JP2019028320A - 照明兼用表示装置およびその制御方法 - Google Patents

照明兼用表示装置およびその制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 本発明では、照明兼用プロジェクタが照明モードに遷移する際にユーザが感じる眩しさを軽減する。【解決手段】 照明兼用表示装置であって、画像を表示する手段と、照明モードと表示モードを切り替える切替手段と、前記切替手段により前記照明モードに切り替わる場合に、モードの切り替え前の前記表示手段の状態に応じて、照明の明るさを変化させる速度を異ならしめるように制御する制御手段を有することを特徴とする照明兼用表示装置。【選択図】 図7

Description

本発明は、照明兼用表示装置およびその制御方法に関するものである。
コンテンツなどを表示する液晶プロジェクタに、照明器具の機能を持たせ、照明器具とプロジェクタを兼用することが可能な照明兼用プロジェクタがある。
照明兼用プロジェクタは、表示モードや照明モードで動作する。表示モード時には、プロジェクタの液晶パネル上の像が、投影面に結像している。照明モード時には、プロジェクタの光源が出す光が拡散板により拡散し、拡散光が照射される(特許文献1)。
照明兼用プロジェクタを室内で使用する例を、図1(a)(b)を参照し説明する。照明兼用プロジェクタ10を照明モードで動作させ使用している様子を図1(a)に、表示モードで動作させ使用している様子を図1(b)に示す。図1(a)の照明兼用プロジェクタは、床の方を向いていて、部屋全体を照明している。図1(b)の照明兼用プロジェクタは、壁の方を向いていて、壁にコンテンツを投影している。このように、照明兼用プロジェクタは、照明モードで動作する際は、部屋を照明する照明器具として用い、表示モードで動作する際は、コンテンツを部屋の壁などに投影する用途で用いるため、照明モードと表示モードでは、筐体の向きを変えて用いる。電源のON、OFF、照明モードと表示モードの切り替えはリモコンやスイッチで行う。
特開2015−22201号公報 特開2015−081996号公報 特開平6−176875号公報
暗い部屋で照明兼用プロジェクタを電源OFFの状態から照明モードでONする場合を図1(c)、(d)を用いて説明する。
図1(c)に電源OFF時の部屋の様子を示す。照明や外光が他になく、部屋は暗いとする。図1(c)の状態からユーザがリモコン操作で、照明プロジェクタの電源を、照明モードでONすると図1(d)のようになる。この時の照明モードでの光源の明るさが、照明モードで規定されている最大輝度であると、ユーザは眩しく感じる。これは暗い環境と明るい環境で、ヒトの反応する視細胞の種類が変わるためおこる現象で、徐々に明るい環境に目が慣れることを明順応と呼ぶ。
ユーザの感じる眩しさを軽減する技術に、先行技術2や3がある。先行技術2は入力画像が暗い画像から明るい画像に切り替わる際に、入力画像の変化から徐々に明るくする表示装置の技術である。照明兼用プロジェクタは、照明モード時には、表示モード時とは異なる光学系を通り、表示パネルを通らない構成も考えられるため、先行技術2は表示パネルを通る照明プロジェクタでしか実現できない。また、先行技術3はセンサーで外光を計測し、外光に応じて、照明の点灯開始直後の明るさを調整する技術であるが、センサーが必要となる。
本発明の目的は、簡単な構成で、様々なタイプの照明兼用プロジェクタが照明モードへの遷移する際に、ユーザが感じる眩しさを軽減することである。
上記の目的を達成するために、本願の照明兼用表示装置は、照明兼用表示装置であって、画像を表示する手段と、照明モードと表示モードを切り替える切替手段と、前記切替手段により前記照明モードに切り替わる場合に、モードの切り替え前の前記表示手段の状態に応じて、照明の明るさを変化させる速度を異ならしめるように制御する制御手段を有することを特徴とする。
照明兼用プロジェクタが、照明モードへ遷移する際に、ユーザの感じる眩しさを軽減することが出来る。
本発明の照明兼用プロジェクタ10の概念を説明するための図である。 第1の実施例の照明兼用プロジェクタ100の全体の構成を示す図である。 第1の実施例の照明兼用プロジェクタ100の基本動作について説明するためのフローチャートである。 第1の実施例の照明兼用プロジェクタ100のモード遷移処理について説明するためのフローチャートである。 第1の実施例の照明兼用プロジェクタ100の終了処理について説明するためのフローチャートである。 第1の実施例の照明兼用プロジェクタ100の動作開始処理について説明するためのフローチャートである。 第1の実施例の照明兼用プロジェクタ100の照明モード開始処理について説明するためのフローチャートである。 第1の実施例の照明兼用プロジェクタ100の第1の照明モードと第2の照明モードについて説明するための図である。 第2の実施例の照明兼用プロジェクタ100の照明モード開始処理について説明するためのフローチャートである。 第2の実施例の照明兼用プロジェクタ100の電源OFFからの照明モード遷移時の姿勢制御の流れについて説明するための図である。 第2の実施例の照明兼用プロジェクタ100の暗い表示モードからの照明モード遷移時の姿勢制御の流れについて説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定するものではない。
<第1の実施例>
本実施例では、照明兼用表示装置の一例として、透過型液晶パネルを用いた表示機能と照明機能を兼ねるプロジェクタを用いたシステムについて説明する。しかし、本発明は、表示デバイスとして透過型液晶パネルを用いたプロジェクタに限らず、DLP、LCOS(反射型液晶)パネルなどの表示デバイスを用いたどのようなものであっても適用可能である。また、液晶プロジェクタには、単板式、3板式などが一般に知られているが、どちらの方式であっても良い。
