JP2015121571A - 表示装置および表示装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示装置が長時間使用される場合であっても、ユーザへの不快感を抑制しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置100は、光源部102と、光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部103と、入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、表示素子部に映像信号に応じた画像光を生成させる駆動部105と、表示素子が生成した画像光を投写面に投写する投写部104と、光源部と投写面との間の光路上に設けられたシャッター部106と、画像光の投写を行う際には、シャッター部を開放状態とし、シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う制御部110と、を有する。
【選択図】図5
【解決手段】表示装置100は、光源部102と、光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部103と、入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、表示素子部に映像信号に応じた画像光を生成させる駆動部105と、表示素子が生成した画像光を投写面に投写する投写部104と、光源部と投写面との間の光路上に設けられたシャッター部106と、画像光の投写を行う際には、シャッター部を開放状態とし、シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う制御部110と、を有する。
【選択図】図5
Description
本発明は、表示装置および表示装置の制御方法に関し、特には、DMD(Digital Mirror Device)素子を用いた表示装置および表示装置の制御方法に関する。
入力された入力映像信号に応じた画像を投写する表示装置では、表示デバイスとして液晶デバイスなどが使用されていたが、近年では、表示デバイスとしてDMDデバイスが注目されている。DMDデバイスは、それぞれが1つの画素に対応する複数のマイクロミラーと、各マイクロミラーの傾き角度を変える可動部とを有している。DMDデバイスを有する表示装置は、入力映像信号に基づいて、各マイクロミラーを駆動することで、各マイクロミラーを、光源からの光を投写レンズの方向に反射する「オン」状態と、光源からの光を投写レンズの方向とは異なる方向に反射する「オフ」状態とを切り替えて、映像信号に応じた画像を投写している。
DMDデバイスは、マイクロミラーの傾き角度が変化せずに長時間保持されると、劣化することが知られている。具体的には、マイクロミラーの傾き角度が変化せずに長時間保持されると、可動部に癖がついて動きにくくなり、最終的には動かなくなってしまう固着不良が発生する。
マイクロミラーの傾き角度が変化しない状況の一例としては、DMDデバイスのマイクロミラーのうち、入力映像信号に応じた画像光の投写に使用されない不使用ミラーが存在する場合が挙げられる。例えば、入力映像信号が示す画像の画素数が、マイクロミラー数よりも小さい場合、不使用ミラーが存在してこの不使用ミラーの傾き角度は変化せずに保持されてしまう。
入力映像信号が示す画像の画素数がマイクロミラー数と一致するように画像を変換すると、不使用ミラーが存在しない状態にすることはできるが、この場合、入力映像信号が示す画像とDMDデバイスとでアスペクト比が異なると、画像の形状が変化してしまう。例えば、映画館で映画を上映する場合には、配給されたコンテンツを決められた形状で表示する必要がある。このため、入力映像信号が示す画像とDMDデバイスとでアスペクト比が異なる場合、画像の画素数がマイクロミラー数と一致するように画像を変換することができない。
画像の形状を変化させずに表示する場合、アスペクト比を保ったまま、水平方向または垂直方向において、入力映像信号が示す画像の画素数がDMDデバイスのマイクロミラー数と一致するように、変換される。例えば、図9に示したように、マイクロミラーの数が2048×1080のDMDデバイスを備えた表示装置に、1920×1038画素の画像を示す映像信号が入力された場合、垂直方向において、この画像の画素数がDMDデバイスのマイクロミラー数と一致するように変換される。この場合、変換後の入力映像信号が示す画像は、1998×1080画素となり、水平方向において2048−1998=50画素分の領域に対応する1080×50個のマイクロミラーが不使用ミラーとなる。
また、例えば、図10に示したように、マイクロミラーの数が1400×1050のDMDデバイスを備えた表示装置に、1792×768画素の画像を示す映像信号が入力された場合、水平方向において、この画像の画素数がDMDデバイスのマイクロミラー数と一致するように変換される。この場合、変換後の入力映像信号が示す画像は、1400×600画素となり、垂直方向において1050−600=450画素分の領域に対応する1400×450個のマイクロミラーが不使用ミラーとなる。
特許文献1には、不使用ミラーが存在する場合であってもDMDデバイスの劣化を抑制するために、マイクロミラーの角度を強制的に変化させるメンテナンス動作を行う技術が記載されている。表示装置が動作している最中にマイクロミラーの角度を強制的に変化させると、映像信号に応じた画像とは異なる画像がユーザに視認されてしまい、ユーザに不快感を与えることがある。このため、特許文献1に記載の技術では、表示装置の電源が切られて、光源が消灯してから数分後にメンテナンス動作を行い、固着不良を抑制している。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、表示装置が長時間使用される場合には、マイクロミラーの傾き角度が一定に保持された状態が長時間継続してしまうため、表示素子の劣化を抑制することができない。例えば映画館で映画の上映に用いられる表示装置では、通常、1日の上映が全て終わるまでは、表示装置の電源は切られないため、表示素子の劣化を抑制することはできなかった。
