【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーンに画像を投射する液晶プロジェクタ等のプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクリーンに画像を投射するプロジェクタとしては、液晶プロジェクタ，ＤＬＰプロジェクタ及び三管式プロジェクタ等が知られている。また、用途に着目した場合、従来より広く普及しているデータプロジェクタ等の業務用プロジェクタをはじめ、一般家庭でホームシアターを構築する際に用いる家庭用プロジェクタも普及するに至っている。
【０００３】
ところで、家庭用プロジェクタは、通常、リビング等の既存の部屋に設置することが多いため、昼間と夜間では室内の明るさ（外光環境）が異なるとともに、雰囲気を薄暗い照明環境にするなど、個々人の好みや気分等によって室内の明るさを変更する場合も少なくない。一方、この種のプロジェクタは、自ら発光するテレビジョン受像機とは異なり、スクリーンに画像を投射する方式であるため、低度の外光ノイズによっても見易さが大きく影響を受けてしまう固有の問題を有している。
【０００４】
従来、テレビジョン受像機の技術分野では、室内の明るさに対応して、画面の明るさ又はコントラストを自動で調整できるようにしたテレビジョン受像機が、特開２０００−１０１９４２号公報で知られている。同公報には、明るさ検知手段により部屋の明るさを感知し、感知した明るさに応じて画面の明るさ又はコントラストを自動で調整することにより、消費電力を下げるようにしたカラーテレビ受像機、さらにはデジタル放送信号に重畳されて送信される標準時間により季節に応じた日の出と日没の時間を算出し、この算出した時間に基づいて、画面の明るさ又はコントラストを自動で調整することにより、部屋の明るさを直接感知する際の欠点を解消するようにしたカラーテレビ受像機が開示されている。
【特許文献１】
特開２０００−１０１９４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プロジェクタは、上述のようにスクリーンに画像を投射する方式であるため、室内の明るさ（外光ノイズ）により見易さが影響を受ける度合は、自ら発光するテレビジョン受像機よりも著しく大きくなるとともに、その影響の受け方も異なるものとなり、テレビジョン受像機のように、単に室内の明るさを感知して画面の明るさ又はコントラストを調整する方法では、スクリーン上の画像に対する見易さを的確かつ高精度に調整することができない問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、室内の明るさが異なる場合であっても、スクリーン上の画像に対して最適な見易さが得られるように、的確かつ高精度に調整できるとともに、迅速かつ容易に調整できるようにしたプロジェクタの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明は、スクリーンＳに画像を投射するプロジェクタ１を構成するに際して、スクリーンＳの明るさを検出する検出部２と、少なくとも画像の投射時と同一条件の外光環境下におけるスクリーンＳの明るさＬｓに基づいて、少なくとも画像を投射する際の投射光量Ｌｏを、当該明るさＬｓに対応した投射光量Ｌｏに自動で調整する自動光量調整部３を設けたことを特徴とする。
【０００８】
この場合、好適な実施の形態により、検出部２は、スクリーンＳからの光を入光させる検出用光学系１１と、この検出用光学系１１を通過した光量を定量的に検出する光センサ１２を備えて構成できる。一方、自動光量調整部３は、一又は二以上の異なる調整用パターンを異なるタイミングで投射するとともに、一又は二以上の異なる調整用パターンが投射されたスクリーンＳの明るさＬｓに対応した投射光量Ｌｏに調整する機能を備えて構成できる。また、自動光量調整部３は、画像を投射する投射光学系１３に配設した絞り部１４の絞り量を可変して投射光量Ｌｏを調整する絞り可変部１５を用いる形態，光源ランプ１６に対する供給電力を可変して投射光量Ｌｏを調整する光源可変部１９を用いる形態等により実施することができる。なお、光源可変部１９を用いる形態の場合には、さらに、投射光量Ｌｏに対応して光源ランプ１６を空冷する送風ファン２０の風量を調整する風量可変部２１を用いて構成することもできる。
【０００９】
これにより、スクリーンＳに画像を投射する前に、少なくとも画像の投射時と同一条件の室内環境下におけるスクリーンＳの明るさＬｓが検出部２により検出されるとともに、この検出された明るさＬｓに基づいて、自動光量調整部３により、少なくとも画像を投射する際の投射光量ＬｏがスクリーンＳの明るさＬｓに対応した投射光量Ｌｏに自動で調整される。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
まず、本実施例に係るプロジェクタ１の構成について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１２】
図１は、プロジェクタ（液晶プロジェクタ）１のブロック系統を示す。プロジェクタ１は、複数の投射レンズ１３ａ，１３ｂ…を有する投射光学系１３と、この投射光学系１３の後方に配した偏光ビームスプリッタ３１と、楕円鏡に高輝度ランプをセットした光源ランプ１６と、この光源ランプ１６と偏光ビームスプリッタ３１間に配して光源ランプ１６の光を偏光ビームスプリッタ３１に入光させる光源用偏光ビームスプリッタ３２と、偏光ビームスプリッタ３１に対向し、かつ光源用偏光ビームスプリッタ３２に対して反対側に配した反射式液晶パネル３３と、この液晶パネル３３を駆動する液晶駆動部３４と、入力する画像信号を信号処理して液晶駆動部３４に付与する画像信号処理部３５を備えており、これらは液晶プロジェクタにおける公知の基本回路（基本系統）Ｃを構成する。