本実施例の照明兼用表示装置は、表示モードと照明モードのいずれかで動作するプロジェクタである。表示モード時には、表示するべき画像に応じて、液晶素子の光の透過率を制御して、液晶素子を透過した光源からの光をスクリーンに投影することで、画像をユーザに提示する。また、照明モードでの動作中は光拡散装置の拡散率を制御し、光を拡散させ、照明として用いることが出来る。
以下、このような液晶プロジェクタについて説明する。
<全体構成>
まず、図2を用いて、本実施例の照明兼用プロジェクタの全体構成を説明する。
図2は、本実施例の照明兼用プロジェクタ100の全体の構成を示す図である。
本実施例の照明兼用プロジェクタ100は、CPU110、ROM111、RAM112、操作部113、画像入力部130、画像処理部140を有する。また、照明兼用プロジェクタ100は、さらに、液晶制御部150、液晶パネル151R、151G、151B、光源制御部160、光源161、色分離部162、色合成部163、光学系制御部170、投影光学系171を有する。また、照明兼用プロジェクタ100は、さらに、記録再生部191、記録媒体192、通信部193、撮像部194、表示制御部195、表示部196を有していてもよい。
CPU110は、照明兼用プロジェクタ100の各動作ブロックを制御する。ROM111は、CUP110の処理手順を記述した制御プログラムを記憶するためのものであり、RAM112は、ワークメモリとして一時的に制御プログラムやデータを格納するものである。また、CPU110は、記録再生部191により記録媒体192から再生された静止画データや動画データを一時的に記憶し、ROM111に記憶されたプログラムを用いて、それぞれの画像や映像を再生したりすることもできる。また、CPU110は、通信部193より受信した静止画データや動画データを一時的に記憶し、ROM111に記憶されたプログラムを用いて、それぞれの画像や映像を再生したりすることもできる。また、撮像部194により得られた画像や映像を一時的にRAM112に記憶し、ROM111に記憶されたプログラムを用いて、静止画データや動画データに変換して記録媒体192に記録させることもできる。また、後述の、前回の動作モードや、現在の動作モードを記憶するものでもある。
また、操作部113は、ユーザの指示を受け付け、CPU110に指示信号を送信するものであり、例えば、スイッチやダイヤル、表示部196上に設けられたタッチパネルなどからなる。また、操作部113は、例えば、リモコンからの信号を受信する信号受信部(赤外線受信部など)で、受信した信号に基づいて所定の指示信号をCPU110に送信するものであってもよい。また、CPU110は、操作部113や、通信部193から入力された制御信号を受信して、照明兼用プロジェクタ100の各動作ブロックを制御する。
画像入力部130は、外部装置から映像信号を受信するものであり、例えば、コンポジット端子、S映像端子、D端子、コンポーネント端子、アナログRGB端子、DVI−I端子、DVI−D端子、HDMI(登録商標)端子等を含む。また、アナログ映像信号を受信した場合には、受信したアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。そして、受信した映像信号を、画像処理部140に送信する。ここで、外部装置は、映像信号を出力できるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機など、どのようなものであってもよい。
画像処理部140は、映像入力部130から受信した映像信号にフレーム数、画素数、画像形状などの変更処理を施して、液晶制御部150に送信するものであり、例えば画像処理用のマイクロプロセッサからなる。また、画像処理部140は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が画像処理部140と同様の処理を実行しても良い。画像処理部140は、フレーム間引き処理、フレーム補間処理、解像度変換処理、歪み補正処理(キーストン補正処理)といった機能を実行することが可能である。また、画像処理部140は、映像入力部130から受信した映像信号以外にも、CPU110によって再生された画像や映像に対して前述の変更処理を施すこともできる。
液晶制御部150は、画像処理部140で処理の施された映像信号に基づいて、液晶パネル151R、151G、151Bの画素の液晶に印可する電圧を制御して、液晶パネルの透過率を調整するものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、液晶制御部150は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が液晶制御部150と同様の処理を実行しても良い。たとえば、画像処理部140に映像信号が入力されている場合、液晶制御部150は、画像処理部140から1フレームの画像を受信する度に、画像に対応する透過率となるように、液晶パネル151R、151G、151Bを制御する。液晶パネル151Rは、赤色に対応する液晶パネルであって、光源161から出力された光のうち、色分離部162で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離された光のうち、赤色の光の透過率を調整するためのものである。液晶パネル151Gは、緑色に対応する液晶パネルであって、光源161から出力された光のうち、色分離部162で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離された光のうち、緑色の光の透過率を調整するためのものである。液晶パネル151Bは、青色に対応する液晶パネルであって、光源161から出力された光のうち、色分離部162で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離された光のうち、青色の光の透過率を調整するためのものである。
この液晶制御部150による液晶パネル151R、151G、151Bの具体的な制御動作や液晶パネル151R、151G、151Bの構成については、後述する。
