WO2016002069A1 - 投写型映像表示装置 - Google Patents

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image
correction
display apparatus
correction amount
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絵梨子 永田
信二 小野寺
智美 森下
尚弥 岡
正朗 岩永
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日立マクセル株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a projection display apparatus that performs image correction processing according to illuminance deterioration.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which an arc abnormality between electrodes of a discharge lamp is detected by a lamp voltage detection circuit (lamp current detection circuit) or a photosensor to control the lamp.
  • Patent Document 2 discloses a configuration in which illumination light from a lamp is detected by an optical sensor, a change in the state of illumination light is notified, and an image projection state is adjusted.
  • Patent Document 1 The technique disclosed in Patent Document 1 is to detect an arc abnormality of a discharge lamp with a lamp voltage detection circuit or the like and control a lamp driving circuit.
  • the purpose is to stabilize the discharge by suppressing the arc abnormality, to suppress the flicker of the projected image, and to improve the uniformity of the light distribution of the image. That is, it does not deal with the deterioration of the illumination intensity over time due to the cumulative usage time and usage frequency of the lamp.
  • Patent Document 2 The technique disclosed in Patent Document 2 is to detect deterioration of illumination light of a lamp with an optical sensor and control the projection state of an image. If the decrease in brightness level exceeds the allowable limit, a warning requesting lamp replacement is issued. In addition, it is described that color correction image processing is performed when the luminance level falls within an allowable limit and the color balance is lost.
  • any of the documents if the illuminance reduction of the lamp does not reach the lamp replacement level, the illuminance reduction is not compensated, and there is a problem that the image quality of the projected image is deteriorated and the visibility is lowered. Further, in the configuration in which deterioration of the illumination light of the lamp is detected by the optical sensor, there is a problem that a cost increases because a new optical sensor is provided, and a detection error due to the mounting position of the sensor with respect to the discharge lamp is likely to occur.
  • An object of the present invention is to provide a projection display apparatus that detects deterioration of illuminance over time of a discharge lamp with a simple configuration and suppresses deterioration of visibility of a projected image due to illuminance deterioration.
  • the present invention relates to a projection-type image display device that projects an optical image formed by an image display element using a discharge lamp as a light source, a lamp voltage detection unit that detects a voltage between electrodes of the discharge lamp (hereinafter, lamp voltage), and an image display An image correction processing unit that corrects the image quality of the video signal supplied to the element, and a control unit that controls the correction amount of the image correction processing unit based on the lamp voltage detected by the lamp voltage detection unit.
  • a lighting time management unit that manages the cumulative lighting time (hereinafter, lamp usage time) of the discharge lamp is provided, and the control unit uses the lamp voltage detected by the lamp voltage detection unit and the lamp usage acquired from the lighting time management unit. Based on the time, the correction amount of the image correction processing unit is controlled.
  • FIG. 1 is a block configuration diagram showing a projection display apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the ballast power supply unit 3.
  • the flowchart which shows an example of the process corresponding to the change of the use mode or use state of a lamp
  • FIG. 6 is a block configuration diagram illustrating a projection display apparatus according to a second embodiment. The figure which shows the example of the alarm message display at the time of lamp mounting
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an image quality adjustment menu of the projection display apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an image quality adjustment menu of the projection display apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a lamp adjustment menu of the projection display apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a projection display apparatus according to the first embodiment.
  • the projection display apparatus 1 includes a lamp block 2, a ballast power supply unit 3, a video signal processing unit 4, a video display element 5, an illumination optical system 6, a projection optical system 7, a control unit 8, and a lighting unit.
  • a time management unit 9 and an operation input unit 10 are provided.
  • the lamp block 2 houses a discharge lamp 21 such as an ultra-high pressure mercury lamp, a xenon lamp, or a metal halide lamp as a light source.
  • a discharge lamp 21 such as an ultra-high pressure mercury lamp, a xenon lamp, or a metal halide lamp as a light source.
  • the ballast power supply unit 3 is a circuit that stably supplies the discharge lamp 21 with electric power necessary for lamp operation.
  • a step-down chopper circuit 33 for setting an appropriate lamp voltage of the discharge lamp 21, a full bridge circuit 32 for converting to an alternating lighting voltage / current, a high-voltage start circuit 31 for applying a start voltage required by the discharge lamp 21, and these
  • the control unit 34 controls the power consumption so that the power consumption becomes a predetermined value in order to continue the stable lighting of the discharge lamp 21.
  • the control unit 34 includes a lamp voltage detection unit 341 and a microcomputer 342 that communicates information such as a lamp voltage between the control unit 8.
  • microcomputer means a microcontroller or a microprocessor.
  • the video signal processing unit 4 includes a format conversion unit 41 for appropriately converting an input video signal, a scaling processing unit 42 for enlarging / reducing the video signal in accordance with the size of the display area, and an image correction process for the video signal. And an image correction processing unit 43 that performs the above and a display element driving unit 44 that supplies a driving signal corresponding to the video signal to the video display element 5.
  • the image correction processing unit 43 may perform brightness correction, contrast correction, sharpness correction, gamma correction, and the like as image quality correction for compensating for illuminance reduction.
  • Retinex processing may be performed.
  • image processing performed by the image correction processing unit 43 for example, a plurality of types of light components having different characteristics in a video as disclosed in JP 2014-72595 A are separated and extracted, Image processing may be performed in which the weighting is changed and recombined to further improve the visibility of the video. Furthermore, as another example of the image processing performed by the image correction processing unit 43, processing for combining output signals from a plurality of types of Retinex processing according to the feature amount of the input image may be performed. Note that it is not necessary to perform all of these processes, and one type of process may be performed. Moreover, you may process combining these one part processes. Further, an image quality correction process that is not exemplified above may be used. The selection of the type of correction may be determined by the control unit 8 in accordance with the video genre.
  • the video display element 5 is an element that inputs a video signal to form an optical image, and uses a liquid crystal panel, DMD (Digital Mirror Device, trademark of Texas Instruments Incorporated), and the like. For example, when color video display is performed by a liquid crystal panel method, a plurality of liquid crystal panels for R, G, and B are used.
  • DMD Digital Mirror Device, trademark of Texas Instruments Incorporated
  • the illumination optical system 6 condenses the light emitted from the discharge lamp 21, makes it more uniform, and irradiates the image display element 5.
  • the projection optical system 7 enlarges and projects the optical image formed by the image display element 5 onto a projection surface (screen or the like).
  • the control unit 8 controls the operation of the ballast power supply unit 3 and the video signal processing unit 4.
  • the lamp voltage is acquired by communicating with the microcomputer 342 of the ballast power supply unit 3, the lamp usage time information is acquired from the lighting time management unit 9, and the illuminance reduction of the lamp is calculated.
  • the image correction processing unit 43 of the video signal processing unit 4 is instructed to perform image correction processing according to the calculated amount of decrease in illuminance.
  • Degradation characteristic data necessary for the calculation is stored in advance in the ROM 81 and the RAM 82 in order to calculate the reduction in illuminance and determine the correction amount.
  • the operation input unit 10 obtains an operation input from a user via a button on the main body or a signal from a remote controller, and the control unit 8 controls the projection display apparatus 1 by the operation input from the user. Send information about the operation input.
  • the control unit 8 that has acquired the information performs control by transmitting control information to a necessary unit of the projection display apparatus 1 in order to perform processing corresponding to the operation input from the user identified by the information.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the ballast power supply unit 3.
  • the ballast power supply unit 3 performs control according to the following procedure so that the power consumption of the discharge lamp 21 becomes a specified value.
  • step S201 the lamp is turned on.
  • step S202 it is determined whether the lamp is on. If the lamp is on, the process proceeds to S 203, and a predetermined voltage V is applied to the discharge lamp 21 by the high-voltage start circuit 31.
  • step S204 the lamp current I is acquired.
  • S207 it is determined whether or not the calculated power P exceeds the specified power. If the power P exceeds the specified power in S207, the process proceeds to S209 and the voltage V is decreased by a predetermined amount. If the power P is equal to or less than the specified power in S207, the process proceeds to S208. If the power P is less than the specified power in S208, the process proceeds to S210, and the voltage V is increased by a predetermined amount. If the power P is equal to the specified power in S208, the voltage V is not adjusted. Thereafter, the process returns to S202, and the above operation is repeated until the lamp is turned off. By the above control, the optimum voltage V is automatically applied to the discharge lamp 21 so that the lamp power P becomes the specified power within a range where the lamp current I does not exceed the limit current.
  • a decrease in illuminance of the discharge lamp 21 is predicted from the lamp voltage and the lamp usage time, and image correction processing is performed according to the deterioration in illuminance.
  • image correction processing is performed according to the deterioration in illuminance. The operation principle will be described below.
  • FIG. 3A is a diagram showing a model of the relationship between the lamp usage time T and the lamp characteristics.
  • the lamp illuminance L and the lamp voltage V are shown as lamp characteristics.
  • the lamp illuminance L is the illuminance irradiated on the screen of the discharge lamp 21, and the lamp voltage V is the voltage value between the electrodes.
  • ⁇ L is a decrease rate of the lamp illuminance L from the initial state.
  • the lamp illuminance L decreases and ⁇ L increases. This is accompanied by an increase in the lamp voltage V, and the relationship between the two will be considered.
  • the reason why the illuminance decreases due to lamp deterioration will be described. Since the lamp power consumption P is controlled to be constant even if the electrode of the lamp is deteriorated, the total amount of light emitted from the lamp itself does not decrease so much. However, as the distance between the electrodes increases and the arc increases, the emitted parallel light decreases, and the amount of light taken into the video display element 5 decreases. That is, the utilization efficiency as illumination light decreases, and the brightness of the projected image decreases.
  • the glass of the arc tube is altered (devitrification), so that the transmittance is deteriorated and the illuminance of the lamp is lowered.
  • This is a phenomenon different from electrode deterioration (change in lamp voltage V), and depends on the cumulative lighting time T of the lamp.
  • the illuminance reduction rate ⁇ L includes two factors: an illuminance reduction rate ⁇ Lv that can be predicted by the lamp voltage V, and an illuminance reduction rate ⁇ Lt that can be predicted by the lamp usage time T.
  • the relationship between the lamp illuminance, the lamp voltage V, and the lamp usage time T shown in FIG. 3A is one model, and in fact, the relationship between the lamp usage time T and the lamp voltage V differs depending on individual lamp differences.
  • the change of the lamp voltage with respect to the lamp usage time T becomes like the lamp voltage V1, and may rise faster than the lamp voltage V of the model of FIG. 3A.
  • the portion of the illuminance reduction rate that can be predicted by the lamp voltage becomes faster than the model of FIG. 3A.
  • the overall lamp illuminance reduction rate ⁇ L1 also increases faster than the lamp illuminance reduction rate ⁇ L of the model of FIG. 3A.
  • the lamp illuminance reduction rate ⁇ L is expressed by the following equation (1) using the lamp voltage V and the lamp usage time T.
  • ⁇ L a ⁇ V + b + c ⁇ (T ⁇ T0) (1) Since the decrease rate ⁇ L tends to increase linearly with the lamp voltage V and the lamp usage time T, it can be suitably estimated from the equation (1).
  • the coefficients a, b, c, and T0 are coefficients (deterioration characteristic data) determined in advance according to the type of lamp. As described above, these coefficients may be stored in the memory (ROM 81, RAM 82) in advance.
  • the control unit 8 acquires user instruction information regarding the change of the lamp usage mode via the operation input unit 10 during the operation of the projection display apparatus, the control unit 8 causes the ballast power source unit 3 to change the lamp usage mode.
