(57)【要約】 【課題】入力する画像情報に応じて適切な調光制御を行うことのできるプロジェクタを提供すること。【解決手段】光束を画像情報に応じて変調する液晶パネル２５１と、変調された光束を投射する投射レンズ２６と、光束の光量を調節する調光装置３とを備えたプロジェクタ１は、入力する動画像情報から画像の輝度情報を解析する画像解析部６２１と、解析された輝度情報に応じて、遮光板３１の回動角度を生成する回動角度生成部６２２と、生成された回動角度を記憶するＲＡＭ６４と、記憶された回動角度に基づいて、前記動画像情報の表示開始とともに、調光装置３を構成するステッピングモータ３２の駆動を開始するモータドライバ６７とを備えている。【選択図】 図１
2006285140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、この光変調装置にて変調された前記光束を拡大投射する投射光学装置と、前記光束の光量を調節する調光装置とを備えたプロジェクタであって、
表示しようとする画像情報を取り込んで、当該画像情報のフレーム毎の輝度情報を解析する画像解析手段と、
解析された前記輝度情報に応じて、前記調光装置の調光制御量を生成する制御量生成手段と、
前記制御量生成手段に生成された調光制御量に基づいて、前記画像情報の表示開始とともに前記調光装置の駆動制御を開始する調光装置駆動手段とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記制御量生成手段により生成された前記調光制御量を記憶する調光制御量記憶手段を備え、
前記調光装置駆動手段は、前記調光制御量記憶手段に記憶された調光制御量に基づいて、前記画像情報の表示開始とともに前記調光装置の駆動制御を開始することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
記録媒体に記録された画像情報を再生する再生装置と、
前記再生された画像情報の表示、および、前記調光装置駆動手段による前記調光装置の駆動制御を同期させる同期制御手段とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記取り込まれた画像情報は、輝度情報を含む表示情報が担持されているデジタル画像信号であり、
前記画像解析手段は、予めこのデジタル画像信号から輝度情報を取得し、
前記制御量生成手段は、前記デジタル画像信号から取得された輝度情報から前記調光制御量を生成することを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内において映画や音楽映像等を、映画館さながらの大画面と臨場感のある音響で楽しむことができる、通称ホームシアターと呼ばれるＡＶ(Audio Visual)システムが普及しつつある。このうち、映画等の画像を大画面表示できる画像表示装置として、プロジェクタが知られている。プロジェクタとは、光源から射出される光束を入力する画像情報に応じて変調し、スクリーン等に拡大投射するものである。
【０００３】
このようなプロジェクタによる投射画像を優良な画質で表示するために、投射画像を十分なコントラストで再現する工夫が考えられる。この場合、視聴環境の明るさ、および、当該プロジェクタに入力される画像情報の輝度変動に応じた適応調光を行う必要がある。
これに対し、視聴環境の明るさや映像の種類に応じて調光を行う照明装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の照明装置は、センサ等が検知する利用情報（視聴環境の明るさ、映像の種類、スクリーンゲイン等）に基づいて適切な照明光量を解析し、当該照明光量に基づいて光源の光量を調節するものである。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の照明装置では、光源の光量を調節して適応調光を行うことから、光源に負担がかかるという課題がある。このような課題に対し、従来、光源から射出された光束を遮光板で遮光することで、適応調光を行う方法が知られている。遮光板とは、光束の光軸を挟んで互いに対向配置された２つの遮光部材であり、それぞれが、光軸に対して駆動して遮光板間を通過する光束を遮光することで、光束の光量を調節するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５４８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、プロジェクタに入力される画像情報は、動画像の場合、短時間で明るさが変化する場合ある。この場合、前述した調光装置が機械的に動作するため、短時間の間に調光装置を追従動作させることが困難であるという課題がある。このため、場合によっては、調光装置の時間的な遅れによって、明るい画像を表示したいのに遮光量が多く、暗い画像を表示したいのに遮光量が少ない調光制御を行ってしまうことが考えられ、本来の目的を実現することができないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、入力する画像情報に応じて適切な調光制御を行うことのできるプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した目的を達するために、本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、この光変調装置にて変調された前記光束を拡大投射する投射光学装置と、前記光束の光量を調節する調光装置とを備えたプロジェクタであって、表示しようとする画像情報を取り込んで、当該画像情報のフレーム毎の輝度情報を解析する画像解析手段と、解析された前記輝度情報に応じて、前記調光装置の調光制御量を生成する制御量生成手段と、前記制御量生成手段に生成された調光制御量に基づいて、前記画像情報の表示開始とともに前記調光装置の駆動制御を開始する調光装置駆動手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、画像解析手段が、当該プロジェクタに取り込まれた画像情報の輝度情報を解析し、当該輝度情報に応じて制御量生成手段が調光制御量を生成する。そして、画像表示時に、当該調光制御量に基づいて、調光装置駆動手段が前記調光装置の駆動制御を行う。すなわち、予め生成しておいた調光制御量に基づく調光制御を伴って、画像情報に応じた画像の表示を行うことができる。
