JP2019029743A - 表示システム、画像表示装置、及び表示システムの制御方法 - Google Patents

表示システム、画像表示装置、及び表示システムの制御方法 Download PDF

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【課題】表示する画像に応じて調光を好適に行う。【解決手段】光源部111Aと、光源部111Aが発する光を画像データに基づいて変調し、画像光を生成する光変調部112とを備え、画像光をスクリーンSCに表示する投射部110と、光源部111Aが発する光量と、光源部111Aから光変調部112に入射される光量との少なくともいずれか一方を調光する光源駆動部121と、を備えるプロジェクター100Aと、スクリーンSCに表示された画像光の光量を調光する立体視用メガネ300と、を備え、画像データに基づいて設定された第1減光率La1に従って、光源駆動部121と、立体視用メガネ300との少なくともいずれか一方に光量を調光させる表示システム1A。【選択図】図1

Description

本発明は、表示システム、画像表示装置、及び表示システムの制御方法に関する。
従来、表示面に表示される画像の光量を調光する技術が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特許文献1は、ランプ光源に供給される電力を制御することで調光を行うプロジェクターを開示する。特許文献2は、光源から射出される光量を減光する調光機構を備えたプロジェクターを開示する。特許文献3は、固体光源を備える光源が発光する光量を調整することで調光を行うプロジェクターを開示する。
特開2013−83714号公報 特開2013―50523号公報 特開2015−119312号公報
ところで、調光を行うことによって表示画像の画質が低下したり、光源の寿命が低下したりする等の問題が生じる場合がある。例えば、ランプ光源は、調光によって温度を下げ過ぎると、発光管が冷えてしまい、ランプ光源の寿命が短くなる場合がある。また、立体画像を表示させる場合に光源の光量を調光すると、光変調部の温度低下によって光変調部の応答性が低下し、クロストークが生じる場合がある。さらに、遮光部材による調光は、過度な減光により表示される画像に色むらが生じる場合があった。
本発明は、表示する画像に応じて調光を好適に行うことを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、光源部と、前記光源部が発する光を画像データに基づいて変調し、画像光を生成する光変調部とを備え、前記画像光を表示面に表示する表示部と、前記光源部が発する光量と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量との少なくともいずれか一方を調光する調光部と、を備える画像表示装置と、前記表示面に表示された前記画像光の光量を調光する調光装置と、を備え、前記画像データに基づいて設定された第1減光率に従って、前記調光部と、前記調光装置との少なくともいずれか一方に光量を調光させる。
本発明によれば、画像データに基づいて設定された第1減光率に従って、調光部と、調光装置との少なくともいずれか一方に光量を調光させることで、表示する画像に応じて調光を好適に行うことができる。
また、本発明は、前記画像表示装置は、前記第1減光率が予め設定された第1しきい値以下の場合に、前記調光部に、光量を前記第1減光率で調光させる第1制御部を備える。
本発明によれば、画像データに基づいて設定した第1減光率が予め設定された第1しきい値以下の場合に、調光部に光量の調光を実行させる。例えば、調光装置として立体視用メガネを用いた場合、立体視用メガネを着用した使用者の視野全体の輝度を低下させてしまう場合がある。このため、第1減光率が第1しきい値以下であり、第1減光率が低い場合に、調光装置を使用しないことで、安全に調光を行うことができる。
また、本発明は、前記画像表示装置は、第1通信部を備え、前記調光装置は、第2通信部を備え、前記第1制御部は、前記第1減光率が前記第1しきい値より大きい場合に、前記第1減光率に基づいて、前記調光部に光量を調光させる第2減光率と、前記調光装置に光量を調光させる第3減光率とを設定し、前記調光部に、光量を前記第2減光率で調光させ、前記第3減光率を前記第1通信部により前記第2通信部に送信し、前記調光装置は、光量を前記第3減光率で調光する。
本発明によれば、第1減光率が第1しきい値より大きい場合に、調光部及び調光装置により調光を実行させる。従って、第1減光率が第1しきい値より大きく、第1減光率が大きい場合、光変調部の温度低下に伴う応答性の低下により生じるクロストークを抑制して安定して駆動できる減光率の範囲で光源部を駆動させ、光源部の発する光量の減光だけでは第1減光率に見合う調光ができない場合に、加えて調光装置による調光を行うことで、トータルとして第1減光率に見合う調光を行うことができる。また、光源部の発する光量の減光に加えて、光源部から光変調部に入射される光量を減光する場合には、光源部から光変調部に入射される光量の減光による表示画像の色むらを抑制する減光率の範囲で光源部から光変調部に入射される光量の減光を行い、これらの減光だけでは第1減光率に見合う調光ができない場合に、加えて調光装置による調光を行うことで、トータルとして第1減光率に見合う調光を行うことができる。
また、本発明は、前記第1制御部は、前記第1減光率が前記第1しきい値より小さい第2しきい値以下の場合に、前記調光部に、前記第1減光率で前記光源部が発する光量を調光させ、前記第1減光率が前記第2しきい値より大きく、前記第1しきい値以下の場合に、前記第1減光率に基づいて、前記光源部が発する光量を調光する第4減光率と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量を調光する第5減光率とを設定し、前記調光部に、前記光源部が発する光量を前記第4減光率で調光させ、前記光源部から前記光変調部に入射される光量を前記第5減光率で調光させる。
本発明によれば、第1減光率が第2しきい値より大きく、第1しきい値以下の場合に、調光時の光源部の温度低下により光源部の寿命が短くなることを抑制して安定して駆動できる減光率の範囲で光源部を駆動させ、光源部の発する光量の減光だけでは第1減光率に見合う調光ができない場合に、光源部から光変調部に入射される光量を減光することで、トータルとして第1減光率に見合う調光を行うことができる。
また、本発明は、前記第1制御部は、前記第1減光率が前記第1しきい値より小さい第2しきい値以下の場合に、前記調光部に、前記第1減光率で前記光源部が発する光量を調光させ、前記第1減光率が前記第2しきい値より大きく、前記第1しきい値以下の場合に、前記第2減光率に基づいて、前記光源部が発する光量を調光する第4減光率と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量を調光する第5減光率とを設定し、前記調光部に、前記光源部が発する光量を前記第4減光率で調光させ、前記光源部から前記光変調部に入射される光量を前記第5減光率で調光させる。
本発明によれば、第1減光率が第2しきい値より大きく、第1しきい値以下の場合に、調光時の光源部の温度低下により光源部の寿命が短くなることを抑制して安定して駆動できる減光率の範囲で光源部を駆動させ、光源部の発する光量の減光だけでは第2減光率に見合う調光ができない場合に、光源部から光変調部に入射される光量を減光することで、トータルとして第2減光率に見合う調光を行うことができる。
また、本発明は、前記画像データが二次元の画像データである場合、前記調光部により前記光源部が発する光量を前記第1減光率で調光させる。
本発明によれば、画像データが二次元の画像データである場合、光源部が発する光量を調光させる。画像データが二次元の画像データである場合、光変調部に要求される応答性は三次元の画像データよりも低い。このため、画像データが二次元の画像データである場合、光源部が発する光量を調光することで、画質を低下させずに調光を行うことができる。
また、本発明は、前記第1制御部は、前記画像データが三次元の画像データである場合、前記光源部が発する光量を0としない前記第2減光率を設定する。
本発明によれば、光変調部に入射される光量を適切な光量に調整して、光変調部の温度低下を抑制し、光変調部の応答性の低下を抑制することができる。
