投射型表示装置
【課題】 投射装置は、光源ランプ使用時間の経過にともなう輝度低下により同じスクリーンサイズで表示した場合、輝度やコントラストが低下するので自動的に補正を行う。また投射環境たとえば外光が多い場所や時間において、投射装置の明るさを調整する場合に、光源ランプの輝度調整や、ゲイン調整機能だけでは不十分な問題がある。
【解決手段】 本発明の目的は、光源ランプ輝度が低下などにより投射画像が輝度低下した場合に、自動的に光学ズーム調整をすることで視認性を向上する投射型表示装置を提供することを特徴とする構成とした。
【解決手段】 本発明の目的は、光源ランプ輝度が低下などにより投射画像が輝度低下した場合に、自動的に光学ズーム調整をすることで視認性を向上する投射型表示装置を提供することを特徴とする構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ズーム機能と光源ランプを有する投射型表示装置に関し、ランプの輝度や外光変化によるスクリーン上の照度が変化した場合に、光学ズーム機能で自動的に視認性を向上するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の投射装置は、光源ランプ使用時間の経過にともなう輝度変動や外光変化などにより投射サイズ固定（光学ズーム固定）で使用していると、スクリーン上の照度やコントラストが低下する問題があった。
【０００３】
例えば天吊などの設置状態でランプ輝度が極端に低下した場合には、ランプ交換などの警告画面やメニュー画面が視認できないために、ランプ交換に気づかなかったり、リモコンによる各種調整ができない問題があった。
【０００４】
特許文献１ではズームレンズにより画面サイズを小さくした場合にスクリーン照度が上がりすぎて視認性が損なわれないようにランプ輝度を調整する例が開示されている。しかしランプ輝度を調整せずに視認性を向上することについては記載されていない。
【０００５】
特許文献2ではズーム比を変えてもスクリーン輝度が一定となるようにゲインやオフセット（コントラストやブライトネス）、ランプ輝度などを調整する例が開示されている。しかしブライトネスやランプ輝度などを調整せずに視認性を向上することについては記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３１３２３号公報
【特許文献２】特開平１１−６９２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、ゲインやオフセット、ランプ輝度などが調整できない場合には、視認性を改善することができない問題がある。
【０００８】
また、外光の多い場所や時間帯によっては、ゲインやオフセット、ランプ輝度の調整だけでは調整不足となる場合もある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、光源ランプ輝度が低下した場合などに、ゲインやオフセット、ランプ輝度の調整などをしなくてもスクリーン照度やコントラストを補正し視認性を向上する投射型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、ランプ輝度、ランプ時間、外光、スクリ−ン投射輝度などを検出し、これらの情報より光学ズームを補正することでスクリーン照度やコントラストを最適にし視認性を向上することを特徴とする。
【００１１】
本発明の投射画像表示装置では上記の問題を解決するために、
請求項１に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ輝度値を検出する手段と、
前記ランプ輝度値に対応して複数のズーム補正値をあらかじめ記憶する手段と、
前記ランプ輝度値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項２に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ点灯時間を計測する手段と、
前記ランプ点灯時間に対応して複数のズーム補正値をあらかじめ記憶する手段と、
前記ランプ点灯時間の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項３に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記外光を検出する手段と、
投射スクリーン周辺の外光値に対応して複数のズーム補正値を記憶する手段と
前記外光値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項４に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
投射された画像のスクリーン上の輝度を検出する手段と、
前記スクリーン上の輝度値に対応して複数のズーム補正値を記憶する手段と、
前記スクリーン上の輝度値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項５に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ輝度値を検出する手段と、
前記ランプ点灯時間を計測する手段と、
投射スクリーン周辺の外光を検出する手段と、
投射された画像のスクリーン上の輝度を検出する手段と、
前記ランプ輝度値、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、および投射された画像のスクリーン上の輝度と、
これらの組み合わせに対応した複数のズーム補正値を記憶する手段と、
前記ランプ輝度値、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、および投射された画像のスクリーン上の輝度と、
これらのいずれかまたは全部の変化を検出す第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項６に記載の発明によれば、
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学ズーム自動調整は、
明るく補正する場合はテレ方向に、暗く補正する場合はワイド側に補正
することを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項７に記載の発明によれば、
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学ズーム自動調整は、