【００１３】
また、プロジェクタ１は、このような基本回路Ｃに加えて、スクリーンＳの明るさを検出する検出部２と、少なくとも画像の投射時と同一条件の外光環境下におけるスクリーンＳの明るさＬｓに基づいて、少なくとも画像を投射する際の投射光量Ｌｏを、当該明るさＬｓに対応した投射光量Ｌｏに自動で調整する自動光量調整部３を備える。
【００１４】
検出部２は、スクリーンＳからの光を入光させる一又は二以上の入光レンズ１１ａ…を有する検出用光学系１１と、この検出用光学系１１を通過した光量（明るさＬｓ）を定量的に検出する光センサ１２を備える。この場合、検出用光学系１１は、検出範囲を限定するためのものであり、これにより、スクリーンＳのみの明るさを検出できる。したがって、検出用光学系１１は、図２に示すように、プロジェクタ１の前面パネル１ｆ上であって、投射光学系１３の投射方向と同一方向に向けて配設する。なお、光センサ１２は、光量を定量的に検出（測定）できるフォトダイオード等の光電気変換素子を用いる。
【００１５】
一方、自動光量調整部３は、光センサ１２から得る検出信号（アナログ信号）をレベル増幅するアンプ３６と、このアンプ３６の出力信号をアナログ−ディジタル信号変換するＡ／Ｄ変換器３７を備える。また、ＣＰＵを含む処理部３８を備え、この処理部３８にはメモリ３９が接続されるとともに、Ａ／Ｄ変換器３７の出力信号（検出データ）が付与される。さらに、処理部３８から出力する制御信号（制御データ）が付与される絞り可変部１５を備えるとともに、処理部３８から出力する処理信号に基づいて調整信号を生成し、この調整信号を画像信号処理部３５に付与する調整信号発生部４０を備える。この場合、絞り可変部１５は、投射光学系１３に配設することにより絞り量（開口径）を可変できる絞り部１４と、この絞り部１４を駆動制御する絞り駆動部４１を備え、この絞り駆動部４１は、ドライバ４２を介して処理部３８に接続する。
【００１６】
この処理部３８は、演算及び制御等の各種処理を実行する。特に、メモリ３９に格納された処理プログラムに基づいて、二つの異なる調整用パターン、即ち、黒パターンと白パターンを異なるタイミングで投射するとともに、黒パターンと白パターンが投射されたスクリーンＳのそれぞれの明るさＬｓに基づいて、対応する投射光量Ｌｏになるように、絞り可変部１５を制御する機能を備える。したがって、メモリ３９には、検出データ（明るさＬｓ）に対応した最適な投射光量Ｌｏを得るためのデータテーブル或いは演算を行う演算式（演算プログラム）を予め設定する。
【００１７】
このようなデータテーブル（演算式）は、次のように設定することができる。図３は、室内の外光環境を異ならせた際における白照度に対する見易さ度を示したものである。同図から明らかなように、外光がほとんど無い暗い室内（外光０．１〔Ｌｕｘ〕）の場合、白は、その照度の大きさに拘わらず相対的に最も見易くなるとともに、特に、照度１４０〔Ｌｕｘ〕付近が最も見易く、かつこれよりも照度が小さく或いは大きくなった場合には次第に見にくくなる。これに対して、比較的明るい室内（外光２４〔Ｌｕｘ〕）の場合、白は、いずれの照度においても相対的に見にくくなるとともに、照度が大きくなるに従って見易くなる。なお、一般的には、十分に暗い環境の場合、白照度が１０００〔Ｌｕｘ〕以上になると眩し過ぎて目が疲労しやすい。一方、外光が入ると照度の低い部分の階調性が急激に低下するため、全体の明るさを大きくすることによって、この点を改善することができる。
【００１８】
したがって、データテーブルは、このような室内の明るさＬｓに対応した最も見易い白照度が得られる投射光量Ｌｏを設定することができる。本実施例に係るプロジェクタ１では、黒パターンを投射したスクリーンＳの明るさＬｓを検出して外光の度合を得ることができるとともに、白パターンを投射したスクリーンＳの明るさを検出して上述した白照度を得ることができる。このため、データテーブルは、室内における外光の大きさ（明るさＬｓ）が大きくなるに従って投射光量Ｌｏも大きくなる特性をもたせるとともに、図３の特性や実験等に基づいて特性補償したものを用いることができる。一方、データテーブルが得られれば、必要に応じて当該特性（変換関数）に近似する演算式（演算プログラム）を求めることができる。
【００１９】
次に、本実施例に係るプロジェクタ１における要部の動作について、各図を参照しつつ図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００２０】
まず、プロジェクタ１における不図示の電源スイッチをＯＮにする（ステップＳ１）。次いで、光量自動設定モードを選択する（ステップＳ２）。なお、この光量自動設定モードは、予め設定画面により設定し、電源スイッチがＯＮしたなら自動で移行するようにしてもよい。光量自動設定モードでは、最初に、スクリーンＳに、所定のメッセージが表示される。即ち、プロジェクタ１の場合、電源投入時には、ソース側のリモコン操作等を行うため、室内の照明が点灯するなどにより、画像（ソース）の投射時と同一条件の外光環境になっていない場合がある。したがって、この状態で光量自動設定モードが実行されれば、かえって不正確な設定が行われてしまう。このような不具合を回避するため、スクリーンＳに、例えば、「光量自動設定モードを実行します。投映時と同じ照明状態にして下さい」等のメッセージが表示される（ステップＳ３）。
【００２１】