本発明の目的は、表示装置が長時間使用される場合であっても、ユーザへの不快感を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能な表示装置およびその制御方法を提供することである。
本発明による表示装置は、
光源部と、
前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部と、
入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に前記映像信号に応じた画像光を生成させる駆動部と、
前記画像光を投写面に投写する投写部と、
前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部と、
前記画像光の投写を行う際には、前記シャッター部を開放状態とし、前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う制御部と、を有する。
光源部と、
前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部と、
入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に前記映像信号に応じた画像光を生成させる駆動部と、
前記画像光を投写面に投写する投写部と、
前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部と、
前記画像光の投写を行う際には、前記シャッター部を開放状態とし、前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う制御部と、を有する。
また、本発明による表示装置の制御方法は、
光源部と、前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部とを備え、入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に、前記映像信号に応じた画像を示す画像光を生成させ、当該画像光を投写面に投写する投写型表示装置の制御方法であって、
前記画像光の投写を行う際には、前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部を開放状態とし、
前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う。
光源部と、前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部とを備え、入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に、前記映像信号に応じた画像を示す画像光を生成させ、当該画像光を投写面に投写する投写型表示装置の制御方法であって、
前記画像光の投写を行う際には、前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部を開放状態とし、
前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う。
本発明によれば、表示装置が長時間使用される場合であっても、ユーザへの不快感を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、同一の機能を有する構成要素については同じ符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の表示装置は、外部映像信号源500から入力された映像信号に応じた画像を投写するプロジェクタであるとしている。
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態の表示装置は、外部映像信号源500から入力された映像信号に応じた画像を投写するプロジェクタであるとしている。
図1において、表示装置であるプロジェクタ100は、映像信号処理部101と、光源部102と、DMD表示部103と、投写部104と、DMD駆動部105と、シャッター部106と、シャッター駆動部107と、メンテナンス用映像信号生成部108と、操作部109と、システム制御部110とを有する。
映像信号処理部101は、外部映像信号源500から入力された映像信号である入力映像信号またはメンテナンス用映像信号生成部108が生成した映像信号であるメンテナンス用の映像信号を取り込み、その取り込んだ映像信号に対して種々の信号処理を行う。信号処理は、例えば、映像信号の画素数を変換する変換処理や、DMD表示部103の有効画素領域のうち、入力映像信号に基づく映像信号にて示される画像を表示する画像表示領域を設定する領域設定処理などである。
本実施形態では、映像信号処理部101は、入力映像信号またはメンテナンス用の映像信号を取り込む映像取込部111と、映像取込部111が取り込んだ映像信号に対して変換処理を行う変換部112と、変換部112が変換処理を行った映像信号に基づいて設定処理を行う表示領域設定部113とを備える。
図2は、映像取込部111、変換部112および表示領域設定部113が行う処理をより詳細に説明するための図である。図2は、例えば水平方向に1ライン分の映像信号処理について示している。
