JP2004029075A

JP2004029075A - Projector

Info

Publication number: JP2004029075A
Application number: JP2002180919A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Bungo; 豊後　善弘
Original assignee: NEC Viewtechnology Ltd
Current assignee: Sharp NEC Display Solutions Ltd
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To heighten the luminance of a picture to be projected on a screen by increasing the luminance of a light source so that many heat loss is not generated in the middle of an optical path from the light source to a display panel, and to improve a contrast ratio by suppressing the black lifting of the picture even when the luminance of the light source is high. <P>SOLUTION: A light reflecting element 15 which reflects the light from a light source 13 to an optical path Y2 heading toward a display panel 17 or an optical path Y3 heading toward a direction other than the display panel 17 is provided in a projector which projects a picture on a screen 27 by making the light of the light source 13 pass through the panel 17. A luminance detecting part 21 detects the luminance value of the picture from the luminance signal in a picture control signal at the time of displaying the picture on the panel 17. A light reflection control part 23 controls the light reflecting element 15 so that the greater the luminance value is, the more light is reflected toward the optical path Y2, and the less the value is, the less light is reflected toward the optical path Y2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ランプ等の光源を用いてスクリーン上に画像を映し出す高輝度のプロジェクタ装置に係り、詳しくは、スクリーン上の画像に生じる黒色の浮き（黒浮き）を抑制することによりコントラスト比の向上を図ったプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタ装置においては、ランプ等の光源の光を、画像が表示されるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示パネルに入射し、これによって表示パネルを透過する光をスクリーンに投射することで、スクリーン上に画像を映し出している。近年、そのスクリーン上の画像の輝度やコントラスト比を向上させることが要求されている。画像の輝度を上げる方法の１つとして、光源の輝度を上げる方法が一般的に適用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のプロジェクタ装置において、光源の輝度を上げた場合、表示パネルには構造上漏れ光があるため、特にスクリーン上に黒を表示する際に黒の輝度が増加し、これにより黒浮きが発生し、コントラスト比が低下してしまうという問題がある。この理由は、基本的に光源を用いたプロジェクタ装置の動作原理として、光源からの光を表示パネルにて遮光変調又は光反射方向変調を行っているので、表示パネルの光透過素子の透過率を完全に０％にできないことや、表示パネルの物理的な乱反射によって、黒を映し出す際に若干の黒浮きが発生してしまうからである。
【０００４】
そこで、特開２００１−３４６２１９号公報や特開２００１−２６４７２８号公報では、カラースイッチや光シャッター等の光透過素子を、光源と表示パネル間の光路に置き、光透過素子で光の透過率を制御することにより、黒浮きを抑制してコントラスト比の改善を図ることを提案している。
【０００５】
しかし、上記各公報のように光の透過率を制御する場合、光の透過率が良い光透過素子でも７０％位なので、多くの光源光が光透過素子によって減衰し、スクリーン上の画像の輝度が低下するという問題がある。これを補うために光源の輝度を上げる方法も考えられるが、この場合、光透過素子を透過せずに熱損失として生じる熱が多くなり、この熱が光透過素子並びに他の構成要素に悪影響を及ぼすので光源の輝度をあまり高く上げることはできない。つまり、実質上光源の輝度を上げる上限が決まってしまうので、光源の輝度を上げる方法は、高輝度のプロジェクタ装置にはで採用できなかった。
【０００６】
