JP2010243720A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】光学系の劣化を精度良く判別することができると共に、ユーザーが光学系の劣化を認識することができる。
【解決手段】スクリーンＳＣ上に投写画像を表示するプロジェクターであって、光を投写する光学部１６と、出荷前に判別画像データを投写した投写画像を撮像した出荷前画像データを記憶するフラッシュＲＯＭ３５と、劣化判別処理時に判別画像データを投写した投写画像を撮像した任意時画像データを取得する任意時画像取得手段１５、１６、１７と、出荷前画像データと任意時画像データとの差異に基づいて、光学部１６の液晶ライトバルブ４２の劣化を判別する劣化判別手段１５と、劣化判別手段１５の判別結果を報知する報知手段１５、１６と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーン上に投写画像を表示するプロジェクターに関するものである。

従来、プロジェクターには、光学系の一部として液晶ライトバルブを用いたものがある（特許文献１参照）。この種のプロジェクターでは、一般的に使用時間によってその劣化を判別している。

特開２００８−１９７２７４号公報

しかしながら、このような判別の仕方では、使用時間に伴わない光学系の劣化（不慮の劣化）に対応することができず、光学系（液晶ライトバルブ）が劣化した状態で、プロジェクターが使用され続ける虞があった。すなわち、劣化判別を精度良く行うことができないという問題があった。また、上記のプロジェクターは、光学系の劣化をユーザーに報知する構成を有していないため、ユーザーが光学系の劣化を認識することができないという問題があった。

本発明は、光学系の劣化を精度良く判別することができると共に、ユーザーが光学系の劣化を認識することができるプロジェクターを提供することを課題としている。

本発明のプロジェクターは、スクリーン上に投写画像を表示するプロジェクターであって、光を投写する光学系と、出荷前に所定の画像データを投写した投写画像を撮像した出荷前画像データを記憶する出荷前画像記憶手段と、任意の時点で所定の画像データを投写した投写画像を撮像した任意時画像データを取得する任意時画像取得手段と、出荷前画像データと任意時画像データとの差異に基づいて、光学系の劣化を判別する劣化判別手段と、劣化判別手段の判別結果を報知する報知手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、出荷前画像データと任意時画像データとの差異から直接画像の劣化を判別するため、精度良く光学系の劣化を判別することができる。特に、光学系の一部である液晶ライトバルブの劣化は、画像の劣化に大きく影響を与えるため、当該構成によって、その劣化を精度良く判別することができる。また、その判別結果を報知することにより、ユーザーは、光学系の劣化を認識することができる。

この場合、劣化判別手段は、出荷前画像データの色度と任意時画像データの色度との差異に基づいて、光学系の劣化を判別することが好ましい。

この構成によれば、各画像データの色度の差異に基づいて、光学系の劣化を判別することにより、容易に且つ精度良く劣化の判別を行うことができる。なお、色度に代え、明度を基準として劣化判別を行っても良いし、輝度を基準として劣化判別を行っても良い。

この場合、劣化判別手段は、赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データをそれぞれ有する出荷前画像データと任意時画像データとの、赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データそれぞれの色度の差異に基づいて、光学系の劣化を判定することが好ましい。

この構成によれば、出荷前画像データおよび任意時画像データを、赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データにそれぞれ分け、出荷前画像データと任意時画像データとの、色ごとの色度の差異に基づいて、光学系の劣化判別を行うことにより、各色での劣化を容易に且つ精度良く判別することができる。なお、ここにいう「赤色画像データ」、「緑色画像データ」および「青色画像データ」とは、３原色の各色のみで構成された画像の画像データを示すものである。

この場合、劣化判別手段は、出荷前画像データと任意時画像データとの、複数点における色度の差異に基づいて、光学系の劣化を判別することが好ましい。

この構成によれば、投写領域の複数点（複数個所）を判別試料とすることで、光学系の劣化を、より精度良く判別することができる。

この場合、複数点は、投写領域の中央部および縁部を含むことが好ましい。

プロジェクター個々の特性によって、投写領域の中央部から光学系の劣化の影響が出るものと、投写領域の縁部から光学系の劣化の影響が出るものとがある。
上記構成によれば、いずれの特性を持つプロジェクターにおいても、光学系の劣化をより精度良く判別することができる。

