激光投影顯示裝置及激光驅動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種根據(jù)圖像信號驅動激光光源使激光掃描來進行影像顯示的激光投影顯示裝置，其能夠抑制因負載變動和溫度變化導致的白平衡變化。該激光投影顯示裝置包括設置激光光源驅動單元和特征量檢測單元，激光光源驅動單元在特征量檢測單元檢測出的影像特征量的變化為規(guī)定之上時，根據(jù)圖像信號的幀單位的負載量校正激光光源的光量輸出特性。并且，設置有測量激光光源的輸出光量的光傳感器，在圖像信號的垂直回描期間的規(guī)定時刻以第一基準信號電平驅動激光光源，根據(jù)光傳感器檢測出的第一光量控制激光光源的閾值電流。此外，設置測量激光光源的溫度的溫度傳感器，基于測量溫度來校正閾值電流和電流增益。
【專利說明】激光投影顯示裝置及激光驅動控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及利用MEMS鏡等二維掃描鏡使半導體激光等光源光掃描來進行影像顯示的激光投影顯示裝置，并涉及射出影像光的半導體激光器的驅動控制。
【背景技術】
[0002]利用MEMS和半導體激光光源的小型投影儀近年得到普及。例如，在專利文獻1、2中公開了通過使二軸的MEMS鏡或掃描器在水平和垂直方向上掃描并同時對激光光源進行調制來投影圖像的投影儀。在使用上述半導體激光器的小型投影儀中，已知存在以下所述的問題:所使用的半導體激光器中，其光量、正向電流特性因負載變動和溫度而變化，因而顯示畫面的白平衡發(fā)生變化。
[0003]專利文獻2中記載了如下結構:通過使用部分反射鏡使激光在空間上部分分離，利用光強度檢測器檢測該分離后的各色光，來進行溫度補償，使白平衡保持一定。
[0004]現(xiàn)有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2006-343397號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2003-5714號公報

【發(fā)明內容】

[0008]發(fā)明所要解決的技術問題
[0009]然而，在專利文獻2記載的技術中，并未考慮因投影的圖像信息而導致半導體激光器的負載變動，在進行視頻投影時存在投影圖像的白平衡變動，視頻的色調變化的問題。
[0010]本發(fā)明鑒于上述問題而完成，提供一種白平衡不因急劇的負載變動和溫度變化而變化的激光投影儀。
[0011]用于解決技術問題的技術手段
[0012]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種激光投影顯示裝置，其根據(jù)圖像信號驅動多種顏色的激光光源，使從激光光源射出的激光掃描來進行影像顯示，該激光投影顯示裝置的特征在于，包括:激光光源驅動單元，根據(jù)圖像信號驅動上述多個激光光源中的各個激光光源；和特征量檢測單元，檢測上述圖像信號的影像特征量，其中，上述激光光源驅動單元在上述特征量檢測單元檢測出的影像特征量的變化為規(guī)定之上時，根據(jù)圖像信號的幀單位的負載量校正上述激光光源的光量輸出特性。
[0013]在此，上述激光光源驅動單元對電流增益和閾值電流進行調整控制，來校正上述激光光源的光量輸出特性。
[0014]此外,具有對上述多個激光光源中的至少一個光源的輸出光量進行測量的光傳感器，上述激光光源驅動單元在上述圖像信號的垂直回描期間的規(guī)定時刻以第一基準信號電平驅動上述激光光源，根據(jù)上述光傳感器檢測出的第一光量控制上述激光光源的閾值電流，在上述圖像信號的垂直回描期間的規(guī)定時刻以第二基準信號電平驅動上述激光光源，根據(jù)上述光傳感器檢測出的第二光量和上述第一光量控制上述激光光源的電流增益。
[0015]另外，具有測量上述多個激光光源的溫度的溫度傳感器，基于上述溫度傳感器的測量溫度來校正上述激光光源的閾值電流和電流增益的光量輸出特性。
[0016]通過本發(fā)明能夠降低RGB激光的色平衡的變化，使白平衡保持一定，并且能夠防止顯示圖像的低色階部分的泛黑，因此能夠進行高質量的圖像顯示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是表示本發(fā)明的激光投影顯示裝置的基本結構的圖。
[0018]圖2是表示半導體激光器的光量一正向電流特性的一個例子的圖。
[0019]圖3是說明顯示圖像帶來的色平衡的變化的圖。
[0020]圖4是表示半導體激光器的光量一圖像信號特性的一個例子的圖。
[0021 ] 圖5是說明本發(fā)明的實施例的結構的圖。
[0022]圖6是說明本發(fā)明的實施例的整體處理的流程圖。
[0023]圖7是表示本實施例的閾值電流控制處理100的動作的流程圖。
[0024]圖8是表示實施例的閾值電流控制用發(fā)光處理400的動作的流程圖。
[0025]圖9是表示實施例的閾值電流控制用發(fā)光處理400的單色光源的光量一圖像信號特性的一個例子的說明圖。
[0026]圖10是表示實施例的場景變化檢測處理200的動作的流程圖。
[0027]圖11是表示實施例的LUT的一個例子的說明圖。
[0028]圖12是表示實施例的電流增益控制處理300的動作的流程圖。
[0029]圖13是表示實施例的溫度傳感器11得到的溫度信息的一個例子的說明圖。
[0030]圖14是表示實施例的圖像處理部140和激光驅動器4的內部結構的圖。
[0031]圖15是說明本實施例其它實施例的整體處理的流程圖。
[0032]圖16是表示實施例的電流增益控制處理500的動作的流程圖。
[0033]圖17是表示實施例的電流增益控制用發(fā)光處理600的動作的流程圖。
[0034]圖18是表示實施例的電流增益控制用發(fā)光處理600的單色光源的光量一圖像信號特性的一個例子的說明圖。
[0035]圖19是表示實施例的圖像處理部109和激光驅動器4的內部結構的細節(jié)的圖。
[0036]圖20是對累積ACL與推測溫度的對應以及推測溫度與閾值電流調整值、電流增益調整值的對應進行匯總的參考表的一個例子。
[0037]圖21是說明實施例的控制內容的流程圖。
[0038]附圖標記的說明
[0039]L...投影儀單元，2...圖像處理部，3…幀存儲器，4…激光驅動器，5…激光光源，6…反射鏡，7…MEMS掃描鏡，8…MEMS驅動器，9…非易失性存儲器，10…光傳感器，1L...溫度傳感器，12...顯示圖像，20...用于圖像生成的有效電流區(qū)域，30...全白背景，31...在全黑背景中包含1%全白區(qū)域的圖像,32...在低色階背景中包含明亮物體的圖像，50…畫質校正部，51…特征檢測部，52...時刻調整部，53...發(fā)光控制部，54…行存儲器，55...電流增益電路，56…閾值電流調整電路，57…實際流過的電流值，100…閾值電流控制處理，200…場景變化檢測處理，300...電流增益控制處理,400…閾值電流控制用發(fā)光處理，130…溫度信息的一個例子，131…與130不同的溫度信息的一個例子，58…信號增益電路，140…圖像處理部，141...發(fā)光控制部，500...電流增益控制電路，201...場景變化檢測處理，600...電流增益控制用發(fā)光處理，R1...基準狀態(tài)。
【具體實施方式】
[0040]以下，針對本發(fā)明的實施方式利用附圖詳細地進行說明。首先，利用圖1~圖4說明本發(fā)明的激光投影顯示裝置的整體結構和半導體激光器的輸出特性。
[0041]圖1是表示本發(fā)明的激光投影顯示裝置的整體結構的圖。激光投影顯示裝置包括圖像處理部2、幀存儲器3、激光驅動器4、激光器5、反射鏡6、MEMS掃描鏡7、MEMS驅動器
8、非易失性存儲器9、光傳感器10、溫度傳感器11、顯示圖像12。
