(57)【要約】【課題】  投影中にスクリーンに明と暗の２つのパターンを投影し、そのパターンから環境光と投影光のスクリーン反射光の２つを得て輝度調整を行うプロジェクタを提供する。【解決手段】  プロジェクタ10は、照度センサと、光源装置と、表示素子と、前記光源装置を制御する光源制御部と、前記表示素子を制御する表示素子制御部と、１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定する測定タイミング設定手段とを有し、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御する制御部を備える。【選択図】  図１
2014053844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を被投影物に投影するプロジェクタにおいて、
前記被投影物の反射光を測定する照度センサと、
光源装置と、
表示素子と、
前記光源装置を制御する光源制御部と、
前記表示素子を制御する表示素子制御部と、
１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定する測定タイミング設定手段とを有し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングで前記被投影物に対して第一の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第二測定タイミングで前記被投影物に対して前記第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記照度センサは、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングで前記被投影物の反射光を測定し、
前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御する制御部を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングに前記被投影物に対して光が全く照射されないように前記光源装置又は前記表示素子を制御することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記光源制御部は、前記第二測定タイミングに前記光源装置を所定の明るさで点灯させ、この時、前記表示素子制御部は、前記光源装置から前記表示素子に導光された光が前記被投影物に対して全て投影されるように前記表示素子を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記光源装置は、発光波長帯域の異なる少なくとも３種の光源を有し、
前記光源制御部は、前記第二測定タイミングで、前記少なくとも３種の光源の内の１種を点灯させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記光源装置は、前記第二測定タイミングで、赤色、緑色又は青色発光波長帯域の光を発することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記光源装置は、前記第二測定タイミングで、赤色、緑色又は青色発光波長帯域以外の補色光を発することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記光源制御部は、前記第二測定タイミングで、前記光源の内、少なくとも３種を点灯させて白色光を形成させることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記光源装置は、レーザーダイオードや発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記光源装置は、カラーホイールを含み、当該カラーホイールを制御するカラーホイール制御部をさらに有し、１フレーム中の各色の前記発光切り替え時期が前記カラーホイールのスポーク期間であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記光源装置は、ハロゲンランプを光源とすることを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングの夫々の反射光の測定値の差の値を計算し、前記差の値に基づいて前記投影画像の輝度を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記制御部は、前記差の値と前記投影画像の輝度との対応関係が示されたテーブルを参照して当該投影画像の輝度の補正値を得ることを特徴とする請求項１１に記載のプロジェクタ。
【請求項１３】
前記制御部は、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングとの夫々の前記被投影物の反射光の測定値の差の値を計算して第一の測定値の差の値を取得し、前記第一の差の値に基づいて前記投影装置の輝度を補正した後に、再度前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングとの夫々の前記被投影物の反射光の測定値の差の値を計算して第二の測定値の差の値を取得し、前記第一の測定値と前記第二の測定値とを比較して、前記第一の測定値と前記第二の測定値との差が所定の閾値以下であれば前記投影装置の輝度を補正することなく処理を終了し、前記第一の測定値と前記第二の測定値との差が前記閾値を越えている場合、前記第二の測定値に基づいて前記投影装置の輝度を補正することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のプロジェクタ。
【請求項１４】
前記制御部は、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングとの夫々の前記被投影物の反射光の測定値の差の値を計算して第一の測定値の差の値を取得し、前記第一の差の値に基づいて前記投影装置の輝度を補正した後に、再度前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングとの夫々の前記被投影物の反射光の測定値の差を複数回計算して、当該複数の測定値の差の平均を求めることで第三の測定値の差の値を取得し、前記第一の測定値と前記第三の測定値とを比較して、前記第一の測定値と前記第三の測定値との差が所定の閾値以下であれば前記投影装置の輝度を補正することなく処理を終了し、前記第一の測定値と前記第三の測定値の差が前記閾値を越えている場合、前記第三の測定値に基づいて前記投影装置の輝度を補正することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のプロジェクタ。
【請求項１５】
被投影物の反射光を測定する照度センサと、光源装置と、表示素子と、前記光源装置を制御する光源制御部と、前記表示素子を制御する表示素子制御部と、有して画像を前記被投影物に投影するプロジェクタの投影制御方法において、
１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングで前記被投影物に対して第一の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第二測定タイミングで前記被投影物に対して前記第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記照度センサは、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングで前記被投影物の反射光を測定し、
前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御することを特徴とするプロジェクタの投影制御方法。
【請求項１６】
プロジェクタの制御部により、光源装置を制御する光源制御部と、表示素子を制御する表示素子制御部と、スクリーンの反射光を測定する照度センサと、を制御させるプログラムであって、
１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングで前記被投影物に対して第一の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第二測定タイミングで前記被投影物に対して前記第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記照度センサは、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングで前記被投影物の反射光を測定し、
