專利名稱：激光投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光投影儀，其利用來自激光光源的光的強度進行色階顯示。
背景技術(shù)：
當前，作為圖像顯示裝置而開發(fā)出以激光器作為光源的投影儀，已知作為該投影儀，通過向激光介質(zhì)施加與顯示色階對應(yīng)的電流而控制光的強度，從而進行色階顯示。但是，.由于激光器的電流一光輸出特性是非線性的，所以存在下述問題，即，無法顯示與電流對應(yīng)的準確的亮度，使亮度產(chǎn)生偏差，無法進行高精度的色階顯示。
因此，例如在專利文獻l中，公開了下述高階度顯示技術(shù)，艮P，對于作為該圖像顯示裝置的液晶顯示裝置，將圖像的1個顯示周期等
分為時間幅度全部相等的8個區(qū)間，使區(qū)間k((^k^7)中的光源亮度按l/2k的比例放大或衰減，在各區(qū)間中，通過使液晶面板等二維光調(diào)制單元"關(guān)"或"開"，實現(xiàn)線性的256色階顯示。專利文獻l:特開2001 —175216號公報

發(fā)明內(nèi)容
另外，已知下述激光投影儀，其在如上述對像素的顯示周期進行時間分割的基礎(chǔ)上，進一步將像素的1個顯示區(qū)域分割為多個區(qū)域，在各個分割后的區(qū)域中照射激光。但是，在進行時間分割及區(qū)域分割的這種激光投影儀中，通常，對于各像素，向左端的區(qū)域照射最高亮度的激光，朝向右側(cè)則照射亮度順次降低的激光，因此作為像素整體形成左側(cè)的亮度較高、右側(cè)的亮度較低的漸變(gradation)顯示，產(chǎn)生像素內(nèi)的亮度不均勻，畫質(zhì)下降的問題。
本發(fā)明的課題是，在通過將一個像素的顯示期間分割為多個區(qū)
5間并將像素分割為多個區(qū)域來進行色階表現(xiàn)的激光投影儀中，實現(xiàn)各像素內(nèi)的亮度的均勻化，提高畫質(zhì)。
為了解決上述課題，技術(shù)方案1記載的發(fā)明是一種激光投影儀，
其通過分別設(shè)定有最大亮度的n個(n為大于或等于3的整數(shù))分級色階的組合，而顯示規(guī)定數(shù)目的色階的圖像，
其特征在于，該激光投影儀具有
存儲單元，其將所述規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)
地進行存儲；
確定單元，其參照所述存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像素的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號；以及
信號輸出單元，其將各像素的顯示期間分割為所述n個的區(qū)間，在各個該區(qū)間中，將由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號，按照除了以強度升序或降序排列的順序之外的規(guī)定順序，分別向光源依次輸出。
技術(shù)方案2記載的發(fā)明是一種激光投影儀，其通過分別設(shè)定有最大亮度的n個(n為大于或等于3的整數(shù))分級色階的組合，而顯示規(guī)定數(shù)目的色階的圖像，
其特征在于，該激光投影儀具有
存儲單元，其將所述規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)地進行存儲；
確定單元，其參照所述存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像素的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號；以及
信號輸出單元，其將各像素的顯示期間分割為所述n個的區(qū)間，在各個該區(qū)間中，將由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號，以按強度隨機排列的順序分別向光源依次輸出。
技術(shù)方案3記載的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1或2記載的激光投影儀中，所述信號輸出單元將所述區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯示區(qū)間，僅在該顯示區(qū)間中輸出由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號。
技術(shù)方案4記載的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1或2記載的激光投影儀中，所述各個分級色階的強度是各自不同次的2的冪值。
技術(shù)方案5記載的發(fā)明是一種激光投影儀，其通過分別設(shè)定有最大亮度的n個(n為大于或等于3的整數(shù))分級色階的組合，而顯示規(guī)定數(shù)目的色階的圖像，
其特征在于，該激光投影儀具有
存儲單元，其將所述規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)
地進行存儲；
確定單元，其參照所述存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像素的
亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號；以及
信號輸出單元，其將各像素的顯示期間分割為n個區(qū)間，在各
個該區(qū)間中，將由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號，按
照除了以強度升序或降序排列的順序之外的規(guī)定順序，分別向光源依
次輸出， 、
所述各個分級色階的強度是各自不同次的2的冪值，所述信號輸出單元將所述區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯示區(qū)間，
僅在該顯示區(qū)間中輸出由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號。
