激光投影显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使半导体激光器等光源的光通过MEMS (Micro Electro MechanicalSystems:微电子机械系统)反射镜等二维扫描反射镜扫描来进行影像显示的激光投影显示装置。
【背景技术】
[0002]近年来，使用MEMS和半导体激光源的小型投影仪正在普及。例如，专利文献I和2中，公开了使2轴的MEMS反射镜和扫描器在水平和垂直方向上扫描，同时对激光源进行调制，从而投影图像的投影仪。在上述这样使用半导体激光器的小型投影仪中，使用的半导体激光器的光量和正向电流特性因温度而变化，所以已知存在显示画面的白平衡变化的问题。
[0003]专利文献2中，公开了在作为非影像显示期间的回扫期间插入试验信号使光调制器进行光调制，使微处理器运算的实际的灰度等级特性和理想的特性反馈并存储在存储装置中，在进行通常动作的同时自动进行灰度等级修正的灰度等级修正装置。
[0004]专利文献1:日本特开2006-343397号公报
[0005]专利文献2:日本特开平5-224166号公报
【发明内容】
[0006]但是，专利文献2记载的技术中，没有考虑改变投影图像的亮度、即光强度的调光动作。即，因为没有考虑与多种光强度对应的灰度等级修正，在调光动作时不能应对。此外，没有记载下述本实施例中公开的、使显示期间的电流控制范围与回扫期间的电流控制范围不同地进行灰度等级修正的方法。
[0007]本发明鉴于上述课题，其目的在于提供一种保持调光动作时的显示灰度等级数，并且减少了因温度等的变化引起的显示图像的白平衡变化的激光投影显示装置。
[0008]为了解决上述课题，本发明的激光投影显示装置，其投射基于图像信号的多种颜色的激光来显示基于所述图像信号的图像，所述激光投影显示装置的特征在于，包括:激光源，其发生所述多种颜色的激光；激光源驱动部，其驱动该激光源使其发生基于所述图像信号的激光；扫描部，其使所述激光源发生的激光根据所述图像信号的同步信号进行扫描而投影；光传感器，其检测所述激光源发生的激光的光量；和图像处理部，其根据所述光传感器检测出的激光的光量处理所述图像信号并将其供给至所述激光源驱动部，所述图像处理部，在所述图像信号的回扫期间，对多个亮度水平取得用于使所述光传感器检测出的激光的光量成为各规定值的数据，在投影显示所述图像信号时根据所述数据对要供给至所述激光源驱动部的图像信号进行处理。
[0009]此外，在上述激光投影显示装置中，其特征在于:所述图像处理部，在所述图像信号的回扫期间，在与作为当前正在显示的显示图像的亮度的第一亮度不同的第二亮度中，对多个亮度水平取得用于使所述光传感器检测出的激光的光量成为各规定值的数据，在以所述第二亮度投影显示所述图像信号时，根据所述数据对要供给至所述激光源驱动部的图像信号进行处理。
[0010]根据本发明，具有能够提供保持调光动作时的显示灰度等级数，并且减少了因温度的变化引起的显示图像的白平衡变化的激光投影显示装置的效果。
【附图说明】
[0011]图1是表示本实施例的激光投影显示装置的基本结构的框图。
[0012]图2是表示本实施例的信号处理部的框图。
[0013]图3是表示半导体激光器的光量-正向电流特性的一例的特性图。
[0014]图4A是用于说明本实施例的LUT的动作的第一特性图。
[0015]图4B是用于说明本实施例的LUT的动作的第二特性图。
[0016]图5是表示本实施例的图像修正部的框图。
[0017]图6是说明不变更电流控制范围的情况下的LUT的动作的特性图。
[0018]图7是表示实施例1的整体处理的流程图。
[0019]图8是表示实施例1的整体处理的时序图。
[0020]图9是表示实施例2的整体处理的流程图。
[0021]图10是表示实施例2的整体处理的时序图。
[0022]图11是表示实施例2的另一个方式的整体处理的时序图。
[0023]图12是表示实施例3的整体处理的流程图。
[0024]图13是表示半导体激光器的光量-正向电流特性的一例的特性图。
[0025]图14是表示实施例4的整体处理的时序图。
【具体实施方式】
[0026]以下，用附图详细说明本发明的实施方式。其中，以下的说明用于说明本发明的一个实施方式，并不限制本发明的范围。从而，本领域技术人员能够采用将其中的各元素或全部元素置换为与其同等的元素的实施方式，这些实施方式也包括在本发明的范围内。
[0027]【实施例1】
[0028]以下，用附图详细说明本发明的实施方式。首先，用图1?图3说明本发明的激光投影显示装置的整体结构和半导体激光器的输出特性。
[0029]图1是表示本实施例的激光投影显示装置的基本结构的框图。激光投影显示装置I包括图像处理部2、帧存储器3、激光器驱动器4、激光源5、反射镜6、MEMS扫描反射镜7、MEMS驱动器8、放大器9、光传感器10、照度传感器11、CPU (Central Processing Unit:中央处理单元)12,显示显示图像13。
[0030]图像处理部2生成对从外部输入的图像信号进行了各种修正后的图像信号，并且生成与其同步的水平同步信号和垂直同步信号，对MEMS驱动器8供给。此外，图像处理部2根据从CPU12取得的信息控制激光器驱动器(以下也称为激光源驱动部)4，进行使白平衡一定的激光器输出功率调整。其详情在后文叙述。