図2の例では、入力された映像信号がDE(Data Enable)信号を含むデジタル信号であるとしている。DE信号は、映像信号の有効期間と非有効期間とを判別するための信号であり、映像信号の画素数に応じて、有効期間ではハイレベル、非有効期間ではローレベルとなる。
映像取込部111は、DE信号を含むデジタル映像信号を取り込む場合、DE信号が示す映像信号の有効期間を映像信号の取込範囲とし、この取込範囲内の映像信号を取り込む。
変換部112は、映像取込部111が取り込んだ映像信号の画素数と、DMD表示部103の有効画素領域の画素数とが異なる場合、DMD表示部103の画素数に合わせて映像信号を変換する。具体的には、変換部112は、映像信号のアスペクト比を保ったまま、水平方向または垂直方向において、映像信号の画素数がDMD表示部103の画素数と一致するように、映像信号を変換するものとする。
表示領域設定部113は、DMD表示部103の有効画素領域のうち、画像表示領域を決定する。本実施形態では、画像表示領域は、変換部112にて画素数が変換された映像信号DIに応じた画像を表示する表示領域となる。表示領域設定部113は、決定した表示領域に映像信号にて示される画像が表示され、他の領域に黒画像が表示されるように映像信号DIに黒画像を示す黒画像信号BIを挿入する。そして、表示領域設定部113は、黒画像信号BIが挿入された映像信号を出力する。この場合、映像信号処理部101が出力する映像信号は、図9に示した例と同様に、水平方向の両端部に黒画像信号が挿入された映像信号となる。
図1の説明に戻る。光源部102は、光を出射する。光源部102は、例えば、ランプおよびカラーホイールで構成されてもよいし、LED(Light Emitting Diode)やレーザーなどで構成されてもよい。
DMD表示部103は、光源部102からの光を用いて、映像信号に応じた画像を示す画像光を生成して出射する表示素子部である。
DMD表示部103は、具体的には、傾き角度が変更可能な複数のマイクロミラーを有し、光源部102からの光を各マイクロミラーにて反射する。各マイクロミラーは、DMD表示部103の各画素に対応しており、マトリクス状に配置されている。
また、DMD表示部103は、DMD駆動部105からの駆動電圧に応じて各マイクロミラーの傾き角度を切り替える。ここでは、DMD表示部103は、駆動電圧がオンの場合、マイクロミラーの傾き角度を、マイクロミラーが反射した光が投写部104を介してスクリーンのような投写面(図示せず)に向かって投写される第1の角度とする。また、DMD表示部103は、駆動電圧がオフの場合、マイクロミラーの傾き角度を、マイクロミラーが反射した光が投写部104を介して投写面に向かって投写されない第2の角度とする。DMD表示部103は、各マイクロミラーの傾き角度を切り替えることで、第1の角度にされたマイクロミラーが反射した光により、映像信号に応じた画像光を生成する。
投写部104は、DMD表示部103が生成した画像光を投写面に向かって投写する。投写部104は、例えば入射された光を拡大投写するレンズ群などで構成される。
DMD駆動部105は、映像取込部111が取り込んだ映像信号に応じて、DMD表示部103の各マイクロミラーの傾き角度を切り替える駆動部である。
具体的には、DMD駆動部105は、映像信号が示す各画素の画素値に応じて、各画素に対応するマイクロミラーに入力する駆動電圧のオン・オフを切り替えて、各マイクロミラーの傾き角度を、第1の角度および第2の角度の間で切り替える。なお、所定の期間、例えば1つの画像を表示する1フレーム期間における、各マイクロミラーの角度が第1の傾き角度となる時間と第2の傾き角度となる時間との比率に応じて、各マイクロミラーが構成する画素の階調が変化する。
シャッター部106は、光源部102と投写面との間の光路上に設けられる。例えば、シャッター部106は、DMD表示部103と投写部104との間の光路上に設けられる。具体的には、シャッター部106は、DMD表示部103の各マイクロミラーが反射した光が投写部104に入射する光路上に設けられる。シャッター部106は、開放されている開放状態の時に、光を通過させて投写部104に入射させ、閉鎖されている閉鎖状態の時に、光を遮断する。
シャッター駆動部107は、シャッター部106を駆動して、シャッター部106の開放状態と閉鎖状態とを切り替える。具体的には、シャッター駆動部107は、システム制御部110の指示に従って、シャッター部106を駆動する。
メンテナンス用映像信号生成部108は、DMD表示部103をメンテナンスするためのメンテナンス用の映像信号を生成して出力する。メンテナンス用の映像信号は、特定の画像、例えば黒画像または白画像を示す映像信号である。
操作部109は、例えばプロジェクタ100の筐体に設けられたボタンや、リモートコントローラからの信号を受け付ける受信部などである。操作部109は、ユーザによってボタンが押下されたり、リモートコントローラから信号を受け付けたりすると、そのボタンの押下や信号に応じた操作コマンドをシステム制御部110に出力する。操作部109が出力する操作コマンドは、例えば、シャッター部106を閉鎖させるシャッター部閉鎖コマンドや、シャッター部106を開放するシャッター部開放コマンドなどである。
システム制御部110は、プロジェクタ100の動作を制御する。
例えば、システム制御部110は、映像信号処理部101が取り込む映像信号を指示する。具体的には、システム制御部110は、映像信号処理部101の映像取込部111が、外部映像信号源500からの入力映像信号またはメンテナンス用映像信号生成部108からのメンテナンス用の映像信号を取り込むように指示する。また、システム制御部110は、映像取込部111が、図示しない記録媒体に記録された映像信号を入力映像信号として取り込むように指示してもよい。
