JP2008275769A

JP2008275769A - プロジェクター装置

Info

Publication number: JP2008275769A
Application number: JP2007117117A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Takeda; 和幸武田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2008-11-13

Abstract

【課題】より汎用性のある方法で光源の消費電力を抑制するプロジェクター装置を提供
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、前記第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、外部から入力された映像のフレーム信号に同期させて
前記第１、第２、第３の３種の光源を暗くしまたは消灯することを特徴とするプロジェク
ター装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、プロジェクター装置に係り、特にＬＥＤを光源とするプロジェクター装置に
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ー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(Light Emi
tting Diode)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
ターについて述べると、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ーである。
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
、映像の内容（色の組成等）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。しかし映像の内容によらない
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、これも映像の状態によらずに
光源の消費電力を抑制するといった目的に沿ったものではなかった。

また特開平１１−３２２７８号公報（特許文献３）によるものは、各ＬＥＤチップは水
平ブランキング（ＮＴＳＣ信号では約１３％）と垂直ブランキング（８％）の期間は消灯
するというものである。これも一つの対処法ではあるが、ブランキング期間に依存してお
り汎用性に欠ける方法であるものと言える。
国際公開２００４／０５９６０８号公報特開２００６−１５４６７１号公報特開平１１−３２２７８号公報

本発明は、より汎用性のある方法で光源の消費電力を抑制するプロジェクター装置を提
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ー装置は、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、前記第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、外部から入力された映像
のフレーム信号に同期させて前記第１、第２、第３の３種の光源を暗くしまたは消灯する
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ー装置は、請求項１に記載のプロジェクター装置におい
て、メニュー表示部の表現に基づいて外部から操作される指定に対応して前記省電力状態
の頻度とデューティを設定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ー装置は、請求項１に記載のプロジェクター装置におい
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４にかかるプロジェクター装置は、請求項１に記載のプロジェクター装置におい
て、バッテリー消耗検出を行うバッテリー消耗検出手段を更に備え、バッテリー消耗検出
が判定された場合に前記省電力状態に消灯す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ー装置は、請求項１に記載のプロジェクター装置におい
て、更に前記３種の光源の省電力状態を表示する表示器を備えたものである。

本発明によれば、より汎用性のある方法で光源の消費電力を抑制するプロジェクター装
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ー装置の実施例１を図１乃至図８を参照して説明する。
図１は本発明によるプロジェクター装置の実施例１の斜視図である。プロジェクター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Ｒ
ＧＢ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。またプロジェクター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。またプロジェクター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ー装置の実施例１のブロック図である。ＬＥＤ(Light
Emitting Diode)光源のプロジェクター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ＬＥ
Ｄ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を有する。

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４
０、Ｒ，Ｇ，Ｂの各光源用ＬＥＤ４１〜４３、前記光源用ＬＥＤ４１〜４３が後述の省電
力になっている事をユーザー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４
０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。アナログデミングでは、色のタイミングのずれが無いので、ユーザーに色の滲みを感
じさせにくいという利点がある。なお上記では２倍速でデジタルデミングを行っているが
、倍速数を上げていけばデジタルデミングでもユーザーに色の滲みを感じさせにくくなる
可能性がある。

次にここでは図の見易さのためにアナログデミング実施例で白色を出力する動作を説明
する。
図４は、ＬＥＤプロジェクターにて、説明を簡易化する為に１００％白を投影する時の
場合について示すタイミンググラフである。このグラフは、ＬＥＤで消費される電力を示
したものである。横軸が時間を表し、縦軸がＬＥＤの発光電力を表す。１００％白では、
R,G,BそれぞれのＬＥＤは、１００％の発光となり、グラフの様になる。

図５は、本実施例による、ＬＥＤプロジェクターの省電力化を実施した時のグラフであ
る。入力信号のフレームレートに従い、映像信号の周期Ｔと同じフレーム周期で、１フレ
ームＦ間の半分の時間にＬＥＤをＯＦＦしている。このＯＦＦする期間により、省電力を
実現できる。非常に高速にＬＥＤのＯＮ／ＯＦＦを繰り返す為に、ユーザーは、省電力操
作を意識せずに使用することができる。デジタルデミングでは、このＬＥＤのＯＮに相当
する期間に３色のオン信号が順次オンする形態となる。

省電力化によるＬＥＤのＯＦＦ期間は、１フレームの半分と規定せず、図６の様に２回
繰り返して４分の１にする等、更に細かい周期としても良く、また、動画のビデオ映像で
なく、静止画（ＰＣ出力のＲＧＢ信号等）であれば、入力信号のフレームに同期する必要
はない。画面追い越しのノイズは発生しないからである。

また、ＬＥＤをＯＦＦする期間は、ユーザーがフリッカー（画面チラつき）を感じない
レベルまで、広げても良い。ユーザーメニュー設定で、この期間調整（ＯＦＦ幅の設定）
や、省電力モードのＯＮ／ＯＦＦを設けても良い。

