TW201342938A - 投射型投影機 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種不會導致使投射影像的色再現範圍狹窄等之畫質的劣化，且減低了使用者的視網膜受到影響的可能性之投射型投影機。此投射型投影機具備有：對在光源部20產生的光進行調變之光調變部30；對所輸入的影像訊號進行處理之影像訊號處理部50；以及將經光調變部30予以調變過的光投射到外部的投射對象而得到投射影像之投射光學系統40，其中，影像訊號處理部50具有用來減輕藍色光對於視網膜的影響之藍色光影響減輕部，藍色光影響減輕部係在影像訊號中包含的藍色訊號的比率過高之情況時，進行減低藍色訊號、綠色訊號及紅色訊號的訊號值而整體地降低投射影像的亮度之控制。

Description

投射型投影機
本發明係關於投射型投影機，尤其關於可保護視網膜免受投射光傷害之投射型投影機。
投射型投影機為了實現彩色顯示，通常使用紅色光、綠色光、藍色光之三原色的光作為光源。此光源過去雖然是採用CRT(陰極射線管)、鹵素燈、氙氣燈、金屬鹵化物燈及超高壓水銀燈等，但近年來由於省能源的意識高漲，市場上也出現了以可實現低耗電之LED(發光二極體)或雷射來作為光源之投射型投影機。
此種投射型投影機所應注意的是藍色光對於視網膜的影響。因為已知視網膜若曝露在主要為400 nm至500 nm之波長的光中，細胞內的分子會受到光的激發而起化學反應，使得視網膜組織受到影響。日本工業規格JIS C7550：2011「燈及燈光系統之光生物學的安全性」中，也為了防止藍色光對於視網膜的影響而設定了曝露在藍色光下的容許時間等，來限制在藍色光下的曝露。
舉例來說，用作為顯示裝置的光源之藍光LED，因為其具有會對於視網膜造成影響之波長範圍的分光特性，以及藍色對於人的眼睛而言並不是很亮的顏色，使得瞳孔對於藍光不太有縮小的反應、或使得眨眼之防衛反應並未有效地發揮作用等之特性，受 到指摘。
在投射型投影機方面，也已開發出一種使用藍光LED作為光源之投影機。而且近年來，亦開發一種使用指向性及相干性(coherence)比LED高之藍光雷射作為光源之投射型投影機，使用者之視網膜受到藍色光的影響的可能性升高。
專利文獻1中揭示：將可能引起對視網膜的不良影響之波長帶域的光去除，而得到影響程度低的白色光發光裝置之技術。
另外，專利文獻2中揭示：為了減低對於故意或偶然地往投射用鏡頭(lens)等的光學系統統部窺視的人的視網膜造成不良影響的可能性，而具備有視網膜保護模式(在此模式中進行限制投射光的射出量之控制)之投射型投影機。
[先前技術文獻] (專利文獻)
(專利文獻1)日本特開2008-311532號公報
(專利文獻2)日本特開2006-330447號公報
如專利文獻1所揭示般利用光學濾波器將可能使視網膜受到藍色光的影響之某波長帶域的光去除，雖然就可以減低對視網膜造成影響之可能性，但卻避免不了投射影像的色再現範圍變窄等之畫質的劣化。
另外，在專利文獻2所揭示之視網膜保護模式中，雖然可以保護故意或偶然窺視投射光的人眼，但卻無法保護長時間觀看投射在螢幕上的影像之人眼。
本發明係為了解決如上所述的問題點而完成者，其目的在提供一種不會造成使投射影像的色再現範圍狹窄等之畫質的劣化，且減低對使用者的視網膜造成影響的可能性之投射型投影機。
本發明之投射型投影機係具備有：對在光源部產生的光進行調變之光調變部；對所輸入的影像訊號進行處理之影像訊號處理部；以及將經前述光調變部予以調變過的光投射到外部的投射對象以得到投射影像之投射光學系統；在該投射型投影機中，前述影像訊號處理部具有用來減輕藍色光對於視網膜的影響之藍色光影響減輕部，前述藍色光影響減輕部係在影像訊號中包含的藍色訊號的比率過高之情況時，進行減低前述藍色訊號、綠色訊號及紅色訊號的訊號值而整體地降低前述投射影像的亮度之控制。
根據本發明之投射型投影機，就可在影像訊號中包含的藍色訊號的比率過高之情況時，進行減低藍色訊號、綠色訊號及紅色訊號的訊號值而整體地降低前述投射影像的亮度之控制，以保護使用者的視網膜。
1至3、17‧‧‧總和算出器
4、5‧‧‧加法器
6‧‧‧除法器
7、7A、7B、7C‧‧‧係數算出器
8至10‧‧‧延遲器
11至16‧‧‧乘法器
18‧‧‧係數LUT
19‧‧‧測距器
20‧‧‧變焦透鏡旋轉位置檢測器
21‧‧‧投射影像面積估測器
22‧‧‧測光器
30‧‧‧出射光調變部
31‧‧‧液晶面板
40‧‧‧投射光學系統
50‧‧‧影像訊號處理部
60‧‧‧光調變控制部
90‧‧‧螢幕
100‧‧‧投射型投影機
501至507‧‧‧藍色光影響減輕部
第1圖係顯示本發明之投射型投影機的概略構成之方塊圖。
第2圖係顯示本發明實施形態1、5、6及7的投射型投影機的藍色光影響減輕部的構成之方塊圖。
第3圖係顯示本發明實施形態2、4、5、6及7的投射型投影機的藍色光影響減輕部的構成之方塊圖。
第4圖係顯示國際照明委員會所訂定的明視覺(photopic vision)的比視感度曲線之圖。
第5圖係顯示本發明實施形態3、4、5、6及7的投射型投影機的藍色光影響減輕部的構成之方塊圖。
第6圖係顯示以LED作為光源時之紅色、綠色、藍色的分光分佈的例子之圖。
第7圖係用來說明本發明實施形態5的投射型投影機的動作之圖。
第8圖係顯示本發明實施形態8的投射型投影機的藍色光影響減輕部的構成之方塊圖。
第9圖係顯示本發明實施形態9的投射型投影機的藍色光影響減輕部的構成之方塊圖。
第10圖係顯示本發明實施形態10的投射型投影機的藍色光影響減輕部的構成之方塊圖。
第11圖係顯示本發明實施形態11的投射型投影機的藍色光影響減輕部的構成之方塊圖。
<關於投射型投影機>
從個人電腦、DVD錄影機等的視頻機器等之輸出影像訊號的機器接收影像訊號，並將該影像投射在螢幕上之投射型投影機，其代表性的構成可列舉出以下兩種。
一種為：使來自電燈等的光源之光，通過形成有根據影像訊號而做成的影像圖案(pattern)之穿透型液晶面板等的顯示裝置，來作出投射影像，或者是使用將按照影像圖案而形成的光予以反射之反射型液晶面板來作出投射影像之構成。
此種構成的一個例子，可列舉：使用三片反射型液晶面板，且使分別與光的三原色之紅色光、綠色光、藍色光對應之影像圖案在各液晶面板形成，然後將與各個液晶面板對應之紅色光、綠色光、藍色光予以輸入而得到三原色之影像。然後，利用鏡子等光學元件來合成三原色之影像，使之成為一個彩色影像而從投射光學系統輸出之構成。
另一種為：使來自電燈等的光源之光，在以時分割(time division)方式形成分別與紅色、綠色、藍色對應的影像圖案之反射型顯示裝置反射來作出投射影像之構成。
此種構成的一個例子，可列舉：採用在平面上排列複數個相當於一個像素之可動式的微小鏡面(micromirror)而構成之稱為DMD(註冊商標)的顯示裝置以時分割方式形成分別與紅色、綠色、藍色對應的影像圖案，然後配合各個顏色的影像圖案使來自光源之光經由作出紅色光、綠色光、藍色光之彩色濾光片(color filter)而輸入並反射，藉此以時分割方式得到三原色的影像，然後透過投射光學系統而依序予以輸出，而利用時間性的積分效果來得到一個彩色影像之構成。其中，DMD係Digital Micromirror Device的縮寫。
本發明之投射型投影機亦可適用於上述兩種投射型投影機的任一種。以下，針對本發明之投射型投影機的實施形態進行說明。
第1圖係顯示本發明之投射型投影機的概略構成之方塊圖。如第1圖所示之投射型投影機100的主要的構成具備有：裝置控制部10、光源部20、出射光調變部30、投射光學系統40、影像訊號處理部50及光調變控制部60，且藉由從投射光學系統40射 出的投射光將圖像投射到設於投射型投影機100的外部之螢幕90。
裝置控制部10係由例如CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等之微處理器所構成，且用來控制投射型投影機100內的各部之構件。