また、本発明は、前記光源部は、固体光源を備え、前記第1制御部は、前記調光部に、前記光源部の発する光量を、前記第1減光率又は前記第2減光率で調光させる。
本発明によれば、光源部が固体光源を備える場合に、光源部の発する光量を第1減光率又は第2減光率で調光させる。従って、画質の低下を抑制できる範囲の減光率で光源部を駆動することができる。
また、本発明は、前記光源部は、ランプ光源を備え、前記調光部は、前記光源部から前記光変調部に入射される光を遮光する遮光部材を備え、前記第1制御部は、前記調光部により前記光源部の発する光量を前記第4減光率で調光させ、前記遮光部材により前記光源部から前記光変調部に入射される光量を前記第5減光率で調光させる。
本発明によれば、光源部がランプ光源を備える場合に、調光時のランプ光源の温度低下によりランプ光源の寿命が短くなることを抑制して安定して駆動できる減光率の範囲でランプ光源を駆動させ、光源部の発する光量の減光だけでは第1減光率又は第2減光率に見合う調光ができない場合に、光源部から光変調部に入射される光量を減光させることで、トータルとして第1減光率又は第2減光率に見合う調光を行うことができる。
また、本発明は、前記調光装置は、右目用及び左目用の光透過シャッターを有する立体視用メガネであって、前記画像表示装置から通知される前記第3減光率に基づいて、前記光透過シャッターの光透過率を制御する第2制御部を備える。
本発明によれば、画像表示装置から通知される第3減光率に基づいて、光透過シャッターの光透過率が制御される。従って、立体視用メガネを装着した使用者の目に入射される光量を光透過シャッターにより好適に減光することができる。
また、本発明は、前記第1制御部は、前記画像データの特徴量を取得し、取得した前記特徴量に基づいて前記第1減光率を設定する。
本発明によれば、第1減光率を画像データに対応して調整することができる。
また、本発明は、前記画像表示装置は、前記画像データの特徴量と前記第1減光率とを対応付けたテーブルを記憶する記憶部を備え、前記第1制御部は、取得した前記画像データの特徴量に基づいて前記テーブルを参照し、前記第1減光率を設定する。
本発明によれば、画像データの特徴量に対応付けられた第1減光率を容易に取得することができる。
上記課題を解決するため、本発明は、表示面に表示された画像光の光量を調光する調光処理を実行する調光装置と通信を行う第1通信部と、光源部と、前記光源部が発する光を画像データに基づいて変調し、前記画像光を生成する光変調部とを備え、前記画像光を表示面に表示する表示部と、前記光源部が発する光量と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量との少なくともいずれか一方を調光する調光処理を実行する調光部と、前記画像データに基づいて第1減光率を設定し、前記第1減光率に基づいて前記調光部と前記調光装置との少なくともいずれか一方に調光処理を実行させる第1制御部と、を備える。
本発明によれば、画像データに基づいて設定された第1減光率に従って、調光部と、調光装置との少なくともいずれか一方に光量を調光させることで、表示する画像に応じて調光を好適に行うことができる。
上記課題を解決するため、本発明は、光源部と、前記光源部が発する光を画像データに基づいて変調し、画像光を生成する光変調部とを備え、前記画像光を表示面に表示する表示部と、前記光源部が発する光量と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量との少なくともいずれか一方を調光する調光部と、を備える画像表示装置と、前記表示面に表示された前記画像光の光量を調光する調光装置と、を備える表示システムの制御方法であって、前記画像データに基づいて第1減光率を設定するステップと、設定した前記第1減光率に従って、前記調光部と前記調光装置との少なくともいずれか一方を選択するステップと、選択した前記調光部と前記調光装置との少なくともいずれか一方に、光量を調光させるステップと、を有する。
本発明によれば、画像データに基づいて設定された第1減光率に従って、調光部と、調光装置との少なくともいずれか一方に光量を調光させることで、表示する画像に応じて調光を好適に行うことができる。
第1実施形態の表示システムを構成するプロジェクターの構成図。 第1実施形態の表示システムを構成する立体視用メガネの構成図。 第1実施形態のプロジェクターの機能を模式的に示す図。 第1実施形態のプロジェクターの動作を示すフローチャート。 画像特徴量取得部の処理を示す説明図。 伸張率LUTの一例を示す図。 第2実施形態の表示システムを構成するプロジェクターの構成図。 第2実施形態のプロジェクターの機能を模式的に示す図。 第2実施形態のプロジェクターの動作を示すフローチャート。
[第1実施形態]
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態の表示システム1Aを構成するプロジェクター100Aの構成を示す構成図である。
表示システム1Aは、プロジェクター100Aと、立体視用メガネ300とを備える。プロジェクター100Aは、本発明の「画像表示装置」に相当する。また、立体視用メガネ300は、本発明の「調光装置」に相当する。
プロジェクター100Aは、画像データを処理して表示面に画像を投射する。本実施形態では、平面で構成されるスクリーンSCを表示面として画像を投射する場合について説明する。表示面は、平面であっても曲面や凹凸面であってもよい。また、表示面は、壁面等の固定された平面を利用してもよいし、吊り下げ式や立ち上げ式の幕状のスクリーンであってもよい。
また、立体視用メガネ300は、プロジェクター100Aが投射する画像を視認する使用者が装着する。立体視用メガネ300は、スクリーンSCに表示された画像の光量を調光する。
プロジェクター100Aは、画像入力インターフェイス部(以下、画像入力I/F部と略記する)151を備える。プロジェクター100Aには、画像供給装置200から供給される画像データが入力される。画像入力I/F部151は、有線接続用のコネクターと、このコネクターに対応したインターフェイス回路(いずれも不図示)とを備え、画像供給装置200にケーブル3を介して接続される。
画像入力I/F部151に採用可能なインターフェイスは、例えば、デジタル映像信号が入力されるDVIインターフェイス、USBインターフェイス、LANインターフェイス等を用いることができる。また、画像入力I/F部151のインターフェイスには、例えば、NTSC、PAL、SECAM等のコンポジット映像信号が入力されるS映像端子、コンポジット映像信号が入力されるRCA端子、コンポーネント映像信号が入力されるD端子等を用いてもよい。さらに、画像入力I/F部151のインターフェイスには、HDMI(登録商標)規格に準拠したHDMIコネクター等の汎用インターフェイスを用いることができる。また、画像入力I/F部151は、アナログ映像信号をデジタル画像データに変換するA/D変換回路を有し、VGA端子等のアナログ映像端子により画像供給装置200に接続される構成としてもよい。なお、画像入力I/F部151は、有線通信によって画像信号の送受信を行ってもよく、無線通信によって画像信号の送受信を行ってもよい。
画像入力I/F部151は、画像供給装置200から画像データが入力されると、入力された画像データを後述する画像処理部153に出力する。
プロジェクター100Aは、光学的な画像を形成してスクリーンSCに投射する投射部110と、この投射部110を駆動する駆動部120とを備える。投射部110は、光源部111A、光変調部112及び投射光学系113を備え、駆動部120は、光源駆動部121、光変調部駆動部122及び投射光学系駆動部123を備える。投射部110は、本発明の「表示部」に相当する。
光源部111Aは、LED(Light Emitting Diode)やレーザー光源等の固体光源を備える。光源部111Aは、光源が発した光を光変調部112に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよい。光源部111Aは、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群、偏光板、又は光源が発した光の光量を光変調部112に至る経路上で低減させる調光素子等(いずれも不図示)を備えていてもよい。
光源駆動部121は、光源部111A及びバス190に接続され、同じくバス190に接続された制御部170の制御に従って光源部111Aの点灯と消灯とを制御する。光源駆動部121は、第1実施形態では本発明の「調光部」に相当する。
