JP2012155049A - Projector and light source control method of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately adjust luminance of a video image to be projected even when the video image is being projected.SOLUTION: A projector comprises: liquid crystal light valves 100R, 100G and 100B for modulating light emitted from LEDs 10R, 10G and 10B that configure a light source section according to a video signal Vid; a projection lens 16 for projecting a synthesized image with modulated images; an LUT 36a for storing a relation between luminance of a non-projection area and projection luminance; an image analyzing section 30 for analyzing an imaged image by an imaging device 18 so as to output luminance of a projection area and the luminance of the non-projection area in a projection plane; a luminance determining section 34 for reading out the projection luminance corresponding to the luminance of the non-projection area from the LUT 36a; and a light source controller 38 for controlling the light source section such that the luminance of the projection area becomes the projection luminance.

Description

本発明は、投写面の周囲の明るさに応じて投写される映像の輝度を適切に調整する技術
に関する。
The present invention relates to a technique for appropriately adjusting the luminance of a projected image according to the brightness around a projection surface.

近年、室内などの設置場所の照度や輝度などの明るさに応じて、映像の視認性を向上さ
せたり、省エネルギー化を図ったりする映像表示装置が知られている。このような映像表
示装置では、室内が明るい場合、表示する映像の輝度を上げることで映像の視認性を向上
させることができ、逆に室内が暗い場合、表示映像の輝度を下げることで省エネルギー化
を図ることができる。
そこで、プロジェクター筐体の前面にセンサーを設けて、投写された映像の輝度を取得
するとともに、投写する映像の輝度を、当該センサーによって取得した視環境に基づいて
補正する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been known an image display device that improves the visibility of an image or saves energy in accordance with brightness such as illuminance and luminance in an installation place such as a room. In such a video display device, when the room is bright, the visibility of the video can be improved by increasing the brightness of the video to be displayed. On the contrary, when the room is dark, energy saving is achieved by reducing the brightness of the display video. Can be achieved.
Therefore, a technique has been proposed in which a sensor is provided on the front surface of the projector housing to acquire the brightness of the projected image, and the brightness of the projected image is corrected based on the viewing environment acquired by the sensor ( For example, see Patent Document 1).

特開2003−280629号公報(図1、図3参照)JP 2003-280629 A (see FIGS. 1 and 3)

ところで、上記技術によって映像の輝度を補正する場合、所定のキャリブレーション映
像を投写することになっているので、映像信号に基づく映像の投写を一時中断する必要が
あった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、映像信号に基づ
く映像の投写中であっても、投写する映像の輝度を適切に調整する技術を提供することに
ある。
By the way, when correcting the luminance of an image by the above technique, since a predetermined calibration image is projected, it is necessary to temporarily interrupt the projection of the image based on the image signal.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and one of its purposes is to provide a technique for appropriately adjusting the brightness of a projected image even while the image based on the image signal is being projected. It is in.

上記目的を達成するために、本発明に係るプロジェクターにあっては、光を供給する光
源部と、前記光源部からの光を、投写すべき映像を規定する映像信号に応じて変調して、
変調像を生成する光変調器と、前記光変調器による変調像を、投写面のうち投写エリアに
投写する光投写部と、前記投写面のうち前記変調像が投写されない非投写エリアの輝度と
、前記投写エリアに映像を投写する際の投写輝度との関係を記憶する記憶部と、前記投写
面における前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とを取得する輝度取得部と、
取得された非投写エリアの輝度に対応する前記投写輝度を前記記憶部から読み出す輝度決
定部と、取得された投写エリアの輝度が、当該投写輝度となるように前記光源部を制御す
る光源制御部と、を具備することを特徴とする。
この構成によれば、投写面のうち、投写される映像の影響を受け難い非投写エリアの輝
度に応じて光源部が制御される。このため、映像の投写中であっても、投写される映像の
輝度を適切に調整することが可能になる。
In order to achieve the above object, in the projector according to the present invention, a light source unit that supplies light, and the light from the light source unit is modulated according to a video signal that defines an image to be projected,
A light modulator that generates a modulated image; a light projection unit that projects the modulated image by the light modulator onto a projection area of the projection surface; and a luminance of a non-projection area of the projection surface on which the modulation image is not projected. A storage unit that stores a relationship with a projection luminance when projecting an image on the projection area, a luminance acquisition unit that acquires a luminance of the projection area and a luminance of the non-projection area on the projection surface,
A luminance determination unit that reads out the projection luminance corresponding to the acquired luminance of the non-projection area from the storage unit, and a light source control unit that controls the light source unit so that the acquired luminance of the projection area becomes the projection luminance It is characterized by comprising.
According to this configuration, the light source unit is controlled according to the luminance of the non-projection area that is not easily affected by the projected image on the projection surface. For this reason, it is possible to appropriately adjust the brightness of the projected image even while the image is being projected.

本発明において、前記記憶部は、前記光源部がオフであるとき、または、前記投写エリ
アに黒色映像が投写されたときの前記非投写エリアの輝度と前記投写エリアの輝度との比
率を記憶し、前記輝度決定部は、取得された非投写エリアの輝度を、当該非投写エリアの
輝度に前記比率を乗じた値に修正して、当該値に対応する目標輝度を読み出す構成として
も良い。
この構成によれば、投写面として例えば額縁を有するスクリーンなどを用いる場合であ
っても、投写される映像の輝度を適切に調整することが可能になる。
In the present invention, the storage unit stores a ratio between the luminance of the non-projection area and the luminance of the projection area when the light source unit is off or when a black image is projected onto the projection area. The luminance determination unit may be configured to correct the acquired luminance of the non-projection area to a value obtained by multiplying the luminance of the non-projection area by the ratio and read out the target luminance corresponding to the value.
According to this configuration, even when, for example, a screen having a frame is used as the projection surface, it is possible to appropriately adjust the luminance of the projected image.

この構成において、前記輝度決定部は、前記映像信号で規定される映像のうち、前記投
写エリアに相当する部分での輝度平均値に応じて前記目標輝度を修正することが好ましい

このようにすれば、投写エリアに投写される映像に変更を加えないで、映像の輝度を調
整することが可能になる。
In this configuration, it is preferable that the luminance determining unit corrects the target luminance in accordance with an average luminance value in a portion corresponding to the projection area in an image defined by the video signal.
In this way, the brightness of the image can be adjusted without changing the image projected on the projection area.

取得された非投写エリアの輝度が、予め定められた時間内にしきい値を越えて変化した
とき、前記輝度決定部に対し、前記目標輝度を再度修正させる再設定決定部を、さらに有
する構成としても良い。
この構成によれば、投写面の環境輝度がなんらかの理由に変化したときでも、変化後の
環境輝度に合わせて、投写される映像の輝度を適切に調整することが可能になる。
As a configuration further comprising a reset determining unit that causes the luminance determining unit to correct the target luminance again when the acquired luminance of the non-projection area changes beyond a threshold value within a predetermined time. Also good.
According to this configuration, even when the environmental brightness of the projection surface changes for some reason, it is possible to appropriately adjust the brightness of the projected image in accordance with the changed environmental brightness.

前記光源制御部は、前記光源部のオン時に、取得された投写エリアの輝度が当該目標輝
度となるように前記光源部から供給される光量を徐々に上昇させる構成としても良い。
この構成によれば、明暗を繰り返して光源部の光量が目標輝度に達する構成と比較して
、鑑賞者に不快感を与えないで済む。
The light source control unit may be configured to gradually increase the amount of light supplied from the light source unit so that the luminance of the acquired projection area becomes the target luminance when the light source unit is turned on.
According to this configuration, compared with a configuration in which the light amount of the light source unit reaches the target luminance by repeating bright and dark, it is not necessary to give an unpleasant feeling to the viewer.

また、前記投写面のうち、前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とをそれぞ
れ検出して、前記輝度取得部に供給するセンサーを、さらに有する構成としても良い。
この構成によれば、プロジェクター単体で、投写される映像の輝度を適切に調整するこ
とが可能になる。
Moreover, it is good also as a structure which further has a sensor which each detects the brightness | luminance of the said projection area and the brightness | luminance of the said non-projection area among the said projection surfaces, and supplies it to the said brightness | luminance acquisition part.
According to this configuration, the brightness of the projected image can be appropriately adjusted with the projector alone.

なお、本発明は、プロジェクターのみならず、当該プロジェクターの光源制御方法とし
て概念することが可能である。
The present invention can be conceptualized not only as a projector but also as a light source control method for the projector.

