JP2017191272A - プロジェクター及びプロジェクターの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このようなプロジェクターの設置場所の強度が不足している場合、当該プロジェクターは設置面等からの振動を受けて振動し、これにより、当該プロジェクターが投写する画像にブレ(揺れ)が生じる。このとき、当該プロジェクターから投写された画像を鑑賞する鑑賞者は、投写される画像の解像度が低下したと知覚する場合があった。
ここで、従来では、プロジェクターに加えられる振動に応じて投写レンズを動かすことにより、投写される画像の振動を抑える技術が知られていた(例えば、特許文献1)。
レンズの体積及び質量が大きいプロジェクターの場合、当該プロジェクターは、当該レンズを動かすことが可能なモーターを備えることが求められる。このモーターは、体積の大きいモーターである場合がある。このため、特許文献1に記載の技術では、プロジェクター本体の大きさを小型化することが困難である場合がある。
したがって、特許文献1に記載の技術では、高光束プロジェクターのように、レンズの体積及びレンズの質量が大きいプロジェクターに加えられる振動によって生じる画像のブレを低減することが困難である場合があった。
この構成により、プロジェクターでは、プロジェクターに加えられる振動に基づいて、光変調装置の位置を変化させる。これにより、プロジェクターでは、プロジェクターに加えられる振動に応じて投写される画像のブレを補正することができる。
この構成により、プロジェクターでは、プロジェクターに加えられる振動の大きさがしきい値未満である場合、投写される画像情報を調整し、プロジェクターに加えられる振動の大きさがしきい値以上である場合、光変調装置の位置を補正する。これにより、プロジェクターでは、プロジェクターに加えられる振動の大きさに適した補正方法を適応することができる。
この構成により、プロジェクターでは、プロジェクターに加えられる振動の大きさがしきい値以上である場合、画像の調整及び光変調装置の位置を変化させる。これにより、プロジェクターでは、プロジェクターにより大きい振動が加えられる場合であっても投写される画像のブレを補正することができる。
この構成により、プロジェクターの制御方法では、プロジェクターに加えられる振動に基づいて、光変調装置の位置を変化させる制御を行う。これにより、プロジェクターの制御方法では、プロジェクターに加えられる振動に応じて投写される画像のブレを補正することができる。
以下、図1を参照して、第1実施形態のプロジェクター1の構成について説明する。
図1は、第1実施形態のプロジェクター1の構成の一例を示す図である。
図1に示す通り、プロジェクター1は、振動検出部300、制御部100、画像処理装置200及び投写光学系500を備える。プロジェクター1は、例えば、スクリーンや壁面等の投写面に画像を拡大して投写し、表示する高光束プロジェクターである。
振動検出部300は、プロジェクター1に加えられる振動を検出する検出器である。振動検出部300は、例えば、振動センサーであり、少なくとも投写面に平行な方向の振動を検出する。振動センサーは、検知対象であるプロジェクター1に加えられる振動をピエゾ素子によって電圧に変換する。振動検出部300は、振動を検出した検出結果である振動情報Vを制御部100に出力する。
振動情報Vには、変位情報DPと方向情報DRが含まれる。変位情報DPは、プロジェクター1に加えられる振動によってプロジェクター1が移動する距離を示す情報である。また、方向情報DRは、プロジェクター1に加えられる振動の方向を示す情報である。
振動検出部300は、プロジェクター1に加えられる振動を常時又は定期的に検出する。
画像処理装置200は、画像処理制御部210を備える。画像処理制御部210は、CPU(Central Processing Unit)を備えており、画像取得部220と、表示素子制御部230とをその機能部として備える。
画像取得部220には、入力ポートを介して外部から画像を示す画像情報PIが入力される。入力ポートは、例えば、DVI、HDMI(登録商標)、SDI等である。画像取得部220は、入力ポートを介して画像情報PIを取得し、取得した画像情報PIを表示素子制御部230へ出力する。