光変調部112は、光源部111Aが発した光を画像データに基づいて変調し、画像光を生成する。光変調部112は、R(赤),G(緑)及びB(青)の三原色に対応した3枚の液晶パネル115R,115G及び115Bを備える。光源部111Aが発する光は、不図示の光学系によりRGBの3色の色光に分離されて、対応する液晶パネル115R,115G及び115Bにそれぞれ入射される。3枚の液晶パネル115R,115G及び115Bは、透過型の液晶パネルであり、色光が液晶パネル115R,115G及び115Bを透過することで変調されて画像光が生成される。各液晶パネル115R,115G及び115Bを透過して変調された画像光は、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成されて投射光学系113に射出される。
光変調部駆動部122は、光変調部112及びバス190に接続され、制御部170の制御に従って光変調部112の各液晶パネル115R,115G及び115Bに画像を描画する。
光変調部駆動部122は、後述する画像処理部153から入力される画像データに基づいてR,G,Bごとの駆動信号を生成する。光変調部駆動部122は、生成したR,G,Bの駆動信号に基づいて光変調部112の対応する液晶パネル115R,115G及び115Bを駆動し、各液晶パネル115R,115G及び115Bに画像を描画する。
投射光学系113は、光変調部112により変調された画像光をスクリーンSC方向に投射して、スクリーンSC上に結像させる投射レンズ(不図示)を備える。投射レンズは、画角の調整、すなわち投射される画像の大きさを調整(ズーム調整)する機能を有するズームレンズである。また、投射レンズは、焦点位置を調整(フォーカス調整)する機能も有する。
投射光学系駆動部123は、投射光学系113を駆動するモーターを備え、投射光学系113及びバス190に接続される。投射光学系駆動部123は、制御部170の制御に従ってモーターを駆動して投射レンズのレンズ位置を調整し、ズームやフォーカスを調整する。
プロジェクター100Aは、操作・表示パネル131、入出力I/F部133及びリモコン受光部135を備える。入出力I/F部133は、操作・表示パネル131、リモコン受光部135及びバス190に接続される。
ユーザーインターフェースとして機能する操作・表示パネル131には、各種の操作キーや、LCD(Liquid Crystal Display)等を用いた表示パネルが設けられる。入出力I/F部133は、制御部170から入力される制御信号に基づいて、操作・表示パネル131に各種画面を表示させる。
また、操作・表示パネル131には、プロジェクター100Aの電源をオン、オフするための電源キーや、各種設定を行うためのメニューキー等の各種操作キーが設けられる。入出力I/F部133は、操作キーが操作されると、操作されたキーに対応した操作信号を制御部170に出力する。
リモコン受光部135は、リモコン105から送信される赤外線信号を受光する。ユーザーによって操作されるリモコン105は、各種ボタンを備え、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。入出力I/F部133は、リモコン受光部135が受光した赤外線信号をデコードし、リモコン105における操作内容を示す操作信号を生成して制御部170に出力する。
プロジェクター100Aは、赤外線通信部137を備える。赤外線通信部137は、本発明の「第1通信部」に相当する。
赤外線通信部137は、赤外通信用のエンコーダーや赤外線発光装置(いずれも図示略)等を備える。赤外線通信部137は、制御部170から入力される制御情報をエンコーダーで変調し、赤外線発光装置により赤外線の点滅信号(赤外線信号という)として外部である立体視用メガネ300に送信する。また、赤外線通信部137は、立体視用メガネ300から送信される赤外線信号を受信する。赤外線通信部137は、受信した赤外線信号に重畳されたデータを取り出して制御部170に出力する。
図2は、立体視用メガネ300の構成を示す構成図である。
ここで立体視用メガネ300について説明する。立体視用メガネ300は、プロジェクター100Aが投射する画像を鑑賞する鑑賞者に装着されるメガネである。立体視用メガネ300は、赤外線通信部310、シャッター部320、シャッター制御部330を備える。シャッター制御部330は、本発明の「第2制御部」に相当する。赤外線通信部310は、本発明の「第2通信部」に相当する。
赤外線通信部310は、プロジェクター100Aから送信される赤外線信号を受信する。赤外線信号には、左目と右目の開閉を切り替える同期信号や、左目や右目の減光率を指定する情報等が含まれる。赤外線通信部310は、受信した赤外線信号に重畳された情報を取り出してシャッター制御部330に出力する。減光率の詳細については後述する。
シャッター部320は、鑑賞者の左目に対峙する左目用の液晶シャッター(以下、左目シャッターという)321と、鑑賞者の右目に対峙する右目用の液晶シャッター(以下、右目シャッターという)322とを備える。左目シャッター321、右目シャッター322は、本発明の「光透過シャッター」に相当する。なお、本実施形態の液晶シャッターは「光透過シャッター」の一例であり、液晶を用いたものに限らず、シャッター部320を透過する光の透過率を制御可能なものであれば「光透過シャッター」として適用可能である。
シャッター制御部330は、赤外線通信部310から入力される同期信号や、減光率に従って、左目シャッター321、右目シャッター322の透過率を制御する。
シャッター制御部330は、プロジェクター100Aから送信される同期信号に同期して左目シャッター321及び右目シャッター322を交互に開放させる。これにより、左目用の画像が鑑賞者の左目のみで認識され、右目用の画像が鑑賞者の右目のみで認識される。
プロジェクター100Aは、画像処理系を備える。この画像処理系は、プロジェクター100Aの全体を統合的に制御する制御部170を中心に構成され、この他に、画像処理部153、フレームメモリー155、記憶部160を備える。制御部170、画像処理部153及び記憶部160は、バス190に接続される。
フレームメモリー155は、複数のバンクを有する。各バンクは、画像データの1フレームが書き込み可能な記憶容量をする。フレームメモリー155は、例えば、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)により構成することができる。SDRAMは、クロックに同期してデータの読み出し及び書き込みを行うDRAMである。
画像処理部153には、画像入力I/F部151から画像データが入力される。
画像処理部153は、入力された画像データをフレームメモリー155に展開して、展開した画像データに対して画像処理を行う。画像処理部153が行う画像処理には、例えば、解像度変換処理、リサイズ処理、台形歪み補正処理等の形状補正処理、デジタルズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理、ぼかし処理等が含まれる。
画像処理部153は、制御部170の制御に従って、フレームメモリー155に展開された画像データを処理する。画像処理部153が行う画像処理は、上記の画像処理のうちいずれか1つであってもよいし、複数の処理を組み合わせて実行することも可能である。
また、画像処理部153は、3D画像変換処理を実行する。3D画像変換処理は、入力された画像データが三次元の画像データであると判別した場合に実行される。画像処理部153は、サイドバイサイド、トップアンドボトム、ラインバイライン、フレームパッキング等の形式の画像データをもとに、液晶パネル115R,115G及び115Bの表示解像度に適合したフレームを生成する。画像処理部153は、例えば、左目用のフレームと右目用のフレームとが交互に時分割で出力されるフレームシーケンシャル形式の画像データを生成する。この処理で、画像処理部153は、必要に応じて中間フレームを生成する処理を行ってもよく、光変調部駆動部122に画像データを出力する際に、出力中の画像データが左目用のフレームか右目用のフレームかを示すL/R情報を出力してもよい。
また、画像処理部153は、輝度伸張処理部157を備える。輝度伸張処理部157は、画像データを、制御部170により指定された伸張率(ゲイン)で伸張し、画像データの輝度の範囲を拡大させる処理(輝度伸張処理)を行う。輝度伸張処理部157は、輝度伸張処理した画像データを光変調部駆動部122に出力する。