  • the deterioration coefficient corresponding to the use mode of the lamp after switching may be read from the memory (ROM 81, RAM 82) and used in the control using Expression (1).
  • a deterioration coefficient is prepared for each switchable lamp power and stored in the memories (ROM 81 and RAM 82) in advance.
  • the deterioration coefficient corresponding to the lamp power that has been saved and switched according to the input video may be used in the control using the equation (1).
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the image correction process and its effect.
  • the illuminance L decreases with the lamp usage time T.
  • the correction amount C of the image correction processing unit 43 is determined according to the decrease rate ⁇ L estimated based on the lamp voltage V or the combination of the lamp voltage V and the lamp usage time T.
  • the magnitude of the correction amount C for the illuminance reduction rate ⁇ L is determined in advance according to the correction content. In this way, by acquiring the lamp voltage V or the lamp voltage V and the lamp usage time T, the correction amount C can be determined without calculating the estimated value of the illuminance reduction rate ⁇ L itself.
  • the image quality correction content for compensating for the decrease in illuminance is the processing described in the description of FIG.
  • the magnitude of the correction amount C for the illuminance reduction rate ⁇ L is determined in advance according to the correction content. As a result, the visibility G of the image can be recovered.
  • the improvement effect is shown in gray scale.
  • the lamp usage time T increases, the illuminance decreases and the visibility of the display image before correction deteriorates.
  • the deterioration of the visibility proceeds with a decrease in illuminance as in G0 ⁇ G1 ⁇ G2.
  • image correction for example, brightness correction
  • the corrected image maintains its visibility as G0 ′ ⁇ G1 ′ ⁇ G2 ′ even though the illuminance is reduced. .
  • FIG. 5A is a flowchart showing overall control of image correction processing.
  • a control method for example, (a) is a method for acquiring data for calculating the correction amount C repeatedly while the lamp is lit, and (b) is a method for acquiring data for calculating the correction amount C only once per lamp lighting. There is. Any method may be adopted.
  • the control for changing the image correction amount is performed by the control unit 8, but the user may be able to select any one of the methods.
  • the high-pressure start circuit 31 is driven to turn on the discharge lamp 21.
  • S502 it is determined whether or not the lamp is lit. If the lamp is lit, the process proceeds to S503, and the lamp voltage detection unit 341 acquires the lamp voltage V.
  • the acquired lamp voltage information is sent from the microcomputer 342 to the control unit 8 and stored in a memory or RAM 82 provided in the control unit 8.
  • S504 it is determined whether or not the lamp voltage has been acquired a predetermined number of times (N times).
  • the predetermined number N is the number of times determined to obtain the average value of the lamp voltage V. If it is less than N times, the process returns to S502 to acquire the lamp voltage V again. Also, a time interval until the next lamp voltage is acquired is determined separately.
  • the process proceeds to S505, and the average lamp voltage Vav is calculated using the stored N lamp voltages. That is, in this embodiment, the average value of the lamp voltage V of the predetermined number N is calculated as the data for calculating the correction amount C. Further, the lamp usage time T is acquired from the lighting time management unit 9. In S506, the illuminance reduction rate ⁇ L is calculated from the average voltage Vav and the lamp usage time T by the above equation (1). In the calculation, deterioration calculation data stored in the ROM 81 or the RAM 82 is used.
  • control unit 8 determines the processing content of image correction (for example, brightness correction) and calculates a correction amount C suitable for the calculated illuminance reduction rate ⁇ L.
  • image correction processing unit 43 is caused to change the image correction amount C.
  • the image correction amount C after the change is stored in the memory (ROM 81, RAM 82) and updated in place of the image correction amount C before the change.
  • the image correction processing unit 43 may perform image correction using the final correction amount C stored in the memory (ROM 81). Alternatively, the correction by the image correction processing unit 43 may be turned off until S508.
  • the lamp voltage acquisition count is reset to zero, and the process returns to S502 and repeats the above flow. If the illuminance reduction rate ⁇ L changes, the image correction process is performed by changing to a new correction amount C.
  • the average value Vav of the lamp voltage for N times is used as the data for calculating the correction amount C, it is difficult to be affected even if there is a local voltage fluctuation in a short time.
  • the correction amount C of the image processing can be changed repeatedly at predetermined time intervals, it is more preferable when the lamp is lit continuously for a long time.
  • the time interval for changing the correction amount C can be arbitrarily set by changing the number N of lamp voltage acquisitions, the acquisition interval, or inserting a standby time.
  • the data for calculating the correction amount C is not limited to the average value Vav of the lamp voltage for N times. Any of various calculation results using the lamp voltage may be used, but the calculation result based on a plurality of lamp voltage acquisition results is desirable because it is less susceptible to local voltage fluctuations.
  • the expression “correction amount C calculation data” or “correction amount calculation data” has the same meaning.
  • a standby time may be set so that the process does not proceed to the process of S502 for a predetermined time between S501 and S502.
  • the correction processing in the image correction processing unit 43 during the standby time may be turned off, or the correction processing using the last correction amount C when the lamp is lit last time may be performed.
  • the lamp is lit in S511. Thereafter, in S512, it is determined whether or not the lamp is lit. If the lamp is lit, the process proceeds to S513, and the lamp voltage for N times is acquired from S512 to S514. Then, the average value Vav of the lamp voltage is calculated in S515, the illuminance reduction rate ⁇ L is calculated in S516, the correction amount C is calculated in S517, and then the correction amount C used in the image correction of the image correction processing unit 43 is calculated in S517.
  • the updated correction amount C is stored in the memory (ROM 81, RAM 82), and the process ends. Therefore, the correction amount of the image correction process is only changed once after the lamp is turned on.
  • the last correction amount C when the lamp was lit last time is stored in the memory (ROM 81), and the image correction processing unit 43 is stored in the memory (ROM 81) during the period from the lamp lighting in S511 to S518.
  • the image correction process may be performed using the last correction amount C. Alternatively, the correction by the image correction processing unit 43 may be turned off until S518.
  • the process waits for a predetermined time between S511 and S512 so that the process does not proceed to S512. Time may be set.
  • the correction processing in the image correction processing unit 43 during the standby time may be turned off, or the correction processing using the last correction amount C when the lamp is lit last time may be performed.
  • the method is suitable when the continuous lighting time of the lamp is short. That is, the decrease in lamp illuminance due to deterioration over time is a phenomenon that appears after a long time has elapsed, and therefore it is not always necessary to change the correction amount of image correction frequently. Therefore, compared with the method (a), the processing load of the control unit 8 can be reduced, and the correction amount changing process corresponding to the change in the illuminance decrease rate ⁇ L can be realized.
  • the processing in the method (a) and method (b) described above does not describe the operation in the situation where the lamp use mode is switched.
  • the lamp use mode is switched, and processing corresponding to this may be performed.
  • FIG. 5B is a diagram for explaining the management of the correction amount C in the projection display apparatus having a plurality of lamp modes in which the light emission amounts of the lamps are different.
  • (A) is an example in which there are three lamp modes, lamp mode 1, lamp mode 2, and lamp mode 3.
  • lamp mode 1 is 100%
  • lamp illuminance in the lamp mode 2 is relatively 70%
  • lamp illuminance in the lamp mode 3 is relatively 50%.
  • the projection display apparatus 1 stores image processing correction amounts C1, C2, and C3 corresponding to each lamp mode in a memory (ROM 81 and RAM 82), and the image correction processing unit 43 selects the selected lamp. These values are selectively used depending on the mode. However, the correction amounts C1, C2, and C3 may be managed in common without being distinguished according to the lamp mode.
  • the correction amounts C1, C2, and C3 are set as initial values suitable for the respective lamps, and the correction amount calculation data is acquired in the methods (a) and (b) of FIG. 5A. It is updated by the correction amount calculation data acquisition processing after the processing or the lamp mode switching processing described later. Further, when the projection display apparatus 1 is turned off, the latest correction amounts C1, C2, and C3 are stored in the memory (ROM 81). Correction amounts C1, C2, and C3 can be used.
  • FIG. 5B (b) shows management of the correction amount in the case of having a lamp mode that automatically changes the illuminance of the lamp in multiple stages according to an input video signal or the like.
  • the lamp modes 1, 2, and 3 are the same as those in FIG.
  • the lamp mode 4 is a lamp mode that automatically changes the illuminance of the lamp in multiple stages as described above.
  • the lamp illuminance is set to 100% (state 1), 70% (state 2), 50% ( Switch to 3 stages of state 3).
  • the correction amount may be managed for each state where the lamp illuminance is different. Therefore, in the example of (b), the correction amounts C41, C42, and C43 may be prepared for each of the state 1, the state 2, and the state 3, and may be switched and used. However, the correction amounts C41, C42, and C43 may be managed in common without being distinguished according to the lamp state. Further, when there is a lamp mode in which the lamp is used with the same illuminance as that used in the lamp mode in which the illuminance of the lamp is automatically changed in multiple stages, the management of the correction amount may be shared.
  • FIG. 5C is a diagram illustrating a processing flow corresponding to a change in lamp mode or state.
  • FIG. 5C (a-2) is a processing flow of a modification in which the processing of the method (a) of FIG. 5A is changed to be processing for changing the lamp mode or state. Elements described in FIG. 5A (a) are denoted by the same reference numerals.
  • the lamp is lit in S501, and the lamp mode or state at this time is acquired in S521. Next, in S502, it is determined whether or not the lamp is lit. If the lamp is lit, the following processing is performed before acquiring the lamp voltage V in S503.
  • the lamp mode or state is acquired.
  • S523 it is determined whether or not the lamp mode or state has been changed. If the lamp mode or state is not changed, the process proceeds to S503, and the same processing as that described in FIG. 5A (a) is performed.
  • S523 for example, when the lamp mode or the state is changed by a user operation via the operation input unit 10, the process proceeds to S524.
  • FIG. 5B when using different correction amounts C (C1, C2, C3, C41, C42, C43, etc. in FIG. 5B) for each use mode or state with different lamp illuminance, when proceeding to S524, Corresponding to the changed lamp mode or state, the type of correction amount used in the image correction processing unit 43 is changed.
  • the lamp voltage acquisition count is reset.
  • the deterioration coefficient corresponding to the changed lamp mode or state is read from the memory (ROM 81, RAM 82), and used in calculating the illuminance reduction rate ⁇ L in S506.
  • the processing after the acquisition of the lamp voltage V in S503 is the same as that in FIG. 5A (a). However, as described above, when different correction amounts C are used for different use modes or states with different lamp illuminances, S507 and S508 are used.
  • the target correction amount C is a correction amount corresponding to each use mode or state.
  • a common correction amount C can be used in a plurality of use modes or states if an appropriate deterioration coefficient is set in S525.
  • the correction amount C targeted in S507 and S508 may be one type.
  • FIG. 5C (b-2) is a processing flow of a modified example in which the method (b) of FIG. 5A is changed to be processing corresponding to the change of the lamp mode or state. Elements described in FIG. 5A (b) are denoted by the same reference numerals.
  • the lamp is turned on in S511, and the lamp mode or state at this time is acquired in S531.
  • S512 it is determined whether or not the lamp is lit. If the lamp is lit, the following processing is performed before acquiring the lamp voltage V in S513.
  • the lamp mode or state is acquired.
  • S533 it is determined whether or not the lamp mode or state has been changed. If the lamp mode or state is not changed, the process proceeds to S513, and the same processing as described in FIG. 5A (b) is performed.
