激光投影仪的制作方法

专利名称：激光投影仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光投影仪，其利用来自激光光源的光的强度进行色阶显示。
背景技术：
当前，作为图像显示装置而开发出以激光器作为光源的投影仪，已知作为该投影仪，通过向激光介质施加与显示色阶对应的电流而控制光的强度，从而进行色阶显示。但是，.由于激光器的电流一光输出特性是非线性的，所以存在下述问题，即，无法显示与电流对应的准确的亮度，使亮度产生偏差，无法进行高精度的色阶显示。
因此，例如在专利文献l中，公开了下述高阶度显示技术，艮P，对于作为该图像显示装置的液晶显示装置，将图像的1个显示周期等
分为时间幅度全部相等的8个区间，使区间k((^k^7)中的光源亮度按l/2k的比例放大或衰减，在各区间中，通过使液晶面板等二维光调制单元"关"或"开"，实现线性的256色阶显示。专利文献l:特开2001 —175216号公报

发明内容
另外，已知下述激光投影仪，其在如上述对像素的显示周期进行时间分割的基础上，进一步将像素的1个显示区域分割为多个区域，在各个分割后的区域中照射激光。但是，在进行时间分割及区域分割的这种激光投影仪中，通常，对于各像素，向左端的区域照射最高亮度的激光，朝向右侧则照射亮度顺次降低的激光，因此作为像素整体形成左侧的亮度较高、右侧的亮度较低的渐变(gradation)显示，产生像素内的亮度不均匀，画质下降的问题。
本发明的课题是，在通过将一个像素的显示期间分割为多个区
5间并将像素分割为多个区域来进行色阶表现的激光投影仪中，实现各像素内的亮度的均匀化，提高画质。
为了解决上述课题，技术方案1记载的发明是一种激光投影仪，
其通过分别设定有最大亮度的n个(n为大于或等于3的整数)分级色阶的组合，而显示规定数目的色阶的图像，
其特征在于，该激光投影仪具有
存储单元，其将所述规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联
地进行存储；
确定单元，其参照所述存储单元而确定与构成图像的各像素的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号；以及
信号输出单元，其将各像素的显示期间分割为所述n个的区间，在各个该区间中，将由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号，按照除了以强度升序或降序排列的顺序之外的规定顺序，分别向光源依次输出。
技术方案2记载的发明是一种激光投影仪，其通过分别设定有最大亮度的n个(n为大于或等于3的整数)分级色阶的组合，而显示规定数目的色阶的图像，
其特征在于，该激光投影仪具有
存储单元，其将所述规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联地进行存储；
确定单元，其参照所述存储单元而确定与构成图像的各像素的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号；以及
信号输出单元，其将各像素的显示期间分割为所述n个的区间，在各个该区间中，将由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号，以按强度随机排列的顺序分别向光源依次输出。
技术方案3记载的发明的特征在于，在技术方案1或2记载的激光投影仪中，所述信号输出单元将所述区间分割为显示区间和非显示区间，仅在该显示区间中输出由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号。
技术方案4记载的发明的特征在于，在技术方案1或2记载的激光投影仪中，所述各个分级色阶的强度是各自不同次的2的幂值。
技术方案5记载的发明是一种激光投影仪，其通过分别设定有最大亮度的n个(n为大于或等于3的整数)分级色阶的组合，而显示规定数目的色阶的图像，
其特征在于，该激光投影仪具有
存储单元，其将所述规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联
地进行存储；
确定单元，其参照所述存储单元而确定与构成图像的各像素的
亮度值对应的各个分级色阶的分级信号；以及
信号输出单元，其将各像素的显示期间分割为n个区间，在各
个该区间中，将由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号，按
照除了以强度升序或降序排列的顺序之外的规定顺序，分别向光源依
次输出， 、
所述各个分级色阶的强度是各自不同次的2的幂值，所述信号输出单元将所述区间分割为显示区间和非显示区间，
仅在该显示区间中输出由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号。
技术方案6中记载的发明是一种激光投影仪，其通过分别设定有最大亮度的n个(n为大于或等于3的整数)分级色阶的组合，而显示规定数目的色阶的图像，
其特征在于，该激光投影仪具有