システム制御部110は、画像光の投写を行う際には、シャッター部106を開放状態とする。具体的には、システム制御部110は、操作部109がシャッター部開放コマンドを出力すると、映像取込部111に入力映像信号を取り込むように指示するとともに、シャッター駆動部107にシャッター部106を開放状態とするように指示する。
また、システム制御部110は、操作部109がシャッター部閉鎖コマンドを出力すると、このシャッター部閉鎖コマンドを受け付けて、シャッター部106を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う。具体的には、システム制御部110は、メンテナンス動作として、映像取込部111に、特定の画像を示すメンテナンス用の映像信号を取り込ませることによって、メンテナンス用の映像信号に基づいて、DMD駆動部105に各マイクロミラーを駆動させる。
シャッター部閉鎖コマンドは、ユーザが操作部109を操作して、シャッター部106の閉鎖を指示すると、操作部109から出力される。例えば、プロジェクタ100が映画の上映に用いられている場合、プロジェクタ100を操作するユーザは、1本の映画の上映が終わった後、次の映画の上映が始まる前に、シャッター部106の閉鎖を指示する操作を行った後、表示に用いる映像信号を切り替える。
なお、ユーザの操作に応じて操作部109が出力するシャッター部閉鎖コマンドは、シャッター部106を閉鎖する旨の閉鎖指示の一例である。例えば、閉鎖指示は、シャッター部閉鎖コマンドに限らない。例えば、閉鎖指示は、プロジェクタ100の動作を規定するプログラムに従って生成されてもよい。例えば、このプログラムが、システム制御部110が映像取込部111に取り込ませる映像信号を切り替えるときに、シャッター部106を閉鎖させる動作を規定している場合、システム制御部110が、このプログラムに従って閉鎖指示を生成する。
さらに、システム制御部110は、画像光の投写を行っている間、複数のマイクロミラーのうち、画像光の生成に使用されない不使用ミラーの有無を確認し、不使用ミラーの有無に基づいて、メンテナンス動作を行うか否かを判断してもよい。例えば、システム制御部110は、不使用ミラーが存在する場合に、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、メンテナンス動作を行い、不使用ミラーが存在しない場合には、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けてもメンテナンス動作を行わない。
また、システム制御部110は、画像光の投写を行っている間、不使用ミラーが存在する時間である不使用時間を計測し、不使用時間に基づいて、メンテナンス動作を行うか否かを決定することもできる。例えば、システム制御部110は、画像光の投写を開始してからの経過時間である投写時間をさらに計測し、投写時間に対する不使用時間の割合が閾値以上の場合に、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、メンテナンス動作を行う。システム制御部110は、投写時間に対する不使用時間の割合が閾値未満の場合、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、シャッター部106を閉鎖状態として、メンテナンス動作を行わない。
システム制御部110は、例えば、DMD表示部103の有効画素領域の画素数と、画像表示領域の画素数とが異なるか否かの判断結果に基づいて、不使用ミラーが存在するか否かを判断する。具体的には、システム制御部110は、DMD表示部103の有効画素領域の画素数と、画像表示領域の画素数とが異なる場合、不使用ミラーが存在すると判断し、DMD表示部103の有効画素領域の画素数と、画像表示領域の画素数とが一致する場合、不使用ミラーが存在しないと判断する。なお、不使用ミラーは、黒画像の画素に対応するマイクロミラーであるため、メンテナンス用の映像信号は、黒画像の画素に対応するマイクロミラーの傾き角度を切り替えさせる白画像を示すものとする。
さらに、システム制御部110は、不使用時間に基づいて、メンテナンス動作を行う時間であるメンテナンス時間を変化させてもよい。具体的には、システム制御部110は、投写時間に対する不使用時間の割合が高いほど、メンテナンス時間を長くする。
図3は、投写時間に対する不使用時間の割合である黒画面表示率とメンテナンス時間との関係の一例を示すグラフである。図3の例では、システム制御部110は、黒画面表示率に比例してメンテナンス時間を長くしている。
次にプロジェクタ100の動作について、図4および図5を用いて説明する。
図4は、プロジェクタ100のメンテナンスモードの設定動作とメンテナンス時間を決定する決定動作について説明するためのフローチャートである。
先ず、プロジェクタ100の電源が投入されると、システム制御部110は、画像光の投写を開始してからの経過時間である投写時間t(a)の計測を開始する(ステップS100)。
続いて、システム制御部110は、映像信号処理部101の変換部112が出力した映像信号の画素数とDMD表示部103の有効画素領域の画素数とを比較して、DMD表示部103のマイクロミラーのうち、不使用ミラーが存在するか否かを判断する(ステップS101)。
不使用ミラーが存在する場合、システム制御部110は、不使用ミラーが存在する不使用時間t(b)を計測する(ステップS102)。
そして、システム制御部110は、黒画面表示率t(b)/t(a)を求め、その黒画像表示率が閾値cを超えたか否かを判断する(ステップS103)。
黒画面表示率が閾値cを超えていない場合、システム制御部110は、ステップS100の処理に戻る。黒画面表示率が閾値cを超えた場合、システム制御部110は、メンテナンスモードをオンにする(ステップS104)。
