專利名稱：投影裝置及投影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于例如DLP(Digita l Light Processing :數(shù)字光處理)(注冊商標(biāo))方式的投影機裝置等投影裝置、投影方法以及程序。
背景技術(shù)：
以往以來，如下投影機被進行各種設(shè)計并被商品化，該投影機通過使來自光源的白色光透過在周面配置有多個顏色的濾色器的色輪(colorwheel)而作為分時的著色光來射出，并使用該光將各顏色用的圖像進行投影，從而按場序投影彩色圖像。作為這種投影機的光源元件，考慮代替以往大量使用的高壓水銀燈等放電燈，而使用在耗電量、尺寸、發(fā)熱量等方面優(yōu)異的LED(發(fā)光二極管)或LD(激光二極管)等半導(dǎo)體發(fā)光兀件。在將這些半導(dǎo)體發(fā)光元件用作投影機用的光源時，半導(dǎo)體發(fā)光元件基本上以單一的波長發(fā)光，因此需要組合使用發(fā)光波長不同的多個種類的半導(dǎo)體發(fā)光元件。而且，在使用發(fā)光波長不同的多個種類的半導(dǎo)體發(fā)光元件的情況下，需要在各個種類的半導(dǎo)體發(fā)光元件間取得亮度的平衡。為此，可以考慮如日本特開2010-152326號公報記載的發(fā)明那樣，將色序式的光源光的色度準(zhǔn)確地維持在所設(shè)定的內(nèi)容的技術(shù)。在上述專利文獻記載的技術(shù)中，利用照度傳感器測定各顏色的明亮度，基于其測定結(jié)果調(diào)節(jié)各顏色的明亮度，以使累計色度成為目標(biāo)色度。但是，半導(dǎo)體光源元件的發(fā)光波長根據(jù)溫度而變化，另一方面，照度傳感器的靈敏度根據(jù)所入射的光波長而變化。因而，若作為光源的半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度變化，則即使其輸出為相同級別，照度傳感器側(cè)的檢測值也會發(fā)生變化。其結(jié)果，所投影的圖像的顏色的平衡被破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的投影裝置，具備發(fā)光波長不同的多種半導(dǎo)體發(fā)光元件；輸入部，輸入圖像信號；光學(xué)像形成部，利用使所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光而得到的光源光，形成與所述輸入部輸入的圖像信號相應(yīng)的光學(xué)像；投影部，向投影對象投影由所述光學(xué)像形成部形成的光學(xué)像；溫度檢測部，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類檢測發(fā)光時的溫度；測定部，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類測定發(fā)光時的光的強度；以及
發(fā)光控制部，利用所述溫度檢測部的檢測結(jié)果，對所述測定部的測定結(jié)果進行修正，并基于修正后的所述測定結(jié)果，控制每個所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光強度。另外，本發(fā)明的投影方法，其是如下裝置上的投影方法，該裝置具備發(fā)光波長不同的多種半導(dǎo)體發(fā)光元件；輸入部，輸入圖像信號；光學(xué)像形成部，利用使所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光而得到的 光源光，形成與所述輸入部輸入的圖像信號相應(yīng)的光學(xué)像；以及投影部，向投影對象投影由所述光學(xué)像形成部形成的光學(xué)像，上述投影方法包括溫度檢測工序，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類檢測發(fā)光時的溫度；測定工序，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類測定發(fā)光時的光的強度；以及發(fā)光控制工序，利用所述溫度檢測工序的檢測結(jié)果，對所述測定工序中的測定結(jié)果進行修正，并基于修正后的所述測定結(jié)果，控制每個所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光強度。