JP3782662B2 - プロジェクター - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源の出力が選択的に設定されるプロジェクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶プロジェクターとして、例えば、特開平５−３１３１１５号公報に記載のものが知られている。図１４は、この公知の液晶プロジェクターの基本的な構造を示す。図１４において、主電源２１０は、光源２３０を点灯又は消灯するオンオフスイッチ２２０に電力を供給する。公知の液晶プロジェクターは、更に、集光レンズ２４０、画像形成部材として働く液晶パネル２５０、投射レンズ系２６０とスクリーン２７０を備える。
【０００３】
ハロゲンランプ等が光源２３０として使用される。光源２３０からの光線は、集光レンズ２４０によって、集光されると共に平行光に変換される。平行光が集光レンズ２４０から液晶パネル２５０に供給され、液晶パネル２５０において画像が形成される。その後、液晶パネル２５０の画像が投射レンズ系２６０によってスクリーン２７０に拡大投射されて、拡大画像がスクリーン２７０に形成される。
【０００４】
電圧が液晶パネル２５０の厚さ方向をまたいで印加される時、透過率Ｔは図１５に示すようにＳ字曲線状に変動する。
一般的に、液晶プロジェクターにおいては、使用者の好み又は液晶プロジェクターの設置される部屋の明るさに応じて光源の輝度を変化させることがしばしば望ましい。例えば、もし光源の輝度が上記要因に従って低減されると、光源が常に最大輝度で駆動される場合と比較して、光源の寿命を延ばすことができる。
【０００５】
しかしながら、図１４の公知の液晶プロジェクターにおいては、光源２３０の輝度を変化させることができない。即ち、この公知の液晶プロジェクターにおいては、光源２３０が常に最大輝度で駆動されるので、光源２３０の輝度は、図１６に示すように、光源２３０の積算点灯時間の経過によってのみ徐々に低下する。それゆえに、公知の液晶プロジェクターは、光源２３０の寿命が短いと共に、公知の液晶プロジェクターの消費電力が大きいという欠点を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、光源の寿命を長くすると共に消費電力を節約するプロジェクターを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のこの目的を達成するために、光源のパワーを変化させ、かつこれによって生じるホワイトバランスの乱れを補償するように、画像データを補正する補正回路を備えるプロジェクターである。
【０００８】
補正回路が、更に、液晶パネルの固有透過率特性によって生じる光強度の変化を補償するように、画像データを補正する。
【０００９】
本発明によれば、光源の輝度が、使用者の好み又は液晶プロジェクターが設置される部屋の明るさに従って変化させられるので、光源の寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターの消費電力を節約することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ１を示す。図１４の従来の液晶プロジェクターと同様に、液晶プロジェクターＫ１は、主電源１０、二次電源２０、二次電源２０によって駆動される光源３０、集光レンズ４０、画像形成部材として働く液晶パネル５０、投射レンズ系６０とスクリーン７０を備える。光源３０は、放電灯、例えば、水銀灯によって形成される。
【００１１】
液晶プロジェクターＫ１は、更に、信号処理回路９０と、液晶パネル５０の出力を補正する補正回路１００とを備える。更に、液晶プロジェクターＫ１は、光源３０の積算点灯時間を二次電源２０を介して計数するカウンタ６１と、カウンタ６１によって計数された光源３０の積算点灯時間を記憶するメモリ５１とを備える。液晶プロジェクターは、更に、制御回路８１を備える。カウンタ６１は二次電源２０とメモリ５１に接続される一方、メモリ５１は、次に、制御回路８１に接続されている。
【００１２】
好ましい実施形態によれば、重み付け回路６２がカウンタ６１とメモリ５１の間に設けられる。カウンタ６１は光源３０に供給されるパワーのオン時間の経過時間を計数し、又、重み付け回路６２は、光源３０に供給されるパワーとの関係において計数値に重み付けする。例えば、信号Ａによって要求されて二次電源２０から最大パワーが光源３０に供給される時、カウントの増分は１によって重み付けされる。例えば、信号Ａによって要求されて二次電源２０から最大パワーの５０％が光源３０に供給される時、カウントの増分は０．５によって重み付けされる。
【００１３】
主電源１０は電力を二次電源２０に供給する。二次電源２０は、光源３０に供給される電圧を選択的に変化させるように、Ｄ／Ａ変換器等の電圧制御器を備える。二次電源２０は、主電源１０によって供給される電力を光源３０を駆動するための最適電力に変換すると共に、その最適電力を光源３０に供給する。光源３０からの光線は、集光レンズ４０によって集光されると共に平行光に変換される。平行光が集光レンズ４０から液晶パネル５０に供給され、液晶パネル５０において画像が形成される。その後、液晶パネル５０の画像が投射レンズ系６０によってスクリーン７０に拡大投射されて、拡大画像がスクリーン７０に形成される。
【００１４】
液晶プロジェクターＫ１に入力された画像データは、信号処理回路９０によって信号処理され、次に、補正回路１００に印加される。図２に示すように、補正回路１００は、複数の参照用テーブルＴ１〜Ｔｎと、参照用テーブルＴ１〜Ｔｎを切換える切換えスイッチ１０５とを備える。参照用テーブルＴ１〜Ｔｎの各々は読出し専用メモリ（ＲＯＭ）によって形成される。ここで、補正回路１００において、参照用テーブルＴ１〜Ｔｎと切換えスイッチ１０５を含む構成は３原色Ｒ、Ｇ及びＢの各々に対して設けられるが、簡潔のために参照用テーブルＴ１〜Ｔｎと切換えスイッチ１０５の１個の構成のみが図２に図示されていることを注目すべきである。
【００１５】
