JP4158761B2 - プロジェクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話などの携帯端末に搭載され、画像を投射面に投射してその投射像を生成するプロジェクタ装置に関する。

携帯電話にプロジェクタ装置を搭載したプロジェクタ付き携帯電話機が特許文献１によって知られている。

特開２０００−２３６３７５号公報

しかしながら、従来のプロジェクタ付き携帯電話機においては、明るい投射像を得るために大きな電流を光源に供給する必要あり、供給電流の増加とともに発熱量が増加するにも関わらず、熱対策がなされていないという問題が生じていた。

請求項１に記載の発明は、画像形成手段で形成された画像を照射手段から照射される光で投射面に投射するプロジェクタ装置であって、照射手段近傍の温度情報を判定する温度情報判定手段と、照射手段から照射する光の明るさを変更する変更手段と、画像形成手段で形成する画像の明るさを補正する補正手段とを備え、画像形成手段で形成された画像の種類が第１の画像の種類である場合には、温度情報判定手段によって判定される温度情報に基づき、変更手段が照射手段から照射する光の明るさを変更するとともに補正手段が画像形成手段で形成する画像の明るさを補正し、画像形成手段で形成された画像の種類が第２の画像の種類である場合には、温度情報判定手段によって判定される温度情報に無関係に、変更手段が照射手段から照射する光の明るさを変更するとともに補正手段が画像形成手段で形成する画像の明るさを補正することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプロジェクタ装置において、変更手段は、温度情報判定手段によって判定された温度情報に基づいて、照射手段近傍の温度が所定値以下の温度を保つように照射手段から照射する光の明るさを変更することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のプロジェクタ装置において、温度情報判定手段は、照射手段からの光照射の履歴を記憶する履歴記憶手段と、履歴記憶手段に記憶された履歴に基づいて、照射手段近傍の温度を予測する予測手段と、予測手段で予測した温度と所定値とを比較して温度情報を判定する比較手段とを含むことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置において、画像を表示するモニタをさらに備え、変更手段によって照射手段から照射する光の明るさを変更したときに、画像を前記モニタに表示することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置において、変更手段によって照射手段から照射する光の明るさを変更したときに、使用者に対して警告を出力する警告手段をさらに備えることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置において、画像の種類は、静止画、動画、ＴＶ放送受信画、文字画像のいずれかであることを特徴とする。

本発明によれば、照射手段近傍の温度情報を判定して、判定した温度情報に基づいて、照射手段から照射する光の明るさを変更することとした。これによって、照射手段近傍の温度を加味して照射手段から照射する光の明るさを決定することができ、熱対策を行うことができる。

―第１の実施の形態―
図１は第１の実施の形態におけるプロジェクタ付き携帯電話機の外観図であり、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は正面図である。図１（ａ）に示すように、携帯電話機１００は、折りたたみヒンジ部１０１によって表示部１０２と操作部１０３とが折りたたみ可能となっている。また、図１（ｂ）に示すように、表示部１０２の外側面には、画像を撮像するためのカメラ部１０２ａと、画像を投射面に投射してその投射像を生成するプロジェクタ部１０２ｂとを備えている。

図２は、第１の実施の形態における携帯電話の一実施の形態を示すブロック図である。プロジェクタ付き携帯電話１００は、上述したように、折りたたみヒンジ部１０１、表示部１０２、および操作部１０３によって構成されている。折りたたみヒンジ部１０１は、使用者によって操作され、表示部１０２と操作部１０３との開閉角度を調節するための開閉角度ＳＷ１０１ａを備えている。

表示部１０２は、カメラ１０２ａと、プロジェクタ装置１０２ｂと、カメラ１０２ａで撮像した画像や待ち受け画面などを表示する液晶モニタ１０２ｃと、使用者によってカメラ１０２ａによる画像撮像時に操作されるレリーズボタン１０２ｄと、通話相手の発話音声を出力するスピーカー１０２ｅとを備えている。カメラ１０２ａは、撮影レンズ１１と、ＣＣＤ１２と、レンズ駆動部１３と、カメラ制御装置１４とを備えている。

カメラ１０２ａにおいては、撮影レンズ１１はレンズ駆動部１３によって前後に駆動し、被写体に対してズームイン、ズームアウトを行うことができる。そして、撮影レンズ１１が被写体に向けられると、被写体の輝度に応じて設定された露出条件で撮影が行われ、撮像素子であるＣＣＤ１２には被写体像に対応した電荷が蓄積される。ＣＣＤ１２に蓄積された電荷は、ＣＰＵやその他周辺回路を含むカメラ制御装置１４によってＡ／Ｄ変換してデジタル信号に変換される。その後、ホワイトバランスの調整や、予め設定された画像形式、例えばＪＰＥＧ形式等への圧縮処理など種々の画像処理が施される。画像処理された画像データはメモリ１０３ｇに記憶され、同時に液晶モニタ１０２ｃに表示される。

上述した処理を例えば１秒間に３０フレームの画像を処理するように実行することで、液晶モニタ１０２ｃには被写体を撮像した画像が次々と更新されてスルー画が表示される。第１の実施の形態におけるプロジェクタ付き携帯電話１００では、カメラ１０２ａによる画像の撮像モードとして、動画撮影モードと静止画撮影モードとを選択可能に有している。使用者は操作部１０３に搭載された入力装置１０３ｆを使用して、いずれかの撮像モードを選択することができる。

使用者によって動画撮影モードが選択された場合には、上述したスルー画表示時に使用者によって任意のタイミングでレリーズボタン１０２ｄが押下されると、次にレリーズボタンが押下されるまでの間に撮像されたスルー画を動画として一旦メモリ１０４に保存する。その後、各種画像処理が施された後に操作部１０３に搭載されたメモリカード１０３ｈに保存する。一方、静止画撮影モードが選択された場合には、使用者によって任意のタイミングでレリーズボタン１０２ｄが押下された時点で液晶モニタ１０２ｃに表示されている画像が静止画として撮像される。撮像された画像は、一旦メモリ１０４に保存し、その後各種画像処理が施された後に操作部１０３に搭載されたメモリカード１０３ｈに保存する。

