(57)【要約】【課題】外部からの入力信号が無いときに消費電力を低減する画像表示装置を提供すること。【解決手段】入力が検出できない時またはサーチしている時には、ＲＧＢ各ＬＥＤ光源の点灯タイミングを予め定められたタイミング及びパターンに合わせるとともに、該点灯タイミングに合わせて表示素子の駆動期間を切り換えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固体光源と、該光源の光を変調して画像を形成する画像変調素子とを備えた画像表示装置に置いて、少なくとも、入力検出回路を具備し、入力検出回路の検出結果をもとに、該複数光源の点灯及び消灯タイミングを切り換えると共に画像変調素子の駆動期間を切り換えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
入力検出回路の検出結果を基に、入力信号が無いと判断されたときには、各Ｒ，Ｇ，Ｂの光源ＬＥＤを駆動する電流を予め定められた割合に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
入力検出回路の検出結果をもとに、入力があると判断されたときにはＲＧＢ各ＬＥＤ光源をシーケンシャルに駆動し、入力がないと判断されたときには、ＲＧＢ各ＬＥＤ光源の点灯タイミングを同じタイミングに切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
入力検出回路の検出結果を基に、入力なしと判断されてからの経過時間に応じて予め定められた時間で、光源の発光期間を段階的に短くしてゆくことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
入力検出回路の検出結果を基に、入力なしと判断されてからの経過時間に応じて予め定められた時間で、画像変調素子を駆動する期間を段階的に短くすると共に表示可能な階調を粗くすることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
入力検出回路の検出結果を基に、入力なしと判断されてからの経過時間に応じて予め定められた時間以降は、ＬＥＤ光源を消灯している期間を少なくとも２つの異なる期間でＬＥＤの点滅制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
入力検出回路の検出結果を基に、入力なしと判断されてからのある定められた経過時間後にＬＥＤ光源を消灯している期間を少なくとも２つの異なる期間で点滅制御されているＬＥＤ光源の二つの異なる消灯期間のうち消灯時間が長い方の期間を段階的に長くしてゆくことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
光源ＬＥＤの累積点灯時間をもとに、入力なしと判断した時にＬＥＤ光源を消灯している長さを変えることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
入力検出回路の検出結果を基に、入力なしと判断されてからの経過時間に応じて予め定められた時間で、光源を駆動するそれぞれの電流量を段階的に短くしてゆくことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
光源ＬＥＤの初期の明るさからの明るさ変化量をもとに、入力なしと判断した時にＬＥＤ光源を消灯している長さを変えることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された映像信号を投射表示する投射型プロジェクタに関し、特にプロジェクタの入力信号の無い時におけるプロジェクタの光源及び光変調素子等の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは、近年小型化によりポータブル機器として持ち運びし、会議室やいろいろな場所で使用されることが多くなっている。小型軽量なプロジェクタには、パネルを単板とし、光源ＬＥＤをシーケンシャルに点灯したＰＪが提案されている。上記のような小型プロジェクタにはより消費電力が少ないことが要求されている。
【０００３】
しかし、通常の投写時は、必要な明るさを保持する為になかなか消費電力を下げるのは難しい。一方入力の無い場合には下記のような方法で低消費電力化が行う例が提示されている。
【０００４】
特許文献１には、無入力時にＬＥＤを消灯する例が開示されている。特許文献２には、無入力時にＬＥＤをＰＷＭ駆動で消費電力を低減する例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８５８１５号公報
【特許文献２】特開２００７−３３４０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、ＬＥＤをすぐに消灯してしまうとスタンバイ状態に戻ったと後判断しそのまま放置してしまい本来の目的が達せられないことがしばしば発生していた。また、電源をＰＷＭ駆動としてもパネルの駆動をそのままとしてしまうと削減可能な電力が制限されてしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、無入力になった時にすぐに消灯せずに、更なる省電力とすることを可能にした画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像表示装置は、