この後、スタートキーをＯＮすれば、投射光量Ｌｏの設定が自動で行われる（ステップＳ４）。まず、スクーンＳに黒パターンが表示されるとともに、検出部２により、黒パターンが表示されたタイミングでスクーンＳの明るさが検出される（ステップＳ５，Ｓ６）。即ち、スクーンＳからの光が検出用光学系１１に入光するため、この検出用光学系１１を通過した光量（明るさＬｓ）が光センサ１２により定量的に検出される。この検出が一回目の検出となる。これにより、光センサ１２からは検出信号が出力し、この検出信号は、アンプ３６及びＡ／Ｄ変換器３７を介して処理部３８に付与される。この場合、スクーンＳの全面に黒パターンが表示されるため、非投射状態と同じになり、室内における純粋な外光の大きさ（明るさＬｓ）が検出されることになる。そして、明るさＬｓに係る検出データはメモリ３９に書込まれる（ステップＳ７）。
【００２２】
次いで、スクーンＳに白パターンが表示されるとともに、検出部２により、白パターンが表示されたタイミングでスクーンＳの明るさが一回目の検出と同様に検出される（ステップＳ８，Ｓ９）。この検出が二回目の検出となる。この場合、スクーンＳの全面に白パターンが表示されるため、外光を含む白照度（白の明るさ）が検出される。そして、白照度（明るさＬｓ）に係る検出データはメモリ３９に書込まれる（ステップＳ１０）。
【００２３】
一方、メモリ３９に書込まれた一回目の検出データと二回目の検出データに基づく投射光量Ｌｏを、メモリ３９に格納されたデータテーブルから求める（ステップＳ１１）。この場合、一回目の検出データは、外光の大きさを表すため、この一回目の検出データに対応する投射光量Ｌｏ（Ｌｏａ）をデータテーブルから求める。また、二回目の検出データと一回目の検出データの差分を演算により求めれば、外光を含む白照度（二回目の検出データ）から外光の明るさ（一回目の検出データ）を除いた純粋な白パターンに係る投射光量Ｌｏ（Ｌｏｂ）が得られる。一回目の検出データに対応する投射光量Ｌｏａは、白パターンを投射した際における最適な投射光量となるため、上記投射光量Ｌｏｂが投射光量Ｌｏａに一致或いは近付くように絞り可変部１５が制御される。即ち、処理部３８により、ＬｏｂとＬｏａの偏差に基づいて生成された指令信号（指令データ）がドライバ４２に付与されるとともに、ドライバ４２から当該指令信号に対応する制御信号が絞り駆動部４１に付与される。さらに、絞り駆動部４１から当該制御信号に対応する駆動信号が絞り部１４に付与され、絞り部１４における開口径が可変制御されることにより、スクリーンＳに対する目的の投射光量Ｌｏが自動で設定される（ステップＳ１２）。
【００２４】
他方、外光の明るさＬｓに基づいて、投射光量Ｌｏ以外の要素、特に、画像信号に対する色温度やコントラスト等の他の調整（補正）を行う場合には、調整信号発生部４０により生成した調整信号を、画像信号処理部３５に付与することにより行うことができる。
【００２５】
このように、本実施例に係るプロジェクタ１によれば、スクリーンＳに画像を投射する前に、少なくとも画像の投射時と同一条件の室内環境下におけるスクリーンＳの明るさＬｓが検出部２により検出されるとともに、この検出された明るさＬｓに基づいて、自動光量調整部３により、少なくとも画像を投射する際の投射光量ＬｏがスクリーンＳの明るさＬｓに対応した投射光量Ｌｏに自動で調整されるため、特に、室内の明るさが異なる場合であっても、スクリーンＳ上の画像に対して最適な見易さが得られるように、的確かつ高精度の調整が行われるとともに、加えて迅速かつ容易な調整が可能となる。
【００２６】
なお、図５〜図７は、本発明に係るプロジェクタ１の変更実施例、特に、自動光量調整部３の各種変更例を示す。
【００２７】
図５は、自動光量調整部３を構成するに際し、光源ランプ１６からの光を通過させる偏光フィルタ部１７の偏光量を可変して投射光量Ｌｏを調整するフィルタ可変部１８を用いた場合を示す。即ち、偏光ビームスプリッタ３１と光源用偏光ビームスプリッタ３２の間に、偏光フィルタ部１７を配設するとともに、この偏光フィルタ部１７を駆動して偏光量を可変するフィルタ駆動部５１を設ける。また、このフィルタ駆動部５１は、ドライバ５２を介して処理部３８に接続する。これにより、処理部３８からは、設定する投射光量Ｌｏに対応する指令信号（指令データ）がドライバ５２に付与されるとともに、ドライバ５２から当該指令信号に対応する制御信号がフィルタ駆動部５１に付与され、さらに、フィルタ駆動部５１から当該制御信号に対応する駆動信号が偏光フィルタ部１７に付与される。この結果、光フィルタ部１７が駆動されることにより偏光量が可変制御され、スクリーンＳに対する目的の投射光量Ｌｏが自動で設定される。なお、その他の構成は、図１に示した自動光量調整部３と基本的に同じである。このため、図５において、図１と同一部分には、同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
図６は、自動光量調整部３を構成するに際し、光源ランプ１６に対する供給電力を可変して投射光量Ｌｏを調整する光源可変部１９を用いた場合を示す。この光源可変部１９は処理部３８に接続する。これにより、処理部３８からは、設定する投射光量Ｌｏに対応する指令信号（指令データ）が光源可変部１９に付与されるとともに、光源ランプ１６に対する供給電力を可変制御され、スクリーンＳに対する目的の投射光量Ｌｏが自動で設定される。この変更実施例では、光源ランプ１６に対する供給電力が可変されることから、投射光量Ｌｏを減少させた際には、消費電力の低減効果が得られる。しかし、色温度等の特性も変わるため、調整信号発生部４０から調整信号を画像信号処理部３５に付与することにより、必要な特性補償を行う。なお、その他の構成は、図１に示した自動光量調整部３と基本的に同じである。このため、図６において、図１と同一部分には、同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