[0042]圖像處理部2生成在從外部輸入的影像信號上施加了各種校正后的圖像信號，并且生成與之同步的水平同步信號和垂直同步信號。此外，圖像處理部2具有基于從外部輸入的影像信息來檢測影像特征量，即所謂判斷場景變化的功能。此外，根據(jù)從光傳感器10和溫度傳感器11獲取的信息來控制激光驅動器4，進行激光輸出調整，使白平衡保持一定。其細節(jié)以后說明。
[0043]在此，各種校正是指:進行由于MEMS掃描鏡7的掃描導致的圖像失真的校正和圖像的伽馬調整等。具體來說，圖像失真是因投影儀單元I與投影面的相對角度發(fā)生變化或激光器5與MEMS掃描鏡7的光軸偏差等導致。
[0044]激光驅動器4接收從圖像處理部2輸出的圖像信號，并根據(jù)其對激光光源5進行調制，激光光源5例如設有三個半導體激光器(5a、5b、5c)作為RGB (紅綠藍三原色)用，按圖像信號的每個RGB射出與圖像信號對應的RGB的激光。
[0045]RGB三種激光通過由三個鏡片構成的反射鏡6合成，并被照射到MEMS掃描鏡7。反射鏡6使用反射特定波長使除此之外的波長透過的特殊光學元件。該光學元件一般被稱為分色鏡(Dichroic mirror)。
[0046]具體來說，反射鏡6由反射從半導體激光器5a射出的激光(例如R光)并使其它色光的激光透過的分色鏡6a、反射從半導體激光器5b出射的激光(例如G光)使其它色光的激光透過的分色鏡6b、反射從半導體激光器5c出射的激光(例如B光)使其它色光的激光透過的分色鏡6c所構成,將激光R光、G光、B光合成為一束激光。
[0047]MEMS掃描鏡7具有兩軸的旋轉機構，能夠在水平方向和垂直方向的兩個軸上使中央的鏡片部振動。MEMS掃描鏡7的振動控制例如由MEMS驅動器8進行。MEMS驅動器8與來自圖像處理部2的水平同步信號同步地產生正弦波，并且與垂直同步信號同步地產生鋸齒波，來驅動MEMS掃描鏡7。
[0048]MEMS掃描鏡7接收來自MEMS驅動器8的正弦波驅動信號，在水平方向上進行正弦波共振運動。與之同時，接收來自MEMS驅動器8的鋸齒波，在垂直方向的一方向上進行勻速運動。由此，激光以如圖1顯示圖像12的軌跡進行掃描，通過使該掃描與基于激光驅動器4的調制動作同步，來投影輸入圖像。
[0049]并且，設置光傳感器10，測量投影的激光的光量，向圖像處理部2輸出。在圖1中，光傳感器10配置為能夠檢測由反射鏡6合成的RGB激光的漏光。即，將光傳感器10配置在反射鏡6c的與激光器5c相反的一側。雖然反射鏡6c具有使激光器5a和5b的激光透過并反射激光器5c的激光的特性，但無法實現(xiàn)100%透過或反射的特性，一般來說百分之幾被反射(激光器5a和5b)或透過(激光器5c)。因此，通過在圖1的位置上配置光傳感器10，能夠使百分之幾的激光器5c的激光透過或者百分之幾的激光器5a和5b的激光被反射，入射到光傳感器10中。
[0050]此外，為了獲取激光光源的溫度信息，將溫度傳感器11配置在激光光源附近。溫度傳感器可在半導體激光器5a、5b和5c的每一個上配置，也可只在激光光源附近配置一個。溫度傳感器11測量激光光源附近的溫度并向圖像處理部2輸出。
[0051]接著，利用圖2?4針對投影的激光光量的輸出情況進行說明。圖2是表示半導體激光器的光量一正向電流特性的圖。如圖2所示，半導體激光器一般來說具有溫度特性。具有當溫度變高時發(fā)光開始的閾值電流變大(Ith2 — Ithl)且光量相對于驅動電流的斜率變小(S2 — SI)的特性。
[0052]因此，如圖1所示，在由R光、G光、B光三個半導體激光器構成的情況下，當RGB各分量上閾值電流和光量相對于電流的斜率的變化量不同時，存在由于圖像信號的大小導致白平衡發(fā)生改變的可能性。
[0053]半導體激光器的溫度特性的影響在該半導體激光器的驅動量的蓄積大的情況下變得明顯。即，在半導體激光器的輸出光量大的狀態(tài)持續(xù)的情況下，溫度特性的影響變得顯著。在本實施例中，將半導體激光器的輸出光量的驅動量稱為負載，將半導體激光器的驅動量的蓄積大的情況作為高負載狀態(tài)，將半導體激光器的驅動量的蓄積小的情況作為低負載狀態(tài)。
[0054]接著，針對圖4所示的圖像信號與光量的關系進行說明。在此，以上述Rl的狀態(tài)為基準狀態(tài)進行說明。圖3的圖像形成中所用的有效電流區(qū)域20優(yōu)選為從閾值電流Ithl到最大電流Im的范圍。即，令圖像信號為8bit (最大255)時，通過在圖像信號為O或I的情況下正向電流設為Ithl，在圖像信號為255的情況下的最大正向電流設為Im，對于在這之間的信號值，均等間隔地分配從Ithl到Im的正向電流，由此能夠平滑地表現(xiàn)圖像的色階。
[0055]此外，在圖像信號為O的情況下，也可進行控制，通過使正向電流為O來關閉激光器，獲得對比度。將圖3的電流軸轉換為圖像信號的電平則得到圖4。
[0056]圖3是說明本發(fā)明的激光投影顯示裝置的投影圖像的狀況的圖。圖3 (a)表示在激光投影顯示裝置中輸入全白(圖像信號255)圖像時的投影圖像。將該狀態(tài)的激光輸出作為Rl狀態(tài)。
[0057]在從圖3 (a)的圖像急劇地切換到圖3 (b)所示的、全黑背景中僅含1%的全白區(qū)域的圖像的情況下，由于白顯示區(qū)域減少，激光器的負載變小。激光器的輸出特性遷移到作為低負載狀態(tài)的R2狀態(tài)。此時，圖3 (b)中的全白區(qū)域的光量如圖4所示從LI變化到L2。
[0058]在與該負載變動對應的光量變化在RGB上不同的情況下，從圖3 Ca)的圖像切換到圖3 (b)的圖像時，全白區(qū)域的白平衡也發(fā)生變化。
[0059]此外，從圖3 Ca)的圖像急劇地切換到圖3 (c)所示的、在低色階背景(例如10)中包含明亮物體的圖像的情況下，由于白顯示區(qū)域減少，激光器的負載變小。激光器的輸出特性遷移到作為低負載狀態(tài)的R2狀態(tài)。此時，如圖4所示，圖3 (c)中的低色階背景的光量從LI’變化到L2’，低色階背景不必要地過亮顯示。低色階中人的眼睛的靈敏度比高色階中眼睛的靈敏度更高，因此給用戶帶來不協(xié)調感。[0060]這樣，畫面切換時激光的急劇負載變動具有以下弊端:畫像的白平衡的變化和低色階部不必要地過亮等給用戶帶來不協(xié)調感。本發(fā)明通過檢測圖像信號的影像特征，根據(jù)特征量控制激光光源的光量輸出特性和輸出變化，來防止畫質降低。以下更詳細地說明實施方式。
[0061]如上所述，現(xiàn)象是伴隨著半導體激光器的激光輸出的溫度特性而變化的，如果在影響輸出特性的電平、檢測速度下進行溫度檢測，則能夠控制同樣的激光光源的光量輸出特性。
[0062]【實施例1】
[0063]通過圖5~圖13說明本發(fā)明的實施例1。
[0064]圖5是表示圖1的圖像處理部2和激光驅動器4的內部結構的細節(jié)的圖。從圖像處理部2的外部輸入的圖像信號被輸入到圖像校正部50中。圖像校正部50中進行由于MEMS掃描鏡7的掃描導致的圖像失真的校正和圖像的伽馬調整等一般的畫質校正處理，并向特征檢測部51發(fā)送圖像信號。
[0065]特征檢測部51檢測APL(Average Picture Level,平均圖像電平)、直方圖、色相、將圖像分割為多個區(qū)域時各區(qū)域的直方圖、色相等圖像特征量。本實施例中，特別地，由于表示各色的幀的平均圖像亮度的APL與上述半導體激光器的負載對應，因而有用。此外，由其計算出表示各色的幀單位負載量的后述的ACL (Average Current Level,平均電流水平)。特征檢測部51將圖像信號發(fā)送到時刻調整部52，并且將所獲得的圖像特征量寫入非易失性存儲器9中。
[0066]此外，特征檢測部51中能夠基于上述圖像特征量來檢測圖像內容較大地切換的瞬間即所謂場景變化等，細節(jié)在后面說明。
[0067]此外，在圖5中說明了在畫質校正部50的下級設置特征檢測部51的例子，但也可為特征檢測部51的下級設置畫質校正部50的順序交換后的結構。
