JP2017173477A - Projector - Google Patents

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秀一 大森
Shuichi Omori
秀一 大森
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that when removing dust, as dust removal is actuated without confirming the presence or quantity of dust, or as dust removal is actuated manually only when a user feels upon visual confirmation of a projected image that dust obstructs the view, a large amount of energy is consumed for the effect obtained or video quality can hardly be maintained constant depending on an installation environment or a user.SOLUTION: Provided is a projector including a single or a plurality of display elements, the projector also including a first optical path leading from the display elements to a projection lens and a second optical path for efficiently condensing and forming an image of leakage light therefrom, and also arranging in the second optical path an imaging element and a movable lens for focusing for forming an image on the imaging element surface. By adjusting the movable lens for focusing in the second optical path, the display element in the first optical path and an adjacent optical component and the lens surface are brought into focus, whereby states of dust sticking to these are imaged.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、表示素子とその近傍の光学部品、および光学レンズ表面に付着した塵埃を自動検出し、それらがある一定以上の大きさ、数量以上であれば、ユーザーへの注意喚起、あるいは自動的に塵埃を除去するプロジェクタに関する。   The present invention automatically detects dust adhering to the display element, optical components in the vicinity thereof, and the surface of the optical lens, and alerts the user or automatically if the dust exceeds a certain size and quantity. The present invention relates to a projector for removing dust.

ディスプレイのような自発光式の表示装置と比べ、プロジェクタは表示素子に映し出された映像を光学的に拡大し、スクリーン上に投影する装置である。そのため、機器の内部、特に表示素子の表面、あるいは隣接して配置されているレンズやミラー等の光学部品表面に塵埃が付着してしまうと、投影映像にも映し出されてしまうため、塵埃の大きさ、数量、付着した場所によっては映像品質が著しく劣化してしまう。   Compared to a self-luminous display device such as a display, a projector is a device that optically enlarges an image projected on a display element and projects it on a screen. For this reason, if dust adheres to the interior of the device, particularly the surface of the display element, or the surface of an optical component such as a lens or mirror that is disposed adjacently, it will also appear in the projected image. Depending on the quantity and the place where it is attached, the video quality will be significantly degraded.

上記のような弊害を解消するため、特許文献1のような提案がなされている。特許文献1には、液晶プロジェクタにおいて、表示素子である液晶パネルおよび、偏光板に加振素子を取り付け、塵埃が付着した場合には、これらを駆動させることで塵埃を振い落し、かつ送風により落ちた塵埃を吹き飛ばすことで、再付着を防ぐという趣旨の発明が開示されている。   In order to eliminate the above-described adverse effects, a proposal as in Patent Document 1 has been made. In Patent Document 1, in a liquid crystal projector, a vibration element is attached to a liquid crystal panel which is a display element and a polarizing plate, and when dust adheres to the liquid crystal projector, the dust is shaken off by driving them, and by blowing air. An invention has been disclosed to the effect of preventing reattachment by blowing off the fallen dust.

特開2004−219852号公報JP 2004-219852 A

しかしながら、上記の特許文献1に開示された技術は、その有無や多寡を確認せずに自動的に塵埃除去を実施したり、ユーザーが投射映像を目視確認の上、塵埃を目障りと感じた場合にのみ手動で除去動作させるというものであった。   However, the technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 automatically removes dust without confirming the presence or absence, or when the user visually observes the projected image and feels that the dust is obstructive Only the manual removal operation was performed.

そのため、塵埃の有無や多寡を確認せずに行う場合には、塵埃が多い環境下では、検出間隔が長すぎて除去効果が期待できない場合も想定される。逆に塵埃が少ない環境下では必要以上に塵埃除去動作することになり、故障の原因、あるいは消費電力の浪費につながる。また、手動で塵埃除去を動作させる場合には、操作は投影映像を見ているユーザーの主観に依存するため、接地環境や使用者を問わず、製品本来の映像品質を保つのは難しい。   For this reason, when the check is performed without confirming the presence or absence of dust, the detection interval may be too long in a dusty environment, and the removal effect may not be expected. Conversely, in an environment where there is little dust, the dust removal operation will be performed more than necessary, leading to failure or waste of power consumption. In addition, when the dust removal is manually operated, the operation depends on the subjectivity of the user who is viewing the projected image, so it is difficult to maintain the original image quality regardless of the ground environment or the user.

これらの理由から、本発明の目的は、表示素子、および隣接して配置されているレンズ、ミラー等の光学部品表面に付着した塵埃の有無や多寡を、自動的に検出し、塵埃の付着状態が著しい場合にのみ、塵埃除去を行い、ユーザーや設置環境によらず、映像品質を一定に保つプロジェクタを提供することにある。   For these reasons, the object of the present invention is to automatically detect the presence or absence of dust adhering to the surface of an optical component such as a display element, a lens and a mirror arranged adjacent to each other, and the state of dust adhesion. Therefore, it is an object of the present invention to provide a projector that removes dust only when the image quality is significant and maintains a constant image quality regardless of the user or installation environment.

上記の目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、
表示素子、および隣接して配置されているレンズ、ミラー等の光学部品表面に付着した塵埃を、それらを監視できる専用の光路を設け、かつ撮像素子を用いて撮影し、得られた画像データから塵埃の有無や多寡を算出、一定の大きさ、数量以上になった場合にのみ塵埃除去を実施したり、あるいはユーザーに注意喚起することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a projector according to the present invention provides:
From the image data obtained by providing a dedicated optical path for monitoring dust on the surface of the display element and adjacent optical parts such as lenses and mirrors, and using an image sensor It is characterized in that the presence / absence and amount of dust is calculated, dust removal is performed only when the size exceeds a certain size and quantity, or the user is alerted.