プロジェクタ装置１０２ｂは、ＬＥＤ光源２１と、画像を表示する液晶パネル２２と、ＬＥＤ光源２１からから照射され液晶パネル２２を透過した透過光をスクリーンに拡大投影（投射）可能な投影レンズ２３と、ＬＥＤ光源２１を発光させるために電流を供給するＬＥＤ駆動部２４と、液晶パネル２２を駆動する液晶駆動部２５と、投影した画像をフォーカシングするために投影レンズ２３を駆動するレンズ駆動部２６と、ＬＥＤ光源２１の設置位置近傍の温度を計測する温度センサ２７とを備えている。なお、ＬＥＤ駆動部２４、液晶駆動部２５、およびレンズ駆動部２６は、後述する操作部１０３に搭載されたＣＰＵ１０３ａによって制御される。

ＬＥＤ光源２１には大電流駆動可能な高輝度タイプ白色ＬＥＤを用いる。すなわち、通常のＬＥＤでは発光部が０．３ｍｍ×０．３ｍｍ程度のサイズで２０ｍＡ程度の電流を流して発光させていたが、第１の実施の形態におけるプロジェクタ装置１０２ｂで使用する大電流タイプのものは発光部が１ｍｍ×１ｍｍ程度の大面積で、２００ｍＡ〜３５０ｍＡといった大電流を流して発光させる。これにより、通常のＬＥＤと比べて１０倍近い光量が得られる。

ＬＥＤ駆動部２４は、ＰＷＭ駆動によってＬＥＤ光源２１を駆動し、デューティ比を変更することでＬＥＤ光源２１の発光輝度を変更することができる。なお、第１の実施の形態では、ＬＥＤ光源２１の発光輝度（明るさ）をＨｉｇｈモードとＬｏｗモードの２段階に切り替えることができ、Ｈｉｇｈモードとは図３（ａ）に示すようにデューティ比を５０％とした状態であり、Ｌｏｗモードとは図３（ｂ）に示すようにデューティ比を２０％とした状態である。例えば、デューティ比５０％では大光量が得られるが、発熱も大きくＬＥＤ光源２１近傍の温度上昇のスピードが速い。一方２０％では光量は落ちるが、発熱と放熱性がほぼつりあうため、ＬＥＤ光源２１近傍の温度を上昇させずに発光可能である。なお、デューティ比は連続的に変更することができる。

液晶駆動部２５は、ＣＰＵ１０３ａから送信されてくる投影対象の画像データに応じて液晶パネル駆動信号を生成し、生成した駆動信号で液晶パネル２２を駆動することにより、液晶パネル２２上に投影対象画像を表示する。具体的には、液晶層に対して画像信号に応じた電圧を画素ごとに印加する。電圧が印加された液晶層は液晶分子の状態が変わり、当該液晶パネル２２の光の透過率が変化する。この透過率の変化によって液晶パネル２２に画像が表示される。

操作部１０３は、機器全体を制御するＣＰＵ１０３ａと、時間を計時する時計１０３ｂと、プロジェクタ付き携帯電話１００を駆動させるための電源１０３ｃと、周辺の基地局と通信するためのアンテナ１０３ｅを備えた通信制御部１０３ｄと、使用者が電話番号や文字を入力するための各種ボタンを備えた入力装置１０３ｆと、電話帳データなどの各種データを記憶するためのメモリ１０３ｇと、カメラ１０２ａで撮像した画像データを格納するためのメモリカード１０３ｈと、ＴＶ放送を受信するためのＴＶチューナー１０３ｉと、使用者の発話音声を入力するためのマイク１０３ｊと、外部機器と接続するためのインターフェースである外部Ｉ／Ｆ１０３ｋとを備えている。

上述したプロジェクタ装置１０２ｂを制御して画像をスクリーンに投影する際には、ＣＰＵ１０３ａは、使用者によって液晶モニタ１０２ｃに表示された画像を液晶駆動部２６に送って液晶パネル２２に表示するとともに、ＬＥＤ光源２１から光を照射するようにＬＥＤ駆動部２４を制御する。これによって、一般的なプロジェクタと同様にスクリーンに画像を投射することができる。また、ＣＰＵ１０３ａは、表示する画像データに対してデジタル処理、例えば後述するＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）処理を実行して、画像を明るくしたり暗くしたりすることができ、さらにコントラスト調整や色調整を行うことができる。

ここでＬＵＴ補正について説明する。本実施の形態では、上述したように、ＬＥＤ駆動部２４によってデューティ比を変更することでＬＥＤ光源２１の発光輝度を変更する。デューティ比をＨｉｇｈモード時の５０％からＬｏｗモード時の２０％へ低下させて、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさを変更した場合には、スクリーンに投影される画像の明るさが暗くなる。このとき、スクリーンに投影される画像の明るさの変化を補うために、ＣＰＵ１０３ａは、液晶駆動部２５に送信する投影対象の画像データに対してあらかじめＬＵＴ補正を行い、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさの変化に応じて、画像データが明るくなるように補正する。具体的にはデューティ比を５０％から２０％へ３０％暗くしたことを補うために以下に説明するように処理する。

具体的には、Ｈｉｇｈモード時には画像の明るさを補正する必要がないことから、ＬＵＴ補正を行わないか、あるいは図４（ａ）に示すように入力値をそのまま出力値とするリニアなＬＵＴを適用してＬＵＴ補正を行う。これに対して、Ｌｏｗモード時には、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさの減少を補うためにリニアなＬＵＴを画像の輝度ヒストグラムに基づいて変更する。例えば、画像の輝度ヒストグラムを作成し、ヒストグラムに基づいて輝度の高い側（明るい側）から３割に相当する範囲におけるデータ分布数が所定値以上であるか否かを判断する。

