JP2021182101A - プロジェクター及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な回路を設けることなく、自然なフェードアウト動作やフェードイン動作を実現できるプロジェクター及びその制御方法を提供する。【解決手段】半導体発光素子と、半導体発光素子に駆動電流を供給する光源制御部と、映像信号の輝度レベルを変化させる映像処理部と、演算処理部とを有し、演算処理部は、フェードアウト動作を開始すると、光源制御部に半導体発光素子へ供給する駆動電流を徐々に低下させ、駆動電流が所定の閾値電流に到達すると、光源制御部に駆動電流を該閾値電流で維持させ、映像処理部に映像信号の輝度レベルを徐々に低下させ、フェードアウト終了時刻で光源制御部に半導体発光素子に対する駆動電流の供給を停止させる。【選択図】図２

Description

本発明は、半導体発光素子を光源として備えるプロジェクター及びその制御方法に関する。

近年のプロジェクターでは、光源の長寿命化及び低消費電力化を実現するために、レーザーダイオード（以下、ＬＤと称す）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を光源に用いた製品が開発されている。半導体発光素子は、従来から光源に用いる高輝度ランプと比べて非常に短い時間で点灯または消灯させることができる。そのため、半導体発光素子を光源に用いたプロジェクターの多くは、ユーザの指示にしたがって投写映像を瞬時に表示または停止させることができる電子シャッターと呼ばれる機能を備えている。さらに、電子シャッター機能を備えたプロジェクターには、投写映像を徐々に暗くしていく（消していく）フェードアウト機能や投写映像を徐々に明るくしていく（表出させていく）フェードイン機能を備えたものもある。

フェードアウト機能やフェードイン機能は、例えばプロジェクションマッピング等において、映像コンテンツの演出効果を向上させるために用いられる。一般に、フェードアウト機能では、フェードアウト動作を開始してから投写映像が完全に消えるまでのフェードアウト時間がユーザによって任意に設定可能である。同様に、フェードイン機能では、フェードイン動作を開始してから投写映像が予め設定した明るさに到達するまでのフェードイン時間がユーザによって任意に設定可能である。

通常、半導体発光素子の輝度は、順方向電流にほぼ比例し、順方向電流が大きくなれば明るくなり、順方向電流が小さくなれば暗くなる。順方向電流が所定の閾値電流よりも大きい領域では、半導体発光素子に印加される順方向電圧がほぼ一定であるため、順方向電流は簡易な回路（例えば、直列に接続された抵抗器）でも一定に制御できる。一方、順方向電流が上記閾値電流以下の領域では、該順方向電流の変化に応じて順方向電圧も変化するため、上記簡易な回路では順方向電流を一定に制御することができない。順方向電流を一定に制御できないと、半導体発光素子が点滅する等、安定して点灯させることができなくなる。そのため、順方向電流が閾値電流以下の領域では、順方向電流を一定に制御するための特別な回路が必要となる。

例えば、特許文献１では、半導体発光素子の発光量を調整する調光器において、発光量が調光範囲の下限値であるときの順方向電流を上記閾値電流に設定することで、調光範囲内で該半導体発光素子を安定して点灯させる技術を提案している。この特許文献１に記載された技術をプロジェクターのフェードアウト機能やフェードイン機能に適用する場合を考える。例えば、フェードアウト機能に適用する場合、フェードアウト動作を開始すると、半導体発光素子へ供給する順方向電流を徐々に低下させ、順方向電流が閾値電流に到達すると、以降は該閾値電流で維持し、フェードアウト時間に到達した時点で、該半導体発光素子を消灯させれば、任意のフェードアウト時間を実現できる。また、フェードイン機能に適用する場合、フェードイン動作を開始すると、半導体発光素子へ閾値電流を供給して維持し、所定の時間が経過した後、順方向電流を徐々に増大させ、フェードイン時間に到達した時点で、投写映像が予め設定した明るさとなる電流値に到達させれば、任意のフェードイン時間を実現できる。

ところで、高輝度なプロジェクターで光源として用いる半導体発光素子には、上記閾値電流が流れている状態でも明るさが数千ルーメンにも及ぶものがある。そのような光源を有するプロジェクターに上記特許文献１に記載された技術を適用すると、例えばフェードアウト動作を開始してから数秒後に半導体発光素子の順方向電流が閾値電流に到達して投写映像が比較的明るい状態で維持され、さらにその数秒後に投写映像が突然消えてしまうことになる。また、フェードイン動作では、フェードイン動作の開始直後から比較的明るい映像が投写され、その数秒後からさらに投写映像が徐々に明るくなることになる。したがって、特許文献１に記載された技術を採用したプロジェクターでは、フェードアウト動作やフェードイン動作が不自然なものになってしまう。

