JP2005189324A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】 内部温度の上昇を抑制できるプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタは、光源装置2を駆動する電源スイッチング装置21およびLED電源22と、外部から入力する画像情報の少なくとも1フレームを記憶するフレームメモリ73と、フレームメモリ73に記憶された少なくとも1フレームの画像情報における輝度値に関する輝度値情報を算出する輝度値情報算出部722と、輝度値情報算出部722にて算出された輝度値情報に基づいて、電源スイッチング装置21に光源装置2の輝度を調整させる光源駆動制御部723とを備える。
【選択図】 図2
【解決手段】プロジェクタは、光源装置2を駆動する電源スイッチング装置21およびLED電源22と、外部から入力する画像情報の少なくとも1フレームを記憶するフレームメモリ73と、フレームメモリ73に記憶された少なくとも1フレームの画像情報における輝度値に関する輝度値情報を算出する輝度値情報算出部722と、輝度値情報算出部722にて算出された輝度値情報に基づいて、電源スイッチング装置21に光源装置2の輝度を調整させる光源駆動制御部723とを備える。
【選択図】 図2
Description
本発明は、プロジェクタに関する。
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この形成した光学像をスクリーン上に拡大投射して表示するプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このプロジェクタは、光束を射出する光源装置と、この光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置にて形成した光学像を拡大投射する投射光学装置と、プロジェクタ全体を制御する制御部とを備えている。
このうち、制御部は、入力した画像情報に対して所定の処理を施し、処理を施した画像情報に応じて電気光学装置を駆動制御するとともに、プロジェクタ内部の異常状態を検出し、プロジェクタの駆動を停止する制御を実施している。
このプロジェクタは、光束を射出する光源装置と、この光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置にて形成した光学像を拡大投射する投射光学装置と、プロジェクタ全体を制御する制御部とを備えている。
このうち、制御部は、入力した画像情報に対して所定の処理を施し、処理を施した画像情報に応じて電気光学装置を駆動制御するとともに、プロジェクタ内部の異常状態を検出し、プロジェクタの駆動を停止する制御を実施している。
特許文献1に記載のプロジェクタでは、制御部は入力した画像情報に応じた光源装置の光量制御を実施しない。このため、光源装置は常に一定の光量を有する光束を電気光学装置に対して照射している。このような構成では、投影画像の明るさは、全て電気光学装置にて制御しており、例えば、暗い投影画像を表示する場合では電気光学装置にて遮断する光量を多くすることで対応している。したがって、電気光学装置にて遮断された光が熱に変換され、電気光学装置自体の発熱量が大きいものとなる。また、暗い投影画像を表示する場合であっても光源装置から射出される光束の光量が一定であるため、光源装置自体の発熱量も大きいものとなる。
したがって、特許文献1に記載のプロジェクタでは、電気光学装置自体の発熱量、および光源装置自体の発熱量により、該プロジェクタ内部の温度が上昇しやすい、という問題がある。
したがって、特許文献1に記載のプロジェクタでは、電気光学装置自体の発熱量、および光源装置自体の発熱量により、該プロジェクタ内部の温度が上昇しやすい、という問題がある。
本発明の目的は、内部温度の上昇を抑制できるプロジェクタを提供することにある。
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する電気光学装置と、前記電気光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記光源装置を駆動する光源駆動部と、外部から入力する前記画像情報の少なくとも1フレームを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記少なくとも1フレームの画像情報における輝度値に関する輝度値情報を算出する輝度値情報算出部と、前記輝度値情報算出部にて算出された輝度値情報に基づいて、前記光源駆動部に前記光源装置の輝度を調整させる駆動制御部とを備えていることを特徴とする。
ここで、画像情報のフレームとは、表示する画面に相当する画像情報である。すなわち、画像情報の1フレームとは、1画面に相当する画像情報である。
本発明では、プロジェクタは、光源駆動部と、記憶部と、輝度値情報算出部と、駆動制御部とを備える。記憶部は、外部から入力する画像情報の少なくとも1フレームを順次記憶する。また、輝度値情報算出部は、記憶部に順次記憶される少なくとも1フレーム分の画像情報における輝度値に関する輝度値情報を逐次算出する。そして、駆動制御部は、輝度値情報算出部にて逐次算出された輝度値情報に基づいて光源駆動部に光源装置の輝度を調整させる。このことにより、表示する投影画像の明るさに応じて光源装置の輝度制御が実施できる。例えば、暗い投影画像を表示する場合には光源装置の輝度を低減することで、電気光学装置にて遮断される光量を少なくすることができ、電気光学装置自体の発熱量を低減できる。また、表示する投影画像の明るさに応じて光源装置の輝度制御を実施することで、光源装置自体の発熱量を低減可能な構成となる。したがって、光源装置自体および電気光学装置自体の双方の発熱量を低減可能な構成となり、プロジェクタ内部の温度上昇を抑制できる。
ここで、画像情報のフレームとは、表示する画面に相当する画像情報である。すなわち、画像情報の1フレームとは、1画面に相当する画像情報である。
本発明では、プロジェクタは、光源駆動部と、記憶部と、輝度値情報算出部と、駆動制御部とを備える。記憶部は、外部から入力する画像情報の少なくとも1フレームを順次記憶する。また、輝度値情報算出部は、記憶部に順次記憶される少なくとも1フレーム分の画像情報における輝度値に関する輝度値情報を逐次算出する。そして、駆動制御部は、輝度値情報算出部にて逐次算出された輝度値情報に基づいて光源駆動部に光源装置の輝度を調整させる。このことにより、表示する投影画像の明るさに応じて光源装置の輝度制御が実施できる。例えば、暗い投影画像を表示する場合には光源装置の輝度を低減することで、電気光学装置にて遮断される光量を少なくすることができ、電気光学装置自体の発熱量を低減できる。また、表示する投影画像の明るさに応じて光源装置の輝度制御を実施することで、光源装置自体の発熱量を低減可能な構成となる。したがって、光源装置自体および電気光学装置自体の双方の発熱量を低減可能な構成となり、プロジェクタ内部の温度上昇を抑制できる。
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する電気光学装置と、前記電気光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記光源装置を駆動する光源駆動部と、前記画像情報、および前記画像情報における少なくとも1フレーム毎の輝度値に関する輝度値情報を関連付けて記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された輝度値情報に基づいて、前記光源駆動部に前記光源装置の輝度を調整させる駆動制御部とを備えていることを特徴とする。
ここで、画像情報のフレームとは、上記同様に、表示する画面に相当する画像情報である。すなわち、画像情報の1フレームとは、上記同様に、1画面に相当する画像情報である。
本発明では、プロジェクタは、光源駆動部と、記憶部と、駆動制御部とを備える。記憶部は、所定の画像情報と、該画像情報における少なくとも1フレーム毎の輝度値に関する輝度値情報を関連付けて記憶する。そして、駆動制御部は、記憶部に記憶された輝度値情報を順次読み出し、読み出した輝度値情報に基づいて光源駆動部に光源装置の輝度を調整させる。このことにより、上述したプロジェクタと同様に、表示する投影画像の明るさに応じて光源装置の輝度制御が実施でき、光源装置自体および電気光学装置自体の双方の発熱量を低減可能な構成となり、プロジェクタ内部の温度上昇を抑制できる。
また、上述したプロジェクタと比較して、輝度値情報算出部を省略できる構成となり、光源装置の輝度制御を実施する際の処理の負荷を低減できる。
ここで、画像情報のフレームとは、上記同様に、表示する画面に相当する画像情報である。すなわち、画像情報の1フレームとは、上記同様に、1画面に相当する画像情報である。
本発明では、プロジェクタは、光源駆動部と、記憶部と、駆動制御部とを備える。記憶部は、所定の画像情報と、該画像情報における少なくとも1フレーム毎の輝度値に関する輝度値情報を関連付けて記憶する。そして、駆動制御部は、記憶部に記憶された輝度値情報を順次読み出し、読み出した輝度値情報に基づいて光源駆動部に光源装置の輝度を調整させる。このことにより、上述したプロジェクタと同様に、表示する投影画像の明るさに応じて光源装置の輝度制御が実施でき、光源装置自体および電気光学装置自体の双方の発熱量を低減可能な構成となり、プロジェクタ内部の温度上昇を抑制できる。
