JP2006267995A - 投射型映像再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】LEDの高速応答性を利用して省電力化した投射型映像再生装置を提供する。
【解決手段】表示デバイス5に投射光を照射するための光源5として高輝度LED等の高速応答のデバイスを用いる。高輝度LEDの場合、数百〜数千のLEDを束ねて光源とする。従来のプロジェクタでは、光源は常時一定光量で点灯しており、暗い映像の場合、映像信号の輝度が暗くなるのみであったが、この装置では、光源の高速応答性を利用し、映像が暗い場面では、この映像を明るく変換し、これに合わせて光源を暗くすることで、暗い映像信号をそのまま再生した場合と同じ映像を表示できるようにし、光源を暗くした分だけ省電力を可能にしている。
【選択図】 図1
【解決手段】表示デバイス5に投射光を照射するための光源5として高輝度LED等の高速応答のデバイスを用いる。高輝度LEDの場合、数百〜数千のLEDを束ねて光源とする。従来のプロジェクタでは、光源は常時一定光量で点灯しており、暗い映像の場合、映像信号の輝度が暗くなるのみであったが、この装置では、光源の高速応答性を利用し、映像が暗い場面では、この映像を明るく変換し、これに合わせて光源を暗くすることで、暗い映像信号をそのまま再生した場合と同じ映像を表示できるようにし、光源を暗くした分だけ省電力を可能にしている。
【選択図】 図1
Description
この発明は、スクリーンに映像を拡大投射する投射型映像再生装置に関する。
映像を大きく映して再生するための装置としてプロジェクタが知られている。プロジェクタは、壁面に設置されたスクリーンに光学系を介して映像を投射する装置である。また、筐体前面にスクリーンを設け、筐体内部の背面からこのスクリーンに映像を投射するバック型の装置も実用化されている。
このような投射型の映像再生装置は、強い投射光が必要であるため、従来はたとえば水銀ランプやハロゲンランプ等の光源が用いられていた(たとえば特許文献1)。
特開2004−264668号公報
しかし、上記水銀ランプやハロゲンランプは、点灯直後の発光が不安定であるため余熱が必要である、発熱(自己発熱および輻射熱)が大きいために放熱用のファンを用いる必要があり、映像の再生中にファンの駆動音が問題となる、使用後の冷却が必要であるため、ランプを消灯したのちもファンを即座に停止できない、等の欠点があった。
そこで、光源として高輝度LEDを用いることが考えられている。すなわち、LEDは応答がよく、点灯してすぐ使用することができるとともに、スペクトルが純粋で輻射熱を伴わないため、上記水銀ランプやハロゲンランプに比べて投射型映像再生装置の光源として好ましい。
しかしながら、LEDは、1つであれば高輝度LEDであっも数ルーメン程度の光量しかないため、数百〜数千を束ねて使用する必要があり、これを集光する段階で効率が低下してしまうという問題点があった。
この発明は、LEDの高速応答性を利用して省電力化した投射型映像再生装置を提供することを目的とする。
(1) この発明は、映像信号を可視化する映像表示素子と、前記映像表示素子を駆動する映像表示素子駆動回路と、前記映像表示素子に投射光を照射するための高速応答の光源と、前記光源を点灯させる光源駆動回路と、
単位時間の映像信号毎に、前記単位時間の映像信号の輝度値のピーク値を検出するピーク検出処理と、検出されたピーク値の輝度上限値に対する比率または差分に基づく変換係数を算出する変換係数算出処理と、前記単位時間の映像信号の輝度値を、前記変換係数に基づいて増加させるよう変換して前記映像表示素子駆動回路に供給する映像信号変換処理と、前記変換係数に基づいて前記光源の光量を減少させるよう制御値を設定し、この制御値で前記光源駆動回路を制御する光量制御処理と、を実行する映像信号変換部と、
を備えたことを特徴とする。
単位時間の映像信号毎に、前記単位時間の映像信号の輝度値のピーク値を検出するピーク検出処理と、検出されたピーク値の輝度上限値に対する比率または差分に基づく変換係数を算出する変換係数算出処理と、前記単位時間の映像信号の輝度値を、前記変換係数に基づいて増加させるよう変換して前記映像表示素子駆動回路に供給する映像信号変換処理と、前記変換係数に基づいて前記光源の光量を減少させるよう制御値を設定し、この制御値で前記光源駆動回路を制御する光量制御処理と、を実行する映像信号変換部と、
を備えたことを特徴とする。
この発明は、投射型映像再生装置であり、映像表示素子に投射光を照射するための光源として高輝度LED等の高速応答のデバイスを用いる。通常の投射型映像再生装置(プロジェクタ)では、光源は常時一定光量で点灯しているが、この発明では、光源の高速応答性を利用し、映像が暗い場面では、この映像を明るく変換し、これに合わせて光源を暗くすることで、暗い映像信号をそのまま再生した場合と同じ映像を表示できるようにし、光源を暗くした分だけ省電力を可能にしている。
上記単位時間は、たとえば、映像の1フレーム,1水平走査期間等である。この期間の映像信号のなかで最も高い輝度値をピーク値とし、そのピーク値が限度値になるように変換係数を定めて、映像信号の輝度値を変換する。この変換係数が、当該単位時間における最大の変換係数である。これにより、映像信号の変換幅を最大にすることができ、これに対応して、光源の光量を最も暗くすることができる。
なお、モノクロームの場合には、輝度信号Yに対して単位時間あたり1回この処理を行えばよく、カラーの場合には、単位時間あたりその色数分だけ、並列にまたは順次この処理を行う。たとえば、RGB三原色の場合には、それぞれの色について各1回、計3回の処理を1単位時間内に実行する。この場合、この発明の輝度値は、RGBの各色成分信号の成分値である。
(2) この発明は、前記映像信号変換部が、前記変換係数算出処理で算出した変換係数が所定のしきい値未満であった場合、前記しきい値を変換係数として設定して前記映像信号変換処理および前記光量制御処理を行うことを特徴とする。
変換係数が大きいと、映像信号の輝度値および光源の光量を大きく変換することになる。すなわち、映像信号を非常に明るく、光源の光量を非常に小さく(暗く)変換することになる。しかし、たとえばLED等の光源は、安定的に動作する最低限の電圧・電流が存在し、それ以下の電流・電圧では点灯が不安定になってしまう。そこで、この発明では、このような動作が不安定になるような電流・電圧を印加する領域までは変換を行わないように、変換係数にしきい値を設定し、変換係数がしきい値を超えた場合でも、しきい値を限度として変換を行うようにしている。これにより、光源の光量を低下させる変換を行う場合でも、光源が安定して動作する範囲で変換することが可能になる。
(3) この発明は、前記変換係数算出処理が、今回の単位時間および過去の1または複数の単位時間の処理時に算出した比率または差分に基づいて変換係数を算出することを特徴とする。
この発明では、単位時間ごとに、映像信号の輝度値を変換するとともに光源の光量を制御するが、映像信号の輝度値および光源の光量が単位時間ごとに大きく変化した場合、量子化誤差やリニアリティの誤差等により画面がチラつくおそれがある。したがって、過去の値と平均化することによって、極端な変化を和らげてチラつきを防止する。