従って、本発明のプロジェクタは、入力する画像情報に応じて適切な調光制御を行うことができる。ｄ
【００１０】
本発明のプロジェクタは、前記制御量生成手段により生成された前記調光制御量を記憶する調光制御量記憶手段を備え、前記調光装置駆動手段は、前記制御量記憶手段に記憶された調光制御量に基づいて、前記画像情報の表示開始とともに前記調光装置の駆動制御を開始することが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、制御量生成手段により生成された調光制御量を、調光制御量記憶手段に記憶させるので、画像情報に応じた画像を表示する前に、画像情報の輝度情報に応じた調光制御量を予め備えておくことができる。そのため、画像表示の際には、調光装置駆動手段は、予め調光制御量記憶手段に記憶された調光制御量を呼出し、当該調光制御量に基づいて調光装置を駆動する。すなわち、画像の表示と同時に、輝度情報の解析および制御量の生成を行う必要はないので、プロジェクタの画像表示時の処理量を低減させることができる。
【００１２】
本発明のプロジェクタは、記録媒体に記録された画像情報を再生する再生装置と、前記再生された画像情報の取り込み、および、前記調光装置駆動手段による前記調光装置の駆動制御を同期させる同期制御手段とを備えていることが好ましい。
【００１３】
なお、記録媒体として、メモリカード等の半導体記憶装置や、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)等の光ディスクなどが挙げられる。
本発明によれば、同期制御手段が、画像情報の取り込み、および、当該画像情報の輝度情報に基づく調光装置の駆動を同期させるので、画像情報の中から投射したい部分を指定して再生した場合でも、指定した画像情報に応じた投射画像を適切な調光のもとで投射することができる。例えば、再生装置が、再生速度を変えて画像を再生させる場合でも、プロジェクタは、この再生速度に応じた調光制御を行うことができる。従って、プロジェクタは、入力する画像情報の再生状態に応じて、適切な調光制御を行うことができる。
【００１４】
本発明において、前記取り込まれた画像情報は、輝度情報を含む表示情報が担持されているデジタル画像信号であり、前記画像解析手段は、予めこのデジタル画像信号から輝度情報を取得し、前記制御量生成手段は、前記デジタル画像信号から取得された輝度情報から前記調光制御量を生成することが好ましい。
本発明によれば、プロジェクタに取り込まれた画像情報は、輝度情報を含む表示情報が担持されているデジタル画像信号であることから、画像解析手段は、当該デジタル画像信号から輝度情報のみを検出すればよい。従って、当該デジタル画像信号から輝度情報を解析するために画像解析手段が行う処理量および処理時間を、低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明にあたって、同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
〔第１実施形態〕
（１）プロジェクタ１の構成
図１〜図４を用いて、第１実施形態のプロジェクタ１を説明する。
図１は、プロジェクタ１の構成を示すブロック図である。
第１実施形態のプロジェクタ１は、光源ランプ２１１（図２）から射出される光束を動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（図示省略）に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、調光装置３を有する光学装置２と、操作パネル４と、再生装置としてのＤＶＤ(Digital Versatile Disk)ドライブ５と、制御基板６とを備えて構成されている。
【００１６】
このうち、操作パネル４は、電源ボタンや、輝度スキャンボタン、動画再生ボタン、早送りボタン、画質調節ボタン等の複数の操作ボタンを備えている。操作パネル４は、これら操作ボタンの操作に応じた操作信号を、後述する制御基板６に出力する。例えば、輝度スキャンボタンが操作されると、操作パネル４は、輝度スキャン信号を制御基板６に出力する。また、動画再生ボタンが操作されると、操作パネル４は、動画再生信号を制御基板６に出力する。
【００１７】
ＤＶＤドライブ５は、本発明の再生装置に相当し、記録媒体としてのＤＶＤ１０を接続し、ＤＶＤ１０に記録された動画像情報を、ＤＶＤドライブ制御部６６の制御に応じて読み取る。さらに、ＤＶＤドライブ５は、読み取る動画像情報の再生時間をカウントしている。ＤＶＤドライブ５は、読み取った動画像情報、および、当該動画像情報の再生時間を、後述する制御基板６に出力する。
【００１８】
