JP2016110091A - 画像投射装置、画像投射方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】カラーホイールの切り替えを行う場合において、カラーホイールに熱が帯びることを防ぐ。【解決手段】少なくとも、レンズから投射される画像の輝度を調節する第１のモードと、第１のモードと異なる第２のモードとを切り替える切替手段と、を備え、第１のモードに切り替えられたとき、電力制御手段により光源への電力の供給とカラーホイールの回転を停止し、カラーホイールを移動手段によって光源から照射される光の光路から外れるように移動した後に、電力制御手段により光源への電力の供給を再開する。【選択図】図２

Description

本発明は、画像投射装置、画像投射方法、及び、プログラムに関する。

近年、大画面のディスプレイ装置が急速に普及してきており、それらを用いた会議やプレゼンテーション、研修などが一般的になってきている。

ディスプレイ装置としては液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなど様々なものがあり、場所の広さや参加人数などによって適当なものが選択されているが、なかでもスクリーン等の投影面に画像を投影して拡大表示することができるプロジェクタ等の画像投射装置は比較的安価で可搬性にも優れているため、最も広く普及している大画面のディスプレイ装置といえる。

そのような背景の中で、最近ではコミュニケーションの必要な場面や状況が益々増えてきており、例えばオフィスにおいても小さな会議室や、パーテイション等で仕切られた打合せスペースが数多く設けられ、画像投射装置を使った会議や打合せなどが頻繁に行われるようになっている。

更には、会議室等が空いていなくても、例えば通路などの空きスペースを利用してそこの壁などに画像投射装置で画像を投射しながら打合せをしたい、などといった急な要求シーンも頻繁に見られるようになってきている。

他方、画像投射装置は、会議やプレゼンテーションだけでなく、家庭におけるホームシアタ用としての需要もある。ホームシアタ用として画像投射装置が使用される場合、投影される画像は映画等の色彩豊かな映像を投射するため、色再現性のよい画質が求められる。一方、会議やプレゼンテーションで使用される場合は、一般的に文書の画像を投射する場合が多いため、色再現性よりも輝度を高めることが重視される。

上記のような異なる使用態様に応じた最適な画質の画像を得るため、例えば特許文献１には、各場面にふさわしい画質となるように色フィルタが配置された２種類のカラーホイールを備えたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式のプロジェクタ装置が開示されている。

特許文献１に開示されたプロジェクタ装置は、上記２種類のカラーホイールを所定の駆動手段により切り替えるとともに、その切り替えに対応して、カラーホイールの回転数、プロジェクタ装置の明るさ、コントラスト及び色温度、冷却ファンの回転数を変更する技術に関するものである。

特許文献１に開示された技術のように、各場面に応じた画質の画像を提供可能なカラーホイールを２種以上備え、これらを切り替え可能に制御することで、各場面に応じた最適な画質、輝度、色合いを得ることができる。

ところで、特許文献１に開示されたようなＤＬＰ方式のプロジェクタ装置においては、カラーホイールに光源からの光が集光されるため、カラーホイールが熱を帯びる。カラーホイールに熱が帯びるのを防ぐため、光源から光が放たれているときは、カラーホイールの回転を止めないようにしなければならない。光源から光が放たれているときに、カラーホイールの回転を止めると、カラーホイールに帯びた熱によりカラーホイールが故障するおそれがあるからである。

しかし、従来は、例えば特許文献１のようにカラーホイールの切り替えを行う場合において、カラーホイールに熱が帯びることを防ぐ手段は考慮されていない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、カラーホイールの切り替えを行う場合において、カラーホイールに熱が帯びることを防ぐことを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明の画像投射装置は、光源と、光源に電力を供給する電力制御手段と、光源から照射される光が通過する複数のカラーフィルタで構成されるカラーホイールと、カラーホイールを通過した光を反射して画像を形成する画像形成素子と、画像形成素子からの画像を投射するレンズと、カラーホイールの回転を制御する制御手段と、カラーホイールを移動させる移動手段と、少なくとも、レンズから投射される画像の輝度を調節する第１のモードと、第１のモードと異なる第２のモードとを切り替える切替手段と、を備え、第１のモードに切り替えられたとき、電力制御手段により光源への電力の供給とカラーホイールの回転を停止し、カラーホイールを移動手段によって光源から照射される光の光路から外れるように移動した後に、電力制御手段により光源への電力の供給を再開することを特徴とする。

本発明によれば、カラーホイールの切り替えを行う場合において、カラーホイールに熱が帯びることを防ぐことが可能となる。

本発明の実施形態における画像投射装置の概略斜視図である。 本発明の実施形態における画像投射装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態におけるカラーホイールを光源からの光が透過してＤＭＤに照射される様子を示す模式図である。 本発明の実施形態におけるカラーホイールを光源の光路から外す様子を示す模式図である。 本発明の実施形態におけるカラーホイールの一例を示す模式図である。 本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャートである。