表示素子制御部230は、画像取得部220から取得した画像情報PIに基づいて、投写光学系500が備える液晶パネル551r、551g、551bの駆動を制御する。具体的には、表示素子制御部230は、画像取得部220から供給される画像情報PIに基づいて、液晶パネル551r、551g、551bの画像形成可能領域に画像情報PIに示される画像を形成する制御を行う。液晶パネル551rは、赤色光を変調し、液晶パネル551gは、緑色光を変調し、液晶パネル551bは、青色光を変調する。以降の記載において、液晶パネル551r、551g、551bを区別しない場合には、総称して液晶パネル551と記載する。液晶パネル551は、光変調装置の一例である。
制御部100は、CPUを備えており、振動情報取得部110と、ホルダー制御部120と、レンズ制御部130とをその機能部として備える。
振動情報取得部110は、振動検出部300から振動情報Vを取得する。振動情報取得部110は、取得した振動情報Vをホルダー制御部120に出力する。
投写光学系500は、画像を投写するための機能部を複数備える。投写光学系500が備える各部のうち、ホルダー駆動部595及び投写レンズ400は、制御部100によって制御される。また、投写光学系500が備える各部のうち、液晶パネル551は、画像処理装置200によって制御される。
また、投写レンズ400は、レンズ制御部130の制御に基づいて、フォーカス駆動、レンズシフト駆動及びズーム駆動が制御される。
また、液晶パネル551は、画像処理装置200の制御に基づいて、画像形成可能領域に画像が形成される。
以下、図を参照して投写光学系500の詳細について説明する。
図2は、第1実施形態の投写光学系500の一例を示す図である。
投写光学系500は、光源光を発生する光源装置520と、光源装置520からの照明光を均一化する均一化光学系530と、均一化光学系530を経た照明光を赤・緑・青の3色に分割する色分離光学系540と、色分離光学系540から射出された各色の照明光によって照明される光変調部550と、光変調部550からの各色の変調光を合成するクロスダイクロイックプリズム560と、クロスダイクロイックプリズム560を経た像光を投写面(不図示)に投写する投写レンズ400とを備える。なお、以上のうち、光源装置520と均一化光学系530は、照明光を射出する照明装置として機能する。
以下、図3を参照して液晶パネル551rの詳細について説明する。
図3は、第1実施形態の液晶パネル551rの構成の一例を示す図である。
図3(A)は、液晶パネル551rの斜視図である。また、図3(B)は、液晶パネル551rの側面図である。
液晶パネル551rは、共通電極およびブラックマスク等が形成された第1基板としての対向基板582rと、データ線、走査線、TFT(Thin Film Trrnsistor)などのスイッチング素子、および画素電極等が形成された第2基板としての駆動基板581rと、これら基板581r、582r間に密封封入される電気光学材料としての液晶583rと、駆動基板581rよりも平面視で小さい外形形状を有し、駆動基板581r上に設けられる第2透光性基板としての第1防塵ガラス584rと、対向基板582rよりも平面視で小さい外形形状を有し、対向基板582r上に設けられる第1透光性基板としての第2防塵ガラス585rとを備える。
また、液晶パネル551rは、当該液晶パネル551rを保持するホルダー590rを備える。
なお、上述では、液晶パネル551rを一例に液晶パネル551の構成について説明したが、液晶パネル551b及び液晶パネル551gについても同様の構成を有する。
以下、図4を参照してホルダー590rの詳細について説明する。
図4は、第1実施形態のホルダー590rの構成の一例を示す図である。
ここで、図4に示す直交座標系について説明する。Xr軸は、横方向の軸である。具体的には、Xr軸は、液晶パネル551rに平行な軸であって、3つの液晶パネル551r、551g、551bのすべてに直交する平面に平行な軸である。Yr軸は、縦方向の軸であり、3つの液晶パネル551r、551g、551bのすべてに平行な軸である。
以降の記載において、Yr軸の正の方向を上方向とも記載する。また、Yr軸の負の方向を下方向とも記載する。
また、以降の記載において、Xr軸の正の方向を右方向とも記載する。また、Xr軸の負の方向を左方向とも記載する。
ホルダー駆動部595rは、例えば、圧電素子、駆動軸及び錘等によって構成される超音波リニアアクチュエーターである。
ホルダー駆動部595rは、光変調装置移動部の一例である。
以下、図5を参照して、液晶パネル551の移動位置について説明する。
図5は、第1実施形態の液晶パネル551の移動位置の一例を示す第1の図である。