技術(shù)方案6中記載的發(fā)明是一種激光投影儀，其通過分別設(shè)定有最大亮度的n個(n為大于或等于3的整數(shù))分級色階的組合，而顯示規(guī)定數(shù)目的色階的圖像，
其特征在于，該激光投影儀具有
存儲單元，其將所述規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)地進行存儲；
確定單元，其參照所述存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像素的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號；以及
信號輸出單元，其將各像素的顯示期間分割為所述n個的區(qū)間，
7在各個該區(qū)間中，將由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號分別向光源依次輸出，
在所述各個分級色階中，可以設(shè)定多個強度的分級信號，與各像素的亮度值對應(yīng)而設(shè)定各分級色階的分級信號的強度。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，在通過分別設(shè)定有最大亮度的n個(n為大于或等于3的整數(shù))分級色階的組合，而對規(guī)定數(shù)目的色階的圖像進行顯示的激光投影儀中，由存儲單元將規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)地進行存儲，由確定單元參照存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像.素的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號，通過信號輸出單元將各像素的顯示期間分割為n個的區(qū)間，在各個該區(qū)間中，將由確定單元確定的各個分級色階的分級信號，按照除了以強度升序或降序排列的順序之外的規(guī)定順序，分別向光源依次輸出。
艮P，由于沒有將在n個的各區(qū)間中輸出的各分級色階的分級信號按照強度的升序或降序進行輸出，所以可以防止各像素中亮度的偏差，使各像素內(nèi)的亮度更均勻。因此，在通過將像素的顯示周期分割為多個區(qū)間并將像素分割為多個區(qū)域而進行色階表現(xiàn)的激光投影儀中，可以實現(xiàn)各像素內(nèi)的亮度的均勻化，提高畫質(zhì)。


圖1是例示實施方式1中的激光投影儀的要部構(gòu)成的框圖。圖2是例示開關(guān)部的圖。
圖3是概略地例示實施方式1的激光投影儀在像素的1個顯示期間中，向激光光源輸出的輸出信號的圖。
圖4是概略地例示在變形例1的激光投影儀中，分割成顯示區(qū)間以及非顯示區(qū)間的各區(qū)間的圖。
圖5是概略地例示變形例1的激光投影儀在像素的1個顯示期間中，向激光光源輸出的輸出信號的圖。圖6是例示實施方式2中的激光投影儀的要部構(gòu)成的框圖。
圖7是概略地例示實施方式2的激光投影儀在像素的1個顯示
期間中，向激光光源輸出的輸出信號的圖。
圖8是概略地例示實施方式2的激光投影儀在像素的1個顯示
期間中，向激光光源輸出的輸出信號的圖。
圖9是概略地例示變形例2的激光投影儀在像素的1個顯示期
間中，向激光光源輸出的輸出信號的圖。
圖10是例示實施方式3中的激光投影儀的要部構(gòu)成的框圖。
圖11是例示實施方式3的激光投影儀具有的開關(guān)部的圖。
圖12是例示實施方式3的激光投影儀具有的色階存儲器的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外，發(fā)明 的范圍并不限定于圖示例子。 (實施方式1)
首先，對本發(fā)明的實施方式1的激光投影儀進行說明。 在實施方式1中，例如，作為顯示規(guī)定數(shù)目色階的圖像的激光
投影儀，舉出以256 (規(guī)定數(shù)目)色階來顯示圖像的激光投影儀100
為例進行說明。
另外，在本激光投影儀100中，假定11=8，將256色階分割為 分別設(shè)定了最大亮度的8個(n個)分級色階，同時將各像素的顯示 期間分割為8個(n個)區(qū)間。此外，在以下說明中，將8個分級色 階稱為"分級色階1 8"，將最大亮度最低的分級色階稱為"分級色階 1"，將最大亮度最高的分級色階稱為"分級色階8"。另外，將8個區(qū) 間稱為"區(qū)間A H"。
這樣，在分割出的8個區(qū)間A H中，分別輸出與8個分級色 階1 8各自對應(yīng)的分級信號，通過上述分級色階的組合，來表現(xiàn)256 色階。
此外，在本發(fā)明的激光投影儀中，可表現(xiàn)的色階數(shù)、色階的分 割數(shù)及像素的顯示期間的分割數(shù)是任意的。
9圖1是表示實施方式1中的激光投影儀100的要部構(gòu)成的框圖。
如圖1所示，實施方式1的激光投影儀100構(gòu)成為具有3個激 光光源(光源)la、 lb、 lc、開關(guān)部2、半透半反鏡3、掃描鏡4、 電動機5及電動機6、驅(qū)動部7、顯示部8、位置檢測用激光器9、位 置檢測器10、控制部11等。
激光光源la、 lb、 lc例如是半導(dǎo)體激光器等，分別發(fā)出R(紅 色)G (綠色)B (藍色)的各色信號。
開關(guān)部2構(gòu)成為具有用于輸出預(yù)先設(shè)定的強度的分級信號的8 個開關(guān)SW1 8，在將像素的1個顯示期間分割而成的各個區(qū)間A H中，分別與來自激光色階控制器113 (后述)的控制對應(yīng)，使各開 關(guān)SWl 8接通/斷開，向激光光源la、 lb、 lc輸出分級信號。
半透半反鏡3將來自激光光源la、 lb、 lc的激光進行合波，輸 出至掃描鏡4。
位置檢測器IO對掃描鏡4的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測，將位置檢測信 號輸出至位置檢測控制器114。
掃描鏡4是可以在水平方向及垂直方向這2個軸上進行掃描的 電掃描鏡(Galvano Mirror)等，利用由驅(qū)動部7驅(qū)動的電動機5及電 動機6，在水平方向及垂直方向上進行高速驅(qū)動。從激光光源la、 lb、 lc入射的激光通過掃描鏡4而在顯示部8上進行掃描。