コントラストを上げるように補正する場合はテレ方向に、下げるように補正する場合はワイド側に補正することを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項８に記載の発明によれば、
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学ズーム自動調整は、
テレ端からワイド端の可変範囲を
変更することを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、天吊などの設置状態でランプ輝度が変動したり、外光が変化した場合でも、光学ズーム調整によりスクリーン上の照度やコントラストを最適に補正できる投射型表示装置を提供する。
【００１３】
更に、ゲイン、オフセット（ブライトネス）、ランプ輝度調整範囲などが限界の場合においても、ランプ輝度、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、投射された画像のスクリーン上の輝度などを検出し、あらかじめ記憶された対応するズーム補正値を適応することでスクリーン上の照度やコントラストを最適に補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図２】実施例１において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図３】本発明の実施例２であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図４】実施例２において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図５】本発明の実施例３であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図６】実施例３において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図７】本発明の実施例４であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図８】実施例４において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図９】本発明の実施例５であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図１０】実施例５において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図１１】光学ズームとスクリーン照度の関係を示すグラフ
【図１２】光学ズーム可動範囲
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
［実施例１］
図１には、本発明の実施例１である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００１７】
まず、各機能と画像及び制御の流れを説明する。
【００１８】
不図示のパーソナルコンピュータ（PC）等の画像供給装置からの映像入力13を、入力信号として画像処理14が受け取る。
【００１９】
画像信号処理14では、プロジェクタに必要なスケーリングや色信号処理などの各種信号処理が行われ、メニュー画面などを表示するOSD15を通り、液晶パネルドライブ16から液晶パネル10に送られ投射する画像を液晶パネル10上に形成する。
【００２０】
液晶パネルドライブ16は、液晶パネル10の駆動に必要な駆動タイミング信号の生成や、
ガンマ補正等を行い液晶パネル10用の駆動信号を生成する。
【００２１】
映像入力13のビデオ信号によって変調された液晶パネル10は、高圧水銀ランプからなる光源ランプ9の光を受け、液晶パネルドライブ16からの液晶表示素子駆動信号による制御に基づいた光束を光学的なズーム機能を有する投射レンズ11,12に送る。
【００２２】
光源ランプ9の光は、不図示の色分離する光学フィルタを通り液晶パネル10にて光変調され、不図示の色合成する光学フィルタを通り投射レンズ11,12へ送られる。
【００２３】
投射レンズ11,12では、ズーム比やフォーカスに対応した投射光でスクリーン17に画像を投射表示する。投射レンズ11はズーム比に対応して移動するレンズで、投射レンズ12は、位置が固定されたものを示す。
【００２４】
投射レンズ11の位置は、フォトインタラプタ7でズーム位置を検出し、ズーム位置検出部4からマイクロコンピュータからなる制御手段3のズーム制御手段18にズーム位置情報が伝達される。
【００２５】
また、ズーム制御手段18は、ズーム駆動部5からズームモーター6を駆動し光学ズーム制御を行う。
【００２６】
これらのズーム制御は、リモコンなどによる操作部1からの信号でプログラムメモリ2の制御プログラムによってズーム駆動が行われユーザーの所望するズーム位置に設定される。
【００２７】
輝度センサー8は、光源ランプ9の明るさを検出し制御手段3のランプ輝度検出手段にランプ輝度情報としてが伝達される。
【００２８】
このような構成にすることで、ランプ輝度を常に監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を最適な状態に制御することが可能となる。
【００２９】
図２に本発明の本発明の実施例１である図１の構成での動作フローチャートを示す。
【００３０】
まず最初にプロジェクタに通電されると、ステップS201にてランプ輝度値に対するズーム補正値テーブルを読み出す。
【００３１】
例えばこのテーブルは図１３に示すもので、ランプ輝度が低下するとズームをTELE側に補正するためである。
【００３２】
ステップS202にてランプ点灯後、ステップS203にてユーザーがズームやフォーカスを調整する。
【００３３】
ステップS204にてランプ輝度を検出して、ステップS205にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS208に移動し、補正が必要な場合はステップS206にてズームを補正する。
【００３４】
ステップS207にてフォーカスがずれる場合に対応してフォーカスも自動調整する。
【００３５】
ステップS208にてランプ消灯するか否かを判断し終了するか、否の場合にはステップS204にもどる。
【００３６】
このような動作をすることで、スクリーン上の文字や画像が判別できないほどランプ輝度が低下した場合でも、自動的に光学手的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくしスクリーン上の照度を上げて補正することでコントラストを改善できる。