  • S533 for example, when the lamp mode or the state is changed by a user operation via the operation input unit 10, the process proceeds to S534. Similar to S524 in FIG. 5C (a-2), when using different correction amounts C (C1, C2, C3, C41, C42, C43, etc. in FIG. 5B) for each use mode or state with different lamp illuminance, When proceeding to S534, the type of correction amount used in the image correction processing unit 43 is changed in accordance with the changed lamp mode or state.
  • the lamp voltage acquisition count is reset.
  • the deterioration coefficient corresponding to the changed lamp mode or state is read from the memory (ROM 81, RAM 82), and used in calculating the illuminance reduction rate ⁇ L in S516.
  • the processing after the acquisition of the lamp voltage V in S513 is the same as that in FIG. 5A (b). Even in the use mode or state where the lamp illuminance is different, a plurality of use modes can be obtained by setting an appropriate deterioration coefficient in S535. Alternatively, a common correction amount C can be used depending on the state. In this case, the correction amount C targeted in S517 and S518 may be one type.
  • the correction amount is updated in S518.
  • the average Vav obtained in S515 of FIG. 5C (which may be different from the voltage in the changed lamp use mode or state) is used, but the lamp use after the change is made.
  • the type of correction amount C can be updated. In this way, even if there is a change in the lamp usage mode or state, the correction amount corresponding to each lamp usage mode or state can be updated without reacquiring the lamp voltage as correction amount calculation data. it can.
  • a plurality of different lamp usage modes a difference or a ratio between a plurality of different correction amounts corresponding to the state is determined in advance, and one of the correction amounts is calculated by obtaining a lamp voltage that is correction amount calculation data, and then the calculated correction amount and
  • the correction amount C corresponding to each lamp use mode or state may be calculated by an arithmetic process using the difference or the ratio. In this case, since it is not necessary to calculate the illuminance reduction rate ⁇ L for each lamp use mode or state, it can be realized by a simpler process.
  • a decrease in lamp illuminance due to deterioration over time is a phenomenon that appears after a long period of time. Therefore, even if the correction amount calculation data is updated only once every time the lamp is turned on, the lamp This is sufficiently effective as control of the correction amount for compensating for illuminance deterioration. Further, the processing load of the control unit 8 can be reduced as compared with the case where the update of the correction amount calculation data is continuously repeated during lighting.
  • FIG. 5D (b-3) is a further modification of FIG. 5C (b-2), in which different correction amounts C (C1, C2, C3, FIG. C41, C42, C43, etc.) is a processing flow for obtaining correction amount calculation data once for each lamp mode or state for each lamp lighting.
  • C correction amounts
  • FIG. 5A (b) Elements described in FIG. 5A (b) are denoted by the same reference numerals.
  • step S51 the lamp is turned on, and in step S541, the lamp mode or state at the time of lighting is acquired.
  • step S512 it is determined whether or not the lamp is lit. If the lamp is lit, the process proceeds to S542.
  • S542 it is determined whether or not correction amounts corresponding to all lamp modes and states have been calculated. If they have been calculated, the process ends. If there is a lamp mode or state for which the correction amount has not been calculated, the process proceeds to S543.
  • the lamp mode or state is acquired, and in S544, it is determined whether or not the lamp mode or state has been changed from the previously acquired one. If the lamp mode or state has been changed, the process proceeds to S545. When proceeding to S545, the type of correction amount used in the image correction processing unit 43 is changed in accordance with the changed lamp mode or state.
  • step S545 the lamp voltage acquisition count is reset. Thereafter, in S546, the deterioration coefficient corresponding to the changed lamp mode or state is read from the memory (ROM 81, RAM 82).
  • step S547 it is determined whether a correction amount has been calculated for the currently selected lamp mode or state. If the correction amount has been calculated, it is determined whether or not the correction amount needs to be updated in S548, and if necessary, the process returns to S512. If the correction amount calculation is not performed in S547, the process proceeds to S513.
  • the correction amount to be processed is a correction corresponding to the lamp mode or state after the change among a plurality of types of correction amounts. Amount. After updating the correction amount in S518, the fact that the correction amount has been calculated for the current lamp mode or state is stored in S550, and the flow returns to S512. If the lamp mode or state is changed after completing the calculation of the correction amount for all lamp modes and states, refer to the calculated correction amount without reacquiring the correction amount calculation data. The correction amount may be changed to a value suitable for the lamp mode or state after the change.
  • each average lamp voltage is acquired. Do.
  • the processing amount is smaller than when the calculation of the average lamp voltage is continuously repeated as shown in FIG. 5C (a-2).
  • the actual lamp usage time T used for calculating the illuminance reduction rate ⁇ L The usage time itself may be used as it is, but instead, a corrected lamp usage time T ′ weighted according to the lamp usage state may be calculated and used.
  • the deterioration rate of the lamp may differ depending on the mode used.
  • the lamp usage time in the mode with a large amount of light is multiplied by a relatively large coefficient to set a weight, and the lamp usage time in a mode with a small amount of light emission is set with a relatively small coefficient.
  • the weighting may be set by multiplication.
  • the lamp usage time in each stage where the light emission of the lamp is different is multiplied by a different coefficient and weighted. And then add up.
  • T ′ w1 ⁇ T1 + w2 ⁇ T2 + w3 ⁇ T3
  • T1, T2, and T3 are lamp usage times when the lamp is used in three kinds of states with different light emission amounts.
  • w1, w2, and w3 are weighting factors in consideration of the light emission amount of the lamp in the above three states. If there are further usage states with different light emission amounts, the lamp usage time and the weighting coefficient may be increased and integrated after w3 ⁇ T3.
  • the weighting coefficient may be increased for the use state having a larger light emission amount.
  • the lamp usage time in the usage state with the largest light emission amount among the above three states is T1
  • the lamp usage time in the usage state with the next largest light emission amount is T2
  • the light emission amount is the highest.
  • the weighting factors w1, w2, and w3 which are positive values may be set so as to satisfy the relationship of w1> w2> w3.
  • the illuminance decrease rate ⁇ L can be estimated with higher accuracy, and correction in image correction of the image correction processing unit is possible.
  • the amount can be set more suitably.
  • FIG. 8A, 8B, and 9 a setting menu screen in the projection display apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8A, 8B, and 9.
  • FIG. 8A, 8B, and 9 a setting menu screen in the projection display apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8A, 8B, and 9.
  • the projection display apparatus is configured to include a menu screen generation unit (not shown).
  • the menu screen generation unit may be arranged between the image correction processing unit 43 and the display element driving unit 44, for example.
  • the menu screen generation unit generates a menu screen based on control by the control unit 8 and performs processing for superimposing the generated menu screen on the output image of the image correction processing unit 43, processing for replacement, or composition processing for side-by-side display. Do.
  • FIG. 8A is a setting menu screen for image correction processing.
  • a plurality of menu item major classifications 801 (“INPUT”, “IMAGE”, “AUDIO”, “LAMP”) are displayed.
  • the menu item 800 is operated by operating the cursor 802.
  • One item of the major classification 801 is selected.
  • the operation of the cursor is acquired by the operation input unit 10 via a button on the main body or a signal from the remote controller, and the corresponding information is transmitted to the control unit 8, and the control unit 8 controls the menu screen generation unit, This is done by changing the screen generated by the screen generator.
  • the generated menu screen is output to the video display element 5 in place of or superimposed on the output video of the video signal processing unit 4 and projected outside through the projection optical system. Since any operable object displayed in the menu screen 800 is operated by the same process, the description thereof is omitted.
  • the image quality adjustment menu screen frame 803 is a screen frame that is displayed when the “IMAGE” item is selected from the large category 801 of menu items.
  • items such as “MANUAL BRIGHTNESS”, “MANUAL CONTRAST”, “MANUAL GAMMA”, “MANUAL RETINEX” are displayed as manual image quality adjustment menu items 804, respectively. Is possible.
  • Adjustment is performed by, for example, operating the cursor 806 on the slide bar 805 shown in the drawing to the left or right to adjust the correction amount from the initial value 0 to the + or ⁇ direction.
  • the weighting for recombination may be adjusted by changing the weighting for a specific light component among a plurality of separated light components.
  • These manual image quality adjustment menu items may be adjusted according to the user's preference. While the adjustment menu is valid, the adjustment value of the adjustment menu is reflected in the image correction of the image correction processing unit.
  • the image quality adjustment menu screen frame 803 displays, for example, items such as “AUTO BRIGHTNESS”, “AUTO CONTRAST”, “AUTO GAMMA”, “AUTO RETINEX” as automatic image quality adjustment menu items 807, These setting items can be set to ON or OFF by the user operating the cursor 809 in the setting area 808.
  • These automatic image quality adjustment menus are processes including image correction that compensates for the illuminance deterioration of the lamp described with reference to FIGS. 2 to 5C.
  • the automatic image quality adjustment menu is divided into “BRIGHTNESS” (brightness adjustment), “CONTRAST” (contrast adjustment), “GAMMA” (gamma adjustment), “RETINEX” (retinex adjustment), etc., respectively.
  • Image correction is performed for each item in the automatic image quality adjustment menu that is turned on, and the correction amount of each image correction is changed and updated by the method described with reference to FIGS. 2 to 5C. .
  • the correction amount corresponding to the adjustment value in the manual image quality adjustment menu item 804 and the illuminance deterioration of the lamp described with reference to FIGS. 2 to 5C are compensated.
  • the correction amount calculated by the calculation including the correction amount of the image correction (addition, weighted addition, and the like and the calculation in which the upper limit value and the lower limit value are set) is used for each type of image correction of the image correction processing unit 43. May be.
  • the adjustment value in the manual image quality adjustment menu item 804 may be zero.
  • the image quality adjustment correction amount that is turned ON in the automatic image quality adjustment menu item 807 need only be the image correction correction amount that compensates for the illuminance deterioration of the lamp described with reference to FIGS. 2 to 5C.
  • the correction amount may be a correction amount that includes a correction amount calculated by a calculation according to the feature amount of the video signal. It is sufficient that at least the image correction processing unit 43 performs correction based on the correction amount calculated by the arithmetic processing including the correction amount of the image correction described with reference to FIGS. 2 to 5C.
  • FIG. 8B is obtained by changing a part of the setting menu of FIG. 8A.
  • the same menu items and objects as those in FIG. 8A are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
  • FIG. 8B unlike FIG. 8A, only “AUTO PICTURE CONTROL” 810 is displayed as an automatic image quality adjustment menu item, and the user can set ON / OFF of the image quality adjustment item by operating the cursor 811. is there.
  • the “AUTO PICTURE CONTROL” 810 menu for example, only one kind of image quality adjustment item of the automatic image quality adjustment menu item 807 in FIG. 8A is displayed in this way, and only one type of image quality adjustment is used. From FIG. 5C, the image correction that compensates for the illuminance deterioration of the lamp may be performed.
  • the setting menu of FIG. 8A has the same effect as the state in which the ON / OFF setting can be changed simultaneously for a plurality of setting menus of the automatic image quality adjustment menu item 807.
  • menu items are simplified, and a menu screen that is not too complicated and easy to understand for the user can be provided.
  • the setting screen for the lamp use mode will be described with reference to FIG.
  • a plurality of items (“INPUT”, “IMAGE”, “AUDIO”, “LAMP”) are displayed in the menu item major category 901 as in the major category 801 in FIGS. 8A and 8B.
  • “LAMP”, which is an item capable of selecting a lamp setting menu is selected by the cursor 902.
  • the lamp setting menu frame 903 is displayed at the display position of the image quality adjustment menu screen frame 803 in FIGS. 8A and 8B.
  • a lamp mode setting item 904 is shown, and a plurality of lamp use modes 906 (“NORMAL”, “ECO1”, “ECO2”, “AUTO” in this example) are shown.
