JP2014130170A

JP2014130170A - 画像投射装置、及び制御方法

Info

Publication number: JP2014130170A
Application number: JP2012286290A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Iwama; 健一岩間
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-10
Also published as: US9329466B2; EP2750388A2; CN103905759B; CN103905759A; US20140184924A1; EP2750388A3; EP2750388B1

Abstract

【課題】入力された画像の階調数と、部屋の照度の２つの入力値に対して適切にランプの出力を調整することのできる画像投射装置を提供する。
【解決手段】画像データの入力を受け付ける外部接続部と、周囲の照度を計測する照度センサと、前記画像データの明るさに応じて前記画像データの階調値を増加させる画像データ処理部と、前記画像データの明るさと、光源となるランプの前記明るさに応じて増加するランプパワーとの対応関係を示す対応情報を取得された前記照度の範囲毎に少なくとも２以上、記憶する設定情報保存部と、取得された前記画像の明るさと、前記照度とに基づいて前記設定情報保存部に記憶された前記テーブルを参照して、前記ランプのランプパワーを決定する全体制御部と、前記階調値が増加された画像データを、決定した前記ランプパワーで投影する投影部と、を備え、前記対応情報は、前記照度が低いほど前記ランプパワーの値が低く設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像投射装置、及び制御方法に関する。

従来、プロジェクタにおいては、投射する画像の品質を調整するために様々な処理がなされている。例えば、特許文献１に記載のプロジェクタにおいては、入力信号の階調数に応じてランプの出力を変化させる処理が実施されている。すなわち、暗い映像がプロジェクタに入力された場合、画像形成素子（液晶やＤＭＤ）で暗い色を表示するだけでなく、ランプの出力を下げる処理を実施する。このような処理を行うことで投影画面の表現可能な階調数を（画像形成素子で表現可能な階調数）×（ランプで表現可能な明るさの幅）とすることが可能となる。

また、特許文献２に記載のプロジェクタにあっては、部屋の明るさに応じてランプの出力を変化させる処理が行われている。例えば、暗い部屋ではランプ出力を下げ、明るい部屋ではランプ出力を上げる。このような処理を行うことで、適切な明るさの投影画面を表示させることが可能となる。

しかしながら、上記従来の技術にあっては、部屋の明るさ、及び入力信号の階調数のいずれかの入力値に対してしか、ランプ出力を対応するように調整することができなかった。そのため、暗い映像にあわせて、ランプの出力を下げたい場合であっても、部屋が明るいためランプの出力があがってしまったりと、互いにランプの調整による効果を打ち消しあったりしてしまう可能性があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、入力された画像の階調数と、部屋の照度の２つの入力値に対して適切にランプの出力を調整することのできる画像投射装置を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像データの入力を受け付ける外部接続部と、周囲の照度を計測する照度センサと、前記画像データの明るさに応じて前記画像データの階調値を増加させる画像データ処理部と、前記画像データの明るさと、光源となるランプの前記明るさに応じて増加するランプパワーとの対応関係を示す対応情報を取得された前記照度の範囲毎に少なくとも２以上、記憶する設定情報保存部と、取得された前記画像の明るさと、前記照度とに基づいて前記設定情報保存部に記憶された前記テーブルを参照して、前記ランプのランプパワーを決定する全体制御部と、前記階調値が増加された画像データを、決定した前記ランプパワーで投影する投影部と、を備え、前記対応情報は、前記照度が低いほど、前記ランプパワーの値が低く設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、入力された画像の階調数と、部屋の照度の２つの入力値に対して適切にランプの出力を調整することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態の画像投射装置の機能構成を示すブロック図である。図２は、実施形態の取得された照度と、使用されるテーブルの関係の一例を示す図である。図３は、実施形態のテーブルごとの画像データの明るさと、ランプパワーとの関係を示す図である。図４は、実施形態の照度に応じてテーブルを選択する処理の流れを示すフロー図である。図５は、実施形態のランプパワーを決定する処理の流れを示すフロー図である。図６は、実施形態の入力された画像データの明るさを電気的に増幅させる処理を示す説明図である。図７−１は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の正面からの斜視図である。図７−２は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の背面からの斜視図である。図７−３は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の背面図である。図７−４は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の上面図である。図７−５は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の前面図である。図７−６は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の下面図である。図７−７は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の側面図である。図７−８は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の側面図である。

