(57)【要約】【課題】画像投射装置に接続された外部装置がある場合に、消費電力量を抑制しつつ、画像投射の品質の低下も抑制する。【解決手段】画像投射装置は外部装置を接続する接続部と、光源に対する電力を供給する光源電力供給部と、前記接続部を通じて、前記外部装置に対して駆動のための電力を供給する装置電力供給部と、前記外部装置が接続された際に、前記外部装置の電力消費量を取得する電力取得部と、前記外部装置が接続された際には、前記電力消費量を減じた電力を前記光源に対して供給するように前記光源電力供給部を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１
2014137595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置を接続する接続部と、
光源に対する電力を供給する光源電力供給部と、
前記接続部を通じて、前記外部装置に対して駆動のための電力を供給する装置電力供給部と、
前記外部装置が接続された際に、前記外部装置の電力消費量を取得する電力取得部と、
前記外部装置が接続された際には、前記電力消費量を減じた電力を前記光源に対して供給するように前記光源電力供給部を制御する制御部と、
を備える、
ことを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
入力された映像データに対して、輝度を下げる画像処理を行う映像信号処理部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記外部装置が接続された際に、前記入力された映像データに対して、輝度を下げる画像処理を行うように前記映像信号処理部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記外部装置が接続された際に、前記外部装置から取得される前記電力消費量が所定の閾値以上の場合に、記入力された映像データに対して、輝度を下げる画像処理を行うよう前記映像信号処理部を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記接続部には、複数の前記外部装置が接続されており、
前記制御部は、前記外部装置が接続された際に、前記外部装置それぞれから取得される前記電力消費量の合計値が所定の閾値以上の場合に、記入力された映像データに対して、輝度を下げる画像処理を行うよう前記映像信号処理部を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像投射装置。
【請求項５】
外部装置を接続する接続部と、
光源に対する電力を供給する光源電力供給部と、
前記接続部を通じて、前記外部装置に対して駆動のための電力を供給する装置電力供給部と、
前記外部装置が接続された際に、前記外部装置の電力消費量を取得する電力取得部と、
光源に対する供給電力を制御する光源電力供給部と、
を備えた画像投射装置の電力制御方法であって、
前記外部装置が接続されたことを検出する検出ステップと、
前記外部装置が検出された際に、前記電力消費量を減じた電力を前記光源に対して供給するように前記光源電力供給部を制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置、及び電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタなどの画像投射装置にあっては、接続された周辺機器に対して、プロジェクタから電力を供給する構成のものがある。このような周辺機器の例としては、例えば、ユーザがスクリーンに投射された画像や映像に対して、電子ペンなどによって文字や図形等を記述すると、電子ペンから発信されるスクリーン上の位置情報を、取得する受信装置などがある。このような受信装置は、例えばＵＳＢなどによってプロジェクタに接続され、ＵＳＢ経由で電力を供給されている。受信装置が受信した電子ペンの位置情報は、プロジェクタに接続されたＰＣに対して送信され、ＰＣは、電子ペンによって記述されたデータを投射する画像データと合成し、プロジェクタから合成された画像データが投射される。また、他にもプロジェクタに接続される装置の例としては、ＨＤＭＩ端子に接続されるドングル型のセットトップボックスなどがある。
【０００３】
