JP5239710B2 - 投影装置、投影方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、例えば電池駆動のデータプログラム装置等に好適な投影装置、投影方法及びプログラムに関する。

従来、電池駆動式のプロジェクタで、プレゼンテーション等を阻害することなく、ユーザに電池残容量の減少を視覚的且つ遠隔的に知らせる技術として、電池残容量が減少した際には、スクリーン上に投写される画像の表示態様、すなわち投写画像の明るさやサイズを変化させるようにしたものが考えられている。（例えば、特許文献１）
特開２００３−１４９７３３号公報

上述した特許文献の技術では、電源である電池の残容量が減少した状態でも、画像の明るさを落とすか、サイズを小さくすることでプレゼンテーション等を直ちには停止させず投影状態を維持するものとしている。したがって、装置の操作を行なうユーザのみならず、プレゼンテーションで同席している他の者にとっても、投影される画質が明らかに低下する感は否めない。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、投影する画像の明るさを最大限維持することが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、光源から光を射出して画像を投影する投影手段と、上記光源からの光の輝度状態を取得する輝度状態取得手段と、上記輝度状態取得手段での取得結果に応じて上記光源での発光状態を制御する光源制御手段とを備え、上記光源制御手段は、当該光源の消費電力量を増加させない一方で、上記輝度状態取得手段によって得られた上記光源の輝度を増加させるように当該光源の発光状態を制御することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記投影手段はカラー画像を投影するとともに、上記光源制御手段は、上記投影手段で投影するカラー画像の色度が減少する一方で輝度が増加するように上記光源の発光状態を制御することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明において、上記光源制御手段は、上記投影手段によって色画像を投影する期間での輝度が減少する一方で輝度画像を投影する期間での輝度が増加するように上記光源の発光状態を制御することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３いずれか記載の発明において、上記輝度状態取得手段は、上記光源からの射出光の輝度を測定する輝度測定手段を備えることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、上記請求項１乃至３いずれか記載の発明において、上記投影手段によって投影される画像の照度を測定する照度測定手段を備えることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、上記請求項１乃至５いずれか記載の発明において、上記光源制御手段は、上記輝度状態取得手段での取得結果に対応した、上記投影手段で投影する画像の色度と上記光源の輝度の関係を記したテーブルに基づいて上記光源の発光状態を制御することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、上記請求項６記載の発明において、上記光源制御手段は、画像の色度と上記光源の輝度の関係を記した上記テーブルを複数種類用意し、上記複数種類用意されたテーブルから１つを選択する選択手段をさらに具備したことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、上記請求項１乃至７いずれか記載の発明において、上記光源制御手段は、上記投影手段で投影する画像の色度及び輝度用の各画像タイミングに同期して上記光源での発光輝度を制御することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、上記請求項１乃至７いずれか記載の発明において、上記光源制御手段は、上記投影手段で投影する画像の色度及び輝度用の各画像タイミングに同期して上記光源での発光期間を制御することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、上記請求項１乃至９いずれか記載の発明において、装置の電力を供給する電池電源をさらに具備したことを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、上記請求項１０記載の発明において、上記輝度状態取得手段は、上記電池電源の残量に基づいて上記光源の輝度状態を取得することを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、光源から光を射出して画像を投影する投影部を備えた装置での投影方法であって、上記光源からの光の輝度状態を取得する輝度状態取得工程と、上記輝度状態取得工程での取得結果に応じて上記光源での発光状態を制御する光源制御工程とを有し、上記光源制御工程は、当該光源の消費電力量を増加させない一方で、上記輝度状態取得工程で得られた上記光源の輝度を増加させるように当該光源の発光状態を制御することを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、光源から光を射出して画像を投影する投影部を備えた装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、上記光源からの光の輝度状態を取得する輝度状態取得ステップと、上記輝度状態取得ステップでの取得結果に応じ、当該光源の消費電力量を増加させない一方で、上記輝度状態取得ステップで得られた上記光源の輝度を増加させるように当該光源の発光状態を制御する光源制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、投影する画像の明るさを最大限維持することが可能となる。