本発明の実施形態の画像投射装置に関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。

まず、本実施形態における画像投射装置１の概略を説明する。図１は、本実施形態に係る画像投射装置１とスクリーンなどの投影面Ｓとを示す斜視図である。なお、以下の説明では、投影面Ｓの法線方向をＸ方向、投影面の短軸方向（上下方向）をＹ方向、投影面Ｓの長軸方向（水平方向）をＺ方向とする。

図１に示されるように、画像投射装置１の上面には、投影画像Ｐが出射する透過ガラス２が設けられており、透過ガラス２から出射した投影画像Ｐが、スクリーンなどの投影面Ｓに投影される。

また、画像投射装置１の上面には、ユーザが画像投射装置１を操作するための操作部３が設けられている。また、画像投射装置１の側面には、ピント調整のためのフォーカスレバー４が設けられている。ボタンなどの周知の入力機構からなる操作部３を操作することで、投影画像Ｐの色合いやコントラストの調整の実行、およびＩＰアドレスの設定などネットワークの設定を行うことができる。

本発明の実施形態における画像投射装置１の機能ブロックについて図２を参照して説明する。本実施形態の画像投射装置１は、画像入力端子１１、画像処理部１２、ＤＭＤ駆動部１３、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）１４、レンズ１５、操作部１６、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７、カラーホイール（以下「ＣＷ（Ｃｏｌｏｒ Ｗｈｅｅｌ）」という。）制御部１８、ＣＷ移動部１９、ＣＷ２０、光源２１、電力制御部２２を備える。

画像入力端子１１は、例えばＲＧＢやＨＤＭＩ（登録商標）等の端子であり、パーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」という。）から画像が入力されるための入力端子である。なお、この入力端子は複数の端子を有してもよい。

画像処理部１２は、画像入力端子１１から入力された画像に対して、例えば画像のコントラスト調整、明るさ調整、シャープネス調整、スケーリング処理、メニュー情報の重畳処理等を行う。画像処理部１２で処理された画像はレンズ１５を透過し、スクリーン等の投影面に投影される。

ＤＭＤ駆動部１３は、ＤＭＤ１４を時分割駆動させる駆動手段である。ＤＭＤ駆動部１３により、画素毎に配置されたＤＭＤ１４のミラーをＯＮ・ＯＦＦ制御することで画像が形成される。ＤＭＤ１４は、カラーホイール２０又は光源２１からの光をもとに画像を形成する画像形成素子である。

レンズ１５は、画像形成素子であるＤＭＤ１４からの画像を投影面に投射する投射レンズである。

操作部１６は、電源ボタン、画像投射装置１の機能を発揮させるためにユーザからの操作を受け付ける操作キー等を含む。なお、操作部１６が液晶パネルと、タッチパネルとを備え、タッチパネルに対するユーザのタッチ操作を受け付けることもできる。

ＣＰＵ１７は、バス１０上に接続された画像処理部１２、ＤＭＤ駆動部１３、電力制御部２２、ＣＷ制御部１８、ＣＷ移動部１９、操作部１６を制御する。また、後述するようにレンズ１５からの画像の輝度を調節する輝度調節モードなどに切り替えるような制御も行っている。

ＣＷ制御部１８は、赤・青・緑などに色配分されたＣＷ２０の回転を制御する。ＣＷ移動部１９は、ＣＷ２０を前記光源から照射される光の光路から外れるように移動させる移動手段である。ＣＷ２０は、光源２１から照射される光を配色するための複数のカラーフィルタが円周方向に沿って配列されている。

光源２１は光を射出する。電力制御部２２は、光源２１に供給する電力を制御する。光源２１の光の強さは、電力制御部２２をＣＰＵ１７で制御することにより変更される。

ＣＰＵ１７は、レンズ１５から投射される投射画像の輝度を調節する輝度調節モード（第１のモード）と、輝度調節モードと異なる通常モード（第２のモード）とを切り替える切替部１７１としての機能も有する。輝度調節モードは、少なくともレンズ１５から投射される画像の輝度を最大限まで引き上げるモードを含むことが好ましい。なお、「通常モード」は、輝度の調節等を行っていないデフォルト設定による投射モードといった意味で本実施形態では用いている。なお、切替部１７１は、操作部１６にてユーザによる指示等を受け付けることで動作する。

次に、本実施形態における、ＣＷ２０に光源からの光を透過させてＤＭＤ１４に照射される様子について図３を参照して簡単に説明する。つまり、光源２１から照射された光Ｌが光路Ｒに沿ってＣＷ２０に配されたカラーフィルタを透過しＣＷ２０を通過することでＤＭＤ１４に照射される。この場合、ＣＷ２０が例えば矢印Ａ方向に駆動しているとする。このとき、光源２１からの光Ｌが光路Ｒに沿ってＣＷ２０に照射されたまま、ＣＷ２０の回転を停止すると、ＣＷ２０に熱が帯びて損傷するおそれがある。

