CN1604632A - 投影机及投影机用光源灯的驱动控制 - Google Patents

投影机及投影机用光源灯的驱动控制 Download PDF

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Abstract

投影机10检测投影于屏幕SC上的图像的亮度，将该检测值根据投影透镜的变焦比或投影距离标准化。并且，将该值与预先设定的目标值相比较，设定光源灯52的驱动功率以补偿两者。这样，抑制由于投影机具有的光源灯的照明光的亮度的偏差而造成的对投影图像的亮度或对比度系数的影响。

Description

投影机及投影机用光源灯的驱动控制
技术领域
本发明涉及投影机及投影机具备的光源灯的驱动控制。
背景技术
将图像放大投影于屏幕上的投影机在普及。该种投影机在使用环境的亮度、投影透镜的焦点距离或投影距离等的各种条件下使用。因此，一种考虑到被投影的图像(投影图像)的易视性，根据上述的种种参数值控制投影图像的亮度或对比度的技术被提出。
例如，特开平8-23501号公报公开了通过根据屏幕的辉度驱动投影透镜的变焦机构，放大缩小投影图像尺寸，调整投影图像的亮度及对比度系数的技术。
另外，特开平11-69264号公报公开了根据投影透镜的变焦比控制投影图像的亮度或对比度系数的技术。
另外，特开2002-300498号公报公开了根据室内的亮度、投影距离、画面尺寸及输入图像信号的亮度，控制光源灯的电压、图像信号的对比度，使屏幕的图像达到最合适的亮度的技术。
通常，即使是同一机种的多个投影机，各投影机具备的光源灯的性能，例如，以预定的驱动功率(灯功率)驱动时的照明光的亮度并不相同，有偏差。进而，即使是一台投影机，光源灯随着长时间使用而经时劣化，照明光的亮度减小。即，即使是以同一灯功率驱动光源灯也会出现照明光的亮度的偏差。因此，投影图像的亮度或对比度系数也会产生偏差。但是，以往没有考虑到投影机所具备的光源灯的性能的这种或经时变化。
发明内容
本发明为解决上述问题，其目的在于抑制因投影机具有的光源灯的照明光的亮度的偏差或经时变化而造成的对投影图像的亮度或对比度系数的影响。
为解决上述问题的至少一部分，本发明采用了以下结构。
本发明的装置是用光源灯将图像投影于屏幕上的投影机，其特征在于具有：
检测前述投影图像的亮度和对比度系数中的至少一个的检测部及
根据该检测的检测值，设定前述光源灯的驱动功率的灯控制部。
作为图像的亮度可以适用例如照度、辉度、光束、光亮、光量等种种的参数。光源灯的驱动功率的设定，例如，可以是通过预定的演算求设定值，也可以是事先准备好表示检测值与设定值之间的关系的参照表并参照此表进行。
本发明可以根据投影图像的亮度与对比度系数中的至少一个控制光源灯的驱动功率、调整照明光的亮度。因此，可以抑制因光源灯的照明光的亮度的偏差或经时变化而造成的对投影图像的亮度或对比度的影响。
另外，本发明可以通过控制光源灯的驱动功率调整投影图像的亮度或对比度系数，如专利文献1所示的由于不改变投影图像的尺寸，所以可以以使用者喜欢的图像尺寸投影图像。
前述投影机中，
前述检测部检测前述亮度和对比度系数，
前述灯控制部可以根据前述检测的亮度和对比度系数的两个值设定前述驱动功率。
本发明可以进一步地进行光源灯的驱动功率的控制和照明光的亮度的调整。
还有，本发明可以任意设定进行以投影图像的亮度及对比度系数的任一个为重点的光源灯的驱动功率的重点设定。进而，使两者的重点设定也可以是可变的。
前述投影机中，
前述灯控制部，例如，可以是与前述检测的投影图像的亮度及对比度系数的组合相应地设定前述驱动功率，首先，根据前述检测的亮度设定前述驱动功率，进而，可以根据以该设定后的前述驱动功率投影的图像的对比度系数，再次设定前述驱动功率。
通过将根据对比度系数的光源灯的驱动功率的调整在根据投影图像的亮度的调整之后进行，与以相反的顺序进行调整相比可以提高画质。
另外，可以分别独立进行根据投影图像的亮度进行的光源灯的驱动功率的设定和根据对比度系数的光源灯的驱动功率的设定。由此，可以简便地进行光源灯的驱动功率的设定。
还有，前述灯控制部，还可以是首先，根据前述检测的对比度系数设定前述驱动功率，进而，根据以该设定后的前述驱动功率投影的图像的亮度，再次设定前述驱动功率。
