JP2010243890A

JP2010243890A - プロジェクター、プログラムおよび情報記憶媒体

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Publication number: JP2010243890A
Application number: JP2009093929A
Authority: JP
Inventors: Kyoko Nishimura; 京子西村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2010-10-28

Abstract

【課題】画像の観察における目の負担をより適切に軽減することが可能なプロジェクター等を提供すること。
【解決手段】プロジェクター１００が、投写面に投写された画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部１１０と、前記撮像画像において、輝度値が高い高輝度領域を決定する領域決定部１２０と、前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たすかどうかを判定する条件判定部１３０と、前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たす場合、少なくとも前記高輝度領域における輝度値を低下させる制御を行う制御部１４０を含んで構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクター、プログラムおよび情報記憶媒体に関する。

一般的に、プロジェクターは、明るい場所でも画像を見やすくするため、高輝度の画像を投写している。しかし、画像の観察者は、高輝度の画像を見続けると目が疲れてしまう。目の疲れを軽減する手法として、例えば、特開２００３−７６３５３号公報では、表示時間の経過に応じて画像を変化させるヘッドマウント型表示装置が記載されている。

特開２００３−７６３５３号公報

しかし、プロジェクターの観察による目の疲れの原因としては、ヘッドマウント型表示装置のように画像自体の輝度の影響だけではなく、スクリーン等の投写面の反射率や投写角度の影響も大きい。このため、プロジェクターの場合、表示時間の経過に応じて画像を変化させるだけでは、画像の観察における目の負担を適切に軽減することはできない。

本発明にかかるいくつかの態様は、上記課題を解決することにより、画像の観察における目の負担をより適切に軽減することが可能なプロジェクター、プログラムおよび情報記憶媒体を提供するものである。

本発明の態様の１つであるプロジェクターは、投写面に投写された画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像画像において、輝度値が高い高輝度領域を決定する領域決定部と、前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たすかどうかを判定する条件判定部と、前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たす場合、少なくとも前記高輝度領域における輝度値を低下させる制御を行う制御部と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の態様の１つであるプログラムは、撮像部を含むプロジェクターの有するコンピューターを、前記撮像部に対し、投写面に投写された画像を撮像させて撮像画像を生成させる制御を行う撮像制御部と、前記撮像画像において、輝度値が高い高輝度領域を決定する領域決定部と、前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たすかどうかを判定する条件判定部と、前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たす場合、少なくとも前記高輝度領域における輝度値を低下させる制御を行う制御部として機能させることを特徴とする。

また、本発明の態様の１つである情報記憶媒体は、撮像部を含むプロジェクターの有するコンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、上記プログラムを記憶したことを特徴とする。

本発明によれば、プロジェクターは、撮像画像を用いることによって投写面の反射率の影響や投写角度の影響も把握することができるため、画像の観察における目の負担をより適切に軽減することができる。

また、前記プロジェクターは、前記撮像画像に基づき、前記投写面と投写光の光軸との成す角度を決定する角度決定部を含み、前記制御部は、前記角度と制御内容とが対応付けられた制御データと、前記角度とに基づき、前記制御を行ってもよい。

これによれば、プロジェクターは、投写角度に応じて制御を行うことができるため、画像の観察における目の負担をより適切に軽減することができる。

また、前記条件判定部は、前記輝度値と、前記角度とに基づき、前記変更条件を満たすかどうかを判定してもよい。

これによれば、プロジェクターは、投写角度の影響をより正確に把握することができるため、画像の観察における目の負担をより適切に軽減することができる。

第１の実施例における投写状況を示す図である。第１の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。第１の実施例における投写手順を示すフローチャートである。第２の実施例における投写状況を示す図である。第２の実施例におけるプロジェクターの機能ブロック図である。第２の実施例における投写手順を示すフローチャートである。

