JP2008089837A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】光源装置から射出された光束の光強度を高精度に検出し、これに基づいて、正確に光強度の測定を行うことのできるプロジェクタを提供すること。
【解決手段】プロジェクタは、光源装置2から射出された光束の光路を塞ぐように進退自在に設けられた遮光板と、該遮光板を駆動する駆動機構93とを含んで構成され、該光源装置2から射出された光束の光量を調節する調光装置を備え、光量調節時、遮光板の光源装置2と対向する面には、光源装置2から射出された光束の光強度を検出する光検出素子92が設けられ、プロジェクタの制御装置10は、光検出素子92で検出された光束の光強度を取得する出力光強度取得手段14と、取得された光強度に基づいて、駆動機構を制御する駆動機構制御手段15とを備えている。
【選択図】図4
【解決手段】プロジェクタは、光源装置2から射出された光束の光路を塞ぐように進退自在に設けられた遮光板と、該遮光板を駆動する駆動機構93とを含んで構成され、該光源装置2から射出された光束の光量を調節する調光装置を備え、光量調節時、遮光板の光源装置2と対向する面には、光源装置2から射出された光束の光強度を検出する光検出素子92が設けられ、プロジェクタの制御装置10は、光検出素子92で検出された光束の光強度を取得する出力光強度取得手段14と、取得された光強度に基づいて、駆動機構を制御する駆動機構制御手段15とを備えている。
【選択図】図4
Description
本発明は、プロジェクタに関する。
従来、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を、入力される画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置及び前記光変調装置を制御する制御装置とを備えたプロジェクタが知られており、このようなプロジェクタは、ホームシアター用途、会議等におけるプレゼンテーション用途で広く利用されている。
ところで、このようなプロジェクタは、長年の使用により光変調装置を含み光学部品等が劣化することがあり、光学部品等の劣化は、投射画像の画像品質の劣化につながり、例えば、投射画像全体の色変化、部分的な色ムラとして観察者に視認される。
ところで、このようなプロジェクタは、長年の使用により光変調装置を含み光学部品等が劣化することがあり、光学部品等の劣化は、投射画像の画像品質の劣化につながり、例えば、投射画像全体の色変化、部分的な色ムラとして観察者に視認される。
そこで、RGB三色のLED光源と、各色LED光源に応じて光変調装置が設けられたプロジェクタにおいて、光変調装置の表示領域周端外側に近接して光電変換素子を設け、LED光源からの入射光束の光量を光検出素子により測定しながら、光源から照射された光の光量の制御を行う技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前記特許文献1記載の技術では、光変調装置で形成する光学像に干渉しないように光検出素子を表示領域の外側に設けなければならないため、本来の表示領域内の光の輝度を正確に検出することができないという問題がある。特に、前記特許文献1記載の技術は、光源装置から離れた光変調装置に光検出素子を配置しているため、光源から射出された光束の輝度、照度等の光強度を正確に検出することができないという問題がある。
本発明の目的は、光源装置から射出された光束の光強度を高精度に検出し、これに基づいて、正確に光強度の測定を行うことのできるプロジェクタを提供することにある。
本発明に係るプロジェクタは、
光源装置と、前記光源装置から射出された光束を、入力される画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置及び前記光変調装置を含む装置本体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置から射出された光束の光路を塞ぐように進退自在に設けられた遮光板、及び、該遮光板を駆動する駆動機構を備え、該光源装置から射出された光束の光量を調節する調光装置を備え、
光量調節時、前記遮光板の前記光源装置と対向する面には、前記光源装置から射出された光束の光強度を検出する光検出素子が設けられ、
前記制御装置は、
前記光検出素子で検出された光束の光強度を取得する出力光強度取得手段と、
取得された光強度に基づいて、前記駆動機構を制御する駆動機構制御手段とを備えていることを特徴とする。
光源装置と、前記光源装置から射出された光束を、入力される画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置及び前記光変調装置を含む装置本体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置から射出された光束の光路を塞ぐように進退自在に設けられた遮光板、及び、該遮光板を駆動する駆動機構を備え、該光源装置から射出された光束の光量を調節する調光装置を備え、
光量調節時、前記遮光板の前記光源装置と対向する面には、前記光源装置から射出された光束の光強度を検出する光検出素子が設けられ、
前記制御装置は、
前記光検出素子で検出された光束の光強度を取得する出力光強度取得手段と、
取得された光強度に基づいて、前記駆動機構を制御する駆動機構制御手段とを備えていることを特徴とする。