以上のようなプロジェクタから電力供給を受ける装置の場合、プロジェクタから供給可能な電力量には上限がある。そのため、例えば特許文献１では、投射する画像データの解像度を小さいサイズに変更することで、消費電力を下げる技術が公開されている。また、特許文献２では、プロジェクタ自身が自らの動作クロックを下げることで、省電力を図る技術が公開されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術であっては、投射する画像データの品質や、性能を低下させることで、省電力を実現するものであった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像投射装置に接続された外部装置がある場合に、消費電力量を抑制しつつ、画像投射の品質の低下も抑制することができる画像投射装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外部装置を接続する接続部と、光源に対する電力を供給する光源電力供給部と、前記接続部を通じて、前記外部装置に対して駆動のための電力を供給する装置電力供給部と、前記外部装置が接続された際に、前記外部装置の電力消費量を取得する電力取得部と、前記外部装置が接続された際には、前記電力消費量を減じた電力を前記光源に対して供給するように前記光源電力供給部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、消費電力量を抑制しつつ、画像投射の品質の低下も抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態の画像投射装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の画像投射装置を外部装置に接続したシステム構成例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の画像投射装置を外部装置に接続したシステム構成例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の画像投射装置において、電力量を決定する処理の流れを示すフロー図である。
【図５】図５は、第２の実施形態の画像投射装置における入力画像データと出力画像データの階調の関係値を示すグラフである。
【図６】図６は、第２の実施形態の画像投射装置における入力画像データと出力画像データの階調の関係値を示すグラフである。
【図７】図７は、第２の実施形態の画像投射装置において、電力量を決定する処理の流れを示すフロー図である。
【図８】図８は、第２の実施形態の別例の画像投射装置において、電力量を決定する処理の流れを示すフロー図である。
【図９−１】図９−１は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の正面からの斜視図である。
【図９−２】図９−２は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の背面からの斜視図である。
【図９−３】図９−３は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の背面図である。
【図９−４】図９−４は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の上面図である。
【図９−５】図９−５は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の前面図である。
【図９−６】図９−６は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の下面図である。
【図９−７】図９−７は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の側面図である。
【図９−８】図９−８は、各実施形態の情報処理装置が具体化された画像投射装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の画像投射装置を実施形態として具体化したプロジェクタ１００について説明する。図１は、実施形態におけるプロジェクタ１００の機能構成を示すブロック図である。プロジェクタ１００は、映像端子１、映像信号処理部２、液晶駆動部３、液晶パネル４、投射レンズ５、光源６、光源電力供給部７、ＵＳＢ端子１０、ＵＳＢホストコントローラ１１、ＵＳＢ電力供給部１２、ＣＰＵ２０、及び電源回路３０を備えている。
【００１０】
映像端子１は、外部から映像データの入力を受け付ける端子である。例えば、ＨＤＭＩ端子や、Ｓ端子、コンポーネント映像端子などである。映像信号処理部２は、入力された映像データに対して、各種画像処理を行ったり、データの変換を行ったりする。液晶駆動部３は、映像信号処理部２で処理された映像データに基づいて液晶パネル４を駆動する。液晶パネル４は、光源６から照射された光をパネルの角度を調整することで、レンズ５に対して導き、結像させる。光源電力供給部７は、光源６に対して電力を供給する。
【００１１】