例えば、図４（ｂ）に示すように、ヒストグラム４１において明るい側から３割に相当する範囲のデータ分布数が所定値未満であれば、３割の光量減少を補うように符号４２に示すようにリニアなＬＵＴの傾きを変更する。その後、投影対象の画像データに対してＬＵＴを適用して補正する。これによって、一般的に画像データに基づいて作成した輝度ヒストグラムにおいては、明るい側から３割に相当する範囲に存在するデータ量は多くないことを加味して、特に輝点が少しだけ入っているような画像を的確に補正することができる。

これに対して、例えば、図４（ｃ）に示すように、ヒストグラム４３において明るい側から３割に相当する範囲のデータ分布数が所定値以上であれば、全体的な明るさをアップするために符号４４に示すようにリニアなＬＵＴにγをかけて中間調のみを持ち上げる。その後、投影対象の画像データに対してＬＵＴを適用して補正する。これにより明るい側が白とびで破綻することを避けつつ、全体の明るさをアップして、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさの減少を補うことができる。

以上より、ＬＥＤ光源２１の明るさとＬＵＴでの補足量の関係は図５のようになる。すなわち、ＬＥＤ光源２１の明るさを変化させた時に、画像の破綻を考慮せず、単純に全てＬＵＴで補足する場合には、ＬＥＤ光源２１の明るさとＬＵＴでの補足量の関係は符号５１に示す一点鎖線のようになる。この場合、Ｈｉｇｈモード時の明るさを１００％とすると、ＬＵＴはリニアのままで補足量はゼロとなり、光源をｎ％落としたら補足量はｎ％という関係になる。

しかし、上述したように、単純にこの関係でＬＵＴを変化させると画像が破綻することがある。したがって、光源の明るさが１００％に近い領域では上記の直線に近い関係でＬＵＴを変化させ、光源が暗くなるほど補足量を抑えるようにする。例えば、符号５２に示す関係のように、補足量４０％を限度として飽和するようにする。これによって、ＬＥＤ光源２１から照射する光を少しだけ暗くした場合はＬＵＴ補正により明るさが維持され、大きく暗くした場合は、ＬＵＴ補正はするが元の明るさのレベルまでは補正しないことで画像の破綻を防ぐことができる。

ＣＰＵ１０３ａはさらに、ＬＥＤ光源２１が発光を開始した時刻、および終了した時刻を時計１０３ｂから取得し、その履歴をメモリ１０３ｇに記憶する。これによって、ＥＤ光源２１が発光した時間、および発光していない時間、すなわち消灯している時間の履歴を把握することが可能となる。

プロジェクタ装置１０２ｂによる画像の投影を行うに当たっては、使用者はまず投影対象とする画像を選択して液晶モニタ１０２ｃに表示する。投影対象画像としては、メモリカード１０３ｈに記憶されている静止画または動画、受信メールなどの文字を含む画像、およびＴＶチューナー１０３ｉで受信したＴＶ放送のいずれかを選択して投影対象の画像として液晶モニタ１０２ｃに表示することができる。ＣＰＵ１０３ａは、使用者によって液晶モニタ１０２ｃに投影対象の画像が表示され、投影開始が指示されると、液晶モニタ１０２ｃへの表示を終了すると同時に、プロジェクタ装置１０２ｂを制御して画像の投影を開始する。

第１の実施の形態におけるプロジェクタ付き携帯電話１００においては、上述したように、プロジェクタ装置１０２ｂのＬＥＤ光源２１として大電流駆動可能な高輝度タイプ白色ＬＥＤを用いる。このように高輝度ＬＥＤに大電流を流して発光する場合には、通常のＬＥＤを使用したよりも発熱量が大きくなり、この熱がＬＥＤの輝度低下や破壊を引き起こす要因となり得る。したがって、ＬＥＤ光源２１から発生する熱を抑制する、もしくは適切に放熱する必要がある。このためにＣＰＵ１０３ａは、後述する各種温度情報に基づいて、投影対象画像の種類ごとに画像の投影方法を以下の（１）〜（４）のように変化させる。

（１）投影対象画像の種類が「静止画」である場合
投影対象画像の種類が「静止画」である場合には、温度センサ２７から出力されるＬＥＤ光源２１近傍の温度を温度情報として用い、次のように熱対策処理を実行する。ＣＰＵ１０３ａは、液晶駆動部２６に投影対象の静止画データを送って液晶パネル２２に表示するとともに、上述したＨｉｇｈモードでＬＥＤ光源２１から光を照射するようにＬＥＤ駆動部２４を制御する。

その後、温度センサ２７からの出力に基づいてＬＥＤ光源２１の設置位置近傍の温度を監視する。そして、ＬＥＤ光源２１の設置位置近傍の温度があらかじめ設定した上限温度になったときに、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１のデューティ比を上述したＬｏｗモードまで徐々に下げていく。これによって、ＬＥＤ光源２１から発生する熱を抑制することができる。なお、上限温度は、ＬＥＤ光源２１近傍の温度がそれ以上上昇するとＬＥＤ光源２１やその周辺機器に不具合が生じる温度に一定の安全率をかけて算出された温度、例えば８０℃が設定される。

例えば、図６（ａ）に示すように、デューティ比を５０％、すなわちＨｉｇｈモードでＬＥＤ光源２１から光を照射しているときに、ＬＥＤ光源２１の設置位置近傍の温度が時刻Ｔにおいてあらかじめ設定した上限温度になった場合に、ＬＥＤ光源２１のデューティ比を２０％、すなわちＬｏｗモードまで徐々に下げて、ＬＥＤ光源２１の設置位置近傍の温度上昇を防止する。また、図６（ｂ）に示すようにＬＥＤ光源２１のデューティ比をＨｉｇｈモードとＬｏｗモードの間で周期的に変化させたり、図６（ｃ）に示すようにＨｉｇｈモードからＬｏｗモードまで段階的に下げたりして、ＬＥＤ光源２１から発生する熱を抑制することもできる。

