激光投影顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及使半導體激光器等光源的光通過MEMS (Micro Electro MechanicalSystems:微電子機械系統(tǒng))反射鏡等二維掃描反射鏡掃描來進行影像顯示的激光投影顯示裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，使用MEMS和半導體激光源的小型投影儀正在普及。例如，專利文獻I和2中，公開了使2軸的MEMS反射鏡和掃描器在水平和垂直方向上掃描，同時對激光源進行調制，從而投影圖像的投影儀。在上述這樣使用半導體激光器的小型投影儀中，使用的半導體激光器的光量和正向電流特性因溫度而變化，所以已知存在顯示畫面的白平衡變化的問題。
[0003]專利文獻2中，公開了在作為非影像顯示期間的回掃期間插入試驗信號使光調制器進行光調制，使微處理器運算的實際的灰度等級特性和理想的特性反饋并存儲在存儲裝置中，在進行通常動作的同時自動進行灰度等級修正的灰度等級修正裝置。
[0004]專利文獻1:日本特開2006-343397號公報
[0005]專利文獻2:日本特開平5-224166號公報

【發(fā)明內容】

[0006]但是，專利文獻2記載的技術中，沒有考慮改變投影圖像的亮度、即光強度的調光動作。即，因為沒有考慮與多種光強度對應的灰度等級修正，在調光動作時不能應對。此外，沒有記載下述本實施例中公開的、使顯示期間的電流控制范圍與回掃期間的電流控制范圍不同地進行灰度等級修正的方法。
[0007]本發(fā)明鑒于上述課題，其目的在于提供一種保持調光動作時的顯示灰度等級數，并且減少了因溫度等的變化引起的顯示圖像的白平衡變化的激光投影顯示裝置。
[0008]為了解決上述課題，本發(fā)明的激光投影顯示裝置，其投射基于圖像信號的多種顏色的激光來顯示基于所述圖像信號的圖像，所述激光投影顯示裝置的特征在于，包括:激光源，其發(fā)生所述多種顏色的激光；激光源驅動部，其驅動該激光源使其發(fā)生基于所述圖像信號的激光；掃描部，其使所述激光源發(fā)生的激光根據所述圖像信號的同步信號進行掃描而投影；光傳感器，其檢測所述激光源發(fā)生的激光的光量；和圖像處理部，其根據所述光傳感器檢測出的激光的光量處理所述圖像信號并將其供給至所述激光源驅動部，所述圖像處理部，在所述圖像信號的回掃期間，對多個亮度水平取得用于使所述光傳感器檢測出的激光的光量成為各規(guī)定值的數據，在投影顯示所述圖像信號時根據所述數據對要供給至所述激光源驅動部的圖像信號進行處理。
[0009]此外，在上述激光投影顯示裝置中，其特征在于:所述圖像處理部，在所述圖像信號的回掃期間，在與作為當前正在顯示的顯示圖像的亮度的第一亮度不同的第二亮度中，對多個亮度水平取得用于使所述光傳感器檢測出的激光的光量成為各規(guī)定值的數據，在以所述第二亮度投影顯示所述圖像信號時，根據所述數據對要供給至所述激光源驅動部的圖像信號進行處理。
[0010]根據本發(fā)明，具有能夠提供保持調光動作時的顯示灰度等級數，并且減少了因溫度的變化引起的顯示圖像的白平衡變化的激光投影顯示裝置的效果。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示本實施例的激光投影顯示裝置的基本結構的框圖。
[0012]圖2是表示本實施例的信號處理部的框圖。
[0013]圖3是表示半導體激光器的光量-正向電流特性的一例的特性圖。
[0014]圖4A是用于說明本實施例的LUT的動作的第一特性圖。
[0015]圖4B是用于說明本實施例的LUT的動作的第二特性圖。