また、上述したプロジェクタと比較して、輝度値情報算出部を省略できる構成となり、光源装置の輝度制御を実施する際の処理の負荷を低減できる。
本発明のプロジェクタでは、前記光源装置および/または前記電気光学装置近傍に配置され、前記光源装置および/または前記電気光学装置の温度を検出する温度検出部を備え、前記駆動制御部は、前記温度検出部にて検出された検出温度と、所定の温度閾値とを比較し、前記検出温度が前記温度閾値を超えた場合に、前記輝度値情報に基づいて前記光源駆動部に前記光源装置の輝度を調整させることが好ましい。
本発明では、プロジェクタは、温度検出部を備える。そして、駆動制御部は、温度検出部にて検出された検出温度が所定の温度閾値を超えた場合に、輝度値情報に基づいて光源駆動部に光源装置の輝度を調整させる。このことにより、光源装置および/または電気光学装置の温度がプロジェクタ内部の温度上昇に寄与する影響が少ない場合には光源装置の輝度制御を実施せず、逆に、プロジェクタ内部の温度上昇に寄与する影響が大きい場合に光源装置の輝度制御を実施する構成とすることで、光源装置の輝度制御を実施する際の処理の負荷を低減できる。
本発明では、プロジェクタは、温度検出部を備える。そして、駆動制御部は、温度検出部にて検出された検出温度が所定の温度閾値を超えた場合に、輝度値情報に基づいて光源駆動部に光源装置の輝度を調整させる。このことにより、光源装置および/または電気光学装置の温度がプロジェクタ内部の温度上昇に寄与する影響が少ない場合には光源装置の輝度制御を実施せず、逆に、プロジェクタ内部の温度上昇に寄与する影響が大きい場合に光源装置の輝度制御を実施する構成とすることで、光源装置の輝度制御を実施する際の処理の負荷を低減できる。
本発明のプロジェクタでは、前記光源装置は、固体発光素子を含んで構成され、前記光源駆動部は、前記固体発光素子を間欠点灯駆動し、前記駆動制御部は、前記輝度値情報に基づいて、前記固体発光素子を間欠点灯駆動する際のデューティ比を前記光源駆動部に変更させて前記光源装置の輝度を調整させることが好ましい。
ここで、固定発光素子としては、例えば、発光ダイオード素子や、半導体レーザが例示できる。
また、デューティ比は、光源装置を間欠点灯させる際の単位時間当りの点灯時間と、単位時間当りの消灯時間との比率である。
本発明によれば、光源装置が固体発光素子を含んで構成されているので、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の光源装置と比較して、駆動時の発熱量が小さくて済み、光源装置の温度上昇をさらに抑制可能な構成となり、プロジェクタ内部の温度上昇をさらに抑制可能とする。また、間欠点灯駆動させる際のデューティ比を変更することで光源装置の輝度を調整するので、駆動制御部による光源装置の輝度制御を容易に実施することが可能な構成となる。さらに、光源装置の駆動時の消費電力が小さくて済む。さらにまた、光源装置の小型化および軽量化を図れ、ひいてはプロジェクタの小型化および軽量化を図れる。
ここで、固定発光素子としては、例えば、発光ダイオード素子や、半導体レーザが例示できる。
また、デューティ比は、光源装置を間欠点灯させる際の単位時間当りの点灯時間と、単位時間当りの消灯時間との比率である。
本発明によれば、光源装置が固体発光素子を含んで構成されているので、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の光源装置と比較して、駆動時の発熱量が小さくて済み、光源装置の温度上昇をさらに抑制可能な構成となり、プロジェクタ内部の温度上昇をさらに抑制可能とする。また、間欠点灯駆動させる際のデューティ比を変更することで光源装置の輝度を調整するので、駆動制御部による光源装置の輝度制御を容易に実施することが可能な構成となる。さらに、光源装置の駆動時の消費電力が小さくて済む。さらにまた、光源装置の小型化および軽量化を図れ、ひいてはプロジェクタの小型化および軽量化を図れる。
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、光源装置2と、3つの偏光変換装置3と、3つの電気光学装置4と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム5と、投射光学装置としての投射レンズ6と、ここでは図示しない制御装置とを備える。
〔プロジェクタの構成〕
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、光源装置2と、3つの偏光変換装置3と、3つの電気光学装置4と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム5と、投射光学装置としての投射レンズ6と、ここでは図示しない制御装置とを備える。
光源装置2は、後述する制御装置による制御の下、点灯および消灯を繰り返す間欠点灯を実施し、偏光変換装置3に向けて光束を射出する。この光源装置2は、図1に示すように、R色光を射出するR色光用LED(Light Emitting Diode)モジュール2Rと、G色光を射出するG色光用LEDモジュール2Gと、B色光を射出するG色光用LEDモジュール2Bとで構成される。
これらLEDモジュール2R,2G,2Bは、略同様の構成であり、具体的な図示は省略するが、Si基板上に固体発光素子である複数のLED素子が配列形成されている。なお、LEDモジュール2R,2G,2Bを構成するLED素子は、結晶の種類および添加物等が異なるように形成されたものであり、それぞれR色光、G色光、B色光を発する。また、これらLEDモジュール2R,2G,2Bには、後述する制御装置からの駆動信号に応じて前記各LED素子に駆動電圧を印加する光源駆動回路が形成されている。
これらLEDモジュール2R,2G,2Bは、略同様の構成であり、具体的な図示は省略するが、Si基板上に固体発光素子である複数のLED素子が配列形成されている。なお、LEDモジュール2R,2G,2Bを構成するLED素子は、結晶の種類および添加物等が異なるように形成されたものであり、それぞれR色光、G色光、B色光を発する。また、これらLEDモジュール2R,2G,2Bには、後述する制御装置からの駆動信号に応じて前記各LED素子に駆動電圧を印加する光源駆動回路が形成されている。
また、これらLEDモジュール2R,2G,2Bには、各LED素子の過熱状態を検出するために、サーミスタ等からなる温度検出部としての温度検出センサ20が設けられている。具体的には、温度検出センサ20は、各LEDモジュール2R,2G,2Bに対応して、該LEDモジュール2R,2G,2Bと接するように、R色光用温度検出センサ20R、G色光用温度検出センサ20G、およびB色光用温度検出センサ20Bで構成されている。
なお、本実施形態では、温度検出センサ20を各LEDモジュール2R,2G,2Bにそれぞれ接するように設けているが、勿論、温度検出センサ20を設ける位置はこれに限らず、LEDモジュール2R,2G,2Bの近傍であればいずれの位置に設けても構わない。
なお、本実施形態では、温度検出センサ20を各LEDモジュール2R,2G,2Bにそれぞれ接するように設けているが、勿論、温度検出センサ20を設ける位置はこれに限らず、LEDモジュール2R,2G,2Bの近傍であればいずれの位置に設けても構わない。
偏光変換装置3は、光源装置2から射出される各色光に応じて3つの偏光変換装置3R,3G,3Bで構成され、光源装置2から射出された各色光の偏光方向を略一方向の直線偏光に揃える。
これら偏光変換装置3R,3G,3Bは、図示を略したが、照明光軸に対して傾斜配置される偏光分離膜および反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。偏光分離膜は、各色光に含まれるP偏光光束およびS偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸に沿った方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換装置3R,3G,3Bの光束射出面に設けられる位相差板によって偏光変換され、略全ての偏光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換装置3R,3G,3Bを用いることにより、光源装置2から射出される光束を、略一方向の偏光光束に揃えることができるため、電気光学装置4で利用する光源光の利用率を向上することができる。
本実施形態では、偏光変換装置3R,3BはR色光用LEDモジュール2RおよびB色光用LEDモジュール2Bから射出されるR,B色光をP偏光光束に揃えて射出し、偏光変換装置3GはG色光用LEDモジュール2Gから射出される色光をS偏光光束に揃えて射出する。