前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御させることを特徴とするコンピュータで読み取り可能なプロジェクタの投影制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外光に応じて適正に投影輝度を制御するプロジェクタ及び投影制御方法と投影制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から射出された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させるものである。
【０００３】
そして、プロジェクタは、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤーなどの映像機器の普及に伴って、業務用プレゼンテーションから家庭用に至るまで、異なる環境下において使用用途が拡大している。
【０００４】
そこで、下記に示す特許文献１には、スクリーン上において、輝度むらや外光などが原因で生まれる目への不快感を取り除くことができるプロジェクタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１が示すプロジェクタでは、投射画像情報をフィードバックすることで輝度制御を行い、投射距離・サイズ・角度及び表示デバイスの光学特性に起因した投射画像の輝度むらを抑制していた。
【０００７】
しかしながら、例えば、プロジェクタの投影中にカーテンの状態、又は、照明器具の点灯状態などにより環境光が変化し、部屋の一部に明るさの変化が生じることにより、プロジェクタの設置場所等の明るさとスクリーン上の明るさに明るさの変化が生じすることがあり、投影光のスクリーン反射光の状態が流動的に変化することがあった。
【０００８】
特許文献１が示すプロジェクタでは、スクリーンに投影された投影画像情報から画面全体の輝度情報を取得し、スクリーン上における輝度むらを少なくするものではあるも、環境光の変動を考慮した正確な輝度調整はできなかった。
【０００９】
本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、スクリーン面の環境光の明るさ変化を考慮して輝度調整を行うプロジェクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るプロジェクタは、画像を被投影物に投影するプロジェクタにおいて、前記被投影物の反射光を測定する照度センサと、光源装置と、表示素子と、前記光源装置を制御する光源制御部と、前記表示素子を制御する表示素子制御部と、１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定する測定タイミング設定手段とを有し、前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングで前記被投影物に対して第一の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第二測定タイミングで前記被投影物に対して前記第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、前記照度センサは、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングで前記被投影物の反射光を測定し、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御する制御部を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るプロジェクタの投影制御方法は、被投影物の反射光を測定する照度センサと、光源装置と、表示素子と、前記光源装置を制御する光源制御部と、前記表示素子を制御する表示素子制御部と、有して画像を前記被投影物に投影するプロジェクタの投影制御方法において、１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定し、前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングで前記被投影物に対して第一の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第二測定タイミングで前記被投影物に対して前記第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、前記照度センサは、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングで前記被投影物の反射光を測定し、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御することを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明に係るプロジェクタの投影制御プログラムは、プロジェクタの制御部により、光源装置を制御する光源制御部と、表示素子を制御する表示素子制御部と、スクリーンの反射光を測定する照度センサと、を制御させるプログラムであって、１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定し、前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングで前記被投影物に対して第一の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第二測定タイミングで前記被投影物に対して前記第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、前記照度センサは、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングで前記被投影物の反射光を測定し、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、環境光の明るさ変化を考慮して輝度調整を行うプロジェクタ及び投影制御方法と投影制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプロジェクタの上面パネルを取り除いた平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプロジェクタの機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る照度センサの指向性に関する説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るプロジェクタのスクリーン上の照度センサの測定範囲に関する説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るプロジェクタの起動時の輝度測定のタイムチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係るプロジェクタの画像投影中に白色パターンを投影して輝度測定を行うときのタイムチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係るプロジェクタの画像投影中に補色パターンを投影して輝度測定を行うときのタイムチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係るランプ式光源によるプロジェクタの画像投影中の輝度測定を行うときのタイムチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係るプロジェクタの起動時の輝度測定のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの画像投影中の輝度測定のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係るプロジェクタの投影画像の輝度の制御に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳説する。図１は、プロジェクタ10の外観斜視図である。なお、本実施形態において、プロジェクタ10における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とはプロジェクタ10の被投影物であるスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。
【００１６】