【００３７】
図１１に示したように、通常の光学ズーム機能を有するプロジェクタは、スクリーンとの距離を固定した場合、ワイド側ではスクーン上の照度が低下し、テレ側では逆になる
特性がある。
【００３８】
つまり、プロジェクタの輝度やコントラストが低下した場合には、変化前と同程度の輝度やコントラストを得るためには、テレ側に変更することで改善することになる。
【００３９】
そこで、図１２でどのように補正するかを説明する。
【００４０】
ランプ輝度が明るい場合には、光学ズームの可変範囲は1で、にテレ側ワイド側の端まで可変範囲があり、仮にA1ポイントにズーム設定したとする。
【００４１】
次にランプ輝度が少し低下し暗くなった場合には、光学ズームの可変範囲は2に変更される。A1ポイントはA2ポイントにズーム変更されるためスクーン上の輝度やコントラストは改善される。
【００４２】
次にランプ輝度が更に低下し暗くなった場合には、光学ズームの可変範囲は3に変更される。A2ポイントはA3ポイントにズーム変更されるためスクーン上の輝度やコントラストは改善される。
【００４３】
このように、ランプ輝度とズーム補正テーブルを使うことで、ランプ輝度の低下とともにズーム位置が補正され、スクーン上の輝度やコントラストが自動的に改善される。
【００４４】
［実施例２］
図３には、本発明の実施例２である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００４５】
実施例１の構成との違いを主に説明する。
【００４６】
実施例１ではランプの輝度を検出したが、実施例２では代わりにランプ点灯時間を検出し光学的なズーム比を最適な状態に制御するように構成されている。
【００４７】
この理由は、一般的な光源ランプは、点灯時間の経過とともにランプ輝度が低下するためでありランプ時間からズーム補正を行うことでスクリーン照度の低下を補正することができるためである。
【００４８】
実施例１と同じところは省略。
【００４９】
制御手段3は、操作手段1からオン信号を受信すると光源ランププ9を点灯させる。プログラムによる制御手段3の内部カウンタによりランプ時間検出手段にてランプ点灯時間を積算し結果をズーム制御手段18に通知する。
【００５０】
ズーム制御手段18は、ランプ時間に対するズーム補正値から光学的なズームを最適な状態に制御する。
【００５１】
このような構成にすることで、ランプ輝度に対応するランプ点灯時間を監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を最適な状態に制御することが可能となる。
【００５２】
図４に本発明の本発明の実施例２である図３の構成での動作フローチャートを示す。
【００５３】
基本的に実施例１とほぼ同様の動作であり、ランプ輝度の検出の代わりにランプ点灯時間にて同様の動作を行う。
【００５４】
ステップS404にてランプ点灯時間から、ステップS405にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS408に移動し、補正が必要な場合はステップS406にてズームを補正する。
【００５５】
このような動作をすることで、ランプ点灯時間の経過とともにランプ輝度が低下した場合でも、自動で光学的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくしスクリーン上の照度を上げて補正することでコントラストを改善できる。
【００５６】
［実施例３］
図５には、本発明の実施例３である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００５７】
実施例１の構成との違いを主に説明する。
【００５８】
実施例１ではランプの輝度を検出したが、実施例３では代わりにスクリーンを外部照明などで照らされるいわゆる外光を検出し光学的なズーム比を最適な状態に制御するように構成されている。
【００５９】
この理由は、ランプ光源の輝度や光学ズームが同一条件でも、外光が弱い状態から強い環境下に変化するとスクリーン上のコントラストが低下し視認性が低下する問題があるためである。特にこの傾向は暗部の階調表現に大きく影響し、黒つぶれなどの問題となる。
【００６０】
このような状況下の場合、投射画像の輝度を更に上げる必要があり、ズーム補正でTELE側に補正することで投射画像のスクリーン照度の低下を補正することができる。
【００６１】
実施例１と同じところは省略。
【００６２】
照明22は、会議室などの天井に配置された照明や窓から入射する太陽光などを想定している。
【００６３】
このような外光を検出するために輝度センサー8にて強度を検出し制御手段3の外光検出手段21に通知される。
【００６４】
制御手段3のズーム制御手段18は、外光の強度に対するズーム補正値から光学的なズームを最適な状態に制御する。
【００６５】
このような構成にすることで、外光強度を監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を制御し、投射画像のスクリーン上のコントラストを最適にすることが可能となる。
【００６６】
図６に本発明の本発明の実施例３である図５の構成での動作フローチャートを示す。
【００６７】
基本的に実施例１とほぼ同様の動作であり、ランプ輝度の検出の代わりに照明などの外光を検出して同様の動作を行う。
【００６８】
ステップS604にて外光輝度検出から、ステップS605にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS608に移動し、補正が必要な場合はステップS606にてズームを補正する。
【００６９】
このような動作をすることで、外光強度が強くなった場合でも、自動で光学的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくし投射画像のスクリーン上の照度を上げて補正することでコントラストを改善できる。
【００７０】
［実施例４］
図７には、本発明の実施例４である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００７１】
実施例１の構成との違いを主に説明する。
【００７２】
実施例１ではランプの輝度を検出したが、実施例４では代わりに投射画像のスクリーン上輝度を検出し光学的なズーム比にて投射画像の照度を最適な状態に制御するように構成されている。
【００７３】