また、特開２００１−２２２００２号公報では、表示パネルであるＬＣＤ特有の問題点である青色の黒浮き問題に特化した解決手法を提案しているが、この手法においても基本的に上記の光透過素子による減衰が生じるので、スクリーン上の画像の輝度が低下するという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、光源から表示パネルに至る光路途中で多くの熱損失が生じないように光源の輝度を上げることを可能とすることによりスクリーン上に映し出される画像の輝度を上げることができ、光源の輝度が高い場合でも画像の黒浮きを抑制してコントラスト比を向上させることができるプロジェクタ装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光源の光を、画像が表示された表示パネルを透過させてスクリーンに画像を投射するプロジェクタ装置に係り、上記光源から入射された光を、上記表示パネル又は上記表示パネル以外の方向へ自在に反射する光反射手段と、上記表示パネルに画像を表示する際の映像制御信号に含まれる輝度信号から上記画像の輝度値を検出する検出手段と、上記検出された輝度値に応じて、上記光反射手段で上記表示パネル又は上記表示パネル以外の方向へ反射される光の量を変化させる制御手段とを有することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロジェクタ装置に係り、上記検出手段で検出される上記輝度値は、上記表示パネルに表示される１画像を構成する各ドットの輝度信号の合計値であることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載のプロジェクタ装置に係り、上記検出手段で検出される上記輝度値は、上記表示パネルに表示される１画像を構成する各ドットの輝度信号の平均値であることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載のプロジェクタ装置に係り、上記検出手段で検出される上記輝度値は、上記表示パネルに表示される１画像を構成する各ドットの輝度信号を任意時間積分して得られる値の合計値であることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５記載の発明は、請求項１記載のプロジェクタ装置に係り、上記検出手段で検出される上記輝度値は、上記表示パネルに表示される１画像を構成する各ドットの輝度信号を任意時間積分して得られる値の平均値であることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１に記載のプロジェクタ装置に係り、上記制御手段は、上記輝度値が大きい程に上記表示パネルの方向へ多くの光が反射され、上記輝度値が小さい程に上記表示パネルへ少ない光が反射されるように上記光反射手段を制御することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１に記載のプロジェクタ装置に係り、上記制御手段は、上記表示パネルに表示される画像が全体的に黒色で、この一カ所乃至は複数箇所に予め定められた輝度以上の輝度領域が存在する画像の輝度値が入力された場合、上記表示パネルの方向へ全ての光が反射されるように上記光反射手段を制御することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、請求項１記載のプロジェクタ装置に係り、上記光反射手段は、光の反射面の背面が冷却構造となっていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項９記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１に記載のプロジェクタ装置に係り、上記検出手段は、上記輝度信号に代え、上記映像制御信号に含まれる赤・緑・青の輝度を示すＲＧＢ信号から輝度信号を検出することを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１記載のプロジェクタ装置に係り、利用者により任意に輝度値の設定が行われ、この設定輝度値を上記検出手段で検出された輝度値に代えて上記制御手段へ出力する設定手段を設けたことを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例であるプロジェクタ装置の構成を示すブロック図である。
この図１に示すプロジェクタ装置１１は、ランプ等の光源１３と、光反射素子１５と、ＬＣＤ等の表示パネル１７と、レンズ１９と、輝度検出部２１と、光反射制御部２３とを備えて構成されており、投射によってスクリーン２７に画像を映し出すものである。
【００１９】
光反射素子１５は、光源１３から光路Ｙ１を介して入射される光を、表示パネル１７へ向かう光路Ｙ２、又は表示パネル１７以外へ向かう光路Ｙ３へ各々任意量反射するものである。つまり、光反射素子１５は、光の反射方向が可変可能な素子であり、例えばＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｃｒｏ　ｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ）素子が適用される。ＤＭＤ素子とは、シリコンベースの素子の上に微小な鏡が多数配列され、個々の鏡の向きを調節することにより光の反射方向を変えるものである。従って、任意の方向へ向かう光の量を調整することが可能となっている。また、ＤＭＤ素子は、光反射効率が９５％以上であり、殆どの光を反射することができ、更に、反射面の背面が冷却構造となっている。
【００２０】
表示パネル１７は、図示せぬ映像制御回路が組み込まれており、その回路の映像制御に応じて動画及び静止画の各画像を表示するものである。レンズ１９は、光反射素子１５で反射され、表示パネル１７を透過した光源１３の光を集光してスクリーン２７へ投射することによって、表示パネル１７に表示された画像をスクリーン２７に映し出すものである。
【００２１】
輝度検出部２１は、表示パネル１７に画像を表示する際の映像制御信号に含まれる輝度信号から画像の輝度値を検出するものである。ここで検出される輝度値は、例えばテレビ画像であれば１画像を表示する３０枚の画像の内、１枚の画像における多数ドット各々の輝度信号の合計値又は平均値である。この他に、多数ドット各々の輝度信号を任意時間積分して得られる値の合計値又は平均値としてもよい。