そこで、より自然なフェードアウト動作やフェードイン動作を実現するために、例えば特許文献２に記載された技術をプロジェクターに採用することが考えられる。特許文献２には、半導体発光素子の発光量を調整する調光器において、半導体発光素子と並列に周知のシャントレギュレータを接続することで、閾値電流以下の領域でも順方向電流を一定に制御して半導体発光素子を安定して点灯させることが記載されている。この特許文献２に記載された技術をプロジェクターのフェードアウト機能やフェードイン機能に適用すれば、閾値電流以下の領域でも、半導体発光素子を安定して発光させつつ、発光量を比較的滑らかに変化させることができる。そのため、特許文献1に記載された技術を採用するよりも自然なフェードアウト動作やフェードイン動作を実現できる。

なお、半導体発光素子では、点灯させるために最小限の電流が必要であることが知られている。本明細書において「閾値電流」と称した場合、この半導体発光素子の点灯に必要な最小限の電流値を指すのではなく、例えば、順方向電圧が略一定となる順方向電流（駆動電流）の範囲のうち、半導体発光素子の製造メーカ、あるいはプロジェクターの製造メーカやユーザ等によって予め決められた、半導体発光素子が安定して点灯する最小の電流値を指すものとする。

特開２０１５−０５３１９８号公報 特開２０１７−１３９１０５号公報

上述したように、特許文献２に記載された技術では、閾値電流以下の領域でも半導体発光素子に供給する順方向電流を一定に制御するために、該半導体発光素子を含む光源部に特別な回路（シャントレギュレータ）を設ける必要がある。そのため、特許文献２に記載された技術を採用したプロジェクターでは、該プロジェクター全体の製品コストや消費電力が増大する新たな課題が発生する。

本発明は上述したような背景技術が有する課題を解決するためになされたものであり、特別な回路を設けることなく、自然なフェードアウト動作やフェードイン動作を実現できるプロジェクター及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明のプロジェクターは、光源である半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を点灯させるための駆動電流を供給する光源制御部と、
映像信号の輝度レベルを変化させることで、前記光源の出力光から形成される投写映像の明るさを変化させる映像処理部と、
前記光源制御部及び前記映像処理部の動作を制御する演算処理部と、
を有し、
前記演算処理部は、
前記投写映像を徐々に暗くするフェードアウト動作を開始すると、前記光源制御部に、前記半導体発光素子へ供給する前記駆動電流を徐々に低下させ、
前記駆動電流が所定の閾値電流に到達すると、前記光源制御部に、前記駆動電流を該閾値電流で維持させ、前記映像処理部に、前記映像信号の前記輝度レベルを徐々に低下させ、
前記フェードアウト動作が終了するフェードアウト終了時刻で、前記光源制御部に、前記半導体発光素子に対する前記駆動電流の供給を停止させる構成である。

または、本発明のプロジェクターは、光源である半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を点灯させるための駆動電流を供給する光源制御部と、
映像信号の輝度レベルを変化させることで、前記光源の出力光から形成される投写映像の明るさを変化させる映像処理部と、
前記光源制御部及び前記映像処理部の動作を制御する演算処理部と、
を有し、
前記演算処理部は、
前記投写映像を徐々に明るくするフェードイン動作を開始すると、前記光源制御部に、前記駆動電流として所定の閾値電流を供給させ、前記映像処理部に、前記映像信号の前記輝度レベルを減少させた値から徐々に上昇させ、
前記フェードイン動作を開始してから所定の時間が経過すると、前記映像処理部に、前記輝度レベルの上昇を停止させ、前記光源制御部に、前記駆動電流を前記閾値電流から徐々に増大させ、
前記フェードイン動作が終了するフェードイン終了時刻で、前記光源制御部に、前記半導体発光素子へ供給する前記駆動電流を所定の電流値に到達させる構成である。

一方、本発明のプロジェクターの制御方法は、光源である半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を点灯させるための駆動電流を供給する光源制御部と、
映像信号の輝度レベルを変化させることで、前記光源の出力光から形成される投写映像の明るさを変化させる映像処理部と、
を有するプロジェクターの制御方法であって、
コンピュータが、
前記投写映像を徐々に暗くするフェードアウト動作を開始すると、前記光源制御部に、前記半導体発光素子へ供給する前記駆動電流を徐々に低下させ、
前記駆動電流が所定の閾値電流に到達すると、前記光源制御部に、前記駆動電流を該閾値電流で維持させ、前記映像処理部に、前記映像信号の前記輝度レベルを徐々に低下させ、
前記フェードアウト動作が終了するフェードアウト終了時刻で、前記光源制御部に、前記半導体発光素子に対する前記駆動電流の供給を停止させる方法である。