光源３０をどの輝度に設定するかについての信号Ａに応じて、制御回路８１は電圧制御信号を生成し、この電圧制御信号は、ディジタルデータであると共に二次電源２０に供給される。二次電源２０において、光源３０に供給される電圧が電圧制御信号に従って変化させられる。だから、光源３０の輝度がそれに応じて変化させられる。信号Ａは、遠隔制御ユニット等を手動操作することによって使用者の好みに基づいて生成されるが、液晶プロジェクターＫ１が設置される部屋の明るさを検出するセンサーによって自動的に生成してもよい。又、もし光源３０の輝度が変化させられると、ホワイトバランスが乱されて、光源３０の出力における３原色Ｒ、Ｇ及びＢの成分が適当な比からずれるという不具合が生じる。このような不具合を解消するために、補正回路１００は以下に説明するようにこのずれを補正する。
【００１６】
液晶パネル５０は、大体一様な光線を光源３０から受けると共に、画像データを補正回路１００から受ける。液晶パネル５０において、光源３０からの光線は、補正回路１００から受けた画像データに従って修正されて、画像の光線を生成する。
【００１７】
本発明によれば、補正回路１００は画像データを２個の異なる態様で補正する。第１態様は、液晶パネル５０の固有透過率特性（図１５の実線）を補正することであり、又、第２態様は、光源３０のパワーの変化によって生じる適当なホワイトバランスの乱れを補償することである。
【００１８】
第１態様による補正は、画像データを図１５に示す点線状曲線に従って変化させて、液晶パネル５０の固有透過率特性によって生じる光強度変化を補償すると共に、液晶パネル５０に印加される電圧と透過率の間の直線関係を提供する。
【００１９】
第２態様による補正は、画像データを図３に示す点線又は一点鎖線に従って変化させて、光源３０のパワーの変化によって生じる適当なホワイトバランスの乱れを補償する。光源３０のパワーの変化は、結局は光源３０の色を変化させるので、液晶パネル５０に当る一様な光のホワイトバランスが乱されて、光源３０に供給されるパワーに応じて、例えば、緑がかった光線又は赤みがかった光線を生じる。
【００２０】
第１態様に関する補正度をΔＣ１で表すことができる一方、第２態様に関する補正度をΔＣ２で表すことができる。だから、全補正度をＣで表す時、以下の関係が得られる。
Ｃ＝ΔＣ１ｘΔＣ２
【００２１】
同じ液晶パネル５０が使用される限り、補正度ΔＣ１は一定である。しかしながら、補正度ΔＣ２は光源３０に印加されるパワーの変化に応じて変動する。だから、本発明では、光源３０に印加される異なる電圧に対して補正を行うために、多数の参照用テーブルＴ１、Ｔ２、…、Ｔｎが設けられる。例えば、参照用テーブルＴ１は、光源３０がホワイトバランスの乱れの全く無い光線を生成する場合のために設けられる。この場合、ΔＣ２は１に等しい。参照用テーブルＴ２は、例えば、光源３０が緑がかった光線を生成する場合のために設けられる。この場合、緑光線の当っている間、ΔＣ２は０．８に等しい。参照用テーブルＴｎは、例えば、光源３０が赤みがかった光線を生成する場合のために設けられる。この場合、赤光線の当っている間、ΔＣ２は０．９に等しい。
【００２２】
もし光源３０が常に最大輝度で駆動されると、光源３０の輝度は、図１６に示すように光源３０の積算点灯時間の経過により徐々に低下する。だから、光源３０の寿命が短くなる。しかしながら、本発明によれば、液晶プロジェクターＫ１は、図６に示すように最大輝度より低いレベル（標準使用輝度）で大体照射する電圧を電源３０に供給するように、二次電源２０を制御する制御回路８１を有する。だから、光源３０の寿命を図１６に示す場合と比べて長くすることができる。光源３０に供給される電圧は、又、液晶プロジェクターＫ１の使用の全くの始めから減少することができる。
【００２３】
ある時間の使用後に、光源の効率は、エージングにより図６の一点鎖線で示すように低減される。もしこのような効率の減少が発生すると、光源３０に供給される電圧は、標準使用輝度を一定レベルに維持するように、制御回路８１の制御によって図５に示すように増加される。それゆえに、光源３０は、図６に示すように最大輝度より低い標準使用輝度に維持される。
【００２４】
その結果として、液晶プロジェクターＫ１においては、光源３０の輝度が、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ１の設置される部屋の明るさに従って変化させられるので、光源３０の寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ１の消費電力を節約することができる。
【００２５】
図７は、本発明の第２実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ２を示す。液晶プロジェクターＫ１と同様に、液晶プロジェクターＫ２は、集光レンズ４０、液晶パネル５０、投射レンズ系６０、スクリーン７０、カウンタ６１、メモリ５１と制御回路８１を備える。液晶プロジェクターＫ２は、更に、主電源１１と、各々がオンオフスイッチである複数の二次電源２１ａ〜２１ｄを有する二次電源ユニット２１と、夫々が二次電源２１ａ〜２１ｄによって駆動される複数の光源３１ａ〜３１ｄを有する光源ユニット３１とを備える。カウンタ６１は、二次電源２１ａ〜２１ｄを介して光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間を、夫々、計数し、又、メモリ５１は、カウンタ６１によって計数された光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間を記憶する。二次電源２１ａ〜２１ｄは、夫々、光源３１ａ〜３１ｄに接続される。
【００２６】
又、二次電源２１ａ〜２１ｄによる光源３１ａ〜３１ｄへの最適電力の供給が制御信号Ｂ１〜Ｂ４によってオンオフ制御されるように、二次電源２１ａ〜２１ｄは、夫々、制御信号Ｂ１〜Ｂ４を制御回路８１から受ける。光源３１ａ〜３１ｄが点灯される時、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれを点灯すべきかについての信号Ａが、遠隔制御ユニット等を手動操作することによって使用者の好みに基づいて生成されて、制御回路８１に入力される。制御回路８１は、信号Ａに基づいて制御信号Ｂ１〜Ｂ４を生成して、制御信号Ｂ１〜Ｂ４を、夫々、電源２１ａ〜２１ｄに伝送する。
【００２７】
本実施形態では、使用者が、上記したように遠隔制御ユニット等を手動操作することによって自分の好みに基づいて信号Ａを生成するが、信号Ａは、液晶プロジェクターＫ２が設置される部屋の明るさを検出するセンサーによって自動的に生成してもよい。
【００２８】