【００２２】
光反射制御部２３は、輝度検出部２１で検出された輝度値に応じて、光反射素子１５の多数の鏡で個々に反射される光源１３光の反射方向を変えることにより、任意の反射方向への光反射量を変えるものである。これは、表示パネル１７に表示された画像の輝度値が大きい程に表示パネル１７へ多くの光を反射し、輝度値が小さい程に表示パネル１７へ少ない光を反射するように、光反射素子１５を制御するものである。
【００２３】
この光反射方向の制御をより詳細に説明する。黒色が存在しない明るい画像の輝度値である場合は、光源１３から光路Ｙ１を介して光反射素子１５に入射される光の全てが、表示パネル１７へ向かう光路Ｙ２へ反射されるように制御する。黒色が僅かに存在するが全体として明るい画像の輝度値である場合は、光反射素子１５に入射される光源１３の光の一部が表示パネル１７以外へ向かう光路Ｙ３へ反射され、残りの殆ど全てが光路Ｙ２へ反射されるように制御する。
【００２４】
黒色が多い暗い画像の輝度値である場合は、光反射素子１５に入射される光源１３の光の殆ど全てが光路Ｙ３へ反射され、残り一部の光が光路Ｙ２へ反射されるように制御する。全てが黒色の画像の輝度値である場合は、光反射素子１５に入射される光源１３の光の全てが光路Ｙ３へ反射されるように制御する。また、全体的に黒色で、この一カ所又は複数箇所に予め定められた輝度以上の高い輝度領域が点在する画像の輝度値である場合は、光反射素子１５に入射される光の全てが、表示パネル１７へ向かう光路Ｙ２へ反射されるように制御する。
【００２５】
このような構成のプロジェクタ装置１１の動作を説明する。表示パネル１７に画像が表示されると、この画像の輝度信号が輝度検出部２１へ入力され、この検出部２１で、その画像の輝度値が検出される。検出された輝度値は、光反射制御部２３へ出力され、この制御部２３でその輝度値に応じて、光源１３から出射された光の反射方向の制御が行われる。
【００２６】
例えば輝度値が、黒色が存在しない明るい画像のものである場合、光反射素子１５に入射された光源１３の光の全てが、表示パネル１７へ向かう光路Ｙ２へ反射されるように制御される。この制御によって反射された多量の光が、画像の表示された表示パネル１７を透過した後、レンズ１９で集光されてスクリーン２７に投射されるので、スクリーン２７には高輝度状態で画像が映し出される。
【００２７】
また、輝度値が、黒色が僅かに存在するが全体として明るい画像のものである場合、光反射素子１５に入射された光源１３の光の一部が表示パネル１７以外へ向かう光路Ｙ３へ反射され、残り殆ど全ての光が光路Ｙ２へ反射されるように制御される。この制御でも、反射された多量の光が、画像の表示された表示パネル１７を透過するので、スクリーン２７には高輝度状態で画像が映し出される。
【００２８】
また、輝度値が、黒色が多い暗い画像のものである場合、光反射素子１５に入射された光源１３の光の殆ど全てが光路Ｙ３へ反射され、残り一部の光が光路Ｙ２へ反射されるように制御される。この制御では、少量の光が、画像の表示された表示パネル１７を透過するので、スクリーン２７には低輝度状態で画像が映し出される。この際、画像には多くの黒色部分が存在するが、少量の光で投射されたものなので黒の輝度が低下し、これにより黒浮きが抑制若しくは無くなる。
【００２９】
また、輝度値が、全て黒色の画像のものである場合、光反射素子１５に入射された光源１３の光の全てが光路Ｙ３へ反射されるように制御される。この制御では、画像の表示された表示パネル１７を光が透過しないので、スクリーン２７は全体が黒色となる。この黒色は、黒を透過したものではないので黒浮きは生じない。
【００３０】
また、輝度値が、全体的に黒色で、この一カ所又は複数箇所に予め定められた輝度以上の高い輝度領域が点在する画像のものである場合、光の全てが光路Ｙ２へ反射されるように制御される。この制御では、画像の表示された表示パネル１７を多量の光が透過するので、スクリーン２７には黒色の中に一カ所又は複数箇所、高輝度の領域が点在して映し出される。
【００３１】
このように、この例の構成によれば、光源１３の光を、画像が表示された表示パネル１７を透過させてスクリーン２７に画像を投射するプロジェクタ装置にあって、光源１３から入射された光を表示パネル１７へ向かう光路Ｙ２又は表示パネル１７以外へ向かう光路Ｙ３へ反射する光反射素子１５を備えると共に、輝度検出部２１及び光反射制御部２３を備えた。そして、輝度検出部２１で、表示パネル１７に画像を表示する際の映像制御信号に含まれる輝度信号から画像の輝度値を検出し、光反射制御部２３で、その検出された輝度値に応じて光反射素子１５で上記の光路Ｙ２又はＹ３の方向へ反射される光の量を変化させる制御を行う。この制御を行う場合、輝度値が大きい程に表示パネル１７へ向かう光路Ｙ２へ多くの光が反射され、輝度値が小さい程に光路Ｙ２へ少ない光が反射されるように光反射素子１５を制御するようにした。
【００３２】
これによって、例えば表示パネル１７に黒色が多い暗い画像が表示されている場合、輝度値は小さいので、光反射素子１５では少ない光が反射されることになる。この場合、少量の光が画像表示中の表示パネル１７を透過するので、スクリーン２７には低輝度状態で画像が映し出される。この際、画像には多くの黒色部分が存在するが、少量の光で投射されたものなので黒の輝度が低下し、これにより黒浮きが抑制若しくは無くなるので、コントラスト比が向上する。
【００３３】
また、この例の構成によれば、光反射素子１５は、従来の光透過素子と異なり、光源１３からの光を殆ど反射するので、熱損失が殆ど生じないように光を反射することができ、また、反射面の背面が冷却構造となっているので、素子自体が加熱することが無くなる。このことから、光源１３が高輝度のものであっても、従来のように表示パネル１７に至る途中で熱損失による発熱が生じることがない。従って、高輝度の光源１３の光を用いてスクリーン２７に画像を投射することができるので、表示パネル１７に表示中の画像が明るい場合などに、高輝度の投射画像を得ることができ、コントラスト比を向上させることができる。
【００３４】