または、本発明のプロジェクターの制御方法は、光源である半導体発光素子と、
前記半導体発光素子を点灯させるための駆動電流を供給する光源制御部と、
映像信号の輝度レベルを変化させることで、前記光源の出力光から形成される投写映像の明るさを変化させる映像処理部と、
を有するプロジェクターの制御方法であって、
コンピュータが、
前記投写映像を徐々に明るくするフェードイン動作を開始すると、前記光源制御部に、前記駆動電流として所定の閾値電流を供給させ、前記映像処理部に、前記映像信号の前記輝度レベルを減少させた値から徐々に上昇させ、
前記フェードイン動作を開始してから所定の時間が経過すると、前記映像処理部に、前記輝度レベルの上昇を停止させ、前記光源制御部に、前記駆動電流を前記閾値電流から徐々に増大させ、
前記フェードイン動作が終了するフェードイン終了時刻で、前記光源制御部に、前記半導体発光素子へ供給する前記駆動電流を所定の電流値に到達させる方法である。

本発明によれば、特別な回路を設けることなく、自然なフェードアウト動作やフェードイン動作を実現できるプロジェクターが得られる。

本発明のプロジェクターの一構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態のプロジェクターの動作例を示すタイミングチャートである。 第１の実施の形態のプロジェクターの処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態のプロジェクターの動作例を示すタイミングチャートである。 第２の実施の形態のプロジェクターの処理手順の一例を示すフローチャートである。

次に本発明について図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明のプロジェクターの一構成例を示すブロック図である。
図１で示すように、本発明のプロジェクター１０は、光源部１、光源制御部２、映像表示部３、映像処理部４、演算処理部５、拡大装置部６、操作受信部７、データ記録部８、映像入力部９及び入力操作部１１を有する。
図１に示すプロジェクター１０には、映像出力機器１２から映像入力部９を通して映像信号が入力される。映像出力機器１２は、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤー、ブルーレイディスクプレイヤー等の映像再生機器である。プロジェクター１０は、映像出力機器１２から入力された映像信号で示される映像をスクリーン１３等へ投写する。

映像入力部９は、映像出力機器１２から入力された映像信号を映像処理部４へ転送すると共に、該映像信号で示される、フレームレート、輝度、色差等の投写映像の特性を算出する。映像処理部４は、演算処理部５からの指示にしたがって、映像入力部９から受信した映像信号の輝度レベルを変化させることで、光源部１の出力光から形成される投写映像の明るさを変化させる。

光源部１は、光源となるＬＤやＬＥＤ等の半導体発光素子から成る光源素子を備え、該光源素子の出力光から、スクリーン１３等へ投写する画像光を形成する映像形成素子へ照射するための照明光（白色光）を生成する。光源制御部２は、演算処理部５の指示にしたがって、光源部１が備える光源素子に電流（駆動電流）を供給することで該光源素子を点灯させ、駆動電流の供給を停止することで光源素子を消灯させる。また、光源制御部２は、演算処理部５の指示にしたがって、光源素子へ供給する駆動電流を変化させることで光源部１から出力される照明光の明るさを変化させる。

映像表示部３は、映像処理部４から供給された映像信号にしたがって、光源部１から出力された照明光を赤、緑、青の三原色の色光毎にそれぞれ光変調することで画像光を形成する映像形成素子を備える。映像形成素子には、液晶パネルやＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）が用いられる。映像表示部３は、光源部１で生成された照明光を映像形成素子まで導くと共に、該映像形成素子で形成された、映像信号で示される画像光を出力する。拡大装置部６は、投写レンズを備え、映像表示部３から出力された画像光をスクリーン１３等に拡大投写する。

演算処理部５は、図１に示したプロジェクター１０が備える光源部１、光源制御部２、映像表示部３、映像処理部４、演算処理部５、拡大装置部６、操作受信部７、データ記録部８及び映像入力部９の動作をそれぞれ制御する。演算処理部５は、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、各種論理回路等を含む情報処理用のＩＣ（Integrated Circuit）または情報処理装置（コンピュータ）で実現できる。

データ記録部８は、プロジェクター１０で用いる各種設定値やパラメータ等を保存する不揮発性のメモリ領域である。入力操作部１１は、ユーザがプロジェクター１０に対して指示やデータ等を入力するための装置であり、リモートコントローラやプロジェクター１０本体に設けられた操作パネルキー等である。操作受信部７は、入力操作部１１を用いたユーザからの指示やデータの入力を受け付ける回路である。