以下に、上記構成の液晶プロジェクターＫ２の操作手順を図８のフローチャートを参照して説明する。最初に、ステップＳ１において、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれを点灯すべきかについての信号Ａが制御回路８１に入力されると共に、全ての光源３１ａ〜３１ｄを点灯する再試行の数Ｒがリセットされる。ここで、一例として、信号Ａが光源３１ａ〜３１ｄの内の２個が点灯されるべきことを指令するものと仮定する。次に、ステップＳ２において、全ての光源３１ａ〜３１ｄに二次電源２１ａ〜２１ｄからのパワーが供給される。
【００２９】
その後、ステップＳ３において、光源３１ａ〜３１ｄの内の使用可能なものの数Ｎが信号Ａによって指定された数「２」以上であるか否かが判断される。ステップＳ３が「ＹＥＳ」の場合、ステップＳ４において、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれを使用すべきかが、光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に選択される。次に、ステップＳ５において、光源３１ａ〜３１ｄの内の不用なものが消灯される。
【００３０】
その後、ステップＳ６において、光源３１ａ〜３１ｄについての情報が、例えば、図９に示すようにスクリーン７０に表示される。図９において、文字「Ｌａｍｐ１〜Ｌａｍｐ４」は、夫々、１８００時間、１６００時間、１０００時間と２５００時間の積算点灯時間を有する光源３１ａ〜３１ｄを表す。又、文字「ＯＫ」は、対応する光源が使用可能であることを意味し、文字「ＮＧ」は対応する光源が不良品であることを意味する一方、文字「ＯＮ」は対応する光源がオン状態であることを意味する。
【００３１】
更に、図９において、光源３１ａ〜３１ｄに夫々対応するランプ１〜４を有する表示部７５がスクリーン７０の側に設けられているので、スクリーン７０上の表示は使用者の好みに従って行わなくてもよい。図９において、スクリーン７０が、光源３１ｂと３１ｃがオン状態であることを表示しているので、光源３１ｂと３１ｃに夫々対応するランプ２と３が表示部７５において点灯されている。
【００３２】
一方、ステップＳ３が「ＮＯ」の場合、処理フローは、「１」が再試行の数Ｒに加算されるステップＳ７に進む。次に、ステップＳ８において、再試行の数Ｒが所定の数、例えば、３より小さいか否かが判断される。ステップＳ８が「ＹＥＳ」の場合、処理フローはステップＳ２に戻る。それとは逆に、ステップＳ８が「ＮＯ」の場合、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用可能なもののみがステップＳ９において点灯される。
【００３３】
次に、ステップＳ１０において、光源３１ａ〜３１ｄについての情報が、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用可能なもののみ、例えば、図１０に示すように光源３１ｃのみによってスクリーン７０上に表示される。図１０において、スクリーン７０が、光源３１ｃのみがオン状態であることを表示しているので、光源３１ｃに対応するランプ３のみが表示部７５において点灯されている。
【００３４】
液晶プロジェクターＫ２においては、全ての光源３１ａ〜３１ｄが最初に、夫々、二次電源２１ａ〜２１ｄによって点灯されるので、液晶プロジェクターＫ２の最大輝度を得ることができる。更に、この時、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれが不良品であるかが判明するので、その後に光源３１ａ〜３１ｄの内の不良品を間違って選択することを防止できると共に、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれが不良品であるかについての情報を、光源３１ａ〜３１ｄの残りのものによるスクリーン７０と表示部７５に表示することができる。
【００３５】
更に、液晶プロジェクターＫ２では、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用すべきものの組合せが、制御回路８１によって光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に変化させられるように、光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間が、カウンタ６１によって計数されると共にメモリ５１によって記憶される。
【００３６】
その結果として、液晶プロジェクターＫ２においては、光源３１ａ〜３１ｄが、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ２が設置される部屋の明るさに従って選択的に点灯されるので、光源３１ａ〜３１ｄの寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ２の消費電力を節約することができる。
【００３７】
図１１は、本発明の第３実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ３を示す。液晶プロジェクターＫ３では、液晶プロジェクターＫ２の二次電源ユニット２１が、複数のＤ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄを有するＤ／Ａ変換器ユニット１１０に置換されている。液晶プロジェクターＫ３の他の構造は液晶プロジェクターＫ２と同様であるので、その説明を簡潔のために省略する。
【００３８】
液晶プロジェクターＫ３では、主電源１１がＤ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄに電力を供給する。主電源１１によって供給される電力は、Ｄ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄの各々に印加される。だから、ディジタルデータである制御信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４に応じて、Ｄ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄから生成される電圧が変動し、次に、光源３１ａ〜３１ｄの輝度が変化する。
【００３９】