図７は、自動光量調整部３を構成するに際し、図６の自動光量調整部３に加えて、さらに、投射光量Ｌｏに対応して光源ランプ１６を空冷する送風ファン２０の風量を調整する風量可変部２１を用いたものである。この風量可変部２１は処理部３８に接続する。これにより、処理部３８からは、設定する投射光量Ｌｏに対応する指令信号（指令データ）が光源可変部１９及び風量可変部２１の双方に付与される。この変更実施例では、上述のように、投射光量Ｌｏを減少させた際には、消費電力の低減効果が得られることに加え、さらに、これに対応して光源ランプ１６の発熱も減少するため、送風ファン２０の風量を減少させることができる。したがって、消費電力の更なる低減を実現できるとともに、送風ファン２０のファンノイズ（騒音）を低減することができる。なお、その他の構成は、図１に示した自動光量調整部３と基本的に同じである。このため、図７において、図１及び図６と同一部分には、同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されるものではなく、細部の回路構成，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、実施例の自動光量調整部３は、二つの異なる調整用パターンである黒パターンと白パターンを異なるタイミングで投射するとともに、黒パターンと白パターンが投射されたスクリーンＳの明るさＬｓに対応した投射光量Ｌｏに調整する機能をもたせた場合を示したが、調整用パターンは必ずしも投射する必要はなく、何も投射しない状態（黒パターンに対応）でスクリーンＳの明るさＬｓを検出する場合も含まれる。また、必要により、白パターンの代わりに灰色や青色等の中間の特定色を用いてもよいし、黒パターン及び白パターンに加えて一又は二以上の特定色を用いるなど、三つ以上の異なる調整用パターンを用いてもよい。
【００３１】
一方、実施例では、光量自動設定モードを選択することにより、その都度調整できるようにした場合を示したが、光量自動設定モードにより調整及び設定したデータを記憶しておき、以後は、設定したデータを任意に選択できるようにしてもよい。また、明るい室内と暗い室内に対してユーザ自身が好みの投射光量Ｌｏを設定し、これに基づいてデータテーブル（演算式）を自動で設定するようにしてもよい。例えば、明るい室内と暗い室内に対応するデータにより、最も単純には一次関数が成立するため、中間の明るさに対しては、この一次関数に従って設定することもできる。
【００３２】
さらに、本発明における投射光学系１３とは、少なくとも光源ランプ１６からの光が通過する系を全て含む概念である。したがって、図１に示す絞り部１４は、光源ランプ１６と光源用偏光ビームスプリッタ３２間における仮想線で示す照明用レンズ１３ｘ，１３ｙ…に付設してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
このように、本発明に係るプロジェクタは、スクリーンの明るさを検出する検出部と、少なくとも画像の投射時と同一条件の外光環境下におけるスクリーンの明るさに基づいて、少なくとも画像を投射する際の投射光量を、当該明るさに対応した投射光量に自動で調整する自動光量調整部を備えるため、次のような顕著な効果を奏する。
【００３４】
（１） 室内の明るさが異なる場合であっても、スクリーンの明るさを直接検出するようにしたため、スクリーン上の画像に対して最適な見易さが得られるように、的確かつ高精度に調整できるとともに、迅速かつ容易に調整できる。
【００３５】
（２） 好適な実施の形態により、自動光量調整部を、一又は二以上の異なる調整用パターンを異なるタイミングで投射するとともに、一又は二以上の異なる調整用パターンが投射されたスクリーンの明るさに対応した投射光量に調整する機能をもたせれば、投射光量に対する更なる的確で高精度の調整を行うことができる。
【００３６】
（３） 好適な実施の形態により、自動光量調整部を構成するに際し、画像を投射する投射光学系に配設した絞り部の絞り量を可変して投射光量を調整する絞り可変部を用いれば、色温度等の特性を変化させることなく容易に調整することができる。
【００３７】
（４） 好適な実施の形態により、自動光量調整部を構成するに際し、光源ランプに対する供給電力を可変して投射光量を調整する光源可変部を用いれば、消費電力の低減を図ることができる。
【００３８】
（５） 好適な実施の形態により、自動光量調整部を構成するに際し、光源ランプに対する供給電力を可変して投射光量を調整する光源可変部と、投射光量に対応して光源ランプを空冷する送風ファンの風量を調整する風量可変部の双方を用いれば、消費電力の更なる低減を図れるとともに、ファンノイズ（騒音）を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係るプロジェクタのブロック系統図、
【図２】同プロジェクタの外観斜視図、
【図３】白照度に対する見易さ度の特性図、
【図４】同プロジェクタにおける要部の動作を説明するためのフローチャート、
【図５】本発明の変更実施例に係るプロジェクタの自動光量調整部の変更例を示すブロック系統図、
【図６】本発明の変更実施例に係るプロジェクタの自動光量調整部の他の変更例を示すブロック系統図、
【図７】本発明の変更実施例に係るプロジェクタの自動光量調整部の他の変更例を示すブロック系統図、
【符号の説明】
１ プロジェクタ
２ 検出部
３ 自動光量調整部
１１ 検出用光学系
１２ 光センサ
１３ 投射光学系
１４ 絞り部
１５ 絞り可変部
１６ 光源ランプ
１９ 光源可変部
２０ 送風ファン
２１ 風量可変部
Ｓ スクリーン
Ｌｓ 光量
Ｌｏ 投射光量[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a projector such as a liquid crystal projector that projects an image on a screen.