[0068]時刻調整部52根據(jù)從特征檢測部51輸入的圖像信號生成水平(以下也記為H)、垂直(以下也記為V)同步信號，發(fā)送到MEMS驅動器8和發(fā)光控制部53。此外，圖像信號被發(fā)送到發(fā)光控制部53，并且也被臨時存儲到幀存儲器3。幀存儲器3中寫入的圖像信號作為與時刻調整部52生成的水平、垂直同步信號同步的讀出信號而被讀出。此外，幀存儲器3內的圖像信號相對于被輸入的影像信號延遲一幀讀出。
[0069]發(fā)光控制部53的詳細動作通過圖6~8在后面說明。
[0070]讀出的圖像信號被輸入到行存儲器54中。行存儲器54讀入一個水平期間的圖像信號，在下一水平期間中依次地讀出圖像信號。在行存儲器54中臨時中轉的理由是，一般來說存在幀存儲器3的讀取時鐘頻率與向激光驅動器4 一側傳輸圖像信號時的時鐘頻率不同的情況，因此臨時在行存儲器54中以幀存儲器3的讀取時鐘頻率讀入一個水平期間的圖像信號后，以圖像信號的傳輸時鐘頻率從行存儲器54進行讀出處理。如果幀存儲器3的讀取時鐘頻率與圖像信號的傳輸時鐘頻率一致，則不需要行存儲器54。從行存儲器54讀出的圖像信號向激光驅動器4供給。
[0071]接著，針對激光驅動器4內的電流增益電路55和閾值電流調整電路56進行說明。閾值電流調整電路56根據(jù)由發(fā)光控制部53所設定的閾值電流值，來控制直到激光器5發(fā)光為止的閾值電流。此外，電流增益電路55通過對從行存儲器54或發(fā)光控制部53輸入的圖像信號乘以發(fā)光控制部53所設定的、將圖像信號值換算成電流值的電流增益，來控制流過激光器5的電流值。即，增減電流增益即為增減對應圖像信號的電流值，意味著控制圖4所示的曲線的斜率。因此，實際流過的電流值57為閾值電流調整電路56所設定的閾值電流和與電流增益電路55所設定的電流增益及圖像信號對應的電流值的合計值。
[0072]以上為圖像處理部2的基本動作，對于利用其來抑制溫度和急劇負載變化導致的白平衡變動的具體例子，以發(fā)光控制部53的動作為中心進行說明。
[0073]圖6是說明本發(fā)明的整體流程的圖。發(fā)光控制部53在接通電源后重置閾值電流控制用計數(shù)器(StlO)。接著，使閾值電流控制用計數(shù)器增加(Stll)后，在Stl2中與閾值I相比較。在此，閾值電流控制用計數(shù)器為在每幀中決定后述的閾值電流控制處理100的有無的計數(shù)器，由有限bit數(shù)(比特數(shù))構成。即，在閾值電流控制用計數(shù)器為Sbit的情況下，作為上限值的255在下一幀被重置為O。
[0074]因此能夠根據(jù)閾值I的值來設定進行閾值電流控制處理100的幀比例。在Stl2中，閾值電流控制用計數(shù)器在閾值I以下的情況下，進行閾值電流控制處理100，除此之外進行一幀期間的待機(Stl3)。在閾值電流控制處理100或Stl3的處理后，進行場景變化檢測處理200和電流增益控制處理300后返回StlI。從Stll到下一 Stll之間為一幀期間，執(zhí)行本流程直到關閉電源。
[0075]接著，利用圖7?圖9說明閾值電流控制處理100的動作。
[0076]圖7是表示圖6中閾值電流控制處理100的流程的圖。閾值電流控制處理100從回描期間中處理70開始，首先決定進行閾值電流控制用發(fā)光的H方向的檢測位置(StlOO)。這是因為，通過使進行閾值電流控制用發(fā)光的顯示位置成為按每幀隨機的顯示位置，來使用戶視認不到閾值電流控制用發(fā)光。
[0077]接著，在StlOl中判斷回描期間是否結束，在回描期間中進行后述的閾值電流控制用發(fā)光處理400。進行閾值電流控制用發(fā)光處理400后，在St 102中將V和H位置臨時存儲在圖中未示出的存儲區(qū)域(RAM等)中。在此，Stl02的H位置是指StlOO中決定的H方向檢測位置。通過這樣存儲V和H位置，能夠保存MEMS所掃描的位置信息。重復這一系列的處理，直到在StlOl中判斷出回描期間結束為止。
[0078]在此，說明這樣獲取MEMS的掃描位置信息的目的。以上是因為，由于一般來說在顯示期間與回描期間中的MEMS的驅動波形不同，所以顯示期間中與回描期間中掃描的軌跡也不同。此外，作為V和H位置的檢測方法，例如有:根據(jù)來自時刻調整部52的水平、垂直同步信號，通過圖中未示出的LUT (Look Up Table，查找表)導出，或根據(jù)位置傳感器信息從一般配備的MEMS獲取等，可使用任一個。
[0079]在StlOl中判斷為回描期間結束的情況下，處理轉移到顯示期間中處理71。在顯示期間中處理71中，首先進行下一回描期間中發(fā)光顏色(RGB或W)的決定(Stl03)。發(fā)光顏色為W的情況下，光傳感器10有必要使用能夠同時獲取RGB光量的類型的傳感器。在光傳感器為不能夠同時獲取RGB光量的類型的情況下，優(yōu)選按每幀改變顏色，成為單色發(fā)光。此外，在回描期間中未設置后述的閾值電流控制用發(fā)光標志的情況下，可以增加不改變發(fā)光顏色等的處理。
[0080]接著，在重置表示能否進行閾值電流控制用發(fā)光的閾值電流控制用發(fā)光標志(Stl04)后，決定V方向檢測開始位置(Stl05)。V方向檢測開始位置也與H方向檢測開始位置同樣地，為了使用戶視認不到閾值電流控制用發(fā)光，優(yōu)選按每幀隨機地設定。
[0081]在決定V方向檢測開始位置后，檢測水平同步信號(HSYNC) (St 106)，使HSYNC計數(shù)器增加。接著，在Stl07中判斷顯示期間是否結束，在顯示期間中轉移到Stl08。在Stl08中，對Stl05中決定的V方向檢測開始位置與Stl06的HSYNC計數(shù)器的值進行比較，根據(jù)大小關系轉移到Stl09或Stl06。
[0082]在St 109中，進行在一個水平期間中由St 102獲得的回描期間中的MEMS的掃描位置信息與當前的顯示期間中的MEMS掃描位置信息是否一致的檢測，在一致的情況下轉移到StllO，不一致的情況下轉移到Stl06。StllO中進行能否進行閾值電流控制用發(fā)光的判斷。
[0083]在此，針對能否進行閾值電流控制用發(fā)光的判斷進行說明。如圖9中的Dl所示，閾值電流控制用發(fā)光在低色階信號下發(fā)光(以下記為第一基準信號電平)，獲取低光量值(以下記為第一光量值)。如果為圖9的Rl狀態(tài)，則得到LU。因此，與顯示期間中顯示的圖像信號相比，如果第一基準信號電平Dl為足夠小的值，則閾值電流控制用發(fā)光自身不會被用戶視認。此外，通過隨機地設定閾值電流控制用發(fā)光位置，可進一步地降低閾值電流控制用發(fā)光自身被用戶視認的可能性。
[0084]因此，通過獲取回描期間中的MEMS掃描位置信息與當前的顯示期間中的MEMS掃描位置信息一致的圖像位置上的圖像信號值，來進行能否進行閾值電流控制用發(fā)光的判斷。作為圖像信號值，獲取與Stl03中決定的發(fā)光顏色所對應的信號值，在若干像素單位中(優(yōu)選為8個以下)平均化后，優(yōu)選該圖像位置上的最小值相對于第一基準信號電平Dl為2倍或以上。
[0085]此外，由于作為亮度R和G被視認的比例較大，因此也可不對與Stl03中決定的發(fā)光顏色所對應的顏色的信號值，而對R與G的合計值在若干像素單位(優(yōu)選為8個以下)中進行平均化后，令該圖像位置上的最小值相對于第一基準信號電平Dl為2倍以上。
[0086]在滿足上述條件的情況下，在StllO中判斷為能夠進行閾值電流控制用發(fā)光。通過這樣地控制，例如在顯示圖3 (b)的圖像的情況下，對應全黑背景部分的回描期間中不進行閾值電流控制用發(fā)光，使得閾值電流控制用發(fā)光不被用戶視認。
[0087]此外，作為第一基準信號電平Dl的值，優(yōu)選相對于得到最大光量的圖像信號為得到1/20左右的光量的圖像信號。即，以圖9中的Rl狀態(tài)為例，相對于最大光量LU圖像信號255)，通過使用LLl為L1/20的圖像信號(圖像信號2或者3)，能夠降低閾值電流控制用發(fā)光自身被用戶視認的可能性。