これら偏光変換装置3R,3G,3Bは、図示を略したが、照明光軸に対して傾斜配置される偏光分離膜および反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。偏光分離膜は、各色光に含まれるP偏光光束およびS偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸に沿った方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換装置3R,3G,3Bの光束射出面に設けられる位相差板によって偏光変換され、略全ての偏光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換装置3R,3G,3Bを用いることにより、光源装置2から射出される光束を、略一方向の偏光光束に揃えることができるため、電気光学装置4で利用する光源光の利用率を向上することができる。
本実施形態では、偏光変換装置3R,3BはR色光用LEDモジュール2RおよびB色光用LEDモジュール2Bから射出されるR,B色光をP偏光光束に揃えて射出し、偏光変換装置3GはG色光用LEDモジュール2Gから射出される色光をS偏光光束に揃えて射出する。
電気光学装置4は、偏光変換装置3R,3G,3Bから射出される各色光に応じて3つの電気光学装置4R,4G,4Bで構成され、後述する制御装置7による制御の下、入力する画像信号の階調レベルに応じて偏光変換装置3R,3G,3Bから射出された光束の光透過率を変化させることで入射した色光を変調して光学像を形成する。これら電気光学装置4は、3つの入射側偏光板41R,41G,41Bと、3つの液晶パネルモジュール42R,42G,42Bと、3つの射出側偏光板43R,43G,43Bとを備える。
入射側偏光板41R,41G,41Bは、偏光変換装置3で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換装置3で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。すなわち、入射側偏光板41R,41Bは偏光変換装置3R,3Bから射出されるP偏光光束を透過させ、入射側偏光板41Gは偏光変換装置3Gから射出されるS偏光光束を透過させる。これら入射側偏光板41R,41G,41Bは、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
入射側偏光板41R,41G,41Bは、偏光変換装置3で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換装置3で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。すなわち、入射側偏光板41R,41Bは偏光変換装置3R,3Bから射出されるP偏光光束を透過させ、入射側偏光板41Gは偏光変換装置3Gから射出されるS偏光光束を透過させる。これら入射側偏光板41R,41G,41Bは、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
射出側偏光板43R,43G,43Bは、入射側偏光板41R,41G,41Bと略同様の構成であり、液晶パネルモジュール42R,42G,42Bから射出された光束のうち、入射側偏光板41R,41G,41Bにおける光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。すなわち、射出側偏光板43R,43BはS偏光光束を透過させ、射出側偏光板43GはP偏光光束を透過させる。
液晶パネルモジュール42R,42G,42Bは、具体的な図示は省略するが、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した液晶パネルと、後述する制御装置から出力される画像信号を入力し、前記液晶パネルに画像に応じた所定の駆動電圧を前記液晶パネルに印加する液晶パネル駆動用IC(Integrated Circuit)とで構成されている。そして、液晶パネルモジュール42R,42G,42Bは、例えば、前記液晶パネル駆動用ICから与えられた駆動電圧にしたがって、前記液晶パネルの液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板41R,41G,41Bから射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
そして、光源装置2から射出された光束の光量に対する、電気光学装置4を透過した光束の光量の比率によって前記光透過率が規定される。
液晶パネルモジュール42R,42G,42Bは、具体的な図示は省略するが、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した液晶パネルと、後述する制御装置から出力される画像信号を入力し、前記液晶パネルに画像に応じた所定の駆動電圧を前記液晶パネルに印加する液晶パネル駆動用IC(Integrated Circuit)とで構成されている。そして、液晶パネルモジュール42R,42G,42Bは、例えば、前記液晶パネル駆動用ICから与えられた駆動電圧にしたがって、前記液晶パネルの液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板41R,41G,41Bから射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
そして、光源装置2から射出された光束の光量に対する、電気光学装置4を透過した光束の光量の比率によって前記光透過率が規定される。
クロスダイクロイックプリズム5は、各電気光学装置4R,4G,4Bから射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム5は、4つの直角プリズム51を貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム51同士を貼り合わせた界面には、誘電体多層膜52A,52Bが形成されている。誘電体多層膜52Aは、電気光学装置4Rから射出されたS偏光光束を反射し、電気光学装置4Gから射出されたP偏光光束を透過する。また、誘電体多層膜52Bは、電気光学装置4Bから射出されたS偏光光束を反射し、電気光学装置4Gから射出されたP偏光光束を透過する。このようにして、各電気光学装置4R,4G,4Bから射出された3つの色光が合成される。
投射レンズ6は、クロスダイクロイックプリズム5にて形成したカラー画像をスクリーン100上に拡大投射するものであり、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成され、鏡筒内に収納されている。
投射レンズ6は、クロスダイクロイックプリズム5にて形成したカラー画像をスクリーン100上に拡大投射するものであり、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成され、鏡筒内に収納されている。
〔制御装置の構造〕
図2は、制御装置7による光源装置2および電気光学装置4の制御構造を示すブロック図である。
制御装置7は、電源スイッチング装置21を制御してLEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施するとともに、外部機器から入力した画像信号に対して所定の処理を施し、この処理を施した画像信号に応じて液晶パネルモジュール42R,42G,42Bを駆動制御する。この制御装置7は、図2に示すように、映像信号入力部71と、制御部72と、記憶部としてのフレームメモリ73とを備える。
ここで、電源スイッチング装置21は、LED電源22から供給される電力を、所定のデューティ比を有するON/OFF信号となるように切り替えて、この切り替えたON/OFF信号(駆動信号)を光源装置2の各LEDモジュール2R,2G,2Bに出力する。そして、各LEDモジュール2R,2G,2Bは、入力したON/OFF信号のデューティ比にしたがって間欠点灯駆動する。
すなわち、電源スイッチング装置21およびLED電源22は、本発明に係る光源駆動部に相当する。
図2は、制御装置7による光源装置2および電気光学装置4の制御構造を示すブロック図である。
制御装置7は、電源スイッチング装置21を制御してLEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施するとともに、外部機器から入力した画像信号に対して所定の処理を施し、この処理を施した画像信号に応じて液晶パネルモジュール42R,42G,42Bを駆動制御する。この制御装置7は、図2に示すように、映像信号入力部71と、制御部72と、記憶部としてのフレームメモリ73とを備える。
ここで、電源スイッチング装置21は、LED電源22から供給される電力を、所定のデューティ比を有するON/OFF信号となるように切り替えて、この切り替えたON/OFF信号(駆動信号)を光源装置2の各LEDモジュール2R,2G,2Bに出力する。そして、各LEDモジュール2R,2G,2Bは、入力したON/OFF信号のデューティ比にしたがって間欠点灯駆動する。
すなわち、電源スイッチング装置21およびLED電源22は、本発明に係る光源駆動部に相当する。
映像信号入力部71は、各種外部機器から出力される映像信号を入力する部分である。この映像信号入力部71は、図2に示すように、第1入力部711と、第2入力部712と、第3入力部713とを備える。
第1入力部711は、パーソナルコンピュータから出力された複数の画像信号が与えられる部分であり、図2に示すように、第1ビデオセレクタ711Aと、ADC(Analog to Digital Converter)711Bとを備える。