[0002]
[Prior art]
In general, as a projector for projecting an image on a screen, a liquid crystal projector, a DLP projector, a three-tube projector, and the like are known. In addition, when focusing on applications, home projectors used when constructing home theaters in ordinary households, including commercial projectors such as data projectors, which have been more widely used than before, have come into wide use.
[0003]
By the way, home projectors are usually installed in an existing room such as a living room. Therefore, the brightness of the room (daylight environment) differs between daytime and nighttime, and the atmosphere is dimly lit. In many cases, the brightness of the room is changed depending on the taste or mood of the user. On the other hand, this type of projector, unlike a television receiver that emits light by itself, is a method of projecting an image on a screen, and its inherent visibility is greatly affected by low-level external light noise. Have a problem.
[0004]
2. Description of the Related Art Conventionally, in the technical field of television receivers, a television receiver in which the brightness or contrast of a screen can be automatically adjusted according to the brightness of a room is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-101942. ing. The publication discloses a color television receiver in which power consumption is reduced by detecting the brightness of a room by a brightness detection means and automatically adjusting the brightness or contrast of a screen according to the detected brightness. Calculating the time of sunrise and sunset according to the season based on the standard time transmitted by being superimposed on the digital broadcast signal, and automatically adjusting the brightness or contrast of the screen based on the calculated time. Discloses a color television receiver which eliminates the disadvantage of directly sensing the brightness of a room.
[Patent Document 1]
JP 2000-101942 A
[Problems to be solved by the invention]
However, since a projector is a method of projecting an image on a screen as described above, the degree of visibility is influenced by room brightness (external light noise) more remarkably than that of a television receiver which emits light by itself. As the size of the screen increases, the effect of the influence is also different, and the method of simply sensing the brightness of the room and adjusting the brightness or contrast of the screen, such as a television receiver, makes the image on the screen easier to see. Has not been able to be adjusted accurately and precisely.
[0006]
The present invention has been made to solve the problem existing in such a conventional technique, and even if the brightness in the room is different, the optimum visibility for the image on the screen is obtained. It is an object of the present invention to provide a projector which can be adjusted accurately and precisely and can be adjusted quickly and easily.
[0007]
Means and Embodiments for Solving the Problems
According to the present invention, when configuring the projector 1 that projects an image on the screen S, the detection unit 2 that detects the brightness of the screen S, and the brightness of the screen S under an external light environment under at least the same conditions as when the image is projected On the basis of Ls, there is provided an automatic light amount adjusting unit 3 for automatically adjusting at least a projection light amount Lo at the time of projecting an image to a projection light amount Lo corresponding to the brightness Ls.
[0008]
In this case, according to a preferred embodiment, the detection unit 2 includes a detection optical system 11 for receiving light from the screen S and an optical sensor 12 for quantitatively detecting the amount of light passing through the detection optical system 11. Can be provided. On the other hand, the automatic light amount adjustment unit 3 projects one or more different adjustment patterns at different timings, and projects a light amount corresponding to the brightness Ls of the screen S on which one or more different adjustment patterns are projected. It can be configured with a function of adjusting to Lo. The automatic light amount adjusting unit 3 uses a diaphragm variable unit 15 that adjusts the amount of projection light Lo by changing the amount of diaphragm of an aperture unit 14 provided in the projection optical system 13 that projects an image. The present invention can be implemented by a mode using a light source variable unit 19 that adjusts the projection light amount Lo by varying the power. In the case where the light source variable section 19 is used, it is possible to further use an air volume variable section 21 that adjusts the air volume of a blower fan 20 that cools the light source lamp 16 according to the amount of projection light Lo.
[0009]
Thus, before the image is projected on the screen S, the brightness Ls of the screen S is detected by the detection unit 2 at least in the indoor environment under the same conditions as when the image is projected, and the detected brightness Ls Based on this, at least the projection light quantity Lo when projecting an image is automatically adjusted by the automatic light quantity adjustment unit 3 to the projection light quantity Lo corresponding to the brightness Ls of the screen S.
[0010]
【Example】
Next, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
First, the configuration of the projector 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0012]
FIG. 1 shows a block system of a projector (liquid crystal projector) 1. The projector 1 includes a projection optical system 13 having a plurality of projection lenses 13a, 13b,..., A polarization beam splitter 31 disposed behind the projection optical system 13, a light source lamp 16 in which an elliptical mirror is set with a high-intensity lamp, A polarizing beam splitter 32 for a light source, which is disposed between the light source lamp 16 and the polarizing beam splitter 31 to allow the light of the light source lamp 16 to enter the polarizing beam splitter 31, and a polarizing beam splitter for the light source which faces the polarizing beam splitter 31 and A reflective liquid crystal panel 33 disposed on the opposite side of the liquid crystal panel 32; a liquid crystal driving unit 34 for driving the liquid crystal panel 33; and an image signal processing unit 35 for processing an input image signal and applying the signal to the liquid crystal driving unit 34 These constitute a known basic circuit (basic system) C in the liquid crystal projector.
