JP5055760B2 - プロジェクタ - Google Patents
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Description
従来のプロジェクタにあっては、白色光源からの白色光を赤、緑、青に分離する分離光学系を備え、この分離光学系にて分離された各色を各光変調パネルで変調していた。
これに対し、近年では、プロジェクタの光源として、即時点灯や長寿命といった特徴を有するLED(発光ダイオード)を利用することが検討されている。そして、LEDにあっては、赤色LED、青色LED、緑色LEDといった色ごとの光源を用いることができる。
特に、光源ランプが一つであれば、一つの補助光源を用意すればよいとも考えられるが、色ごとのLEDを光源とする場合のように複数色の光源を備えるプロジェクタにあっては、補助光源の数も多くなるので、補助光源を設けることが現実的ではない。
ここで、複数の色が合成されて適切な色が表示されるところ、いずれかの色が点灯不良になる場合があるが、各光源の点灯状態は点灯検出手段によって検出される。すると、点灯不良の光源と有効に点灯している光源とが検出される。画像生成手段は、入力画像データ信号に基づいて画像フレームを生成するにあたり、有効に点灯している色の合成によって表現可能な画像フレームを生成する。すなわち、有効な色のみの合成によって入力画像データ信号の内容が判読可能となる画像フレームを生成する。例えば、R、G、Bの光源のうちRが点灯不良となり、GおよびBが有効である場合には、GおよびBによって入力画像データ信号の内容が判読可能になるように色データを変換して画像フレームを生成する。そして、光変調手段によって、有効な色を用いて前記画像フレームが表示される。
したがって、プロジェクタの使用中に光源の故障が生じた場合でも、入力画像データの内容を十分に判読可能に表示できるので、プロジェクタを継続して使用することができる。
そして、光源を複数有しているところ、総ての光源が点灯不良になる可能性は極めて小さく、全部が点灯不良となって表示不可能となることがないのであるから、本発明の構成により光源の不良に関わらず継続使用可能となり、ユーザーにとって利便性が大いに向上する。
この点、本発明では、画像生成手段における画像フレームの生成はソフト的な処理であるので、このような処理機能が従来に比べて加重されたとしてもプロジェクタの大きさには影響がなく、また部品等のコストがアップすることもない。
このような構成によれば、光源の不良によって表示できない色があった場合でも他の色で表現することによって入力画像データ信号の内容を判読可能に表示できる。
また、本発明では、各色の光源ごとに設けられ光源からの光を前記画像フレームに基づいて画素ごとに変調する光変調手段と、前記光変調手段にて変調された各光を投射する投射手段とを備える。
このような構成において、光源から発射される光を光変調手段によって画素ごとに変調される。そして、変調された光が投射手段によって例えばスクリーン等に投影される。
ここで、光変調手段としては液晶パネルとすることが例として挙げられる。
このような構成によれば、予めカラーテーブルが用意されているので、このカラーテーブルのデータを参照して画像生成手段において迅速に色データの変換が行われる。
このような構成において、合成された白色光が光変調手段によって変調されて画像が表示される。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、プロジェクションシステム100の外観図である。
プロジェクションシステム100は、映像ソースの画像に基づく画像データ信号(入力画像データ信号)を出力するパソコン(電子機器)110と、スクリーン180に向けて画像を投射するプロジェクタ200と、プロジェクタ200とパソコン110とを接続するUSBケーブル(信号伝送手段)170と、を備えている。
図3は、画像投射部300の構成を示す図である。
図4は、LUT(look up table)420の構成を示す図である。
光変調装置としての液晶パネル321〜323は、各色のLED311、312、313に対応して、赤色用液晶パネル321、緑色用液晶パネル322、青色用液晶パネル323がそれぞれ設けられている。各液晶パネル321〜323は、画像フレームの情報に応じて液晶パネル駆動制御部230から出力される所定の駆動信号によって駆動され、LED311〜313からの光を画素ごとに変調する。
なお、LED311〜313と液晶パネル321〜323との間には必要に応じて集光レンズ324および反射ミラー325が配されている。