本発明に係るプロジェクタによれば、表示素子、および隣接するレンズ、ミラー等の光学部品に付着した塵埃の有無や多寡を自動的に判定した結果に基づいて塵埃除去動作、あるいは注意喚起の表示を行う。そのため、塵埃が少ない環境下では、必要以上の塵埃除去動作や注意喚起表示をせずに済み、省エネにも寄与する。また、設置環境やユーザーに依らず、塵埃の付着状況を一定レベルに保つことができるため、高品位な投影映像を提供できる。   According to the projector of the present invention, the dust removal operation or the alert display is performed based on the result of automatically determining the presence or absence of dust attached to the display element and the optical components such as the adjacent lens and mirror. Do. Therefore, in an environment where there is little dust, it is not necessary to perform an unnecessary dust removal operation or a warning display, which contributes to energy saving. Further, since the dust adhesion state can be maintained at a certain level regardless of the installation environment and the user, a high-quality projection image can be provided.

実施形態(外形)Embodiment (outline) 実施形態(光学)Embodiment (Optical) ブロック図Block Diagram ブロック図Block Diagram 第一の実施形態のフローチャートFlow chart of the first embodiment 第二の実施形態のフローチャートFlowchart of the second embodiment ワーニング画面Warning screen 塵埃検知用のテスト画像Test image for dust detection

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明に係る実施形態のプロジェクタの上面図(a)、図中の矢印の方向から見た各側面図(b)、(c)、(d)を示したものである。   FIG. 1 shows a top view (a) of a projector according to an embodiment of the present invention, and side views (b), (c), and (d) viewed from the direction of an arrow in the drawing.

図1(a)において、101はプロジェクタ本体、102は投射レンズである。103は電源ボタン、104は設定画面を呼び出すためのメニューボタン、105は映像信号の入力先を選択するボタン、106はメニュー画面で決定を行なうボタンである。107〜110はメニュー選択を行なうためのボタンである。   In FIG. 1A, 101 is a projector body, and 102 is a projection lens. Reference numeral 103 is a power button, 104 is a menu button for calling a setting screen, 105 is a button for selecting a video signal input destination, and 106 is a button for determining on the menu screen. Reference numerals 107 to 110 are buttons for menu selection.

図1(b)において、111はデジタル映像信号入力端子、112はアナログ映像信号入力端子である。113はデジタルカメラやストレージデバイスなどの画像データ入力装置と有線で接続するための高速なデータ通信端子である。114はビデオ信号入力端子、115は音声信号入力端子、116は外部機器への音声信号出力端子である。   In FIG. 1B, 111 is a digital video signal input terminal, and 112 is an analog video signal input terminal. Reference numeral 113 denotes a high-speed data communication terminal for connecting to an image data input device such as a digital camera or a storage device by wire. Reference numeral 114 denotes a video signal input terminal, 115 denotes an audio signal input terminal, and 116 denotes an audio signal output terminal to an external device.

図1(c)において、117は投影するスクリーン面側の照度を測定できる光学センサーである。118はプロジェクタ内部の熱を排気するための外気の取り込み口であり、空気中の塵埃を取り除くためのフィルタが設けられている。   In FIG.1 (c), 117 is an optical sensor which can measure the illumination on the screen surface side to project. Reference numeral 118 denotes an outside air intake port for exhausting heat inside the projector, and is provided with a filter for removing dust in the air.

図1(d)において、119は電池充電時に使用するACインレットであり、外部の商用電源とケーブルで接続する。120はプロジェクタ内部の熱を排気するための大型の排気口であり、排気方向を調整するためのフィンが取り付けられている。   In FIG.1 (d), 119 is AC inlet used at the time of battery charging, and is connected with an external commercial power supply with a cable. Reference numeral 120 denotes a large exhaust port for exhausting the heat inside the projector, and fins for adjusting the exhaust direction are attached.

図2(a)は図1に示すプロジェクタ内部の光路を示した図面である。なお、本実施例では、表示素子である液晶パネルはR、G、Bの3板式で構成され、液晶パネルの駆動方式はすべて同じである。   FIG. 2A is a diagram showing an optical path inside the projector shown in FIG. In this embodiment, the liquid crystal panel as a display element is configured by a three-plate system of R, G, and B, and the driving method of the liquid crystal panel is the same.

201はプロジェクタの光源となるランプであり、明るい投影画像が求められるほど、高輝度のランプが使用される。   Reference numeral 201 denotes a lamp serving as a light source for the projector, and a lamp with higher brightness is used as a brighter projected image is required.

202はフライアイレンズであり、コンデンサレンズ204と合わせて使用することで、照射面において、光源からの光を均一の平行光線にする。   Reference numeral 202 denotes a fly-eye lens, which is used in combination with the condenser lens 204 to make the light from the light source into a uniform parallel light beam on the irradiation surface.

203はPS変換素子であり、フライアイレンズ202から出射した光はランダムな偏光状態であるため、これをP偏光またはS偏光にそろえるための素子である。   Reference numeral 203 denotes a PS conversion element. The light emitted from the fly-eye lens 202 is in a random polarization state, and is an element for aligning this with P-polarized light or S-polarized light.

205はダイクロックミラーであり、特定の波長の光を反射したり透過したりすることができる。本実施例では、緑色(G)の波長の光はダイクロックミラー205を透過し、赤色(R)、青色(B)の波長の光を90°直角方向へ反射するようになっている。   Reference numeral 205 denotes a dichroic mirror, which can reflect or transmit light of a specific wavelength. In the present embodiment, the light of the green (G) wavelength is transmitted through the dichroic mirror 205, and the light of the red (R) and blue (B) wavelengths is reflected in the 90 ° perpendicular direction.