[0088]在StllO中判斷為可進行閾值電流控制用發(fā)光的情況下，進入Still，將判斷為可進行閾值電流控制用發(fā)光的V和H位置存儲到發(fā)光用寄存器后(Still)，設置閾值電流控制用發(fā)光標志(Stll2)。利用存儲了該V和H位置的發(fā)光用寄存器值和閾值電流控制用發(fā)光標志來進行下一回描期間中的閾值電流控制用發(fā)光處理400。此外，在顯示期間中不包含可進行閾值電流控制用發(fā)光的區(qū)域的情況下，在Stl07判斷部中結束圖7的流程。
[0089]接著，針對閾值電流控制用發(fā)光處理400的動作進行說明。利用圖8詳細地說明。閾值電流控制用發(fā)光處理400首先在步驟St400中判斷上一顯示期間中是否設置了閾值電流控制用發(fā)光標志，在設置了的情況下轉移到St401，未設置的情況下轉移到Stl02。
[0090]在St401中判斷回描期間中的V和H位置是否與Still中存儲的發(fā)光用寄存器值一致，在一致的情況下將與Stl03中決定的發(fā)光顏色相對應的顏色的第一基準信號電平Dl發(fā)送到電流增益電路55，進行閾值電流控制用發(fā)光(St402 )。此外，在不一致的情況下轉移到Stl02。閾值電流控制用發(fā)光(St402)后，獲取作為來自光傳感器11的光傳感器輸出的第一光量值(St403 )，進行平均化處理(St404 )
[0091]該平均化處理(St404)通過將St403中獲取的第一光量值保存在圖中未示出的存儲區(qū)域，計算出與之前的幀的第一光量值的平均值。第一光量值在能夠穩(wěn)定地獲取的情況下可省略，但為了對應光傳感器帶來的輸出值的偏差，優(yōu)選設置。進行了平均化處理后的第一光量值在St405或St407中與閾值電流閾值I和2比較。
[0092]在此，閾值電流閾值I和2為如圖9所示的、表示第一光量值的上限下限值的值。即，在進行了平均化處理后的第一光量值比閾值電流閾值I大的情況下，通過減小閾值電流，能夠使第一光量值接近LLl。反之，在進行了平均化處理后的第一光量值比閾值電流閾值2更小的情況下，通過增大閾值電流，能夠使第一光量值接近LLl。并且，在進行了平均化處理后的第一光量值在閾值電流閾值I和閾值電流閾值2之間的情況下，不改變閾值電流。
[0093]通過這樣，能夠使進行了平均化處理后的第一光量值停留在一定范圍內，能夠接近作為基準狀態(tài)的Rl的特性。此外，LL1、閾值電流閾值I和2的值由基準狀態(tài)和第一基準信號電平Dl的值決定，存儲在非易失性存儲器9等中。
[0094]但由于閾值電流的大幅度增加、減少使畫面整體亮度同時變化，用戶可視認被稱為閃爍(flicker)的畫面閃動。特別是，在幀間圖像信號變化小的情況下，被視認的比例更高。因此，閾值電流需要以用戶不能視認閃爍的最小階躍高度即第一階躍高度來增加、減少(St406和St408)。因此，在St406和St408中按照以上述第一階躍高度來改變閾值電流的方式發(fā)送對閾值電流調整電路56提供的閾值電流值。
[0095]此外需要注意，由于顯示期間中處理是在圖5中的發(fā)光控制部53中進行的處理，對于圖像信號，是對寫入幀存儲器3中的圖像信號進行。S卩，由于寫入幀存儲器3中的圖像信號相對于被顯示的行存儲器54中的圖像信號延遲一幀，因此，在進行了閾值電流控制用發(fā)光處理400后的下一顯示期間中，顯示進行了能否進行該閾值電流控制用發(fā)光處理的判斷的顯示圖像。
[0096]此時，在保持信息不變下使閾值電流控制用發(fā)光處理400延遲一幀，由此，在進行了能否進行該閾值電流控制用發(fā)光處理的判斷的顯示圖像的顯示期間的下一回描期間中，可以進行閾值電流控制用發(fā)光處理400。即，閾值電流控制處理100的流程從回描期間開始位置開始，但也可以交換回描期間中處理70與顯示期間中處理71，從顯示期間開始位置開始。
[0097]此外，本實施例中閾值電流控制用發(fā)光以一幀中包含一次的構成來記載，但也可通過在進行能否進行閾值電流控制用發(fā)光的判斷的StllO后多次進行，來在一幀中不同圖像位置多次進行，這是不言而喻的。
[0098]接著，針對場景變化檢測處理200利用圖10和圖11進行說明。
[0099]場景變化檢測處理St200中，通過至少讀入兩幀在特征檢測部51中獲取的、存儲在非易失性存儲器9中的各種圖像特征量，計算出特征量的變化，通過變化量的大小檢測場景變化。此外，讀入各顏色的APL，計算出表示各顏色的幀單位負載量的ACL。
[0100]ACL利用以下關系求出。[0101]ACL = (APLX (Im — Ith) + Ith)/Imax…(數(shù)學式 I)
[0102]在此，Ith和Im為對應該幀的閾值電流值和最大電流值，Imax為可在發(fā)光控制部53中設定的上限電流值。并且，Imax根據(jù)激光器5的額定電流或激光驅動器4中可設定的最大電流值來決定，或為任意設定的、實用的最大電流值等定值。此外，Ith或Im可根據(jù)發(fā)送到閾值電流調整電路56和電流增益電路55的閾值電流值和電流增益值，在發(fā)光控制部53中計算。此外，在以下實施例中舉每種顏色的ACL為例進行說明，但也可省略(數(shù)學式I)數(shù)學式的運算而利用APL進行同樣地處理。
[0103]在St200中檢測到場景變化的情況下計算出ACL變化量(St202)，在未檢測到的情況下轉移到電流增益控制處理300。在St202中計算出的ACL變化量在St203中與ACL閾值比較。
[0104]在此，ACL閾值為了判斷各顏色的幀單位負載量是否急劇地變化而設。例如，在場景變化檢測處理(St200)中，將圖像被分割成多個區(qū)域時各區(qū)域的直方圖變化量作為場景變化判斷基準的情況下，存在ACL未變化而檢測出場景變化的場合，因此需要在St203中判斷實際的負載量是否發(fā)生了變化。
[0105]在ACL變化量超過ACL閾值的情況下，在St204中計算出第二階躍高度。作為第二階躍高度的計算方法有，將光量與正向電流的關系為基準狀態(tài)的ACL與閾值電流以及電流增益的關系作為圖11所示的LUT，預先保存在非易失性存儲器9中，通過根據(jù)St200中計算出的ACL來讀取閾值電流和電流增益的值，來計算與當前設定值的差量值。
[0106]此外，圖11的LUT可為預先存儲的靜態(tài)形式，但優(yōu)選為在通常的動作中隨時更新從上述閾值電流控制處理100的動作結果獲得的閾值電流值的動態(tài)形式。此外，在圖11中優(yōu)選預先保存相對于ACL的閾值電流、電流增益、溫度信息。
[0107]在St205中，向閾值電流調整電路56發(fā)送提供給其的閾值電流值，向電流增益電路55發(fā)送電流增益，使St204中決定的閾值電流和電流增益以上述第二階躍高度改變。
[0108]在St206中，設置表示閾值電流和電流增益基于場景變化而改變的場景變化標志。針對該場景變化標志的作用在電流增益控制處理300的動作說明時進行說明。
[0109]以上為場景變化檢測處理200的說明。檢測到場景變化時，由于畫面整體切換，即使閾值電流和電流增益大幅度地變化，用戶也不會視認被稱為閃爍的畫面閃動。即，上述第二階躍高度可以設為比上述第一階躍高度更大的值。
[0110]此外，基于上述第二階躍高度的閾值電流和電流增益的改變僅在檢測到場景變化時有效。通過這樣，能夠抑制圖像切換時因激光器的急劇負載變動導致的圖像白平衡變化或低色階部不必要地過亮等給用戶不協(xié)調感的弊端。
[0111]接著，利用圖12~13對電流增益控制處理300的動作進行說明。
[0112]電流增益控制處理300中，首先從溫度傳感器11獲得溫度信息(St300)。接著，進行該幀中場景變化標志是否被設置的判斷(St301)。在此，針對場景切換標志的作用，利用圖13進行說明。