以下、本発明の画像投射装置を具体化した実施形態について説明する。図１は、画像投射装置であるプロジェクタ１の機能構成を示すブロック図である。図１に示されるように、プロジェクタ１は、全体制御部１０、設定情報保存部１１、ランプ制御部１２、光源であるランプ１３、照度センサ１４、画像データ処理部１５、画像データ投影部１６、及び外部接続部１７を備えている。全体制御部１０は、例えばＣＰＵなどのハードウェアにより実現されており、装置全体の制御を行う。具体的には、照度センサ１４や、画像データ処理部１５から取得した入力値に基づいて、最終的なランプ出力を決定する処理も行う。

設定情報保存部１１は、部屋の照度によって、ランプパワーの上限値を設定するためのテーブルを記憶している。図２は、照度の範囲に基づいて、ランプパワーを決定するためのいずれのテーブルを選択するかを決定するための対応関係表である。また、図３は、映像の明るさと、ランプパワーとの対応関係を対応関係表であり、対応情報に相当する。。本実施形態においては、図２に示されるように、照度センサ１４が取得した照度の範囲が３００ｌｘ未満の場合、テーブル＃３が選択される。また、照度センサ１４が取得した照度の範囲が３００ｌｘ以上６００ｌｘ未満の場合、テーブル＃２が選択される。また、照度センサ１４が取得した照度の範囲が６００ｌｘ以上の場合、テーブル＃１が選択される。

テーブル＃１にあっては、ランプパワーは、映像の明るさ（階調）に応じて、１４０ｗ〜２４０ｗの範囲に設定される。テーブル＃２にあっては、ランプパワーは、映像の明るさ（階調）に応じて、１４０ｗ〜２１５ｗの範囲に設定される。テーブル＃３にあっては、ランプパワーは、映像の明るさ（階調）に応じて、１４０ｗ〜１９０ｗの範囲に設定される。すなわち、本実施形態では、照度が高いほど、ランプパワーの上限と、映像の明るさに対するランプパワーの出力が大きくなるように設定されている。

ランプ制御部１２は、全体制御部１０によって決定されたランプパワーの値に従って、ランプ１３を制御する。外部接続部１７は、ＰＣやＤＶＤプレイヤーなどと接続し、画像データや映像データを受け付ける。画像データ処理部１５は、外部接続部１７からの画像データを画像データ投影部１６に送る。また、画像データ処理部１５は、画像データの明るさ（階調）の演算を行い、画像データの明るさに応じて画像データの階調を増加させる処理を行う。図６は、画像データの明るさに応じて画像データの階調を増加させる処理の詳細を説明する図である。図６では、横軸が入力された画像データの明るさであり、縦軸が出力される画像データの明るさである。単位は０〜１２７の階調として示されている。

図６（ａ）に示されるように、通常であれば入力された画像データと、出力された画像データの明るさは、１：１に比例した状態となっている。ここで、丸を付けた範囲までが、入力された画像データで使用している明るさの範囲である。この場合、図６（ｂ）に示されるように、画像データ処理部１５が処理できる最大の明るさが１２７階調であるとすると、画像データ処理部１５は、入力画像データの最も明るい階調を、１２７階調に合わせるように画像データの階調を増加させる。例えば、最も明るい画像を１００％とすると、入力された画像データの明るさが５０％の場合、２倍に階調を増幅する。そして、図６（ｃ）に示されるように、画像処理により階調が増加されて明るくなった分は、ランプパワーを下げることにより光学的に補正を行うことで、出力画像の明るさ、すなわちユーザーからの見た目の明るさを変えることなく省エネ効果を得ることができるようになる。

画像データ投影部１６は、画像データ処理部１５から受信した画像データを投影する。また、画像データ投影部１６は、画像データをそのまま投影するのではなく、画像データ処理部１５によって階調値が増加された画像データを、全体制御部１０が決定したランプパワーで投影する。また、照度センサ１４は、照度の測定を行い、全体制御部１０へと測定値を入力する。

次に、図４、図５フローチャートを参照し、本実施形態の動作について説明する。図４は照度センサ１４で測定した照度値から、テーブルを選択する動作について示したフロー図である。図４に示されるように、全体制御部１０は、照度センサ１４が計測した照度を取得する。（ステップＳ１０１）。そして、全体制御部１０は、図２で示した設定情報保存部１１に記憶されたテーブルを参照して、現在の照度に対応したテーブルを選択する（ステップＳ１０２）。具体的には、照度が６００ｌｘ以上である場合は、テーブル＃１が選択される（ステップＳ１０３）。照度が３００ｌｘ以上〜６００ｌｘ未満である場合は、テーブル＃２が選択される（ステップＳ１０４）。照度が３００ｌｘ未満である場合は、テーブル＃３が選択される（ステップＳ１０５）。以上の動作は定期的、例えば１秒おきに実行され、その時のプロジェクタ１の周囲の明るさに対応した、テーブルが選択されることになる。