図２は、第１の実施の形態のプロジェクターの動作例を示すタイミングチャートである。
第１の実施の形態では、本発明のプロジェクター１０のフェードアウト動作について説明する。図２は、フェードアウト動作時における、光源素子へ供給する順方向電流（駆動電流）と、映像信号の輝度レベルと、ユーザが視認できる投写映像の明るさ（実明るさ）とが変化する様子を共通の時間軸でそれぞれ示している。

図２で示すように、第１の実施の形態のプロジェクター１０は、ユーザの指示にしたがってフェードアウト動作を開始すると、まず光源素子へ供給する駆動電流を徐々に低下させる電流低下処理を開始する。このとき、駆動電流は、ユーザが指定したフェードアウト時間に基づいて、フェードアウト動作の開始時における電流値を「１」としたとき、該フェードアウト動作が終了するフェードアウト終了時刻で電流値が「０」となる傾き（第１の傾き）で低下させる。但し、駆動電流が閾値電流まで低下すると、以降、フェードアウト終了時刻まで該駆動電流を閾値電流で維持するものとする。

また、プロジェクター１０は、光源素子の駆動電流が閾値電流まで低下する時刻（第１の閾値電流到達時間）になると、映像信号の輝度レベルを徐々に低下させる輝度低下処理を開始する。輝度レベルは、駆動電流が閾値電流に到達した時の映像信号の輝度レベル、すなわち映像投写状態における映像信号の輝度レベルを「１」としたとき、フェードアウト終了時刻で該輝度レベルが「０」となる傾き（第２の傾き）で低下させる。そして、フェードアウト終了時刻に到達すると、光源素子へ供給する駆動電流を停止して光源素子を消灯させる。このように光源素子の駆動電流及び映像信号の輝度レベルをそれぞれ制御することで、図２の「投写映像の実明るさ」で示すように、任意のフェードアウト時間で投写している映像が徐々に暗くなる（消えていく）フェードアウト動作を実現する。

図３は、第１の実施の形態のプロジェクターの処理手順の一例を示すフローチャートである。
プロジェクター１０が映像を投写している映像投写状態において、演算処理部５は、ユーザによる電子シャッター機能を用いた映像投写の停止指示を待ち受ける。演算処理部５は、操作受信部７を通してユーザからの映像投写の停止指示を受け取ると、図３で示す手順にしたがって映像投写を停止させるための映像停止処理を開始する。図３で示す映像停止処理は、予め設定されたスケジュールにしたがって、映像投写状態から映像投写を停止する場合にも実行できる。

図３で示すように、演算処理部５は、映像停止処理を開始すると、まずデータ記録部８を参照してフェードアウト動作が「有効」に設定されているか否かを判定する（ステップＳ１）。フェードアウト動作が「有効」であるか否かは、入力操作部１１を用いて、予めプロジェクター１０のユーザによって設定されているものとする。ステップＳ１において、フェードアウト動作が「有効」に設定されていない場合、演算処理部５は、光源制御部２に、光源部１が備える光源素子を消灯させて、映像の投写を停止させる（ステップＳ９）。

一方、ステップＳ１において、フェードアウト動作が「有効」に設定されている場合、演算処理部５は、データ記録部８を参照してユーザが予め設定したフェードアウト時間を取得し、フェードアウト終了時刻を算出する（ステップＳ２）。フェードアウト終了時刻は、現時刻（フェードアウト動作の開始時刻）にフェードアウト時間を加算することで求めればよい。フェードアウト時間は、ユーザが、任意の時間単位で、任意の時間に予め設定できるようにしておけばよい。例えば、フェードアウト時間は、１秒から１０秒の範囲で、１秒単位で設定できるようにすることが考えられる。

次に、演算処理部５は、映像信号の輝度レベルの低下を開始する時刻である輝度低下処理開始時刻を算出する（ステップＳ３）。輝度低下処理開始時刻は、上記第１の閾値電流到達時間を算出し、現時刻（フェードアウト動作の開始時刻）に該算出した第１の閾値電流到達時間を加算することで求めればよい。

第1の閾値電流到達時間は、光源素子の閾値電流の値、フェードアウト動作の開始時刻における光源素子の駆動電流（現駆動電流）の値、並びに上記フェードアウト時間に基づき、下記（１）式を用いて求めればよい。
第１の閾値電流到達時間＝閾値電流／現駆動電流×フェードアウト時間…（１）
光源素子の閾値電流の値は、該光源素子のカタログ値、あるいは予め測定した実測値に基づいて設定すればよい。光源素子の現駆動電流は、例えば、予め測定した実測値から求めた、映像投写状態における投写映像の明るさ（ユーザによる設定値）に対応する光源素子の駆動電流を用いればよい。光源素子の閾値電流や現駆動電流の値は、データ記録部８で予め保存しておくものとする。光源制御部２にシャント抵抗器等の駆動電流を測定するための電流測定器を備えている場合、光源素子の現駆動電流は、映像投写状態における該電流測定器の測定値を用いてもよい。