（第１の実施形態）
以下本発明をデータプロジェクタ装置に適用した場合の第１の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、同実施形態に係るデータプロジェクタ装置１０が備える電子回路の概略機能構成を示すブロック図である。
１１は入出力コネクタ部であり、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを含む。

入出力コネクタ部１１より入力される各種規格の画像信号は、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、システムバスＳＢを介し、一般にスケーラとも称される画像変換部１３に入力される。画像変換部１３は、入力された画像信号を投影に適した所定のフォーマットの画像信号に統一し、適宜表示用のバッファメモリであるビデオＲＡＭ１４に記憶した後に、投影画像処理部１５へ送る。

この際、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じてビデオＲＡＭ１４で画像信号に重畳加工され、加工後の画像信号が投影画像処理部１５へ送られる。

投影画像処理部１５は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば３０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子（ＳＯＭ）であるマイクロミラー素子１６を表示駆動する。

このマイクロミラー素子１６は、アレイ状に配列された複数、例えばＸＧＡ（横１０２４×縦７６８ドット）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作することでその反射光により光像を形成する。

一方で、ＬＥＤアレイ１７は高輝度の白色光を発する多数のＬＥＤが規則的にアレイ配置して構成されるもので、その発光が、内面全面に反射ミラーを貼設した角錐台状のハウジング１８により集光され、インテグレータ１９で輝度分布が均一な光束とされた後に、カラーホイール２０を介して着色され、さらにミラー２１で全反射して上記マイクロミラー素子１６に照射される。

そして、マイクロミラー素子１６での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズユニット２２を介して、投影対象となるここでは図示しないスクリーンに投影表示される。

上記ＬＥＤアレイ１７は、Ｗドライバ２３により個々のＬＥＤがいずれも同一の電流値で駆動制御され、駆動電流値に応じた輝度で発光する。

上記Ｗドライバ２３は、投影光処理部２４から与えられる制御信号に基づいたタイミング及び駆動電流でＬＥＤアレイ１７を構成する個々のＬＥＤ群を同様に発光駆動する。

投影光処理部２４は、上記投影画像処理部１４から与えられる画像データの投影タイミング信号に応じて上記Ｗドライバ２３への発光タイミングと駆動電流とを制御する。

さらに投影光処理部２４は、上記カラーホイール２０を回転するモータ（Ｍ）２５に電力を供給する他、カラーホイール２０の回転周端に対向して配置されたマーカ２６からの検出信号を受信し、さらにカラーホイール２０を透過した光源側からの光の輝度を検出する照度センサ２７から検出信号を受信する。

上記各回路の動作すべてをＣＰＵ２８が制御する。このＣＰＵ２８は、ＤＲＡＭで構成されたメインメモリ２９、及び動作プログラムや各種定型データ、後述するテーブル等を記憶した電気的書換可能な不揮発性メモリでなるプログラムメモリ３０を用いてこのデータプロジェクタ装置１０内の制御動作を実行する。

上記ＣＰＵ２８は、操作部３１からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部３１は、データプロジェクタ装置１０の本体に設けられるキー操作部と、このデータプロジェクタ装置１０専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受信するレーザ受光部を含み、ユーザが直接またはリモートコントローラを介して操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ２８へ直接出力する。

上記ＣＰＵ２８はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部３２、及び電源コントローラ３３と接続される。

音声処理部３２は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部３４を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。

電源コントローラ３３は、このデータプロジェクタ装置１０の電源であるバッテリ３５と接続され、バッテリ３５からの電力を予め設定された複数の電圧値に安定化して変換した上で上記各回路に供給すると共に、メインメモリ２９の制御の下にバッテリ３５の状態を常時監視する。

次に上記実施形態の動作について説明する。
なお、本実施形態では、上記カラーホイール２０が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、及び透明（Ｗ）の４色のカラーフィルタをそれぞれ中心角が９０度の扇状となるように円周上に分割して配置して構成されるものとする。

図２は、操作部３１での電源オン操作後に実行される処理内容を示すもので、その制御動作はＣＰＵ２８がプログラムメモリ３０から読出した動作プログラム等をメインメモリ２９上に展開して実行する。

