JP2015222344A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】設置角度を検出する角度センサーを用いずに、設置角度に対応して照度センサーの照度を補正し、投写画像の輝度を調整するプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクター１は、プロジェクター１の使用環境を検出する検出部５２と、傾斜して設置された際の投写画像の台形歪に基づいて検出部５２による出力値を補正することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターが知られている。近年、プロジェクターに照度センサーを備え、プロジェクターが設置される環境での照度を測定することで、その環境（明るさ）に応じた輝度で画像を投写するプロジェクターが知られている。

特許文献１では、照度センサーの他に角度センサーを備え、プロジェクターの設置角度を検出することで、照度センサーの出力を補正して投影輝度を調整することが開示されている。

特開２０１２−１９８４３９号公報

しかし、照度センサーは、受光特性として指向性を有しているため、プロジェクターが傾斜して設置された場合、照度センサーへの入射光が減衰し、プロジェクターの設置場所の明るさを、実際よりも暗いものとして検出しやすくなるという課題があった。そして、実際よりも暗いものとして検出された場合、プロジェクターは投写画像の輝度を下げて投写するため、ユーザーは投写画像が見づらくなるという課題があった。

特許文献１によれば、プロジェクターの設置角度を検出する角度センサーを追加する必要があり、製造コストが上がるという課題があった。
従って、設置角度を検出する角度センサーを用いずに、設置角度に対応して照度センサーの照度を補正し、投写画像の輝度を調整するプロジェクターが要望されていた。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

〔適用例１〕本適用例に係るプロジェクターは、光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調し、投写面に投写画像として投写するプロジェクターであって、プロジェクターの使用環境を検出する検出部を備え、傾斜して設置された際の投写画像の台形歪に基づいて検出部による出力値を補正することを特徴とする。

このようなプロジェクターによれば、検出部によってプロジェクターの使用環境を検出し、投写画像の台形歪に基づいて検出部からの出力値を補正することができるため、台形歪によって得られる情報と同等の情報を得るためのセンサーをなくすることができる。

〔適用例２〕上記適用例に係るプロジェクターにおいて、検出部はプロジェクターの使用環境の照度を検出する照度検出部であり、台形歪を補正する補正量を検出する補正量検出部と、補正量に基づいて台形歪を補正する台形歪補正部と、台形歪を補正した際の台形歪補正量に基づいて照度検出部による出力値を補正して投写画像の輝度調整を指示する制御部と、制御部の指示に基づいて投写画像の輝度調整を行う投写画像制御部と、を備えることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、照度検出部で照度を検出し、補正量検出部で、傾斜して投写した際の台形歪を補正する補正量を検出し、台形歪補正部で、この補正量に基づいて台形歪を補正し、制御部で、台形歪補正量に基づいて照度検出部による出力値を補正して投写画像の輝度調整を指示し、投写画像制御部で、制御部の指示に基づいて投写画像の輝度調整を行う。
この構成により、台形歪を補正した際の台形歪補正量を用いることで、プロジェクターが傾斜して設置された場合に照度検出部で検出される出力値を補正することができる。そして、補正された出力値に基づいて投写画像の輝度を調整することができる。従って、設置角度を検出する角度センサー等を用いずに、台形歪を補正するための台形歪補正量を用いることで、設置角度に対応して照度検出部（照度センサー等）の出力値（照度）を補正し、投写画像の輝度を調整するプロジェクターを実現することができる。

〔適用例３〕上記適用例に係るプロジェクターにおいて、台形歪補正量と、台形歪補正量に対応する照度補正量とからなるテーブルを予め記憶している照度補正記憶部を備え、制御部は、照度補正記憶部から、台形歪補正量に対応する照度補正量を読み出し、出力値を補正することが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、照度補正記憶部が台形歪補正量と照度補正量とのテーブルを予め記憶しているため、制御部は、照度補正記憶部から、台形歪補正量に対応する照度補正量を容易に読み出すことができ、設置角度を検出する角度センサー等を用いずに、出力値（照度）の補正を行うことができる。従って、プロジェクターが傾斜設置されていても、水平設置される場合と同様の照度として補正することができる。

〔適用例４〕上記適用例に係るプロジェクターにおいて、照度補正量に基づいて出力値を補正した補正出力値と、補正出力値に対応する輝度値とからなるテーブルを予め記憶している輝度調整記憶部を備え、制御部は、輝度調整記憶部から、補正出力値に対応する輝度値を読み出し、輝度調整を指示することが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、輝度調整記憶部が補正出力値と輝度値とのテーブルを予め記憶しているため、制御部は、輝度調整記憶部から、補正出力値に対応する輝度値を容易に読み出すことができ、適正に輝度の調整を行うことができる。従って、プロジェクターの設置される環境（明るさ）に応じた輝度で投写画像を投写でき、周囲の明るさに応じた見やすい投写画像とすることができる。

〔適用例５〕上記適用例に係るプロジェクターにおいて、輝度調整記憶部は、補正出力値のレベルに応じて輝度値が設定されていることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、補正出力値のレベルに応じた輝度値で調整することにより、プロジェクターが設置される周囲の明るさに応じて投写画像の輝度を調整することができる。また、輝度の調整を頻繁に実施する必要がなく、投写画像のチラツキ等の発生を防止することができる。

〔適用例６〕上記適用例に係るプロジェクターにおいて、投写画像制御部は、光源装置を駆動する駆動電力を制御する光源制御部であることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、光源制御部は、制御部からの指示により、光源装置を駆動する駆動電力を制御する。これにより、光源装置から射出される光の輝度を調整することで、投写画像の輝度を容易に調整することができる。