[0013]
Further, in addition to the basic circuit C, the projector 1 has a detection unit 2 for detecting the brightness of the screen S and a brightness Ls of the screen S at least under an external light environment under the same conditions as when the image is projected. An automatic light amount adjustment unit 3 that automatically adjusts at least a projection light amount Lo at the time of projecting an image to a projection light amount Lo corresponding to the brightness Ls.
[0014]
The detection unit 2 quantifies a detection optical system 11 having one or more light entrance lenses 11a for receiving light from the screen S, and a light amount (brightness Ls) passing through the detection optical system 11. The optical sensor 12 is provided for optically detecting. In this case, the detection optical system 11 is for limiting the detection range, whereby the brightness of only the screen S can be detected. Accordingly, as shown in FIG. 2, the detection optical system 11 is disposed on the front panel 1f of the projector 1 in the same direction as the projection direction of the projection optical system 13. The optical sensor 12 uses a photoelectric conversion element such as a photodiode capable of quantitatively detecting (measuring) the amount of light.
[0015]
On the other hand, the automatic light amount adjusting unit 3 includes an amplifier 36 for level-amplifying a detection signal (analog signal) obtained from the optical sensor 12 and an A / D converter 37 for converting an output signal of the amplifier 36 from analog to digital signal. Further, a processing unit 38 including a CPU is provided. The processing unit 38 is connected to a memory 39 and is provided with an output signal (detection data) of the A / D converter 37. Further, the image forming apparatus includes the variable aperture unit 15 to which a control signal (control data) output from the processing unit 38 is added, generates an adjustment signal based on the processing signal output from the processing unit 38, and converts the adjustment signal into image signal processing. An adjustment signal generation unit 40 provided to the unit 35 is provided. In this case, the variable diaphragm unit 15 includes a diaphragm unit 14 that can vary a diaphragm amount (aperture diameter) by being arranged in the projection optical system 13, and a diaphragm driving unit 41 that drives and controls the diaphragm unit 14. The driving unit 41 is connected to the processing unit 38 via the driver 42.
[0016]
The processing unit 38 executes various processes such as calculation and control. In particular, based on the processing program stored in the memory 39, two different adjustment patterns, that is, a black pattern and a white pattern are projected at different timings, and each of the screens S on which the black pattern and the white pattern are projected. A function is provided for controlling the diaphragm variable unit 15 based on the brightness Ls so that the corresponding projection light amount Lo is obtained. Therefore, in the memory 39, a data table for obtaining the optimum projection light amount Lo corresponding to the detection data (brightness Ls) or a calculation formula (calculation program) for performing the calculation is set in advance.
[0017]
Such a data table (arithmetic expression) can be set as follows. FIG. 3 shows the degree of legibility with respect to white illuminance when the outside light environment in a room is changed. As is clear from the figure, in a dark room with little external light (0.1 [Lux] of external light), white is relatively easy to see regardless of the magnitude of the illuminance. The vicinity of 140 [Lux] is most visible, and when the illuminance becomes smaller or larger than this, it becomes gradually difficult to see. On the other hand, in a relatively bright room (outside light 24 [Lux]), white becomes relatively difficult to see at any illuminance, and becomes easier to see as the illuminance increases. In general, in a sufficiently dark environment, if the white illuminance is 1000 [Lux] or more, the eyes are easily dazzled due to excessive dazzling. On the other hand, when external light enters, the gradation characteristic of a portion having low illuminance sharply decreases. Therefore, this point can be improved by increasing the overall brightness.
[0018]
Therefore, the data table can set the projection light amount Lo at which the most visible white illuminance corresponding to the room brightness Ls is obtained. In the projector 1 according to this embodiment, the brightness Ls of the screen S on which the black pattern is projected can be detected to obtain the degree of external light, and the brightness of the screen S on which the white pattern has been projected can be detected. The obtained white illuminance can be obtained. For this reason, the data table is provided with a characteristic in which the projection light amount Lo increases as the size of the external light (brightness Ls) in the room increases, and the data table uses characteristics compensated based on the characteristics in FIG. 3 and experiments. be able to. On the other hand, if a data table is obtained, an arithmetic expression (arithmetic program) that approximates the characteristic (conversion function) can be obtained as needed.
[0019]
Next, the operation of the main part of the projector 1 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings and according to the flowchart shown in FIG.
[0020]
First, a power switch (not shown) of the projector 1 is turned on (step S1). Next, the automatic light amount setting mode is selected (step S2). The automatic light amount setting mode may be set in advance on a setting screen, and may automatically shift when the power switch is turned on. In the automatic light amount setting mode, first, a predetermined message is displayed on the screen S. That is, in the case of the projector 1, when the power is turned on, a remote control operation or the like on the source side is performed, so that the external lighting environment may not be the same as that at the time of projecting the image (source) due to the lighting of the room. is there. Therefore, if the automatic light amount setting mode is executed in this state, an incorrect setting is performed. In order to avoid such a problem, for example, a message such as "Execute the automatic light amount setting mode. Set the same illumination state as when projecting" is displayed on the screen S (step S3).
