JP2011013318A - Photo-detection unit, color correction method and projector provided with photo-detection unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタの光源の状態を検出する光検出ユニット及びこの光検出ユニットにより検出された光源状態に応じて色補正を行う方法とこの光検出ユニットを備えたプロジェクタに関する。 The present invention relates to a light detection unit that detects the state of a light source of a projector, a method for performing color correction according to the light source state detected by the light detection unit, and a projector including the light detection unit.
今日、パーソナルコンピュータの画面に表示される画像やビデオ信号の画像、更にはメモリカードなどに記憶されている画像データによる画像などをスクリーンに投影するプロジェクタが多用されている。 2. Description of the Related Art Today, projectors that project an image displayed on a personal computer screen, an image of a video signal, an image based on image data stored in a memory card or the like onto a screen are widely used.
このプロジェクタは、メタルハライドランプや超高圧水銀ランプなどの小型高輝度の光源を用い、光源から射出された光をカラーホイールにより3原色(赤、緑及び青)の光として光源側光学系により液晶やDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)と呼ばれる表示素子に照射し、液晶の透過光又はDMDの反射光がズーム機能を備えた投影側光学系とされるレンズ群を介してスクリーンに投影する構造とされている。 This projector uses a small high-intensity light source such as a metal halide lamp or an ultra-high pressure mercury lamp, and the light emitted from the light source is converted into light of three primary colors (red, green, and blue) by a color wheel. It is structured to irradiate a display element called DMD (digital micromirror device) and project the liquid crystal transmitted light or DMD reflected light onto a screen through a lens group which is a projection side optical system having a zoom function. Yes.
これらのプロジェクタは、光源等の経時変化による劣化が生じて光量が下がることがあるために色補正等を行うものである。 These projectors perform color correction and the like because the light amount may decrease due to deterioration of the light source or the like with time.
そこで、下記に示す特許文献1には、DMDの反射によるオフ状態光線の光路上に光検出素子を設けてオフ状態光線を検出できるようにすることにより超高圧水銀ランプからなる光源装置の輝度やカラーバランスを補正させるプロジェクタの光学ユニットが開示されている。 Therefore, in Patent Document 1 shown below, the brightness of a light source device composed of an ultra-high pressure mercury lamp is provided by providing a light detection element on the optical path of an off-state light beam due to DMD reflection so that the off-state light beam can be detected. An optical unit of a projector that corrects color balance is disclosed.
また、近年ではプロジェクタの光源として赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオード等を用いて3原色の光を生成するものも提案されている。(例えば特許文献2) In recent years, a projector that generates light of three primary colors using a red light emitting diode, a green light emitting diode, a blue light emitting diode, or the like as a light source of a projector has been proposed. (For example, Patent Document 2)
前述の特許文献1に示すプロジェクタの光学ユニットでは、オフ状態光線を光検出素子に照射させて輝度を検出する構成にすることにより、光検出素子にはオフ状態光線が照射され続けることになる。このために光検出素子の温度が上昇し、高温となることがあった。従って、光学ユニットの光検出素子は、高温での使用に耐えうる等の環境耐性に優れた高価な光検出素子を選択する必要があるという課題があった。 In the optical unit of the projector shown in Patent Document 1 described above, the light detection element is continuously irradiated with the off-state light beam by adopting a configuration in which the light-detection element is irradiated with the off-state light beam to detect the luminance. For this reason, the temperature of the photodetection element may rise and become high temperature. Therefore, the optical detection element of the optical unit has a problem that it is necessary to select an expensive optical detection element excellent in environmental resistance such as being able to withstand use at a high temperature.
また、特許文献2に示す光源として発光ダイオードを用いたプロジェクタにおいては、発光ダイオードは超高圧水銀ランプと比較すると寿命が長く、大電流を必要としない利点を有し、今日では高輝度が達成され多用されるようになってきた。この発光ダイオードを用いたプロジェクタにおいても、高輝度の光を長時間受光することにより光検出素子が劣化する問題が生じる虞があった。 Further, in a projector using a light emitting diode as a light source shown in Patent Document 2, the light emitting diode has an advantage that it has a longer life than an ultrahigh pressure mercury lamp and does not require a large current, and high brightness is achieved today. It has come to be used frequently. Even in the projector using the light emitting diode, there is a possibility that the light detecting element may be deteriorated by receiving light with high luminance for a long time.