実施形態に係るプロジェクターの外観斜視図。 入力操作部を示す概平面図。 プロジェクターの回路構成を示すブロック図。 液晶パネルと台形歪を示す図。 台形歪補正を説明するための説明図。 照度検出部の概断面図。 輝度調整記憶部に記憶される照度レベルと輝度値との対応を示す図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態〕

図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の外観斜視図であり、図１（ａ）は、プロジェクター１を前面１０ｃ側から見た外観斜視図であり、図１（ｂ）は、プロジェクター１を背面１０ｄ側から見た斜視図である。図２は、操作パネル６０１を示す概平面図である。図３は、プロジェクター１の回路構成を示すブロック図である。

本実施形態は、プロジェクター１が机上面（図示省略）に設置されていることを前提として説明する。また、図１を含め、以降に示す図では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を併記して適宜使用する。本実施形態のＸＹＺ直交座標系は、プロジェクター１から投写される画像光の投写方向をＺ軸（＋Ｚ方向）とする。そして、Ｚ軸に直交し、水平（左右）方向をＸ軸（投写レンズ５８３の先端に相対して見た場合の右方向が＋Ｘ方向）とし、Ｚ軸とＸ軸とに直交する垂直（上下）方向をＹ軸（投写レンズ５８３の先端に相対して見た場合の上方向を＋Ｙ方向）とする。

プロジェクター１は、図３に示すように、外部から入力される画像情報に応じて、光源装置５８１から射出された光を光変調装置（液晶パネル５８２）で変調し、変調された光（画像光）を投写レンズ５８３で拡大して、投写面としてのスクリーンＳＣ等に投写画像として投写する。なお、プロジェクター１は、画像投写部５８等の光学系を備えている。画像投写部５８は、光源装置５８１、光変調装置（液晶パネル５８２）、及び投写レンズ５８３等を備えている。

プロジェクター１の外観構成と動作に関して説明する。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、概直方体となる外装筐体１０で覆われている。外装筐体１０は、内部に、光学系、電気回路部、及び冷却部等を構成する構成部材を収容している。外装筐体１０は、上ケース１１、下ケース１２で概ね構成されている。上ケース１１は、外装筐体１０の上面１０ａ、前面１０ｃ、背面１０ｄ、右面１０ｅ、左面１０ｆを構成している。下ケース１２は、外装筐体１０の下面１０ｂを構成している。

前面１０ｃには、図１（ａ）に示すように、内部に収容する投写レンズ５８３から投写される光を通過させる開口部１１１を備えている。また、投写レンズ５８３と開口部１１１との間には、スライドして開口部１１１を開閉するレンズカバー１１２を備えている。

開口部１１１の上側となる上面１０ａには、レンズカバー１１２をスライドさせる際に把持する把持部１１３を露出させ、左右方向（Ｘ軸方向）へのスライドを可能とするスライド用溝部１１４を備えている。図１では、把持部１１３は、スライド用溝部１１４の左側（−Ｘ方向）端部に位置しており、この状態では、レンズカバー１１２は、開口部１１１を開放させた状態（投写レンズ５８３を露出させた状態）となる。また、把持部１１３を右側（＋Ｘ方向）端部に移動させた場合、レンズカバー１１２は、開口部１１１を閉塞した状態（投写レンズ５８３を隠した状態）となる。

上面１０ａには、スライド用溝部１１４の背面１０ｄ側に、投写レンズ５８３に設置されるフォーカスレバー５８５ａ及びズームレバー５８５ｂを露出させ、投写画像のフォーカス調整やズーム調整を可能とする調整用溝部１１５を備えている。なお、フォーカス調整やズーム調整を行う際には、対応するフォーカスレバー５８５ａまたはズームレバー５８５ｂを把持して左右方向（Ｘ軸方向）に移動（回動）させる。

上面１０ａの略中央には、プロジェクター１の周囲の照度（明るさ）を検出する照度検出部５２が設置され、上面１０ａには照度検出部５２を構成する集光レンズ５２２が露出している。なお、照度検出部５２は検出部として機能する。また、照度検出部５２に関する詳細は後述する。

上面１０ａの背面１０ｄ側で左側（−Ｘ方向）には、光源用カバー１１８が着脱可能に設置されている。光源装置５８１を交換する際には、この光源用カバー１１８を着脱して交換する。上面１０ａの光源用カバー１１８の右側（＋Ｘ方向）には、ユーザーが操作入力を行うための複数の操作キーを有した操作パネル６０１を備えている。

図１（ａ）に示すように、右面１０ｅには、プロジェクター１の内部を冷却するための外気を取り込む吸気口１２１を備えた吸気用カバー１２０が設置されている。吸気用カバー１２０は、着脱可能に設置され、内部に設置される防塵用のフィルター（図示省略）を交換する際に着脱する。前面１０ｃには、プロジェクター１内部の温まった空気を排出する排気口１２２が設置されている。

図１（ｂ）に示すように、背面１０ｄには、電源端子６３や複数の画像入力端子５３を含む接続端子群１２４を備えている。電源端子６３は、電源ケーブル（図示省略）を接続することで、外部からプロジェクター１にＡＣ１００Ｖ等の商用電源を供給する。画像入力端子５３は、外部機器と接続ケーブル等を介して接続され、画像情報が入力される。

図１に示すように、下ケース１２の下面１０ｂには、プロジェクター１の本体を支える３つの脚部１２３が設置されている。脚部１２３は、前面１０ｃ側に１つ、背面１０ｄ側に２つ備えている。前面１０ｃ側の脚部１２３は、伸縮可能に設置され、プロジェクター１の設置角度を可変する。なお、背面１０ｄ側の脚部１２３は固定されている。