(4) この発明は、前記変換係数算出処理が、今回の単位時間および過去の1または複数の単位時間の処理時に算出した比率または差分を加重平均することによって変換係数を算出し、今回の単位時間の比率が直前の単位時間の比率よりも増加しているとき、前記加重平均における今回の単位時間の比率の重みづけを大きくする、または、今回の単位時間の差分が直前の単位時間の差分よりも減少しているとき、前記加重平均における今回の単位時間の差分の重みづけを大きくすることを特徴とする。
この発明では、画面が明るくなるときに、今回の単位時間の値に対する重みづけを大きくすることにより、今回の値への追従性を高くした。これにより、暗いシーンから明るいシーンに変化させる映像手法(場面の転換やインパクトのある映像効果)等の再現性をよくすることができる。
(5) この発明は、前記映像信号変換部が、前記各処理をデジタル的に実行し、前記変換係数算出処理において、変換係数を最上位ビットのみ1の二進数として算出し、前記映像信号変換処理において、映像信号の各画素の輝度値を、前記変換係数の0の桁数だけビットシフトすることによって増加させることを特徴とする。
映像信号の変換等の処理をデジタル的に処理する場合、映像信号は各画素ごとの二進数のデータとして表される。単位時間内に全ての画素の輝度値を変換する処理は膨大な演算を伴い処理部の負担は大きい。そこで、変換係数を二進数で例えば“10000”(=16)など最上位ビットのみ1の二進数で表し、これを乗算することにより、映像信号の輝度値を変換する。最上位ビットのみ1の係数の乗算はビットシフトのみでよいため処理が容易であり、処理部の負担を軽くすることが可能になる。
(6) この発明は、前記映像表示素子駆動回路が、映像信号の輝度値に応じた時間比率で前記映像表示素子を駆動することによって映像信号を可視化し、前記光源駆動回路が、前記光源に供給する電流値を制御することによって該光源の光量を制御することを特徴とする。
この発明では、映像表示素子として、たとえばデジタルミラーデバイス等のPWMによるオン時間幅で輝度を表現するデバイスを用いた場合、映像表示素子駆動回路は、PWM制御で各画素の輝度を制御する。これに対応して光源駆動回路は、電流値を制御することによって光量を制御し、単位時間内はその制御された光量で一定に点灯するようにする。このように一方がPWM制御の場合には、他方をスタティック制御にすることにより、双方の制御が有効に相乗されるようにしている。
(7) この発明は、前記映像表示素子駆動回路は、映像信号の輝度値に応じた透過率または反射率になるように前記映像表示素子を駆動することによって映像信号を可視化し、前記光源駆動回路が、前記光源に電流を供給する時間比率を制御することによって該光源の光量を制御することを特徴とする。
この発明では、映像表示素子として、LCD等のアナログ/スタティックデバイスを用いた場合、映像表示素子駆動回路は、この映像表示素子に供給する電圧で各画素の輝度を制御し、その画素の表示期間中はスタティックにその輝度に制御する。そして、光源駆動回路は、PWM等の時間比率による制御で光源の光量を制御する。光源の光量制御は、時間比率で行うとリニアリティ(操作量(光量制御データ)と制御量(実際の光量)が正比例関係になっていること)を正確にすることができる。
(8) この発明は、前記映像信号変換部が、前記光源に供給する電流値と光量の関係を示すテーブルを記憶しており、前記光量制御処理は、前記変換係数に基づいて前記光源の光量を決定し、この光量で前記テーブルを検索して電流値を決定し、この電流値を前記光源駆動回路に指示することを特徴とする。
LED等の光源素子を電流値で光量制御した場合、図4(B)に示すように制御信号に対する光出力が正比例関係にならずズレが生じる。このずれを補償するために、前記テーブルに基づいて光源に供給する電流値を決定し、リニアリティを維持するようにしている。
(9) この発明は、映像信号を可視化する映像表示素子と、前記映像表示素子を駆動する映像表示素子駆動回路と、前記映像表示素子に投射光を照射するための高速応答の光源と、前記光源を点灯させ、前記光源に供給する電流値を制御することによって該光源の光量を制御する光源駆動回路と、前記光源に供給する電流値と光量の関係を示すテーブルを記憶したテーブル記憶部と、前記光源の近傍に設けられた光量センサと、を備えるとともに、
前記光源に供給する電流を最小値から最大値まで変化させるよう前記光源駆動手段に指示して、各電流値における前記光源の光量を前記光量センサを用いて測定し、この測定結果に基づいて前記テーブルを作成してテーブル記憶手段に記憶するテーブル作成処理と、単位時間の映像信号毎に、該単位時間内の映像信号の輝度値のピーク値を検出するピーク検出処理と、検出されたピーク値の輝度上限値に対する比率または差分に基づく変換係数を算出する変換係数算出処理と、前記変換係数に基づいて前記単位時間の映像信号の輝度値を増加させるよう変換して前記映像表示素子駆動回路に供給する映像信号変換処理と、前記変換係数に基づいて前記光源の光量を決定し、この光量で前記テーブルを参照して前記光源に供給する電流値を決定し、この電流値を前記光源駆動回路に指示する光量制御処理と、を実行する映像信号変換部を備えたことを特徴とする。
前記光源に供給する電流を最小値から最大値まで変化させるよう前記光源駆動手段に指示して、各電流値における前記光源の光量を前記光量センサを用いて測定し、この測定結果に基づいて前記テーブルを作成してテーブル記憶手段に記憶するテーブル作成処理と、単位時間の映像信号毎に、該単位時間内の映像信号の輝度値のピーク値を検出するピーク検出処理と、検出されたピーク値の輝度上限値に対する比率または差分に基づく変換係数を算出する変換係数算出処理と、前記変換係数に基づいて前記単位時間の映像信号の輝度値を増加させるよう変換して前記映像表示素子駆動回路に供給する映像信号変換処理と、前記変換係数に基づいて前記光源の光量を決定し、この光量で前記テーブルを参照して前記光源に供給する電流値を決定し、この電流値を前記光源駆動回路に指示する光量制御処理と、を実行する映像信号変換部を備えたことを特徴とする。
(10) この発明は、映像信号を可視化する映像表示素子と、前記映像表示素子を駆動する映像表示素子駆動回路と、前記映像表示素子に投射光を照射するための高速応答の光源と、前記光源を点灯させ、前記光源に供給する電流値を制御することによって該光源の光量を制御する光源駆動回路と、前記光源に供給する電流値と光量の関係を示すテーブルを記憶したテーブル記憶部と、該光源の近傍に設けられた光量センサと、を備えるとともに、