その当初には、このデータプロジェクタ装置１０の使用モードとして予め用意されている、例えばプレゼンテーションモード、ノーマルモード、及びムービーモードのいずれか一つがユーザにより選択されるのを待機する（ステップＳ１０１）。

ここでプレゼンテーションモードは、画像の色彩よりも明るさを優先する使用モードである。ムービーモードは、画像の明るさよりも色彩を優先する使用モードである。ノーマルモードは、画像の明るさをある程度維持しながらも、上記プレゼンテーションモードとムービーモードの中間的な特性を持つモードである。

ユーザによる使用モードの選択がなされると、上記ステップＳ１０１でそれを判断し、選択された使用モードに応じたテーブルをプログラムメモリ３０から読出してメインメモリ２９に設定する（ステップＳ１０２）。

次いで、メインメモリ２９に設定する計時用のカウンタｔの値を更新した上で（ステップＳ１０３）、更新後のカウンタｔの値が予め設定された時間値Ｔを超えたか否かにより、光源側の輝度を監視するタイミングとなったか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

ここでカウンタｔの値が時間値Ｔ以下であると判断した場合には、まだ光源側の輝度を監視するタイミングとはなっていないものとして、保持する光源調整量で光源であるＬＥＤアレイ１７を駆動させて投影動作を実行すると共に（ステップＳ１０９）、上記ステップＳ１０３からの処理に戻る。

図３（Ａ）〜図３（Ｅ）はいずれも、画像１フレーム分を投影する間のカラーホイール２０の回転に同期したＲ，Ｇ，Ｂ及びＷ期間での発光輝度を、定格の輝度を１００（％）として示している。

なお、Ｒ期間では赤色画像を、Ｇ期間では緑色画像を、Ｂ期間では青色画像を投影すると共に、Ｗ期間ではＲ，Ｇ，Ｂの各色画像から作成した輝度画像を投影する。因みに、輝度画像を構成する各画素値Ｙは、各色画像の同一画素位置の値ＲＧＢに基づいて、マトリックス演算式
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ
で簡易に算出される。

図３（Ａ）は、バッテリ３５の残容量が充分にある状態でのＬＥＤアレイ１７の発光駆動内容を例示するものである。ここでは、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各期間とも、定格通りの発光輝度でＬＥＤアレイ１７がＷドライバ２３、投影光処理部２４により駆動されている。

上記ステップＳ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０９の処理を繰返しながら投影を実行する過程で、カウンタｔの値が時間値Ｔを超えると、ステップＳ１０４で光源側の輝度を監視するタイミングとなったものと判断し、照度センサ２７によりカラーホイール２０の回転に同期した各色成分毎の光源側の輝度を測定する（ステップＳ１０５）。

そして、測定した結果に基づいて上記ステップＳ１０２で設定したテーブルを参照し、光源であるＬＥＤアレイ１７の発光調整量を読出す（ステップＳ１０６）。

この発光調整量は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時のＬＥＤアレイ１７の発光輝度、及びＷの輝度画像投影時のＬＥＤアレイ１７の発光輝度に相当する数値であり、読出した発光調整量をメインメモリ２９に保持する（ステップＳ１０７）。
次いで、次の監視タイミングの経時に備えてカウンタｔの値をリセットして「０(ゼロ)」とする（ステップＳ１０８）。

その後、メインメモリ２９に保持した発光調整量により光源であるＬＥＤアレイ１７を駆動させて投影動作を実行すると共に（ステップＳ１０９）、上記ステップＳ１０３からの処理に戻る。

図３（Ｂ）は、例えばバッテリ３５の消耗によりＬＥＤアレイ１７の発光輝度がＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各期間で一律に本来の定格の９０％に低下した状態を示す。このような発光輝度の低下を検出した場合、上述した如くユーザが選択した使用モードのテーブルに基づいて発光量の調整を行なう。

図３（Ｃ）は、使用モードとしてノーマルモードを選択した場合の発光量調整の内容を示す。同図（Ｃ）では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時のＬＥＤアレイ１７の発光輝度を上記９０％より低い８０％に抑える一方で、Ｗの輝度画像投影時のＬＥＤアレイ１７の発光輝度を１２０％となるように調整することで、色彩の再現性を若干低下させながら、画像の明るさを向上させるものとしている。

