JP4426281B2

JP4426281B2 - プロジェクタ装置

Info

Publication number: JP4426281B2
Application number: JP2003430872A
Authority: JP
Inventors: 郁生濱谷
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2023-12-25
Also published as: JP2005191930A; US20050162619A1; US7284867B2

Description

本発明は、スクリーンに光を照射して映像を表示するプロジェクタ装置に関するものである。

映像を任意の大きさで表示する装置として、パーソナルコンピュータ等から入力される映像信号に基づいて光源の光を調整し、調整した光を白色のスクリーンに照射して映像を表示するプロジェクタ装置がある。プロジェクタ装置における光の調整は、例えば下記の特許文献１に記載されているように、光源であるランプの白色光を分離用のミラーによって赤、緑、青の３原色光に分離して光シャッタに入射させ、入射させた各光の光量を光シャッタによって映像信号に応じて制御した後に、各光を合成用のミラーによって１つに合成することにより行われている。合成した光は、レンズを通してスクリーンに照射されることにより、スクリーンに映像として結像される。

上記のような従来のプロジェクタ装置では、スクリーンに表示した映像の輝度がスクリーンゲインに依存するので、スクリーン自体を変える度等に輝度の調整が必要であった。そこで、下記の特許文献１に記載されているプロジェクタ装置では、基準信号に基づいてスクリーンに光を照射しているときに、装置前面に設けた輝度検出センサでスクリーンの反射光を受光してその輝度を検出し、検出した輝度が、基準値よりも高い場合は映像信号のコントラストを絞る方向に、基準値よりも低い場合は映像信号のコントラストを上げる方向に可変することにより、輝度を自動的に調整している。

また、従来のプロジェクタ装置では、スクリーンに合焦点映像を表示するにはレンズの焦点位置を調整する必要があった。そこで、下記の特許文献２に記載されているプロジェクタ装置では、スクリーンに光を照射しているときに、スクリーンで反射された光束をレンズとビームスプリッタを介して受光素子に入射させ、受光素子が出力する信号に基づいてレンズの焦点位置を移動させることにより、焦点位置を自動的に調整している。
実開平６−５５１３１号公報特開２００１−３４３７０３号公報

上述した従来のプロジェクタ装置では、スクリーンに表示した映像の色合いが、スクリーンの白色の色バランス（色合い）に依存する。このため、スクリーン自体を変えたり、装置の使用環境における外乱光の影響（電灯の種類、日中や夕方の日射等）を受けたりして、スクリーンの白色の色バランスが変わると、スクリーンに表示した映像の色合いも変わってしまい、常に一定の色合いの映像を目視することができなかった。なお、上述した特許文献１、２の装置では、上記のような映像の色合いについては何ら考慮されていない。

本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、常に一定の色合いの映像を目視することが可能なプロジェクタ装置を提供することにある。

本発明では、入力される映像信号に基づいて光源の光を調整し、調整した光をスクリーンに照射することにより映像を表示するプロジェクタ装置において、予め設定された理想白色の赤、緑、および青の色レベルを記憶する記憶手段と、スクリーンに光源の光を照射したときに、スクリーンからの反射光を受光して当該反射光の赤、緑、および青の色レベルを検出する色検出手段と、色検出手段によって検出した反射光の赤、緑、または青のうちいずれかの基準色のレベルに対する他の２色のレベルの比率を、理想白色の基準色のレベルに対する他の２色のレベルの比率にそれぞれ合致させるような補正値を算出する算出手段と、映像信号を分解して成る赤、緑、および青の３原色の信号のうち基準色以外の２色のレベルを補正値に従って補正する補正手段とを設ける。