また、上述したようにＬＥＤ光源２１の明るさを変化させると同時に、液晶駆動部２６に送る画像データをＬＵＴ補正を実行して、画像の明るさを変化させる。すなわち、ＬＥＤ光源２１から照射される光を暗くした場合には、その暗くした量に応じて画像をＬＵＴ処理して明るくし、ＬＥＤ光源２１から照射される光を明るくした場合には、その明るくした量に応じて画像をＬＵＴ処理して暗くする。ＬＥＤ光源２１から照射される光の明るさを変化させた場合には、スクリーンに投影される画像の明るさが変化するため、使用者は違和感を覚える可能性があるが、上述したようにＬＥＤ光源２１から照射される光の明るさの変化量に応じて画像の明るさを変化させることによって、見た目の明るさの変化を緩和させることができる。

（２）投影対象画像の種類が「受信メールなどの文字を含む画像」である場合
投影対象画像の種類が「受信メールなどの文字を含む画像」である場合には、（１）で上述した投影対象画像の種類が「静止画」である場合と同様に温度センサ２７から出力されるＬＥＤ光源２１近傍の温度を温度情報として用いて熱対策処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ１０３ａは、使用者によって受信したメールが液晶モニタ１０２ｃに表示された画面の画像データを液晶駆動部２６に送って液晶パネル２２に表示するとともに、（１）と同様の処理を実行する。

（３）投影対象画像の種類が「動画」である場合
投影対象画像の種類が「動画」である場合には、動画を連続して再生することによってＬＥＤ光源２１近傍の温度が上昇することを加味して、投影対象画像の種類が「動画」であることを温度情報として熱対策処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ１０３ａは、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさを上述したＬｏｗモードにするようにＬＥＤ駆動部２４を制御する。そして、投影対象の動画データをＬＵＴ補正して画像が明るくなるように補正した後、液晶駆動部２６に動画データを送って液晶パネル２２に表示して動画を投影する。なお、動画の投影中はＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさを変更しないものとする。これによって、ＬＥＤ光源２１から発生する熱を抑制してＬＥＤ光源２１近傍の温度上昇を防ぐと同時に、動画表示中に明るさを一定に保って、使用者に違和感を覚えさせないようにすることができる。

（４）投影対象画像の種類が「ＴＶ放送画」である場合
投影対象画像の種類が「ＴＶ放送画」である場合には、（３）と同様にＴＶ放送画を連続して再生することによってＬＥＤ光源２１近傍の温度が上昇することを加味する必要がある。ＴＶ放送においては、番組中にＣＭが挿入されるため、このＣＭ中の時間を利用して熱放射が可能である。したがってこの場合は、ＣＰＵ１０３ａは、ＴＶチューナー１０３ｉで受信したＴＶ放送のＣＭ部を検出して、これを温度情報として熱対策処理を実行する。すなわち、ＣＭ中のみＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさをＬｏｗモードにするようにＬＥＤ駆動部２４を制御する。

受信したＴＶ放送のＣＭ部を検出する方法としては、一般的なＣＭカット機能を有するビデオレコーダーのように、ＴＶ放送に含まれるステレオ信号を検出して、ステレオ信号を検出している間はＣＭ中であると判断する。このように、ＣＭ中のみＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさをＬｏｗモードにすることにより、投影する画像が暗くなっても使用者の視聴に影響の少ない時間帯を利用してＬＥＤ光源２１から発生する熱を抑制することができる。

図７は、第１の実施の形態におけるプロジェクタ付き携帯電話１００の処理を示すフローチャートである。図７に示す処理は、プロジェクタ付き携帯電話１００の電源がオンされると起動するプログラムとして、ＣＰＵ１０３ａによって実行される。ステップＳ１０において、使用者によって画像の投影開始が指示されたか否かを判断する。使用者によって画像の投影開始が指示されたと判断した場合には、ステップＳ２０へ進み、使用者によって投影対象の画像が選択されたか否かを判断する。使用者によって投影対象画像が選択されたと判断した場合には、ステップＳ２１へ進み、液晶モニタ１０２ｃのバックライトをオフするなどして、液晶モニタ１０２ｃへの画像の表示をオフする。その後、ステップＳ３０へ進む。

ステップＳ３０では、選択された投影対処画像の種類を判断する。投影対象画像の種類が静止画、または文字画像であると判断した場合には、ステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０では、上述したようにＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１の発光輝度をＨｉｇｈモードに設定して、ステップＳ５０へ進む。ステップＳ５０では、液晶駆動部２５に投影対象の画像データを送信して画像をスクリーンに投影する。このとき送信する画像データに対してはＬＵＴ補正を行わない。その後、ステップＳ６０へ進み、温度センサ２７からの出力に基づいてＬＥＤ光源２１の設置位置近傍の温度があらかじめ設定した上限温度に到達したか否かを判断する。ＬＥＤ光源２１の設置位置近傍の温度が上限温度に到達したと判断した場合には、ステップＳ７０へ進む。

ステップＳ７０では、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１のデューティ比を上述したＬｏｗモードまで徐々に下げていき、画像データに対してデューティ比の低下に伴ってその低下の度合いに応じたＬＵＴ補正を実行する。その後、ステップＳ８０へ進み、温度センサ２７からの出力に基づいてＬＥＤ光源２１の設置位置近傍の温度があらかじめ設定した下限温度まで低下したか否かを判断する。ＬＥＤ光源２１の設置位置近傍の温度が下限温度まで低下したと判断した場合には、ステップＳ９０へ進む。

ステップＳ９０では、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１のデューティ比をＨｉｇｈモードまで徐々に上げていき、画像データに対するＬＵＴ補正をデューティ比の上昇とともに変化させる。そして、Ｈｉｇｈモードに戻った時点でＬＵＴ補正を停止する。その後、ステップＳ１００へ進む。ステップＳ１００では、使用者によって画像投影の終了が指示されたか否かを判断し、終了が指示されないと判断した場合にはステップＳ６０へ戻る。これに対して、終了が指示されたと判断した場合には、後述するステップＳ２２０へ進む。