本実施形態では、液晶パネル551rは、Xr軸及びYr軸を含む平面に平行に配置されている。そして、液晶パネル551g及び液晶パネル551bのそれぞれが、当該平面(Xr−Yr平面)に対して直交(又は、略直交)するように配置されている。また、本実施形態では、液晶パネル551rの右側に液晶パネル551gが配置されており、液晶パネル551rの左側に液晶パネル551bが配置されている。
また、本実施形態では、液晶パネル551gを支持するホルダー590gは、液晶パネル551rを支持するホルダー590rの右側の辺と接して配置されている。また、液晶パネル551bを支持するホルダー590bは、液晶パネル551rを支持するホルダー590rの左側の辺と接して配置されている。
また、液晶パネル551r、551g及び551bの縦方向を示すYr軸、Yg軸及びYb軸は、3つの液晶パネル551r、551g、551bのすべてに平行である。
上述したように、青色光LB及び緑色光LGは、反射ミラー542a、542b、542cによって反射された後、液晶パネル551b、551gに入射される。青色光LB及び緑色光LGの入射光は、赤色光LRが投写される液晶パネル551rに形成される画像が反転した状態で形成される液晶パネル551b、551gに入射される。
液晶パネル551rが振動に応じて移動される場合、クロスダイクロイックプリズム560から適切に合成された像光を投写するためには、液晶パネル551b、551gは、液晶パネル551rの移動に応じて、液晶パネル551rの移動方向とは逆の方向に移動されることが求められる。
以下、図5を参照して、振動情報Vに含まれる方向情報DRがXr軸の左方向を示す場合に、液晶パネル551r及び液晶パネル551bの移動位置について説明する。
この場合、図5に示す通り、液晶パネル551rは、ホルダー横駆動部595r−1によって、振動を打ち消す方向に移動される。具体的には、液晶パネル551rは、通常位置NPrから右方向(+Xr方向)に変位情報DPが示す距離だけ移動した液晶パネル551rの位置である移動後位置TPrに移動される。
また、液晶パネル551rが移動後位置TPrに移動されることに応じて、液晶パネル551rが移動される方向とは逆の方向に配置される液晶パネル551bは、通常位置NPbから液晶パネル551rから離れる方向である左方向(−Xb方向)に移動される。液晶パネル551bは、通常位置NPbから左方向に変位情報DPが示す距離だけ移動した液晶パネル551bの位置である移動後位置TPbに移動される。
以下、図6を参照して、振動情報Vに含まれる方向情報DRがXr軸の左方向の振動である場合、液晶パネル551r及び液晶パネル551gの移動位置について説明する。
図6は、第1実施形態の液晶パネル551の移動位置の一例を示す第2の図である。
この場合、上述したように、液晶パネル551rは、振動情報Vに応じてホルダー横駆動部595r−1によって移動後位置TPrに移動される。
また、液晶パネル551rが移動後位置TPrに移動されることに応じて、液晶パネル551rが移動される方向に配置される液晶パネル551gは、液晶パネル551rに近づく方向に移動される。液晶パネル551gは、通常位置NPgから液晶パネル551rに近づく方向である左方向(−Xg方向)に移動される。液晶パネル551gは、通常位置NPbから左方向に変位情報DPが示す距離だけ移動した液晶パネル551gの位置である移動後位置TPgに移動される。
ホルダー制御部120によって位置が制御された液晶パネル551r、551b、551gから投写面PSFに投写される画像は、投写される位置が、プロジェクター1に加えられる振動を打ち消す位置に補正された画像である。
以下、図7を参照してプロジェクター1の動作について説明する。
図7は、第1実施形態のプロジェクター1の動作の一例を示す流れ図である。
振動検出部300は、プロジェクター1に加えられる振動を検出する(ステップS110)。振動検出部300は、検出した振動情報Vを制御部100に出力する(ステップS120)。
制御部100が備える振動情報取得部110は、振動検出部300から振動情報Vを取得する(ステップS130)。振動情報取得部110は、取得した振動情報Vをホルダー制御部120に出力する(ステップS140)。
ホルダー制御部120は、振動情報Vを取得する(ステップS150)。ホルダー制御部120は、取得した振動情報Vに基づいて、ホルダー駆動部595を制御する制御信号CTを生成する(ステップS160)。ホルダー制御部120は、生成した制御信号CTを投写光学系500に出力する(ステップS170)。