この調整内容により、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時の発光輝度の低下と、Ｗの輝度画像投影時の発光輝度の向上とでバッテリ３５にかかる負荷は相殺され、上記図３（Ｂ）で示した発光量調整を行なわない場合と同等の電力消費量を維持できる。

これに対して図３（Ｄ）は、使用モードとしてプレゼンテーションモードを選択した場合の発光量調整の内容を示す。同図（Ｄ）では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時のＬＥＤアレイ１７の発光輝度を上記９０％よりさらに低い７０％に抑える一方で、Ｗの輝度画像投影時のＬＥＤアレイ１７の発光輝度を１５０％となるように調整することで、色彩の再現性を低下させながら、画像の明るさを大きく向上させるものとしている。

この場合も、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時の発光輝度の低下と、Ｗの輝度画像投影時の発光輝度の向上とでバッテリ３５にかかる負荷は相殺され、上記図３（Ｂ）で示した発光量調整を行なわない場合と同等の電力消費量を維持できる。

図３（Ｅ）は、使用モードとしてムービーモードを選択した場合の発光量調整の内容を示す。同図（Ｅ）では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時のＬＥＤアレイ１７の発光輝度を上記９０％より若干低い８５％に抑える一方で、Ｗの輝度画像投影時のＬＥＤアレイ１７の発光輝度を１０５％となるように調整することで、色彩の再現性の低下を最少限に抑えながら、画像の明るさを確保させるものとしている。

同様にこの場合でも、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時の発光輝度の低下と、Ｗの輝度画像投影時の発光輝度の向上とでバッテリ３５にかかる負荷は相殺され、上記図３（Ｂ）で示した発光量調整を行なわない場合と同等の電力消費量を維持できる。

以上詳述した如く実施形態によれば、光源の発光輝度が低下する状況であっても、画像サイズを変えず、且つ電源の負担を増やすことなく、投影する画像の明るさを最大限維持することが可能となる。

また上記実施形態では、プログラムメモリ３０に記憶していたテーブルを読出してメインメモリ２９に保持した上で、照度センサ２７で測定した光源側の輝度に基づいて該テーブルを参照することで、光源の調整量を読出すものとしたので、複雑な演算等を行なう必要がなく、即時光源の調整量を算出できる。

加えて上記実施形態では、予めプログラムメモリ３０に複数種類のテーブルを用意し、ユーザが任意の１つを選択することで選択した種類のテーブルを読出してメインメモリ２９に保持させるものとしたので、その時点でユーザが意図する投影画像の質に応じ、例えば明るさを優先するのか、色彩の再現性を優先するのか、など、ユーザの意図に適した光源の調整を実施できる。

なお上記実施形態では、使用モードはプレゼンテーションモード、ノーマルモード、及びムービーモードと呼称する３通りについて説明したが、本発明はこれに限るものではない。

また上記実施形態では、図３で示した如くＲ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時とＷの輝度画像投影時とでＬＥＤアレイ１７の発光輝度が異なるように調整した。このように光源であるＬＥＤアレイ１７の駆動電流値を直接調整することで、投影のための光像を形成するマイクロミラー素子１６側の動作タイミング等に影響を与えることなく、制御が容易となる。

（第２の実施形態施）
以下本発明をデータプロジェクタ装置に適用した場合の第２の実施形態について図面を参照して説明する。

図４は、同実施形態に係るデータプロジェクタ装置５０が備える電子回路の概略機能構成を示すブロック図である。
なお、光源系を除いて、本実施形態に係るデータプロジェクタ装置５０は上記図１で示したデータプロジェクタ装置１０と多くの部分が基本的に同様の構成を有するものであるため、同一部分には同一符号を付加してその説明を省略する。

本データプロジェクタ装置５０の光源として、ＬＥＤアレイ５１を用いる。このＬＥＤアレイ５１は、ＲＧＢの各色で発光する多数のＬＥＤが混在するように規則的にアレイ配置して構成されるもので、その各色成分毎の時分割による発光が、内面全面に反射ミラーを貼設した角錐台状のハウジング１８により集光され、インテグレータ１９で輝度分布が均一な光束とされた後に、ミラー２１で全反射してマイクロミラー素子１６に照射される。