另外，本發(fā)明的程序，其是如下裝置所內(nèi)置的計算機執(zhí)行的程序，該裝置具備發(fā)光波長不同的多種半導(dǎo)體發(fā)光元件；輸入部，輸入圖像信號；光學(xué)像形成部，利用使所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光而得到的光源光，形成與所述輸入部輸入的圖像信號相應(yīng)的光學(xué)像；以及投影部，向投影對象投影由所述光學(xué)像形成部形成的光學(xué)像，上述程序使所述計算機作為下述機構(gòu)發(fā)揮功能，即溫度檢測部，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類檢測發(fā)光時的溫度；測定部，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類測定發(fā)光時的光的強度；以及發(fā)光控制部，利用所述溫度檢測部的檢測結(jié)果，對所述測定部的測定結(jié)果進行修正，并基于修正后的所述測定結(jié)果，控制每個所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光強度。本發(fā)明的優(yōu)點將在隨后的說明中闡述，并且本發(fā)明的部分優(yōu)點通過說明變得明顯，或通過實施本發(fā)明得知。本發(fā)明的優(yōu)點能夠通過在后面詳細指出的裝置和組合來實現(xiàn)。


所附的附圖結(jié)合并包含于本發(fā)明的一部分，說明本發(fā)明的實施方式，并與上面給出的總的說明以及下面給出的實施方式的說明一起，用于解釋本發(fā)明的原理。圖I是表示本發(fā)明的一實施方式的數(shù)據(jù)投影機裝置的電子回路和光學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)成的圖。圖2是表示該實施方式的光學(xué)系統(tǒng)的具體的構(gòu)成例的圖。圖3是表示該實施方式的電源接通時與投影動作一起執(zhí)行的光源的顏色平衡修正的處理內(nèi)容的流程。圖4是表示該實施方式的顏色平衡修正時的各部的動作內(nèi)容的時間圖。圖5是表不該實施方式的LD及LED的發(fā)光輸出和接收該發(fā)光的照度傳感器的受光值的關(guān)系的圖。圖6是表示該實施方式的顏色平衡的修正的概念的圖。圖7是根據(jù)光源照度的實測值和溫度，求出用于決定修正值的修正系數(shù)的查詢表的概略圖。圖8是根據(jù)在圖7中求出的修正系數(shù)，決定紅色的光源LED26的驅(qū)動電流值的查詢表的概略圖。
具體實施例方式參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。下面，參照

將本發(fā)明應(yīng)用于DLP (注冊商標(biāo))方式的數(shù)據(jù)投影機裝置時的
一實施方式。圖I是表示本實施方式的數(shù)據(jù)投影機裝置10的概略功能構(gòu)成的圖。輸入部11例如由管腳插孔(RCA)型視頻輸入端子、D-sub 15型的RGB輸入端子等構(gòu)成。被輸入到輸入部11的各種規(guī)格的模擬圖像信號，在輸入部11中被數(shù)字化后，經(jīng)由系統(tǒng)總線SB傳送到圖像變換部12。圖像變換部12也稱為定標(biāo)器(scaler)，將所輸入的圖像數(shù)據(jù)統(tǒng)一成適于投影的 規(guī)定格式的圖像數(shù)據(jù)，發(fā)送至投影處理部13。這時，0SD(0n Screen Display :屏幕顯示)用的表示各種動作狀態(tài)的符號等數(shù)據(jù)，也根據(jù)需要由圖像變換部12重疊加工到圖像數(shù)據(jù)中，將加工后圖像數(shù)據(jù)送到投影處理部13。投影處理部13根據(jù)發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)，通過將按照規(guī)定的格式的幀速率例如60(幀/秒)和顏色成分的分割數(shù)、及顯示灰階數(shù)相乘的更高速的分時驅(qū)動，來驅(qū)動作為空間光調(diào)制元件的微反射鏡元件14以進行顯示。該微反射鏡元件14通過將排列成陣列狀的多個例如WXGA (WideeXtended GraphicArray :寬屏擴展圖形陣列)(橫1280像素X縱800像素)量的微小反射鏡的各傾斜角度分別高速進行on/off動作來顯示圖像，從而利用其反射光形成光學(xué)像。另一方面,從光源部15分時且循環(huán)地射出R、G、B的原色光。來自該光源部15的原色光被反射鏡16全反射并照射到上述微反射鏡元件14。而且，通過微反射鏡元件14上的反射光形成光學(xué)像，所形成的光學(xué)像經(jīng)由投影透鏡部17，投影顯示在作為投影對象的未圖示的屏幕上。光源部15具有發(fā)出藍色的激光的LD18。