上述的任意一种投影机的前述灯控制部可以将前述检测值与预先设定的目标值进行比较地设定前述驱动功率以补偿两者的差。
这样，可以控制光源灯的照明光的亮度使投影图像的亮度、对比度系数维持在目标值上。
灯控制部也可以通过反馈控制依次更新光源灯的驱动功率。
作为投影图像或对比度系数的目标值，例如，可以设定为比以额定功率驱动光源灯时可输出的最大值低的值。这样，可以降低对光源灯的负荷。因此，与以额定功率驱动相比可以延长光源灯的寿命。
上述投影机还可以具有变更上述目标值的目标值变更部。
投影图像的亮度或对比度系数的目标值的变更，例如，可以通过使用者操作设置于投影机的操作板，根据使用者的爱好进行。另外，也可以与其他的投影机或个人电脑等的其他的设备连接，由从这些设备的输入变更前述目标值。后者的方式，特别在适用于将图像区域分割为多个区域，用多个投影机将这些作为一个亮度基本相同的巨大图像投影的多屏幕显示系统时有效。在这种情况下，可以以多个投影机中的一台为基准，根据该投影图像的亮度，设定其他的投影机的目标值。另外，也可以根据应该投影的图像的图像信号的辉度分布设定目标值。
另外，也可以是根据彩色图像、黑白图像、活动画面、静止画面、电影等的输入图像信号的种类或使用环境的亮度等自动切换目标值。这样，可以提高投影机的便利性。
本发明的投影机具有，
具有变焦机构的投影透镜；
输入该投影透镜的变焦比的变焦比输入部；
根据该输入的变焦比修正前述检测值的修正部，
前述灯控制部可以根据前述修正的检测值进行前述驱动功率的设置。
因为由投影透镜的变焦比的设定值使得屏幕上的照射面积不同，所以投影图像的亮度或对比度系数会不同。本发明可以根据考虑到变焦比的修正值设定驱动功率。因此，可以抑制由于投影透镜的变焦比的不同而造成的对投影图像的亮度或对比度系数的影响。
另外，本发明的投影机还可以是具有：
输入投影距离的投影距离输入部和
根据该输入的投影距离修正前述检测值的修正部，
前述灯控制部根据前述修正的检测值进行前述驱动功率的设定。
因为由投影距离屏幕上的照射面积会不同，所以投影图像的亮度或对比度系数会不同。本发明可以根据考虑到投影距离的修正值设定驱动功率。因此，可以抑制因投影距离的不同而造成的对投影图像的亮度或对比度系数的影响。还有，投影距离输入部，例如，可以是使用者通过操作板手动输入测定的值，也可以是将检测投影距离的传感器设置于投影机而自动输入该输出值。
本发明的投影机还可以具备根据使用者的指示，切换是否进行根据前述检测值的前述驱动功率的控制的控制模式切换部。
这样，例如，可以与投影图像的亮度或对比度系数无关地在以额定功率驱动光源灯的控制模式与根据上述投影图像的亮度或对比度系数设定驱动功率的控制模式之间切换。其结果是可以提高投影机的便利性。在这种情况下，也可以准备2种以上的控制模式，在它们之间切换。
本发明的投影机的前述检测部及前述灯控制部可以以与使用者发出的指示无关的预定的定时进行前述检测及前述驱动功率的设定。
作为与使用者发出的指示无关的预定的定时，例如，可以是投影机的起动时间等。这样，可以自动进行光源灯的驱动功率的调整。
本发明不一定要具备上述所有的特征，可以构成为省略其中的一部分或进行适当的组合。本发明除了作为上述的投影机的构成之外，还可以构成为具有上述检测部或灯控制部等的光源灯的控制装置，或控制光源灯的驱动的控制方法的发明。
附图说明
图1是表示作为本发明的一种实施例的投影机10的概略结构的说明图。
图2是表示本实施例的投影机10的可切换光源灯52的控制模式的说明图。
图3是表示灯控制部42的功能的框图说明图。
图4是表示投影机出厂时的灯功率的设定值的调整步骤的流程的说明图。
图5是表示省电模式时的灯功率控制处理的流程的流程图。
图6是表示多屏幕显示系统100的构成的说明图。
具体实施方式
以下，根据实施例按照以下的顺序说明本发明的实施方式。
A.投影机的构成
B.投影机出厂时的调整
C.光源灯的驱动控制
D.变形例
A.投影机的构成
图1是表示作为本发明的实施例的投影机10的概略结构的说明图。如图所示，投影机10具有接收器12、图像处理部20、液晶板驱动部30、液晶板32及控制部40。投影机10还具有照明液晶板32用的照明装置50、将透射液晶板32的透射光投影于屏幕SC上用的投影光学系统58及检测屏幕SC上的照度用的照度传感器34。照度传感器34检测屏幕SC上的点p的照度(勒克司)。
