JP2013003401A - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプ交換後に投写された映像の輝度が一定とする機能を含む投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】複数のランプを有する投写型映像表示装置であって、複数のランプの実力照度を検知する照度検知部と、照度検知部からの検知照度に基づき、複数のランプの各々を制御する制御部を備え、制御部は複数のランプから出力された合成光の輝度を一定の範囲内の輝度に調整する。制御部は複数のランプのうち少なくとも１つが交換されたか否かを自動で検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、投写型映像表示装置に関し、特に、ランプ交換後に投写された映像の輝度を一定にする機能を含む投写型映像表示装置に関する。

複数の点灯ランプを搭載するようなプロジェクタの中には、実力照度が異なる点灯ランプの組み合わせで輝度を一定に保つ機能を有するプロジェクタが存在する。

点灯ランプは、個体差、使用時間によって、実力照度が異なっている。そのため、プロジェクタ生産時点でその実力照度が計測され、実力照度結果は輝度を一定にする機能を実現するためのデータとして使用される。

特開２００９−２２３２３０号公報（特許文献１）は、発光素子交換時のユーザによる複雑なスイッチ操作等を不要とすることを目的としている。特開２００９−２２３２３０号公報（特許文献１）に開示されて発明は、光源となるランプと、ランプからの光を用いて光像を形成し、投影対象に向けて照射する投影系と、ランプの累積点灯時間を更新記憶するプログラムメモリと、ランプの経時変化を示す指標情報として発光輝度を検出する輝度センサと、投影動作停止時に輝度センサで検出した指標情報を記憶するプログラムメモリと、輝度センサで検出する発光輝度と、前回の発光輝度とを比較し、その比較結果と予め用意されるしきい値との関係からランプの交換を判断してランプの累積点灯時間をリセットするＣＰＵ、メインメモリ及びプログラムメモリとを備える。

特開２００９−２２３２３０号公報

しかしながら、特開２００９−２２３２３０号公報（特許文献１）に開示された発明は、ランプ等の発光素子交換時について輝度を一定にすることについて具体的に検討はなされていない。

市場においてユーザが点灯ランプを交換等した場合には、実力照度が変化してしまい、その実力照度について計測することもできなかった。そのため交換等された後は、輝度が一定しない状態で、映像が出力される問題があった。

この発明の目的は、ランプ交換後に投写された映像の輝度を一定にする機能を含む投写型映像表示装置を提供することである。

この発明のある局面に従う投写型映像表示装置は、複数のランプを有する投写型映像表示装置であって、複数のランプの実力照度を検知する照度検知部と、照度検知部からの検知照度に基づき、複数のランプの各々を制御する制御部を備え、制御部は複数のランプから出力された合成光の輝度を一定の範囲内の輝度に調整する。

好ましくは、制御部は、複数のランプのうち少なくとも１つが交換されたか否かを自動で検出する。

好ましくは、複数のランプの各々は、挿入状態検出スイッチを含み、制御部は、挿入状態検出スイッチの状態に基づいて、複数のランプのうち少なくとも１つが交換されたか否かを検出する。

好ましくは、複数のランプの各々は、識別情報を有し、投写型映像表示装置は、複数のランプを含むランプユニットをさらに備え、ランプユニットは、複数のランプの識別情報を格納する記憶部を含み、制御部は、電源投入時に複数のランプのうちの１つのランプから読み出された第１の識別情報と、記憶部に記憶され１つのランプに対応する第２の識別情報との比較に基づいて、複数のランプのうち少なくとも１つが交換されたか否かを検出する。

好ましくは、照度検知部は、複数のランプの各々に対応して設けられ、複数のランプの各々の実力照度を計測する。

好ましくは、照度検知部は、複数のランプからの光が合成された合成光が通過する光路に１つ設けられ、複数のランプのうちから選択した１つのランプを点灯させ１つのランプの実力照度を計測する。