[0113]圖13為橫軸表不時間、縱軸表不溫度傳感器的輸出的不意圖。并且，圖13表不在時間tl的時刻發(fā)生場景變化，從ACL高的圖像急劇地變化到ACL低的圖像。現(xiàn)在若令時間tl后的圖像導致的溫度狀態(tài)為Ta，則溫度傳感器的輸出并不是急劇變化的虛線131的特性，而是具有平緩的時間常數(shù)的、在時間t2時到達溫度T a的實線130的特性。[0114]換而言之，緊接著急劇的負載變化之后，來自溫度傳感器的溫度信息強烈地受到場景變化前的溫度狀態(tài)影響。因此，在基于溫度信息來調整電流增益的情況下，在緊接著場景變化之后需要基于ACL控制，而不是基于溫度信息。該基于ACL調整電流增益的期間由場景變化標志表示。
[0115]如果在St301中判斷為場景變化標志被設置的情況下，在St302或St304中將ACL值與增益閾值I和2比較。在此，增益閾值I和2為根據(jù)該幀在電流增益電路55中設定的電流增益設定值從圖11所示的LUT查找出推測ACL值并減去或加上常數(shù)而求得的值。
[0116]例如，電流增益為0.82、常數(shù)為3%的情況下，推測ACL值從圖11查找為10%，增益閾值I為7% (= 10 - 3)，增益閾值2為13% (= 10 + 3)。因此，增益閾值I和2為表示ACL的上限下限值的值。
[0117]在該幀中的ACL比增益閾值I小的情況下，由于是以減少負載的方式變化，因此通過減小電流增益能夠接近基準狀態(tài)。反之，在該幀中的ACL比增益閾值2大的情況下，通過增大電流增益能夠接近基準特性。此外，在該幀的ACL在增益閾值I和增益閾值2之間的情況下，不改變電流增益。通過這樣能夠接近基準狀態(tài)的特性。
[0118]然而，與上述閾值電流的大幅度增加、減少同樣，電流增益的大幅度增加、減少使畫面整體亮度同時變化，用戶可視認被稱為閃爍的畫面閃動。特別地，幀間圖像信號變化較小的情況下，被視認的比例高。因此，電流增益需要以用戶不能視認閃爍的最小階躍高度即第一階躍高度來增加、減少(St303和St305)。因此，在St303和St305中按照以上述第一階躍高度來改變電流增益的方式發(fā)送提供給電流增益電路55的電流增益。
[0119]回到圖12，接著，判斷溫度信息與從ACL獲得的溫度是否一致(St306)。這是進行如上所述的在圖13中到達時間t2時是否將控制對象從ACL切換到溫度信息的判斷的處理。
[0120]即，St306中，從圖11的LUT獲得相對于ACL的溫度信息，判斷是否與該幀中的溫度信息一致。一致的情況下，重置場景變化標志(St307)。由此變?yōu)椴换贏CL而基于溫度信息控制電流增益。并且，St306中不必完全一致，可把該幀中的溫度信息在從圖11的LUT獲得的相對于ACL的溫度信息附近作為條件。
[0121]St301中判斷為場景變化標志未被設置的情況下，在St308或St310中將溫度信息與增益閾值3和4比較。在此，增益閾值3和4為根據(jù)該幀在電流增益電路55中設定的電流增益設定值從圖11所示的LUT查找出推測溫度信息值并減去或加上常數(shù)而求得的值。
[0122]S卩，電流增益為0.82、常數(shù)為Τβ的情況下，從圖11查找到推測溫度值為Τ3，增益閾值I為Τ3 — Τβ，增益閾值2為Τ3 + Τβ。因此，增益閾值3和4為表示相對于溫度信息的上限下限值的值。在該幀中的溫度信息比增益閾值3小的情況下，由于是以減少負載的方式變化，因此通過減小電流增益能夠接近基準狀態(tài)。
[0123]反之，在該幀中的溫度信息比增益閾值4大的情況下，通過增大電流增益能夠接近基準特性。此外，在該幀的溫度信息在增益閾值3和增益閾值4之間的情況下，不改變電流增益。通過這樣能夠接近基準狀態(tài)的特性。
[0124]此時，與基于ACL控制電流增益時同樣，電流增益需要以用戶不能視認閃爍的最小階躍高度即第一階躍高度來增加、減少(St309和St311)。因此，在St309和St311中按照以上述第一階躍高度來改變電流增益的方式發(fā)送提供給電流增益電路55的電流增益。[0125]以上是本發(fā)明的實施例1的流程的說明。通過本實施例，對于溫度和急劇的負載的變化，能夠使閾值電流和光量相對于圖像信號的斜率保持在一定狀態(tài)，能夠抑制圖像白平衡變化或低色階部不必要地過亮等給用戶不協(xié)調感的弊端。
[0126]例如，如之前所述，在從圖3 (a)的全白圖像急劇地切換到圖3 (b)所示的在全黑背景中包含1%的全白區(qū)域的圖像的情況下，激光器的特性從Rl狀態(tài)遷移到R2狀態(tài)。此時，在未導入本發(fā)明的第二階躍高度的情況下，由于在第一階躍高度下激光器的特性隨時間平緩地變化，存在用戶視認白平衡的變化的可能，通過導入本發(fā)明的第二階躍高度，能夠迅速地接近Rl狀態(tài)，能夠抑制全白區(qū)域的白平衡變化。
[0127]此外，在從圖3 Ca)的圖像急劇地切換到圖3 (c)所示的在低色階背景(例如10)中包含明亮物體的圖像的情況下，通過導入本發(fā)明的第二階躍高度，能夠抑制低色階背景不必要地過亮顯示的弊端。
[0128]【實施例2】
[0129]在上述實施例1中，說明了基于溫度傳感器11的溫度信息以及該幀的ACL值進行電流增益的例子。在該控制方法之外，也可通過增加與閾值電流控制用處理不同發(fā)光強度的電流增益控制用發(fā)光，來控制電流增益。在該情況下，對于溫度和急劇的負載的變化，也能夠使閾值電流和光量相對于圖像信號的斜率保持在一定狀態(tài)，能夠獲得與實施例1同樣的效果。進一步地，在該控制方法中，由于不需要溫度傳感器11，能夠減低成本。
[0130]以下，將該增加了電流增益控制用發(fā)光的結構作為本發(fā)明的實施例2，參考圖14~圖18進行說明。并且，對于具有與實施例1相同的結構或功能的部件附以相同記號，省略其詳細說明。
[0131]圖14是表示本發(fā)明的實施例2的圖像處理部140和激光驅動器4的內部結構的圖。對比實施例1的圖像處理部2，實施例2的圖像處理部140增加了信號增益電路58，去除了溫度傳感器11，發(fā)光控制部141的動作與實施例1的發(fā)光控制部53不同。信號增益電路58將從行存儲器54輸入的圖像信號乘以由發(fā)光控制部141設定的信號增益，將運算結果發(fā)送到電流增益電路55。
[0132]以下，針對利用上述圖像處理部140來抑制因溫度和急劇的負載的變化導致的白平衡變動的具體例子，以發(fā)光控制部141的動作為中心進行說明。
[0133]圖15是說明實施例2的整體動作的流程圖。發(fā)光控制部141在接通電源后重置閾值電流控制用計數(shù)器(StlO)，之后重置電流增益控制用計數(shù)器(St20)。接著，在St21中判斷電流增益控制用計數(shù)器與閾值2是否一致。在此，電流增益控制用計數(shù)器是用于每隔任意的幀數(shù)進行電流增益控制處理500的計數(shù)器。即，根據(jù)閾值2的值，能夠設定進行電流增益控制處理500的幀的間隔。
[0134]在St21中判斷為電流增益控制用計數(shù)器與閾值2不一致的情況下，在使閾值電流控制用計數(shù)器和電流增益控制用計數(shù)器增加(Stll和St22)后，在Stl2中與閾值I比較。在此，閾值電流控制用計數(shù)器為在每幀中決定閾值電流控制用發(fā)光的有無的計數(shù)器，由有限bit數(shù)構成。即，閾值電流控制用計數(shù)器為Sbit的情況下，在作為上限值的255的下一幀被重置為O。因此能夠根據(jù)閾值I的值來設定進行閾值電流控制用發(fā)光的幀比例。
[0135] 在Stl2中，閾值電流控制用計數(shù)器在閾值I之下的情況下，進行實施例1中的閾值電流控制處理100，除此之外進行一幀期間的待機(Stl3)。在閾值電流控制處理100或Stl3的處理后，進行場景變化檢測處理201后返回St21。場景變化檢測處理201是從實施例I中的場景變化檢測處理200中去除設置場景變化標志的過程(St206)所得。