本発明の実施形態に係るプロジェクターの外観構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an external configuration of a projector according to an embodiment of the invention. プロジェクターの光学的な構成を示す平面図である。It is a top view which shows the optical structure of a projector. プロジェクターの電気的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of a projector. 投写エリアおよび非投写エリアを示す平面図である。It is a top view which shows a projection area and a non-projection area. プロジェクターの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a projector. スクリーンと測光エリアとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a screen and a photometry area. プロジェクターの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a projector. 階調レベルと相対輝度との関係であるγ特性を示す図である。It is a figure which shows the (gamma) characteristic which is the relationship between a gradation level and relative luminance. 測光エリアの他の配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of a photometry area.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る
プロジェクター1の外観構成を示す図である。
この図に示されるように、プロジェクター1は、投写レンズ16から映像を投写する前
面投写型である。投写レンズ16は、ズーム機構を有する。このため、プロジェクター1
では、投写する映像のサイズがズームリング17の回転によって調整可能となっている。
また、このプロジェクター1には、投写レンズ16の近傍に、投写した映像よりも広い範
囲で静止画を撮像するデジタル型の撮像器(カメラ)18が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an external configuration of a projector 1 according to the present embodiment.
As shown in this figure, the projector 1 is a front projection type that projects an image from a projection lens 16. The projection lens 16 has a zoom mechanism. For this reason, the projector 1
In this case, the size of the projected image can be adjusted by rotating the zoom ring 17.
Further, the projector 1 is provided with a digital image pickup device (camera) 18 in the vicinity of the projection lens 16 for picking up a still image in a wider range than the projected image.

図2は、プロジェクター1の光学的な構成を示す平面図である。
赤(Red)光用のLED10Rは、R光を供給する光源部である。LED10Rからの
R光は、コリメーターレンズ12で平行化された後、R光用の液晶ライトバルブ100R
に入射する。液晶ライトバルブ100Rは、光変調器の一態様であり、マトリクス状に配
置された複数の画素を有する透過型の液晶パネルであって、R光を映像信号に応じて画素
毎に変調する。このため、液晶ライトバルブ100Rの出射光は、画素毎に透過率が変調
されたR光の変調像となる。液晶ライトバルブ100Rによって変調されたR光の変調像
は、ダイクロイックプリズム14に対し、図において12時の方向から入射する。
同様に緑(Green)光用のLED10Gは、G光を供給する光源部である。LED10
GからのG光は、コリメーターレンズ12で平行化された後、G光用の液晶ライトバルブ
100Gに入射する。液晶ライトバルブ100Gによって変調されたG光は、ダイクロイ
ックプリズム14に、図において9時の方向から入射する。
同様に青(Blue)光用のLED10Bは、B光を供給する光源部である。LED10
BからのB光は、コリメーターレンズ12で平行化された後、B光用の液晶ライトバルブ
100Bに入射する。液晶ライトバルブ100Bによって変調されたB光は、ダイクロイ
ックプリズム14に、図において6時の方向から入射する。
なお、LED10R、10G、10Bの代わりに、半導体レーザーなどの他の個体光源
を用いても良い。また、プロジェクター1には、光束の強度分布を均一化させる均一化光
学系、例えば、ロッドインテグレーターやフライアイレンズを配置しても良い。
FIG. 2 is a plan view showing an optical configuration of the projector 1.
The LED 10R for red light is a light source unit that supplies R light. The R light from the LED 10R is collimated by the collimator lens 12, and then the liquid crystal light valve 100R for R light.
Is incident on. The liquid crystal light valve 100R is an aspect of an optical modulator, and is a transmissive liquid crystal panel having a plurality of pixels arranged in a matrix, and modulates R light for each pixel in accordance with a video signal. For this reason, the light emitted from the liquid crystal light valve 100R becomes a modulated image of R light with the transmittance modulated for each pixel. The modulated image of the R light modulated by the liquid crystal light valve 100R enters the dichroic prism 14 from the 12 o'clock direction in the figure.
Similarly, the green LED 10G is a light source unit that supplies G light. LED10
The G light from G is collimated by the collimator lens 12 and then enters the liquid crystal light valve 100G for G light. The G light modulated by the liquid crystal light valve 100G enters the dichroic prism 14 from the 9 o'clock direction in the figure.
Similarly, the blue LED 10B is a light source unit that supplies B light. LED10
The B light from B is collimated by the collimator lens 12 and then enters the liquid crystal light valve 100B for B light. The B light modulated by the liquid crystal light valve 100B enters the dichroic prism 14 from the 6 o'clock direction in the figure.
Note that other individual light sources such as semiconductor lasers may be used instead of the LEDs 10R, 10G, and 10B. Further, the projector 1 may be provided with a homogenizing optical system that makes the intensity distribution of the light beam uniform, for example, a rod integrator or a fly-eye lens.

ダイクロイックプリズム14は、互いに直交するように配置された2つのダイクロイッ
ク膜14R、14Bを有する。ダイクロイック膜14Rは、R光を反射するが、R光以外
のG光およびB光を透過させる。一方、ダイクロイック膜14Bは、B光を反射するが、
B光以外のR光およびG光を透過させる。
したがって、ダイクロイックプリズム14は、12時の方向から入射したR光と、9時
の方向から入射したG光と、6時の方向から入射したB光とを、それぞれ合成して3時の
方向に出射する。投写レンズ16は、ダイクロイックプリズム14で合成された光を、ス
クリーン200に投写する。
なお、本説明において、スクリーン200とは、映像が投写されるエリアを含む面とい
う意味で用いている。このため、スクリーン200には、映像が投写されるエリアのみな
らず、映像が投写されるエリアの周辺領域であって、映像が投写されないエリアとを含む
概念である。また、スクリーン200には、映像投写用に専ら用いられる布状の白幕(い
わゆる銀幕)のみならず、単に映像が投写されるエリアを含む衝立、天井、仕切り、壁面
などを指す場合もある。
The dichroic prism 14 has two dichroic films 14R and 14B arranged so as to be orthogonal to each other. The dichroic film 14R reflects R light, but transmits G light and B light other than R light. On the other hand, the dichroic film 14B reflects B light,
Transmits R light and G light other than B light.
Therefore, the dichroic prism 14 combines the R light incident from the 12 o'clock direction, the G light incident from the 9 o'clock direction, and the B light incident from the 6 o'clock direction, respectively, in the 3 o'clock direction. Exit. The projection lens 16 projects the light combined by the dichroic prism 14 onto the screen 200.
In this description, the screen 200 is used to mean a surface including an area on which an image is projected. Therefore, the screen 200 is a concept including not only an area where an image is projected but also an area around the area where an image is projected and an area where the image is not projected. Further, the screen 200 may refer not only to a cloth-like white curtain (so-called silver screen) used exclusively for image projection, but also to a screen, a ceiling, a partition, a wall surface and the like including an area where an image is projected.

ここで、図4を参照して、スクリーン200における各種エリアについて説明する。
図において、投写エリア60aとは、スクリーン200に映像が実際に投写される領域
、または、映像の投写が予定される領域をいう。一方、非投写エリア60bとは、スクリ
ーン200のうち、投写エリア60aを除いた領域をいう。
また、撮像器18における撮像エリア70は、投写エリア60aと非投写エリア60b
の一部を含む範囲となるように設定されている。
なお、投写エリア60aにおける測光エリア18aと、非投写エリア60bにおける測
光エリア18bとについては、後述する。
Here, various areas in the screen 200 will be described with reference to FIG.
In the figure, the projection area 60a refers to an area where an image is actually projected on the screen 200 or an area where an image is scheduled to be projected. On the other hand, the non-projection area 60b refers to an area of the screen 200 excluding the projection area 60a.
The imaging area 70 in the imaging device 18 includes a projection area 60a and a non-projection area 60b.
It is set to be a range that includes a part of.
The photometry area 18a in the projection area 60a and the photometry area 18b in the non-projection area 60b will be described later.