プロジェクター１の回路構成に関して説明する。
図３に示すように、プロジェクター１は、制御部５０、記憶部５１、照度検出部５２、画像入力端子５３、画像信号入力部５４、画像信号処理部５５、ＯＳＤ処理部５６、台形歪補正部５７等を備えて構成される。また、プロジェクター１は、画像投写部５８、光源制御部５９、入力操作部６０、リモートコントローラー（リモコン）６１、操作信号受信部６２、電源端子６３、電源部６４等を備えて構成される。これらは、外装筐体１０の内部または外面に収容されている。

画像投写部５８は、光源装置５８１、光変調装置としての３つの液晶パネル５８２（５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂ）、投写光学系としての投写レンズ５８３、液晶駆動部５８４、及びフォーカス/ズーム調整機構５８５を有して構成されている。画像投写部５８は、光源装置５８１から射出された光を、液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂで変調し、変調された画像を投写レンズ５８３から投写することによってスクリーンＳＣ等の投写面に投写画像を投写する。

投写レンズ５８３は、フォーカスレンズ５８３ａ及びズームレンズ５８３ｂを有している。そして、投写レンズ５８３は、フォーカスレンズ５８３ａの位置を移動することで焦点調整（フォーカス調整）を可能とし、ズームレンズ５８３ｂの位置を移動することで投写画像のサイズ調整を可能としている。

フォーカス/ズーム調整機構５８５は、フォーカスレバー５８５ａ、ズームレバー５８５ｂ、モーター、及びギヤ（いずれも図示せず）等により構成され、ユーザーによるフォーカスレバー５８５ａ、ズームレバー５８５ｂの操作を受けて、フォーカスレンズ５８３ａ及びズームレンズ５８３ｂを駆動（移動）させ、フォーカス調整及びズーム調整を行う。

光源装置５８１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源ランプ５８１ａと、光源ランプ５８１ａが放射（射出）した光を液晶パネル５８２側に反射するリフレクター５８１ｂとを含んで構成されている。光源装置５８１から射出された光は、図示しないインテグレーター光学系によって輝度分布が略均一な光に変換され、図示しない色分離光学系によって光の３原色である赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青（Ｂ）色の各色光成分に分離された後、それぞれ液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂに入射する。

液晶パネル５８２の構成と動作に関して説明する。
図４は、液晶パネル５８２と台形歪を示す図であり、図４（ａ）は、液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂを光入射面側から見た正面図である。また、図４（ｂ）は、プロジェクター１が水平に投写する状態を示す側面図であり、図４（ｃ）は、水平投写した場合にスクリーンＳＣに投写される投写画像を示す正面図である。また、図４（ｄ）は、プロジェクター１を傾斜させて投写する状態を示す側面図であり、図４（ｅ）は、傾斜投写した場合にスクリーンＳＣに投写される投写画像を示す正面図である。

図４では、液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂに向かって左右方向（水平方向の左右）を±ｘ方向、上下方向（垂直方向の上下）を±ｙ方向とする。また、スクリーンＳＣに向かって左右方向（水平方向の左右）を±Ｘ方向、上下方向（垂直方向の上下）を±Ｙ方向とする。ここで、スクリーンＳＣのＸ方向及びＹ方向は、それぞれ液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂのｘ方向、及びｙ方向に対応するものであり、例えば、画素領域５８２ａの右上（＋ｘ，＋ｙ側）の画素を透過した光は、スクリーンＳＣの右上（＋Ｘ，＋Ｙ側）に投写されるものとする。

液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂは、一対の透明基板間に液晶が封入されて構成される。各透明基板の内面には、図４（ａ）に示すように、液晶に対して微小領域（画素５８２ｐ）毎に駆動電圧を印加可能な透明電極（画素電極）が、矩形の領域（画素領域５８２ａ）内にマトリックス状に形成されている。

液晶駆動部５８４（図３参照）が、入力される画像データに応じた駆動電圧を各画素５８２ｐに印加すると、各画素５８２ｐは、画像データに応じた光透過率に設定される。このため、光源装置５８１から射出された光は、この液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂを透過することによって変調され、画像データに応じた画像光が色光毎に形成される。そして、形成された各色の画像光は、図示しない色合成光学系によって画素５８２ｐ毎に合成されてカラーの画像光となった後、投写レンズ５８３によってスクリーンＳＣに拡大投写され投写画像となる。

台形歪に関して説明する。
図４に示すように、台形歪補正を行わない場合には、液晶パネル５８２は、ＯＳＤ処理部５６から入力される画像データに基づいた画像（入力画像Ｇｉ）を画素領域５８２ａの全体で形成する。この場合には、入力画像Ｇｉを形成するための領域（画像形成領域５８２ｉ）は、画素領域５８２ａと一致する。ここで、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、プロジェクター１が水平に設置され、スクリーンＳＣに対して傾きのない投写を行う場合には、スクリーンＳＣに表示される投写画像Ｇａ（入力画像Ｇｉ）は、画素領域５８２ａと同じ矩形状となる。

しかし、図４（ｄ）、（ｅ）に示すように、プロジェクター１をスクリーンＳＣに対して傾斜させて設置し、上方（＋Ｙ方向）に向けて投写を行う場合には、スクリーンＳＣに表示される投写画像Ｇａ（入力画像Ｇｉ）は、傾斜方向（＋Ｙ方向）に向かうほど、±Ｘ方向及び＋Ｙ方向に拡大されて台形形状に歪む。本実施形態では、このように＋Ｙ方向（垂直方向）の傾斜投写を行った場合の台形歪補正について後述する。