なお、照明兼用プロジェクタの照明モード(後述する)での光路は、色分離部162、液晶素子151R,151G,151B、色合成部163を通らずに、投影光学系171に入る光学構成でもよい。もしくは、投影光学系171も通らずに、光拡散部173に入る光学構成でも良い。
光源制御部160は、光源161のオン/オフを制御や光量の制御をするものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、光源制御部160は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が光源制御部160と同様の処理を実行しても良い。また、光源161は、不図示のスクリーンに画像を投影するための光を出力するものであり、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプなどであっても良い。また、色分離部162は、光源161から出力された光を、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。なお、光源161として、各色に対応するLED等を使用する場合には、色分離部162は不要である。また、色合成部163は、液晶パネル151R、151G、151Bを透過した赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の光を合成するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。そして、色合成部163により赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の成分を合成した光は、投影光学系171に送られる。このとき、液晶パネル151R、151G、151Bは、画像処理部140から入力された画像に対応する光の透過率となるように、液晶制御部150により制御されている。投影光学系171を通過した光は、拡散手段としての光拡散部173に送られ、光拡散部を通過した光が、照明兼用プロジェクタ100から照射される。後述するが、光拡散部173では光の拡散具合を制御することができる。そのため、光拡散部173で光が拡散せず、透過する場合は、色合成部163により合成された光は、投影光学系171によりスクリーンに投影されると、画像処理部140により入力された画像に対応する画像がスクリーン上に表示されることになる。
光拡散部173は、投影光学系171を通過してきた照明光を拡散、または透過させるためのものであり、透過型のリバースモードPDLC(高分子分散液晶)装置を含む。リバースモードPDLC装置は、光を透過性させる性質をもつ一対の電極と、その電極間に位置したリバースモードPDLC層とを含む。前記電極間に電位差がない場合には、リバースモードPDLC層は光を透過させるため、光は拡散せずに光拡散部173を透過する。また、前記電極間に所定の電位差が与えられた場合には、リバースモードPDLC層は光を拡散させるため、光は拡散されて光拡散部173を透過する。さらに、前記電極間に与えられた電位差が0と所定電位差の中間的なものである場合には、リバースモードPDLC層はその電位に応じた量の光を拡散させるため、光は適度に拡散されて光拡散部173を透過する。このように、光拡散部173は、照明兼用プロジェクタ100が投写する画像または照明の拡散度を調整することができる。なお、前記電極間に配置されるものは、通常のPDLC層でも問題ないが、リバースモードPDLC層が光を透過させる際の透明度は、通常のPDLC層が光を透過させる際の透明度よりも高いため、リバースモードPDLC層を用いる方が好ましい。
なお、なお光拡散部173は、光源部161からの光が(結像点を持たない様に)拡散する部材や、投影、照明対象物上で結像しない様にする例えばフォーカスレンズの様なものであってもよく、PDLC装置を含むものに制限されるものではない。
光学系制御部170は、投影光学系171を制御するものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、光学系制御部170は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が光学系制御部170と同様の処理を実行しても良い。また、投影光学系171は、色合成部163から出力された合成光をスクリーンに投影するためのものであり、複数のレンズ、レンズ駆動用のアクチュエータからなる。レンズをアクチュエータにより駆動することで、投影画像の拡大、縮小、焦点調整などを行うことができる。
光拡散制御部172は、光拡散部173を制御するものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、光拡散制御部172は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が光拡散制御部172と同様の処理を実行しても良い。また、前述の通り、光拡散部173は、投影光学系171を通過してきた光を拡散、または透過させるためのものであり、光拡散制御部172が光透過部173に与える電位を制御することで、光の拡散の度合いを制御することが出来る。照明兼用プロジェクタ100の現在の動作モードが表示モードの場合は、光拡散制御部172は光拡散部173に表示モード時の所定の電位を与え、現在の動作モードが照明モードの場合は、光拡散制御部172は光拡散部173に照明モード時の所定の電位を与える。所定の電位は、表示モードの際は0、照明モードの際は設定可能な最大電位としてもよいし、表示モードと照明モードそれぞれ0と最大電位の間の任意の値でもよい。
電源部197は、照明兼用プロジェクタ100の各部に不図示の電源回路を介して電力を供給する。また、電源部197は外部から電力供給を受ける受電端子を含む。受電端子は照明機器用給電端子の口金用ソケットに固定される形状であり、口金用ソケットから電力の供給を受けることができる。なお、受電端子は、通常の給電端子としてコンセントに接続されるプラグであってもよい。この場合には、照明兼用プロジェクタ100は、受電端子であるプラグとの間を電気的に接続するケーブルを具備していてもよい。