第1ビデオセレクタ711Aは、制御部72から与えられる選択信号に応じて、入力した複数の画像信号のうちの1つを選択して出力する。この第1ビデオセレクタ711Aから出力される画像信号には、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色のアナログ画像信号と、水平同期信号および垂直同期信号とが含まれている。このような画像信号は、コンポーネント信号と呼ばれる。
ADC711Bは、第1ビデオセレクタ711Aから出力される3つのアナログ画像信号を該ADC711B内のAD変換回路によってそれぞれデジタル画像信号に変換する。そして、このデジタル画像信号は、制御部72を介してフレームメモリ73に一時的に記録される。なお、この記録されるデジタル画像信号は、ADC711Bから出力されるデジタル画像信号に応じて順次書き換えられる。
第1入力部711は、パーソナルコンピュータから出力された複数の画像信号が与えられる部分であり、図2に示すように、第1ビデオセレクタ711Aと、ADC(Analog to Digital Converter)711Bとを備える。
第1ビデオセレクタ711Aは、制御部72から与えられる選択信号に応じて、入力した複数の画像信号のうちの1つを選択して出力する。この第1ビデオセレクタ711Aから出力される画像信号には、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色のアナログ画像信号と、水平同期信号および垂直同期信号とが含まれている。このような画像信号は、コンポーネント信号と呼ばれる。
ADC711Bは、第1ビデオセレクタ711Aから出力される3つのアナログ画像信号を該ADC711B内のAD変換回路によってそれぞれデジタル画像信号に変換する。そして、このデジタル画像信号は、制御部72を介してフレームメモリ73に一時的に記録される。なお、この記録されるデジタル画像信号は、ADC711Bから出力されるデジタル画像信号に応じて順次書き換えられる。
第2入力部712は、ビデオレコーダやテレビ等から出力された複数のビデオ信号が与えられる部分であり、図2に示すように、第2ビデオセレクタ712Aと、ビデオデコーダ712Bとを備える。
第2ビデオセレクタ712Aは、制御部72から与えられる選択信号に応じて、入力した複数のビデオ信号のうちの1つを選択して出力する。これらのビデオ信号は、輝度信号と色信号と同期信号とが重畳された画像信号で、コンポジット信号と呼ばれる。
ビデオデコーダ712Bは、第2ビデオセレクタ712Aから出力されるコンポジット信号から水平同期信号および垂直同期信号を分離するとともに、R,G,Bの3つのデジタル画像信号に変換する。そして、このデジタル画像信号は、制御部72を介してフレームメモリ73に一時的に記録される。なお、この記録されるデジタル画像信号は、ビデオデコーダ712Bから出力されるデジタル画像信号に応じて順次書き換えられる。
第2ビデオセレクタ712Aは、制御部72から与えられる選択信号に応じて、入力した複数のビデオ信号のうちの1つを選択して出力する。これらのビデオ信号は、輝度信号と色信号と同期信号とが重畳された画像信号で、コンポジット信号と呼ばれる。
ビデオデコーダ712Bは、第2ビデオセレクタ712Aから出力されるコンポジット信号から水平同期信号および垂直同期信号を分離するとともに、R,G,Bの3つのデジタル画像信号に変換する。そして、このデジタル画像信号は、制御部72を介してフレームメモリ73に一時的に記録される。なお、この記録されるデジタル画像信号は、ビデオデコーダ712Bから出力されるデジタル画像信号に応じて順次書き換えられる。
第3入力部713は、TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)方式等の伝送方式によるデジタル画像信号およびクロック信号を入力するための専用レシーバである。すなわち、この第3入力部713により、外部機器からデジタル画像信号をそのまま入力可能としている。
制御部72は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置から構成され、図示しないROM(Read Only Memory)等に格納される制御プログラムを読み込んで実行するものであり、LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御、液晶パネルモジュール42R,42G,42Bの駆動制御を実施する機能を有している。この制御部72は、図2に示すように、センサ信号受付部721と、輝度値情報算出部722と、駆動制御部としての光源駆動制御部723と、電気光学装置駆動制御部724とを備える。
センサ信号受付部721は、R,G,B色光用の各温度検出センサ20R,20G,20Bで検出された各温度センサ信号を受け付ける部分であり、これらの温度検出センサ20R,20G,20Bで検出された各温度センサ信号は、デジタル信号に変換されてセンサ信号受付部721で受け付けられる。そして、センサ信号受付部721は、各温度検出センサ20R,20G,20Bで検出された各温度に対応するデジタル信号を光源駆動制御部723に出力する。
センサ信号受付部721は、R,G,B色光用の各温度検出センサ20R,20G,20Bで検出された各温度センサ信号を受け付ける部分であり、これらの温度検出センサ20R,20G,20Bで検出された各温度センサ信号は、デジタル信号に変換されてセンサ信号受付部721で受け付けられる。そして、センサ信号受付部721は、各温度検出センサ20R,20G,20Bで検出された各温度に対応するデジタル信号を光源駆動制御部723に出力する。
輝度値情報算出部722は、フレームメモリ73に順次記憶される1フレーム(画面)分のデジタル画像信号を読み出し、該1フレーム分のデジタル画像信号における輝度値に関する輝度値情報を算出する。この輝度値情報の算出は、例えば、1フレーム内におけるデジタル画像信号の最高輝度値および最低輝度値に基づいて、1フレーム内の平均輝度値を算出する。そして、算出した平均輝度値に応じた信号を光源駆動制御部723に出力する。
光源駆動制御部723は、輝度値情報算出部722にて算出された輝度値情報に基づいて、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度を調整する旨の制御指令を電源スイッチング装置21に出力し、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させる。すなわち、光源駆動制御部723は、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施する。なお、本実施形態では、この光源駆動制御部723は、センサ信号受付部721で受け付けられた各温度センサ信号に対応する各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度に基づいて、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施する。
光源駆動制御部723は、輝度値情報算出部722にて算出された輝度値情報に基づいて、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度を調整する旨の制御指令を電源スイッチング装置21に出力し、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させる。すなわち、光源駆動制御部723は、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施する。なお、本実施形態では、この光源駆動制御部723は、センサ信号受付部721で受け付けられた各温度センサ信号に対応する各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度に基づいて、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施する。
電気光学装置駆動制御部724は、映像信号入力部71から出力されフレームメモリ73に順次記憶されるデジタル画像信号を適宜読み出して、読み出したデジタル画像信号に対して所定の処理を施し、処理を施した画像に対応する画像信号を電気光学装置4の各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bに出力して所定の光学像を形成させる。この電気光学装置駆動制御部724における前記所定の処理としては、例えば、拡大・縮小等の画像サイズ調整処理、台形歪補正処理、画質調整処理、ガンマ補正処理等がある。これら各処理は、周知の技術であるので詳細な説明は省略する。
フレームメモリ73は、書換可能であるSRAM(Static Random Access Memory)等で構成され、上述したように外部機器から出力され、映像信号入力部71を介したデジタル画像信号を順次記録する。このように、外部機器から出力される画像信号は、フレーム毎にフレームメモリ73に一時的に記録され、この記録されたフレーム毎の画像信号に基づいて制御部72の電気光学装置駆動制御部724が所定の処理を施し、施した画像信号に基づいて液晶パネルモジュール42R,42G,42Bを駆動制御している。
次に、制御装置7による光源装置2の制御動作を説明する。