また、この例の構成によれば、光反射制御で用いられる輝度値を、表示パネル１７に表示される１画像を構成する各ドットの輝度信号の合計値又は平均値としたので、画像全体の適正な輝度を検出することができ、これによって表示パネル１７を透過させる光の量を適正に制御することができる。
【００３５】
さらに、光反射制御で用いられる輝度値を、表示パネル１７に表示される１画像を構成する各ドットの輝度信号を任意時間積分して得られる値の合計値又は平均値とした。この場合は、画像全体のより適正な輝度を検出することができ、これによって表示パネル１７を透過させる光の量を、より適正に制御することができる。
【００３６】
また、この例の構成によれば、光反射制御部２３は、表示パネル１７に表示される画像が全体的に黒色で、この一カ所乃至は複数箇所に予め定められた輝度以上の輝度領域が存在する画像の輝度値（ピーク状の輝度値）が入力された場合、表示パネル１７へ向かう光路Ｙ２へ全ての光が反射されるように光反射素子１５を制御するようにした。この制御では、表示パネル１７を多量の光が透過することにより、スクリーン２７には黒色の中に一カ所又は複数箇所、高輝度の領域が存在して映し出されるので、コントラスト比を向上させることができる。
【００３７】
◇第２実施例
図２は、この発明の第２実施例であるプロジェクタ装置の構成を示すブロック図である。
この図２に示すプロジェクタ装置３１が、図１に示したプロジェクタ装置１１と異なる点は、輝度値設定部３３を設けたことにある。輝度値設定部３３は、利用者により任意に輝度値の設定が行われ、この設定された輝度値（設定輝度値）を光反射制御部２３へ出力するものである。また、輝度値設定部３３には、オン／オフスイッチが設けられており、スイッチをオンの状態で輝度値の設定を行うことができ、設定輝度値が光反射制御部２３へ出力されるようになっている。また、そのスイッチがオンの時は、輝度検出部２１での検出輝度値は光反射制御部２３に入力されない、又は輝度検出部２１が輝度値の検出動作を停止するようになっている。
【００３８】
設定輝度値に応じて光反射制御部２３が光反射制御を行う場合も、前述のプロジェクタ装置１１と同様な制御が行われる。利用者が、輝度値を設定する場合のケースとして、例えばスクリーン２７に全て黒の画像を表示する場合がある。この場合、利用者が輝度値０を設定することにより、光反射素子１５で全ての光が表示パネル１７以外へ向かう光路Ｙ３へ反射されるので、表示パネル１７には光が入射されない。従って、スクリーン２７上は全て黒色となる。
【００３９】
このように、この例の構成によれば、利用者により任意に輝度値の設定が行われ、この設定輝度値を輝度検出部２１での検出輝度値に代えて、光反射制御部２３へ出力する輝度値設定部３３を設けたので、利用者がスクリーン２７の投射画像の輝度を自由に設定することができる。
【００４０】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述の実施例においては、この発明を、輝度検出部２１で検出される輝度値が、表示パネル１７に画像を表示する際の映像制御信号に含まれる輝度信号から検出されるものであるとした。しかし、これに限定されず、この発明は、輝度信号に代え、映像制御信号に含まれる赤・緑・青の輝度を示すＲＧＢ信号から輝度値を検出するようにしても良い。その場合、上述の実施例と略同様の効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、光源の光を、画像が表示された表示パネルを透過させてスクリーンに画像を投射するプロジェクタ装置において、光源から入射された光を、表示パネル又は表示パネル以外の方向へ自在に反射する光反射手段と、表示パネルに画像を表示する際の映像制御信号に含まれる輝度信号から画像の輝度値を検出する検出手段と、検出された輝度値に応じて、光反射手段で表示パネル又は表示パネル以外の方向へ反射される光の量を変化させる制御手段とを有した。これにより、例えば表示パネルに黒色が多い暗い画像が表示されている場合、輝度値は小さいので、光反射手段では少量の光が反射されるようにすれば、少量の光が表示パネルを透過するので、スクリーンには低輝度状態で画像が映し出される。この際、画像には多くの黒色部分が存在するが、少量の光で投射されたものなので黒の輝度が低下し、これにより黒浮きが抑制若しくは無くなるので、コントラスト比を向上させることができる。
【００４２】
また、光反射手段は、光源からの光を殆ど反射するので、熱損失が殆ど生じないように光を反射することができ、更に、反射面の背面を冷却構造としたので、光反射手段自体が加熱することが無くなる。従って、高輝度の光源の光を用いてスクリーンに画像を投射することができるので、表示パネルに表示中の画像が明るい場合などに、高輝度の投射画像を得ることができ、コントラスト比を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例であるプロジェクタ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の第２実施例であるプロジェクタ装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１，３１　プロジェクタ装置
１３　光源
１５　光反射素子
１７　表示パネル
２１　輝度検出部
２３　光反射制御部
２７　スクリーン
３３　輝度値設定部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-brightness projector device for projecting an image on a screen using a light source such as a lamp, and more particularly, to improving a contrast ratio by suppressing black floating (black floating) occurring in an image on a screen. The present invention relates to a projector device designed to achieve this.