控制部11構(gòu)成為例如具有CPU (Central Processing Unit) 111、 圖像存儲器112、激光色階控制器113、位置檢測控制器114、驅(qū)動 頻率控制器115、作為存儲單元的色階存儲器116及ROM(Read Only Memory) 117等。
CPU 111通過與從激光投影儀100的各部分輸入的輸入信號對 應(yīng)而執(zhí)行存儲在ROM 117中的各種程序，同時基于所執(zhí)行的程序向 各部輸出輸出信號，從而對激光投影儀100的整體動作進行集中控 制。
激光色階控制器113基于從圖像存儲器112讀出的圖像信號和 從色階存儲器116讀出的分級信號的值，針對每個像素，生成與RGB 各色對應(yīng)的分級色階1 8的分級信號，輸出至激光光源la、 lb、 lc。位置檢測控制器114基于從位置檢測器10反饋的位置檢測信
號，通過將用于控制掃描鏡4的控制信號輸出至驅(qū)動部7，從而進行 掃描鏡4的位置控制。
驅(qū)動頻率控制器115輸出用于驅(qū)動掃描鏡4的驅(qū)動頻率。
色階存儲器116中相關(guān)聯(lián)地存儲有256色階的各個亮度值；以 及為了分別表現(xiàn)256個亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng) 的分級信號的值。
ROM 117具有程序存儲區(qū)域，具體地說，存儲有確定程序117a 及信號輸出程序117b等。
確定程序117a是用于例如由CPU lll實現(xiàn)下述功能的程序，即， 參照色階存儲器116，確定與構(gòu)成圖像的各像素的亮度值對應(yīng)的各個 分級色階的分級信號。
CPU 111通過執(zhí)行該確定程序117a而作為確定單元起作用。
信號輸出程序117b是用于例如由CPU 111實現(xiàn)下述功能的程 序，即，將各像素的顯示期間分割為8個(n個)區(qū)間，在該各個區(qū) 間中，將由確定程序117a確定的各個分級色階的分級信號，按照除 了以強度升序或降序排列的順序之外的規(guī)定順序，分別向激光光源 la、 lb、 lc依次輸出。
CPU 111通過執(zhí)行該信號輸出程序117b而作為信號輸出單元起 作用。
具體地說，CPU 111從圖像存儲器112讀取圖像信號，獲取各 像素的亮度值。然后，基于色階存儲器116確定與獲取的亮度值對應(yīng) 的分級色階1 8的各分級信號。
然后，在將像素的1個顯示期間分割而成的各個區(qū)間A H中， 激光色階控制器113使與輸出的分級信號對應(yīng)的開關(guān)SW1 8接通/ 斷開，向激光光源la、 lb、 lc輸出各分級信號。
在這里，在實施方式1的激光投影儀100中，在8個的各區(qū)間A H中輸出的各分級色階的強度是各自不同次的2的冪值，具體地說， 是( = 1) 、 21 (=2) 、 22 (=4) 、 23 (=8) 、 24 ( = 16) 、 25 (=32) 、 26 (=64) 、 27 ( = 128)。另外，在實施方式1的激光投影儀100中，將在各區(qū)間A H
中輸出的各個分級色階的分級信號，按照除了以強度升序排列的順序
(即，1、 2、 4、 8、 16、 32、 64、 128)或降序排列的順序(即，128、64、 32、 16、 8、 4、 2、 1)這兩個順序之外的規(guī)定順序依次輸出。
作為一個例子，如圖3所示，在各區(qū)間A H中，以分級色階8(亮度值128)—分級色階1 (亮度值1)—分級色階6 (亮度值32)4分級色階3 (亮度值4)—分級色階4 (亮度值8)—分級色階5 (亮度值16)—分級色階2 (亮度值2) ~>分級色階7 (亮度值64)的順序，輸出與各分級色階對應(yīng)的分級信號。
艮P，開關(guān)部2構(gòu)成為，使開關(guān)SW8輸出亮度值為128的分級信號，開關(guān)SW7輸出亮度值為1的分級信號，開關(guān)SW6輸出亮度值為32的分級信號，開關(guān)SW5輸出亮度值為4的分級信號，開關(guān)SW4輸出亮度值為8的分級信號，開關(guān)SW3輸出亮度值為16的分級信號，開關(guān)SW2輸出亮度值為2的分級信號，開關(guān)SW1輸出亮度值為64的分級信號，在區(qū)間A H中，通過從開關(guān)SW8開始依次使開關(guān)SWl 8接通/斷開，而輸出各分級信號。
這樣，例如在掃描亮度值為255的像素的情況下，通過在區(qū)間A中使SW8接通而輸出分級色階8 (亮度值為128)的分級信號，在區(qū)間B中使SW7接通而輸出分級色階1 (亮度值為1)的分級信號，在區(qū)間C中使SW6接通而輸出分級色階6 (亮度值為32)的分級信號，在區(qū)間D中使SW5接通而輸出分級色階3 (亮度值為4)的分級信號，在區(qū)間E中使SW4接通而輸出分級色階4 (亮度值為8)的分級信號，在區(qū)間F中使SW3接通而輸出分級色階5 (亮度值為16)的分級信號，在區(qū)間G中使SW2接通而輸出分級色階2 (亮度值為2)的分級信號，在區(qū)間H中使SW1接通而輸出分級色階7(亮度值為64)的分級信號，在各區(qū)間中使其他開關(guān)斷開，從而掃描亮度值為255的像素。
另外，例如在掃描亮度值為192的像素的情況下，通過在區(qū)間A中使SW8接通而輸出分級色階8 (亮度值為128)的分級信號，在區(qū)間B 區(qū)間G中不輸出分級信號，在區(qū)間H中使SW1接通而輸出分
12級色階7(亮度值為64)的分級信號，在各區(qū)間中使其他開關(guān)斷開， 從而掃描亮度值為192的像素。
另外，例如在掃描亮度值為129的像素的情況下，CPU lll通 過在區(qū)間A中使SW8接通而輸出分級色階-8 (亮度值為128)的分 級信號，在區(qū)間B中使SW7接通而輸出分級色階1 (亮度值為1) 的分級信號，在區(qū)間C 區(qū)間H中不輸出分級信號，在各區(qū)間中使 其他開關(guān)斷開，從而掃描亮度值為129的像素。