そして、システム制御部110は、黒画面表示率に基づいて、メンテナンス時間t(f)を計算する(ステップS105)。ここでは、メンテナンス時間t(f)は、比例係数をnとすると、黒画像表示率t(b)/t(a)を用いて、以下の数式(1)で示される。
ステップS101で不使用ミラーが存在しないと判断された場合、システム制御部110は、メンテナンスモードをオフにする(ステップS107)。
メンテナンス時間t(f)を計算した後、または、メンテナンスモードをオフにした後、システム制御部110は、プロジェクタ100の電源がオフになったか否かを判断する(ステップS106)。
プロジェクタ100の電源がオフとなった場合、システム制御部110は、図4の動作を終了する。
なお、プロジェクタ100の電源がオフとなった後も、投写時間t(a)および不使用時間(b)の値は保持される。プロジェクタ100の電源が再度投入されると、ステップS100およびステップS102の処理に基づいて記憶された時間を始点として計測が開始される。なお、記憶されたそれぞれの時間と計測されたそれぞれの時間を加算して、投写時間t(a)および不使用時間t(b)としても良い。
プロジェクタ100の電源がオフとなっていない場合、システム制御部110は、ステップS101の処理に戻る。
なお、図4では、プロジェクタ100の電源が投入されると、ステップS100の処理が開始されることとしたが、入力される映像信号が切り替わったことを検知すると、ステップS100の処理を開始してもよい。
また、システム制御部110は、以上の図4を用いて説明した処理と並行して、メンテナンス動作を開始するか否かを判定する開始判定処理を行っている。
図5は、開始判定処理について説明するためのフローチャートである。
システム制御部110は、プロジェクタ100の電源がオンとなっている間、操作部109からシャッター部閉鎖コマンドを受信したか否かを判断する(ステップS200)。
シャッター部閉鎖コマンドを受信した場合、システム制御部110は、メンテナンスモードがオンとなっているか否かを判断する(ステップS201)。
メンテナンスモードがオンになっている場合、システム制御部110は、シャッター部106を閉鎖状態としてメンテナンス動作を開始する(ステップS202)。具体的には、システム制御部110は、シャッター駆動部107にシャッター部106の閉鎖を指示し、かつ、映像信号処理部101にメンテナンス用の映像信号を取り込むように指示することで、メンテナンス用の映像信号をDMD駆動部105に入力させて、メンテナンス動作を開始する。
その後、システム制御部110は、メンテナンス動作を開始してからの経過時間を計測し、図4のステップS105で算出したメンテナンス時間が経過したか否かを判断する(ステップS203)。メンテナンス時間が経過していない場合、システム制御部110はステップS203の処理に戻る。
また、ステップS201でメンテナンスモードがオフの場合、システム制御部110は、シャッター駆動部107にシャッター部106の閉鎖を指示して、シャッター部106を閉鎖状態とする(ステップS204)。
ステップS203でメンテナンス時間が経過した場合、および、ステップS204でシャッター部106を閉鎖状態とした場合、システム制御部110は、シャッター部開放コマンドを受信したか否かを判断する(ステップS205)。
シャッター部開放コマンドを受信した場合、システム制御部110は、シャッター部106を開放状態にして(ステップS206)、処理を終了する。なお、シャッター部開放コマンドを受信していない場合、システム制御部110は、ステップS205の処理に戻る。
なお、システム制御部110は、図4の処理を省略することもできる。この場合、メンテナンスモードのオン・オフは、ユーザがメンテナンス動作を自動的に行う機能を用いるか否かを入力することにより、予め設定されているものとすることができる。また、システム制御部110は、メンテナンス時間として、ユーザの入力に応じて予め設定された値や、プロジェクタ100の出荷段階で予め設定された値を用いることができる。このように、図4の処理が省略された場合、システム制御部110は、ユーザがメンテナンス動作を自動で行う機能を用いることを選択しているとき、シャッター部106が閉鎖状態にされる度に、メンテナンス動作を行うことになる。
以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、プロジェクタ100のシステム制御部110は、映像信号に応じた画像光の投写を行う際には、シャッター部106を開放状態とする。そして、システム制御部110は、シャッター部106を閉鎖する旨の閉鎖指示であるシャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、シャッター部106を閉鎖状態とするとともに、各マイクロミラーのメンテナンス動作を行う。これにより、シャッター部106が閉鎖状態となって、画像光が投写されない状態となった後、各マイクロミラーのメンテナンス動作が行われる。このため、プロジェクタ100の使用途中であっても、各マイクロミラーにより反射された光が投写されない状態で、メンテナンス動作を行うことが可能になる。したがって、表示装置が長時間使用される場合であっても、ユーザへの不快感を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。
