JP4725021B2 - 投影装置、投影装置の光源制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ランプを光源にして画像等を投影する投影装置、及び投影装置の光源制御方法に関する。

一般に、プロジェクタなどの投影装置では、ランプを光源にして画像等をスクリーンに投影する。ランプユニットは、寿命がきたときに交換が容易となるようにカートリッジ化されているものが多い。

通常、ランプ寿命を延ばすために、ランプ電源ユニットの駆動電力を可変とすることができる回路を搭載しておき、ユーザの設定によって投影時のランプの明るさを変更できるようになっている。例えば、投影時の明るさを下げた動作モードを「エコモード」「減光モード」などと呼んでいる。こうした動作モードとすることで光源ランプの出力を下げて、ランプの長寿命化を図ることができる。

また従来では、前述したようにユーザの設定によらず、焦点距離に連動して光源ランプの明るさを調整することにより、投射画面の大きさが変化しても、画面上の明るさをほぼ同じ明るさとすることで、視認性を向上させると共に光源ランプの寿命を長くするプロジェクタが考えられている（例えば、特許文献１）。

また、周囲光量を検出し、周囲光量が少ない時には光源用ランプに供給する電力を減少させることで、光源用ランプを長寿命化する液晶プロジェクタの光源調光装置が考えられている（例えば、特許文献２）。
特開２００３−１３１３２３号公報 特開２０００−１３１６６８号公報

しかしながら、ユーザの手動設定によって光源ランプの出力を変更する場合には、「減光モード」でも十分な輝度を得られる状況であっても、常に「高輝度モード」で使用されてしまうことがあり、光源ランプの寿命を短くしていた。

また、特許文献１に記載されたプロジェクタでは、単に焦点距離に連動して光源ランプの明るさを調整するものであり、また、特許文献２に記載された液晶プロジェクタの光源調光装置では、単に周囲光量に応じて光源ランプの駆動制御を行うものであった。すなわち、焦点距離、周囲光量のそれぞれ応じて個々に光源ランプを駆動設定をしても、必ずしも現在の状況に合わせた適切な駆動制御を行うことができず、必要以上の輝度で駆動することで光源ランプの寿命を短くしているおそれがあった。

本発明の課題は、状況に合わせて適切な輝度により光源ランプを駆動することで、光源ランプの長寿命化を図ることが可能な投影装置、投影装置の光源制御方法を提供することにある。

請求項１記載の発明は、入力される画像信号に応じた画像を投影する投影手段と、前記投影手段に対して光を照射する光源と、前記投影手段により画像が投影される画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距手段と、周囲の照度を測定する照度測定手段と、前記投影手段によって投影される画像の投影画角を変更する画角変更手段と、前記測距手段によって測距された前記複数位置のうち任意の位置を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された位置に対する前記測距手段により測定された距離が長いほど、前記照度測定手段によって測定された照度が明るいほど、及び前記画角変更手段によって変更される投影画角が狭いほど、発光量が高くなるように前記光源の発光量を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された発光量に応じて前記光源を発光させる制御手段とを具備することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記決定手段は、前記測距手段により測定された複数位置の何れかの距離、前記照度測定手段によって測定された照度、及び前記画角変更手段によって変更される投影画角に応じた値をそれぞれに設定し、それぞれの値を組み合わせて算出される値をもとに前記発光量を決定することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記測距手段で得た各距離に基づいて投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう前記投影手段が投影する画像の台形補正を行なう台形補正手段と、前記測距手段で得た各距離に基づいて前記投影手段が投影する画像の合焦位置を可変制御する合焦制御手段とをさらに具備したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、入力される画像信号に応じた画像を投影する投影工程と、前記投影工程による画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距工程と、周囲の照度を測定する照度測定工程と、前記投影工程によって投影される画像の投影画角を変更する画角変更工程と、前記測距工程によって測距された前記複数位置のうち任意の位置を選択する選択工程と、前記選択工程によって選択された位置に対する前記測距工程により測定された複数位置の何れかの距離が長いほど、前記照度測定工程によって測定された照度が明るいほど、及び前記画角変更工程によって変更される投影画角が狭いほど、発光量が高くなるように前記光源の発光量を決定する決定工程と、前記決定工程によって決定された発光量に応じて前記光源を発光させる制御工程とを有したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、画像投影面に対する距離が長くなるほど、周囲の照度が明るくなるほど、画像の投影画角（ズーム）が狭くなるほど、発光量が高くなるように光源の発光量を決定して駆動することにより、より状況に合わせた適切な駆動制御を実現することができ、必要以上の高輝度により光源を駆動することがないので、光源の長寿命化を図ることが可能となるのに加えて、画像投影面中で測定された複数位置のうち任意の位置の距離を用いて光源の発光量を決定することにより、例えば画像投影面（スクリーン）が傾斜している場合などにおいて、画像投影面の位置によって距離が異なる場合に、光源の輝度を決定するために用いる適切な位置を選択して光源の発光量を決定することで、より状況に合わせた適切な光源駆動が可能となる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、距離、照度、及び投影角度に応じた値をそれぞれに設定し、それぞれの値を組み合わせて算出される値をもとに発光量を決定することで、状況に合わせた適切な発光量を判断でき、適切に光源を駆動することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう投影する画像の台形補正を行なうことで、例えば画像投影面（スクリーン）が傾斜している場合でも、画像を例えば正しく外形枠が矩形状となるように投影することができ、この台形補正をするために画像投影面で測定された複数位置に対する各距離を用いて、光源の発光量を決定することができる。