[0016]圖5是表示本實施例的圖像修正部的框圖。
[0017]圖6是說明不變更電流控制范圍的情況下的LUT的動作的特性圖。
[0018]圖7是表示實施例1的整體處理的流程圖。
[0019]圖8是表示實施例1的整體處理的時序圖。
[0020]圖9是表示實施例2的整體處理的流程圖。
[0021]圖10是表示實施例2的整體處理的時序圖。
[0022]圖11是表示實施例2的另一個方式的整體處理的時序圖。
[0023]圖12是表示實施例3的整體處理的流程圖。
[0024]圖13是表示半導體激光器的光量-正向電流特性的一例的特性圖。
[0025]圖14是表示實施例4的整體處理的時序圖。
【具體實施方式】
[0026]以下，用附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。其中，以下的說明用于說明本發(fā)明的一個實施方式，并不限制本發(fā)明的范圍。從而，本領域技術人員能夠采用將其中的各元素或全部元素置換為與其同等的元素的實施方式，這些實施方式也包括在本發(fā)明的范圍內。
[0027]【實施例1】
[0028]以下，用附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。首先，用圖1?圖3說明本發(fā)明的激光投影顯示裝置的整體結構和半導體激光器的輸出特性。
[0029]圖1是表示本實施例的激光投影顯示裝置的基本結構的框圖。激光投影顯示裝置I包括圖像處理部2、幀存儲器3、激光器驅動器4、激光源5、反射鏡6、MEMS掃描反射鏡7、MEMS驅動器8、放大器9、光傳感器10、照度傳感器11、CPU (Central Processing Unit:中央處理單元)12,顯示顯示圖像13。
[0030]圖像處理部2生成對從外部輸入的圖像信號進行了各種修正后的圖像信號，并且生成與其同步的水平同步信號和垂直同步信號，對MEMS驅動器8供給。此外，圖像處理部2根據從CPU12取得的信息控制激光器驅動器(以下也稱為激光源驅動部)4，進行使白平衡一定的激光器輸出功率調整。其詳情在后文敘述。
[0031]此處，上述各種修正指的是進行MEMS掃描反射鏡7的掃描引起的圖像畸變的修正、用LOOK UP TABLE(查找表)(以下記載為LUT)進行的圖像的灰度等級調整等。其中，圖像畸變因激光投影顯示裝置I與投影面的相對角而不同，因激光源5與MEMS掃描反射鏡7的光軸錯位等而發(fā)生。關于LUT的事項在后文敘述。
[0032]激光器驅動器4接收從圖像處理部2輸出的圖像信號，與其相應地對激光源5進行調制。激光源5例如具有3個半導體激光器(5a、5b、5c)用于RGB，按圖像信號的RGB出射與圖像信號對應的RGB的激光。
[0033]RGB三束激光被具有三個鏡面的反射鏡6合成，對MEMS掃描反射鏡7照射。反射鏡6使用使特定的波長的光反射、使其以外的波長的光透射的特殊的光學元件。該光學元件一般被稱為分色鏡。
[0034]詳細而言，反射鏡6具有使從半導體激光器5a出射的激光(例如R光)反射并使其他顏色的激光透射的分色鏡6a、使從半導體激光器5b出射的激光(例如G光)反射并使其他顏色的激光透射的分色鏡6b、使從半導體激光器5c出射的激光(例如B光)反射并使其他顏色的激光透射的分色鏡6c，將R光、G光、B光的激光合成為一束激光，對MEMS掃描反射鏡7供給。
[0035]MEMS掃描反射鏡7是具有2軸的旋轉機構的圖像的掃描部，能夠使中央的反射鏡部在水平方向和垂直方向這兩個方向上振動。MEMS掃描反射鏡7的振動控制由MEMS驅動器8進行。MEMS驅動器8與來自圖像處理部2的水平同步信號同步地生成正弦波，此外，生成與垂直同步信號同步的鋸齒波，驅動MEMS掃描反射鏡7。