プロジェクター１の他の回路構成に関して説明する。
図３に戻り、制御部５０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種データ等の一時記憶に用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、記憶部５１に記憶されている制御プログラム（図示省略）に従って動作することによりプロジェクター１の動作を統括制御する。つまり、制御部５０は、記憶部５１とともにコンピューターとして機能する。

制御部５０は、照度検出部５２で検出される照度（出力値）を、後述する台形歪補正量に基づいて補正し、投写画像の輝度調整を行わせる。これにより、プロジェクター１が設置される環境（明るさ）に応じたユーザーに見やすい投写画像としている。

記憶部５１は、フラッシュメモリーやＦｅＲＡＭ（Ferroelectric RAM：強誘電体メモリー）等の書き換え可能な不揮発性のメモリーにより構成されている。記憶部５１には、プロジェクター１の動作を制御するための制御プログラムや、プロジェクター１の動作条件等を規定する各種設定データ等が記憶されている。

また、記憶部５１は、本実施形態では、台形歪補正記憶部５１１として機能する。台形歪補正記憶部５１１には、台形歪補正の補正方向（垂直方向、水平方向）の他、台形歪を補正するための補正量等を記憶している。なお、後述する入力操作部６０（台形歪補正キー６０１ａ，６０１ｂ）からの台形歪補正のための入力操作に基づき、台形歪補正記憶部５１１の対応する補正量に応じて台形歪補正が行われる。

また、記憶部５１は、本実施形態では、照度補正記憶部５１２として機能する。照度補正記憶部５１２は、前述の台形歪を補正した際の最終的な台形歪補正量と、台形歪補正量に対応する照度補正量とからなるテーブルを記憶している。なお、制御部５０は、照度補正記憶部５１２から、台形歪を補正した際の台形歪補正量に対応する照度補正量を読み出し、後述する照度検出部５２で検出された照度の出力値を補正して補正出力値を生成する。

また、記憶部５１は、本実施形態では、輝度調整記憶部５１３として機能する。輝度調整記憶部５１３は、台形歪を補正した際の台形歪補正量に基づいて生成された前述の補正出力値と、補正出力値に対応する輝度値とからなるテーブルを記憶している。なお、制御部５０は、輝度調整記憶部５１３から、生成した補正出力値に対応する輝度値を読み出し、後述する光源制御部５９に対し、読み出した輝度値となるように調整を指示する。

入力操作部６０は、図１、図２に示すように、プロジェクター１の外装筐体１０の上面１０ａに操作パネル６０１を有して構成されている。入力操作部６０（操作パネル６０１）は、プロジェクター１に対して各種指示を行うための複数の操作キーを備えている。

入力操作部６０（操作パネル６０１）は、図２に示すように、投写画像の台形歪を補正するための台形歪補正キー６０１ａ，６０１ｂを備えている。台形歪は、上述したように、スクリーンＳＣに対してプロジェクター１を傾斜させた状態で画像を投写する際に、投写画像が傾斜方向に拡大してしまう歪である。

例えば、台形歪補正キー６０１ａは、プロジェクター１を机上面（水平面）から上方向（＋Ｙ方向）に傾斜させた状態で画像を投写した場合等に、傾斜方向（上方向）に拡大する台形歪を補正（抑制）して概矩形状にするキーであり、押下する毎に上方向に拡大した２つのコーナー部を狭める。また、台形歪補正キー６０１ｂは、プロジェクター１を天吊り設置した場合等に、下方向（−Ｙ方向）に拡大する台形歪を補正（抑制）して概矩形状にするキーであり、押下する毎に下方向に拡大した２つのコーナー部を狭める。なお、台形歪補正キー６０１ａ，６０１ｂにより補正した量は、台形歪補正量として記憶部５１の台形歪補正記憶部５１１に記憶される。

また、入力操作部６０（操作パネル６０１）は、電源のオン/オフを交互に切り替えるための電源キー６０１ｃ、画像信号入力部５４に入力される複数の画像入力端子５３を切り替えるための入力切替キー６０１ｄ、各種設定を行うための設定メニューを重畳表示させるメニューキー６０１ｅ等を備えている。その他、メニューからユーザーが設定項目を選択するカーソルキー６０１ｆ（上下左右に対応する４つの操作キー）、各種設定を決定するための決定キー６０１ｇ、設定中の画面を戻すためのエスケープキー６０１ｈ等を備えている。

ユーザーが入力操作部６０の各種操作キーを操作すると、入力操作部６０は、ユーザーの操作内容に応じた操作信号を制御部５０に出力する。

リモコン６１は、入力操作部６０と同等の操作キーを備え、プロジェクター１に対して各種指示を行う。ユーザーがリモコン６１の各種操作キーを操作すると、リモコン６１はユーザーの操作内容に応じた赤外線等の操作信号を発し、操作信号受信部６２がこれを受信して制御部５０に伝達する。

光源制御部５９は、バラスト（図示省略）を含んで構成されている。光源制御部５９は、制御部５０の指示に基づいて、光源装置５８１への駆動電力の供給と停止を制御し、光源装置５８１の点灯と消灯を切り替える。なお、光源制御部５９は、本実施形態では、投写画像制御部として機能し、制御部５０の指示に基づき、指示された輝度値となるように、光源装置５８１への駆動電力を調整することで、結果として投写画像の輝度調整を行う。