次に、本実施形態における、ＣＷ２０を光源２１の光路Ｒから外した場合の様子について、図４を参照して説明する。本実施形態では、切替部１７１により輝度調節モードとして、上述したようにレンズ１５から投射される画像の輝度を最大限まで引き上げたとき、電力制御部２２により光源２１への電力の供給を停止し、ＣＷ制御部１８によりＣＷ２０の回転を停止させる。そして、図３に示されるように、ＣＷ移動部１９によりＣＷ２０を光源２１から照射される光Ｌの光路Ｒから外れるように矢印方向Ｂに移動することが好ましい。

本実施形態におけるＣＷ２０の色配分例について図５を参照して説明する。図示のように、ここでは、ＣＷ２０の色配分は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白／透明色（Ｗ）が円周方向に配されたものとなっている。

ＣＷ２０の色配分設計においては、ＲＧＢなどの有彩色の他に、一般的に輝度を上げるために透明色（Ｗ）を配置する。輝度を上げるためには透明色の領域を増やせば良いが、その分だけ有彩色の領域が減ることになり色味が落ちる。

そして、ＣＷ制御部１８により電動モータを駆動しＣＷ２０を回転させる。光源２１からの光をＣＷ２０に当て、画素毎に配置されたＤＭＤ１４のミラーをＯＮ・ＯＦＦ制御することにより、人間の目に擬似的にカラーの画像を投影したように見せる。

ＣＷ２０の色配分を変えることで、投影される画像の見た目の色味や輝度などを変えることができる。他方、文字中心の文書の画像を投影する場合は、色味を気にする必要性は低く、輝度・明るさを向上させる方が良い。

その場合、ＣＷ２０を光の光路から取り外し、光源２１の光を直接ＤＭＤ１４に当てることで、輝度・明るさの観点では最も光の利用効率が高く、明るくなる。なお、ＣＷ２０がなくとも、ＤＭＤ１４のミラーをＯＮ・ＯＦＦ制御しているため、文書の画像の文字が例えば赤文字などの色文字であっても、グレー階調を表現することが可能である。

そこで、本実施形態では、図４に示されるように、ＣＷ移動部１９によりＣＷ２０を光源２１から照射される光の光路から外れるように矢印方向Ｂに移動させた後、電力制御部２２により光源２１への電力の供給を再開する。なお、以下では、投影面に投射される画像の輝度を最大限まで引き上げるモードとして、ＣＷ２０を光源２１からの光の光路から取り外したモードを「白黒モード（第３のモード）」とする。

次に、本実施形態の処理手順について図６を参照して説明する。まず、切替部１７１により通常モード（第２のモード）から白黒モード（第３のモード）に切り替えられる（ステップＳ１）。

次に、電力制御部２２により光源２１への電力の供給を遮断し、光源２１からの光の照射を停止する（ステップＳ２）。次に、ＣＷ制御部１８によりＣＷ２０の回転を停止する（ステップＳ３）。その後、ＣＷ移動部１９によりＣＷ２０を光源２１からの光の光路から外れるように移動させる（ステップＳ４）。

そして、電力制御部２２により光源２１に対する電力の供給を再開することで、光源２１からの光の照射が再開される（ステップＳ５）。これにより、文書などの画像を投影面に投影させる場合に、白黒モードに切り替えを行えば、より高輝度の画像を得ることが可能となる。また、光源２１からの光の照射を停止させた後、ＣＷ２０の回転を停止させて、ＣＷ２０を光路から外すため、光源から照射される光によってＣＷ２０が熱を帯びることで損傷することを防止することが可能となる。

次に、本実施形態の別の処理手順について図７を参照して説明する。なお、図６に示した処理手順と重複する部分は説明を省略する。すなわち、本手順においては、ステップＳ１１、ステップＳ１３、ステップＳ１４は図６と共通の手順である一方、ステップＳ１２、ステップＳ１５が図６と異なっている。

ステップＳ１１において、切替部１７１により白黒モード（第３のモード）に切り替えられると、電力制御部２２は、光源２１の光の出力レベルが弱まるように光源２１に対する電力の供給量を予め設定された電力量まで下げる（ステップＳ１２）。