なお、第１実施形態で用いられる動画像情報は、フレームレート３０Ｈｚのデジタル画像信号であり、ＤＶＤ１０にＭＰＥＧ２で圧縮されて記録されている。また、動画像情報は、表示情報としての輝度信号および色差信号を分割して備えたコンポーネント信号として、制御基板６に出力される。
【００１９】
（２）光学装置２の構成
図２は、光学装置２の構造を示す模式平面図である。
光学装置２は、図２に示すように、光源装置２１から射出された光束を、入力する動画像情報に応じて液晶パネル２５１により変調して光学像を形成し、当該形成した光学像を投射光学装置としての投射レンズ２６により拡大投射するものである。
このような光学装置２は、光源装置２１と、インテグレータ照明光学系２２と、色分離光学系２３と、リレー光学系２４と、電気光学装置２５と、投射レンズ２６と、これらを内部に収納する光学部品用筐体２７（図１）と、投射レンズ２６を保持固定するヘッド体２８（図１）とを備えて構成されている。
【００２０】
光源装置２１は、光源としての光源ランプ２１１と、リフレクタ２１２と、防爆ガラス２１３とを備えて構成されている。そして、この光源装置２１は、光源ランプ２１１から射出された放射状の光線をリフレクタ２１２で反射して平行光線とし、この平行光線を、防爆ガラス２１３を介して外部へと射出する。
このうち、光源ランプ２１１は、第１実施形態では、高圧水銀ランプが採用されている。なお、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用することもできる。また、リフレクタ２１２としては、放物面鏡を採用しているが、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
【００２１】
防爆ガラス２１３は、リフレクタ２１２の開口部分を閉塞する透光性のガラス部材であり、光源ランプ２１１が破裂した場合に、当該光源ランプ２１１の破片が外部に飛散しないように構成されている。
【００２２】
インテグレータ照明光学系２２は、電気光学装置２５を構成する後述する２つの液晶パネル２５１の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系２２は、第１レンズアレイ２２１と、第２レンズアレイ２２２と、偏光変換素子２２３と、重畳レンズ２２４とを備えて構成されている。
【００２３】
第１レンズアレイ２２１は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズは、光源装置２１から射出された光束を複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ２２２は、第１レンズアレイ２２１と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ２２２は、重畳レンズ２２４とともに、第１レンズアレイ２２１の各小レンズの像を後述する液晶パネル２５１上に結像させる機能を有する。
第１レンズアレイ２２１および第２レンズアレイ２２２の間には、これらの間の光束の光量を絞る調光装置３が設けられている。
【００２４】
偏光変換素子２２３は、第２レンズアレイ２２２と重畳レンズ２２４との間に配設される。このような偏光変換素子２２３は、第２レンズアレイ２２２からの光を略１種類の直線偏光に変換するものであり、これにより、電気光学装置２５での光の利用効率が高められている。
【００２５】
具体的に、偏光変換素子２２３によって略１種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ２２４によって最終的に電気光学装置２５の後述する液晶パネル２５１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル２５１を用いたプロジェクタ１では、１種類の直線偏光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ２１１からの光のほぼ半分が利用されない。そこで、偏光変換素子２２３を用いることにより、光源ランプ２１１から射出された光束を略１種類の直線偏光に変換し、電気光学装置２５での光の利用効率を高めている。
【００２６】
色分離光学系２３は、２枚のダイクロイックミラー２３１，２３２と、反射ミラー２３３とを備え、ダイクロイックミラー２３１，２３２により、インテグレータ照明光学系２２から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００２７】
リレー光学系２４は、入射側レンズ２４１と、リレーレンズ２４２と、反射ミラー２４３，２４４とを備え、色分離光学系２３で分離された色光である赤色光を電気光学装置２５の後述する赤色光用の液晶パネル２５１Ｒまで導く機能を有している。
【００２８】
この際、色分離光学系２３のダイクロイックミラー２３１では、インテグレータ照明光学系２２から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー２３１によって反射した青色光は、反射ミラー２３３で反射し、フィールドレンズ２５５を通って、電気光学装置２５の後述する青色光用の液晶パネル２５１Ｂに到達する。このフィールドレンズ２５５は、第２レンズアレイ２２２から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の光変調装置の光束入射側に設けられたフィールドレンズ２５５も同様である。
【００２９】
また、ダイクロイックミラー２３１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー２３２によって反射し、フィールドレンズ２５５を通って、緑色光用の液晶パネル２５１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー２３２を透過してリレー光学系２４を通り、さらにフィールドレンズ２５５を通って、赤色光用の液晶パネル２５１Ｒに到達する。