光源部20係包含圖中未顯示的光源用電燈等，且使投射光產生之構件，出射光調變部30係對於在光源部20產生之投射光進行調變之構件，在本說明書中，以使用後述的反射型液晶面板31來使投射光調變為例進行說明。
投射光學系統40係將經出射光調變部30予以調變過之投射光投射至外部之構件，且由包含用來使出射光之圖像在螢幕90上成像之投射透鏡等之光學系統的零件所構成。
從光源部20射出之投射光係在經過出射光調變部30予以調變過後，由投射光學系統40予以放大而投射到螢幕90上。
影像訊號處理部50，係將個人電腦、DVD錄影機等的視頻機器所輸出的影像訊號予以輸入，並將該影像訊號變換為在液晶面板31上再現成為光調變用的圖像所需的訊號之構件。
光調變控制部60係根據來自影像訊號處理部50之影像訊號，產生用來驅動液晶面板31的各像素之訊號並輸出至液晶面板31，藉此控制在液晶面板31中的光調變處理之構件。
液晶面板31可為穿透型亦可為反射型，但在使用反射型液晶面板之情況時，在出射光調變部30內具備用來使來自液晶之反射光射出之偏向分光鏡(beam splitter)等的光學元件。
與上述之投射型投影機100的影像訊號處理部50中的影像訊 號之處理有關之構件即為與本發明有關之構件。以下，針對本發明之實施形態進行說明。
<實施形態1>
第2圖係顯示本發明實施形態1的投射型投影機的藍色光影響減輕部501的構成之方塊圖。藍色光影響減輕部501係包含於第1圖所示的影像訊號處理部50之構成。
如第2圖所示，藍色光影響減輕部501的主要構成具備有：總和算出器1、2及3、加法器4及5、除法器6、係數算出器7、延遲器8、9及10、以及乘法器11、12及13。
藍色光影響減輕部501係將輸入顯示裝置前的紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，變換為已減輕藍色光對於視網膜的影響之已處理紅色訊號R’、已處理綠色訊號G’及已處理藍色訊號B’之構件。參照第2圖來說明變換的方法。
總和算出器1至3係接收紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，並針對各顏色而算出就影像訊號的一個圖框(frame)份的所有像素(液晶面板31的所有像素)求總和之紅色訊號總和ΣR、綠色訊號總和ΣG及藍色訊號總和ΣB。
加法器4係將紅色訊號總和ΣR及綠色訊號總和ΣG予以輸入而算出第一加總值(ΣR+ΣG)。
加法器5係將藍色訊號總和ΣB及第一加總值(ΣR+ΣG)予以輸入而算出第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)。該第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)表示一個圖框的影像訊號的總和。
除法器6係將第一加總值(ΣR+ΣG)及第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)予以輸入且將第一加總值(ΣR+ΣG)除以第二加總值(ΣR+ ΣG+ΣB)而算出相除值{(ΣR+ΣG)/(ΣR+ΣG+ΣB)}。
係數算出器7係將相除值{(ΣR+ΣG)/(ΣR+ΣG+ΣB)}予以輸入而進行與規定值C之比較。其中，規定值C為大於0之最大到1之數值，且為判斷一個圖框的影像(影像訊號)中是否含有過多的藍色光(藍色訊號)之指標值。
係數算出器7在以下的數式(1)成立之情況，亦即藍色訊號總和ΣB相對於一個圖框的影像訊號總和(ΣR+ΣG+ΣB)之比大於等於規定值C之情況，以數值K1作為係數K而予以輸出。
[數式1](ΣR+ΣG)/(ΣR+ΣG+ΣB)<C…(1)
又，係數算出器7在以下的數式(2)成立之情況，亦即藍色訊號總和ΣB相對於一個圖框的影像訊號總和(ΣR+ΣG+ΣB)之比小於規定值C之情況，以數值K2作為係數K而予以輸出。
[數式2](ΣR+ΣG)/(ΣR+ΣG+ΣB)≧C…(2)
此處，若將係數K1設定為例如0.9等之比1小之數值，並將係數K2設定為1，則將紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號分別乘以係數K1的話，紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號的數值就會與係數K1成比例而減少。另一方面，乘以係數K2之情況，紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號並不會變化。
因此，在一個圖框的影像中藍色光的比率過高之情況，亦即數式(1)成立之情況，會從係數算出部7得到係數K1，所以可藉由將紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號分別乘以係數K1，而使投射影像的亮度整體地下降。
由於為了在係數算出部7算出係數K必須算出一個圖框的影像訊號的總和(ΣR+ΣG+ΣB)，因此乘以係數K之影像訊號要使用延遲器8至10來使之延遲達一個圖框的期間。
因此，藉由將紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B分別輸入至延遲器8、9及10，而得到延遲達一個圖框的期間之紅色延遲訊號Rd、綠色延遲訊號Gd及藍色延遲訊號Bd。
所得到的紅色延遲訊號Rd、綠色延遲訊號Gd及藍色延遲訊號Bd，係分別輸入至乘法器11、12及13，以與係數算出器7所輸出的係數K相乘，來得到分別以下列之數式(3)、(4)及(5)表示之已處理紅色訊號R’、已處理綠色訊號G’及已處理藍色訊號B’。
[數式3]R’=Rd×K…(3)
[數式4]G’=Gd×K…(4)
[數式5]B’=Bd×K…(5)
其中，係數K係如以下之數式(6)所示。
[數式6]K=K1(或K2)…(6)
在投射影像中的藍色光的比率過高之情況時，因為藍色對於人的眼睛而言並不是很亮的顏色，所以會有瞳孔不太有縮小的反應、或眨眼之防衛反應並未有效地發揮作用之情形。因此，在直視400 nm至500 nm的波長之光的比率過高之投射光、或觀看經 鏡面反射之反射光、或長時間觀看反射率過高的螢幕上的投射影像之情況時，會有對於使用者的視網膜造成影響之可能性。
尤其，在具備有藍光雷射作為光源之投射型投影機的情況時，由於雷射光的指向性及相干性很高，所以對於使用者的視網膜造成影響之可能性會增高。
不過，上述之實施形態1的投射型投影機中，在影像訊號中的藍色光的比率過高之情況時，進行使投射影像的亮度整體降低之控制，因此可保護使用者的視網膜。
<實施形態2>
第3圖係顯示本發明實施形態2的投射型投影機的藍色光影響減輕部502的構成之方塊圖，其中與第2圖所示的藍色光影響減輕部501相同的構成都標以相同的符號，且將重複的說明予以省略。藍色光影響減輕部502係包含於第1圖所示的影像訊號處理部50之構成。
如第3圖所示，藍色光影響減輕部502的主要構成具備有：總和算出器1、2及3、加法器4及5、除法器6、係數算出器7、延遲器8、9及10、以及乘法器11、12、13、14、15及16。
藍色光影響減輕部502係將輸入至顯示裝置前的紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，變換為已減輕藍色光對於視網膜的影響之已處理紅色訊號R’、已處理綠色訊號G’及已處理藍色訊號B’之構件。參照第3圖來說明變換的方法。
總和算出器1至3係接收紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，並針對各顏色而算出影像訊號的一個圖框份之紅色訊號總和ΣR、綠色訊號總和ΣG及藍色訊號總和ΣB。
總和算出器1至3所分別輸出的影像訊號的一個圖框份之紅色訊號總和ΣR、綠色訊號總和ΣG及藍色訊號總和ΣB，係分別輸入至乘法器14、15及16，且分別與係數(1-kr)、(1-kg)及(1-kb)相乘。