記録再生部191は、記録媒体192から静止画データや動画データを再生したり、また、撮像部194により得られた画像や映像の静止画データや動画データをCPU110から受信して記録媒体192に記録したりするものである。また、通信部193より受信した静止画データや動画データを記録媒体192に記録しても良い。記録再生部191は、例えば、記録媒体192と電気的に接続するインタフェースや記録媒体192と通信するためのマイクロプロセッサからなる。また、記録再生部191には、専用のマイクロプロセッサを含む必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が記録再生部191と同様の処理を実行しても良い。また、記録媒体192は、静止画データや動画データ、その他、本実施例の液晶プロジェクタに必要な制御データなどを記録することができるものである。記録媒体192は、磁気ディスク、光学式ディスク、半導体メモリなどのあらゆる方式の記録媒体であってよく、着脱可能な記録媒体であっても、内蔵型の記録媒体であってもよい。
通信部193は、外部機器からの制御信号や静止画データ、動画データなどを受信するためのものであり、例えば、無線LAN、有線LAN、USB、Bluetooth(登録商標)などであってよく、通信方式を特に限定するものではない。また、画像入力部130の端子が、例えばHDMI(登録商標)端子であれば、その端子を介してCEC通信を行うものであっても良い。ここで、外部装置は、照明兼用プロジェクタ100と通信を行うことができるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモコンなど、どのようなものであってもよい。
撮像部194は、本実施例の照明兼用プロジェクタ100の周辺を撮像して画像信号を取得するものであり、投影光学系171を介して投影された画像を撮影(スクリーン方向を撮影)することができる。撮像部194は、得られた画像や映像をCPU110に送信する。CPU110は、その画像や映像を一時的にRAM112に記憶し、ROM111に記憶されたプログラムに基づいて、静止画データや動画データに変換する。撮像部194は、被写体の光学像を取得するレンズ、レンズを駆動するアクチュエータ、アクチュエータを制御するマイクロプロセッサ、光学像を画像信号に変換する撮像素子、撮像素子により得られた画像信号をデジタル信号に変換するAD変換部などからなる。また、撮像部194は、スクリーン方向を撮影するものに限られず、例えば、スクリーンと逆方向の視聴者側を撮影しても良い。
表示制御部195は、照明兼用プロジェクタ100に備えられた表示部196に照明兼用プロジェクタ100を操作するための操作画面やスイッチアイコン等の画像を表示させるための制御をするものであり、表示制御を行うマイクロプロセッサなどからなる。また、表示制御部195専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が表示制御部195と同様の処理を実行しても良い。また、表示部196は、照明兼用プロジェクタ100を操作するための操作画面やスイッチアイコンを表示するものである。表示部196は、画像を表示できればどのようなものであっても良い。例えば、液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイであって良い。また、特定のボタンをユーザに認識可能に掲示するために、各ボタンに対応するLED等を発光させるものであってもよい。
姿勢制御部198は、可動部199にプロジェクタの筐体の向きを変えさせるための制御をするものであり、プロジェクタを動かすギア、ギアを駆動するアクチュエータ、アクチュエータを制御するマイクロプロセッサなどからなる。また、姿勢制御部198専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が姿勢制御部198と同様の処理を実行しても良い。ギアはロール・ピッチ・ヨーなどの複数の軸に対して回転し筐体の向きを変えることが出来てもよい。CPU110はROM111やRAM112に記憶されている姿勢設定値によって、姿勢制御部198を指示して可動部199を制御してもよいし、ユーザが操作部113を介して入力した値に従って姿勢制御部198を指示して可動部199を制御してもよい。
画像処理部140、液晶制御部150、光源制御部160、光学系制御部170、光拡散制御部172、記録再生部191、表示制御部195、姿勢制御部198は、各ブロックと同様の処理を行うことのできる単数又は複数のマイクロプロセッサあっても良い。または、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が各ブロックと同様の処理を実行しても良い。
<基本動作>
次に、図2、図3を用いて、本実施例の照明兼用プロジェクタ100の基本動作を説明する。
図3は、本実施例の照明兼用プロジェクタ100の基本動作の制御を説明するためのフロー図である。図3の動作は、基本的にCPU110が、ROM111に記憶されたプログラムに基づいて、各機能ブロックを制御することにより実行されるものである。図3のフロー図は、操作部113や不図示のリモコンによりユーザが照明兼用プロジェクタ100の電源のオンを指示した時点をスタートとしている。
操作部113や不図示のリモコンによりユーザが照明兼用プロジェクタ100の電源のオンを指示すると、CPU110は、不図示の電源部からプロジェクタ100の各部に不図示の電源回路から電源を供給するとともに、動作開始処理を行う(S201)。動作開始処理に関しては後述する。次に動作モードの判定を行う(S202)。具体的には、CPU110はRAM112に記録されている現在の動作モードを読み取って、現在の動作モードに応じて処理を分岐させる。動作モードは、照明モード、表示モード、電源OFFのいずれかであり、モード遷移処理で値が更新される。S202の処理の際には、現在の動作モードの値は照明モード、表示モードのいずれかである。現在の動作モードの値の更新については、後述する。動作モードが照明モードの場合はS203に処理を移行させる。動作モードが表示モードの場合はS214に処理を分岐させる。