本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、環境耐性に優れている高価な光検出素子を使用する必要がなく、光源の光量を長期に亘って測定することができ、適正な色補正を継続して行うことができるプロジェクタを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and does not require the use of an expensive photodetection element with excellent environmental resistance, and measures the light amount of the light source over a long period of time. It is an object of the present invention to provide a projector capable of continuously performing appropriate color correction.
本発明に係る光検出ユニットは、デジタルマイクロミラーデバイスを表示素子とするプロジェクタの光源光の光量を検出する光検出ユニットであって、前記表示素子によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に光検出素子を配置したことを特徴とする。 The light detection unit according to the present invention is a light detection unit for detecting the light amount of light source light of a projector having a digital micromirror device as a display element, and the optical axis of the on-state light beam and the light of the off-state light beam by the display element. The light detection element is arranged at an intermediate optical axis position with respect to the axis.
また、光検出ユニットは、前記光検出素子と、該光検出素子の出力により該光検出素子に入射される光線の光量を検出して光量の変化を比較する比較手段と、を有するものである。 The light detection unit includes the light detection element and a comparison unit that detects a light amount of a light beam incident on the light detection element based on an output of the light detection element and compares a change in the light amount. .
そして、本発明に係るプロジェクタにおける色補正方法は、デジタルマイクロミラーデバイスを表示素子とするプロジェクタの光源光の光量を検出する光検出素子と比較手段とを備えた光検出ユニットを使用し、前記表示素子によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置される光検出素子と、該光検出素子の出力により該光検出素子に入射される光線の光量を検出して光量の変化を比較する前記比較手段と、により前記表示素子に照射される各色光の光度を比較して各色の画像データを補正するものである。 The color correction method in the projector according to the present invention uses a light detection unit including a light detection element that detects a light amount of light source light of a projector using a digital micromirror device as a display element and a comparison unit, and displays the display. A light detecting element disposed at an intermediate optical axis position between the optical axis of the on-state light beam and the optical axis of the off-state light beam by the element, and detecting the amount of light incident on the light detecting element by the output of the light detecting element; Then, the comparison means for comparing the change in the amount of light compares the intensity of each color light applied to the display element to correct the image data of each color.
また、前記各色の画像データの補正は、前記表示素子に照射される各色の照度の低い色の画像データのオン状態を長くすることがある。 In addition, the correction of the image data of each color may lengthen the on state of the image data of low color illuminance of each color irradiated on the display element.
更に、プロジェクタにおける色補正方法は、デジタルマイクロミラーデバイスを表示素子とするプロジェクタの光源光の光量を検出する光検出素子と比較手段とを備えた光検出ユニットを使用し、前記表示素子によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置される光検出素子と、該光検出素子の出力により該光検出素子に入射される光線の光量を検出して光量の変化を比較する前記比較手段と、により前記表示素子に照射される各色光の光度を比較して各色の光源の光量又は光量比を調整することもある。 Further, the color correction method in the projector uses a light detection unit including a light detection element for detecting a light amount of light source light of a projector having a digital micromirror device as a display element and a comparison unit, and is turned on by the display element. A light detecting element disposed at an intermediate optical axis position between the optical axis of the light beam and the optical axis of the off-state light beam, and detecting a light amount of the light beam incident on the light detecting element by an output of the light detecting element The light intensity or the light amount ratio of the light source of each color may be adjusted by comparing the light intensity of each color light irradiated to the display element by the comparison means for comparing changes.
そして、プロジェクタの色補正方法における前記各色の光源の光量又は光量比の調整は、前記各色の光源に加える電力を調整することもある。 The light amount or light amount ratio of the light source of each color in the projector color correction method may adjust the power applied to the light source of each color.
また、プロジェクタの色補正方法における前記各色の光源の光量又は光量比の調整は、前記各色の光源の電流を調整することもある。 In addition, the adjustment of the light amount or the light amount ratio of the light source of each color in the projector color correction method may adjust the current of the light source of each color.
更に、プロジェクタにおける色補正方法は、前記表示素子に照射される光の光量を検出する際に、前記表示素子を駆動制御することなく前記光源を点灯して光源光の光量を検出することもある。 Further, the color correction method in the projector may detect the light amount of the light source light by turning on the light source without controlling the driving of the display element when detecting the light amount of light irradiated on the display element. .
そして、プロジェクタの色補正方法における前記光源光の光量検出は、前記プロジェクタの電源をオンとしたときに検出して前記画像データの補正又は前記光源の光量調整を行うこともある。 The light amount detection of the light source light in the projector color correction method may be detected when the projector power is turned on to correct the image data or adjust the light amount of the light source.