図3は、制御装置7による制御動作を説明するためのフローチャートである。
ユーザによるリモートコントローラ等の入力操作によりプロジェクタ1を起動する旨の信号を電源スイッチング装置21が入力すると、電源スイッチング装置21は、所定のデューティ比を有するON/OFF信号を各LEDモジュール2R,2G,2Bに出力する。そして、各LEDモジュール2R,2G,2Bを構成する各光源駆動回路は、ON/OFF信号に対応した駆動電圧を各LED素子に印加し、各LED素子は、該駆動電圧に応じて所定のデューティ比にてON、OFFの間欠点灯を実施する。
また、制御部72の電気光学装置駆動制御部724は、映像信号入力部71を介して外部機器から入力しフレームメモリ73に順次記憶される画像信号を適宜読み出して、読み出した画像信号に対して所定の処理を施し、処理を施した画像信号を各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bに出力する。そして、各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bを構成する各液晶パネル駆動ICは、入力した画像信号に対応する駆動信号を各液晶パネルに出力し、各LED素子から射出された光束を変調する。
図3は、制御装置7による制御動作を説明するためのフローチャートである。
ユーザによるリモートコントローラ等の入力操作によりプロジェクタ1を起動する旨の信号を電源スイッチング装置21が入力すると、電源スイッチング装置21は、所定のデューティ比を有するON/OFF信号を各LEDモジュール2R,2G,2Bに出力する。そして、各LEDモジュール2R,2G,2Bを構成する各光源駆動回路は、ON/OFF信号に対応した駆動電圧を各LED素子に印加し、各LED素子は、該駆動電圧に応じて所定のデューティ比にてON、OFFの間欠点灯を実施する。
また、制御部72の電気光学装置駆動制御部724は、映像信号入力部71を介して外部機器から入力しフレームメモリ73に順次記憶される画像信号を適宜読み出して、読み出した画像信号に対して所定の処理を施し、処理を施した画像信号を各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bに出力する。そして、各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bを構成する各液晶パネル駆動ICは、入力した画像信号に対応する駆動信号を各液晶パネルに出力し、各LED素子から射出された光束を変調する。
このような状態において、各温度検出センサ20R,20G,20Bは、各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度を検出する(処理S1)。そして、各温度検出センサ20R,20G,20Bは、検出した各温度に対応する各温度センサ信号を制御装置7に出力する。なお、各温度検出センサ20R,20G,20Bは、例えば、所定時間毎に各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度を検出し、検出した温度に対応する各温度センサ信号を逐次、制御装置7に出力するものとする。
この後、制御装置7の光源駆動制御部723は、入力した各温度センサ信号に対応する各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度を認識する。そして、光源駆動制御部723は、認識した各温度と、所定の温度閾値とを比較し、認識した各温度のうちのいずれかが温度閾値を超えたか否かを判定する(処理S2)。
この後、制御装置7の光源駆動制御部723は、入力した各温度センサ信号に対応する各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度を認識する。そして、光源駆動制御部723は、認識した各温度と、所定の温度閾値とを比較し、認識した各温度のうちのいずれかが温度閾値を超えたか否かを判定する(処理S2)。
ここで、処理S2において、「N」と判定した場合、すなわち、認識した各温度のうちのいずれの温度も温度閾値を超えていないと判定した場合には、再度、処理S1に戻る。すなわち、認識した各温度のうちのいずれかの温度が温度閾値を超えるまでは、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施しない。
一方、処理S2において、「Y」と判定した場合、すなわち、認識した各温度のうちのいずれかの温度が温度閾値を超えたと判定した場合には、輝度値情報算出部722は、フレームメモリ73に記憶され、電気光学装置駆動制御部724に読み出される前の1フレーム分の画像信号を読み出す(処理S3)。
そして、輝度値情報算出部722は、読み出した1フレーム分の画像信号の最高輝度値および最低輝度値に基づいて、1フレーム内の平均輝度値を算出する(処理S4)。この算出した平均輝度値に対応する信号は、光源駆動制御部723に出力される。
一方、処理S2において、「Y」と判定した場合、すなわち、認識した各温度のうちのいずれかの温度が温度閾値を超えたと判定した場合には、輝度値情報算出部722は、フレームメモリ73に記憶され、電気光学装置駆動制御部724に読み出される前の1フレーム分の画像信号を読み出す(処理S3)。
そして、輝度値情報算出部722は、読み出した1フレーム分の画像信号の最高輝度値および最低輝度値に基づいて、1フレーム内の平均輝度値を算出する(処理S4)。この算出した平均輝度値に対応する信号は、光源駆動制御部723に出力される。
処理S4の後、光源駆動制御部723は、輝度値情報算出部722から出力された信号を入力し、該信号に基づく平均輝度値に基づいて各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度を調整する旨の制御指令を電源スイッチング装置21に出力し、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させる(処理S5)。例えば、光源駆動制御部723は、1フレームに対応する平均輝度値が小さい場合、すなわち、暗い表示を実施する際には、輝度を小さくする(デューティ比を小さくする)旨の制御指令を電源スイッチング装置21に出力する。また、逆に、1フレームに対応する平均輝度値が大きい場合、すなわち、明るい表示を実施する際には、輝度を大きくする(デューティ比を大きくする)旨の制御指令を電源スイッチング装置21に出力する。
そして、電源スイッチング装置21は、光源駆動制御部723からの制御指令に応じてON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を変更し、変更したON/OFF信号を各LEDモジュール2R,2G,2Bに出力し、各LEDモジュール2R,2G,2Bは、このON/OFF信号に応じたデューティ比にて間欠点灯する。
また、電気光学装置駆動制御部724は、フレームメモリ73に記憶され、輝度値情報算出部722にて読み出された1フレーム分の画像信号を順次読み出して、読み出した画像信号に対して所定の処理を施し、処理を施した画像信号により各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bが駆動し、各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bにて前記各LEDモジュール2R,2G,2Bの間欠点灯により射出される光束が変調される。
そして、以上のような処理S1〜S5が繰り返し実施される。
また、電気光学装置駆動制御部724は、フレームメモリ73に記憶され、輝度値情報算出部722にて読み出された1フレーム分の画像信号を順次読み出して、読み出した画像信号に対して所定の処理を施し、処理を施した画像信号により各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bが駆動し、各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bにて前記各LEDモジュール2R,2G,2Bの間欠点灯により射出される光束が変調される。
そして、以上のような処理S1〜S5が繰り返し実施される。
以上の第1実施形態においては、光源駆動制御部723は、輝度値情報算出部722にて逐次算出された輝度値情報に基づいて各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度を調整する旨の制御指令を電源スイッチング装置21に出力し、各LEDモジュール2R,2G,2Bを間欠点灯駆動させる際のデューティ比を変更させるので、表示する投影画像の明るさに応じて各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御が実施できる。すなわち、暗い投影画像を表示する場合には各LEDモジュール2R,2G,2Bを小さいデューティ比で間欠駆動させることで、各LEDモジュール2R,2G,2Bから射出される光量が低減し、電気光学装置4R,4G,4Bにて遮断される光量を少なくすることができ、電気光学装置4R,4G,4Bの発熱量を低減できる。また、表示する投影画像の明るさに応じて各LEDモジュール2R,2G,2Bの光量を制御することで、各LEDモジュール2R,2G,2Bの発熱量を低減できる。したがって、各LEDモジュール2R,2G,2Bおよび電気光学装置4R,4G,4Bの双方の発熱量を低減でき、プロジェクタ1内部の温度上昇を抑制できる。