まずS203以降の照明モードでの動作について説明する。S202で照明モードであると判定された場合は、照明開始処理を実行する(S203)。具体的には、光源制御部160に指示して光源161の点灯制御、液晶制御部150に指示して液晶パネルの駆動制御、画像処理部の動作設定、光拡散制御部172を制御して光拡散部173の拡散制御、姿勢制御部198を制御して可動部の駆動制御などである。
次に、ユーザ操作があったか否かを判定する(S204)。ユーザによる操作部113やリモコンの操作が無かった場合にはS209に進み、ユーザ操作が行われた場合は、表示モードへの遷移操作か否か判定する(S205)。表示モードへの遷移操作で有った場合は、モード遷移処理(S208)を行いS202へ戻る。モード遷移処理(S208)については後述する。表示モードへの遷移操作でない場合は、終了操作か否かを判定する(S206)。終了操作であった場合は、照明終了処理を実行し、終了する(S213)。具体的には、光源制御部160に指示して光源161の消灯制御、液晶制御部150に指示して液晶パネル151R、151G、151Bの駆動停止制御、必要な設定のROM111への保存などである。
ユーザ操作が終了操作でなかった場合には、ユーザ操作の内容に対応したユーザ処理を実行する(S207)。例えば、設置設定の変更、入力信号の変更、画像処理の変更などである。
次に、通信部193からコマンド受信があったか否かを判定する(S209)。コマンド受信が無かった場合には、S204に戻る。コマンド受信があった場合には、表示モードへの遷移操作か否か判定する(S208)。表示モードへの遷移コマンドで有った場合は、モード遷移処理(S208)を行いS202へ戻る。モード遷移処理(S208)については後述する。表示モードへの遷移コマンドでない場合は、終了操作か否かを判定する(S211)。終了操作であった場合は、S213に進み、処理全体を終了する。S213の処理内容については後述する。終了操作ではなかった場合には、受信したコマンドの内容に対応したコマンド処理を実行する(S212)。例えば、設置設定、入力信号設定、画像処理設定、状態取得などである。
次にS214以降の表示モードでの動作について説明する。S202で現在の動作モードが表示モードであると判定された場合は、投影開始処理を実行する(S214)。具体的には、光源制御部160に指示して光源161の点灯制御、液晶制御部150に指示して液晶パネルの駆動制御、画像処理部の動作設定、光拡散制御部172を制御して光拡散部173の拡散制御、姿勢制御部198を制御して可動部の駆動制御などである。
次に、画像入力部130から入力信号変化があったか否かを判定する(S215)。入力信号変化が無かった場合にはS217に進み、入力信号変化があった場合は、入力切替処理を実行する(S216)。具体的には、入力信号の解像度、フレームレートなどを検知して、それに適したタイミングで入力画像をサンプリングし、必要な画像処理を実施した上で投影する。
次に、ユーザ操作があったか否かを判定する(S217)。ユーザによる操作部113やリモコンの操作が無かった場合にはS222に進み、ユーザ操作が行われた場合は、照明モードへの遷移操作か否か判定する(S218)。表示モードへの遷移操作で有った場合は、モード遷移処理(S220)を行いS202へ戻る。モード遷移処理(S220)については後述する。表示モードへの遷移操作でない場合は、終了操作か否かを判定する(S219)。終了操作であった場合は、投影終了処理を実行し、終了する(S226)。具体的には、光源制御部160に指示して光源161の消灯制御、液晶制御部150に指示して液晶パネル151R、151G、151Bの駆動停止制御、必要な設定のROM111への保存などである。
ユーザ操作が終了操作でなかった場合には、ユーザ操作の内容に対応したユーザ処理を実行する(S221)。例えば、設置設定の変更、入力信号の変更、画像処理の変更、情報の表示などである。
次に、通信部193からコマンド受信があったか否かを判定する(S222)。コマンド受信が無かった場合には、S215に戻る。コマンド受信があった場合には、照明モードへの遷移操作か否か判定する(S223)。照明モードへの遷移操作で有った場合は、モード遷移処理(S220)を行いS202へ戻る。モード遷移処理(S220)については後述する。照明モードへの遷移操作でない場合は、終了操作か否かを判定する(S224)。終了操作であった場合は、S226に進む。終了操作ではなかった場合には、受信したコマンドの内容に対応したコマンド処理を実行する(S225)。例えば、設置設定、入力信号設定、画像処理設定、状態取得などである。S226の処理内容については後述する。
本実施例のプロジェクタ100では、画像入力部130より入力された映像のほか、記録再生部191により記録媒体192から読み出された静止画データや動画データの画像や映像を表示することもできる。また、通信部193から受信した静止画データや動画データの画像や映像を表示することもできる。
本実施例に記載の照明兼用プロジェクタは、CPU110が、現在の動作モードと、前回の動作モードの値と、電源の入切の状態をRAM112に記録し、RAM112から読みだすことで、各モードへの遷移を行うことが出来る。現在の動作モード、前回の動作モードは、モード遷移時に更新される。この処理は図3のモード遷移処理(S208、S220)として説明したものである。図4を用いて詳細を述べる。