次に、プロジェクター1の電気的な構成について図3を参照して説明する。
この図に示されるように、プロジェクター1には、映像信号Vidが同期信号Syncに同
期して供給される。映像信号Vidは、表示すべき映像のRGB成分の明るさ(輝度)を、
例えばそれぞれ8ビットで、「0」から「255」までの階調レベルで画素毎に指定する
デジタルデータである。
なお、映像信号Vidがアナログ信号で供給される場合には、A/D変換回路(図示省略
)によってデジタルデータに変換したものを用いれば良い。
液晶制御部20は、映像処理部22と、D/A変換回路24R、24G、24Bと、液
晶駆動部26R、26G、26Bとの各部を同期信号Syncにしたがって制御する。
映像処理部22は、例えば映像信号Vidで指定されるRGB成分の明るさを、液晶ライ
トバルブ100R、100G、100Bの表示特性にそれぞれ合わせるガンマ処理を実行
する。このガンマ処理のパラーメーターであるガンマ(γ)係数は、例えば液晶制御部2
0から供給される。
Next, the electrical configuration of the projector 1 will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, the video signal Vid is supplied to the projector 1 in synchronization with the synchronization signal Sync. The video signal Vid indicates the brightness (luminance) of the RGB component of the video to be displayed.
For example, it is digital data that is specified for each pixel with gradation levels from “0” to “255”, each of which is 8 bits.
When the video signal Vid is supplied as an analog signal, it may be converted into digital data by an A / D conversion circuit (not shown).
The liquid crystal control unit 20 controls each part of the video processing unit 22, the D / A conversion circuits 24R, 24G, and 24B, and the liquid crystal driving units 26R, 26G, and 26B in accordance with the synchronization signal Sync.
The video processing unit 22 executes gamma processing for adjusting the brightness of RGB components specified by the video signal Vid to the display characteristics of the liquid crystal light valves 100R, 100G, and 100B, for example. The gamma (γ) coefficient which is a parameter of this gamma processing is, for example, the liquid crystal control unit 2.
Supplied from zero.

D/A変換回路24Rは、ガンマ処理が施されたR成分の映像信号を、液晶制御部20
によって指定された極性のアナログ信号に変換する。同様にD/A変換回路24Gはガン
マ処理が施されたG成分の映像信号を、D/A変換回路24Bはガンマ処理が施されたB
成分の映像信号を、それぞれ液晶制御部20によって指定された極性のアナログ信号に変
換する。
ここで、極性とは、正極性と負極性とのいずれかであり、液晶制御部20は、直流成分
が印加されないように、液晶ライトバルブ100R、100G、100Bの各画素に対し
て極性を正極性と負極性とで交互に切り替える。
The D / A conversion circuit 24R converts the R component video signal that has been subjected to gamma processing into the liquid crystal control unit 20.
Convert to analog signal with polarity specified by. Similarly, the D / A conversion circuit 24G is a G component video signal that has been subjected to gamma processing, and the D / A conversion circuit 24B is a B signal that has been subjected to gamma processing.
The component video signals are converted into analog signals having polarities designated by the liquid crystal control unit 20, respectively.
Here, the polarity is either positive polarity or negative polarity, and the liquid crystal control unit 20 sets the polarity to each pixel of the liquid crystal light valves 100R, 100G, and 100B so that no DC component is applied. Alternately switched between negative polarity and negative polarity.

液晶駆動部26Rは、液晶ライトバルブ100Rを、液晶制御部20に指示によって垂
直走査および水平走査するとともに、走査した画素に対して、アナログに変換したR成分
の映像信号で駆動する。この駆動によって、液晶ライトバルブ100Rでは、各画素が映
像信号に規定された透過率となるので、R光を入射したときの出射光は、R光の変調像と
なる。
同様に液晶駆動部26Gは液晶ライトバルブ100GをG成分の映像信号で駆動し、液
晶駆動部26Bは液晶ライトバルブ100BをB成分の映像信号で駆動する。これによっ
て、液晶ライトバルブ100Gでは、G光を入射したときの出射光がG光の変調像となり
、液晶ライトバルブ100Bでは、B光を入射したときの出射光がB光の変調像となる。
The liquid crystal driving unit 26R performs vertical scanning and horizontal scanning of the liquid crystal light valve 100R according to instructions to the liquid crystal control unit 20, and drives the scanned pixels with an R component video signal converted into analog. With this driving, in the liquid crystal light valve 100R, each pixel has the transmittance defined in the video signal, so that the emitted light when the R light is incident becomes a modulated image of the R light.
Similarly, the liquid crystal driving unit 26G drives the liquid crystal light valve 100G with a G component video signal, and the liquid crystal driving unit 26B drives the liquid crystal light valve 100B with a B component video signal. Thus, in the liquid crystal light valve 100G, the emitted light when the G light is incident becomes a modulated image of the G light, and in the liquid crystal light valve 100B, the emitted light when the B light is incident becomes the modulated image of the B light.

撮像器18は、撮像した画像の情報を出力する。一方、エンコーダー19は、投写レン
ズ16におけるズームリング17の回転角度を検出して、その角度情報を出力する。なお
、角度情報は、ズームレンズである投写レンズ16の焦点距離、すなわち拡大率を示して
いることになる。
画像解析部30は、撮像器18による画像情報を解析し、投写エリア60aの輝度と非
投写エリア60bの輝度を算出して、各輝度の情報を出力する。換言すれば、画像解析部
30によって、投写エリア60aの輝度を示す情報と非投写エリア60bの輝度を示す情
報とが取得されるので、当該画像解析部30は輝度取得部として機能する。
The imager 18 outputs information on the captured image. On the other hand, the encoder 19 detects the rotation angle of the zoom ring 17 in the projection lens 16 and outputs the angle information. The angle information indicates the focal length of the projection lens 16 that is a zoom lens, that is, the enlargement ratio.
The image analysis unit 30 analyzes the image information obtained by the image pickup device 18, calculates the luminance of the projection area 60a and the luminance of the non-projection area 60b, and outputs information on each luminance. In other words, since the image analysis unit 30 acquires information indicating the luminance of the projection area 60a and information indicating the luminance of the non-projection area 60b, the image analysis unit 30 functions as a luminance acquisition unit.

ここで、図4に示されるように、測光エリア18aは、投写エリア60aのほぼ中心に
位置する。測光エリア18bは、非投写エリア60bのうち、投写エリア60aの右方に
位置する。また、測光エリア18bの水平位置は、測光エリア18aの水平位置と同じで
ある。
画像解析部30は、測光エリア18aでの輝度を演算し、当該輝度で代表させて投写エ
リア60aの輝度として出力し、同様に、画像解析部30は、測光エリア18bでの輝度
を演算し、当該輝度で代表させて非投写エリア60bの輝度として出力する。
なお、測光エリア18a、18bの水平位置と同じにしているのは、次の通りである。
すなわち、室内照明は、通常、天井に設けられるので、測光エリア18bを、測光エリア
18aの垂直方向(上または下)に配置させてしまうと、室内照明による明るさの差の影
響を受けるためである。このため、本実施形態では、室内照明による明るさの差の影響を
受けにくくするように、測光エリア18a、18bの水平位置に揃えているのである。
また、投写レンズ16は、ズーム機構を有するので、ズームリング17の回転によって
投写される映像のサイズも変更される。このため、画像解析部30は、エンコーダー19
による角度情報から、投写エリア60aのサイズを把握して、投写エリア60a(測光エ
リア18a)と非投写エリア60b(測光エリア18b)とを画定している。
Here, as shown in FIG. 4, the photometric area 18a is located substantially at the center of the projection area 60a. The photometry area 18b is located to the right of the projection area 60a in the non-projection area 60b. The horizontal position of the photometric area 18b is the same as the horizontal position of the photometric area 18a.
The image analysis unit 30 calculates the luminance in the photometry area 18a, represents the luminance and outputs it as the luminance of the projection area 60a. Similarly, the image analysis unit 30 calculates the luminance in the photometry area 18b, The luminance is represented as the luminance of the non-projection area 60b.
The following is the same as the horizontal position of the photometric areas 18a and 18b.
That is, since the indoor lighting is usually provided on the ceiling, if the photometric area 18b is arranged in the vertical direction (up or down) of the photometric area 18a, it is affected by the difference in brightness due to the indoor lighting. is there. For this reason, in the present embodiment, the photometry areas 18a and 18b are aligned in the horizontal position so as not to be easily affected by the difference in brightness due to room lighting.
In addition, since the projection lens 16 has a zoom mechanism, the size of the projected image is also changed by the rotation of the zoom ring 17. For this reason, the image analysis unit 30 includes the encoder 19.
From the angle information obtained by the above, the size of the projection area 60a is grasped, and the projection area 60a (photometry area 18a) and the non-projection area 60b (photometry area 18b) are defined.