ここで、光強度は、例えば、輝度、照度等の明るさを指標する種々の値を採用することができる。
この発明によれば、調光装置の遮光板に光検出素子が設けられていることにより、調光装置による光量制御に際して、遮光板が光源装置から射出された光束の光路を塞ぐように進退動作を行っているため、遮光板の進退位置に応じて光源装置から射出された光束の光強度を高精度に測定することができる。従って、このように進退位置に応じて光源装置から射出された光束の光強度を測定することにより、制御装置の出力光強度取得手段が光検出素子で検出された光強度を取得して、光源装置から射出された光束の光強度に応じて調光装置の駆動制御を適切に行うことができる。この結果、例えば、光源装置から射出された光束の輝度、照度等が低下していた場合、調光装置の遮光板による光量制御量を少なくし、低下していない場合、調光装置の遮光板による光量制御量を多くして、光源装置から光強度の安定した光束を射出することができる。
この発明によれば、調光装置の遮光板に光検出素子が設けられていることにより、調光装置による光量制御に際して、遮光板が光源装置から射出された光束の光路を塞ぐように進退動作を行っているため、遮光板の進退位置に応じて光源装置から射出された光束の光強度を高精度に測定することができる。従って、このように進退位置に応じて光源装置から射出された光束の光強度を測定することにより、制御装置の出力光強度取得手段が光検出素子で検出された光強度を取得して、光源装置から射出された光束の光強度に応じて調光装置の駆動制御を適切に行うことができる。この結果、例えば、光源装置から射出された光束の輝度、照度等が低下していた場合、調光装置の遮光板による光量制御量を少なくし、低下していない場合、調光装置の遮光板による光量制御量を多くして、光源装置から光強度の安定した光束を射出することができる。
本発明では、前記調光装置は、一端が回動可能に軸支され、全開時に前記光束の光路を挟んで対向配置され、回動により前記光束の光路を塞ぐ一対の遮光板と、前記一対の遮光板を回動させる回動機構とを備え、
前記光検出素子は、各遮光板の回動側先端に設けられているのが好ましい。
この発明によれば、調光装置の遮光板が回動により光源装置から射出された光束を塞ぐように構成されているため、全開時に近い状態では、光束の端部近傍の光強度を測定し、回動位置を変化させることにより、光束の中央部の光強度を測定することが可能となり、光源装置から射出された光束を全体に亘って光強度の測定を行うことができ、より高精度に測定することが可能となる。
前記光検出素子は、各遮光板の回動側先端に設けられているのが好ましい。
この発明によれば、調光装置の遮光板が回動により光源装置から射出された光束を塞ぐように構成されているため、全開時に近い状態では、光束の端部近傍の光強度を測定し、回動位置を変化させることにより、光束の中央部の光強度を測定することが可能となり、光源装置から射出された光束を全体に亘って光強度の測定を行うことができ、より高精度に測定することが可能となる。
本発明では、入力される前記画像情報に含まれる光強度情報を取得する入力光強度情報取得手段と、前記出力光強度取得手段で取得された光強度、及び前記入力光強度情報取得手段で取得された光強度情報に基づいて、補正量を生成する補正量生成手段とを備え、
前記駆動機構制御手段は、前記補正量生成手段で生成された補正量に基づいて、前記駆動機構を制御するのが好ましい。
この発明によれば、入力光強度情報取得手段により、入力される画像情報に含まれる光強度情報を取得し、これと光検出素子で測定された光強度とに基づいて、調光装置の制御を行うことができるため、入力された画像情報に応じた適切な調光装置の制御を行うことができ、動画像のように大きくコントラストが変化する画像をより鮮明に表示することができる。
前記駆動機構制御手段は、前記補正量生成手段で生成された補正量に基づいて、前記駆動機構を制御するのが好ましい。
この発明によれば、入力光強度情報取得手段により、入力される画像情報に含まれる光強度情報を取得し、これと光検出素子で測定された光強度とに基づいて、調光装置の制御を行うことができるため、入力された画像情報に応じた適切な調光装置の制御を行うことができ、動画像のように大きくコントラストが変化する画像をより鮮明に表示することができる。
本発明では、前記光源装置を駆動する光源装置駆動手段を備え、
前記制御装置は、前記補正量生成手段で生成された補正量に基づいて、前記光源装置の駆動制御を行う光源装置駆動制御手段を備えているのが好ましい。
この発明によれば、光源装置駆動制御手段が補正量生成手段で生成された補正量に基づいて、光源装置の駆動制御を行うことにより、調光装置の制御に加え、光源装置の駆動制御を行うことができるため、光源装置から射出される光束の光量をより大きく変化させることができる。
前記制御装置は、前記補正量生成手段で生成された補正量に基づいて、前記光源装置の駆動制御を行う光源装置駆動制御手段を備えているのが好ましい。
この発明によれば、光源装置駆動制御手段が補正量生成手段で生成された補正量に基づいて、光源装置の駆動制御を行うことにより、調光装置の制御に加え、光源装置の駆動制御を行うことができるため、光源装置から射出される光束の光量をより大きく変化させることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔1〕全体構成