存储单元，其将所述规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联地进行存储；
确定单元，其参照所述存储单元而确定与构成图像的各像素的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号；以及
信号输出单元，其将各像素的显示期间分割为所述n个的区间，
7在各个该区间中，将由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号分别向光源依次输出，
在所述各个分级色阶中，可以设定多个强度的分级信号，与各像素的亮度值对应而设定各分级色阶的分级信号的强度。
发明的效果
根据本发明，在通过分别设定有最大亮度的n个(n为大于或等于3的整数)分级色阶的组合，而对规定数目的色阶的图像进行显示的激光投影仪中，由存储单元将规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联地进行存储，由确定单元参照存储单元而确定与构成图像的各像.素的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号，通过信号输出单元将各像素的显示期间分割为n个的区间，在各个该区间中，将由确定单元确定的各个分级色阶的分级信号，按照除了以强度升序或降序排列的顺序之外的规定顺序，分别向光源依次输出。
艮P，由于没有将在n个的各区间中输出的各分级色阶的分级信号按照强度的升序或降序进行输出，所以可以防止各像素中亮度的偏差，使各像素内的亮度更均匀。因此，在通过将像素的显示周期分割为多个区间并将像素分割为多个区域而进行色阶表现的激光投影仪中，可以实现各像素内的亮度的均匀化，提高画质。


图1是例示实施方式1中的激光投影仪的要部构成的框图。图2是例示开关部的图。
图3是概略地例示实施方式1的激光投影仪在像素的1个显示期间中，向激光光源输出的输出信号的图。
图4是概略地例示在变形例1的激光投影仪中，分割成显示区间以及非显示区间的各区间的图。
图5是概略地例示变形例1的激光投影仪在像素的1个显示期间中，向激光光源输出的输出信号的图。图6是例示实施方式2中的激光投影仪的要部构成的框图。
图7是概略地例示实施方式2的激光投影仪在像素的1个显示
期间中，向激光光源输出的输出信号的图。
图8是概略地例示实施方式2的激光投影仪在像素的1个显示
期间中，向激光光源输出的输出信号的图。
图9是概略地例示变形例2的激光投影仪在像素的1个显示期
间中，向激光光源输出的输出信号的图。
图10是例示实施方式3中的激光投影仪的要部构成的框图。
图11是例示实施方式3的激光投影仪具有的开关部的图。
图12是例示实施方式3的激光投影仪具有的色阶存储器的图。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，发明 的范围并不限定于图示例子。 (实施方式1)
首先，对本发明的实施方式1的激光投影仪进行说明。 在实施方式1中，例如，作为显示规定数目色阶的图像的激光
投影仪，举出以256 (规定数目)色阶来显示图像的激光投影仪100
为例进行说明。
另外，在本激光投影仪100中，假定11=8，将256色阶分割为 分别设定了最大亮度的8个(n个)分级色阶，同时将各像素的显示 期间分割为8个(n个)区间。此外，在以下说明中，将8个分级色 阶称为"分级色阶1 8"，将最大亮度最低的分级色阶称为"分级色阶 1"，将最大亮度最高的分级色阶称为"分级色阶8"。另外，将8个区 间称为"区间A H"。
这样，在分割出的8个区间A H中，分别输出与8个分级色 阶1 8各自对应的分级信号，通过上述分级色阶的组合，来表现256 色阶。
此外，在本发明的激光投影仪中，可表现的色阶数、色阶的分 割数及像素的显示期间的分割数是任意的。
9图1是表示实施方式1中的激光投影仪100的要部构成的框图。
如图1所示，实施方式1的激光投影仪100构成为具有3个激 光光源(光源)la、 lb、 lc、开关部2、半透半反镜3、扫描镜4、 电动机5及电动机6、驱动部7、显示部8、位置检测用激光器9、位 置检测器10、控制部11等。
激光光源la、 lb、 lc例如是半导体激光器等，分别发出R(红 色)G (绿色)B (蓝色)的各色信号。
开关部2构成为具有用于输出预先设定的强度的分级信号的8 个开关SW1 8，在将像素的1个显示期间分割而成的各个区间A H中，分别与来自激光色阶控制器113 (后述)的控制对应，使各开 关SWl 8接通/断开，向激光光源la、 lb、 lc输出分级信号。
半透半反镜3将来自激光光源la、 lb、 lc的激光进行合波，输 出至扫描镜4。
位置检测器IO对扫描镜4的旋转角度进行检测，将位置检测信 号输出至位置检测控制器114。
扫描镜4是可以在水平方向及垂直方向这2个轴上进行扫描的 电扫描镜(Galvano Mirror)等，利用由驱动部7驱动的电动机5及电 动机6，在水平方向及垂直方向上进行高速驱动。从激光光源la、 lb、 lc入射的激光通过扫描镜4而在显示部8上进行扫描。