また、プロジェクタの色補正方法では、前記表示素子の各画素が無電荷状態であるときに、前記光源を点灯して光源光の光量を検出することもある。 In the projector color correction method, the light source may be turned on to detect the amount of light from the light source when each pixel of the display element is in an uncharged state.
更に、プロジェクタの色補正方法では、前記表示素子の駆動制御をオン状態とオフ状態の繰り返し動作する制御をして、前記光源を点灯して光源光の光量を検出することもある。 Further, in the color correction method of the projector, the drive control of the display element is controlled to be repeatedly performed between an on state and an off state, and the light source is turned on to detect the light amount of the light source light.
また、本発明に係るプロジェクタは、発光波長帯域の異なる複数種の光を発する光源と、表示素子とするデジタルマイクロミラーデバイスと、各光源からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源や前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、光源光の光量を検出する光検出素子と該光検出素子の出力信号を比較する比較手段とにより構成される光検出ユニットと、を備え、前記光検出素子が前記表示素子によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置されているものである。 The projector according to the present invention includes a light source that emits a plurality of types of light having different emission wavelength bands, a digital micromirror device as a display element, and a light source side optical system that guides light from each light source to the display element. A projection-side optical system that projects image light emitted from the display element onto a screen, projector control means that controls the light source and the display element, a light detection element that detects the amount of light from the light source, and the light detection A light detection unit configured to compare the output signal of the element, and the light detection element is an intermediate optical axis position between the optical axis of the on-state light beam and the optical axis of the off-state light beam by the display element Are arranged.
更に、プロジェクタには、白色光を発する光源と、表示素子とするデジタルマイクロミラーデバイスと、カラーホイールを備えて前記光源からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源や前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、光源光の光量を検出する光検出素子と該光検出素子の出力信号を比較する比較手段とにより構成される光検出ユニットと、を備え、前記光検出素子が前記表示素子によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置されているものとすることがある。 The projector further includes a light source that emits white light, a digital micromirror device serving as a display element, a light source side optical system that includes a color wheel and guides light from the light source to the display element, and the display element A projection-side optical system that projects image light emitted from the projector onto a screen, projector control means that controls the light source and the display element, a light detection element that detects the amount of light from the light source, and an output signal of the light detection element And a light detection unit configured to compare, and the light detection element is disposed at an intermediate optical axis position between the optical axis of the on-state light beam and the optical axis of the off-state light beam by the display element. Sometimes.
本発明によれば、色補正機能を有するプロジェクタにおいて、光検出素子を表示素子からの反射光が照射される頻度が少ない位置に配置することにより、温度衝撃を受けることがなく、光源の光量を長期に亘って測定することができ、適正な色補正を継続して行うことができるプロジェクタを提供することができる。 According to the present invention, in a projector having a color correction function, the light detection element is disposed at a position where the reflected light from the display element is less frequently irradiated, so that the light quantity of the light source can be reduced without receiving a temperature shock. It is possible to provide a projector that can measure over a long period of time and can perform appropriate color correction continuously.
