JP2007133094A - Projector and light adjusting method - Google Patents
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Description
本発明は、光源からの白色光から複数色の光を時分割で生成し、生成した光を投射することにより画像を投影するプロジェクタ、及びプロジェクタが投射する光を調整する光調整方法に関する。 The present invention relates to a projector for projecting an image by generating a plurality of colors of light from white light from a light source in a time division manner and projecting the generated light, and a light adjustment method for adjusting light projected by the projector.
プレゼンテーション又は映像の映写の分野では、外部へ光を投射することによって外部のスクリーン又は壁等に画像を投影するプロジェクタが用いられている。このようなプロジェクタは、液晶パネル又はDMD(Digital Micromirror Device)等の画像デバイス上に画像データに基づいた画像を形成し、画像デバイスで反射又は画像デバイスを透過した光を外部へ投射することにより、画像デバイス上の画像を外部へ投影する構成となっている。このようなプロジェクタがカラー画像を投影する方式には、R(赤)G(緑)B(青)各色の画像を時分割で投影することによってカラー画像を投影する方式がある。 In the field of presentation or video projection, a projector that projects an image onto an external screen or wall by projecting light to the outside is used. Such a projector forms an image based on image data on an image device such as a liquid crystal panel or DMD (Digital Micromirror Device), and projects light reflected or transmitted by the image device to the outside. An image on the image device is projected to the outside. As a method of projecting a color image by such a projector, there is a method of projecting a color image by projecting images of each color of R (red), G (green), and B (blue) in a time division manner.
時分割でカラー画像を投影するプロジェクタは、回転軸回りにRGB各色のフィルタに分割された円盤状のカラーホイールを備え、回転するカラーホイールに光源からの光を通過させ、カラーホイールを通過した光を画像デバイスへ照射し、画像デバイスで反射した光又は画像デバイスを透過した光によって画像を投影する構成となっている。回転するカラーホイールを光源からの白色光が通過して画像デバイスへ照射されることにより、RGB各色の光が時分割で画像デバイスに照射される。画像デバイスはカラーホイールの回転に同期して各色用の画像を形成し、各色の画像が時分割で投影される。プロジェクタが投影する画像を目視した利用者は、時分割で投影された各色の画像を合わせてカラー画像であると認識する。 A projector that projects a color image in a time-sharing manner includes a disk-shaped color wheel that is divided into RGB color filters around a rotation axis, and allows light from a light source to pass through the rotating color wheel and light that has passed through the color wheel. Is projected onto the image device, and the image is projected by the light reflected by the image device or the light transmitted through the image device. The white light from the light source passes through the rotating color wheel and is applied to the image device, so that light of each color of RGB is applied to the image device in a time-sharing manner. The image device forms an image for each color in synchronization with the rotation of the color wheel, and the image of each color is projected in a time division manner. A user who views the image projected by the projector recognizes that the image of each color projected in time division is a color image.
プロジェクタが備えるカラーホイールの構成は、プロジェクタが投影する画像の明るさ、色再現性及びホワイトバランスが所定の状態となるように、プロジェクタの仕様に応じて定められている。例えば、カラーホイールの中でGのフィルタが占める割合を大きくするか、又は白色光を透過させるWのフィルタをカラーホイールの中に加えることにより、画像の明るさが向上する。またGの光を透過させる透過率をGのフィルタに比べて低くして構成したND(Neutral Density )Gのフィルタ等、他のフィルタに比べて光の透過率が低いNDフィルタをカラーホイールの中に加えることにより、色の階調数を増加させ、特に低輝度領域で画像の色再現性が向上する。また特許文献1には、カラーフィルタが有する複数のフィルタの内で特定の一のフィルタを光源からの光が透過するのに同期して、光源に供給する電流にパルスを重畳することにより、特定の色の光量を増大させて画像の色再現性を向上させる技術が開示されている。また光源として交流ランプを用いるプロジェクタの分野では、光源へ供給する交流電流にパルスを重畳する技術が特許文献2に開示されており、この技術を用いて特定の色の光量を増大させることにより画像の階調を調整する技術が特許文献3に開示されている。
前述の如く、プロジェクタが投影する画像の明るさ、色再現性及びホワイトバランスの状態は、カラーホイールの構成によって定まるので、プロジェクタの使用状況に応じて画像の状態を任意に調整することは困難であるという問題がある。特に、画像の明るさと色再現性とはトレードオフの関係にあるので、プレゼンテーション等の明るさを重視する状況と映像の映写等の色再現性を重視する状況との両方の状況で利用可能なプロジェクタを実現することは困難である。 As described above, the brightness, color reproducibility, and white balance of the image projected by the projector are determined by the configuration of the color wheel, so it is difficult to arbitrarily adjust the state of the image according to the usage status of the projector. There is a problem that there is. In particular, there is a trade-off between image brightness and color reproducibility, so it can be used in both situations where brightness is important for presentations and other situations where importance is placed on color reproducibility such as video projection. It is difficult to realize a projector.
またNDフィルタを有するカラーホイールを備えたプロジェクタでは、GのフィルタとNDGのフィルタとのように、通常のフィルタと該フィルタよりも光の透過率を低下させたNDフィルタとでは、透過させる光の波長が厳密には一致しないので、ホワイトバランスが変化するという問題がある。またNDフィルタを追加したカラーホイールを作成する必要があるので、プロジェクタのコストが上昇するという問題がある。またNDフィルタが増えることによって、カラーホイール内でフィルタ間の境目の領域の割合が増加する。光源からの光の内でフィルタ間の境目の領域を通過した光は、色が分離されていないので画像の形成には利用できない。従って、フィルタ間の境目の領域の割合が増加することによって、光源からの光の利用効率が悪化し、画像の明るさが低下するという問題がある。 Further, in a projector having a color wheel having an ND filter, an ordinary filter and an ND filter having a light transmittance lower than that of the filter, such as a G filter and an NDG filter, transmit light to be transmitted. Since the wavelengths do not exactly match, there is a problem that the white balance changes. Further, since it is necessary to create a color wheel to which an ND filter is added, there is a problem that the cost of the projector increases. Further, as the number of ND filters increases, the ratio of the boundary area between the filters in the color wheel increases. Of the light from the light source, the light that has passed through the boundary region between the filters cannot be used for image formation because the color is not separated. Therefore, there is a problem that the use efficiency of light from the light source deteriorates and the brightness of the image decreases due to an increase in the ratio of the boundary area between the filters.