請求項４記載の発明によれば、画像投影面に対する距離が長くなるほど、周囲の照度が明るくなるほど、画像の投影画角（ズーム）が狭くなるほど、発光量が高くなるように光源の発光量を決定して駆動することにより、より状況に合わせた適切な駆動制御を実現することができ、必要以上の高輝度により光源を駆動することがないので、光源の長寿命化を図ることが可能となるのに加えて、画像投影面中で測定された複数位置のうち任意の位置の距離を用いて光源の発光量を決定することにより、例えば画像投影面（スクリーン）が傾斜している場合などにおいて、画像投影面の位置によって距離が異なる場合に、光源の輝度を決定するために用いる適切な位置を選択して光源の発光量を決定することで、より状況に合わせた適切な光源駆動が可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の実施の形態について外観構成を示すものである。

図１（Ａ）に示すように、直方体状の本体ケーシング１１の前面に、投影レンズ１２、二対の測距レンズ１３ａ，１３ｂと１３ｃ，１３ｄ、及びＩｒ受信部１４が配設される。

投影レンズ１２は、後述するマイクロミラー素子等の空間的光変調素子で形成された光像を投影するためのものであり、ここでは合焦位置及びズーム位置（投影画角）を任意に可変できるものとする。

測距レンズ１３ａ，１３ｂと１３ｃ，１３ｄは、例えば投影レンズ１２の近傍に設けられており、それぞれ後述する位相差センサ１３１，１３２の一部を構成するものであり、被写体像に対するこれら各対のレンズでの視差から三角測距の原理に基づいて被写体までの距離、具体的には投影画像面までの距離を測定する。

具体的には、縦に配置された一対の測距レンズ１３ａ，１３ｂで縦方向の被写体までの距離を測定し、横に配置されたもう一対の測距レンズ１３ｃ，１３ｄで横方向の被写体までの距離を測定する。

Ｉｒ受信部１４は、図示しないこのプロジェクタ装置１０のリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。
照度センサ４６は、このプロジェクタ装置１０が設置された周囲の明るさを測定する。
また、本体ケーシング１１の上面には、本体メインキー／インジケータ１５、スピーカ１６、及びカバー１７が配設される。

本体メインキー／インジケータ１５の詳細については後述する。
スピーカ１６は、動画の再生時等の音声を拡声出力する。
カバー１７は、ここでは図示しないサブキーを操作する際に開閉する。該サブキーは、図示しないこのプロジェクタ装置１０のリモートコントローラを使用せずに、本体メインキー／インジケータ１５のキーでは設定指示できない詳細な各種動作等を操作する。

さらに、図１（Ｂ）に示すように本体ケーシング１１の背面には、入出力コネクタ部１８、Ｉｒ受信部１９、及びＡＣアダプタ接続部２０が配設される。
入出力コネクタ部１８は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部機器との接続のためのＵＳＢ端子、映像入力用のミニＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、及びＲＣＡ端子と、音声入力用のステレオミニ端子等からなる。

Ｉｒ受信部１９は、上記Ｉｒ受信部１４と同様に、図示しないリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光を受信する。
ＡＣアダプタ接続部２０は、電源となる図示しないＡＣアダプタからのケーブルを接続する。

加えて、本体ケーシング１１の下面には、背面側に一対の固定脚部２１，２１が取り付けられると共に、前面側に高さ調節が可能な調整脚部２２が取り付けられる。調整脚部２２は、ねじ回転により伸縮が可能となっており、伸縮させることにより、投影レンズ１２の投影方向の鉛直方向成分、すなわち仰角を調整することができる。