それゆえに、液晶プロジェクターＫ３では、光源３１ａ〜３１ｄの各々の輝度はＤ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄの各々によって変化させられ、又、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用すべきものの組合せは、制御回路８１によって光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に変化させられる。
【００４０】
その結果として、液晶プロジェクターＫ３では、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ３が設置される部屋の明るさに従って、光源３１ａ〜３１ｄの各々の輝度が変化させられるだけでなく、光源３１ａ〜３１ｄが選択的に点灯されるので、光源３１ａ〜３１ｄの寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ３の消費電力を節約することができる。
【００４１】
図１２は、本発明の第４実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ４を示す。液晶プロジェクターＫ４は、液晶プロジェクターＫ１の信号処理回路９０と補正回路１００を液晶プロジェクターＫ２に設けた構成を有する。液晶プロジェクターＫ４の他の構造は液晶プロジェクターＫ２と同様であるので、その説明を簡潔のために省略する。
【００４２】
それゆえに、液晶プロジェクターＫ４では、液晶パネル５０の出力は補正回路１００によって補正されると共に、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用すべきものの組合せは、制御回路８１によって光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に変化させられる。
【００４３】
従って、液晶プロジェクターＫ４では、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ４が設置される部屋の明るさに従って、光源３１ａ〜３１ｄが選択的に点灯されるので、光源３１ａ〜３１ｄの寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ４の消費電力を節約することができる。
【００４４】
図１３は、本発明の第５実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ５を示す。液晶プロジェクターＫ５は、液晶プロジェクターＫ１の信号処理回路９０と補正回路１００を液晶プロジェクターＫ３に設けた構成を有する。液晶プロジェクターＫ５の他の構造は液晶プロジェクターＫ３と同様であるので、その説明を簡潔のために省略する。
【００４５】
それゆえに、液晶プロジェクターＫ５では、光源３１ａ〜３１ｄの各々の輝度がＤ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄの各々によって変化させられると共に、液晶パネル５０の出力が補正回路１００によって補正される。更に、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用すべきものの組合せが、制御回路８１によって光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に変化させられる。
【００４６】
従って、液晶プロジェクターＫ５では、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ５が設置される部屋の明るさに従って、光源３１ａ〜３１ｄの各々の輝度が変化させられるだけでなく、光源３１ａ〜３１ｄが選択的に点灯されるので、光源３１ａ〜３１ｄの寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ５の消費電力を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図２】 図１の液晶プロジェクターに用いられる補正回路のブロック図である。
【図３】 図２の補正回路の参照用テーブルの特性曲線を示すグラフである。
【図４】 図１の液晶プロジェクターに用いられる液晶パネルの入力データと出力データの関係を示すグラフである。
【図５】 図１の液晶プロジェクターの光源における積算点灯時間と電圧の関係を示すグラフである。
【図６】 図５の光源における積算点灯時間と輝度の関係を示すグラフである。
【図７】 本発明の第２実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図８】 図７の液晶プロジェクターの操作手順を示すフローチャートである。
【図９】 図７の液晶プロジェクターのスクリーンに表示される情報を示す図である。
【図１０】 図９のスクリーンに表示される別の情報を示す図である。
【図１１】 本発明の第３実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図１２】 本発明の第４実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図１３】 本発明の第５実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図１４】 従来の液晶プロジェクターの略図である。
【図１５】 図１４の従来の液晶プロジェクターの液晶パネルにおける電圧と透過率の関係を示すグラフである。
【図１６】 図１４の従来の液晶プロジェクターの光源における積算点灯時間と輝度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 主電源
２０ 二次電源
３０ 光源
４０ 集光レンズ
５０ 液晶パネル
６０ 投射レンズ系
７０ スクリーン
８１ 制御回路
９０ 信号処理回路
１００ 補正回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源の出力が選択的に設定されるプロジェクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶プロジェクターとして、例えば、特開平５−３１３１１５号公報に記載のものが知られている。図１４は、この公知の液晶プロジェクターの基本的な構造を示す。図１４において、主電源２１０は、光源２３０を点灯又は消灯するオンオフスイッチ２２０に電力を供給する。公知の液晶プロジェクターは、更に、集光レンズ２４０、画像形成部材として働く液晶パネル２５０、投射レンズ系２６０とスクリーン２７０を備える。