この理由は、プロジェクタの輝度低下要因は、光源ランプの点灯時間の経過だけでなく例えば、色分離合成する光学フィルタなどによる場合もあり、投射された輝度の低下からズーム補正を行うことでスクリーン照度の低下を補正することができるためである。
【００７４】
実施例１と同じところは省略。
【００７５】
輝度センサー22は、投射された画像のスクリーン上の明るさを検出し制御手段3のスクリーン輝度検出手段にスクリーン輝度情報としてが伝達される。
【００７６】
このような構成にすることで、スクリーン輝度を常に監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を最適な状態に制御することが可能となる。
【００７７】
図８に本発明の本発明の実施例４である図７の構成での動作フローチャートを示す。
【００７８】
基本的に実施例１とほぼ同様の動作であり、ランプ輝度の検出の代わりにスクリーン輝度にて同様の動作を行う。
【００７９】
ステップS804にて例えば100％白画像などを投射しスクリーン輝度を検出し、ステップS805にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS808に移動し、補正が必要な場合はステップS806にてズームを補正する。
【００８０】
このような動作をすることで、ランプや光学フィルタなどにより輝度が低下した場合でも、自動で光学的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくしスクリーン上の照度を上げることでコントラストを改善できる。
【００８１】
［実施例５］
図９には、本発明の実施例５である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００８２】
実施例１の構成との違いを主に説明する。
【００８３】
輝度センサー8は、３種類で構成されそれぞれの明るさを検出し、制御手段3の各種検出手段24に情報として伝達される。
【００８４】
それぞれ第一は光源ランプ9を検出し、第二は外光照明22を検出し、第三はスクリーンの明るさを検出する。
【００８５】
制御手段3の各種検出手段では、前記３種類の明るさ情報とランプ点灯時間などからスクリーン上の輝度やコントラストを監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を最適な状態に制御することが可能となる。
【００８６】
図１０に本発明の本発明の実施例５である図７の構成での動作フローチャートを示す。
【００８７】
基本的に実施例１とほぼ同様の動作であり、ランプ輝度の検出以外に、外光やスクリーン輝度、ランプ時間にて同様の動作を行う。
【００８８】
ステップS1004にて各種の輝度情報を検出し、ステップS1005にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS1008に移動し、補正が必要な場合はステップS1006にてズームを補正する。
【００８９】
このような動作をすることで、ランプ、外光、光学フィルタなどの複合的な要因により輝度が低下した場合でも、自動で光学的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくしスクリーン上の照度を上げることで輝度やコントラストを改善できる。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 操作部
２ プログラムメモリ
３ 制御手段
４ ズーム位置検出手段
５ ズーム駆動部
６ ズームモーター
７ ズーム位置検出器
８ 輝度センサー
９ 光源ランプ
１０ 液晶パネル
１１ 投射ズームレンズ1
１２ 投射ズームレンズ２
１３ 映像入力
１４ 画像処理
１５ OSD（オンスクリーンディスプレイ）
１６ 液晶パネルドライブ
１７ スクリーン
１８ ズーム制御手段
１９ ランプ輝度検出手段
２０ ランプ時間検出手段
２１ 外光検出手段
２２ 照明
２３ スクリーン輝度検出手段
２４ 各種検出手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ズーム機能と光源ランプを有する投射型表示装置に関し、ランプの輝度や外光変化によるスクリーン上の照度が変化した場合に、光学ズーム機能で自動的に視認性を向上するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の投射装置は、光源ランプ使用時間の経過にともなう輝度変動や外光変化などにより投射サイズ固定（光学ズーム固定）で使用していると、スクリーン上の照度やコントラストが低下する問題があった。
【０００３】
例えば天吊などの設置状態でランプ輝度が極端に低下した場合には、ランプ交換などの警告画面やメニュー画面が視認できないために、ランプ交換に気づかなかったり、リモコンによる各種調整ができない問題があった。
【０００４】
特許文献１ではズームレンズにより画面サイズを小さくした場合にスクリーン照度が上がりすぎて視認性が損なわれないようにランプ輝度を調整する例が開示されている。しかしランプ輝度を調整せずに視認性を向上することについては記載されていない。
【０００５】
特許文献2ではズーム比を変えてもスクリーン輝度が一定となるようにゲインやオフセット（コントラストやブライトネス）、ランプ輝度などを調整する例が開示されている。しかしブライトネスやランプ輝度などを調整せずに視認性を向上することについては記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３１３２３号公報
【特許文献２】特開平１１−６９２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、ゲインやオフセット、ランプ輝度などが調整できない場合には、視認性を改善することができない問題がある。
【０００８】
また、外光の多い場所や時間帯によっては、ゲインやオフセット、ランプ輝度の調整だけでは調整不足となる場合もある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、光源ランプ輝度が低下した場合などに、ゲインやオフセット、ランプ輝度の調整などをしなくてもスクリーン照度やコントラストを補正し視認性を向上する投射型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、ランプ輝度、ランプ時間、外光、スクリ−ン投射輝度などを検出し、これらの情報より光学ズームを補正することでスクリーン照度やコントラストを最適にし視認性を向上することを特徴とする。