次に図２により上記本体メインキー／インジケータ１５の詳細な配置構成を例示する。すなわち本体メインキー／インジケータ１５には、電源（ｐｏｗｅｒ）キー１５ａ、ズーム（Ｚｏｏｍ）キー１５ｂ、フォーカス（Ｆｏｃｕｓ）キー１５ｃ、「ＡＦＫ」キー１５ｄ、「Ｉｎｐｕｔ」キー１５ｅ、「Ａｕｔｏ」キー１５ｆ、「ｍｅｎｕ」キー１５ｇ、「Ｋｅｙｓｔｏｎｅ」キー１５ｈ、「ＨＥＬＰ」キー１５ｉ、「Ｅｓｃ」キー１５ｊ、「アップ（↑）」キー１５ｋ、「ダウン（↓）」キー１５ｌ、「レフト（←）」キー１５ｍ、「ライト（→）」キー１５ｎ、及び「Ｅｎｔｅｒ」キー１５ｏと、電源／待機（ｐｏｗｅｒ／ｓｔａｎｄｂｙ）インジケータ１５ｐ、及び温度（ＴＥＭＰ）インジケータ１５ｑ、「ｌａｍｐ」キー１５ｒを備える。

電源キー１５ａは、電源のオン／オフを指示する。
ズームキー１５ｂは、「△」「▽」の操作によりズームアップ（ｔｅｌｅ）及びズームダウン（ｗｉｄｅ）を指示する。

フォーカスキー１５ｃは、「△」「▽」の操作により合焦位置の前方向及び後方向への移動を指示する。
「ＡＦＫ」キー１５ｄは、自動合焦（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｏｃｕｓ）と自動台形補正（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｋｅｙｓｔｏｎｅ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）の即時実行を指示する。

「Ｉｎｐｕｔ」キー１５ｅは、上記入出力コネクタ部１８の何れかに入力される画像信号の手動切換えを指示し、「Ａｕｔｏ」キー１５ｆは、同入出力コネクタ部１８の何れかに入力される画像信号の自動切換えを指示する。

「ｌａｍｐ」キー１５ｒは、投影映像の輝度を状況に応じて自動的に調整するランプ制御処理の実行を指示する。

「ｍｅｎｕ」キー１５ｇは、投影動作に関する各種メニュー項目の表示を指示し、「Ｋｅｙｓｔｏｎｅ」キー１５ｈは、台形補正の手動操作を指示する。
「ＨＥＬＰ」キー１５ｉは、指示操作が不明な場合の各種ヘルプ情報の表示を指示し、「Ｅｓｃ」キー１５ｊはその時点での操作の解除を指示する。

「アップ」キー１５ｋ、「ダウン」キー１５ｌ、「レフト」キー１５ｍ、及び「ライト」キー１５ｎは、メニュー項目や手動台形補正方向、ポインタやカーソル等その時点で選択または移動方向を指示する場合に応じて操作する。

電源／待機インジケータ１５ｐは、電源のオン／オフ状態と画像信号の入力がない状態を例えば緑色と赤色のＬＥＤの点灯／消灯あるいは点滅により表示する。
温度インジケータ１５ｑは、画像投影の光源となるランプの温度が投影に適した状態となっているか否かを例えば緑色と赤色のＬＥＤの点灯／消灯あるいは点滅により表示する。

続いて図３を用いてプロジェクタ装置１０の電子回路の機能構成について説明する。図３において、入出力コネクタ部１８より入力された各種規格の画像信号が、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）３１、システムバスＳＢを介して画像変換部３２で所定のフォーマットの画像信号に統一された後に、表示エンコーダ３３へ送られる。

表示エンコーダ３３は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ３４に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ３４の記憶内容からビデオ信号を発生して表示駆動部３５に出力する。

表示駆動部３５は、送られてきた画像信号に対応して適宜フレームレート、例えば３０［フレーム／秒］で空間的光変調素子（ＳＯＭ）３６を表示駆動するもので、この空間的光変調素子３６に対して、例えば超高圧水銀灯等の光源ランプ３７が出射する高輝度の白色光を照射することで、その反射光で光像が形成され、投影レンズ１２を介して図示しないスクリーンに投影表示される。

しかるに、投影レンズ１２は、ズーム駆動部３８によりレンズモータ（Ｍ）が駆動されることでズーム位置及びフォーカス位置を適宜移動する。
各回路のすべての動作制御を司るのが制御部３９である。制御部３９は、ＣＰＵと、自動合焦及び自動台形補正の処理、さらには光源ランプ３７ａに対する駆動制御を含む該ＣＰＵで実行される動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成される。