また、光源駆動制御部723は、温度検出センサ20にて検出された各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度が所定の温度閾値を超えた場合に、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施するので、各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度がプロジェクタ1内部の温度上昇に寄与する影響が少ない場合に各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施せず、逆に、プロジェクタ1内部の温度上昇に寄与する影響が大きい場合には各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施できる。したがって、制御部72における処理の負荷を低減できる。
そして、光源装置2は、LED素子を有するLEDモジュール2R,2G,2Bで構成されているので、例えば、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の光源装置と比較して、駆動時の発熱量が小さくて済み、各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度上昇をさらに抑制でき、プロジェクタ1内部の温度上昇をさらに抑制できる。また、電源スイッチング装置21にて間欠点灯駆動させる際のデューティ比を変更することで各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度を調整するので、光源駆動制御部723による輝度制御を容易に実施できる。さらに、光源装置2の駆動時の消費電力が小さくて済む。さらにまた、光源装置2の小型化および軽量化が図れ、ひいてはプロジェクタ1の小型化および軽量化が図れる。
そして、光源装置2は、LED素子を有するLEDモジュール2R,2G,2Bで構成されているので、例えば、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の光源装置と比較して、駆動時の発熱量が小さくて済み、各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度上昇をさらに抑制でき、プロジェクタ1内部の温度上昇をさらに抑制できる。また、電源スイッチング装置21にて間欠点灯駆動させる際のデューティ比を変更することで各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度を調整するので、光源駆動制御部723による輝度制御を容易に実施できる。さらに、光源装置2の駆動時の消費電力が小さくて済む。さらにまた、光源装置2の小型化および軽量化が図れ、ひいてはプロジェクタ1の小型化および軽量化が図れる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、光源駆動制御部723は、外部機器から映像信号入力部71を介して入力しフレームメモリ73に記憶された画像信号に応じて、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させている。
これに対して第2実施形態では、制御装置8は、記憶部82に記憶された情報に応じて、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させる。
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、光源駆動制御部723は、外部機器から映像信号入力部71を介して入力しフレームメモリ73に記憶された画像信号に応じて、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させている。
これに対して第2実施形態では、制御装置8は、記憶部82に記憶された情報に応じて、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させる。
具体的に、図4は、第2実施形態における制御装置8による光源装置2および電気光学装置4の制御構造を示すブロック図である。
制御装置8は、電源スイッチング装置21を制御してLEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施するとともに、記憶した内部の画像情報に対して処理を施し、この処理を施した画像情報に応じて液晶パネルモジュール42R,42G,42Bを駆動制御する。この制御装置8は、図4に示すように、制御部81と、記憶部82とを備える。
記憶部82は、例えば、ROM等から構成され、所定の画像情報、およびこの画像情報のフレーム毎の輝度値に関する輝度値情報を関連付けて記憶する。なお、この輝度値情報は、画像情報のフレーム毎に、該フレーム内の最高輝度値および最低輝度値に基づいて予め算出された平均輝度値に関する情報であり、各平均輝度値が画像情報のフレーム毎に関連付けられている。
なお、記憶部82は、ROMに限らず、その他の記憶手段を採用してもよい。例えば、ハードディスク装置で構成してもよく、またはCD(Compact Disk)−ROMドライブ、DVD(Digital Versatile Disk)−ROMドライブ等でCD−ROM、DVD−ROM等の内部情報を読み出し可能に構成したものを採用してもよい。
制御装置8は、電源スイッチング装置21を制御してLEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施するとともに、記憶した内部の画像情報に対して処理を施し、この処理を施した画像情報に応じて液晶パネルモジュール42R,42G,42Bを駆動制御する。この制御装置8は、図4に示すように、制御部81と、記憶部82とを備える。
記憶部82は、例えば、ROM等から構成され、所定の画像情報、およびこの画像情報のフレーム毎の輝度値に関する輝度値情報を関連付けて記憶する。なお、この輝度値情報は、画像情報のフレーム毎に、該フレーム内の最高輝度値および最低輝度値に基づいて予め算出された平均輝度値に関する情報であり、各平均輝度値が画像情報のフレーム毎に関連付けられている。
なお、記憶部82は、ROMに限らず、その他の記憶手段を採用してもよい。例えば、ハードディスク装置で構成してもよく、またはCD(Compact Disk)−ROMドライブ、DVD(Digital Versatile Disk)−ROMドライブ等でCD−ROM、DVD−ROM等の内部情報を読み出し可能に構成したものを採用してもよい。
制御部81は、前記第1実施形態で説明した制御部72と同様に、CPU等の演算処理装置から構成され、図示しないROM等に格納される制御プログラムを読み込んで実行するものであり、LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御、液晶パネルモジュール42R,42G,42Bの駆動制御を実施する機能を有している。この制御部81は、図4に示すように、前記第1実施形態で説明した制御部72と同様にセンサ信号受付部721を備える他、駆動制御部としての光源駆動制御部811と、電気光学装置駆動制御部812とを備える。
光源駆動制御部811は、記憶部82に記憶された輝度値情報を適宜、読み出し、読み出した輝度値情報に基づいて、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度を調整する旨の制御指令を電源スイッチング装置21に出力し、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させる。本実施形態でも、前記第1実施形態と同様に、この光源駆動制御部811は、センサ信号受付部721で受け付けられた各温度センサ信号に対応する各LEDモジュール2R,2G,2Bの温度に基づいて、各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施する。
電気光学装置駆動制御部812は、記憶部82に記憶された画像情報を適宜読み出して、読み出した画像情報に対して所定の処理を施し、処理を施した画像に対応する画像信号を電気光学装置4の各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bに出力して所定の光学像を形成させる。この電気光学装置駆動制御部812における前記所定の処理としては、前記第1実施形態で説明した電気光学装置駆動制御部724と同様の処理であり、説明を省略する。
電気光学装置駆動制御部812は、記憶部82に記憶された画像情報を適宜読み出して、読み出した画像情報に対して所定の処理を施し、処理を施した画像に対応する画像信号を電気光学装置4の各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bに出力して所定の光学像を形成させる。この電気光学装置駆動制御部812における前記所定の処理としては、前記第1実施形態で説明した電気光学装置駆動制御部724と同様の処理であり、説明を省略する。