  • NVMAL lamp use modes
  • ECO1 lamp mode 1
  • ECO2 ECO2
  • AUTO lamp use modes
  • the first embodiment described above it is possible to suppress a reduction in the visibility of the projected image even when the illuminance of the discharge lamp deteriorates over time, and to display a high-quality image over a long period of time. Moreover, the illuminance deterioration with time of the discharge lamp can be easily predicted from the lamp voltage and the lamp usage time, and can be realized with a simple configuration.
  • a microcomputer is provided in the lamp block 2 of the first embodiment, and the function of the projection display apparatus is added.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a projection display apparatus according to the second embodiment. Elements described in the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals.
  • a microcomputer 22 is newly added to the lamp block 2 of the projection display apparatus 1 '.
  • this is referred to as a “second microcomputer”
  • the microcomputer 342 provided in the ballast power supply unit 3 is referred to as a “first microcomputer” for distinction.
  • the second microcomputer 22 stores identification information (ID) and performance data of the discharge lamp 21 housed in the lamp block 2, and can communicate with the control unit 8.
  • the performance data includes illuminance deterioration characteristic data unique to the lamp, that is, the coefficients a, b, c, and T0 of the formula (1) and the operation history of the lamp (cumulative usage time, etc.).
  • the control unit 8 acquires the lamp voltage V from the first microcomputer 342, the information on the lamp usage time T from the lighting time management unit 9, and the illuminance deterioration characteristic data of the discharge lamp 21 in use from the second microcomputer 22.
  • the illuminance deterioration of the discharge lamp 21 can be calculated with higher accuracy.
  • the second microcomputer 22 is housed in the lamp block 2 together with the discharge lamp 21 and is handled integrally. That is, even when the discharge lamp 21 is once removed from the video display device 1 and used in another device, the lamp block 2 is replaced together with the second microcomputer 22. At this time, since the operation history of the discharge lamp 21 is stored in the second microcomputer 22, the illuminance deterioration of the discharge lamp 21 can be accurately calculated by reading the history information (cumulative usage time).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of alarm message display when the lamp is mounted.
  • (A) is a message display when communication with the second microcomputer 22 is not possible. That is, when communication between the control unit 8 and the second microcomputer 22 is impossible for some reason, the performance data of the discharge lamp 21 cannot be acquired, and the calculation of illuminance deterioration and image correction cannot be performed. In such a case, the control unit 8 displays a message 71 such as “Image correction processing cannot be executed” on the display screen 70. With this as an opportunity, the user can check the second microcomputer 22 or replace the lamp block 2.
  • the second microcomputer 22 is impossible, as described in the first embodiment, by using the average deterioration characteristic data of the discharge lamp stored in the ROM 81 and the RAM 82, the illuminance deterioration is predicted. Image correction processing can be performed. For this purpose, a selection screen for allowing the user to select which deterioration characteristic data is used may be displayed.
  • (B) is a message display when the attached discharge lamp 21 is a nonconforming product.
  • the control unit 8 reads out the identification information (ID) of the discharge lamp 21 stored in the second microcomputer 22 and collates it with the registration information to determine whether the discharge lamp is compatible with the display device. . If it is determined that the lamp is not suitable, a message 72 such as “Lamp is not suitable for this apparatus” is displayed on the display screen 70. The user can replace the lamp block 2 with a suitable part using this as an opportunity.
  • ID identification information
  • the second embodiment by using the performance data specific to the discharge lamp attached to the apparatus, it is possible to accurately determine the illuminance deterioration of the lamp and execute the image quality correction process with high accuracy. In addition, an alarm is displayed when the mounted lamp is inappropriate, thereby preventing an apparatus trouble beforehand.
  • memory (ROM 81, RAM 82)” may be understood to mean the memory (ROM 81 or RAM 82).
  • each step of each overall control flowchart and other control processes can be realized by the control of the control unit 8, and thus a part of the description is omitted.

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Abstract

投写型映像表示装置において、ランプ(21)を駆動するランプ駆動部(35)と、ランプ(21)の電極間電圧(以下、ランプ電圧)を検出するランプ電圧検出部(341)と、映像表示素子(5)に供給する映像信号の画質補正を行う画像補正処理部(43)と、ランプ電圧検出部(341)にて検出したランプ電圧に基づき前記画像補正処理部(43)の補正量を制御する制御部(8)とを備える。これにより、投写映像の視認性の低下をより好適に抑制することができる。

Description

投写型映像表示装置
 本発明は、照度劣化に応じて画像補正処理を行う投写型映像表示装置に関する。
 投写型映像表示装置に用いる放電ランプは、起動時の放電の不安定性や長時間使用による照度劣化により、投写する映像のコントラストなどの画質が低下する課題がある。これに関連する技術として、特許文献1には、放電ランプの電極間のアーク異常をランプ電圧検出回路(ランプ電流検出回路)または光センサーで検出してランプを制御する構成が開示されている。また特許文献2には、ランプの照明光を光センサーで検出して、照明光の状態変化を報知すること、及び画像の投射状態を調整する構成が開示されている。
特開2004-39563号公報 特開2010-210742号公報
 特許文献1に開示される技術は、放電ランプのアーク異常をランプ電圧検出回路などで検出して、ランプ駆動回路を制御するものである。その目的は、アーク異常を抑制して放電を安定化させ、投影される画像のチラツキを抑制し、画像の配光の均一性を向上させることにある。すなわち、ランプの累積使用時間や使用頻度により照明強度が経時劣化することに対処するものではない。
 特許文献2に開示される技術は、ランプの照明光の劣化を光センサーで検出して、画像の投射状態を制御するものである。輝度レベルの低下が許容限度を超えている場合にはランプ交換を要求する警告を発する。また輝度レベルの低下が許容限度以内で色バランスが崩れている場合には、色補正の画像処理を行うことが述べられている。