また、制御部３９には、システムバスＳＢを介して画像記憶部４０、音声処理部４１、加速度センサ４２、測距処理部４３、照度センサ４６が接続される。
画像記憶部４０は、例えばフラッシュメモリ等でなり、後述する映像調整メニューやユーザロゴ画像の画像データを記憶するもので、制御部３９に指示された画像データを適宜読出して表示エンコーダ３３へ送出し、それらの画像を投影レンズ１２により投影表示させる。

音声処理部４１は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影表示動作時に与えられる音声データをアナログ化し、上記スピーカ１６を駆動して拡声放音させる。
加速度センサ４２は、このプロジェクタ装置１０が設置されている状態から移動された場合にその振動を検知して検知信号を制御部３９へ出力する。

測距処理部４３は、測距レンズ１３ａ，１３ｂを有する位相差センサ１３１、及び測距レンズ１３ｃ，１３ｄを有する位相差センサ１３２を駆動して後述する投影表示されたチャート画像中の任意のポイント位置、すなわち画像投影面（スクリーン）中の複数位置に対する各距離を測定する。
なお、本体メインキー／インジケータ１５とカバー１７内に備えられる本体サブキーによりキー／インジケータ部４５を構成し、このキー／インジケータ部４５におけるキー操作信号が直接制御部３９に入力され、また制御部３９は電源／待機インジケータ１５ｐ及び温度インジケータ１５ｑを直接点灯／点滅駆動する一方で、Ｉｒ受信部１４及びＩｒ受信部１９での赤外光受信信号も直接制御部３９に入力される。

図４は、プロジェクタ装置１０の他の構成例について示す図である。図４は、投影レンズ１２、光源ランプ３７ａを含む光学系を構成する各部品の位置関係を示す図である。

図４に示す構成では、光源ランプ３７ａからの出射された光はリフレクタ５０により反射され、カラーホイール５１、インテグレータ５２、ＬＳＰ５３を介して反射ミラー５５に導かれ、光半導体チップであるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）５４に照射される。ＤＭＤ５４に光が照射されることで光像が形成され、投影レンズ１２を介してスクリーンに対して投影表示される。

図４は、アクティブオートフォーカス方式による測距センサ４８と照度センサ４６を備えており、投影レンズ１２の周辺部の３ヶ所に測距センサ４８が設けられている。測距センサ４８は、それぞれ発光素子と受光素子とを有しており、例えばスクリーンに対して異なる３ヶ所、例えばスクリーンの３つの角について距離を測定する。また、投影レンズ１２は、図示せぬ駆動モータにより駆動され、合焦位置及びズーム位置（投影画角）が調整される。

なお、本発明は、スクリーンとの距離を測定するための測距機能、周囲の照度を測定する測定機能、及びズーム機能を備えていれば、各種の構成を持つプロジェクタ装置１０によって実施することができる。

次に、本実施形態におけるプロジェクタ装置１０の動作について説明する。
図５は、電源がオンされている状態で、本体メインキー／インジケータ１５の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作により強制的に実行される割込み処理としての、自動合焦及び自動台形補正の処理内容を示すもので、その制御は制御部３９が内部のＲＯＭに記憶されている動作プログラムに基づいて実行する。

なお、ここでは「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作に対応して自動合焦と自動台形補正の処理を１回のみ実行するワンショットモードと、「ＡＦＫ」キー１５ｄが１回目に操作されてから、再度２回目に操作するまでの間、自動合焦と自動台形補正の処理を繰返し連続して実行するコンティニューモードとのいずれか一方を、予め本体メインキー／インジケータ１５の「ｍｅｎｕ」キー１５ｇと「アップ」キー１５ｋ、「ダウン」キー１５ｌ、及び「Ｅｎｔｅｒ」キー１５ｏ等の操作によりユーザが任意に切換設定しておくものとする。

その処理当初には、「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作がなされるのを待機し（ステップＡ０１）、「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されたと判断した時点でそれまでの動作を中断して割込み処理としての自動合焦と自動台形補正を開始する状態を設定した上で（ステップＡ０２）、まず１回目の自動合焦と自動台形補正を実行する（ステップＡ０３）。

図６（Ａ）は、この自動合焦と自動台形補正の処理内容を示すサブルーチンであり、その当初には投影レンズ１２を含む投影系により画像記憶部４０に記憶されている画像データに基づいて図６（Ｂ）に示す横チャート画像ＨＣを投影表示させる（ステップＳ０１）。