以下、本発明をプロジェクターに適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。

（第１の実施例）
図１は、第１の実施例における投写状況を示す図である。例えば、プロジェクター１００がスクリーン１０に画像２０を投写した場合、画像２０の一部に他の領域と比べて輝度値が高い高輝度領域３０が発生することがある。

本実施例では、プロジェクター１００は、高輝度領域３０の輝度伸張率を低下させて輝度伸張することにより、画像の観察における目の負担を軽減する機能を有する。次に、このような機能を有するプロジェクター１００の機能ブロックについて説明する。

図２は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の機能ブロック図である。プロジェクター１００は、投写面（例えば、スクリーン１０、壁、ホワイトボード、黒板等）に投写された画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部１１０と、撮像画像において、高輝度領域３０を決定する領域決定部１２０と、高輝度領域３０における輝度値が変更条件を満たすかどうかを判定する条件判定部１３０と、高輝度領域３０における輝度値が変更条件を満たす場合、高輝度領域３０における輝度値を低下させる制御を行う制御部１４０を含んで構成されている。

また、プロジェクター１００は、画像データ１５２等を記憶する記憶部１５０と、画像データ１５２に基づく画像を生成する画像生成部１６０と、画像を投写する投写部１９０を含んで構成されている。

なお、プロジェクター１００は、以下のハードウェアを用いてこれらの各部として機能してもよい。例えば、プロジェクター１００は、撮像部１１０はイメージセンサー等、領域決定部１２０、条件判定部１３０、制御部１４０はＣＰＵ等、記憶部１５０はＲＡＭ、不揮発性メモリー等、画像生成部１６０は画像処理回路等、投写部１９０はランプ、液晶パネル、液晶駆動回路、レンズ等を用いてもよい。

また、プロジェクター１００の有するコンピューターは、情報記憶媒体２００に記憶されたプログラムを読み取って制御部１４０等として機能してもよい。このような情報記憶媒体２００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用できる。

次に、プロジェクター１００による画像の投写手順について説明する。図３は、第１の実施例における投写手順を示すフローチャートである。

画像生成部１６０は、画像データ１５２に含まれるキャリブレーション画像用の画像データを用いてキャリブレーション画像を生成し、投写部１９０は、当該キャリブレーション画像を投写する（ステップＳ１）。なお、キャリブレーション画像としては、例えば、全体が白やグレーの単色画像等が該当する。

撮像部１１０は、スクリーン１０に投写された画像２０を撮像し、撮像画像を生成する（ステップＳ２）。領域決定部１２０は、当該撮像画像に基づき、当該撮像画像における高輝度領域３０を決定する（ステップＳ３）。具体的には、例えば、領域決定部１２０は、エッジ検出処理等を実行して高輝度領域３０を決定してもよい。

制御部１４０は、撮像画像における高輝度領域３０の輝度値（例えば、輝度値の平均値、高輝度領域３０の中央付近の輝度値等）が変更条件（ここでは、輝度伸張率を変更する条件）を満たすかどうかを判定する（ステップＳ４）。なお、変更条件を満たす場合としては、例えば、高輝度領域３０の輝度値が最高輝度値（例えば、８ビットで表現される場合は２５５）の８０％以上である場合等が該当する。

変更条件を満たす場合、制御部１４０は、輝度伸張率を低下させる制御命令と、条件判定部１３０からの高輝度領域３０を示す情報を含む制御情報を画像生成部１６０に出力し、画像生成部１６０は、当該制御情報に応じて高輝度領域３０における輝度伸張率を通常よりも低下させて画像データ１５２に基づく輝度伸張を行う（ステップＳ５）。なお、画像生成部１６０は、高輝度領域３０以外の領域に対しては通常の輝度伸張率で画像データ１５２に基づく輝度伸張を行う。