上記ＬＥＤアレイ５１は、Ｒドライバ５２、Ｇドライバ５３、及びＢドライバ５４によりそれぞれ対応する色のＬＥＤ群が駆動制御され、ＲＧＢの各原色で発光する。

上記Ｒドライバ５２、Ｇドライバ５３、及びＢドライバ５４は、投影光処理部５５からの制御信号に基づいたタイミング及び駆動電流でＬＥＤアレイ５１を構成する個々の色成分のＬＥＤ群を駆動する。

投影光処理部５５は、投影画像処理部１４から与えられる画像データに応じて上記Ｒドライバ５２、Ｇドライバ５３、及びＢドライバ５４による発光タイミングと駆動電流とを制御する。

なお、上記図１で示したカラーホイール２０とその回転駆動用のモータ２５、上記カラーホイール２０の回転位置を検出するためのマーカ２６、及びカラーホイール２０透過後の光源側の輝度を測定する照度センサ２７については、不要であるために本実施形態では用いないものとする。

また、上記プログラムメモリ３０には、発光輝度に対応した光源調整量を導出するテーブル（以下「テーブルＡ」と称する）が使用モードの種類に応じて複数記憶されると共に、バッテリ３５の残容量に対応したＬＥＤアレイ５１での発光輝度を導出するためのテーブル（以下「テーブルＢ」と称する）が記憶されているものとする。

次に上記実施形態の動作について説明する。
なお、本実施形態では、ＣＰＵ２８の制御の下に動作する投影光処理部５５が、Ｒドライバ５２、Ｇドライバ５３、及びＢドライバ５４によるＬＥＤアレイ５１の駆動を行なわせるのに際して、１画像フレームを４フィールドに分割してＲ，Ｇ，Ｂ及びＷ（白色）の順に各色で発光させるものとする。

すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像に関してはＬＥＤアレイ５１を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各色ＬＥＤ群を選択的に発光させる一方で、最後のＷフィールドではＲ，Ｇ，Ｂの各色ＬＥＤ群をすべて同時に発光させることで、それらの混色により白色光源として機能させるものとする。

図２は、操作部３１での電源オン操作後に実行される処理内容を示すもので、その制御動作はＣＰＵ２８がプログラムメモリ３０から読出した動作プログラム等をメインメモリ２９上に展開して実行する。

その当初には、このデータプロジェクタ装置１０の使用モードとして予め用意されている、例えばプレゼンテーションモード、ノーマルモード、及びムービーモードのいずれか一つがユーザにより選択されるのを待機する（ステップＳ２０１）。

ここでプレゼンテーションモードは、画像の色彩よりも明るさを優先する使用モードである。ムービーモードは、画像の明るさよりも色彩を優先する使用モードである。ノーマルモードは、画像の明るさをある程度維持しながらも、上記プレゼンテーションモードとムービーモードの中間的な特性を持つモードである。

ユーザによる使用モードの選択がなされると、上記ステップＳ２０１でそれを判断し、選択された使用モードに応じたテーブルＡをプログラムメモリ３０から読出してメインメモリ２９に設定する（ステップＳ２０２）。

次いで、メインメモリ２９に設定する計時用のカウンタｔの値を更新した上で（ステップＳ２０３）、更新後のカウンタｔの値が予め設定された時間値Ｔを超えたか否かにより、光源側の輝度を監視するタイミングとなったか否かを判断する（ステップＳ２０４）。

ここでカウンタｔの値が時間値Ｔ以下であると判断した場合には、まだ光源側の輝度を監視するタイミングとはなっていないものとして、保持する光源調整量で光源であるＬＥＤアレイ５１を駆動させて投影動作を実行すると共に（ステップＳ２１０）、上記ステップＳ２０３からの処理に戻る。

図６（Ａ）〜図６（Ｃ）はいずれも、画像１フレーム分を投影する間のＬＥＤアレイ５１でのＲ，Ｇ，Ｂ及びＷ期間での発光輝度を、定格の輝度を１００（％）として示している。