図1には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ1の光学系が示され、プロジェクタ1は、光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調してカラー画像(光学像)を形成し、このカラー画像をスクリーンSc上に拡大投射するものである。
このプロジェクタ1は、光源装置2、均一照明光学装置3、色分離光学装置4、リレー光学装置5、光学装置6、色合成光学装置7、投射光学装置8、及び調光装置9を備えて構成される。
光源装置2は、放電発光管からなる光源ランプ21およびパラボラリフレクタ22を備え、光源ランプ21から射出された放射状の光束は、パラボラリフレクタ22によって反射されて平行化され、均一照明光学装置3に射出される。
〔1〕全体構成
図1には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ1の光学系が示され、プロジェクタ1は、光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調してカラー画像(光学像)を形成し、このカラー画像をスクリーンSc上に拡大投射するものである。
このプロジェクタ1は、光源装置2、均一照明光学装置3、色分離光学装置4、リレー光学装置5、光学装置6、色合成光学装置7、投射光学装置8、及び調光装置9を備えて構成される。
光源装置2は、放電発光管からなる光源ランプ21およびパラボラリフレクタ22を備え、光源ランプ21から射出された放射状の光束は、パラボラリフレクタ22によって反射されて平行化され、均一照明光学装置3に射出される。
均一照明光学装置3は、光源装置2から射出された光束を、複数の部分光束に分割し、後述する液晶パネルの画像形成領域を略均一に照明するための光学系であり、第1レンズアレイ31と、第2レンズアレイ32と、偏光変換素子33と、重畳レンズ34とを備える。
第1レンズアレイ31は、入射光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する第1小レンズが、入射光軸に対し略直交する面内においてマトリクス状に配列された構成を有している。各第1小レンズは、光源装置2から射出される光束を複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ32は、第1レンズアレイ31と略同様な構成を有しており、第2小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ32は、重畳レンズ34とともに、第1レンズアレイ31の各第1小レンズの光源像を後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
第1レンズアレイ31は、入射光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する第1小レンズが、入射光軸に対し略直交する面内においてマトリクス状に配列された構成を有している。各第1小レンズは、光源装置2から射出される光束を複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ32は、第1レンズアレイ31と略同様な構成を有しており、第2小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ32は、重畳レンズ34とともに、第1レンズアレイ31の各第1小レンズの光源像を後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
偏光変換素子33は、第2レンズアレイ32と重畳レンズ34との間に配置され、第2レンズアレイ32からの光を略1種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子33によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ34によって最終的に後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタ1では、1種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置2からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子33を用いることで、光源装置2からの射出光を略1種類の偏光光に変換し、後述する液晶パネルでの光の利用効率を高めている。
具体的に、偏光変換素子33によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ34によって最終的に後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタ1では、1種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置2からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子33を用いることで、光源装置2からの射出光を略1種類の偏光光に変換し、後述する液晶パネルでの光の利用効率を高めている。
色分離光学装置4は、2枚のダイクロイックミラー41、42と、反射ミラー43とを備え、ダイクロイックミラー41、42により均一照明光学装置3から射出された複数の部分光束を、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学装置5は、入射側レンズ51、リレーレンズ53、および反射ミラー52、54を備え、色分離光学装置4で分離された赤色光を光学装置6の赤色光用の液晶パネル及び液晶シャッタまで導く機能を有している。