控制部11构成为例如具有CPU (Central Processing Unit) 111、 图像存储器112、激光色阶控制器113、位置检测控制器114、驱动 频率控制器115、作为存储单元的色阶存储器116及ROM(Read Only Memory) 117等。
CPU 111通过与从激光投影仪100的各部分输入的输入信号对 应而执行存储在ROM 117中的各种程序，同时基于所执行的程序向 各部输出输出信号，从而对激光投影仪100的整体动作进行集中控 制。
激光色阶控制器113基于从图像存储器112读出的图像信号和 从色阶存储器116读出的分级信号的值，针对每个像素，生成与RGB 各色对应的分级色阶1 8的分级信号，输出至激光光源la、 lb、 lc。位置检测控制器114基于从位置检测器10反馈的位置检测信
号，通过将用于控制扫描镜4的控制信号输出至驱动部7，从而进行 扫描镜4的位置控制。
驱动频率控制器115输出用于驱动扫描镜4的驱动频率。
色阶存储器116中相关联地存储有256色阶的各个亮度值；以 及为了分别表现256个亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应 的分级信号的值。
ROM 117具有程序存储区域，具体地说，存储有确定程序117a 及信号输出程序117b等。
确定程序117a是用于例如由CPU lll实现下述功能的程序，即， 参照色阶存储器116，确定与构成图像的各像素的亮度值对应的各个 分级色阶的分级信号。
CPU 111通过执行该确定程序117a而作为确定单元起作用。
信号输出程序117b是用于例如由CPU 111实现下述功能的程 序，即，将各像素的显示期间分割为8个(n个)区间，在该各个区 间中，将由确定程序117a确定的各个分级色阶的分级信号，按照除 了以强度升序或降序排列的顺序之外的规定顺序，分别向激光光源 la、 lb、 lc依次输出。
CPU 111通过执行该信号输出程序117b而作为信号输出单元起 作用。
具体地说，CPU 111从图像存储器112读取图像信号，获取各 像素的亮度值。然后，基于色阶存储器116确定与获取的亮度值对应 的分级色阶1 8的各分级信号。
然后，在将像素的1个显示期间分割而成的各个区间A H中， 激光色阶控制器113使与输出的分级信号对应的开关SW1 8接通/ 断开，向激光光源la、 lb、 lc输出各分级信号。
在这里，在实施方式1的激光投影仪100中，在8个的各区间A H中输出的各分级色阶的强度是各自不同次的2的幂值，具体地说， 是( = 1) 、 21 (=2) 、 22 (=4) 、 23 (=8) 、 24 ( = 16) 、 25 (=32) 、 26 (=64) 、 27 ( = 128)。另外，在实施方式1的激光投影仪100中，将在各区间A H
中输出的各个分级色阶的分级信号，按照除了以强度升序排列的顺序
(即，1、 2、 4、 8、 16、 32、 64、 128)或降序排列的顺序(即，128、64、 32、 16、 8、 4、 2、 1)这两个顺序之外的规定顺序依次输出。
作为一个例子，如图3所示，在各区间A H中，以分级色阶8(亮度值128)—分级色阶1 (亮度值1)—分级色阶6 (亮度值32)4分级色阶3 (亮度值4)—分级色阶4 (亮度值8)—分级色阶5 (亮度值16)—分级色阶2 (亮度值2) ~>分级色阶7 (亮度值64)的顺序，输出与各分级色阶对应的分级信号。
艮P，开关部2构成为，使开关SW8输出亮度值为128的分级信号，开关SW7输出亮度值为1的分级信号，开关SW6输出亮度值为32的分级信号，开关SW5输出亮度值为4的分级信号，开关SW4输出亮度值为8的分级信号，开关SW3输出亮度值为16的分级信号，开关SW2输出亮度值为2的分级信号，开关SW1输出亮度值为64的分级信号，在区间A H中，通过从开关SW8开始依次使开关SWl 8接通/断开，而输出各分级信号。
这样，例如在扫描亮度值为255的像素的情况下，通过在区间A中使SW8接通而输出分级色阶8 (亮度值为128)的分级信号，在区间B中使SW7接通而输出分级色阶1 (亮度值为1)的分级信号，在区间C中使SW6接通而输出分级色阶6 (亮度值为32)的分级信号，在区间D中使SW5接通而输出分级色阶3 (亮度值为4)的分级信号，在区间E中使SW4接通而输出分级色阶4 (亮度值为8)的分级信号，在区间F中使SW3接通而输出分级色阶5 (亮度值为16)的分级信号，在区间G中使SW2接通而输出分级色阶2 (亮度值为2)的分级信号，在区间H中使SW1接通而输出分级色阶7(亮度值为64)的分级信号，在各区间中使其他开关断开，从而扫描亮度值为255的像素。
另外，例如在扫描亮度值为192的像素的情况下，通过在区间A中使SW8接通而输出分级色阶8 (亮度值为128)的分级信号，在区间B 区间G中不输出分级信号，在区间H中使SW1接通而输出分
12级色阶7(亮度值为64)的分级信号，在各区间中使其他开关断开， 从而扫描亮度值为192的像素。