ＣＰＵ２０は、バス上に接続された映像信号処理部２、液晶駆動部３、ＵＳＢホストコントローラ１１、電源回路３０、及び光源電力供給部７を制御する。ＣＰＵ２０が制御部に相当する。
【００１２】
本実施形態のプロジェクタ１００は、ＰＣやＤＶＤプレイヤー、セットトップボックスなどの外部装置から入力された映像を投影することが可能である。これらの外部装置は映像端子１に接続される。外部装置から入力された映像データは、映像信号処理部２にて映像のコントラスト調整、明るさ調整、シャープネス調整、スケーリング処理、メニュー情報の重畳等の処理が行われる。プロジェクタ１００の投影方式は、液晶方式やデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いたＤＬＰ（Digital  Light  Processing）方式などがあるが、本実施形態では液晶方式を例にとり説明する。液晶パネル４は、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の三原色を示す液晶パネルである。液晶駆動部３は、映像信号処理部２により処理された映像信号を、液晶パネル４で駆動するＲＧＢの映像信号に変換する。液晶パネル４はプロジェクタ１００内の光源６から発せられる光を透過するように配置され、入力された映像信号に基づいた画像を形成し、投射レンズ５を通り、プロジェクタ１００の外部にその画像を投影する。光源６の光の強さは、光源電力供給部７をＣＰＵ２０で制御することにより変更される。ランプ光量が強いほど、プロジェクタ１００の消費電力は高くなる。例えば、ランプ光量が最大である場合、光源６の消費電力量はプロジェクタ１００全体の８割程度の消費電力量を占める。光源電力供給部７に対する電源は、電源回路３０から供給される。ＣＰＵ２０は、プロジェクタ１００に設けられた電源ボタンが押下されたことを検出し、電源回路３０に対し、各部へ電源を供給開始させる制御を行う。
【００１３】
また、プロジェクタ１００は、ＵＳＢ端子１０に接続されたＵＳＢメモリに格納された映像データを投影することもできる。プロジェクタ１００はＵＳＢ  Ｏｎ−Ｔｈｅ−Ｇｏと呼ばれる、ＵＳＢから直接映像を投射する機能を搭載しており、プロジェクタ１００はＵＳＢホストの役割を果たすため、ＵＳＢメモリ内の映像データを読み出すことができる。ＵＳＢホストコントローラ１１は、ＵＳＢ端子１０にＵＳＢデバイスが接続されたことを検出し、ＵＳＢ電力供給部１２は、ＵＳＢ端子１０に接続された外部装置に対して電力を供給する。すなわち、本実施形態ではＵＳＢ端子１０が、接続部に相当し、ＵＳＢ電力供給部１２が装置電力供給部に相当する。なお、ＵＳＢ電力供給部１２への電力供給は、電源回路３０より行われる。また、ＵＳＢ端子１０に接続された外部装置の例としては、電子ペンの操作を受信する受信装置がある。図２では、この受信装置を接続したインタラクティブな操作システムの構成例について示す。
【００１４】
図２に示されるように、スクリーン１１０上で、電子ペン１１１により文字や図形などを書いて動かすと、プロジェクタ１００のＵＳＢ端子１０に接続された受信装置１０１が電子ペン１１１から送信される位置情報を受信する。プロジェクタ１００は受信した位置情報をＰＣ１２０に送信する。なお、プロジェクタ１００からＰＣ１２０への位置情報の送信方法は、無線回線を通じてでもよいし、ＵＳＢ接続を通じてでもよい。ＰＣ１２０は、プロジェクタ１００から受信した位置情報をもとに、投影映像信号にペンの軌跡情報として重畳し、プロジェクタ１００の映像端子１に出力する。プロジェクタ１００はその映像信号を投影することで、インタラクティブ機能が実現される。
【００１５】
この例で記載した構成は、プロジェクタ１００が焦点距離が短い超短焦点プロジェクタであり、電子ペン１１１からの位置情報受信はスクリーン１１０に近い位置が望ましいため、受信装置１０１への給電はプロジェクタ１００からＵＳＢ端子１０経由でされている。
【００１６】
プロジェクタ１００に、外部装置を接続した別の例としては、ＨＤＭＩ端子に接続するドングル型のセットトップボックスがあり、構成を図３に示す。図３に示されるように、プロジェクタ２００の映像端子１に、ＨＤＭＩ端子を持つドングル型のセットトップボックス２１０を接続し、セットトップボックスに電力を供給するためのＵＳＢ端子２１１をプロジェクタ２００のＵＳＢ端子１０に接続する。セットトップボックス２１０は地上波放送の受信や、無線ネットワーク経由での配信映像を受信し、その映像信号をプロジェクタ２００に出力する。プロジェクタ２００は入力された映像信号を投影する。
【００１７】