また特許文献1に開示された技術では、光源に供給する電流にパルスを重畳することによって特定の色の光量を増加させるので、他の色の光量との比が変化し、画像のホワイトバランスが変化する。従って、ホワイトバランスが悪化しない範囲内でパルスを重畳する必要があり、画像を調整する自由度が限られるという問題がある。
In the technique disclosed in
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、繰り返し生成する複数色の光の光量を夫々に変化させることにより、投影する画像のホワイトバランス及び色再現性を自由に調整することができるプロジェクタを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to change the amount of light of a plurality of colors that are repeatedly generated, thereby changing the white balance and color reproduction of a projected image. It is an object of the present invention to provide a projector that can freely adjust the characteristics.
また本発明の他の目的とするところは、NDフィルタを利用せずにNDフィルタを用いた場合と同等の色再現性を実現することにより、NDフィルタに起因する問題点を回避することができるプロジェクタを提供することにある。 Another object of the present invention is to avoid the problems caused by the ND filter by realizing the same color reproducibility as when the ND filter is used without using the ND filter. It is to provide a projector.
更に本発明の他の目的とするところは、投影する画像の明るさ及び色再現性を使用状況に応じて調整することにより、明るさを重視する状況と色再現性を重視する状況との両方の状況で利用可能なプロジェクタ、及び該プロジェクタを実現するための光調整方法を提供することにある。 Still another object of the present invention is to adjust both brightness and color reproducibility by adjusting brightness and color reproducibility of an image to be projected according to usage conditions. Another object of the present invention is to provide a projector that can be used in the above situation and a light adjustment method for realizing the projector.
本発明に係るプロジェクタは、電源から供給される直流電流の大きさに応じた光量で発光する光源と、該光源が発生する光から予め定められた順に複数色の光の夫々を繰り返し生成する色生成手段と、該色生成手段が生成する各色の光を順に投射する手段とを備えるプロジェクタにおいて、前記色生成手段が複数色の光の夫々を生成することに同期して、前記複数色の光の夫々に対応して予め定められた極性、大きさ及び時間幅を有するパルス電流を前記直流電流に重畳する電流制御手段を備えることを特徴とする。 The projector according to the present invention includes a light source that emits light with a light amount corresponding to the magnitude of a direct current supplied from a power supply, and a color that repeatedly generates a plurality of colors of light in a predetermined order from the light generated by the light source. In a projector comprising a generation unit and a unit that sequentially projects light of each color generated by the color generation unit, the color generation unit synchronizes with the generation of each of a plurality of colors of light. And a current control means for superimposing a pulse current having a predetermined polarity, magnitude and time width on the direct current corresponding to each of the above.
本発明に係るプロジェクタは、前記電流制御手段は、前記複数色の光に含まれる特定の色の光を前記色生成手段が繰り返し生成することに同期して、互いに大きさが異なる複数種類のパルス電流の夫々を所定の順番で前記直流電流に重畳する手段を有することを特徴とする。 In the projector according to the aspect of the invention, the current control unit may be a plurality of types of pulses having different sizes from each other in synchronization with the color generation unit repeatedly generating light of a specific color included in the plurality of colors of light. A means for superimposing each of the currents on the direct current in a predetermined order is provided.
本発明に係るプロジェクタは、前記電流制御手段は、前記複数色の光に含まれる特定の色の光を前記色生成手段が繰り返し生成することに同期して、前記色生成手段が生成する個々の前記特定の色の光が継続する時間の長さよりも短い時間幅を有するパルス電流を前記直流電流に重畳する手段を有することを特徴とする。 In the projector according to the aspect of the invention, the current control unit may generate each individual color generated by the color generation unit in synchronization with the color generation unit repeatedly generating light of a specific color included in the light of the plurality of colors. It has means for superimposing a pulse current having a time width shorter than the length of time that the light of the specific color lasts on the direct current.
本発明に係るプロジェクタは、電源から供給される直流電流の大きさに応じた光量で発光する光源と、該光源が発生する光から予め定められた順に複数色の光の夫々を繰り返し生成する色生成手段と、該色生成手段が生成する各色の光を順に投射する手段とを備えるプロジェクタにおいて、パルス電流を前記直流電流に重畳するパルス重畳手段と、前記色生成手段が生成する特定の色の光と前記パルス重畳手段が前記直流電流に重畳するパルス電流の極性、大きさ及び時間幅とを対応付けた対応関係を複数種類記憶する手段と、該手段が記憶する複数種類の前記対応関係の中から前記対応関係の一つを選択する選択手段と、前記色生成手段が特定の色の光を生成することに同期して、前記パルス重畳手段に、前記選択手段が選択した前記対応関係により前記特定の色の光に対応付けられた極性、大きさ及び時間幅を有するパルス電流を前記直流電流に重畳させる手段とを備えることを特徴とする。 The projector according to the present invention includes a light source that emits light with a light amount corresponding to the magnitude of a direct current supplied from a power supply, and a color that repeatedly generates a plurality of colors of light in a predetermined order from the light generated by the light source. In a projector including a generating unit and a unit that sequentially projects light of each color generated by the color generating unit, a pulse superimposing unit that superimposes a pulse current on the direct current, and a specific color generated by the color generating unit Means for storing a plurality of types of correspondence relationships in which the light and the polarity, magnitude, and time width of the pulse current superimposed on the DC current by the pulse superimposing unit are stored; and the plurality of types of the correspondence relationships stored by the unit. The selection means for selecting one of the correspondence relationships from among the correspondence, and the correspondence selected by the selection means to the pulse superimposing means in synchronization with the light generation means generating light of a specific color. Engaged by characterized in that it comprises a means for superimposing the polarity associated with the particular color of light, a pulse current having a magnitude and duration to the DC current.