輝度低下処理開始時刻を算出すると、演算処理部５は、光源素子に供給する駆動電流を徐々に低下させる電流低下処理を開始する（ステップＳ４）。電流低下処理は、例えば、フェードアウト時間において、所定の周期毎に一定の割合で「１」から「０」まで変化する係数を、駆動電流の指令値に対して順次乗算することで実現すればよい。
電流低下処理を開始すると、演算処理部５は、ステップＳ３で算出した輝度低下処理開始時刻に到達したか否かを判定し（ステップＳ５）、輝度低下処理開始時刻に到達していない場合はステップＳ５の処理を繰り返す。一方、輝度低下処理開始時刻に到達した場合、演算処理部５は、光源制御部２に電流低下処理を停止させ、光源素子に供給する駆動電流を該停止時の電流（閾値電流）で維持させる（ステップＳ６）。

さらに、演算処理部５は、輝度低下処理開始時刻に到達すると、映像処理４に映像信号の輝度レベルを徐々に低下させる輝度低下処理を開始させる（ステップＳ７）。輝度低下処理は、例えば、輝度低下処理開始時刻からフェードアウト終了時刻までの期間において、所定の周期毎に一定の割合で「１」から「０」まで変化する係数を、映像信号に含まれる輝度信号の値に対して順次乗算することで実現すればよい。

輝度低下処理を開始すると、演算処理部５は、ステップＳ２で算出したフェードアウト終了時刻に到達したか否かを判定し（ステップＳ８）、フェードアウト終了時刻に到達していない場合はステップＳ８の処理を繰り返す。一方、フェードアウト終了時刻に到達した場合、演算処理部５は、光源制御部２に、光源部１が備える光源素子を消灯させて映像の投写を停止させる（ステップＳ）。このとき、演算処理部５は、映像処理部４に、映像表示部３に対する映像信号の供給を停止させてもよい。

第１の実施の形態によれば、フェードアウト動作を開始すると、光源素子の駆動電流を徐々に低下させ、該駆動電流が閾値電流に到達すると、該閾値電流で維持させる。また、駆動電流が閾値電流に到達すると、映像信号の輝度レベルを徐々に低下させ、フェードアウト終了時刻に到達すると、光源素子を消灯させて映像の投写を停止させる。そのため、任意のフェードアウト時間において、ユーザが視認する映像が徐々に暗くなる（消えていく）フェードアウト動作を実現できる。また、光源素子の駆動電流を閾値電流以下に設定しないため、該閾値電流以下の領域でも一定となるように制御するための特別な回路を必要としない。そのため、特別な回路を設けることなく、自然なフェードアウト動作を実現できる。

（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態では、本発明のプロジェクター１０のフェードアウト動作について説明した。第２の実施の形態では、本発明のプロジェクター１０のフェードイン動作について説明する。プロジェクター１０の構成は、図１で示した第１の実施の形態と同様であり、フェードイン動作を除くプロジェクター１０の動作も第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

図４は、第２の実施の形態のプロジェクターの動作例を示すタイミングチャートである。図４は、フェードイン動作時における、光源素子へ供給する電流（駆動電流）と、映像信号の輝度レベルと、ユーザが視認できる投写映像の明るさ（実明るさ）とが変化する様子を共通の時間軸でそれぞれ示している。

図４で示すように、第２の実施の形態のプロジェクター１０は、ユーザの指示にしたがってフェードイン動作を開始すると、光源素子へ駆動電流を供給する電流供給処理を開始する。このとき、駆動電流は、ユーザが指定したフェードイン時間に基づいて、フェードイン動作を開始したときの電流値を「０」とし、予め設定された映像投写状態における電流値を「１」としたとき、該フェードイン動作が終了するフェードイン終了時刻で電流値が「１」となる傾き（第３の傾き）で増大させる。但し、光源素子に供給する駆動電流は、閾値電流以下に設定しない。すなわち、フェードイン動作を開始すると、光源素子に閾値電流を供給し、上記第３の傾きで駆動電流を増大させたときに該駆動電流が閾値電流に到達する時間（第２閾値電流到達時間）までは、光源素子に閾値電流を供給する状態で維持する。