また、他の本発明では、入力される映像信号に基づいて光源の光を調整し、調整した光をスクリーンに照射することにより映像を表示するプロジェクタ装置において、プロジェクタ装置の本体部と分離した遠隔操作部に、スクリーンに光源の光を照射したときに、スクリーンからの反射光を受光して当該反射光の赤、緑、および青の色レベルを検出する色検出手段と、色検出手段の検出結果を本体部へ送信する送信手段とを設け、本体部に、送信手段から送信される色検出手段の検出結果を受信する受信手段と、予め設定された理想白色の赤、緑、および青の色レベルを記憶する記憶手段と、色検出手段によって検出した反射光の基準色である緑のレベルに対する他色の赤と青のレベルの比率を、理想白色の緑のレベルに対する赤と青のレベルの比率にそれぞれ合致させるような補正値を算出する算出手段と、映像信号を分解して成る赤、緑、および青の３原色の信号のうち緑以外の赤と青のレベルを補正値に従って補正する補正手段とを設ける。

上記のようにすると、スクリーンの白色の色レベルが変わっても、映像信号の基準色（緑）のレベルを基準として他の２色（赤と青）のレベルが補正されるので、スクリーンに常に一定の（理想の）色合いの映像を確実に表示させることができ、当該映像を目視することが可能となる。また、色検出手段と送信手段を遠隔操作部に設け、受信手段と記憶手段と算出手段と補正手段を本体部に設けた場合には、遠隔操作部を持ち運ぶことにより任意の場所でスクリーンに光源の光を照射したときのスクリーンからの反射光の色レベルを検出して、本体部に取り込むことができるので、スクリーンを目視する場所を変えても、常に一定の色合いの映像を目視することが可能となる。

本発明によれば、スクリーンの白色の色レベルが変わっても、スクリーンに常に一定の色合いの映像を表示させることができ、当該映像を目視することが可能となる。

図１は、本発明に係るプロジェクタ装置１００のブロック図である。図１において、プロジェクタ装置１００は、大別すると、本体部１０と当該本体部１０から分離したリモート部２０とから構成される。本体部１０に示す１は本体部１０の各部を制御するマイクロコンピュータコンピュータ（以下、マイコンという）であって、ＣＰＵや、ＲＯＭおよびＲＡＭからなるメモリ等から構成されている。２は図示しないパーソナルコンピュータやテレビジョン受像機等から映像信号が入力される入力端子である。３は映像信号処理部であって、マトリックス回路等から構成されている。この映像信号処理部３は、入力端子２から入力される映像信号を赤Ｒ、緑Ｇ、および青Ｂの３原色のＲＧＢ信号に分解して出力する。４は色補正部であって、レジスタ４ａとＲＧＢ信号補正用の回路とから構成されている。この色補正部４は、映像信号処理部３から入力されるＲＧＢ信号の色レベル（以下、ＲＧＢレベルという）を補正して出力する。５は色補正部４から入力されるＲＧＢ信号を増幅して出力するアンプである。

６は照明光学系であって、光源としてのランプ６ａ、複数のミラー６ｂ、複数の光シャッタ６ｃ、およびレンズ６ｄ等から構成されている。この照明光学系６で、ランプ６ａが発する白色光をアンプ５から入力されるＲＧＢ信号に基づいて調整し、調整した光を白色のスクリーン３０に照射することにより、スクリーン３０に映像が表示される。具体的には、ランプ６ａの白色光を分離用のミラー６ｂによって赤、緑、青の３原色光に分離して光シャッタ６ｃに入射させ、入射させた各光の光量を光シャッタ６ｃによって入力されるＲＧＢ信号に応じて制御した後に、各光を合成用のミラー６ｂによって１つに合成し、合成した光をレンズ６ｄを通してスクリーン３０に照射して、スクリーン３０に映像を結像させる。７は操作部であって、電源キー等の各種キーから構成されている。８はフラッシュメモリであって、予め設定された理想白色の赤、緑、および青のＲＧＢレベルを記憶している。９はリモート部２０から送信されるデータを受信する受信部である。