本実施形態に係るプロジェクターの制御構成を示すブロック図である。 劣化判別処理を示すフローチャートである。 投写領域上の複数の判別点の配置を示した図である。 報知画像データを示した図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係るプロジェクターについて説明する。このプロジェクターは、液晶ライトバルブを用いて、画像データをスクリーンに投写する液晶プロジェクターである。特に、このプロジェクターは、液晶ライトバルブの劣化を判別し、これを報知する機能を有している。

図１は、プロジェクター１０の制御構成を示すブロック図である。同図に示すように、プロジェクター１０は、信号取得部１１、操作部１２、電源部１４、光学部１６（光学系）、撮像部１７およびこれらを制御する制御部１５を備えている。

信号取得部１１は、パーソナルコンピュータやビデオレコーダ等の外部機器５１から画像データを取得する。なお、外部機器５１ではなく、外部記憶媒体（図示省略）から画像データ等を取得するようにしても良い。

操作部１２は、操作パネル２１およびリモコン受光器２３を有している。操作パネル２１は、プロジェクター１０に設けられ、各種操作を行うためのボタン群や、プロジェクター１０の各種状態を示すＬＥＤ群を有している。ボタン群には、電源のオン／オフを切り替えるための電源ボタンが含まれる。また、ＬＥＤ群には、プロジェクター１０がスタンバイ状態である旨を示すためのＬＥＤ（状態インジケーター）が含まれる。リモコン２２は、プロジェクター１０を遠隔操作するためのものであり、操作パネル２１と同様に、各種ボタン群を有している。リモコン受光器２３は、リモコン２２からの操作信号（赤外線信号）を受光する。

電源部１４は、外部電源５２から供給された電力を、プロジェクター１０の各部に供給する。

光学部１６は、スクリーンＳＣ上に、画像データを投写するためのものであり、光源ランプ４１（光源）、液晶ライトバルブ４２、投写レンズ４３、ランプ駆動部４４およびライトバルブ駆動部４５を有している。

光源ランプ４１としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプまたは高圧水銀ランプを適用可能である。また、光源ランプ４１に代えて、レーザーやＬＥＤなどの固体光源を用いても良い。液晶ライトバルブ４２は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成され、各透明基板の内面には、液晶に対して微小領域毎に駆動電圧を印加可能な透明電極が、画素としてマトリクス状に形成されている。厳密には、液晶ライトバルブ４２は、ＲＧＢ各色に対応した３枚の液晶パネルを有している。ランプ駆動部４４は、制御部１５からの点灯指令に基づいて、光源ランプ４１を点灯させる。ライトバルブ駆動部４５は、液晶ライトバルブ４２（各液晶パネル）の各画素に、画像データに応じた駆動電圧を印加することにより、各画素の光透過率を設定する。

上記の構成により、光学部１６では、光源ランプ４１から射出された照明光が、不図示の光分離光学系（ダイクロイックミラーなど）により分離される。また、分離した各色の光は、液晶ライトバルブ４２（各色の液晶パネル）を透過し、変調される。さらに、変調された画像光は、不図示の光合成光学系（ダイクロイックプリズムなど）により画素毎に合成され、投写レンズ４３によってスクリーンＳＣ上に投写される。すなわち、制御部１５により、ランプ駆動部４４およびライトバルブ駆動部４５を介して、光源ランプ４１および液晶ライトバルブ４２を制御することで、画像データにスクリーンＳＣに投写し、スクリーンＳＣ上に画像（カラー画像）を表示する。

撮像部１７は、スクリーンＳＣに投写した投写画像を撮像するものであり、ＣＣＤカメラ２５等で構成されている。厳密には、スクリーンＳＣ上の投写領域Ａを撮像領域として、スクリーンＳＣ上の投写画像を撮像する。詳細は後述するが、撮像部１７によって撮像した画像データに基づいて、液晶ライトバルブ４２の劣化を判別する。

