投影仪的制作方法_3

文档序号:8395361阅读:来源:国知局
多 20 且 |A — 2B| 多 20…(3)
[0067]换言之,信号处理部61对固体光源11以及旋转荧光板13进行控制,以使得如上述(I)式所示那样,固体光源11的PWM控制频率与旋转荧光板13的旋转频率相等,或者,以使得如上述(2)式所示那样,固体光源11的PWM控制频率成为旋转荧光板13的旋转频率的2倍。或者,信号处理部61对固体光源11以及旋转荧光板13进行控制,以使得如上述(3)所示那样,固体光源11的PWM控制频率与旋转荧光板13的旋转频率的差的绝对值、或者、固体光源11的PWM控制频率与旋转荧光板13的旋转频率的2倍频率的差的绝对值小于 20 (Hz) ο
[0068]信号处理部61进行上面的控制是为了防止由于通过对固体光源11进行PWM控制而产生的闪烁与由于对旋转荧光板13进行旋转驱动而产生的闪烁之间的干扰,而导致发生用户能够视觉辨认出的低频频率分量的闪烁的情况。这里,通过对旋转荧光板13进行旋转驱动而产生的闪烁是由于荧光体13b的涂布量的面内不均匀、电动机14与旋转荧光板13的安装误差、旋转荧光板13与固体光源11的安装误差等各种因素,由旋转荧光板13转换的荧光的强度根据旋转荧光板13的旋转角度发生变动而产生的,并且以用户不能视觉辨认出的高频率分量为主体。
[0069]图4是表示在本发明的第I实施方式中,在使固体光源的PWM控制频率变化的情况下所产生的闪烁的目视判断结果的图,(a)是表示旋转荧光板的旋转频率为10(Hz)的情况下的目视判断结果的图,(b)是表示旋转荧光板的旋转频率为150 (Hz)的情况下的目视判断结果的图。其中,图4(a)、(b)中的文字“OK”表示闪烁未被视觉辨认出的情况,文字“ NG ”表示闪烁被视觉辨认出的情况。
[0070]在旋转荧光板13的旋转频率为10(Hz)的情况下,如图4(a)所示,固体光源11的PWM控制频率为旋转荧光板13的旋转频率的I以上的整数倍的频率(100、200、300(Hz))时,闪烁未被视觉辨认出。与此相对,固体光源11的PWM控制频率为101?115(Hz)、190 (Hz)、205?210 (Hz)时,闪烁被视觉辨认出。
[0071]其次,在旋转荧光板13的旋转频率为150(Hz)的情况下,如图4(b)所示,固体光源11的PWM控制频率为旋转荧光板13的旋转频率的I以上的整数倍的频率(150、300、450 (Hz))时,闪烁未被视觉辨认出。与此相对,固体光源11的PWM控制频率为151?165 (Hz) ,290 (Hz)、305?310 (Hz)时,闪烁被视觉辨认出。
[0072]这样,从如图4(a)、(b)所示的目视判断结果可以看出:在固体光源11的PWM控制频率与旋转荧光板13的旋转频率相等的情况下(A = B的情况、或者为旋转荧光板13的旋转频率的2倍的频率的情况下(A = 2B的情况),闪烁未被视觉辨认出。因此,信号处理部61对固体光源11以及旋转荧光板13进行控制,以使得前述的(I)、(2)所示的关系式中的任意一方的关系式满足。
[0073]此外,从图4(a)、(b)所示的目视判断结果可以看出:固体光源11的PWM控制频率比旋转荧光板13的旋转频率高、且与旋转荧光板13的旋转频率的差小于20 (Hz)的情况下(O < (A — B) < 20的情况)、或者,与旋转荧光板13的旋转频率的2倍的频率的差的绝对值小于20(Hz)的情况下(|A — 2B| <20的情况),闪烁被视觉辨认出。另外,虽然在图4(a)、(b)中未被图示,但在固体光源11的PWM控制频率比旋转荧光板13的旋转频率低、且与旋转荧光板13的旋转频率的差小于20 (Hz)的情况下-20 < (A - B) < O的情况),闪烁也被视觉辨认出。因此,信号处理部61对固体光源11以及旋转荧光板13进行控制,以使得前述的(3)所示的关系式满足。