リモート部２０に示す１１はコントローラであって、リモート部２０の各部を制御する。１２は色検出センサであって、この色検出センサ１２は、スクリーン３０にランプ６ａの白色光を照射したときに、スクリーン３０からの反射光を受光し、当該反射光の赤、緑、および青のＲＧＢレベルを検出する。１３はメモリであって、このメモリ１３には、色検出センサ１２で検出した反射光のＲＧＢレベルの情報（以下、ＲＧＢデータという）がコントローラ１１によって一時的に格納される。１４は操作部であって、色検出キー１４ａ等の各種キーから構成されている。色検出キー１４ａは、色検出センサ１２によってスクリーン３０からの反射光のＲＧＢレベルを検出するために操作される。１５は本体部１０の受信部９に無線また有線によりデータを送信する送信部である。コントローラ１１はこの送信部１５によって、色検出センサ１２の検出結果であるＲＧＢデータを受信部９に送信する。

前述のマイコン１は、受信部９によって受信したＲＧＢデータから反射光のＲＧＢレベルを読み取るとともに、フラッシュメモリ８から理想白色のＲＧＢレベルを読み取る。そして、マイコン１は、反射光のＲＧＢレベルのバランス（以下、反射光の色バランスという）を、理想白色のＲＧＢレベルのバランス（以下、理想白色の色バランスという）に合致させるような補正値を算出して、当該補正値を前述の色補正部４のレジスタ４ａに格納する。色補正部４は、レジスタ４ａに格納された補正値に従って映像信号が分解されたＲＧＢ信号を補正する。

以上の構成において、マイコン１は、本発明における算出手段の一実施形態を構成し、色補正部４は、本発明における補正手段の一実施形態を構成する。フラッシュメモリ８は、本発明における記憶手段の一実施形態を構成し、受信部９は、本発明における受信手段の一実施形態を構成する。リモート部２０は、本発明における遠隔操作部の一実施形態を構成する。色検出センサ１２は、本発明における色検出手段の一実施形態を構成し、送信部１５は、本発明における送信手段の一実施形態を構成する。

図２は、上記プロジェクタ装置１００の動作手順を示すフローチャートである。左側の各処理は、本体部１０のマイコン１が実行し、右側の各処理は、リモート部２０のコントローラ１１が実行する。なお、本手順を説明するにあたり、マイコン１による補正値の算出状況の一例を示す図３を適宜参照する。図２において、ユーザにより前述の操作部７の電源キーが操作されて、プロジェクタ装置１００の本体部１０に電源が投入されると、マイコン１は、前述の照明光学系６によってスクリーン３０に無調整のランプ６ａの白色光を照射する（ステップＳ１）。なおこのとき、前述の入力端子２から映像信号は入力されていない。

ランプ６ａの白色光を照射しているときに、ユーザにより前述の操作部１４の色検出キー１４ａが操作されてＯＮ状態になると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、コントローラ１１は、前述の色検出センサ１２によってスクリーン３０からの反射光の赤、緑、および青のＲＧＢレベルを検出する（ステップＳ１２）。そして、コントローラ１１は、検出した反射光のＲＧＢレベルの情報をＲＧＢデータとして一旦前述のメモリ１３に格納した後に、そのＲＧＢデータを前述の送信部１５によって本体部１０の受信部９に送信する（ステップＳ１３）。