投写光学系500が備えるホルダー駆動部595は、ホルダー制御部120から出力された制御信号CTに基づいて駆動する(ステップS180)。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター(第1実施形態の一例では、プロジェクター1)は、投写面(第1実施形態の一例では、投写面PSF)に画像光を投写するプロジェクターであって、光源から射出された光を画像情報(第1実施形態の一例では、画像情報PI)に基づいて画像光に変調する光変調装置(第1実施形態の一例では、液晶パネル551)と、光変調装置で変調された画像光を投写面に投写する投写光学系(第1実施形態の一例では、投写光学系500)と、光変調装置の位置を変化させる光変調装置移動部(第1実施形態の一例では、ホルダー駆動部595)と、プロジェクターに加わる振動を検出する振動検出部(第1実施形態の一例では、振動検出部300)と、振動検出部で検出された振動に基づいて、光変調装置移動部に光変調装置の位置を変化させる制御部(第1実施形態の一例では、ホルダー制御部120)と、を有する。
これにより、プロジェクター1から投写される画像を鑑賞する鑑賞者に見やすい画像を提供することができる。
これにより、本実施形態のプロジェクター1は、プロジェクター1に加えられる振動のうち、横方向の揺れに応じて投写面PSFに投写される画像の位置を抑制することができる。
これにより、プロジェクター1から投写される画像を鑑賞する鑑賞者に見やすい画像を提供することができる。
以下、図を参照して、第2実施形態のプロジェクター2の構成について説明する。
図8は、第2実施形態の液晶パネル551の画像形成領域FLの一例を示す図である。
ここで、図8に示す直交座標系は、図4に示す直交座標系と同一の座標系である。
第1実施形態では、振動情報Vに応じてホルダー駆動部595が液晶パネル551を移動する構成について説明した。
第2実施形態では、振動検出部300が検出する振動の大きさに応じて、液晶パネル551を移動し、かつ液晶パネル551に形成される画像の位置を変化させる点において、第1実施形態とは異なる。
本実施形態のプロジェクター2では、プロジェクター2に加えられる振動に応じて、画像形成領域FLrの位置が移動される。具体的には、プロジェクター2に加えられる振動に応じて、画像形成可能領域PFLrのうち、画像形成領域FLrである位置が移動される場合がある。
以下、図9を参照して本実施形態のプロジェクター2の構成について説明する。
図9は、第2実施形態のプロジェクター2の構成の一例を示す図である。
図9に示す通り、プロジェクター2は、振動検出部300と、制御部102と、画像処理装置202と、投写光学系500とを備える。
なお、上述した第1実施形態と同様の構成及び動作には、同一の符号を付してその説明を省略する。
制御部102は、CPUを備えており、振動情報取得部110と、振動判定部142と、ホルダー制御部120と、レンズ制御部130とをその機能部として備える。
振動判定部142は、振動情報取得部110から取得した振動情報Vが示す振動の大きさを判定する。振動判定部142は、振動情報Vが示す振動がしきい値以上であると判定した場合、振動情報Vをホルダー制御部120に出力する。また、振動判定部142は、振動情報Vが示す振動がしきい値未満であると判定した場合、振動情報Vを画像処理装置202に出力する。
ここで、しきい値は、振動情報Vに含まれる変位情報DPが示す距離のしきい値である。具体的には、しきい値は、画像形成可能領域PFLr、PFLg、PFLbにおいて画像形成領域FLr、FLg、FLbを移動することが可能な距離である。以降の記載において、画像形成可能領域PFLr、PFLg、PFLbを区別しない場合には、画像形成可能領域PFLと記載する。また、画像形成領域FLr、FLg、FLbを区別しない場合には、画像形成領域FLと記載する。
画像処理装置202は、画像処理制御部212を備える。画像処理制御部212は、CPUを備えており、画像取得部220と、画像処理部242と、表示素子制御部230とをその機能部として備える。
画像処理部242は、振動情報Vに含まれる変位情報DPが示す距離が、しきい値が示す距離より短い距離であると振動判定部142が判定した場合、振動判定部142から振動情報Vを取得する。また、画像処理部242は、画像取得部220からプロジェクター2が投写する画像を示す画像情報PIを取得する。