【００３０】
なお、赤色光にリレー光学系２４が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色
光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ２４１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ２２５に伝えるためである。なお、リレー光学系２４には、２つの色光のうち赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光、緑色光を通す構成としてもよい。
【００３１】
電気光学装置２５は、本発明の光変調装置に相当し、入射された光束を動画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系２３で分離された各色光が入射される２つの入射側偏光板２５２と、各入射側偏光板２５２の光路後段に配置される２つの液晶パネル２５１（赤色光用の液晶パネルを２５１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを２５１Ｇ、青色光用の液晶パネルを２５１Ｂとする）と、各液晶パネル２５１の光路後段に配置される２つの射出側偏光板２５３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２５４とを備える。そして、これら入射側偏光板２５２、液晶パネル２５１、射出側偏光板２５３、およびクロスダイクロイックプリズム２５４は、一体的にユニット化されている。なお、入射側偏光板２５２、液晶パネル２５１、および、射出側偏光板２５３は、具体的な図示は省略するが、所定の間隔を空けて配置している。
【００３２】
入射側偏光板２５２は、偏光変換素子２２３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、偏光変換素子２２３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。この入射側偏光板２５２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
【００３３】
液晶パネル２５１は、本発明の光変調装置に相当し、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、後述する制御基板から出力される駆動信号に応じて、画像形成領域内にある前記液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板２５２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板２５３は、入射側偏光板２５２と略同様の構成であり、液晶パネル２５１の画像形成領域から射出された光束のうち、入射側偏光板２５２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。
【００３４】
クロスダイクロイックプリズム２５４は、射出側偏光板２５３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２５４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル２５１Ｒ，２５１Ｂから射出され射出側偏光板２５３を介した各色光を反射し、液晶パネル２５１Ｇから射出され射出側偏光板２５３を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル２５１Ｒ，２５１Ｇ，２５１Ｂにて変調された各色光が合成され、カラー画像が形成される。
【００３５】
投射レンズ２６は、本発明の投射光学装置に相当し、鏡筒内に複数のレンズ、および、入射光束を偏向するミラーが収納された構成を有し、電気光学装置２５から射出されたカラー画像を拡大して、外部へ投射するものである。この投射レンズ２６は、電気光学装置２５の光束射出側に配置され、後述するヘッド体に固定されている。
【００３６】
光学部品用筐体２７は、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した光学部品２２〜２５を照明光軸Ａに対する所定位置に配置する。
ヘッド体２８は、例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の金属材料から構成され、電気光学装置２５および投射レンズ２６を一体化するとともに、一体化したユニットを光学部品用筐体２７に対して取付けるものである。
【００３７】
（３）調光装置３の構成
図３は、調光装置３を示す斜視図、図４は、調光装置３を示す模式平面図である。
調光装置３は、図３および図４に示すように、光源ランプ２１１から第１レンズアレイ２２１を通過した光束を遮る２枚の遮光板３１と、これらの遮光板３１をそれぞれ回動するステッピングモータ３２と、このステッピングモータ３２および遮光板３１を冷却するための冷却路（図示省略）とから構成される。
【００３８】
遮光板３１は、照明光軸Ａを挟んで互いに対向配置されている。遮光板３１は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成形されており、その外表面に互いに平行に形成された複数の凹凸の溝から成るヒートシンク３１１が形成されている。また、遮光板３１の裏面側は光束を吸収して乱反射を防止するために黒色塗料等が塗布されている。
