24...CPU
25...Memory section 26...Operation section 27...Power supply circuit 28...Counter 31...Semiconductor laser 32...LED
33...mirror 34...dichroic mirror 35...phosphor wheel 36...index sensor 37...motor 38...mirror 39...mirror 40...dichroic mirror 41...integrator 42...mirror 50...substrate 51...bearing 52...transmission area 53...reflective area 60...signal conversion circuits 61 to 63...D flip-flop
Claims (6)
前記複数のDフリップフロップのうちの第1のDフリップフロップは、入力端子に第1色の光を発光させるための第1発光信号を受け、且つクロック端子に、スポーク期間に前記第1色の発光から第2色の発光に切り替えるためのイネーブル信号を受けた場合、出力端子から、前記第2色を発光させるための第2発光信号を出力し、出力された前記第2発光信号に基づいて前記第2色の光を出射するように光源部を制御する投影装置。 a light source driver including a plurality of D flip-flops;
a first D flip-flop among the plurality of D flip-flops receives a first light emission signal at an input terminal for emitting light of a first color, and when receives an enable signal at a clock terminal for switching from emitting the first color to emitting a second color during a spoke period, outputs a second light emission signal at an output terminal for emitting the second color, and controls a light source unit to emit light of the second color based on the output second light emission signal .
請求項1に記載の投影装置。 the light source driving unit outputs the second light emission signal that rises when the enable signal rises and the first light emission signal is at a high level, and controls the light source unit to emit the second color light based on the output second light emission signal.
The projection device according to claim 1 .
請求項1又は2に記載の投影装置。 the light source driving unit outputs the second light emission signal that rises not at the center timing of the spoke period but at the start timing of the spoke period.
3. The projection device according to claim 1 or 2.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投影装置。 The light emitted by the light source unit is three segments of blue light, red light, and green light.
4. The projection device according to claim 1 .
光源駆動部の複数のDフリップフロップのうちの第1のDフリップフロップに、入力端子に第1色の光を発光させるための第1発光信号を受け、且つクロック端子に、スポーク期間に前記第1色の発光から第2色の発光に切り替えるためのイネーブル信号を受けた場合、出力端子から、前記第2色を発光させるための第2発光信号を出力させ、出力された前記第2発光信号に基づいて前記第2色の光を出射するように光源部を制御させる、
投影方法。 The computer
a first D flip-flop among the plurality of D flip-flops of the light source drive unit receives at an input terminal a first light-emitting signal for emitting light of a first color and at a clock terminal an enable signal for switching from light emission of the first color to light emission of a second color during a spoke period, the first D flip-flop outputs from an output terminal a second light-emitting signal for emitting light of the second color, and controls the light source unit to emit light of the second color based on the output second light-emitting signal ;
Projection method.
光源駆動部の複数のDフリップフロップのうちの第1のDフリップフロップが、入力端子に第1色の光を発光させるための第1発光信号を受け、且つクロック端子に、スポーク期間に前記第1色の発光から第2色の発光に切り替えるためのイネーブル信号を受けた場合、出力端子から、前記第2色を発光させるための第2発光信号を出力し、出力された前記第2発光信号に基づいて前記第2色の光を出射するように光源部を制御する、
処理を実行させるプログラム。
On the computer,
a first D flip-flop among the plurality of D flip-flops of the light source drive unit receives at an input terminal a first light-emitting signal for emitting light of a first color and at a clock terminal an enable signal for switching from light emission of the first color to light emission of a second color during a spoke period, outputs from an output terminal a second light-emitting signal for emitting light of the second color, and controls the light source unit to emit light of the second color based on the output second light-emitting signal ;
A program that executes a process.
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