画像処理部242は、振動判定部142から取得した振動情報Vに応じて、液晶パネル551に形成する画像の位置を移動する画像処理を行う。具体的には、画像処理部242は、液晶パネル551のうち、画像を形成する画像形成領域FLの位置をプロジェクター2に与えられる振動を打ち消す方向に移動する画像処理を行う。画像処理部242は、移動した画像形成領域FLの位置に画像を形成することを示す情報である画像処理情報EPIを生成する。画像処理部242は、生成した画像処理情報EPIを表示素子制御部230に出力する。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター(第2実施形態の一例では、プロジェクター2)は、光変調装置(第2実施形態の一例では、液晶パネル551)に出力する画像情報(第2実施形態の一例では、画像情報PI)を調整する画像処理部(第2実施形態の一例では、画像処理部242)を備え、制御部(第2実施形態の一例では、制御部102)は、振動検出部(第2実施形態の一例では、振動検出部300)で検出された振動がしきい値未満の場合、画像処理部に画像情報を調整させ、振動がしきい値以上の場合、光変調装置移動部(第2実施形態の一例では、ホルダー駆動部595)に光変調装置の位置を変化させる。
したがって、本実施形態のプロジェクター2によれば、振動情報Vが示す振動がしきい値未満の場合には、画像処理部242によって画像形成領域FLの位置が制御された画像処理情報EPIが示す画像を投写面PSFに投写することにより、画像のブレの補正を高速に行うことができる。
他の例として、振動検出部300により検出された振動情報Vに基づく振動の大きさ(変位情報DPに応じた大きさ)がしきい値より大きい場合に、ホルダー駆動部595が液晶パネル551を移動させるとともに、画像処理部242が画像情報PIを画像処理する構成が用いられてもよい。この場合、画像処理部242は、画像形成領域FLを移動する画像処理を行う。ここで、好ましくは、ホルダー駆動部595による移動と画像処理部242による移動を合わせた総合的な移動の大きさが、振動情報Vに基づく振動の大きさと同じ(又は、略同じ)であると良い。一例として、画像処理部242が画像形成領域FLを移動後右位置TPR又は移動後左位置TPLに移動する画像処理を行うとともに、当該移動による移動距離を変位情報DPから引いた距離だけホルダー制御部120による移動を行う制御が行われてもよい。
これにより、本実施形態のプロジェクター2によれば、プロジェクター2に加えられる大きい振動に対して、投写面PSFに投写される画像のブレを補正することができる。
例えば、液晶パネル551の移動範囲を超える振動が加えられた場合、レンズ制御部130は、振動情報Vに基づいて投写レンズ400にレンズシフト補正を行う制御を行ってもよい。
また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」は、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
Claims (4)
- 投写面に画像光を投写するプロジェクターであって、
光源から射出された光を画像情報に基づいて画像光に変調する光変調装置と、
前記光変調装置で変調された画像光を前記投写面に投写する投写光学系と、
前記光変調装置の位置を変化させる光変調装置移動部と、
前記プロジェクターに加わる振動を検出する振動検出部と、
前記振動検出部で検出された振動に基づいて、前記光変調装置移動部に前記光変調装置の位置を変化させる制御部と、
を有するプロジェクター。 - 前記光変調装置に出力する前記画像情報を調整する画像処理部を備え、
前記制御部は、
前記振動検出部で検出された振動がしきい値未満の場合、前記画像処理部に前記画像情報を調整させ、
前記振動が前記しきい値以上である場合、前記光変調装置移動部に前記光変調装置の位置を変化させる、
請求項1に記載のプロジェクター。 - 前記制御部は、
前記振動検出部で検出された振動が前記しきい値以上である場合、
前記画像処理部に前記画像情報を調整させるとともに、
前記光変調装置移動部に前記光変調装置の位置を変化させる、
請求項2に記載のプロジェクター。 - 光源から射出された光を画像情報に基づいて画像光に変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された画像光を投写面に投写する投写光学系とを有するプロジェクターの制御方法であって、
前記プロジェクターに加わる振動を検出する振動検出ステップと、
前記振動検出ステップで検出された振動に基づいて、前記光変調装置の位置を変化させる制御ステップと、
を有するプロジェクターの制御方法。
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