 いずれの文献でも、ランプの照度低下がランプ交換のレベルに達していなければ、照度低下に対する補償はなされず、投写映像の画質が劣化し視認性が低下する課題があった。また、ランプの照明光の劣化を光センサーで検出する構成では、新たに光センサーを設けるためにコストアップになること、放電ランプに対するセンサーの取付位置による検出誤差が生じやすい課題がある。
 本発明の目的は、放電ランプの経時的な照度劣化を簡単な構成で検出し、照度劣化により投写映像の視認性が低下するのを抑制する投写型映像表示装置を提供することである。
 本発明は、放電ランプを光源とし映像表示素子で形成した光学像を投写する投写型映像表示装置において、放電ランプの電極間電圧(以下、ランプ電圧)を検出するランプ電圧検出部と、映像表示素子に供給する映像信号の画質を補正する画像補正処理部と、ランプ電圧検出部にて検出したランプ電圧に基づき画像補正処理部の補正量を制御する制御部と、を備える。
 さらに、放電ランプの累積点灯時間(以下、ランプ使用時間)を管理する点灯時間管理部を備え、制御部は、ランプ電圧検出部にて検出したランプ電圧と、点灯時間管理部から取得したランプ使用時間に基づいて、画像補正処理部の補正量を制御する。
 本発明によれば、投写映像の視認性の低下をより好適に抑制することができる効果がある。
実施例1に係る投写型映像表示装置を示すブロック構成図。 バラスト電源部3の動作を示すフローチャート。 ランプ使用時間Tとランプ特性の関係を示す図。 ランプ使用時間Tとランプ特性の関係を示す図。 画像補正処理とその効果について説明する図。 画像補正処理の補正量の変更についての全体制御を示すフローチャート。 ランプの使用モードまたは使用状態と補正量の管理についての説明図。 ランプの使用モードまたは使用状態の変更に対応する処理の一例を示すフローチャート。 ランプの使用モードまたは使用状態の変更に対応する処理を示すフローチャート。 実施例2に係る投写型映像表示装置を示すブロック構成図。 ランプ装着時のアラームメッセージ表示の例を示す図。 実施例1に係る投写型映像表示装置の画質調整メニューの一例を示す図。 実施例1に係る投写型映像表示装置の画質調整メニューの一例を示す図。 実施例1に係る投写型映像表示装置のランプ調整メニューの一例を示す図。
 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
 図1は、実施例1に係る投写型映像表示装置を示すブロック構成図である。投写型映像表示装置1は、ランプブロック2と、バラスト電源部3と、映像信号処理部4と、映像表示素子5と、照明光学系6と、投写光学系7と、制御部8と、点灯時間管理部9と、操作入力部10とを備える。
 ランプブロック2は、光源となる超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプなどの放電ランプ21を収納する。
 バラスト電源部3は放電ランプ21にランプ点灯に必要な電力を安定的に供給する回路である。適正な放電ランプ21のランプ電圧を設定する降圧チョッパ回路33と、交流点灯電圧・電流に変換するフルブリッジ回路32と、放電ランプ21が必要とする始動電圧を印加する高圧始動回路31、及びこれらを制御するコントロール部34を有し、放電ランプ21の安定した点灯を継続すべく、消費電力を所定の値になるように制御する。コントロール部34には、ランプ電圧検出部341と、制御部8との間でランプ電圧などの情報を通信する手段のマイコン342を含む。本実施例において、「マイコン」とはマイクロコントローラーまたはマイクロプロセッサなどを意味するものである。
 映像信号処理部4は、入力する映像信号を適宜変換するフォーマット変換部41と、表示領域のサイズに合わせて映像信号を拡大/縮小処理するスケーリング処理部42と、映像信号に対して画像補正処理を行う画像補正処理部43と、映像信号に応じた駆動信号を映像表示素子5に供給する表示素子駆動部44を含む。画像補正処理部43で、照度低下を補償するための画質補正としては、ブライトネス補正、コントラスト補正、シャープネス補正、ガンマ補正などを行えばよい。なお、画像補正処理部43で行う画像処理の他の例としては、いわゆるレティネックス処理をおこなってもよい。また、画像補正処理部43で行う画像処理の他の例として、例えば、特開2014-72595号公報に開示されるような映像中の特性の異なる複数種類の光の成分を分離、抽出し、重み付けを変更して再合成してより映像の視認性を高める画像処理を行っても良い。さらに、画像補正処理部43で行う画像処理の他の例として、複数種類のレティネックス処理からの出力信号を入力画像の特徴量に応じて合成する処理を行ってもよい。なお、これらの処理は全て行う必要はなく、一種類の処理でも構わない。また、これらの一部の処理を組み合わせて処理してもよい。また、上記に例示していない画質補正処理を用いても構わない。補正の種類の選択は、映像のジャンルに応じて制御部8が決定してもよい。
 映像表示素子5は、映像信号を入力して光学像を形成する素子であり、液晶パネル、DMD(Digital Mirror Device, 米国Texas Instruments Incorporatedの商標)などを用いる。例えば、液晶パネル方式でカラー映像表示を行う場合にはR,G,B用の複数の液晶パネルを用いる。
 照明光学系6は、放電ランプ21から出射した光を集光して、より均一化して映像表示素子5に照射する。投写光学系7は、映像表示素子5にて形成された光学像を投写面(スクリーン等)へ拡大投写する。
 制御部8は、バラスト電源部3と映像信号処理部4の動作を制御する。特に本実施例では、バラスト電源部3のマイコン342と通信を行いランプ電圧を取得し、点灯時間管理部9からランプ使用時間の情報を取得して、ランプの照度低下を計算する。そして、計算した照度低下量に応じて、映像信号処理部4の画像補正処理部43に対して、画像補正処理を行うよう指示する。照度低下の計算と補正量の決定のため、ROM81とRAM82には計算に必要な劣化特性データを予め保存しておく。
 操作入力部10は、ユーザからの操作入力を、本体上のボタンまたはリモートコントローラーからの信号を介して取得し、当該操作入力により投写型映像表示装置1を制御するために制御部8にユーザからの操作入力に関する情報を送信する。当該情報を取得した制御部8は、当該情報により識別されるユーザからの操作入力に対応する処理を行うために投写型映像表示装置1の必要な部に制御情報を送信して制御を行う。
 図2は、バラスト電源部3の動作を示すフローチャートである。バラスト電源部3は放電ランプ21の消費電力が規定の値になるよう、次の手順で制御する。
 S201でランプを点灯させ、S202でランプが点灯中か否かを判定する。ランプが点灯中であればS203に進み、高圧始動回路31により所定の電圧Vを放電ランプ21に印加する。S204でランプの電流Iを取得し、S205で電流Iが制限電流以下であるかどうかを判定する。制限電流以下であればS206に進み、前記電圧Vと前記電流Iから電力Pを計算する(P=V×I)。制限電流を超えていれば、S209に進み電圧Vを所定分だけ減少させる。
 S207では、計算した電力Pが規定電力を超えているかどうかを判定する。S207で電力Pが規定電力を超えていれば、S209に進み電圧Vを所定分だけ減少させる。S207で電力Pが規定電力以下であれば、S208に進む。S208で電力Pが規定電力未満であればS210に進み、電圧Vを所定分だけ増加させる。S208で電力Pが規定電力と等しければ、電圧Vの調整は行わない。その後S202へ戻り、ランプが消灯されるまで上記の動作を繰り返す。
  上記の制御により、ランプ電流Iが制限電流を超えない範囲でランプの電力Pが規定電力になるよう、最適な電圧Vが放電ランプ21に自動的に印加される。
 本実施例は、放電ランプ21の照度低下をランプ電圧とランプ使用時間から予測し、照度劣化に応じて画像補正処理を行うものである。以下、その動作原理を説明する。
 図3Aは、ランプ使用時間Tとランプ特性の関係の一モデルを示す図である。ランプ特性としてランプ照度L及びランプ電圧Vを示す。ランプ照度Lは放電ランプ21のスクリーンに照射される照度であり、ランプ電圧Vは電極間の電圧値である。ΔLは、ランプ照度Lの初期状態からの低下率である。
 ランプ使用時間Tとともにランプ照度Lが低下し、ΔLが拡大するが、これにはランプ電圧Vの増大が伴っており、両者の関係を考察する。ランプを長時間使用すると、電極が消耗し、電極間距離が伸びて電極間抵抗Rが増加する。上記したように、ランプは消費電力Pが一定となるよう制御を行っている。消費電力P、電気抵抗R、ランプ電圧Vの関係はP=V/Rであるから、V=(P・R)1/2となり、Pが一定かつRが増加するとVは増加する。よって、ランプの劣化をランプ電圧Vで予測することができる。
 次に、ランプの劣化によって照度が低下する理由について述べる。ランプの電極が劣化してもランプ消費電力Pは一定となるよう制御しているため、ランプ自体から出射される光の総量はあまり低下しない。しかし、電極間距離が伸びてアークが大きくなることで、出射される並行光が減少し、映像表示素子5に取り込まれる光の量が減少する。すなわち、照明光としての利用効率が低下して、投写映像の明るさが低下することになる。
 以上から、ランプの電極の劣化によって投写映像の明るさが低下し、この電極の劣化をランプ電圧Vで予測することができるため、電極劣化に起因する照度低下をランプ電圧Vで予測することができる。
 また、放電ランプ21の電極の劣化とは別に、発光管のガラスが変質すること(失透)により透過率が悪くなりランプの照度が低下する。これは、電極の劣化(ランプ電圧Vの変化)とは異なる現象であり、ランプの累積点灯時間Tに依存する。
 このように、ランプの照度劣化は2つの要因がある。よって、図3Aに示すように、照度低下率ΔLは、ランプ電圧Vで予測できる照度低下率ΔLvと、ランプ使用時間Tで予測できる照度低下率ΔLtの二つの要因を含んでいる。ここで、図3Aに示すランプ照度、ランプ電圧V、ランプ使用時間Tの関係は一モデルであり、実際はランプの個体差により、ランプ使用時間Tとランプ電圧Vの関係は異なってくる。
 例えば、図3Bに示すように、ランプによっては、ランプ使用時間Tに対するランプ電圧の変化はランプ電圧V1のようになり、図3Aのモデルのランプ電圧Vよりも早く上昇することもある。この場合、照度低下率のうちランプ電圧で予測できる部分が、図3Aのモデルよりも早く大きくなる。このため、図3Bに示すように、総合的なランプ照度低下率ΔL1も図3Aのモデルのランプ照度低下率ΔLよりも早く大きくなる。
 よって、ランプ使用時間Tのみを検出するよりも、ランプ電圧Vとランプ使用時間Tの2つの値を検出することで照度劣化を精度良く予測できる。ランプ使用時間Tに対するランプ電圧の上昇度合い及び失透の進行速度はランプの種類毎に異なるため、ランプの種類ごとに予め劣化特性データを取得し、メモリ(ROM81、RAM82)に保存しておく。
 次に、ランプの照度低下率ΔLの具体的な算出方法について説明する。ランプの照度低下率ΔLは、ランプ電圧V、ランプ使用時間Tを用いて次式(1)で表される。
      ΔL=a×V+b+c×(T-T0)   (1)
  低下率ΔLはランプ電圧V、及びランプ使用時間Tにより直線的に増加する傾向があるため、式(1)により好適に推定できる。ここで、係数a,b,c,T0は、ランプの種類により予め決めた係数(劣化特性データ)である。上述の通りこれらの係数は予めメモリ(ROM81、RAM82)に保存しておけばよい。
 また、ランプの使用モードをランプの発光量が異なる複数のモード(通常モードおよび通常モードよりも照度の低い節電モードなど)の中で切り替えられる投写型映像表示装置の場合、ランプの使用モードに応じて照度低下の特性が異なってくる。よって、上述式(1)における劣化係数は、ランプの使用モードによっても異なる値にする必要がある。よって、通常モード用の劣化係数と節電モード用の劣化係数とを、予めそれぞれメモリ(ROM81、RAM82)に保存しておけばよい。投写型映像表示装置の動作時に、制御部8が、操作入力部10を介して、ランプの使用モードの変更に関するユーザ指示情報を取得した場合に、バラスト電源部3にランプの使用モードの変更に関する制御情報を送るとともに、切り替え後のランプの使用モードに対応する劣化係数をメモリ(ROM81、RAM82)から読み出して式(1)を用いる制御で使用すればよい。
 なお、入力映像に応じてランプの発光量を多段階に切り替えるモードを有する投写型映像表示装置の場合は、切り替え可能なランプ電力毎に劣化係数を用意して予めそれぞれメモリ(ROM81、RAM82)に保存しておき、入力映像に応じて切り替えたランプ電力に対応する劣化係数を式(1)を用いる制御で使用すればよい。
 なお、上述したように照度劣化には2つの要因が存在するが、放電ランプの種類によっては、ランプ電極の劣化と比べて発光管のガラス内面の失透の進行が遅い場合がある。そのような場合は、式(1)におけるランプ使用時間Tに依存する項を削除して、次式(1)’で近似してもよい。
      ΔL=a×V+b   (1)’
  この場合には、ランプ電圧Vのみを検出すればよいので制御が簡便になるという効果がある。