そして、プロジェクタ10は、図１に示すように、略直方体形状であって、プロジェクタ筐体の前方の側板とされる正面パネル12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有するとともに、この正面パネル12には複数の吸気孔18を設けている。さらに、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。
【００１７】
また、筐体の上面パネル11にはキー／インジケータ部37が設けられ、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源ユニットや表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。
【００１８】
さらに、筐体の背面には、背面パネルにＵＳＢ端子やアナログＲＧＢ映像信号が入力される映像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子、音声出力端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20が設けられている。また、背面パネルには、複数の吸気孔が形成されている。なお、図示しない筐体の側板である右側パネル、及び、図１に示した側板である左側パネル15には、各々複数の排気孔17が形成されている。また、左側パネル15の背面パネル近傍の隅部には、吸気孔18も形成されている。
【００１９】
そして、筐体の正面パネル12のレンズカバー19近傍には、後述する照度センサによりスクリーンへの投影部分の明るさを検出するために採光用の透明窓として採光窓16が形成されている。
【００２０】
次に、このプロジェクタ10の内部構造について述べる。図２は、プロジェクタ10の内部構造を示す平面模式図である。プロジェクタ10は、図２に示すように、右側パネル14の近傍に制御回路基板241を備えている。この制御回路基板241は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えてなる。また、プロジェクタ10は、制御回路基板241の側方、つまり、プロジェクタ筐体の略中央部分に光源ユニット60を備えている。さらに、プロジェクタ10は、光源ユニット60と左側パネル15との間に光学系ユニット160を備えている。
【００２１】
そして、プロジェクタ10は、投影画像を映し出すスクリーンに向いて、スクリーンの明るさ即ち、環境光と投影画像の両方の明るさを検出するための照度センサ61を採光窓16の内方に備えている。
【００２２】
光源ユニット60は、プロジェクタ筐体の左右方向における略中央部分であって背面パネル13近傍に配置される励起光照射装置70及びこの励起光照射装置70から射出される光線束の光軸上であって正面パネル12の近傍に配置される蛍光発光装置100による緑色光源装置80と、この蛍光発光装置100から射出される光線束と平行となるように正面パネル12の近傍に配置される青色光源装置300と、励起光照射装置70と蛍光発光装置100との間に配置される赤色光源装置120と、蛍光発光装置100からの射出光や赤色光源装置120からの射出光、青色光源装置300からの射出光の光軸が夫々同一の光軸となるように変換して各色光を所定の一面であるライトトンネル175の入射口に集光する導光光学系140と、を備える。
【００２３】
緑色光源装置80における励起光照射装置70は、背面パネル13と光軸が平行になるよう配置された半導体発光素子による励起光源71と、励起光源71からの射出光の光軸を正面パネル12方向に９０度変換する反射ミラー群75と、反射ミラー群75で反射した励起光源71からの射出光を集光する集光レンズ78と、励起光源71と右側パネル14との間に配置されたヒートシンク81と、を備える。
【００２４】
励起光源71は、３行８列の計２４個の半導体発光素子である青色レーザーダイオードがマトリクス状に配列されており、各青色レーザーダイオードの光軸上には、各青色レーザーダイオードからの射出光を平行光に変換する集光レンズであるコリメータレンズ73が夫々配置されている。また、反射ミラー群75は、複数の反射ミラーが階段状に配列されてなり、励起光源71から射出される光線束の断面積を一方向に縮小して集光レンズ78に射出する。
【００２５】
ヒートシンク81と背面パネル13との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261とヒートシンク81とによって励起光源71が冷却される。さらに、反射ミラー群75と背面パネル13との間にも冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって反射ミラー群75や集光レンズ78が冷却される。
【００２６】
緑色光源装置80における蛍光発光装置100は、正面パネル12と平行となるように、つまり、励起光照射装置70からの射出光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイール101と、この蛍光ホイール101を回転駆動するホイールモータ110と、蛍光ホイール101から背面パネル13方向に射出される光線束を集光する集光レンズ群111と、を備える。
【００２７】
蛍光ホイール101は、円板状の金属基材であって、励起光源71からの射出光を励起光として緑色波長帯域の蛍光発光光を射出する環状の蛍光発光領域が凹部として形成され、励起光を受けて蛍光発光する蛍光板として機能する。また、蛍光発光領域を含む蛍光ホイール101の励起光源71側の表面は、銀蒸着等によってミラー加工されることで光を反射する反射面が形成され、この反射面上に緑色蛍光体の層が敷設されている。
【００２８】
そして、蛍光ホイール101の緑色蛍光体層に照射された励起光照射装置70からの射出光は、緑色蛍光体層における緑色蛍光体を励起し、緑色蛍光体から全方位に蛍光発光された光線束は、直接励起光源71側へ、あるいは、蛍光ホイール101の反射面で反射した後に励起光源71側へ射出される。また、蛍光体層の蛍光体に吸収されることなく、金属基材に照射された励起光は、反射面により反射されて再び蛍光体層に入射し、蛍光体を励起することとなる。よって、蛍光ホイール101の凹部の表面を反射面とすることにより、緑色の光源である励起光源71から射出される励起光の利用効率を上げることができ、より明るく発光させることができる。
【００２９】
なお、蛍光ホイール101の反射面で蛍光体層側に反射された励起光において蛍光体に吸収されることなく励起光源71側に射出された励起光は、後述する第一ダイクロイックミラー141を透過し、蛍光光は第一ダイクロイックミラー141により反射されるため、励起光が外部に射出されることはない。そして、ホイールモータ110と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって蛍光ホイール101が冷却される。
【００３０】
赤色光源装置120は、励起光源71と光軸が平行となるように配置された赤色光源121と、赤色光源121からの射出光を集光する集光レンズ群125と、を備える。そして、この赤色光源装置120は、励起光照射装置70からの射出光及び蛍光ホイール101から射出される緑色波長帯域光と光軸が交差するように配置されている。また、赤色光源121は、赤色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての赤色発光ダイオードである。さらに、赤色光源装置120は、赤色光源121の右側パネル14側に配置されるヒートシンク130を備える。そして、ヒートシンク130と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって赤色光源121が冷却される。
【００３１】
青色光源装置300は、蛍光発光装置100からの射出光の光軸と平行となるように配置された青色光源301と、青色光源301からの射出光を集光する集光レンズ群305と、を備える。そして、この青色光源装置300は、赤色光源装置120からの射出光と光軸が交差するように配置されている。また、青色光源301は、青色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての青色発光ダイオードである。さらに、青色光源装置300は、青色光源301の正面パネル12側に配置されるヒートシンク310を備える。そして、ヒートシンク310と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって青色光源301が冷却される。
【００３２】