図4はモード遷移処理を表わすフローチャートであり、ユーザ操作や、コマンドでモード遷移指示を受けた際にスタートする。まず、S230で前回の動作モードおよび現在の動作モードを更新する。例えば、照明モードから表示モードに遷移する場合(S208)においては、CPU110が、前回の動作モードを照明モード、現在の動作モードを表示モードとして、RAM112に書き込む。表示モードから照明モードに遷移する場合(S210)においては、CPU110が、前回の動作モードを表示モード、現在の動作モードを照明モードとして、RAM112に書き込む。次に、S231において、前回の動作モードに応じて処理を分岐する。前回の動作モードが照明モードであった場合は、何も処理を行わず終了する。前回の動作モードが表示モードであった場合は、CPU110が投影の明るさパラメータをRAM112に書き込み、処理を終了する。投影の明るさのパラメータとは、投影光学系171の一部であるズームレンズのズーム値や、絞り値、光源161の出力値、入力信号の輝度レベルなどである。CPU110はこれらの値を、光学系制御部170、光源制御部160、液晶制御部150にRAM112に書き込むよう指示する。
また、電源OFF時も、前回の動作モード、現在の動作モードを更新する。電源OFF時とは、図3でS213やS226で説明した処理である。この処理を、図5を用いて説明する。図5は投影終了処理および照明終了処理を説明するためのフローチャートである。図5のフローチャートは、図3で終了操作を受け付けた場合(S206、S211、S219、S224でYesだった場合)に開始される。S235で、で前回の動作モードおよび現在の動作モードを更新する。例えば、照明モードから電源OFFをする場合には、前回の動作モードを照明モードに、現在の動作モードを電源OFFとして、CPU110はRAM112に書き込む。次に、S236で終了処理を行い、処理を終了する。S236は図3のS213で説明した終了処理と同様であるため割愛する。
RAM112に書き込んだ前回の動作モードや、現在の動作モードは、電源ON時や、照明モードでの処理開始時に使用される。
電源ON時後の図3のS201で説明した動作開始処理について図6を用いて説明する。
図6は照明兼用プロジェクタ100の動作開始処理を説明するフローチャートであり、操作部113や不図示のリモコンによりユーザが照明兼用プロジェクタ100の電源のオンを指示した時点でスタートする。
まずS240で起動モードを指定した起動か否かで処理を分岐する。起動モードとして指定可能な選択肢としては、電源を投入した場合に、「照明モードとしてONする」、「表示モードとしてONする」場合がある。起動モードを指定しない場合には、電源を投入した場合に、以前のモードでONする。照明モードまたは表示モードが指定されている場合は、S241に処理が移る。S241では、現在の動作モードは指定された動作モード、前回の動作モードは電源OFFとしてRAM112に記録する。起動モードが指定されていない場合は、S242に処理が移り、前回の動作モードを現在の動作モードとし、前回の動作モードはOFFとしてRAM112に記録する。
照明モードでの処理開始時に、RAM112に記録されている前回の動作モードをどのように使用するかは、後述する。
次に、ヒトの目の特性である明順応について説明する。ヒトの目においては、目に入ってきた光を網膜上の視細胞が受光する。ヒトの網膜には光への感度が異なる複数の種類の視細胞が存在する。明るい環境下で働く視細胞と、暗い環境下で働く視細胞があり、環境の明るさが切り替わった際に、反応する視細胞が切り替わる。暗い環境から明るい環境になった際に、明るい環境で働く視細胞はすぐには反応できないため、ヒトは眩しく感じ、およそ40秒は目が見えにくい状態になる。明るいところに目が慣れていくことを明順応と呼ぶ。
照明兼用プロジェクタの使用時は、電源OFFや暗い表示モード動作中から、照明モードに遷移した際にも同じことが起こる。
図7を参照して、照明モード動作開始の処理(図3のS203)について述べる。
図7は照明モード動作開始の処理を説明するフローチャートであり、この処理は図3S202で現在の表示モードが照明モードと判定された場合に開始される。まず、CPU110がRAM112に記録されている前回の動作モードを読み出す(S250)。次に、前回の動作モードに応じて処理を分岐させる(S251)。前回の動作モードが電源OFFだった場合は、S252に遷移し、CPU110は光源制御部160や光拡散制御部172に指示して、第2の照明モードで処理を開始し、本フローチャートの処理を終了する。前回の動作モードが表示モードだった場合は、CPU110はRAM112に記録されている投影の明るさのパラメータを読み出し、取得する(S253)。次にS254において、CPU110は投影の明るさによって処理を分岐する。明るさのパラメータがズームレンズの場合は、レンズがワイド端に近いほど投影面は暗く、テレ端に近いほど投影面は明るくなる。光源161の出力値が小さいほど投影面は暗く、大きいほど、投影面は明るい。入力画像の輝度レベルが低いほど、投影面は暗く、輝度レベルが高いほど投影面は明るい。投影面が明るいか否かは、任意の閾値を設けてこれらの値のうち1つから判定しても良いし、複数のパラメータから複合的に判定しても良い。S254で投影面があらかじめ決めておいた閾値以上(明るい)と判定された場合は、S255に、閾値より小さい(暗い)と判定された場合は、S256に処理を移す。S255では、CPU110は光源制御部160や光拡散制御部172に指示して、第1の照明モードで処理を開始し、S256では第2の照明モードで処理を開始して、本フローチャートの処理を終了する。