説明を再び図3に戻すと、再設定決定部32は、光源部であるLED10R、10G、
10Bを点灯させて映像を投写している場合に、非投写エリア60bの輝度が一定時間、
例えば1秒の間にしきい値を越えて変化したとき、その旨を輝度決定部34に通知する。
一方、記憶部36は、投写面の環境輝度と、投写エリア60aに白色画像を投写したと
きの目標値である投写輝度との関係をLUT(ルックアップテーブル)36aとして予め
記憶する。
ここでいう投写面の環境輝度とは、映像が投写される領域の輝度のうち、特に光源部1
0の影響を除き、ルームランプやカーテンの遮光状態などの周辺環境のみによって規定さ
れる輝度をいう。換言すれば、投写面の環境輝度は、光源部10をオンさせて映像を投写
したときの黒輝度を定めるものである。投写面の環境輝度と投写輝度との関係については
、投写面の環境輝度に対して、眩し過ぎず、かつ、必要十分な明るさが確保されるように
投写輝度が設定されている。このため、LUT36aについては、例えば投写面の環境輝
度が「0.5cd/m」であれば、投写輝度は「50cd/m」であり、また例えば
投写面の環境輝度が「0.6cd/m」であれば、投写輝度は「75cd/m」のよ
うに関係が記憶されている。
また、記憶部36には、起動直後において投写エリア60aの輝度と非投写エリア60
bの輝度との比率が記憶される。
Returning the description to FIG. 3 again, the reset determination unit 32 includes the LEDs 10R, 10G, which are light source units,
When the image is projected with 10B lit, the brightness of the non-projection area 60b is fixed for a certain period of time,
For example, when the threshold value is changed over one second, the brightness determination unit 34 is notified of this.
On the other hand, the storage unit 36 stores in advance, as an LUT (lookup table) 36a, a relationship between the environmental luminance of the projection surface and the projection luminance that is a target value when a white image is projected onto the projection area 60a.
The environmental brightness of the projection surface here refers to the light source unit 1 among the brightness of the area where the image is projected.
Excluding the influence of 0, it means the brightness defined only by the surrounding environment such as the light blocking state of the room lamp and curtain. In other words, the environmental brightness of the projection plane determines the black brightness when the image is projected with the light source unit 10 turned on. Regarding the relationship between the environmental brightness of the projection plane and the projection brightness, the projection brightness is set so that the brightness is not dazzled and sufficient brightness is ensured with respect to the environmental brightness of the projection plane. Therefore, for the LUT 36a, for example, if the environmental brightness of the projection plane is “0.5 cd / m 2 ”, the projection brightness is “50 cd / m 2 ”, and for example, the environmental brightness of the projection plane is “0.6 cd”. if / m 2 "a, projection brightness relationship such as" 75 cd / m 2 "is stored.
Further, the storage unit 36 stores the brightness of the projection area 60a and the non-projection area 60 immediately after startup.
The ratio of b to the luminance is stored.

輝度決定部34は、プロジェクター1の起動直後においては、投写エリア60aの輝度
と非投写エリア60bの輝度と比率を記憶部36に記憶させたり、また、上記LUT36
aを参照して非投写エリア60bの輝度に対する投写輝度を読み出し、光源の目標輝度と
して出力したりする。また、輝度決定部34は、映像投写時においては、再設定決定部3
2から、非投写エリア60bの輝度がしきい値を越えて変化した旨の通知を受けたとき、
光源の目標輝度を再度出力する。
光源制御部38は、投写エリア60aの輝度が輝度決定部34によって出力された目標
輝度になるような駆動信号を、LED10R、10G、10Bのそれぞれに対して生成す
る。光源駆動部40Rは、R用の駆動信号にしたがってLED10Rを駆動する。同様に
光源駆動部40GはG用の駆動信号にしたがってLED10Gを駆動し、光源駆動部40
BはB用の駆動信号にしたがってLED10Bを駆動する。
Immediately after the projector 1 is started up, the luminance determination unit 34 stores the luminance of the projection area 60a and the luminance and ratio of the non-projection area 60b in the storage unit 36, or the LUT 36 described above.
The projection brightness with respect to the brightness of the non-projection area 60b is read with reference to a, and is output as the target brightness of the light source. In addition, the luminance determination unit 34 is configured to reset the determination unit 3 during image projection.
2 receives a notification that the luminance of the non-projection area 60b has changed beyond the threshold value,
The target luminance of the light source is output again.
The light source control unit 38 generates a drive signal for each of the LEDs 10R, 10G, and 10B so that the luminance of the projection area 60a becomes the target luminance output by the luminance determination unit 34. The light source driving unit 40R drives the LED 10R according to the R driving signal. Similarly, the light source driver 40G drives the LED 10G according to the G drive signal, and the light source driver 40
B drives the LED 10B according to the drive signal for B.

次に、実施形態に係るプロジェクター1の光源制御動作について説明する。本実施形態
において、光源制御動作は、プロジェクター1の電源投入直後、すなわち起動直後におい
て、検出した輝度に合わせて光源部であるLED10R、10G、10Bの光量を調整す
る動作と、映像表示時において、なんらかの理由によって投写面の環境輝度が変化した場
合に、変化した後の環境輝度に合わせてLED10R、10G、10Bの光量を再調整す
る動作との2種類がある。
Next, the light source control operation of the projector 1 according to the embodiment will be described. In the present embodiment, the light source control operation is performed immediately after the projector 1 is turned on, that is, immediately after startup, in the operation of adjusting the light amounts of the LEDs 10R, 10G, and 10B that are the light source units according to the detected luminance, When the environmental brightness of the projection surface changes for some reason, there are two types of operations: readjustment of the light amounts of the LEDs 10R, 10G, and 10B in accordance with the changed environmental brightness.

そこでまず、起動直後において実行される光量制御動作について図5および図6を参照
して説明する。図5は、起動直後に実行される光源制御動作を示すフローチャートであり
、図6は、当該光量制御動作におけるスクリーン200等の状態を説明するための平面図
である。
まず、プロジェクター1に電源が投入された直後において、光源駆動部40R、40G
、40Bは、LED10R、10G、10Bを直ちに点灯状態とさせずに、非点灯状態を
維持する。一方、撮像器18は、スクリーン200を撮像して、その撮像画像を画像解析
部30に供給する。
ステップSa1において、画像解析部30は、当該撮像画像を解析して測光エリア18
a、18bの輝度をそれぞれ求める。そして、画像解析部30は、求めた測光エリア18
a(投写エリア60a)の輝度情報と、測光エリア18b(非投写エリア60b)の輝度
情報とをそれぞれ輝度決定部34に供給する。
Therefore, first, the light amount control operation executed immediately after startup will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing a light source control operation executed immediately after startup, and FIG. 6 is a plan view for explaining the state of the screen 200 and the like in the light amount control operation.
First, immediately after the projector 1 is turned on, the light source driving units 40R and 40G are used.
, 40B do not immediately turn on the LEDs 10R, 10G, 10B, but maintain the non-lighted state. On the other hand, the imager 18 captures the screen 200 and supplies the captured image to the image analysis unit 30.
In step Sa1, the image analysis unit 30 analyzes the captured image to measure the photometry area 18.
The luminances a and 18b are obtained respectively. Then, the image analysis unit 30 calculates the obtained photometric area 18.
The luminance information of a (projection area 60a) and the luminance information of photometry area 18b (non-projection area 60b) are supplied to the luminance determination unit 34, respectively.

投写エリア60aの輝度情報と非投写エリア60bの輝度情報との供給を受けた輝度決
定部34は、ステップSa2において、両輝度の比率(輝度比率)を記憶部36に記憶さ
せる。これにより例えば、投写エリア60aの輝度と非投写エリア60bの輝度とが同じ
であれば、輝度比率として「1.0」が記憶され、非投写エリア60bの輝度が投写エリ
ア60aの輝度に対して「20%」であれば、輝度比率として「0.2」が記憶される。
The luminance determination unit 34 that has received the luminance information of the projection area 60a and the luminance information of the non-projection area 60b causes the storage unit 36 to store the ratio of both luminances (luminance ratio) in step Sa2. Thus, for example, if the luminance of the projection area 60a and the luminance of the non-projection area 60b are the same, “1.0” is stored as the luminance ratio, and the luminance of the non-projection area 60b is relative to the luminance of the projection area 60a. If it is “20%”, “0.2” is stored as the luminance ratio.