ステッピングモータ３２は、照明光軸Ａに直交し、かつ、ステッピングモータ３２により回転される回転支持軸３２１を備えている。回転支持軸３２１は、遮光板３１の第２レンズアレイ２２２側端を支持している。
【００３９】
ステッピングモータ３２が回転支持軸３２１を回転させることにより、遮光板３１は、第２レンズアレイ２２２側端を回動中心として、第１レンズアレイ２２１側端が、照明光軸Ａと平行な姿勢から垂直となる姿勢まで回動する。また、対向する２枚の遮光板３１は、互いに照明光軸Ａを軸とした線対称となる姿勢で回動される。ここで、図４に示すように、照明光軸Ａと平行な姿勢を基準とした遮光板３１の回動角度をαとする。
また、図示を省略するが、１台のステッピングモータに連結された歯車機構によって、遮光板３１を駆動することもできる。他にも、サーボモータとエンコーダ等の検出器との組み合わせによって遮光板３１を駆動することもできる。
【００４０】
（４）制御基板６の構成
制御基板６は、ＤＶＤドライブ５より入力された動画像情報に基づいて、液晶パネル２５１を駆動制御し、液晶パネル２５１に所定の光学像を形成させる。
制御基板６は、図１に示すように、ＶＰＵ(Visual Processing Unit)６１と、ＣＰＵ(Central Processing Unit)６２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６３と、調光制御量記憶手段としてのＲＡＭ（Random Access Memory）６４と、操作信号処理部６５と、ＤＶＤドライブ制御部６６と、調光装置駆動手段としてのモータドライバ６７と、液晶パネル制御部６８とを備えて構成されている。
【００４１】
このうち、ＲＯＭ６３は、ＣＰＵ６２によって処理されるプログラムや各種データが格納されている。具体的には、ＲＯＭ６３には、プロジェクタ制御プログラム、および、後述する回動角度生成テーブル６３１等が格納されている。
この回動角度生成テーブル６３１には、動画像情報の後述する輝度情報と、この輝度情報を有する動画像情報に対して適切な調光を行うための調光装置３の調光制御量、すなわち、遮光板３１の回動角度αの関係が記録されている。回動角度生成テーブル６３１は、予め作成され、ＲＯＭ６３に格納されている。
ＲＡＭ６４は、本発明の調光制御量記憶手段に相当し、ＣＰＵ６２の作業メモリとして利用され、必要に応じてＲＯＭ６３の制御データ、および、後述する回動角度参照テーブル６４１等が一時的に書き込まれる。
【００４２】
また、操作信号処理部６５は、操作パネル４から出力された操作信号に対し、アナログ／デジタル変換等の信号処理を行い、ＣＰＵ６２に出力する。
ＤＶＤドライブ制御部６６は、ＣＰＵ６２から出力される制御信号に基づいて、ＤＶＤドライブ５の駆動制御を行う。このうち、ＣＰＵ６２から出力される輝度スキャン信号および動画再生制御信号を受信すると、ＤＶＤドライブ５にＤＶＤ１０に記録された動画像情報を再生して読込む。
【００４３】
モータドライバ６７は、本発明の調光装置駆動手段に相当し、後述する回動角度参照部６２４から出力された回動角度情報信号から回動角度αＮを取得し、調光装置３のステッピングモータ３２を駆動して、回動角度αが回動角度αＮになるまで遮光板３１を回動させる。
【００４４】
ＶＰＵ６１は、ＤＶＤドライブ５から入力された動画像情報に対し、ノイズ除去等の信号処理、および、操作パネル４から出力される画質調節信号に基づき、コントラスト、シャープネス等を調節する画質調節処理、および、ガンマ補正処理などを行う。そして、ＶＰＵ６１は、処理を施した動画像情報を液晶パネル制御部６８に出力する。
液晶パネル制御部６８は、ＶＰＵ６１から入力される動画像情報に基づいて液晶パネル２５１を駆動し、液晶パネル２５１に当該動画像情報に応じた光学像を形成させる。
【００４５】
ＣＰＵ６２は、画像解析手段としての輝度情報解析部６２１と、調光制御量生成手段としての回動角度生成部６２２と、同期制御手段としての経過量判定部６２３および回動角度参照部６２４とを備える。
輝度情報解析部６２１は、ＤＶＤドライブ５から出力された動画像情報を受信すると、１フレームの形成画像を形成する動画像情報を解析し、当該形成画像の輝度情報を後述のように解析する。
【００４６】
なお、第１実施形態では、３０フレームの形成画像を１つのフレームグループと構成し、この１フレームグループに対して１つの輝度情報を対応させる。
また、輝度情報とは、プロジェクタ１が解像可能とする１０ビット（１０２４階調）のグレイスケールにおいて、最小階調値０を０、最大階調値１０２３を１００と規定した際に、ある形成画像が有する輝度の階調値を、これら規定値と相対させた数字として表したものである。
【００４７】
輝度情報解析部６２１が、形成画像の１フレームグループの輝度情報を解析する手順を説明する。
輝度情報解析部６２１は、まず、入力する動画像情報から輝度信号を取り出し、この輝度信号から、当該画像情報が形成する形成画像の各画素の輝度情報を検出する。さらに、検出した各画素の輝度情報から、全画素の輝度情報平均値を算出する。なお、この平均値は、当該形成画像の輝度情報として定義される。
【００４８】
輝度情報解析部６２１は、上のような手順で、３０フレームの形成画像の各輝度情報を解析する。そして、得られた３０個の輝度情報から、当該３０フレームの形成画像の輝度情報平均値を算出し、この平均値を、当該３０フレームの形成画像で構成されるフレームグループの輝度情報Ｅとして定義する。