次に、第2実施形態における制御装置8による光源装置2の制御動作を説明する。
図5は、制御装置8による制御動作を説明するためのフローチャートである。
プロジェクタ1の起動後、前記第1実施形態で説明した処理S1と同様に、各温度検出センサ20R,20G,20Bが各LEDモジュール2R,2G,2Bの各温度を検出する(処理S11)。
この後、制御装置8の光源駆動制御部811は、前記第1実施形態で説明した処理S2と同様に、処理S11にて検出された各LEDモジュール2R,2G,2Bのいずれかの温度が温度閾値を超えたか否かを判定する(処理S12)。ここで、処理S12において、「N」と判定した場合、すなわち、認識した各温度のうちのいずれの温度も温度閾値を超えていないと判定した場合には、前記第1実施形態と同様に、再度、処理S11に戻る。
図5は、制御装置8による制御動作を説明するためのフローチャートである。
プロジェクタ1の起動後、前記第1実施形態で説明した処理S1と同様に、各温度検出センサ20R,20G,20Bが各LEDモジュール2R,2G,2Bの各温度を検出する(処理S11)。
この後、制御装置8の光源駆動制御部811は、前記第1実施形態で説明した処理S2と同様に、処理S11にて検出された各LEDモジュール2R,2G,2Bのいずれかの温度が温度閾値を超えたか否かを判定する(処理S12)。ここで、処理S12において、「N」と判定した場合、すなわち、認識した各温度のうちのいずれの温度も温度閾値を超えていないと判定した場合には、前記第1実施形態と同様に、再度、処理S11に戻る。
処理S12において、「Y」と判定した場合、すなわち、各LEDモジュール2R,2G,2Bのいずれかの温度が温度閾値を超えたと判定した場合には、光源駆動制御部811は、記憶部82に記憶され、電気光学装置駆動制御部812に読み出される前の1フレーム分の画像情報に関連付けられた輝度値情報を読み出す(処理S13)。
処理S13の後、光源駆動制御部811は、前記第1実施形態で説明した処理S5と同様に、読み出した輝度値情報である平均輝度値に基づいて各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度を調整する旨の制御指令を電源スイッチング装置21に出力し、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させる(処理S14)。
そして、電源スイッチング装置21は、光源駆動制御部811からの制御指令に応じてON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を変更し、変更したON/OFF信号を各LEDモジュール2R,2G,2Bに出力し、各LEDモジュール2R,2G,2Bは、このON/OFF信号に応じたデューティ比にて間欠点灯する。
また、電気光学装置駆動制御部812は、記憶部82に記憶され、光源駆動制御部811にて読み出された輝度値情報に関連付けられた1フレーム分の画像情報を順次読み出して、読み出した画像情報に応じて所定の処理を施し、処理を施した画像情報により各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bが駆動し、各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bにて前記各LEDモジュール2R,2G,2Bの間欠点灯により射出される光束が変調される。
そして、以上のような処理S11〜S14が繰り返し実施される。
処理S13の後、光源駆動制御部811は、前記第1実施形態で説明した処理S5と同様に、読み出した輝度値情報である平均輝度値に基づいて各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度を調整する旨の制御指令を電源スイッチング装置21に出力し、ON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を電源スイッチング装置21に変更させる(処理S14)。
そして、電源スイッチング装置21は、光源駆動制御部811からの制御指令に応じてON/OFF信号に切り替える際のデューティ比を変更し、変更したON/OFF信号を各LEDモジュール2R,2G,2Bに出力し、各LEDモジュール2R,2G,2Bは、このON/OFF信号に応じたデューティ比にて間欠点灯する。
また、電気光学装置駆動制御部812は、記憶部82に記憶され、光源駆動制御部811にて読み出された輝度値情報に関連付けられた1フレーム分の画像情報を順次読み出して、読み出した画像情報に応じて所定の処理を施し、処理を施した画像情報により各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bが駆動し、各液晶パネルモジュール42R,42G,42Bにて前記各LEDモジュール2R,2G,2Bの間欠点灯により射出される光束が変調される。
そして、以上のような処理S11〜S14が繰り返し実施される。
上述した第2実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、制御部81は、前記第1実施形態で説明した輝度値情報算出部722を省略した構成となり、制御部81の構成の簡略化および制御部81における各LEDモジュール2R,2G,2Bの輝度制御を実施する際の処理の負荷を低減できる。
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記第1実施形態では、輝度値情報算出部722は、フレームメモリ73から1フレーム分の画像信号を読み出し、読み出した1フレーム内の輝度値情報を算出する。そして、光源駆動制御部723は、算出された輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を実施する構成を説明したが、これに限らない。例えば、輝度値情報算出部722は、フレームメモリ73から2フレーム以上の画像信号を読み出し、読み出したフレーム毎の輝度値情報をそれぞれ算出する。そして、光源駆動制御部723は、算出された各輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を順次実施する構成を採用してもよい。
また、例えば、輝度値情報算出部722は、フレームメモリ73から2フレーム以上の画像信号を読み出し、読み出した2フレーム以上の画像情報における輝度値情報を算出する。そして、光源駆動制御部723は、算出された輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を実施する構成を採用してもよい。
前記第1実施形態では、輝度値情報算出部722は、フレームメモリ73から1フレーム分の画像信号を読み出し、読み出した1フレーム内の輝度値情報を算出する。そして、光源駆動制御部723は、算出された輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を実施する構成を説明したが、これに限らない。例えば、輝度値情報算出部722は、フレームメモリ73から2フレーム以上の画像信号を読み出し、読み出したフレーム毎の輝度値情報をそれぞれ算出する。そして、光源駆動制御部723は、算出された各輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を順次実施する構成を採用してもよい。
また、例えば、輝度値情報算出部722は、フレームメモリ73から2フレーム以上の画像信号を読み出し、読み出した2フレーム以上の画像情報における輝度値情報を算出する。そして、光源駆動制御部723は、算出された輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を実施する構成を採用してもよい。
前記第2実施形態でも同様に、光源駆動制御部811は、記憶部82に記憶された1フレーム分の画像情報に関連付けられた輝度値情報を読み出して、読み出した輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を実施していたが、これに限らず、記憶部82に記憶された2フレーム分以上の画像情報に関連付けられた各輝度値情報を読み出して、読み出した各輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を適宜実施する構成としてもよい。
また、例えば、記憶部82は、所定の画像情報と、該画像情報の2フレーム分以上、例えば、2フレーム毎の輝度値に関する輝度値情報を関連付けて記憶する。そして、光源駆動制御部811は、記憶部82に記憶された2フレーム分毎の輝度値情報を読み出して、読み出した輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を実施する構成としてもよい。
また、例えば、記憶部82は、所定の画像情報と、該画像情報の2フレーム分以上、例えば、2フレーム毎の輝度値に関する輝度値情報を関連付けて記憶する。そして、光源駆動制御部811は、記憶部82に記憶された2フレーム分毎の輝度値情報を読み出して、読み出した輝度値情報に基づいて光源装置2の輝度制御を実施する構成としてもよい。