[0002]
[Prior art]
In a projector device, light from a light source such as a lamp is incident on a display panel such as an LCD (Liquid Crystal Display) on which an image is displayed, and the light transmitted through the display panel is projected on the screen. The image is projected. In recent years, it has been required to improve the brightness and contrast ratio of an image on the screen. As one method of increasing the brightness of an image, a method of increasing the brightness of a light source is generally applied.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned conventional projector device, when the luminance of the light source is increased, the luminance of black is increased particularly when displaying black on the screen because of the structurally leaking light on the display panel. There is a problem that floating occurs and the contrast ratio decreases. The reason for this is that basically, as a principle of operation of a projector device using a light source, light from the light source is subjected to light-blocking modulation or light-reflection direction modulation by the display panel. This is because a slight floating of black occurs when projecting black due to the fact that it cannot be completely set to 0% or due to physical irregular reflection of the display panel.
[0004]
Therefore, in JP-A-2001-346219 and JP-A-2001-264728, a light transmitting element such as a color switch or an optical shutter is placed in an optical path between a light source and a display panel, and the light transmittance of the light transmitting element is reduced. It is proposed to control the floating of black to improve the contrast ratio by controlling.
[0005]
However, when controlling the light transmittance as described in the above publications, even a light transmitting element having a good light transmittance is about 70%, so that a large amount of light from the light source is attenuated by the light transmitting element and the brightness of the image on the screen is reduced. Is reduced. To compensate for this, it is conceivable to increase the luminance of the light source.However, in this case, heat generated as heat loss without passing through the light transmitting element increases, and this heat adversely affects the light transmitting element and other components. Therefore, the brightness of the light source cannot be increased too high. That is, since the upper limit of the brightness of the light source is substantially determined, the method of increasing the brightness of the light source cannot be adopted in a high-brightness projector device.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-222002 proposes a solution specifically for the blue floating problem which is a problem peculiar to an LCD which is a display panel. Since attenuation occurs due to the transmission element, there is a problem that the brightness of the image on the screen is reduced.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is displayed on a screen by enabling the brightness of a light source to be increased so that a large amount of heat loss does not occur in the optical path from the light source to a display panel. It is an object of the present invention to provide a projector device that can increase the luminance of an image and suppress the floating of black in the image and improve the contrast ratio even when the luminance of a light source is high.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 relates to a projector device that projects an image on a screen by transmitting light of a light source through a display panel on which an image is displayed. A light reflection unit that freely reflects the display panel or a direction other than the display panel, and a detection unit that detects a luminance value of the image from a luminance signal included in a video control signal when displaying an image on the display panel. Means, and control means for changing the amount of light reflected by the light reflecting means in a direction other than the display panel or the display panel in accordance with the detected luminance value.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the projector device according to the first aspect, wherein the luminance value detected by the detecting means is a luminance signal of each dot constituting one image displayed on the display panel. It is characterized by being a total value.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the projector according to the first aspect, wherein the luminance value detected by the detecting means is a luminance signal of each dot constituting one image displayed on the display panel. It is characterized by being an average value.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the projector according to the first aspect, wherein the luminance value detected by the detecting means is a luminance signal of each dot constituting one image displayed on the display panel. It is characterized in that it is a total value of values obtained by integrating for an arbitrary time.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the projector device of the first aspect, the brightness value detected by the detection means is a brightness signal of each dot constituting one image displayed on the display panel. It is characterized in that it is an average value obtained by integrating over an arbitrary time.
[0013]
The invention according to claim 6 relates to the projector device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit reflects more light toward the display panel as the luminance value increases. The light reflecting means is controlled so that the smaller the luminance value is, the less light is reflected on the display panel.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the projector according to any one of the first to sixth aspects, wherein the control unit controls the image displayed on the display panel to be entirely black. Or, when a luminance value of an image in which a luminance region equal to or more than a predetermined luminance exists at a plurality of locations is input, the light reflecting unit is controlled so that all light is reflected in the direction of the display panel. It is characterized by.
[0015]
The invention according to claim 8 relates to the projector device according to claim 1, wherein the light reflecting means has a cooling structure on the back surface of the light reflecting surface.
[0016]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the projector according to any one of the first to fifth aspects, wherein the detecting means replaces the luminance signal with red, green, and blue included in the video control signal. It is characterized in that a luminance signal is detected from an RGB signal indicating the luminance.