本発明に係るプロジェクタは、前記対応関係は、前記パルス電流の極性として正又は負の極性の内で任意の極性を特定の色の光に対応付けてあり、前記パルス重畳手段は、前記選択手段が選択した前記対応関係の一つに従って、正又は負のいずれの極性を有するパルス電流をも前記直流電流に重畳することが可能に構成してあることを特徴とする。 In the projector according to the aspect of the invention, the correspondence relationship may be that any polarity of positive or negative polarity of the pulse current is associated with light of a specific color, and the pulse superimposing unit is the selection unit. According to one of the correspondences selected by the above, a pulse current having either positive or negative polarity can be superimposed on the direct current.
本発明に係る光調整方法は、電源から供給される直流電流の大きさに応じた光量で発光する光源が発生する光から予め定められた順に複数色の光の夫々を繰り返し生成して順に投射するプロジェクタが投射する光を調整する方法において、前記プロジェクタが特定の色の光を生成することに同期して、前記特定の色の光に対応付けて予め定めてある極性、大きさ及び時間幅を有するパルス電流を前記直流電流に重畳し、前記特定の色の光と前記パルス電流の極性、大きさ及び時間幅とを対応付けた対応関係を、前記プロジェクタの使用状況に応じて複数種類の対応関係の中から切り替えることを特徴とする。 The light adjustment method according to the present invention repeatedly generates light of a plurality of colors in a predetermined order from light generated by a light source that emits light with a light amount corresponding to the magnitude of a direct current supplied from a power supply, and sequentially projects the light. In the method of adjusting the light projected by the projector, the polarity, size, and time width that are predetermined in association with the light of the specific color are synchronized with the generation of the light of the specific color by the projector A correspondence relationship in which the specific color light and the polarity, the magnitude, and the time width of the pulse current are associated with each other is superimposed on the direct current with a plurality of types according to the usage status of the projector. It is characterized by switching from the corresponding relationship.
本発明においては、直流電流の大きさに応じた光量で白色光を発光する光源からの光からRGB等の複数色の光を繰り返し生成し、生成した各色の光を用いて画像を投影するプロジェクタは、複数色の光の夫々を生成することに同期して、各色の光に対応する極性、大きさ、及び時間幅を有するパルス電流を光源への直流電流に重畳することによって、直流電流が変化して光源の発光量が変化し、複数色の光の夫々の光量が変化する。 In the present invention, a projector that repeatedly generates light of a plurality of colors such as RGB from light from a light source that emits white light with a light amount corresponding to the magnitude of a direct current, and projects an image using the generated light of each color In synchronism with the generation of each of the light of multiple colors, a direct current is generated by superimposing a pulse current having a polarity, magnitude, and time width corresponding to each color of light on the direct current to the light source. As a result, the amount of light emitted from the light source changes, and the amount of light of each of the plurality of colors changes.
また本発明においては、プロジェクタは、複数色の光に含まれる特定の色の光を繰り返し生成することに同期して、大きさが互いに異なる複数種類のパルス電流を所定の順番で光源への直流電流に重畳することにより、同一の色で光量が異なる光を所定の順番で生成することができる。これにより、同一色で光量が異なる光を時分割で投射して、プロジェクタが投影する画像に含まれるその色の階調数を増加させることができる。 In the present invention, the projector generates a plurality of types of pulse currents having different sizes from each other in a predetermined order in synchronization with the repeated generation of light of a specific color included in the light of a plurality of colors. By superimposing on the current, light having the same color but different light amounts can be generated in a predetermined order. Accordingly, light having the same color and different light amounts can be projected in a time division manner, and the number of gradations of the color included in the image projected by the projector can be increased.
また本発明においては、プロジェクタは、複数色の光に含まれる特定の色の光を生成することに同期して、特定の色の光が継続する時間の長さよりも短い時間幅のパルス電流を光源への直流電流に重畳することにより、同一の色で光量が異なる光を所定の順番で生成して、プロジェクタが投影する画像に含まれるその色の階調数を増加させることができる。 In the present invention, the projector generates a pulse current having a time width shorter than the length of time for which the light of the specific color continues in synchronization with the generation of the light of the specific color included in the light of the plurality of colors. By superimposing on the direct current to the light source, light of the same color and different light amounts can be generated in a predetermined order, and the number of gradations of that color included in the image projected by the projector can be increased.
また本発明においては、プロジェクタは、生成する各色の光とパルス電流の極性、大きさ及び時間幅との対応関係を複数種類記憶しておき、複数種類の対応関係の中から使用者の指示等により一の対応関係を選択し、選択した対応関係に従ったパルス電流を各色の光を生成することに同期して光源への直流電流に重畳することにより、プロジェクタの使用状況に応じて、各色の光とパルス電流の極性、大きさ及び時間幅との対応関係を切り替える。これにより、プロジェクタの使用状況に応じて、プロジェクタが生成する複数色の光の光量の組み合わせを切り替えることが可能となる。 In the present invention, the projector stores a plurality of types of correspondence between the light of each color to be generated and the polarity, magnitude, and time width of the pulse current, and the user's instruction or the like is selected from the plurality of types of correspondence. By selecting one correspondence with the above, and superimposing the pulse current according to the selected correspondence on the direct current to the light source in synchronization with the generation of light of each color, The correspondence relationship between the light and the polarity, magnitude and time width of the pulse current is switched. Accordingly, it is possible to switch the combination of the light amounts of a plurality of colors generated by the projector according to the usage status of the projector.
更に本発明においては、プロジェクタは、生成する各色の光とパルス電流の極性との対応関係に従って、正又は負の極性の内で任意の極性のパルス電流を光源への直流電流に重畳することができるので、プロジェクタが投射する各色の光量の組み合わせをより自在に制御することが可能となる。 Furthermore, in the present invention, the projector may superimpose a pulse current having an arbitrary polarity of positive or negative polarity on the direct current to the light source according to the correspondence between the light of each color to be generated and the polarity of the pulse current. Therefore, it is possible to more freely control the combination of the light amounts of the respective colors projected by the projector.