加法器4係將紅色訊號總和ΣR乘以係數(1-kr)所得到之值、及綠色訊號總和ΣG乘以係數(1-kg)所得到之值予以輸入而算出第一加總值{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG}。
其中，kr、kg及kb為分別與光源的紅色光、綠色光及藍色光的波長對應之比視感度。所謂的比視感度，係指假設人的眼睛覺得看起來最亮的光的亮度為1時表示人的眼睛對於某種波長的光有某種程度的感度之值。
在比視感度方面，雖然有國際照明委員會(CIE)所規定之明視覺(photopic vision)標準比視感度及暗視覺(scotopic vision)標準比視感度，但在本發明中係基於投射型投影機的性質而使用明視覺標準比視感度。
國際照明委員會(CIE)所訂定的比視感度曲線係如第4圖所示。第4圖中橫軸表示波長(nm)，縱軸表示比視感度。從第4圖可知：明視覺(適應明光的狀態)之人眼覺得555 nm波長的光最亮，將該處的比視感度為1。在例如光源由紅光雷射、綠光雷射、藍光雷射所構成，且各雷射的振盪波長分別為650 nm、555 nm、450 nm之情況時，比視感度係分別為0.1、1.0、0.038。
會對於視網膜造成影響之波長400 nm至500 nm之光的比視感度低，人的眼睛並不覺得它們很亮，所以瞳孔不太有縮小的反應，因而視網膜容易受到影響。
因此，針對影像訊號的各個顏色，分別乘以(1-比視感度)之係數，就可對於如藍色光之不會讓人覺得很亮卻容易對視網膜造成影響之光進行加權。亦即，比視感度越小之波長之光的訊號其總和會變大，影像訊號所佔的比率尤其會變大。
在此，回到第3圖之說明。加法器5係將乘以係數(1-kb)之藍色訊號總和ΣB及第一加總值{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG}予以輸入而算出第二加總值{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}。此第二加總值{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}表示一個圖框的影像訊號的總和。
除法器6係將第一加總值{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG}及第二加總值{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}予以輸入且將第一加總值{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG}除以第二加總值{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}而算出相除值[{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG}/{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}]。
係數算出器7係將相除值[{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG}/{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}]予以輸入而進行與規定值C之比較。其中，規定值C為大於0之最大到1之數值，且為判斷一個圖框的影像中是否含有過多的藍色光之指標值。規定值C亦可為與實施形態1中的規定值C不同之值。
係數算出器7在以下的數式(7)成立之情況，亦即乘以係數(1-kb)後之藍色訊號總和ΣB相對於一個圖框的影像訊號總和{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}之比大於等於規定值C之情況，以數值K1作為係數K而予以輸出。
[數式7]{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG}/{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}<C…(7)
又，係數算出器7在以下的數式(8)成立之情況，亦即乘以係數(1-kb)後之藍色訊號總和ΣB相對於一個圖框的影像訊號總和{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}之比小於規定值C之情況，以數值K2作為係數K而予以輸出。
[數式8]{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG}/{(1-kr)ΣR+(1-kg)ΣG+(1-kb)ΣB}≧C…(8)
此處，若將係數K1設定為例如0.9等之比1小之數值，且將係數K2設定為1，則將紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號分別乘以係數K1的話，紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號的數值就會與係數K1成比例而減少。另一方面，乘以係數K2之情況時，紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號並不會變化。
因此，在一個圖框的影像中藍色光的比率過高之情況，亦即數式(7)成立之情況，會從係數算出部7得到係數K1，所以可藉由將紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號分別乘以係數K1，來使得投射影像的亮度整體地下降，而可保護使用者的視網膜。
如以上所說明的，針對影像訊號的各個顏色，分別將之乘以(1-比視感度)之係數，就可對於如藍色光之不會讓人覺得很亮卻容易對視網膜造成影響之光進行加權，使得也考慮到亮度的感度之控制變為可能。
<實施形態3>
第5圖係顯示本發明實施形態3的投射型投影機的藍色光影響減輕部503的構成之方塊圖，其中與第3圖所示的藍色光影響減輕部502相同的構成都標以相同的符號，且將重複的說明予以省略。藍色光影響減輕部503係包含於第1圖所示的影像訊號處理部50之構成。
如第5圖所示，藍色光影響減輕部503的主要構成具備有：總和算出器1、2及3、加法器4及5、除法器6、係數算出器7、延遲器8、9及10、以及乘法器11、12及13、14、15及16。
藍色光影響減輕部503係將輸入至顯示裝置前的紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，變換為已減輕藍色光對於視網膜的影響之已處理紅色訊號R’、已處理綠色訊號G’及已處理藍色訊號B’之構件。變換之方法基本上與利用第3圖說明過之藍色光影響減輕部502相同，但在乘法器14至16中所用的係數不同。
亦即，總和算出器1至3所分別輸出的影像訊號的一個圖框份之紅色訊號總和ΣR、綠色訊號總和ΣG及藍色訊號總和ΣB，係分別輸入至乘法器14、15及16，且分別在各乘法器與係數(1/kr)、(1/kg)及(1/kb)相乘。
加法器4係將紅色訊號總和ΣR乘以係數(1/kr)所得到之值、及綠色訊號總和ΣG乘以係數(1/kg)所得到之值予以輸入而算出第一加總值{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG}。
kr、kg及kb為分別與光源的紅色光、綠色光及藍色光的波長對應之比視感度，針對影像訊號的各個顏色，分別乘以(1/比視感度)之係數，就可對於如藍色光之不會讓人覺得很亮卻容易對視網 膜造成影響之光進行加權。亦即，比視感度越小之波長之光的訊號其總和會變大，影像訊號所佔的比率尤其會變大。