この横チャート画像ＨＣは、等間隔で水平方向に配列された３つのポイント画像からなる。
この横チャート画像ＨＣを投影表示させた状態で、プロジェクタ装置１０から向かって左側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＬ」を位相差センサ１３及び測距処理部４３により測定する（ステップＳ０２）。

その後、同様にして中央に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」と右側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＲ」を順次測定する（ステップＳ０３，Ｓ０４）。
こうして得られた３ポイントの各距離値により、投影光軸に対する、画像を投影しているスクリーン投影面の左右方向の角度「θｈ」を算出する（ステップＳ０５）。

次に、上記横チャート画像ＨＣに代え、画像記憶部４０に記憶されている画像データに基づいて今度は図６（Ｂ）に示す縦チャート画像ＶＣを投影表示させる（ステップＳ０６）。

この縦チャート画像ＶＣは、中央のポイントが上記横チャート画像ＨＣの中央ポイントと重なるように位置する、等間隔で垂直方向に配列された３つのポイント画像からなる。
この縦チャート画像ＶＣを投影表示させた状態で、上側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＵ」を位相差センサ１３及び測距処理部４３により測定する（ステップＳ０７）。

その後、同様にして下側に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＤ」を測定する（ステップＳ０８）。この場合、中央に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」は、上記横チャート画像ＨＣの場合と同一であり、上記ステップＳ０２で既に測定しているので、その測定値を援用するものとし、ここでの測定処理は省略する。

なお、横チャート画像ＨＣ及び縦チャート画像ＶＣを用いて複数のポイントについて測定された距離値のデータは、後述するランプ制御処理に使用することができるように記憶しておくものとする。

しかして、この縦チャート画像ＶＣを構成する３ポイントの各距離値により、投影光軸に対する、画像を投影しているスクリーン投影面の上下方向の角度「θｖ」を算出する（ステップＳ０９）。

次いで、上記ステップＳ０２で測定した中央に位置するポイントの投影画像位置までの距離「ＬＣ」をそのまま投影画像を代表する距離値であるものとして取得し（ステップＳ１０）、レンズモータ３８によりあらたにその距離値に応じた合焦位置となるように投影レンズ１２を移動させる。

その後、上記ステップＳ０５，Ｓ０９で得た、画像を投影しているスクリーン投影面の左右方向の角度「θｈ」及び上下方向の角度「θｖ」を基に、スクリーン投影面が全体でどの方向にどれだけの角度で斜めになっており、投影画像を入力される画像信号と同一の適正なアスペクト比の矩形とすればよいのか、必要な台形補正の角度を算出し（ステップＳ１１）、表示エンコーダ３３にビデオＲＡＭ３４で展開記憶させる画像データの上辺と下辺の比、及び左辺と右辺の比を補正させるように設定した上で、この図６（Ａ）による一連のサブルーチンを一旦終了して上記図５の処理に戻る。

図５では、ステップＡ０３での自動合焦と自動台形補正を実行した後、その時点で上述したコンティニューモードが設定されているか否かを判断する（ステップＡ０４）。

ここでコンティニューモードが設定されていると判断した場合、次いで２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作がないことを確認した上で（ステップＡ０５）、上記ステップＡ０３に戻り、再度自動合焦と自動台形補正を実行する。

こうしてコンティニューモードが設定されている状態では、２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されるまで上記ステップＡ０３〜Ａ０５の処理を繰返し実行することで、自動合焦と自動台形補正の処理を実行し続ける。

しかるに、２回目の「ＡＦＫ」キー１５ｄが操作されたと上記ステップＡ０５で判断した場合、及び上記ステップＡ０４でコンティニューモードではなくワンショットモードが設定されていると判断した場合には、その時点で割込み処理である自動合焦と自動台形補正を終了する状態を設定し（ステップＡ０６）、再びそれまでの動作に復帰した上で、再度の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作に備えて上記ステップＡ０１からの処理に戻る。

このように、ユーザが本体メインキー／インジケータ１５の「ＡＦＫ」キー１５ｄを操作すると即時そのキー操作に対応して画像投影面中の縦横各方向に対応した複数のポイント位置までの距離を測定し、その結果に基づいて、投影画像の自動合焦と自動台形補正を実行するものとしたので、１回のキー指示操作でより簡単且つ迅速に投影画像の合焦位置及び台形歪を自動調整できる。