[0136]在St21中，判斷為電流增益控制用計數(shù)器與閾值2 —致的情況下，轉移到后述的電流增益控制處理500。電流增益控制處理500中，在多幀中進行處理后，重置電流增益控制用計數(shù)器(St23)，返回St21。
[0137]通過圖15的處理，能夠通過閾值I和閾值2的設定來改變進行電流增益控制處理500、閾值電流控制處理100、待機Stl3的幀數(shù)的比例。并且，優(yōu)選使進行電流增益控制處理500的幀數(shù)的比例比進行閾值電流控制處理100的幀數(shù)的比例更小。這是因此在電流增益控制處理500中需要進行與閾值電流控制用處理不同的、發(fā)光強度稍大的電流增益控制用發(fā)光，需要減少電流增益控制用發(fā)光的幀數(shù)。
[0138]接著，利用圖16?圖18說明電流增益控制處理500的動作。
[0139]圖16是表示圖15中的電流增益控制處理500的流程的圖。電流增益控制處理500從回描期間中處理160開始，首先重置超時計數(shù)器(St500)。接著，在使超時計數(shù)器增加后(St501)，進行是否需要超時處理的判斷(St502)。在此，設置超時計數(shù)器的目的是為了在電流增益控制用發(fā)光處理未在規(guī)定周期內完成的情況下，通過中斷流程來防止閾值電流控制處理100的實施被阻塞。
[0140]St502中，在超時的情況下，重置電流增益控制用發(fā)光標志后，經過場景變化檢測處理201轉移到St23。St502中，在未超時的情況下，決定進行電流增益控制用發(fā)光的H方向的檢測位置(StlOO)。這與閾值電流控制處理100同樣地是為了通過使進行電流增益控制用發(fā)光的顯示位置為按每幀隨機的顯示位置，使電流增益控制用發(fā)光對于用戶不能視認。
[0141]接著，在St503中判斷回描期間是否結束，在回描期間中進行后述的電流增益控制用發(fā)光處理600。進行電流增益控制用發(fā)光處理600后，在St504中將V和H位置臨時存儲在圖中未示出的存儲區(qū)域(RAM等)中。在此，St504的H位置是指StlOO中決定的H方向檢測位置。
[0142]通過這樣存儲V和H位置，能夠保存MEMS掃描的位置信息。在存儲了 V和H位置后，在St505中進行電流增益控制用發(fā)光處理600是否對全部顏色結束的判斷，在全部顏色結束的情況下與上述超時處理同樣地中斷流程。St505中，在判斷為沒有對全部顏色結束的情況下，返回St503并重復這一系列處理，直到回描期間結束或者對全部顏色結束。
[0143]在此這樣獲取MEMS掃描位置信息的目的是由于一般來說在顯示期間與回描期間中的MEMS驅動波形不同，因此顯示期間中與回描期間中掃描的軌跡也不同。此外，作為V和H位置的檢測方法，例如有:根據(jù)來自時刻調整部52的水平、垂直同步信號通過圖中未示出的LUT (Look Up Table)導出，或從一般配備的MEMS通過位置傳感器信息獲取等，可使用任一個。
[0144]在St503中判斷為回描期間結束的情況下，處理轉移到顯示期間中處理161。在顯示期間中處理161中，首先進行下一回描期間中發(fā)光顏色(RGB或W)的判斷(St506)。發(fā)光顏色為W的情況下，光傳感器10需要使用能夠同時獲取RGB光量的類型的傳感器。在光傳感器為不能同時獲取RGB光量的類型的情況下優(yōu)選為單色光，在上一回描期間中未設置后述電流增益控制用發(fā)光標志的情況下，可增加不改變發(fā)光顏色等處理。[0145]接著，在重置表示電流增益控制用發(fā)光可否的電流增益控制用發(fā)光標志(St507)后，決定V方向檢測開始位置(Stl05)。V方向檢測開始位置也與H方向檢測開始位置同樣地，為了使電流增益控制用發(fā)光不被用戶視認，優(yōu)選按每幀隨機地設定。
[0146]在決定V方向檢測開始位置后，檢測水平同步信號(HSYNC) (St 106)，使HSYNC計數(shù)器增加。接著在Stl07中判斷顯示期間是否結束，在顯示期間中則轉移到Stl08。
[0147]在St 108中，對St 105中決定的V方向檢測開始位置與St 106的HSYNC計數(shù)器的值進行比較，根據(jù)大小關系轉移到St 109或St 106。在St 109中，進行在一個水平期間中St 102中獲得的回描期間中的MEMS的掃描位置信息與當前的顯示期間中的MEMS掃描位置信息是否一致的檢測，在一致的情況下轉移到St508，不一致的情況下轉移到Stl06。St508中進行能否進行電流增益控制用發(fā)光的判斷。
[0148]在此針對St508的判斷進行說明。如圖18中的D2所示，與閾值電流控制用發(fā)光所用的第一基準信號電平Dl相比，電流增益控制用發(fā)光在高色階側的信號下發(fā)光(以下記為第二基準信號電平)，獲取中光量值(以下記為第二光量值)。
[0149]如果為圖18的Rl狀態(tài)，則得到LH1。因此，與顯示期間中顯示的圖像信號相比，如果第二基準信號電平D2為足夠小的值，則電流增益控制用發(fā)光自身不被用戶視認。此外，通過隨機地設定電流增益控制用發(fā)光位置，可進一步地降低電流增益控制用發(fā)光自身被用戶視認的可能性。
[0150]因此，通過獲取回描期間中的MEMS掃描位置信息與當前的顯示期間中的MEMS掃描位置信息一致的圖像位置上的圖像信號值，來進行能否進行電流增益控制用發(fā)光的判斷。
[0151]作為圖像信號值，獲取與St506中決定的發(fā)光顏色所對應的信號值，在若干像素單位中(優(yōu)選為8個以下)平均化后，優(yōu)選該圖像位置上的最小值為第二基準信號電平D2的2倍以上。此外，由于作為亮度R和G被認知的比例較大，因此也可不對與Stl03中決定的發(fā)光顏色所對應的顏色的信號值，而對R與G的合計值在若干像素單位(優(yōu)選為8個以下)中進行平均化后，令該圖像位置上的最小值為第二基準信號電平D2的2倍以上。
[0152]在滿足上述條件的情況下，在St508中判斷為可進行電流增益控制用發(fā)光。通過這樣地控制，例如在顯示圖3 (b)的圖像的情況下，對應全黑背景部分的回描期間中不進行電流增益控制用發(fā)光，使得電流增益控制用發(fā)光不被用戶視認。
[0153]在St508中判斷為可進行電流增益控制用發(fā)光的情況下，進入Still，將判斷為可進行電流增益控制用發(fā)光的V和H位置存儲到發(fā)光用寄存器后(St 111)，設置電流增益控制用發(fā)光標志(St509)。
[0154]利用存儲了該V和H位置的發(fā)光用寄存器值和電流增益控制用發(fā)光標志來進行下一回描期間中的電流增益控制用發(fā)光處理600。此外，在顯示期間中不包含可進行電流增益控制用發(fā)光的區(qū)域的情況下，在Stl07判斷部中轉移到場景變化檢測處理201。
[0155]接著，針對圖17的電流增益控制用發(fā)光處理600的動作進行說明。電流增益控制用發(fā)光處理600首先在steoo中判斷上一顯示期間中是否設置了電流增益控制用發(fā)光標志，在設置了的情況下轉移到st401，未設置的情況下轉移到St504。
[0156]在St401中判斷回描期間中的V和H位置是否與Still中存儲的發(fā)光用寄存器值一致，在一致的情況下將與Stl03中決定的發(fā)光顏色相對應的顏色的第二基準信號電平D2發(fā)送到電流增益電路55，進行電流增益控制用發(fā)光(Steo I)。此外，在不一致的情況下轉移到 St504。
[0157]電流增益控制用發(fā)光(St601)后，獲取作為來自光傳感器11的光傳感器輸出(St602)，計算出斜率(St603)。該斜率的計算(St603)是利用St602中獲取的第二光量值和閾值電流控制處理100中由第一基準信號電平Dl獲取的第一光量值來計算。