[0074]这里,如图4 (a)、(b)所示,若固体光源11的PWM控制频率从旋转荧光板13的旋转频率或者其2倍的频率稍稍偏离,则导致闪烁被视觉辨认出。因此,为了使前述的(1)、(2)式满足,需要对固体光源11的PWM控制频率以及旋转荧光板13的旋转频率进行严格的控制。与此相对,即使固体光源11的PWM控制频率或者旋转荧光板13的旋转频率稍微偏离,也满足前述的(3)式的情况较多。因此,优选在不能取得使前述的(1)、(2)式得到满足的控制精度的情况下,对固体光源11以及旋转荧光板13进行控制,使得前述的(3)式满足。
[0075]信号处理部61生成例如使固体光源11的PWM控制频率成为3D图像的帧频率(120 (Hz))的控制信号Cl,并生成使旋转荧光板13的旋转频率成为167 (Hz) (1000rpm)的控制信号C2。在将固体光源11的PWM控制频率以及旋转荧光板13的旋转频率这样设定的情况下,其差的绝对值为47Hz,满足前述的(3)式。另外,为了在屏幕SCR上显示3D图像,液晶驱动部65生成以240 (Hz)驱动各个液晶光调制装置30R、30G、30B的驱动信号D3。
[0076]接下来,对上述构成中的投影仪I的动作进行说明。若接通投影仪I的电源,则首先,从信号处理部61向旋转荧光板驱动部64输出控制信号C2。由此,在旋转荧光板驱动部64生成驱动信号D2并驱动电动机14,由此开始旋转焚光板13的旋转驱动。若旋转焚光板13的旋转驱动开始,则信号处理部61对从旋转荧光板驱动部64输出的旋转检测信号进行监控,并且输出旋转控制信号C2,按旋转荧光板13的旋转频率成为恒定值(167 (Hz))的方式进行控制。
[0077]若旋转荧光板13的旋转频率为恒定值,则从信号处理部61向PWM信号生成部62输出控制信号Cl。这样,通过PWM信号生成部62生成基于控制信号Cl的PWM信号SI,并通过光源驱动部63生成基于该PWM信号SI的驱动信号Dl。通过光源驱动部63生成的驱动信号Dl供给固体光源11,以120 (Hz)的PWM控制频率对固体光源11进行PWM控制。
[0078]另外,这里为使说明简单,在旋转荧光板13的旋转频率成为恒定值后立即对固体光源11进行了 PWM控制,但是固体光源11的控制还可以在旋转荧光板13的旋转频率成为恒定值后,图像信号Vl被输入后进行。此外,在旋转荧光板13的旋转频率成为恒定后,优选地若旋转荧光板13的旋转频率大幅度减少,则停止固体光源11的控制。这是为了防止因设置在旋转荧光板13的荧光体13b的发热而导致的效率降低、劣化以及损坏。
[0079]若固体光源11通过PWM控制被驱动,则从固体光源11射出具有图3 (a)所示的光谱的蓝色光(激发光)。从固体光源11射出的蓝色光由聚光光学系统12会聚并入射到通过电动机14旋转驱动的旋转荧光板13。入射到旋转荧光板13的蓝色光的一部分通过形成在旋转荧光板13的荧光体13b被变换成包含图3(b)所示的红色光(R)以及绿色光(G)的黄色光(荧光),其剩余部分通过荧光体13b。
[0080]通过荧光体13b的蓝色光以及由荧光体13b转换后的黄色光(红色光以及绿色光)通过准直光学系统15被大致平行化后,依次经由第I透镜阵列16?重叠透镜19,而被均匀化,并对偏振光状态进行控制最后作为白色光从照明装置10射出。从照明装置10射出的白色光通过色分离导光光学系统20被分离成红色光、绿色光以及蓝色光,分离后的红色光、绿色光以及蓝色光入射到液晶光调制装置30R、30G、30B。