続いて、図５は、入力された画像データの明るさからランプパワーを決定する処理の流れを示すフロー図である。図５に示されるように、まず全体制御部１０は、画像データ処理部１５から画像の明るさを取得する（ステップＳ２０１）。次いで、画像データ処理部１５は、画像データに対して画像の明るさに基づいて、画像データの階調を増加させる処理を行う（ステップＳ２０２）。次いで、全体制御部１０は、選択されているテーブルから、画像の明るさに対応したランプパワーを取得する（ステップＳ２０３）。そして、全体制御部１０は、ランプ制御部１２に対して取得したランプパワーを設定する。（ステップＳ２０４）この一連の処理は、例えば画像データの１フレーム毎に実行され、その時の画像データの明るさに応じたランプパワーが設定されることになる。

以上に示した本実施形態のプロジェクタ１にあっては、照度センサ１４によって取得された照度によって、画像データの明るさによって決定されるランプパワーの出力の範囲が決定される。すなわち、照度が高い場合には、ランプパワーの範囲も上限がより高く設定されているとともに、各画像データの明るさに対応するランプパワーも高い値が設定されている。一方、照度が低い場合には、ランプパワーの範囲も上限がより低く設定されているとともに、各画像データの明るさに対応するランプパワーも低い値が設定されている。このように、照度と、画像データの明るさ（階調）の２つの入力値に基づいて、最終的なランプパワーが決定されるため、ランプパワーがそれぞれの入力値に対応した適切な値として設定されることとなる。

なお、上記実施形態で示した照度の範囲によっていずれのテーブルを使用するかは、プロジェクタ１の特性に合わせてその範囲を適宜変更することができる。また、照度によって３つのテーブルを使用せずとも、少なくとも２以上のテーブルから選択可能であればよい。また、画像データの明るさと、ライトパワーとの対応関係についても適宜変更することができる。

また、図７−１〜図７−７は、プロジェクタ１の形状の一例を示す図である。図７−１は、画像投射装置の正面からの斜視図である。図７−２は、画像投射装置の背面からの斜視図である。図７−３は、画像投射装置の背面図である。図７−４は、画像投射装置の上面図である。図７−５は、画像投射装置の前面図である。図７−６は、画像投射装置の下面図である。図７−７は、画像投射装置の側面図である。図７−８は、画像投射装置の側面図である。

１プロジェクタ
１０全体制御部
１１設定情報保存部
１２ランプ制御部
１３ランプ
１４照度センサ
１５画像データ処理部
１６画像データ投影部
１７外部接続部

特開２００２−１５６９５１号公報特開２０００−１３１６６８号公報

Claims

画像データの入力を受け付ける外部接続部と、
周囲の照度を計測する照度センサと、
前記画像データの明るさに応じて前記画像データの階調値を増加させる画像データ処理部と、
前記画像データの明るさと、光源となるランプの前記明るさに応じて増加するランプパワーとの対応関係を示す対応情報を取得された前記照度の範囲毎に少なくとも２以上、記憶する設定情報保存部と、
取得された前記画像の明るさと、前記照度とに基づいて前記設定情報保存部に記憶された前記テーブルを参照して、前記ランプのランプパワーを決定する全体制御部と、
前記階調値が増加された画像データを、決定した前記ランプパワーで投影する投影部と、
を備え、
前記対応情報は、前記照度が低いほど、前記ランプパワーの値が低く設定されている
ことを特徴とする画像投射装置。
前記全体制御部は、前記照度センサが計測した前記照度を、所定の時間ごとに取得し、
前記ランプパワーを決定する際に取得された前記照度に基づいて、前記ランプパワーを決定するための前記対応情報を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
前記全体制御部は、入力された前記画像データの１フレームごとの前記明るさに基づいて前記ランプパワーを決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
画像データの入力を受け付ける外部接続部と、周囲の照度を計測する照度センサと、前記画像データの明るさと、光源となるランプの前記明るさに応じて増加するランプパワーとの対応関係を示す対応情報を取得された前記照度の範囲毎に少なくとも２以上、記憶する設定情報保存部と、を備えた画像投射装置を制御する制御方法であって、
入力された前記画像データから明るさを取得するとともに、前記画像データの明るさに応じて前記画像データの階調値を増加させる画像データ処理ステップと、
取得された前記画像の明るさと、前記照度とに基づいて前記設定情報保存部に記憶された前記対応情報を参照して、前記ランプのランプパワーを決定する全体制御ステップと、
前記階調値が増加された画像データを、決定した前記ランプパワーで投影する投影ステップと、
を含み、
前記対応情報は、前記照度が低いほど、前記ランプパワーの値が低く設定されている
ことを特徴とする画像投射装置の制御方法。