[0017]
According to a tenth aspect of the invention, there is provided the projector device according to the first aspect, wherein a brightness value is arbitrarily set by a user, and the set brightness value is replaced with the brightness value detected by the detection means. A setting means for outputting to the control means is provided.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The description will be made specifically using an embodiment.
First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a projector device according to a first embodiment of the present invention.
The projector device 11 shown in FIG. 1 includes a light source 13 such as a lamp, a light reflection element 15, a display panel 17 such as an LCD, a lens 19, a luminance detection unit 21, and a light reflection control unit 23. It is configured to project an image on the screen 27 by projection.
[0019]
The light reflecting element 15 reflects an arbitrary amount of light incident from the light source 13 via the optical path Y1 to the optical path Y2 toward the display panel 17 or the optical path Y3 toward other than the display panel 17. That is, the light reflection element 15 is an element whose light reflection direction is variable, and for example, a DMD (Digital Micromirror Device) element is applied. The DMD element is one in which a number of small mirrors are arranged on a silicon-based element, and the direction of light reflection is changed by adjusting the direction of each mirror. Therefore, it is possible to adjust the amount of light traveling in an arbitrary direction. Further, the DMD element has a light reflection efficiency of 95% or more, can reflect most light, and has a cooling structure on the back surface of the reflection surface.
[0020]
The display panel 17 incorporates a video control circuit (not shown), and displays each image of a moving image and a still image according to the video control of the circuit. The lens 19 condenses the light of the light source 13 reflected by the light reflection element 15 and transmitted through the display panel 17 and projects the light on the screen 27 so that the image displayed on the display panel 17 is projected on the screen 27. is there.
[0021]
The luminance detecting unit 21 detects a luminance value of an image from a luminance signal included in a video control signal when displaying an image on the display panel 17. The luminance value detected here is, for example, a total value or an average value of luminance signals of a large number of dots in one image among 30 images displaying one image in the case of a television image. In addition, the total value or the average value of the values obtained by integrating the luminance signals of the multiple dots for an arbitrary time may be used.
[0022]
The light reflection control unit 23 changes the reflection direction of the light of the light source 13 that is individually reflected by a large number of mirrors of the light reflection element 15 according to the luminance value detected by the luminance detection unit 21, so that an arbitrary reflection direction is obtained. It changes the amount of light reflected to the light. This is because the light reflecting element reflects more light to the display panel 17 as the luminance value of the image displayed on the display panel 17 increases, and reflects less light to the display panel 17 as the luminance value decreases. 15 is controlled.
[0023]
The control of the light reflection direction will be described in more detail. If the brightness value is a bright image without black, control is performed so that all of the light incident on the light reflecting element 15 from the light source 13 via the optical path Y1 is reflected on the optical path Y2 toward the display panel 17. . In the case where there is a small amount of black but a brightness value of a bright image as a whole, a part of the light of the light source 13 incident on the light reflecting element 15 is reflected on the optical path Y3 going to a position other than the display panel 17, and most of the remaining light is reflected. Control is performed so that everything is reflected to the optical path Y2.
[0024]
When the luminance value of the dark image is mostly black, control is performed so that almost all of the light from the light source 13 incident on the light reflecting element 15 is reflected to the optical path Y3, and the remaining part of the light is reflected to the optical path Y2. I do. If all of the brightness values are black image values, control is performed so that all of the light from the light source 13 incident on the light reflecting element 15 is reflected to the optical path Y3. In addition, when the luminance value of an image is black, and the luminance value of an image in which a high luminance region equal to or higher than a predetermined luminance is scattered at one or a plurality of positions is all, all of the light incident on the light reflecting element 15 is Is controlled to be reflected on the optical path Y2 toward the display panel 17.
[0025]
The operation of the projector device 11 having such a configuration will be described. When an image is displayed on the display panel 17, a luminance signal of the image is input to a luminance detecting unit 21, and the detecting unit 21 detects a luminance value of the image. The detected brightness value is output to the light reflection control unit 23, and the control unit 23 controls the reflection direction of the light emitted from the light source 13 according to the brightness value.
[0026]
For example, when the brightness value is that of a bright image having no black color, control is performed so that all of the light from the light source 13 incident on the light reflection element 15 is reflected on the optical path Y2 toward the display panel 17. After a large amount of light reflected by this control passes through the display panel 17 on which an image is displayed, the light is condensed by the lens 19 and projected on the screen 27, so that the image is projected on the screen 27 in a high brightness state. It is.
[0027]
When the luminance value is that of a bright image as a whole with a slight presence of black, a part of the light of the light source 13 incident on the light reflecting element 15 is reflected on the optical path Y3 that goes to other than the display panel 17. , So that almost all the remaining light is reflected to the optical path Y2. Even in this control, a large amount of reflected light passes through the display panel 17 on which an image is displayed, so that an image is projected on the screen 27 in a high brightness state.