 図4は、画像補正処理とその効果について説明する図である。ランプ使用時間Tとともに照度Lが低下する。ランプ電圧Vまたはランプ電圧Vとランプ使用時間Tとの組み合わせに基づいて推定した低下率ΔLに応じて画像補正処理部43の補正量Cを決定する。照度低下率ΔLに対する補正量Cの大きさは、補正内容に応じて予め定めておく。このようにすれば、ランプ電圧Vまたはランプ電圧Vとランプ使用時間Tを取得することにより、照度低下率ΔLの推定値自体を算出しなくとも補正量Cを決定することができる。照度低下を補償するための画質補正内容は、ブライトネス補正、コントラスト補正、シャープネス補正、ガンマ補正、レティネックス処理等の図1の説明において説明した処理である。これらの処理は1種類のみ行ってもよく、映像のジャンルに応じて適宜組み合わせて行ってもよい。また、照度低下率ΔLに対する補正量Cの大きさは、補正内容に応じて予め定めておく。その結果、画像の視認性Gを回復させることができる。
 図4では、その改善効果をグレースケールで示している。補正前の表示画像はランプ使用時間Tが増えるにつれて、照度が低下して視認性が劣化する。当該視認性の劣化はG0→G1→G2のように照度の低下とともに進行する。これに対し、画像補正(例えばブライトネス補正)を施すことで、補正後の画像は照度が低下しているにもかかわらず、G0’→G1’→G2’のように視認性が維持されている。
 図5Aは、画像補正処理の全体制御を示すフローチャートである。制御方式として、例えば、(a)はランプ点灯中に繰り返し補正量C計算用のデータを取得する方式、(b)は1度のランプ点灯につき1回のみ補正量C計算用データを取得する方式がある。いずれの方式を採用しても構わない。画像補正量変更の制御は制御部8によって進行されるが、いずれかの方式をユーザが選択することができるようにしてもよい。
 (a)方式の処理フローについて説明する。まず、S501で高圧始動回路31を駆動し放電ランプ21を点灯する。S502でランプが点灯中か否かを判定し、ランプが点灯中であればS503に進み、ランプ電圧検出部341によりランプの電圧Vを取得する。取得したランプ電圧の情報は、マイコン342から制御部8へ送られ、制御部8が備えるメモリまたはRAM82などで記憶される。S504では、所定回数(N回)のランプ電圧を取得したか否かを判定する。この所定回数Nはランプ電圧Vの平均値を求めるために定めた回数である。N回未満であれば、S502へ戻り再度ランプ電圧Vを取得する。また、次のランプ電圧を取得するまでの時間間隔も別途定めておく。
 S504でランプ電圧の取得回数がN回に達すると、S505へ進み、記憶済みのN個のランプ電圧を用いて平均ランプ電圧Vavを計算する。すなわち、本実施例では、補正量C計算用のデータとして所定回数Nのランプ電圧Vの平均値を算出する。また、ランプ使用時間Tについて、点灯時間管理部9から取得する。S506では、平均電圧Vavとランプ使用時間Tから、前記(1)式により照度低下率ΔLを計算する。計算では、ROM81やRAM82に記憶されている劣化計算用データを用いる。
 S507では、制御部8は、画像補正の処理内容(例えばブライトネス補正)を決定するとともに、算出された照度低下率ΔLに適した補正量Cを計算する。S508で画像補正処理部43に対し画像補正量Cの変更処理を実施させる。また、この際に変更後の画像補正量Cを、変更前の画像補正量Cに替えてメモリ(ROM81、RAM82)に記憶して更新する。
 なお、前回ランプ点灯した際の最後の補正量Cをメモリ(ROM81)に記憶しておけば、投写型映像表示装置の電源がOFFになっても補正量が消えないため、S501のランプ点灯からS508までの間は、画像補正処理部43は、メモリ(ROM81)に記憶されている当該最後の補正量Cを用いて画像補正を行っておいてもよい。または、S508までの間、画像補正処理部43による補正をOFFにしておいてもよい。
 S508の後、ランプ電圧の取得回数をゼロにリセットし、S502に戻り上記フローを繰り返す。そして照度低下率ΔLが変化すれば、新たな補正量Cに変更して画像補正処理を実施する。
 以上の(a)方式の処理フローによれば、補正量C計算用のデータとしてN回分のランプ電圧の平均値Vavを用いるので、短時間に局所的な電圧変動があっても影響を受けにくい。また、所定時間間隔で繰り返して画像処理の補正量Cの変更を実施することができるので、ランプを長時間連続して点灯させる場合により好適である。補正量Cの変更処理の時間間隔は、ランプ電圧の取得回数Nや取得間隔を変えたり待機時間を挿入したりすることで、任意に設定できる。
 なお、補正量C計算用のデータはN回分のランプ電圧の平均値Vavに限らない。ランプ電圧を用いた様々な演算結果のいずれを用いてもよいが、複数回のランプ電圧取得結果に基づく演算結果である方が、局所的な電圧変動の影響を受けにくいので望ましい。以降の説明において、単に「補正量C計算用のデータ」または「補正量計算用データ」と表現した場合も、同様の意味である。
 また、ランプ点灯から暫くの間はランプ電圧が安定しないことがよくある。この際にランプ電圧を検出すると、補正量Cの決定に用いるには適切でない値を取得する可能性がある。これを改善するために上述の(a)のフローチャートの変形例として、S501とS502の間の所定時間、S502の処理に進まないように待機時間を設定してもよい。当該待機時間中の画像補正処理部43における補正処理は、OFFにしておいてもよいし、前回ランプ点灯した際の最後の補正量Cを用いた補正処理を行ってもよい。
 次に、(b)方式の処理フローについて説明する。まず、S511でランプ点灯する。その後S512でランプ点灯中か否かを判定し、ランプ点灯中であればS513に進み、S512からS514でN回分のランプ電圧を取得する。そして、S515でランプ電圧の平均値Vavを、S516で照度低下率ΔLを、S517で補正量Cを計算した後、S518で画像補正処理部43の画像補正で用いる補正量CをS517で算出した値に更新し、当該更新後の補正量Cをメモリ(ROM81、RAM82)に記憶して終了する。よって、ランプ点灯後に画像補正処理の補正量の変更を1回行うだけである。
 なお、前回ランプ点灯した際の最後の補正量Cをメモリ(ROM81)に記憶しておき、S511のランプ点灯からS518までの間は、画像補正処理部43は、メモリ(ROM81)に記憶されている当該最後の補正量Cを用いて画像補正処理を行ってもよい。または、S518までの間、画像補正処理部43による補正をOFFにしておいてもよい。
 また、ランプ点灯直後のランプ電圧の不安定さに対応するために、上述の(a)のフローチャートの変形例と同様に、S511とS512の間の所定時間、S512の処理に進まないように待機時間を設定してもよい。当該待機時間中の画像補正処理部43における補正処理は、OFFにしておいてもよいし、前回ランプ点灯した際の最後の補正量Cを用いた補正処理を行ってもよい。
 (b)方式は、ランプの連続点灯時間が短い場合に適する。すなわち、経時劣化によるランプ照度の低下は長時間経過後に現れる現象であるから、必ずしも画像補正の補正量を頻繁に変更する必要はない。よって、(a)方式よりも、制御部8の処理負荷を軽減して、照度低下率ΔLの変化に対応した補正量の変更処理を実現できる。
 以上説明した(a)方式、(b)方式での処理は、ランプの使用モードの切り替えが生じた状況の動作については説明していない。ランプの使用モードをランプの発光量が異なる複数のモードの中で切り替えられる投写型映像表示装置の場合は、ランプの使用モードの切り替えが生じるのでこれに対応した処理を行ってもよい。
 図5Bは、ランプの発光量が異なる複数のランプモードを有する投写型映像表示装置での補正量Cの管理について説明する図である。(a)は、ランプモード1、ランプモード2、ランプモード3の3つのランプモードが存在する例である。ここで、ランプモード1でのランプ照度を100%とすると、ランプモード2でのランプ照度は相対的に70%であり、ランプモード3でのランプ照度は相対的に50%であるとする。
 投写型映像表示装置1は、それぞれのランプモードに対応する画像処理の補正量C1、C2、C3をメモリ(ROM81、RAM82)に記憶しておき、画像補正処理部43は、選択されているランプモードに応じてこれらの値を選択的に使用する。但し、補正量C1、C2、C3はランプモードに応じて区別せず、共通で管理してもよい。ランプの使用時間Tが0のときは、補正量C1、C2、C3をそれぞれのランプに適した初期値としておき、図5Aの(a)方式、(b)方式での補正量計算用データ取得処理または後述するランプモード切替処理後の補正量計算用データ取得処理により更新していく。また投写型映像表示装置1の電源をOFFする際には、最新の補正量C1、C2、C3をメモリ(ROM81)に記憶しておけば、電源がOFFになっても次回起動時に引き続き最新の補正量C1、C2、C3を使用することができる。
 また、図5B(b)は、入力映像信号等に応じて自動でランプの照度を多段階に変更するランプモードを有する場合の補正量の管理を示すものである。ランプモード1、2、3については、図5B(a)と同様であるので説明を省略する。ランプモード4は上述の通り自動でランプの照度を多段階に変更するランプモードであり、(b)の例では、ランプ照度を100%(状態1)、70%(状態2)、50%(状態3)の3段階に切り替える。
 このような場合、同じランプモードであっても、ランプ照度が異なる状態毎に補正量を管理してもよい。よって、(b)の例では、状態1、状態2、状態3のそれぞれについて補正量C41、C42、C43を用意し、それぞれ切替えて使用すればよい。但し、補正量C41、C42、C43はランプ状態に応じて区別せず、共通で管理してもよい。また、自動でランプの照度を多段階に変更するランプモードで使用する状態と同じ照度でランプを使用するランプモードが存在する場合には、補正量の管理を共通化してもよい。
 (b)の例では、ランプモード1のランプ照度と、ランプモード4の状態1はともにランプ照度100%であるので、補正量はC1で共通で管理し、補正量C41を別途用意しなくともよい。同様に、ランプモード2のランプ照度と、ランプモード4の状態2はともにランプ照度70%であるので、補正量はC2で共通で管理し、補正量C42を別途用意しなくともよい。同様に、ランプモード3のランプ照度と、ランプモード4の状態3はともにランプ照度50%であるので、補正量はC3で共通で管理し、補正量C43を別途用意しなくともよい。
 次に、図5Cは、ランプモードまたは状態の変更に対応する処理フローについて説明する図である。図5C(a-2)は、図5Aの(a)方式の処理を、ランプモードまたは状態の変更に対する処理となるように変更した変形例の処理フローである。図5A(a)で説明した要素には同一の符号を付している。
 S501でランプ点灯し、このときのランプモードまたは状態をS521で取得する。次にS502でランプが点灯中か否かを判定し、ランプが点灯中であればS503でランプ電圧Vを取得する前に以下の処理を行う。
 まずS522においてランプモードまたは状態を取得する。次にS523において、ランプモードまたは状態に変更があったか否かを判定する。ランプモードまたは状態が変更になっていない場合にはS503に進み、図5A(a)で述べた内容と同様の処理を行う。S523において、例えば、操作入力部10を介したユーザ操作によりランプモードまたは状態に変更があった場合はS524に進む。図5Bに示すように、ランプ照度が異なる使用モードまたは状態毎に異なる補正量C(図5BのC1、C2、C3、C41、C42、C43など)を用いる場合には、S524に進む際に、変更後のランプモードまたは状態に対応して、画像補正処理部43で用いる補正量の種類を変更する。
 S524ではランプ電圧取得回数をリセットする。次にS525では、変更後のランプモードまたは状態に対応した劣化係数をメモリ(ROM81、RAM82)から読み出し、これをS506で照度低下率ΔLを計算する際に用いる。
 S503でのランプ電圧V取得以降の処理は図5A(a)と同様であるが、上述のように、ランプ照度が異なる使用モードまたは状態毎に異なる補正量Cを用いる場合には、S507、S508で対象とする補正量Cは、それぞれの使用モードまたは状態に対応する補正量となる。
 また、ランプ照度が異なる使用モードまたは状態であっても、S525で適切な劣化係数を設定すれば、複数の使用モードまたは状態で共通の補正量Cを用いることができる。この場合は、S507、S508で対象とする補正量Cは1種類となる場合もある。
 以上説明した図5C(a-2)の処理フローによれば、例えば、ランプ点灯後の画像処理補正値の更新処理を継続中にランプモードまたは状態の変更が生じても、変更後のランプモードまたは状態に応じて適切な画像補正処理および補正値の変更処理を継続することが可能となる。
 次に、図5C(b-2)は、図5Aの(b)方式を、ランプモードまたは状態の変更に対応する処理となるように変更した変形例の処理フローである。図5A(b)で説明した要素には同一の符号を付している。
 S511でランプ点灯し、このときのランプモードまたは状態をS531で取得する。次にS512でランプが点灯中か否かを判定し、ランプが点灯中であればS513でランプ電圧Vを取得する前に以下の処理を行う。
 S532において、ランプモードまたは状態を取得する。次にS533において、ランプモードまたは状態に変更があったか否かを判定する。ランプモードまたは状態が変更になっていない場合はS513に進み、図5A(b)で述べた内容と同様の処理を行う。S533において、例えば、操作入力部10を介したユーザ操作によりランプモードまたは状態に変更があった場合はS534に進む。図5C(a-2)のS524と同様に、ランプ照度が異なる使用モードまたは状態毎に異なる補正量C(図5BのC1、C2、C3、C41、C42、C43など)を用いる場合には、S534に進む際に変更後のランプモードまたは状態に対応して、画像補正処理部43で用いる補正量の種類を変更する。