次に、ステップＳ３０で投影対象画像の種類が動画であると判断した場合の処理について説明する。この場合は、ステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０では、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１の発光輝度をＬｏｗモードに設定して、ステップＳ１２０へ進む。ステップＳ１２０では、ＬＥＤ光源２１の発光輝度をＬｏｗモードにしたことによって投影される画像が暗くなることを緩和するために、投影対象の動画データに上述したＬＵＴ補正を実行して、ステップＳ１３０へ進む。

ステップＳ１３０では、液晶駆動部２５に投影対象の動画データを送信して、動画をスクリーンに投影し、ステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１４０では、使用者によって画像投影の終了が指示されたか否かを判断し、終了が指示されたと判断した場合には、後述するステップＳ２２０へ進む。

ステップＳ３０で投影対象画像の種類がＴＶ放送画であると判断した場合には、ステップＳ１５０へ進む。ステップＳ１５０では、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１の発光輝度をＨｉｇｈモードに設定して、ステップＳ１６０へ進む。ステップＳ１６０では、液晶駆動部２５にＴＶチューナー１０３ｉで受信したＴＶ放送画像データを送信して、ＴＶ放送画をスクリーンに投影する。その後、ステップＳ１７０へ進み、受信したＴＶ放送画像データからステレオ信号を検出することによってＣＭを検出する。そして、ＣＭを検出したと判断した場合には、ステップＳ１８０へ進む。

ステップＳ１８０では、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１の発光輝度をＬｏｗモードに設定して、ステップＳ１９０へ進む。ステップＳ１９０では、ＣＭが終了したか否か、すなわちＣＭの検出が終了したか否かを判断する。ＣＭが終了したと判断した場合には、ステップＳ２００へ進む。ステップＳ２００では、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１の発光輝度をＨｉｇｈモードに戻して、ステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０では、使用者によって画像投影の終了が指示されたか否かを判断し、終了が指示されないと判断した場合にはステップＳ１７０へ戻る。これに対して、終了が指示されたと判断した場合には、ステップＳ２２０へ進む。

ステップＳ２２０では、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１からの光の照射を終了し、プロジェクタをオフする。その後、ステップＳ２３０へ進み、液晶モニタ１０２ｃのバックライトをオンするなどして、液晶モニタ１０２ｃへの画像の表示をオンし、ステップＳ２４０へ進む。ステップＳ２４０では、使用者によってプロジェクタ付き携帯電話１００の電源がオフされたか否かを判断し、オフされないと判断した場合には、ステップＳ１０へ戻って上述した処理を繰り返す。これに対して、使用者によってプロジェクタ付き携帯電話１００の電源がオフされたと判断した場合には、処理を終了する。

以上説明した第１の実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）ＬＥＤ光源２１近傍の温度情報を判定して、判定した温度情報に基づいて、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさを変更することとした。これによって、ＬＥＤ光源２１近傍の温度情報を加味してＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさを決定することができ、熱対策を行うことができる。
（２）投影対象画像の種類が「静止画」、または「受信メールなどの文字を含む画像」である場合には、Ｈｉｇｈモードで投影を開始した後、ＬＥＤ光源２１の温度が所定値になったときに、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１のデューティ比を上述したＬｏｗモードまで徐々に下げていくことにした。これによって、ＬＥＤ光源２１から発生する熱を抑制することができる。

（３）投影対象画像の種類が「動画」である場合には、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさをＬｏｗモードに設定して投影する。そして、投影対象の動画データをＬＵＴ補正して画像が明るくなるように補正した後、液晶駆動部２６に動画データを送って液晶パネル２２に表示して動画を投影するようにした。これによって、ＬＥＤ光源２１から発生する熱を抑制すると同時に、動画表示中に明るさ上げると同時に、明るさを一定に保つことができるため、使用者に違和感を覚えさせないようにすることができる。
（４）投影対象画像の種類が「ＴＶ放送画」である場合には、Ｈｉｇｈモードで投影を開始した後、ＴＶチューナー１０３ｉで受信したＴＶ放送のＣＭを検出した場合に、ＣＭ中のみＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさをＬｏｗモードに変更するようにした。これによって、投影する画像が暗くなっても使用者への影響が少ないＣＭ中を利用してＬＥＤ光源２１から発生する熱を抑制することができる。

―第２の実施の形態―
第２の実施の形態では、投影対象画像の種類が「静止画」、または「受信メールなどの文字を含む画像」のときに、温度センサ２７によって検出されるＬＥＤ光源２１の温度ではなく、履歴をメモリ１０３ｇに記憶されたＬＥＤ光源２１の発光履歴に基づいて予測したＬＥＤ光源２１近傍の温度を用いて、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさを制御する。また、投影対象画像の種類が「ＴＶ放送画」のときには、ＣＭ中はＬＥＤ光源２１を消灯してプロジェクタをオフし、代わりに液晶モニタ１０２ｃへ画像を表示して、ＬＥＤ光源２１近傍の温度を低下させる。

なお、プロジェクタ付き携帯電話機の外観図、およびブロック図については、第１の実施の形態で説明した図１、および図２にと同様のため、説明を省略する。また、投影対象画像の種類が「動画」である場合、および「ＴＶ放送画」である場合の処理については、第１の実施の形態における処理と同様のため、説明を省略する。

ＣＰＵ１０３ａは、履歴をメモリ１０３ｇに記憶されたＬＥＤ光源２１の発光履歴に基づいてＬＥＤ光源２１近傍の温度を予測し、その結果に基づいてＬＥＤ駆動部２４を制御する。なお、ＬＥＤ駆動部２４は、ＬＥＤ光源２１の発光輝度を上述したＨｉｇｈモード、Ｌｏｗモード、および消灯のいずれかの状態に制御する。