なお、Ｒ期間では赤色画像を、Ｇ期間では緑色画像を、Ｂ期間では青色画像を投影すると共に、Ｗ期間ではＲ，Ｇ，Ｂの各色画像から作成した輝度画像を投影する。因みに、輝度画像を構成する各画素値Ｙは、各色画像の同一画素位置の値ＲＧＢに基づいて、マトリックス演算式
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ
で簡易に算出される。

図６（Ａ）は、バッテリ３５の残容量が充分にある状態でのＬＥＤアレイ５１の発光駆動内容を例示するものである。ここでは、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各期間とも、定格通りの発光輝度でＬＥＤアレイ５１がＲドライバ５２、Ｇドライバ５３、Ｂドライバ５４、及び投影光処理部５５により駆動されている。

上記ステップＳ２０３，Ｓ２０４，Ｓ２１０の処理を繰返しながら投影を実行する過程で、カウンタｔの値が時間値Ｔを超えると、ステップＳ２０４で光源側の輝度を監視するタイミングとなったものと判断し、電源コントローラ３３によりバッテリ３５の端子電圧から残容量を測定する（ステップＳ２０５）。

そして、測定したバッテリ３５の残容量に基づいてプログラムメモリ３０からテーブルＢを参照してＬＥＤアレイ５１での発光輝度を読出す（ステップＳ２０６）。さらに、この読出した発光輝度に基づいて上記ステップＳ２０２で設定したテーブルＡを参照し、光源であるＬＥＤアレイ５１の発光調整量を読出す（ステップＳ２０７）。

この発光調整量は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時のＬＥＤアレイ５１の発光輝度及び発光期間と、Ｗの輝度画像投影時のＬＥＤアレイ５１の発光輝度及び発光期間に相当する数値であるとともに、この発光調整量を用いた後述の調整の前後において光源全体としての電力消費量が変わらないか、あるいは少なくとも調整後の方が増加しないように調整された数値である。

そして、読出した発光調整量をメインメモリ２９に保持すると共に、発光周期を上記システムバスＳＢを介してＣＰＵ２８及び投影画像処理部１５に送出して、次の１フレーム中の各色画像の投影タイミングを制御させる（ステップＳ２０８）。
次いで、次の監視タイミングの経時に備えてカウンタｔの値をリセットして「０(ゼロ)」とする（ステップＳ２０９）。

その後、メインメモリ２９に保持した発光調整量により光源であるＬＥＤアレイ５１を駆動させて投影動作を実行すると共に（ステップＳ２１０）、上記ステップＳ２０３からの処理に戻る。

図６（Ｂ）は、バッテリ３５の消耗によりＬＥＤアレイ５１の発光輝度がＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの各期間で一律に本来の定格の９０％に低下した状態を示す。このような発光輝度の低下をバッテリ３５の状態から検出した場合、上述した如くユーザが選択した使用モードのテーブルＡに基づいて発光量の調整を行なう。

図６（Ｃ）は、使用モードとしてノーマルモードを選択した場合の発光量調整の内容を示す。同図（Ｃ）では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時及びＷの輝度画像投影時のＬＥＤアレイ５１の発光輝度を上記９０％より低い８１％に抑えると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時の発光周期をそれぞれ１フィールド（ｆ）から（８／９）ｆに短縮し、その分、直後にＲ，Ｇ，Ｂの全色を同時に発光するＷの輝度画像投影時の発光周期を１フィールド（ｆ）から（４／３）ｆに延長して、全体で４フィールドとなるように調整することで、光源全体としての電力消費量が調整の前後でほぼ同じであるにもかかわらず、画像の明るさを向上させることを可能としている。

この調整内容により、全体に発光輝度を低下させた点と、Ｒ，Ｇ，Ｂを同時発光するＷの輝度画像投影時の発光輝度の期間の延長とでバッテリ３５にかかる負荷は相殺され、上記図６（Ｂ）で示した発光量調整を行なわない場合と同等の電力消費量を維持できる。

なお、プレゼンテーションモードを選択した場合とムービーモードを静止場合の発光量調整の内容については説明を省略する。いずれもＲ，Ｇ，Ｂの各色画像投影時の発光周期を短縮し、その分、Ｗの輝度画像投影時の発光周期を延長することで、色彩の再現性を低下させる代わりに画像の明るさを向上させる。