[0021]
Thereafter, when the start key is turned on, the setting of the projection light amount Lo is performed automatically (step S4). First, a black pattern is displayed on the screen S, and the brightness of the screen S is detected by the detection unit 2 at the timing when the black pattern is displayed (steps S5 and S6). That is, since the light from the scoone S enters the detection optical system 11, the amount of light (brightness Ls) passing through the detection optical system 11 is quantitatively detected by the optical sensor 12. This detection is the first detection. As a result, a detection signal is output from the optical sensor 12, and the detection signal is provided to the processing unit 38 via the amplifier 36 and the A / D converter 37. In this case, since a black pattern is displayed on the entire surface of the scoone S, the state is the same as in the non-projection state, and the size (brightness Ls) of pure outside light in the room is detected. Then, the detection data relating to the brightness Ls is written into the memory 39 (Step S7).
[0022]
Next, a white pattern is displayed on the screen S, and the brightness of the screen S is detected by the detection unit 2 at the timing when the white pattern is displayed, similarly to the first detection (steps S8 and S9). This detection is the second detection. In this case, since a white pattern is displayed on the entire surface of the screen S, white illuminance (white brightness) including external light is detected. Then, the detection data relating to the white illuminance (brightness Ls) is written into the memory 39 (step S10).
[0023]
On the other hand, the projection light amount Lo based on the first detection data and the second detection data written in the memory 39 is obtained from the data table stored in the memory 39 (step S11). In this case, since the first detection data indicates the magnitude of external light, the projection light amount Lo (Loa) corresponding to the first detection data is obtained from the data table. If the difference between the second detection data and the first detection data is obtained by calculation, the brightness of the external light (first detection data) is removed from the white illuminance including the external light (second detection data). The projection light amount Lo (Lob) relating to a pure white pattern is obtained. Since the projection light amount Loa corresponding to the first detection data is the optimum projection light amount when projecting the white pattern, the aperture variable unit 15 is controlled so that the projection light amount Lob matches or approaches the projection light amount Loa. . That is, a command signal (command data) generated based on the deviation between Lob and Loa is given to the driver 42 by the processing unit 38, and a control signal corresponding to the command signal is sent from the driver 42 to the aperture driving unit 41. Granted. Further, a drive signal corresponding to the control signal is given to the aperture unit 14 from the aperture drive unit 41, and the target projection light amount Lo on the screen S is automatically set by variably controlling the aperture diameter in the aperture unit 14. (Step S12).
[0024]
On the other hand, when other adjustments (corrections) such as color temperature and contrast with respect to an image signal are performed based on the brightness Ls of the external light, in particular, the adjustment signal generation unit 40 generates the adjustment signal. The adjustment can be performed by giving the adjustment signal to the image signal processing unit 35.
[0025]
As described above, according to the projector 1 according to the present embodiment, before the image is projected on the screen S, the detection unit 2 detects at least the brightness Ls of the screen S in the indoor environment under the same conditions as when the image is projected. At the same time, based on the detected brightness Ls, the automatic light amount adjustment unit 3 automatically adjusts at least the projection light amount Lo at the time of projecting an image to the projection light amount Lo corresponding to the brightness Ls of the screen S. Therefore, even in the case where the brightness of the room is different, in particular, accurate and high-precision adjustment is performed so as to obtain the optimum visibility of the image on the screen S, and in addition, quick adjustment is performed. And easy adjustment becomes possible.
[0026]
5 to 7 show modified embodiments of the projector 1 according to the present invention, in particular, various modified examples of the automatic light amount adjusting unit 3.
[0027]
FIG. 5 shows a case where a filter variable unit 18 that adjusts the amount of projection light Lo by changing the amount of polarization of a polarization filter unit 17 that allows light from a light source lamp 16 to pass through when configuring the automatic light amount adjustment unit 3 is shown. . That is, the polarization filter unit 17 is disposed between the polarization beam splitter 31 and the light source polarization beam splitter 32, and a filter drive unit 51 that drives the polarization filter unit 17 to vary the amount of polarization is provided. The filter driving section 51 is connected to the processing section 38 via a driver 52. As a result, a command signal (command data) corresponding to the projection light amount Lo to be set is provided from the processing unit 38 to the driver 52, and a control signal corresponding to the command signal is provided from the driver 52 to the filter driving unit 51. Then, a drive signal corresponding to the control signal is provided from the filter drive unit 51 to the polarization filter unit 17. As a result, the amount of polarization is variably controlled by driving the optical filter unit 17, and the target projection light amount Lo on the screen S is automatically set. Other configurations are basically the same as those of the automatic light amount adjustment unit 3 shown in FIG. For this reason, in FIG. 5, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals to clarify the configuration, and detailed description thereof will be omitted.
[0028]
FIG. 6 shows a case in which, when configuring the automatic light amount adjustment unit 3, a light source variable unit 19 that adjusts the projection light amount Lo by varying the power supplied to the light source lamp 16 is used. This light source variable section 19 is connected to the processing section 38. Thus, the processing unit 38 gives a command signal (command data) corresponding to the projection light amount Lo to be set to the light source variable unit 19 and variably controls the power supplied to the light source lamp 16, so that the screen S The projection light amount Lo is automatically set. In this modified embodiment, since the power supplied to the light source lamp 16 is variable, an effect of reducing power consumption can be obtained when the amount of projection light Lo is reduced. However, since characteristics such as color temperature also change, necessary characteristic compensation is performed by providing an adjustment signal from the adjustment signal generator 40 to the image signal processor 35. Other configurations are basically the same as those of the automatic light amount adjustment unit 3 shown in FIG. For this reason, in FIG. 6, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals to clarify the configuration, and detailed description thereof is omitted.