214は偏光ビームスプリッター(以下、PBS:Polarizing Beam Splitterの略)であり、45°直角プリズムの斜面に誘電体偏光膜をコーティングして接着したものである。これに光線を入射させると、偏光の方向によって、透過光と反射光に分離することができる。   Reference numeral 214 denotes a polarizing beam splitter (hereinafter abbreviated as PBS: Polarizing Beam Splitter), which is formed by coating a sloped surface of a 45 ° right-angle prism with a dielectric polarizing film. When a light beam is incident on this, it can be separated into transmitted light and reflected light depending on the direction of polarization.

本実施例では、PBS 214には緑色の光線が入射し、接着面で反射して液晶パネル215側に90°曲がって出射する。出射した緑色(G)の光線はλ/4位相板223に入射し、さらに液晶パネル215表面で反射して再びλ/4位相板へ入射する。液晶パネル215は電圧によって液晶分子の配向を変化でき、この配向状態によって反射光に任意の映像情報を重畳できる。再度PBS 214に入射する光線は、λ/4位相板を2回通過することで、偏光の方向が90°回転しているため、PBS 214の接合面で反射せず、直進して光合成プリズム213(以下、HBC:Hybrid Beam Combinerの略)に入射する。   In this embodiment, a green light beam is incident on the PBS 214, is reflected by the adhesive surface, and is emitted by bending 90 ° toward the liquid crystal panel 215. The emitted green (G) light beam is incident on the λ / 4 phase plate 223, is further reflected on the surface of the liquid crystal panel 215, and is incident on the λ / 4 phase plate again. The liquid crystal panel 215 can change the alignment of the liquid crystal molecules by voltage, and arbitrary image information can be superimposed on the reflected light according to the alignment state. The light beam that is incident on the PBS 214 again passes through the λ / 4 phase plate twice, so that the polarization direction is rotated by 90 °. (Hereinafter, abbreviated as HBC: Hybrid Beam Combiner).

一方、赤色(R)、青色(B)の光線はダイクロックミラー205から、90°直角方向に出射し、偏光板222を経てからカラーセレクト素子221に入射する。カラーセレクト素子221では、波長が短い光線(ここでは青色)はそのまま透過するが、波長の長い光線(ここでは赤色)が透過する際にはλ/2位相板と同様に振る舞う。つまり、赤色の光線は偏光の方向が90°回転した状態で出射する。   On the other hand, red (R) and blue (B) light beams are emitted from the dichroic mirror 205 in a direction perpendicular to 90 °, enter the color select element 221 after passing through the polarizing plate 222. The color select element 221 transmits a light beam having a short wavelength (here, blue) as it is, but behaves in the same manner as a λ / 2 phase plate when a light beam having a long wavelength (here, red) is transmitted. That is, the red light beam is emitted with the polarization direction rotated by 90 °.

このため、青色の光線はPBS206の接合面で90°方向へ反射し、λ/4位相板 219を透過、液晶パネル207で反射し、再度λ/4を透過した後、PBSに入射する。PBS206では、最初に入射したときと偏光方向が90°回転しているため、今度はPBS接合面で反射せずに透過して、HBC 213に入射する。   For this reason, the blue light beam is reflected in the 90 ° direction at the joint surface of the PBS 206, transmitted through the λ / 4 phase plate 219, reflected by the liquid crystal panel 207, transmitted again through λ / 4, and then enters the PBS. In the PBS 206, since the polarization direction is rotated by 90 ° from the time of the first incident, the light is transmitted without being reflected by the PBS joint surface and is incident on the HBC 213.

赤色の光線は青色光線と偏光方向が90°回転している状態でPBS206に入射するため、PBS接合面で反射せずに透過し、λ/4位相板 220を透過、液晶パネル208で反射し、再度λ/4を透過した後、PBSに入射する。PBS206では、最初に入射したときと偏光方向が90°回転しているため、今度はPBS接合面で透過せずに反射して、HBC213に入射する。   Since the red light beam is incident on the PBS 206 with the polarization direction rotated by 90 ° with respect to the blue light beam, the red light beam is transmitted without being reflected by the PBS joint surface, transmitted through the λ / 4 phase plate 220, and reflected by the liquid crystal panel 208. After passing through λ / 4 again, it enters the PBS. In the PBS 206, since the polarization direction is rotated by 90 ° from the time of the first incident, it is reflected without passing through the PBS joint surface and is incident on the HBC 213.

以上のようにして、RGB各液晶パネルからの反射光線がHBC213に入射することになる。HBC213はダイクロックミラーとPBSの性質を併せ持つ光学素子である。本実施例では、入射したRGB3色の光線を合成する役割を果たし、合成光線は投射レンズ102側に出射される。投射レンズ102で拡大された光線はスクリーン上に映像を投影する。   As described above, the reflected light rays from the RGB liquid crystal panels are incident on the HBC 213. The HBC 213 is an optical element having both properties of a dichroic mirror and PBS. In this embodiment, it plays the role of combining the incident RGB light beams, and the combined light beam is emitted to the projection lens 102 side. The light beam magnified by the projection lens 102 projects an image on the screen.

以上が通常の投影に関わる第一の光路の説明である。   The above is the description of the first optical path related to normal projection.

次に、塵埃の検出に関わる第二の光路について説明する。   Next, the second optical path related to dust detection will be described.

HBC213の接合面で大部分の光線は投射レンズ102の方向へ出射されるが、一部の合成光は90°曲がった方向に漏れ光として出射される。この漏れ光を撮像素子面で結像するための光路が第二の光路である。   Most of the light beams are emitted in the direction of the projection lens 102 at the joint surface of the HBC 213, but a part of the synthesized light is emitted as leakage light in a direction bent by 90 °. The optical path for imaging this leaked light on the image sensor surface is the second optical path.