ここで、LED10R、10G、10Bが非点灯状態であるにもかかわらず、輝度比率
が「1.0」でない場合とは、例えば図6(c)で示されるように、スクリーン200に
おいて非投写エリア60bが投写エリア60aよりも暗い場合、すなわちスクリーン20
0に額縁が形成されている場合である。
一方、輝度比率が「1.0」である場合とは、例えば図6(a)で示されるように、ス
クリーン200において投写エリア60aと非投写エリア60bとが区別できない場合で
ある。
なお、プロジェクター1は、比較的暗い環境下で使用されるので、図6のスクリーン2
00においては、その暗さを、各部のエリアに施した斜線の密度で表現している。
Here, the case where the luminance ratio is not “1.0” even though the LEDs 10R, 10G, and 10B are in the non-lighting state is, for example, a non-projection area on the screen 200 as shown in FIG. When 60b is darker than the projection area 60a, that is, the screen 20
This is a case where a frame is formed at zero.
On the other hand, the case where the luminance ratio is “1.0” is a case where the projection area 60a and the non-projection area 60b cannot be distinguished on the screen 200 as shown in FIG. 6A, for example.
Since the projector 1 is used in a relatively dark environment, the screen 2 in FIG.
In 00, the darkness is expressed by the density of oblique lines applied to the area of each part.

いずれの場合でも、光源部であるLED10R、10G、10Bがそれぞれ非点灯状態
であるので、投写エリア60aの輝度は、投写面の環境輝度を示していることになる。こ
のため、ステップSa3において、輝度決定部34は、LUT36aを参照して、光源部
が非点灯状態であるときの投写エリア60aの輝度に対応する投写輝度を読み出し、当該
目標輝度を初期値として光源制御部38に供給する。
なお、投写エリア60aの輝度と非投写エリア60bの輝度とが同じである場合、すな
わち輝度比率が「1.0」である場合、非投写エリア60bの輝度も投写輝度を示すこと
になる。また、輝度比率が「1.0」でない場合であっても、非投写エリア60bの輝度
から投写輝度を推定することもできる。例えば、輝度比率が「0.2」であれば、非投写
エリア60bの輝度に当該輝度比率の逆数を乗算すると、当該乗算結果は、投写エリア6
0aの輝度になるので、投写面の環境輝度を示すことになる。したがって、いずれの場合
でも、非投写エリア60bの輝度に当該輝度比率の逆数を乗算すると、当該乗算結果から
投写面の環境輝度を求めて、目標輝度の初期値としての投写輝度をLUT36aから読み
出すことができる。
In any case, since the LEDs 10R, 10G, and 10B that are the light source units are not lit, the luminance of the projection area 60a indicates the environmental luminance of the projection surface. Therefore, in step Sa3, the luminance determining unit 34 refers to the LUT 36a, reads the projection luminance corresponding to the luminance of the projection area 60a when the light source unit is in the non-lighted state, and uses the target luminance as an initial value as the light source. It supplies to the control part 38.
When the luminance of the projection area 60a and the luminance of the non-projection area 60b are the same, that is, when the luminance ratio is “1.0”, the luminance of the non-projection area 60b also indicates the projection luminance. Even when the luminance ratio is not “1.0”, the projection luminance can be estimated from the luminance of the non-projection area 60b. For example, when the luminance ratio is “0.2”, when the luminance of the non-projection area 60 b is multiplied by the reciprocal of the luminance ratio, the multiplication result is the projection area 6.
Since the luminance is 0a, the environmental luminance of the projection surface is indicated. Therefore, in any case, when the luminance of the non-projection area 60b is multiplied by the reciprocal of the luminance ratio, the environmental luminance of the projection surface is obtained from the multiplication result, and the projection luminance as the initial value of the target luminance is read from the LUT 36a. Can do.

さて、目標輝度の供給を受けた光源制御部38は、その旨を映像処理部22に通知する
。当該映像処理部22は、映像信号Vidにかかわらず、全画素についてのRGBの成分を
、それぞれ例えば最高階調レベルが最大値の「255」で出力する。これによって液晶ラ
イトバルブ100R、100G、100Bによる合成像は最大輝度の白色画像となる。
Now, the light source control unit 38 that has received the supply of the target luminance notifies the video processing unit 22 to that effect. Regardless of the video signal Vid, the video processing unit 22 outputs RGB components for all the pixels, for example, at “255” where the maximum gradation level is the maximum value. As a result, the composite image by the liquid crystal light valves 100R, 100G, and 100B becomes a white image with the maximum luminance.

次に、ステップSa4において、光源制御部38は、現時点におけるLED10R、1
0G、10Bがそれぞれ1段階だけ、例えば供給を受けた目標輝度のおおよそ2%分だけ
それぞれ明るくなるように、光源駆動部40R、40G、40Bに指示する。この指示に
したがって光源駆動部40R、40G、40Bが駆動する結果、LED10R、10G、
10Bの各々は、実際にそれぞれ1段階だけ明るくなるように制御される。
なお、ステップSa4が初めて実行されるとき、LED10R、10G、10Bの直前
状態は非点灯状態である。このため、ステップSa5が初めて実行されるとき、光源制御
部38は、LED10R、10G、10Bの明るさを目標輝度のおおよそ2%として、点
灯を開始させる。以降、光源制御部38は、ステップSa4が繰り返される毎に、目標輝
度の4%、6%、8%、…、と2%ずつ段階的に増加させる。
なお、図6(b)は、LED10R、10G、10Bが点灯して、投写エリア60aの
みが、明るくなった状態を示している。
Next, in step Sa4, the light source control unit 38 determines that the current LED 10R, 1
The light source driving units 40R, 40G, and 40B are instructed so that 0G and 10B become brighter by one level, for example, by about 2% of the supplied target luminance. As a result of driving the light source driving units 40R, 40G, and 40B according to this instruction, the LEDs 10R, 10G,
Each of 10B is actually controlled to be brighter by one level.
In addition, when step Sa4 is performed for the first time, the state immediately before LED10R, 10G, 10B is a non-lighting state. For this reason, when step Sa5 is executed for the first time, the light source control unit 38 starts lighting by setting the brightness of the LEDs 10R, 10G, and 10B to approximately 2% of the target luminance. Thereafter, each time Step Sa4 is repeated, the light source control unit 38 increases the target luminance by 4%, 6%, 8%,.
FIG. 6B shows a state where the LEDs 10R, 10G, and 10B are turned on and only the projection area 60a is brightened.

LED10R、10G、10Bの明るさが変更されると、ステップSa5において、画
像解析部30は、撮像器18による撮像画像を解析して、投写エリア60aの輝度を求め
て、光源制御部38に供給する。
ステップSa6において、光源制御部38は、輝度決定部34から供給された目標輝度
と、画像解析部30によって求められた実際の投写エリア60aの輝度との差がしきい値
Th1以内であるか否かを判別する。判別の結果、当該差がしきい値Th1を越えていれば、
電源投入後において、実際の投写エリア60aの輝度が未だ目標輝度に達していないと考
えられる。このため、光源をさらに1段階だけ明るくさせるために、ステップSa4の処
理が光源制御部38において再度実行される。すなわち、ステップSa4、Sa5、Sa
6については、目標輝度と実際の投写エリア60aの輝度との差がしきい値Th1以内とな
るまで繰り返し実行される。
このようにステップSa4、Sa5、Sa6の処理が繰り返されると、やがて、目標輝
度と投写エリア60aの輝度との差がしきい値Th1以内になる。しきい値Th1以内になる
と、電源投入後において、実際の投写エリア60aの輝度が目標輝度に達した、または、
その輝度差が無視できるほどになったと考えられるので、ステップSa6の判別結果が「
Yes」となり、当該光源制御動作が終了する。
When the brightness of the LEDs 10R, 10G, and 10B is changed, in step Sa5, the image analysis unit 30 analyzes the image captured by the image sensor 18, obtains the luminance of the projection area 60a, and supplies the luminance to the light source control unit 38. To do.
In step Sa6, the light source control unit 38 determines whether or not the difference between the target luminance supplied from the luminance determination unit 34 and the luminance of the actual projection area 60a obtained by the image analysis unit 30 is within the threshold value Th1. Is determined. As a result of the determination, if the difference exceeds the threshold value Th1,
It is considered that the luminance of the actual projection area 60a has not yet reached the target luminance after the power is turned on. For this reason, the process of step Sa4 is executed again in the light source control unit 38 in order to further brighten the light source by one level. That is, steps Sa4, Sa5, Sa
6 is repeatedly executed until the difference between the target brightness and the actual brightness of the projection area 60a falls within the threshold value Th1.
When the processing of steps Sa4, Sa5, and Sa6 is repeated in this manner, the difference between the target luminance and the luminance of the projection area 60a will eventually be within the threshold value Th1. When the value is within the threshold value Th1, the actual brightness of the projection area 60a has reached the target brightness after the power is turned on, or
Since the brightness difference is considered to be negligible, the determination result in step Sa6 is “
“Yes”, and the light source control operation ends.