[0029]
FIG. 7 shows the configuration of the automatic light amount adjusting unit 3 in addition to the automatic light amount adjusting unit 3 of FIG. 6, and further adjusts the air amount of the blower fan 20 for cooling the light source lamp 16 in accordance with the projection light amount Lo. The variable section 21 is used. This air volume variable unit 21 is connected to the processing unit 38. As a result, a command signal (command data) corresponding to the projection light quantity Lo to be set is given to both the light source variable section 19 and the air volume variable section 21 from the processing section 38. In this modified embodiment, as described above, when the projection light amount Lo is reduced, the effect of reducing power consumption is obtained, and further, the heat generation of the light source lamp 16 is correspondingly reduced. Thus, the air volume of the blower fan 20 can be reduced. Therefore, the power consumption can be further reduced, and the fan noise (noise) of the blower fan 20 can be reduced. Other configurations are basically the same as those of the automatic light amount adjustment unit 3 shown in FIG. Therefore, in FIG. 7, the same portions as those in FIGS. 1 and 6 are denoted by the same reference numerals to clarify the configuration, and detailed description thereof is omitted.
[0030]
Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and arbitrarily changes and modifications can be made to the detailed circuit configuration and method without departing from the spirit of the present invention. Can be added or deleted. For example, the automatic light amount adjusting unit 3 of the embodiment projects two different adjustment patterns, that is, a black pattern and a white pattern at different timings, and corresponds to the brightness Ls of the screen S on which the black and white patterns are projected. The case where the function of adjusting the projected light quantity Lo is provided is shown, but the adjustment pattern does not necessarily need to be projected, and the brightness Ls of the screen S is detected in a state where nothing is projected (corresponding to a black pattern). Is also included. Also, if necessary, an intermediate specific color such as gray or blue may be used instead of the white pattern, or three or more different colors such as using one or more specific colors in addition to the black pattern and the white pattern An adjustment pattern may be used.
[0031]
On the other hand, in the embodiment, the case has been described in which the adjustment can be performed each time by selecting the automatic light amount setting mode. However, the data adjusted and set in the automatic light amount setting mode is stored, and thereafter, the setting is performed. Data may be arbitrarily selectable. Alternatively, the user may set his / her favorite projection light amount Lo for a bright room and a dark room, and automatically set a data table (arithmetic expression) based on the set projection light amount Lo. For example, since a linear function is most simply established by data corresponding to a bright room and a dark room, an intermediate brightness can be set according to the linear function.
[0032]
Further, the projection optical system 13 in the present invention is a concept including at least all the systems through which light from the light source lamp 16 passes. Therefore, the diaphragm unit 14 shown in FIG. 1 may be attached to the illumination lenses 13x, 13y... Shown by virtual lines between the light source lamp 16 and the light source polarizing beam splitter 32.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, the projector according to the present invention includes a detecting unit that detects the brightness of a screen, and a projector that projects at least an image based on the brightness of the screen under an external light environment under at least the same conditions as when the image is projected. Is provided with an automatic light amount adjustment unit that automatically adjusts the projection light amount to the projection light amount corresponding to the brightness, the following remarkable effects are obtained.
[0034]
(1) Even if the room brightness is different, the brightness of the screen is directly detected, so that accurate and high-precision images are obtained on the screen so that the best visibility is obtained. It can be adjusted as well as quickly and easily.
[0035]
(2) According to a preferred embodiment, the automatic light amount adjustment unit projects one or more different adjustment patterns at different timings, and the brightness of a screen on which one or more different adjustment patterns are projected. If a function of adjusting the projection light amount corresponding to the above is provided, more accurate and high-precision adjustment of the projection light amount can be performed.
[0036]
(3) According to the preferred embodiment, when configuring the automatic light amount adjusting unit, if an aperture variable unit that adjusts the projection light amount by changing the aperture amount of the aperture unit provided in the projection optical system that projects an image is used. It can be easily adjusted without changing characteristics such as color temperature.
[0037]
(4) According to the preferred embodiment, when configuring the automatic light amount adjustment unit, the power consumption can be reduced by using a light source variable unit that adjusts the projection light amount by changing the power supplied to the light source lamp.
[0038]
(5) According to a preferred embodiment, when configuring an automatic light amount adjustment unit, a light source variable unit that adjusts a projection light amount by varying supply power to a light source lamp, and a blower that air-cools the light source lamp corresponding to the projection light amount By using both of the air volume variable units for adjusting the air volume of the fan, the power consumption can be further reduced and the fan noise (noise) can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a projector according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an external perspective view of the projector,
FIG. 3 is a characteristic diagram of legibility relative to white illuminance,
FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation of a main part in the projector,
FIG. 5 is a block diagram showing a modified example of the automatic light amount adjusting unit of the projector according to the modified example of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram showing another modification of the automatic light amount adjustment unit of the projector according to the modification of the present invention;
FIG. 7 is a block diagram showing another modification of the automatic light amount adjustment unit of the projector according to the modification of the present invention;
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 projector 2 detection unit 3 automatic light amount adjustment unit 11 detection optical system 12 optical sensor 13 projection optical system 14 aperture unit 15 aperture variable unit 16 light source lamp 19 light source variable unit 20 blowing fan 21 air volume variable unit S screen Ls light amount Lo projected light amount