この発明によれば、ランプ交換を実施した際に、交換ランプの実力照度を自動で計測することが可能となり、交換後の輝度を一定にする機能の精度の低下を防ぐことができる。

実施の形態の投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。 実施の形態の変形例の投写型映像表示装置２００の構成を示す図である。 電源投入時において、交換されたランプの実力照度を計測するための制御を説明するためのフローチャートである。 目標輝度設定後の輝度調整までの制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態で行われる輝度を一定にするための制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

［実施の形態］
図１は、実施の形態の投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。

図１を参照して、投写型映像表示装置１００は、映像信号処理回路１１と、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）回路１８と、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２と、マイコン（マイクロコンピュータ）１３と、液晶表示駆動部１４と、光学系１５と、ランプユニット１６と、入力部１０と、輝度調整部２０とを含む。

映像信号処理回路１１は、入力部１０から入力された映像信号を表示のための信号に処理して出力する。具体的には、映像信号処理回路１１は、入力部１０からの映像信号を１フレーム（１画面）ごとにフレームメモリ（図示せず）に書き込むとともに、フレームメモリに記憶された映像を読み出す。

そして、この書き込みと読み出しの処理の過程において、各種の映像処理を施すことにより、入力された映像信号を変換して投写映像用の映像信号である映像データを生成する。

輝度調整部２０は、ユーザによって投写映像用の輝度の調整に使用される。マイコン１３は、輝度調整部２０から入力された設定輝度に応じてランプの照度の制御を行う。

ＯＳＤ回路１８は、映像信号処理回路１１から出力される映像信号に、マイコン１３から与えられる情報に基づく画像データの信号を重畳して、重畳された後に映像信号を出力する。

ＤＡＣ１２は、ＯＳＤ回路１８から出力された映像信号を入力し、アナログ信号に変換して液晶表示駆動部１４へ出力する。

ランプユニット１６は、ＤＡＣ１２から出力される映像信号に従って、マイコン１３の制御の下に、スクリーンに映像を表示するための表示部に相当する。ランプユニット１６は、ランプ１６Ａ、１６Ｂと、ランプ１６Ａ，１６Ｂに対応する照度センサ１７Ａ、１７Ｂとを含む。また、ランプユニット１６は、図示していないが記憶部をさらに含む。

ランプ１６Ａおよび１６Ｂはそれぞれマイコン１３によって制御される。照度センサ１７Ａおよび１７Ｂは、ランプ１６Ａおよびランプ１６Ｂのそれぞれの照度を検知するセンサである。照度センサ１７Ａ，１７Ｂによって、ランプ１６Ａ，１６Ｂの実力照度がそれぞれ計測される。ランプ１６Ａ，１６Ｂのによる合成光の実力照度が計測される。マイコン１３は、照度センサ１７Ａ，１７Ｂが計測した照度情報（実力照度情報）を取得する。ここで、ランプ１６Ａ，１６Ｂおよび照度センサ１７Ａ，１７Ｂを用いて説明したがこれに限らず、複数のランプおよび複数に対応する複数の照度センサを持たせることができる。

照明装置であるランプユニット１６のランプ１６Ａ，１６Ｂは、たとえば超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどからなる。ランプユニット１６からは、略平行光となって光が液晶表示駆動部１４に出射される。

液晶表示駆動部１４は、図示しないレンズおよびプリズムを含む光学系と、Ｒ，Ｇ，Ｂの各液晶パネルとを含む。液晶表示駆動部１４では、内部の図示しないレンズ系を通過したランプ１６からの光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各液晶パネルに光量分布が均一となるように入射する。レンズ系を介して入射された光のうち、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）は、略平行光でＲ，Ｇ，Ｂの各液晶パネル（図示せず）に入射する。

各液晶パネルは、ＤＡＣ１２から与えられるＲ，Ｇ，Ｂに対応した映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じて光を変調する。液晶パネルによって変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光は、ダイクロイックプリズムによって色合成された後に、投写レンズによって、スクリーン上に拡大投写される。投写レンズは、投写光をスクリーンに結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変化させて投写映像のズーム状態およびフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。