また、プロジェクター１０は、フェードイン動作を開始すると、映像信号の輝度レベルを減少させた値から徐々に上昇させる輝度上昇処理を開始する。輝度レベルは、フェードイン動作を開始したときの値が「０」であり、上記第２の閾値電流到達時間に到達した時点で「１」（映像投写状態におけるレベル）となる傾き（第４の傾き）で上昇させる。第２閾値電流到達時間に到達すると、光源素子へ供給する駆動電流を閾値電流から上記第３の傾きで徐々に増大させる電流増大処理を開始し、フェードイン終了時刻で該駆動電流を映像投写状態における所定の電流値に到達させる。このように光源素子の駆動電流及び映像信号の輝度レベルをそれぞれ制御することで、図４の「投写映像の実明るさ」で示すように、任意のフェードイン時間で投写する映像が徐々に明るくなる（表出させていく）フェードイン機能を実現する。

図５は、第２の実施の形態のプロジェクターの処理手順の一例を示すフローチャートである。
プロジェクター１０が映像投写を停止している映像停止状態において、演算処理部５は、ユーザによる電子シャッター機能を用いた映像投写の開始指示を待ち受ける。演算処理部５は、操作受信部７を通してユーザからの映像投写の開始指示を受け取ると、図５で示す手順にしたがって映像を投写するための映像投写処理を開始する。図５で示す映像投写処理は、予め設定されたスケジュールにしたがって、映像停止状態から映像の投写を開始する場合にも実行できる。

図５で示すように、演算処理部５は、映像投写処理を開始すると、まずデータ記録部８を参照してフェードイン動作が「有効」に設定されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。フェードイン動作が「有効」であるか否かは、入力操作部１１を用いて、予めプロジェクター１０のユーザによって設定されているものとする。ステップＳ１１において、フェードイン動作が「有効」に設定されていない場合、演算処理部５は、投写映像が予め設定された明るさとなるように、光源制御部２に、光源部１が備える光源素子を所定の明るさで点灯させ、映像処理部４に、所定の輝度レベルの映像信号を映像表示部３に供給させて映像の投写を開始させる（ステップＳ２０）。

一方、ステップＳ１１において、フェードイン動作が「有効」に設定されている場合、演算処理部５は、データ記録部８を参照してユーザが予め設定したフェードイン時間を取得し、フェードイン終了時刻を算出する（ステップＳ１２）。フェードイン終了時刻は、現時刻（フェードイン動作の開始時刻）にフェードイン時間を加算することで求めればよい。フェードイン時間は、ユーザが、任意の時間単位で、任意の時間に予め設定できるようにしておけばよい。例えば、フェードイン時間は、１秒から１０秒の範囲で、１秒単位で設定できるようにすることが考えられる。

次に、演算処理部５は、光源素子の駆動電流の増大を開始する時刻である電流増大処理開始時刻を算出する（ステップＳ１３）。電流増大処理開始時刻は、上記第２の閾値電流到達時間を算出し、現時刻（フェードイン動作の開始時刻）に該算出した第２の閾値電流到達時間を加算することで求めればよい。第２の閾値電流到達時間は、光源素子の閾値電流の値、フェードイン終了時刻における光源素子の駆動電流（到達駆動電流）の値、並びに上記フェードイン時間に基づき、下記（２）式を用いて求めればよい。
第２の閾値電流到達時間＝フェードイン時間−（閾値電流／到達駆動電流×フェードイン時間）…（２）
光源素子の閾値電流の値は、該光源素子のカタログ値、あるいは予め測定した実測値に基づいて設定すればよい。光源素子の到達駆動電流は、例えば、予め測定した実測値から求めた、映像投写状態における投写映像の明るさ（ユーザによる設定値）に対応する光源素子の駆動電流を用いればよい。光源素子の閾値電流や到達駆動電流の値は、データ記録部８で予め保存しておくものとする。

電流増大処理開始時刻を算出すると、演算処理部５は、光源制御部２を用いて光源素子に閾値電流を供給させる（ステップＳ１４）。また、演算処理部５は、映像処理４に、映像信号の輝度レベルを徐々に上昇させる輝度上昇処理を開始させる（ステップＳ１５）。輝度上昇処理は、例えば、フェードイン動作の開始時刻から電流増大処理開始時刻までの期間において、所定の周期毎に一定の割合で「０」から「１」まで変化する係数を、映像信号に含まれる輝度信号の値に対して順次乗算することで実現すればよい。