記憶部160は、例えば、ハードディスク装置等の補助記憶装置である。記憶部160は、DRAM(Dynamic RAM)、大容量の情報の記憶が可能なフラッシュメモリー又はCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)等の光ディスクで代替されてもよい。記憶部160は、制御部170が実行する制御プログラムや、画像処理部153が実行する画像処理に使用するパラメーター等の各種データを記憶する。
また、記憶部160は、伸張率LUT(Look Up Table)161を記憶する。伸張率LUT161は、画像データの輝度範囲を伸張させる伸張率を登録したテーブルである。伸張率LUT161や、伸張率の詳細については後述する。
また、記憶部160には、プロジェクター100Aに投射させる画像データを事前に記憶させておくこともできる。例えば、操作・表示パネル131やリモコン105の操作により、記憶部160に記憶された画像データが選択されると、プロジェクター100Aは、選択された画像データを投射部110によりスクリーンSCに投射させる。
制御部170は、ハードウェアとしてCPU、ROM及びRAM(いずれも図示略)で構成される。ROMは、不揮発性の記憶装置であり、制御プログラム及びデータを記憶する。RAMは、CPUのワークエリアとして使用される。CPUは、ROMや記憶部160から読み出した制御プログラムをRAMに展開し、展開した制御プログラムを実行してプロジェクター100Aの各部を制御し、制御部170の機能を実行する。
制御部170は、機能ブロックとして、投射制御部171、画像特徴量取得部172、輝度伸張率取得部173、減光率設定部174、調光制御部175を備える。これらの機能ブロックは、CPUが制御プログラムに従って演算処理を実行することで実現される機能をブロックとして便宜的に示したものであり、特定のアプリケーションやハードウェアを示すものではない。調光制御部175は、本発明の「第1制御部」に相当する。
投射制御部171は、プロジェクター100Aの各部を制御して、スクリーンSCに画像を表示させる。例えば、投射制御部171は、光変調部駆動部122を制御して、画像データに基づく画像を液晶パネル115R、115G及び115Bに描画させる。また、投射制御部171は、光源駆動部121を制御して光源部111Aの光源の点灯と消灯とを制御する。
プロジェクター100Aは、高品位の画像を投射するため、画像入力I/F部151に入力される画像データに基づく画像の輝度範囲を伸張する。具体的には、入力された画像データに基づいて画像処理部153がフレームメモリー155に展開する画像データの各画素の輝度範囲を伸張する。この処理によって画像のコントラスト感が向上する。
また、プロジェクター100Aは、液晶パネル115R、115G及び115Bの入射光の光量を減光する調光処理を行う。例えば、輝度伸張処理に合わせて調光処理を行うことで、画像の明るさを適切な明るさに保ちながら、コントラスト感を向上させることができる。具体的には、輝度伸張処理によって画像全体の明るさが増大し、処理前の画像との差異が過剰になるような場合には、調光処理により画像の明るさを適切に保つことができる。また、調光処理では、表示する画像に合わせて光量を調整することができ、例えば、画像が全面黒である場合に光量をゼロにすることができる。
図3は、プロジェクター100Aの機能を模式的に示す図である。また、図4は、プロジェクター100Aの動作を示すフローチャートである。
図3及び図4を参照しながら制御部170の備える機能ブロックである画像特徴量取得部172、輝度伸張率取得部173、減光率設定部174及び調光制御部175と、画像処理部153との動作について説明する。
画像処理部153には、画像入力I/F部151が受信した画像データ(以下、画像データD1と表記する)が入力される。画像処理部153は、画像データD1の入力がない場合(ステップS1/NO)、画像データD1が入力されるまで処理の開始を待機する。また、画像処理部153は、画像データD1が入力されると(ステップS1/YES)、入力された画像データD1を1フレームごとにフレームメモリー155に展開する。フレームメモリー155に展開された画像データD1の1フレームを対象フレームという。
画像処理部153は、入力された画像データD1のフォーマットを解析して、2D/3D情報や、L/R情報を生成する(ステップS2)。
2D/3D情報は、画像データD1が2D(二次元)の画像データであるのか、3D(三次元)の画像データであるのかを示す情報である。
また、L/R情報は、画像データD1が三次元の画像データである場合に生成される情報であり、対象フレームが左目用の画像データであるのか、右目用の画像データであるのかを示す情報である。
画像処理部153は、生成した2D/3D情報及びL/R情報を画像特徴量取得部172に出力する。
また、画像処理部153は、対象フレームの画像データD1に、解像度変換処理、フレームレート変換処理、形状補正処理、ズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理等の画像処理を行う。画像処理部153による処理後の画像データを、画像データD2と表記する。画像処理部153は、フレームメモリー155から画像データD2を読み出して画像特徴量取得部172に出力する。
画像特徴量取得部172は、画像処理部153から入力される画像データD2に基づいて画像特徴量を取得する(ステップS3)。画像特徴量取得部172が取得する画像特徴量は、例えば、画像内の最大輝度値、最小輝度値、APL(Average Picture Level:平均画像レベル)、輝度ヒストグラム等の、画像の明るさを表すパラメーターである。
本実施形態では、画像特徴量取得部172が画像特徴量としてAPL値と、白ピーク値WPとを取得する場合について説明する。
画像特徴量取得部172は、入力された画像データD2に基づいて、APL(Average Picture Level)値と、白ピーク値WPとを画像特徴量として算出する。画像データD2の1画素の輝度Yは、例えば以下の式(1)又は式(2)で定義される。
Y=0.299R+0.587G+0.144B・・・(1)
Y=max(R,G,B)・・・(2)
図5は、画像特徴量取得部172の処理について示す説明図である。
画像特徴量取得部172は、まず、1フレームFRを、例えば32×32画素の小領域DRに分割する。図5には、1フレームFRを40個の小領域DR1〜DR40に分割した例を示す。40個の小領域DR1〜DR40のうち、任意のi番目の小領域DRi内の各画素の輝度をYi1〜Yi1024で表すものとすると、小領域DRiの代表輝度Ydriは以下の式(3)で表される。
Ydri=(Yi1+Yi2+・・・+Yi1024)/1024・・・(3)
小領域DRiの代表輝度Ydriは、小領域DRi内の各画素の輝度の平均値である。画像特徴量取得部172は、式(3)により小領域DR1〜DR40の代表輝度Ydr1〜Ydr40をそれぞれ求める。そして、画像特徴量取得部172は、代表輝度Ydr1〜Ydr40の平均値をAPL値とし、代表輝度Ydr1〜Ydr40の最大値を白ピーク値とする。ここでは、APL値と白ピーク値は、10ビットで表現する。なお、小領域DRの大きさや数は任意に設定可能である。
輝度伸張率取得部173は、画像特徴量取得部172から入力される画像特徴量に基づいて輝度伸張率を取得する(ステップS4)。輝度伸張率取得部173は、例えば、伸張率LUT161を参照して、入力された画像特徴量に対応する輝度伸張率を伸張率LUT161から取得する。
図6は、伸張率LUT161の一例を示す図である。
図6の伸張率LUT161は、APL値と白ピーク値とに対応付けて輝度伸張率が設定されたテーブルである。伸張率LUT161ではAPL値と白ピーク値とによって、図中に○で示すプロットが特定され、各プロットには輝度伸張率が設定されている。輝度伸張率取得部173は、特徴量として入力されるAPL値と白ピーク値とに対応するプロットを特定し、特定したプロットに設定されている輝度伸張率を取得する。また、輝度伸張率取得部173は、特徴量として入力されるAPL値と白ピーク値とに対応するプロットがない場合、近いプロットに設定されている輝度伸張率を取得してもよい。或いは、輝度伸張率取得部173は、複数の3点または4点のプロットに設定されている輝度伸張率をもとに補間演算を行って、輝度伸張率を求めてもよい。