次に、図7で述べた第1の照明モード、第2の照明モードについて、図8を参照して説明する。図8(a)は第1の照明モード、図8(b)、(c)、(d)は第2の照明モードの時間と明るさの関係を表わす図である。T0は照明モード開始時点の時刻である。Imaxは照明の明るさの最大値である。Imaxはユーザが照明モードの明るさとして操作部113や不図示のリモコンで指示してもよい。第1の照明モードでは、図8(a)に示す通り、照明モード開始と略同時に明るさがImaxとなる。第1の照明モードは、投影の明るさが明るい表示モード後に照明モード遷移指示を受けた場合、すなわち明順応に時間がかからない場合に使用されるため、明るさ変化の速度が速く、すぐに明るくなる。第2の照明モードでは、図8(b)、(c)、(d)に示すように、T0の後、第1の照明モードよりも速度が遅く、徐々に明るくなる。第2の照明モードは、電源OFFや投影明るさが暗い表示モードから照明モードへの遷移指示を受けた場合、すなわち明順応に時間がかかる場合に使用される。このように、徐々に明るくなることによって、ユーザの目が眩むことを軽減している。徐々に明るくなる方法は、図8(b)のようにT0後から線形的に明るさを上げてもよいし、図8(c)のように曲線的に明るさを上げてもよいし、図8(d)のように段階的に明るくしてもよい。Imaxに達する時間は、明順応特性から40秒程度が適当であるが、ユーザが操作部113や不図示のリモコンであらかじめ決定してもよい。
なお、S252とS256は、ともに第2の照明モードとして説明したが、第1の照明モードよりも明るさ変化の速度がゆっくりであればよく、それぞれ異なる速度であってもよい。また、図8(b)(c)(d)のように明るさ変化のカーブが異なっていてもよい。
以上述べたように、本実施例に記載した照明兼用プロジェクタは、照明モード遷移時に、遷移前のモードに応じて、明るさの時間変化を変えることで、ユーザが明順応していない時間に感じる眩しさを軽減することが出来る。
<第2の実施例>
本実施例では、投影型表示装置の一例として、透過型液晶パネルを用いた表示機能と照明機能を兼ねるプロジェクタを用いたシステムについて説明する。
照明兼用プロジェクタの基本構成や基本動作は実施例1と同じであるため、割愛する。
実施例1で図4、図5を用いて説明した、前回の動作モード、現在の動作モードの更新処理も同じである。
実施例1では、照明モード遷移時にユーザの感じる眩しさを、照明の明るくなる時間変化を変更することで軽減した。本実施例では、照明モード遷移時にユーザの感じる眩しさを、照明兼用プロジェクタの筐体の向きを変更することで軽減する。
図9、図10、図11を用いて本実施例の照明モード遷移時の動作を説明する。
図9は照明モード動作開始の処理を説明するフローチャートであり、この処理は図3S202で現在の表示モードが照明モードと判定された場合に開始される。
S260とS261の処理は、図7のS250、S251と同じであるので省略する。
S261で前回の動作モードが電源OFFと判定された場合は、S262に処理が遷移する。S262では、CPU110が姿勢制御部198に指示して、現在の筐体の姿勢を取得する。次に、S262で取得した姿勢が間接照明の姿勢か否かで処理を分岐させる。間接照明の姿勢であれば、照明モードの処理を開始し(S265)、通常の照明の姿勢に変更する(S272)。間接照明の姿勢でなければ、CPU110は姿勢制御部198に指示して、照明兼用プロジェクタ100の姿勢を間接照明の姿勢に変更し(S264)、照明モードの処理を開始し(S265)、通常の照明の姿勢に変更する(S272)。
S272の処理は、既定の時間をかけて徐々に姿勢変更をしても良いし、既定の時間後に変更してもよい。既定の時間は明順応にかかる時間である40秒程度が望ましいが、40秒より短くても長くても構わない。
S261で前回の動作モードが表示モードと判定された場合は、S266に処理が遷移する。S266とS267の処理は、図7のS253とS254と同じなので割愛する。S267で明るい投影と判定された場合は、照明処理を開始し(S271)、本フローチャートの処理を終了する。S267で暗い投影と判定された場合は、S268に処理を遷移させる。S268、S269、S270はS262、S263、S264と同じ処理なので割愛する。
ここで、図10、図11を用いて姿勢変更について説明する。図10は電源OFFから照明モード遷移時の姿勢制御の流れを表わす図である。図11は暗い表示モードから照明モード遷移時の姿勢制御の流れを表わす図である。本実施例での間接照明とは、照射方向を壁に向け、ユーザの目には照明の直接光ではなく、壁での反射光が入るようにした照明モードのことである。間接照明時の姿勢は、ユーザが操作部113や不図示のリモコンなどで予め設定しておいてもよい。
まず、図10を用いて電源OFFから照明モード遷移時の姿勢制御の流れを説明する。電源OFFの際は、前回の動作モードが照明モードか表示モードかで、姿勢が異なり、前回の動作モードが照明モードの際は、図10(a)のように部屋全体を照らすよう下向きになっている。この場合は、図9のS262で取得される筐体の姿勢は間接照明ではないので、図9のS264で図10(b)や(e)のような間接照明の姿勢に変更する。その後図9のS272で図10(c)のような通常の照明の姿勢に変更する。電源OFFで、前回の動作モードが表示モードの際は、照明兼用プロジェクタ100は図10(d)のように壁を向いている。以降、この姿勢を表示モードの姿勢と呼ぶ。この後の処理は、間接照明の姿勢の設定に依存する。間接照明の姿勢の設定が、表示モードの姿勢と等しいならば、図9のS263の判定は間接照明の姿勢となり、図10(e)のように姿勢変更することなく、その後図9のS271で図10(c)のような通常の照明の姿勢に変更する。表示モードの姿勢が間接照明の姿勢でなければ、図9のS263の判定は間接照明の姿勢ではない、となり、図10(b)のように間接照明の姿勢に変更し、その後図9のS272で図10(c)のような通常の照明の姿勢に変更する。
次に、図11を用いて暗い表示モードから照明モード遷移時の姿勢制御の流れを説明する。表示モードでは、図11(a)のように照明兼用プロジェクタ100は壁を照射方向とする姿勢になっている。間接照明の姿勢が表示モードの姿勢と等しい設定となっている場合は、図11(d)のように姿勢変更することなく照明の処理を開始し、その後図9のS272で図11(c)のような通常の照明の姿勢に変更する。間接照明の姿勢の設定が、表示モードの姿勢と等しくない場合は、図9のS270で間接照明の姿勢に変更し、図11の(b)のような姿勢になる。その後図9のS272で図11(c)のような通常の照明の姿勢に変更する。