制御部１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３、フラッシュＲＯＭ（出荷前画像記憶手段）３５および映像信号処理部３４を有している。ＣＰＵ３１は、各種演算処理を行う中央処理装置であり、バス１８を介して各部との信号の入出力を行うことによりプロジェクター１０を統括制御する。本実施形態では、特に液晶ライトバルブ４２の劣化の判別・報知を行う処理（以下、劣化判別処理）を制御する。ＲＯＭ３２は、ＣＰＵ３１が各種演算処理を行うために用いられる制御プログラムおよび制御データを記憶している。当該制御プログラムには、画像処理プログラムが含まれる。また、当該制御データには、劣化判別処理に用いる判別用の画像データ（後述する）が含まれている。さらに、ＲＯＭ３２には、基本ソフトウェアであるＯＳ（Operating System）も記憶されている。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１が各種演算処理を行う際の作業領域として用いられる。フラッシュＲＯＭ３５は、後述する出荷前画像データを含む各種データを書換え可能に記憶している。映像信号処理部３４は、信号取得部１１が取得した画像データに対し、ＲＯＭ３２内の画像処理プログラムに基づいて、所定の画像処理を実行する。

出荷前画像データは、本プロジェクター１０の出荷前に、判別用の画像データ（所定の画像データ）（以下、判別画像データ）を投写した投写画像を撮像したデータであり、液晶ライトバルブ４２の劣化を判別する際の基準画像データとして用いる。出荷前画像データは、三原色のＲＧＢ各色のみの画像である赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データを有している。制御部１５は、出荷前に、予め、この出荷前画像データをフラッシュＲＯＭ３５内に記憶する。具体的には、制御部１５は、本プロジェクター１０の出荷前（初期状態）に、光学部１６を駆動して、判別画像データをスクリーンＳＣに投写する。また、スクリーンＳＣ上に投写画像が表示されたら、撮像部１７を駆動して、スクリーンＳＣ上の投写画像（投写領域Ａ）を撮像する。さらに、この撮像結果（赤色画像データ、緑色画像データもしくは青色画像データ）をフラッシュＲＯＭ３５に記憶する。この動作（投写、撮像および記憶）をＲＧＢの色ごとに繰り返すことで、出荷前画像データを記憶する。なお、判別画像データは、赤色ベタ、緑色ベタもしくは青色ベタの画像データであり、上記動作の際、対応する色の判別画像データを使用する。

ここで図２を参照して、液晶ライトバルブ４２の劣化判別処理について説明する。この劣化判別処理は、液晶ライトバルブ４２の劣化を判別し、液晶ライトバルブ４２が劣化していると判定した場合に、その判別結果をユーザーに報知する処理である。この処理は、プロジェクター１０に液晶点検ボタン（図示省略）を設け、この液晶点検ボタンの操作に起因して実行するものであっても良いし、電源入力直後（起動時）もしくは電源切断直前（終了時）に実行するものであっても良い。

図２に示すように、劣化判別処理では、まず、制御部１５が、任意時画像データを取得する（任意時画像取得手段）（Ｓ１〜Ｓ６）。任意時画像データは、現時点（劣化判別処理時）（請求項にいう任意の時点）で、判別画像データを投写した投写画像を撮像したデータであり、出荷前画像データと同様に、赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データを有している。任意時画像データの取得では、まず、制御部１５は、光学部１６を駆動して、赤色の判別画像データをスクリーンＳＣに投写する（Ｓ１）。スクリーンＳＣに投写画像が表示されたら、撮像部１７を駆動して、スクリーンＳＣ上の投写画像（投写領域Ａ）を撮像して、赤色画像データを取得する（Ｓ２）。その後、緑色、青色の順で、当該動作を繰り返すことで（Ｓ３〜Ｓ６）、緑色画像データおよび青色画像データを取得して、任意時画像データを取得する。

制御部１５は、任意時画像データを取得したら、この任意時画像データと出荷前画像データとの差異に基づいて、液晶ライトバルブ４２の劣化を判別する（劣化判別手段）（Ｓ７〜Ｓ１０）。具体的には、まず、任意時画像データと出荷前画像データとの、赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データ（以下、これらを色画像データと記載）それぞれの色度の差異を判別する（Ｓ７）。すなわち、任意時画像データの赤色画像データの色度と出荷前画像データの赤色画像データの色度との差異を判別する。また、任意時画像データの緑色画像データの色度と出荷前画像データの緑色画像データの色度との差異を判別する。さらに、任意時画像データの青色画像データの色度と出荷前画像データの青色画像データの色度との差異を判別する。