輝度上昇処理を開始すると、演算処理部５は、ステップＳ１３で算出した電流増大処理開始時刻に到達したか否かを判定し（ステップＳ１６）、電流増大処理開始時刻に到達していない場合はステップＳ１６の処理を繰り返す。一方、電流増大処理開始時刻に到達した場合、演算処理部５は、映像処理４に、輝度上昇処理を停止させる（ステップＳ１７）。また、演算処理部５は、光源制御部２に、光源素子の駆動電流を閾値電流から徐々に増大させる電流増大処理を開始させる（ステップＳ１８）。電流増大処理は、例えば、フェードイン時間において、所定の周期毎に一定の割合で「０」から「１」まで変化する係数を、駆動電流の指令値に対して順次乗算することで実現すればよい。但し、上述したように、光源素子に供給する駆動電流は閾値電流から増大を開始するため、上記係数は該閾値電流に対応する係数から始まり、「１」まで変化する値とする。

電流増大処理を開始すると、演算処理部５は、ステップＳ１２で算出したフェードイン終了時刻に到達したか否かを判定し（ステップＳ１９）、フェードイン終了時刻に到達していない場合はステップＳ１９の処理を繰り返す。一方、フェードイン終了時刻に到達した場合、演算処理部５は、光源制御部２に光源素子に供給する駆動電流を維持させ、映像処理部４に、所定の輝度レベルの映像信号を映像表示部３に供給させてフェードイン動作を終了する（ステップＳ２０）。

第２の実施の形態によれば、フェードイン動作を開始すると、光源素子に閾値電流を供給し、映像信号の輝度レベルを「０」から徐々に増大させる。そして、第２の閾値電流到達時間が経過した時点で、映像信号の輝度レベルを映像投写状態におけるレベルで停止し、フェードイン終了時刻において駆動電流が映像投写状態における所定の電流値となるように、光源素子へ供給する駆動電流を閾値電流から徐々に増大させる。そのため、任意のフェードイン時間において、ユーザが視認する投写映像が徐々に明るくなる（表出させていく）フェードイン動作を実現できる。また、光源素子の駆動電流は、フェードイン動作を開始すると、上記第２の閾値電流到達時間が経過するまで閾値電流で維持するため、該駆動電流が閾値電流以下の領域でも一定となるように制御するための特別な回路を必要としない。そのため、特別な回路を設けることなく、自然なフェードイン動作を実現できる。
よって、本発明によれば、特別な回路を設けることなく、自然なフェードアウト動作やフェードイン動作を実現できる。

１ 光源部
２ 光源制御部
３ 映像表示部
４ 映像処理部
５ 演算処理部
６ 拡大装置部
７ 操作受信部
８ データ記録部
９ 映像入力部
１０ プロジェクター
１１ 入力操作部
１２ 映像出力機器
１３ スクリーン

Claims (9)

