JP2008185815A

JP2008185815A - プロジェクタ装置

Info

Publication number: JP2008185815A
Application number: JP2007019661A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yajima; 謙一矢島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】映像出力が不要な装置状態において光源の消費電力を抑制するプロジェクタ装置を提供する。
【解決手段】第１の波長の光を発する第1の光源と、第２の波長の光を発する第２の光源と、第３の波長の光を発する第３の光源と、第１、第２、第３の３種の固体光源を所定のタイミングで駆動する駆動部と、外部から入力された信号中において所定の映像信号の有無を判定する信号有無判定手段とを備え前記信号有無判定手段で入力信号無しと判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を消灯し前記信号有無判定手段で入力信号有りと判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を点灯することを特徴とするプロジェクタ装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、プロジェクタ装置に係り、特にＬＥＤを光源とするプロジェクタ装置に関する。

投射映像を外部のスクリーンに写すプロジェクタ装置が実用化されている。その光源としては、高圧水銀ランプ等の白色光を生じるものもあるが、近年ではＬＥＤを用いる装置も使われるようになってきている。このＬＥＤ光源プロジェクタについて述べると、ＬＥＤに１Ａ以上の大電流を流す事により高い輝度と長寿命を両立させる事を目指したパワーＬＥＤなるデバイスが、複数メーカから相次いで量産され始めていて、これらのパワーＬＥＤ（以降、ＬＥＤ）を光源とするプロジェクタである。ＬＥＤには点灯／消灯の反応速度が非常に速いという重要な特徴がある。しかしながら、光源の消費電力が多いという事情は続いており対策が求められている。

これに対し例えば国際公開２００４／０５９６０８号公報（特許文献１）によるものは、映像の状態により発光のゲインや透過率といった特性を制限することにより消費電力を低減するというものである。例えば赤色を５割に抑えられるとき、ゲインと透過率の積を５割にするといった制御が記載されている。しかしより広く装置の状況といったものを利用する消費電力の低減の技術は開示されていない。

他方特開２００６−１５４６７１号公報（特許文献２）によるものは、装置の状況をモードとして定義している。モードの一つとしては、画像信号が切り替えられていない状態というものを設けており、3原色を各6割の光量に制限して映像を暗くするといった表現を行っている。即ち、モードにより表現の仕方を変えるために光源用LEDの駆動電流を下げて結果的に省電力を実現するというものである。よって、映像出力が不要な装置状態において光源の消費電力を抑制するといった妥当な目的に沿ったものではなかった。
国際公開２００４／０５９６０８号公報特開２００６−１５４６７１号公報

本発明は、映像出力が不要な装置状態において光源の消費電力を抑制するプロジェクタ装置を提供することを目的とする。

請求項１にかかるプロジェクタ装置は、第１の波長の光を発する第1の光源と、第２の波長の光を発する第２の光源と、第３の波長の光を発する第３の光源と、第１、第２、第３の３種の固体光源を所定のタイミングで駆動する駆動部と、外部から入力された信号中において所定の映像信号の有無を判定する信号有無判定手段とを備え前記信号有無判定手段で入力信号無しと判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を消灯し前記信号有無判定手段で入力信号有りと判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を点灯することを特徴とするものである。

請求項２にかかるプロジェクタ装置は、第１の波長の光を発する第1の光源と、第２の波長の光を発する第２の光源と、第３の波長の光を発する第３の光源と、第１、第２、第３の３種の固体光源を所定のタイミングで駆動する駆動部と、プロジェクタ装置の静止を判定する静止状態判定手段とを備え前記静止状態判定手段で運動状態と判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を消灯し前記静止状態判定手段で静止状態と判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を点灯することを特徴とするものである。

請求項３にかかるプロジェクタ装置は、請求項１または2に記載のプロジェクタ装置において、更に前記３種の光源の消灯状態を表示する表示器を備えたものである。

請求項４にかかるプロジェクタ装置は、請求項１または2に記載のプロジェクタ装置において、前記３種の光源はLight Emitting Diodeであることを特徴とするものである。

請求項５にかかるプロジェクタ装置は、請求項１ないし４いずれかに記載のプロジェクタ装置において、前記駆動部は、第１、第２、第３の光源をそれぞれ異なるタイミングで駆動するものである。