バラストは、詳細には、直流昇圧電圧から光源装置５８１を始動するためのパルス電圧と、光源装置５８１（本実施形態では交流点灯型の超高圧水銀ランプ）の特性に基づいた一定電力と、を生成するための回路で構成されている。そして、バラストは、電源部６４からの電力が供給され、光源装置５８１を点灯させるためのパルス電圧を出力し、光源装置５８１の電極を放電させて点灯させる。

画像信号入力部５４は、ビデオ再生装置やパーソナルコンピューター等、外部の画像出力装置から、それぞれに対応する画像入力端子５３を介して、画像信号が入力される。入力された画像信号は、制御部５０の指示に基づき、画像信号処理部５５に出力される。なお、画像信号入力部５４は、無線通信や光通信などの受信部を備え、外部機器から無線によって画像信号を入力する構成としてもよい。

画像信号処理部５５は、制御部５０の指示に基づき、画像信号入力部５４から入力される画像信号を、液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂの各画素５８２ｐ（図４参照）の階調を表す画像データに変換する。ここで、変換された画像データは、赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、青（Ｂ）色の色光別になっており、各液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂの全ての画素５８２ｐに対応する複数の画素値によって構成されている。なお、画素値とは、対応する画素５８２ｐの光透過率を定めるものであり、この画素値によって、各画素５８２ｐを透過し射出する光の強弱（階調）が規定される。

ＯＳＤ処理部５６は、制御部５０の指示に基づいて、投写画像上に、メニュー画像やメッセージ画像等のＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像を重畳して表示するための処理を行う。ＯＳＤ処理部５６は、ＯＳＤメモリー（図示省略）を備えており、ＯＳＤ画像を形成するための図形やフォント等を表すＯＳＤ画像データを記憶している。

制御部５０がＯＳＤ画像の重畳表示を指示した場合、ＯＳＤ処理部５６は、必要なＯＳＤ画像データをＯＳＤメモリーから読み出し、投写画像上の所定の位置にＯＳＤ画像が重畳されるように、画像信号処理部５５から入力される画像データに、このＯＳＤ画像データを合成する。ＯＳＤ画像データが合成された画像データは、台形歪補正部５７に出力される。なお、制御部５０からＯＳＤ画像を重畳する旨の指示がない場合には、ＯＳＤ処理部５６は、画像信号処理部５５から入力される画像データを、そのまま台形歪補正部５７に出力する。

台形歪補正に関して説明する。
図５は、台形歪補正を説明するための説明図であり、図５（ａ）は台形歪補正を行った液晶パネル５８２を光入射面側から見た正面図、図５（ｂ）は、台形歪補正済の画像の傾斜投写を行う場合にスクリーンＳＣに投写される投写画像を示す正面図である。

台形歪補正部５７は、スクリーンＳＣに対してプロジェクター１を傾斜した状態で画像を投写する場合に、投写画像が傾斜方向に拡大してしまう歪（台形歪）を抑制するために、入力される画像データの補正（台形歪補正）を行う。制御部５０は、入力操作部６０（操作パネル６０１）の台形歪補正キー６０１ａ，６０２ｂから入力される台形歪補正指示の信号に基づいて、記憶部５１に記憶される台形歪補正記憶部５１１から対応する補正量を読み出し、台形歪補正部５７に対して補正量に対応する台形歪補正の実施を指示する。

台形歪補正部５７は、制御部５０の指示に基づき台形歪補正を実施する。そして、台形歪補正を実施した画像データを液晶駆動部５８４に出力する。なお、リモコン６１からの同様の入力によっても、制御部５０及び台形歪補正部５７は同様に動作する。

なお、台形歪補正部５７で実施される台形歪補正とは、台形歪を相殺可能とする補正であり、画像データから画素値の間引きを行って、傾斜方向に向かうほど投写画像を縮小させる補正となる。

具体的には、台形歪補正部５７は、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂの画素領域５８２ａに、補正を行わない投写画像Ｇａ（図４（ｅ）参照）と反対向きの台形形状、即ち傾斜方向（＋ｙ方向）に向かうほど横幅が縮小する形状の画像形成領域５８２ｉを設定する。更に、画像データから、傾斜投写による拡大の程度が高い位置ほど多くの画素値を間引くことにより、この画像形成領域５８２ｉ内に入力画像Ｇｉを形成する。また、台形歪補正部５７は、画像形成領域５８２ｉの外側の領域５８２ｎに含まれる各画素５８２ｐの光透過率が最小（いわゆる黒色）となるように画像データを補正する。そして、台形歪補正部５７は、補正後の画像データを液晶駆動部５８４に出力する。なお、台形歪補正を行った際の台形歪補正量は、台形歪補正記憶部５１１に保存される。

液晶駆動部５８４は、台形歪補正部５７から入力される画像データ、即ち画素５８２ｐ毎の画素値に従って液晶パネル５８２Ｒ，５８２Ｇ，５８２Ｂを駆動する。これにより、画像データに応じた画像が投写レンズ５８３から投写される。詳細には、図５（ｂ）に示すように、傾斜投写による入力画像Ｇｉの歪が補正されるとともに、領域５８２ｎに対応する投写画像Ｇａ内の領域Ｇｎには光がほとんど照射されないことから、入力画像Ｇｉは、正規の形状（矩形状）でスクリーンＳＣに投写される。

図３に戻り、電源部６４には、電源端子６３を介してＡＣ１００Ｖ等の電力が外部から供給される。電源部６４は、入力した電力（交流電力）を所定の直流電力に変換して、プロジェクター１の各部に電力を供給する。なお、電源部６４は、バラスト用の電力として光源制御部５９に供給する。また、電源部６４は、制御部５０の指示に基づいて、画像の投写に必要な電力（動作電力）を各部に供給する状態（電源オン状態）と、動作電力の供給を停止して、電源をオンにするための操作を待機する状態（スタンバイ状態）とを切り替えることができる。