另外，.例如在掃描亮度值為3的像素的情況下，通過在區(qū)間A 中不輸出分級信號，在區(qū)間B中使SW7接通而輸出分級色階1 (亮 度值為l)的分級信號，在區(qū)間C 區(qū)間F中不輸出分級信號，在區(qū) 間G中使SW2接通而輸出分級色階2 (亮度值為2)的分級信號， 在區(qū)間H中不輸出分級信號，在各區(qū)間中使其他開關(guān)斷開，從而掃 描亮度值為3的像素。
此外，在各區(qū)間中輸出的各分級色階的強度的順序是任意的， 但為了實現(xiàn)像素內(nèi)的亮度的均勻化，優(yōu)選為亮度較高的分級信號和亮 度較低的分級信號(強度差較大的分級信號之間)相鄰的順序。
另外，也可以并不如上述所示在區(qū)間A H中從開關(guān)SW8開始 依次使開關(guān)SW1 8接通/斷開，而是通過以除了升序或降序之外的 規(guī)定順序使開關(guān)SWl 8接通/斷開，從而以上述順序(即，除了以 分級信號的強度降序或升序排列的順序之外的規(guī)定順序)輸出分級信 號。
根據(jù)以上說明的實施方式1中的激光投影儀100，通過由色階存 儲器116將規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而 組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)地進行存儲，通 過執(zhí)行確定程序117a，參照色階存儲器116來確定與構(gòu)成圖像的各 像素的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號，通過執(zhí)行信號輸出程 序117b，將各像素的顯示期間分割為n個區(qū)間，在該各個區(qū)間中， 將通過確定程序117a確定的各個分級色階的分級信號，按照除了以 強度升序或降序排列的順序之外的規(guī)定順序，分別向光源依次輸出。 另外，各個分級色階的強度是各自不同次的2的冪值。艮P，由于在n個的各區(qū)間中輸出的各分級色階的分級信號并不 以強度的升序或降序進行輸出，所以可以防止各像素的亮度的偏差， 使各像素內(nèi)的亮度更均勻。因此，在通過將像素的顯示周期分割為多 個區(qū)間并將像素分割為多個區(qū)域而進行色階表現(xiàn)的激光投影儀100 中，可以實現(xiàn)各像素內(nèi)的亮度的均勻化，提高畫質(zhì)。
另外，在不對各像素的顯示期間進行時間分割，而使光在1個 像素整體中進行掃描而描繪各像素的情況下，需要與各色階分別對應(yīng) 的電流值的信號，從而要求電流生成電路的精度。另外,需要考慮激 光器的電流一光輸出特性的非線性特性，所以控制變得復(fù)雜。另一方 面，在該激光投影儀100中，只要生成在將像素的顯示期間分割而成 的各區(qū)間中輸出的與各分級色階對應(yīng)的分級信號即可，不需要考慮激 先器的電流一光輸出特性而進行控制，所以電流生成電路的結(jié)構(gòu)及控
制變得容易。即，在該激光投影儀100中，只要將像素的顯示期間分 割為8個區(qū)間A H，在8個區(qū)間A H中，依次分別輸出各自不同 次的2的冪值(2Q 27)的分級信號，則僅生成8個色階的分級信號 即可，可以由簡單的結(jié)構(gòu)來表現(xiàn)256色階。 (變形例l)
下面，對變形例1的激光投影儀進行說明。
在變形例1的激光投影儀中，在分割為8個的區(qū)間A H中， 將1個或者多個任意的區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯示區(qū)間，僅在顯示 區(qū)間中輸出分級信號。
例如，在該變形例1的激光投影儀中，與實施方式1的激光投 影儀100相同，在各區(qū)間A H中，將各個分級色階的分級信號，按 照除了以強度升序或降序排列的順序之外的規(guī)定順序(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)輸出。然后，例如圖4所示，將輸出的分級信號的亮 度值最高的區(qū)間A分割為顯示區(qū)間和非顯示區(qū)間，如圖5所示，僅 在區(qū)間A的顯示區(qū)間中輸出分級信號。該非顯示區(qū)間的長度是與預(yù) 先預(yù)測的過沖量對應(yīng)而設(shè)定的，可以對過沖進行校正。
此外，也可以將可能產(chǎn)生過沖的其他區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯示區(qū)間。
根據(jù)變形例1的激光投影儀，將區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯示
區(qū)間，僅在該顯示區(qū)間中輸出通過執(zhí)行確定程序117a而確定的各個 分級色階的分級信號。因此，可以防止由掃描各像素時產(chǎn)生的過沖導(dǎo) 致的不良影響。
(實施方式2)
下面，對本發(fā)明的實施方式2的激光投影儀進行說明。 在實施方式2中，與實施方式l相同地，作為顯示規(guī)定數(shù)目的 色階的圖像的激光投影儀，對以256 (規(guī)定數(shù)目)色階顯示圖像的激 光投影儀200進行說明。另外，在該激光投影儀200中，假定n二8， 將256色階分割為分別設(shè)定了最大亮度的8個(n個)分級色階，同 時將各像素的顯示期間分割為8個(n個)區(qū)間。此外，在以下說明 中，對于與實施方式1重復(fù)的結(jié)構(gòu)，標注相同標號，省略說明。
圖6是表示實施方式2的激光投影儀200的要部構(gòu)成的框圖。 如圖6所示，實施方式2的激光投影儀200構(gòu)成為具有3個激 光光源la、 lb、 lc、開關(guān)部21、半透半反鏡3、掃描鏡4、電動機5 及電動機6、驅(qū)動部7、顯示部8、位置檢測用激光器9、位置檢測器 10、控制部22等。