［実施の形態の変形例］
実施の形態の投写型映像表示装置１００では、ランプ毎に照度センサを備えて各ランプの実力照度が計測されていた。実施の形態の変形例の投写型映像表示装置２００では、照度センサが複数のランプからの光が合成された合成光が通過する光路上に１つ備えられ、時分割をして複数のランプの実力照度が計測される。

実施の形態の投写型映像表示装置１００と比較しつつ、実施の形態の変形例の投写型映像表示装置２００を説明する。

図２は、実施の形態の変形例の投写型映像表示装置２００の構成を示す図である。図２を参照して、実施の形態の変形例の投写型映像表示装置２００は、実施の形態の投写型映像表示装置１００の構成に加えて、ランプユニット１６の代わりに、ランプユニット１１６を含む。以下の説明では、実施の形態と異なる部分のみについて説明し、実施の形態にと同様な部分については、同一の符号を付して説明は繰り返さない。

ランプユニット１１６は、ランプ１１６Ａ、１１６Ｂと、照度センサ１１７とを含む。
投写型映像表示装置２００の照度センサ１１７は、ランプ１１６Ａとランプ１１６Ｂとの合成された光路上に沿って配置される。各ランプ１１６Ａ，１１６Ｂの実力照度の計測については、たとえば、時分割を用いて、最初にランプ１１６Ａの実力照度が計測され、次にランプ１１６Ｂの実力照度が計測され、ランプ１１６Ａとランプ１１６Ｂを同時に点灯させた合成光の実力照度が計測される。実力照度の計測方法は、上記説明した方法に限定されない。

照度センサ１１７によって計測された計測値に基づき、マイコン１３がランプ１１６Ａおよびランプ１１６Ｂを制御し、投写型映像表示装置２００は輝度を一定に制御した映像を投影することができる。

ここで、ランプが２個の場合を説明したがこれに限定することなく、複数個のランプにも適用できる。

次に、ランプが交換されたかどうかを検出する方法について説明する。たとえば、図示しない各ランプにディップスイッチのようなランプ挿入状態検出スイッチを設ける。このとき、ランプが未挿入状態から挿入状態に変化したときに、ランプの交換が行われたと検出する。

また、ランプユニット１６にランプ自体のシリアルナンバーのようなランプＩＤが記憶され、投写型映像表示装置１００の起動時または後に説明する輝度調整部２０から輝度設定情報の入力があったときに各ランプのランプＩＤが読み込まれ、起動時に読み込んだランプＩＤと対応した記憶部（図示せず）に記憶されたランプＩＤとが同一か否かを判断される。この判断の結果に基づき、同一でなければランプの交換が行われたと判断される。

［実施の形態および実施の形態の変形例の共通の動作について］
以下、共通の動作について実施の形態の投写型映像表示装置１００を用いて説明するが、実施の形態の変形例の投写型映像表示装置２００については実施の形態の投写型映像表示装置１００と異なる点について説明し、実施の形態の投写型映像表示装置１００と同様な点について説明は繰り返さない。

図３は、電源投入時において、交換されたランプの実力照度を計測するための制御を説明するためのフローチャートである。

図３を参照して、投写型映像表示装置１００に電源を入れるなどして、電源の供給が開始されると、ステップＳ１１では、投写型映像表示装置１００は電源投入されオン状態となる。

そして、ステップＳ１２では、電源投入時以前にランプが交換されたか否かを判断される。この判断は、先に説明したように、ランプユニット１６にランプ自体のシリアルナンバーのようなランプＩＤが記憶され、投写型映像表示装置１００の起動時に各ランプのランプＩＤが読み込まれ、既に記憶されたランプＩＤと電源投入時に読み込まれたランプＩＤとが同一か否かに基づいて判断される。

ステップＳ１２では、ランプの交換が実施されたと判断されれば、ステップＳ１３に処理が進み、交換されたランプの実力照度が照度センサによって計測される。一方、ステップＳ１２では例えば電源投入時前後のランプＩＤが同一でランプの交換が実施されていないと判断されれば、ステップＳ１４の通常動作の処理が行なわれる。