リレー光学装置5は、入射側レンズ51、リレーレンズ53、および反射ミラー52、54を備え、色分離光学装置4で分離された赤色光を光学装置6の赤色光用の液晶パネル及び液晶シャッタまで導く機能を有している。
この際、色分離光学装置4のダイクロイックミラー41では、均一照明光学装置3から射出された光束の青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー41によって反射した青色光は、反射ミラー43で反射し、フィールドレンズ44を通って光学装置6の後述する青色光用の液晶パネルに達する。
このフィールドレンズ44は、第2レンズアレイ32から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光束入射側に設けられたフィールドレンズ44も同様である。
このフィールドレンズ44は、第2レンズアレイ32から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光束入射側に設けられたフィールドレンズ44も同様である。
ダイクロイックミラー41を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー42によって反射し、フィールドレンズ44を通って光学装置6の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。
一方、赤色光はダイクロイックミラー42を透過してリレー光学装置5を通り、さらにフィールドレンズ44を通って光学装置6の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。
なお、赤色光にリレー光学装置5が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ51に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ44に伝えるためである。
一方、赤色光はダイクロイックミラー42を透過してリレー光学装置5を通り、さらにフィールドレンズ44を通って光学装置6の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。
なお、赤色光にリレー光学装置5が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ51に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ44に伝えるためである。
光学装置6は、前記色分離光学装置4で分離された各色光RGBに応じて光変調を行い、光学像を形成する部分であり、光変調装置としての液晶パネル61R、61G、61Bを備えて構成される。
液晶パネル61R、61G、61Bは、複数の画素がマトリクス状に配列された画像形成領域を備え、各画素で入力された画像情報に応じた階調表示を行う。
この液晶パネル61R、61G、61Bは、一対の透明基板間に液晶を封入し、一方の基板上に形成されるTFT(Thin Film Transistor)により液晶を駆動させる構成を具備し、それぞれの光入射側及び光射出側には、図示を略したが、入射側偏光板及び射出側偏光板が設けられ、TFTをスイッチング素子として液晶の配向性を制御して、射出側偏光板から射出される光の量を調整して画像情報に応じた階調表示を作り出している。
液晶パネル61R、61G、61Bは、複数の画素がマトリクス状に配列された画像形成領域を備え、各画素で入力された画像情報に応じた階調表示を行う。
この液晶パネル61R、61G、61Bは、一対の透明基板間に液晶を封入し、一方の基板上に形成されるTFT(Thin Film Transistor)により液晶を駆動させる構成を具備し、それぞれの光入射側及び光射出側には、図示を略したが、入射側偏光板及び射出側偏光板が設けられ、TFTをスイッチング素子として液晶の配向性を制御して、射出側偏光板から射出される光の量を調整して画像情報に応じた階調表示を作り出している。
色合成光学装置7は、液晶パネル61R、61G、61Bの射出側偏光板から射出された色光毎に変調された各色光を合成してカラー画像を形成する。この色合成光学装置7は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル61Gから射出された色光を透過し、液晶パネル61R,61Bから射出された各色光を反射する。
投射光学装置8は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、色合成光学装置7で形成されたカラー画像は、この投射光学装置8によりスクリーンSc上に拡大投射される。
そして、均一照明光学装置3を構成する第1レンズアレイ31及び第2レンズアレイ32の間には、調光装置9が設けられている。
投射光学装置8は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、色合成光学装置7で形成されたカラー画像は、この投射光学装置8によりスクリーンSc上に拡大投射される。
そして、均一照明光学装置3を構成する第1レンズアレイ31及び第2レンズアレイ32の間には、調光装置9が設けられている。
〔2〕調光装置9の構造