212は光学絞りであり、この漏れ光を撮像素子210でキャプチャするにあたり、適切な光量に調節するためのものである。   An optical aperture 212 is used to adjust the amount of light to an appropriate amount when capturing the leaked light with the image sensor 210.

撮像素子210はイメージセンサであり、撮像面に入射する光を電気信号に変換する素子である。撮像素子210は、本実施例の用途以外にもフリッカーを検出したり、ホワイトバランス調整(色調整)する際に用途でも兼用される場合がある。   The imaging element 210 is an image sensor, and is an element that converts light incident on the imaging surface into an electrical signal. The image sensor 210 may also be used for purposes other than the application of the present embodiment when detecting flicker or adjusting white balance (color adjustment).

209は減光フィルタであり、光学絞り212を補完するものである。   Reference numeral 209 denotes a neutral density filter which complements the optical aperture 212.

211は撮像素子210表面で漏れ光を結像させるための可動式のフォーカスレンズであり、レンズ211を調整することで、RGBの各液晶パネル207、208、215表面、あるいはその近傍に配置している各λ/4位相板219、220、223表面に合焦することができる。   Reference numeral 211 denotes a movable focus lens for forming an image of leakage light on the surface of the image sensor 210. By adjusting the lens 211, it is arranged on the surface of each of the RGB liquid crystal panels 207, 208, and 215 or in the vicinity thereof. It is possible to focus on the surface of each λ / 4 phase plate 219, 220, 223.

216、217、218はRGBの各液晶パネル207、208、215、または各λ/4位相板219、220、223近傍に付着した塵埃を吹き飛ばすための塵埃除去用のファンである。   Reference numerals 216, 217, and 218 denote dust removing fans for blowing off dust adhering to the vicinity of the RGB liquid crystal panels 207, 208, and 215 or the λ / 4 phase plates 219, 220, and 223, respectively.

また、破線252は緑色光(G)の液晶パネル215からの光線の漏れ光が撮像素子210に至る経路を示す。同様に破線251は青色光(B)の液晶パネル207からの光線の漏れ光が撮像素子210に至る経路を、破線250は赤色光(R)の液晶パネル208からの光線のHBC213からの漏れ光が撮像素子210に至る経路をそれぞれ示す。   A broken line 252 indicates a path through which the leakage light of the green light (G) from the liquid crystal panel 215 reaches the image sensor 210. Similarly, a broken line 251 indicates a path through which the leaked light of the blue light (B) from the liquid crystal panel 207 reaches the image sensor 210, and a broken line 250 indicates a leaked light of the red light (R) from the liquid crystal panel 208 from the HBC 213. Indicates paths to the image sensor 210.

図3は図1、2に示すプロジェクタを機能させるためのLSI、センサー、アクチュエータ、光源、電源などの各構成要素をブロック図で示したものである。   FIG. 3 is a block diagram showing components such as an LSI, a sensor, an actuator, a light source, and a power source for causing the projector shown in FIGS. 1 and 2 to function.

301は外部の映像信号出力機器からアナログまたはデジタルのフォーマットで入力された映像信号をプロジェクタの液晶パネルの解像度にスケーリング処理や色補正するためのワンチップ型のマイクロコンピュータである(以下、映像信号処理マイコンという)。   Reference numeral 301 denotes a one-chip microcomputer for scaling and color correcting a video signal input from an external video signal output device in an analog or digital format to the resolution of the projector liquid crystal panel (hereinafter referred to as video signal processing). Called a microcomputer).

映像信号処理マイコン301は、デジタル映像入力端子111、またはアナログ映像入力端子112、または構想データ通信端子からの入力を検知すると、入力された映像信号をデジタル信号の場合はデコード、アナログ信号の場合はA/D変換して、液晶パネル207、208、215の表示解像度になるように解像度変換(スケーリング)を行ない、液晶パネルドライバ313に所定のフォーマットで映像データを送る。この間、色補正や台形補正を施すこともできる。   When the video signal processing microcomputer 301 detects an input from the digital video input terminal 111, the analog video input terminal 112, or the concept data communication terminal, the input video signal is decoded in the case of a digital signal, and in the case of an analog signal. A / D conversion is performed to perform resolution conversion (scaling) so that the display resolution of the liquid crystal panels 207, 208, and 215 is reached, and video data is sent to the liquid crystal panel driver 313 in a predetermined format. During this time, color correction and trapezoidal correction can be performed.

液晶パネル207、208、215は液晶パネルドライバ313からの制御信号、映像データを受け取り映像表示する。   The liquid crystal panels 207, 208, and 215 receive control signals and video data from the liquid crystal panel driver 313 and display images.

303はプロジェクタの操作ボタン103〜110からの信号制御、冷却ファン314、高輝度のランプを点灯制御するランプ制御回路314、筐体内の温度を検知する複数の温度センサー316など、プロジェクタ内蔵のセンサー、アクチュエータ全体を統括制御するマイコン(以下、プロジェクタ制御マイコンという)である。   303 is a sensor built in the projector, such as signal control from the operation buttons 103 to 110 of the projector, a cooling fan 314, a lamp control circuit 314 that controls lighting of a high-intensity lamp, and a plurality of temperature sensors 316 that detect the temperature in the housing, A microcomputer (hereinafter referred to as a projector control microcomputer) that performs overall control of the entire actuator.