そして、導光光学系140は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせるダイクロイックミラー等からなる。具体的には、励起光照射装置70から射出される青色波長帯域光及び蛍光ホイール101から射出される緑色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置120から射出される赤色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色及び赤色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射してこの緑色光の光軸を左側パネル15方向に９０度変換する第一ダイクロイックミラー141が配置されている。
【００３３】
また、青色光源装置300から射出される青色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置120から射出される赤色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色波長帯域光を透過し、緑色及び赤色波長帯域光を反射してこの緑色及び赤色光の光軸を背面パネル13方向に９０度変換する第二ダイクロイックミラー148が配置されている。そして、第一ダイクロイックミラー141と第二ダイクロイックミラー148との間には、集光レンズが配置されている。さらに、ライトトンネル175の近傍には、ライトトンネル175の入射口に光源光を集光する集光レンズ173が配置されている。
【００３４】
光学系ユニット160は、励起光照射装置70の左側方に位置する照明側ブロック161と、背面パネル13と左側パネル15とが交差する位置の近傍に位置する画像生成ブロック165と、導光光学系140と左側パネル15との間に位置する投影側ブロック168と、の３つのブロックによって略コの字状に構成されている。
【００３５】
この照明側ブロック161は、光源ユニット60から射出された光源光を画像生成ブロック165が備える表示素子51に導光する光源側光学系170の一部を備えている。この照明側ブロック161が有する光源側光学系170としては、光源ユニット60から射出された光線束を均一な強度分布の光束とするライトトンネル175、ライトトンネル175から射出された光を集光する集光レンズ178、ライトトンネル175から射出された光線束の光軸を画像生成ブロック165方向に変換する光軸変換ミラー181等がある。
【００３６】
画像生成ブロック165は、光源側光学系170として、光軸変換ミラー181で反射した光源光を表示素子51に集光させる集光レンズ183と、この集光レンズ183を透過した光線束を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー185と、を有している。さらに、画像生成ブロック165は、表示素子51とするＤＭＤを備え、この表示素子51と背面パネル13との間には表示素子51を冷却するためのヒートシンク190が配置されて、このヒートシンク190によって表示素子51が冷却される。また、表示素子51の正面近傍には、投影側光学系220としてのコンデンサレンズ195が配置されている。
【００３７】
投影側ブロック168は、表示素子51で反射されたオン光をスクリーンに放出する投影側光学系220のレンズ群を有している。この投影側光学系220としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群225と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群235とを備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされ、レンズモータにより可動レンズ群235を移動させることによりズーム調整やフォーカス調整を可能としている。
【００３８】
次に、プロジェクタ10のプロジェクタ制御手段について図３の機能ブロック図を用いて述べる。プロジェクタ制御手段は、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成される。この制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、マイクロプロセッサー等のＣＰＵ、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。
【００３９】
そして、このプロジェクタ制御手段により、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。
【００４０】
また、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力する。
【００４１】
表示駆動部26は、表示素子制御部として機能するものであり、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子51の各ミラーをオン又はオフさせて光源からの照射光を反射又は未反射させるように駆動するものであり、光源ユニット60から射出された光線束を先述の光源側光学系170を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、先述の投影側光学系220を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系220の可動レンズ群235は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。
【００４２】
また、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行う。さらに、画像圧縮伸長部31は、再生モード時にメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを画像変換部23を介して表示エンコーダ24に出力し、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。
【００４３】
そして、筐体の上面パネル11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に出力される。
【００４４】
なお、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部47が接続されている。この音声処理部47は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させる。
【００４５】
また、制御部38は、光源制御部としての光源制御回路41を制御しており、この光源制御回路41は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源ユニット60から射出されるように、光源ユニット60の赤色光源装置120、緑色光源装置80及び青色光源装置300の発光タイミングを個別に制御する。
【００４６】
さらに、制御部38には、投影時のスクリーン、及び、非投影時のスクリーンの明るさを検出するためにＡＤコンバータ62を介して照度センサ61が接続されており、照度センサ61で検出される明るさに応じて、画像の投影輝度を調整して、ユーザにとって見やすい画像としている。
【００４７】
具体的には、制御部38は、１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、この１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定する。
【００４８】
そして、制御部38は、表示素子制御部を制御して、第一測定タイミングにスクリーンに対して光が全く投影されないように表示素子を制御する。即ち、表示素子に導光された光を全てオフ光とするように表示素子を制御する。
【００４９】
また、制御部38は、第二測定タイミングで光源制御部を制御して光源装置を所定の明るさで点灯させるととともに、光源装置から表示素子に導光された光がスクリーンに対して全て投影されるように表示素子51を制御する。即ち、表示素子に導光された光を全てオン光とするように表示素子を制御する。
【００５０】
尚、本実施形態では、第一測定タイミングで表示素子を制御してスクリーンに対して光が全く投影されないようにしているが、それに限らず、光源制御部により、第一測定タイミングにおいて光源装置から光が照射されないように制御してスクリーンに対して光が全く投影されないようにしてもよい。
【００５１】
そして、制御部38は、照度センサ61を制御して、第一測定タイミングと第二測定タイミングとで夫々にスクリーンの反射光を測定し、第一測定タイミングと第二測定タイミングの夫々の測定値に基づいて投影画像の輝度を制御する。
【００５２】