另外，例如在扫描亮度值为129的像素的情况下，CPU lll通 过在区间A中使SW8接通而输出分级色阶-8 (亮度值为128)的分 级信号，在区间B中使SW7接通而输出分级色阶1 (亮度值为1) 的分级信号，在区间C 区间H中不输出分级信号，在各区间中使 其他开关断开，从而扫描亮度值为129的像素。
另外，.例如在扫描亮度值为3的像素的情况下，通过在区间A 中不输出分级信号，在区间B中使SW7接通而输出分级色阶1 (亮 度值为l)的分级信号，在区间C 区间F中不输出分级信号，在区 间G中使SW2接通而输出分级色阶2 (亮度值为2)的分级信号， 在区间H中不输出分级信号，在各区间中使其他开关断开，从而扫 描亮度值为3的像素。
此外，在各区间中输出的各分级色阶的强度的顺序是任意的， 但为了实现像素内的亮度的均匀化，优选为亮度较高的分级信号和亮 度较低的分级信号(强度差较大的分级信号之间)相邻的顺序。
另外，也可以并不如上述所示在区间A H中从开关SW8开始 依次使开关SW1 8接通/断开，而是通过以除了升序或降序之外的 规定顺序使开关SWl 8接通/断开，从而以上述顺序(即，除了以 分级信号的强度降序或升序排列的顺序之外的规定顺序)输出分级信 号。
根据以上说明的实施方式1中的激光投影仪100，通过由色阶存 储器116将规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而 组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联地进行存储，通 过执行确定程序117a，参照色阶存储器116来确定与构成图像的各 像素的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号，通过执行信号输出程 序117b，将各像素的显示期间分割为n个区间，在该各个区间中， 将通过确定程序117a确定的各个分级色阶的分级信号，按照除了以 强度升序或降序排列的顺序之外的规定顺序，分别向光源依次输出。 另外，各个分级色阶的强度是各自不同次的2的幂值。艮P，由于在n个的各区间中输出的各分级色阶的分级信号并不 以强度的升序或降序进行输出，所以可以防止各像素的亮度的偏差， 使各像素内的亮度更均匀。因此，在通过将像素的显示周期分割为多 个区间并将像素分割为多个区域而进行色阶表现的激光投影仪100 中，可以实现各像素内的亮度的均匀化，提高画质。
另外，在不对各像素的显示期间进行时间分割，而使光在1个 像素整体中进行扫描而描绘各像素的情况下，需要与各色阶分别对应 的电流值的信号，从而要求电流生成电路的精度。另外,需要考虑激 光器的电流一光输出特性的非线性特性，所以控制变得复杂。另一方 面，在该激光投影仪100中，只要生成在将像素的显示期间分割而成 的各区间中输出的与各分级色阶对应的分级信号即可，不需要考虑激 先器的电流一光输出特性而进行控制，所以电流生成电路的结构及控
制变得容易。即，在该激光投影仪100中，只要将像素的显示期间分 割为8个区间A H，在8个区间A H中，依次分别输出各自不同 次的2的幂值(2Q 27)的分级信号，则仅生成8个色阶的分级信号 即可，可以由简单的结构来表现256色阶。 (变形例l)
下面，对变形例1的激光投影仪进行说明。
在变形例1的激光投影仪中，在分割为8个的区间A H中， 将1个或者多个任意的区间分割为显示区间和非显示区间，仅在显示 区间中输出分级信号。
例如，在该变形例1的激光投影仪中，与实施方式1的激光投 影仪100相同，在各区间A H中，将各个分级色阶的分级信号，按 照除了以强度升序或降序排列的顺序之外的规定顺序(即，亮度值 128—亮度值32—亮度值4—亮度值8—亮度值16—亮度值 2—亮度值64)输出。然后，例如图4所示，将输出的分级信号的亮 度值最高的区间A分割为显示区间和非显示区间，如图5所示，仅 在区间A的显示区间中输出分级信号。该非显示区间的长度是与预 先预测的过冲量对应而设定的，可以对过冲进行校正。
此外，也可以将可能产生过冲的其他区间分割为显示区间和非显示区间。
根据变形例1的激光投影仪，将区间分割为显示区间和非显示
区间，仅在该显示区间中输出通过执行确定程序117a而确定的各个 分级色阶的分级信号。因此，可以防止由扫描各像素时产生的过冲导 致的不良影响。
(实施方式2)
下面，对本发明的实施方式2的激光投影仪进行说明。 在实施方式2中，与实施方式l相同地，作为显示规定数目的 色阶的图像的激光投影仪，对以256 (规定数目)色阶显示图像的激 光投影仪200进行说明。另外，在该激光投影仪200中，假定n二8， 将256色阶分割为分别设定了最大亮度的8个(n个)分级色阶，同 时将各像素的显示期间分割为8个(n个)区间。此外，在以下说明 中，对于与实施方式1重复的结构，标注相同标号，省略说明。
图6是表示实施方式2的激光投影仪200的要部构成的框图。 如图6所示，实施方式2的激光投影仪200构成为具有3个激 光光源la、 lb、 lc、开关部21、半透半反镜3、扫描镜4、电动机5 及电动机6、驱动部7、显示部8、位置检测用激光器9、位置检测器 10、控制部22等。