接收器12输入从图未示的个人电脑等供给的图像信号VS，由图像处理部20变换为可处理的形式的图像数据。图像信号VS可以是模拟图像信号，也可以是数字图像信号。
图像处理部20通过接收器12对被输入的图像数据进行辉度调整、色彩平衡调整、对比度系数调整、清晰度调整等的画质调整或放大/缩小图像尺寸的处理或实施由投影机10进行仰角投影时的梯形畸变修正等的各种图像处理。
液晶板驱动部30根据在图像处理部20实施的图像处理的图像数据生成驱动液晶板32用的驱动信号。
液晶板32根据由液晶板驱动部30生成的驱动信号调制照明光。液晶板32为透射型液晶板，作为调制由照明装置50射出的照明光的光阀(光调制器)使用。
照明装置50具有光源灯52和灯驱动部54。本实施例作为光源灯采用了超高压水银灯。也可以采用金属卤化物水银灯、氙灯等的其他的放电灯。
灯驱动部54可以按照由控制部40内的灯控制部42设定的设定值改变灯功率驱动光源灯52。而且，通过改变灯功率，可以改变由光源灯52射出的照明光的亮度。
投影光学系统58，有具备变焦功能的投影透镜(图中省略)，通过驱动变焦马达改变变焦比、使焦距变化，从而可以原样地对应焦点地改变屏幕SC上的投影区域即改变所谓的投影图像的尺寸。
还有，该投影机10具有未图示的RGB的三种色的三枚液晶板32。另外，各部具有处理三种色的图像数据的功能。照明装置50具有将白色光分离为三色的光的色光分离光学系统。另外，投影光学系统58具有合成三色的图像光生成显示彩色图像的图像光的合成光学系统。
控制部40通过没有图示的遥控器或装配于投影机10的主体的操作按钮的操作，控制图像处理部20及投影光学系统58。即，控制部40设定图像处理部20采用的各种参数值，或进行通过投影光学系统58进行的变焦比的变更或投影图像的对焦。
控制部40内的灯控制部42根据切换光源灯52的控制模式用的切换按钮(未图示)的状态，切换控制模式来控制灯驱动部54。关于光源灯52的控制模式将后述。灯控制部42进而在控制模式是后述的省电模式的情况下，根据照度传感器34的检测值、投影距离或投影透镜的变焦比，控制灯驱动部54，控制光源灯52的照明光的亮度。
图2是表示本实施例的投影机10的可以切换的光源灯52的控制模式的说明图。本实施例的投影机10具有“高辉度模式”、“低功率模式”、“省电模式”的三种控制模式。“高辉度模式”是以一定的额定功率驱动光源灯52的控制模式。“低功率模式”是以比额定功率低的一定的灯功率驱动光源灯52的控制模式。“省电模式”是变更灯功率驱动光源灯52的控制模式。
省电模式时，在初始阶段，以比高辉度状态低的灯功率驱动光源灯52。因此，在初始阶段，如图所示，省电模式时的光源灯52的照明光的亮度比高辉度状态时暗。但是由此可以减轻光源灯52的负荷，与高辉度状态相比能延长光源灯52的寿命。进而，如后所述，在省电模式时，控制灯功率使投影图像的亮度或对比度系数维持在事先设定的目标值上。
高辉度模式时及低功率模式时的光源灯52的驱动控制，与以一定的灯功率驱动光源灯52的以往的投影机相同，所以在此省略说明。以下，说明可以以省电模式进行光源灯52的驱动控制的投影机。
图3是表示灯控制部42的功能的框图说明图。这些可以以硬件构成，也可以以软件构成。
目标值输入部421输入投影图像的亮度及对比度系数的目标值。目标值在省电模式下是投影机10应该维持的投影图像的亮度和对比度系数的值。这些值在投影机10出厂时被设定为预定值。而且，这些值通过使用者操作设置于投影机10主体上的操作按钮输入而可以变更。输入到目标值输入部421的各个值分别被存储于亮度目标值存储部425及对比度系数目标值存储部426。还有，本实施例作为投影图像的亮度的目标值的参数采用了光束(流明)。
投影光学系统58具有检测投影透镜的变焦比用的变焦比检测传感器，变焦比输入部422输入由变焦比检测传感器检测的投影透镜的变焦比的设定值。投影距离输入部423输入从投影透镜到屏幕SC的投影距离。投影距离可以是使用者测定后手动输入，也可以是由传感器检测后自动输入。照度输入部424输入由照度传感器34检测的检测值。