例えば、制御部38は、第一測定タイミングと第二測定タイミングの夫々の反射光の測定値の差の値を計算し、その差の値に基づいて前記投影画像の輝度を補正する。
【００５３】
そして、プロジェクタ10のＲＯＭからなるメモリには、予め、第一測定タイミングと第二測定タイミングの夫々の反射光の測定値の差の値と投影画像の輝度との対応関係が示されたテーブルによるテーブルデータが記憶されており、制御部38は、テーブルデータを参照して投影画像の輝度の補正値を得る。
【００５４】
さらに、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源ユニット60等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43にタイマー等によりプロジェクタ本体の電源ＯＦＦ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によってはプロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行う。
【００５５】
次に、本実施形態における照度センサ61の指向性について図を用いて説明する。図４は、照度センサ61の縦方向及び横方向の指向性に関する説明図である。
【００５６】
照度センサ61は、装置正面の略中央の内部に設置されており、正面パネル12の採光窓16を介してスクリーン側の明るさを検出する。そして、照度センサ61は、装置内部から採光窓16を介して、スクリーンの略中央部分の明るさを検出するものである。
【００５７】
例えば、一般的な照度センサ61の出力特性は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように指向性の出力特性において、正面に位置するスクリーンに対して正面位置に配置して得た出力を１とすると、上下左右で角度を３０度傾斜させるとそれぞれ出力は略１０％減衰することなる。
【００５８】
そして、照度センサ61は、これらの特性に基づいて、採光窓16や内部のセンサ前方にマスキング等を設けて、投影画像の画角よりも内側の受光範囲となるように配置されている。
【００５９】
具体的には、照度センサ61の受光範囲は、図５に示すようにスクリーンに向けて照射される横長矩形状のズーム機能のワイド側の画角の投影画像に対して、中央近傍を含めた最大面積となるように上辺及び下辺を接するような円形とされており、投影光による反射光を適切に測定することができる。
【００６０】
次に、プロジェクタ10の投影画像の輝度の制御に関して、投影中にスクリーンに明と暗の２つのパターンを投影し、そのパターンから環境光と投影光のスクリーン反射光の２つを得て投影画像の輝度の制御を行う動作について図を用いて説明する。図６は、プロジェクタ10の起動時の第一測定タイミングの反射光及び第二測定タイミングの反射光の測定に関するタイムチャートである。図７はプロジェクタ10の画像投影中に白色パターンを投影して輝度測定を行うときのタイムチャートである。また、図８はプロジェクタ10の画像投影中に補色パターンを投影して輝度測定を行うときのタイムチャートである。
【００６１】
プロジェクタ10は、投影モードとして外光の変化に対して自動で輝度を変化させる輝度自動制御モードを有する。輝度自動制御モードでは、起動時及び投影中にスクリーンに明（第二測定タイミングの反射光）と暗（第一測定タイミングの反射光）の２つのパターンを投影し、そのパターンから環境光と投影光のスクリーン反射光の２つを得て投影画像の輝度の制御を行う。
【００６２】
プロジェクタ10は、ユーザにより輝度自動制御モードとされてさらに投影開始の操作をされると、起動処理として駆動系の動作確認として、図６に示すように、制御部38が先ず蛍光ホイール101を回転させる。
【００６３】
そして、制御部38は、ここで、光源を点灯させる前に環境光である外光を示すスクリーン上の反射光である第一測定タイミングの反射光を測定するために、図６に示した第一測定タイミングであるタイミング１（Ｔ１）において、照度センサ61を通電させて、ＡＤコンバータ62によりＡＤ変換して第一測定タイミングの反射光を測定する。制御部38は、所定の時間、外光を測定すると、照度センサ61の通電を止める。
【００６４】
次に、制御部38は、光源制御部を制御して蛍光ホイール101の回転速度が安定したところで、例えば図６に示したように、励起光源71の点灯時にＤＭＤのミラーをＯＮさせて緑色の点灯と合わせて画像投影前のテストパターン投影を行う。尚、図６ではＯＦＦとしている青色光源301や赤色光源121を点灯させ画像投影前のテストパターン投影を行う、又は励起光源71、青色光源301及び赤色光源121を点灯させ、この青色光、赤色光、及び、励起光に基づく緑色光の３色により、画像投影前の無画像の白色の投影を行うこともある。
【００６５】
そして、制御部38は、本来ＤＭＤのミラーをＯＦＦ状態とする切り替え時期において、図６に示した第二測定タイミングであるタイミング２（Ｔ２）を形成するように表示素子制御部を制御し、所定のタイミングでＤＭＤの全ミラーをＯＮさせて、スクリーンの照射範囲に投影光を照射させる。そして、制御部38は、投影中のスクリーン上の反射光である第二測定タイミングの反射光を測定するために、再度、照度センサ61を通電させて、ＡＤコンバータ62によりＡＤ変換させて第二測定タイミングの反射光を測定する。制御部38は、所定の時間、投影中のスクリーン上の反射光を測定すると、あらためて照度センサ61の通電を止める。
【００６６】
そして、制御部38は、照射停止による環境光の第一測定タイミングの反射光と、環境光を加算される投影中のスクリーン上の反射光である第二測定タイミングの反射光との測定結果に基づいて投影画像の輝度を制御する。
【００６７】
具体的には、制御部38は、起動時に、第一測定タイミングの反射光と第二測定タイミングの反射光との差の値を計算し、その差の値と照射停止による環境光による明るさとの関係において投影画像の輝度における対応関係が示されたテーブルで定められたテーブルデータが予めメモリに記憶されており、そのテーブルデータを参照して投影画像の輝度の補正値を得ることとなる。
【００６８】
そして、制御部38は起動時の投影画像の輝度の補正値を得ることにより、各色の画像データを補正し、所定の投影画像を表示素子制御部の制御により投影させることとなる。
【００６９】
また、プロジェクタ10は、輝度自動制御モードにおいて、投影中も外光の変化に合わせて随時輝度補正を行うことから、継続的に１フレーム毎に所定の各色の発光切り替え時期（Ｃ）にセンシングポイントを設けて、そのセンシングポイントにスクリーンに明と暗の２つのパターンを投影し、そのパターンから環境光と投影光のスクリーン反射光の２つを得て投影画像の輝度の制御を行っている。
【００７０】
即ち、制御部38は、投影中、環境光である外光を示すスクリーン上の反射光を測定するために、図７に示したように１フレーム中の各色の発光切り替え時期（Ｃ）にセンシングポイントを設けるように、表示素子制御部を制御して表示素子（ＤＭＤ）51を駆動させる。
【００７１】
そして、制御部38は、例えば、投影中１フレーム中の赤色と青色の発光切り替え時期（Ｃ）における第一測定タイミングであるタイミング１（Ｔ１）において、ＤＭＤの全ミラーをＯＦＦ状態とさせながら照度センサ61を通電させて、ＡＤコンバータ62によりＡＤ変換させて外光のみの反射光を測定する。制御部38は、所定時間、照射停止による外光を測定すると、照度センサ61の通電を止める。
【００７２】
次に、制御部38は、第二測定タイミングの反射光として、例えば、白色光を測定するにあたって、図７に示した緑色と赤色の切替時の発光切り替え時期（Ｃ）の第二測定タイミングであるタイミング２（Ｔ２）において、各光源を点灯させて、白色光を形成して点灯させながら、ＤＭＤの全ミラーをＯＮ状態とさせて、照度センサ61を通電させて、ＡＤコンバータ62によりＡＤ変換させて反射光を測定する。制御部38は、所定の時間、外光の明るさに加えて白色光が投影されたスクリーンの反射光を測定すると、照度センサ61の通電を止める。
【００７３】
そして、制御部38は、白色光を投影したスクリーン上の反射光と、照射停止による環境光の反射光との測定結果に基づいて投影画像の輝度を制御する。
【００７４】
尚、図７等では、赤色、緑色、青色の波長帯域光による各色投影期間の全てにおいてＤＭＤがＯＮ状態として表示されているも、スクリーン上に投影する画像の色合いに合わせて各色の投影期間中におけるＤＭＤのＯＮ状態時間は適宜短く制御されることは言うまでもない。
【００７５】