开关部21构成为具有用于输出预先设定的强度的分级信号的8 个开关SW1 8,在将像素的1个显示期间分割而成的各个区间A H中，与来自激光色阶控制器113的控制对应而使各开关SW1 8 接通/断开，向激光光源la、 lb、 lc输出分级信号。本实施方式2 的开关部21构成为，开关SW8输出亮度值为128的分级信号，开关 SW7输出亮度值为64的分级信号，开关SW6输出亮度值为32的分 级信号，开关SW5输出亮度值为16的分级信号，开关SW4输出亮 度值为8的分级信号，开关SW3输出亮度值为4的分级信号，开关 SW2输出亮度值为2的分级信号，开关SW1输出亮度值为l的分级 信号。
控制部22构成为例如具有CPU 221、图像存储器112、激光色 阶控制器113、位置检测控制器114、驱动频率控制器115、作为存
15储单元的色阶存储器222、随机数生成部223及ROM 224等。
CPU 221通过与从激光投影仪200的各部分输入的输入信号对 应而执行存储在ROM 224中的各种程序，同时基于所执行的程序向 各部输出输出信号，从而对激光投影仪200的整体动作进行集中控 制。
色阶存储器222中相关联地存储有256色阶的各个亮度值；以 及为了分别表现256个亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应 的分级信号的值。
随机数生成部223具有通过例如软件处理或硬件处理而生成随 机数的功能，在执行后述的信号输出程序224a时，基于来自控制部 22的控制而以随机顺序生成1 8的数值。
ROM 224具有程序存储区域，具体地说，存储有确定程序117a 及信号输出程序224a等。
—信号输出程序224a是用于例如由CPU 221实现下述功能的程 序，即，将各像素的显示期间分割为8个(n个)区间，在该各个区 间中，将由确定程序U7a确定的各个分级色阶的分级信号，以按强 度随机排列的顺序分别向激光光源la、 lb、 lc依次输出。
CPU 221通过执行该信号输出程序224a而作为信号输出单元起 作用。
具体地说，CPU 221从图像存储器112读取图像信号，获取各 像素的亮度值。然后，基于色阶存储器222确定与获取的亮度值对应 的分级色阶1 8的各分级信号。
然后，在将像素的l个显示期间分割而成的各个区间A H中， 激光色阶控制器113使与输出的分级信号对应的开关SW1 8，针对 每个像素以不同的随机顺序进行接通/断开，向激光光源la、 lb、 lc瑜出各分级信号。
在这里，在实施方式2的激光投影仪200中，在8个各区间A H中输出的各分级色阶的强度是各自不同次的2的幂值，具体地说， 是2Q ( = 1) 、 21 (=2) 、 22 (=4) 、 23 (=8) 、 24 ( = 16) 、 25 (=32) 、 26 (=64) 、 27 ( = 128)。另外，在实施方式2的激光投影仪200中，将在各区间A H 中输出的各个分级色阶的分级信号，以按强度随机排列的顺序依次输 出。
具体地说，CPU 221在扫描各像素时，向随机数生成部223输 出用于以随机顺序生成1 8的数值的控制信号。然后，如果从随机 数生成部223取得以随机顺序生成的1 8的数值数据，则使开关部 21的开关SWl 8接通/断开，以与该数值的顺序相同的顺序输出 分级色阶1 8的分级信号。
例如，如果从随机数生成部223以"3—6—7—1—4—8—2—5" 的顺序输出1 8的数值，贝UCPU 221如图7所示，在各区间A H 中，以分级色阶3 (亮度值4) 4分级色阶6 (亮度值32)—分级色 阶7 (亮度值64)—分级色阶1 (亮度值1)—分级色阶4 (亮度值8) —分级色阶8 (亮度值128) 一分级色阶2 (亮度值2) 4分级色阶5 (亮度值16)的顺序，输出与各分级色阶1 8对应的分级信号。
另外，例如从随机数生成部223以"7—6—3—4—5 — 1—8—2" 的顺序输出1 8的数值，则CPU 221如图8所示，在各区间A H 中，以分级色阶7 (亮度值64) 一分级色阶6 (亮度值32)—分级色 阶3 (亮度值4)—分级色阶4 (亮度值8)—分级色阶5 (亮度值16) —分级色阶1 (亮度值1)—分级色阶8 (亮度值128) ^分级色阶2 (亮度值2)的顺序，输出与各分级色阶1 8对应的分级信号。
上述处理在每扫描1个像素时进行，对于每个像素，针对分级 信号的强度以不同的顺序依次进行输出。
这样，例如在扫描亮度值为129的像素时，在从随机数生成部 223以"3—6—7—1—4—8—2—5"的顺序取得1 8的数值的情况下， CPU 221通过在区间A C中不输出分级信号，在区间D中使开关 SW1接通而输出分级色阶1 (亮度值为1)的分级信号，在区间E中 不输出分级信号，在区间F中使开关SW8接通而输出分级色阶8(亮 度值为128)的分级信号，在区间G、 H中不输出分级信号，在各区 间中使其他开关断开，从而扫描亮度值为129的像素。
另外，在扫描该亮度值为129的像素时，从随机数生成部223