[0158]例如，如果為圖18中的Rl狀態(tài)，則獲得的斜率為(LHl — LLl)/ (D2 — D1)。利用St603中獲得的斜率值，在St604中計算出與作為基準狀態(tài)的目標斜率值的差量。此外，目標斜率值可預先存儲在非易失性存儲器9等的存儲區(qū)域中。利用該目標斜率值的差量值來決定目標設定值(St605 )，進行電流增益控制。
[0159]在此，針對St605中的目標設定值的決定方法和電流增益設定方法進行說明。與實施例1相同，電流增益的大幅度增加、減少使畫面整體亮度同時變化，用戶可視認被稱為閃爍(flicker)的畫面閃動。特別地，幀間圖像信號變化較小的情況下，被視認的比例更高。因此，電流增益需要以用戶不能視認閃爍的最小階躍高度即第一階躍高度來增加、減少。
[0160]因此，作為目標設定值的決定方法，通過利用電流增益設定變化第一階躍高度量時斜率的變化量△ S，根據(jù)在St604中得到的與目標斜率值的差量值SS通過以下的數(shù)學式求出整數(shù)值η (優(yōu)選舍去小數(shù)點以下)來決定。
[0161]n = SS/AS...(數(shù)學式 2)
[0162]因此，η表示以第一階躍高度改變電流增益設定的次數(shù)。通過每隔任意間隔在電流增益電路55中以第一階躍高度增加或減少該整數(shù)值η的次數(shù)的方式進行電流增益的設定，能夠在用戶不能視認閃爍下使激光器的特性接近基準狀態(tài)的特性。如果上述任意間隔太短則存在用戶視認閃爍的可能，因此為10秒以上的間隔更佳。
[0163]并且，圖17的流程中僅記載了求出上述η值的處理即目標設定值的決定(St605)，而省略了與圖17中的流程獨立地動作的、每隔任意間隔在電流增益電路55中以第一階躍高度增加或減少該整數(shù)值η的次數(shù)的方式進行電流增益的設定的處理的記載。在St605中決定目標設定值后，在St606中判斷是否對全部顏色結束，在全部顏色結束的情況下轉移到St607，在未結束的情況下轉移到St504。
[0164]在St607中進行全部顏色是否在上限制約值以內的判斷。上限制約值是為了不超過激光器的額定電流值、激光驅動器的最大輸出條件值等而施加限制的最大電流增益值。通過設置該上限制約值，即使在激光器隨時間劣化、無法到達基準狀態(tài)的情況下，也能夠防止額定電流以上的電流流過激光器。
[0165]針對在St607中任一顏色超過上限制約值的情況下、即任一顏色無法到達基準狀態(tài)的情況下進行的信號增益的設定(St608)進行說明。在St608中，首先計算出St603中得到的各顏色的斜率減去各顏色的目標斜率值后的值，即斜率變化值。
[0166]接著，從得到的結果決定斜率變化量最小(St603中得到的斜率與目標斜率值之差最大)的顏色。將該斜率變化量最小的顏色作為基準色，將對應該顏色的信號增益設定為
I。其它顏色的信號增益通過將基準色的斜率變化量除以該顏色的斜率變化量來決定。通過這樣，在任一顏色無法到達基準狀態(tài)的情況下都能夠維持白平衡。
[0167]舉具體例子，斜率變化量為R = 0.8、G = 0.9、B = 1.0的情況下，R為基準色，將對應R的信號增益設定為I。對應G的信號增益為0.88 (= 0.8/0.9)，對應B的信號增益為 0.80 (= 0.8/1.0)。
[0168]在St608中得到的信號增益發(fā)送到信號增益電路58，在信號增益電路58中與從行存儲器54輸入的圖像信號相乘，其運算結果被發(fā)送到電流增益電路55。此外，在信號增益變化急劇的情況下，優(yōu)選以將St608中得到的信號增益為目標信號增益、具有任意的時間常數(shù)而并非急劇地變化的方式進行控制。
[0169]此外需要注意，由于顯示期間中處理是在圖5中的發(fā)光控制部53中進行的處理，對于圖像信號，是對寫入幀存儲器3中的圖像信號進行。即，由于寫入幀存儲器3中的圖像信號相對于被顯示的行存儲器54中的圖像信號延遲一幀。因此，在進行了電流增益控制用發(fā)光處理600后的下一顯示期間中，顯示進行了能否進行該電流增益控制用發(fā)光處理的判斷的顯示圖像。
[0170]此時，在保持信息不變下使電流增益控制用發(fā)光處理600延遲一幀，由此，在進行了能否進行該電流增益控制用發(fā)光處理的判斷的顯示圖像的顯示期間的下一回描期間中，進行電流增益控制用發(fā)光處理600。即，電流增益控制處理500的流程從回描期間開始位置開始，但也可以交換回描期間中處理160與顯示期間中處理161，從顯示期間開始位置開始。
[0171]此外，電流增益控制用發(fā)光以一幀中包含一次的構成來記載，但也可通過在進行電流增益控制用發(fā)光可否判斷的St508后多次進行，來在一幀中不同圖像位置多次進行，這是不目而喻的。
[0172]以上是本發(fā)明的實施例2的流程的說明。通過本實施例，對于溫度和急劇的負載的變化，能夠將閾值電流和光量相對于圖像信號的斜率保持在一定狀態(tài)，能夠抑制圖像白平衡變化或低色階部不必 要地過亮等給用戶不協(xié)調感的弊端。
[0173]【實施例3】
[0174]下面針對取消光傳感器和溫度傳感器而根據(jù)圖像的特征量控制閾值電流調整量和電流增益值的實施例進行說明。
[0175]在上述實施例1、2中說明了通過光傳感器10和溫度傳感器11檢測激光光源5的狀態(tài)、控制閾值電流和電流增益的例子。并且公開了在顯示圖像的場景變化時刻進行閾值電流和電流增益的調整的方法。
[0176]如上所述，這些閾值電流和電流增益的調整的必要性其主要原因為半導體激光器的光轉換損耗的蓄積導致的溫度上升達到半導體激光器輸出的溫度特性造成影響的程度。在實施例3中說明根據(jù)圖像信號的顯示像素累計控制來進行半導體激光器的溫度推測。
[0177]圖19是表示實施例3的圖像處理部190和激光驅動器4的內部結構的細節(jié)的圖。本實施例的特征檢測部51中，在實施例1、2的特征檢測部51的功能的基礎上，進行圖像信號的像素的累計處理，進行半導體激光器的溫度推測。實施例3中，基于該像素的累計值進行閾值電流和電流增益的調整，不需要光傳感器和溫度傳感器。
[0178]具體來說，對每種顏色根據(jù)下式累計在激光器輸出的影像幀以前的多幀的ACL，參考推測表獲得與累計ACL對應的溫度推測值。然后，從該溫度推測值獲得閾值電流調整值和電流增益調整值。
[0179]累計ACL= SaiXACLi…(數(shù)學式 3)
[0180]在此，i為以前的影像幀的相對的幀編號，a i表示以前的幀的影響系數(shù)。a i為表示以前的幀的影響比例的系數(shù)值，由于越早的幀影響越小，因此為值減小的數(shù)列。實際的系數(shù)列依賴于半導體激光器的熱容量和激光器元件的設置狀態(tài)，需要根據(jù)實際機器調整。
[0181]圖20是對累積ACL與推測溫度的對應以及推測溫度與閾值電流調整值、電流增益調整值的對應進行匯總的參考表格的一個例子。推測溫度的校正值與累計ACL相對應，閾值電流調整值和電流增益調整值與溫度校正值相對應。
[0182]圖20的值表示一個例子，根據(jù)所使用的半導體激光器和激光光源而不同，這是不言而喻的。此外，圖20的校正值為將累計ACL為10時作為基準而增減的值，但并不限定于此。此外，推測溫度唯一地與累計ACL對應，但也可使校正值與以前求得的推測溫度以及累計ACL對應來進行校正。
[0183]圖21是說明本實施例的控制內容的流程。特征檢測部51根據(jù)APL計算ACL，進行ACL累計處理(StlOOO)。接著，根據(jù)ACL累計值獲得溫度補償值，獲得閾值電流和電流增益的補償值(StlOlO)。接著，依次執(zhí)行上述的場景變化檢測處理200、閾值電流控制處理100和電流增益控制處理300。該處理按每幀進行。
[0184]上述雖然不需要溫度傳感器11，但為了補償基于數(shù)學式3推測的半導體激光器的溫度，優(yōu)選設置溫度傳感器11。例如，在影像顯示空白期間或者定期地校正圖20的推測溫度。