亮度修正部427将输入到照度输入部424的照度(勒克司)换算为光束(流明)，进而，根据输入到变焦比输入部422的变焦比及输入到投影距离输入部423的投影距离修正该值，使之可以与存储在亮度目标值存储部425的目标值进行比较。这是因为改变变焦比或投影距离，使投影图像的尺寸变化、亮度变化。对比度系数演算部428根据将全白图像投影于屏幕SC上时的照度传感器34的检测值及将全黑图像投影于屏幕SC上时的照度传感器34的检测值演算对比度系数。
驱动功率设定部429根据存储于亮度目标值存储部425的目标值及亮度修正部427演算的值调整灯功率，使两者的差得到补偿。另外，驱动功率设定部429根据存储于对比度系数目标值存储部426的目标值及对比度系数演算部428演算的值调整灯功率，使两者的差得到补偿。本实施例中与检测的投影图像的亮度或对比度系数的目标值的偏差的量及灯功率的修正量之间的关系是已知的，驱动功率设定部429根据这些关系进行灯功率的调整。驱动功率设定部429也可以通过反馈控制调整灯功率使投影图像的亮度或对比度系数维持在目标值上。
B.投影机出厂时的调整
图4是表示投影机出厂时的灯功率的设定值的调整步骤的流程的说明图。首先，根据操作员的操作板的操作，将省电模式下的投影图像的亮度及对比度系数的目标值输入到目标值输入部421(步骤S100)。而且，将各值分别存储于亮度目标值存储部425及对比度系数目标值存储部426。如前述，将这些值设定为比投影机10可以额定功率输出的值低。
接着，在亮度一定的暗室内，以投影透镜的变焦比为预定的变焦比，以投影距离为预定距离，投影图像的亮度为输入到目标值输入部421的目标值时则以预定的驱动功率驱动光源灯52，在屏幕SC上投影全白图像(步骤S110)。此时的灯功率被设定为事先的基准值。
而且，由照度传感器34检测在屏幕上的点p的照度(步骤S120)，由亮度修正部427演算亮度(光束)(步骤S130)。
接着，将在步骤S130演算的亮度与在亮度目标值存储部425内存储的目标值比较(步骤S140)。而且，两者不同时，调整灯功率，将该值设定为出厂时的初始值(步骤S150)。这样，在出厂前完成调整步骤。还有，由于这些步骤在投影透镜的变焦比、投影距离、环境的亮度等一定的条件下进行，所以通过根据投影图像的亮度进行光源灯52的驱动功率的调整，也可以使对比度系数与目标值基本一致。
如上所述，通过对多个投影机10在出厂前进行灯电源的调整，可以抑制由于多个投影机10的光源灯52的照明光的亮度的偏差而引起的投影图像的亮度的偏差。
C.光源灯的驱动控制
图5是表示省电模式下的灯功率控制处理的流程的流程图。该处理是使用者作为光源灯52的控制模式，选择设定省电模式时，控制部40实施的处理。本实施例中不论使用者是否作出本处理的实施指示都进行本处理，也可以只在使用者指示本处理的实施时进行。
首先，以省电模式用的事先设定的灯功率驱动光源灯52，将全白图像投影于屏幕SC上(步骤S200)。而且，由照度传感器34检测屏幕SC上的点p的照度(步骤S210)。
下面，由变焦比输入部422及投影距离输入部423分别取得投影透镜的变焦比及投影距离(步骤S230)，由亮度修正部427将在步骤S210检测的照度换算为光束的同时，根据在步骤S230取得的变焦比及投影距离进行亮度的修正(步骤S230)。
接着，将在步骤230演算的亮度与存储于亮度目标值存储部425的目标值相比较(步骤S240)。而且，在两者不同的情况下，调整并设定灯功率(步骤S250)。
接着，以在步骤S250设定的灯功率驱动光源灯52，再一次投影全白图像(步骤S260)，由照度传感器34检测屏幕SC上的点p的照度(步骤S270)。接着，投影全黑图像(步骤S280)，与步骤S270同样检测照度(步骤S290)。而且，由对比度系数演算部428根据在步骤S270及步骤S290检测的照度演算对比度系数(步骤S300)。
接着，将该演算的对比度系数与存储于对比度系数目标值存储部426的目标值相比较(步骤S310)。而且，两者不同时，再调整并设定灯功率(步骤S320)。再调整后的设定值在下次省电模式被选择时作为在步骤S200所采用的设定值被存储。这样，结束灯功率的控制处理。
通过上述光源灯52的驱动控制，可以抑制因伴随一台的投影机10的光源灯52的经时劣化引起的照明光的亮度的下降而造成的投影图像的亮度的偏差。