17以"7—6—3—4—5 — 1—8—2"的顺序取得1 8的数值的情况下， CPU 221通过在区间A E中不输出分级信号，在区间F中使开关 SW1接通而输出分级色阶1 (亮度值为1)的分级信号，在区间G中 使开关SW8接通而输出分级色阶8 (亮度值为128)的分级信号，在 区间H中不输出分级信号，在各区间中使其他开关断开，从而扫描 亮度值为129的像素。
根据以上说明的实施方式2的激光投影仪200，通过色阶存储器
222将规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合 的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联地进行存储，通过执
行确定程序117a，参照色阶存储器222确定与构成图像的各像素的 亮度值对应的各个分级色阶的分级信号，通过执行信号输出程序 224a，将各像素的显示期间分割为n个区间，在该各个区间中，将由 确定程序117a确定的各个分级色阶的分级信号，以按强度随机排列 的顺序分别向光源依次输出。另外，各个分级色阶的强度是各自不同 次的2的幂值。
即，由于在n个的各区间中输出的各分级色阶的分级信号以随 机顺序输出，所以能够防止各像素的亮度的偏差，使各像素内的亮度 更均匀。因此，在通过将像素的显示周期分割为多个区间并将像素分 割为多个区域而进行色阶表现的激光投影仪200中，可以实现各像素 内的亮度的均匀化，提高画质。
另外，在不对各像素的显示期间进行时间分割，而使光在1个 像素整体中进行扫描而描绘各像素的情况下，需要与各色阶分别对应 的电流值的信号，从而要求电流生成电路的精度。另外，需要考虑激 光器的电流一光输出特性的非线性特性，所以控制变得复杂。另一方 面，在该激光投影仪200中，只要生成在将像素的显示期间分割而成 的各区间中输出的与各分级色阶对应的分级信号即可，不需要考虑激 光器的电流一光输出特性的非线性特性而进行控制，所以电流生成电 路的结构及控制变得容易。例如在表现256色阶的情况下，现有技术 需要生成与256色阶对应的电流值的信号，但在该激光投影仪200 中，只要将像素的显示期间分割为8个区间A H，在8个区间A
18H的每一个中，依次输出各自不同次的2的幂值(2Q 27)的分级信 号，则仅生成8级色阶的分级信号即可，可以由简单的结构表现256 色阶。
(变形例2)
下面，对变形例2的激光投影仪进行说明。
在变形例2的激光投影仪中，在分割为8个的区间A H中， 将任意的区间分割为显示区间和非显示区间，仅在显示区间中输出分 级信号。
例如，在变形例2的激光投影仪中，与实施方式2的激光投影 仪200相同，在各区间A H中，将各个分级色阶的分级信号，以按 强度随机排列的顺序(即，例如，亮度值4—亮度值32—亮度值64— 亮度值1—亮度值8—亮度值128—亮度值2—亮度值16)输出。然 后，例如将输出的分级信号的亮度值最高的区间.F分割为显示区间 和非显示区间，如图9所示，仅在区间F的显示区间的期间内输出 分级信号。，该非显示区间的长度是与预先预测的过冲量对应而设定 的，可以对过冲进行校正。
此外，可以将可能产生过冲的其他区间分割为显示区间和非显 示区间。
根据变形例2的激光投影仪，将区间分割为显示区间和非显示 区间，仅在该显示区间中输出通过执行确定程序117a而确定的各个 分级色阶的分级信号。因此，可以防止由在扫描各像素时产生的过冲 导致的不良影响。
(实施方式3)
下面，对本发明的实施方式3的激光投影仪进行说明。 在实施方式3中，与实施方式1及2相同，作为显示规定数目 的色阶的图像的激光投影仪，对以256 (规定数目)色阶显示图像的 激光投影仪300进行说明。另外，在本激光投影仪300中，假定n =5，将256色阶分割为分别设定了最大亮度的5个(n个)分级色 阶，同时将各像素的显示期间分割为5个(n个)区间。此外，在以 下说明中，将5个分级色阶称为"分级色阶1 5"，将5个区间称为"区间A E"。
这样，在分割成5个的各个区间A E中，输出与5个分级色阶 1 5分别对应的分级信号，通过上述分级色阶的组合而表现256色 阶。
此外，在以下说明中，对于与实施方式1或实施方式2重复的 结构，标注相同标号，省略说明。
图10是表示实施方式3中的激光投影仪300的要部构成的框图。 如图IO所示，实施方式3的激光投影仪300构成为具有3个激 光光源la、 lb、 lc、开关部31、半透半反镜3、扫描镜4、电动机5 及电动机6、驱动部7、显示部8、位置检测用激光器9、位置检测器 10、控制部32等。
:开关部31例如图11所示，构成为具有用于输出分级信号的5 个开关SW1 5、以及多个子开关，在将像素的1个显示期间分割而 成的各个区间A H中，与来自激光色阶控制器113的控制对应而使 各开关SW1 5及子开关接通/断开，向激光光源la、.lb、 lc输出 分级信号。
控制部32构成为例如具有CPU 321、图像存储器112、激光色 阶控制器113、位置检测控制器114、驱动频率控制器115、作为存 储单元的色阶存储器322及ROM 323等。
CPU 321通过与从激光投影仪300的各部分输入的输入信号对 应而执行存储在ROM 323中的各种程序，同时基于所执行的程序向 各部输出输出信号，从而对激光投影仪300的整体动作进行集中控 制。