在此，回到第5圖之說明。加法器5係將藍色訊號總和ΣB與係數(1/kb)相乘所得到之值及第一加總值{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG}予以輸入而算出第二加總值{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}。此第二加總值{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}表示一個圖框的影像訊號的總和。
除法器6係將第一加總值{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG}及第二加總值{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}予以輸入且將第一加總值{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG}除以第二加總值{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}而算出相除值[{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG}/{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}]。
係數算出器7係將相除值[{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG}/{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}]予以輸入而進行與規定值C之比較。其中，規定值C可為與實施形態1及2中的規定值C不同之值。
係數算出器7在以下的數式(9)成立之情況，亦即乘以係數(1/kb)後之藍色訊號總和ΣB相對於一個圖框的影像訊號總和{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}之比大於等於規定值C之情況，以數值K1作為係數K而予以輸出。
[數式9]{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG}/{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}<C…(9)
又，係數算出器7在以下的數式(10)成立之情況，亦即乘以係數(1/kb)後之藍色訊號總和ΣB相對於一個圖框的影像訊號總和{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}之比小於規定值C之情況，以 數值K2作為係數K而予以輸出。
[數式10]{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG}/{(1/kr)ΣR+(1/kg)ΣG+(1/kb)ΣB}≧C…(10)
此處，若將係數K1設定為例如0.9等之比1小之數值，將係數K2設定為1，則將紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號分別乘以係數K1的話，紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號的數值就會與係數K1成比例而減少。另一方面，乘以係數K2之情況時，紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號並不會變化。
因此，在一個圖框的影像中藍色光的比率過高之情況，亦即數式(9)成立之情況，會從係數算出部7得到係數K1，所以可藉由將紅色訊號、綠色訊號及藍色訊號分別乘以係數K1，而使投射影像的亮度整體地下降，而可保護使用者的視網膜。
如以上所說明，針對影像訊號的各個顏色，分別乘以比視感度之倒數(1/比視感度)之係數，就可對於如藍色光之不會讓人覺得很亮卻容易對視網膜造成影響之光進行加權，而可進行考慮到亮度的感度之控制。
<實施形態4>
以上說明之實施形態2、3，係以具備有雷射光之類的單波長的光源之投射型投影機為前提而進行說明，但本發明實施形態4則是以例如第6圖所示之並非單波長而是具有預定的波長範圍之LED等作為光源之構成為前提。
在第6圖中，橫軸表示波長(nm)，縱軸表示相對能量(%)。在具有如第6圖所示的分光分佈之光源中，將各色光的分光分佈的各波長的相對能量乘以在各該波長的比視感度，並將所得到的值 最大之那個波長當作是代表波長。
在第6圖中之藍色LED光的分光分佈為420 nm至540 nm之情況時，係將在420 nm之相對能量乘以在420 nm之比視感度，且進行同樣的相乘計算一直到540 nm，然後將相乘結果最大之那個波長當作是代表波長。
假設在第6圖之例中，算出藍色光、綠色光及紅色光的代表波長分別為460 nm、540 nm及640 nm，則將460 nm、540 nm及640 nm之比視感度分別用作為藍色光的比視感度kb、綠色光的比視感度kg及紅色光的比視感度kr。
在本發明實施形態4的投射型投影機中，在裝置構成方面可使用以第3圖說明過之藍色光影響減輕部502或以第5圖說明過之藍色光影響減輕部503，在藍色光影響減輕部502及503所使用的比視感度方面，則是使用上述比視感度kb、比視感度kg及比視感度kr。
如以上所說明的，利用光源的各色光之中對於亮度貢獻最多之波長的光，亦即相對能量乘以比視感度的乘積最大之波長的光之比視感度進行加權，即使在以並非單波長而是具有預定的波長範圍之光作為光源之情況，也可保護使用者的視網膜。
<實施形態5>
在以上說明之實施形態1至4中，說明的是總和算出器1至3針對紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B分別算出影像訊號的一個圖框份之紅色訊號總和ΣR、綠色訊號總和ΣG及藍色訊號總和ΣB的例子。在實施形態5的投射型投影機中，總和算出器1至3算出的是構成將投射影像的一個圖框分割為N個區域時 之某一個區域之複數個像素(液晶面板31的像素)的紅色訊號、綠色訊號、藍色訊號的總和，此點與實施形態1至4不同。
在本發明實施形態5的投射型投影機中，在裝置構成方面可為利用第2圖說明過之藍色光影響減輕部501、利用第3圖說明過之藍色光影響減輕部502或利用第5圖說明過之藍色光影響減輕部503之任一者，但以下將以利用第2圖說明過之藍色光影響減輕部501為前提來進行說明。
在實施形態5的投射型投影機中，總和算出器1至3分別算出構成將投射影像的一個圖框分割為N個區域時之某一個區域之複數個像素的紅色訊號、綠色訊號、藍色訊號的總和ΣRp、ΣGp及ΣBp。此處所添加之p係表示分割出的區域的編號，且以1至N之整數表示。
加法器4將紅色訊號總和ΣRp及綠色訊號總和ΣGp予以輸入而算出第一加總值(ΣRp+ΣGp)。
加法器5係將藍色訊號總和ΣBp及第一加總值(ΣRp+ΣGp)予以輸入而算出第二加總值(ΣRp+ΣGp+ΣBp)。第二加總值(ΣRp+ΣGp+ΣBp)係表示一個圖框內的某一個區域p之像素的影像訊號的總和。
除法器6將第一加總值(ΣRp+ΣGp)及第二加總值(ΣRp+ΣGp+ΣBp)予以輸入且將第一加總值(ΣRp+ΣGp)除以第二加總值(ΣRp+ΣGp+ΣBp)而算出相除值{(ΣRp+ΣGp)/(ΣRp+ΣGp+ΣBp)}。
係數算出器7係將相除值{(ΣRp+ΣGp)/(ΣRp+ΣGp+ΣBp)}予以輸入而進行與規定值C之比較。其中，規定值C為大於0之 最大到1之數值，且為判斷一個圖框的影像中是否含有過多的藍色光之指標值。規定值C亦可為與實施形態1至3中的規定值C不同之值。
係數算出器7在以下的數式(11)成立之情況，亦即區域p內之像素的藍色訊號總和ΣBp相對於區域p內之像素的影像訊號的總和(ΣRp+ΣGp+ΣBp)之比大於等於規定值C之情況，以數值K1作為係數K而予以輸出。
[數式11](ΣRp+ΣGp)/(ΣRp+ΣGp+ΣBp)<C…(11)