本発明を実施するための形態のプロジェクタ10は、発光波長帯域の異なる複数種の光を発する光源151と、表示素子51とするデジタルマイクロミラーデバイスと、各光源151からの光を表示素子51に導光する光源側光学系61と、表示素子51から射出された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系62と、光源151や表示素子51を制御するプロジェクタ制御手段と、光源光の光量を検出する光検出素子54と光検出素子54の出力信号を比較する比較手段55とにより構成される光検出ユニットと、を備え、光検出素子54が表示素子51によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置されているものである。
A
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。本発明の実施例に係るプロジェクタ10は、図1に示すように、略直方体形状であって、本体ケースの前方の側板とされる前面パネル12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有すると共に、この前面パネル12には複数の排気孔17を設けている。更に、図示しないリモートコントローラからの制御信号を受信するIr受信部を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
また、本体ケースである上面パネル11にはキー/インジケータ部37を設けるものであり、このキー/インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータを設けるものである。
The
更に、本体ケースの背面には、背面パネルにUSB端子や画像信号入力用のD−SUB端子、S端子、RCA端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20を設けているものである。
Further, on the back surface of the main body case, there are provided
尚、図示しない本体ケースの側板である右側パネル、及び、図1に示した側板である左側パネル15の下部近傍には、各々複数の吸気孔18を設けているものである。
A plurality of
そして、このプロジェクタ10のプロジェクタ制御手段は、図2に示すように、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等を有するものであって、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス(SB)を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に送られるものである。
As shown in FIG. 2, the projector control means of the
また、表示エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオRAM25に展開記憶させた上でこのビデオRAM25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力するものである。
The
そして、表示エンコーダ24からビデオ信号が入力される表示駆動部26は、送られてきた画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子(SOM)である表示素子51を駆動するものである。表示駆動部26による表示素子51の駆動では、表示素子51が有する複数のマイクロミラーを傾斜させ入射光を、オン状態として投影側光学系に反射させ、オフ状態としてプロジェクタ内部の図示しない光吸収部に反射させることとなる。また、表示駆動部26により、表示素子51を待機状態とすれば複数のマイクロミラーを傾斜させずに表示素子51のチップの搭載面と略平行とする均衡の取れた状態とすることができる。
A
このように表示素子51による反射光をオン状態とするときは、光源装置63から射出された光線束を光源側光学系を介して表示素子51に入射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系とする投影側レンズ群を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示することができるものであり、この投影側光学系の可動レンズ群97は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われるものである。
When the reflected light from the
また、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をADCT及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行い、再生モード時はメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを1フレーム単位で伸長して画像変換部23を介して表示エンコーダ24に送ることにより、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行うものである。
Further, the image compression /
そして、制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、CPUや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したROM及びワークメモリとして使用されるRAM等により構成されている。
The
また、本体ケースの上面パネル11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー/インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ir受信部35で受信され、Ir処理部36で復調されたコード信号が制御部38に送られるものである。
Further, the operation signal of the key /
尚、制御部38にはシステムバス(SB)を介して音声処理部47が接続されており、音声処理部47はPCM音源等の音源回路を備え、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させることができるものである。
An
また、この制御部38は、光源制御回路41を制御するものであり、画像信号に応じて波長帯域の異なる光である赤色光源、緑色光源、青色光源による光源装置63を時分割制御している。更に、この制御部38は、光源制御回路41を制御することにより赤色光源、緑色光源、青色光源の出力を変更し、各色の光量や光量比を調整することもできる。
The
また、この制御部38は、表示駆動部26を制御して表示素子51を待機状態とすることにより表示素子51で反射した各光線が、表示素子51の反射面に対して右斜め上方に配置される光検出素子54に照射され、光量を測定することができる。