本実施形態では、APL値と白ピーク値とに対応付けて輝度伸張率が設定された伸張率LUT161を記憶部160に事前に記憶しておく例について説明した。これ以外に、輝度伸張率取得部173が特徴量に基づいて予め設定された演算式やパラメーターを用いて、輝度伸張率を算出してもよい。
輝度伸張処理部157は、輝度伸張率取得部173から入力される輝度伸張率に従って、画像データの輝度を伸張する処理を行う。この処理は、画像の輝度の範囲を広範囲に伸張して、コントラスト感を高める処理であり、輝度伸張率は輝度伸張処理に用いるパラメーターである。例えば、輝度伸張率=kgとすると、下記式(1)の輝度伸張処理が行われる。なお、下記式(1)で処理前の画像の画素値を(R,G,B)と表し、処理後の画像の画素値を(R’,G’,B’)と表す。
R’=kgR
G’=kgG・・・(4)
B’=kgB
光変調部駆動部122は、輝度伸張処理部157により輝度を伸張した画像データに基づいて液晶パネル115R、115G及び115Bを駆動する。
次に、減光率設定部174において第1減光率La1を設定する(ステップS5)。
第1減光率La1は、スクリーンSCに投射された画像を視認するユーザーの目に入射される光量を減光する割合を示す。第1実施形態では、2つの方法によってユーザーの目に入射される光量を減光する。第1の方法は、光源部111Aが発する光量を減光する方法である。第2の方法は、プロジェクター100Aから投射され、スクリーンSCで反射した画像光がユーザーの目に入射される光量を減光する方法である。第2の方法は、立体視用メガネ300を用いてユーザーの目に入射される光量を減光する。また、第1減光率La1は、第1の方法、第2の方法、又は第1の方法及び第2の方法のいずれかにより調光する動作を指定するパラメーターである。
減光率設定部174は、予め設定された演算方法により輝度伸張率に基づく演算を行って第1減光率La1を算出する。例えば、減光率設定部174は下記式(2)に基づく演算を行う。
La1=kg−γ・・・(5)
上記式(5)において、La1は第1減光率であり、kgは輝度伸張率であり、γはプロジェクター100Aの光学系のガンマ値を指す。光学系には、例えば、光源部111Aが備える光学素子や光学部品、投射光学系113が含まれる。γの値は、例えば記憶部160に予め記憶されている。
また、減光率設定部174は、画像特徴量取得部172から入力される画像特徴量に基づいて第1減光率La1を算出することもできる。第1減光率La1の算出は、例えば、図3を参照して説明した輝度伸張率と同様に、白ピーク値やAPL値等の2以上に対応して第1減光率La1が定義されたLUT(図示略)を用い、このLUTを参照することで第1減光率La1を算出できる。すなわち、減光率設定部174は、画像特徴量取得部172から入力された白ピーク値やAPL値に対応してLUTに定義されている第1減光率La1を取得する。また、減光率設定部174は、入力された白ピーク値やAPL値が、第1減光率La1が定義された格子点から外れている場合、周囲の3点または4点の格子点に定義された第1減光率La1をもとに補間演算を行い、第1減光率La1を算出してもよい。このようにして減光率設定部174は第1減光率La1を求め、求めた第1減光率La1を調光制御部175に出力する。
調光制御部175には、画像処理部153から2D/3D情報及びL/R情報が入力される。また、調光制御部175には、減光率設定部174から第1減光率La1が入力される。
調光制御部175は、入力された第1減光率La及び2D/3D情報に基づき、光源部111Aに設定する第2減光率La2と、立体視用メガネ300に設定する第3減光率La3とを設定する。第2減光率La2は、光源部111Aが発する光量を減光する減光率である。第3減光率La3は、プロジェクター100Aから投射され、スクリーンSCで反射した画像光がユーザーの目に入射される光量を立体視用メガネ300により減光する減光率である。
まず、調光制御部175は、2D/3D情報に基づき、対象フレームが二次元の画像データであるのか、三次元の画像データであるのかを判定する(ステップS6)。
調光制御部175は、対象フレームが二次元の画像データであると判定した場合(ステップS6/NO)、第2減光率La2を第1減光率La1と同一の値に設定する(ステップS7)。また、調光制御部175は、第3減光率La3を100%に設定する(ステップS7)。減光率Laが100%である場合、減光を行わないことを意味する。すなわち、対象フレームが二次元の画像データである場合、光源部111Aの光量を減光させることで調光を行い、立体視用メガネ300による調光は行わないように第2減光率La2及び第3減光率La3を設定する。
また、調光制御部175は、対象フレームが三次元の画像データであると判定した場合(ステップS6/YES)、まず、入力された第1減光率Laの値が10%以上であって、100%以下であるか否かを判定する(ステップS8)。10%は、第1実施形態では、本発明の「第1しきい値」に相当する。また、第1減光率Laが10%以上である場合が、本発明の「第1減光率が第1しきい値以下である場合」に相当する。減光率は、数値が高くなるほど、減光する割合が小さくなるからである。
調光制御部175は、第1減光率La1が10%以上であって、100%以下である場合(ステップS8/YES)、第2減光率La2を第1減光率La1と同一の値に設定する(ステップS9)。また、調光制御部175は、第3減光率La3を100%に設定する(ステップS9)。すなわち、調光制御部175は、対象フレームが三次元の画像データであり、第1減光率La1が10%≦La1≦100%の場合、光源部111Aの光量を減光させることで調光を行う。調光制御部175は、立体視用メガネ300による調光は行わないように第2減光率La2及び第3減光率La3を設定する。
また、調光制御部175は、第1減光率La1が10%より小さい場合(ステップS8/NO)、第2減光率La2を10%に設定する(ステップS10)。また、調光制御部175は、第3減光率La3を(第1減光率La1/0.1)%に設定する(ステップS10)。すなわち、調光制御部175は、第1減光率La1が10%より小さい場合、調光制御部175は、光源部111Aの光量を減光させる第2減光率La2を10%に固定する。これにより光源部111Aが発する光量が「0」とならない。また、調光制御部175は、第1減光率La1を「0.1」で除算した値を立体視用メガネ300により減光する減光率として設定する。
例えば、第1減光率La1が5%であって、光源部111Aの発光量を10%減光させる場合、立体視用メガネ300によりユーザーの目に入射される光量を半分に減光させなければならない。このため、調光制御部175は、第1減光率La1が5%の場合、第3減光率La3を5/0.1=50%に設定する。
調光制御部175は、設定した第2減光率La2に基づいてパルス信号のデューティー比を設定し、設定したデューティー比を含む制御信号を生成する(ステップS11)。調光制御部175は、生成した制御信号を光源駆動部121に出力する(ステップS12)。光源駆動部121は、入力された制御情報からデューティー比の情報を取り出し、設定されたデューティー比のパルス信号により光源部111Aを駆動し、光源部111Aから射出される光の光量を減光させる。
また、調光制御部175は、設定した第3減光率La3の情報や、2D/3D情報、L/R情報、同期信号等を含む赤外線信号を生成する(ステップS13)。調光制御部175は、生成した赤外線信号を赤外線通信部137により立体視用メガネ300に送信する(ステップS14)。
立体視用メガネ300は、プロジェクター100Aから送信される赤外線信号を赤外線通信部310で受信する。
シャッター制御部330は、赤外線信号から第3減光率La3の情報や、2D/3D情報、L/R情報、同期信号を取り出す。シャッター制御部330は、取り出した2D/3D情報により対象フレームが二次元の画像データであると判定すると、両目の透過率を100%に設定する。すなわち、シャッター制御部330は、左目シャッター321及び右目シャッター322を開状態で固定する。
また、シャッター制御部330は、対象フレームが三次元の画像データであると判定されると、対象フレームが左目用の画像データであるか、右目用の画像データであるかを判定する。