調光装置9は、図2に示されるように、第1レンズアレイ31及び第2レンズアレイ32の間に設けられ、光源装置2から射出された光束の射出光量を調整する機能を具備する。
この調光装置9は、一端が回動自在に軸支される一対の遮光板91と、図2では図示を略したが、これら一対の遮光板91を回動させる遮光板駆動機構とを備えて構成される。
一対の遮光板91は、調光装置9を全開とした状態で互いに遮光板91が向き合い、光源装置2から射出される光路の外側に配置され、光源装置2から遠い側の端部の回動軸91Aで軸支されている。そして、調光装置9の光量調節を行うに従って、回動軸91A回りに回動し、回動角θが増加し、遮光板91間の間隔が徐々に狭くなり、その間から漏れる光が次第に減少する。
調光装置9は、図2に示されるように、第1レンズアレイ31及び第2レンズアレイ32の間に設けられ、光源装置2から射出された光束の射出光量を調整する機能を具備する。
この調光装置9は、一端が回動自在に軸支される一対の遮光板91と、図2では図示を略したが、これら一対の遮光板91を回動させる遮光板駆動機構とを備えて構成される。
一対の遮光板91は、調光装置9を全開とした状態で互いに遮光板91が向き合い、光源装置2から射出される光路の外側に配置され、光源装置2から遠い側の端部の回動軸91Aで軸支されている。そして、調光装置9の光量調節を行うに従って、回動軸91A回りに回動し、回動角θが増加し、遮光板91間の間隔が徐々に狭くなり、その間から漏れる光が次第に減少する。
図示を略した遮光板駆動機構は、各遮光板91の回動軸91Aの軸上端に設けられ、回動軸91Aと共に回転する一対の歯車と、これら一対の歯車に噛合する駆動歯車と、この駆動歯車に駆動軸が接続されたステッピングモータとを備えて構成される。この遮光板駆動機構は、後述する制御装置からの制御指令に基づいて、ステッピングモータが所定の角度で回転し、これに伴い遮光板91が回動し、所定の隙間で保持されて光量調節を実現している。
各遮光板91の回動時に光源装置2と対向する面の回動先端側には、光検出素子92が設けられている。この光検出素子92は、フォトダイオード、CMOSセンサ等の光電変換素子から構成され、受けた光の、輝度値等の強度に応じて電気信号を検出値として出力するようになっている。
また、光検出素子92は、図3に示されるように、各遮光板91の高さ寸法Lの略3分の1の部分に2箇所設けられ、遮光板91により遮光される領域Lの略1/3Lずつ均等に分割する位置に配置される。
各遮光板91の回動時に光源装置2と対向する面の回動先端側には、光検出素子92が設けられている。この光検出素子92は、フォトダイオード、CMOSセンサ等の光電変換素子から構成され、受けた光の、輝度値等の強度に応じて電気信号を検出値として出力するようになっている。
また、光検出素子92は、図3に示されるように、各遮光板91の高さ寸法Lの略3分の1の部分に2箇所設けられ、遮光板91により遮光される領域Lの略1/3Lずつ均等に分割する位置に配置される。
〔3〕プロジェクタ1の制御構造
次に、前述した構造のプロジェクタ1の制御構造について説明する。
図4には、プロジェクタ1の制御を行う制御装置10が示されている。この制御装置10は、入力される画像情報VIDEOに所定の画像処理を行うとともに、液晶パネル61R、61G、61Bの駆動制御を行って液晶パネル61R、61G、61B上に光学像を形成するとともに、前述した調光装置9の遮光板91の開度制御、及び光源装置2の印加電圧制御を行う機能を具備している。
この制御装置10は、画像処理手段11、光変調装置駆動制御手段12、ドライバIC13、出力光強度取得手段14、駆動機構制御手段15、機構駆動回路15A、光源装置駆動制御手段16、光源駆動回路16A、入力光強度情報取得手段17、及び補正量生成手段18を備えて構成される。
次に、前述した構造のプロジェクタ1の制御構造について説明する。
図4には、プロジェクタ1の制御を行う制御装置10が示されている。この制御装置10は、入力される画像情報VIDEOに所定の画像処理を行うとともに、液晶パネル61R、61G、61Bの駆動制御を行って液晶パネル61R、61G、61B上に光学像を形成するとともに、前述した調光装置9の遮光板91の開度制御、及び光源装置2の印加電圧制御を行う機能を具備している。
この制御装置10は、画像処理手段11、光変調装置駆動制御手段12、ドライバIC13、出力光強度取得手段14、駆動機構制御手段15、機構駆動回路15A、光源装置駆動制御手段16、光源駆動回路16A、入力光強度情報取得手段17、及び補正量生成手段18を備えて構成される。
画像処理手段11は、入力された画像情報VIDEOをフレーム単位で蓄積するフレームバッファを備え、フレームバッファに蓄積されたフレーム単位の表示画像データに対して、適切な画像を表示させるための画像処理を施す部分であり、具体的には、白黒伸長処理、IP変換処理、γ補正処理、V−Tγ補正処理等を行う。
光変調装置駆動制御手段12は、画像処理手段11で処理された画像情報に基づいて、液晶パネル61R、61G、61Bを駆動制御するための制御信号を生成する部分であり、各色光について生成された駆動制御信号は、ドライバIC13に出力される。
ドライバIC13は、液晶パネル61R、61G、61Bを画素単位で駆動する部分であり、本実施形態では、RGBの各色光に応じて液晶パネル61R、61G、61Bが設定されているため、ドライバIC13もその数に応じて設けられている。