操作ボタン103〜110からズーム制御の指示を受けると、プロジェクタ制御マイコン303はモータドライバ回路312に信号を送り、ズームモータ317を駆動して投射レンズを制御する。   Upon receiving a zoom control instruction from the operation buttons 103 to 110, the projector control microcomputer 303 sends a signal to the motor driver circuit 312 to drive the zoom motor 317 to control the projection lens.

316はランプ318周辺に取り付けられている温度センサーであり、プロジェクタ制御マイコン303がこれらのセンサーからの値を判定して、冷却ファン314の回転数を制御し風量を調整する。   Reference numeral 316 denotes a temperature sensor attached to the periphery of the lamp 318, and the projector control microcomputer 303 determines values from these sensors and controls the rotational speed of the cooling fan 314 to adjust the air volume.

311はスクリーン面上に投射レンズ102合焦させるためのフォーカス用のモータであり、プロジェクタ制御マイコン303がモータドライバ312を制御して駆動する。   Reference numeral 311 denotes a focusing motor for focusing the projection lens 102 on the screen surface, and the projector control microcomputer 303 controls and drives the motor driver 312.

302は高速デジタルデータ通信ポート113から入力された信号をデコードし、映像信号処理マイコン301で処理できる信号フォーマットに変換するためのマイコンである。   Reference numeral 302 denotes a microcomputer for decoding a signal input from the high-speed digital data communication port 113 and converting it into a signal format that can be processed by the video signal processing microcomputer 301.

309はプロジェクタのAC−DC電源変換回路であり、商用電源からプロジェクタで使用するDC電源を供給する。   Reference numeral 309 denotes a projector AC-DC power conversion circuit which supplies DC power used by the projector from a commercial power source.

315はランプ制御回路であり、プロジェクタ制御マイコン303からの指示を受けて、ランプ318の点灯に必要な高電圧を生成する回路である。   Reference numeral 315 denotes a lamp control circuit which receives a command from the projector control microcomputer 303 and generates a high voltage necessary for lighting the lamp 318.

306、321は不揮発性のメモリであり、それぞれ接続先のマイコンのプログラム、およびデータを格納している。307、308は揮発性のメモリであり、投影画像のフレームバッファや、マイコン内での演算に使用される。   Reference numerals 306 and 321 denote non-volatile memories, which store programs and data of connection destination microcomputers, respectively. Reference numerals 307 and 308 denote volatile memories, which are used for the frame buffer of the projected image and the calculation in the microcomputer.

323はHBC 213からの漏れ光を撮像素子210面上に合焦させるフォーカスレンズ211を駆動させるためのモータであり、モータドライバ322によって制御される。   Reference numeral 323 denotes a motor for driving the focus lens 211 that focuses the leaked light from the HBC 213 onto the surface of the image sensor 210, and is controlled by the motor driver 322.

325は撮像画像処理マイコンであり、撮像素子210でパネル表面近傍を撮像した画像から塵埃の付着状況を判定する。判定された情報はプロジェクタ制御マイコン303へ通知される。   Reference numeral 325 denotes a picked-up image processing microcomputer, which determines a dust adhesion state from an image obtained by picking up an image of the vicinity of the panel surface with the image pickup device 210. The determined information is notified to the projector control microcomputer 303.

不揮発性メモリ328は撮像処理マイコン325のプログラムを格納し、揮発性メモリ327は、撮像処理マイコン325の一時記憶メモリとして使用される。   The nonvolatile memory 328 stores a program for the imaging processing microcomputer 325, and the volatile memory 327 is used as a temporary storage memory for the imaging processing microcomputer 325.

図4に、本実施例のフローチャートを示す。   FIG. 4 shows a flowchart of this embodiment.

初めにプロジェクタの電源ボタン103を押して投影状態にする(S401)。   First, the projector is pressed by pressing the power button 103 (S401).

この状態で映像信号処理マイコン201は、赤色光の液晶パネル208の塵埃除去動作を検出するカウンタN_red(以下、塵埃検知カウンタ)をゼロにリセットする(S402)。   In this state, the video signal processing microcomputer 201 resets a counter N_red (hereinafter, dust detection counter) for detecting the dust removal operation of the red light liquid crystal panel 208 to zero (S402).

次に、液晶パネル207表面の塵埃の付着状態を撮像するために、前記、第二の光路に配置されているフォーカスレンズ211を撮像画像処理マイコン325でプリセットしてある位置に制御する(S403)。   Next, in order to image the dust adhesion state on the surface of the liquid crystal panel 207, the focus lens 211 disposed in the second optical path is controlled to a position preset by the captured image processing microcomputer 325 (S403). .

X時間経過後、塵埃検知用のテスト画像を1フレーム間表示する(S404)。塵埃検知用のテスト画像とは、ここでは赤色無地の画像を指し、表示している間、赤色光以外の液晶パネル207、215からの反射光は無くなる。つまり1フレーム間、赤色光の液晶パネル208からの反射光のみを撮像できる状態になる。この状態を図7の701に示す。また、塵埃検知用のテスト画像を挿入する時間間隔、つまり、塵埃検知および除去を実施する間隔Xについては、一意に定めてもよいし、使用環境によって変更してもよい。例えば、塵埃が多い環境下でプロジェクタを使用する場合には、Xの値を小さくすることで、動作中に頻繁に塵埃の付着状況を確認でき、塵埃の付着も抑制できる。   After the elapse of X time, a test image for detecting dust is displayed for one frame (S404). Here, the test image for dust detection refers to a solid red image, and the reflected light from the liquid crystal panels 207 and 215 other than the red light disappears during display. That is, only the reflected light from the red liquid crystal panel 208 can be imaged for one frame. This state is shown at 701 in FIG. Further, the time interval for inserting the dust detection test image, that is, the interval X for performing the dust detection and removal may be uniquely determined or may be changed depending on the use environment. For example, when the projector is used in an environment where there is a lot of dust, by reducing the value of X, it is possible to frequently check the state of dust adhesion during operation, and to suppress dust adhesion.