シャッター制御部330は、対象フレームが左目用の画像データであると判定すると、左目シャッター321の透過率を、受信した第3減光率La3に基づいて設定し、右目シャッター322の透過率を0%に設定する。また、シャッター制御部330は、対象フレームが右目用の画像データであると判定すると、右目シャッター322の透過率を、受信した第3減光率La3に基づいて設定し、左目シャッター321の透過率を0%に設定する。
以上説明したように第1実施形態の表示システム1は、プロジェクター100Aと、立体視用メガネ300とを備える。立体視用メガネ300は、スクリーンSCに表示された画像光の光量を調光する。プロジェクター100Aは、光源部111Aと、光変調部112を備える表示部110と、光源駆動部121とを備える。光変調部112は、光源部111Aが発する光を画像データに基づいて変調し、画像光を生成する。表示部110は、生成された画像光をスクリーンSCに表示する。表示システム1は、画像データに基づいて設定された第1減光率La1に従って、光源駆動部121と、立体視用メガネ300との少なくともいずれか一方に光量を調光させる。
従って、表示する画像に応じて調光を好適に行うことができる。
また、プロジェクター100Aは、画像データに基づいて設定した第1減光率La1が予め設定された第1しきい値以下の場合に、光源駆動部121に、光量を第1減光率La1で調光させる調光制御部175を備える。
例えば、立体視用メガネ300による調光は、立体視用メガネを着用した使用者の視野全体の輝度を低下させてしまう場合がある。このため、第1減光率La1が第1しきい値以下であり、第1減光率La1が低い場合に、立体視用メガネ300を使用しないことで、安全に調光を行うことができる。
また、プロジェクター100Aは、赤外線通信部137を備え、立体視用メガネ300は、赤外線通信部310を備える。
調光制御部175は、第1減光率La1が第1しきい値より大きい場合に、第1減光率La1に基づいて、調光部に光量を調光させる第2減光率La2と、立体視用メガネ300に光量を調光させる第3減光率La3とを設定する。調光制御部175は、光源駆動部121に、光量を第2減光率La2で調光させ、第3減光率を赤外線通信部137により立体視用メガネ300に送信し、立体視用メガネ300は、光量を第3減光率で調光する。
従って、第1減光率La1が第1しきい値より大きく、第1減光率La1が大きい場合に、光変調部112の温度低下に伴う応答性の低下により生じるクロストークを抑制して安定して駆動できる減光率の範囲で光源部を駆動させ、光源部111Aの発する光量の減光だけでは第1減光率La1に見合う調光ができない場合に、加えて立体視用メガネ300による調光を行うことで、トータルとして第1減光率La1に見合う調光を行うことができる。
また、調光制御部175は、画像データが二次元の画像データである場合、光源駆動部121により光源部111Aが発する光量を第1減光率La1で調光させる。画像データが二次元の画像データである場合、光変調部112に要求される応答性は三次元の画像データよりも低い。このため、画像データが二次元の画像データである場合、光源部111Aが発する光量を調光することで、画質を低下させずに調光を行うことができる。
また、調光制御部175は、画像データが三次元の画像データである場合、光源部111Aが発する光量を0としない第2減光率La2を設定する。
従って、光変調部112に入射される光量を適切な光量に調整して、光変調部112の温度低下を抑制し、光変調部112の応答性の低下を抑制することができる。
また、光源部111Aは、固体光源を備える。調光制御部175は、光源駆動部121に、光源部111Aの発する光量を、第1減光率La1又は第2減光率で調光させる。
従って、画質の低下を抑制できる範囲の減光率で光源部111Aを駆動することができる。
また、立体視用メガネ300は、右目用及び左目用の液晶シャッターを有する立体視用のメガネであって、プロジェクター100Aから通知される第3減光率La3に基づいて、液晶シャッターの透過率を制御するシャッター制御部330を備える。
従って、立体視用メガネ300を装着した使用者の目に入射される光量を液晶シャッターにより好適に減光することができる。
また、調光制御部175は、画像データの特徴量を取得し、取得した特徴量に基づいて第1減光率La1を設定する。
従って、第1減光率La1を画像データに対応して調整することができる。
また、プロジェクター100A、画像データの特徴量と第1減光率La1とを対応付けたテーブルを記憶する記憶部160を備える。調光制御部175は、取得した画像データの特徴量に基づいてテーブルを参照し、第1減光率La1を設定する。
従って、画像データの特徴量に対応付けられた第1減光率La1を容易に取得することができる。
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態の表示システム1Bの構成を示す図である。第2実施形態の立体視用メガネ300の構成は、第1実施形態と同一であるので詳細な説明は省略する。
第2実施形態のプロジェクター100Bは、光源部111Bが光源として、キセノンランプや、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等のランプ光源を備える。また、第2実施形態のプロジェクター100Bは、遮光板142と、遮光板142を駆動する遮光板駆動部141とを備える。遮光板駆動部141は、本発明の「調光部」に相当する。また、遮光板142は、本発明の「遮光部材」及び「調光部」に相当する。
また、第2実施形態のプロジェクター100Bは、上述した第1及び第2の方法による減光に加えて、第3の方法により光量を減光する。第3の方法は、プロジェクター100Bに搭載された遮光板142によって光量を減光する方法である。遮光板142は、回転軸(図示略)を有する。遮光板駆動部141は、例えば、ステッピングモーターを備え、制御部170から入力される信号に従って遮光板142を回転させる。遮光板142の回転量を変更することで、光源部111Bから光変調部112に入射される光量が減光される割合が変更される。
図8は、プロジェクター100Bの機能を模式的に示す図である。また、図9は、プロジェクター100Bの動作を示すフローチャートである。
図8において、画像特徴量取得部172、輝度伸張率取得部173、減光率設定部174、輝度伸張処理部157、光変調部駆動部122、光源駆動部121、光源部111B、赤外線通信部137の動作は第1実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。
また、図9に示すフローにおいてステップS1〜S5までの動作は、図4に示すフローと同一であるため説明を省略し、ステップS5以降の動作について説明する。
調光制御部175には、減光率設定部174から第1減光率La1が入力され、画像処理部153から2D/3D情報と、L/R情報とが入力される。
まず、調光制御部175は、第1減光率La1に基づいて第4減光率La4、第3減光率La3及び第5減光率La5を設定する。第2実施形態において、第4減光率La4は、光源部111Bのランプ光源を減光する割合を示す。第3減光率La3は、プロジェクター100Bから投射され、スクリーンSCで反射した画像光がユーザーの目に入射される光量を立体視用メガネ300により減光する割合を示す。第5減光率La5は、遮光板142を回転させて、光源部111Bから光変調部112に入射される光量を減光する割合を示す。
調光制御部175は、第1減光率La1が70%以上、100%以下であるか否かを判定する(ステップS21)。70%は、本発明の「第2しきい値」に相当する。また、第1減光率Laが70%以上である場合が、本発明の「第1減光率が第2しきい値以下である場合」に相当する。
調光制御部175は、第1減光率La1が70%≦La1≦100%である場合(ステップS21/YES)、第4減光率La4を第1減光率La1と同一の値に設定する(ステップS22)。また、調光制御部175は、第3減光率La3及び第5減光率La5を、100%に設定する(ステップS22)。すなわち、調光制御部175は、第1減光率La1が70%≦La1≦100%である場合、光源部111Bが発する光量を減光して調光を行う。なお、上記で示した本実施形態の減光率(70%≦La1≦100%)は、ランプ光源を減光することによってランプ光源の温度が下がってもランプ光源の寿命にそれほど影響を及ぼさない減光率の範囲の一例であり、具体的な数値は、ランプ光源の種類や構成によって異なる。