[0185]此外，在上述實施例中以將圖像顯示裝置應用于使用MEMS的投射型投影儀為例進行說明，但并不限定于此。只要是在光源中使用激光器的產品，即可應用本實施方式的圖像顯示裝置。
【權利要求】
1.一種激光投影顯示裝置，其根據(jù)圖像信號驅動多種顏色的激光光源，使從激光光源射出的激光掃描來進行影像顯示，其特征在于，包括: 激光光源驅動單元，根據(jù)圖像信號驅動所述多個激光光源中的各個激光光源；和 特征量檢測單元，檢測所述圖像信號的影像特征量，其中， 所述激光光源驅動單元在所述特征量檢測單元檢測出的影像特征量的變化為規(guī)定之上時，根據(jù)圖像信號的幀單位的負載量校正所述激光光源的光量輸出特性。
2.如權利要求1所述的激光投影顯示裝置，其特征在于: 所述激光光源驅動單元對電流增益和閾值電流進行調整控制來校正所述激光光源的光量輸出特性。
3.如權利要求2所述的激光投影顯示裝置，其特征在于: 具有對所述多個激光光源中的至少一個光源的輸出光量進行測量的光傳感器， 所述激光光源驅動單元在所述圖像信號的垂直回描期間的規(guī)定時刻以第一基準信號電平驅動所述激光光源，根據(jù)所述光傳感器檢測出的第一光量控制所述激光光源的閾值電流， 在所述圖像信號的垂直回描期間的規(guī)定時刻以第二基準信號電平驅動所述激光光源，根據(jù)所述光傳感器檢測出的第二光量和所述第一光量控制所述激光光源的電流增益。
4.如權利要求3 所述的激光投影顯示裝置，其特征在于: 具有測量所述多個激光光源的溫度的溫度傳感器， 基于所述溫度傳感器的測量溫度來校正所述激光光源的閾值電流和電流增益的光量輸出特性。
5.一種圖像顯示裝置，其特征在于，包括: 多個光源； 光源驅動單元，驅動所述多個光源； 反射鏡，將來自所述光源的出射光反射并投影到目標物上； 鏡驅動單元，驅動所述反射鏡； 特征量檢測單元，根據(jù)輸入影像信號檢測圖像信號的特征量； 場景變化檢測單元，根據(jù)所述特征量檢測單元獲得的圖像信號的特征量檢測圖像切換； 光傳感器，測量所述多個光源的光量； 溫度傳感器，測量所述多個光源附近的溫度； 閾值電流控制單元，在所述輸入影像信號的垂直回描期間疊加第一基準信號電平的影像，根據(jù)利用所述光傳感器測量該光量所得的第一光量值，以第一階躍高度控制所述多個光源的光量一正向電流特性的閾值電流；和 電流增益控制單元，根據(jù)所述溫度傳感器的輸出或所述圖像信號的特征量，以第一階躍高度控制所述多個光源的光量一圖像信號特性的斜率，其中， 該圖像顯示裝置通過利用所述反射鏡使出射光掃描來投影顯示圖像， 在所述場景變化檢測單元中檢測到圖像切換時，以比所述第一階躍高度大的第二階躍高度控制所述多個光源的閾值電流和光量一圖像信號特性的斜率。
6.如權利要求5所述的圖像顯示裝置，其特征在于:所述閾值電流控制單元進行控制，使得在垂直回描期間中疊加第一基準信號電平的影像的顯示位置成為按每影像幀隨機的顯示位置。
7.如權利要求5或6所述的圖像顯示裝置，其特征在于: 所述閾值電流控制單元以與顯示期間中的8個像素以下單位的平均信號電平的最小值為第一基準信號電平的2倍以上的顯示位置一致的方式，在垂直回描期間中疊加第一基準信號電平的影像。
8.如權利要求5或6所述的 圖像顯示裝置，其特征在于: 所述閾值電流控制單元以與顯示期間中的8個像素以下單位的R與G的合計值的平均信號電平的最小值為第一基準信號電平的2倍以上的顯示位置一致的方式，在垂直回描期間疊加第一基準信號電平的影像。
9.如權利要求5至8中任一項所述的圖像顯示裝置，其特征在于: 所述圖像信號的特征量至少包含所述多個光源中的每個光源的APUAverage PictureLevel,平均圖像電平)。
10.一種圖像顯示裝置，其特征在于，包括: 多個光源； 光源驅動單元，驅動所述多個光源； 反射鏡，將來自所述光源的出射光反射并投影到目標物上； 鏡驅動單元，驅動所述反射鏡； 特征量檢測單元，根據(jù)輸入影像信號檢測圖像信號的特征量； 場景變化檢測單元，根據(jù)所述特征量檢測單元獲得的圖像信號的特征量檢測圖像切換； 光傳感器，測量所述多個光源的光量； 閾值電流控制單元，在所述輸入影像信號的垂直回描期間疊加第一基準信號電平的影像，根據(jù)利用所述光傳感器測量該光量所得的第一光量值，以第一階躍高度控制所述多個光源的光量一正向電流特性的閾值電流；和 電流增益控制單元，在所述輸入影像信號的垂直回描期間疊加第二基準信號電平的影像，根據(jù)利用所述光傳感器測量該光量所得的第二光量值和所述第一光量值，以第一階躍高度控制所述多個光源的光量一圖像信號特性的斜率，其中， 該圖像顯示裝置通過利用所述反射鏡使出射光掃描來投影顯示圖像， 在所述場景變化檢測單元中檢測到圖像切換時，以比所述第一階躍高度大的第二階躍高度控制所述多個光源的閾值電流和光量一圖像信號特性的斜率。
11.如權利要求10所述的圖像顯示裝置，其特征在于: 所述閾值電流控制單元進行控制，使得在垂直回描期間中疊加第一基準信號電平的影像的顯示位置按每影像幀成為隨機的顯示位置， 所述電流增益控制單元進行控制，使得在垂直回描期間中疊加第二基準信號電平的影像的顯示位置按每影像幀成為隨機的顯示位置。
12.如權利要求10或11所述的圖像顯示裝置，其特征在于: 所述閾值電流控制單元以與顯示期間中的8個像素以下單位的平均信號電平的最小值為第一基準信號電平的2倍以上的顯示位置一致的方式，在垂直回描期間疊加第一基準信號電平的影像， 所述電流增益控制單元以與顯示期間中的8個像素以下單位的平均信號電平的最小值為第二基準信號電平的2倍以上的顯示位置一致的方式，在垂直回描期間疊加第二基準號電平的影像。
13.如權利要求10至12中任一項所述的圖像顯示裝置，其特征在于: 所述圖像信號的特征量至少包含所述多個光源中的每個光源的APUAverage PictureLevel,平均圖像電平)。
14.一種圖像顯示裝置，其特征在于，包括: 多個光源； 光源驅動單元，驅動所述多個光源； 反射鏡，將來自所述光源的出射光反射并投影到目標物上； 鏡驅動單元，驅動所述反射鏡； 特征量檢測單元，根據(jù)輸入影像信號檢測圖像信號的特征量； 場景變化檢測單元，根據(jù)所述特征量檢測單元獲得的圖像信號的特征量檢測圖像切換； 光傳感器，測量所述多個光源的光量； 溫度傳感器，測量所述多個光源附近的溫度； 閾值電流控制單元，在所述輸入影像信號的垂直回描期間疊加第一基準信號電平的影像，根據(jù)利用所述光傳感器測量該光量所得的第一光量值，以第一階躍高度控制所述多個光源的光量一正向電流特性的閾值電流；和 電流增益控制單元，根據(jù)所述溫度傳感器的輸出或所述圖像信號的特征量，以第一階躍高度控制所述多個光源的光量一圖像信號特性的斜率，其中， 該圖像顯示裝置通過利用所述反射鏡使出射光掃描來投影顯示圖像， 控制所述多個光源的閾值電流和光量一圖像信號特性的斜率。
15.如權利要求14所述的圖像顯示裝置，其特征在于: 所述閾值電流控制單元進行控制，使得在垂直回描期間中疊加第一基準信號電平的影像的顯示位置按每影像幀成為隨機的顯示位置。
16.一種圖像顯示裝置，其特征在于，包括: 多個光源； 光源驅動單元，驅動所述多個光源； 反射鏡，將來自所述光源的出射光反射并投影到目標物上； 鏡驅動單元，驅動所述反射鏡； 光傳感器，測量所述多個光源的光量，其中， 該圖像顯示裝置通過利用所述反射鏡使出射光掃描來投影顯示圖像， 包括影像疊加單元，該影像疊加單元進行控制，使得在所述輸入影像信號的垂直回描期間中疊加第一基準信號電平的影像的顯示位置按每影像幀成為隨機的顯示位置。
【文檔編號】H04N9/31GK104038747SQ201310557565
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權日:2013年3月8日
【發(fā)明者】大木佑哉, 瀬尾欣穗, 春名史雄, 上田壽男, 野中智之 申請人:日立樂金光科技株式會社