一方、変更条件を満たさない場合、画像生成部１６０は、通常の輝度伸張率で画像データ１５２に基づく輝度伸張を行う（ステップＳ６）。

画像生成部１６０は、輝度伸張後の画像を生成し、投写部１９０は、当該画像を投写する（ステップＳ７）。

以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１００は、撮像画像を用いることによって投写面の反射率の影響や投写角度の影響も把握することができるため、画像の観察における目の負担をより適切に軽減することができる。

特に、本実施例によれば、プロジェクター１００は、高輝度領域３０の輝度値を低下させて画像を投写することができるため、例えば、いわゆるホットスポット（投写光によって生じるスポット光）が生じている場合であっても、ホットスポットを消去してより高画質の画像を投写することができる。

（第２の実施例）
第１の実施例では、プロジェクター１００は、高輝度領域３０のみの輝度値を低下させたが、例えば、カラーモード等に応じて画像２０全体の輝度値を低下させてもよい。また、プロジェクターは、投写面と投写光の光軸との成す角度（以下、「投写角度」という。）に応じて変更条件を満たすかどうかを判定してもよい。

図４は、第２の実施例における投写状況を示す図である。プロジェクター１０１は、第１の実施例よりも上向きに画像２１をスクリーン１０に投写する。これにより、画像２１は台形状に歪む。プロジェクター１０１は、撮像画像に含まれる画像２１の形状に基づいて投写角度を決定して投写角度に応じて画像２１全体の輝度値を低下させて画像２１を投写する。

次に、このような機能を有するプロジェクター１０１の機能ブロックについて説明する。図５は、第２の実施例におけるプロジェクター１０１の機能ブロック図である。プロジェクター１０１は、撮像部１１０と、領域決定部１２０と、条件判定部１３１と、投写角度を決定する角度決定部１７０と、制御部１４１を含んで構成されている。

また、プロジェクター１０１は、画像データ１５２、カラーモードデータ１５４、制御データ１５６等を記憶する記憶部１５１と、カラーモードに応じて画像を生成する画像生成部１６１と、投写部１９０を含んで構成されている。

なお、カラーモードデータ１５４は、例えば、適用中のカラーモードを示すデータ、カラーモードごとの色変換用データ等である。また、制御データ１５６は、例えば、投写角度と制御内容とが対応付けられたデータである。具体的には、例えば、制御データ１５６は、投写角度が適正範囲（９０度前後、すなわち、プロジェクター１００がスクリーン１０にほぼ正対している状態）に該当しない範囲である場合、現在適用中のカラーモードよりも低輝度のカラーモードを適用するためのデータであってもよい。

また、角度決定部１７０はＣＰＵ等を用いればよく、その他のハードウェア構成は第１の実施例と同様であるため、説明を省略する。また、プロジェクター１０１の有するコンピューターは、情報記憶媒体２０１に記憶されたプログラムを読み取って角度決定部１７０等として機能してもよい。

次に、プロジェクター１００による画像の投写手順について説明する。図６は、第２の実施例における投写手順を示すフローチャートである。キャリブレーション画像の投写（ステップＳ１）〜高輝度領域３１の決定（ステップＳ３）は第１の実施例と同様であるため、説明を省略する。角度決定部１７０は、撮像画像に基づき、投写角度を決定する（ステップＳ１１）。

例えば、角度決定部１７０は、撮像画像を対象としてエッジ検出を行うことにより、撮像画像内の台形状の画像２１の斜辺と画像２１の上辺または下辺の成す角度を決定する。角度決定部１７０は、当該角度から投写角度を決定することができる。

条件判定部１３１は、高輝度領域３１の輝度値と投写角度が変更条件（ここでは、カラーモードを変更する条件）を満たすかどうかを判定する（ステップＳ１２）。なお、変更条件を満たす場合としては、例えば、高輝度領域３０の輝度値が最高輝度値（例えば、８ビットで表現される場合は２５５）の６０％以上であって、かつ、投写角度が９０度前後、すなわち、投写光の光軸がスクリーン１０の法線に近い場合等が該当する。