また、調光制御部175は、ステップS21が否定判定の場合(ステップS21/NO)、第1減光率La1が20%以上、70%未満であるか否かを判定する(ステップS23)。20%は、第2実施形態において「第1しきい値」に相当する。また、第1減光率La1が20%≦La1<70%である場合、本発明の「第1減光率が第2しきい値より大きく、第1しきい値以下の場合」の場合に相当する。
調光制御部175は、第1減光率La1が20%≦La1<70%である場合(ステップS23/YES)、第4減光率La4を70%に設定する(ステップS25)。また、調光制御部175は、第3減光率La3を100%に設定する(ステップS25)。また、調光制御部175は、第5減光率La5を(第1減光率La1/0.7)%に設定する(ステップS25)。
すなわち、調光制御部175は、第1減光率La1が20%≦La1<70%の場合、光源部111Bの光量を減光させる第4減光率La4を70%に固定する。また、調光制御部175は、第1減光率La1が20%≦La1<70%の場合、立体視用メガネ300による調光は行わないように第3減光率La3を100%に設定する。
また、調光制御部175は、第1減光率La1を「0.7」で除算した値を遮光板142により減光する割合に設定する。例えば、第1減光率La1が49%であって、光源部111Bの発光量を70%減光させる場合、遮光板142により光量を70%減光させなければならない。このため、調光制御部175は、第1減光率Laが20%≦La1<70%の場合、第5減光率La5を49/0.7=70%に設定する。
また、調光制御部175は、ステップS23が否定判定の場合(ステップS23/NO)、第1減光率La1が20%未満と判定する。この場合、調光制御部175は、第4減光率La4を70%に設定する(ステップS24)。また、調光制御部175は、第3減光率La3を(第1減光率La1/0.2)%に設定する(ステップS24)。また、調光制御部175は、第5減光率La5を29%に設定する(ステップS24)。
すなわち、調光制御部175は、第1減光率La1が20%未満の場合、光源部111Bの光量を減光させる第4減光率La4を70%に固定する。また、調光制御部175は、第1減光率La1が20%未満の場合、遮光板142により減光させる第5減光率La5を29%に固定する。
また、調光制御部175は、第1減光率La1を「0.2」で除算した値を立体視用メガネ300により減光する割合に設定する。例えば、第1減光率La1が10%であって、光源部111Bの発光量を70%減光させ、遮光板142により29%減光させる場合、立体視用メガネ300により光量を50%減光させなければならない。このため、調光制御部175は、第1減光率Laが20%未満の場合、第3減光率La3を10/0.2=50%に設定する。なお、上記で示した本実施形態の減光率(第1減光率La1が20%未満、第5減光率が29%)は、遮光部材142による過度な減光により表示される画像に色むらが生じることを抑制できる減光率の一例であり、具体的な数値は、遮光部材142の構成によって異なる。
調光制御部175は、第3減光率La3、第4減光率La4及び第5減光率La5を設定すると、設定した第4減光率La4の情報を含む制御信号を生成し(ステップS26)、光源駆動部121に出力する(ステップS27)。
また、調光制御部175は、第3減光率La3の情報や、2D/3D情報、L/R情報、同期信号等を含む赤外線信号を生成し(ステップS28)、赤外線通信部137により立体視用メガネ300に送信する(ステップS29)。
また、調光制御部175は、設定した第5減光率La5に基づいて駆動信号を生成し(ステップS30)、遮光板駆動部141に出力する(ステップS31)。
以上説明したように、第2実施形態の調光制御部175は、第1減光率La1が第1しきい値より小さい第2しきい値以下の場合に、光源駆動部121に、第1減光率La1で光源部111Aが発する光量を調光させる。
また、調光制御部175は、第1減光率La1が第2しきい値より大きく、第1しきい値以下の場合に、光源部111Bが発する光量を調光する第4減光率La4を設定する。また、調光制御部175は、光源部111Bから光変調部112に入射される光量を調光する第5減光率La5を設定する。調光制御部175は、光源駆動部121に、光源部111Bが発する光量を第4減光率La4で調光させ、光源部111Bから光変調部112に入射される光量を第5減光率La5で調光させる。
従って、第1減光率La1が第2しきい値より大きく、第1しきい値以下の場合に、調光時の光源部の温度低下により光源部の寿命が短くなることを抑制して安定して駆動できる減光率の範囲で光源部111Bを駆動させることができる。
光源部111Bの発する光量の減光だけでは第1減光率に見合う調光ができない場合に、光源部111Bから光変調部112に入射される光量を減光することで、トータルとして第1減光率に見合う調光を行うことができる。
また、プロジェクター100Bの光源部111Bは、ランプ光源を備える。プロジェクター100Bは、光源部111Bから光変調部112に入射される光を遮光する遮光板142を備える。調光制御部175は、光源駆動部121により光源部111Bの発する光量を第4減光率La4で調光させ、遮光板142により光源部111Bから光変調部112に入射される光量を第5減光率La5で調光させる。
従って、光源部111Bがランプ光源を備える場合に、調光時の光源部の温度低下により光源部の寿命が短くなることを抑制して安定して駆動できる減光率の範囲でランプ光源を駆動させることができる。また、光源部111Bの発する光量の減光だけでは第1減光率に見合う調光ができない場合に、光源部111Bから光変調部112に入射される光量を減光させることで、トータルとして第1減光率に見合う調光を行うことができる。
上述した実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、第1及び第2実施形態では、光変調部112が液晶パネル115を備える構成を例示した。液晶パネル115は、透過型の液晶パネルであってもよいし、反射型の液晶パネルであってもよい。また、光変調部112は、液晶パネル115に代えて、デジタルミラーデバイス(DMD)を用いた構成であってもよい。また、デジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた構成としてもよい。また、光変調部112は、液晶パネル及びDMD以外に、光源が発した光を変調可能な構成を採用しても良い。
また、プロジェクター100A、100Bは、リアプロジェクション(背面投射)型のプロジェクターであってもよい。
また、第2実施形態では、第1減光率La1に基づいて第4減光率La4と第5減光率La5とを設定する場合について説明した。これ以外の動作として、調光制御部175は、第1減光率La1に基づいて、第2減光率La2と第3減光率La3とを設定し、設定した第2減光率La2に基づいて第4減光率La4と第5減光率La5とを設定してもよい。第2減光率La2は、光源部111Aの発光量の減光と、遮光板142による減光とのトータルの減光率である。例えば、調光制御部175は、立体視用メガネ300による減光率である第3減光率La3を最初に設定し、第1減光率La1が満たされるように第2減光率La2を設定する。その後、調光制御部175は、設定した第2減光率La2に基づいて光源部111Aの発光量の減光率である第4減光率La4と、遮光板142による減光率である第5減光率La5とを設定してもよい。
また、画像特徴量取得部172は、画像データが三次元の画像データである場合に、L/R情報をもとに左目用の画像と右目用の画像とを判別し、いずれか一方(例えば、左目用の画像)を用いて画像特徴量を取得してもよい。すなわち、他方(例えば、右目用の画像)について特徴量を取得しない。この場合、左目用の画像と右目用の画像の視差の影響で特徴量が変動することを防止でき、演算量を抑えて処理負荷を軽減できる等の利点がある。
また、上述した第1及び第2実施形態では、プロジェクター100A又は100Bと、立体視用メガネ300との通信に赤外線通信を用いる場合について説明したが、Wi−Fi(登録商標)やBluetooth(登録商標)等の無線通信により通信を行ってもよい。
また、プロジェクター100A又は100Bと、立体視用メガネ300とを例えば、USBケーブル等の有線ケーブルで接続し、有線通信を行ってもよい。