色度の差異判別は、色画像データ上（投写領域Ａ上）に配置された複数の判別点Ｐ（判定箇所）を用いて行われる。図３（ａ）に示すように、複数の判別点Ｐは、色画像データ上でマトリクス状に配置されている。まず、各判別点Ｐにおいて、出荷前画像データの当該判別点Ｐの色度と、任意時画像データの当該判別点Ｐの色度との差分を算出し、この差分が所定の許容範囲以内であるか否かを判別する。なお、厳密には、当該差分を、出荷前画像データの当該判別点Ｐの色度に対するパーセンテージで表した値を判定基準とする。

各色画像データに対し、複数の判別点Ｐにおける判別の結果、複数の判別点Ｐのうち、上記許容範囲を超えた判別点Ｐが所定数（例えば２個）以上ある色画像データは、差異が過剰であるものとして、過剰差異と判定する。一方、上記許容範囲を超えた判別点Ｐが所定数未満である色画像データは、差異が許容できるものとして、許容差異と判定する。

各色画像データの差異判別の結果、全色画像データが許容差異である場合（Ｓ８：Ａ）には、液晶ライトバルブ４２が劣化していないものと判定する（Ｓ９）。一方、全色画像データのうちいずれかの色画像データが過剰差異である場合（Ｓ８：Ｂ）には、液晶ライトバルブ４２が劣化しているものと判定する（Ｓ１０）。これらによって、液晶ライトバルブ４２の劣化判別を行う。

制御部１５は、劣化判別の結果、液晶ライトバルブ４２が劣化していないものと判定した場合（Ｓ１１：Ａ）には、本動作を終了する。一方、液晶ライトバルブ４２が劣化しているものと判定した場合（Ｓ１１：Ｂ）には、この判別結果をユーザーに報知する（報知手段）。具体的には、図４（ａ）に示すように、光学部１６を駆動して、液晶ライトバルブ４２が劣化している旨のメッセージを有する画像データ（報知画像データ）をスクリーンＳＣに投写する（Ｓ１２）。これにより、ユーザーに、液晶ライトバルブ４２の劣化を認識させることができる。なお、報知画像データは、液晶ライトバルブ４２が劣化している状態においても、メッセージが見やすいように、例えば、白地に黒色のメッセージを記載した画像データであることが好ましい。

以上のような構成によれば、出荷前画像データと任意時画像データとの差異から直接画像の劣化を判別するため、精度良く液晶ライトバルブ４２の劣化を判別することができる。また、その判別結果を報知することにより、ユーザーは、液晶ライトバルブ４２の劣化を認識することができる。

また、各画像データの色度の差異に基づいて、液晶ライトバルブ４２の劣化を判別することにより、容易に且つ精度良く劣化の判別を行うことができる。

さらに、出荷前画像データおよび任意時画像データを、赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データにそれぞれ分け、出荷前画像データと任意時画像データとの、色ごとの色度の差異に基づいて、液晶ライトバルブ４２の劣化判別を行うことにより、各色での劣化を容易に且つ精度良く判別することができる。

またさらに、投写領域Ａの複数の判別点Ｐ（複数個所）を判別試料とすることで、液晶ライトバルブ４２の劣化を、より精度良く判別することができる。

また、複数の判別点Ｐが、投写領域Ａの中央部および縁部を含むことによって、投写領域Ａの中央部から劣化の影響が出るものと、投写領域Ａの縁部から劣化の影響が出るものとのいずれにおいても、液晶ライトバルブ４２の劣化をより精度良く判別することができる。

なお、本実施形態においては、色度を基準として劣化判別を行ったが、色度に代え、明度を基準として劣化判別を行っても良いし、輝度を基準として劣化判別を行っても良い。

また、本実施形態においては、劣化していると判定された場合のみ、劣化の判別結果を報知する構成であったが、劣化していないと判定された場合にも、劣化の判定結果を報知する構成であっても良い。

また、本実施形態においては、ＲＧＢ全色の色画像データでの差異をそれぞれ判別して、出荷前画像データと任意時画像データとの差異を求めたが、ＲＧＢのうち、液晶パネルが最も劣化しやすい色の色画像データ（例えば、青色画像データ）での差異のみを判別することで、出荷前画像データと任意時画像データとの差異を求める構成であっても良い。これにより、劣化判別処理のタクトタイムを減少することができる。