【００１１】
本発明の投射画像表示装置では上記の問題を解決するために、
請求項１に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ輝度値を検出する手段と、
前記ランプ輝度値に対応して複数のズーム補正値をあらかじめ記憶する手段と、
前記ランプ輝度値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項２に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ点灯時間を計測する手段と、
前記ランプ点灯時間に対応して複数のズーム補正値をあらかじめ記憶する手段と、
前記ランプ点灯時間の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項３に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記外光を検出する手段と、
投射スクリーン周辺の外光値に対応して複数のズーム補正値を記憶する手段と
前記外光値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項４に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
投射された画像のスクリーン上の輝度を検出する手段と、
前記スクリーン上の輝度値に対応して複数のズーム補正値を記憶する手段と、
前記スクリーン上の輝度値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項５に記載の発明によれば、
光源となるランプと、光変調装置等を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ輝度値を検出する手段と、
前記ランプ点灯時間を計測する手段と、
投射スクリーン周辺の外光を検出する手段と、
投射された画像のスクリーン上の輝度を検出する手段と、
前記ランプ輝度値、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、および投射された画像のスクリーン上の輝度と、
これらの組み合わせに対応した複数のズーム補正値を記憶する手段と、
前記ランプ輝度値、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、および投射された画像のスクリーン上の輝度と、
これらのいずれかまたは全部の変化を検出す第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項６に記載の発明によれば、
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学ズーム自動調整は、
明るく補正する場合はテレ方向に、暗く補正する場合はワイド側に補正
することを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項７に記載の発明によれば、
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学ズーム自動調整は、
コントラストを上げるように補正する場合はテレ方向に、下げるように補正する場合はワイド側に補正することを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
請求項８に記載の発明によれば、
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光学ズーム自動調整は、
テレ端からワイド端の可変範囲を
変更することを特徴とする投射型表示装置の輝度補正方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、天吊などの設置状態でランプ輝度が変動したり、外光が変化した場合でも、光学ズーム調整によりスクリーン上の照度やコントラストを最適に補正できる投射型表示装置を提供する。
【００１３】
更に、ゲイン、オフセット（ブライトネス）、ランプ輝度調整範囲などが限界の場合においても、ランプ輝度、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、投射された画像のスクリーン上の輝度などを検出し、あらかじめ記憶された対応するズーム補正値を適応することでスクリーン上の照度やコントラストを最適に補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図２】実施例１において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図３】本発明の実施例２であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図４】実施例２において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図５】本発明の実施例３であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図６】実施例３において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図７】本発明の実施例４であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図８】実施例４において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図９】本発明の実施例５であるプロジェクタの構成を示すブロック図
【図１０】実施例５において光学ズームを自動制御するフローチャート
【図１１】光学ズームとスクリーン照度の関係を示すグラフ
【図１２】光学ズーム可動範囲
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
［実施例１］
図１には、本発明の実施例１である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００１７】
まず、各機能と画像及び制御の流れを説明する。
【００１８】
不図示のパーソナルコンピュータ（PC）等の画像供給装置からの映像入力13を、入力信号として画像処理14が受け取る。
【００１９】
画像信号処理14では、プロジェクタに必要なスケーリングや色信号処理などの各種信号処理が行われ、メニュー画面などを表示するOSD15を通り、液晶パネルドライブ16から液晶パネル10に送られ投射する画像を液晶パネル10上に形成する。