開關(guān)部21構(gòu)成為具有用于輸出預(yù)先設(shè)定的強度的分級信號的8 個開關(guān)SW1 8,在將像素的1個顯示期間分割而成的各個區(qū)間A H中，與來自激光色階控制器113的控制對應(yīng)而使各開關(guān)SW1 8 接通/斷開，向激光光源la、 lb、 lc輸出分級信號。本實施方式2 的開關(guān)部21構(gòu)成為，開關(guān)SW8輸出亮度值為128的分級信號，開關(guān) SW7輸出亮度值為64的分級信號，開關(guān)SW6輸出亮度值為32的分 級信號，開關(guān)SW5輸出亮度值為16的分級信號，開關(guān)SW4輸出亮 度值為8的分級信號，開關(guān)SW3輸出亮度值為4的分級信號，開關(guān) SW2輸出亮度值為2的分級信號，開關(guān)SW1輸出亮度值為l的分級 信號。
控制部22構(gòu)成為例如具有CPU 221、圖像存儲器112、激光色 階控制器113、位置檢測控制器114、驅(qū)動頻率控制器115、作為存
15儲單元的色階存儲器222、隨機數(shù)生成部223及ROM 224等。
CPU 221通過與從激光投影儀200的各部分輸入的輸入信號對 應(yīng)而執(zhí)行存儲在ROM 224中的各種程序，同時基于所執(zhí)行的程序向 各部輸出輸出信號，從而對激光投影儀200的整體動作進行集中控 制。
色階存儲器222中相關(guān)聯(lián)地存儲有256色階的各個亮度值；以 及為了分別表現(xiàn)256個亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng) 的分級信號的值。
隨機數(shù)生成部223具有通過例如軟件處理或硬件處理而生成隨 機數(shù)的功能，在執(zhí)行后述的信號輸出程序224a時，基于來自控制部 22的控制而以隨機順序生成1 8的數(shù)值。
ROM 224具有程序存儲區(qū)域，具體地說，存儲有確定程序117a 及信號輸出程序224a等。
—信號輸出程序224a是用于例如由CPU 221實現(xiàn)下述功能的程 序，即，將各像素的顯示期間分割為8個(n個)區(qū)間，在該各個區(qū) 間中，將由確定程序U7a確定的各個分級色階的分級信號，以按強 度隨機排列的順序分別向激光光源la、 lb、 lc依次輸出。
CPU 221通過執(zhí)行該信號輸出程序224a而作為信號輸出單元起 作用。
具體地說，CPU 221從圖像存儲器112讀取圖像信號，獲取各 像素的亮度值。然后，基于色階存儲器222確定與獲取的亮度值對應(yīng) 的分級色階1 8的各分級信號。
然后，在將像素的l個顯示期間分割而成的各個區(qū)間A H中， 激光色階控制器113使與輸出的分級信號對應(yīng)的開關(guān)SW1 8，針對 每個像素以不同的隨機順序進行接通/斷開，向激光光源la、 lb、 lc瑜出各分級信號。
在這里，在實施方式2的激光投影儀200中，在8個各區(qū)間A H中輸出的各分級色階的強度是各自不同次的2的冪值，具體地說， 是2Q ( = 1) 、 21 (=2) 、 22 (=4) 、 23 (=8) 、 24 ( = 16) 、 25 (=32) 、 26 (=64) 、 27 ( = 128)。另外，在實施方式2的激光投影儀200中，將在各區(qū)間A H 中輸出的各個分級色階的分級信號，以按強度隨機排列的順序依次輸 出。
具體地說，CPU 221在掃描各像素時，向隨機數(shù)生成部223輸 出用于以隨機順序生成1 8的數(shù)值的控制信號。然后，如果從隨機 數(shù)生成部223取得以隨機順序生成的1 8的數(shù)值數(shù)據(jù)，則使開關(guān)部 21的開關(guān)SWl 8接通/斷開，以與該數(shù)值的順序相同的順序輸出 分級色階1 8的分級信號。
例如，如果從隨機數(shù)生成部223以"3—6—7—1—4—8—2—5" 的順序輸出1 8的數(shù)值，貝UCPU 221如圖7所示，在各區(qū)間A H 中，以分級色階3 (亮度值4) 4分級色階6 (亮度值32)—分級色 階7 (亮度值64)—分級色階1 (亮度值1)—分級色階4 (亮度值8) —分級色階8 (亮度值128) 一分級色階2 (亮度值2) 4分級色階5 (亮度值16)的順序，輸出與各分級色階1 8對應(yīng)的分級信號。
另外，例如從隨機數(shù)生成部223以"7—6—3—4—5 — 1—8—2" 的順序輸出1 8的數(shù)值，則CPU 221如圖8所示，在各區(qū)間A H 中，以分級色階7 (亮度值64) 一分級色階6 (亮度值32)—分級色 階3 (亮度值4)—分級色階4 (亮度值8)—分級色階5 (亮度值16) —分級色階1 (亮度值1)—分級色階8 (亮度值128) ^分級色階2 (亮度值2)的順序，輸出與各分級色階1 8對應(yīng)的分級信號。
上述處理在每掃描1個像素時進行，對于每個像素，針對分級 信號的強度以不同的順序依次進行輸出。
這樣，例如在掃描亮度值為129的像素時，在從隨機數(shù)生成部 223以"3—6—7—1—4—8—2—5"的順序取得1 8的數(shù)值的情況下， CPU 221通過在區(qū)間A C中不輸出分級信號，在區(qū)間D中使開關(guān) SW1接通而輸出分級色階1 (亮度值為1)的分級信號，在區(qū)間E中 不輸出分級信號，在區(qū)間F中使開關(guān)SW8接通而輸出分級色階8(亮 度值為128)的分級信號，在區(qū)間G、 H中不輸出分級信號，在各區(qū) 間中使其他開關(guān)斷開，從而掃描亮度值為129的像素。
另外，在掃描該亮度值為129的像素時，從隨機數(shù)生成部223
17以"7—6—3—4—5 — 1—8—2"的順序取得1 8的數(shù)值的情況下， CPU 221通過在區(qū)間A E中不輸出分級信號，在區(qū)間F中使開關(guān) SW1接通而輸出分級色階1 (亮度值為1)的分級信號，在區(qū)間G中 使開關(guān)SW8接通而輸出分級色階8 (亮度值為128)的分級信號，在 區(qū)間H中不輸出分級信號，在各區(qū)間中使其他開關(guān)斷開，從而掃描 亮度值為129的像素。
根據(jù)以上說明的實施方式2的激光投影儀200，通過色階存儲器
222將規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合 的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)地進行存儲，通過執(zhí)