前記光源に供給する電流を最小値から最大値まで変化させるよう前記光源駆動手段に指示して、各電流値における前記光源の光量を前記光量センサを用いて測定し、この測定結果に基づいて前記テーブルを作成してテーブル記憶手段に記憶するテーブル作成処理と、単位時間の映像信号毎に、該単位時間内の映像信号の輝度値のピーク値を検出するピーク検出処理と、検出されたピーク値の輝度上限値に対する比率または差分に基づく変換係数を算出する変換係数算出処理と、前記変換係数に基づいて前記光源に供給する電流値を決定し、この電流値を前記光源駆動回路に指示する光量制御処理と、前記変換係数に基づいて前記単位時間の映像信号の輝度値を変換するとともに、前記テーブルを参照してこの輝度値を修正して前記映像表示素子駆動回路に供給する映像信号変換処理と、を実行する映像信号変換部を備えたことを特徴とする。
前記光源に供給する電流を最小値から最大値まで変化させるよう前記光源駆動手段に指示して、各電流値における前記光源の光量を前記光量センサを用いて測定し、この測定結果に基づいて前記テーブルを作成してテーブル記憶手段に記憶するテーブル作成処理と、単位時間の映像信号毎に、該単位時間内の映像信号の輝度値のピーク値を検出するピーク検出処理と、検出されたピーク値の輝度上限値に対する比率または差分に基づく変換係数を算出する変換係数算出処理と、前記変換係数に基づいて前記光源に供給する電流値を決定し、この電流値を前記光源駆動回路に指示する光量制御処理と、前記変換係数に基づいて前記単位時間の映像信号の輝度値を変換するとともに、前記テーブルを参照してこの輝度値を修正して前記映像表示素子駆動回路に供給する映像信号変換処理と、を実行する映像信号変換部を備えたことを特徴とする。
(11) この発明は、上記発明において、前記テーブル作成処理を、装置の電源オン時に実行さすることを特徴とする。
(12) この発明は、上記発明において、前記映像表示素子、前記映像表示素子駆動回路、前記光源、前記光源駆動回路、前記テーブル記憶部、および、前記光量センサをそれぞれ1つ備え、前記映像信号変換部は、前記1つの光源について前記テーブル作成処理を実行するとともに、複数の色チャンネルの映像信号について、順次、前記ピーク検出処理、前記変換係数算出処理、前記映像信号変換処理、および、前記光量制御処理を実行することを特徴とする。
(13) この発明は、上記発明において、前記映像表示素子、前記映像表示素子駆動回路、前記光源、前記光源駆動回路、前記テーブル記憶部、および、前記光量センサをそれぞれ各色チャンネル毎に備え、前記映像信号変換部は、各色チャンネルの光源について前記テーブル作成処理を実行するとともに、複数の色チャンネルの映像信号について、前記ピーク検出処理、前記変換係数算出処理、前記映像信号変換処理、および、前記光量制御処理を実行することを特徴とする。
(14) この発明は、上記発明において、前記前記光源、前記光源駆動回路、前記テーブル記憶部、および、前記光量センサをそれぞれ1つ備えるとともに、前記映像表示素子、および、前記映像表示素子駆動回路をそれぞれ各色チャンネル毎に備え、前記映像信号変換部は、前記1つの光源について前記テーブル作成処理を実行するとともに、複数の色チャンネルの映像信号について、前記ピーク検出処理、前記変換係数算出処理、前記映像信号変換処理、および、前記光量制御処理を実行することを特徴とする。
(作用)
(9)〜(14)の発明は、投射型映像再生装置であり、映像表示素子に投射光を照射するための光源として高輝度LED等の高速応答のデバイスを用いる。通常の投射型映像再生装置(プロジェクタ)では、光源は常時一定光量で点灯しているが、この発明では、光源の高速応答性を利用し、映像が暗い場面では、この映像を明るく変換し、これに合わせて光源を暗くすることで、暗い映像信号をそのまま再生した場合と同じ映像を表示できるようにし、光源を暗くした分だけ省電力を可能にしている。
(9)〜(14)の発明は、投射型映像再生装置であり、映像表示素子に投射光を照射するための光源として高輝度LED等の高速応答のデバイスを用いる。通常の投射型映像再生装置(プロジェクタ)では、光源は常時一定光量で点灯しているが、この発明では、光源の高速応答性を利用し、映像が暗い場面では、この映像を明るく変換し、これに合わせて光源を暗くすることで、暗い映像信号をそのまま再生した場合と同じ映像を表示できるようにし、光源を暗くした分だけ省電力を可能にしている。
上記単位時間は、たとえば、映像の1フレーム,1水平走査期間等である。この期間の映像信号のなかで最も高い輝度値をピーク値とし、そのピーク値が限度値になるように変換係数を定めて、映像信号の輝度値を変換する。この変換係数が、当該単位時間における最大の変換係数である。これにより、映像信号の変換幅を最大にすることができ、これに対応して、光源の光量を最も暗くすることができる。
なお、モノクロームの場合には、輝度信号Yに対して単位時間あたり1回この処理を行えばよく、カラーの場合には、単位時間あたりその色数分だけ、並列にまたは順次この処理を行う。たとえば、RGB三原色の場合には、それぞれの色について各1回、計3回の処理を1単位時間内に実行する。この場合、この発明の輝度値は、RGBの各色成分信号の成分値である。
光源駆動回路は、電流値を制御することによって光量を制御し、単位時間内はその制御された光量で一定に点灯する。LED等の光源素子を電流値で光量制御した場合、図4(B)に示すように制御信号に対する光出力が正比例関係にならずズレが生じる。このずれを補償するために、前記テーブルに基づいて光源に供給する電流値を決定し、リニアリティを維持するようにしている。
以上のようにこの発明によれば、輝度値の低い映像信号(暗い映像)を再生表示するとき、通常は、映像表示素子で可視化する映像を暗くしていたものを、映像表示素子で可視化する映像を明るく変換し、この明るく変換した分だけ光源の光量を低下させて暗い映像を再生表示するようにした。これにより、光源の光量を必要最小限に抑えることができ、光源の消費電力を少なく抑えることができるとともに、光源の寿命を延ばすことができる。
また、光量比に応じて光源に供給する電流値を補正することにより、光量のリニアリティを維持することができる。
I.装置の構成の説明
図面を参照してこの発明の実施形態である投射型映像表示装置(プロジェクタ)について説明する。この投射型映像再生装置は、デジタルミラーデバイス等の表示デバイスに映像を表示させ、この映像をLEDの光源で照射してスクリーンに投射するものである。
図面を参照してこの発明の実施形態である投射型映像表示装置(プロジェクタ)について説明する。この投射型映像再生装置は、デジタルミラーデバイス等の表示デバイスに映像を表示させ、この映像をLEDの光源で照射してスクリーンに投射するものである。
図1は同投射型映像表示装置のブロック図である。投射型映像表示装置は、映像信号を可視化する表示デバイス5、表示デバイス5に投射光を照射する光源4、光源4の光を表示デバイス5に導く集光光学系6、表示デバイス上の映像をスクリーンに投射するための投射光学系7を有するとともに、前記表示デバイス5を駆動する表示デバイスドライバ2、光源4を制御する光源ドライバ3、入力された映像信号を処理し、変換された映像信号を表示デバイスドライバ2に入力するとともに光源制御信号を光源ドライバに入力する映像信号処理部1を有している。なお、光源4は図4に示すようにフォトダイオード25を有している。
集光光学系6は、コンデンサレンズ、ロッドインテグレータ、ダイクロイックミラー等からなっている。また、投射光学系7は、ダイクロイックミラー、投射レンズ等からなっている。