次に、前記テスト画像が1フレーム表示されるのに同期して、撮像素子210からの画像を撮像処理マイコン325でキャプチャする(S405)。キャプチャした撮像データには、図6の701に示すような赤色光の液晶パネル208表面状態が写っていることになる。仮に塵埃が付着していれば、周囲の色と異なる輝点あるいは滅点として写り込んでいる。   Next, in synchronization with the test image being displayed in one frame, the image from the image sensor 210 is captured by the imaging processing microcomputer 325 (S405). The captured image data includes a surface state of the liquid crystal panel 208 of red light as indicated by reference numeral 701 in FIG. If dust is attached, it is reflected as a bright spot or dark spot different from the surrounding color.

撮像データは撮像処理マイコン325で画像処理され、液晶パネル208の表面に付着している塵埃の多寡が判定される(S406)。許容を超える塵埃があると判定され、かつ塵埃検知カウンタが所定の値(本実施例では10とする)より小さい場合は(S421)、プロジェクタ制御マイコン303は塵埃除去用のファン216を回転させ、塵埃を吹き飛ばす制御を行う(S423)。続いて塵埃検知カウンタを1加算し(S424)、再度X時間後に塵埃検知用のテスト画像を表示させる処理(S404)に戻る。また、処理(S406)で塵埃検知カウンタの数が10を上回る場合、つまり、塵埃除去動作を10回繰り返しても塵埃が取り去れない場合は、赤色光の液晶パネルに塵埃が付着していることを注意喚起する画面を表示し(S422)、フローを完了する(S414)。この時の表示画面の例を図6に示す。一方、処理(S406)において、赤色光の液晶パネルに塵埃付着が無いと判定された場合、緑色光の液晶パネル215の塵埃検知カウンタN_grnをゼロにリセットする(S407)。   The imaging data is subjected to image processing by the imaging processing microcomputer 325, and the amount of dust adhering to the surface of the liquid crystal panel 208 is determined (S406). When it is determined that there is dust exceeding the allowable value and the dust detection counter is smaller than a predetermined value (10 in this embodiment) (S421), the projector control microcomputer 303 rotates the fan 216 for dust removal, Control is performed to blow off dust (S423). Subsequently, the dust detection counter is incremented by 1 (S424), and the process returns to the process of displaying the dust detection test image after X hours (S404). Also, if the number of dust detection counters exceeds 10 in the process (S406), that is, if the dust cannot be removed even after the dust removal operation is repeated 10 times, the red light liquid crystal panel has dust. Is displayed (S422), and the flow is completed (S414). An example of the display screen at this time is shown in FIG. On the other hand, if it is determined in the processing (S406) that there is no dust adhering to the red light liquid crystal panel, the dust detection counter N_grn of the green light liquid crystal panel 215 is reset to zero (S407).

次に、液晶パネル215表面の塵埃の付着状態を撮像するために、前記、第二の光路に配置されているフォーカスレンズ211を撮像画像処理マイコン325でプリセットしてある位置に制御する(S408)。   Next, in order to image the adhesion state of dust on the surface of the liquid crystal panel 215, the focus lens 211 disposed in the second optical path is controlled to a position preset by the captured image processing microcomputer 325 (S408). .

この後、X時間経過後、塵埃検知用のテスト画像を1フレーム間表示する(S409)。テスト画像は、ここでは緑色無地の画像を指し、表示している間、緑色光以外の液晶パネル207、208からの反射光は無くなる。つまり1フレーム間、赤色光の液晶パネル215からの反射光のみを撮像できる状態になる。この状態を図7の702に示す。   Thereafter, after a lapse of X hours, a dust detection test image is displayed for one frame (S409). Here, the test image indicates a green solid image, and the reflected light from the liquid crystal panels 207 and 208 other than the green light disappears during display. In other words, only the reflected light from the red light liquid crystal panel 215 can be captured for one frame. This state is shown at 702 in FIG.

以下、前記赤色光の液晶パネル208の際と同じ処理を繰り返す(S410〜S411、S431〜S434)。   Thereafter, the same processing as that for the red light liquid crystal panel 208 is repeated (S410 to S411, S431 to S434).

緑色光の液晶パネルに対して、塵埃検知および除去作業が完了した後、青色光の液晶パネル208の塵埃検知カウンタN_bluをゼロにリセットし(S412)、以下、前記緑色光の液晶パネル215の際と同じ処理を繰り返す(S413〜S416、S441〜S444)。   After the dust detection and removal work is completed for the green light liquid crystal panel, the dust detection counter N_blue of the blue light liquid crystal panel 208 is reset to zero (S412). The same processing is repeated (S413 to S416, S441 to S444).

但し、塵埃検知用のテスト画像は青色無地の画像を使用している(図7の703)。   However, a blue plain image is used as the test image for dust detection (703 in FIG. 7).

以上の一連の動作を投影中に繰り返すことで、液晶パネル207、208、215の表面への塵埃の付着を抑えることができる。また本実施例では、映像投影中でも塵埃付着検出が可能であるため、ユーザーに使用中断を要求したり、特別な操作をしないで済む。   By repeating the above series of operations during projection, it is possible to suppress the adhesion of dust to the surfaces of the liquid crystal panels 207, 208, and 215. Further, in this embodiment, it is possible to detect the adhesion of dust even during image projection, so that it is not necessary to request the user to interrupt use or perform a special operation.

次に第2の実施形態について説明するが、基本的な構成は実施例1と同様であり、構成上異なる部分のみ以下に記載する。   Next, a second embodiment will be described. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and only different parts in the configuration will be described below.