また、本実施形態においては、ＲＧＢ各色に分けた画像データ（赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データ）を用いて、劣化判別処理を行ったが、ＲＧＢ各色を有する画像データを用いて、劣化判別処理を行っても良い。かかる際、投写領域Ａ全域で全色を合成する画像データとしても良いし、投写領域Ａを３つの領域に分けて各色を別々に表示する画像データとしても良い。

また、本実施形態においては、図３（ａ）のようにマトリクス状に配置した複数の判別点Ｐを用いたが、図３（ｂ）に示すように、中央部および縁部のみに、判別点Ｐを配置しても良い。また、プロジェクター１０の劣化の影響特性を考慮して、縁部のみ（図３（ｃ）参照）に、もしくは中央部のみ（図示省略）に、判別点Ｐを配置しても良い。ひいては、判別点Ｐが１つであっても良い。

さらに、本実施形態においては、出荷前画像データおよび任意時画像データの取得において、投写領域Ａ全域を撮像して、投写画像全体を取得したが、判別点Ｐがある周辺領域のみを撮像して、劣化判別処理に用いても良い。かかる場合、小さい領域を画像認識すれば足りるため、簡単な構成で、且つ高精度に色度を取得することができる。

またさらに、本実施形態においては、図４（ａ）に示すように、液晶ライトバルブ４２が劣化していると判定された際、液晶ライトバルブ４２が劣化している旨のメッセージを有する画像を表示したが、図４（ｂ）に示すように、かかる際に、液晶ライトバルブ４２の交換を促すメッセージを有する画像を表示しても良い。また、図示省略するが、液晶ライトバルブ４２の劣化に対する対処方法や、サポート連絡先を有する画像を表示しても良い。

また、本実施形態においては、劣化判別の出荷前画像データの取得方法として、プロジェクター個々の特性を加味し、出荷前に、実際に投写画像を撮像して出荷前画像データを取得する構成であったが、理論値の画像データを出荷前画像データとしても良い。

また、上記の実施形態に示したプロジェクター１０の各構成要素をプログラムとして提供することが可能である。また、そのプログラムを各種記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリ等）に格納して提供することも可能である。すなわち、コンピューターを、プロジェクター１０の各部として機能させるためのプログラム、およびそれを記録した記録媒体も、本発明の権利範囲に含まれるものである。

また、上記の実施形態では、透過型液晶表示方式を採用しているが、反射型液晶表示方式でも適用可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。すなわち、劣化した際、投写画像に影響を及ぼす部材であれば、液晶ライトバルブ４２以外の部材を起因とした光学部の劣化判別にも、上記劣化判別処理を適用することができる。

１０：プロジェクター、 １５：制御部、 １６：光学部、 １７：撮像部、 ３５：フラッシュＲＯＭ、 Ａ：投写領域、 Ｐ：判別点、 ＳＣ：スクリーン

Claims (5)

1. スクリーン上に投写画像を表示するプロジェクターであって、
   光を投写する光学系と、
   出荷前に所定の画像データを投写した前記投写画像を撮像した出荷前画像データを記憶する出荷前画像記憶手段と、
   任意の時点で前記所定の画像データを投写した前記投写画像を撮像した任意時画像データを取得する任意時画像取得手段と、
   前記出荷前画像データと前記任意時画像データとの差異に基づいて、前記光学系の劣化を判別する劣化判別手段と、
   前記劣化判別手段の判別結果を報知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とするプロジェクター。
2. 前記劣化判別手段は、前記出荷前画像データの色度と前記任意時画像データの色度との差異に基づいて、前記光学系の劣化を判別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。
3. 前記劣化判別手段は、赤色画像データ、緑色画像データおよび青色画像データをそれぞれ有する前記出荷前画像データと前記任意時画像データとの、前記赤色画像データ、前記緑色画像データおよび前記青色画像データそれぞれの前記色度の差異に基づいて、前記光学系の劣化を判別することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
4. 前記劣化判別手段は、前記出荷前画像データと前記任意時画像データとの、複数点における前記色度の差異に基づいて、前記光学系の劣化を判別することを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載のプロジェクター。
5. 前記複数点は、投写領域の中央部および縁部を含むことを特徴とする請求項４に記載のプロジェクター。

Images