[0081]入射到液晶光调制装置30R、30G、30B的红色光、绿色光以及蓝色光通过液晶光调制装置30R、30G、30B被驱动而分别被调制,由此分别生成红色的图像光、绿色的图像光以及蓝色的图像光。这里,液晶光调制装置30R、30G、30B基于在信号处理部61进行对图像信号Vl的解压缩处理等得到的图像信号V2生成的驱动信号D3,被以240 (Hz)的频率驱动。在液晶光调制装置30R、30G、30B生成的图像光通过正交二向色棱镜40被合成彩色图像后,通过投射光学系统50向屏幕SCR进行放大投影。由此,与从外部输入的图像信号对应的图像被显示在屏幕SCR上。
[0082]接下来,对由控制装置60进行的固体光源11以及液晶光调制装置30R、30G、30B的控制进行更详细的说明。图5是表示本发明的第I实施方式的投影仪所使用的信号的时序图。其中,在图5中,图示了包含在图像信号V2中的垂直同步信号(VSYNC);包含在驱动信号D3中的图像数据以及扫描信号、驱动信号Dl ;以及对用户为了观赏3D图像而戴的眼镜进行控制的控制信号(左眼镜控制信号以及右眼镜控制信号)。另外,下面,对图5所示的各个信号进行说明后,对固体光源11以及液晶光调制装置30R、30G、30B的控制的详细内容进行说明。
[0083]如图5所示,包含在图像信号V2中的垂直同步信号(VSYNC)为频率120 (Hz),一周期的长度Tl为8.33 (msec)的信号。这里,为了将3D图像显示在屏幕SCR上,需要将左眼用的图像光与右眼用的图像光以每秒各60帧投影在屏幕SCR上。此外,包含在驱动信号D3中的图像数据是左眼用的图像数据“L”与右眼用的图像数据“R”按每一垂直同步信号的周期为单位交替呈现的数据。
[0084]扫描信号是在垂直同步信号的一周期的期间,分别对液晶光调制装置30R、30G、30B依次扫描两次的信号。其中,在图5中,并非图示了扫描信号的本身,为了便于理解,表示了扫描信号的液晶光调制装置30R、30G、30B的扫描位置。具体而言,对于表示了图5所示的扫描信号的图,其纵轴为液晶光调制装置30R、30G、30B的扫描位置,其横轴为时间。液晶光调制装置30R、30G、30B依次被扫描的情况下,扫描开始的位置与时间的关系如标注了符号L1、L2的斜线所示。
[0085]通过上面的扫描信号,在各个液晶光调制装置30R、30G、30B中,左眼用的图像在垂直同步信号的一周期的期间被扫描两次,接着右眼用的图像在垂直同步信号的一周期的期间被扫描两次。进行这样的扫描是为了防止在依次扫描各个液晶光调制装置30R、30G、30B时,左眼用的图像与右眼用的图像混在一起。
[0086]S卩,在依次扫描各个液晶光调制装置30R、30G、30B的情况下,例如,虽然在液晶光调制装置30R、30G、30B的上部开始右眼用的图像的扫描,但是左眼用的图像数据在液晶光调制装置30R、30G、30B的下部处于保持的状态,发生了左眼用的图像与右眼用的图像混在一起的状况。若这样的混在一起的图像被用户感觉到,则变成不协调的3D图像。由此,为了防止该状况,而分别对液晶光调制装置30R、30G、30B依次扫描两次。
[0087]驱动信号Dl是驱动固体光源11的信号,且是基于具有根据控制信号Cl决定的占空比的PWM信号SI而生成的信号。该驱动信号Dl如图5所示,按每个垂直同步信
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