なお、上記実施の形態では、本体メインキー／インジケータ１５の「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作に対応してのみ、上記自動合焦と自動台形補正の動作を実行するものとして説明したが、プロジェクタ装置１０の設置場所を移動させた場合にも上記自動合焦と自動台形補正の動作は必要となるので、プロジェクタ装置１０の移動を検出した際には「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作なしに自動的に上記動作に移行するものとしてもよい。

例えば、電源がオンされている状態で、加速度センサ４２からの検出信号の有無によりプロジェクタ装置１０が移動されたか否かを繰返し判断し、これらのいずれかとなったと判断した時点で自動合焦及び自動台形補正の動作に移行する。なお、移行後の動作自体は前述と同様にして実行されるものとして説明は省略する。

次に、電源ランプ３７ａの駆動制御を行うためのランプ制御処理について、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。ランプ制御処理は、制御部３９が内部のＲＯＭに記憶されている動作プログラムに基づいて実行する。

まず、電源がオンされている状態で、本体メインキー／インジケータ１５の「ｌａｍｐ」キー１５ｒが操作された場合、割込み処理としてランプ制御処理の実行が要求される。

制御部３９は、測距処理部４３によってスクリーンまでの距離の測定を実行させ、その測定値を読み込む（ステップＡ１）。また、制御部３９は、照度センサ４６によって周囲の明るさ（照度）を測定させ、その測定値を読み込む（ステップＡ２）。さらに制御部３９は、ズーム駆動部３８によって設定されているズーム倍率を判別する（ステップＡ３）。なお、制御部３９は、本体メインキー／インジケータ１５のズームキー１５ｂ（「△」または「▽」）の操作によりズームアップ（ｔｅｌｅ）及びズームダウン（ｗｉｄｅ）が指示された場合に、ズーム駆動部３８により投影レンズ１２のズーム位置を変更させ、その状態（ズーム倍率）を示す情報を保持している。なお、投影レンズ１２（ズームレンズ）の回転量や移動量を測定することでズーム量を検出するようにしても良い。

制御部３９は、それぞれから読み込んだ測定値、及びズーム倍率をもとに、光源ランプ３７ａに対する駆動モードを決定する（ステップＡ４）。

図８（ａ）は、ズーム、距離、及び照度に応じた電源ランプ３７ａに対する駆動モード（発光量）の関係について示す図である。

例えば、プロジェクタ装置１０とスクリーンとの距離が長く、周辺が明るく、さらにズーム倍率が大きい場合には、投影映像が暗くなるので高輝度モードに設定し、スクリーンまでの距離が短く、周辺が暗い場合、さらにズーム倍率が小さい場合には減光モードに設定する。

制御部３９は、決定された駆動モードに応じた光量によって光が照射されるように、ランプ制御部３７によって光源ランプ３７ａを駆動させる。すなわち、現在の状況に最適な発光量により発光させる。

こうしてランプ制御処理が実行されている状態では、予め決められた一定時間が経過する毎に（ステップＡ７、Ｙｅｓ）、ステップＡ１〜Ａ５の処理を繰り返し実行することで、プロジェクタ装置１０の使用状況に合わせた最適な駆動モードにより光源ランプ３７ａが駆動される。

また、制御部３９は、本体メインキー／インジケータ１５のズームキー１５ｂの操作によりズーム倍率を変更する指示が入力された場合（ステップＡ６、Ｙｅｓ）、その変更されたズーム倍率に応じて再度、駆動モードを決定し（ステップＡ１〜Ａ４）、この決定された駆動モードによって光源ランプ３７ａを駆動させる（ステップＡ５）。

さらに、加速度センサ４２からの検出信号の有無によりプロジェクタ装置１０が移動されたか否かを判別し、移動された場合にステップＡ１〜Ａ５の処理を実行して、移動後の状況に適した駆動モードを決定して光源ランプ３７ａを駆動するようにしても良い。

なお、前述した説明では、ステップＡ１において、測距処理部４３によってスクリーンとの距離を測定するものとして説明しているが、図９のフローチャートに示す距離測定を実行するようにしても良い。

すなわち、先にＡＦＫ処理が実行されているかを判別し（ステップＢ１）、ＡＦＫ処理が実行済みであった場合には、そのＡＦＫ処理において測定された複数のポイントのうち、ランプ駆動制御に用いる測距ポイントの指定があるかどうかを判別する（ステップＢ２）。

すなわち、ＡＦＫ処理では、図６（Ｂ）に示すように、横チャート画像ＨＣ、縦チャート画像ＶＣの複数のポイントを対象として距離を測定している。そこで、複数のポイントの何れをランプ制御処理に利用するかを、例えば本体メインキー／インジケータ１５に対するキー操作によって予め別途設定できるようにしておく。なお、ランプ制御処理実行時のステップＡ１の処理において、ＡＦＫ処理が先に実行されていると判別された場合に、何れの測距ポイントを使用するかを、選択メニューなどを投影するなどしてユーザに要求して選択させるようにしても良い。