本発明にあっては、プロジェクタが生成する複数色の光の夫々の光量を変化させることにより、一の色の光量を変化させることに合わせて他の色の光量を変化させてホワイトバランスが所定の範囲内に収まるように調整しながら、生成した複数色の光を用いて投影する画像の色再現性を調整することができるので、投影する画像のホワイトバランス及び色再現性を自由に調整することが可能となる。 In the present invention, the white balance is predetermined by changing the amount of light of one color by changing the amount of light of one color by changing the amount of light of each of the plurality of colors generated by the projector. The color reproducibility of the projected image can be adjusted by using the generated light of multiple colors while adjusting it so that it falls within the range, so that the white balance and color reproducibility of the projected image can be freely adjusted. It becomes possible.
また本発明にあっては、大きさが互いに異なる複数種類のパルス電流又は光が継続する時間の長さよりも短い時間幅を有するパルス電流を光源への直流電流に重畳することによって、プロジェクタでNDフィルタを用いることなく、同一の色で光量が異なる光を所定の順番で生成することができるので、ホワイトバランスの変化、プロジェクタのコスト上昇及び光源が発光する光の利用効率の悪化等、NDフィルタを用いることに起因する問題点を回避しながら、NDフィルタを用いた場合と同様に、投影する画像の階調数を増加させて色再現性を向上させることができる。 In the present invention, a plurality of types of pulse currents having different sizes or a pulse current having a time width shorter than the length of time for which light continues is superimposed on the direct current to the light source, so that the ND Without using a filter, it is possible to generate light of the same color and different amounts of light in a predetermined order. Therefore, an ND filter such as a change in white balance, an increase in the cost of a projector, and a deterioration in use efficiency of light emitted from a light source As in the case of using the ND filter, the color reproducibility can be improved by increasing the number of gradations of the image to be projected, while avoiding the problems caused by using the ND filter.
また本発明にあっては、生成する複数色の光の光量の組み合わせを切り替えることができるので、プレゼンテーション等の明るさを重視する状況では画像が明るくなるように各色の光量を調整し、映像を映写する状況等の画像の明るさは映画館並の明るさで十分であってある程度以上の明るさは不必要であるが画像の色再現性を重視する必要がある状況では、画像の色再現性が向上するように各色の光量を調整する等、状況に応じた適切な画像を投影することが可能となり、画像の明るさを重視する状況と色再現性を重視する状況との状況を含むどのような状況においても利用可能なプロジェクタを実現することが可能となる。 In the present invention, the combination of the light amounts of a plurality of colors to be generated can be switched. Therefore, in a situation where importance is attached to the brightness of a presentation or the like, the light amount of each color is adjusted so that the image becomes bright, and the video is displayed. The brightness of the image, such as the situation in which it is projected, should be as bright as a movie theater, and a certain level of brightness is not necessary, but in situations where emphasis is placed on the color reproducibility of the image, the color reproduction of the image It is possible to project an appropriate image according to the situation, such as adjusting the amount of light of each color so as to improve the performance, including the situation where the brightness of the image is emphasized and the situation where the color reproducibility is emphasized A projector that can be used in any situation can be realized.
更に本発明にあっては、生成する各色の光とパルス電流の極性との対応関係に従って正又は負の極性の内で任意の極性のパルス電流を光源への直流電流に重畳することが可能であるようにすることにより、プロジェクタが投射する各色の光量の組み合わせを自在に制御することができるので、プロジェクタの使用状況に応じてプロジェクタが投影する画像の明るさ、ホワイトバランス及び色再現性を自在に調整することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。 Further, according to the present invention, it is possible to superimpose a pulse current having an arbitrary polarity of positive or negative polarity on a direct current to the light source according to the correspondence between the light of each color to be generated and the polarity of the pulse current. By doing so, it is possible to freely control the combination of the amount of light of each color projected by the projector, so the brightness, white balance and color reproducibility of the image projected by the projector can be freely adjusted according to the usage status of the projector The present invention has excellent effects, such as being able to be adjusted.