本発明によれば、映像出力が不要な装置状態において光源の消費電力を抑制するプロジェクタ装置が得られる。

以下、本発明の実施例を説明する。

本発明によるプロジェクタ装置の実施例１を図１乃至図４を参照して説明する。
図１は本発明によるプロジェクタ装置の実施例１の斜視図である。プロジェクタ１は、アナログＲＧＢ入力及びコンポーネント入力の２種類の入力信号を受け入れ可能な兼用入力端子２を有している。入力端子２は、外部のコンピューターなどからのアナログＲＧＢ信号や、ビデオ機器などからのコンポーネント映像信号(Y/PB/PR)を入力するためのものである。またプロジェクタ１は、入力端子３を有している。入力端子３は、ビデオ機器などからのビデオ信号を入力するためのものである。またプロジェクタ１は、投射部４を有している。投射部４は、外部のスクリーンへの映像投射のために映像を出力するためのものである。

図２は本発明によるプロジェクタ装置の実施例１のブロック図である。ＬＥＤ(Light Emitting Diode)光源のプロジェクタ１は、例えばアナログＲＧＢ信号２ａもしくはビデオ信号３ａをデジタル信号に変換する映像信号デコーダ部１０、例えば図示せぬマイクロコンピュータとそのファームウェアを納めたＲＯＭ、マイクロコンピュータへワーク領域を提供するＲＡＭとで構成される制御部３０と制御部３０内の各機能、光源用の各ＬＥＤを個別にオン／オフ制御するＬＥＤ制御手段３１、映像信号デコーダ部１０によってデジタル化した映像信号にスケーリング等の映像処理を行う映像処理手段３２、後に図４のフローチャートで示す処理を行う信号状態判定機能３３を有する。

映像信号デコーダ部１０で用いる方法として、本願と同じ発明者の発明であって、本願と同じ出願人によって出願された特開2004-21054を用いることとする。アナログＲＧＢ信号２ａもしくはビデオ信号３ａをユーザの指定による切り替えを行わずともデジタル信号に変換する方法である。信号状態判定機能３３においては、一部この変換された信号に同期信号が現れているかを判定に用いる。

また、前記ＬＥＤ制御手段３１に従って各色のＬＥＤを駆動する光源用ＬＥＤ駆動部４０、Ｒ，Ｇ，Ｂの各光源用ＬＥＤ４１〜４３、前記光源用ＬＥＤ４１〜４３が不点灯になっている事をユーザに認知させる為にセット上面等の見易い位置に設置された表示ＬＥＤ５０、ＤＭＤ（Digital Mirror Device、登録商標）６０、前記ＤＭＤを駆動するＤＭＤ駆動回路７０、投射光４ａを放つ投射レンズ８０から構成される。

図３は垂直同期信号の２倍速で光源用ＬＥＤを制御した時のＰＷＭ信号波形例である。図３に示すように、映像信号の周期Ｔの垂直同期信号（もしくはその逓倍、この例では２倍）に同期したＰＷＭ(Pulse Width Modulation)信号を制御部３０からＬＥＤ駆動部４０に送り、Ｒ／Ｇ／Ｂ各ＬＥＤを順に点灯すると共に、上記信号に同期してＤＭＤ駆動部４０を制御し、各光源をＤＭＤに反射させることにより、単色光源による場合と異なりカラーホイール無しで映像を投影する事ができる。

Ｒ／Ｇ／Ｂ各ＬＥＤを点灯する時間長のデューティ比は例えばｔｒ：ｔｇ：ｔｂ＝３：５：２といった値である。この時間長の比による所謂デジタルデミングによる方法の他に、アナログデミングによる方法も採ることができる。アナログデミングは上記ＰＷＭ信号に同期して各ＬＥＤに流れる電流値を調整する事により映像の明るさや色の配合を調節する。

次に本実施例の動作を説明する。図４は信号有無判定機能の動作を表すフローチャートである。この信号有無判定機能は、外部からの入力信号を受け入れ可能な映像信号デコーダ部１０と、所定の映像信号を外部から入力した場合に映像信号デコーダ部１０より出力される同期信号を受け取っているか判定する信号状態判定機能３３とを手段として実施される。