照度検出部５２の構成と動作を説明する。
図６は、照度検出部５２の概断面図を示す。なお、図６は、照度検出部５２をＸ-Ｙ平面で切断した部分的な概断面図である。

照度検出部５２は、上述したように、外装筐体１０の上面１０ａの略中央部に設置されている。照度検出部５２は、プロジェクター１が設置される周囲の照度を検出するために設けられている。照度検出部５２は、図６に示すように、照度センサー５２１、集光レンズ５２２、遮光部材５２３、回路基板５２４等で構成されている。

図６に示すように、集光レンズ５２２は、プロジェクター１の設置された周囲の光を照度センサー５２１まで導く（導光する）機能を有している。集光レンズ５２２は透明部材で形成されている。集光レンズ５２２は、概ね平面円形状のカップ状に形成され、上面部５２２ａは上ケース１１の上面１０ａと同一面となるように露出して設置されている。集光レンズ５２２の外周部５２２ｂは、上ケース１１からのリブ１１ａに当接して設置される。集光レンズ５２２には、中心部から下方向に延びる導光部５２２ｃが形成され、後述する照度センサー５２１の上面近傍に先端部が位置して設置される。

照度センサー５２１は、回路基板５２４の上面に実装されている。なお、回路基板５２４は、制御部５０等を構成する回路素子等が実装されている。また、回路基板５２４は、上ケース１１に固定されている。この回路基板５２４と集光レンズ５２２との間には、照度センサー５２１を取り囲むように、遮光部材５２３が設置されている。遮光部材５２３は、外装筐体１０内部において、光学系から漏れる光を遮光することで、照度センサー５２１に漏れた光が入射することを防止している。

照度検出部５２は、集光レンズ５２２の上面部５２２ａから入射した周囲の光が、導光部５２２ｃを導光して射出され、射出された光が照度センサー５２１に入射することにより、照度を検出する。なお、検出された照度データは、回路基板５２４に形成される配線を介して制御部５０に出力される。

照度検出部５２の特性に関して説明する。
照度センサー５２１は、受光特性として指向性を有している。そのため、プロジェクター１が水平設置された場合に検出される照度に対して、傾斜して設置された場合には、照度センサー５２１への入射光が減衰し、実際の明るさ（照度）よりも暗い値として検出する。

なお、照度センサー５２１は、天井に設置される照明（蛍光灯等）に対してプロジェクター１を水平設置（照明に対して正面位置に配置）した場合に検出される出力値を１（１００％）としたとき、±３０°の傾斜角度で設置した場合に検出される出力値は、略１５％減衰する。

そのため、本実施形態では、照度センサー５２１の指向性を考慮して、傾斜設置された場合に検出される照度（出力値）に対して補正を行うことにより、プロジェクター１の周囲の照度を適正に検出する。

以降では、台形歪補正、照度補正、輝度調整を含め、プロジェクター１の動作に関して説明する。

最初に、プロジェクター１を傾斜設置して投写した場合の投写画像の台形歪補正を行う場合、本実施形態では、ユーザーが、操作パネル６０１の台形歪補正キー６０１ａ，６０１ｂを操作して行う。

制御部５０は、台形歪補正キー６０１ａ，６０１ｂによる入力操作に基づき、記憶部５１の台形歪補正記憶部５１１の対応する補正量を読み出す。そして、制御部５０は、補正量に対応する台形歪補正を行うように、台形歪補正部５７に指示する。ここで、制御部５０は、プロジェクター１を傾斜して投写した際の台形歪を補正する補正量を検出する補正量検出部として機能する。

台形歪補正部５７は、上述したように、制御部５０の指示に基づき、画像データに対して補正量に対応する補正を行い、液晶駆動部５８４に補正した画像データを出力する。最終的に液晶駆動部５８４は、前述したように、各画素５８２ｐに対して画素値を設定して液晶パネル５８２を駆動することで、スクリーンＳＣには、台形歪補正がなされた矩形状の投写画像として投写される。

次に、制御部５０は、前述した台形歪を補正した際の台形歪補正量に基づき、照度センサー５２１の出力値に補正を加える。具体的には、制御部５０は、記憶部５１の照度補正記憶部５１２から、台形歪を補正した際の台形歪補正量に対応する照度補正量を読み出す。そして、制御部５０は、照度センサー５２１で検出された出力値を照度補正量に基づき補正する。

本実施形態では、照度補正量をαとし、プロジェクター１の傾斜角度（設置角度）をθとした場合、照度補正量αは、１/cosθで表される。そして、制御部５０は、照度センサー５２１で検出した出力値に、照度補正量αを乗じることで補正を行い、補正出力値を生成する。

なお、傾斜角度θは、本実施形態では、台形歪補正記憶部５１１により、台形歪を補正した補正量（台形歪補正量）に対応して設定されている。具体的には、本実施形態では、操作パネル６０１の台形歪補正キー６０１ａ，６０１ｂによる入力操作数に対応して傾斜角度θが設定されている。従って、本実施形態では、角度センサー等を用いた設置角度θの検出はしていない。

次に、制御部５０は、記憶部５１の輝度調整記憶部５１３から、生成した補正出力値に対応する輝度値を読み出し、光源制御部５９に対し、読み出した輝度値となるように調整することを指示する。光源制御部５９は、制御部５０の指示に基づき、バラストに対して、指示された輝度値となるように、駆動電力を調整し、光源装置５８１の駆動を切り替える。これにより、光源装置５８１は、調整された駆動電力により発光し、調整された光量を射出することにより、スクリーンＳＣには、台形歪補正が行われ、輝度調整された投写画像が投写される。