【００２０】
液晶パネルドライブ16は、液晶パネル10の駆動に必要な駆動タイミング信号の生成や、
ガンマ補正等を行い液晶パネル10用の駆動信号を生成する。
【００２１】
映像入力13のビデオ信号によって変調された液晶パネル10は、高圧水銀ランプからなる光源ランプ9の光を受け、液晶パネルドライブ16からの液晶表示素子駆動信号による制御に基づいた光束を光学的なズーム機能を有する投射レンズ11,12に送る。
【００２２】
光源ランプ9の光は、不図示の色分離する光学フィルタを通り液晶パネル10にて光変調され、不図示の色合成する光学フィルタを通り投射レンズ11,12へ送られる。
【００２３】
投射レンズ11,12では、ズーム比やフォーカスに対応した投射光でスクリーン17に画像を投射表示する。投射レンズ11はズーム比に対応して移動するレンズで、投射レンズ12は、位置が固定されたものを示す。
【００２４】
投射レンズ11の位置は、フォトインタラプタ7でズーム位置を検出し、ズーム位置検出部4からマイクロコンピュータからなる制御手段3のズーム制御手段18にズーム位置情報が伝達される。
【００２５】
また、ズーム制御手段18は、ズーム駆動部5からズームモーター6を駆動し光学ズーム制御を行う。
【００２６】
これらのズーム制御は、リモコンなどによる操作部1からの信号でプログラムメモリ2の制御プログラムによってズーム駆動が行われユーザーの所望するズーム位置に設定される。
【００２７】
輝度センサー8は、光源ランプ9の明るさを検出し制御手段3のランプ輝度検出手段にランプ輝度情報としてが伝達される。
【００２８】
このような構成にすることで、ランプ輝度を常に監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を最適な状態に制御することが可能となる。
【００２９】
図２に本発明の本発明の実施例１である図１の構成での動作フローチャートを示す。
【００３０】
まず最初にプロジェクタに通電されると、ステップS201にてランプ輝度値に対するズーム補正値テーブルを読み出す。
【００３１】
例えばこのテーブルは図１３に示すもので、ランプ輝度が低下するとズームをTELE側に補正するためである。
【００３２】
ステップS202にてランプ点灯後、ステップS203にてユーザーがズームやフォーカスを調整する。
【００３３】
ステップS204にてランプ輝度を検出して、ステップS205にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS208に移動し、補正が必要な場合はステップS206にてズームを補正する。
【００３４】
ステップS207にてフォーカスがずれる場合に対応してフォーカスも自動調整する。
【００３５】
ステップS208にてランプ消灯するか否かを判断し終了するか、否の場合にはステップS204にもどる。
【００３６】
このような動作をすることで、スクリーン上の文字や画像が判別できないほどランプ輝度が低下した場合でも、自動的に光学手的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくしスクリーン上の照度を上げて補正することでコントラストを改善できる。
【００３７】
図１１に示したように、通常の光学ズーム機能を有するプロジェクタは、スクリーンとの距離を固定した場合、ワイド側ではスクーン上の照度が低下し、テレ側では逆になる
特性がある。
【００３８】
つまり、プロジェクタの輝度やコントラストが低下した場合には、変化前と同程度の輝度やコントラストを得るためには、テレ側に変更することで改善することになる。
【００３９】
そこで、図１２でどのように補正するかを説明する。
【００４０】
ランプ輝度が明るい場合には、光学ズームの可変範囲は1で、にテレ側ワイド側の端まで可変範囲があり、仮にA1ポイントにズーム設定したとする。
【００４１】
次にランプ輝度が少し低下し暗くなった場合には、光学ズームの可変範囲は2に変更される。A1ポイントはA2ポイントにズーム変更されるためスクーン上の輝度やコントラストは改善される。
【００４２】
次にランプ輝度が更に低下し暗くなった場合には、光学ズームの可変範囲は3に変更される。A2ポイントはA3ポイントにズーム変更されるためスクーン上の輝度やコントラストは改善される。
【００４３】
このように、ランプ輝度とズーム補正テーブルを使うことで、ランプ輝度の低下とともにズーム位置が補正され、スクーン上の輝度やコントラストが自動的に改善される。
【００４４】
［実施例２］
図３には、本発明の実施例２である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００４５】
実施例１の構成との違いを主に説明する。
【００４６】
実施例１ではランプの輝度を検出したが、実施例２では代わりにランプ点灯時間を検出し光学的なズーム比を最適な状態に制御するように構成されている。
【００４７】
この理由は、一般的な光源ランプは、点灯時間の経過とともにランプ輝度が低下するためでありランプ時間からズーム補正を行うことでスクリーン照度の低下を補正することができるためである。
【００４８】
実施例１と同じところは省略。
【００４９】
制御手段3は、操作手段1からオン信号を受信すると光源ランププ9を点灯させる。プログラムによる制御手段3の内部カウンタによりランプ時間検出手段にてランプ点灯時間を積算し結果をズーム制御手段18に通知する。
【００５０】
ズーム制御手段18は、ランプ時間に対するズーム補正値から光学的なズームを最適な状態に制御する。
【００５１】
このような構成にすることで、ランプ輝度に対応するランプ点灯時間を監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を最適な状態に制御することが可能となる。
【００５２】
図４に本発明の本発明の実施例２である図３の構成での動作フローチャートを示す。
【００５３】
基本的に実施例１とほぼ同様の動作であり、ランプ輝度の検出の代わりにランプ点灯時間にて同様の動作を行う。
【００５４】
ステップS404にてランプ点灯時間から、ステップS405にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS408に移動し、補正が必要な場合はステップS406にてズームを補正する。
【００５５】