行確定程序117a，參照色階存儲器222確定與構(gòu)成圖像的各像素的 亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號，通過執(zhí)行信號輸出程序 224a，將各像素的顯示期間分割為n個區(qū)間，在該各個區(qū)間中，將由 確定程序117a確定的各個分級色階的分級信號，以按強度隨機排列 的順序分別向光源依次輸出。另外，各個分級色階的強度是各自不同 次的2的冪值。
即，由于在n個的各區(qū)間中輸出的各分級色階的分級信號以隨 機順序輸出，所以能夠防止各像素的亮度的偏差，使各像素內(nèi)的亮度 更均勻。因此，在通過將像素的顯示周期分割為多個區(qū)間并將像素分 割為多個區(qū)域而進行色階表現(xiàn)的激光投影儀200中，可以實現(xiàn)各像素 內(nèi)的亮度的均勻化，提高畫質(zhì)。
另外，在不對各像素的顯示期間進行時間分割，而使光在1個 像素整體中進行掃描而描繪各像素的情況下，需要與各色階分別對應(yīng) 的電流值的信號，從而要求電流生成電路的精度。另外，需要考慮激 光器的電流一光輸出特性的非線性特性，所以控制變得復(fù)雜。另一方 面，在該激光投影儀200中，只要生成在將像素的顯示期間分割而成 的各區(qū)間中輸出的與各分級色階對應(yīng)的分級信號即可，不需要考慮激 光器的電流一光輸出特性的非線性特性而進行控制，所以電流生成電 路的結(jié)構(gòu)及控制變得容易。例如在表現(xiàn)256色階的情況下，現(xiàn)有技術(shù) 需要生成與256色階對應(yīng)的電流值的信號，但在該激光投影儀200 中，只要將像素的顯示期間分割為8個區(qū)間A H，在8個區(qū)間A
18H的每一個中，依次輸出各自不同次的2的冪值(2Q 27)的分級信 號，則僅生成8級色階的分級信號即可，可以由簡單的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)256 色階。
(變形例2)
下面，對變形例2的激光投影儀進行說明。
在變形例2的激光投影儀中，在分割為8個的區(qū)間A H中， 將任意的區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯示區(qū)間，僅在顯示區(qū)間中輸出分 級信號。
例如，在變形例2的激光投影儀中，與實施方式2的激光投影 儀200相同，在各區(qū)間A H中，將各個分級色階的分級信號，以按 強度隨機排列的順序(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)輸出。然 后，例如將輸出的分級信號的亮度值最高的區(qū)間.F分割為顯示區(qū)間 和非顯示區(qū)間，如圖9所示，僅在區(qū)間F的顯示區(qū)間的期間內(nèi)輸出 分級信號。，該非顯示區(qū)間的長度是與預(yù)先預(yù)測的過沖量對應(yīng)而設(shè)定 的，可以對過沖進行校正。
此外，可以將可能產(chǎn)生過沖的其他區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯 示區(qū)間。
根據(jù)變形例2的激光投影儀，將區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯示 區(qū)間，僅在該顯示區(qū)間中輸出通過執(zhí)行確定程序117a而確定的各個 分級色階的分級信號。因此，可以防止由在掃描各像素時產(chǎn)生的過沖 導(dǎo)致的不良影響。
(實施方式3)
下面，對本發(fā)明的實施方式3的激光投影儀進行說明。 在實施方式3中，與實施方式1及2相同，作為顯示規(guī)定數(shù)目 的色階的圖像的激光投影儀，對以256 (規(guī)定數(shù)目)色階顯示圖像的 激光投影儀300進行說明。另外，在本激光投影儀300中，假定n =5，將256色階分割為分別設(shè)定了最大亮度的5個(n個)分級色 階，同時將各像素的顯示期間分割為5個(n個)區(qū)間。此外，在以 下說明中，將5個分級色階稱為"分級色階1 5"，將5個區(qū)間稱為"區(qū)間A E"。
這樣，在分割成5個的各個區(qū)間A E中，輸出與5個分級色階 1 5分別對應(yīng)的分級信號，通過上述分級色階的組合而表現(xiàn)256色 階。
此外，在以下說明中，對于與實施方式1或?qū)嵤┓绞?重復(fù)的 結(jié)構(gòu)，標注相同標號，省略說明。
圖10是表示實施方式3中的激光投影儀300的要部構(gòu)成的框圖。 如圖IO所示，實施方式3的激光投影儀300構(gòu)成為具有3個激 光光源la、 lb、 lc、開關(guān)部31、半透半反鏡3、掃描鏡4、電動機5 及電動機6、驅(qū)動部7、顯示部8、位置檢測用激光器9、位置檢測器 10、控制部32等。
:開關(guān)部31例如圖11所示，構(gòu)成為具有用于輸出分級信號的5 個開關(guān)SW1 5、以及多個子開關(guān)，在將像素的1個顯示期間分割而 成的各個區(qū)間A H中，與來自激光色階控制器113的控制對應(yīng)而使 各開關(guān)SW1 5及子開關(guān)接通/斷開，向激光光源la、.lb、 lc輸出 分級信號。
控制部32構(gòu)成為例如具有CPU 321、圖像存儲器112、激光色 階控制器113、位置檢測控制器114、驅(qū)動頻率控制器115、作為存 儲單元的色階存儲器322及ROM 323等。
CPU 321通過與從激光投影儀300的各部分輸入的輸入信號對 應(yīng)而執(zhí)行存儲在ROM 323中的各種程序，同時基于所執(zhí)行的程序向 各部輸出輸出信號，從而對激光投影儀300的整體動作進行集中控 制。
色階存儲器322例如圖12所示，相關(guān)聯(lián)地存儲有256色階的 各個亮度值；以及為了分別表現(xiàn)256個亮度值而組合的與各個分級色 階的強度對應(yīng)的分級信號。