図2(b)は図1に示すプロジェクタ内部の光路を示した図面である。   FIG. 2B is a diagram showing an optical path inside the projector shown in FIG.

本実施例では実施例1で示した塵埃除去用のファンの代わりに、RGBの各液晶パネル207、208、215を加振して塵埃を振り落すための圧電素子220、221、222が各液晶パネルに接着されている。その他の構成は実施例1で説明した構成と同じである。   In this embodiment, instead of the dust removal fan shown in the first embodiment, the piezoelectric elements 220, 221, and 222 for vibrating the RGB liquid crystal panels 207, 208, and 215 to shake off the dust are the liquid crystals. Bonded to the panel. Other configurations are the same as those described in the first embodiment.

図5に、本実施例のフローチャートを示す。   FIG. 5 shows a flowchart of this embodiment.

まず、電源ボタン103を操作し、すでに電源がONの場合はOFFに、電源がOFFの場合はONにする(S501)。   First, the power button 103 is operated to turn off when the power is already on, and turn on when the power is off (S501).

次に、赤色光の液晶パネル207表面の塵埃の付着状態を撮像するために、前記、第二の光路に配置されているフォーカスレンズ211を撮像画像処理マイコン325からプリセット位置に制御する(S502)。   Next, in order to image the adhesion state of dust on the surface of the red light liquid crystal panel 207, the focus lens 211 disposed in the second optical path is controlled from the captured image processing microcomputer 325 to a preset position (S502). .

続いて、塵埃検知用のテスト画像を表示する(S503)。実施例1と同様、塵埃検知用のテスト画像とは、ここでは赤色無地の画像を指し、表示している間、赤色光以外の液晶パネル207、215からの反射光は無くなる。つまり撮像素子210の撮像面には赤色光の液晶パネル208表面の像が結像しているため、この状態を撮像する(S504)。   Subsequently, a test image for dust detection is displayed (S503). As in the first embodiment, the dust detection test image here refers to a red solid image, and the reflected light from the liquid crystal panels 207 and 215 other than the red light disappears during display. That is, since an image of the surface of the liquid crystal panel 208 of red light is formed on the imaging surface of the imaging device 210, this state is captured (S504).

撮像データは撮像処理マイコン325で画像処理され、液晶パネル208の表面に付着する塵埃の多寡が判定される(S505)。許容を超える塵埃があると判定された場合は、プロジェクタ制御マイコン303が液晶パネル208に接着されている圧電素子221を駆動することで、パネル表面に付着している塵埃を振い落す(S506)。緑色光の液晶パネル207表面の塵埃の付着状態を撮像するために、前記、第二の光路に配置されているフォーカスレンズ211を撮像画像処理マイコン325からプリセット位置に制御する(S508)。一方、処理(S505)で塵埃の数量が許容内と判定された場合には、塵埃除去の処理は行わずに処理(S508)へ進む。   The imaging data is subjected to image processing by the imaging processing microcomputer 325, and the amount of dust adhering to the surface of the liquid crystal panel 208 is determined (S505). If it is determined that there is dust exceeding the allowable limit, the projector control microcomputer 303 drives the piezoelectric element 221 bonded to the liquid crystal panel 208 to shake off dust adhering to the panel surface (S506). . In order to image the state of dust adhesion on the surface of the green liquid crystal panel 207, the focus lens 211 disposed in the second optical path is controlled to a preset position from the captured image processing microcomputer 325 (S508). On the other hand, if it is determined in the process (S505) that the quantity of dust is within the allowable range, the process proceeds to the process (S508) without performing the dust removal process.

以下、前記赤色光の液晶パネル208の際と同じ処理を繰り返す(S508〜S511)。   Thereafter, the same processing as that for the red light liquid crystal panel 208 is repeated (S508 to S511).

最後に青色光の液晶パネル215に対しても他の2つのパネルと同じ処理を繰り返し(S512〜516)、塵埃検知、除去処理が完了する(S517)。   Finally, the same processing as the other two panels is repeated for the blue light liquid crystal panel 215 (S512 to 516), and the dust detection and removal processing is completed (S517).

上記の一連の動作を行うことで、プロジェクタ使用中に液晶パネル207、208、215の表面へ付着した塵埃を除去することができる。また本実施例では、電源のONまたはOFFシーケンスの直後に処理を行うことで、ユーザーが特別な操作をせずに済む。また、電源ONまたはOFFシーケンス以外にも、入力映像切り替え時に塵埃除去動作をさせてもよい。さらに、本実施例では各液晶パネル208、209、215の表面に付着した塵埃の検出、除去に特化したが、フォーカスレンズ250を調整することで、各λ/4位相板219、220、223の表面に付着した塵埃についても撮像可能である。   By performing the above series of operations, dust attached to the surfaces of the liquid crystal panels 207, 208, and 215 during use of the projector can be removed. Further, in this embodiment, the processing is performed immediately after the power ON / OFF sequence, so that the user does not have to perform a special operation. In addition to the power ON or OFF sequence, the dust removal operation may be performed when the input video is switched. Furthermore, in this embodiment, the detection and removal of dust attached to the surfaces of the liquid crystal panels 208, 209, and 215 are specialized. However, by adjusting the focus lens 250, the λ / 4 phase plates 219, 220, and 223 are adjusted. It is also possible to take an image of dust adhering to the surface.