ここで、ステップSa4、Sa5、Sa6のループ処理が例えば1秒間に50回の割合
で実行されると、LED10R、10G、10Bは、点灯開始から、目標輝度の2%、4
%、6%、…、と段階的に明るくなり、やがて約1秒間で目標輝度に達する。
単に投写エリア60aの輝度が目標輝度に一致させるようなフィードバック制御では、
LED10R、10G、10Bが明暗を繰り返しながら、目標輝度に収束するので、その
ときの明暗は、不快感として鑑賞者に与えてしまう。これに対して、この光量制御動作で
は、明るさを増加方向のみに制御しているので、そのような不快感を鑑賞者に与えること
がない。
Here, when the loop process of steps Sa4, Sa5, and Sa6 is executed at a rate of 50 times per second, for example, the LEDs 10R, 10G, and 10B are 2% of the target brightness, 4% from the start of lighting.
%, 6%,... Gradually increase in brightness, and eventually reach the target brightness in about 1 second.
In feedback control in which the brightness of the projection area 60a simply matches the target brightness,
Since the LEDs 10R, 10G, and 10B converge to the target luminance while repeating light and dark, the light and dark at that time are given to the viewer as discomfort. On the other hand, in this light quantity control operation, since the brightness is controlled only in the increasing direction, such discomfort is not given to the viewer.

このようにして、起動直後に非投写エリア60bの輝度に合わせた目標輝度となるよう
に光量が制御されると、入力した映像信号Vidのしたがった映像の投写が開始される。
ここで、映像の投写中において、なんらかの理由によって、例えばルームランプの点灯
によって、投写面の環境輝度が変化した場合、変化した輝度に応じて光源の光量を制御す
る必要がある。ただし、投写エリア60aではすでに映像が投写されているので、投写エ
リア60aの輝度を検出する構成では、その輝度の変化が、投写された映像によるものな
のか、投写面の環境輝度によるものなのかを区別することが困難である。
本実施形態では、光源を点灯させる前における投写エリア60aと非投写エリア60b
との輝度比率が記憶部36に記憶されている。そして、投写面の環境輝度については、非
投写エリア60bの輝度に当該輝度比率の逆数を乗算することによって推定することがで
きることも説明した通りである。
そこで、本実施形態にあってが、投写エリア60aに映像が投写されている場合に、投
写面の環境輝度について、投写エリア60aではなく、非投写エリア60bの輝度から推
定して、光量制御することにした。
In this way, when the amount of light is controlled so that the target luminance is adjusted to the luminance of the non-projection area 60b immediately after activation, projection of an image according to the input video signal Vid is started.
Here, during projection of an image, when the environmental luminance of the projection surface changes due to, for example, lighting of a room lamp for some reason, it is necessary to control the light amount of the light source according to the changed luminance. However, since an image has already been projected in the projection area 60a, in the configuration in which the luminance of the projection area 60a is detected, whether the change in luminance is due to the projected image or the environmental luminance of the projection surface. Is difficult to distinguish.
In the present embodiment, the projection area 60a and the non-projection area 60b before the light source is turned on.
Is stored in the storage unit 36. As described above, the environmental brightness of the projection plane can be estimated by multiplying the brightness of the non-projection area 60b by the reciprocal of the brightness ratio.
Therefore, in the present embodiment, when an image is projected on the projection area 60a, the environmental brightness of the projection surface is estimated from the brightness of the non-projection area 60b instead of the projection area 60a, and the light amount is controlled. It was to be.

図7は、映像投写中に実行される光源制御動作を示すフローチャートである。
まず、ステップSb1において、撮像器18は、スクリーン200を撮影して、その画
像情報を画像解析部30に供給し、画像解析部30は、当該画像情報を解析して測光エリ
ア18b、すなわち非投写エリア60bの輝度を求める。ステップSb2において、再設
定決定部32は、今回の非投写エリア60bの輝度情報と、記憶部36から読み出した前
回の非投写エリア60bの輝度情報とを比較し、その輝度差がしきい値Th2を越えている
か否かを判別する。なお、再設定決定部32は、今回の非投写エリア60bの輝度情報に
ついて、次回ステップSb2の実行する際、前回の非投写エリア60bの輝度情報として
用いるために、記憶部36に記憶させる。
当該輝度差がしきい値Th2を越えていれば、投写面の環境輝度が無視できないほどに変
化した、と考えられるので、再設定決定部32は、その旨を輝度決定部34に通知する。
一方、当該差がしきい値Th2以内であれば、投写面の環境輝度は変化していない、また
は、その変化が無視できる、と考えられるので、処理手順はステップSb1に戻る。
ここで、ステップSb1、Sb2のループ処理は、例えば1秒に1回の割合で実行する
と、投写面における環境輝度を1秒間隔で検出することになる。
FIG. 7 is a flowchart showing a light source control operation executed during image projection.
First, in step Sb1, the imaging device 18 captures the screen 200 and supplies the image information to the image analysis unit 30, and the image analysis unit 30 analyzes the image information to analyze the photometric area 18b, that is, non-projection. The brightness of the area 60b is obtained. In step Sb2, the reset determination unit 32 compares the luminance information of the current non-projection area 60b with the luminance information of the previous non-projection area 60b read from the storage unit 36, and the luminance difference is a threshold value Th2. It is determined whether or not the number is exceeded. The reset determining unit 32 stores the luminance information of the current non-projection area 60b in the storage unit 36 for use as the luminance information of the previous non-projection area 60b when the next step Sb2 is executed.
If the brightness difference exceeds the threshold value Th2, it is considered that the environmental brightness of the projection surface has changed to a degree that cannot be ignored. Therefore, the reset determining unit 32 notifies the brightness determining unit 34 to that effect.
On the other hand, if the difference is within the threshold value Th2, it is considered that the environmental brightness of the projection surface has not changed, or the change can be ignored, and the processing procedure returns to step Sb1.
Here, when the loop processing of steps Sb1 and Sb2 is executed at a rate of once per second, for example, the environmental luminance on the projection plane is detected at intervals of 1 second.

ステップSb3において、輝度決定部34は、供給された映像データVidに基づき、目
標輝度を次のように再決定する。詳細には、輝度決定部34は、第1に、記憶部36から
輝度比率を読み出し、第2に、変化後の非投写エリア60bの輝度に当該輝度比率の逆数
を乗じた積を求め、第3に、LUT36aを参照して当該積に対応する投写輝度を読み出
す。
さらに、光源制御部38は、読み出した投写輝度を映像データVidに基づき修正して、
光源制御部38に供給する。詳細には、輝度決定部34は、第1に、映像データVidで規
定される映像のうち、測光エリア18aに相当する領域に含まれる複数画素の階調レベル
の平均値を算出し、第2に、LUT36aから読み出した投写輝度を当該平均値に応じて
修正する。ここで、LUT36aから読み出した目標輝度を平均値で修正する理由は、次
の通りである。すなわち、LUT36aでは、投写輝度、すなわち白色映像が投写されて
いる場合の目標値を記憶しているが、現時点において投写エリア60a(測光エリア18
a)に投写されているのは、白色映像ではなく、映像データVidに基づいた映像であるた
めである。
修正例については、読み出された投写輝度が「50cd/m」である場合に、階調レ
ベルの平均値が「128」であって、ガンマ係数が「2.6」であるとき、測光エリア1
8aの輝度は、図8に示されるように、相対輝度で16.7%の明るさとなる。このため
、投写輝度については、「50cd/m」の16.7%である「8.35cd/m
に修正される。なお、ここでいう相対輝度とは、階調レベルが最も暗い「0」に対応する
輝度を0%とし、階調レベルが最も明るい「255」に対応する輝度を100%として正
規化した場合の輝度を示している。
このように、輝度決定部34が投写輝度を修正すると、光源制御部38には、当該修正
した投写輝度が目標輝度として再設定されることになる。
In step Sb3, the luminance determining unit 34 re-determines the target luminance as follows based on the supplied video data Vid. Specifically, the luminance determination unit 34 first reads the luminance ratio from the storage unit 36, and secondly obtains a product obtained by multiplying the luminance of the non-projection area 60b after the change by the reciprocal of the luminance ratio, 3, the projection luminance corresponding to the product is read with reference to the LUT 36 a.
Further, the light source control unit 38 corrects the read projection brightness based on the video data Vid,
This is supplied to the light source controller 38. Specifically, the luminance determination unit 34 first calculates an average value of gradation levels of a plurality of pixels included in a region corresponding to the photometric area 18a in the video defined by the video data Vid, In addition, the projection luminance read from the LUT 36a is corrected according to the average value. Here, the reason for correcting the target luminance read from the LUT 36a with the average value is as follows. In other words, the LUT 36a stores the projection brightness, that is, the target value when a white image is projected, but at the present time the projection area 60a (the photometry area 18).
The projection on a) is not a white image but an image based on the image data Vid.
As for the correction example, when the read projection brightness is “50 cd / m 2 ” and the average value of the gradation level is “128” and the gamma coefficient is “2.6”, photometry is performed. Area 1
As shown in FIG. 8, the luminance of 8a is 16.7% as relative luminance. For this reason, the projection luminance is “8.35 cd / m 2 ” which is 16.7% of “50 cd / m 2 ”.
To be corrected. The relative luminance here is normalized when the luminance corresponding to “0” having the darkest gradation level is set to 0% and the luminance corresponding to “255” having the brightest gradation level is set to 100%. The brightness is shown.
As described above, when the luminance determination unit 34 corrects the projection luminance, the corrected projection luminance is reset as the target luminance in the light source control unit 38.