ステップＳ１３では照度センサによって交換されたランプの実力照度が計測される。そして、ステップＳ１３の計測が終了するとステップＳ１４では通常動作を行うことになる。

図４は、目標輝度設定後の輝度調整までの制御を説明するためのフローチャートである。図４を参照して、投写型映像表示装置１００の輝度調整部２０から輝度情報（目標輝度情報）が入力されると、その目標輝度情報がマイコン１３に送信される。そしてステップＳ２１では、マイコン１３は、目標輝度情報を取得する。

そして、ステップＳ２２ではマイコン１３は、ランプを交換されたか否かを判断する。この判断は、先に説明したように、たとえば、ランプユニット１６にランプ自体のシリアルナンバーのようなランプＩＤが記憶部（図示せず）に記憶され、投写型映像表示装置１００の起動時に各ランプのランプＩＤが読み込まれ、既に記憶されたランプＩＤと電源投入時に読み込まれたランプＩＤとが同一か否かに基づいて判断される。

ステップ２２ではランプの交換が実施されたと判断されれば、ステップＳ２３に処理が進み、交換されたランプの実力照度が照度センサによって計測され、ステップＳ２４の輝度調整が行なわれる。一方、ステップＳ２２では例えばランプＩＤが同一でランプの交換が実施されていないと判断されれば、実力照度計測がされないまま、ステップＳ２４の輝度調整が行なわれる。

ここで、ステップＳ２４の輝度調整として、たとえば、目標輝度を一定に保持する調節方法について説明する。

図５は、実施の形態で行われる輝度を一定にするための制御を説明するためのフローチャートである。

図５を参照して、ステップＳ１０１では、マイコン１３は、図１の輝度調整部２０からの入力された目標輝度情報を取得する。そしてステップＳ１０２では、図１の照度センサ１７Ａ，１７Ｂによって、ランプ１６Ａ，１６Ｂおよびその合成光の実力照度がそれぞれ計測される。なお、図２の実施の形態の変形例の投写型映像表示装置２００の場合には、たとえば、時分割を用いて、最初にランプ１１６Ａの実力照度が計測され、次にランプ１１６Ｂの実力照度が計測され、ランプ１１６Ａとランプ１１６Ｂを同時に点灯させた合成光の実力照度が計測される。

ステップＳ１０３では、投写型映像表示装置１００のランプ１６Ａ，１６Ｂが切り替えられる必要があるか否かが判断される。この判断は、輝度調整部２０からの入力された目標輝度情報に基づき判断される。

ステップＳ１０３では、点灯ランプの切り替えが不要と判断されれば、ステップＳ１０５に処理が進む。一方、点灯ランプの切り替えが必要と判断されれば、ステップＳ１０４に処理が進み、点灯ランプを切り替えが行われる。たとえばランプ１６Ａのみで達成できるときには、マイコン１３によってランプ１６Ｂは消灯または照度を減少するように制御される。

一方、設定された目標輝度が高く、ランプ１６Ａおよびランプ１６Ｂがともに点灯することが必要な場合には、ランプ１６Ａ，１６Ｂはともに点灯するように制御される。

ステップＳ１０３またはステップＳ１０４の処理の次には、ステップＳ１０５について、輝度調整部２０からの入力された目標輝度情報に基づき、調光レベルが調整する必要あるか否かが判断される。

ステップＳ１０５では、点灯されたランプの合成光について、輝度調整部２０からの入力された目標輝度情報に基づいて、調光レベルの調整が必要であるかどうかが判断される。

ステップＳ１０５では、調光レベルの調整が必要と判断されれば、ステップＳ１０７に処理が進む。一方、調光レベルの調整が不要と判断されれば、ステップＳ１０６に処理が進み、調光レベルの調整が行われる。たとえばステップＳ１０１で輝度調整部２０からの入力された目標輝度情報に基づき、調光レベルを下げるように調整が行なわれる。

ステップＳ１０５またはステップＳ１０６の処理の次には、ステップＳ１０７について、輝度調整部２０からの入力された目標輝度情報に基づき、信号レベルは調整する必要あるか否かが判断する。