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図1は、本発明のプロジェクタの内部構成を示すブロック図である。図中の白矢印は光を示す。プロジェクタ1は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ又は超高圧水銀ランプ等の白色光を放射する直流ランプを用いた光源11と、光源11からの光を通過させるカラーホイール12と、画像を形成する画像デバイス13と、画像デバイス13からの光を外部へ投射する投射光学系14とを備えている。光源11は、直流電流を供給されることによって発光し、供給された直流電流の大きさに応じた光量で発光する構成となっている。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of the projector of the present invention. White arrows in the figure indicate light. The
カラーホイール12は、円盤の中心軸回りに夫々に固有の色の光を透過させる複数のフィルタを配して構成されており、中心軸にモータが直結され、例えば60Hzの回転速度で、中心軸を回転軸としてモータによって回転する構成となっている。カラーホイール12は、例えば夫々にRGBの各色の光を通過させる3色のフィルタを用いてなり、また例えば、白色光を通過させるWのフィルタをRGBに加えた4色のフィルタを用いてなる。プロジェクタ1は、図示しない光学系によって光源11からの白色光を回転するカラーホイール12へ照射し、カラーホイール12の回転によって白色光が各色のフィルタを順に通過し、RGB又はRGBW等の複数色の光が繰り返し生成される構成となっている。このようにして、カラーホイール12は本発明に係る色生成手段として機能する。
The
画像デバイス13は、液晶パネル又はDMD等を用いてなる平面状のデバイスであり、RGB各色用の画像を時分割で形成する構成となっている。投射光学系14は、プリズム、投射レンズ、投射レンズを駆動させるための機構等からなる。プロジェクタ1は、カラーホイール12を通過した各色の光を図示しない光学系により画像デバイス13へ照射し、画像デバイス13は照射された色の光に対応する画像を形成し、画像を形成した画像デバイス13上で反射された光を投射光学系14によって外部へ投射する構成となっている。このようにして、時分割で各色の画像が外部のスクリーン又は壁等に投影され、使用者にはカラー画像として認識される。なお、プロジェクタ1は、カラーホイール12からの光を画像デバイス13上で反射させるのではなく通過させる構成であってもよい。
The
またプロジェクタ1は、演算を行うプロセッサ、演算に必要なプログラム等の情報を記憶するROM、及び一時的に発生した情報を記憶するRAM等からなる制御処理部25を備え、制御処理部25は、プロジェクタ1全体の動作を制御する処理を行う。またプロジェクタ1は、カラーホイール12の回転位置を検出する処理、及びカラーホイール12の回転速度を制御する処理等のカラーホイール12の回転に係る処理を行うカラーホイール制御回路23を備え、カラーホイール制御回路23は制御処理部25に接続されている。また画像デバイス13には、画像デバイス13に画像を形成させる処理を行う画像デバイス制御回路24が接続されており、画像デバイス制御回路24は制御処理部25に接続されている。また制御処理部25には、パーソナルコンピュータ(PC)又は映像再生装置等の外部の装置から送信される画像データを受信する受信部26と、色合いの切り替え指示等の各種の処理指示を使用者の操作により受け付ける操作部27が接続されている。
The
更にプロジェクタ1は、電源回路21と、電源回路21からの電流を安定した直流電流にして光源11へ供給する直流バラスト回路22とを備え、光源11は電力線で直流バラスト回路22に接続され、直流バラスト回路22は信号線で制御処理部25に接続されている。直流バラスト回路22は、安定化した直流電流を光源11へ供給する一方、制御処理部25からの制御に従って、任意の極性、大きさ及び時間幅を有するパルス電流を生成し、生成したパルス電流を、光源11へ供給するための直流電流に重畳することが可能な構成となっている。制御処理部25は、光源からの光がカラーホイール12を通過することにより生成される複数色の光の夫々と、直流バラスト回路22が生成するパルス電流の極性、大きさ及び時間幅とを対応付けた情報を記憶している。制御処理部25は、記憶している情報に基づいて、特定の色の光が生成されるのに同期して、直流バラスト回路22に、その特定の色の光に対応付けられた極性、大きさ及び時間幅を有するパルス電流を光源11への直流電流に重畳させる処理を行う構成となっている。このようにして、直流バラスト回路22及び制御処理部25は、本発明に係る電流制御手段として機能する。光源11は供給された直流電流の大きさに応じた光量で発光するので、例えばRの光が生成されるのに同期して正の極性のパルス電流を直流バラスト回路22が光源11への直流電流に重畳した場合は、光源11に供給される直流電流の大きさが増大してRの光の光量が増大する。
The
次に、以上の構成でなる本発明のプロジェクタ1の動作を説明する。制御処理部25は、受信部26が受信した画像データを受け付け、使用者が操作部27を操作することにより、画像の明るさ、色再現性又はホワイトバランスの調整指示を受け付ける。制御処理部25は、カラーホイール制御回路23にカラーホイール12を回転させ、光源11からの光は、カラーホイール12をなすいずれかのフィルタを通過し、通過したフィルタに応じた色の光が生成される。カラーホイール制御回路23は、カラーホイール12中のいずれのフィルタを光が通過しているかの回転位置を検出する。また制御処理部25は、カラーホイール制御回路23が検出したカラーホイール12の回転位置に合わせて直流バラスト回路22の動作を制御することにより、各色の光が生成されるのに同期して、記憶している情報に基づいて、直流バラスト回路22に、各色の光に対応付けられた極性、大きさ及び時間幅を有するパルス電流を光源11への直流電流に重畳させる。また制御処理部25は、カラーホイール制御回路23が検出したカラーホイール12の回転位置に合わせて画像デバイス制御回路24の動作を制御することにより、各色の光が生成されることに同期して、画像データに基づいた各色用の画像を画像デバイス13に時分割で形成させる。このようにして、各色の光が所定の光量で時分割で画像デバイス13へ照射され、各色用の画像を形成した画像デバイス13で反射された光が投射光学系14により投射され、各色用の画像が時分割で投影される。
Next, the operation of the
次に、プロジェクタ1が生成する光の色とパルス電流との対応関係の例を用いて、本発明の光調整方法を説明する。図2は、カラーホイール12がRGBの3色のフィルタでなる場合に光源11に供給する直流電流の制御例を示すタイミングチャートである。図中の横軸は時間であり、図2(a)は、各時点において光源11からの光がカラーホイール12中のいずれかのフィルタを通過していずれの色の光が生成されるかをRGBで示している。RGBの各色の光が生成される期間の長さは、図中ではほぼ均等に示しているが、現実にはカラーホイール12中で各色のフィルタが占める割合に応じた長さになっており、一般的に不均等である。なおこの場合のカラーホイール12は、RGBの3色のフィルタで中心軸回りに3分割された構成であってもよく、各色毎に2枚のフィルタでなる6枚のフィルタで中心軸回りに6分割された構成であってもよい。図2(b)は、パルス電流を重畳していない直流電流を示す。直流バラスト回路22が図2(b)に示す如き直流電流を光源11に供給する状態では、光源11は略一定の光量で白色光を発光し、各色の光はカラーホイール12の構成で規定される光量で生成される。
Next, the light adjustment method of the present invention will be described using an example of the correspondence relationship between the color of light generated by the
図2(c)は、各色の光を調整すべくパルス電流を重畳した直流電流を示す。光源11からの白色光がカラーホイール12中のGのフィルタを通過してGの色の光が生成されることに同期して、正の極性及び所定の大きさを有するパルス電流が重畳されている。更に、Rの色の光が生成されることに同期して、正の極性でGの色のパルス電流よりも大きさが大であるパルス電流が重畳されている。各色の光とパルス電流の極性、大きさ及び時間幅との対応関係を示す情報を制御処理部25が記憶しており、制御処理部25は、使用者の操作によって光調整の指示を操作部27で受け付けた場合に、記憶する情報が示す対応関係に従ったパルス電流を光源11への直流電流に重畳するように直流バラスト回路22の動作を制御する。直流バラスト回路22は、図2(c)に示す如き直流電流が光源11に供給されるように、制御処理部25の制御に従って、光源11に供給する直流電流にパルス電流を重畳する。