まず、ＣＰＵ１０３ａは、ＬＥＤ光源２１が発光を開始した時点で、その直前５分間の発光履歴を読み込み、その間、ＬＥＤ光源２１が発光していない場合、すなわちＬＥＤ光源２１が５分以上継続して消灯している場合には、ＬＥＤ光源２１近傍の温度はあらかじめ設定した初期温度、例えば３０℃であると予測する。これは、一般的にＬＥＤ光源２１が継続して５分以上消灯していれば、ＬＥＤ光源２１近傍の温度は自然空冷により周囲の温度と等しい初期温度と同一になることを考慮したものである。一方、直前の５分間にＬＥＤ光源２１が発光していた場合には、後述する方法により現在の予測温度を算出する。

その後、ＬＥＤ光源２１がＨｉｇｈモード、およびＬｏｗモードのいずれで発光しているかを判定して、その発光状態に基づいて、現在のＬＥＤ光源２１近傍の温度を予測する。すなわち、Ｈｉｇｈモードではより明るく点灯するが、その分発熱も大きい。これに対して、Ｌｏｗモードは暗めだが、発熱は少なめであり放熱性とほぼ両立している。また、消灯時は自然空冷する。このようなそれぞれのモードにおける温度変化の特徴を考慮して現在のＬＥＤ光源２１近傍の温度を予測するために、各モードにおける温度変化量を例えば以下のように定義する。

（１）Ｈｉｇｈモード時の温度変化量
Ｈｉｇｈモード時には、ＬＥＤ光源２１近傍の温度は２℃／秒の割合で上昇する。
（２）Ｌｏｗモード時の温度変化量
Ｌｏｗモード時には、ＬＥＤ光源２１近傍の温度は変化しない。
（３）消灯時の温度変化量
消灯時には、ＬＥＤ光源２１近傍の温度は１℃／秒の割合で低下する。

これらの各モードにおけるＬＥＤ光源２１近傍の温度変化量は、あらかじめ測定された実験値に基づいて決定され、メモリ１０３ｇを記憶されている。ＣＰＵ１０３ａは、各モードにおける時間あたりの温度変化量を使用して、次式（１）により現在の温度をＬＥＤ光源２１近傍の温度を予測する。
温度の予測温度＝初期温度＋Σ（（各モードでの点灯時間）×（各モードでの時間あたりの温度変化量）） ・・・（１）
ただし、消灯状態が継続することによって、式（１）によって算出される予測温度が初期温度を下回る時場合には、予測温度を初期温度に修正する。これは、自然空冷が続いても無限に温度が下がるわけではなく、周囲の温度とつりあう初期温度で温度が安定するためである。

そして、ＣＰＵ１０３ａは、式（１）によって算出される現在の予測温度があらかじめ設定した上限温度に到達した時点で、温度上昇を抑制するようにＬＥＤ駆動部２４を制御して、モードの変更を行う。なお、上限温度は、第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤ光源２１近傍の温度がそれ以上上昇するとＬＥＤ光源２１やその周辺機器に不具合が生じる温度に一定の安全率をかけて算出された温度、例えば８０℃が設定される。

例えば、メモリ１０３ｇに記憶されたＬＥＤ光源２１の発光履歴に基づいて判定した現在までの発光履歴が、図８（ａ）に示すように発光開始から２０秒間Ｈｉｇｈモードで発光した後１０秒間消灯している状況において、初期温度が３０℃である場合には、現在の予測温度は、次式（２）によって算出される。
温度の予測温度＝３０（℃）＋（２（℃／秒）×２０（秒）＋（―１）（℃／秒）×１０（秒））＝６０（℃） ・・・（２）

すなわち、ＬＥＤ光源２１近傍の予測温度は、発光開始から現在までの間に図８（ｂ）に示すように変化し、現在の予測温度は６０℃となっている。この状態で、図８（ａ）に示すように、現在から再度Ｈｉｇｈモードで発光を開始した場合には、あと１０秒で上限温度である８０℃に到達することが予測できる。そして、実際に現在から１０秒経過後に、ＬＥＤ光源２１近傍の予測温度が上限温度である８０℃に到達したときに、それ以上温度が上昇するのを防ぐためにＬＥＤ駆動部２４を制御してＬｏｗモードに移行する。そして、Ｌｏｗモードに移行すると同時に、第１の実施の形態と同様に投影される画像の明るさを維持するためにＬＵＴ補正を実行する。このとき、同時に使用者に対してＬｏｗモードに移行した旨を通知するために、液晶モニタ１０２ｃへの表示をオンして警告メッセージを表示するとともに、スピーカ１０２ｅを介して警告音を出力する。

これによって、上限値を超えずに８０℃の温度を保って投影対象画像の投影を継続することができる。さらにＬＥＤ光源２１の明るさの低下をＬＵＴ補正で補うことによって、投影される画像の明るさの変化を低減して使用者に違和感を覚えさせないようにすることができる。その後、図８（ａ）に示すように、Ｌｏｗモードを１５秒間継続した後に使用者によってＬＥＤ光源２１の消灯指示、すなわち投影終了が指示された場合には、図８（ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源２１近傍の温度は１℃／秒の割合で初期温度の３０度まで低下していく。

図９は、第２の実施の形態におけるプロジェクタ付き携帯電話１００の処理を示すフローチャートである。図９に示す処理は、プロジェクタ付き携帯電話１００の電源がオンされると起動するプログラムとして、ＣＰＵ１０３ａによって実行される。なお、第１の実施の形態における図７に示す処理と処理内容が同一のステップについては同一のステップ番号を付与して説明を省略し、相違点について説明する。ステップＳ４１において、メモリ１０３ｇに記憶されたＬＥＤ光源２１の発光履歴に基づいて現在のＬＥＤ光源２１近傍の温度を予測する。その後、ステップＳ４２へ進む。