【０００３】
ハロゲンランプ等が光源２３０として使用される。光源２３０からの光線は、集光レンズ２４０によって、集光されると共に平行光に変換される。平行光が集光レンズ２４０から液晶パネル２５０に供給され、液晶パネル２５０において画像が形成される。その後、液晶パネル２５０の画像が投射レンズ系２６０によってスクリーン２７０に拡大投射されて、拡大画像がスクリーン２７０に形成される。
【０００４】
電圧が液晶パネル２５０の厚さ方向をまたいで印加される時、透過率Ｔは図１５に示すようにＳ字曲線状に変動する。
一般的に、液晶プロジェクターにおいては、使用者の好み又は液晶プロジェクターの設置される部屋の明るさに応じて光源の輝度を変化させることがしばしば望ましい。例えば、もし光源の輝度が上記要因に従って低減されると、光源が常に最大輝度で駆動される場合と比較して、光源の寿命を延ばすことができる。
【０００５】
しかしながら、図１４の公知の液晶プロジェクターにおいては、光源２３０の輝度を変化させることができない。即ち、この公知の液晶プロジェクターにおいては、光源２３０が常に最大輝度で駆動されるので、光源２３０の輝度は、図１６に示すように、光源２３０の積算点灯時間の経過によってのみ徐々に低下する。それゆえに、公知の液晶プロジェクターは、光源２３０の寿命が短いと共に、公知の液晶プロジェクターの消費電力が大きいという欠点を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、光源の寿命を長くすると共に消費電力を節約するプロジェクターを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のこの目的を達成するために、光源のパワーを変化させ、かつこれによって生じるホワイトバランスの乱れを補償するように、画像データを補正する補正回路を備えるプロジェクターである。
【０００８】
補正回路が、更に、液晶パネルの固有透過率特性によって生じる光強度の変化を補償するように、画像データを補正する。
【０００９】
本発明によれば、光源の輝度が、使用者の好み又は液晶プロジェクターが設置される部屋の明るさに従って変化させられるので、光源の寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターの消費電力を節約することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ１を示す。図１４の従来の液晶プロジェクターと同様に、液晶プロジェクターＫ１は、主電源１０、二次電源２０、二次電源２０によって駆動される光源３０、集光レンズ４０、画像形成部材として働く液晶パネル５０、投射レンズ系６０とスクリーン７０を備える。光源３０は、放電灯、例えば、水銀灯によって形成される。
【００１１】
液晶プロジェクターＫ１は、更に、信号処理回路９０と、液晶パネル５０の出力を補正する補正回路１００とを備える。更に、液晶プロジェクターＫ１は、光源３０の積算点灯時間を二次電源２０を介して計数するカウンタ６１と、カウンタ６１によって計数された光源３０の積算点灯時間を記憶するメモリ５１とを備える。液晶プロジェクターは、更に、制御回路８１を備える。カウンタ６１は二次電源２０とメモリ５１に接続される一方、メモリ５１は、次に、制御回路８１に接続されている。
【００１２】
好ましい実施形態によれば、重み付け回路６２がカウンタ６１とメモリ５１の間に設けられる。カウンタ６１は光源３０に供給されるパワーのオン時間の経過時間を計数し、又、重み付け回路６２は、光源３０に供給されるパワーとの関係において計数値に重み付けする。例えば、信号Ａによって要求されて二次電源２０から最大パワーが光源３０に供給される時、カウントの増分は１によって重み付けされる。例えば、信号Ａによって要求されて二次電源２０から最大パワーの５０％が光源３０に供給される時、カウントの増分は０．５によって重み付けされる。
【００１３】
主電源１０は電力を二次電源２０に供給する。二次電源２０は、光源３０に供給される電圧を選択的に変化させるように、Ｄ／Ａ変換器等の電圧制御器を備える。二次電源２０は、主電源１０によって供給される電力を光源３０を駆動するための最適電力に変換すると共に、その最適電力を光源３０に供給する。光源３０からの光線は、集光レンズ４０によって集光されると共に平行光に変換される。平行光が集光レンズ４０から液晶パネル５０に供給され、液晶パネル５０において画像が形成される。その後、液晶パネル５０の画像が投射レンズ系６０によってスクリーン７０に拡大投射されて、拡大画像がスクリーン７０に形成される。
【００１４】
液晶プロジェクターＫ１に入力された画像データは、信号処理回路９０によって信号処理され、次に、補正回路１００に印加される。図２に示すように、補正回路１００は、複数の参照用テーブルＴ１〜Ｔｎと、参照用テーブルＴ１〜Ｔｎを切換える切換えスイッチ１０５とを備える。参照用テーブルＴ１〜Ｔｎの各々は読出し専用メモリ（ＲＯＭ）によって形成される。ここで、補正回路１００において、参照用テーブルＴ１〜Ｔｎと切換えスイッチ１０５を含む構成は３原色Ｒ、Ｇ及びＢの各々に対して設けられるが、簡潔のために参照用テーブルＴ１〜Ｔｎと切換えスイッチ１０５の１個の構成のみが図２に図示されていることを注目すべきである。
【００１５】
光源３０をどの輝度に設定するかについての信号Ａに応じて、制御回路８１は電圧制御信号を生成し、この電圧制御信号は、ディジタルデータであると共に二次電源２０に供給される。二次電源２０において、光源３０に供給される電圧が電圧制御信号に従って変化させられる。だから、光源３０の輝度がそれに応じて変化させられる。信号Ａは、遠隔制御ユニット等を手動操作することによって使用者の好みに基づいて生成されるが、液晶プロジェクターＫ１が設置される部屋の明るさを検出するセンサーによって自動的に生成してもよい。又、もし光源３０の輝度が変化させられると、ホワイトバランスが乱されて、光源３０の出力における３原色Ｒ、Ｇ及びＢの成分が適当な比からずれるという不具合が生じる。このような不具合を解消するために、補正回路１００は以下に説明するようにこのずれを補正する。