また、プロジェクタ100では、システム制御部110は、画像光の投写を行っている間、複数のマイクロミラーのうち、画像光の生成に使用されない不使用ミラーの有無を確認し、不使用ミラーが存在する場合に、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、メンテナンス動作を行う。これにより、メンテナンス動作を行うタイミングが、不使用ミラーが存在する場合に制限されるため、不使用ミラーが存在せず、傾き角度が一定に保持されたマイクロミラーが存在する確率が低い場合には、メンテナンス動作が行われない。したがって、メンテナンス動作中であって、画像光の投写が行われない時間が短縮され、より確実に、ユーザへの不快感を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。
また、プロジェクタ100では、システム制御部110は、画像光の投写を行っている間、不使用ミラーが存在する不使用時間を計測し、不使用時間に基づいて、メンテナンス動作を行うか否かを決定する。不使用時間が長いほど、マイクロミラーの傾き角度に癖が付いて動きにくくなる可能性が高まる。したがって、不使用時間に応じてメンテナンス動作を行うことにより、必要に応じて、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。
また、プロジェクタ100では、システム制御部110は、画像光の投写を開始してからの経過時間である投写時間と、不使用時間とを計測する。そしてシステム制御部110は、投写時間に対する不使用時間の割合が閾値以上の場合に、シャッター部閉鎖コマンドを受け付けると、メンテナンス動作を行う。投写時間に対する不使用時間の割合が高いほど、マイクロミラーの傾き角度に癖が付いて動きにくくなる可能性が高まる。したがって、投写時間に対する不使用時間の割合に応じてメンテナンス動作を行うことにより、必要に応じて、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。
また、プロジェクタ100では、システム制御部110は、投写時間に対する不使用時間の割合が高いほど、メンテナンス動作を行うメンテナンス時間を長くする。投写時間に対する不使用時間の割合が高いほど、マイクロミラーの傾き角度に癖が付いて動きにくくなる可能性が高まり、この癖を取り除くまでに時間がかかる。したがって、マイクロミラーの傾き角度に付いた癖の度合いに応じた時間だけ、メンテナンス動作を行うことが可能になるため、より確実に、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。
また、プロジェクタ100では、システム制御部110は、メンテナンス動作として、特定の画像を示すメンテナンス用の映像信号に基づいて、DMD駆動部105に各マイクロミラーを駆動させる。これにより、DMD駆動部105にメンテナンス用の映像信号を入力するだけでよいため、プロジェクタ100の処理負荷を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。
また、プロジェクタ100では、メンテナンス用の映像信号として、黒画像または白画像を示す映像信号が用いられる。これにより、マイクロミラーごとに傾き角度を決定する場合と比較して、プロジェクタ100の処理負荷を軽減しつつ、表示素子の劣化を抑制することが可能になる。
(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2の実施形態にかかる表示装置であるプロジェクタ200の構成を示すブロック図である。
図6は、本発明の第2の実施形態にかかる表示装置であるプロジェクタ200の構成を示すブロック図である。
図6に示すプロジェクタ200は、図1に示した第1の実施形態にかかるプロジェクタ100と比較して、システム制御部110の代わりにシステム制御部210を有する点と、温度センサ部201をさらに有する点で異なる。
温度センサ部201は、DMD表示部103の温度を測定する測定部であり、測定した温度を示す温度信号をシステム制御部210に出力する。なお、温度センサ部201は、DMD表示部103自体の温度を計測してもよいが、DMD表示部103を冷却するヒートシンク(図示せず)の温度のように、DMD表示部103自体の温度に応じて変化する温度をDMD表示部103の温度として計測すればよい。
システム制御部210は、図1に示したシステム制御部110と同様な機能を有するが、温度センサ部201からの温度信号が示す温度に基づいて、メンテナンス動作を実行するか否かを決定する点で異なる。具体的には、システム制御部210は、温度センサ部201からの温度信号が示す温度が所定の温度以上の場合に、シャッター部106が閉鎖状態にされると、メンテナンス動作を実行する。また、システム制御部210は、温度信号が示す温度が所定の温度未満の場合に、シャッター部106が閉鎖状態にされても、メンテナンス動作を実行しない。
図7は、DMD表示部103の温度とDMD表示部103の使用寿命時間との関係を示すグラフである。図7に示されたように、DMD表示部103の温度が高くなるほど、DMD表示部103の使用寿命時間は短くなる。このため、システム制御部210は、DMD表示部103の温度が所定の閾値以上であり、DMD表示部103の使用寿命時間を短縮する可能性が高い場合にメンテナンス動作を行う。
図8は、本発明の第2の実施形態にかかるプロジェクタ200のメンテナンスモード決定動作を説明するためのフローチャートである。
先ず、プロジェクタ100の電源が投入されると、システム制御部210は、投写時間t(a)の計測を開始する(ステップS300)。
続いて、システム制御部210は、映像信号処理部101の変換部112が出力した映像信号の画素数とDMD表示部103の有効画素領域の画素数とを比較して、DMD表示部103のマイクロミラーのうち、不使用ミラーが存在するか否かを判断する(ステップS301)。
不使用ミラーが存在する場合、システム制御部210は、温度センサ部201からの温度信号が示すDMD表示部103の温度が閾値以上であるか否かを判断する(ステップS302)。