前記各実施形態では、輝度値情報は、最高輝度値および最低輝度値に基づく平均輝度値として説明したが、これに限らない。例えば、少なくとも1フレームにおける全画素に対応する輝度値の平均値を輝度値情報として採用してもよい。
前記各実施形態では、光源駆動部は、電源スイッチング装置21およびLED電源22として説明したが、これに限らない。例えば、光源駆動部を、LEDモジュール2R,2G,2Bをそれぞれ構成する光源駆動回路とする。そして、光源駆動制御部723,811が、前記各光源駆動回路にON/OFF信号を直接出力し、各LEDモジュール2R,2G,2Bの間欠点灯制御を実施する構成としてもよい。
前記各実施形態では、光源駆動部は、電源スイッチング装置21およびLED電源22として説明したが、これに限らない。例えば、光源駆動部を、LEDモジュール2R,2G,2Bをそれぞれ構成する光源駆動回路とする。そして、光源駆動制御部723,811が、前記各光源駆動回路にON/OFF信号を直接出力し、各LEDモジュール2R,2G,2Bの間欠点灯制御を実施する構成としてもよい。
前記各実施形態において、光源装置2を構成する固体発光素子として、LED素子を採用したが、これに限らず、その他の固体発光素子、例えば、半導体レーザ等を採用してもよい。
前記各実施形態では、温度検出センサ20は、3つのLEDモジュール2R,2G,2Bに対応させて3つで構成されていたが、これに限らず、LEDモジュール2R,2G,2Bのうち少なくともいずれかのLEDモジュールの温度を検出するように配置されればよい。すなわち、温度検出センサ20は、3つに限らず、1つでも2つでもよい。
また、温度検出センサ20は、LEDモジュール2R,2G,2Bの温度を検出する構成に限らず、電気光学装置4R,4G,4Bの温度を検出する構成としてもよく、LEDモジュール2R,2G,2Bおよび電気光学装置4R,4G,4Bの双方の温度をそれぞれ検出する構成としてもよい。この際、上述したように、温度検出センサ20の数は、LEDモジュール2R,2G,2Bおよび電気光学装置4R,4G,4Bの数に対応させる必要はない。
前記各実施形態では、温度検出センサ20は、3つのLEDモジュール2R,2G,2Bに対応させて3つで構成されていたが、これに限らず、LEDモジュール2R,2G,2Bのうち少なくともいずれかのLEDモジュールの温度を検出するように配置されればよい。すなわち、温度検出センサ20は、3つに限らず、1つでも2つでもよい。
また、温度検出センサ20は、LEDモジュール2R,2G,2Bの温度を検出する構成に限らず、電気光学装置4R,4G,4Bの温度を検出する構成としてもよく、LEDモジュール2R,2G,2Bおよび電気光学装置4R,4G,4Bの双方の温度をそれぞれ検出する構成としてもよい。この際、上述したように、温度検出センサ20の数は、LEDモジュール2R,2G,2Bおよび電気光学装置4R,4G,4Bの数に対応させる必要はない。
前記各実施形態では、液晶パネルモジュール42R,42G,42Bを構成する液晶パネルは、透過型の液晶パネルとして説明したが、これに限らず、反射型の液晶パネルとして構成してもよい。
前記各実施形態では、光源装置2は3つのLEDモジュール2R,2G,2Bで構成され、これに対応して電気光学装置4は3つの電気光学装置4R,4G,4Bで構成されていたが、これに限らない。例えば、光源装置2を1つのみのLEDモジュール、電気光学装置4を1つのみの電気光学装置とする構成、光源装置2を2つのLEDモジュール、電気光学装置4を2つの電気光学装置とする構成、あるいは、光源装置2を4つ以上のLEDモジュール、電気光学装置4を4つ以上の電気光学装置とする構成としてもよい。
前記各実施形態では、電気光学装置4は液晶パネルを含んで構成されていたが、これに限らず、デジタル・マイクロミラー・デバイス(テキサスインスツルメント社の商標)として構成してもよい。
前記各実施形態において、プロジェクタ1は、スクリーン100を観察する側から光学像を投影するフロント投射型プロジェクタとして構成してもよく、あるいは、スクリーン100を観察する側と反対側から光学像を投射するリア投射型プロジェクタとして構成してもよい。
前記各実施形態では、光源装置2は3つのLEDモジュール2R,2G,2Bで構成され、これに対応して電気光学装置4は3つの電気光学装置4R,4G,4Bで構成されていたが、これに限らない。例えば、光源装置2を1つのみのLEDモジュール、電気光学装置4を1つのみの電気光学装置とする構成、光源装置2を2つのLEDモジュール、電気光学装置4を2つの電気光学装置とする構成、あるいは、光源装置2を4つ以上のLEDモジュール、電気光学装置4を4つ以上の電気光学装置とする構成としてもよい。
前記各実施形態では、電気光学装置4は液晶パネルを含んで構成されていたが、これに限らず、デジタル・マイクロミラー・デバイス(テキサスインスツルメント社の商標)として構成してもよい。
前記各実施形態において、プロジェクタ1は、スクリーン100を観察する側から光学像を投影するフロント投射型プロジェクタとして構成してもよく、あるいは、スクリーン100を観察する側と反対側から光学像を投射するリア投射型プロジェクタとして構成してもよい。
前記各実施形態において、図2および図4に示す制御装置7,8による制御構造をプロジェクタ1に採用した構成を説明したが、これに限らない。例えば、制御装置7,8による制御構造を自動販売機、コンビニエンスストアのレジスタ、あるいは、パチンコ台、スロットマシーン、およびアーケードゲーム等の遊戯装置に適用してもよい。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明のプロジェクタは、内部温度の上昇を抑制できるため、ホームシアターやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタとして有用である。
1・・・プロジェクタ、2・・・光源装置、4・・・電気光学装置、6・・・投射レンズ(投射光学装置)、20・・・温度検出センサ(温度検出部)、21・・・電源スイッチング装置(光源駆動部)、22・・・LED電源(光源駆動部)、73・・・フレームメモリ(記憶部)、82・・・記憶部、722・・・輝度値情報算出部、723,811・・・光源駆動制御部(駆動制御部)。
Claims (4)
- 光源装置と、前記光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する電気光学装置と、前記電気光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置を駆動する光源駆動部と、
外部から入力する前記画像情報の少なくとも1フレームを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記少なくとも1フレームの画像情報における輝度値に関する輝度値情報を算出する輝度値情報算出部と、
前記輝度値情報算出部にて算出された輝度値情報に基づいて、前記光源駆動部に前記光源装置の輝度を調整させる駆動制御部とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。 - 光源装置と、前記光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する電気光学装置と、前記電気光学装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置を駆動する光源駆動部と、
前記画像情報、および前記画像情報における少なくとも1フレーム毎の輝度値に関する輝度値情報を関連付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された輝度値情報に基づいて、前記光源駆動部に前記光源装置の輝度を調整させる駆動制御部とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1または請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源装置および/または前記電気光学装置近傍に配置され、前記光源装置および/または前記電気光学装置の温度を検出する温度検出部を備え、
前記駆動制御部は、前記温度検出部にて検出された検出温度と、所定の温度閾値とを比較し、前記検出温度が前記温度閾値を超えた場合に、前記輝度値情報に基づいて前記光源駆動部に前記光源装置の輝度を調整させることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光源装置は、固体発光素子を含んで構成され、
前記光源駆動部は、前記固体発光素子を間欠点灯駆動し、
前記駆動制御部は、前記輝度値情報に基づいて、前記固体発光素子を間欠点灯駆動する際のデューティ比を前記光源駆動部に変更させて前記光源装置の輝度を調整させることを特徴とするプロジェクタ。
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JP2005274884A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 投射型映像表示装置 |
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-
2003
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