フォトセンサ351〜353は、各色のLED311〜313ごとにそれぞれ設けられ、すなわち、赤色用フォトセンサ351、緑色用フォトセンサ352、青色用フォトセンサ353が設けられている。そして、各フォトセンサ351〜353は、光電変換により受光光量に応じた検出信号を画像信号処理部400に出力する。
例えば、赤色用フォトセンサ351からの検出信号が閾値411よりも低かった場合には、赤色LED311が点灯不良であると判定する。
RGBテーブル421は、赤、緑、青のすべてのLED311〜313が正常に点灯している場合に、カラー画像をこれら三つの色で表示するためのカラーテーブルである。
GBテーブル422は、赤、緑、青のうち赤色LED311が点灯不良である場合に、カラー画像を残りの緑、青の合成によって表示するためのカラーテーブルである。
RBテーブル423は、赤、緑、青のうち緑色LED312が点灯不良である場合に、カラー画像を残りの赤、青の合成によって表示するためのカラーテーブルである。
RGテーブル424は、赤、緑、青のうち青色LED313が点灯不良である場合に、カラー画像を残りの赤、緑の合成によって表示するためのカラーテーブルである。
Rテーブル425は、赤、緑、青のうち青色LED313および緑色LED312が点灯不良である場合に、画像を残りの赤のグレースケールによって表示するためのテーブルである。
Gテーブル426は、赤、緑、青のうち赤色LED311および青色LED313が点灯不良である場合に、画像を残りの緑のグレースケールによって表示するためのテーブルである。
Bテーブル427は、赤、緑、青のうち赤色LED311および緑色LED312が点灯不良である場合に、画像を残りの青のグレースケールによって表示するためのテーブルである。
このように本来は赤を用いて表現されるべき色を緑と青とに振り分けて、本来のカラー表示とは異なっているが、表示画像の表示内容が判読される程度に色が区別されて表示されるようにする。
また、例えば、Rテーブル425は、画像を赤のグレースケールによって表示するためのテーブルであるところ、本来はカラー表示で表現されるべき色を赤一色のグレースケール(白黒表示)で表し、本来のカラー表示とは異なっているが、表示画像の表示内容が判読される程度に濃淡が区別されて表示されるようにする。
そして、この結果に基づいて、RGB(赤色LED311、緑色LED312、青色LED313)が総て点灯している場合には(ST110:YES)、RGBテーブル421を選択する。
LED311〜313のうち一色が点灯不良であり2色が点灯している場合において(ST200)、Rが点灯していなければ(ST210)GBテーブル422を選択し(ST211)、Gが点灯していなければ(ST220)RBテーブル423を選択し(ST221)、Bが点灯していなければ(ST230)RGテーブル424を選択する(ST231)。
なお、総てのLED311〜313が点灯不良である場合には(ST400)、テーブル選択の動作を含めてプロジェクタ200の総ての動作を停止させる(ST410)。
例えば、パソコン110から入力される画像はカラー画像であるところ、LUT選択手段430においてRGBテーブル421が選択されている場合には、RGBを用いたカラー表示の画像フレームを生成する。
これに対して、例えば、赤色LED311が点灯不良であってLUT選択手段430においてGBテーブル422が選択されていた場合、画像生成手段440はパソコン110からのカラー画像をGとBとで表現するようにGBテーブル422を参照しながら画像を変換して画像フレームを生成する。
同様に、例えば、緑色LED312と青色LED313が点灯不良であってLUT選択手段430においてRテーブル425が選択されていた場合、画像生成手段440はパソコン110からのカラー画像をRのグレースケールで表現するようにRテーブル425を参照しながら画像を変換して画像フレームを生成する。
まず、プロジェクタ200の電源をONにすると、各LED311〜313に電圧が印加されてLED311〜313が点灯される。すると、各フォトセンサ351〜353が各LED311〜313の光を受光して検出信号を出力する。
フォトセンサ351〜353からの検出信号は、点灯状態判定手段410に入力される。
次に、点灯状態判定手段410が各検出信号を閾値411と比較して各LED311〜313の点灯状態を判定する。判定された点灯状態はLUT選択手段430に出力される。すると、LUT選択手段430において、図5に示したフローによりLED311〜313の点灯状態に応じたカラーテーブル421〜427が選択される。