In addition, the
光検出素子54に各色の光線が入射されると、光検出素子54の出力に基づいて比較手段55が、光検出素子54に入射された各色の光量の測定値や測定値から導き出せる光量比と予め設定された各色の規格値とを比較する。
When light beams of each color are incident on the
そして、制御部38は、比較手段55による比較結果により赤色光源、緑色光源、青色光源の各色の光量を判断し、光量が劣化したと判断される光源があれば、光源制御回路41を制御することにより光量や光量比を変更させる。
Then, the
冷却ファン駆動制御回路43には、光源装置63等に設けた複数の温度検出素子による温度検出を行わせて、冷却ファンの回転速度を制御させ、また、タイマー等によりプロジェクタ本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させるものであり、更に、温度検出素子による温度検出の結果によってはプロジェクタ10のシステムをオフにする等の制御も行うものである。
The cooling fan
そして、これらのROM、RAM、ICや回路素子は、図3に示す主制御基板としての制御回路基板103や電源回路ブロック101に組み込まれ、制御系の主制御基板とした制御回路基板103と電力系の電源回路ブロック101等が取付けられる電源制御回路基板102とを分けて形成しているものである。
These ROM, RAM, IC and circuit elements are incorporated in the
このプロジェクタ10の内部構造は、図3に示したように、電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102を右側パネル14の近傍に配置し、筐体内を区画用隔壁120により背面パネル13側の吸気側空間室121と前面パネル12側の排気側空間室122とに気密に区画している。そして、冷却ファンとするシロッコファンタイプのブロア110を、吸込み口111が吸気側空間室121に位置し排気側空間室122と吸気側空間室121の境界に吐出口113が位置するように配置しているものである。
As shown in FIG. 3, the
また、排気側空間室122内には、光源装置63と、該光源装置63からの射出光を表示素子51に導光する光学ユニットの一つであるライトトンネル75と、排気温低減装置114とが配置されているものである。
Further, in the exhaust-
そして、光学ユニットブロック77は、光源装置63の近傍に位置する照明側ブロック78と、背面パネル13側に位置する画像生成ブロック79と、照明側ブロック78と左側パネル15との間に位置する投影側ブロック80との3つのブロックから構成された略コの字形状である。
The
照明側ブロック78は、光源装置63から射出された光を画像生成ブロック79が備える表示素子51に導光する光源側光学系61の一部を備え、照明側ブロック78が有する光源側光学系61としては、光源装置63から射出された光線束を均一な強度分布の光束とするライトトンネル75や、ライトトンネル75を透過した光を集光する集光レンズ等がある。
The
また、画像生成ブロック79は、ライトトンネル75から射出された光の向きを変更する光軸変更ミラー74と、この光軸変更ミラー74により反射した光を表示素子51に集光させる複数枚のレンズで形成した光源側レンズ群83及び光源側レンズ群83を透過した光を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84等を光源側光学系61として有している。そして、画像生成ブロック79は、表示素子51も備えており、表示素子51としてはDMDを採用している。更に、この表示素子51の背面パネル13側には表示素子51を冷却するための表示素子冷却装置53が配置され、表示素子51が高温となることを防止している。
The
また、投影側ブロック80は、表示素子51で反射されて画像を形成する光をスクリーンに放出する投影側光学系62のレンズ群を有し、投影側光学系62としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群93と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群97とを備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとしているものであり、光学ユニットブロック77と左側パネル15の間に配置された光学系制御基板86により前述したレンズモータ45を制御して可動レンズ群97を光軸に沿って移動させ、ズーム調整やフォーカス調整を可能としているものである。
The projection-
そして、光源装置63としては、所定の波長帯域光を発する複数の光源151と、この複数の光源151から各々発せられた光を集光する集光光学系と、を備えるものであり、光源151としては、赤の波長帯域光を生成する赤色光源151Rと、緑の波長帯域光を生成する緑色光源151Gと、青の波長帯域光を生成する青色光源151Bとを備え、赤色光源151Rは、前面パネル12の近傍において当該赤色光源151Rの光軸が前面パネル12と平行となるように配置され、緑色光源151Gは、該緑色光源151Gの光軸が赤色光源151Rの光軸と平行となるように赤色光源151Rよりも背面パネル13側に配置され、青色光源151Bは、更に背面パネル13側であって緑色光源151Gの光軸と当該青色光源151Bの光軸とが直交するように配置されているものである。
The
次に、本実施例における光源装置63からの光線がスクリーンに投影される光路及び光検出素子54に照射される光路について説明する。ここでは各色の光源151として夫々に発光ダイオードを用いた場合について説明する。図4は、本発明の実施例に係るプロジェクタ10の光検出ユニットの構成を示す説明図である。
Next, an optical path where the light beam from the
光源151は、赤色光源151Rである赤色発光ダイオード、緑色光源151Gである緑色発光ダイオード及び青色光源151Bである青色発光ダイオードからなる。各色の光線は、照明側ブロック78において、複数の集光レンズ、反射ミラー、複数のダイクロイックミラー、ライトトンネル75を経由して光軸変更ミラー74及び光源側レンズ群83を透過する。
The
光源側レンズ群83を透過した光線は、照射ミラー84により反射されて表示素子51に照射される。先述の表示駆動部26により複数のマイクロミラーをオン状態に制御すれば、表示素子51により反射された光線は、投影側光学系62を透過して図示しないスクリーンに投影される。
The light beam that has passed through the light source
ここで、照射ミラー84により反射した光線が、表示素子51に投射される光線の照射角について説明する。表示素子51には、投影側ブロック80を正面とした場合に左側斜め下方に位置する照射ミラー84から反射した光線Lが照射される。
Here, the irradiation angle of the light beam reflected by the
表示素子51は、表示駆動部26によりオン状態を示す指示を受け複数のマイクロミラーを中心軸から左側斜め下方に向けて僅かに傾けることにより、照射ミラー84を反射した光線Lが、傾けられたマイクロミラーにより反射されて、図5(b)に示すように正面に位置する投影側光学系62に投影される。
The