以上、実施例1、2として、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described as Example 1, 2, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

207,208,215 液晶パネル、209 減光フィルタ、210 撮像素子、
211 フォーカスレンズ、325 撮像画像素子マイコン、
216〜218 塵埃除去ファン、220〜222 圧電素子
207, 208, 215 liquid crystal panel, 209 neutral density filter, 210 image sensor,
211 Focus lens, 325 imaging image element microcomputer,
216 to 218 Dust removing fan, 220 to 222 Piezoelectric element

Claims (10)

単一、あるいは複数の表示素子を有するプロジェクタであって、かつ、前記表示素子から投射レンズに至る第一の光路と、そこからの漏れ光を効率よく集光・結像させるための第二の光路を有し、かつ、前記第二の光路には、撮像素子と撮像素子面で結像させるためのフォーカス用の可動式レンズを配置する構成であって、前記第二の光路内のフォーカス用可動式レンズを調整することで、第一の光路内の表示素子、および隣接する光学部品、レンズの表面に焦点を合わせ、それらへの塵埃の付着状態を撮像することを特徴とするプロジェクタ。 A projector having a single or a plurality of display elements, and a first optical path from the display elements to the projection lens, and a second light for efficiently condensing and imaging the leaked light therefrom The second optical path has a configuration in which an imaging element and a movable movable lens for focusing to form an image on the imaging element surface are arranged in the second optical path. A projector characterized in that, by adjusting a movable lens, the display element in the first optical path, the adjacent optical component, and the surface of the lens are focused, and the state of dust adhering thereto is imaged. 前記第二の光路内に配置される撮像素子を、フリッカー検出、あるいはホワイトバランス補正用のセンサーとして兼用することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein the image sensor disposed in the second optical path is also used as a sensor for flicker detection or white balance correction. 前記第二の光路内のフォーカスレンズの前記表示素子、および隣接して配置されているレンズ、光学部品位置への合焦位置をプリセットしておくことで、任意のタイミングで高速かつ、正確に、前記表示素子、および隣接する光学部品、レンズの表面に合焦させ、塵埃の付着状態を撮像することができる請求項1又は請求項2に記載のプロジェクタ。 By pre-setting the focus element to the display element of the focus lens in the second optical path, the lens disposed adjacently, and the focus position to the optical component position, at a high speed and accurately, 3. The projector according to claim 1, wherein the display element, an adjacent optical component, and a lens surface are focused, and an image of a dust adhesion state can be imaged. 前記撮像素子のデータから、前記表示素子、および隣接する光学部品、レンズ表面の塵埃の形状、大きさを抽出・判定し、ある一定量以上の塵埃の付着を検出した場合には、投影画面に注意喚起表示することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のプロジェクタ。 When the shape and size of dust on the display element, adjacent optical components and lens surface are extracted and determined from the data of the image sensor, and the adhesion of a certain amount or more of dust is detected, it is displayed on the projection screen. The projector according to any one of claims 1 to 3, wherein a warning display is performed. 前記表示素子、および隣接する光学部品、レンズ表面に付着した塵埃を風圧で除去するための装置を有するプロジェクタであって、かつ、前記撮像素子のデータから、前記表示素子、および隣接する光学部品、レンズ表面の塵埃の形状、大きさを抽出・判定し、ある一定以上の塵埃を検出した場合には、それらが特定された部位に風圧を掛けて吹き飛ばすことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のプロジェクタ。 The display device and the adjacent optical component, a projector having a device for removing dust adhering to the lens surface by wind pressure, and from the data of the imaging device, the display device and the adjacent optical component, The shape and size of the dust on the lens surface is extracted and determined, and when dust of a certain level or more is detected, they are blown off by applying wind pressure to the specified part. 4. The projector according to any one of 3. 前記表示素子、および隣接する光学部品、レンズ表面に付着した塵埃を振動で除去するための装置を有するプロジェクタであって、かつ、前記撮像素子のデータから、前記表示素子、および隣接する光学部品、レンズ表面の塵埃の形状、大きさを抽出・判定し、ある一定以上の塵埃を検出した場合には、それらが検出された部位を前記、振動装置で振い落すことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のプロジェクタ。 The display element and the adjacent optical component, a projector having a device for removing dust attached to the lens surface by vibration, and from the data of the image sensor, the display element and the adjacent optical component, 2. The shape and size of dust on the lens surface is extracted and determined, and when dust of a certain level or more is detected, the part where the dust is detected is shaken off by the vibration device. The projector according to claim 3. 前記表示素子、または隣接する光学部品、レンズ表面の撮像、および塵埃の検出、または除去動作を映像投影中に実施することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のプロジェクタ。 7. The display device according to claim 1, wherein the display element or the adjacent optical component, the imaging of the lens surface, and the dust detection or removal operation are performed during image projection. projector. 前記表示素子、または隣接する光学部品、レンズ表面の撮像、および塵埃の検出、除去動作を電源投入時、または電源切断時に実施することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のプロジェクタ。 7. The display element or an adjacent optical component, imaging of a lens surface, and dust detection and removal operations are performed when the power is turned on or when the power is turned off. Projector. 前記表示素子、または隣接する光学部品、レンズ表面の撮像、および塵埃の検出、除去動作を映像入力切り替え時に実施することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のプロジェクタ。 The projector according to any one of claims 1 to 6, wherein the display element or an adjacent optical component, imaging of a lens surface, and dust detection and removal operations are performed when video input is switched. . 前記撮像素子からのデータより、前記、表示素子、および隣接する光学部品、レンズ表面の塵埃に付着する塵埃の数量、形状を抽出しやすくするために、撮像時に特定の画像を投影することを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れか一項に記載のプロジェクタ。 In order to make it easier to extract the number and shape of dust adhering to the display element, adjacent optical components, and dust on the lens surface from the data from the imaging element, a specific image is projected at the time of imaging. The projector according to any one of claims 1 to 9.
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