この実施形態の投射型映像再生装置では、光源4に高速の応答特性を有する発光素子を用いる。代表的には高輝度LEDを用いればよく、以下高輝度LEDを用いた例について説明する。
同図は、装置対向してスクリーン8が設置され、投射光学系7から照射された映像がスクリーン8に投射されるプロジェクタを示しているが、筐体正面に設けられたスクリーンに、筐体内部の背面から映像を投射するバック型の映像表示装置であってこの発明を同様に適用することができる。
また、同図では、表示デバイス5をR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色のそれぞれに1枚ずつ備え、1つの光源4からダイクロイックミラーで分光して各表示デバイスに光を照射する3板1光源の構成を示しているが、この発明は、図2に示すような、1枚の表示デバイスで時分割にRGB3原色を再生する1板1光源の構成(同図(A))、3枚の表示デバイス5のそれぞれに光源を別々に備えた3板3光源の構成(同図(B))にも同様に適用することができる。
なお、カラー映像を表示する場合の成分色は、RGB3原色に限定されず、より多くの色(たとえば6色)を用いて表示してもよいが、以下の説明では、代表的なRGB3原色について説明する。
時分割で3原色を表示する1板1光源構成の場合には、光源4として多色発光のLEDを用い、表示デバイス5で再生しているチャンネル(RGBいずれかのチャンネル)に応じた色に発光させる。また、3板1光源構成の場合には、光源4として白色LEDを用い、色分解またはフィルタを用いて各表示デバイス5にRGBの光を供給する。また、3板3光源の構成の場合には、各チャンネルに対応した色に発光するLEDを用いればよい。すなわち、Rチャンネルには赤色LEDを用い、Gチャンネルには緑色LEDを用い、Bチャンネルには青色LEDを用いる。
図3は、前記映像信号処理部1の構成を示す図である。映像信号処理部1は、入力された映像信号を1フレーム分バッファする入力バッファ11、1フレーム分の映像データの各画素のなかから、最高の輝度値を検出するピーク検出部12、ピーク検出部12が検出したピークに基づいて映像信号を明るく変換する輝度値変換係数bおよび光源の光量を小さく変換する光量制御係数aを算出する係数算出部13、輝度値変換係数bに基づいて入力バッファ11に記憶している映像信号の輝度値を変換する輝度値変換部14、輝度値変換部14で変換された映像信号をバッファする出力バッファ17、光量制御係数aに基づいて光量制御データを決定する光量決定部15、光量決定部15が用いる光量制御データテーブル16、光量決定部15が決定した光量制御データをバッファする光量制御データバッファ18を有している。
なお、この図では、入力バッファ11、出力バッファ17、光量制御データバッファ18をRGB3原色のそれぞれ1つずつ並列に備えている。この構成は、映像信号処理部1が1または3つの表示デバイス5および1または3つの光源4に対して1つ設けられている場合の構成である。この映像信号処理部1が、RGBそれぞれに1つずつ設けられている場合には、各映像信号処理部1は、入力バッファ11、出力バッファ17,光量制御データバッファ18を対応するチャンネル用に1つ設ければよい。
なお、映像信号処理部1をRGBに共通に1つ設けるかそれぞれ別々に設けるかの選択と、表示デバイス5および光源4をRGBに共通に1つ設けるかそれぞれ別々に設けるかの選択は、互いに独立した選択であり、どのような組み合わせでもよい。
入力バッファ11は、1フレーム(単位時間)分の映像信号(デジタル映像信号)をバッファする。ピーク検出部12は、入力バッファ11にバッファされた映像信号の各画素(輝度値)をスキャンしてそのフレームで最大の輝度値を検出し、検出した輝度値をピーク値として係数算出部13に出力する。
係数算出部13は、入力されたピーク値Pに基づいてバッファされている1フレーム分の画素データの輝度値(画素値)を変換するための輝度値変換係数bおよび光源LEDの光量を制御するための光量制御補正係数aを算出する。この算出方法の詳細については後述するが、要するに、暗い映像の場合に、映像信号の輝度値を大きくし、その分光源の光量を少なくすることにより、光源に供給する電力を少なくしようとするものである。
係数算出部13が算出した輝度値変換係数bは輝度値変換部14に入力される。輝度値変換部14は、入力バッファ11から1フレーム分の映像信号を取り込み、各画素データに輝度値変換係数bを乗算して各画素の輝度値を変換する。これにより、映像信号は元の映像よりも明るいものに変換される。変換された映像信号は、出力バッファ17に書き込まれる。
出力バッファ17に書き込まれた映像信号は、次のフレームの表示タイミングに表示デバイスドライバ2によって読み出され、表示デバイス5上に表示される。
また、係数算出部13が算出した光量制御係数aは、光量決定部15に入力される。この光量決定部15は、図4(B)に示す光量制御データテーブル16を参照して入力された光量制御係数aを光量制御データ(光源4に供給する電流値を表すデータ)に変換する。
光量制御データテーブル16は、光源4(LED)に供給する電流値に対する光源4(LED)の光量(光出力)の関係を記憶したテーブルであり、フルパワー時の光量に対する光量比率を表す光量制御係数aでこのテーブルを検索することにより、光源4に供給すべき電流値(フルパワー時の電流に対する電流比率)を読み出すことができる。
なお、図4(B)は、2種類の光量制御データテーブルを示している。同図上段は、光量と電流値の関係を表したものであり、フルパワー時の光量に対する光量比率(光量制御係数a)からフルパワーの電流値に対する電流比率を割り出す光量−電流の変換テーブルである。同図下段は、光量比率に対応する電流比率の(正比例関係からの)誤差を表す誤差テーブルであり、光量比率にこの誤差を乗算することによって電流比率を算出することができるものである。
この光量制御データテーブル16は、光源4に光量検出用のセンサであるフォトダイオード25(図4(A)参照)を設け、光源4のLEDに対する供給電流を連続的に変化させて実測して作成したものである。
この光量制御データテーブル16の作成は、いつ行ってもよいが、この装置の電源投入時や、映像信号の入力が停止したインターバルの間に行うのが適当である。
このテストモードの動作は、LED22に供給する電流をリニアに変化させるような制御を行い、各電流値でどれだけの光量が出力されているかをフォトダイオード25で実測して、これをテーブル化する動作である。映像信号として黒を入力しておけば、スクリーン8に映像が投射されることはない。
なお、LEDの特性は比較的均一であるため、LEDメーカから提供される平均的な特性データをそのまま使用してもよい。