色阶存储器322例如图12所示，相关联地存储有256色阶的 各个亮度值；以及为了分别表现256个亮度值而组合的与各个分级色 阶的强度对应的分级信号。
例如，在图12的色阶存储器322中，亮度值128与"16、 8、 0、 52、 52"这5个值的分级信号对应。另外，亮度值254与"52、 52、 48、 50、 52"这5个值的分级信号对应。
ROM 323具有程序存储区域，具体地说，存储有确定程序323a
20及信号输出程序323b等。
确定程序323a是用于例如由CPU321实现下述功能的程序，即， 参照色阶存储器322，确定与构成图像的各像素的亮度值对应的各个 分级色阶的分级信号。
CPU 321通过执行该确定程序323a而作为确定单元起作用。
信号输出程序323b是用于例如由CPU 321实现下述功能的程 序，即，将各像素的显示期间分割为5个(n个)区间，在该各个区 间中，将由确定程序323a确定的各个分级色阶的分级信号分别向激 光光源la、 lb、 lc依次输出。
CPU 321通过执行该信号输出程序323b而作为信号输出单元起 作用。
具体地说，CPU 321从图像存储器112读奴图像信号，获取各 像素的亮度值。然后，基于色阶存储器322确定与获取的亮度值对应 的分级色阶1 5的各分级信号。
然后，.在将像素的1个显示期间分割而成的各个区间A E中， 激光色阶控制器113使与输出的分级信号对应的开关SW及子开关接 通/断开，向激光光源la、 lb、 lc输出各分级信号。
在这里，实施方式3的激光投影仪300构成为，在各个分级色 阶1 5中，可以设定多个强度的分级信号，与各像素的亮度值对应 而设定各分级色阶1 5的分级信号的强度。
艮P，开关部31构成为，通过针对各开关SW1 5，将子开关的 控制进行组合，从而可以从各开关SW1 5输出多个强度的分级信 号，在各像素的1个显示期间内的各区间A E中，输出此次设定的 强度的输出信号。
具体地说，例如在区间A中，从亮度值8、 16、 32、 36、 44、 48、 50、 52的强度中设定用于输出的分级信号的强度，在区间B中， 从亮度值4、 8、 16、 32、 36、 44、 48、 50、 52中设定用于输出的分 级信号的强度，在区间C中，从亮度值4、 48、 52中设定用于输出 的分级信号的强度，在区间D中，从亮度值2、 4、 50、 52中设定用 于输出的分级信号的强度，在区间E中，从亮度值l、 2、 3、 4、 50、
2151、 52中设定用于输出的分级信号的强度。此外，各区间中可输出 的分级信号的强度，可以与色阶的分割数及分配给各分级色阶的分级 信号的强度等对应而设定为任意的值。
这样，例如在扫描亮度值为128的像素的情况下，通过在区间A 中将从开关SW1输出的分级信号设定为亮度值"16"并使开关SW1 接通，在区间B中将从开关SW2输出的分级信号设定为亮度值"8" 并使开关SW2接通，在区间C中不输出分级信号，在区间D中将从 开关SW4输出的分级信号设定为亮度值"52"并使开关SW4接通， 在区间E中将从开关SW5输出的分级信号设定为亮度值"52"并使 开关SW5接通，在各区间中使其他开关断开，从而扫描亮度值为128 的像素。
:此外，如果将各区间中输出的各分级信号(分级色阶)的最大 亮度设为更平均化的值，则像素内的亮度进一步均匀化，使画质提高。
根据以上说明的实施方式3中的激光投影仪300，通过色阶存储 器322将规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组 合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联地进行存储，通过 执行确定程序323a，参照色阶存储器322确定与构成图像的各像素 的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号，通过执行信号输出程序 323b，将各像素的显示期间分割为n个区间，在该各个区间中，将由 确定程序323a确定的各个分级色阶的分级信号分别向光源依次输 出，在各个分级色阶中可以设定多个强度的分级信号，与各像素的亮 度值对应而设定各分级色阶的分级信号的强度。
艮P，由于在n个的各个区间中输出此次设定的值的分级色阶的 分级信号，所以与将分级信号的强度以升序或降序排列后的顺序进行 输出的情况相比，可以防止各像素的亮度的偏差，使各像素内的亮度 更均匀。因此，在通过将像素的显示周期分割为多个区间并将像素分 割为多个区域而进行色阶表现的激光投影仪300中，可以实现各像素 内的亮度的均匀化，提高画质。
另外，在本激光投影仪300中，如果使各区间输出的各分级色 阶的最大亮度成为更平均化的值，则可以使像素内的亮度进一步均匀化，可以进一步提高画质。另外，无需使用高精度的电流生成电路，
就可以构成本激光投影仪300。
此外，本发明的范围并不限于上述实施方式，可以在不脱离本 发明的主旨的范围内进行各种改良及设计变更。
例如，在上述实施方式中，对将像素的显示期间分割为等间隔 的区间的情况进行了说明，但也可以将区间分割为不同时间幅度的区 间。另外，也可以通过将区间的时间幅度和各区间中的分级信号的强 度进行组合而进行色阶表现。