このような動作をすることで、ランプ点灯時間の経過とともにランプ輝度が低下した場合でも、自動で光学的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくしスクリーン上の照度を上げて補正することでコントラストを改善できる。
【００５６】
［実施例３］
図５には、本発明の実施例３である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００５７】
実施例１の構成との違いを主に説明する。
【００５８】
実施例１ではランプの輝度を検出したが、実施例３では代わりにスクリーンを外部照明などで照らされるいわゆる外光を検出し光学的なズーム比を最適な状態に制御するように構成されている。
【００５９】
この理由は、ランプ光源の輝度や光学ズームが同一条件でも、外光が弱い状態から強い環境下に変化するとスクリーン上のコントラストが低下し視認性が低下する問題があるためである。特にこの傾向は暗部の階調表現に大きく影響し、黒つぶれなどの問題となる。
【００６０】
このような状況下の場合、投射画像の輝度を更に上げる必要があり、ズーム補正でTELE側に補正することで投射画像のスクリーン照度の低下を補正することができる。
【００６１】
実施例１と同じところは省略。
【００６２】
照明22は、会議室などの天井に配置された照明や窓から入射する太陽光などを想定している。
【００６３】
このような外光を検出するために輝度センサー8にて強度を検出し制御手段3の外光検出手段21に通知される。
【００６４】
制御手段3のズーム制御手段18は、外光の強度に対するズーム補正値から光学的なズームを最適な状態に制御する。
【００６５】
このような構成にすることで、外光強度を監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を制御し、投射画像のスクリーン上のコントラストを最適にすることが可能となる。
【００６６】
図６に本発明の本発明の実施例３である図５の構成での動作フローチャートを示す。
【００６７】
基本的に実施例１とほぼ同様の動作であり、ランプ輝度の検出の代わりに照明などの外光を検出して同様の動作を行う。
【００６８】
ステップS604にて外光輝度検出から、ステップS605にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS608に移動し、補正が必要な場合はステップS606にてズームを補正する。
【００６９】
このような動作をすることで、外光強度が強くなった場合でも、自動で光学的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくし投射画像のスクリーン上の照度を上げて補正することでコントラストを改善できる。
【００７０】
［実施例４］
図７には、本発明の実施例４である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００７１】
実施例１の構成との違いを主に説明する。
【００７２】
実施例１ではランプの輝度を検出したが、実施例４では代わりに投射画像のスクリーン上輝度を検出し光学的なズーム比にて投射画像の照度を最適な状態に制御するように構成されている。
【００７３】
この理由は、プロジェクタの輝度低下要因は、光源ランプの点灯時間の経過だけでなく例えば、色分離合成する光学フィルタなどによる場合もあり、投射された輝度の低下からズーム補正を行うことでスクリーン照度の低下を補正することができるためである。
【００７４】
実施例１と同じところは省略。
【００７５】
輝度センサー22は、投射された画像のスクリーン上の明るさを検出し制御手段3のスクリーン輝度検出手段にスクリーン輝度情報としてが伝達される。
【００７６】
このような構成にすることで、スクリーン輝度を常に監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を最適な状態に制御することが可能となる。
【００７７】
図８に本発明の本発明の実施例４である図７の構成での動作フローチャートを示す。
【００７８】
基本的に実施例１とほぼ同様の動作であり、ランプ輝度の検出の代わりにスクリーン輝度にて同様の動作を行う。
【００７９】
ステップS804にて例えば100％白画像などを投射しスクリーン輝度を検出し、ステップS805にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS808に移動し、補正が必要な場合はステップS806にてズームを補正する。
【００８０】
このような動作をすることで、ランプや光学フィルタなどにより輝度が低下した場合でも、自動で光学的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくしスクリーン上の照度を上げることでコントラストを改善できる。
【００８１】
［実施例５］
図９には、本発明の実施例５である画像表示装置として液晶プロジェクタの構成を示す。画像表示装置の実施形態において主要な構成要素を表した図である。
【００８２】
実施例１の構成との違いを主に説明する。
【００８３】
輝度センサー8は、３種類で構成されそれぞれの明るさを検出し、制御手段3の各種検出手段24に情報として伝達される。
【００８４】
それぞれ第一は光源ランプ9を検出し、第二は外光照明22を検出し、第三はスクリーンの明るさを検出する。
【００８５】
制御手段3の各種検出手段では、前記３種類の明るさ情報とランプ点灯時間などからスクリーン上の輝度やコントラストを監視しこの結果によって、投射レンズの光学的なズーム比を最適な状態に制御することが可能となる。
【００８６】
図１０に本発明の本発明の実施例５である図７の構成での動作フローチャートを示す。
【００８７】
基本的に実施例１とほぼ同様の動作であり、ランプ輝度の検出以外に、外光やスクリーン輝度、ランプ時間にて同様の動作を行う。
【００８８】
ステップS1004にて各種の輝度情報を検出し、ステップS1005にてズーム変更が必要か否かを判断する。不要の場合はステップS1008に移動し、補正が必要な場合はステップS1006にてズームを補正する。
【００８９】
このような動作をすることで、ランプ、外光、光学フィルタなどの複合的な要因により輝度が低下した場合でも、自動で光学的にTELE側に補正することで、表示画面の大きさを小さくしスクリーン上の照度を上げることで輝度やコントラストを改善できる。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 操作部
２ プログラムメモリ
３ 制御手段
４ ズーム位置検出手段
５ ズーム駆動部
６ ズームモーター