図4(A)は、光源ドライバ3を示す図である。光源ドライバ3では、D/Aコンバータ20が、映像信号処理部1の光量決定部15から入力された光量制御データをアナログの電流制御電圧Viに変換し、定電流回路21に入力する。定電流回路21は、この電流制御電圧Viで決定される電流Ifを、光源(光源ユニット)4に実装されているLEDデバイス22に供給することにより、所定の光量でLEDデバイス22を発光させる。なお、定電流回路は、コンパレータ210、電流制御トランジスタ211および基準抵抗212(抵抗値Ri)からなっており、供給電流IfはVi/Riで決定される。
上述したように、光源ユニット4には、発光量検出用のフォトダイオード25が設けられており、このフォトダイオード25の抵抗値の変化によりLEDデバイス22の発光量を検出する。すなわち、フォトダイオード25は、一方の端子に検出用電圧Vddが印加され、他方の端子が抵抗器Rdを介して接地されている。フォトダイオード25および抵抗器Rdには、LED22発光量に応じた電流Ipが流れ、抵抗器Rdの両端には、検出電圧Vp(=Ip×Rd)が生じる。
光量制御データテーブルを実測で作成するテストモード時には、この電圧VpをA/Dコンバータ27がデジタルデータに変換し、映像信号処理部1に入力する。映像信号処理部1は、D/Aコンバータ20−定電流回路21を介してLED22に供給した電流値とA/Dコンバータ27から入力された光量検出データに基づいて図4(B)に示す内容の光量制御データテーブルを作成する。
なお、この光源ドライバ3は、光源ユニット4(LED22)に供給する電流を制御することによって、光源の光量を制御する構成になっているが、光量制御データに基づくパルス幅で光源を点灯させるPWM制御で光源を点灯させる場合には、D/Aコンバータ20から出力された電圧ViをPWM信号生成回路(電圧Viとのこぎり波とをコンパレータに入力し、のこぎり波がViを超えない期間パルスを生成する回路)に入力し、このPWM信号生成回路が出力したPWM信号でLEDをオン/オフ制御すればよい。
PWM制御の場合には、パルス幅と光量は完全にリニアである(正比例している)ため、フォトダイオード25を用いたテーブルの作成やリニアリティの補正は不要である。
なお、表示デバイス5の輝度制御も、輝度に対応する所定の透過率または反射率で表示デバイスを駆動するスタティック制御と、輝度に対応する時間幅だけ100パーセントの透過率または反射率で表示デバイスを駆動する時分割(PWM)制御があるが、表示デバイス5が時分割制御の場合には、光源4をスタティック制御とし、表示デバイス5がスタティック制御の場合には、光源4を時分割制御とする。
上述したように、光量決定部15は、図4(B)の上段に示した光量−電流の変換テーブル(光源4(LED)に供給する電流値に対する光源4(LED)の光量(光出力)の関係を記憶したテーブル)に代えて、同図下段に示した誤差テーブル(電流値と光量とが正比例した場合の直線からの誤差を表すテーブル)を記憶して補正するようにしてもよい。
さらに、この誤差テーブルを輝度値変換部14に与えて、この誤差分を各画素の輝度値に反映させて、光量の誤差を輝度値で補償するようにしてもよい。
すなわち、光源4は、光量制御係数aで示される比率でそのまま電流を制御して点灯制御し、この制御による光量の誤差分を誤差テーブルで求め、この誤差分を映像信号の輝度値を増減して補償する。
なお、このテーブル(光量制御データテーブルまたは誤差テーブル)は、LEDメーカから供給されるデータに基づいて作成してもよい。
II.変換手順の説明
上記構成の投射型映像再生装置で映像信号の輝度値(ピーク値)に基づいて変換係数を決定し、かつ、映像信号の輝度値の変換、および、光源の光量制御の手順について説明する。
上記構成の投射型映像再生装置で映像信号の輝度値(ピーク値)に基づいて変換係数を決定し、かつ、映像信号の輝度値の変換、および、光源の光量制御の手順について説明する。
(1)まず、1フレームの全画素のなかで最も輝度の高い画素の輝度値をピーク値とする。
(2)このピーク値を輝度限度値(フルカラー(RGB各成分8ビット量子化)の場合255)で除算して輝度比率Aを算出する。
(3−1)この輝度比率Aを光量制御係数aとして決定し、その逆数1/a=bを輝度値変換係数として決定して、輝度値変換部14に入力する。
(3−2)(供給する電流値で光量を制御するスタティック制御で光源4を制御する場合)この輝度比率Aがしきい値(0.1)以上であれば、このAをそのまま光量制御係数aとして決定し、その逆数1/a=bを輝度値変換係数として決定して、輝度値変換部14に入力する。
輝度比率Aがしきい値を下回るようであれば、光量制御係数aをこのしきい値とし、その逆数を輝度値変換係数として映像信号変換部14に入力する。
これは、LED22は供給電流の少ない状態(印加電圧の低い領域)では動作が不安定になり、安定した点灯状態を維持することが困難になるため、安定した動作を補償できる最低限の値をしきい値として設定し、輝度比率Aがこれを下回った場合でも、このしきい値を限度として変換・制御を行うようにしている。
(4)また、ピーク値が0、すなわち(各成分色について)暗転状態であれば、輝度値変換係数bに1を設定する。輝度値変換部14は、輝度値変換係数bとして1が入力されると、入力バッファ11の映像信号に対して何も処理を行わずそのまま出力バッファ17に転記する。
(5)(スタティック制御で光源4を制御する場合)暗転状態では、光量制御係数aを前記しきい値(0.1)に設定するが、暗転状態が継続すると徐々にこの値aをしきい値から小さくしてゆく。この小さくしてゆく傾斜は、約1秒でa=0(消灯)になる程度である。これにより、暗転状態の黒浮きを無くするとともに、更なる省電力化が可能になる。
(6)また、光量制御係数aを決定する場合、今回の輝度比率Aのみに基づいて決定するのではなく、過去の輝度比率または過去の光量制御係数と平均化して決定するようにしてもよい。たとえば、前回の輝度比率Aold と平均化して光量制御係数aを決定する場合には、a=αA+βAold で今回の光量制御係数aが算出される(α,βは重みづけ係数)。また、前回の光量制御係数aold と平均化して光量制御係数aを決定する場合には、a=αA+βaold で今回の光量制御係数aが算出される(α,βは重みづけ係数)。
これは、光源の光量および映像信号の変換量をフレーム毎に極端に変化させた場合、たとえば量子化誤差やリニアリティのズレ等により映像にチラつきが生じるおそれがある。そこで、光量制御係数aや輝度値変換係数bの極端な変化を防止するために、過去の輝度比率または過去の光量制御係数と平均化して今回の光量制御係数a,輝度値変換係数bを算出する。
(7)上記制御において、映像が明るくなっているとき(今回の輝度比率A(または今回のピーク値P)が前回の輝度比率Aold (または前回のピーク値Pold )以上の場合には、今回の値の重みづけ係数αを大きくし、映像が暗くなっているとき(今回の輝度比率A(または今回のピーク値P)が前回の輝度比率Aold (または前回のピーク値Pold )未満の場合には、今回の値の重みづけ係数αを前回の値の重みづけ係数βと同じ程度にする。
これは、画面が明るく変化する場合は、フェードアウト後のシーンの転換など場面が大きく変化する場合が多いこと、また、暗い場面から明るい場面に急に変化させて注意を惹きつける映像効果が存在することなどに鑑み、映像が明るく変化した場合には今回の値の重みづけを大きくして変化によく追従するようにしたものである。