光変調装置駆動制御手段12は、画像処理手段11で処理された画像情報に基づいて、液晶パネル61R、61G、61Bを駆動制御するための制御信号を生成する部分であり、各色光について生成された駆動制御信号は、ドライバIC13に出力される。
ドライバIC13は、液晶パネル61R、61G、61Bを画素単位で駆動する部分であり、本実施形態では、RGBの各色光に応じて液晶パネル61R、61G、61Bが設定されているため、ドライバIC13もその数に応じて設けられている。
出力光強度取得手段14は、前述した複数の光検出素子92から電気信号に基づいて、光強度としての輝度値を取得する部分である。
駆動機構制御手段15は、機構駆動回路15Aに制御指令を出力し、調光装置9の遮光板駆動機構93を駆動制御する部分である。
ここで、出力光強度取得手段14による輝度値の取得は、駆動機構制御手段15による遮光板91の回動制御位置に応じて設定されており、図5に示すように、光源装置2から射出された光束による調光装置9上での照明領域Aの幅方向寸法Wに対して、駆動機構制御手段15は、その幅方向寸法が1/6Wとなるように、均等に回動制御位置を行い、遮光板91が各位置に回動制御された際、出力光強度取得手段14は、光検出素子92からの輝度値を取得する。
駆動機構制御手段15は、機構駆動回路15Aに制御指令を出力し、調光装置9の遮光板駆動機構93を駆動制御する部分である。
ここで、出力光強度取得手段14による輝度値の取得は、駆動機構制御手段15による遮光板91の回動制御位置に応じて設定されており、図5に示すように、光源装置2から射出された光束による調光装置9上での照明領域Aの幅方向寸法Wに対して、駆動機構制御手段15は、その幅方向寸法が1/6Wとなるように、均等に回動制御位置を行い、遮光板91が各位置に回動制御された際、出力光強度取得手段14は、光検出素子92からの輝度値を取得する。
そして、図3に示したように、遮光板91に設けられた光検出素子92は、高さ方向に2箇所設けられているため、出力光強度取得手段14は、光源装置2の照明領域A内の10点で輝度値の取得を行うことができる。
このように出力光強度取得手段14による輝度値の取得に際して、遮光板91の回動位置を変化させることにより、光源装置2の照明領域A内の複数点で輝度位置を取得することが可能となるため、光源装置2の光強度の取得をより高精度に行うことができる。
光源装置駆動制御手段16は、光源装置駆動手段としての光源駆動回路16Aを介して光源装置2に印加する電圧を制御する部分であり、後述する補正量生成手段18で補正量に応じて光源装置2から射出される光束の光量を制御する。
このように出力光強度取得手段14による輝度値の取得に際して、遮光板91の回動位置を変化させることにより、光源装置2の照明領域A内の複数点で輝度位置を取得することが可能となるため、光源装置2の光強度の取得をより高精度に行うことができる。
光源装置駆動制御手段16は、光源装置駆動手段としての光源駆動回路16Aを介して光源装置2に印加する電圧を制御する部分であり、後述する補正量生成手段18で補正量に応じて光源装置2から射出される光束の光量を制御する。
入力光強度情報取得手段17は、入力される画像情報VIDEOに含まれる光強度情報、例えば、輝度情報、色度情報等を取得する部分である。この入力光強度情報取得手段17は、画像情報VIDEO中の1フレーム分の画像データから画面全体の平均輝度を取得して輝度情報として取得したり、MPEG2等のデジタルデータとして画像情報VIDEOが供給される場合、ヘッダ等に付された情報から画像情報VIDEOの輝度情報を取得することが可能である。
補正量生成手段18は、出力光強度取得手段14で取得された輝度値と、入力光強度情報取得手段17で取得された輝度情報とに基づいて、光源装置2から射出される光束の光量を補正する補正量を生成する部分である。
具体的には、図6に示されるように、入力された画像情報VIDEOに含まれる輝度情報がグラフG1のように与えられており、光検出素子92で検出された輝度値がグラフG2のように取得された場合、補正量生成手段18は、グラフG2とグラフG2の差分を補正値として生成する。すなわち、図6に示されるように、画像情報VIDEOから取得された輝度情報が階調値に応じてグラフG1の出力をするのが好ましいとされている場合、グラフG2上で階調値がk1の時に光検出素子92で検出された輝度値がY1であったとき、階調値k1におけるグラフG1上の輝度値Y2となるようにY1−Y2を補正値として生成する。
そして、補正量生成手段18は、生成した補正量を光源装置駆動制御手段16及び駆動機構制御手段15に出力する。
具体的には、図6に示されるように、入力された画像情報VIDEOに含まれる輝度情報がグラフG1のように与えられており、光検出素子92で検出された輝度値がグラフG2のように取得された場合、補正量生成手段18は、グラフG2とグラフG2の差分を補正値として生成する。すなわち、図6に示されるように、画像情報VIDEOから取得された輝度情報が階調値に応じてグラフG1の出力をするのが好ましいとされている場合、グラフG2上で階調値がk1の時に光検出素子92で検出された輝度値がY1であったとき、階調値k1におけるグラフG1上の輝度値Y2となるようにY1−Y2を補正値として生成する。
そして、補正量生成手段18は、生成した補正量を光源装置駆動制御手段16及び駆動機構制御手段15に出力する。
〔4〕プロジェクタ1の作用及び効果
次に、前述した構造のプロジェクタ1の作用を図7に示されるフローチャートに基づいて説明する。
まず、プロジェクタ1が起動されると(処理S1)、制御装置10は、光源装置2の発光状態が安定するまで待機する(処理S2)。