LD18發(fā)出的藍色的激光(B)被反射鏡19反射，透過分光鏡輪(dichroicmirrorwheel) 20后，照射在螢光輪21的周面上。該螢光輪21由輪馬達(M) 22旋轉(zhuǎn)，在上述藍色的激光所照射的周面全周上形成螢光體層21g。更詳細地說，通過在螢光輪21的被照射上述激光的圓周上涂敷螢光體，形成螢光體層21g。在螢光輪21的形成有螢光體層21g的面的背面，以與螢光體層21g重疊的方式設(shè)有反射板。藍色的激光照射到螢光輪21的螢光體層21g，因此綠色光(G)作為反射光而激勵。該綠色光被上述分光鏡輪20反射，再被分光鏡輪23反射，并通過積分儀24成為亮度分布均勻的光束后，被反射鏡25反射，到達上述反射鏡16。另外，光源部15具有發(fā)出紅色光的LED26、及發(fā)出藍色光的LED27。LED26發(fā)出的紅色光(R)透過上述分光鏡輪20，被上述分光鏡輪23反射后，通過上述積分儀24成為亮度分布均勻的光束，然后，被上述反射鏡25反射，到達上述反射鏡16。LED27發(fā)出的藍色光(B)透過上述分光鏡輪23，通過上述積分儀24成為亮度分布均勻的光束后，被上述反射鏡25反射，到達上述反射鏡16。
如上所述，分光鏡輪20透過藍色光、紅色光而反射綠色光。分光鏡輪23透過藍色光而反射綠色光及紅色光。本實施方式中，在基于上述微反射鏡元件14的反射光的分配動作中，未向上述投影透鏡部17方向反射的光、所謂“阻斷光(OfTlight) ”入射到作為測定部的照度傳感器28。該照度傳感器28測定入射的光的照度，向上述投影處理部13輸出表示R場期間中的光的照度的測定結(jié)果的信號Ilm、表示G場期間中的光的照度的測定結(jié)果的信號Illm、以及表示B場期間中的光的照度的測定結(jié)果的信號Illlm，詳細內(nèi)容后述。另外，對于上述LD18，避開其發(fā)光方向而附加設(shè)置了作為溫度檢測部的溫度傳感器29。同樣地，對于LED26，避開其發(fā)光方向而附加設(shè)置了溫度傳感器30。對于LED27，避開其發(fā)光方向而附加設(shè)置了溫度傳感器31。

投影處理部13在后述的CPU34的控制下執(zhí)行通過上述微反射鏡元件14顯示圖像來進行的光學(xué)像的形成、上述LD18、LED26、27的各發(fā)光、基于上述輪馬達22的螢光輪21的旋轉(zhuǎn)、使分光鏡輪20旋轉(zhuǎn)的馬達(M) 32的驅(qū)動、使上述分光鏡輪23旋轉(zhuǎn)的馬達(M) 33的驅(qū)動、上述照度傳感器28進行的照度的測定、以及上述溫度傳感器29 31進行的各光源的溫度的檢測。上述各電路的全部動作由CPU34控制。該CPU34與主存儲器35及程序存儲器36直接連接。主存儲器35例如由SRAM構(gòu)成，作為CPU34的工作存儲器發(fā)揮功能。程序存儲器36由可電改寫的非易失性存儲器構(gòu)成，存儲CPU34執(zhí)行的動作程序及各種固定數(shù)據(jù)等。CPU34使用上述主存儲器35及程序存儲器36，來執(zhí)行該數(shù)據(jù)投影機裝置10內(nèi)的控制動作。上述CPU34根據(jù)來自操作部37的鍵操作信號，執(zhí)行各種投影動作。該操作部37包含設(shè)置在數(shù)據(jù)投影機裝置10的主體上的鍵操作部、接受來自該數(shù)據(jù)投影機裝置10專用的未圖示的遠程控制器的紅外光的紅外線受光部，將基于用戶利用主體鍵操作部或遠程控制器操作的鍵的鍵操作信號直接輸出到CPU34。上述CPU34經(jīng)由上述系統(tǒng)總線SB還與聲音處理部38連接。聲音處理部38具備PCM聲源等聲源電路，將投影動作時被提供的聲音數(shù)據(jù)進行摸擬化，驅(qū)動揚聲器部39而進行擴聲放音，或根據(jù)需要發(fā)出嘟嘟音等。接著，利用圖2，對包含上述光源部15、微反射鏡元件14及投影透鏡部17的光學(xué)系統(tǒng)的具體的構(gòu)成例進行說明。圖2中，LD18例如由配置成矩陣狀的多個8X4(紙面方向)的共24個LD陣列構(gòu)成，通過各自的發(fā)光射出的藍色激光被反射鏡19反射，該反射鏡19也由將相同數(shù)量的反射鏡設(shè)置臺階地配置成矩陣狀的反射鏡陣列構(gòu)成。被反射鏡19反射的藍色的激光經(jīng)由透鏡41、42、分光鏡輪20、透鏡43、44投射到螢光輪21上。由螢光輪21的螢光體層21g激勵的綠色光被在螢光輪21的形成有螢光體層21g的面的背面設(shè)置的反射板反射，經(jīng)由上述透鏡43、44并被分光鏡輪20反射，經(jīng)由透鏡45后被分光鏡輪23反射。被該分光鏡輪23反射的綠色光經(jīng)由透鏡46、積分儀24及透鏡47，被反射鏡25反射，進而經(jīng)由透鏡48到達上述反射鏡16。被反射鏡16反射的綠色光經(jīng)由透鏡49照射到微反射鏡元件14，由該微反射鏡元件14形成對應(yīng)的顏色的光學(xué)像。所形成的光學(xué)像經(jīng)由上述透鏡49，向投影透鏡部17側(cè)射出。另外，LED26發(fā)出的紅色光經(jīng)由透鏡50、51并透過上述分光鏡輪20，經(jīng)由透鏡45被上述分光鏡輪23反射。LED27發(fā)出的藍色光經(jīng)由透鏡52、53并透過上述分光鏡輪23。接著，對上述實施方式的動作進行說明。另外，如上所述，下面所示的動作全部在將由CPU34從程序存儲器36讀出的動作程序及固定數(shù)據(jù)等在主存儲器35中展開并存儲之后執(zhí)行。