さらに、制御部38は、起動時同様に投影中も第一測定タイミングの反射光と第二測定タイミングの反射光との値を計算し、その差の値と、照射停止による環境光による明るさとの関係において投影画像の輝度における対応関係が示されたテーブルで定められたテーブルデータが予めメモリに記憶されており、そのテーブルデータを参照して投影画像の輝度の補正値を得ることとなる。そして、制御部38は投影時も継続的に投影画像の輝度の補正値を得ることにより、各色の画像データを補正し、所定の投影画像を、表示素子制御部を制御することにより投影させる。
【００７６】
なお、制御部38は、光源制御部を制御して、第二測定タイミングの反射光として白色光を点灯させて反射光を測定するに限定されず、例えば、赤色、青色及び緑色光源の三原色の光源の内、図８に示すように赤色と緑色の二色の光源を点灯させて補色である黄色光を形成して点灯させながら、ＤＭＤの全ミラーをＯＮ状態とさせて、照度センサ61を通電させて、ＡＤコンバータ62によりＡＤ変換させて第二測定タイミングの反射光を測定する、又は、何れか１つの光源のみを点灯させて赤色、青色及び緑色光源の三原色の光源の内の単色光により反射光を測定するようにしても構わない。
【００７７】
さらに、図２に示した本実施の形態では、励起光源71と蛍光ホイール101による緑色光源装置80、発光ダイオードによる赤色光源装置120及び青色光源装置300の三光源の波長帯域光を発する光源装置としているも、例えば黄色の発光ダイオードなどを追加して補色の波長帯域光を発する光源を設けたプロジェクタ10であっても、補色の光源のみを点灯して、又は、補色と他の光源を点灯して反射光を測定することもできる。
【００７８】
また、プロジェクタ10は、複数の光源から構成される光源装置に限定されず、例えば、白色ランプ光源と所定の色に変換させるカラーホイールを用いて赤色、緑色、青色の三色を形成する１つの光源からなる光源装置におけるプロジェクタ10にも適用可能である。
【００７９】
この場合、カラーホイールを用いるランプを光源とするプロジェクタ10では、図９に示すように１フレーム中の各色の発光切り替え時期（Ｃ）に生じるスポーク期間（Ｓ）を利用して表示素子51を制御する表示素子制御部と、１つの白色ハロゲンランプの光源を制御する光源制御部と、を有する。
【００８０】
そして、光源制御部は、所定のスポーク期間（Ｓ）において、照度センサ61は、所定のスポーク期間（Ｓ）の第二測定タイミングであるタイミング２（Ｔ２）でＤＭＤにより全てをオン光線として、プロジェクタ10からスクリーンに射出して、スクリーンからの第二測定タイミングの反射光を測定し、且つ１フレーム中において、所定のスポーク期間（Ｓ）とは異なるスポーク期間（Ｓ）にＤＭＤにより全てのオフ光として、第一測定タイミングであるタイミング１（Ｔ１）に環境光によるスクリーンからの第二の反射光を測定して、制御部38が第一測定タイミングの反射光と第二測定タイミングの反射光との測定結果に基づいて投影画像の輝度を制御するようにしても構わない。
【００８１】
次に、プロジェクタ10の起動時及び投影時の投影画像の輝度の制御に関してフローチャートを用いて詳細に説明する。図１０乃至図１２は、プロジェクタ10の一連の投影画像の輝度の制御に関するフローチャートである。
【００８２】
先ず、ユーザにより本体電源をＯＮされ、輝度自動制御モードとされて投影開始の操作をされると、図１０に示すフローチャートのように起動時に、制御部38は先ず、起動処理として駆動系の動作確認として光源装置が複数の光源からなる場合であれば蛍光ホイール101を回転させ、又は、光源装置が１つの白色ランプ光源からなる場合であればカラーホイールを回転させるホイール回転開始処理（ステップＳ１０１）を実行する。
【００８３】
次に、制御部38は、光源を点灯させる前に環境光である外光を示すスクリーン上の反射光を測定するために、図６に示した第一測定タイミングであるタイミング１（Ｔ１）において、照度センサ61を通電させて、ＡＤコンバータ62によりＡＤ変換して反射光を測定する第一反射光測定処理（ステップＳ１０５）を実行する。そして、制御部38は、所定の時間、外光を測定すると、照度センサ61の通電を止める。
【００８４】
続いて、制御部38は、蛍光ホイール101又はカラーホイールの回転速度が安定したところで、光源制御部を制御して光源を点灯させる光源点灯処理（ステップＳ１１０）を実行する。
【００８５】
そして、制御部38は、起動時の起動画面の照射用として光源を点灯させると、図６に示した第二測定タイミングであるタイミング２（Ｔ２）において、表示素子制御部を制御して、所定のタイミングでＤＭＤの全ドットをＯＮとすべく全ミラーをＯＮさせて、スクリーンの照射範囲に投影光を照射させる表示素子制御処理（ステップＳ１１５）を実行する。
【００８６】
そして、制御部38は、照射された起動画面におけるスクリーン上の反射光である第二測定タイミングの反射光を測定するために、再度、照度センサ61を通電させて、ＡＤコンバータ62によりＡＤ変換させて第二測定タイミングの反射光を測定する第二反射光測定処理（ステップＳ１２０）を実行する。
【００８７】
制御部38は、所定の時間、照射された起動画面におけるスクリーン上の反射光を測定すると、あらためて照度センサ61の通電を止めるとともに、ＤＭＤの全ドットをＯＦＦとすべく全ミラーをＯＦＦさせて、スクリーンの照射範囲への投影光照射を停止させる照射停止処理（ステップＳ１２５）を実行する。
【００８８】
制御部38は、起動処理において、照射された起動画面におけるスクリーン上の反射光と、照射停止による環境光の反射光との測定結果に基づき、夫々の測定結果の差の値を計算し、差の値に基づいて投影画像の輝度を補正する補正値を決定し投影画像の輝度を制御する起動補正処理（ステップＳ１３０）を実行する。
【００８９】
制御部38は、一連の起動処理を完了させて、起動時の補正値に基づいて投影画像の輝度を制御しながら投影すべき画像をスクリーンに映し始めると、投影時においても、図１１及び図１２に示すフローチャートの流れで補正アクションを継続する。
【００９０】
制御部38は、投影画像をスクリーンに投影し始めると、例えば１秒毎に第一の反射光及び第二の反射光を夫々測定し、この測定を計５回実施する。
【００９１】
制御部38は、１秒経過したか否かを判定する１秒経過判定（ステップＳ２０１）を実行する。
【００９２】
次に、制御部38は、１秒経過判定（ステップＳ２０１）で１秒経過すると、次に図７に示した１フレーム中の赤色と青色の切替時の発光切り替え時期（Ｃ）におけるタイミング１（Ｔ１）に到達したか否かを判定するＴ１判定（ステップＳ２０５）を実行する。
【００９３】
制御部38は、Ｔ１判定（ステップＳ２０５）において、図７に示したタイミング１（Ｔ１）に到達すると、照度センサ61を通電させて、ＡＤコンバータ62によりＡＤ変換して反射光を測定する第一反射光測定処理（ステップＳ２１０）を実行する。
【００９４】
次に、制御部38は、次に図７に示した１フレーム中の緑色と赤色の切替時の発光切り替え時期（Ｃ）におけるタイミング２（Ｔ２）に到達したか否かを判定するＴ２判定（ステップＳ２１５）を実行する。
【００９５】
そして、制御部38は、Ｔ２判定（ステップＳ２１５）においてタイミング２（Ｔ２）に到達したと判定すると、光源制御部を制御して所定の光源を点灯させるとともに、表示素子制御部を制御して、ＤＭＤの全ドットをＯＮとすべく全ミラーをＯＮさせて、スクリーンの照射範囲に投影光を照射させる表示素子制御処理（ステップＳ２２０）を実行する。
【００９６】
そして、制御部38は、タイミング２（Ｔ２）における反射光を測定するために、再度、照度センサ61を通電させて、ＡＤコンバータ62によりＡＤ変換させて反射光を測定する第一反射光測定処理（ステップＳ２１０）を実行する。
【００９７】
制御部38は、所定の時間、照射された起動画面におけるスクリーン上の反射光を測定すると、あらためて照度センサ61の通電を止めるとともに、ＤＭＤの全ドットをＯＦＦとすべく全ミラーをＯＦＦさせて、スクリーンの照射範囲への投影光照射を停止させる照射停止処理（ステップＳ２３０）を実行する。
【００９８】
そして、制御部38は、第一反射光測定処理（ステップＳ２１０）及び第一反射光測定処理（ステップＳ２１０）以外は、画像データに基づいてＤＭＤを制御することにより投影を継続し、第一の反射光及び第二の反射光を夫々に５回測定したか否かをカウンタ等を用いて判定する５回測定判定（ステップＳ２３５）を実行する。
【００９９】
５回測定判定（ステップＳ２３５）において、夫々に５回測定していなければ、ステップＳ２０１に戻り、夫々に５回測定していれば、ステップＳ３０１に進む。
【０１００】
即ち、制御部38は、第一の反射光及び第二の反射光を５回測定すると、直近の測定結果に基づいて、現状の設定値を算出した既存の測定値（第一の測定値）とこの直近の測定結果である測定値（第二の測定値）とを比較（ステップＳ３０１）し、両測定値の差が閾値以下か否かによる差の有無の判断（ステップＳ３０５）を行って投影画像の輝度を制御する投影補正処理が必要かを判断する。