D.变形例
以上说明了本发明的几种实施方式，但本发明并不限定于这样的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内的种种的方式的实施都是可能的。例如，可以是以下的几种变形例。
D1.变形例1
上述实施例中，将检测值与目标值相比较进行光源灯52的驱动功率的设定，但是并不限于此。本发明一般是根据检测的投影于屏幕上的投影图像的亮度及对比度系数中的至少一个设定光源灯的驱动功率。因此，灯电源的设定，例如，可以是由预定的演算求设定值，也可以是事先准备好表示检测值与设定值的关系的参照表，并参照此参照表进行。
D2.变形例2
上述实施例中的省电模式下的灯功率的驱动控制根据投影图像的亮度及对比度系数的双方进行光源灯52的驱动功率的设定，也可以是根据任意一个设定。
D3.变形例3
上述实施例中的省电模式下的灯功率的驱动控制是根据投影图像的亮度进行灯功率的调整后，根据对比度系数进行灯功率的再调整，也可以将此顺序颠倒。但是，如果根据投影图像的亮度进行灯功率的调整后，根据对比度系数进行灯功率的再调整的话，则比相反的顺序的情况更能提高投影图像的画质。
D4.变形例4
图6是表示多屏幕系统100的构成的说明图。多屏幕系统100由个人电脑的计算机80和连接于个人电脑80的4台投影机10a-10d构成。而且，该多屏幕系统100可以以个人电脑80，用4台投影机10a-10d将应该投影的图像分割为4个图像区域P1-P4，将其作为一个巨大图像投影于屏幕SC上。
4台投影机10a-10d适用上述本发明的投影机10，每一个投影机10a-10d将从个人电脑80发出的的投影图像的亮度的目标值及对比度系数的目标值设定为相同。在此情况下，可以根据4台投影机10a-10d中的任意一台的检测值设定目标值，也可以根据4台投影机10a-10d的检测值的平均值设定目标值。另外，还可以与4台投影机10a-10d的检测值无关地设定目标值。
这样，4台投影机10a-10d通过灯功率控制，不依靠图像处理，能投影出亮度及对比度系数基本相同的投影图像。

Claims (10)

1.一种投影机，是用光源灯将图像投影于屏幕上的投影机，其特征在于具有：
检测前述投影图像的亮度和对比度系数中的至少一方的检测部及
根据该检测的检测值，设定前述光源灯的驱动功率的灯控制部。
2.如权利要求1中所述的投影机，其特征在于：
前述检测部检测前述亮度和对比度系数，
前述灯控制部根据前述检测的亮度和对比度系数双方设定前述驱动功率。
3.如权利要求2所述的投影机，其特征在于：
前述灯控制部首先根据前述检测的亮度设定前述驱动功率，进而，根据以该设定后的前述驱动功率投影的图像的对比度系数，再次设定前述驱动功率。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的投影机，其特征在于：
前述灯控制部将前述检测值与预先设定的目标值进行比较设定前述驱动功率以补偿两者的差。
5.如权利要求4所述的投影机，其特征在于进一步具有变更前述目标值的目标值变更部。
6.如权利要求1所述的投影机，其特征在于具有：
具有变焦机构的投影透镜；
输入该投影透镜的变焦比的变焦比输入部；
根据该输入的变焦比修正前述检测值的修正部，
前述灯控制部根据前述修正的检测值进行前述驱动功率的设定。
7.如权利要求1所述的投影机，其特征在于具有：
输入投影距离的投影距离输入部；
根据该输入的投影距离修正前述检测值的修正部，
前述灯控制部根据前述修正的检测值进行前述驱动功率的设定。
8.如权利要求1所述的投影机，其特征在于还具有：
根据使用者的指示，对是否进行根据前述检测值的前述驱动功率的控制进行切换的控制模式切换部。
9.如权利要求1所述的投影机，其特征在于：
前述检测部及前述灯控制部以与使用者发出的指示无关的预定的定时进行前述检测及前述驱动功率的设定。
10.一种控制投影图像的投影机所具有的光源灯的驱动的控制方法，其特征在于包括以下的步骤：
a.检测投影图像的亮度与对比度系数中的至少一方的步骤及
b.根据该检测的检测值设定前述光源灯的驱动功率的步骤。
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