[0028]
When the luminance value is a dark image with a lot of black, almost all of the light from the light source 13 incident on the light reflecting element 15 is reflected to the optical path Y3, and the remaining part of the light is reflected to the optical path Y2. Is controlled as follows. In this control, a small amount of light is transmitted through the display panel 17 on which the image is displayed, so that the image is projected on the screen 27 in a low luminance state. At this time, although many black portions exist in the image, since the image is projected with a small amount of light, the brightness of black is reduced, thereby suppressing or eliminating the floating of black.
[0029]
When the luminance values are all black images, control is performed so that all the light of the light source 13 incident on the light reflecting element 15 is reflected to the optical path Y3. In this control, since the light does not pass through the display panel 17 on which the image is displayed, the screen 27 is entirely black. Since this black color does not transmit black, no black floating occurs.
[0030]
If the luminance value is an image in which the luminance value is entirely black and a high luminance area of a predetermined luminance or more is scattered at one or a plurality of positions, all of the light is reflected to the optical path Y2. Is controlled as follows. In this control, since a large amount of light is transmitted through the display panel 17 on which an image is displayed, one or a plurality of high-luminance areas are projected on the screen 27 in black.
[0031]
As described above, according to the configuration of this example, in the projector device that transmits the light of the light source 13 through the display panel 17 on which the image is displayed and projects the image on the screen 27, the light incident from the light source 13 Is provided on the optical path Y2 toward the display panel 17 or the optical path Y3 toward other than the display panel 17, and a luminance detection unit 21 and a light reflection control unit 23 are provided. Then, the brightness detection unit 21 detects the brightness value of the image from the brightness signal included in the video control signal when displaying the image on the display panel 17, and the light reflection control unit 23 responds to the detected brightness value. Then, control is performed to change the amount of light reflected by the light reflecting element 15 in the direction of the optical path Y2 or Y3. When this control is performed, the light reflecting element 15 is controlled such that the larger the luminance value, the more light is reflected on the optical path Y2 toward the display panel 17, and the smaller the luminance value, the less light is reflected on the optical path Y2. I did it.
[0032]
As a result, for example, when a dark image with a lot of black color is displayed on the display panel 17, a small amount of light is reflected by the light reflecting element 15 because the luminance value is small. In this case, since a small amount of light passes through the display panel 17 during image display, an image is displayed on the screen 27 in a low luminance state. At this time, there are many black portions in the image. However, since the image is projected with a small amount of light, the brightness of black is reduced, and the floating of black is suppressed or eliminated, thereby improving the contrast ratio.
[0033]
Further, according to the configuration of this example, unlike the conventional light transmitting element, the light reflecting element 15 reflects most of the light from the light source 13, so that the light can be reflected such that heat loss hardly occurs. Further, since the rear surface of the reflection surface has a cooling structure, the element itself does not heat. For this reason, even if the light source 13 has high luminance, heat generation due to heat loss does not occur on the way to the display panel 17 as in the related art. Therefore, since an image can be projected on the screen 27 using the light of the high-intensity light source 13, a high-intensity projection image can be obtained when the image being displayed on the display panel 17 is bright. The ratio can be improved.
[0034]
Further, according to the configuration of this example, since the luminance value used in the light reflection control is the total value or the average value of the luminance signals of the dots constituting one image displayed on the display panel 17, Appropriate luminance can be detected, and accordingly, the amount of light transmitted through the display panel 17 can be appropriately controlled.
[0035]
Further, the luminance value used in the light reflection control was a total value or an average value of values obtained by integrating a luminance signal of each dot constituting one image displayed on the display panel 17 for an arbitrary time. In this case, more appropriate luminance of the entire image can be detected, and thereby, the amount of light transmitted through the display panel 17 can be more appropriately controlled.
[0036]
Further, according to the configuration of this example, the light reflection control unit 23 determines that the image displayed on the display panel 17 is entirely black, and that one or more of When a luminance value (peak-like luminance value) of an existing image is input, the light reflecting element 15 is controlled so that all light is reflected on the optical path Y2 toward the display panel 17. In this control, since a large amount of light is transmitted through the display panel 17 and one or a plurality of high-luminance areas are displayed on the screen 27 in black, the contrast ratio can be improved. it can.
[0037]
Second Embodiment FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a projector device according to a second embodiment of the present invention.
The projector device 31 shown in FIG. 2 differs from the projector device 11 shown in FIG. 1 in that a brightness value setting unit 33 is provided. The luminance value setting unit 33 is for setting the luminance value arbitrarily by the user and outputting the set luminance value (set luminance value) to the light reflection control unit 23. Further, the brightness value setting unit 33 is provided with an on / off switch so that the brightness value can be set while the switch is turned on, and the set brightness value is output to the light reflection control unit 23. It has become. When the switch is on, the luminance value detected by the luminance detecting unit 21 is not input to the light reflection control unit 23, or the luminance detecting unit 21 stops the operation of detecting the luminance value.