另外，為了簡化說明，假設(shè)投影I幀彩色圖像時，例如，將該幀由R(紅)、G(綠)、W(白)、B(藍)這4個場構(gòu)成并投影該顏色的圖像。W(白)場中，使綠色光用的LD18、紅色光用的LED26、及藍色光用的LED27全部同時發(fā)光后，微反射鏡元件14顯示與亮度信號Y (Y=0. 299R+0. 587G+0. 114B)相應(yīng)的圖像。圖3是抽出表示數(shù)據(jù)投影機裝置10的電源接通期間執(zhí)行的主要涉及光源的顏色平衡修正的處理內(nèi)容的流程圖。在接通電源的狀態(tài)下，CPU34執(zhí)行由微反射鏡元件14形成與由輸入部11輸入的圖像信號相應(yīng)的光學(xué)像、使用來自光源部15的光由投影透鏡部17投影的通常的投影動作的處理后(步驟S101)，判斷下一幀定時是否是用于進行光源的顏色平衡的修正的幀定時(步驟 S102)。假設(shè)用于進行該光源的顏色平衡修正的幀定時例如設(shè)定為一小時一次，若幀速率為60 (幀/秒)，則以21萬6千幀I次的頻度執(zhí)行。在判斷為下一幀定時不是用于進行光源的顏色平衡修正的幀定時的情況下，CPU34在步驟S102判斷這些情況，再返回從上述步驟SlOl開始的處理。這樣，通過反復(fù)執(zhí)行步驟S101、S102的處理，CPU34 —邊執(zhí)行涉及通常的投影動作的處理，一邊等待成為用于進行光源的顏色平衡修正的幀定時。然后，若下一巾貞定時成為用于進行光源的顏色平衡修正的巾貞定時，則CPU34在上述步驟S102中判斷這些情況，在位于后續(xù)的I幀的開頭的R場中，使微反射鏡元件14顯示該場期間中整個面一直為黑的圖像來執(zhí)行投影(步驟S103)。圖4表示用于進行光源顏色平衡修正的圖像投影期間I幀間的動作定時。如該圖(A)所示，該I幀由R場、G場、W場及B場共4個場構(gòu)成。為了容易地進行說明，各場期間的長度圖示為相等。如圖4⑶所示，紅色發(fā)光用的LED26由投影處理部13驅(qū)動，以在R場和W場的各期間發(fā)光。如圖4(C)所示，為了得到綠色光而發(fā)出藍色光的LD18由投影處理部13驅(qū)動，以在G場和W場的各期間發(fā)光。如圖4⑶所示，藍色發(fā)光用的LED27由投影處理部13驅(qū)動，以在W場和B場的連續(xù)的兩個場期間發(fā)光。另外，在R場中，如圖4 (E)所示，分光鏡輪20的被照射來自上述LED26的紅色光的扇形的周面位置為透明的玻璃或丙烯樹脂等的透明部件或者切口，幾乎以100(%)的效率無損失地透過來自LED26的紅色光。
另一方面，如圖4 (F)所示，在分光鏡輪23的被照射來自上述LED26的紅色光的周面位置形成有反射鏡，將幾乎以100 (% )的效率無損失地透過分光鏡輪20的來自LED26的紅色光進行全反射。在上述步驟S103中，顯示整個面為黑的圖像的結(jié)果，在微反射鏡元件14中整個面的反射光作為阻斷光，投射到配置有照度傳感器28的非投影用的未圖示的光吸收部分，而不是投射到投影透鏡部17。在該光吸收部分上涂布有用于不使阻斷光反射而將其吸收并變換為熱的黑色的耐熱涂料。CPU34在位于該R場期間的大致中央的定時，使投影處理部13利用上述照度傳感器28測定照度Ilm，并且還使投影處理部13利用溫度傳感器30檢測在該時刻發(fā)光的LED26的溫度ThR (步驟S104)。CPU34基于通過投影處理部13取得的由溫度傳感器30檢測的LED26的溫度ThR，對同樣通過投影處理部13取得的由照度傳感器28測定的照度Ilm進行修正，由此得到 LED26的正確的照度，并基于所得到的照度和在該時刻驅(qū)動著的電流值，算出LED26的輸出調(diào)節(jié)值，具體地說是算出驅(qū)動電流值(步驟S105)。圖5是表不LD及LED的發(fā)光輸出和接收其發(fā)光的照度傳感器的受光值的關(guān)系的圖。該圖中，相對于用實線表示的LD及LED的溫度Th，溫度更高(Th+)時的同一特性用點劃線表示，溫度更低(Th-)時的同一特性用虛線表示。