FIG.2 (c) shows the direct current which superimposed the pulse current in order to adjust the light of each color. In synchronism with the generation of G light by passing white light from the
光源11からの白色光がGのフィルタを通過することに同期して光源11への直流電流が増大することにより、光源11が発光する光量が増大し、生成されるGの色の光量が増大する。同様に、生成されるRの色の光量がGの色の光量よりも更に増大する。プロジェクタ1で通常使用される光源11の発光スペクトルは、Rの波長成分が少ないので、Rの色の光量を増大させることにより、赤色をより良く再現できるように画像の色再現性を調整することができる。特許文献1に開示された技術では、Rの色の光量のみを増大させるので、Rの色の光量が突出してホワイトバランスが変化する。本発明では、R及びG等の複数色の光の光量を変化させることにより、各色の光量を調整して、画像の色再現性を調整すると共にホワイトバランスを調整することができる。即ち、本発明では、一の色の光量を変化させることに合わせて他の色の光量を変化させることにより、ホワイトバランスが大幅に変化しないように調整しながら、従来よりも自由に画像の色再現性を調整することが可能となる。制御処理部25は、ホワイトバランスが所定の範囲内に収まるように各色の光とパルス電流の極性、大きさ及び時間幅との対応関係を定めた情報を記憶しておき、記憶した情報に従って直流バラスト回路22の動作を制御することで、画像の色再現性を向上させると共にホワイトバランスを調整する処理を実行する。
As the direct current to the
このように、本発明では、特定の色の光を生成することに同期して、光源11に供給する直流電流に所定の極性、大きさ、及び時間幅を有するパルス電流を重畳することにより、特定の色の光量が変化する。これにより、各色の光量はカラーホイール12の構成で規定される光量から変化し、プロジェクタ1が投影する画像の色再現性を調整することができる。また複数色の光を生成することに同期して、各色に対応したパルス電流を光源11への直流電流に重畳することにより、プロジェクタ1が投影する画像の色再現性及びホワイトバランスを自由に調整することができる。
Thus, in the present invention, in synchronization with the generation of light of a specific color, a pulse current having a predetermined polarity, magnitude, and time width is superimposed on the direct current supplied to the
図2(d)は、プロジェクタ1が投影する画像の階調数を増加させるべくパルス電流を重畳した直流電流を示す。Rの色の光が生成されることに同期してパルス電流が重畳されており、更に、Gの色の光が繰り返し生成されることに同期して、パルス電流が一回置きに重畳されている。光源11に供給される直流電流にパルス電流が重畳されるGの光とパルス電流が重畳されないGの光とが交互に生成されるので、光量が大であるGの光と光量が小であるGの光とが交互に生成される。互いに光量が異なる2種類の光を投射した場合は、画像デバイス13で同一の画像を形成することによって画像を投影しても、投影される画像の明るさは互いに異なる。従って、同じ色で光量が異なる光を時分割で投射することにより、プロジェクタ1が投影する画像に含まれるその色の階調数を増加させることができる。従来の技術では、カラーホイール12中にNDGのフィルタを加えることで光量が異なる2種類のGの光を生成していたが、本発明では、Gの色の光を繰り返し生成することに同期して、パルス電流を一回置きに重畳することで光量が異なる2種類のGの光を時分割で生成する。即ち、本発明では、NDGのフィルタを用いることなく、プロジェクタ1が投影する画像の階調数を増加させることができる。
FIG. 2D shows a direct current in which a pulse current is superimposed to increase the number of gradations of the image projected by the
このように、本発明では、特定の色の光を繰り返し生成することに同期して、大きさが互いに異なる複数種類のパルス電流を所定の順番で光源11への直流電流に重畳することにより、NDフィルタを用いることなく、同一の色で光量が異なる光を所定の順番で生成することができる。従って、本発明では、ホワイトバランスの変化、プロジェクタ1のコスト上昇及び光源11が発光する光の利用効率の悪化等、NDフィルタを用いることに起因する問題点を回避しながら、NDフィルタを用いた場合と同様に、プロジェクタ1が投影する画像の階調数を増加させて色再現性を向上させることができる。
Thus, in the present invention, in synchronization with repeatedly generating light of a specific color, a plurality of types of pulse currents having different sizes are superimposed on the direct current to the
図2(e)は、プロジェクタ1が投影する画像の階調数を増加させるべくパルス電流を重畳した直流電流の他の例を示す。Gの色の光が生成されることに同期して、Gの色の光が継続する時間の長さよりも短い時間幅を有するパルス電流が重畳されている。Gの色の光が生成されている期間の内、光源11に供給する直流電流にパルス電流が重畳されている間は光量が大となり、パルス電流が重畳されていない間は光量がより小となる。従って、図2(e)に示す如くパルス電流を重畳した場合でも、図2(d)に示す如くパルス電流を重畳した場合と同様に、光量が異なる2種類のGの光を時分割で生成し、NDGのフィルタを用いることなく、プロジェクタ1が投影する画像の階調数を増加させることができる。このように、特定の色の光を生成することに同期して、特定の色の光が継続する時間の長さよりも短い時間幅のパルス電流を光源11への直流電流に重畳することによっても、NDフィルタを用いることなく、同一の色で光量が異なる光を所定の順番で生成することが可能となり、NDフィルタを用いることなく、プロジェクタ1が投影する画像の階調数を増加させて色再現性を向上させることができる。なお、本発明では、以上に示した如く大きさが互いに異なる複数種類のパルス電流又は光が継続する時間の長さよりも短い時間幅を有するパルス電流を光源11に供給する直流電流に重畳することによって光量を変化させる光としては、Gの色の光が最も効果的ではあるが、R又はBの光についても同様の方法を用いて光量を変化させることにより、画像の色再現性を向上させる更なる改善効果を得ることができる。
FIG. 2E shows another example of a direct current in which a pulse current is superimposed so as to increase the number of gradations of an image projected by the
図3は、カラーホイール12がRGBWの4色のフィルタでなる場合に光源11に供給する直流電流の制御例を示すタイミングチャートである。図中の横軸は時間であり、図3(a)中のWは、白色光を通過させるWのフィルタを光源11からの光が通過して白色光が生成されることを示している。このようなカラーホイール12を用いることにより、プロジェクタ1は、RGBの各色の光に加えて白色光を時分割で投射することになる。図3(b)は、プロジェクタ1が投影する画像の明るさを向上させるべくパルス電流を重畳した直流電流を示す。Gの色の光が生成されることに同期してパルス電流が重畳され、更に、Rの色及び白色の光が生成されることに同期して、正の極性でGの色のパルス電流よりも大きさが大であるパルス電流が重畳されている。白色光はRGBの各色の光に比べて約3倍の光量を含んでいるので、RGBの各色の光に加えて白色光を時分割で投射することにより、プロジェクタ1が投影する画像の明るさが向上する。図3(b)に示す如き直流電流を光源11に供給することにより、白色光の光量が増大し、プロジェクタ1はより明るさが向上した画像を投影することができる。
FIG. 3 is a timing chart showing a control example of the direct current supplied to the