上記処理のうち、(1)、(2)、(3−1)は必須であるが、(3−2)以下はオプションであり、これらのどのように組み合わせてもよい。いずれにしても、本願発明の技術的範囲である。
図5は、種々の映像と、その映像に応じた映像信号の変換および光量の制御の例を示した図である。この図では、7つの映像(フレーム1〜フレーム7)を例示している。
フレーム1〜7は、それぞれ以下のようである。
フレーム1〜7は、それぞれ以下のようである。
フレーム1:全面黒の映像(暗転状態)
フレーム2:グレーの背景に赤(R)の帯が表示されている映像
フレーム3:グレーの背景に緑(G)の帯が表示されている映像
フレーム4:グレーの背景に青(B)の帯が表示されている映像
フレーム5:グレーの背景に黒の帯が表示されている映像
フレーム6:グレーの背景に白の帯が表示されている映像
フレーム7:全面白の映像
この図において、上記処理は各色成分(RGB)毎に行われている。各色成分において、入力された映像信号(入力信号)のピークが、輝度限度値(たとえば255)になるように変換されて、表示信号として表示デバイスドライバ2に出力される。
フレーム2:グレーの背景に赤(R)の帯が表示されている映像
フレーム3:グレーの背景に緑(G)の帯が表示されている映像
フレーム4:グレーの背景に青(B)の帯が表示されている映像
フレーム5:グレーの背景に黒の帯が表示されている映像
フレーム6:グレーの背景に白の帯が表示されている映像
フレーム7:全面白の映像
この図において、上記処理は各色成分(RGB)毎に行われている。各色成分において、入力された映像信号(入力信号)のピークが、輝度限度値(たとえば255)になるように変換されて、表示信号として表示デバイスドライバ2に出力される。
たとえば、フレーム2の映像信号においては、Rチャンネルは、輝度100パーセント%の部分(赤の帯の部分)があるため、ピーク値は100パーセントである。したがって、映像信号を大きく変換する余地がないため、輝度値変換係数b,光量制御係数aは、1のままである。一方、Gチャンネルは、輝度40パーセントのグレーの領域と、緑が全く表示されない0パーセントの領域がある。そこで、輝度値変換係数を2.5として、輝度を変換し、光量制御係数aを0.4とする。これにより、このフレームのこのチャンネルでは60パーセントの光量を節約できる。また、このフレームではBチャンネルも同様に60パーセントの光量を節約することができる。
である。
このことは、他のフレームでも同様であり、トータルすれば、40パーセントの光量(電力)を節減することができる。なお、モノクローム(グレースケール)映像に適用した場合、この処理は、1チャンネルの輝度値Yに対する処理となる。
なお、上記変換手順の(1)では、入力バッファ11に保存された1フレーム分のデータをスキャンして輝度のピーク値を検出してもよく、入力される映像信号をリアルタイムにチェックしてピーク値をホールドし、1フレーム分の映像信号が入力されたときにホールドされているピーク値を用いるようにしてもよい。
III.映像信号処理部の動作の説明
図6を参照して係数算出処理について説明する。まず、ピーク検出部12から輝度ピーク値Pを入力する(s1)。このピーク値Pが0の場合には、画面(この色成分)が暗転しているとして暗転時処理(s20以下)に進む。
図6を参照して係数算出処理について説明する。まず、ピーク検出部12から輝度ピーク値Pを入力する(s1)。このピーク値Pが0の場合には、画面(この色成分)が暗転しているとして暗転時処理(s20以下)に進む。
ピーク値Pが0でない(0より大きい)ければ暗転中であることを示す暗転フラグFzをリセットし(s3)、このピーク値Pを輝度限度値(8ビットの場合255)で除して輝度比率値Aを算出する(s4)。この輝度比率値Aは、このフレーム(この色成分)のピーク値が輝度限度値のどの程度の比率であるを示す値である。
輝度値変換係数bおよび光量制御係数aは、今回の輝度比率Aと前回(前フレームの同じ色成分)の輝度比率Aold との平均で求めるが、輝度が前回よりも上昇しているときには今回の値の重みづけを大きくし、輝度が前回よりも低下しているときは今回の値と前回の値との重みづけの比率を同じにする。
今回の輝度比率Aが前回(前フレームの同色)の輝度比率Aold 以上であるかを判定する(s5)。
今回の輝度比率Aが前回の輝度比率Aold 以上の場合には、今回の輝度比率Aに対する重みづけ係数αを0.8に設定し、前回の輝度比率Aold に対する重みづけ係数βを0.2に設定する(s6)。一方、今回の輝度比率Aが前回の輝度比率Aold 未満であった場合には、今回の輝度比率Aに対する重みづけ係数α,前回の輝度比率Aold に対する重みづけ係数βをともに0.5に設定する(s7)。そして、α×A+β×Aold の演算で光量制御係数aを算出する(s8)。
なお、ここでは、今回の輝度比率Aを前回の輝度比率Aold と平均して光量制御係数aを算出しているが、前回の光量制御係数aold と平均して算出してもよい。
なお、ここでは、今回の輝度比率Aを前回の輝度比率Aold と平均して光量制御係数aを算出しているが、前回の光量制御係数aold と平均して算出してもよい。
次に、算出された光量制御係数aが0.1を超えているかを判断する(s9)。0.1を超えている場合には、この係数を用いて光源4をスタティック制御しても正常に動作する範囲内であるため、この光量制御係数aをそのまま用いるとともに、このaの逆数を輝度値変換係数bとする(s10)。
一方、s8の動作で算出された輝度変換係数aが0.1未満であった場合には、この値では光源4(LED)が正常に動作しないおそれがあるため、光量制御係数aを正常な動作が保証される最低の制御範囲である0.1に書き換え、これに対応して輝度値変換係数bを10とする(s11)。
そして、決定された光量制御係数aに基づいて光源制御データを割り出し(s12)、この光源制御データを光源ドライバ3に出力するとともに(s13)、輝度値変換係数bを輝度値変換部14に入力する(s14)。
次に、s20以下の暗転処理について説明する。s2でピーク値が0であると判定された場合には、まず輝度値変換係数bを1とする(s20)。この輝度値変換係数bが1であると、輝度値変換部14は、輝度値変換処理を行わず(スキップし)、入力バッファ11から入力した映像信号をそのまま出力バッファ17に転送する。
次に暗転フラグFzがセットしているか否かを判断する(s21)。このFzがセットしていることは、以前のフレームから暗転状態が継続していることを意味する。
Fzがセットしていない場合(暗転が始まった場合)には、光量制御係数aを0.1にセットするとともに(s22)、フラグFzをセットして(s23)、s12に進む。Fzが既にセットしている場合には、徐々に光量を下げるためにaから0.02を減算する(s25)。既にaが0になっている場合にはこの処理をスキップする(s24)。この処理ののちs12に進む。aから0.02を減算してゆくことにより、50フレーム(約1.7秒)暗転状態が続くと光量が0になることになる。