通常，對半導(dǎo)體發(fā)光元件而言，溫度越高則越向發(fā)光波長長(頻率低)的方向移位(shift)，并且即使照射的光源的發(fā)光輸出相同，其波長越長則照度傳感器的靈敏度越高，產(chǎn)生照度更高的測定結(jié)果。S卩，半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度越高、越向發(fā)光波長長的方向移位，圖5中的表示LD及LED的發(fā)光輸出和接收其發(fā)光的照度傳感器的受光值的關(guān)系的直線的傾斜度、即上述直線的微分系數(shù)越大?？紤]到這種性質(zhì)，CPU34基于溫度傳感器30的檢測結(jié)果ThR，修正照度傳感器28的測定結(jié)果，由此能夠了解LED26的正確的發(fā)光輸出，能夠算出作為其調(diào)節(jié)值的正確的驅(qū)動電流值。例如利用照度傳感器28的測定結(jié)果和溫度傳感器30的測定結(jié)果，事先生成得到半導(dǎo)體發(fā)光元件的照度的修正值的運算式(數(shù)式I)，將該運算式存儲在程序存儲器中。Y' =f(Y、ThR) (數(shù)式 I)(V :半導(dǎo)體發(fā)光元件的修正后的照度值、Y :照度傳感器28的測定結(jié)果、ThR :溫度傳感器30的檢測結(jié)果)而且，CPU34基于實際的溫度傳感器30的檢測結(jié)果ThR，讀出存儲的上述修正式，對照度傳感器28的測定結(jié)果進行修正。進而，程序存儲器存儲有如下運算式，該運算式用于根據(jù)所算出的半導(dǎo)體發(fā)光元件的照度的修正后的值、以及半導(dǎo)體發(fā)光元件的驅(qū)動電流值，來算出為了使半導(dǎo)體發(fā)光元件以修正后的照度值發(fā)光而需要的驅(qū)動電流值。i' = f (Y'、i) (數(shù)式 2)(i :施加在半導(dǎo)體發(fā)光元件上的驅(qū)動電流值、i':為了使半導(dǎo)體發(fā)光元件以修正后的照度值發(fā)光而需要的驅(qū)動電流值)而且，CPU34基于實際的溫度傳感器30的檢測結(jié)果ThR，對測定定時的半導(dǎo)體發(fā)光元件的驅(qū)動電流值進行測定，讀出存儲的上述數(shù)式2，對驅(qū)動電流值進行修正。另外，例如也可以是，利用照度傳感器28的測定結(jié)果、溫度傳感器30的測定結(jié)果、以及施加在半導(dǎo)體發(fā)光元件上的驅(qū)動電流值，事先生成得到用于照度修正的系數(shù)A的運算式(數(shù)式3)，將該運算式存儲在程序存儲器中。A = f(Y、ThR、i) (數(shù)式 3)(A :用于照度修正的系數(shù))而且，CPU34存儲有如下運算式，該運算式用于根據(jù)由上述數(shù)式3得到的系數(shù)A和半導(dǎo)體發(fā)光元件的驅(qū)動電流值，算出為了使半導(dǎo)體發(fā)光元件以修正后的照度值發(fā)光而需要的驅(qū)動電流值。
i' =f(A、i) (數(shù)式 4)而且，CPU34在修正時，讀出存儲的上述數(shù)式4，對驅(qū)動電流值進行修正。之后，CPU34在后續(xù)于上述R場的G場中，也使微反射鏡元件14顯示該場期間中整個面一直為黑的圖像，來執(zhí)行投影(步驟S106)。在該G場中，如圖4(E)所示，分光鏡輪20的經(jīng)由反射鏡19被照射來自上述LD18的藍色光的周面位置由GRM即透過紅色(R)光及藍色(B)光而反射綠色(G)光的分光鏡構(gòu)成，透過來自LD18的藍色光，使其向螢光輪21的螢光體層21g照射，并反射由該螢光體層21g激勵的綠色光，使其向分光鏡輪23方向射出。另一方面，如圖4(F)所示，在分光鏡輪23的被照射上述綠色光的周面位置上形成有反射鏡，將由分光鏡輪20幾乎以100(% )的效率無損失地反射的綠色光進行全反射。在上述步驟S106中顯示整個面為黑的圖像的結(jié)果，在微反射鏡元件14中整個面的反射光作為阻斷光，投射到配置有照度傳感器28的非投影用的未圖示的光吸收部分，而不是投射到投影透鏡部17。在該光吸收部分上涂布用于不使阻斷光反射而將其吸收并變換為熱的黑色的耐熱涂料。CPU34在位于該G場期間的大致中央的定時，使投影處理部13利用上述照度傳感器28測定照度Illm，同時還是使投影處理部13利用溫度傳感器29檢測在該時刻發(fā)光的LD18的溫度ThG (步驟S107)。CPU34基于經(jīng)由投影處理部13取得的由溫度傳感器29檢測的LD18的溫度ThG，對同樣經(jīng)由投影處理部13取得的基于照度傳感器28的照度IIlm進行修正，由此得到LD18的正確的照度，并基于得到的照度和在該時刻驅(qū)動著的電流值，算出LD18的輸出調(diào)節(jié)值，具體地說是算出驅(qū)動電流值(步驟S108)。