【００１６】
液晶パネル５０は、大体一様な光線を光源３０から受けると共に、画像データを補正回路１００から受ける。液晶パネル５０において、光源３０からの光線は、補正回路１００から受けた画像データに従って修正されて、画像の光線を生成する。
【００１７】
本発明によれば、補正回路１００は画像データを２個の異なる態様で補正する。第１態様は、液晶パネル５０の固有透過率特性（図１５の実線）を補正することであり、又、第２態様は、光源３０のパワーの変化によって生じる適当なホワイトバランスの乱れを補償することである。
【００１８】
第１態様による補正は、画像データを図１５に示す点線状曲線に従って変化させて、液晶パネル５０の固有透過率特性によって生じる光強度変化を補償すると共に、液晶パネル５０に印加される電圧と透過率の間の直線関係を提供する。
【００１９】
第２態様による補正は、画像データを図３に示す点線又は一点鎖線に従って変化させて、光源３０のパワーの変化によって生じる適当なホワイトバランスの乱れを補償する。光源３０のパワーの変化は、結局は光源３０の色を変化させるので、液晶パネル５０に当る一様な光のホワイトバランスが乱されて、光源３０に供給されるパワーに応じて、例えば、緑がかった光線又は赤みがかった光線を生じる。
【００２０】
第１態様に関する補正度をΔＣ１で表すことができる一方、第２態様に関する補正度をΔＣ２で表すことができる。だから、全補正度をＣで表す時、以下の関係が得られる。
Ｃ＝ΔＣ１ｘΔＣ２
【００２１】
同じ液晶パネル５０が使用される限り、補正度ΔＣ１は一定である。しかしながら、補正度ΔＣ２は光源３０に印加されるパワーの変化に応じて変動する。だから、本発明では、光源３０に印加される異なる電圧に対して補正を行うために、多数の参照用テーブルＴ１、Ｔ２、…、Ｔｎが設けられる。例えば、参照用テーブルＴ１は、光源３０がホワイトバランスの乱れの全く無い光線を生成する場合のために設けられる。この場合、ΔＣ２は１に等しい。参照用テーブルＴ２は、例えば、光源３０が緑がかった光線を生成する場合のために設けられる。この場合、緑光線の当っている間、ΔＣ２は０．８に等しい。参照用テーブルＴｎは、例えば、光源３０が赤みがかった光線を生成する場合のために設けられる。この場合、赤光線の当っている間、ΔＣ２は０．９に等しい。
【００２２】
もし光源３０が常に最大輝度で駆動されると、光源３０の輝度は、図１６に示すように光源３０の積算点灯時間の経過により徐々に低下する。だから、光源３０の寿命が短くなる。しかしながら、本発明によれば、液晶プロジェクターＫ１は、図６に示すように最大輝度より低いレベル（標準使用輝度）で大体照射する電圧を電源３０に供給するように、二次電源２０を制御する制御回路８１を有する。だから、光源３０の寿命を図１６に示す場合と比べて長くすることができる。光源３０に供給される電圧は、又、液晶プロジェクターＫ１の使用の全くの始めから減少することができる。
【００２３】
ある時間の使用後に、光源の効率は、エージングにより図６の一点鎖線で示すように低減される。もしこのような効率の減少が発生すると、光源３０に供給される電圧は、標準使用輝度を一定レベルに維持するように、制御回路８１の制御によって図５に示すように増加される。それゆえに、光源３０は、図６に示すように最大輝度より低い標準使用輝度に維持される。
【００２４】
その結果として、液晶プロジェクターＫ１においては、光源３０の輝度が、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ１の設置される部屋の明るさに従って変化させられるので、光源３０の寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ１の消費電力を節約することができる。
【００２５】
図７は、本発明の第２実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ２を示す。液晶プロジェクターＫ１と同様に、液晶プロジェクターＫ２は、集光レンズ４０、液晶パネル５０、投射レンズ系６０、スクリーン７０、カウンタ６１、メモリ５１と制御回路８１を備える。液晶プロジェクターＫ２は、更に、主電源１１と、各々がオンオフスイッチである複数の二次電源２１ａ〜２１ｄを有する二次電源ユニット２１と、夫々が二次電源２１ａ〜２１ｄによって駆動される複数の光源３１ａ〜３１ｄを有する光源ユニット３１とを備える。カウンタ６１は、二次電源２１ａ〜２１ｄを介して光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間を、夫々、計数し、又、メモリ５１は、カウンタ６１によって計数された光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間を記憶する。二次電源２１ａ〜２１ｄは、夫々、光源３１ａ〜３１ｄに接続される。
【００２６】
又、二次電源２１ａ〜２１ｄによる光源３１ａ〜３１ｄへの最適電力の供給が制御信号Ｂ１〜Ｂ４によってオンオフ制御されるように、二次電源２１ａ〜２１ｄは、夫々、制御信号Ｂ１〜Ｂ４を制御回路８１から受ける。光源３１ａ〜３１ｄが点灯される時、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれを点灯すべきかについての信号Ａが、遠隔制御ユニット等を手動操作することによって使用者の好みに基づいて生成されて、制御回路８１に入力される。制御回路８１は、信号Ａに基づいて制御信号Ｂ１〜Ｂ４を生成して、制御信号Ｂ１〜Ｂ４を、夫々、電源２１ａ〜２１ｄに伝送する。
【００２７】
本実施形態では、使用者が、上記したように遠隔制御ユニット等を手動操作することによって自分の好みに基づいて信号Ａを生成するが、信号Ａは、液晶プロジェクターＫ２が設置される部屋の明るさを検出するセンサーによって自動的に生成してもよい。
【００２８】
以下に、上記構成の液晶プロジェクターＫ２の操作手順を図８のフローチャートを参照して説明する。最初に、ステップＳ１において、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれを点灯すべきかについての信号Ａが制御回路８１に入力されると共に、全ての光源３１ａ〜３１ｄを点灯する再試行の数Ｒがリセットされる。ここで、一例として、信号Ａが光源３１ａ〜３１ｄの内の２個が点灯されるべきことを指令するものと仮定する。次に、ステップＳ２において、全ての光源３１ａ〜３１ｄに二次電源２１ａ〜２１ｄからのパワーが供給される。