その後、ステップＳ１４にてＣＷ２０を光源２１の光路から外した後、電力制御部２２により、光源２１への光の出力レベルが元の出力レベルになるように光源２１に対する電力の供給量を上げる。光源２１として使用される水銀ランプへの電力の供給を止めてしまうと、再度光が照射される光の出力レベルに到達するまでに一定の時間を要してしまう。本手順によれば、上記のように、光の出力レベルを最低レベルまで引き下げることによって、ＣＷ２０を取り外した後、画像を再び投影面に投射するまでの時間を短縮することができる。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、上述した本実施形態の画像投射装置における各処理を、ハードウェア、又は、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。

なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。

１ 画像投射装置
１１ 画像入力端子
１２ 画像処理部
１３ ＤＭＤ駆動部
１４ ＤＭＤ
１５ レンズ
１６ 操作部
１７ ＣＰＵ
１８ ＣＷ制御部
１９ ＣＷ移動部
２０ カラーホイール（ＣＷ）
２１ 光源
２２ 電力制御部

特開２００６−２１５４３１号公報

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源に電力を供給する電力制御手段と、
   前記光源から照射される光が通過する複数のカラーフィルタで構成されるカラーホイールと、
   前記カラーホイールを通過した光を反射して画像を形成する画像形成素子と、
   前記画像形成素子からの画像を投射するレンズと、
   画像の輝度を引き上げたときに、前記カラーホイールを前記光源から照射される光の光路から外れるように移動させる移動手段と、
   を備えることを特徴とする画像投射装置。
2. 光源と、
   前記光源に電力を供給する電力制御手段と、
   前記光源から照射される光が通過する複数のカラーフィルタで構成されるカラーホイールと、
   前記カラーホイールを通過した光を反射して画像を形成する画像形成素子と、
   前記画像形成素子からの画像を投射するレンズと、
   前記カラーホイールの回転を制御する制御手段と、
   前記カラーホイールを移動させる移動手段と、
   少なくとも、前記レンズから投射される画像の輝度を調節する第１のモードと、前記第１のモードと異なる第２のモードとを切り替える切替手段と、を備え、
   前記第１のモードに切り替えられたとき、前記電力制御手段により前記光源への電力の供給と前記カラーホイールの回転とを停止し、前記カラーホイールを前記移動手段によって前記光源から照射される光の光路から外れるように移動した後に、前記電力制御手段により前記光源への電力の供給を再開することを特徴とする画像投射装置。
3. 前記切替手段により前記第１のモードに切り替えられたとき、前記電力制御手段により、前記光源から出力される光の出力レベルが弱まるように前記光源への電力の供給量を下げ、前記制御手段により前記カラーホイールの回転を停止し、前記移動手段により前記カラーホイールを前記光源から照射される光の光路から外れるように移動した後に、前記光源の光の出力レベルが元の出力レベルになるように前記電力制御手段によって前記光源に対する電力の供給量を上げることを特徴とする請求項２記載の画像投射装置。
4. 前記第１のモードは、前記レンズから投射される画像の輝度を最大限まで引き上げるモードを含むことを特徴とする請求項２又は３記載の画像投射装置。
5. 光源と、前記光源に電力を供給する電力制御手段と、前記光源から照射される光が通過する複数のカラーフィルタで構成されるカラーホイールと、前記カラーホイールを通過した光を反射して画像を形成する画像形成素子と、前記画像形成素子からの画像を投射するレンズと、前記カラーホイールの回転を制御する制御手段と、前記カラーホイールを移動させる移動手段と、少なくとも、前記レンズから投射される画像の輝度を調節する第１のモードと、前記第１のモードと異なる第２のモードとを切り替える切替手段と、を有する画像投射装置の画像投射方法であって、
   前記切替手段により前記第１のモードに切り替えられたとき、前記電力制御手段により前記光源への電力の供給と前記カラーホイールの回転を停止するステップと、
   前記カラーホイールを前記移動手段によって前記光源から照射される光の光路から外れるように移動した後に、前記電力制御手段により前記光源への電力の供給を再開するステップと、
   を備えることを特徴とする画像投射方法。
6. 光源と、前記光源に電力を供給する電力制御手段と、前記光源から照射される光が通過する複数のカラーフィルタで構成されるカラーホイールと、前記カラーホイールを通過した光を反射して画像を形成する画像形成素子と、前記画像形成素子からの画像を投射するレンズと、前記カラーホイールの回転を制御する制御手段と、前記カラーホイールを移動させる移動手段と、少なくとも、前記レンズから投射される画像の輝度を調節する第１のモードと、前記第１のモードと異なる第２のモードとを切り替える切替手段と、を有する画像投射装置を制御するプログラムであって、
   前記切替手段により前記第１のモードに切り替えられたとき、前記電力制御手段に前記光源への電力の供給と前記カラーホイールの回転を停止させる処理と、
   前記カラーホイールを前記移動手段によって前記光源から照射される光の光路から外れるように移動させる処理と、
   前記電力制御手段に前記光源への電力の供給を再開させる処理と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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