そして、DMD表示部の温度が閾値以上である場合、システム制御部210は、メンテナンスモードをオンにする(ステップS303)。
ステップS301において、不使用ミラーが存在しないと判断された場合、および、ステップS302において、DMD表示部103の温度が閾値以上でないと判断された場合、システム制御部210は、メンテナンスモードをオフにする(ステップS304)。
メンテナンスモードをオンまたはオフにした後、システム制御部210は、プロジェクタ200の電源がオフになったか否かを判断する(ステップS305)。
プロジェクタ200の電源がオフとなった場合、システム制御部210は、図8の動作を終了する。
プロジェクタ200の電源がオフとなっていない場合、システム制御部210は、ステップS301の処理に戻る。
なお、図8では、プロジェクタ200の電源が投入されると、ステップS300の処理が開始されることとしたが、入力される映像信号が切り替わったことを検知すると、ステップS300の処理を開始してもよい。
また、プロジェクタ200は、図8に示された処理と並行して、第1の実施形態にかかるプロジェクタ100と同様に、メンテナンス動作を開始するか否かを判定する開始判定処理を行う。これにより、システム制御部210は、DMD表示部103の温度に基づいてメンテナンスモードをオンまたはオフにし、メンテナンスモードがオンのときにシャッター部閉鎖コマンドを受信すると、メンテナンス動作を実行することになる。
以上説明したように、本発明の第2の実施形態にかかるプロジェクタ200は、DMD表示部103の温度を計測する温度センサ部201と、DMD表示部103の温度が所定の温度以上の場合に、シャッター部106が閉鎖状態にされると、メンテナンス動作を行うシステム制御部210とを有する。これにより、DMD表示部103の温度が高く、マイクロミラーの固着不良が生じやすい場合には、メンテナンス動作を行い、DMD表示部103の温度が低く、マイクロミラーの固着不良が生じ難い場合、メンテナンス動作を行わないようにすることが可能になる。このため、必要に応じて、表示素子の劣化を抑制することが可能になり、画像光の投写が行われない時間を短縮することが可能になる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
例えば、上記実施形態では、DMD表示部103の構成について詳述しなかったが、DMD表示部103は、DMD素子を1以上含む。例えば、プロジェクタ100およびプロジェクタ200は、DMD素子を1つ含む単板式のDLP(Digital Light Processing)プロジェクタであってもよいし、DMD素子を3つ含む3板式のDLPプロジェクタであってもよい。
また、上記第2の実施形態では、システム制御部210は、メンテナンス時間を一定としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、システム制御部210は、温度センサ部201からの温度信号が示す温度に基づいて、メンテナンス時間を決定することもできる。また、例えば、システム制御部210は、第1の実施形態と同様に、黒画面表示率に基づいて、メンテナンス時間を決定することもできる。
また、上記実施形態では、変換部112は、映像取込部111が取り込んだ映像信号の画素数と、DMD表示部103の有効画素領域の画素数とが異なる場合、映像信号のアスペクト比を保ったまま、水平方向または垂直方向において、映像信号の画素数がDMD表示部103の画素数と一致するように、映像信号を変換するものとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、変換部112は、映像取込部111が取り込んだ映像信号の画素数が、DMD表示部103の有効画素領域の画素数よりも小さい場合、取り込んだ映像信号の画素数をそのまま用いて映像信号を生成しても良い。この場合、表示領域設定部113は、DMD表示部103の有効画素領域のうち、変換部112が生成した映像信号に応じた画像を表示する表示領域を決定して、他の領域、例えば水平方向および垂直方向の両端部の領域に黒画像が表示されるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、表示領域決定部113は、画像表示領域に入力映像信号に基づいた画像が表示され、他の領域に黒画像が表示されるように映像信号DIに黒画像を示す黒画像信号BIを挿入した映像信号を出力するが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、映像信号DIに挿入する信号は、白画像を示す白画像信号としてもよい。この場合、メンテナンス用の映像信号は、白画像の画素に対応するマイクロミラーの傾き角度を切り替えさせる黒画像を示すものとする。なお、この場合、不使用ミラーは、白画像の画素に対応するマイクロミラーである。
また、上記実施形態では、不使用ミラーが存在する表示領域に黒画像が表示されるようにしたが、不使用ミラーが存在する表示領域以外はグレー画像が表示されるようにすることが望ましい。
また、上記実施形態では、映像信号処理部101が、外部映像信号源500からデジタル映像信号を取り込む例について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、映像信号処理部101は、アナログ映像信号を取り込むこともできる。この場合、映像取込部111は、アナログ映像信号の輝度レベルに基づいて、映像信号を取り込むことができる。具体的には、映像取込部111は、アナログ映像信号の輝度レベルが所定の閾値以上の場合に、入力された映像信号を出力するコンパレータと、コンパレータが出力した映像信号をデジタル変換するA/D(Analog/Digital)変換機とを用いて構成されてよい。