例如，在圖12的色階存儲器322中，亮度值128與"16、 8、 0、 52、 52"這5個值的分級信號對應(yīng)。另外，亮度值254與"52、 52、 48、 50、 52"這5個值的分級信號對應(yīng)。
ROM 323具有程序存儲區(qū)域，具體地說，存儲有確定程序323a
20及信號輸出程序323b等。
確定程序323a是用于例如由CPU321實現(xiàn)下述功能的程序，即， 參照色階存儲器322，確定與構(gòu)成圖像的各像素的亮度值對應(yīng)的各個 分級色階的分級信號。
CPU 321通過執(zhí)行該確定程序323a而作為確定單元起作用。
信號輸出程序323b是用于例如由CPU 321實現(xiàn)下述功能的程 序，即，將各像素的顯示期間分割為5個(n個)區(qū)間，在該各個區(qū) 間中，將由確定程序323a確定的各個分級色階的分級信號分別向激 光光源la、 lb、 lc依次輸出。
CPU 321通過執(zhí)行該信號輸出程序323b而作為信號輸出單元起 作用。
具體地說，CPU 321從圖像存儲器112讀奴圖像信號，獲取各 像素的亮度值。然后，基于色階存儲器322確定與獲取的亮度值對應(yīng) 的分級色階1 5的各分級信號。
然后，.在將像素的1個顯示期間分割而成的各個區(qū)間A E中， 激光色階控制器113使與輸出的分級信號對應(yīng)的開關(guān)SW及子開關(guān)接 通/斷開，向激光光源la、 lb、 lc輸出各分級信號。
在這里，實施方式3的激光投影儀300構(gòu)成為，在各個分級色 階1 5中，可以設(shè)定多個強度的分級信號，與各像素的亮度值對應(yīng) 而設(shè)定各分級色階1 5的分級信號的強度。
艮P，開關(guān)部31構(gòu)成為，通過針對各開關(guān)SW1 5，將子開關(guān)的 控制進行組合，從而可以從各開關(guān)SW1 5輸出多個強度的分級信 號，在各像素的1個顯示期間內(nèi)的各區(qū)間A E中，輸出此次設(shè)定的 強度的輸出信號。
具體地說，例如在區(qū)間A中，從亮度值8、 16、 32、 36、 44、 48、 50、 52的強度中設(shè)定用于輸出的分級信號的強度，在區(qū)間B中， 從亮度值4、 8、 16、 32、 36、 44、 48、 50、 52中設(shè)定用于輸出的分 級信號的強度，在區(qū)間C中，從亮度值4、 48、 52中設(shè)定用于輸出 的分級信號的強度，在區(qū)間D中，從亮度值2、 4、 50、 52中設(shè)定用 于輸出的分級信號的強度，在區(qū)間E中，從亮度值l、 2、 3、 4、 50、
2151、 52中設(shè)定用于輸出的分級信號的強度。此外，各區(qū)間中可輸出 的分級信號的強度，可以與色階的分割數(shù)及分配給各分級色階的分級 信號的強度等對應(yīng)而設(shè)定為任意的值。
這樣，例如在掃描亮度值為128的像素的情況下，通過在區(qū)間A 中將從開關(guān)SW1輸出的分級信號設(shè)定為亮度值"16"并使開關(guān)SW1 接通，在區(qū)間B中將從開關(guān)SW2輸出的分級信號設(shè)定為亮度值"8" 并使開關(guān)SW2接通，在區(qū)間C中不輸出分級信號，在區(qū)間D中將從 開關(guān)SW4輸出的分級信號設(shè)定為亮度值"52"并使開關(guān)SW4接通， 在區(qū)間E中將從開關(guān)SW5輸出的分級信號設(shè)定為亮度值"52"并使 開關(guān)SW5接通，在各區(qū)間中使其他開關(guān)斷開，從而掃描亮度值為128 的像素。
:此外，如果將各區(qū)間中輸出的各分級信號(分級色階)的最大 亮度設(shè)為更平均化的值，則像素內(nèi)的亮度進一步均勻化，使畫質(zhì)提高。
根據(jù)以上說明的實施方式3中的激光投影儀300，通過色階存儲 器322將規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組 合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)地進行存儲，通過 執(zhí)行確定程序323a，參照色階存儲器322確定與構(gòu)成圖像的各像素 的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號，通過執(zhí)行信號輸出程序 323b，將各像素的顯示期間分割為n個區(qū)間，在該各個區(qū)間中，將由 確定程序323a確定的各個分級色階的分級信號分別向光源依次輸 出，在各個分級色階中可以設(shè)定多個強度的分級信號，與各像素的亮 度值對應(yīng)而設(shè)定各分級色階的分級信號的強度。
艮P，由于在n個的各個區(qū)間中輸出此次設(shè)定的值的分級色階的 分級信號，所以與將分級信號的強度以升序或降序排列后的順序進行 輸出的情況相比，可以防止各像素的亮度的偏差，使各像素內(nèi)的亮度 更均勻。因此，在通過將像素的顯示周期分割為多個區(qū)間并將像素分 割為多個區(qū)域而進行色階表現(xiàn)的激光投影儀300中，可以實現(xiàn)各像素 內(nèi)的亮度的均勻化，提高畫質(zhì)。
另外，在本激光投影儀300中，如果使各區(qū)間輸出的各分級色 階的最大亮度成為更平均化的值，則可以使像素內(nèi)的亮度進一步均勻化，可以進一步提高畫質(zhì)。另外，無需使用高精度的電流生成電路，
就可以構(gòu)成本激光投影儀300。
此外，本發(fā)明的范圍并不限于上述實施方式，可以在不脫離本 發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種改良及設(shè)計變更。