权利要求
1.一种激光投影仪，其通过分别设定有最大亮度的n个分级色阶的组合，而显示规定数目的色阶的图像，其中，n为大于或等于3的整数，其特征在于，该激光投影仪具有存储单元，其将所述规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联地进行存储；确定单元，其参照所述存储单元而确定与构成图像的各像素的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号；以及信号输出单元，其将各像素的显示期间分割为所述n个的区间，在各个该区间中，将由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号，按照除了以强度升序或降序排列的顺序之外的规定顺序，分别向光源依次输出。
2. —种激光投影仪，其通过分别设定有最大亮度的n个分级色阶的组合，而显示规定数目的色阶的图像，其中，n为大于或等于3的整数，其特征在于，该激光投影仪具有存储单元，其将所述规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联地进行存储；确定单元，其参照所述存储单元而确定与构成图像的各像素的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号；以及信号输出单元，其将各像素的显示期间分割为所述n个的区间，在各个该区间中，将由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号，以按强度随机排列的顺序分别向光源依次输出。
3. 根据权利要求1或2所述的激光投影仪，其特征在于，所述信号输出单元将所述区间分割为显示区间和非显示区间， 仅在该显示区间中输出由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级 信号。
4. 根据权利要求1或2所述的激光投影仪，其特征在于， 所述各个分级色阶的强度是各自不同次的2的幂值。
5. —种激光投影仪，其通过分别设定有最大亮度的n个分级色 阶的组合，而显示规定数目的色阶的图像，其中，n为大于或等于3 的整数，其特征在于，该激光投影仪具有存储单元，其将所述规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表 现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联 地进行存储；确定单元，其参照所述存储单元而确定与构成图像的各像素的 亮度值对应的各个分级色阶的分级信号；以及信号输出单元，其将各像素的显示期间分割为n个区间，在各 个该区间中，将由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号，按 照除了以强度升序或降序排列的顺序之外的规定顺序，分别向光源依 次输出，所述各个分级色阶的强度是各自不同次的2的幂值， 所述信号输出单元将所述区间分割为显示区间和非显示区间，仅在该显示区间中输出由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号。
6. —种激光投影仪，其通过分别设定有最大亮度的n个分级色 阶的组合，而显示规定数目的色阶的图像，其中，n为大于或等于3 的整数，其特征在于，该激光投影仪具有存储单元，其将所述规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联 地进行存储；确定单元，其参照所述存储单元而确定与构成图像的各像素的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号；以及信号输出单元，其将各像素的显示期间分割为所述n个的区间，在各个该区间中，将由所述确定单元确定的各个分级色阶的分级信号 分别向光源依次输出，在所述各个分级色阶中，可以设定多个强度的分级信号，与各 像素的亮度值对应而设定各分级色阶的分级信号的强度。
全文摘要
本发明提供一种通过将像素的显示周期分割为多个区间并将像素分割为多个区域而进行色阶表现的激光投影仪，其可以实现各像素内的亮度的均匀化，提高画质。在激光投影仪(100)中，存储单元将规定数目的色阶的各个亮度值以及为了表现该亮度值而组合的与各个分级色阶的强度对应的分级信号相关联地进行存储，确定单元参照存储单元而确定与构成图像的各像素的亮度值对应的各个分级色阶的分级信号，信号输出单元将各像素的显示期间分割为n个区间，在各个该区间中，将由确定单元确定的各个分级色阶的分级信号，按照除了以强度升序或降序排列的顺序之外的规定顺序，分别向光源依次输出。
文档编号H04N9/31GK101494796SQ20091000600
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年1月24日
发明者平野敦也, 西冈谦, 近冈笃彦, 长岛贤治 申请人:船井电机株式会社