Fzがセットしていない場合(暗転が始まった場合)には、光量制御係数aを0.1にセットするとともに(s22)、フラグFzをセットして(s23)、s12に進む。Fzが既にセットしている場合には、徐々に光量を下げるためにaから0.02を減算する(s25)。既にaが0になっている場合にはこの処理をスキップする(s24)。この処理ののちs12に進む。aから0.02を減算してゆくことにより、50フレーム(約1.7秒)暗転状態が続くと光量が0になることになる。
この処理は、暗転状態が長い場合には、黒浮きを防止するためおよび電力を節約するために発光を抑制する目的である。また、輝度比率Aが前フレームの輝度比率Aold よりも増加した場合には、素早くこれに追従するようになっているため、暗転時に消灯してもその後の映像再生に支障はない。
図7に上記映像信号処理部の係数算出動作の他の実施形態を示す。この動作では、全ての係数を2進数で処理しており、輝度値変換係数bを最上位ビットのみ1の2進数で決定する動作をしている。これにより、輝度値変換部14の動作がビットシフトのみでよくなり演算量を極端に軽減することができる。
以下このフローチャートについて説明する。
以下このフローチャートについて説明する。
図7において、まず、ピーク検出部12から輝度ピーク値Pを入力する(s31)。このピーク値Pが0の場合には、画面(この色成分)が暗転しているとして暗転時処理(s50以下)に進む。
ピーク値Pが0でない(0より大きい)ければ暗転中であることを示す暗転フラグFzをリセットし(s33)、このピーク値Pを輝度限度値(8ビットの場合“11111111”(255))で除して輝度比率値Aを算出する(s34)。
今回の輝度比率Aが前回の輝度比率Aold 以上であるかを判定する(s35)。今回の輝度比率Aが前回の輝度比率Aold 以上の場合には、今回の輝度比率Aに対する重みづけ係数αを“0.11”(0.75)に設定し、前回の輝度比率Aold に対する重みづけ係数βを“0.01”(0.25)に設定する(s36)。一方、今回の輝度比率Aが前回の輝度比率Aold 未満であった場合には、今回の輝度比率Aに対する重みづけ係数α,前回の輝度比率Aold に対する重みづけ係数βをともに“0.1”(0.5)に設定する(s37)。そして、α×A+β×Aold の演算で光量制御係数aを算出する(s38)。
なお、ここでは、今回の輝度比率Aを前回の輝度比率Aold と平均して光量制御係数aを算出しているが、前回の光量制御係数aold と平均して算出してもよい。
なお、ここでは、今回の輝度比率Aを前回の輝度比率Aold と平均して光量制御係数aを算出しているが、前回の光量制御係数aold と平均して算出してもよい。
次に、算出された光量制御係数aの桁数に基づいて、実際の処理に用いる光量制御係数aおよび輝度値変換係数bを決定する(s39)。この決定は、算出された光量制御係数a以上で最も近い「小数最下位桁のみ1の小数(たとえば“0.001”等)」とする。これにより、輝度値変換部14における各画素の輝度値の変換をビットシフトのみで行うことが可能になる。そして、その逆数(たとえば“1000”等)を輝度値変換係数bとする。また、算出された光量制御係数aがいくら小さくても“0.0001”を限度としてこれ以下の値に設定しない。これにより、しきい値制限処理が行われる。
そして、決定された光量制御係数aに基づいて光源制御データを割り出し(s42)、この光源制御データを光源ドライバ3に出力するとともに(s43)、輝度値変換係数bを輝度値変換部14に入力する(s44)。
次に、s50以下の暗転処理について説明する。s32でピーク値が0であると判定された場合には、まず輝度値変換係数bを1とする(s50)。この輝度値変換係数bが1であると、輝度値変換部14は、輝度値変換処理を行わず入力バッファ11から入力した映像信号をそのまま出力バッファ17に転送する。
次に暗転フラグFzがセットしているか否かを判断する(s51)。Fzがセットしていない場合には、光量制御係数aを“0.0001”(0.0625=1/16)にセットするとともに(s52)、フラグFzをセットして(s53)、s42に進む。Fzが既にセットしている場合には、徐々に光量を下げるためにaから“0.00000001”(1/256)を減算する(s55)。既にaが0になっている場合にはこの処理をスキップする(s54)。この処理ののちs12に進む。aから“0.00000001”を減算してゆくことにより、16フレーム(約0.5秒)暗転状態が続くと光量が0になることになる。
なお、上記の実施形態は、3板1光源の場合の制御について説明したが、この制御を1板1光源方式や多板多光源方式(たとえば3板3光源方式)に適用すると以下のようになる。
1板1光源方式の場合には、時分割で複数色(たとえば3色)を表示するが、各色の時分割スロット毎に、その色の輝度最大値を求めて輝度値を変換するとともに、光量を変換する。この変換時に光量比率(光量制御係数a)と電流比率の誤差を光量制御テーブルに基づいて補正する。
また、多板多光源方式の場合には、各色毎に独立して輝度最大値を求めて輝度値を変換するとともに、光量を変換する。この変換時に光量比率(光量制御係数a)と電流比率の誤差を光量制御テーブルに基づいて補正する。なお、この方式の場合には、各色毎に光源が独立しているため、各色毎にテストモード動作を実行して光量制御テーブルを作成する。
1…映像信号処理部
2…表示デバイスドライバ
3…光源ドライバ
4…光源(光源ユニット)
5…表示デバイス
6…集光光学系
7…投射光学系
11…入力バッファ
12…ピーク検出部
13…係数算出部
14…輝度値変換部
15…光量決定部
16…光量制御データテーブル
17…出力バッファ
18…光量制御データバッファ
20…D/Aコンバータ
21…定電流回路
22…LED
25…フォトダイオード
27…A/Dコンバータ
2…表示デバイスドライバ
3…光源ドライバ
4…光源(光源ユニット)
5…表示デバイス
6…集光光学系
7…投射光学系
11…入力バッファ
12…ピーク検出部
13…係数算出部
14…輝度値変換部
15…光量決定部
16…光量制御データテーブル
17…出力バッファ
18…光量制御データバッファ
20…D/Aコンバータ
21…定電流回路
22…LED
25…フォトダイオード
27…A/Dコンバータ
Claims (14)
- 映像信号を可視化する映像表示素子と、
前記映像表示素子を駆動する映像表示素子駆動回路と、
前記映像表示素子に投射光を照射するための高速応答の光源と、
前記光源を点灯させる光源駆動回路と、
単位時間の映像信号毎に、前記単位時間の映像信号の輝度値のピーク値を検出するピーク検出処理と、検出されたピーク値の輝度上限値に対する比率または差分に基づく変換係数を算出する変換係数算出処理と、前記単位時間の映像信号の輝度値を、前記変換係数に基づいて増加させるよう変換して前記映像表示素子駆動回路に供給する映像信号変換処理と、前記変換係数に基づいて前記光源の光量を減少させるよう制御値を設定し、この制御値で前記光源駆動回路を制御する光量制御処理と、を実行する映像信号変換部と、