そして、Ｗの発光期間を延長することによって増加する消費電力量を相殺するように、ＲＧＢ各ＬＥＤ光源も含めた全体の発光輝度（電流値）を低下させることにより、光源全体としての消費電力量を維持できる。

したがって、その際、３色を同時に発光させるＷの輝度画像投影時に発光周期をどの程度延長するかにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗに渡ってＬＥＤアレイ５１の発光輝度を低下させる程度が決定される。

以上詳述した如く実施形態によれば、カラー画像を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各色画像の投影タイミングとＷの輝度画像の各投影タイミングに同期してＬＥＤアレイ５１での発光期間を制御することで、その発光期間の調整量分だけ発光輝度の調整量を小さいものにできるため、ＬＥＤの特性である電流値を変えることに起因する不可測な色度変化の恐れを軽減することができる。さらに、光源の発光輝度が低下する状況であっても、画像サイズを変えず、且つ電源の負担を増やすことなく、投影する画像の明るさを最大限維持することが可能となる。

また、上記実施形態では、ＬＥＤアレイ５１での発光輝度を直接検出するのではなく、電源であるバッテリ３５の端子電圧からその残容量を検出し、検出した残容量からテーブルＢを用いてＬＥＤアレイ５１での発光輝度に換算するものとした。

このように、電池電源の装置であれば必ず実行しなければならない残容量をＬＥＤアレイ５１での発光輝度に換算する構成としたことにより、上記図１で示した照度センサ２７のような構成を省き、装置全体の構成をより簡略化することができる。

また、上記第２の実施形態においては、全体としての輝度が低下した状態から、Ｗの点灯時間幅を増設し、その増設した分増加する消費電力を相殺するように各ＬＥＤ光源の点灯輝度を下げることで、光源全体の消費電力は変えずに輝度を高める構成としているが、これに限らず、ＲＧＢのＬＥＤ光源の点灯輝度は変えずに、ＷのＬＥＤ光源の点灯輝度のみを低下させる構成としてもよい。

具体的には、図６の（Ｂ）に示すように、光源全体の明るさが定格の９０％に落ちてしまった状態において、ＲＧＢのＬＥＤ光源の点灯輝度（電流値）を９０％のまま変えずに点灯時間幅をそれぞれ短く調整し、ＷのＬＥＤ光源は点灯時間幅を長く調整するとともに、光源全体としての消費電力が図６の（Ｂ）に示す状態の消費電力と同じになるように点灯輝度を低く調整する。

このような構成とすることで、ＲＧＢのＬＥＤ光源に流す電流値を変化させることに起因する各色のＬＥＤ光源の不可測な色度変化を未然に防ぐことができるとともに、輝度セグメントとしてのＷの点灯幅を増加させることで輝度を上げることができる。

また、上記第１の実施形態においては、光源の劣化度を得るために光源輝度を照度センサ２７により測定する構成としたが、これに限らず、スクリーンに投影された光の照度を測定することにより、光源の劣化度を得る構成としてもよい。

なお、上記第１及び第２の実施形態は、いずれもデータプロジェクタ装置の電源をバッテリ（電池）で構成するものとし、その残容量が減少することに対応して光源の輝度調整を行なう場合について説明したが、本発明は電源を一次電池、二次電池に拘わらず電池に限るものではなく、動作に際して、例えば光源であるＬＥＤアレイや高圧水銀灯などの経年劣化により発光輝度の低下が生じた場合であっても同様に対応することができる。

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の第１の実施形態に係るデータプロジェクタ装置の電子回路の概略機能構成を示すブロック図。 同実施形態に係る電源投入後の投影動作の処理内容を示すフローチャート。 同実施形態に係る投影画像１フレーム分に相当する期間内での光源の発光輝度の制御内容を例示する図。 本発明の第２の実施形態に係るデータプロジェクタ装置の電子回路の概略機能構成を示すブロック図。 同実施形態に係る電源投入後の投影動作の処理内容を示すフローチャート。 同実施形態に係る投影画像１フレーム分に相当する期間内での光源の発光輝度の制御内容を例示する図。