また、表示素子51が表示駆動部26により駆動制御されることなく待機状態とされることにより各マイクロミラーは傾斜状態から平衡状態である比較的平坦な状態(例えば、各マイクロミラーが無電荷である状態)とされ、照射ミラー84で反射した光線Lは、マイクロミラーにより反射され、図5(a)に示すように、投影側ブロック80を正面とした場合に右側斜め上方に位置する光検出素子54に照射される。
In addition, since the
これにより、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードからなる光源151において、経時変化により特定の色に劣化が生じて輝度が劣化することにより光量が変化することがあれば、色補正を行うために特定の色の光源151の輝度を変更して色補正を行うことが可能である。
As a result, in the
即ち図5(a)に示すように、正面を投影側光学系62とすると、表示素子51が駆動制御されることなく複数のマイクロミラーが平坦な状態であれば、左斜め45°方向の下方に24°(図に示すe)傾斜させた方向から照射される光線Lの光軸は、平坦なマイクロミラーに反射されて右斜め45°の上方に24°(図に示すe)の方向に配置された光検出素子54へと光軸を変化させる。
That is, as shown in FIG. 5 (a), assuming that the front side is the projection side
次に図5(b)に示すように、表示素子51がオン状態に駆動制御されたときは、マイクロミラーが左斜め45°の下方に12°(図に示すd)傾斜することにより光線Lの光軸は、マイクロミラーに反射されて表示素子51の正面に位置する投影側光学系62へと光軸を変化させる。
Next, as shown in FIG. 5B, when the
続いて図5(c)に示すように、表示素子51がオフ状態に駆動制御されたときは、マイクロミラーが右斜め45°上方に12°(図に示すd)傾斜することにより光線Lの光軸は、マイクロミラーに反射されて表示素子51の右斜め上方に位置する光検出素子54より更に上方の右斜め45°方向の上方に36°(図に示すf)傾斜させた方向へと光軸を変化させて、光吸収板に吸収されることとなる。
Subsequently, as shown in FIG. 5C, when the
このように、プロジェクタ10は、スクリーンに投影される画像に応じて表示素子51の複数のマイクロミラーをオン状態又はオフ状態を繰り返す間にオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸部分に照射ミラー84からの照射光を反射し、この光軸位置に光検出素子54を配置することにより、光線が照射され続けることがない位置で、光源光の光量を検出しつつ光検出素子54にダメージを与えることを防止できる。
As described above, the
また、オン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸部分に光検出素子54を配置することにより、駆動制御をオフにして表示素子の各画素のマイクロミラーを無電荷状態にする待機状態で光源光の光量を検知することができるため、プロジェクタ10を起動時に表示素子51を動作させる前に光源装置63及び光検出素子54、比較手段55を動作させることで、プロジェクタ10からの投影前に光源光を調整することができる。
In addition, by disposing the
尚、ここで、光源151として発光ダイオードではなく、超高圧水銀ランプを放電ランプ64として適用した場合について図を用いて説明する。図6は、本発明の変形例である光検出ユニットの構成を示す説明図である。
Here, the case where an ultrahigh pressure mercury lamp is applied as the
図に示すように超高圧水銀ランプを光源151とした光線は、照明側ブロック78において、リフレクタ65により反射されて反射ミラー72に照射され、赤色光、緑色光、青色光とするカラーフィルタが形成されたカラーホイール71を透過することにより、赤色、緑色及び青色の3色光線が生成され均一な強度分布の光束とするライトトンネル75を経由して光軸変更ミラー74に照射され、複数枚のレンズで形成された集光用の光源側レンズ群83へと照射される。
As shown in the figure, a light beam using an ultra-high pressure mercury lamp as the
光源側レンズ群83から照射された光線は、照射ミラー84により反射されて表示素子51に照射されることは、図4及び図5に示した発光ダイオードを光源とするプロジェクタ10と同様である。
The light beam irradiated from the light source
これにより、超高圧水銀ランプからなる光源151において、経時変化による劣化が生じて光量の変化が生じたときは、超高圧水銀ランプの光量を補正し、カラーホイール71の経時変化が生じて、色バランスが変化した場合には、カラーホイール71の回転制御による特定の色の光線の発光タイミングで各色の光量を検知することにより、各カラー画像データを補正して表示素子51における特定の色のオン状態の時間を制御することにより色補正を行うことが可能である。
As a result, in the
以上のように本実施例によれば、色補正機能を有するプロジェクタ10において、光検出素子54がオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置されることにより、温度衝撃を受けることがなく、赤、緑及び青の各色の光量を測定することができ、適正な色補正を行うことができるプロジェクタ10の光検出ユニットを提供することができる。
As described above, according to this embodiment, in the
また、本実施例によれば、光検出素子54の出力により光線の光量を検出して光量の変化を比較する比較手段55を有することにより、素早く色補正を行うことができるプロジェクタ10の光検出ユニットを提供することができる。
In addition, according to the present embodiment, the light detection of the
更に、本実施例によれば、表示素子51によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置される光検出素子54と、光線の光量を検出して光量の変化を比較する比較手段55とにより表示素子51に照射される各色光の光度を比較して各色の画像データを補正することができる色補正方法として、長期に亘って適切な色補正することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
そして、本実施例によれば、色補正方法における各色の画像データの補正は、表示素子51に照射される各色の照度の低い色の画像データのオン状態を長くすることにより可能となるので、あらゆる画像データの色補正に関して対応可能である。
Then, according to the present embodiment, the correction of the image data of each color in the color correction method can be performed by lengthening the ON state of the image data of the low color illuminance of each color irradiated to the