之后，CPU34在后續(xù)于上述G場的W場中，使LD18、LED26、及LED27都發(fā)光，執(zhí)行使微反射鏡元件14顯示亮度圖像的通常的投影(步驟S109)。在該W場中，如圖4(E)所示，分光鏡輪20的經(jīng)由反射鏡19被照射來自上述LD18的藍色光的周面位置，與其前面的G場一樣由GRM即透過紅色(R)光及藍色(B)光而反射綠色(G)光的分光鏡構(gòu)成。因此，透過來自LD18的藍色光并使其照射到螢光輪21的螢光體層21g，反射由該螢光體層21g激勵的綠色光并使其向分光鏡輪23方向射出。另外，同時，來自上述LED26的紅色光透過分光鏡輪20而到達上述分光鏡輪23。另一方面，如圖4(F)所示，分光鏡輪23的被照射上述紅色光及綠色光的周面位置由BTM即反射紅色(R)光及綠色(G)光且透過藍色(B)光的分光鏡構(gòu)成，反射來自LED26的紅色光以及來自螢光體層21g的綠色光，同時透過來自LED27的藍色光。因此，將紅色光、綠色光、及藍色光混合而形成的白色光照射到微反射鏡元件14，根據(jù)由微反射鏡元件14顯示的亮度圖像而形成亮度的光學(xué)像，由投影透鏡部17向投影對象放射。之后，CPU34在后續(xù)于上述W場的B場中，再次使微反射鏡元件14顯示該場期間中整個面一直為黑的圖像，來執(zhí)行投影(步驟S110)。在該B場中，只有LED27被驅(qū)動而發(fā)光，如圖4(F)所示，分光鏡輪23的被照射上述藍色光的周面位置為透明的玻璃或丙烯樹脂等透明部件或者切口，幾乎以100(%)的效率無損失地透過來自LED27的藍色光。在上述步驟SllO中顯示整個面為黑的圖像的結(jié)果，在微反射鏡元件14中整個面的反射光作為阻斷光，投射到配置有照度傳感器28的非投影用的未圖示的光吸收部分，而 不是投射到投影透鏡部17。在該光吸收部分上涂布用于不使阻斷光反射而將其吸收并變換為熱的黑色的耐熱涂料。CPU34在位于該B場期間的大致中央的定時，使投影處理部13利用上述照度傳感器28測定照度Illlm，同時還是使投影處理部13利用溫度傳感器31檢測在該時刻發(fā)光的LED27的溫度ThB (步驟S111)。CPU34基于經(jīng)由投影處理部13取得的由溫度傳感器31檢測的LED27的溫度ThB，對同樣經(jīng)由投影處理部13取得的由照度傳感器28檢測的照度IIIlm進行修正，由此得到LED27的正確的照度，并基于得到的照度和在該時刻驅(qū)動著的電流值，算出LED27的輸出調(diào)節(jié)值，具體地說是算出驅(qū)動電流值(步驟S112)。以上，基于算出三色光源各自的新的驅(qū)動電流值，CPU34在投影處理部13設(shè)定紅色光用的LED26、用于激勵綠色光的發(fā)出藍色光的LD18、及藍色光用的LED27的各驅(qū)動電流值(步驟S113)，由此完成與光源的顏色平衡修正有關(guān)的一系列處理，并返回上述步驟SlOl起的處理，以準(zhǔn)備下一顏色平衡修正的處理。圖6是表示基于上述圖3的處理進行的顏色平衡的修正的概念的圖。圖6(A)表不在同時發(fā)出R、G、B三色光的情況下得到正確的白時的各顏色的輸出。如圖6(A)所示，R、G、B的各輸出得到平衡，因此作為結(jié)果能夠得到作為它們的混色的白色，能夠進行正確的顏色平衡下的圖像投影。接著，圖6(B)例示由照度傳感器28測定的R、G、B各色的測定結(jié)果。如圖所示，在該圖6 (B)中，從表面上看R、G、B的各測定結(jié)果也得到平衡，因此看起來作為結(jié)果，作為它們的混色的白色也如設(shè)定的那樣得到正確的色溫度。然而，圖6(C)表示基于在各光源中檢測到的溫度對上述圖6(B)中的測定結(jié)果實施修正而得到的結(jié)果即正確的照度的大小?；谶@樣構(gòu)成各光源的半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度來進行修正，由此能夠得到對由溫度引起的波長移位、以及隨之發(fā)生的照度傳感器28的靈敏度的變化進行修正后的、各色的正確的照度的平衡。因此，根據(jù)上述修正后的結(jié)果，算出并設(shè)定用于調(diào)節(jié)各光源的驅(qū)動電流值，由此如圖6(D)所示，能夠以不是從表面上而是實際上正確地獲得了顏色平衡的發(fā)光強度使各色的光源發(fā)光。