 S534では、ランプ電圧取得回数をリセットする。次にS535では、変更後のランプモードまたは状態に対応した劣化係数をメモリ(ROM81、RAM82)から読み出し、それをS516で照度低下率ΔLを計算する際に用いる。
 S513でのランプ電圧V取得以降の処理は図5A(b)と同様であり、ランプ照度が異なる使用モードまたは状態であっても、S535で適切な劣化係数を設定することにより、複数の使用モードまたは状態で共通の補正量Cを用いることができる。この場合は、S517、S518で対象とする補正量Cは1種類となる場合もある。
 また、上述のように、ランプ照度が異なる使用モードまたは状態毎に異なる補正量C(図5BのC1、C2、C3、C41、C42、C43など)を用いる場合には、S518の補正量更新実施以降にランプモードまたは状態が変更されたときに、図5CのS515において取得した平均Vav(変更後のランプ使用モードまたは状態の電圧とは異なる場合もある)を用いながらも、変更後のランプ使用モードまたは状態に対応する劣化係数を用いてS516により照度低下率ΔLを算出し、それぞれの変更後のランプ使用モードまたは状態に対応する補正量Cについて、S517、S518の処理を行うことにより、それぞれの種類の補正量Cを更新することができる。このようにすれば、ランプ使用モードまたは状態に変更があっても補正量計算用データであるランプ電圧の再取得は行わなくともそれぞれのランプ使用モードまたは状態に対応する補正量を更新することができる。
 なお、補正量計算用データであるランプ電圧の再取得を行わずに、それぞれの変更後のランプ使用モードまたは状態に対応する補正量Cを算出する別の例としては、異なる複数のランプ使用モードまたは状態に対応する異なる複数の補正量間での差分または比率を予め定めておき、そのうち一つの補正量を補正量計算用データであるランプ電圧の取得で算出した後に、当該算出した補正量と前記差分または前記比率を用いた演算処理により、それぞれのランプ使用モードまたは状態に対応する補正量Cを算出してもよい。この場合は、それぞれのランプ使用モードまたは状態について照度低下率ΔLを算出する必要がないので、より簡便な処理で実現できる。
 以上説明した図5C(b-2)の処理フローによれば、例えば、N回1セットの電圧取得処理後は、ランプモードまたは状態の変更が生じても、再度の電圧取得処理を行わなくとも画像補正部において好適な補正量を用いることができる。
 なお、図5A(b)において説明した通り、経時劣化によるランプ照度の低下は長時間経過後に現れる現象であるため、ランプ点灯時ごとに1回のみ補正量算出データの更新を行うだけでも、ランプ照度劣化を補償するための補正量の制御としては十分効果がある。また、補正量算出データの更新を点灯中に継続して繰り返す場合よりも、制御部8の処理負荷を軽減できる。
 次に、図5D(b-3)は、図5C(b-2)のさらなる変形例であり、ランプ照度が異なる使用モードまたは状態毎に異なる補正量C(図5BのC1、C2、C3、C41、C42、C43など)を用いる場合に、1回のランプ点灯につき、各ランプモードまたは状態に対して1回ずつ補正量計算用データを取得する処理フローである。図5A(b)で説明した要素には同一の符号を付している。
 S511でランプ点灯し、S541にて点灯時のランプモードまたは状態を取得する。次にS512でランプが点灯中か否かを判定し、ランプが点灯中であればS542に進む。S542で、すべてのランプモード及び状態に対応する補正量を計算済みか否かを判定し、計算済みであれば処理を終了する。補正量を計算していないランプモードまたは状態がある場合にはS543に進む。
 S543でランプモードまたは状態を取得し、S544にてこのランプモードまたは状態が前回取得したものから変更されたかどうかを判定する。ランプモードまたは状態が変更になっている場合には、S545に進む。S545に進む際に変更後のランプモードまたは状態に対応して、画像補正処理部43で用いる補正量の種類を変更する。
 S545にてランプ電圧取得回数のリセットを実施する。その後、S546にて変更後のランプモードまたは状態に対応した劣化係数をメモリ(ROM81、RAM82)から読み出す。次にS547にて、現在選択されているランプモードまたは状態に対して補正量を計算済みか否かを判定する。補正量計算済みであれば、S548にて補正量の更新が必要か否かを判定し、必要であればS512へ戻る。S547にて補正量計算が未実施であればS513に進む。
 S513からS518での処理は図5C(b-2)と同様であるため説明を省略するが、対象となる補正量は、複数種類の補正量のうち変更後のランプモードまたは状態に対応する補正量である。S518にて補正量更新後、現在のランプモードまたは状態に対して補正量を計算済みであることをS550にて記憶し、S512へ戻る。すべてのランプモード及び状態に対して補正量の計算完了後にランプモードまたは状態が変更された場合には、補正量計算用データの再取得は行わずに計算済の補正量を参照することにより、補正量を変更後のランプモードまたは状態に適したものに変更すればよい。
 以上説明した図5D(b-3)の処理フローによれば、例えば、N回1セットの電圧取得処理後をランプモードまたは状態毎に1回ずつ行い、ぞれぞれ平均ランプ電圧の取得を行う。ランプによっては、このように、ランプモードまたは状態毎に平均ランプ電圧を算出した方が精度よく補正量Cを決定することが可能となる場合がある。また、図5C(a-2)のように継続的に平均ランプ電圧の算出を繰り返すよりも処理量が少なくて済む。
 以上説明した本実施例の投写型映像表示装置では、例えば、図5A(a)または図5C(a-2)のS502、図5A(b)、図5C(b-2)、または図5D(b-3)のS512のように、放電ランプの点灯開始後であって該点灯後の最初の前記補正量の更新処理前に前記放電ランプが消灯した場合には、画像補正処理部43の画質補正の補正量の更新処理を行わないように、制御部8が制御を行う。このようにすることにより、通常の点灯状態と異なる異常な電圧値に基づいて算出された補正量によって、メモリ(ROM81、RAM82)に記憶される補正量が更新されることを防止できる。
 なお、以上説明した実施例1の処理において、ランプ発光量の異なる複数種類の状態を切り替え可能な投写型映像表示装置の場合は、照度低下率ΔLの算出に用いるランプ使用時間Tとして実際のランプ使用時間そのものをそのまま使用してもよいが、これに替えてランプの使用状態に応じて重み付けを行った補正ランプ使用時間T’を算出して用いてもよい。具体的には、ランプの使用モードをランプの発光量が異なる複数のモードから切り替えられる投写型映像表示装置の場合、使用するモードに応じてランプの劣化速度が異なることがある。この点を考慮する場合、発光量の多いモードでのランプ使用時間には相対的に大きな係数を乗じて重み付けを設定し、発光量の少ないモードでのランプ使用時間には相対的に小さな係数を乗じて重み付けを設定するようにすればよい。入力映像に応じてランプの発光量を多段階に切り替えるモードを有する投写型映像表示装置の場合は、ランプの発光量が異なる各段階の状態でのランプ使用時間に、それぞれ異なる係数を乗じて重み付けした上で積算すればよい。
 補正ランプ使用時間T’の算出式の一例として次式(2)を示す。
      T’=w1×T1+w2×T2+w3×T3   (2)
  式(2)において、T1、T2、T3はそれぞれ発光量の異なる3種類の状態でランプを使用したランプ使用時間である。w1、w2、w3は上記3種類の状態におけるランプの発光量を考慮した重み付け係数である。発光量の異なる使用状態がさらにあれば、w3×T3以降にもランプ使用時間と重み付け係数の種類を増やして積算すればよい。
 ここで、補正ランプ使用時間T’を式(1)に用いて照度低下率ΔLを算出する場合に、算出する照度低下率ΔLをより精度良く現実の照度低下率に近付けるためには、発光量の異なる複数のランプ使用状態のうち、発光量の大きい使用状態ほど重み付け係数を大きくすればよい。式(2)の例では、上記3種類の状態のうち最も発光量が大きい使用状態でのランプ使用時間をT1、次に発光量が大きい使用状態でのランプ使用時間をT2、最も発光量が小さい使用状態でのランプ使用時間をT3とした場合、正の値である重み付け係数w1、w2、w3について、w1>w2>w3の関係を満たすように設定すればよい。以上説明した通り、実際のランプ使用時間に基づいて算出した補正ランプ使用時間T’を用いることにより、より精度高く照度低下率ΔLを推定することが可能となり、画像補正処理部の画像補正における補正量をより好適に設定できる。
 次に、図8A、図8B、図9を用いて、本実施例の投写型映像表示装置における設定メニュー画面について説明する。
 図8A、図8B、図9において説明するメニュー画面は以下の処理により表示する。まず、本実施例の投写型映像表示装置に図示しないメニュー画面生成部を含めるように構成する。当該メニュー画面生成部は、例えば、画像補正処理部43と表示素子駆動部44との間に配置すればよい。メニュー画面生成部は制御部8による制御に基づいて、メニュー画面を生成し、画像補正処理部43の出力画像に生成したメニュー画面を重畳する処理、置換える処理または並べて表示するための合成処理を行う。
 図8Aは、画像補正処理の設定メニュー画面である。メニュー画面800内に、メニュー項目の大分類801が複数の項目(「INPUT」、「IMAGE」、「AUDIO」、「LAMP」)表示されており、例えば、カーソル802を操作して、メニュー項目の大分類801の一つの項目を選択する。カーソルの操作は、操作入力部10が本体上のボタンまたはリモートコントローラーからの信号を介して取得し、対応する情報を制御部8に送信し、制御部8がメニュー画面生成部を制御し、メニュー画面生成部が生成する画面を変更することによって行う。生成されたメニュー画面は、映像信号処理部4の出力映像に替えて、または当該出力映像に重ねて映像表示素子5に出力され、投写光学系を介して外部に投写される。メニュー画面800内に表示される操作可能ないずれのオブジェクトも同様の処理により操作されるため、再度の説明は省略する。
 図8Aの例では、画質調整メニュー画面枠803は、メニュー項目の大分類801のうち「IMAGE」の項目が選択された場合に表示される画面枠である。画質調整メニュー画面枠803内には、例えば、マニュアル画質調整メニュー項目804として、「MANUAL BRIGHTNESS」、「MANUAL CONTRAST」、「MANUAL GAMMA」、「MANUAL RETINEX」などの項目が表示されており、それぞれ調整可能である。
 調整は例えば図に示されるスライドバー805上のカーソル806を左右に操作することにより、初期値0から+方向または-方向に補正量を調整する。「MANUAL RETINEX」では、例えば、分離した複数の光の成分のうち特定の光成分に対する重み付けを変更して再合成する際の重み付けを調整すればよい。これらのマニュアル画質調整メニュー項目は、ユーザが好みに応じて調整すればよい。当該調整メニューが有効である間、当該調整メニューの調整値が画像補正処理部の画像補正に反映される。
 次に、画質調整メニュー画面枠803には、例えば、自動画質調整メニュー項目807として、「AUTO BRIGHTNESS」、「AUTO CONTRAST」、「AUTO GAMMA」、「AUTO RETINEX」などの項目が表示されており、これらの設定項目については、設定領域808において、それぞれユーザがカーソル809を操作することによりON、OFFの設定が可能である。これらの自動画質調整メニューは図2から図5Cを用いて説明したランプの照度劣化を補償する画像補正を含む処理である。
 図8Aの例では、自動画質調整メニューは「BRIGHTNESS」(ブライトネス調整)、「CONTRAST」(コントラスト調整)、「GAMMA」(ガンマ調整)、「RETINEX」(レティネックス調整)等にそれぞれ分かれており分離されている。自動画質調整メニューのうちONになっている項目についてそれぞれ画像補正を行い、またそれぞれの画像補正の補正量の変更を図2から図5Cを用いて説明した方法によって変更、更新していけばよい。
 自動画質調整メニュー項目807でONになっている画質調整については、マニュアル画質調整メニュー項目804における調整値に対応する補正量と、図2から図5Cを用いて説明したランプの照度劣化を補償する画像補正の補正量とを含む演算(加算、重み付け加算など、およびこれらに上限値、下限値を設定した演算など)により算出した補正量を画像補正処理部43のそれぞれの種類の画像補正で用いてもよい。
 また、その他の例としては、自動画質調整メニュー項目807でONになっている画質調整については、マニュアル画質調整メニュー項目804における調整値分は0としてもよい。また、自動画質調整メニュー項目807でONになっている画質調整の補正量は、単純に図2から図5Cを用いて説明したランプの照度劣化を補償する画像補正の補正量のみとする必要はなく、映像信号の特徴量に応じた演算によって算出した補正量等を加味した補正量としてもよい。少なくとも、画像補正処理部43が図2から図5Cを用いて説明した画像補正の補正量を含む演算処理によって算出された補正量に基づく補正を行っていればよい。