光源装置2の発光状態が安定したら、駆動機構制御手段15は、機構駆動回路15Aに制御指令を出力して遮光板駆動機構93を駆動し、図5に示されるように、遮光板91を所定の回動位置に回動させる(処理S3)。
次に、前述した構造のプロジェクタ1の作用を図7に示されるフローチャートに基づいて説明する。
まず、プロジェクタ1が起動されると(処理S1)、制御装置10は、光源装置2の発光状態が安定するまで待機する(処理S2)。
光源装置2の発光状態が安定したら、駆動機構制御手段15は、機構駆動回路15Aに制御指令を出力して遮光板駆動機構93を駆動し、図5に示されるように、遮光板91を所定の回動位置に回動させる(処理S3)。
この状態で出力光強度取得手段14は、光検出素子92からの検出値に基づいて、輝度値を取得し、制御装置10に設けられた不図示のメモリ等の記憶領域に取得した輝度値を記録保存する(処理S4)。
駆動機構制御手段15による遮光板91の回動、及び、出力光強度取得手段14による輝度値の取得は、図5に示されるすべての回動位置で行われ、補正量生成手段18は、すべての回動位置での輝度値の取得がされたか否かを判定し(処理S5)、終了していない場合、処理S3及び処理S4を繰り返す。
駆動機構制御手段15による遮光板91の回動、及び、出力光強度取得手段14による輝度値の取得は、図5に示されるすべての回動位置で行われ、補正量生成手段18は、すべての回動位置での輝度値の取得がされたか否かを判定し(処理S5)、終了していない場合、処理S3及び処理S4を繰り返す。
輝度値の取得が全て終了したと判定された場合、補正量生成手段18は、得られた10箇所の輝度値(図5参照)から平均輝度値を算出し、この平均輝度値を現在の光源装置2の光強度としてメモリ上に記録保存する(処理S6)。
その後、画像情報VIDEOの入力が開始されたら(処理S7)、入力光強度情報取得手段17は、画像処理手段11に入力された画像情報VIDEOに含まれる輝度情報を取得し(処理S8)、補正量生成手段18に出力する。
補正量生成手段18は、先に算出した平均輝度値と、取得された輝度情報とを対比しながら補正量を生成し(処理S9)、駆動機構制御手段15及び光源装置駆動制御手段16に出力する。
その後、画像情報VIDEOの入力が開始されたら(処理S7)、入力光強度情報取得手段17は、画像処理手段11に入力された画像情報VIDEOに含まれる輝度情報を取得し(処理S8)、補正量生成手段18に出力する。
補正量生成手段18は、先に算出した平均輝度値と、取得された輝度情報とを対比しながら補正量を生成し(処理S9)、駆動機構制御手段15及び光源装置駆動制御手段16に出力する。
光源装置駆動制御手段16は、補正量生成手段18で生成された補正量に基づいて光源装置2の駆動制御を行うとともに(処理S10)、駆動機構制御手段15は、同補正量に基づいて調光装置9の駆動制御を行い(処理S11)、入力される画像情報VIDEOが終了するまで、処理S7乃至処理S11を繰り返す。
このようなプロジェクタ1によれば、処理S1乃至処理S6により、光源装置2の照明領域Aの複数箇所で輝度値を取得することが可能となり、代表値として平均輝度値を算出することで、光源装置2から射出された光束を直接検出し、しかも複数箇所で検出しているため、光源装置2から射出される光束の光強度をより高精度に検出することができる。
また、処理S7乃至処理S12により、入力される画像情報VIDEOに応じた調光装置9の調光制御、光源装置2の発光制御を行うことができ、その補正量の算出も、高精度に検出された光強度に基づいて行っているため、入力される画像情報VIDEOに応じた高品質な画像を投射することにできるプロジェクタ1とすることができる。
このようなプロジェクタ1によれば、処理S1乃至処理S6により、光源装置2の照明領域Aの複数箇所で輝度値を取得することが可能となり、代表値として平均輝度値を算出することで、光源装置2から射出された光束を直接検出し、しかも複数箇所で検出しているため、光源装置2から射出される光束の光強度をより高精度に検出することができる。
また、処理S7乃至処理S12により、入力される画像情報VIDEOに応じた調光装置9の調光制御、光源装置2の発光制御を行うことができ、その補正量の算出も、高精度に検出された光強度に基づいて行っているため、入力される画像情報VIDEOに応じた高品質な画像を投射することにできるプロジェクタ1とすることができる。
〔5〕実施形態の変形
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前述の実施形態では、起動時に光源装置2の光強度を取得する処理を行っていたが、本発明はこれに限られず、例えば、画像表示に際して調光装置9による制御を行っていない場合、入力画像情報が中断されている際に、定期的に実行するようにしてもよい。
前述の実施形態では、光変調装置として液晶パネル61R、61G、61Bを採用していたが、本発明はこれに限られず、マイクロミラーを用いたデバイスからなる光変調装置に本発明を採用してもよい。
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前述の実施形態では、起動時に光源装置2の光強度を取得する処理を行っていたが、本発明はこれに限られず、例えば、画像表示に際して調光装置9による制御を行っていない場合、入力画像情報が中断されている際に、定期的に実行するようにしてもよい。