根據(jù)如上所述的本實施方式，即使構(gòu)成光源的LD18、LED26、27等半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度發(fā)生變化，也能夠不破壞顏色平衡地維持正確的色調(diào)。另外，在上述實施方式中，通過將照度傳感器28配置在上述阻斷光的照射位置，能夠不影響由微反射鏡元件14形成并由投影透鏡部17用于投影的光學(xué)像來檢測向微反射鏡元件14照射的光源的照度。進而，在上述實施方式中，在與光源的顏色平衡修正有關(guān)的一系列處理中，使微反射鏡元件14顯示在R、G、B各色場中整個面為黑的圖像，從而由于僅是I彩色幀，所以人眼在視覺上幾乎不會識別到，但是為了避免即使微小但投影圖像被中斷，設(shè)為在設(shè)置于幀中途的W場中不進行測定、檢測等，而由微反射鏡元件14顯示亮度圖像并由投影透鏡部17投影，所以可解除投影圖像的微小的中斷而持續(xù)進行沒有不適感的投影動作。在這一點上，在幀中途進行通常的圖像投影的場不限于W場，也可以在圖像較亮 的Y(黃)場進行，使發(fā)出紅色(R)光的半導(dǎo)體發(fā)光元件和發(fā)出綠色(G)光的半導(dǎo)體發(fā)光元件同時發(fā)光。另外，上述實施方式中，在R、G、B各場中心的定時進行照度測定及各色光源元件的溫度檢測，所以能夠進行各色場的平均的照度的測定、平均的光源溫度的檢測，能夠進行更正確的修正。另外，本實施方式的數(shù)據(jù)投影機裝置10使用旋轉(zhuǎn)的分光鏡輪來將各光引導(dǎo)到積分儀24，但當(dāng)然也可以使用固定的不旋轉(zhuǎn)的分光鏡來實現(xiàn)。另外，在上述實施方式中，由LED26產(chǎn)生紅色的光，利用來自LD18的光照射螢光輪21來產(chǎn)生綠色的光，由LED27產(chǎn)生藍色的光，但不限于此，例如也可以使用LED或LD產(chǎn)生所有的顏色的光，例如也可以將向螢光輪21照射的光利用于產(chǎn)生綠色及藍光。另外，與上述實施方式不同，也可以事先將用于修正光源照度的查詢表存儲于程序存儲器中。例如，使用如圖7、8所示的查詢表。圖7為求出在根據(jù)光源照度的實測值和溫度來決定修正值時使用的修正系數(shù)的查詢表的概略圖，圖8是根據(jù)圖7求出的修正系數(shù)決定紅色的光源LED26的驅(qū)動電流值的查詢表(R修正后電流ir'表)的概略圖。另外，圖
7、8的查詢表為了說明而簡單地記載。具體地說，首先，用溫度傳感器30測定作為紅色的光源的LED26的溫度，用照度傳感器28測定該測定時刻的照度。而且，參照圖7的查詢表中的R修正值A(chǔ)r表，使用所得到的溫度和照度，來決定紅色修正系數(shù)Ar。同樣地，用溫度傳感器29測定LD18的溫度，用照度傳感器28測定該測定時刻的照度。而且參照圖7的查詢表中的G修正值A(chǔ)g表，使用所得到的溫度和照度，來決定綠色修正系數(shù)Ag。同樣地，用溫度傳感器31測定LED27的溫度，用照度傳感器28測定該測定時刻的照度。而且，參照圖7的查詢表中的B修正值A(chǔ)b表，使用所得到的溫度和照度，來決定藍色修正系數(shù)Ab。而且，參照決定圖8中所記載的光源LED26的修正后的驅(qū)動電流值的查詢表，決定驅(qū)動電流值。具體地說，算出由圖7的查詢表得到的紅色修正系數(shù)Ar和綠色修正系數(shù)Ag之差即Ar-Ag，且算出紅色修正系數(shù)Ar和藍色修正系數(shù)Ab之差A(yù)r-Ab。而且，基于得到的Ar-Ag和Ar-Ab的值，設(shè)定LED26的驅(qū)動電流值ir'。另外，對于LD18、LED27也存儲有同樣的查詢表，也對驅(qū)動電流值ig' > ib/進行設(shè)定。使用這種查詢表來修正光源的驅(qū)動電流值，由此即使構(gòu)成光源的LD18、LED26、27等半導(dǎo)體發(fā)光元件的溫度發(fā)生變化，也不會破壞顏色平衡地維持正確的色調(diào)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)料到其他改進和有益效果，因此，本發(fā)明并不局限于說明書的上述具體描述和代表性的實施方式。相應(yīng)的各種改進仍然屬于由權(quán)利要求及其等效物確定的發(fā)明構(gòu)思的范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種投影裝置，其特征在于，具備 發(fā)光波長不同的多種半導(dǎo)體發(fā)光元件； 輸入部，輸入圖像信號； 光學(xué)像形成部，使用使所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光而得到的光源光，形成與所述輸入部輸入的圖像信號相應(yīng)的光學(xué)像； 投影部，將由所述光學(xué)像形成部形成的光學(xué)像向投影對象進行投影； 溫度檢測部，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類檢測發(fā)光時的溫度； 測定部，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類測定發(fā)光時的光的強度；以及發(fā)光控制部，使用所述溫度檢測部的檢測結(jié)果，對所述測定部的測定結(jié)果進行修正，并基于修正后的所述測定結(jié)果，控制每個所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光強度。