制御部３９は、測距ポイントの指定があった場合には（ステップＢ２、Ｙｅｓ）、この指定された測距ポイントの距離を取得する（ステップＢ３）。

なお、ＡＦＫ処理が実行されていない場合（ステップＢ１、Ｎｏ）、あるいは測距ポイントの指定がなかった場合には（ステップＢ２、Ｎｏ）、制御部３９は、前述したように測距処理部４３によりスクリーンとの間の距離、例えば中央に位置するポイントとの距離（図６（Ｂ）に示す「ＬＣ」）を測定するものとする（ステップＢ４）。

例えば、スクリーンの周辺の明るさが上部と下部において異なる場合、あるいは左右で異なる場合があり、さらにはスクリーンが傾斜しているためにスクリーンの位置によってプロジェクタ装置１０との距離が異なる場合がある。従って、スクリーン上の何れの場所に合わせて、すなわち何れの測距ポイントに合わせた輝度によって投影するかにより、投影映像の全体の視認性が異なってくる。そこで、複数の測距ポイントから駆動モードを決定するために用いるポイントを任意に指定できるようにすることで、より状況に合った光源ランプ３７ａに対する駆動モードを決定することができる。

これにより、スクリーンに投影された投影映像の視認性を維持しながら、光源ランプ３７ａに対する駆動制御することができるので、必要以上に高輝度にして光源ランプ３７ａを駆動することがなく、光源ランプ３７ａの寿命を延ばすことができる。

なお、図８（ａ）に示す例では、単純に、ズーム倍率「大」、距離「長」、照度「明」の場合には高輝度モードとし、ズーム倍率「小」、距離「短」、照度「低」とした場合には減光モードにするものとして説明しているが、ズーム、距離、照度のそれぞれについて、測定値の応じたパラメータ値を設定し、これら３つのパラメータ値をもとに算出される値に応じて、光源ランプ３７ａに対する駆動モードを決定するようにしても良い。

図８（ｂ）は、例えば、それぞれの測定値を５段階の値で表し、それらの合計値が何れの範囲に該当するかに応じて駆動モード決定する場合の各値と光源ランプ３７ａに対する駆動モードとの関係を示す図である。

図８（ｂ）に示す例では、３つの値の合計値が０〜４の範囲内である場合には高輝度モード、５〜１０の範囲内である場合には中輝度モード、１１〜１５の範囲内である場合には減光モードに駆動モードを決定する。これにより、より状況に合わせた適切な駆動モードを決定し、光源ランプ３７ａに対する駆動制御することができる。

なお、図８（ｂ）に示す例では３段階に駆動モード分けているが、さらに細かく駆動モードを分類するようにしても良い。また、複数の駆動モードで分類するのではなく、単純に３つのパラメータから算出される値に応じて、光源ランプ３７ａに対して駆動制御行うようにしても良い。また、ズーム、距離、照度のそれぞれに対する値は、同じ段階、例えば５段階にする必要はなく、それぞれが異なる段階の値を設定するようにしても良い。また、何れかのパラメータに対して重みづけをして、３つのパラメータをもとにした値を算出するようにしても良い。なお、前述した説明では単純に３つのパラメータの合計を求めているが、他の計算方法によって算出した値を用いてモード決定するようにしても良い。

なお、前述した説明では、「ｌａｍｐ」キー１５ｒの操作によって投影画像の輝度の自動調整が指示された場合に、ランプ制御処理を実行するものとして説明しているが、「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作によって自動合焦及び自動台形補正の処理の実行が指示された場合に、この処理に引き続いて自動的に実行されるようにしても良い。また、プロジェクタ装置１０の設置場所を移動させた場合に「ＡＦＫ」キー１５ｄの操作なしに自動的に自動合焦と自動台形補正を実行する場合に、同様にしてランプ制御処理についても自動に実行するものとしてもよい。

さらに、図３に示す構成では、１つの照度センサ４６を設けているが、複数の照度センサを設けた構成としても良い。この場合、プロジェクタ装置１０が設置された周囲の照度を測定する他、例えばスクリーン上の照度等の他の環境における照度を測定する。そして、複数の照度センサによって検出されたそれぞれの測定値をもとにして、光源ランプ３７ａに対する駆動モードを決定するようにしても良い。