ステップSb4において、光源制御部38は、再設定された目標輝度と画像解析部30
による投写エリア60aの輝度とを比較し、現時点における駆動状態を、当該輝度差をな
くす方向に、光源駆動部40R、40G、40Bに指示する。この指示にしたがって光源
駆動部40R、40G、40Bの各々が対応するLED10R、10G、10Bを実際に
駆動する結果、スクリーン200に投写された映像のうち、測光エリア18aの輝度が、
再設定された目標輝度に近づくように光源部が制御される。
In step Sb4, the light source control unit 38 resets the target luminance and the image analysis unit 30.
Is compared with the brightness of the projection area 60a, and the current drive state is instructed to the light source drive units 40R, 40G, and 40B in a direction to eliminate the brightness difference. As a result of actually driving the corresponding LEDs 10R, 10G, 10B by the light source driving units 40R, 40G, 40B according to this instruction, the luminance of the photometry area 18a in the image projected on the screen 200 is
The light source unit is controlled so as to approach the reset target luminance.

LED10R、10G、10Bの明るさが変更されると、ステップSb5において、画
像解析部30は、撮像器18による画像情報を解析して、測光エリア18aの輝度情報を
求めて、光源制御部38に供給する。
ステップSb6において、光源制御部38は、輝度決定部34によって再設定された目
標輝度と、画像解析部30によって求められた実際の投写エリア60aの輝度との差がし
きい値Th1以内であるか否かを判別する。判別の結果、当該差がしきい値Th1を越えてい
れば、ステップSb4での制御結果が不十分であるので、処理手順がステップSb4に戻
って、測光エリア18aの輝度を再設定された目標輝度に近づける制御が光源部に対し再
度実行される。このように、ステップSb4、Sb5、Sb6の処理が繰り返されると、
やがて、測光エリア18aの輝度と再設定された目標輝度との差がしきい値Th1以内にな
る。しきい値Th1以内になると、ステップSb6の判別結果が「Yes」となり、当該光
源制御動作が終了する。
When the brightness of the LEDs 10R, 10G, and 10B is changed, in step Sb5, the image analysis unit 30 analyzes the image information obtained by the imager 18, obtains luminance information of the photometry area 18a, and sends it to the light source control unit 38. Supply.
In step Sb6, the light source control unit 38 determines whether or not the difference between the target luminance reset by the luminance determination unit 34 and the luminance of the actual projection area 60a obtained by the image analysis unit 30 is within the threshold value Th1. Determine whether or not. As a result of the determination, if the difference exceeds the threshold value Th1, the control result in step Sb4 is insufficient. Therefore, the processing procedure returns to step Sb4, and the brightness in the photometric area 18a is reset. Control close to the luminance is performed again on the light source unit. As described above, when the processes of steps Sb4, Sb5, and Sb6 are repeated,
Eventually, the difference between the luminance of the photometry area 18a and the reset target luminance falls within the threshold value Th1. When the value is within the threshold value Th1, the determination result in step Sb6 is “Yes”, and the light source control operation ends.

このように本実施形態によれば、投写エリア60aに映像が投写されている場合にあっ
ては、非投写エリア60bの輝度から投写面での環境輝度を推定して、光源部の明るさを
制御しているので、スクリーン200に投写される映像の輝度を適切に調整することが可
能になる。
As described above, according to this embodiment, when an image is projected on the projection area 60a, the brightness of the light source unit is determined by estimating the environmental brightness on the projection surface from the brightness of the non-projection area 60b. Since the control is performed, it is possible to appropriately adjust the luminance of the image projected on the screen 200.

なお、本発明は、上述した実施形態に限られず、様々な応用・変形が可能である。
例えば液晶ライトバルブ100R、100G、100Bについては、透過型に限られず
、反射型であっても良い。また、光変調器としては、液晶ライトバルブ100R、100
G、100Bに限られず、EL素子や、ミラー素子、詳細にはミラーの傾きがオンオフに
対応した位置をとり、オンまたはオフのいずれか一方の状態のときだけ入射光を所定方向
に反射させるミラー素子などにも適用可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various applications and modifications are possible.
For example, the liquid crystal light valves 100R, 100G, and 100B are not limited to the transmissive type but may be a reflective type. As the light modulator, liquid crystal light valves 100R, 100R
Not limited to G and 100B, an EL element, a mirror element, and more specifically, a mirror that takes a position corresponding to on / off of the mirror and reflects incident light in a predetermined direction only when it is on or off. It can also be applied to elements.

また例えば、非投写エリア60bの測光エリア18bについては、図9に示されるよう
に、測光エリア18aを中心に左右に1個ずつ計2箇所配置しても良い。または、さらに
多数の測光エリアを配置させても良い。このように複数の測光エリア18bを配置させる
場合には、各エリアで求められる輝度の平均値を、非投写エリア60bの輝度として求め
れば、より正確に投写面での環境輝度を推定することができる。
Further, for example, as shown in FIG. 9, the photometry area 18b of the non-projection area 60b may be arranged at a total of two locations, one on the left and the right around the photometry area 18a. Alternatively, a larger number of photometric areas may be arranged. When a plurality of photometric areas 18b are arranged in this way, it is possible to more accurately estimate the environmental brightness on the projection plane if the average value of the brightness obtained in each area is obtained as the brightness of the non-projection area 60b. it can.

起動直後における光量制御において、投写エリア60aと非投写エリア60bの輝度比
率を求めるとき、光源部については非点灯状態とさせたが、光源部を点灯状態にするとと
もに、黒色画像の投写状態としても良い。このためには、映像処理部22は、映像信号V
idにかかわらず、全画素についてのRGBの階調レベルをそれぞれ最低値の「0」とすれ
ば、液晶ライトバルブ100R、100G、100Bによる合成像は黒色映像となる。
また、輝度比率の記憶後に、白色映像を投写して、投写エリア60aの輝度が目標輝度
に達するように光源部を制御したが、白色以外の例えば灰色映像を投写しても良い。灰色
映像を投写する場合には、目標輝度を当該灰色に応じて修正すれば良い。
In the light amount control immediately after startup, when the luminance ratio between the projection area 60a and the non-projection area 60b is obtained, the light source unit is set to the non-lighted state, but the light source unit is turned on and the black image is projected. good. For this purpose, the video processing unit 22 uses the video signal V.
Regardless of id, if the gradation levels of RGB for all the pixels are set to the lowest value “0”, the composite image by the liquid crystal light valves 100R, 100G, and 100B becomes a black image.
Further, after storing the luminance ratio, a white image is projected and the light source unit is controlled so that the luminance of the projection area 60a reaches the target luminance. However, for example, a gray image other than white may be projected. When a gray image is projected, the target luminance may be corrected according to the gray.

また、スクリーン200における測光エリア18a、18bの輝度を求めることができ
れば良いので、撮像器18については、プロジェクター1の筐体に設けるのではなく、外
付けの構成として良い。撮像器18を別付けの構成とするのであれば、プロジェクター1
としては、測光エリア18a、18bの輝度情報を、インターフェースを介して入力する
構成とすれば良い。撮像器18については、カメラではなく、測光エリア18a、18b
の輝度を求めるセンサーであれば良い。
Further, since it is sufficient that the luminance of the photometric areas 18a and 18b on the screen 200 can be obtained, the image pickup device 18 may be externally installed instead of being provided in the housing of the projector 1. If the imaging device 18 is a separate configuration, the projector 1
For example, the luminance information of the photometric areas 18a and 18b may be input via an interface. The imager 18 is not a camera but a photometric area 18a, 18b.
Any sensor can be used as long as it requires the brightness of the sensor.