このように、輝度情報解析部６２１は、各フレームグループの輝度情報Ｅを解析するとともに、各フレームグループに、動画像情報の先頭から順にフレームグループ番号Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・）をラベリングする。そして、輝度情報解析部６２１は、このＮ番目のフレームグループＮに対して導出された輝度情報ＥＮを、回動角度生成部６２２に出力する。
なお、輝度情報解析部６２１が行う輝度情報解析は、上述の方法に限らず、例えば、１フレームの形成画像が有する輝度情報の白ピーク値および黒ピーク値を、当該形成画像の輝度情報と定義してもよい。
【００４９】
回動角度生成部６２２は、本発明の制御量生成手段に相当し、輝度情報解析部６２１から輝度情報ＥＮを取得する。そして、回動角度生成部６２２は、この輝度情報ＥＮを有するフレームグループＮに対し、調光装置３において適切な調光が行われるための調光制御量、すなわち、遮光板３１の回動角度αＮを生成する。
【００５０】
具体的には、回動角度生成部６２２は、輝度情報ＥＮに基づいて、ＲＯＭ６３に格納された回動角度生成テーブル６３１を参照し、輝度情報ＥＮに対応する回動角度αＮを取得する。回動角度生成部６２２は、取得した回動角度αＮを、フレームグループ番号Ｎとともに、ＲＡＭ６４に格納された回動角度参照テーブル６４１（表１）に記録する。すなわち、輝度情報解析部６２１、および、回動角度生成部６２２による輝度情報解析処理が進むにつれて、動画像情報のフレームグループ番号Ｎと、このＮ番目のフレームグループＮに対応する遮光板３１の回動角度αＮが記録された回動角度参照テーブル６４１（表１）が作成される。
【００５１】
【表１】
2006285140.tif 000003
【００５２】
経過量判定部６２３および回動角度参照部６２４は、本発明の同期制御手段に相当し、ＤＶＤドライブ５から出力された動画像情報のＶＰＵ６１への入力と、当該画像情報が属するフレームグループＮに対する回動角度αＮに基づくステッピングモータ３２の駆動とを同期させる。
【００５３】
経過量判定部６２３は、ＤＶＤドライブ制御部６６から出力された動画像情報の再生時間を受信し、この再生時間を基に、現時点で再生されている動画像情報が属するフレームグループのフレームグループ番号Ｎを判定している。第１実施形態では、当該動画像情報のフレームレートが３０Ｈｚであり、さらに、３０フレームを１フレームグループとしていることから、動画像情報の再生時間（秒）が、フレームグループ番号Ｎと一致する。経過量判定部６２３は、判定したフレームグループ番号Ｎを回動角度参照部６２４に出力する。
【００５４】
回動角度参照部６２４は、経過量判定部６２３から出力されたフレームグループ番号Ｎを取得する。そして、回動角度参照部６２４は、取得したフレームグループ番号Ｎに基づいて、ＲＡＭ６４に格納された回動角度参照テーブル６４１を参照し、フレームグループＮに対応する遮光板３１の回動角度αＮを取得する。回動角度参照部６２４は、取得した回動角度αＮを、回動角度情報信号としてモータドライバ６７に出力する。
【００５５】
（５）第１実施形態における制御基板６の作用
図５は、制御基板６が実行する作用を示す図である。
ここで、第１実施形態の制御基板６が実行する調光制御処理について、図５に示されるフローチャートに基づいて説明する。制御基板６が行う調光制御処理は、輝度スキャン処理と、調光制御処理とから構成される。
はじめに、制御基板６は輝度スキャン処理を行う。
動作中のプロジェクタ１は、動画像情報が記録されたＤＶＤ１０をＤＶＤドライブ５に接続している。操作者は、操作パネル４に備えられた輝度スキャンボタンを押す。
【００５６】
制御基板６を構成するＣＰＵ６２は、操作パネル４から出力される輝度スキャン信号の検出を監視しており（Ｓ１）、輝度スキャン信号の検出の有無を判定している（Ｓ２）。輝度スキャン信号を検出しない場合、ＣＰＵ６２は、処理Ｓ１に戻り、輝度スキャン信号の検出の監視を続行する。
輝度スキャン信号を検出した場合、ＣＰＵ６２は、輝度スキャン制御信号をＤＶＤドライブ制御部６６に出力する。輝度スキャン信号を受信したＤＶＤドライブ制御部６６は、ＤＶＤドライブ５を駆動させて、ＤＶＤ１０に記録されている動画像情報を読み取るとともに、読み取った動画像情報をＣＰＵ６２に出力する（Ｓ３）。
【００５７】
次に、ＣＰＵ６２を構成する輝度情報解析部６２１は、入力する動画像情報が形成する形成画像を、３０フレーム毎のフレームグループに分割してフレームグループ番号Ｎをラベリングするとともに、フレームグループＮの輝度情報ＥＮを解析する（Ｓ４）。その後、輝度情報解析部６２１は、取得したフレームグループ番号Ｎおよび輝度情報ＥＮを、回動角度生成部６２２に出力する。
【００５８】
回動角度生成部６２２は、受信した輝度情報ＥＮに基づいて、回動角度生成テーブル６３１を参照し、輝度情報ＥＮに対応する回動角度αＮを取得する（Ｓ５）。
その後、回動角度生成部６２２は、フレームグループ番号Ｎ、および、処理Ｓ５にて取得した回動角度αＮを、ＲＡＭ６４に格納された回動角度参照テーブル６４１（表１）に記録し、当該画像情報の回動角度参照テーブル６４１を作成する（Ｓ６）。
輝度情報解析部６２１および回動角度生成部６２２は、処理Ｓ４〜処理Ｓ６を、動画像情報の読取が終了するまで繰り返し行う。動画情報の読取が終了すると、ＤＶＤドライブ制御部６６は、ＤＶＤドライブ５の駆動を停止し、制御基板６は、輝度スキャン処理を終了する（Ｓ７）。
【００５９】
次に、制御基板６は調光制御処理を行う。
輝度スキャン処理が終了すると、操作者は、当該画コンテンツが記録されているＤＶＤ１０を、プロジェクタ１に接続させた状態で、操作パネル４に備えられた動画再生ボタンを押す。