変更条件を満たす場合、制御部１４１は、現在適用中のカラーモードよりも低輝度のカラーモードが適用されるように制御データ１５６を更新する（ステップＳ１３）。例えば、制御部１４１は、現在適用中のカラーモードが高輝度の「ダイナミック」である場合は中輝度の「ナチュラル」に変更し、現在適用中のカラーモードが「ナチュラル」である場合は低輝度の「シネマ」に変更する。一方、変更条件を満たさない場合、制御部１４１は、制御データ１５６の更新は行わない。

画像生成部１６１は、画像データ１５２、カラーモードデータ１５４、制御データ１５６に基づき、現在適用中のカラーモードで画像を生成し、投写部１９０は、当該画像を投写する（ステップＳ１４）。

以上のように、本実施例によっても、プロジェクター１０１は、第１の実施例と同様の作用効果を奏する。また、本実施例によれば、プロジェクター１０１は、投写角度に応じてカラーモードを変更する制御を行うことにより、投写角度の影響を受けやすい状態であっても、画像の観察における目の負担をより適切に軽減することができる。

（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、制御部１４０、１４１は、投写開始からの経過時間に応じて輝度値を低下させる制御を行ってもよい。また、スクリーンの種別等を示す情報が入力される場合、条件判定部１３０、１３１は、当該情報に応じてスクリーンの反射率を決定して当該反射率に基づいて変更条件を満たすかどうかを判定してもよい。

また、制御部１４０、１４１による制御手法は上述した実施例の内容には限定されない。例えば、制御部１４０、１４１は、投写部１９０の投写レンズの出射側または入射側に設けられた遮光フィルター等を移動させて投写光の明るさを調整してもよいし、投写部１９０に複数の異なる輝度のランプが搭載されている場合は使用するランプを切り替えることによって投写光の明るさを調整してもよい。

また、プロジェクター１００は、液晶プロジェクター（透過型、ＬＣＯＳ等の反射型）には限定されず、例えば、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたプロジェクター等であってもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサス・インスツルメンツ社の商標である。また、プロジェクター１００の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクター等）に分散して実装してもよい。

１０スクリーン、２０、２１画像、３０、３１高輝度領域、１００、１０１プロジェクター、１１０撮像部、１２０領域決定部、１３０、１３１条件判定部、１４０、１４１制御部、１５０、１５１記憶部、１５２画像データ、１５４カラーモードデータ、１５６制御データ、１６０、１６１画像生成部、１７０角度決定部、１９０投写部、２００、２０１情報記憶媒体

Claims

投写面に投写された画像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像において、輝度値が高い高輝度領域を決定する領域決定部と、
前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たすかどうかを判定する条件判定部と、
前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たす場合、少なくとも前記高輝度領域における輝度値を低下させる制御を行う制御部と、
を含むプロジェクター。
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記撮像画像に基づき、前記投写面と投写光の光軸との成す角度を決定する角度決定部を含み、
前記制御部は、前記角度と制御内容とが対応付けられた制御データと、前記角度とに基づき、前記制御を行う、
プロジェクター。
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記条件判定部は、前記輝度値と、前記角度とに基づき、前記変更条件を満たすかどうかを判定する、
プロジェクター。
撮像部を含むプロジェクターの有するコンピューターを、
前記撮像部に対し、投写面に投写された画像を撮像させて撮像画像を生成させる制御を行う撮像制御部と、
前記撮像画像において、輝度値が高い高輝度領域を決定する領域決定部と、
前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たすかどうかを判定する条件判定部と、
前記高輝度領域における輝度値が変更条件を満たす場合、少なくとも前記高輝度領域における輝度値を低下させる制御を行う制御部として機能させるプログラム。
撮像部を含むプロジェクターの有するコンピューターにより読み取り可能なプログラムを記憶した情報記憶媒体であって、
請求項４に記載のプログラムを記憶した情報記憶媒体。