ステップＳ４２では、現在のＬＥＤ光源２１近傍の予測温度があらかじめ設定された上限温度に到達したか否かを判定する。現在のＬＥＤ光源２１近傍の予測温度が上限温度に到達していないと判定した場合には、ステップＳ４３へ進み、ＨｉｇｈモードでＬＥＤ光源２１から光を照射するようにＬＥＤ駆動部２４を制御して、投影対象画像を投影して、ステップＳ４１に戻る。一方、現在のＬＥＤ光源２１近傍の予測温度が上限温度に到達したと判断した場合には、ステップＳ４４へ進み、液晶モニタ１０２ｃの表示をオンしてステップＳ４５へ進む。

ステップＳ４５では、使用者に対してＬｏｗモードに移行した旨を通知するために、液晶モニタ１０２ｃに警告メッセージを表示するとともに、スピーカー１０２ｅを介して警告音を出力する。その後、ステップＳ７０へ進み、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１のデューティ比を上述したＬｏｗモードまで徐々に下げていき、画像データに対してデューティ比の低下に伴ってその低下の度合いに応じたＬＵＴ補正を実行する。

また、ステップＳ１７０でＣＭを検出したと判断した場合には、ステップＳ１８１へ進む。ステップＳ１８１では、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１を消灯してプロジェクタをオフし、代わりに液晶モニタ１０２ｃのバックライトをオンして、液晶モニタ１０２ｃへ画像を表示してステップＳ１９０へ進む。ステップＳ９０でＣＭの検出を終了したと判断した場合には、ステップＳ１９１へ進み、ＬＥＤ駆動部２４を制御してＬＥＤ光源２１をＨｉｇｈモードに戻してプロジェクタをオンし、液晶モニタ１０２ｃのバックライトをオフして液晶モニタ１０２ｃへの画像の表示を終了する。

以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態における作用効果に加えて、次のような効果を得ることができる。
（１）投影対象画像の種類が「静止画」、または「受信メールなどの文字を含む画像」のときには、メモリ１０３ｇに記憶されたＬＥＤ光源２１の発光履歴に基づいてＬＥＤ光源２１近傍の現在の温度を予測し、ＬＥＤ光源２１近傍があらかじめ設定した上限値を超えないようにＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさを制御するようにした。これによって、温度センサなどの計測機器を搭載しなくても、ＬＥＤ光源２１近傍の温度を監視して、熱対策を行うことができる。
（２）投影対象画像の種類が「ＴＶ放送画」のときには、ＣＭを検出した場合には、ＬＥＤ光源２１を消灯してプロジェクタをオフし、代わりに液晶モニタ１０２ｃへ画像を表示するようにした。また、ＣＭの検出を終了した場合には、ＬＥＤ光源２１をＨｉｇｈモードに戻してプロジェクタをオンし、液晶モニタ１０２ｃへの画像の表示を終了するようにした。これによって、画像の表示先液晶モニタ１０２ｃに切り替えても使用者への影響が少ないＣＭ中を利用してＬＥＤ光源２１近傍のへ熱を放熱することができる。

―変形例―
なお、上述した実施の形態における携帯電話は、以下のように変形することもできる。
（１）上述した第１、および第２の実施の形態では、図２に示す構造のプロジェクタ付き携帯電話１００について説明したが、これに限定されず、さらにサブ液晶、ＧＰＳアンテナ、および赤外線通信部などを搭載したあらゆる携帯電話にも適用可能である。

（２）上述した第１、および第２の実施の形態では、プロジェクタ１０２ｂで投影する静止画や動画は、カメラ１０２ａで撮像した静止画または動画とする例について説明した。しかしこれに限定されず、例えば外部Ｉ／Ｆ１０３ｋや不図示の赤外線通信部などを介して外部機器より取り込んだ静止画や動画であってもよい。

（３）上述した第１、および第２の実施の形態では、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさをＬｏｗモードに変更した場合には、同時に投影対象画像データに対してＬＵＴ補正を実行して投影される画像の明るさの低下を緩和する例について説明した。しかし、ＬＵＴ補正を同時に行うか否かを使用者が選択できるようにし、使用者によってＬＵＴ補正を同時に行うように設定された場合のみ、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさをＬｏｗモードに変更すると同時に投影対象画像データに対してＬＵＴ補正を実行するようにしてもよい。

（４）上述した第１、および第２の実施の形態では、投影対象画像の輝度ヒストグラムを作成し、ヒストグラムに基づいて輝度の高い側から３割に相当する範囲におけるデータ分布数が所定値以上であるか否かを判断し、この判断結果に基づいて画像データをＬＵＴ補正する例について説明した。しかしこれに限定されず、その他のアルゴリズムでＬＵＴ補正してもよい。例えば、投影対象画像の輝度ヒストグラムが図１０（ａ）に示すような場合、すなわち、投影対象画像が中間調が多い画像である場合には、図１０（ｂ）に示すようなＬＵＴをかけてその中間調の範囲にγをかけるようにＬＵＴ補正する。また、図１０（ｃ）に示すように、投影対象画像のヒストグラムが黒側に寄っていれば、図１０（ｄ）に示すようなＬＵＴをかけて、黒側のコントラストを立てるようなＬＵＴ補正を実行するようにしてもよい。これによって、投影対象画像におけるデータの分布に基づいて、ＬＵＴを変化させることができる。

（５）上述した第１、および第２の実施の形態では、投影対象画像の種類が「静止画」、または「受信メールなどの文字を含む画像」のときに、ＬＥＤ光源２１近傍の温度が上限値に到達した場合には、ＬＥＤ光源２１から照射する光の明るさを暗くして（Ｌｏｗモードにして）、ＬＥＤ光源２１近傍の温度上昇を防止するようにした。しかしこれに限定されず、ＬＥＤ光源２１近傍の温度が上限値に到達した場合には、ＬＥＤ光源２１を消灯して投影対象画像の投影を停止し、液晶モニタ１０２ｃに投影対象画像を表示するようにしてもよい。