【００６０】
ＣＰＵ６２は、操作パネル４から出力される動画再生信号の検出を監視しており（Ｓ８）、動画再生信号の検出の有無を判定している（Ｓ９）。動画再生信号を検出しない場合、ＣＰＵ６２は、処理Ｓ８に戻り、動画再生信号の検出の監視を続行する。
動画再生信号を検出した場合、ＣＰＵ６２は、動画再生制御信号をＤＶＤドライブ制御部６６に出力する。動画再生制御信号を受信したＤＶＤドライブ制御部６６は、ＤＶＤドライブ５を駆動させて、ＤＶＤ１０に記録されている動画像情報を読み取り、ＶＰＵ６１に出力するとともに（Ｓ１０）、読み取った動画像情報の再生時間をＣＰＵ６２に出力する。
【００６１】
ＶＰＵ６１は、受信した動画像情報に動画像情報処理を施し、液晶パネル制御部６８に出力する（Ｓ１１）。液晶パネル制御部６８は、受信した動画像情報に基づいて光学装置２の液晶パネル２５１を駆動し、液晶パネル２５１に当該画像情報に応じた光学像を形成させる（Ｓ１２）。
【００６２】
一方、ＣＰＵ６２を構成する経過量判定部６２３は、ＤＶＤドライブ制御部６６から出力される再生時間から、ＶＰＵ６１が入力した動画像情報のフレームグループ番号Ｎを判定する（Ｓ１３）。
回動角度参照部６２４は、処理Ｓ１２で判定されたフレームグループ番号Ｎに基づいて、ＲＡＭ６４に格納された回動角度参照テーブル６４１（表１）を参照し、フレームグループＮに対応する回動角度αＮを取得する（Ｓ１４）。そして、回動角度参照部６２４は、回動角度αＮを含む回動制御信号をモータドライバ６７に出力する。
【００６３】
モータドライバ６７は、受信した回動制御信号に基づいて調光装置３のステッピングモータ３２を駆動し、回動角度αが回動制御信号に含まれる回動角度αＮになるまで、遮光板３１を回動させる。
このような調光制御処理により、光学装置２の光源装置２１から射出された光束は、処理Ｓ１５において回動角度αＮに回動された２枚の遮光板３１により光量を調節され、さらに、処理Ｓ１２で形成された液晶パネル２５１上の光学像により変調されて、投射レンズ２６から拡大投射される。
制御基板６は、動画像情報の再生が終了するまで、処理Ｓ１０〜処理Ｓ１５を繰り返し行う。
【００６４】
第１実施形態によれば、輝度情報解析部６２１が、プロジェクタ１に取り込まれた動画像情報が属するフレームグループＮの輝度情報ＥＮを解析し、当該輝度情報ＥＮに応じて、回動角度生成部６２２が回動角度αＮを生成する。さらに、ＲＡＭ６４は、生成された回動角度αＮを、回動角度参照テーブル６４１に記録する。すなわち、動画像情報に応じた画像を表示する前に、動画像情報の輝度情報に応じた遮光板３１の回動角度αを予め備えておくことができる。
そして、再び動画像情報が入力されると、モータドライバ６７が、回動角度参照テーブル６４１に記録された回動角度αＮに基づいてステッピングモータ３２を駆動する。
【００６５】
すなわち、入力する動画像情報の輝度変動が激しい場合においても、この輝度変動に応じたステッピングモータ３２の制御量を予め生成し記録しておくことで、ステッピングモータ３２の駆動を、動画像情報の輝度変動に同期させて行うことができる。
従って、プロジェクタ１は、入力する動画像情報に応じて適切な調光制御を行うことができる。
さらに、画像の表示と同時に、輝度情報の解析および回動角度の生成を行う必要はないので、プロジェクタの画像表示時の処理量を低減させることができる。
【００６６】
また、経過量判定部６２３および回動角度参照部６２４が、動画像情報のＶＰＵ６１への入力、および、当該動画像情報の輝度情報に基づくステッピングモータ３２の駆動を同期させるので、動画像情報の中から投射したい部分を指定して再生すると、指定した動画像情報に応じた投射画像を適切な調光のもとで投射することができる。例えば、ＤＶＤドライブ５により再生速度を変えて動画像情報を再生させる場合でも、プロジェクタ１は、この再生速度に合わせた調光制御を行うことができる。従って、プロジェクタ１は、入力する動画像情報の再生状態に応じて、適切な調光制御を行うことができる。
【００６７】
さらに、動画像情報は、輝度情報を含む表示情報が担持されているデジタル画像信号であることから、輝度情報解析部６２１は、当該デジタル画像信号から輝度情報のみを検出すればよい。従って、輝度情報解析部６２１は、当該デジタル画像信号から輝度情報を解析するために輝度情報解析部６２１が行う処理量および処理時間を、低減することができる。
【００６８】
〔第２実施形態〕
（１）プロジェクタ１Ａの構成および作用
図６を用いて、第２実施形態のプロジェクタ１Ａを説明する。
図６は、第２実施形態のプロジェクタ１Ａの構成を示すブロック図である。
第２実施形態のプロジェクタ１Ａは、第１実施形態のプロジェクタ１と比較して、ＤＶＤドライブ５と、ＤＶＤドライブ制御部６６とを内蔵しておらず、さらに、ＣＰＵ６２は、経過量判定部６２３を備えていない点が異なる。このプロジェクタ１Ａには、図６に示すように、外部機器であるＤＶＤプレイヤ５Ａが、ケーブルを介して電気的に接続されている。
ＤＶＤプレイヤ５Ａは、動画像情報が記録されたＤＶＤ１０から動画像情報を読み取り、読み取った動画像情報を、ケーブルを介してプロジェクタ１Ａに出力する。
【００６９】
第２実施形態における動画像情報は、第１実施形態と同様に、輝度情報解析部６２１において、３０フレームを１グループとしたフレームグループに分割されて認識される。すなわち、動画像情報の再生開始からの経過時間Ｔ（秒）には、Ｔ番目のフレームグループがプロジェクタ１Ａに入力される。
なお、経過時間Ｔ（秒）は、制御基板６に備えられたタイマ６９により計測される。すなわち、ＣＰＵ６２は、ＤＶＤプレイヤ５Ａから動画像情報が入力されると同時にタイマ６９を始動させ、経過時間Ｔ（秒）を計測する。