又，係數算出器7在以下的數式(12)成立之情況，亦即區域p內之像素的藍色訊號總和ΣBp相對於區域p內之像素的影像訊號的總和(ΣRp+ΣGp+ΣBp)之比小於規定值C之情況，以數值K2作為係數K而予以輸出。
[數式12](ΣRp+ΣGp)/(ΣRp+ΣGp+ΣBp)≧C…(12)
總和算出器1至3、加法器4、5及除法器6，係針對投射影像的一個圖框的區域1至區域N重複N次上述處理，但只要同一圖框內的區域中有一個區域的係數K成為K1，係數算出器7就以K1之值作為K而加以保持，並予以輸出。等到處理變到下一個圖框，係數算出器7就將係數K之值予以重設(reset)。
第7圖中顯示將投射影像的一個圖框分割為水平方向四個區域、垂直方向四個區域共計16個區域的例子。第7圖中，在水平方向第一行有區域(1,1)、區域(2,1)、區域(3,1)、區域(4,1)，在水平方向第二行有區域(1,2)、區域(2,2)、區域(3,2)、區域(4,2)， 在水平方向第三行有區域(1,3)、區域(2,3)、區域(3,3)、區域(4,3)，在水平方向第四行有區域(1,4)、區域(2,4)、區域(3,4)、區域(4,4)。係數算出部7係從區域(1,1)到區域(4,4)依序針對各個區域進行上述數式(11)及(12)之判定。
第7圖中顯示只有區域(3,2)含有藍色光的比率較高的像素區域BR之例，由於一直到區域(2,2)都符合式(12)(藍色光的比率低)，所以在係數算出部7都保持K2作為係數K，直到區域(3,2)的處理之後才保持K1作為係數K，然後一直到圖框的最後一個區域(4,4)的處理結束為止都保持著K1，且從係數算出部7輸出K1。
於投射影像中，藍色光雖局部地集中，但投射影像整體之中的藍色光的比率很低，則因為實施形態1至3的藍色光影響減輕部係針對投射影像的一個圖框的整體進行藍色光的比率之判定，所以會判定為對於使用者的視網膜的影響很低，但若注視僅藍色光集中投射的部位，仍有使視網膜受到影響之可能性。
相對地，在實施形態5的投射型投影機中，因為將投射影像的一個圖框分割為N個區域，然後針對各個分割區域判定藍色光的比率，所以就算是僅某一個分割區域中的藍色光的比率較高之情況，也會進行使投射影像的亮度降低之控制，因此可保護使用者的視網膜。
<實施形態6>
在以上說明之實施形態1至4中，採用的是總和算出器1至3接收紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，並針對各顏色而就影像訊號的一個圖框份的所有像素(液晶面板31的所有像素)算出各色訊號的總和之構成，在實施形態5中，雖採用的是針對構 成將投射影像的一個圖框分割為N個區域時之某一個區域的所有像素而算出各色訊號的總和之構成，但在實施形態6的投射型投影機中，則並未將所有的像素視作為要算出總和的對象，而是針對每隔預定個像素取出一個之像素算出總和，此為實施形態6之特徵。
舉例來說，在液晶面板31(第1圖)由水平800像素、垂直600像素共計480000個像素所構成之投射型投影機中，在一個圖框的期間內總和算出器1至3必須分別進行480000次的加法運算。因此，液晶面板的像素數越增加，每單位時間的演算量就會越增加。
相對地，若使將訊號輸入至總和算出器1至3之像素，為例如水平方向及垂直方向都為每五個像素才一個像素的話，在總和算出器1至3的加法運算就會變為160×120=19200次，可將演算量減到二十五分之一。
此外，如實施形態5之將投射影像的一個圖框分割為N個區域，並就各個分割區域算出總和之情況也一樣，可設定為在一個區域中使將訊號輸入至總和算出器1至3之像素，為例如每五個像素取一個。
使用分別算出一個圖框的影像的所有像素的紅、綠、藍等各色訊號的總和而得到之總和值，雖可更正確地算出投射影像中出現的藍色光的比率，但一個圖框的像素數變多，演算量就會變多，所以若想以即時方式進行處理，就必須要有處理速度很快之處理器。另一方面，若為視頻(video)影像等之自然圖像很多的影像，鄰接的像素的紅色、綠色、藍色等色訊號大多很近似，因此即使將演算中所用的像素做某程度的間拔(每隔幾個取一個)也少有誤 檢出的情形，且可減少演算量。視頻影像等之自然圖像很多的影像中，越精細的圖像，色訊號近似的像素數越多，因此可將間拔的間隔設為較大，可大幅減少演算量。
結果，藍色光影響減輕部之演算處理所需的處理器就無需高速性，而可減低裝置的成本。
<實施形態7>
在以上說明之實施形態6中，採用的是總和算出器1至3針對每隔預定個像素間隔取出一個之像素算出紅色訊號、綠色訊號、藍色訊號的總和之構成。因此，假設像素間隔為M像素間隔，則使用第1個像素、第(M+1)個像素、第(2M+1)個像素、第(3M+1)個像素、...等像素的紅色訊號、綠色訊號、藍色訊號。在此情況下，在所有的圖框中作為用來算出總和的對象之像素都相同。
在實施形態7的投射型投影機中，則是在各圖框改變作為用來算出總和的對象之像素，此為實施形態7之特徵。
亦即，在各圖框改變最初將訊號取入(加進來)之像素的位置，就在各圖框改變作為用來算出總和的對象之像素。舉例來說，若將訊號取入於總和算出器1至3之像素設定為每五個像素取一個，則在第一圖框係以第1,6,11,16...個像素，在第二圖框係以第2,7,12,17...個像素，在第三圖框係以第3,8,13,18...個像素，在第四圖框係以第4,9,14,19...個像素，在第五圖框係以第5,10,15,20...個像素，在第六圖框係以第6,11,16,21...個像素的色訊號作為要加總的對象。
來自個人電腦之影像訊號等以靜止圖像居多之情況時，若只就間隔取出的特定位置的像素算出紅色、綠色、藍色等色訊號的 總和，則錯誤檢出藍色光的比率之可能性就會變高，但是，就各圖框將像素的間隔取出的位置逐漸偏移來算出總和，即便是靜止圖像也可減低錯誤檢出藍色光的比率之可能性。
在上述的例子中，在第六圖框作為加總對象之像素會再次與第一圖框相同，以下所列舉的也是此每隔五個圖框所要相加的對象會成為相同的像素之例，但並不限於此。
<實施形態8>
第8圖係顯示本發明實施形態8的投射型投影機的藍色光影響減輕部504的構成之方塊圖，其中與第2圖所示的藍色光影響減輕部501相同的構成都標以相同的符號，且將重複的說明予以省略。藍色光影響減輕部504係包含於第1圖所示的影像訊號處理部50之構成。
如第8圖所示，藍色光影響減輕部504的主要構成具備有：總和算出器1、2、3及17、加法器4及5、除法器6、係數算出器7A、延遲器8、9及10、乘法器11、12、及13、以及係數LUT(lookup table：查找表)18(係數記憶器)。
藍色光影響減輕部504，係將輸入至顯示裝置前的紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，變換為已減輕藍色光對於視網膜的影響之已處理紅色訊號R’、已處理綠色訊號G’及已處理藍色訊號B’之構件。參照第8圖來說明變換的方法。
總和算出器1至3係接收紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，並針對各顏色而算出影像訊號的一個圖框份之所有像素(液晶面板31的所有像素)的紅色訊號總和ΣR、綠色訊號總和ΣG及藍色訊號總和ΣB。
加法器4係將紅色訊號總和ΣR及綠色訊號總和ΣG予以輸入而算出第一加總值(ΣR+ΣG)。
加法器5係將藍色訊號總和ΣB及第一加總值(ΣR+ΣG)予以輸入而算出第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)。此第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)係表示一個圖框的影像訊號的總和。