2.如權(quán)利要求I所述的投影裝置，其特征在于， 所述測定部使用在所述光學(xué)像形成部中未向所述投影部的方向反射的反射光，來測定所述光的強度。
3.如權(quán)利要求2所述的投影裝置，其特征在于， 所述光學(xué)像形成部設(shè)置使所述半導(dǎo)體發(fā)光元件以單一種類發(fā)光的期間和使多個種類同時發(fā)光的期間，在由所述測定部測定時，在所述以單一種類發(fā)光的期間，分別形成整個面為黑的光學(xué)像，在使多個種類同時發(fā)光的期間，形成與所述輸入部輸入的圖像信號相應(yīng)的光學(xué)像。
4.如權(quán)利要求I所述的投影裝置，其特征在于， 所述溫度檢測部以及所述測定部針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類在各發(fā)光期間的大致中心的定時進行發(fā)光時的溫度檢測、以及光強度的測定。
5.如權(quán)利要求I所述的投影裝置，其特征在于， 所述發(fā)光控制部基于所述溫度檢測部的檢測結(jié)果，執(zhí)行預(yù)先準(zhǔn)備的運算式，并根據(jù)所述運算式的運算結(jié)果，對所述測定部的測定結(jié)果進行修正之后，控制每個所述半導(dǎo)體發(fā)光兀件的發(fā)光強度。
6.如權(quán)利要求I所述的投影裝置，其特征在于， 所述發(fā)光控制部基于所述溫度檢測部的檢測結(jié)果，參照事先準(zhǔn)備的查詢表對所述測定部的測定結(jié)果進行修正之后，控制每個所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光強度。
7.一種投影方法，其是下述裝置中的投影方法，該裝置具備發(fā)光波長不同的多種半導(dǎo)體發(fā)光元件；輸入部，輸入圖像信號；光學(xué)像形成部，使用使所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光而得到的光源光，形成與所述輸入部輸入的圖像信號相應(yīng)的光學(xué)像；以及投影部，將由所述光學(xué)像形成部形成的光學(xué)像向投影對象進行投影，所述投影方法的特征在于，包括 溫度檢測工序，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類檢測發(fā)光時的溫度； 測定工序，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類測定發(fā)光時的光的強度；以及發(fā)光控制工序，使用所述溫度檢測工序中的檢測結(jié)果，對所述測定工序中的測定結(jié)果 進行修正，并基于修正后的所述測定結(jié)果，控制每個所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光強度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種投影裝置，具備發(fā)光波長不同的多種類的半導(dǎo)體發(fā)光元件；輸入圖像信號的輸入部；光學(xué)像形成部，使用使所述半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光而得到的光源光，形成與所述輸入部輸入的圖像信號相應(yīng)的光學(xué)像；投影部，將由所述光學(xué)像形成部形成的光學(xué)像向投影對象進行投影；溫度檢測部，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類檢測發(fā)光時的溫度；測定部，針對所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，按種類測定發(fā)光時的光的強度；以及發(fā)光控制部，使用所述溫度檢測部的檢測結(jié)果，修正所述測定部的測定結(jié)果，并基于被修正后的所述測定結(jié)果，控制每個所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光強度。
文檔編號G03B21/20GK102722076SQ201210148809
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者增田弘樹, 柴崎衛(wèi) 申請人:卡西歐計算機株式會社