７ ズーム位置検出器
８ 輝度センサー
９ 光源ランプ
１０ 液晶パネル
１１ 投射ズームレンズ1
１２ 投射ズームレンズ２
１３ 映像入力
１４ 画像処理
１５ OSD（オンスクリーンディスプレイ）
１６ 液晶パネルドライブ
１７ スクリーン
１８ ズーム制御手段
１９ ランプ輝度検出手段
２０ ランプ時間検出手段
２１ 外光検出手段
２２ 照明
２３ スクリーン輝度検出手段
２４ 各種検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ輝度値を検出する手段と、
前記ランプ輝度値に対応して複数のズーム補正値をあらかじめ記憶する手段と、
前記ランプ輝度値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ点灯時間を計測する手段と、
前記ランプ点灯時間に対応して複数のズーム補正値をあらかじめ記憶する手段と、
前記ランプ点灯時間の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記外光を検出する手段と、
投射スクリーン周辺の外光値に対応して複数のズーム補正値を記憶する手段と
前記外光値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
投射された画像のスクリーン上の輝度を検出する手段と、
前記スクリーン上の輝度値に対応して複数のズーム補正値を記憶する手段と、
前記スクリーン上の輝度値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ輝度値を検出する手段と、
前記ランプ点灯時間を計測する手段と、
投射スクリーン周辺の外光を検出する手段と、
投射された画像のスクリーン上の輝度を検出する手段と、
前記ランプ輝度値、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、および投射された画像のスクリーン上の輝度と、
これらの組み合わせに対応した複数のズーム補正値を記憶する手段と、
前記ランプ輝度値、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、および投射された画像のスクリーン上の輝度と、
これらのいずれかまたは全部の変化を検出す第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】
光学ズーム自動調整は、
明るく補正する場合はテレ方向に、暗く補正する場合はワイド側に補正
することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項７】
光学ズーム自動調整は、
コントラストを上げるように補正する場合はテレ方向に、下げるように補正する場合はワイド側に補正することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項８】
光学ズーム自動調整は、
テレ端からワイド端の可変範囲を
変更することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項１】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ輝度値を検出する手段と、
前記ランプ輝度値に対応して複数のズーム補正値をあらかじめ記憶する手段と、
前記ランプ輝度値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ点灯時間を計測する手段と、
前記ランプ点灯時間に対応して複数のズーム補正値をあらかじめ記憶する手段と、
前記ランプ点灯時間の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記外光を検出する手段と、
投射スクリーン周辺の外光値に対応して複数のズーム補正値を記憶する手段と
前記外光値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
投射された画像のスクリーン上の輝度を検出する手段と、
前記スクリーン上の輝度値に対応して複数のズーム補正値を記憶する手段と、
前記スクリーン上の輝度値の変化を検出する第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
光源となるランプと、光変調装置を有する光学装置と、光学ズーム機能を有する投写レンズとを備え、
前記ランプ輝度値を検出する手段と、
前記ランプ点灯時間を計測する手段と、
投射スクリーン周辺の外光を検出する手段と、
投射された画像のスクリーン上の輝度を検出する手段と、
前記ランプ輝度値、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、および投射された画像のスクリーン上の輝度と、
これらの組み合わせに対応した複数のズーム補正値を記憶する手段と、
前記ランプ輝度値、ランプ点灯時間、投射スクリーン周辺の外光、および投射された画像のスクリーン上の輝度と、
これらのいずれかまたは全部の変化を検出す第一のステップと、
前記検出結果により光学ズームを自動調整する第二のステップを備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】
光学ズーム自動調整は、
明るく補正する場合はテレ方向に、暗く補正する場合はワイド側に補正
することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項７】
光学ズーム自動調整は、
コントラストを上げるように補正する場合はテレ方向に、下げるように補正する場合はワイド側に補正することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項８】
光学ズーム自動調整は、
テレ端からワイド端の可変範囲を
変更することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の投射型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０９１８３（Ｐ２０１３−１０９１８３Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４５９２（Ｐ２０１１−２５４５９２）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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