【００２９】
その後、ステップＳ３において、光源３１ａ〜３１ｄの内の使用可能なものの数Ｎが信号Ａによって指定された数「２」以上であるか否かが判断される。ステップＳ３が「ＹＥＳ」の場合、ステップＳ４において、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれを使用すべきかが、光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に選択される。次に、ステップＳ５において、光源３１ａ〜３１ｄの内の不用なものが消灯される。
【００３０】
その後、ステップＳ６において、光源３１ａ〜３１ｄについての情報が、例えば、図９に示すようにスクリーン７０に表示される。図９において、文字「Ｌａｍｐ１〜Ｌａｍｐ４」は、夫々、１８００時間、１６００時間、１０００時間と２５００時間の積算点灯時間を有する光源３１ａ〜３１ｄを表す。又、文字「ＯＫ」は、対応する光源が使用可能であることを意味し、文字「ＮＧ」は対応する光源が不良品であることを意味する一方、文字「ＯＮ」は対応する光源がオン状態であることを意味する。
【００３１】
更に、図９において、光源３１ａ〜３１ｄに夫々対応するランプ１〜４を有する表示部７５がスクリーン７０の側に設けられているので、スクリーン７０上の表示は使用者の好みに従って行わなくてもよい。図９において、スクリーン７０が、光源３１ｂと３１ｃがオン状態であることを表示しているので、光源３１ｂと３１ｃに夫々対応するランプ２と３が表示部７５において点灯されている。
【００３２】
一方、ステップＳ３が「ＮＯ」の場合、処理フローは、「１」が再試行の数Ｒに加算されるステップＳ７に進む。次に、ステップＳ８において、再試行の数Ｒが所定の数、例えば、３より小さいか否かが判断される。ステップＳ８が「ＹＥＳ」の場合、処理フローはステップＳ２に戻る。それとは逆に、ステップＳ８が「ＮＯ」の場合、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用可能なもののみがステップＳ９において点灯される。
【００３３】
次に、ステップＳ１０において、光源３１ａ〜３１ｄについての情報が、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用可能なもののみ、例えば、図１０に示すように光源３１ｃのみによってスクリーン７０上に表示される。図１０において、スクリーン７０が、光源３１ｃのみがオン状態であることを表示しているので、光源３１ｃに対応するランプ３のみが表示部７５において点灯されている。
【００３４】
液晶プロジェクターＫ２においては、全ての光源３１ａ〜３１ｄが最初に、夫々、二次電源２１ａ〜２１ｄによって点灯されるので、液晶プロジェクターＫ２の最大輝度を得ることができる。更に、この時、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれが不良品であるかが判明するので、その後に光源３１ａ〜３１ｄの内の不良品を間違って選択することを防止できると共に、光源３１ａ〜３１ｄの内のいずれが不良品であるかについての情報を、光源３１ａ〜３１ｄの残りのものによるスクリーン７０と表示部７５に表示することができる。
【００３５】
更に、液晶プロジェクターＫ２では、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用すべきものの組合せが、制御回路８１によって光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に変化させられるように、光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間が、カウンタ６１によって計数されると共にメモリ５１によって記憶される。
【００３６】
その結果として、液晶プロジェクターＫ２においては、光源３１ａ〜３１ｄが、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ２が設置される部屋の明るさに従って選択的に点灯されるので、光源３１ａ〜３１ｄの寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ２の消費電力を節約することができる。
【００３７】
図１１は、本発明の第３実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ３を示す。液晶プロジェクターＫ３では、液晶プロジェクターＫ２の二次電源ユニット２１が、複数のＤ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄを有するＤ／Ａ変換器ユニット１１０に置換されている。液晶プロジェクターＫ３の他の構造は液晶プロジェクターＫ２と同様であるので、その説明を簡潔のために省略する。
【００３８】
液晶プロジェクターＫ３では、主電源１１がＤ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄに電力を供給する。主電源１１によって供給される電力は、Ｄ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄの各々に印加される。だから、ディジタルデータである制御信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４に応じて、Ｄ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄから生成される電圧が変動し、次に、光源３１ａ〜３１ｄの輝度が変化する。
【００３９】
それゆえに、液晶プロジェクターＫ３では、光源３１ａ〜３１ｄの各々の輝度はＤ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄの各々によって変化させられ、又、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用すべきものの組合せは、制御回路８１によって光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に変化させられる。
【００４０】