[0038]
When the light reflection control unit 23 performs the light reflection control according to the set luminance value, the same control as that of the above-described projector device 11 is performed. As a case where the user sets the luminance value, for example, there is a case where an all black image is displayed on the screen 27. In this case, when the user sets the brightness value to 0, all light is reflected by the light reflecting element 15 to the optical path Y3 that goes to other than the display panel 17, so that no light enters the display panel 17. Therefore, the screen 27 is all black.
[0039]
As described above, according to the configuration of this example, the user can arbitrarily set the brightness value, and output the set brightness value to the light reflection control unit 23 instead of the brightness value detected by the brightness detection unit 21. Since the brightness value setting unit 33 is provided, the user can freely set the brightness of the projected image on the screen 27.
[0040]
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like that do not depart from the gist of the present invention. Is also included in the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a case where the brightness value detected by the brightness detection unit 21 is detected from a brightness signal included in a video control signal when displaying an image on the display panel 17. And However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be such that the luminance value is detected from the RGB signals indicating the red, green, and blue luminances included in the video control signal instead of the luminance signal. In that case, substantially the same effects as in the above-described embodiment can be obtained.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, in a projector device for projecting an image on a screen by transmitting light from a light source through a display panel on which an image is displayed, the light incident from the light source is displayed on the display panel. A light reflecting means for freely reflecting in a direction other than the display panel, a detecting means for detecting a luminance value of the image from a luminance signal included in a video control signal when displaying an image on the display panel, and a detected luminance value And control means for changing the amount of light reflected by the light reflecting means in a direction other than the display panel or the display panel. Thus, for example, when a dark image with a lot of black color is displayed on the display panel, the luminance value is small. Therefore, if a small amount of light is reflected by the light reflecting means, a small amount of light transmits through the display panel. Therefore, an image is projected on the screen in a low brightness state. At this time, although many black portions exist in the image, since the image is projected with a small amount of light, the luminance of black is reduced, and the floating of black is suppressed or eliminated, so that the contrast ratio can be improved.
[0042]
In addition, the light reflecting means reflects most of the light from the light source, so that the light can be reflected so that heat loss hardly occurs. Further, since the back surface of the reflecting surface has a cooling structure, the light reflecting means itself can be used. Is no longer heated. Therefore, since an image can be projected on a screen using light from a high-luminance light source, a high-luminance projected image can be obtained when the image being displayed on the display panel is bright, and the contrast ratio is improved. Can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a projector device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a projector device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11, 31 Projector device 13 Light source 15 Light reflection element 17 Display panel 21 Brightness detection unit 23 Light reflection control unit 27 Screen 33 Brightness value setting unit

Claims

A projector device that projects an image on a screen by transmitting light of a light source through a display panel on which an image is displayed,
Light reflecting means for freely reflecting light incident from the light source in a direction other than the display panel or the display panel,
Detecting means for detecting a luminance value of the image from a luminance signal included in a video control signal when displaying an image on the display panel,
A control unit for changing an amount of light reflected by the light reflecting unit in a direction other than the display panel or the display panel according to the detected luminance value.

2. The projector device according to claim 1, wherein the luminance value detected by the detection unit is a total value of luminance signals of dots forming one image displayed on the display panel.

2. The projector device according to claim 1, wherein the luminance value detected by the detection unit is an average value of luminance signals of dots forming one image displayed on the display panel.

The method according to claim 1, wherein the brightness value detected by the detection unit is a sum of values obtained by integrating a brightness signal of each dot constituting one image displayed on the display panel for an arbitrary time. 2. The projector device according to 1.

2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the brightness value detected by the detection unit is an average value obtained by integrating a brightness signal of each dot forming one image displayed on the display panel for an arbitrary time. 2. The projector device according to 1.

The control means controls the light reflection means so that the larger the luminance value is, the more light is reflected toward the display panel, and the smaller the luminance value is, the less light is reflected to the display panel. The projector device according to claim 1, wherein:

The control unit is configured such that when an image displayed on the display panel is entirely black and a luminance value of an image in which a luminance region equal to or more than a predetermined luminance is present at one or a plurality of positions is input, The projector device according to claim 1, wherein the light reflecting unit is controlled so that all light is reflected toward the display panel.

2. The projector device according to claim 1, wherein the light reflection unit has a cooling structure on a back surface of a light reflection surface.

6. The method according to claim 1, wherein the detection unit detects a luminance signal from an RGB signal indicating red, green, and blue luminances included in the video control signal, instead of the luminance signal. The projector device according to any one of the preceding claims.

2. A setting means for arbitrarily setting a brightness value by a user, and providing a setting means for outputting the set brightness value to the control means in place of the brightness value detected by the detection means. Projector device.