除法器6係將第一加總值(ΣR+ΣG)及第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)予以輸入且將第一加總值(ΣR+ΣG)除以第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)而算出相除值{(ΣR+ΣG)/(ΣR+ΣG+ΣB)}。加法器6的輸出係交給總和算出器17，由總和算出器17算出總和。
其中，假設在第i個圖框之除法器6的輸出值為{(ΣRi+ΣGi)/(ΣRi+ΣGi+ΣBi)}，則一直到第F個圖框之除法器6的輸出值的總和Sg係表示成如下之數式(13)。
該總和算出器17係動態地算出先前的F圖框份之除法器6的輸出值的總和者，所以在第(F+1)個圖框，總和Sg係表示成如下之數式(14)。
同樣地，在第(F+X)個圖框，總和Sg係表示成如下之數式(15)。
係數算出器7A係將除法器6的輸出值的總和Sg予以輸入而進行與規定值C之比較，然後根據比較結果將記憶於係數LUT 18中之係數K讀出並予以輸出。
係數LUT 18中記憶有從大於0且小於1之預定的值開始階段性地增大到1的複數個係數K。
針對係數LUT 18中記憶有例如0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0這六個係數K之情況進行說明。將從總和算出器17得到之總和Sg輸入至係數算出器7A，進行與規定值C之比較。其中，規定值C為大於0之最大到F之數值，且為判斷複數個圖框的影像中是否含有過多的藍色光之指標值。係數算出器7A在以下的數式(16)成立之情況、及以下的數式(17)成立之情況，將係數K變更為從係數LUT 18讀出之係數。
[數式16]Sg<C…(16)
[數式17]Sg≧C…(17)
在係數算出器7A中，來自係數LUT 18之係數K的初期設定值為例如1.0且上述的數式(16)成立之情況，亦即藍色訊號的總和相對於複數個圖框的影像訊號總和之比大於等於規定值C之情況，係數算出器7A係從係數LUT 18讀出比初期設定值小一段之值0.9並以此0.9作為係數K而予以輸出。因為係數K小於1之 情況會使得影像變暗，所以初期設定值係設為1。
然後，若在下一個圖框之求得的除法器6的輸出值的總和之值滿足數式(16)，則係數算出器7A係從係數LUT 18讀出更小一段之值0.8並以此0.8作為係數K而予以輸出。如此，只要繼續滿足數式(16)，就使從係數LUT 18讀出之值逐漸變小，直到來到最小值0.5之後，只要滿足數式(16)，即將該值維持為係數K。
另一方面，若在某一個圖框之求得的除法器6的輸出值的總和之值滿足數式(17)，亦即藍色訊號的總和相對於複數個圖框的影像訊號總和之比小於規定值C之情況，則使從係數LUT 18讀出的值變大一段。例如，若為維持最小值0.5之值來作為係數K之情況，則將下一值之0.6讀出並作為係數K予以輸出。然後，只要繼續滿足數式(17)，就使從係數LUT 18讀出之值階段地變大，直到來到最大值1.0之後，只要滿足數式(17)，將該值維持為係數K。
因為數式(6)表示之係數K在實施形態8中係為記憶在係數LUT 18之值，所以K=0.5至1.0。
例如，影像會不斷變換之動態圖像(動畫)中，若在某一個圖框判斷為藍色光的比率過高而使投射影像的亮度降低，但在下一個圖框藍色光的比率變低時，則投射影像會再變亮。進行如此的處理，就有投射影像看起來會閃爍，投射影像看起來不自然之可能性。
實施形態8的投射型投影機，則針對複數個圖框而動態地求出除法器6的輸出值的總和，藉此使在影像訊號中藍色光的比率過高之圖框一直持續之情況，使亮度慢慢下降，反之在影像訊號 中藍色光的比率較低之圖框一直持續之情況，而可進行使亮度慢慢上升之控制。
在以上的說明中，在裝置構成方面列舉的例子雖然為在利用第2圖說明過之藍色光影響減輕部501中再加上總和算出器17及係數LUT 18而成之藍色光影響減輕部504(第8圖)，但亦可形成為在利用第3圖說明過之藍色光影響減輕部502或利用第5圖說明過之藍色光影響減輕部503中再加上總和算出器17及係數LUT 18而成之構成。
在本實施形態中，若要在總和算出器17求出總和的圖框數過多就會使投射影像發生延遲。因此，為了不會發生延遲，以設定在10至20圖框左右之數目為佳。
<實施形態9>
第9圖係顯示本發明實施形態9的投射型投影機的藍色光影響減輕部505的構成之方塊圖，其中與第2圖所示的藍色光影響減輕部501相同的構成都標以相同的符號，且將重複的說明予以省略。藍色光影響減輕部505係包含於第1圖所示的影像訊號處理部50之構成。
如第9圖所示，藍色光影響減輕部505的主要構成具備有：總和算出器1、2、3及17、加法器4及5、除法器6、係數算出器7、延遲器8、9及10、以及乘法器11、12及13。
藍色光影響減輕部505係將輸入至顯示裝置前的紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，變換為已減輕藍色光對於視網膜的影響之已處理紅色訊號R’、已處理綠色訊號G’及已處理藍色訊號B’之構件。參照第9圖來說明變換的方法。
總和算出器1至3係接收紅色訊號R、綠色訊號G及藍色訊號B，並針對各顏色而算出影像訊號的一個圖框份之所有像素(液晶面板31的所有像素)的紅色訊號總和ΣR、綠色訊號總和ΣG及藍色訊號總和ΣB。
加法器4係將紅色訊號總和ΣR及綠色訊號總和ΣG予以輸入而算出第一加總值(ΣR+ΣG)。
加法器5係將藍色訊號總和ΣB及第一加總值(ΣR+ΣG)予以輸入而算出第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)。此第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)係表示一個圖框的影像訊號的總和。
除法器6係將第一加總值(ΣR+ΣG)及第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)予以輸入且將第一加總值(ΣR+ΣG)除以第二加總值(ΣR+ΣG+ΣB)而算出相除值{(ΣR+ΣG)/(ΣR+ΣG+ΣB)}。加法器6的輸出係交給總和算出器17，由總和算出器17算出總和。
總和算出器17係形成為將影像訊號識別訊號Si予以輸入之構成。影像訊號識別訊號Si係用來識別藍色光影響減輕部505所處理的影像訊號究竟是來自個人電腦的影像訊號、或是來自DVD播放機等之視頻機器的影像訊號之訊號。舉例來說，在輸入有來自個人電腦之影像訊號情況時，係設定「0」來作為影像訊號識別訊號Si，在輸入的影像訊號來自視頻機器之情況，係設定「1」來作為影像訊號識別訊號Si。影像訊號識別訊號Si係由將來自個人電腦或DVD錄影機等的視頻機器之影像訊號予以輸入以進行處理之影像訊號處理部50(第1圖)根據影像訊號所含有的水平、垂直同步訊號等而作成。
而且，在影像訊號識別訊號Si為「0」之情況時，在使總和 算出器17算出總和Sg之圖框數減少，且在影像訊號識別訊號Si為「1」之情況下，係使在總和算出器17算出總和Sg之圖框數增多。
由於總和Sg係為動態地將直到目前為止之圖框份的除法器6的輸出值予以加總所得到之值，因此在要算出總和之圖框數較少之情況下，係在較少的圖框份之投射影像判別藍色光的比率是否過高，對於投射影像的變化之追隨性會變快。相反地，在要算出總和之圖框數較多之情況下，係在較多的圖框份之投射影像中判別藍色光的比率是否過高，對於投射影像的變化之追隨性會變慢。
來自個人電腦之影像訊號，大多有在持續的靜止圖像之後急遽地從前一影像轉換到另一影像之情形。因而，可想像得到會有較多的投射影像中的藍色光的比率急遽增大之情形，因此以優先考慮追隨速度之控制較佳，要在總和算出器17算出總和Sg之圖框數減少。
另一方面，來自視頻機器之影像訊號，則較少有投射影像急遽地轉換之情形。因而，可想像得到投射影像中的藍色光的比率急遽增大之情形也較少，因此以優先考慮投射影像之自然的轉換之控制較佳，使在總和算出器17算出總和Sg之圖框數增多。