また、本実施例による色補正方法によれば、光検出素子54と、比較手段55により表示素子51に照射される各色光の光度を比較して各色の光源151の光量を調整することができるので、あらゆるカラーバランスの補正に対応可能である。
Further, according to the color correction method according to the present embodiment, the light intensity of each
更に、本実施例によれば、色補正方法における各色の光源151の光量調整は、光源151に加える電力を調整することにより可能であることから、きめ細かな光量の調整を実現できる。
Furthermore, according to the present embodiment, the light amount adjustment of the
そして、本実施例によれば、色補正方法における各色の光源151の光量調整は、光源151の電流を調整することにより可能であることから、きめ細かな光量の調整を実現できる。
According to the present embodiment, since the light amount adjustment of the
また、本実施例による色補正方法によれば、表示素子51に照射される光の光量を検出する際に、表示素子51を駆動制御することなく光源151を点灯して光源光の光量を検出することができることにより、例えば、電源オンからスクリーンへの投影を開始するまでの間に光量の検出を行うことにより、プロジェクタ10の鑑賞者に気付かれることなく、画像データの補正及び光源151の光量の調整を完了させることができる。
In addition, according to the color correction method according to the present embodiment, when detecting the amount of light irradiated to the
更に、本実施例による色補正方法によれば、表示素子51に照射される光の光量を検出する際に、表示素子51の各画素が無電荷状態であるときに光源151を点灯して光源光の光量を検出することができることにより、例えば、スクリーンへの投影のスタンバイモードの際に光量の検出を行うことにより、プロジェクタ10の鑑賞者に気付かれることなく、画像データの補正及び光源151の光量の調整を完了させることができる。
Furthermore, according to the color correction method of the present embodiment, when detecting the amount of light applied to the
そして、本実施例による色補正方法によれば、表示素子51に照射される光の光量を検出する際に、表示素子51の駆動制御をオン状態とオフ状態とを繰り返し動作する制御において光源151を点灯して光源光の光量を検出することができることにより、例えば、白色無画像として投影位置の調整を行う際に光量の検出を行うことにより、プロジェクタ10の鑑賞者に気付かれることなく、画像データの補正及び光源151の光量の調整を完了させることができる。
Then, according to the color correction method according to the present embodiment, when detecting the amount of light irradiated to the
また、本実施例では光源151を3色の発光ダイオードと超高圧水銀ランプを適用した場合について説明してきたが、これに限らず例えば、光源151をレーザダイオード又はメタルハライドランプに適用した場合でも同様の効果を得られる。
In this embodiment, the case where the
尚、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。 In addition, this invention is not limited to the above Example, A change and improvement are freely possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
10 プロジェクタ 11 上面パネル
12 前面パネル 13 背面パネル
14 右側パネル 15 左側パネル
17 排気孔 18 吸気孔
19 レンズカバー 20 各種端子
21 入出力コネクタ部 22 入出力インターフェース
23 画像変換部 24 表示エンコーダ
25 ビデオRAM 26 表示駆動部
31 画像圧縮伸長部 32 メモリカード
35 Ir受信部 36 Ir処理部
37 キー/インジケータ部 38 制御部
41 光源制御回路 43 冷却ファン駆動制御回路
45 レンズモータ 47 音声処理部
48 スピーカ 51 表示素子
53 表示素子冷却装置 54 光検出素子
55 比較手段 61 光源側光学系
62 投影側光学系 63 光源装置
64 放電ランプ 65 リフレクタ
71 カラーホイール 72 反射ミラー
74 光軸変更ミラー 75 ライトトンネル
77 光学ユニットブロック 78 照明側ブロック
79 画像生成ブロック 80 投影側ブロック
83 光源側レンズ群 84 照射ミラー
86 光学系制御基板 93 固定レンズ群
97 可動レンズ群 101 電源回路ブロック
102 電源制御回路基板 103 制御回路基板
110 ブロア 111 吸込み口
113 吐出口 114 排気温低減装置
120 区画用隔壁 121 吸気側空間室
122 排気側空間室 151 光源
151R 赤色光源 151G 緑色光源
151B 青色光源
10
12
14
17
19
21 I / O connector 22 I / O interface
23
25
31 Image compression /
35
37 Key /
41 Light
45
48
53 Display
55 Comparison means 61 Light source side optical system
62 Projection-side
64
71
74 Optical
77
79
83 Light source
86 Optical
97
102 Power supply
110
113
120
122
151R Red
151B Blue light source
Claims (13)
前記表示素子によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に光検出素子を配置することを特徴とする光検出ユニット。 A light detection unit for detecting the amount of light of a light source of a projector having a digital micromirror device as a display element,
A photodetecting unit, wherein a photodetecting element is arranged at an intermediate optical axis position between an optical axis of an on-state light beam and an optical axis of an off-state light beam by the display element.