 以上説明した図8Aの設定メニューの例では、複数の画質調整項目について、それぞれマニュアルの画質調整と、ランプの照度劣化を補償する画像補正のON/OFFを選択でき、ユーザがより好みの画質に設定できるという効果がある。
 次に図8Bについて説明する。図8Bは、図8Aの設定メニューの一部を変更したものである。図8Aと同じメニュー項目やオブジェクトについては、同じ符号を付しており、繰り返しの説明は省略する。
 図8Bでは、図8Aと異なり、自動画質調整メニュー項目として「AUTO PICTURE CONTROL」810のみが表示されており、ユーザはカーソル811を操作することにより、当該画質調整項目のON、OFFを設定可能である。「AUTO PICTURE CONTROL」810のメニューは、例えば、図8Aの自動画質調整メニュー項目807の一種類の画質調整の項目のみをこのように表示して、当該一種類の画質調整のみを用いて図2から図5Cを用いて説明したランプの照度劣化を補償する画像補正を行っても構わない。もしくは、「BRIGHTNESS」(ブライトネス調整)、「CONTRAST」(コントラスト調整)、「GAMMA」(ガンマ調整)、「RETINEX」(レティネックス調整)等の複数の画質調整を組み合わせて、図2から図5Cを用いて説明したランプの照度劣化を補償する画像補正を行ってもよい。この場合は、図8Aの設定メニューで、自動画質調整メニュー項目807の複数の設定メニューについて同時にON/OFF設定を変更できる状態と同じ効果がある。これにより、メニュー項目が簡便になるので、ユーザにとって複雑すぎず、理解し易いメニュー画面を提供することができる。
 また、図8Aと同様にマニュアル画質調整メニュー項目804における調整値に対応する補正量と、「AUTO PICTURE CONTROL」810をONにして算出した、図2から図5Cを用いて説明した画像補正の補正量との両者を加味した画像補正を行うように構成しても良い。この場合、マニュアル画質調整メニューによる詳細な画像調整を可能としながらランプ劣化を補償する画像補正を容易に設定することができ、ユーザの使い勝手のバランスが良い。
 次に、図9を用いて、ランプの使用モードの設定画面について説明する。図9に示すメニュー画面900では、図8A、図8Bの大分類801と同様にメニュー項目の大分類901が複数の項目(「INPUT」、「IMAGE」、「AUDIO」、「LAMP」)が表示されており、図9の例ではランプの設定メニューを選択可能な項目である「LAMP」がカーソル902により選択されている状態である。これにより、図8A、図8Bの画質調整メニュー画面枠803の表示位置には、ランプ設定メニュー枠903が表示される。ランプ設定メニュー枠903の内には、ランプモードの設定項目904が示されており、複数のランプ使用モード906(本図の例では「NORMAL」、「ECO1」、「ECO2」、「AUTO」)から、一つのランプモードをユーザがカーソル905を操作して選択できるように構成されている。これらのランプモードは、例えば、それぞれ、図5B(b)に示すランプモード(ランプモード1、ランプモード2、ランプモード3、ランプモード4)に対応するように構成すれば、図9のランプモードの設定項目904によって、図5B、図5Cで説明した図5B(b)に示すランプモードの切り替えが実現できる。
 以上説明した実施例1によれば、放電ランプが経時的に照度劣化しても投写映像の視認性が低下するのを抑制し、長期間に渡り高画質の映像を表示できる効果がある。また、放電ランプの経時的な照度劣化を、ランプ電圧とランプ使用時間から容易に予測することができ、簡単な構成で実現できる。
 実施例2は、実施例1のランプブロック2にマイコンを設けて、投写型映像表示装置の機能を追加させたものである。
 図6は、実施例2に係る投写型映像表示装置を示すブロック構成図である。実施例1(図1)で説明した要素には同一の符号を付している。
 また、実施例1と同様の動作については再度の説明を省略する。以下の説明においては、実施例1と異なる動作についてのみ説明を行う。
 投写型映像表示装置1’のランプブロック2に、新たにマイコン22を追加している。以下、これを「第2マイコン」と呼び、バラスト電源部3に備えるマイコン342を「第1マイコン」と呼んで区別する。第2マイコン22は、ランプブロック2に収納されている放電ランプ21の識別情報(ID)や性能データを保存し、制御部8との間で通信が可能となっている。性能データには、ランプ固有の照度劣化特性データ、すなわち、前記式(1)の係数a,b,c,T0や、ランプの稼働履歴(累積使用時間など)が含まれる。
 制御部8は、第1マイコン342からランプ電圧Vを、点灯時間管理部9からランプ使用時間Tの情報を取得するとともに、第2マイコン22から使用中の放電ランプ21の照度劣化特性データを取得することで、放電ランプ21の照度劣化をより精度良く計算することができる。
 第2マイコン22は放電ランプ21とともにランプブロック2に収納され、一体的に取り扱われる。つまり、放電ランプ21を一旦映像表示装置1から外して他の装置で使用する場合でも、ランプブロック2毎に、第2マイコン22と一緒に交換される。その際第2マイコン22には放電ランプ21の稼働履歴が保存されているので、履歴情報(累積使用時間)を読み出すことで、その放電ランプ21の照度劣化を精度良く計算することができる。
 以下、第2マイコン22を用いた他の使用例を説明する。
  図7は、ランプ装着時のアラームメッセージ表示の例を示す図である。
  (a)は第2マイコン22との通信ができない場合のメッセージ表示である。すなわち、何らかの原因で制御部8と第2マイコン22の間で通信が不能の場合、放電ランプ21の性能データを取得できず、照度劣化の計算と画像補正が不可能になる。そのような場合、制御部8は表示画面70に「画像補正処理を実行できません」等のメッセージ71を表示する。ユーザはこれを契機として、第2マイコン22の点検やランプブロック2の交換を行うことができる。
 なお、第2マイコン22が不能である場合でも、実施例1で述べたように、ROM81、RAM82に記憶されている放電ランプの平均的な劣化特性データを用いることで、照度劣化を予測して画像補正処理を行うことができる。そのために、どの劣化特性データを用いるかをユーザに選択させる選択画面を表示してもよい。
 (b)は、取り付けた放電ランプ21が不適合品の場合のメッセージ表示である。制御部8は、第2マイコン22に記憶されている放電ランプ21の識別情報(ID)を読み出し、登録情報と照合することで、その放電ランプが当該表示装置に適合するものかどうかを判定する。もし、適合しないランプと判定した時は、表示画面70に「ランプは本装置に適合しません」等のメッセージ72を表示する。ユーザはこれを契機として、ランプブロック2を適合する部品と交換することができる。
 実施例2によれば、装置に取り付けた放電ランプ固有の性能データを用いることにより、ランプの照度劣化を精度良く求めて高精度に画質補正処理を実行することができる。また、装着したランプが不適切な場合にアラーム表示することで、装置トラブルを未然に防止する効果がある。
 以上説明において、「メモリ(ROM81、RAM82)」と表記したものは、メモリ(ROM81またはRAM82)との意味と理解してもよい。
 以上説明した本発明の各実施例にいて、各全体制御フローチャートの各ステップやその他の制御処理は制御部8の制御により実現可能であるため、一部の説明を省略した。
 1,1’:投写型映像表示装置、
 2:ランプブロック、
 3:バラスト電源部、
 4:映像信号処理部、
 5:映像表示素子、
 6:照明光学系、
 7:投写光学系、
 8:制御部、
 9:点灯時間管理部、
 10:操作入力部、
 21:放電ランプ、
 22:第2マイコン、
 31:高圧始動回路、
 32:フルブリッジ回路、
 33:降圧チョッパ回路、
 34:コントロール部、
 341:ランプ電圧検出部、
 342:マイコン(第1マイコン)、
 35:ランプ駆動部、
 41:フォーマット変換部、
 42:スケーリング処理部、
 43:画像補正処理部、
 44:表示素子駆動部、
 81:ROM、
 82:RAM。

Claims (12)

  1.  放電ランプを光源とする投写型映像表示装置において、
     前記放電ランプを駆動するランプ駆動部と、
     前記放電ランプの電極間電圧(以下、ランプ電圧)を検出するランプ電圧検出部と、
     前記映像表示素子に供給する映像信号の画質補正を行う画像補正処理部と、
     前記ランプ電圧検出部にて検出したランプ電圧に基づき前記画像補正処理部の補正量を制御する制御部と、
     を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
  2.  請求項1に記載の投写型映像表示装置において、
     前記放電ランプの累積点灯時間(以下、ランプ使用時間)を管理する点灯時間管理部を備え、
     前記制御部は、前記ランプ電圧検出部にて検出したランプ電圧と、前記点灯時間管理部から取得したランプ使用時間に基づいて、前記画像補正処理部の補正量を制御することを特徴とする投写型映像表示装置。
  3.  請求項2に記載の投写型映像表示装置において、
     前記放電ランプの照度低下を計算するための劣化特性データを保存したメモリを有し、
     前記制御部は、前記メモリに保存された劣化特性データを用いて前記ランプ電圧と前記ランプ使用時間から前記放電ランプの照度低下率を計算し、該照度低下率に応じて前記画像補正処理部の補正量を制御することを特徴とする投写型映像表示装置。
  4.  請求項1に記載の投写型映像表示装置において、
     メモリを備え、
     前記メモリは前記補正量を記憶することが可能であり、
     前記制御部は、前記放電ランプが点灯したときは、前記メモリに記憶されていた前記補正量を前記画像補正処理部の画質補正に用い、所定時間の経過以降に前記画像補正処理部の画質補正の補正量の更新処理を行うことを特徴とする投写型映像表示装置。
  5.  請求項1に記載の投写型映像表示装置において、
     前記制御部は、前記放電ランプの点灯開始後であって該点灯後の最初の前記補正量の更新処理前に前記放電ランプが消灯した場合には、前記画像補正処理部の画質補正の補正量の更新処理を行わないように制御することを特徴とする投写型映像表示装置。
  6.  請求項1に記載の投写型映像表示装置において、
     前記画像補正処理部の行う補正内容に、ブライトネス補正、コントラスト補正、シャープネス補正、ガンマ補正またはレティネックス処理が含まれることを特徴とする投写型映像表示装置。
  7.  請求項1に記載の投写型映像表示装置において、
     メニュー画面生成部を備え、
     前記メニュー画面生成部が生成するメニュー画面を介して、
     前記ランプ電圧検出部にて検出したランプ電圧に基づいて前記画像補正処理部の補正量を制御する画質調整に関する第1の設定項目と、
     前記ランプ電圧検出部にて検出したランプ電圧に基づかずに、ユーザが補正量に関するパラメータを選択可能な画質調整に関する第2の設定項目と、
    の両者について設定可能であることを特徴とする投写型映像表示装置。
  8.  請求項7に記載の投写型映像表示装置において、
     前記画像補正処理部は、
     前記メニュー画面生成部が生成するメニュー画面を介して設定された、前記第1の設定項目の画質調整の値と、前記第2の設定項目の画質調整の値との両者に基づく演算により算出された補正量を用いて画像補正処理を行うことを特徴とする投写型映像表示装置。
  9.  請求項2に記載の投写型映像表示装置において、
     前記放電ランプが収納されるランプブロックには、当該放電ランプ固有の劣化特性データを保存するとともに前記制御部と通信可能なマイコンが含まれており、
     前記制御部は、前記マイコンから通信により取得した前記放電ランプ固有の劣化特性データを用いて、前記ランプ電圧と前記ランプ使用時間から前記放電ランプの照度低下率を計算し、該照度低下率に応じて前記画像補正処理部の補正量を制御することを特徴とする投写型映像表示装置。
  10.  請求項9に記載の投写型映像表示装置において、
     前記制御部は前記マイコンとの間で通信が不能である場合、前記画像補正処理部による補正処理が実行できない旨のメッセージを表示画面に表示することを特徴とする投写型映像表示装置。
  11.  請求項9に記載の投写型映像表示装置において、
     前記マイコンには、前記ランプブロックに収納されている前記放電ランプの識別情報が保存されており、
     前記制御部は、前記マイコンから取得した前記放電ランプの識別情報が登録されている情報と異なる場合、当該放電ランプが適合しない旨のメッセージを表示画面に表示することを特徴とする投写型映像表示装置。
  12.  投写型映像表示装置の光源として用いられる放電ランプと、
     前記放電ランプ固有の性能データと識別情報を保存するとともに、前記投写型映像表示装置の制御部と通信可能なマイコンが収納されていることを特徴とするランプブロック。
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