電源オン後、制御部３０がＬＥＤ駆動部４０及びＤＭＤ駆動部７０を制御して投影開始したら、信号有無判定機能３３が図４のフローチャートに従って動作開始する。

まずステップＳ１０１で内部のカウンタをクリアする。次に、ステップＳ１０２で一定時間例えば１００ｍＳウェイトした後、ステップＳ１０３で無信号状態か否かを判定する。無信号状態ならステップＳ１０４のＮ（Ｎｏ）経由でステップＳ１０７でカウンタをインクリメントし、カウンタがｍ回例えば１０回になるまで上記処理を繰り返す。ステップＳ１０４でカウンタがｍ回に達したらステップＳ１０５で光源用ＬＥＤ４１〜４３が点灯中かどうか判別する。点灯中なら、ステップＳ１０６にて上記ＬＥＤを全て消灯すると共に、ＤＭＤ駆動部７０の制御も停止する。これにより投影画面が消える。次に、ユーザに不点灯モードである事を認知させる為、不点灯状態表示ＬＥＤ５０を点灯する。この状態は、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５のループにより無信号状態が解除するまで継続する。

その後、ステップＳ１０３により映像信号が検出されるとステップＳ１０８に移動しカウンタがチェックされる。カウンタが０でなければステップＳ１１１でデクリメントした後、ステップＳ１０２に戻る。信号状態が変化しなければ、カウンタが０になるまで上記処理が繰り返され、カウンタが０になるとステップＳ１０９により光源用ＬＥＤ４１〜４３の状態をチェックし、不点灯モードなら点灯モードに切り換える共に、ＤＭＤ駆動部７０の制御を再開して映像信号を投影する。その後、不点灯状態表示ＬＥＤ５０を消灯し、ステップＳ１０２に戻る。

上記フローを、制御部３０内の機能としてユーザによって電源オフされるまで継続する。

本発明によるプロジェクタ装置の実施例２を図１乃至図３、図５及び図６を参照して説明する。実施例１と共通する部分は説明を省略する。
図２に示すようにＬＥＤ光源のプロジェクタ１は、セットが静止状態にあるかどうかを検出する加速度センサを始めとする静止状態検出部２０、後に図６のフローチャートで示す処理を行う静止状態判定機能３４を備えている。

図５は、プロジェクタ装置１の上面図である。外部から見える部分は実施例１と同様であるが、内部の基板９０上に加速度センサ９１が実装されている。加速度センサとしては動電式、歪みゲージ式、圧電式といった分類に属するものもあるが、他のものとしてＭＥＭＳ(micro electro mechanical systems)の分類に属する例えば３軸加速度センサが、プロジェクタ装置のような小型の民生機器には好適である。ＭＥＭＳはまた検知機構に違いによりピエゾ抵抗型、静電容量型、熱検知型に種類が分かれているが適宜選択すればよい。

次に、図６のセット静止状態判定機能のフローチャートについて説明する。電源オン後、制御部３０がＬＥＤ駆動部４０及びＤＭＤ駆動部７０を制御して投影開始したら、静止状態判定機能３４が図６のフローチャートに従って動作開始する。

まずステップＳ２０１でカウンタをクリアする。次に、ステップＳ２０２で一定時間例えば１００ｍＳウェイトした後、ステップＳ２０３でセットが静止状態にあるかどうかを判定する。セットが静止しているか否かは、静止状態検出部２０からの検出信号により、直前のセットの状態から変化しているかどうかで判断できる。例えば，静止状態検出部が２軸の加速度センサで実現されていれば、直前の傾きデータと比較して変化していればセットが動いていると判定する。ステップＳ２０３でセットが動いていると判定したら、ステップＳ２０４のＮ（Ｎｏ）経由でステップＳ２０７でカウンタをインクリメントし、カウンタがｎ回例えば５０回になるまで上記処理を繰り返す。カウンタがｎ回に達したらステップＳ２０５で光源用ＬＥＤ４１〜４３が点灯中かどうか判別する．点灯中なら，ステップＳ２０６にて上記ＬＥＤを全て消灯すると共にＤＭＤ駆動部７０の制御も停止する。これにより投影画面が消える．次に，ユーザに不点灯モードである事を認知させる為、不点灯状態表示ＬＥＤ５０を点灯する。この状態は、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０５のループによりセットが静止するまで継続する。