該光検出素子の出力により該光検出素子に入射される光線の光量を検出して光量の変化を比較する比較手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の光検出ユニット。 The light detection element;
A comparison means for detecting a light amount of light incident on the light detection element by an output of the light detection element and comparing a change in the light amount;
The light detection unit according to claim 1, comprising:
前記表示素子によるオン状態光線の光軸と、オフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置される光検出素子と、
該光検出素子の出力により該光検出素子に入射される光線の光量を検出して光量の変化を比較する前記比較手段と、
により、前記表示素子に照射される各色光の光度を比較して各色の画像データを補正することを特徴とするプロジェクタにおける色補正方法。 Using a light detection unit that includes a light detection element that detects the amount of light from the light source of a projector that uses a digital micromirror device as a display element and a comparison means,
A light detecting element disposed at an intermediate optical axis position between the optical axis of the on-state light beam and the optical axis of the off-state light beam by the display element;
The comparison means for detecting a light amount of light incident on the light detection element by an output of the light detection element and comparing a change in the light amount;
A color correction method for a projector, characterized in that the image data of each color is corrected by comparing the luminosity of each color light applied to the display element.
前記表示素子によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置される光検出素子と、
該光検出素子の出力により該光検出素子に入射される光線の光量を検出して光量の変化を比較する前記比較手段と、
により、前記表示素子に照射される各色光の光度を比較して各色の光源の光量又は光量比を調整することを特徴とするプロジェクタにおける色補正方法。 Using a light detection unit that includes a light detection element that detects the amount of light from the light source of a projector that uses a digital micromirror device as a display element and a comparison means,
A light detecting element disposed at an intermediate optical axis position between an optical axis of an on-state light beam and an optical axis of an off-state light beam by the display element;
The comparison means for detecting a light amount of light incident on the light detection element by an output of the light detection element and comparing a change in the light amount;
A color correction method for a projector, characterized in that the light intensity or the light intensity ratio of the light source of each color is adjusted by comparing the light intensity of each color light irradiated on the display element.
表示素子とするデジタルマイクロミラーデバイスと、
各光源からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、
前記表示素子から射出された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源や前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、
光源光の光量を検出する光検出素子と該光検出素子の出力信号を比較する比較手段とにより構成される光検出ユニットと、
を備え、前記光検出素子が前記表示素子によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。 A light source that emits multiple types of light having different emission wavelength bands;
A digital micromirror device as a display element;
A light source side optical system for guiding light from each light source to the display element;
A projection-side optical system that projects image light emitted from the display element onto a screen;
Projector control means for controlling the light source and the display element;
A light detection unit comprising a light detection element for detecting the amount of light from the light source and a comparison means for comparing the output signal of the light detection element;
And the light detection element is disposed at an intermediate optical axis position between the optical axis of the on-state light beam and the optical axis of the off-state light beam by the display element.
表示素子とするデジタルマイクロミラーデバイスと、
カラーホイールを備えて前記光源からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、
前記表示素子から射出された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源や前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、
光源光の光量を検出する光検出素子と該光検出素子の出力信号を比較する比較手段とにより構成される光検出ユニットと、
を備え、前記光検出素子が前記表示素子によるオン状態光線の光軸とオフ状態光線の光軸との中間光軸位置に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
A light source that emits white light;
A digital micromirror device as a display element;
A light source side optical system that includes a color wheel and guides light from the light source to the display element;
A projection-side optical system that projects image light emitted from the display element onto a screen;
Projector control means for controlling the light source and the display element;
A light detection unit comprising a light detection element for detecting the amount of light from the light source and a comparison means for comparing the output signal of the light detection element;
And the light detection element is disposed at an intermediate optical axis position between the optical axis of the on-state light beam and the optical axis of the off-state light beam by the display element.
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