藉由如此之控制的切換，就可在特別是來自經常使用原色之個人電腦之影像訊號的影像投射時，減低使對於使用者的視網膜的影響，同時在來自視頻機器之影像訊號的影像投射時減低視聽時之不自然的亮度之切換頻度，以防止投射影像之閃爍。
在以上的說明中，在裝置構成方面列舉的例子雖然為在利用第2圖說明過之藍色光影響減輕部501中再加上總和算出器17而 成之藍色光影響減輕部505(第9圖)，但亦可形成為在利用第3圖說明過之藍色光影響減輕部502及利用第5圖說明過之藍色光影響減輕部503中加上總和算出器17，並藉由影像訊號識別訊號Si來調整要算出總和的圖框數之構成，以及在利用第8圖說明過之藍色光影響減輕部504中藉由影像訊號識別訊號Si來調整要算出總和的圖框數之構成。
<實施形態10>
第10圖係顯示本發明實施形態10的投射型投影機的藍色光影響減輕部506的構成之方塊圖，其中與第2圖所示的藍色光影響減輕部501相同的構成都標以相同的符號，且將重複的說明予以省略。藍色光影響減輕部506係包含於第1圖所示的影像訊號處理部50之構成。
如第10圖所示，藍色光影響減輕部506的主要構成具備有：總和算出器1、2及3、加法器4及5、除法器6、係數算出器7B、延遲器8、9及10、以及乘法器11、12及13。
此外，形成為利用投射型投影機內設置的測距器19、變焦透鏡(zoom lens)旋轉位置檢測器20及投射影像面積估測器21來取得與變焦(zoom)後的投射影像的面積對應之數值S’，再根據該數值S’而在係數算出器7B中設定係數K之構成。
測距器19係具備有利用例如紅外線、雷射、超音波等來測量距離之感測器，測量投射型投影機與螢幕90(第1圖)的距離，並將與該距離對應之數值d輸入至投射影像面積估測器21。
變焦透鏡旋轉位置檢測器20係輸出與投射光學系統40(第1圖)所包含的變焦透鏡的旋轉位置對應之數值z。
藉由轉動變焦透鏡就可改變螢幕90上的投射影像的大小，轉動變焦透鏡之前及之後之投射影像的對角線大小的比(投射影像的變焦比)r，係由變焦透鏡的光學性位置所決定。而且，變焦透鏡的光學性位置係由變焦透鏡的旋轉位置z所決定，因此投射影像的變焦比r係用如以下的數式(18)所示之函數f來求出。
[數式18]r=f(z)…(18)
上述函數f係由投射型投影機的投射光學系統40所唯一決定者。
投射影像的面積S係由投射型投影機與螢幕90的距離d及變焦透鏡的光學性的位置(變焦透鏡的旋轉位置z)所決定，因此係用以下的數式(19)所示的函數g來求出。
[數式19]S=g(d,z)…(19)
上述函數g係由投射型投影機的投射光學系統40所唯一決定者。
變焦後的投射影像的面積，係與變焦前後的投射影像的對角線之比(投射影像的變焦比)的平方成比例，因此變焦後的投射影像的面積S’係用以下的數式(20)來算出。
[數式20]S’=S×r2=g(d,z)x{f(z)}2…(20)
投射影像面積估測器21係將測距器19所輸出之與投射型投影機到螢幕90的距離對應之數值d、及變焦透鏡旋轉位置檢測器20所輸出之變焦透鏡的旋轉位置z予以輸入，且根據由投射型投 影機的投射光學系統40所唯一決定的函數f及函數g來進行演算，然後輸出與變焦後的投射影像的面積對應之數值S’。變焦前的投射影像的面積S亦可固定為使變焦透鏡的旋轉位置成為最小或最大時之值。
此處，因為投射影像的照度係與投射影像的面積成比例而變化，所以若投射型投影機與螢幕90的距離變大、或投射影像的變焦比變得比1大(放大)，使得投射影像的面積變大，藍色光對使用者的視網膜造成影響之可能性就變小。反之，若投射型投影機與螢幕90的距離變小、或投射影像的變焦比變得比1小(縮小)，而使投射影像的面積變小，則藍色光對使用者的視網膜造成影響之可能性就會變大。
係數算出器7B係依據變焦後的投射影像的面積S’的大小，而輸出在大於0但在1以下的數值範圍內可變的係數K。例如，在變焦後的投射影像的面積S’成為製品的規格上最小值時將係數K設為最小值。並且，在變焦後的投射影像的面積S’成為某一定的大小(即使在投射影像只有藍色光也可視為安全的照度之投射影像的面積)以上之情況下將係數K設為1(最大值)。
最大值與最小值之間的係數K係可採用與變焦後的投射影像的面積S’的大小成比例(線性變換)之方式來決定，亦可採用非線性變換的方式來決定最大值與最小值之間的係數K。
在投射型投影機與螢幕90的距離變小而使投射影像變小(投射影像變亮)之情況時，即使投射影像內的藍色光的比率很小，對於使用者的視網膜之影響也會變大，但因為藉由如上述設定之係數K來進行使投射影像的亮度降低之控制，所以可保護使用者的 視網膜。
以上的說明中，雖說明投射影像面積估測器21係根據函數f及函數g來進行演算之例，但亦可構成為投射影像面積估測器21並不具有演算功能，而是具備有對應於投射型投影機到螢幕90的距離d及變焦透鏡的旋轉位置z這兩個輸入而輸出變焦後的投射影像的面積S’之查找表(lookup table)的構成。
在以上的說明中，在裝置構成方面係形成為以下構成：將利用第2圖說明過之藍色光影響減輕部501的係數算出部7，置換為根據與利用測距器19、變焦透鏡旋轉位置檢測器20及投射影像面積估測器21而得到之變焦後的投射影像的面積對應之數值S’來設定可變的係數K之係數算出器7B。然而並不限定於此，亦可形成為以下構成：將利用第3圖說明過之藍色光影響減輕部502、利用第5圖說明過之藍色光影響減輕部503、利用第9圖說明過之藍色光影響減輕部505中之係數算出部7置換為係數算出器7B，或將利用第8圖說明過之藍色光影響減輕部504中之係數算出部7A置換為係數算出器7B，再加上測距器19、變焦透鏡旋轉位置檢測器20及投射影像面積估測器21。
<實施形態11>
第11圖係顯示本發明實施形態11的投射型投影機的藍色光影響減輕部507的構成之方塊圖，其中與第2圖所示的藍色光影響減輕部501相同的構成都標以相同的符號，且將重複的說明予以省略。藍色光影響減輕部506係包含於第1圖所示的影像訊號處理部50之構成。
如第11圖所示，藍色光影響減輕部507的主要構成具備有： 總和算出器1、2及3、加法器4及5、除法器6、係數算出器7C、延遲器8、9及10、以及乘法器11、12及13。
而且，係形成為根據與以內建於投射型投影機內的測光器22所測量出的照度對應之數值B而在係數算出器7C中設定係數K之構成。
測光器22係具備有例如照度計之類之計測光量的感測器，測量投射型投影機的周圍的照度，並輸出與該照度對應之數值B並輸入至係數算出器7C。
係數算出器7C係依據照度B的大小，而輸出在大於0但在1以下的數值範圍內之可變的係數K。
例如，在照度B變為某一定的值(讓投射型投影機的周邊看起來非常亮之照度)以上之情況下將係數K設為1(最大值)。在照度B變為某一定的值(讓投射型投影機的周邊看起來非常暗之照度)以下之情況下，將係數K設為最小值。最大值與最小值之間的係數K，可採用與照度的大小成比例(線性變換)之方式來決定，亦可採用非線性變換的方式來決定最大值與最小值之間的係數K。
在較暗的場所使用投射型投影機之情況時，使用者以瞳孔放大的狀態觀看投射影像的可能性會變高，即使投射影像內的藍色光的比率較小，對於使用者的視網膜之影響也會變大。反之，在較亮的場所使用投射型投影機之情況時，使用者的瞳孔不太會張大，即使投射影像內的藍色光的比率較大，對於使用者的視網膜之影響也會變小。
藉由如上述設定之係數K來進行在投射型投影機周圍很亮時使投射影像的亮度提高，在投射型投影機周圍很暗之情況使投射 影像的亮度降低之控制，就可保護使用者的視網膜。
在以上的說明中，在裝置構成方面係形成為以下構成：將利用第2圖說明過之藍色光影響減輕部501的係數算出部7，置換為根據與利用測光器22而得到的照度B對應之數值B來設定可變的係數K之係數算出器7C。然而並不限定於此，亦可形成為以下構成：將利用第3圖說明過之藍色光影響減輕部502、利用第5圖說明過之藍色光影響減輕部503、利用第9圖說明過之藍色光影響減輕部505中之係數算出部7置換為係數算出器7C，或者將利用第8圖說明過之藍色光影響減輕部504中之係數算出部7A置換為係數算出器7C。