以上述べたように、本実施例に記載した照明兼用プロジェクタは、照明モード遷移時に、遷移前のモードに応じて、姿勢を変えることで、ユーザが明順応していない時間に感じる眩しさを軽減することが出来る。
[その他の実施例]
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ(またはCPUやMPU)は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているOS(基本システムやオペレーティングシステム)などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれ、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行う。
10 照明兼用プロジェクタ
11 リモコン
30 投影面
100 照明兼用プロジェクタ
101 リモコン
300 投影面
110 CPU
112 RAM
140 画像処理部
150 液晶制御部
151R、151G、151B 液晶素子
161 光源
163 光合成部
171 投影光学系
173 光拡散部
193 通信部
194 撮像部
198 姿勢制御部
199 可動部

Claims (11)

  1. 照明兼用表示装置であって、
    画像を表示する手段と、
    照明モードと表示モードを切り替える切替手段と、
    前記切替手段により前記照明モードに切り替わる場合に、モードの切り替え前の前記表示手段の状態に応じて、照明の明るさを変化させる速度を異ならしめるように制御する制御手段を有することを特徴とする照明兼用表示装置。
  2. 前記制御手段は、モードの切り替え前の前記表示手段の明るさが所定の明るさよりも明るい場合には、第1の速度で前記照明モードの明るさになるように変化させ、
    モードの切り替え前の前記表示手段の明るさが所定の明るさよりも暗い場合には、第1の速度よりも遅い第2の速度で前記照明モードの明るさになるように変化させるように制御することを特徴とする請求項1に記載の照明兼用表示装置。
  3. 前記照明兼用表示装置の電源を投入したことに応じて前記照明モードになる場合には、前記制御手段は、第1の速度よりも遅い第3の速度で前記照明モードの明るさになるように変化させるように制御することを特徴とする請求項1または2に記載の照明兼用表示装置。
  4. さらに、前回の動作モードを記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の照明兼用表示装置。
  5. さらに、前記照明モードの場合に、照明光を拡散する拡散手段を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の照明兼用表示装置。
  6. 前記照明兼用表示装置はプロジェクタであって、前記拡散手段に、投影光学系を通過する光が照射されることを特徴とする請求項5に記載の照明兼用表示装置。
  7. 照明兼用表示装置であって、
    照明モードで動作する照明手段と、
    表示モードで動作する表示手段と、
    照明モードと表示モードを切り替えるモード遷移手段と、
    前記モード遷移手段がモードを切り替える際、もしくは電源の入切を切り替える際に、
    切り替え前のモードや電源の入切の状態を記憶する記憶手段と、
    受信したコマンドを処理するコマンド処理手段と、
    前記照明兼用表示装置の筐体の向きを変える姿勢変更手段と、
    を具備していて、
    前記姿勢変更手段は、前記コマンド処理手段が照明モード遷移指示を受けた際に、前記記憶手段に記憶されている、照明モードへ遷移する前の前記照明兼用表示装置の状態に応じて、前記照明兼用表示装置の筐体の向きを変えることを特徴とする照明兼用表示装置。
  8. 前記姿勢変更手段は、前記コマンド処理手段が照明モード遷移指示を受けた際に、前記記憶手段に記憶されている、照明モードへ遷移する前の前記照明兼用表示装置の状態に応じて、
    前記姿勢変更手段は、前記照明兼用表示装置の筐体の向きを変える際に、
    照明モードに遷移する前の筐体の向きから、任意の速度で変えることを特徴とする請求項7に記載の照明兼用表示装置。
  9. 照明モード遷移時に、照明モードへ遷移する前の状態が表示モードであり、かつ表示モードでの明るさ所定の値以上だった場合は第1の姿勢で照明モードに遷移し、
    所定の値より小さい場合は第2の姿勢で照明モードに遷移することを特徴とする請求項7または8に記載の照明兼用表示装置。
  10. 画像を表示する手段を有する照明兼用表示装置の制御方法であって、
    照明モードと表示モードを切り替える切替工程と、
    前記切替工程により前記照明モードに切り替わる場合に、モードの切り替え前の前記表示手段の状態に応じて、照明の明るさを変化させる速度を異ならしめるように制御する制御工程を有することを特徴とする照明兼用表示装置の制御方法。
  11. 照明モードで動作する照明手段と、表示モードで動作する表示手段とを有する照明兼用表示装置の制御方法であって、
    照明モードと表示モードを切り替えるモード遷移工程と、
    前記モード遷移工程でモードを切り替える際、もしくは電源の入切を切り替える際に、
    切り替え前のモードや電源の入切の状態を記憶する記憶工程と、
    受信したコマンドを処理するコマンド処理工程と、
    前記照明兼用表示装置の筐体の向きを変える姿勢変更工程と、
    を具備していて、
    前記姿勢変更工程では、前記コマンド処理工程で照明モードへの遷移指示を受けた際に、前記記憶手段で記憶した、照明モードへ遷移する前の前記照明兼用表示装置の状態に応じて、前記照明兼用表示装置の筐体の向きを変えることを特徴とする照明兼用表示装置の制御方法。
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