激光投影显示装置的制造方法_2

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的偏置成分。此外,电流增益电路24对于从线存储器23输入的图像信号,乘以用于将图像信号值(电压值)换算为电流值的电流增益,从而控制激光器5中流过的电流值。其中,上述电流增益由发光控制部22求出并在电流增益电路24中设定。即,使电流增益增减,意味着与图像信号对应的电流值增减。由此,实际上在半导体激光器5a?5c中流过的电流值是用阈值电流调整电路25设定的阈值电流值、用电流增益电路24设定的电流增益和与图像信号相应的信号电流值的合计值。
[0046]以上是图像处理部2的基本动作。接着,对于具有维持动作中的显示灰度等级数的作用的LUT的作用,用图3、图4A、图4B说明。
[0047]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。半导体激光器如图3所示,具有以某一个阈值电流Ithl为边界、光量急剧增加的特性。此外,相对于电流的光量的变化量不是一定的,具有Rl描绘的非线性的特性。此处,优选形成较亮的图像时使用的电流控制范围是从阈值电流Ithl到可以获得光量Lm的电流Im为止的范围。即,设图像信号为8bit(最大是255)时,以图像信号是O或I的情况下使正向电流成为Ithl、图像信号是255的情况下的最大正向电流成为Im的方式控制电流增益电路24和阈值电流调整电路25。更具体而言,发光控制部22控制阈值电流调整电路25以使电流值成为Ithl,在电流增益电路24中设置(Im-1thl)/255的电流增益。由此,能够在图像信号是O的情况下,在激光器中流过Ithl的电流,在图像信号是255的情况下,在半导体激光器中流过Im的电流。即,形成较亮的图像时半导体激光器中流过的电流范围是图3中的电流控制范围
I。此外,图像信号是O的情况下,也可以控制为通过使正向电流为O而使激光器熄灭,提高对比度。
[0048]如上所述,图3所示的电流控制范围I中相对于半导体激光器的电流的光量的变化量不是一定的,具有Rl描绘的非线性的特性。为了获得显示图像的显示灰度等级数,优选相对于一定的图像的变化量,光量具有规定的变化量。关于为了使光量具有规定的变化量的方法,说明用LUT进行图像的灰度等级调整的流程。为了简化,说明输出光量相对于输入图像信号线性地变化的LUT的生成流程。
[0049]图4A是用于说明本实施例的LUT的动作的第一特性图,记载了为了得到图3中记载的目标特性Tl而对特性Rl进行变换的特性。对该变换进行说明。用图3中的电流值It说明时,在半导体激光器中流过电流It时,根据与目标特性Tl的交点,求出目标光量Lt。但是,因为实际的激光器特性是R1,所以成为目标光量Lt的实际的电流值是It’。从而,使与电流It对应的输入图像信号Pi变换为与电流It’对应的输出图像信号Po。由此,对于与电流It对应的输入图像信号Pi得到的光量成为目标光量Lt。图4A的LUT是对所有输入图像信号表示该变换的表。图4A描绘了模拟的特性,但实际的LUT是数表,所以表示了离散的值。
[0050]图4B是用于说明本实施例的LUT的动作的第二特性图。通过如上所述使用图4A的LUT,输出光量相对于输入图像信号的关系如图4B所示线性地变化。其中,说明中说明了输出光量相对于输入图像信号线性地变化的LUT,但也可以以具有一般的伽玛特性的方式生成。
[0051]图5是表示本实施例的图像修正部20的框图。用其说明图像修正部20的动作。其中,图5的图像修正部20具有LUT1(50)、LUT2(51)、LUT3(52)这三种LUT,但是不限于该结构,也可以多于三种,此外,只要是输出图像相对于输入图像变化的表即可。但是,通过具有至少两种LUT,能够实现本实施例。
[0052]图像修正部20将输入的图像信号对LUT1、LUT2、LUT3输入,从各LUT获得对图4A中说明的上述图像信号的输出。各LUT的输出被输入选择器53,选择器53基于来自发光控制部22的LUT选择信号27,输出图像信号29。此外,按照来自发光控制部22的LUT更新信号28,对各LUT的内容进行更新。该LUT的更新流程在后文叙述。
[0053]在实施例1中,特征之一是具有至少两种LUT。此处,对于具有至少两种LUT的必要性进行说明。例如,在将激光投影显示装置用作车载显示装置的情况下,在白天的明亮的环境下用图3所示的光量Lm、即激光投影显示装置能够投射的最大的光量投影最亮的图像即可。该情况下,驱动半导体激光器的电流的控制范围是图3所示的电流控制范围I即可。但是,在隧道等车体周围较暗的环境下,以这样的亮度投影图像时,会对驾驶员造成刺眼的印象。于是,激光投影显示装置需要立刻切换为投影适合车体周围的环境的亮度的图像。即,需要与周围的环境相应地变更激光投影显示装置的显示图像的光强度的调光动作。例如,对于从通常动作下的明亮的图像(最大光量是Lm)变更为调光动作时的1/4亮度的图像(最大光量是Lm/4)的情况,主要考虑图3所示的电流控制范围。
[0054]图6是说明在任何亮度下均不变更电流控制范围的情况下的LUT的动作的特性图。使电流控制范围保持为上述电流控制范围I时,通过使LUT从图4A所示的特性的LUT变更为图6所示的特性的LUT,能够输出最大光量是Lm/4的图像。通过像这样至少准备两种LUT并变更使用的LUT能够进行调光动作。但是,图6所示的LUT将8bit (256灰度等级)的输入信号变换为6bit (64灰度等级)的输出信号。即,使用图6的LUT时,虽然进行调光动作,但是显示图像的灰度等级数减少,显示图像的品质降低。