投写エリア60aと非投写エリア60bとについては、ズームリング17の回転角度を
用いなくても、測光エリア18bを多数配置すれば、次のような手法によって画定するこ
とが可能である。すなわち、プロジェクター1の起動直後において、光源部を非点灯状態
にして、投写エリア60aの測光エリア18aによって投写面での環境輝度を取得すると
ともに、他の測光エリア18bの輝度も取得する。この後、光源部を点灯状態にして、測
光エリア18bのうち、輝度変化がないもの、または、最も少ないものを、非投写エリア
60bに存在する、と判定して、非投写エリア60bの測光に用いれば良い。
もちろん、投写レンズ16については、ズーム機構を有しない固定焦点タイプのもので
あっても良い。
The projection area 60a and the non-projection area 60b can be defined by the following method if a large number of photometric areas 18b are arranged without using the rotation angle of the zoom ring 17. That is, immediately after the projector 1 is activated, the light source unit is turned off, and the ambient brightness on the projection plane is acquired by the photometric area 18a of the projection area 60a, and the brightness of the other photometric areas 18b is also acquired. Thereafter, the light source unit is turned on, and it is determined that the light measurement area 18b having no change in brightness or the least is present in the non-projection area 60b, and is used for the photometry in the non-projection area 60b. Use it.
Of course, the projection lens 16 may be of a fixed focus type without a zoom mechanism.

映像の投写中において、非投写エリア60bの輝度は、投写レンズ16から漏れてくる
光によって少なからず影響を受ける場合がある。このため、起動直後において光源部の非
点灯状態における輝度比率のみならず、白色映像を投写したときの輝度比率、すなわち、
投写エリアの輝度が非投写エリアの輝度に与える影響の度合いを記憶する構成としても良
い。この構成では、映像投写中における非投写エリアの輝度を、投写される映像の輝度平
均値および当該影響の度合いを反映させて修正すれば良い。
During the projection of an image, the luminance of the non-projection area 60 b may be affected by the light leaking from the projection lens 16. For this reason, not only the luminance ratio in the non-lighting state of the light source unit immediately after startup, but also the luminance ratio when projecting a white image, that is,
A configuration in which the degree of influence of the luminance of the projection area on the luminance of the non-projection area may be stored. In this configuration, the luminance of the non-projection area during image projection may be corrected by reflecting the average luminance value of the projected image and the degree of the influence.

1…プロジェクター、10R、10G、10B…LED、16…投写レンズ、17…ズー
ムリング、18…撮像器、20…液晶制御回路、30…画像解析部、32…再設定決定部
、34…輝度決定部、36…LUT、38…光源制御回路、40R、40G、40B…光
源駆動部、100R、100G、100B…液晶ライトバルブ、200…スクリーン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 10R, 10G, 10B ... LED, 16 ... Projection lens, 17 ... Zoom ring, 18 ... Image pick-up device, 20 ... Liquid crystal control circuit, 30 ... Image analysis part, 32 ... Reset determination part, 34 ... Brightness determination 36, LUT, 38, light source control circuit, 40R, 40G, 40B, light source driving unit, 100R, 100G, 100B, liquid crystal light valve, 200, screen.

Claims (7)

光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を、投写すべき映像を規定する映像信号に応じて変調して、変調像
を生成する光変調器と、
前記光変調器による変調像を、投写面のうち投写エリアに投写する光投写部と、
前記投写面のうち前記変調像が投写されない非投写エリアの輝度と、前記投写エリアに
映像を投写する際の投写輝度との関係を記憶する記憶部と、
前記投写面における前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とを取得する輝度
取得部と、
取得された非投写エリアの輝度に対応する前記投写輝度を前記記憶部から読み出す輝度
決定部と、
取得された投写エリアの輝度が、当該投写輝度となるように前記光源部を制御する光源
制御部と、
を具備することを特徴とするプロジェクター。
A light source unit for supplying light;
An optical modulator that modulates light from the light source unit according to a video signal that defines an image to be projected, and generates a modulated image;
A light projection unit that projects a modulation image by the light modulator onto a projection area of the projection surface;
A storage unit for storing a relationship between a luminance of a non-projection area where the modulated image is not projected on the projection surface and a projection luminance when an image is projected on the projection area;
A luminance acquisition unit that acquires the luminance of the projection area and the luminance of the non-projection area on the projection plane;
A luminance determination unit that reads out the projection luminance corresponding to the acquired luminance of the non-projection area from the storage unit;
A light source control unit that controls the light source unit so that the luminance of the acquired projection area becomes the projection luminance;
A projector comprising:
前記記憶部は、
前記光源部がオフであるとき、または、前記投写エリアに黒色映像が投写されたときの
前記非投写エリアの輝度と前記投写エリアの輝度との比率を記憶し、
前記輝度決定部は、
取得された非投写エリアの輝度を、当該非投写エリアの輝度に前記比率を乗じた値に修
正して、当該値に対応する目標輝度を読み出す
ことを特徴とする請求項1に記載のプロジェクター。
The storage unit
Storing the ratio of the luminance of the non-projection area and the luminance of the projection area when the light source unit is off or when a black image is projected on the projection area;
The brightness determination unit
The projector according to claim 1, wherein the acquired brightness of the non-projection area is corrected to a value obtained by multiplying the brightness of the non-projection area by the ratio, and a target brightness corresponding to the value is read out.
前記輝度決定部は、
前記映像信号で規定される映像のうち、前記投写エリアに相当する部分での輝度平均値
に応じて前記目標輝度を修正する
ことを特徴とする請求項2に記載のプロジェクター。
The brightness determination unit
The projector according to claim 2, wherein the target luminance is corrected according to an average luminance value in a portion corresponding to the projection area in the image defined by the video signal.
取得された非投写エリアの輝度が、予め定められた時間内にしきい値を越えて変化した
とき、前記輝度決定部に対し、前記目標輝度を再度修正させる再設定決定部を、さらに有
する
ことを特徴とする請求項3に記載のプロジェクター。
A reset determining unit that causes the luminance determining unit to correct the target luminance again when the acquired luminance of the non-projection area changes beyond a threshold value within a predetermined time. The projector according to claim 3.
前記光源制御部は、
前記光源部のオン時に、
取得された投写エリアの輝度が当該目標輝度となるように前記光源部から供給される光
量を徐々に上昇させる
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のプロジェクター。
The light source controller is
When the light source unit is turned on,
The projector according to claim 1, wherein the amount of light supplied from the light source unit is gradually increased so that the acquired luminance of the projection area becomes the target luminance.
前記投写面のうち、前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とをそれぞれ検出
して、前記輝度取得部に供給するセンサーを、さらに有する
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のプロジェクター。
The sensor according to any one of claims 1 to 5, further comprising a sensor that detects the brightness of the projection area and the brightness of the non-projection area of the projection plane and supplies the brightness to the brightness acquisition unit. A projector according to any one of the above.
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を、投写すべき映像を規定する映像信号に応じて変調して、変調像
を生成する光変調器と、
前記光変調器による変調像を、投写面のうち投写エリアに投写する光投写部と、
前記投写面のうち前記変調像が投写されない非投写エリアの輝度と、前記投写エリアに
映像を投写する際の投写輝度との関係を記憶する記憶部と、
を有するプロジェクターの光源制御方法であって、
前記投写面における前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とを取得し、
取得した非投写エリアの輝度に対応する前記投写輝度を前記記憶部から読み出し、
取得した投写エリアの輝度が、当該目標輝度となるように前記光源部を制御する
ことを特徴とするプロジェクターの光源制御方法。
A light source unit for supplying light;
An optical modulator that modulates light from the light source unit according to a video signal that defines an image to be projected, and generates a modulated image;
A light projection unit that projects a modulation image by the light modulator onto a projection area of the projection surface;
A storage unit for storing a relationship between a luminance of a non-projection area where the modulated image is not projected on the projection surface and a projection luminance when an image is projected on the projection area;
A light source control method for a projector having
Obtaining the brightness of the projection area and the brightness of the non-projection area on the projection surface;
The projection brightness corresponding to the acquired brightness of the non-projection area is read from the storage unit,
A light source control method for a projector, characterized in that the light source unit is controlled so that the acquired luminance of the projection area becomes the target luminance.
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