本發明係可在其發明的範圍內自由地組合各實施形態，或適當地進行各實施形態之變形、省略。
10‧‧‧延遲器
20‧‧‧變焦透鏡旋轉位置檢測器
30‧‧‧出射光調變部
31‧‧‧液晶面板
40‧‧‧投射光學系統
50‧‧‧影像訊號處理部
60‧‧‧光調變控制部
90‧‧‧螢幕
100‧‧‧投射型投影機

Claims (12)

  1. 一種投射型投影機，具備有：對在光源部產生的光進行調變之光調變部；對所輸入的影像訊號進行處理之影像訊號處理部；以及將經前述光調變部予以調變過的光投射到外部的投射對象以得到投射影像之投射光學系統，其中，前述影像訊號處理部具有用來減輕藍色光對於視網膜的影響之藍色光影響減輕部，前述藍色光影響減輕部係在僅影像訊號中包含的藍色訊號的比率過高之情況時，進行減低前述藍色訊號、綠色訊號及紅色訊號的訊號值而整體地降低前述投射影像的亮度之控制。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之投射型投影機，其中，前述藍色光影響減輕部具備有：分別算出一個圖框的影像訊號的各個像素的前述紅色訊號、前述綠色訊號及前述藍色訊號的總和之第一、第二及第三總和算出器；將前述第一總和算出器及前述第二總和算出器的輸出值予以相加之第一加法器；將前述第一加法器的輸出值與前述第三總和算出器的輸出值予以相加之第二加法器；將前述第一加法器的輸出值除以前述第二加法器的輸出值之除法器；在前述除法器的輸出值小於規定值時輸出第一係數，在前述除法器的輸出值大於等於前述規定值時輸出比前述第一係數大的第二係數之係數算出器； 使前述紅色訊號、前述綠色訊號及前述藍色訊號分別延遲達預定期間而作為紅色延遲訊號、綠色延遲訊號及藍色延遲訊號予以輸出之第一、第二及第三延遲器；以及將前述紅色延遲訊號、前述綠色延遲訊號及前述藍色延遲訊號分別乘以前述第一係數或第二係數之第一、第二及第三乘法器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之投射型投影機，其中，前述藍色光影響減輕部具備有：分別算出一個圖框的影像訊號的各個像素的前述紅色訊號、前述綠色訊號及前述藍色訊號的總和之第一、第二及第三總和算出器；以將數值1分別減去對應於光的三原色之紅色光的波長的比視感度、綠色光的波長的比視感度及藍色光的波長的比視感度而分別得到之值作為係數並分別與前述第一、第二及第三總和算出器的輸出值相乘之第四、第五及第六乘法器；將前述第四乘法器及前述第五乘法器的輸出值予以相加之第一加法器；將前述第一加法器的輸出值與前述第六乘法器的輸出值予以相加之第二加法器；將前述第一加法器的輸出值除以前述第二加法器的輸出值之除法器；在前述除法器的輸出值小於規定值時輸出第一係數，在前述除法器的輸出值大於等於前述規定值時輸出比前述第一係數大的第二係數之係數算出器； 使前述紅色訊號、前述綠色訊號及前述藍色訊號分別延遲達預定期間而作為紅色延遲訊號、綠色延遲訊號及藍色延遲訊號予以輸出之第一、第二及第三延遲器；以及將前述紅色延遲訊號、前述綠色延遲訊號及前述藍色延遲訊號分別乘以前述第一係數或第二係數之第一、第二及第三乘法器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之投射型投影機，其中，前述藍色光影響減輕部具備有：分別算出一個圖框的影像訊號的各個像素的前述紅色訊號、前述綠色訊號及前述藍色訊號的總和之第一、第二及第三總和算出器；以對應於光的三原色之紅色光的波長的比視感度的倒數、綠色光的波長的比視感度的倒數及藍色光的波長的比視感度的倒數作為係數而分別與前述第一、第二及第三總和算出器的輸出值相乘之第四、第五及第六乘法器；將前述第四乘法器及前述第五乘法器的輸出值予以相加之第一加法器；將前述第一加法器的輸出值與前述第六乘法器的輸出值予以相加之第二加法器；將前述第一加法器的輸出值除以前述第二加法器的輸出值之除法器；在前述除法器的輸出值小於規定值時輸出第一係數，在前述除法器的輸出值大於等於前述規定值時輸出比前述第一係數大的第二係數之係數算出器； 使前述紅色訊號、前述綠色訊號及前述藍色訊號分別延遲達預定期間而成為紅色延遲訊號、綠色延遲訊號及藍色延遲訊號並予以輸出之第一、第二及第三延遲器；以及將前述紅色延遲訊號、前述綠色延遲訊號及前述藍色延遲訊號分別乘以前述第一係數或第二係數之第一、第二及第三乘法器。
  5. 如申請專利範圍第3或4項所述之投射型投影機，其中，前述光源部係產生具有一定的波長範圍之光，前述影像訊號處理部，係將各色光的分光分佈的波長範圍內的各波長的相對能量乘以在各該波長的比視感度，並將所得到的值成為最大之那個波長當作是代表波長，而決定出前述紅色光的波長的比視感度、前述綠色光的波長的比視感度及前述藍色光的波長的比視感度。
  6. 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之投射型投影機，其中，前述第一、第二及第三總和算出器，係針對將一個圖框的前述投射影像分割為複數個區域時各個區域，分別算出構成各區域的各個像素的前述紅色訊號、前述綠色訊號及前述藍色訊號的總和，前述係數算出器，係在任一個區域之前述除法器的輸出值小於規定值時輸出前述第一係數，在任一個區域之前述除法器的輸出值大於等於前述規定值時輸出前述第二係數，且即使在前述複數個區域中任一個區域輸出有前述第一係數時，將該圖框之前述紅色延遲訊號、前述綠色延遲訊號及 前述藍色延遲訊號乘以前述第一係數。
  7. 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之投射型投影機，其中，前述第一、第二及第三總和算出器，係針對前述一個圖框的影像訊號的前述各個像素之中每隔預定的像素間隔而取出的像素，算出總和。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之投射型投影機，其中，前述第一、第二及第三總和算出器，係藉由依各圖框變更前述一個圖框的影像訊號的前述各個像素中最初將訊號取入之像素的位置，而依各圖框變更作為要算出總和的對象之像素。
  9. 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之投射型投影機，其具備有：設於前述除法器與前述係數算出器之間，針對預定圖框數求出前述除法器的輸出值的總和之第四總和算出器、以及記憶有從大於0且小於1之特定值階段性地增大到1的係數之係數記憶器，且前述係數算出器係在前述第四總和算出器的輸出值小於前述規定值時，從前述係數記憶器讀出比現在的值小一階段的係數並以該係數作為前述第一係數，在前述第四總和算出器的輸出值大於等於前述規定值時，從前述係數記憶器讀出比現在的值大一階段的係數並以該係數作為前述第二係數。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之投射型投影機，其中，前述第四總和算出器係根據前述影像訊號為來自個人電腦的影像訊號、還是來自視頻機器的影像訊號，來設定前述預 定圖框數的個數。
  11. 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之投射型投影機，復具備有：測量至前述投射對象為止的距離之測距器；檢測前述投射光學系統所包含的變焦透鏡的旋轉位置之旋轉位置檢測器；以及將前述距離及前述變焦透鏡的前述旋轉位置予以輸入，算出前述投射影像的估測面積並予以輸出之投射影像面積估測器，且前述係數算出器係根據前述估測面積而將前述第一係數及前述第二係數予以可變化地輸出。
  12. 如申請專利範圍第2至4項中任一項所述之投射型投影機，復具備有：測量周圍的亮度，而輸出其照度之測光器，且前述係數算出器係根據前述照度而將前述第一係數及前述第二係數予以可變化地輸出。
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