[0055]如上所述,为了抑制显示图像的品质的降低,需要使电流控制范围从图3的电流控制范围I变化为电流控制范围2。即,以图像信号是O或I的情况下使正向电流成为Ithl、图像信号是255的情况下的最大正向电流成为Il的方式控制电流增益电路24和阈值电流调整电路25。更具体而言,发光控制部22控制阈值电流调整电路25以使电流值成为Ithl,在电流增益电路24中设定(Il-1thl)/255的电流增益。由此,图像信号是O的情况下,在半导体激光器中流过Ithl的电流,图像信号是255的情况下,在半导体激光器中流过Il的电流,能够不损害图像信号的灰度等级数而变更显示图像的亮度。
[0056]从图3可知,与电流控制范围I对应的LUT和与电流控制范围2对应的LUT的表的形状不同,所以在用于电流控制范围I的LUT之外,另外需要用于电流控制范围2的LUT。而当前半导体已经得到发展,准备多个LUT也没有问题。
[0057]例如,发光控制部22瞬间地切换图像修正部20,使得在输出明亮的图像(最大光量是Lm)的情况下使用电流控制范围I和与电流控制范围I对应的LUT1,在输出1/4亮度的图像(最大光量是Lm/4)的情况下使用电流控制范围2和与电流控制范围2对应的LUT2。由此,能够在调光动作时不损害显示图像的灰度等级数而保持显示灰度等级数。这样,具有与至少两种电流控制范围对应的至少两种LUT,从而能够在调光动作时保持显示灰度等级数。其中,上述例子中说明了最大光量是Lm的电流控制范围I和最大光量是Lm/4的电流控制范围2,但是不限于此,也可以准备多个电流控制范围和与其对应的多个LUT。
[0058]以上是本实施例的激光投影显示装置的基本动作。本实施例通过使用该动作,能够在调光动作时也保持显示灰度等级数,进而能够减少因温度变化引起的显示图像的白平衡变化。以发光控制部22的动作为中心说明该情况下的具体动作例。
[0059]图7是表示实施例1的整体处理的流程图。图7中举例表示了设显示图像的电流控制范围为电流控制范围1、使用LUTl的情况。
[0060]接通电源后,发光控制部22使变量i重置(StlOO)。变量i作为帧数计数器工作,作为控制后述的通常动作用处理和调光动作用处理的频度的计数器工作。使变量i重置后,基于从时序调整部21发送的垂直同步信号,判断显示期间是否已结束(StlOl)。显示期间结束,进入回扫期间后,发光控制部22使变量i加l(Stl02)。而后,决定实施通常动作用处理和调光动作用处理的频度。与规定的数N进行比较(Stl03),变量i与规定的数N不相等的情况下转移至Stl04至Stl09的通常动作用处理。变量i与规定的数N相等的情况下转移至StllO到Stl20的调光动作用处理。
[0061]后述的通常动作用处理和调光动作用处理,为了不对投影显示的图像造成影响,避开显示期间,在回扫期间进行。此外,通常动作用处理和调光动作用处理同与各自的优先度对应的上述规定的数N相关,例如每N帧前者进行(N-1)次,后者进行I次。其中,N可以是常数也可以是变量。
[0062]此处,对从Stl04至Stl09的通常动作用处理进行说明。一般而言,半导体激光器具有温度特性,具有温度升高时开始发光的阈值电流增大、光量相对于电流的斜率减小的特性。于是,为了使半导体激光器的发光强度在时间上一定,需要进行用光传感器10检测激光器发光强度,通过放大器9进行监视,对电流增益电路24和阈值电流调整电路25反馈得到的发光强度的APC(Aut0 Power Control:自动功率控制)。例如,从发光控制部22对电流增益电路24发送最大图像信号作为图像信号,用光传感器10检测该光强度,通过放大器9取得,从而对取得的光强度与电流控制范围I中作为目标的光量Lm进行比较,为了使最大图像信号输入时的输出光量成为Lm而对电流增益电路24中设定的增益进行反馈控制。
[0063]此外,为了决定对阈值电流调整电路25赋予的设定值,对电流增益电路24发送成为阈值电流Ithi或其附近的电流值的图像信号作为图像信号,用光传感器10检测该光强度,经由放大器9取得,从而为了得到会成为阈值电流Ithl或其附近的电流值的图像信号输入时的输出光量,对阈值电流调整电路25中设定的电流值进行反馈控制。由此,电流控制范围I虽然随时间变化,但是相对于输入图像信号的输出光量的值是一定的,能够使用户不会观察到半导体激光器的温度引起的特性的变化。此处,上述输出光量Lm和成为阈值电流Ithl或其附近的电流值的图像信号输入时的输出光量,保存在未图示的存储区域中。此外,通过保存与RGB各色对应的上述光量的值,能够使白平衡一定。其中,为了简化说明,设用光传感器10检测出并通过放大器9取得的光强度是最大图像信号和成为阈值电流Ithl或其附近的电流值的图像信号,但不限于此,也可以用光传感器10检测出规定的图像信号时的光强度,通过放大器9取得。
[0064]为了进行上述通常动作用处理,在回扫期间使半导体激光器以电流控制范围I中的某个规定的光强度发光,用光传感器10检测该光强度,通过放大器9取得(Stl04)。基于该取得的光强度,判断是否变更电流控制范围1,进行与其相应的处理(Stl05)。其中,基于光强度判断是否变更电流控制范围1,可以由发光控制部22进行,或者也可以从发光控制部22对CPU12发送光强度信息,由CPU12判断。在Stl06中判断是否更新了电流控制范围1、即电流增益电路24或阈
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