[0031]此处，上述各种修正指的是进行MEMS扫描反射镜7的扫描引起的图像畸变的修正、用LOOK UP TABLE(查找表)(以下记载为LUT)进行的图像的灰度等级调整等。其中，图像畸变因激光投影显示装置I与投影面的相对角而不同，因激光源5与MEMS扫描反射镜7的光轴错位等而发生。关于LUT的事项在后文叙述。
[0032]激光器驱动器4接收从图像处理部2输出的图像信号，与其相应地对激光源5进行调制。激光源5例如具有3个半导体激光器(5a、5b、5c)用于RGB，按图像信号的RGB出射与图像信号对应的RGB的激光。
[0033]RGB三束激光被具有三个镜面的反射镜6合成，对MEMS扫描反射镜7照射。反射镜6使用使特定的波长的光反射、使其以外的波长的光透射的特殊的光学元件。该光学元件一般被称为分色镜。
[0034]详细而言，反射镜6具有使从半导体激光器5a出射的激光(例如R光)反射并使其他颜色的激光透射的分色镜6a、使从半导体激光器5b出射的激光(例如G光)反射并使其他颜色的激光透射的分色镜6b、使从半导体激光器5c出射的激光(例如B光)反射并使其他颜色的激光透射的分色镜6c，将R光、G光、B光的激光合成为一束激光，对MEMS扫描反射镜7供给。
[0035]MEMS扫描反射镜7是具有2轴的旋转机构的图像的扫描部，能够使中央的反射镜部在水平方向和垂直方向这两个方向上振动。MEMS扫描反射镜7的振动控制由MEMS驱动器8进行。MEMS驱动器8与来自图像处理部2的水平同步信号同步地生成正弦波，此外，生成与垂直同步信号同步的锯齿波，驱动MEMS扫描反射镜7。
[0036]MEMS扫描反射镜7接收来自MEMS驱动器8的正弦波的驱动信号，在水平方向上进行正弦波共振运动。与此同时，接收来自MEMS驱动器8的锯齿波,在垂直方向的一个方向上进行匀速运动。由此，激光按图1的显示图像13所示的轨迹扫描，该扫描与激光器驱动器4的调制动作同步，从而使输入图像被光学地投影。
[0037]光传感器10测定投射的激光的光量，对放大器9输出。放大器9按照图像处理部2设定的放大率将光传感器10的输出放大后，对图像处理部2输出。图1中，光传感器10以检测用反射镜6合成的RGB的激光的漏光的方式配置。即，使光传感器10相对于半导体激光器5c夹着反射镜6c配置在相对一侧。反射镜6c具有使来自半导体激光器5a和5b的激光透射、使来自半导体激光器5c的激光反射的特性，但不能实现100%透射或反射的特性，因此一般而言，有数％反射(半导体激光器5a和5b的光)或透射(半导体激光器5c的光)。从而，通过将光传感器10配置在图1的位置，反射镜6c能够使来自半导体激光器5c的激光的数％透射，且使来自半导体激光器5a和5b的激光的数％反射，对光传感器10入射。
[0038]此外，照度传感器11检测激光投影显示装置I的周围的照度，对CPU12输出。CPU12接收来自照度传感器11的信号或来自外部的控制信号，对图像处理部2供给用于控制图像处理部2生成的显示图像13的亮度的调光请求信号。
[0039]接着，用图2说明本发明的实施例的结构。
[0040]图2是表示本实施例的信号处理部的框图，是表示图1的图像处理部2和激光器驱动器4的内部结构的详情的图。从图像处理部2外部输入的图像信号被输入图像修正部20。
[0041]图像修正部20进行MEMS扫描反射镜7的扫描引起的图像畸变的修正和用LUT进行的图像的灰度等级调整。图像修正部20进行的用LUT进行的图像的灰度等级调整，基于来自发光控制部22的LUT选择信号27、LUT更新信号28，对从外部输入的图像信号进行图像调整，对时序调整部21发送修正后的图像信号29。
[0042]时序调整部21根据从图像修正部20输入的修正后的图像信号29生成水平(以下也记载为H)同步信号和垂直(以下也记载为V)同步信号，对MEMS驱动器8和发光控制部22发送。此外，图像信号被暂时保存在帧存储器3中。被写入帧存储器3的图像信号按照与时序调整部21生成的水平同步信号和垂直同步信号同步的读取信号读取。此外，使帧存储器3内的图像信号相对于输入的图像信号延迟I帧地读取。
[0043]发光控制部22的详细动作用图7和图8在后文叙述。
[0044]读取的图像信号被输入线存储器23。线存储器23导入一个水平期间的图像信号，在下一个水平期间依次读取图像信号。在线存储器23暂时中转的理由如下所述。一般而言，存在帧存储器3的读取时钟频率与对激光器驱动器4 一侧传输图像信号时的时钟频率不同的情况。因此，先用线存储器23以帧存储器3的读取时钟频率导入一个水平期间的图像信号后，再进行以图像信号的传输时钟频率从线存储器23读取的处理。如果帧存储器3的读取时钟频率与图像信号的传输时钟频率一致，则不需要线存储器23。从线存储器23读取的图像信号对激光器驱动器4供给。
[0045]接着，对激光器驱动器4内的电流增益电路24和阈值电流调整电路25进行说明。阈值电流调整电路25，如后文所详细叙述的，根据发光控制部22设定的阈值电流值调整决定半导体激光器5a?5c发光的下限值的阈值电流。换言之，阈值电流调整电路25生成半导体激光器5a?5c中流过的电流值