【０１０１】
そして、直近の測定値と既存の測定値とに差がない場合は、投影画像の輝度調整を変更することなく処理を終了し、差が閾値を越えていると、第一の反射光と第二の反射光との５回の測定結果の平均値に基づき第一の反射光と第二の反射光との差の値を計算し、既存の測定値である現状の設定値を算出した測定値と、この新しく算出した平均値（第三の測定値）とを比較（ステップＳ３１０）し、平均値と基存値の差が閾値以下か否かによる差の有無の判断（ステップＳ３１５）を行う。
【０１０２】
この平均値と基存値の差が閾値以下であれば投影画像の輝度調整を変更することなく処理を終了し、差が閾値を越えていると、算出した平均値としての測定値により補正値を抽出し、その補正値に基づいて投影画像の輝度を補正して投影画像の輝度を制御する平均化投影補正処理（ステップＳ３２０）を実行する。そして、あらためてステップＳ２０１に戻って、制御部38は投影中の補正処理を継続的に実行する。
【０１０３】
このように、直近の測定結果と現状の設定基礎とした測定値とを比較し、直近の測定値により補正を行うか否かを判断して、補正するべき時のみ補正処理を行っているので、プロジェクタ10に対して大きな処理負荷をかけないとともに、直近の測定値が外乱により異常値となっている場合には、平均値を算出することにより異常値を外して補正を行うことができる。尚、ステップ３１０、ステップ３１５を省略し、直近の測定値をそのまま用いて現状の測定値との比較を行なって、当該直近の測定値で補正を行なってもよい。
【０１０４】
これらにより、プロジェクタ10は、簡単な構成で外光の変更に応じた投影画像の輝度の制御を継続的に行い、室内の一部、特にスクリーン上の室内光による明るさが変化することにより投影画像の色合いや画像の鮮明さが変化し、ユーザに対して輝度むらや外光などが原因で生まれる目への不快感を取り除くことができる。
【０１０５】
以上のように本実施形態によれば、投影中にスクリーンに明と暗の２つのパターンを投影し、そのパターンから環境光と投影光のスクリーン反射光の２つを得て輝度調整を行うプロジェクタ10を提供することができる。
【０１０６】
また、本実施形態によれば、各色の発光切り替え期間に光源を点灯させてスクリーンに明のパターンを投影し反射光を測定することから、投影画像に影響を与えることなく輝度差を明確にすることができる。
【０１０７】
さらに、本実施形態によれば、赤色、緑色及び青色発光波長帯域の光を発する光源を有し、各色の発光切り替え期間に明のパターンとして任意の色を投影させて反射光を測定することができ、一つの光源のみ点灯させて単純に測定を行うことができる。
【０１０８】
また、本実施形態によれば、赤色、緑色及び青色発光波長帯域以外の補色光の光を発する光源を有するようにすれば、発光切り替え期間に明のパターンとして補色光を投影させて、投影像に近い色に基づいて、輝度差を検出することにより、現実的な輝度調整とすることができる。
【０１０９】
さらに、本実施形態によれば、発光切り替え期間に白色投影を行って照度センサ61で測定することから、投影像の色合いを変化させることなく輝度差が鮮明となって、輝度調整に効果的である。
【０１１０】
また、本実施形態によれば、所定の発光切り替え期間に複数の光源の全てを点灯させて高輝度な白色投影期間を設定することから、この白色光を投影画像の輝度を稼ぐことに利用できる。
【０１１１】
さらに、本実施形態によれば、光源としてレーザーダイオードや発光ダイオードを用いれば高輝度な各色を形成することができる。
【０１１２】
また、本実施形態によれば、安価な構成で輝度調整を行うプロジェクタ10を提供することができる。
【０１１３】
そして、本実施形態によれば、明の反射光と暗の反射光との差の値を計算し、その差の値に基づいて投影画像の輝度を補正することにより、明確に投影画像の輝度の制御することができる。
【０１１４】
さらに、本実施形態によれば、輝度差の値と投影画像の輝度との対応関係が示されたテーブルを参照して投影画像の輝度の補正値を得ることにより、最適な調整を可能とすることができる。
【０１１５】
尚、本実施形態では、第一測定タイミングで表示素子51により全てをオフ光とし、第二測定タイミングで表示素子51により全てオン光とするように表示素子制御部を制御しているが、それに限らず、例えば第一測定タイミングで、ＤＭＤミラーの全部をＯＦＦとすることなく一部をＯＮとして表示素子51によりある決められた割合だけをオン光とし、即ち第一の階調でスクリーンに光が照射されるようにし、第二測定タイミングで、ＤＭＤミラーの全部をＯＮとすることなく一部をＯＦＦとするように表示素子制御部により制御して、表示素子51によりある決められた割合だけをオフ光とし、即ち第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるようにし、第一測定タイミングと異なる明るさ（階調）のオン光を投影するように制御しても良い。
【０１１６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１１７】
以下に本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１]  画像を被投影物に投影するプロジェクタにおいて、
前記被投影物の反射光を測定する照度センサと、
光源装置と、
表示素子と、
前記光源装置を制御する光源制御部と、
前記表示素子を制御する表示素子制御部と、
１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定する測定タイミング設定手段とを有し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングで前記被投影物に対して第一の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第二測定タイミングで前記被投影物に対して前記第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記照度センサは、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングで前記被投影物の反射光を測定し、
前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御する制御部を備えることを特徴とするプロジェクタ。
[２]  前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングに前記被投影物に対して光が全く照射されないように前記光源装置又は前記表示素子を制御することを特徴とする上記[１]に記載のプロジェクタ。
[３]  前記光源制御部は、前記第二測定タイミングに前記光源装置を所定の明るさで点灯させ、この時、前記表示素子制御部は、前記光源装置から前記表示素子に導光された光が前記被投影物に対して全て投影されるように前記表示素子を制御することを特徴とする上記[１]又は上記[２]に記載のプロジェクタ。
[４]  前記光源装置は、発光波長帯域の異なる少なくとも３種の光源を有し、
前記光源制御部は、前記第二測定タイミングで、前記少なくとも３種の光源の内の１種を点灯させることを特徴とする上記[１]乃至上記[３]の何れかに記載のプロジェクタ。
[５]  前記光源装置は、前記第二測定タイミングで、赤色、緑色又は青色発光波長帯域の光を発することを特徴とする上記[４]に記載のプロジェクタ。
[６]  前記光源装置は、前記第二測定タイミングで、赤色、緑色又は青色発光波長帯域以外の補色光を発することを特徴とする上記[４]に記載のプロジェクタ。
[７]  前記光源制御部は、前記第二測定タイミングで、前記光源の内、少なくとも３種を点灯させて白色光を形成させることを特徴とする上記[１]乃至上記[６]の何れかに記載のプロジェクタ。
[８]  前記光源装置は、レーザーダイオードや発光ダイオードからなることを特徴とする上記[１]乃至上記[７]の何れかに記載のプロジェクタ。
[９]  前記光源装置は、カラーホイールを含み、当該カラーホイールを制御するカラーホイール制御部をさらに有し、１フレーム中の各色の前記発光切り替え時期が前記カラーホイールのスポーク期間であることを特徴とする上記[１]乃至上記[３]の何れかに記載のプロジェクタ。
[１０]  前記光源装置は、ハロゲンランプを光源とすることを特徴とする上記[９]に記載のプロジェクタ。
[１１]  前記制御部は、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングの夫々の反射光の測定値の差の値を計算し、前記差の値に基づいて前記投影画像の輝度を補正することを特徴とする上記[１]乃至上記[１０]の何れかに記載のプロジェクタ。