を備えた投射型映像再生装置。 - 前記映像信号変換部は、前記変換係数算出処理で算出した変換係数が所定のしきい値未満であった場合、前記しきい値を変換係数として設定して前記映像信号変換処理および前記光量制御処理を行う請求項1に記載の投射型映像再生装置。
- 前記変換係数算出処理は、今回の単位時間および過去の1または複数の単位時間の処理時に算出した比率または差分に基づいて変換係数を算出する請求項1または請求項2に記載の投射型映像再生装置。
- 前記変換係数算出処理は、今回の単位時間および過去の1または複数の単位時間の処理時に算出した比率または差分を加重平均することによって変換係数を算出し、今回の単位時間の比率が直前の単位時間の比率よりも増加しているとき、前記加重平均における今回の単位時間の比率の重みづけを大きくする、または、今回の単位時間の差分が直前の単位時間の差分よりも減少しているとき、前記加重平均における今回の単位時間の差分の重みづけを大きくする、請求項3に記載の投射型映像再生装置。
- 前記映像信号変換部は、前記各処理をデジタル的に実行し、前記変換係数算出処理において、変換係数を最上位ビットのみ1の二進数として算出し、前記映像信号変換処理において、映像信号の各画素の輝度値を、前記変換係数の0の桁数だけビットシフトすることによって増加させる請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の投射型映像再生装置。
- 前記映像表示素子駆動回路は、映像信号の輝度値に応じた時間比率で前記映像表示素子を駆動することによって映像信号を可視化し、
前記光源駆動回路は、前記光源に供給する電流値を制御することによって該光源の光量を制御する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投射型映像再生装置。 - 前記映像表示素子駆動回路は、映像信号の輝度値に応じた透過率または反射率になるように前記映像表示素子を駆動することによって映像信号を可視化し、
前記光源駆動回路は、前記光源に電流を供給する時間比率を制御することによって該光源の光量を制御する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の投射型映像再生装置。 - 前記映像信号変換部は、前記光源に供給する電流値と光量の関係を示すテーブルを記憶しており、
前記光量制御処理は、前記変換係数に基づいて前記光源の光量を決定し、この光量で前記テーブルを検索して電流値を決定し、この電流値を前記光源駆動回路に指示する請求項6に記載の投射型映像再生装置。 - 映像信号を可視化する映像表示素子と、
前記映像表示素子を駆動する映像表示素子駆動回路と、
前記映像表示素子に投射光を照射するための高速応答の光源と、
前記光源を点灯させ、前記光源に供給する電流値を制御することによって該光源の光量を制御する光源駆動回路と、
前記光源に供給する電流値と光量の関係を示すテーブルを記憶したテーブル記憶部と、
前記光源の近傍に設けられた光量センサと、
を備えるとともに、
前記光源に供給する電流を最小値から最大値まで変化させるよう前記光源駆動手段に指示して、各電流値における前記光源の光量を前記光量センサを用いて測定し、この測定結果に基づいて前記テーブルを作成してテーブル記憶手段に記憶するテーブル作成処理と、
単位時間の映像信号毎に、該単位時間内の映像信号の輝度値のピーク値を検出するピーク検出処理と、
検出されたピーク値の輝度上限値に対する比率または差分に基づく変換係数を算出する変換係数算出処理と、
前記変換係数に基づいて前記単位時間の映像信号の輝度値を増加させるよう変換して前記映像表示素子駆動回路に供給する映像信号変換処理と、
前記変換係数に基づいて前記光源の光量を決定し、この光量で前記テーブルを参照して前記光源に供給する電流値を決定し、この電流値を前記光源駆動回路に指示する光量制御処理と、
を実行する映像信号変換部を備えた投射型映像再生装置。 - 映像信号を可視化する映像表示素子と、
前記映像表示素子を駆動する映像表示素子駆動回路と、
前記映像表示素子に投射光を照射するための高速応答の光源と、
前記光源を点灯させ、前記光源に供給する電流値を制御することによって該光源の光量を制御する光源駆動回路と、
前記光源に供給する電流値と光量の関係を示すテーブルを記憶したテーブル記憶部と、
該光源の近傍に設けられた光量センサと、
を備えるとともに、
前記光源に供給する電流を最小値から最大値まで変化させるよう前記光源駆動手段に指示して、各電流値における前記光源の光量を前記光量センサを用いて測定し、この測定結果に基づいて前記テーブルを作成してテーブル記憶手段に記憶するテーブル作成処理と、
単位時間の映像信号毎に、該単位時間内の映像信号の輝度値のピーク値を検出するピーク検出処理と、
検出されたピーク値の輝度上限値に対する比率または差分に基づく変換係数を算出する変換係数算出処理と、
前記変換係数に基づいて前記光源に供給する電流値を決定し、この電流値を前記光源駆動回路に指示する光量制御処理と、
前記変換係数に基づいて前記単位時間の映像信号の輝度値を変換するとともに、前記テーブルを参照してこの輝度値を修正して前記映像表示素子駆動回路に供給する映像信号変換処理と、
を実行する映像信号変換部を備えた投射型映像再生装置。 - 前記テーブル作成処理は、装置の電源オン時に実行される請求項9または請求項10に記載の投射型映像再生装置。
- 前記映像表示素子、前記映像表示素子駆動回路、前記光源、前記光源駆動回路、前記テーブル記憶部、および、前記光量センサをそれぞれ1つ備え、
前記映像信号変換部は、前記1つの光源について前記テーブル作成処理を実行するとともに、複数の色チャンネルの映像信号について、順次、前記ピーク検出処理、前記変換係数算出処理、前記映像信号変換処理、および、前記光量制御処理を実行する請求項9または請求項10に記載の投射型映像再生装置。 - 前記映像表示素子、前記映像表示素子駆動回路、前記光源、前記光源駆動回路、前記テーブル記憶部、および、前記光量センサをそれぞれ各色チャンネル毎に備え、
前記映像信号変換部は、各色チャンネルの光源について前記テーブル作成処理を実行するとともに、複数の色チャンネルの映像信号について、前記ピーク検出処理、前記変換係数算出処理、前記映像信号変換処理、および、前記光量制御処理を実行する請求項9または請求項10に記載の投射型映像再生装置。 - 前記前記光源、前記光源駆動回路、前記テーブル記憶部、および、前記光量センサをそれぞれ1つ備えるとともに、
前記映像表示素子、および、前記映像表示素子駆動回路をそれぞれ各色チャンネル毎に備え、
前記映像信号変換部は、前記1つの光源について前記テーブル作成処理を実行するとともに、複数の色チャンネルの映像信号について、前記ピーク検出処理、前記変換係数算出処理、前記映像信号変換処理、および、前記光量制御処理を実行する請求項9または請求項10に記載の投射型映像再生装置。
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