受信部９が反射光のＲＧＢデータを受信すると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、マイコン１は、当該データから反射光のＲＧＢレベルを読み取って、基準色である緑のレベルに対する赤のレベルの比率と、青のレベルの比率とをそれぞれ算出する（ステップＳ３）。例えば、図３の例では、反射光の赤のレベルがＲｈ、緑のレベルがＧｈ、青のレベルがＢｈであるので、緑のレベルＧｈに対する赤のレベルＲｈの比率はＲｈ／Ｇｈとなり、緑のレベルＧｈに対する青のレベルＢｈの比率はＢｈ／Ｇｈとなる。これら２つの比率Ｒｈ／Ｇｈ、Ｂｈ／Ｇｈは、反射光の色バランスに相当する。続いて、マイコン１は、フラッシュメモリ８から理想白色のＲＧＢレベルを読み取って、基準色である緑のレベルに対する赤のレベルの比率と、青のレベルの比率とをそれぞれ算出する（図２のステップＳ４）。例えば、図３の例では、理想白色の赤のレベルがＲｒ、緑のレベルがＧｒ、青のレベルがＢｒであるので、緑のレベルＧｒに対する赤のレベルＲｒの比率はＲｒ／Ｇｒとなり、緑のレベルＧｒに対する青のレベルＢｒの比率はＢｒ／Ｇｒとなる。これら２つの比率Ｒｒ／Ｇｒ、Ｂｒ／Ｇｒは、理想白色の色バランスに相当する。反射光と理想白色の各比率を算出すると、マイコン１は、反射光の各比率と理想白色の各比率とをそれぞれ比較して、反射光の各比率を理想白色の各比率に合致させるような補正値をそれぞれ算出する（図２のステップＳ５）。例えば、図３の例では、反射光の各比率がＲｈ／ＧｈとＢｈ／Ｇｈ、理想白色の各比率がＲｒ／ＧｒとＢｒ／Ｇｒであるので、反射光の比率Ｒｈ／Ｇｈを理想白色の比率Ｒｒ／Ｇｒに合致させるような補正値はα＝（Ｒｒ／Ｇｒ）×（Ｇｈ／Ｒｈ）となり、反射光の比率Ｂｈ／Ｇｈを理想白色の比率Ｂｒ／Ｇｒに合致させるような補正値はβ＝（Ｂｒ／Ｇｒ）×（Ｇｈ／Ｂｈ）となる。補正値を算出すると、マイコン１は、当該補正値を前述の色補正部４のレジスタ４ａに格納する（ステップＳ６）。

そしてしばらくした後に、入力端子２から映像信号が入力されると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、当該映像信号が前述の映像信号処理部３によってＲＧＢ信号に分解されるので、色補正部４はマイコン１に制御されて、分解されたＲＧＢ信号の緑のレベルはそのままで、赤のレベルと青のレベルとをレジスタ４ａの補正値に従って補正する（ステップＳ８）。例えば、ＲＧＢ信号の赤のレベルを補正値αに従って補正し、青のレベルを補正値βに従って補正する。色補正部４により補正されたＲＧＢ信号はアンプ５で増幅された後に照明光学系６に送られるので、照明光学系６はマイコン１に制御されて、送られて来たＲＧＢ信号に基づいてスクリーン３０に映像を表示させる（ステップＳ９）。

上述したように、スクリーン３０にランプ６ａの白色光を照射したときのスクリーン３０からの反射光の色バランスを、理想白色の色バランスに合致させるような補正値に従って映像信号のＲＧＢレベルを補正すると、スクリーン３０の白色のＲＧＢレベル（色合い）
が変わっても、スクリーン３０に常に一定の（理想の）色合いの映像を表示させることができ、当該映像を目視することが可能となる。また、色検出センサ１２と送信部１５とをリモート部２０に設け、受信部９を本体部１０に設けたことで、リモート部２０を持ち運ぶことにより任意の場所でスクリーン３０からの反射光のＲＧＢレベルを検出して、本体部１０に取り込むことができるので、スクリーン３０を目視する場所を変えても、常に一定の色合いの映像を目視することが可能となる。