また、図1及び図7に示したプロジェクター100A及び100Bの各機能部は、機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、また、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクターの他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
また、図4及び図9に示すフローチャートの処理単位は、プロジェクター100A及び100Bの処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図6及び図9のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって本発明が制限されることはない。また、制御部170の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、1つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
1…表示システム、3…ケーブル、100A、100B…プロジェクター(画像表示装置)、105…リモコン、110…投射部(表示部)、111A、111B…光源部、112…光変調部、113…投射光学系、115R、115G、115B…液晶パネル、120…駆動部、121…光源駆動部(調光部)、122…光変調部駆動部、123…投射光学系駆動部、133…入出力I/F部、135…リモコン受光部、137…赤外線通信部、141…遮光板駆動部(調光部)、142…遮光板(調光部)、151…画像入力I/F部、153…画像処理部、155…フレームメモリー、157…輝度伸張処理部、160…記憶部、170…制御部、171…投射制御部、172…画像特徴量取得部、173…輝度伸張率取得部、174…減光率設定部、175…調光制御部(第1制御部)、190…バス、200…画像供給装置、300…立体視用メガネ(調光装置)、310…赤外線通信部、320…シャッター部、321…左目シャッター、322…右目シャッター、330…シャッター制御部(第2制御部)、161…伸張率LUT、La1…第1減光率、La2…第2減光率、La3…第3減光率、La4…第4減光率、La5…第5減光率、SC…スクリーン(表示面)。

Claims (14)

  1. 光源部と、前記光源部が発する光を画像データに基づいて変調し、画像光を生成する光変調部とを備え、前記画像光を表示面に表示する表示部と、
    前記光源部が発する光量と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量との少なくともいずれか一方を調光する調光部と、を備える画像表示装置と、
    前記表示面に表示された前記画像光の光量を調光する調光装置と、を備え、
    前記画像データに基づいて設定された第1減光率に従って、前記調光部と、前記調光装置との少なくともいずれか一方に光量を調光させる表示システム。
  2. 前記画像表示装置は、前記第1減光率が予め設定された第1しきい値以下の場合に、前記調光部に、光量を前記第1減光率で調光させる第1制御部を備える請求項1記載の表示システム。
  3. 前記画像表示装置は、第1通信部を備え、
    前記調光装置は、第2通信部を備え、
    前記第1制御部は、前記第1減光率が前記第1しきい値より大きい場合に、前記第1減光率に基づいて、前記調光部に光量を調光させる第2減光率と、前記調光装置に光量を調光させる第3減光率とを設定し、前記調光部に、光量を前記第2減光率で調光させ、前記第3減光率を前記第1通信部により前記第2通信部に送信し、
    前記調光装置は、光量を前記第3減光率で調光する請求項2記載の表示システム。
  4. 前記第1制御部は、前記第1減光率が前記第1しきい値より小さい第2しきい値以下の場合に、前記調光部に、前記第1減光率で前記光源部が発する光量を調光させ、
    前記第1減光率が前記第2しきい値より大きく、前記第1しきい値以下の場合に、前記第1減光率に基づいて、前記光源部が発する光量を調光する第4減光率と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量を調光する第5減光率とを設定し、前記調光部に、前記光源部が発する光量を前記第4減光率で調光させ、前記光源部から前記光変調部に入射される光量を前記第5減光率で調光させる請求項2記載の表示システム。
  5. 前記第1制御部は、前記第1減光率が前記第1しきい値より小さい第2しきい値以下の場合に、前記調光部に、前記第1減光率で前記光源部が発する光量を調光させ、
    前記第1減光率が前記第2しきい値より大きく、前記第1しきい値以下の場合に、前記第2減光率に基づいて、前記光源部が発する光量を調光する第4減光率と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量を調光する第5減光率とを設定し、前記調光部に、前記光源部が発する光量を前記第4減光率で調光させ、前記光源部から前記光変調部に入射される光量を前記第5減光率で調光させる請求項3記載の表示システム。
  6. 前記画像データが二次元の画像データである場合、前記調光部により前記光源部が発する光量を前記第1減光率で調光させる請求項1から3のいずれか1項記載の表示システム。
  7. 前記第1制御部は、前記画像データが三次元の画像データである場合、前記光源部が発する光量を0としない前記第2減光率を設定する請求項3又は5記載の表示システム。
  8. 前記光源部は、固体光源を備え、
    前記第1制御部は、前記調光部に、前記光源部の発する光量を、前記第1減光率又は前記第2減光率で調光させる請求項3記載の表示システム。
  9. 前記光源部は、ランプ光源を備え、
    前記調光部は、前記光源部から前記光変調部に入射される光を遮光する遮光部材を備え、
    前記第1制御部は、前記調光部により前記光源部の発する光量を前記第4減光率で調光させ、前記遮光部材により前記光源部から前記光変調部に入射される光量を前記第5減光率で調光させる請求項4又は5記載の表示システム。
  10. 前記調光装置は、右目用及び左目用の光透過シャッターを有する立体視用メガネであって、前記画像表示装置から通知される前記第3減光率に基づいて、前記光透過シャッターの光透過率を制御する第2制御部を備える請求項3記載の表示システム。
  11. 前記第1制御部は、前記画像データの特徴量を取得し、取得した前記特徴量に基づいて前記第1減光率を設定する請求項2から10のいずれか1項に記載の表示システム。
  12. 前記画像表示装置は、前記画像データの特徴量と前記第1減光率とを対応付けたテーブルを記憶する記憶部を備え、
    前記第1制御部は、取得した前記画像データの特徴量に基づいて前記テーブルを参照し、前記第1減光率を設定する請求項11記載の表示システム。
  13. 表示面に表示された画像光の光量を調光する調光処理を実行する調光装置と通信を行う第1通信部と、
    光源部と、前記光源部が発する光を画像データに基づいて変調し、前記画像光を生成する光変調部とを備え、前記画像光を表示面に表示する表示部と、
    前記光源部が発する光量と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量との少なくともいずれか一方を調光する調光処理を実行する調光部と、
    前記画像データに基づいて第1減光率を設定し、前記第1減光率に基づいて前記調光部と前記調光装置との少なくともいずれか一方に調光処理を実行させる第1制御部と、
    を備える画像表示装置。
  14. 光源部と、前記光源部が発する光を画像データに基づいて変調し、画像光を生成する光変調部とを備え、前記画像光を表示面に表示する表示部と、前記光源部が発する光量と、前記光源部から前記光変調部に入射される光量との少なくともいずれか一方を調光する調光部と、を備える画像表示装置と、
    前記表示面に表示された前記画像光の光量を調光する調光装置と、を備える表示システムの制御方法であって、
    前記画像データに基づいて第1減光率を設定するステップと、
    設定した前記第1減光率に従って、前記調光部と前記調光装置との少なくともいずれか一方を選択するステップと、
    選択した前記調光部と前記調光装置との少なくともいずれか一方に、光量を調光させるステップと、
    を有する表示システムの制御方法。
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