その後、ステップＳ２０３でセットが静止したと判定されるとステップＳ２０８に移動しカウンタがチェックされる。カウンタが０でなければステップＳ２１１でデクリメントした後、ステップＳ２０２に戻る。このまま静止状態が続くと、カウンタが０になるまで上記処理が繰り返され、カウンタが０になるとステップＳ２０９によりＬＥＤ４１〜４３の状態をチェックし、不点灯モードなら点灯モードに切り換える共にＤＭＤ駆動部７０の制御を再開し、映像信号を投影する．その後，不点灯状態表示ＬＥＤ５０を消灯し、ステップＳ２０２に戻る。

上記フローを、制御部３０内の機能としてユーザによって電源オフされるまで継続する。実施例１のｍに比べｎを大きくしているが、ユーザがセットを多少動かした程度では不点灯とならない設定である。

以上の実施例の変形として、ＬＥＤ光源プロジェクタに映像ミュート機能を持たせ、ミュート期間中は光源用ＬＥＤ駆動部４０とＤＭＤ駆動部７０の動作を停止して投影画面を消す事も好適である。

ｍやｎの値の設定は、図示せぬリモコンと映写される設定メニューを用いてユーザが対話的に行えるようにしてもよい。
上述の方法により、高圧水銀ランプ等の従来のランプでは不可能だった、光源の数百ｍＳオーダーでの即時消灯／即時点灯が可能となった。点灯不要と思われるモードでは光源用ＬＥＤを全て消灯する事により消費電力を大幅に低減する。なお光源は一般のパワーＬＥＤでなくともよく、半導体レーザ等の光源も適宜用いればよい。

なお、本発明は、上記実施形態またはその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
また、上記実施形態またはその変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態またはその変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明によるプロジェクタ装置の実施例１の斜視図。プロジェクタ装置の実施例１のＬＥＤ光源プロジェクタのブロック図。プロジェクタ装置の実施例１の垂直同期信号の２倍速で光源用ＬＥＤを制御した時のＰＷＭ信号波形例。プロジェクタ装置の実施例１の信号有無判定機能のフローチャート。プロジェクタ装置の実施例２の平面図。プロジェクタ装置の実施例２のセット静止状態判定機能のフローチャート。

符号の説明

１…プロジェクタ，２…入力端子，３…ビデオ信号入力端子，４…投射部，１０…映像信号デコーダ部，２０…静止状態検出部，３０…制御部，３１…光源用ＬＥＤ制御機能，３２…映像信号処理機能，３３…信号有無判定機能，３４…静止状態判定機能，４０…光源用ＬＥＤ駆動部，４１…赤ＬＥＤ，４２…緑ＬＥＤ，４３…青ＬＥＤ，５０…不点灯状態表示ＬＥＤ，６０…ＤＭＤ（Digital Mirror Device），７０…ＤＭＤ駆動部，８０…投射レンズ，９０…基板，９１…加速度センサ。

Claims

第１の波長の光を発する第1の光源と、
第２の波長の光を発する第２の光源と、
第３の波長の光を発する第３の光源と、
第１、第２、第３の３種の固体光源を所定のタイミングで駆動する駆動部と、
外部から入力された信号中において所定の映像信号の有無を判定する信号有無判定手段とを備え
前記信号有無判定手段で入力信号無しと判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を消灯し前記信号有無判定手段で入力信号有りと判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を点灯することを特徴とするプロジェクタ装置。
第１の波長の光を発する第1の光源と、
第２の波長の光を発する第２の光源と、
第３の波長の光を発する第３の光源と、
第１、第２、第３の３種の光源を所定のタイミングで駆動する駆動部と、
プロジェクタ装置の静止を判定する静止状態判定手段とを備え
前記静止状態判定手段で運動状態と判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を消灯し前記静止状態判定手段で静止状態と判定の場合は前記駆動部は前記３種の光源を点灯することを特徴とするプロジェクタ装置。
更に前記３種の光源の消灯状態を表示する表示器を備えた、請求項１または2に記載のプロジェクタ装置。
前記３種の光源はLight Emitting Diodeであることを特徴とする請求項１または2に記載のプロジェクタ装置。
前記駆動部は、第１、第２、第３の光源をそれぞれ異なるタイミングで駆動することを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載のプロジェクタ装置。