その結果として、液晶プロジェクターＫ３では、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ３が設置される部屋の明るさに従って、光源３１ａ〜３１ｄの各々の輝度が変化させられるだけでなく、光源３１ａ〜３１ｄが選択的に点灯されるので、光源３１ａ〜３１ｄの寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ３の消費電力を節約することができる。
【００４１】
図１２は、本発明の第４実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ４を示す。液晶プロジェクターＫ４は、液晶プロジェクターＫ１の信号処理回路９０と補正回路１００を液晶プロジェクターＫ２に設けた構成を有する。液晶プロジェクターＫ４の他の構造は液晶プロジェクターＫ２と同様であるので、その説明を簡潔のために省略する。
【００４２】
それゆえに、液晶プロジェクターＫ４では、液晶パネル５０の出力は補正回路１００によって補正されると共に、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用すべきものの組合せは、制御回路８１によって光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に変化させられる。
【００４３】
従って、液晶プロジェクターＫ４では、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ４が設置される部屋の明るさに従って、光源３１ａ〜３１ｄが選択的に点灯されるので、光源３１ａ〜３１ｄの寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ４の消費電力を節約することができる。
【００４４】
図１３は、本発明の第５実施形態にかかる液晶プロジェクターＫ５を示す。液晶プロジェクターＫ５は、液晶プロジェクターＫ１の信号処理回路９０と補正回路１００を液晶プロジェクターＫ３に設けた構成を有する。液晶プロジェクターＫ５の他の構造は液晶プロジェクターＫ３と同様であるので、その説明を簡潔のために省略する。
【００４５】
それゆえに、液晶プロジェクターＫ５では、光源３１ａ〜３１ｄの各々の輝度がＤ／Ａ変換器１１０ａ〜１１０ｄの各々によって変化させられると共に、液晶パネル５０の出力が補正回路１００によって補正される。更に、光源３１ａ〜３１ｄの内で使用すべきものの組合せが、制御回路８１によって光源３１ａ〜３１ｄの積算点灯時間の小さいものから順に優先的に変化させられる。
【００４６】
従って、液晶プロジェクターＫ５では、使用者の好み又は液晶プロジェクターＫ５が設置される部屋の明るさに従って、光源３１ａ〜３１ｄの各々の輝度が変化させられるだけでなく、光源３１ａ〜３１ｄが選択的に点灯されるので、光源３１ａ〜３１ｄの寿命を長くすることができると共に、液晶プロジェクターＫ５の消費電力を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図２】 図１の液晶プロジェクターに用いられる補正回路のブロック図である。
【図３】 図２の補正回路の参照用テーブルの特性曲線を示すグラフである。
【図４】 図１の液晶プロジェクターに用いられる液晶パネルの入力データと出力データの関係を示すグラフである。
【図５】 図１の液晶プロジェクターの光源における積算点灯時間と電圧の関係を示すグラフである。
【図６】 図５の光源における積算点灯時間と輝度の関係を示すグラフである。
【図７】 本発明の第２実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図８】 図７の液晶プロジェクターの操作手順を示すフローチャートである。
【図９】 図７の液晶プロジェクターのスクリーンに表示される情報を示す図である。
【図１０】 図９のスクリーンに表示される別の情報を示す図である。
【図１１】 本発明の第３実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図１２】 本発明の第４実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図１３】 本発明の第５実施形態にかかる液晶プロジェクターのブロック図である。
【図１４】 従来の液晶プロジェクターの略図である。
【図１５】 図１４の従来の液晶プロジェクターの液晶パネルにおける電圧と透過率の関係を示すグラフである。
【図１６】 図１４の従来の液晶プロジェクターの光源における積算点灯時間と輝度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 主電源
２０ 二次電源
３０ 光源
４０ 集光レンズ
５０ 液晶パネル
６０ 投射レンズ系
７０ スクリーン
８１ 制御回路
９０ 信号処理回路
１００ 補正回路
Claims (1)
- 電源と、
前記電源の出力を制御して出力パワーを選択的に設定する制御回路と、
前記制御回路によって電源の出力が制御されることにより異なるレベルのパワーを提供する光源と、
入力される画像データに従って前記光源からの光線を修正して、画像の光線を生成する画像形成部材と、
前記画像形成部材からの光線をスクリーンに拡大投射する投射レンズと、
前記光源のパワーの変化によって生じるホワイトバランスの乱れを補償するように、前記画像形成部材に供給される前の画像データを補正する補正回路と、
前記光源の積算点灯時間を計数するカウンタと、
前記カウンタによる前記光源の積算点灯時間を記憶するメモリと、
前記電源の出力パワーの変化によって前記カウンタによる積算点灯時間のカウントの増分に重み付けをする重み付け回路とを備え、
前記重み付け回路による前記カウンタのカウントの増分を、前記電源から前記光源に最大パワーの出力の供給時における増分と前記電源から前記光源に最大パワーの５０％の出力の供給時における増分との関係が１：０．５の関係になるように構成し、
又、前記電源の出力パワーの変化が、前記光源の出力パワーを変化させるのに使用され、更に、前記制御回路が、前記光源の輝度を一定に保つように、前記メモリに記憶された前記光源の積算点灯時間の経過により前記電源の出力を変化させるプロジェクター。
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