以上述べた実施形態においては、本体部１０から分離したリモート部２０に色検出センサ１２を設けた場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、例えば、図４に示すプロジェクタ装置１０１のように、本体部１０ａに色検出センサ１２ａを設けるようにしてもよい。但し、この場合色検出センサ１２ａは、スクリーン３０からの反射光を受光して色レベルを検出可能なスクリーン３０の対面位置等に設けるのが好ましい。図５は、上記プロジェクタ装置１０１の動作手順を示すフローチャートである。各処理は、本体部１０ａのマイコン１ａが実行する。なお、図中、図２で説明した処理と同様の処理については同一符号を付してある。図５において、前述したようにスクリーン３０に無調整のランプ６ａの白色光を照射すると（ステップＳ１）、マイコン１ａは、色検出センサ１２ａによってスクリーン３０からの反射光のＲＧＢレベルを検出する（ステップＳ２ａ）。検出後、マイコン１ａは、色検出センサ１２ａから反射光のＲＧＢレベルを読み取って、基準色である緑のレベルに対する赤のレベルの比率と、青のレベルの比率とをそれぞれ算出する（ステップＳ３ａ）。この後、マイコン１ａは、図２で説明したのと同様の手順でステップＳ４〜ステップＳ９の処理を行う。上記のように本体部１０ａに色検出センサ１２ａを設けても、スクリーン３０に常に一定の色合いの映像を表示させることができ、当該映像を目視することが可能となる。

また、以上の実施形態では、理想白色のＲＧＢレベルを１つだけフラッシュメモリ８に記憶した場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、例えば、図６に示すように複数段階の理想白色のＲＧＢレベルが設定された白色テーブルＴをフラッシュメモリ８に記憶するようにしてもよい。この白色テーブルＴでは、段階１が一番色温度が高い白色（青っぽい白色）に設定されていて、段階１から段階５へ行くほど色温度が低い白色（赤っぽい白色）に設定されている。このようにした場合、操作部７のキーを操作して白色テーブルＴの中の１のＲＧＢレベルを理想白色として選択できるようにすると、スクリーン３０に常にユーザの好みの一定の色合いの映像を表示させることができ、当該映像を目視することが可能となる。

さらに、以上の実施形態では、色検出センサ１２、１２ａでスクリーン３０からの反射光のＲＧＢレベルを検出し、マイコン１、１ａで反射光の緑のレベルに対する赤のレベルの比率と、青のレベルの比率とをそれぞれ算出するようにした場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外に、色検出センサ１２に代えて、反射光のＲＧＢレベルを検出するとともに、反射光の基準色のレベルに対する他の２色のレベルの比率をそれぞれ算出する色検出手段を、本体部１０、１０ａまたはリモート部２０に設けるようにしてもよい。

本発明に係るプロジェクタ装置のブロック図である。同プロジェクタ装置の動作手順を示すフローチャートである。マイクロコンピュータによる補正値の算出状況の一例を示す図である。他の実施形態のブロック図である。他の実施形態のフローチャートである。他の実施形態を示す図である。

符号の説明

１マイクロコンピュータ
１ａマイクロコンピュータ
４色補正部
６ａランプ
８フラッシュメモリ
９受信部
１０本体部
１０ａ本体部
１２色検出センサ
１５送信部
２０リモート部
３０スクリーン
１００プロジェクタ装置
１０１プロジェクタ装置

Claims

入力される映像信号に基づいて光源の光を調整し、調整した光をスクリーンに照射することにより映像を表示するプロジェクタ装置において、
プロジェクタ装置の本体部と分離した遠隔操作部に、
スクリーンに光源の光を照射したときに、スクリーンからの反射光を受光して当該反射光の赤、緑、および青の色レベルを検出する色検出手段と、
前記色検出手段の検出結果を前記本体部へ送信する送信手段と、を備え、
前記本体部に、
前記送信手段から送信される前記色検出手段の検出結果を受信する受信手段と、
予め設定された理想白色の赤、緑、および青の色レベルを記憶する記憶手段と、
前記色検出手段によって検出した前記反射光の基準色である緑のレベルに対する他色の赤と青のレベルの比率を、前記理想白色の緑のレベルに対する赤と青のレベルの比率にそれぞれ合致させるような補正値を算出する算出手段と、
前記映像信号を分解して成る赤、緑、および青の３原色の信号のうち緑以外の赤と青のレベルを前記補正値に従って補正する補正手段と、を備えたことを特徴とするプロジェクタ装置。