生成された画像は、投射光学系340からスクリーン180に向けて投射され、スクリーン180に画像が映写される。
図6は、LED311〜313が3色とも正常に点灯している場合に、表示される画像の一例としての棒グラフである。図6においては、LED311〜313が3色とも正常であるので、パソコン110から入力される画像ソースと表示される画像がともにカラー画像であって同じである。図6においては、背景を白色として、青色棒グラフ、赤色棒グラフ、黄色棒グラフが示されている。
Rが切れると、赤色が表現できないので、赤色棒グラフは表現されなくなる。それと同時にRが抜けたことで背景が青みがかってしまう。すると、青色棒グラフが判読不能となってしまう。
図9は、RおよびBが切れた直後の表示画像の例である。RおよびBが切れると、G一色だけになるので、背景と棒グラフとが区別できない。
図10は、RおよびBが切れたことに対応してLUT選択手段430においてGテーブル426が選択された状態の表示画像の一例である。RおよびBが切れた場合には、LUT選択手段430にてGテーブル426が選択され、画像生成手段440では、Gテーブル426を参照してカラー画像をGのグレースケールによって判読可能に表現する色変換が行われた画像フレームが生成される。すると、図10に示されるごとく、各色が判読可能なグレースケールに変換されて表現され、棒グラフが十分に読み取れるようになる。
(1)いくつかのLED311〜313が故障していくつかの色が点灯できない場合においても、画像生成手段440における画像フレームの生成において有効な色のみで表示可能な画像フレームを生成して入力画像データ信号の内容を判読可能に表示させることができる。したがって、プロジェクタ200の使用中にLED311〜313の故障が生じた場合でも、入力画像データの内容を十分に判読可能に表示できるので、継続して使用することができる。
例えば、スクリーンを備えるリアプロジェクタにも本願発明を適用できる。
また、上記実施形態においては、光源がLED311〜313であって、LED311〜313からの光を液晶パネル321〜323で変調して画像を表示させるプロジェクタ200を例にして説明したが、例えば、LD(レーザーダイオード)を光源として用いたプロジェクタであってもよい。
この走査型画像表示装置700においては、各色の光を発射するLD(レーザーダイオード)711〜713を備え、レーザーダイオード711〜713からの各色の光を合成するとともにミラー730の反射角度を走査制御部710によって制御して光の反射方向を変える。これにより、スクリーン180上で光を走査させて画像を表示させる。そして、レーザーダイオード711〜713の点灯時間を光源制御部720によってμsecレベルで制御することによりスクリーン180上における画素ごとの色を変化させる。
そして、切れた色の分については残った色に振り分けて表示画像の内容が判読可能にする。なお、走査型画像表示装置において、画像投射部とスクリーンが一体的に形成されていても良い。
Claims (2)
- 異なる色を発する複数の光源と、
各光源の点灯状態を検出する点灯検出手段と、
外部から入力される入力画像データ信号に基づいて、表示する画像フレームを生成する画像生成手段と、
各色の光源ごとに設けられ光源からの光を前記画像フレームに基づいて画素ごとに変調する光変調手段と、
前記光変調手段にて変調された各光を投射する投射手段と、
前記入力画像データ信号を有効に点灯している光源の色に変換するカラーテーブルを格納したルックアップテーブルと、
前記点灯検出手段にて検出された光源の点灯状態に基づいて前記ルックアップテーブルから適用可能なカラーテーブルを選択するルックアップテーブル選択手段と、を備え、
前記カラーテーブルは、光源の点灯不良が発生しうる複数パターンに応じて複数用意されており、
前記画像生成手段は、いずれかの色の光源が点灯不良である場合、前記ルックアップテーブル選択手段にて選択されたカラーテーブルを参照して、前記入力画像データ信号の色データのうち点灯不良である光源の色データを有効に点灯している他の色の色データに変換して、有効に点灯している光源の色によって表示可能な画像フレームを生成する
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、
有効に点灯している光源が一色である場合、
前記画像生成手段は、この一色によるグレースケールによって前記画像フレームを生成する
ことを特徴とするプロジェクタ。
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