図3(c)は、プロジェクタ1が投影する画像の色再現性を重視すべくパルス電流を重畳した直流電流を示す。Rの色の光が生成されることに同期して光源11への直流電流にパルス電流が重畳され、Gの色及び白色の光が生成されることに同期して光源11への直流電流に重畳されるパルス電流は、Rの色のパルス電流よりも大きさが小となっている。カラーホイール12が含むWのフィルタが透過させる白色光は、RGBの各フィルタが透過させる光の中間波長の光であるRGB以外の色の光が含まれているので、Wのフィルタを含むカラーホイール12を用いた場合は、画像の明るさが向上する反面、RGB以外の色の光が混在することによって画像の色再現性が悪化する。従って、図3(c)に示す如き直流電流を光源11に供給して、Rの色の光量を増大させて白色の光量を減少させることにより、プロジェクタ1が投影する画像の明るさを減少させて色再現性を向上させることができる。
FIG. 3C shows a DC current on which a pulse current is superimposed in order to emphasize the color reproducibility of the image projected by the
本発明のプロジェクタ1は、直流バラスト回路22から光源11に供給する直流電流を、図3(b)に示す如き直流電流と図3(c)に示す如き直流電流との間で切り替えることが可能な構成となっている。即ち、制御処理部25は、生成される各色の光とパルス電流の極性、大きさ及び時間幅との対応関係を示す情報を複数種類記憶しておき、使用者の操作によって光調整の指示を操作部27で受け付けた場合に、記憶する複数種類の情報の中から一の情報を選択し、選択した情報が示す対応関係に従ったパルス電流を光源11への直流電流に重畳するように、直流バラスト回路22の動作を制御する。このようにして、直流バラスト回路22は本発明に係るパルス重畳手段として機能し、制御処理部25は本発明に係る選択手段として機能する。
The
これにより、プロジェクタ1は、プレゼンテーション等の明るさを重視する状況では、図3(b)に示す如き直流電流を光源11に供給して画像の明るさを向上させ、映像の映写等の色再現性を重視する状況では、図3(c)に示す如き直流電流を光源11に供給して画像の色再現性を向上させることができる。従って、本発明では、プロジェクタ1が備えるカラーホイール12の構成にとらわれることなく、プレゼンテーション等の明るさを重視する状況と映像の映写等の色再現性を重視する状況とを含むどのようなプロジェクタ1の使用状況においても、状況に応じた適切な画像を投影することができるプロジェクタ1を実現することが可能となる。
Thereby, the
図4は、カラーホイール12が補色フィルタを含んでなる場合に光源11に供給する直流電流の制御例を示すタイミングチャートである。図中の横軸は時間であり、図4(a)中のYMCは、夫々イエロー、マゼンタ、シアンの光を通過させる補色フィルタを光源11からの光が通過して各色の光が生成されることを示している。図4(b)に示す直流電流では、Y及びMの光が生成されることに同期してパルス電流が重畳され、G、R及びCの光が生成されることに同期して、より大きさが大であるパルス電流が重畳されている。図4(c)に示す直流電流では、B及びGの光が生成されることに同期してパルス電流が重畳され、Y、R及びCの光が生成されることに同期してより大きさが大であるパルス電流が重畳されている。このようにパルス電流を光源11への直流電流に重畳することにより、各色の光量が変化して、補色フィルタを含むカラーホイール12を用いる場合でも、プロジェクタ1が投影する画像のホワイトバランスが所定の範囲内になるように調整しながら、状況に応じて画像の明るさ及び色再現性を調整することができる。
FIG. 4 is a timing chart showing a control example of the direct current supplied to the
なお、本実施の形態においては、光源11に供給する直流電流にパルス電流を重畳する際に、光量を増大させるべき色の光が生成されることに同期して正の極性のパルス電流を重畳する処理を行う形態を示したが、本発明のプロジェクタ1は、これに限るものではなく、光量を減少させるべき色の光が生成されることに同期して負の極性のパルス電流を光源11への直流電流に重畳する処理を行う形態であってもよい。更に本発明のプロジェクタ1は、一の色の光が生成されることに同期して正の極性のパルス電流を光源11への直流電流に重畳し、他の色の光が生成されることに同期して負の極性のパルス電流を光源11への直流電流に重畳するように、各色の光とパルス電流の極性との対応関係を示す情報に従って、正又は負の極性の内で任意の極性のパルス電流を光源11への直流電流に重畳する処理を行うことができる形態であってもよい。この形態の場合は、プロジェクタ1が投射する各色の光量の組み合わせをより自在に制御することが可能となるので、プロジェクタ1の使用状況に応じてプロジェクタ1が投影する画像の明るさ、ホワイトバランス及び色再現性を自在に調整することが可能となる。
In the present embodiment, when a pulse current is superimposed on a direct current supplied to the
また本実施の形態においては、カラーホイール12により生成される各色の光と直流バラスト回路22が生成するパルス電流の極性、大きさ及び時間幅とを対応付けた情報を制御処理部25が記憶している形態を示したが、本発明のプロジェクタ1は、これに限るものではなく、各色の光とパルス電流の極性、大きさ及び時間幅とを対応付けた情報を直流バラスト回路22が記憶する形態であってもよい。この形態の場合は、制御処理部25による制御に従って、直流バラスト回路22が各色の光とパルス電流との対応関係を選択し、選択した対応関係に従ったパルス電流を光源11への直流電流に重畳する。
In the present embodiment, the
また本実施の形態においては、本発明のプロジェクタ1は、外部のスクリーン等へ画像を投影するフロントプロジェクション方式の形態を示したが、これに限るものではなく、図示しない透過型のスクリーンを備え、スクリーンの背面から投射光学系14で光を投射することによってスクリーンに画像を投影するリアプロジェクション方式の形態であってもよい。
Further, in the present embodiment, the
1 プロジェクタ
11 光源
12 カラーホイール(色生成手段)
13 画像デバイス
14 投射光学系
21 電源回路
22 直流バラスト回路
23 カラーホイール制御回路
24 画像デバイス制御回路
25 制御処理部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記色生成手段が複数色の光の夫々を生成することに同期して、前記複数色の光の夫々に対応して予め定められた極性、大きさ及び時間幅を有するパルス電流を前記直流電流に重畳する電流制御手段を備えることを特徴とするプロジェクタ。 A light source that emits light with an amount of light corresponding to the magnitude of a direct current supplied from a power source, a color generation unit that repeatedly generates light of a plurality of colors in a predetermined order from the light generated by the light source, and the color generation And a projector that sequentially projects light of each color generated by the means,
In synchronization with the generation of each of the plurality of colors of light by the color generation means, a pulse current having a predetermined polarity, size, and time width corresponding to each of the plurality of colors of light is converted into the DC current. A projector characterized by comprising current control means for superimposing on the projector.