例如，在上述實施方式中，對將像素的顯示期間分割為等間隔 的區(qū)間的情況進行了說明，但也可以將區(qū)間分割為不同時間幅度的區(qū) 間。另外，也可以通過將區(qū)間的時間幅度和各區(qū)間中的分級信號的強 度進行組合而進行色階表現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種激光投影儀，其通過分別設(shè)定有最大亮度的n個分級色階的組合，而顯示規(guī)定數(shù)目的色階的圖像，其中，n為大于或等于3的整數(shù)，其特征在于，該激光投影儀具有存儲單元，其將所述規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)地進行存儲；確定單元，其參照所述存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像素的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號；以及信號輸出單元，其將各像素的顯示期間分割為所述n個的區(qū)間，在各個該區(qū)間中，將由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號，按照除了以強度升序或降序排列的順序之外的規(guī)定順序，分別向光源依次輸出。
2. —種激光投影儀，其通過分別設(shè)定有最大亮度的n個分級色階的組合，而顯示規(guī)定數(shù)目的色階的圖像，其中，n為大于或等于3的整數(shù)，其特征在于，該激光投影儀具有存儲單元，其將所述規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)地進行存儲；確定單元，其參照所述存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像素的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號；以及信號輸出單元，其將各像素的顯示期間分割為所述n個的區(qū)間，在各個該區(qū)間中，將由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號，以按強度隨機排列的順序分別向光源依次輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光投影儀，其特征在于，所述信號輸出單元將所述區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯示區(qū)間， 僅在該顯示區(qū)間中輸出由所述確定單元確定的各個分級色階的分級 信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光投影儀，其特征在于， 所述各個分級色階的強度是各自不同次的2的冪值。
5. —種激光投影儀，其通過分別設(shè)定有最大亮度的n個分級色 階的組合，而顯示規(guī)定數(shù)目的色階的圖像，其中，n為大于或等于3 的整數(shù)，其特征在于，該激光投影儀具有存儲單元，其將所述規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表 現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián) 地進行存儲；確定單元，其參照所述存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像素的 亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號；以及信號輸出單元，其將各像素的顯示期間分割為n個區(qū)間，在各 個該區(qū)間中，將由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號，按 照除了以強度升序或降序排列的順序之外的規(guī)定順序，分別向光源依 次輸出，所述各個分級色階的強度是各自不同次的2的冪值， 所述信號輸出單元將所述區(qū)間分割為顯示區(qū)間和非顯示區(qū)間，僅在該顯示區(qū)間中輸出由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號。
6. —種激光投影儀，其通過分別設(shè)定有最大亮度的n個分級色 階的組合，而顯示規(guī)定數(shù)目的色階的圖像，其中，n為大于或等于3 的整數(shù)，其特征在于，該激光投影儀具有存儲單元，其將所述規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián) 地進行存儲；確定單元，其參照所述存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像素的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號；以及信號輸出單元，其將各像素的顯示期間分割為所述n個的區(qū)間，在各個該區(qū)間中，將由所述確定單元確定的各個分級色階的分級信號 分別向光源依次輸出，在所述各個分級色階中，可以設(shè)定多個強度的分級信號，與各 像素的亮度值對應(yīng)而設(shè)定各分級色階的分級信號的強度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過將像素的顯示周期分割為多個區(qū)間并將像素分割為多個區(qū)域而進行色階表現(xiàn)的激光投影儀，其可以實現(xiàn)各像素內(nèi)的亮度的均勻化，提高畫質(zhì)。在激光投影儀(100)中，存儲單元將規(guī)定數(shù)目的色階的各個亮度值以及為了表現(xiàn)該亮度值而組合的與各個分級色階的強度對應(yīng)的分級信號相關(guān)聯(lián)地進行存儲，確定單元參照存儲單元而確定與構(gòu)成圖像的各像素的亮度值對應(yīng)的各個分級色階的分級信號，信號輸出單元將各像素的顯示期間分割為n個區(qū)間，在各個該區(qū)間中，將由確定單元確定的各個分級色階的分級信號，按照除了以強度升序或降序排列的順序之外的規(guī)定順序，分別向光源依次輸出。
文檔編號H04N9/31GK101494796SQ20091000600
公開日2009年7月29日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者平野敦也, 西岡謙, 近岡篤彥, 長島賢治 申請人:船井電機株式會社