また、上記実施形態では、システム制御部110は、シャッター部106を閉鎖状態としてメンテナンス動作を開始するが、シャッター部106を閉鎖状態とするとともに、光源部の輝度を下げてもよいし、光源部を消灯してもよい。光源部の輝度が明るい場合、メンテナンス用の映像信号がシャッター部106に照射されるため、例えばシャッター部106の温度が上昇する場合があるが、上記処理を行うことにより、温度の上昇を抑制することができる。なお、光源部を消灯した場合、再点灯までに時間がかかることがあるので注意が必要である。
100,200 プロジェクタ(投写型表示装置)
101 映像信号処理部
102 光源部
103 DMD表示部(表示素子部)
104 投写部
105 DMD駆動部(駆動部)
106 シャッター部
107 シャッター駆動部
108 メンテナンス用映像信号生成部
109 操作部
110,210 システム制御部(制御部)
111 映像取込部
112 変換部
113 表示領域設定部
201 温度センサ部(測定部)
101 映像信号処理部
102 光源部
103 DMD表示部(表示素子部)
104 投写部
105 DMD駆動部(駆動部)
106 シャッター部
107 シャッター駆動部
108 メンテナンス用映像信号生成部
109 操作部
110,210 システム制御部(制御部)
111 映像取込部
112 変換部
113 表示領域設定部
201 温度センサ部(測定部)
Claims (9)
- 光源部と、
前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部と、
入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に前記映像信号に応じた画像光を生成させる駆動部と、
前記画像光を投写面に投写する投写部と、
前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部と、
前記画像光の投写を行う際には、前記シャッター部を開放状態とし、前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う制御部と、を備える投写型表示装置。 - 請求項1に記載の投写型表示装置であって、
前記制御部は、前記画像光の投写を行っている間、前記複数のミラーのうち、前記画像光の生成に使用されない不使用ミラーの有無を確認し、前記不使用ミラーが存在する場合に、前記閉鎖指示を受け付けると、前記メンテナンス動作を行う、投写型表示装置。 - 請求項2に記載の投写型表示装置であって、
前記制御部は、前記画像光の投写を行っている間、前記不使用ミラーが存在する不使用時間を計測し、当該不使用時間に基づいて、前記メンテナンス動作を行うか否かを決定する、投写型表示装置。 - 請求項3に記載の投写型表示装置であって、
前記制御部は、前記画像光の投写を開始してからの経過時間である投写時間と、前記不使用時間とを計測し、前記投写時間に対する前記不使用時間の割合が閾値以上の場合に、前記閉鎖指示を受け付けると、前記メンテナンス動作を行う、投写型表示装置。 - 請求項4に記載の投写型表示装置であって、
前記制御部は、前記投写時間に対する前記不使用時間の割合が高いほど、前記メンテナンス動作を行うメンテナンス時間を長くする、投写型表示装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の投写型表示装置であって、
前記制御部は、前記メンテナンス動作として、特定の画像を示すメンテナンス用の映像信号に基づいて、前記駆動部に各ミラーを駆動させる、投写型表示装置。 - 請求項6に記載の投写型表示装置であって、
前記メンテナンス用の映像信号は、前記特定の画像として、白画像または黒画像を示す映像信号である、投写型表示装置。 - 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の表示装置であって、
前記表示素子部の温度を測定する測定部をさらに有し、
前記制御部は、前記温度が所定の温度以上の場合に、前記閉鎖指示を受け付けると、前記メンテナンス動作を行う、投写型表示装置。 - 光源部と、前記光源部からの光を反射する複数のミラーを有する表示素子部とを備え、入力された映像信号に基づいて各ミラーを駆動することで、前記表示素子部に、前記映像信号に応じた画像を示す画像光を生成させ、当該画像光を投写面に投写する投写型表示装置の制御方法であって、
前記画像光の投写を行う際には、前記光源部と前記投写面との間の光路上に設けられたシャッター部を開放状態とし、
前記シャッター部を閉鎖する旨の閉鎖指示を受け付けると、前記シャッター部を閉鎖状態とするとともに、各ミラーのメンテナンス動作を行う、投写型表示装置の制御方法。
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JP2013263689A JP2015121571A (ja) | 2013-12-20 | 2013-12-20 | 表示装置および表示装置の制御方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018055780A (ja) * | 2016-09-26 | 2018-04-05 | カシオ計算機株式会社 | 投影装置、光源装置、投影方法及びプログラム |
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-
2013
- 2013-12-20 JP JP2013263689A patent/JP2015121571A/ja active Pending
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