上記図２、図３で示したそれぞれの外部装置もプロジェクタ１００、２００のＵＳＢ端子１０から電力供給を受けて動作する。ＵＳＢホストであるプロジェクタ１００、２００は、ＵＳＢ規格に則り接続された外部装置に給電する。この際、ホスト側（この場合、プロジェクタ）の電源回路３０の電力供給能力には上限があり、上限を超えた電力供給はできない。ＵＳＢ規格では、ホストが給電する余裕が無い場合は、ＵＳＢデバイスへの給電を断っても良いとされている。しかし、それではＵＳＢデバイスが使用できない場合が生じてしまう可能性がある。よって、給電要求するＵＳＢデバイスが接続された際、ホストは節電、または省電力する工夫が必要であり、いかにそのための構成について説明する。また、プロジェクタ１００はＵＳＢハブ接続にも対応しており、プロジェクタ１００のＵＳＢ端子１０に接続されたＵＳＢハブもＵＳＢ規格に則り対応する。よって、ＵＳＢハブ配下に複数のＵＳＢデバイスを接続することも可能である。
【００１８】
ＵＳＢ接続される外部装置がプロジェクタ１００に接続されると、外部装置を認識するエニュメレーション（ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ）フェーズにて、ＵＳＢホストコントローラ１１（電力取得部）が外部装置の能力情報を取得する。取得する能力情報には、外部装置が必要とする消費電力量も含まれる。消費電力量としては、外部装置の最大電力消費量であってもよいし、段階的に電力消費量を調整することのできる外部装置においては、そのうちのいずれかを選択するようにしてもよい。なお、ＵＳＢ規格で定められている外部装置側がホストから供給を受けられる最大電流量は、ＵＳＢ２．０であれば５００ｍＡ、ＵＳＢ３．０であれば９００ｍＡである。ＵＳＢ規格で供給する電圧は＋５Ｖであるため、デバイスが消費する最大電力量は、ＵＳＢ２．０であれば２．５Ｗ、ＵＳＢ３．０であれば４．５Ｗということになる。上述したように、プロジェクタ１００における最大の電力消費部位は光源６である。光源６は、プロジェクタの種類にもよるが、プロジェクタ全体の８０％程度の電力を消費している。輝度２５００ルーメンクラスのプロジェクタであれば、プロジェクタ全体での消費電力量の目安は２５０Ｗ程度である。この場合、そのうち光源６の消費電力量は２００Ｗ程度が目安となる。ここで、ＣＰＵ２０は、光源６が消費する２００Ｗのうち、外部装置への給電のために２．５〜４．５Ｗ程度割り当てる。すなわち、その電力分のランプ輝度を落とすと、１．２５〜２．２５％程度暗くなるが、その程度あれば見た目に暗くなったとは感じ難く、投影映像品質への影響も殆ど無い状態といえる。
【００１９】
また、最大輝度が明るい（例えば５０００ルーメンなど）プロジェクタであればあるほど、外部装置への給電による輝度低下分の比率は下がり、その影響はより軽微になる。ホストであるプロジェクタ１００は、給電要求がある外部装置が接続されたことを、エニュメレーションフェーズで判定し、その外部装置が消費する分の電力量分だけ光源６への電力供給量を減らす。その制御はＣＰＵ２０により、光源電力供給部７に対して行うものであり、図４に処理の流れを示す。図４に示されるように、まずＵＳＢホストコントローラ１１は、外部装置のＵＳＢ端子１０への接続を検出する（ステップＳ１０１）。次いで、ＵＳＢホストコントローラ１１は、接続された外部装置から、最大消費電力量の情報を取得する（ステップＳ１０２）。最大消費電力量の情報は、外部装置に予めＵＳＢ規格を通じて取得可能な形式で記憶されている。そして、ＣＰＵ２０は、光源電力供給部７に外部装置が消費する最大電力消費量に該当する電力分の光源電力を下げるよう指示をだす（ステップＳ１０３）。
【００２０】
以上に示した本実施形態のプロジェクタ１００にあっては、ＵＳＢ端子１０から電力を供給する外部装置が接続された際に、外部装置の最大消費電力量を取得して、光源６に供給する電力をその分減らして供給することとした。光源６に対する電力の供給量は非常に大きいため、外部装置の駆動に必要な電力量を減らしたとしても、実際の明るさへの影響は軽微である。したがって、プロジェクタ１００の画像品質や性能の低下を抑制しつつ、外部装置に対して適切に電力を供給できるようになる。
【００２１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態においては、更に光源６の消費電力を減少させる処理を行って、外部装置に対して供給した電力分を補填する点が第１の実施形態とは異なる。具体的には、映像信号処理部２が、映像端子１から入力される映像データに対し、輝度レベルを変動させる処理を行う。輝度レベルを変更する方法としては、例えば、映像信号処理部２内でガンマ補正を用いる。ガンマ補正は、元の入力信号の輝度レベル（階調）に対し、出力する輝度レベルを定義するものである。図５は、入力された映像データと出力される映像データの輝度レベルは等価の関係にあり、何の補正もかけない状態である。ここで、入力された映像データにガンマ補正を実施すると、図６に示されるように、入力の映像の輝度レベルに対し、出力する輝度レベルが下がるようになる。そして、出力される映像データの輝度レベルが下がると、必要な光源６の消費電力も下がるようになる。