1. 光源である半導体発光素子と、
   前記半導体発光素子を点灯させるための駆動電流を供給する光源制御部と、
   映像信号の輝度レベルを変化させることで、前記光源の出力光から形成される投写映像の明るさを変化させる映像処理部と、
   前記光源制御部及び前記映像処理部の動作を制御する演算処理部と、
   を有し、
   前記演算処理部は、
   前記投写映像を徐々に暗くするフェードアウト動作を開始すると、前記光源制御部に、前記半導体発光素子へ供給する前記駆動電流を徐々に低下させ、
   前記駆動電流が所定の閾値電流に到達すると、前記光源制御部に、前記駆動電流を該閾値電流で維持させ、前記映像処理部に、前記映像信号の前記輝度レベルを徐々に低下させ、
   前記フェードアウト動作が終了するフェードアウト終了時刻で、前記光源制御部に、前記半導体発光素子に対する前記駆動電流の供給を停止させるプロジェクター。
2. 前記演算処理部は、
   前記フェードアウト動作を開始すると、該開始時における前記駆動電流を「１」としたとき、前記光源制御部に、前記フェードアウト終了時刻で前記駆動電流が「０」となる第１の傾きで前記駆動電流を低下させ、
   前記駆動電流が前記閾値電流に到達すると、該到達時における前記映像信号の前記輝度レベルを「１」としたとき、前記映像処理部に、前記フェードアウト終了時刻で前記輝度レベルが「０」となる第２の傾きで前記映像信号の前記輝度レベルを低下させる請求項１記載のプロジェクター。
3. 前記演算処理部は、
   前記フェードアウト動作を開始したときの前記駆動電流を現駆動電流とし、前記フェードアウト動作を開始してから前記フェードアウト終了時刻となるまでをフェードアウト時間としたとき、
   前記フェードアウト動作を開始してから前記駆動電流が前記閾値電流に到達するまでの第１の閾値電流到達時間を、
   第１の閾値電流到達時間＝閾値電流／現駆動電流×フェードアウト時間
   で算出し、
   前記フェードアウト動作を開始した時刻に該算出した第１の閾値電流到達時間を加算した輝度低下処理開始時刻で、前記映像処理部に、前記映像信号の前記輝度レベルを低下させる処理を開始させる請求項２記載のプロジェクター。
4. 光源である半導体発光素子と、
   前記半導体発光素子を点灯させるための駆動電流を供給する光源制御部と、
   映像信号の輝度レベルを変化させることで、前記光源の出力光から形成される投写映像の明るさを変化させる映像処理部と、
   前記光源制御部及び前記映像処理部の動作を制御する演算処理部と、
   を有し、
   前記演算処理部は、
   前記投写映像を徐々に明るくするフェードイン動作を開始すると、前記光源制御部に、前記駆動電流として所定の閾値電流を供給させ、前記映像処理部に、前記映像信号の前記輝度レベルを減少させた値から徐々に上昇させ、
   前記フェードイン動作を開始してから所定の時間が経過すると、前記映像処理部に、前記輝度レベルの上昇を停止させ、前記光源制御部に、前記駆動電流を前記閾値電流から徐々に増大させ、
   前記フェードイン動作が終了するフェードイン終了時刻で、前記光源制御部に、前記半導体発光素子へ供給する前記駆動電流を所定の電流値に到達させるプロジェクター。
5. 前記所定の時間は、
   前記フェードイン動作の開始時における前記駆動電流を「０」とし、前記フェードイン終了時刻で前記駆動電流が「１」となる第３の傾きで前記駆動電流を変化させたとき、前記駆動電流が前記閾値電流に到達する第２の閾値電流到達時間であり、
   前記演算処理部は、
   前記フェードイン動作を開始すると、前記映像処理部に、該開始時における前記映像信号の輝度レベルが「０」であり、前記第２の閾値電流到達時間が経過した時点で、前記輝度レベルが「１」となる第４の傾きで前記映像信号の前記輝度レベルを上昇させ、
   前記第２の閾値電流到達時間が経過した時点で、前記光源制御部に、前記閾値電流から前記第３の傾きで前記駆動電流を増大させる請求項４記載のプロジェクター。
6. 前記演算処理部は、
   前記フェードイン終了時刻における前記駆動電流を到達駆動電流とし、前記フェードイン動作を開始してから前記フェードイン終了時刻となるまでをフェードイン時間としたとき、前記第２の閾値電流到達時間を、
   第２の閾値電流到達時間＝フェードイン時間−（閾値電流／到達駆動電流×フェードイン時間）
   で算出し、
   前記フェードイン動作を開始した時刻に該算出した第２の閾値電流到達時間を加算した電流増大処理開始時刻で、前記光源制御部に、前記駆動電流を増大させる処理を開始させる請求項６記載のプロジェクター。
7. 前記閾値電流は、
   前記半導体発光素子の順方向電圧が略一定となる前記駆動電流の範囲のうち、予め決められた最小の電流値である請求項１から６のいずれか１項記載のプロジェクター。
8. 光源である半導体発光素子と、
   前記半導体発光素子を点灯させるための駆動電流を供給する光源制御部と、
   映像信号の輝度レベルを変化させることで、前記光源の出力光から形成される投写映像の明るさを変化させる映像処理部と、
   を有するプロジェクターの制御方法であって、
   コンピュータが、
   前記投写映像を徐々に暗くするフェードアウト動作を開始すると、前記光源制御部に、前記半導体発光素子へ供給する前記駆動電流を徐々に低下させ、
   前記駆動電流が所定の閾値電流に到達すると、前記光源制御部に、前記駆動電流を該閾値電流で維持させ、前記映像処理部に、前記映像信号の前記輝度レベルを徐々に低下させ、
   前記フェードアウト動作が終了するフェードアウト終了時刻で、前記光源制御部に、前記半導体発光素子に対する前記駆動電流の供給を停止させるプロジェクターの制御方法。
9. 光源である半導体発光素子と、
   前記半導体発光素子を点灯させるための駆動電流を供給する光源制御部と、
   映像信号の輝度レベルを変化させることで、前記光源の出力光から形成される投写映像の明るさを変化させる映像処理部と、
   を有するプロジェクターの制御方法であって、
   コンピュータが、
   前記投写映像を徐々に明るくするフェードイン動作を開始すると、前記光源制御部に、前記駆動電流として所定の閾値電流を供給させ、前記映像処理部に、前記映像信号の前記輝度レベルを減少させた値から徐々に上昇させ、
   前記フェードイン動作を開始してから所定の時間が経過すると、前記映像処理部に、前記輝度レベルの上昇を停止させ、前記光源制御部に、前記駆動電流を前記閾値電流から徐々に増大させ、
   前記フェードイン動作が終了するフェードイン終了時刻で、前記光源制御部に、前記半導体発光素子へ供給する前記駆動電流を所定の電流値に到達させるプロジェクターの制御方法。

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