[0036]MEMS掃描反射鏡7接收來自MEMS驅動器8的正弦波的驅動信號，在水平方向上進行正弦波共振運動。與此同時，接收來自MEMS驅動器8的鋸齒波,在垂直方向的一個方向上進行勻速運動。由此，激光按圖1的顯示圖像13所示的軌跡掃描，該掃描與激光器驅動器4的調制動作同步，從而使輸入圖像被光學地投影。
[0037]光傳感器10測定投射的激光的光量，對放大器9輸出。放大器9按照圖像處理部2設定的放大率將光傳感器10的輸出放大后，對圖像處理部2輸出。圖1中，光傳感器10以檢測用反射鏡6合成的RGB的激光的漏光的方式配置。即，使光傳感器10相對于半導體激光器5c夾著反射鏡6c配置在相對一側。反射鏡6c具有使來自半導體激光器5a和5b的激光透射、使來自半導體激光器5c的激光反射的特性，但不能實現(xiàn)100%透射或反射的特性，因此一般而言，有數％反射(半導體激光器5a和5b的光)或透射(半導體激光器5c的光)。從而，通過將光傳感器10配置在圖1的位置，反射鏡6c能夠使來自半導體激光器5c的激光的數％透射，且使來自半導體激光器5a和5b的激光的數％反射，對光傳感器10入射。
[0038]此外，照度傳感器11檢測激光投影顯示裝置I的周圍的照度，對CPU12輸出。CPU12接收來自照度傳感器11的信號或來自外部的控制信號，對圖像處理部2供給用于控制圖像處理部2生成的顯示圖像13的亮度的調光請求信號。
[0039]接著，用圖2說明本發(fā)明的實施例的結構。
[0040]圖2是表示本實施例的信號處理部的框圖，是表示圖1的圖像處理部2和激光器驅動器4的內部結構的詳情的圖。從圖像處理部2外部輸入的圖像信號被輸入圖像修正部20。
[0041]圖像修正部20進行MEMS掃描反射鏡7的掃描引起的圖像畸變的修正和用LUT進行的圖像的灰度等級調整。圖像修正部20進行的用LUT進行的圖像的灰度等級調整，基于來自發(fā)光控制部22的LUT選擇信號27、LUT更新信號28，對從外部輸入的圖像信號進行圖像調整，對時序調整部21發(fā)送修正后的圖像信號29。
[0042]時序調整部21根據從圖像修正部20輸入的修正后的圖像信號29生成水平(以下也記載為H)同步信號和垂直(以下也記載為V)同步信號，對MEMS驅動器8和發(fā)光控制部22發(fā)送。此外，圖像信號被暫時保存在幀存儲器3中。被寫入幀存儲器3的圖像信號按照與時序調整部21生成的水平同步信號和垂直同步信號同步的讀取信號讀取。此外，使幀存儲器3內的圖像信號相對于輸入的圖像信號延遲I幀地讀取。
[0043]發(fā)光控制部22的詳細動作用圖7和圖8在后文敘述。
[0044]讀取的圖像信號被輸入線存儲器23。線存儲器23導入一個水平期間的圖像信號，在下一個水平期間依次讀取圖像信號。在線存儲器23暫時中轉的理由如下所述。一般而言，存在幀存儲器3的讀取時鐘頻率與對激光器驅動器4 一側傳輸圖像信號時的時鐘頻率不同的情況。因此，先用線存儲器23以幀存儲器3的讀取時鐘頻率導入一個水平期間的圖像信號后，再進行以圖像信號的傳輸時鐘頻率從線存儲器23讀取的處理。如果幀存儲器3的讀取時鐘頻率與圖像信號的傳輸時鐘頻率一致，則不需要線存儲器23。從線存儲器23讀取的圖像信號對激光器驅動器4供給。
[0045]接著，對激光器驅動器4內的電流增益電路24和閾值電流調整電路25進行說明。閾值電流調整電路25，如后文所詳細敘述的，根據發(fā)光控制部22設定的閾值電流值調整決定半導體激光器5a?5c發(fā)光的下限值的閾值電流。換言之，閾值電流調整電路25生成半導體激光器5a?5c中流過的電流值