【００２２】
以下、詳細な処理の流れを図７を用いて説明する。図７におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０３については図４で示した処理と同じ内容であるため説明は省略する。図７に示されるように、ステップＳ１０３の処理が完了後、映像信号処理部２は、入力映像データに対して、輝度を下げるガンマ補正処理を実施する（ステップＳ２０１）。輝度が下げられることで、更に光源６の消費電力を減少させることができるようになる。
【００２３】
なお、ガンマ補正の処理は全ての入力された映像データに対して行われるのではなく、所定の基準に従って処理を実施するか否かを決定するようにしてもよい。例えば、外部装置への電力供給により低下する光源６への電力供給量が所定の閾値以下となった場合、すなわち外部装置の電力消費量が所定の閾値以上のとなった場合に、ガンマ補正処理を実施するようにしてもよい。閾値としては、例えばＵＳＢデバイスの規格電力量である５００ｍＡを用いてもよい。光源６の光量だけを下げていては見た目に一律に暗くなってしまうため、光源６への電力供給量が所定の閾値以下の場合は輝度レベルを補正するガンマを施し省電力を図る。図８は、この場合の処理の流れを示している。図８においては図４、図７と同じ処理の内容については同じ符号を付与しており説明を省略する。図８に示されるように、ステップＳ２０２において、取得された外部装置の電力消費量が所定の閾値以上か否かを判定する。そして、電力消費量が所定の閾値以上の場合に（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ガンマ補正処理が実施されるようにする。
【００２４】
なお、図８の判定において、複数の外部装置がＵＳＢ端子１０に接続されている場合は、個別の電力消費量ではなく、接続されている外部装置それぞれの電力消費量の合計値が所定の閾値以上か否かによって判定を実施するようにしてもよい。
【００２５】
また、図９−１〜図９−７は、プロジェクタ１００の形状の一例を示す図である。図９−１は、画像投射装置の正面からの斜視図である。図９−２は、画像投射装置の背面からの斜視図である。図９−３は、画像投射装置の背面図である。図９−４は、画像投射装置の上面図である。図９−５は、画像投射装置の前面図である。図９−６は、画像投射装置の下面図である。図９−７は、画像投射装置の側面図である。図９−８は、画像投射装置の側面図である。
【００２６】
なお、上記実施形態にあっては、電力供給をＵＳＢ端子１０を通じて行うこととしたが、他の接続部経由で電力を供給するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  映像端子
２  映像信号処理部
３  液晶駆動部
４  液晶パネル
５  投射レンズ
６  光源
７  光源電力供給部
１０  ＵＳＢ端子
１１  ＵＳＢホストコントローラ
１２  ＵＳＢ電力供給部
３０  電源回路
１００  プロジェクタ
１０１  受信装置
１１０  スクリーン
１１１  電子ペン
２００  プロジェクタ
２１０  セットトップボックス
２１１  ＵＳＢ端子
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００９−０８６２２３号公報
【特許文献２】特開２００７−３０５０６２号公報
【図１】
2014137595.tif 000003
【図２】
2014137595.tif 000004
【図３】
2014137595.tif 000005
【図４】
2014137595.tif 000006
【図５】
2014137595.tif 000007
【図６】
2014137595.tif 000008
【図７】
2014137595.tif 000009
【図８】
2014137595.tif 000010
【図９−１】
2014137595.tif 000011
【図９−２】
2014137595.tif 000012
【図９−３】
2014137595.tif 000013
【図９−４】
2014137595.tif 000014
【図９−５】
2014137595.tif 000015
【図９−６】
2014137595.tif 000016
【図９−７】
2014137595.tif 000017
【図９−８】
2014137595.tif 000018