ステップＳ１０７では、点灯されたランプの合成光について、輝度調整部２０からの入力された目標輝度情報に基づき、信号レベルの調整が必要であるかどうかが判定される。

ステップＳ１０７では、信号レベルの調整が必要と判断されれば、ステップＳ１０９に処理が進む。一方、信号レベルの調整が不要と判断されれば、ステップＳ１０８に処理が進み、信号レベルの調整が行われる。たとえばステップＳ１０１で輝度調整部２０からの入力された目標輝度情報に基づき、信号レベルを下げるように調整を行う。

ステップＳ１０７またはステップＳ１０８の処理の次には、ステップＳ１０９について、目標輝度と実輝度との差が一定の範囲内に収まっているか否かが判断される。

ステップＳ１０９では、目標輝度と実輝度との差が一定の範囲内に収まっていないと判断されれば、ステップＳ１１０Ｂに処理が進み、輝度調整が適正に行われず、たとえば、投写しているスクリーン上にエラーメッセージが出力され、調整されないまま処理が終了する。一方、目標輝度と実輝度との差が一定の範囲内に収まっていると判断されれば、ステップＳ１１０Ａに処理が進み、輝度調整が適正に行われ、たとえば、映像の輝度が調整後の輝度に変更される。

このように、輝度を一定にする制御は、点灯ランプの切り替え、調光レベルの調整、信号レベルの調整によって行われる。またステップＳ１０５以下の制御においては、調光レベルの調整で主に調整され、信号レベルの調整で、調光レベルの調整では不十分な場合にさらに調整される。

以上図３〜５を用いて説明したように実施の形態または実施の形態の変形例の構成を有することで、ランプを交換した際、このランプを検出し照度センサによってこのランプの実力照度を自動計測し、その実力照度に基づいてユーザが設定した投写される映像の輝度を一定にすることができる。

今回開示された実施の形態または実施の形態の変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 入力部、１１ 映像信号処理回路、１２ ＤＡＣ、１３ マイコン、１４ 液晶表示駆動部、１５ 光学系、１６，１１６ ランプユニット、１６Ａ，１６Ｂ，１１６Ａ，１１６Ｂ ランプ、１７Ａ，１７Ｂ，１１７ 照度センサ、１８ ＯＳＤ回路、２０ 輝度調整部、１００，２００ 投写型映像表示装置。

Claims (6)

1. 複数のランプを有する投写型映像表示装置であって、
   前記複数のランプの実力照度を検知する照度検知部と、
   前記照度検知部からの検知照度に基づき、前記複数のランプの各々を制御する制御部を備え、
   前記制御部は前記複数のランプから出力された合成光の輝度を一定の範囲内の輝度に調整する投写型映像表示装置。
2. 前記制御部は、前記複数のランプのうち少なくとも１つが交換されたか否かを自動で検出する、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
3. 前記複数のランプの各々は、挿入状態検出スイッチを含み、
   前記制御部は、前記挿入状態検出スイッチの状態に基づいて、前記複数のランプのうち少なくとも１つが交換されたか否かを検出する、請求項２に記載の投写型映像表示装置。
4. 前記複数のランプの各々は、識別情報を有し、
   前記投写型映像表示装置は、前記複数のランプを含むランプユニットをさらに備え、
   前記ランプユニットは、前記複数のランプの前記識別情報を格納する記憶部を含み、
   前記制御部は、電源投入時に前記複数のランプのうちの１つのランプから読み出された第１の識別情報と、前記記憶部に記憶され前記１つのランプに対応する第２の識別情報との比較に基づいて、前記複数のランプのうち少なくとも１つが交換されたか否かを検出する、請求項２に記載の投写型映像表示装置。
5. 前記照度検知部は、前記複数のランプの各々に対応して設けられ、前記複数のランプの各々の実力照度を計測する、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
6. 前記照度検知部は、前記複数のランプからの光が合成された前記合成光が通過する光路に１つ設けられ、前記複数のランプのうちから選択した１つのランプを点灯させ前記１つのランプの実力照度を計測する、請求項１に記載の投写型映像表示装置。

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