【００７０】
表２は、プロジェクタ１Ａにおいて、回動角度生成部６２２が作成する回動角度参照テーブル６４１Ａである。
回動角度参照テーブル６４１Ａは、回動角度生成部６２２により、表２に示すように、経過時間Ｔ（秒）と、経過時間Ｔ（秒）においてプロジェクタ１Ａに入力されるフレームグループに対して適切な調光を行うための遮光板３１の回動角度αＴとの対応関係が記録される。
【００７１】
【表２】
2006285140.tif 000004
【００７２】
プロジェクタ１Ａの制御基板６は、調光制御処理を次のように行う。
制御基板６を構成する回動角度参照部６２４は、タイマ６９により計測される経過時間Ｔ（秒）に基づき、回動角度参照テーブル６４１Ａを参照して、遮光板３１の回動角度αＴを取得する。その後、回動角度参照部６２４は、取得した回動角度αＴを、回動角度情報信号としてモータドライバ６７に出力する。
そして、モータドライバ６７は、第１実施形態と同様に、取得した回動角度αＴに基づき、ステッピングモータ３２を駆動する。
【００７３】
第２実施形態によれば、ＤＶＤドライブ５等の再生装置を内蔵していないプロジェクタ１Ａであっても、本発明を適用することができる。
【００７４】
〔前記実施形態の変形〕
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、前記実施形態は、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。
【００７５】
第１実施形態では、３０フレームの形成画像を１つのフレームグループとして分割したが、フレームグループを構成するフレーム数はこの限りではなく、実現したい調光精度に応じて調節してもよい。例えば、より的確な調光を行いたい場合には、フレームグループを構成するフレーム数を減らせばよい。
【００７６】
前記実施形態では、制御基板６が行う輝度スキャン処理において、画像情報の輝度情報を解析し、さらに、当該輝度情報に基づいて取得された回動角度αＮ，αＴを回動角度参考テーブル６４１として、ＲＡＭ６４に記憶させるとした。しかし、本発明では、輝度スキャン処理において、画像情報の解析により得られた輝度情報をＲＡＭ６４に記憶させてもよい。
すなわち、ＲＡＭ６４には、画像情報のフレーム番号Ｎまたは経過時間Ｔと、これらフレーム番号Ｎまたは経過時間Ｔの画像情報が有する輝度情報との関係を表すテーブルが生成される。
その後、調光制御処理にて、回動角度生成部６２２は、入力する画像情報のフレーム番号Ｎまたは経過時間Ｔに基づいて、前記テーブルを参照し、フレーム番号Ｎまたは経過時間Ｔに対応する輝度情報を取得する。これにより、解析を行わずとも入力する画像情報の輝度情報を取得することができる。次に、回動角度生成部６２２は、取得した輝度情報に基づいて、ＲＯＭ６３に格納された回動角度生成テーブル６３１を参照し、当該輝度情報を有する画像情報に適した回動角度αＮ，αＴを取得する。そして、回動角度生成部６２２は、取得した回動角度αＮ，αＴを、モータドライバ６７に出力する。
【００７７】
前記実施形態では、動画像情報は、ＤＶＤ１０に予め記録されているものとしたが、例えば、インターネット上からダウンロードすることにより取得するものであってもよい。
前記実施形態では、動画像情報はデジタル画像信号であるとしたが、本発明では、アナログ画像情報であっても採用することができる。
【００７８】
本発明では、輝度情報および回動角度αＮ，αＴを取得できるのであれば、輝度スキャン処理を、例えば、通常の再生速度の倍速で行っても良い。
また、通常の再生速度で輝度スキャン処理を行いながら、動画像情報に基づく画像を表示してもよい。すなわち、当該画像を鑑賞しながら、輝度スキャン処理を行ってもよい。ただし、表示される当該画像は、本発明の調光制御が施されたものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、入力する画像情報に応じて適切な調光制御を行うことができるため、ホームシアター等の分野において利用されるプロジェクタに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの構成を示すブロック図。
【図２】前記実施形態に係る光学装置の光学系を示す平面模式図。
【図３】前記実施形態に係る調光装置を示す斜視図。
【図４】前記実施形態に係る調光装置を示す模式平面図。
【図５】前記実施形態に係る制御基板の作用を示すフロー図。
【図６】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００８１】
１，１Ａ…プロジェクタ、３…調光装置、５，５Ａ…ＤＶＤドライブ（再生装置）、１０…ＤＶＤ（記録媒体）、２１１…光源ランプ（光源）、２５１，２５１Ｒ，２５１Ｂ，２５１Ｇ…液晶パネル（光変調装置）、２６…投射レンズ（投射光学装置）、６２１…輝度情報解析部（画像解析手段）、６２２…回動角度生成部（調光制御量生成手段）、６２３…経過量判定部（同期制御手段）、６２４…回動角度参照部（同期制御手段）、６４…ＲＡＭ（調光制御量記憶手段）、６７…モータドライバ（調光装置駆動手段）、Ｅ，ＥＮ…輝度情報、αＮ，αＴ…回動角度（調光制御量）
【図１】
2006285140.tif 000005
【図２】
2006285140.tif 000006
【図３】
2006285140.tif 000007
【図４】
2006285140.tif 000008
【図５】
2006285140.tif 000009
【図６】
2006285140.tif 000010