図７は、プロジェクター１に用いられるリモコンの外観例を示す図である。上記のユー
ザーメニュー設定に関係の深いボタンとしては、ＭＥＮＵボタン、＜ボタンと＞ボタンの
２方向の選択ボタン、図７でその右の戻り矢印を表示した決定ボタンがある。

図８は、プロジェクター１に用いられるリモコンにより設定されるユーザーメニュー例
を示す図である。図７のＭＥＮＵボタン、＜ボタン、＞ボタンを適宜操作することにより
、このBrightness, Contrastを代表とする映像調整カテゴリー設定タブが開く。図７の決
定ボタンを押すとこのタブが調整対象として選ばれ、次は＜ボタンと＞ボタンで項目を選
択し、決定ボタンで項目選択を決定する。この項目選択の決定に続いては、＜ボタンと＞
ボタンで調整値を選択し、決定ボタンで調整値選択を決定することができる。

図８の項目でパルス数Ｎは１フレームＦの期間において何度ＬＥＤをＯＦＦするかを指
定するためのものであり、パルスＯＦＦ調整値ＮＡが０の既定値のときにはこの省電力は
行われない。他には正数で１００まで指定できるようになっている。図８では４５と指定
している。また図８の項目で、パルス比ＤはパルスＯＮの割合を指定するためのものであ
り、パルスＯＮ調整値ＤＡは例えば図８に表示されているように５０が既定値である。調
整値ＤＡは非負の整数で０から１００まで指定できるようになっている。なお調整値ＤＡ
が１００のときにはこの省電力は実質行われないので、省電力状態表示ＬＥＤ５０を消灯
する。

これらの後、ＭＥＮＵボタンを押すことによりタブが開いたときの選択無しの状態に戻
り、もう一度ＭＥＮＵボタンを押すことによりユーザーメニュー設定が終了し、メニュー
表示部として投射部４より外部へ表示されていたユーザーメニュー設定表示が消える。

ＬＥＤプロジェクターでは、ランプ、カラーホイル、という大きな電力を消費するデバ
イスが不要なシステム構成である事から、バッテリー駆動されるケースが多い。本実施例
は、投影輝度を著しく落とさずに、ＬＥＤプロジェクターの消費電力を更に低減させるも
のである。バッテリーが消耗して無くなってきたときに省電力を行うようにしてもよい。
例えば制御部３０に図示せぬバッテリー消耗検出機能を有する手段を設けて実現すること
ができる。

上述の実施例の方法により、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。なお光源は一般のパワーＬ
ＥＤ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。

ＰＷＭ駆動によるＬＥＤプロジェクターの省電力化ＬＥＤプロジェクターにて投影映像
に対して、フレーム単位でミュート処理（ＬＥＤのＯＦＦ）を周期的に挿入する事により
、輝度を保持しながら省電力化を行った。ＬＥＤプロジェクターでは、従来のランプ方式
とは異なり、光源のON／OFF速度を高速にできるメリットがある。この特性を利用して、
消費電力の低減を実現した。

１フレームの映像表示期間のある時間領域をＬＥＤ OFFする。このOFFする期間により
、省電力を実現できる。非常に高速で、ＬＥＤのON／OFFを繰り返す為に、投影輝度を著
しく落とすことなく、ＬＥＤプロジェクターの消費電力を低減することができる。

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ー装置の実施例１の斜視図。プロジェクター装置の実施例１のＬＥＤ光源プロジェクターのブロック図。プロジェクター装置の実施例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。プロジェクター装置の実施例１の１００％白投影時のタイミンググラフ。プロジェクター装置の実施例１の１００％白投影時の省電力モード時のタイミンググラフ１。プロジェクター装置の実施例１の１００％白投影時の省電力モード時のタイミンググラフ２。プロジェクター装置の実施例１に用いられるリモコンの外観図。プロジェクター装置の実施例１において設定されるユーザーメニュー例を示す図。

符号の説明

１…プロジェクター，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，３０…制御部，３１…光源用ＬＥＤ制御機能，３２…映像信号処理機能
，４０…光源用ＬＥＤ駆動部，４１…赤ＬＥＤ，４２…緑ＬＥＤ，４３…青ＬＥＤ，５０
…省電力状態表示ＬＥＤ，６０…ＤＭＤ（Digital Mirror Device），７０…ＤＭＤ駆動
部，８０…投射レンズ。

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、
前記第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、
外部から入力された映像のフレーム信号に同期させて前記第１、第２、第３の３種の光源
を暗くしまたは消灯することを特徴とするプロジェクター装置。
メニュー表示部の表現に基づいて外部から操作される指定に対応して前記省電力状態の頻
度とデューティを設定することを特徴とする、請求項１に記載のプロジェクター装置。
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に記載のプロジ
ェクター装置。
バッテリー消耗検出を行うバッテリー消耗検出手段を更に備え、
バッテリー消耗検出が判定された場合に前記省電力状態に消灯することを特徴とする請求
項１に記載のプロジェクター装置。
更に前記３種の光源の省電力状態を表示する表示器を備えた、請求項１に記載のプロジェ
クター装置。