前述の実施形態では、光変調装置として液晶パネル61R、61G、61Bを採用していたが、本発明はこれに限られず、マイクロミラーを用いたデバイスからなる光変調装置に本発明を採用してもよい。
前述の実施形態では、複数点で検出された輝度値の平均をとって光源装置2から射出された光束の代表的な輝度値としていたが、本発明はこれに限られず、メジアン、モード等統計的手法によって得られる種々の値を代表低な輝度値としてもよい。
前述の実施形態では、画像情報VIDEOの入力後は、調光装置9及び光源装置2を同時に駆動制御していたが、本発明はこれに限られず、調光装置9のみを駆動制御してもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
前述の実施形態では、画像情報VIDEOの入力後は、調光装置9及び光源装置2を同時に駆動制御していたが、本発明はこれに限られず、調光装置9のみを駆動制御してもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
1…プロジェクタ、2…光源装置、8…投射光学装置、9…調光装置、10…制御装置、14…出力光強度取得手段、15…駆動機構制御手段、16…光源装置駆動制御手段、17…入力光強度情報取得手段、18…補正量生成手段、61R、61G、61B…液晶パネル、91…遮光板、91A…回動軸、92…光検出素子、93…遮光板駆動機構、VIDEO…画像情報
Claims (4)
- 光源装置と、前記光源装置から射出された光束を、入力される画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置及び前記光変調装置を含む装置本体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置から射出された光束の光路を塞ぐように進退自在に設けられた遮光板と、該遮光板を駆動する駆動機構とを含んで構成され、該光源装置から射出された光束の光量を調節する調光装置を備え、
光量調節時、前記遮光板の前記光源装置と対向する面には、前記光源装置から射出された光束の光強度を検出する光検出素子が設けられ、
前記制御装置は、
前記光検出素子で検出された光束の光強度を取得する出力光強度取得手段と、
取得された光強度に基づいて、前記駆動機構を制御する駆動機構制御手段とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記調光装置は、一端が回動可能に軸支され、全開時に前記光束の光路を挟んで対向配置され、回動により前記光束の光路を塞ぐ一対の遮光板と、前記一対の遮光板を回動させる回動機構とを備え、
前記光検出素子は、各遮光板の回動側先端に設けられていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1又は請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
入力される前記画像情報に含まれる光強度情報を取得する入力光強度情報取得手段と、
前記出力光強度取得手段で取得された光強度、及び前記入力光強度情報取得手段で取得された光強度情報に基づいて、補正量を生成する補正量生成手段とを備え、
前記駆動機構制御手段は、前記補正量生成手段で生成された補正量に基づいて、前記駆動機構を制御することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項3に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源装置を駆動する光源装置駆動手段を備え、
前記制御装置は、
前記補正量生成手段で生成された補正量に基づいて、前記光源装置の駆動制御を行う光源装置駆動制御手段を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006269143A JP2008089837A (ja) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | プロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006269143A Withdrawn JP2008089837A (ja) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | プロジェクタ |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011527780A (ja) * | 2008-06-30 | 2011-11-04 | シンボル テクノロジーズ, インコーポレイテッド | 折返し照明路および撮像路を有する撮像モジュール |
WO2018154984A1 (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 富士フイルム株式会社 | 投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、投写型表示装置の制御プログラム |
-
2006
- 2006-09-29 JP JP2006269143A patent/JP2008089837A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
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