[１２]  前記制御部は、前記差の値と前記投影画像の輝度との対応関係が示されたテーブルを参照して当該投影画像の輝度の補正値を得ることを特徴とする上記[１１]に記載のプロジェクタ。
[１３]  前記制御部は、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングとの夫々の前記被投影物の反射光の測定値の差の値を計算して第一の測定値の差の値を取得し、前記第一の差の値に基づいて前記投影装置の輝度を補正した後に、再度前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングとの夫々の前記被投影物の反射光の測定値の差の値を計算して第二の測定値の差の値を取得し、前記第一の測定値と前記第二の測定値とを比較して、前記第一の測定値と前記第二の測定値との差が所定の閾値以下であれば前記投影装置の輝度を補正することなく処理を終了し、前記第一の測定値と前記第二の測定値との差が前記閾値を越えている場合、前記第二の測定値に基づいて前記投影装置の輝度を補正することを特徴とする上記[１１]又は上記[１２]に記載のプロジェクタ。
[１４]  前記制御部は、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングとの夫々の前記被投影物の反射光の測定値の差の値を計算して第一の測定値の差の値を取得し、前記第一の差の値に基づいて前記投影装置の輝度を補正した後に、再度前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングとの夫々の前記被投影物の反射光の測定値の差を複数回計算して、当該複数の測定値の差の平均を求めることで第三の測定値の差の値を取得し、前記第一の測定値と前記第三の測定値とを比較して、前記第一の測定値と前記第三の測定値との差が所定の閾値以下であれば前記投影装置の輝度を補正することなく処理を終了し、前記第一の測定値と前記第三の測定値の差が前記閾値を越えている場合、前記第三の測定値に基づいて前記投影装置の輝度を補正することを特徴とする上記[１１]又は上記[１２]に記載のプロジェクタ。
[１５]  被投影物の反射光を測定する照度センサと、光源装置と、表示素子と、前記光源装置を制御する光源制御部と、前記表示素子を制御する表示素子制御部と、有して画像を前記被投影物に投影するプロジェクタの投影制御方法において、
１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングで前記被投影物に対して第一の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第二測定タイミングで前記被投影物に対して前記第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記照度センサは、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングで前記被投影物の反射光を測定し、
前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御することを特徴とするプロジェクタの投影制御方法。
[１６]  プロジェクタの制御部により、光源装置を制御する光源制御部と、表示素子を制御する表示素子制御部と、スクリーンの反射光を測定する照度センサと、を制御させるプログラムであって、
１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第一の時期に第一測定タイミングを設定すると共に、前記１フレーム中の各色の発光切り替え時期の１つの第二の時期に第二測定タイミングを設定し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第一測定タイミングで前記被投影物に対して第一の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記光源制御部又は前記表示素子制御部は、前記第二測定タイミングで前記被投影物に対して前記第一の階調とは異なる第二の階調で光が照射されるように前記光源装置又は前記表示素子を制御し、
前記照度センサは、前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングで前記被投影物の反射光を測定し、
前記第一測定タイミングと前記第二測定タイミングでの前記照度センサによる測定値に基づいて投影画像の輝度を制御させることを特徴とするコンピュータで読み取り可能なプロジェクタの投影制御プログラム。
【符号の説明】
【０１１８】
１０    プロジェクタ                １１    上面パネル
１２    正面パネル
１３    背面パネル                  １４    右側パネル
１５    左側パネル                  １６    採光窓
１７    排気孔
１８    吸気孔                      １９    レンズカバー
２０    各種端子                    ２１    入出力コネクタ部
２２    入出力インターフェース      ２３    画像変換部
２４    表示エンコーダ              ２５    ビデオＲＡＭ
２６    表示駆動部                  ３１    画像圧縮伸長部
３２    メモリカード                ３５    Ｉｒ受信部
３６    Ｉｒ処理部                  ３７    キー／インジケータ部
３８    制御部                        
４１    光源制御回路                ６１    照度センサ
４３    冷却ファン駆動制御回路      ４５    レンズモータ
４７    音声処理部                  ４８    スピーカ
５１    表示素子                    ６０    光源ユニット
６１    照度センサ                  ６２    ＡＤコンバータ
７０    励起光照射装置              ７１    励起光源
７３    コリメータレンズ            ７５    反射ミラー群
７８    集光レンズ                  ８０    緑色光源装置
８１    ヒートシンク
１００  蛍光発光装置                １０１  蛍光ホイール
１１０  ホイールモータ
１１１  集光レンズ群
１２０  赤色光源装置                １２１  赤色光源
１２５  集光レンズ群                １３０  ヒートシンク
１４０  導光光学系                  １４１  第一ダイクロイックミラー
１４８  第二ダイクロイックミラー
１６０  光学系ユニット              １６１  照明側ブロック
１６５  画像生成ブロック            １６８  投影側ブロック
１７０  光源側光学系                １７３  集光レンズ
１７５  ライトトンネル              １７８  集光レンズ
１８１  光軸変換ミラー              １８３  集光レンズ
１８５  照射ミラー                  １９０  ヒートシンク
１９５  コンデンサレンズ            ２２０  投影側光学系
２２５  固定レンズ群                ２３５  可動レンズ群
２４１  制御回路基板                ２６１  冷却ファン
３００  青色光源装置                ３０１  青色光源
３０５  集光レンズ群                ３１０  ヒートシンク
【図１】
2014053844.tif 000003
【図２】
2014053844.tif 000004
【図３】
2014053844.tif 000005
【図４】
2014053844.tif 000006
【図５】
2014053844.tif 000007
【図６】
2014053844.tif 000008
【図７】
2014053844.tif 000009
【図８】
2014053844.tif 000010
【図９】
2014053844.tif 000011
【図１０】
2014053844.tif 000012
【図１１】
2014053844.tif 000013
【図１２】
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