（６）上述した第１、および第２の実施の形態では、ＬＥＤ駆動部２４はＨｉｇｈモード、およびＬｏｗモードのいずれかに切り替えてＬＥＤ光源２１の発光輝度を変更できるようにした。しかしこれに限定されず、ＬＥＤ駆動部２４は３段階以上の多段階のモードに切り替え可能としてもよい。

（７）上述した第１、および第２の実施の形態では、画像を投影するプロジェクタ装置１０２ｂを携帯電話に搭載したプロジェクタ付き携帯電話機において各種処理を実行する例について説明した。しかし、これに限定されず、プロジェクタ装置を搭載したＰＤＡなどのプロジェクタ付き携帯情報端末や、一般的な据え置き型のプロジェクタ装置にも適用可能である。

（８）上述した第１、および第２の実施の形態では、プロジェクタ装置１０２ｂの光源として白色ＬＥＤを用いる例について説明したが、これに限定されず、例えばハロゲンランプや有機ＥＬなど、その他の光源を使用してもよい。

なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。

特許請求の範囲の構成要素と実施の形態との対応関係について説明する。ＬＥＤ光源２１は照射手段に、液晶パネル２２、および液晶駆動部２５は画像形成手段に、ＬＥＤ駆動部２４、およびＣＰＵ１０３ａは変更手段に相当する。ＣＰＵ１０３ａは温度情報判定手段、予測手段、比較手段、補正手段、制御手段に相当する。液晶モニタ１０２ｃ、およびスピーカー１０２ｅは警告手段に、メモリ１０３ｇは履歴記憶手段に相当する。なお、この対応は一例であり、実施の形態の構成によって対応関係は異なるものである。

第１の実施の形態におけるプロジェクタ付き携帯電話機の外観図である。 第１の実施の形態における携帯電話の一実施の形態を示すブロック図である。 ＨｉｇｈモードとＬｏｗモードにおけるデューティ比の具体例を示す図である。 ＬＵＴ補正で適用するＬＵＴの具体例を示す図である。 ＬＥＤ光源２１の明るさとＬＵＴでの補足量の関係の具体例を示す図である。 ＬＥＤ光源２１から照射される光の明るさの時間変化を具体的に示す図である。 第１の実施の形態におけるプロジェクタ付き携帯電話１００の処理を示すフローチャート図である。 ＬＥＤ光源２１の発光履歴とＬＥＤ光源２１近傍の予測温度の変化を示す図である。 第２の実施の形態におけるプロジェクタ付き携帯電話１００の処理を示すフローチャート図である。 変形例におけるＬＵＴの具体例を示す図である。

符号の説明

１００ プロジェクタ付き携帯電話
１０１ 折りたたみヒンジ部
１０１ａ 開閉角度ＳＷ
１０２ 表示部
１０２ａ カメラ
１０２ｂ プロジェクタ装置
１０２ｃ 液晶モニタ
１０２ｄ レリーズボタン
１０２ｅ スピーカー
１０３ 操作部
１０３ａ ＣＰＵ
１０３ｂ 時計
１０３ｃ 電源
１０３ｄ 通信制御部
１０３ｅ アンテナ
１０３ｆ 入力装置
１０３ｇ メモリ
１０３ｈ メモリカード
１０３ｉ ＴＶチューナー
１０３ｊ マイク
１０３ｋ 外部Ｉ／Ｆ
１１ 撮影レンズ
１２ ＣＣＤ
１３ レンズ駆動部
１４ カメラ制御装置
２１ ＬＥＤ光源
２２ 液晶パネル
２３ 投影レンズ
２４ ＬＥＤ駆動部
２５ 液晶駆動部
２６ レンズ駆動部
２７ 温度センサ

Claims (6)

1. 画像形成手段で形成された画像を照射手段から照射される光で投射面に投射するプロジェクタ装置であって、
   前記照射手段近傍の温度情報を判定する温度情報判定手段と、
   前記照射手段から照射する光の明るさを変更する変更手段と、
   前記画像形成手段で形成する画像の明るさを補正する補正手段とを備え、
   前記画像形成手段で形成された画像の種類が第１の画像の種類である場合には、前記温度情報判定手段によって判定される温度情報に基づき、前記変更手段が前記照射手段から照射する光の明るさを変更するとともに補正手段が前記画像形成手段で形成する画像の明るさを補正し、
   前記画像形成手段で形成された画像の種類が第２の画像の種類である場合には、前記温度情報判定手段によって判定される温度情報に無関係に、前記変更手段が前記照射手段から照射する光の明るさを変更するとともに前記補正手段が前記画像形成手段で形成する画像の明るさを補正することを特徴とするプロジェクタ装置。
2. 請求項１に記載のプロジェクタ装置において、
   前記変更手段は、前記温度情報判定手段によって判定された温度情報に基づいて、前記照射手段近傍の温度が所定値以下の温度を保つように前記照射手段から照射する光の明るさを変更することを特徴とするプロジェクタ装置。
3. 請求項２に記載のプロジェクタ装置において、
   前記温度情報判定手段は、
   前記照射手段からの光照射の履歴を記憶する履歴記憶手段と、
   前記履歴記憶手段に記憶された履歴に基づいて、前記照射手段近傍の温度を予測する予測手段と、
   前記予測手段で予測した温度と前記所定値とを比較して前記温度情報を判定する比較手段とを含むことを特徴とするプロジェクタ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置において、
   前記画像を表示するモニタをさらに備え、
   前記変更手段によって前記照射手段から照射する光の明るさを変更したときに、前記画像を前記モニタに表示することを特徴とするプロジェクタ装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置において、
   前記変更手段によって前記照射手段から照射する光の明るさを変更したときに、使用者に対して警告を出力する警告手段をさらに備えることを特徴とするプロジェクタ装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置において、
   前記画像の種類は、静止画、動画、ＴＶ放送受信画、文字画像のいずれかであることを特徴とするプロジェクタ装置。
   

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