また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の実施の形態について外観構成を示す図。 本実施形態における本体メインキー／インジケータ１５の詳細な配置構成を示す図。 本実施形態におけるプロジェクタ装置１０の電子回路の機能構成について示すブロック図。 プロジェクタ装置１０の他の構成例について示す図。 本実施形態における自動合焦及び自動台形補正の処理内容を説明するためのフローチャート。 本実施形態におけるＡＫＦ処理のサブルーチンの処理内容を示すフローチャートとその補足図。 本実施形態における電源ランプ３７ａの駆動制御を行うためのランプ制御処理について説明するためのフローチャート。 本実施形態におけるズーム、距離、及び照度に応じた電源ランプ３７ａに対する駆動モード（発光量）の関係について示す図。 本実施形態における距離測定について説明するためのフローチャート。

符号の説明

１０…プロジェクタ装置、１１…本体ケーシング、１２…投影レンズ、１３…位相差センサ、１３ａ，１３ｂ…測距レンズ、１４…Ｉｒ受信部、１５…本体メインキー／インジケータ、１５ａ…電源（ｐｏｗｅｒ）キー、１５ｂ…ズーム（Ｚｏｏｍ）キー、１５ｃ…フォーカス（Ｆｏｃｕｓ）キー、１５ｄ…「ＡＦＫ」キー、１５ｅ…「Ｉｎｐｕｔ」キー、１５ｆ…「Ａｕｔｏ」キー、１５ｐ…電源／待機インジケータ、１５ｑ…温度インジケータ、１５ｒ…「ｌａｍｐ」キー、１６…スピーカ、１７…カバー、１８…入出力コネクタ部、１９…Ｉｒ受信部、２０…ＡＣアダプタ接続部、２１…固定脚部、２２…調整脚部、３１…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、３２…画像変換部、３３…表示エンコーダ、３４…ビデオＲＡＭ、３５…表示駆動部、３６…空間的光変調素子（ＳＯＭ）、３７…ランプ制御部、３７ａ…光源ランプ、３８…ズーム駆動部、３９…制御部、４０…画像記憶部、４１…音声処理部、４２…加速度センサ、４３…測距処理部、４５…キー／インジケータ部、４６…照度センサ、ＨＣ…横チャート画像、ＶＣ…縦チャート画像。

Claims (4)

1. 入力される画像信号に応じた画像を投影する投影手段と、
   前記投影手段に対して光を照射する光源と、
   前記投影手段により画像が投影される画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距手段と、
   周囲の照度を測定する照度測定手段と、
   前記投影手段によって投影される画像の投影画角を変更する画角変更手段と、
   前記測距手段によって測距された前記複数位置のうち任意の位置を選択する選択手段と、
   前記選択手段によって選択された位置に対する前記測距手段により測定された距離が長いほど、前記照度測定手段によって測定された照度が明るいほど、及び前記画角変更手段によって変更される投影画角が狭いほど、発光量が高くなるように前記光源の発光量を決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された発光量に応じて前記光源を発光させる制御手段と
   を具備することを特徴とする投影装置。
2. 前記決定手段は、前記測距手段により測定された複数位置の何れかの距離、前記照度測定手段によって測定された照度、及び前記画角変更手段によって変更される投影画角に応じた値をそれぞれに設定し、それぞれの値を組み合わせて算出される値をもとに前記発光量を決定することを特徴とする請求項１記載の投影装置。
3. 前記測距手段で得た各距離に基づいて投影画像が適正なアスペクト比の矩形となるよう前記投影手段が投影する画像の台形補正を行なう台形補正手段と、
   前記測距手段で得た各距離に基づいて前記投影手段が投影する画像の合焦位置を可変制御する合焦制御手段とをさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の投影装置。
4. 入力される画像信号に応じた画像を投影する投影工程と、
   前記投影工程による画像投影面中の複数位置に対する各距離を測定する測距工程と、
   周囲の照度を測定する照度測定工程と、
   前記投影工程によって投影される画像の投影画角を変更する画角変更工程と、
   前記測距工程によって測距された前記複数位置のうち任意の位置を選択する選択工程と、
   前記選択工程によって選択された位置に対する前記測距工程により測定された複数位置の何れかの距離が長いほど、前記照度測定工程によって測定された照度が明るいほど、及び前記画角変更工程によって変更される投影画角が狭いほど、発光量が高くなるように前記光源の発光量を決定する決定工程と、
   前記決定工程によって決定された発光量に応じて前記光源を発光させる制御工程とを有したことを特徴とする投影装置の光源制御方法。

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