を特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。 The current control means synchronizes with the repeated generation of light of a specific color included in the light of the plurality of colors by the color generation means in a predetermined order for each of a plurality of types of pulse currents having different sizes. The projector according to claim 1, further comprising means for superimposing the direct current on the direct current.
を特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。 The current control unit is configured to output each of the specific color lights generated by the color generation unit in synchronization with the color generation unit repeatedly generating the specific color light included in the light of the plurality of colors. The projector according to claim 1, further comprising means for superimposing a pulse current having a time width shorter than a length of a continuous time on the direct current.
パルス電流を前記直流電流に重畳するパルス重畳手段と、
前記色生成手段が生成する特定の色の光と前記パルス重畳手段が前記直流電流に重畳するパルス電流の極性、大きさ及び時間幅とを対応付けた対応関係を複数種類記憶する手段と、
該手段が記憶する複数種類の前記対応関係の中から前記対応関係の一つを選択する選択手段と、
前記色生成手段が特定の色の光を生成することに同期して、前記パルス重畳手段に、前記選択手段が選択した前記対応関係により前記特定の色の光に対応付けられた極性、大きさ及び時間幅を有するパルス電流を前記直流電流に重畳させる手段と
を備えることを特徴とするプロジェクタ。 A light source that emits light with an amount of light corresponding to the magnitude of a direct current supplied from a power source, a color generation unit that repeatedly generates light of a plurality of colors in a predetermined order from the light generated by the light source, and the color generation And a projector that sequentially projects light of each color generated by the means,
Pulse superimposing means for superimposing a pulse current on the DC current;
Means for storing a plurality of types of correspondences in which light of a specific color generated by the color generation unit and the polarity, magnitude, and time width of the pulse current superimposed on the direct current by the pulse superimposing unit are associated with each other;
Selecting means for selecting one of the correspondence relationships from the plurality of types of correspondence relationships stored by the means;
In synchronization with the generation of light of a specific color by the color generation means, the polarity and magnitude associated with the light of the specific color according to the correspondence selected by the selection means to the pulse superimposing means. And a means for superimposing a pulse current having a time width on the direct current.
前記パルス重畳手段は、前記選択手段が選択した前記対応関係の一つに従って、正又は負のいずれの極性を有するパルス電流をも前記直流電流に重畳することが可能に構成してあること
を特徴とする請求項4に記載のプロジェクタ。 In the correspondence, the polarity of the pulse current is associated with light of a specific color with an arbitrary polarity of positive or negative polarity,
The pulse superimposing means is configured to superimpose a pulse current having either positive or negative polarity on the direct current according to one of the correspondences selected by the selecting means. The projector according to claim 4.
前記プロジェクタが特定の色の光を生成することに同期して、前記特定の色の光に対応付けて予め定めてある極性、大きさ及び時間幅を有するパルス電流を前記直流電流に重畳し、
前記特定の色の光と前記パルス電流の極性、大きさ及び時間幅とを対応付けた対応関係を、前記プロジェクタの使用状況に応じて複数種類の対応関係の中から切り替えること
を特徴とする光調整方法。 Adjusts light projected by a projector that repeatedly generates and projects light of a plurality of colors in a predetermined order from light generated by a light source that emits light in accordance with the magnitude of a direct current supplied from a power supply. In the method
In synchronization with the generation of light of a specific color by the projector, a pulse current having a predetermined polarity, magnitude and time width corresponding to the light of the specific color is superimposed on the direct current,
The correspondence relationship that associates the light of the specific color with the polarity, magnitude, and time width of the pulse current is switched from among a plurality of types of correspondence according to the use status of the projector. Adjustment method.
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