輝度調整記憶部５１３の構成に関して説明する。
図７は、輝度調整記憶部５１３に記憶される照度レベルと輝度値との対応を示す図である。本実施形態では、使用環境の明るさを照度毎に複数段階の照度レベルに分けて、それぞれの照度レベルに応じて投写する際の輝度を変化させている。

記憶部５１の輝度調整記憶部５１３は、本実施形態では、前述したように、台形歪を補正した際の台形歪補正量に基づいて生成された補正出力値と、補正出力値に対応する輝度値とからなるテーブルを記憶している。詳細には、輝度調整記憶部５１３は、補正出力値のレベルに応じて輝度値が設定されている。言い換えると、補正出力値による照度レベルと、照度レベルに対応する輝度値とからなるテーブルを記憶している。

具体的には、図７に示すように、照度レベルは、照度Ａ（暗い部屋）、照度Ｂ（やや暗い部屋）、照度Ｃ（やや明るい部屋）、照度Ｄ（明るい部屋）、照度Ｅ（明るい室外）の５段階で照度レベルが設定されている。この照度レベルに対応して、輝度値は、輝度Ａ（暗い輝度値）、輝度Ｂ（やや暗い輝度値）、輝度Ｃ（やや明るい輝度値）、輝度Ｄ（明るい輝度値）、輝度Ｅ（最も明るい輝度値）の５段階で輝度値が設定されている。

なお、輝度調整記憶部５１３は、各照度レベルに対し、その照度レベルのときに投写画像が最も見やすい明るさとなる輝度値として設定して対応させている。従って、例えば、照度Ａに対応する輝度Ａの組み合わせにより、プロジェクター１が設置される場所の明るさが照度Ａの明るさの場合、輝度Ａによる投写を行うことが、ユーザーに対して最も見やすい投写画像となるものとして設定されている。

制御部５０は、輝度調整記憶部５１３から、生成した補正出力値がどの照度レベルに入るのかを判断する。そして、判断された照度レベルに対応する輝度値を読み出す。例えば、制御部５０は、補正出力値が照度Ｄ（明るい部屋）のレベルに入ると判断した場合、照度Ｄに対応する輝度Ｄ（明るい輝度値）を読み出す。そして、制御部５０は、読み出した輝度Ｄとなるように、光源制御部５９に対して輝度調整を行うことを指示する。

これにより、明るい部屋に設置されたプロジェクター１は、明るい部屋に対応する明るい輝度値で、投写画像を投写する。ユーザーは、部屋の明るさに対応して明るい輝度で投写される投写画像を、見やすい明るさの投写画像として視認することができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、以下の効果が得られる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、プロジェクター１が傾斜して設置された場合、投写画像に対して台形歪補正を行うことにより、プロジェクター１が設置される部屋の明るさに応じて画像の輝度を調整して投写することができる。これにより、台形歪補正を行うことに併せて、設置場所の明るさに応じた見やすい輝度の投写画像とすることができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、照度検出部５２で照度を検出し、補正量検出部（制御部５０）で、傾斜して投写した際の台形歪を補正する補正量を検出し、台形歪補正部５７で、この補正量に基づいて台形歪を補正し、制御部５０で、台形歪補正量に基づいて照度検出部５２による出力値を補正して投写画像の輝度調整を指示し、投写画像制御部（光源制御部５９）で、制御部５０の指示に基づいて投写画像の輝度調整を行う。
この構成により、台形歪を補正した際の台形歪補正量を用いることで、プロジェクター１が傾斜して設置された場合に照度検出部５２で検出される出力値を補正することができる。そして、補正された出力値に基づいて投写画像の輝度を調整することができる。従って、設置角度を検出する角度センサー等を用いずに、台形歪を補正するための台形歪補正量を用いることで、設置角度に対応して照度検出部５２（照度センサー５２１等）の出力値（照度）を補正し、投写画像の輝度を調整するプロジェクター１を実現することができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、照度補正記憶部５１２が台形歪補正量と照度補正量とのテーブルを予め記憶しているため、制御部５０は、照度補正記憶部５１２から、台形歪補正量に対応する照度補正量を容易に読み出すことができ、設置角度を検出する角度センサー等を用いずに、出力値（照度）の補正を行うことができる。従って、プロジェクター１が傾斜設置されていても、水平設置される場合と同様の照度として補正することができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、輝度調整記憶部５１３が補正出力値と輝度値とのテーブルを予め記憶しているため、制御部５０は、輝度調整記憶部５１３から、補正出力値に対応する輝度値を容易に読み出すことができ、適正に輝度の調整を行うことができる。従って、プロジェクター１の設置される場所の明るさに応じた輝度で投写画像を投写でき、周囲の明るさに応じた見やすい投写画像とすることができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、補正出力値のレベルに応じた輝度値で調整することにより、プロジェクター１が設置される周囲の明るさに応じて投写画像の輝度を調整することができる。また、輝度の調整を頻繁に実施する必要がなく、投写画像のチラツキ等の発生を防止することができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、光源制御部５９は、制御部５０からの指示により、光源装置５８１を駆動する駆動電力を制御する。これにより、光源装置５８１から射出される光の輝度を調整することで、投写画像の輝度を容易に調整することができる。

なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

前記実施形態のプロジェクター１は、投写画像の輝度調整を行う投写画像制御部として、光源制御部５９を用いている。しかし、これに限られず、投写画像制御部として、画像信号処理部５５を用いてもよい。画像信号処理部５５を用いることで、制御部５０から指示される輝度となるように、各画素値を調整することで、各画素５８２ｐの光透過率を調整し、結果として投写画像の輝度を調整することができる。また、光学系に、光の通過光量を調整する調光装置を設置し、この調光装置を投写画像制御部として用いてもよい。調光装置を用いることで、制御部５０から指示される輝度となるように、光の通過光量を調整することにより、結果として投写画像の輝度を調整することができる。また、投写画像制御部として液晶駆動部５８４を用い、入力される画像データ（輝度値）に応じた駆動電圧を調整することで、投写画像の輝度を調整することでもよい。

前記実施形態のプロジェクター１において、冷却部として、外装筐体１０の下面１０ｂに排気口を備えることでもよい。そして、台形歪補正量が所定の量となった場合（設置角度が所定の角度となった場合）、冷却ファンを駆動して、下面１０ｂに備える排気口からも、プロジェクター１内部の温まった空気を外部に排気させることでよい。または、台形歪補正量に基づいて冷却ファンの駆動電圧を切り替えることで、排気口から温まった空気を排気させることでもよい。これにより、プロジェクター１の冷却効率を向上させることができ、冷却ファンに起因する騒音の低減も図ることができる。

前記実施形態のプロジェクター１は、使用環境の明るさを照度毎に５段階の照度レベルに分け、それぞれの照度レベルに応じて投写する際の輝度を変化させている。しかし、これに限られず、５段階以外の複数段階の照度レベルに分けることでもよい。

前記実施形態のプロジェクター１は、ユーザーが、投写画像の台形歪に対し、台形歪補正キー６０１ａ，６０１ｂを操作して補正している。しかし、プロジェクター１に、投写画像の台形歪を撮像する撮像部等を備え、撮像された台形歪を認識して自動で補正する構成としてもよい。このような構成によっても、台形歪補正量に基づき、照度を補正し、投写画像の輝度調整を行うことができる。

前記実施形態のプロジェクター１において、照度検出部５２は、集光レンズ５２２で光を導光して、照度センサー５２１に射出している。ここで、集光レンズ５２２の上面部５２２ａの径を本実施形態の径より狭めることでもよい。これによると、スクリーンＳＣで反射した光の、集光レンズ５２２への入射を防ぐことになり、反射光の影響をなくした適正な照度を測定することができる。その場合、本実施形態のように、照度毎に５段階（複数段階）で輝度を変化させる場合には、更に、プロジェクター１の設置される場所の明るさに応じた見やすい投写画像とすることができる。

前記実施形態のプロジェクター１において、照度検出部５２は、上ケース１１の上面１０ａに設置されている。しかし、照度検出部５２は、スクリーンＳＣからの反射光の影響を直接受ける前面１０ｃ以外の面部であれば設置することができる。

前記実施形態のプロジェクター１は、光源装置として放電型の光源を用いている。しかし、これに限られず、固体光源を用いた光源装置を用いてもよい。固体光源としては、レーザー光源、ＬＥＤ（Light emitting diode）素子、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子等があげられる。

前記実施形態のプロジェクター１において、光変調装置としての３つの液晶パネル５８２は、透過型の液晶パネル（光変調装置）を用いている。しかし、これに限られず、反射型の光変調装置や、マイクロミラー型の光変調装置等、他の方式の光変調装置を用いることができる。なお、マイクロミラー型の光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）（テキサス・インスツルメンツ社の商標）を用いることができる。

１…プロジェクター、５０…制御部、５１…記憶部、５２…照度検出部、５７…台形歪補正部、５９…光源制御部（投写画像制御部）、５１１…台形歪補正記憶部、５１２…照度補正記憶部、５１３…輝度調整記憶部、５２１…照度センサー、５８１…光源装置、５８２…液晶パネル、６０１ａ，６０１ｂ…台形歪補正キー。

Claims (6)

1. 光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調し、投写面に投写画像として投写するプロジェクターであって、
   前記プロジェクターの使用環境を検出する検出部を備え、
   傾斜して設置された際の前記投写画像の台形歪に基づいて前記検出部による出力値を補正することを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記検出部は前記プロジェクターの使用環境の照度を検出する照度検出部であり、
   前記台形歪を補正する補正量を検出する補正量検出部と、
   前記補正量に基づいて前記台形歪を補正する台形歪補正部と、
   前記台形歪を補正した際の台形歪補正量に基づいて前記照度検出部による出力値を補正して前記投写画像の輝度調整を指示する制御部と、
   前記制御部の指示に基づいて前記投写画像の輝度調整を行う投写画像制御部と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記台形歪補正量と、当該台形歪補正量に対応する照度補正量とからなるテーブルを予め記憶している照度補正記憶部を備え、
   前記制御部は、前記照度補正記憶部から、前記台形歪補正量に対応する前記照度補正量を読み出し、前記出力値を補正することを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項３に記載のプロジェクターであって、
   前記照度補正量に基づいて前記出力値を補正した補正出力値と、当該補正出力値に対応する輝度値とからなるテーブルを予め記憶している輝度調整記憶部を備え、
   前記制御部は、前記輝度調整記憶部から、前記補正出力値に対応する前記輝度値を読み出し、前記輝度調整を指示することを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項４に記載のプロジェクターであって、
   前記輝度調整記憶部は、前記補正出力値のレベルに応じて前記輝度値が設定されていることを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記投写画像制御部は、前記光源装置を駆動する駆動電力を制御する光源制御部であることを特徴とするプロジェクター。

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