符号の説明

１０…データプロジェクタ装置、１１…入出力コネクタ部、１２…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、１３…画像変換部、１４…ビデオＲＡＭ、１５…投影画像処理部、１６…マイクロミラー素子（ＳＯＭ）、１７…ＬＥＤアレイ、１８…ハウジング、１９…インテグレータ、２０…カラーホイール、２１…ミラー、２２…投影レンズユニット、２３…Ｗドライバ、２４…投影光処理部、２５…モータ（Ｍ）、２６…マーカ、２７…照度センサ、２８…ＣＰＵ、２９…メインメモリ、３０…プログラムメモリ、３１…操作部、３２…音声処理部、３３…電源コントローラ、３４…スピーカ部、３５…バッテリ、５０…データプロジェクタ装置、５１…ＬＥＤアレイ、５２…Ｒドライバ、５３…Ｇドライバ、５４…Ｂドライバ、５５…投影光処理部、ＳＢ…システムバス。

Claims (13)

1. 光源から光を射出して画像を投影する投影手段と、
   上記光源からの光の輝度状態を取得する輝度状態取得手段と、
   上記輝度状態取得手段での取得結果に応じて上記光源での発光状態を制御する光源制御手段とを備え、
   上記光源制御手段は、当該光源の消費電力量を増加させない一方で、上記輝度状態取得手段によって得られた上記光源の輝度を増加させるように当該光源の発光状態を制御することを特徴とする投影装置。
2. 上記投影手段はカラー画像を投影するとともに、
   上記光源制御手段は、上記投影手段で投影するカラー画像の色度が減少する一方で輝度が増加するように上記光源の発光状態を制御することを特徴とする請求項１記載の投影装置。
3. 上記光源制御手段は、上記投影手段によって色画像を投影する期間での輝度が減少する一方で輝度画像を投影する期間での輝度が増加するように上記光源の発光状態を制御することを特徴とする請求項２記載の投影装置。
4. 上記輝度状態取得手段は、上記光源からの射出光の輝度を測定する輝度測定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の投影装置。
5. 上記輝度状態取得手段は、上記投影手段によって投影される画像の照度を測定する照度測定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の投影装置。
6. 上記光源制御手段は、上記輝度状態取得手段での取得結果に対応した、上記投影手段で投影する画像の色度と上記光源の輝度の関係を記したテーブルに基づいて上記光源の発光状態を制御することを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の投影装置。
7. 上記光源制御手段は、画像の色度と上記光源の輝度の関係を記した上記テーブルを複数種類用意し、
   上記複数種類用意されたテーブルから１つを選択する選択手段をさらに具備した
   ことを特徴とする請求項６記載の投影装置。
8. 上記光源制御手段は、上記投影手段で投影する画像の色度及び輝度用の各画像タイミングに同期して上記光源での発光輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の投影装置。
9. 上記光源制御手段は、上記投影手段で投影する画像の色度及び輝度用の各画像タイミングに同期して上記光源での発光期間を制御することを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の投影装置。
10. 装置の電力を供給する電池電源をさらに具備したことを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の投影装置。
11. 上記輝度状態取得手段は、上記電池電源の残量に基づいて上記光源の輝度状態を取得することを特徴とする請求項１０記載の投影装置。
12. 光源から光を射出して画像を投影する投影部を備えた装置での投影方法であって、
    上記光源からの光の輝度状態を取得する輝度状態取得工程と、
    上記輝度状態取得工程での取得結果に応じて上記光源での発光状態を制御する光源制御工程とを有し、
    上記光源制御工程は、当該光源の消費電力量を増加させない一方で、上記輝度状態取得工程で得られた上記光源の輝度を増加させるように当該光源の発光状態を制御することを特徴とする投影方法。
13. 光源から光を射出して画像を投影する投影部を備えた装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、
    上記光源からの光の輝度状態を取得する輝度状態取得ステップと、
    上記輝度状態取得ステップでの取得結果に応じ、当該光源の消費電力量を増加させない一方で、上記輝度状態取得ステップで得られた上記光源の輝度を増加させるように当該光源の発光状態を制御する光源制御ステップと
    をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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