ＬＥＤ光源の点灯タイミング及び点灯時間、それに応じたパネル駆動方法切り替えにより更なる省電力を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る画像表示装置によれば、入力信号が無いと判断させた時にはＲＧＢ各ＬＥＤ光源の点灯タイミングを予め定められたタイミング及びパターンに合わせるとともに、該点灯タイミングに合わせて表示素子の駆動期間を切り換えることにより更なる低消費電力とする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一の実施の形態に掛かるプロジェクタ装置の内部回路の概要を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施例の入力信号がある時の光源の動作とパネルの動きを説明した図である。
【図３】本発明の第一の実施例の入力信号が無い時の光源の動作とパネルの動きを説明した図である。
【図４】本発明の実施形態にかかわる通常時のＬＥＤのドライブ信号の例である。
【図５】本発明の実施形態にかかわる無入力時のＬＥＤドライブ信号の例１である。
【図６】本発明の実施形態にかかわる無入力時のＬＥＤドライブ信号の例２である。
【図７】本発明の実施形態にかかわる無入力時のＬＥＤドライブ信号の例３である。
【図８】本発明の実施形態にかかるＬＥＤ駆動電流の設定値の例である。
【図９】図６で示した一つ点灯期間及びパネル駆動期間を拡大して表したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明の第一の実施の形態に掛かるプロジェクタ装置の内部回路の概要を示す図である。
【００１３】
同図において、Ｐ１は投写表示する映像信号が入力される外部映像信号入力端子、Ｐ２は後述するコントローラ１７が外部との通信を行うときに使用する通信端子、１１は入力端子１１に入力された映像信号をデジタル信号に変換したり、必要なクロック等を生成しじだんの画像信号処理回路１３に出力する入力信号処理回路、１２は入力端子Ｐ１に映像信号が入力されているか否かを検出する入力信号検出回路である。
【００１４】
１３は入力信号処理回路１１から送られてきた画像データとクロックを用いて後段のパネル駆動部に出力する駆動画像信号を出力する画像信号処理回路、１４は画像信号処理回路１３が画像信号を処理する時に一時的に画像データを記憶させる画像メモリ、１５は画像信号処理回路１３からの駆動画像信号を受けて後述するパネル１６を駆動するパネル駆動部、１６はパネル駆動部１５の信号により駆動され光変調を行うパネルである。
【００１５】
１７はプロジェクタ全体を制御するコントローラ、１８はコントローラ１７が時間計測する場合に用いるタイマ、１９は後述する冷却装置を適切に駆動する為に温度状態を検出する温度センサ、２０はコントローラ１７が周辺回路を駆動制御する為のデータを保管すると共に、一時的にデータを保存するメモリ、２１はプロジェクタの発熱体である光源及びパネルの冷却装置を駆動する冷却装置駆動部、２２はオペレーターがプロジェクタを操作する時の操作部である。
【００１６】
２３はプロジェクタの状態表示やエラー表示を行う表示部、２４はコントローラからの制御信号に基づいて後述するＲ−ＬＥＤ光源を駆動するＲ−ＬＥＤドライバー、２５はコントローラからの制御信号に基づいて後述するＧ−ＬＥＤ光源を駆動するＧ−ＬＥＤドライバー２６はコントローラからの制御信号に基づいて後述するＢ−ＬＥＤ光源を駆動するＢ−ＬＥＤドライバー、２７はＲ−ＬＥＤドライバーにより駆動制御されるＲ−ＬＥＤ光源、２８はＧ−ＬＥＤドライバーにより駆動制御されるＧ−ＬＥＤ光源、２９はＢ−ＬＥＤドライバーにより駆動制御されるＢ−ＬＥＤ光源、３０は冷却装置駆動部２１により駆動されパネルの冷却を行う冷却装置１、３１は冷却装置駆動部２１により駆動され光源を冷却する冷却装置２である。
【００１７】
図２は本発明の第一の実施例の入力信号がある時の光源の動作とパネルの動きを説明した図である。
【００１８】
同図に置いて、５１はＲ光のみを反射するビームスプリッター、５２はＢ光のみを反射するビームスプリッター、５３はＲ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤそれぞれからの光をパネルに送るところの光源光学系、５４はパネルに光源光学系から入力される光をパネル面に送ると共にパネルで反射された光をその角度に応じて後述する投写光学系に出力するか他の方向に反射させるプリズム、５５はプリズムから送られてきた光を図示しないスクリーン上に照射する投写光学系である。
【００１９】
図３は本発明の第一の実施例の入力信号が無い時の光源の動作とパネルの動きを説明した図である。図４は本発明の実施形態にかかわる通常時のＬＥＤのドライブ信号の例である。図５は本発明の実施形態にかかわる無入力時のＬＥＤドライブ信号の例１である。図６は本発明の実施形態にかかわる無入力時のＬＥＤドライブ信号の例２である。図７は本発明の実施形態にかかわる無入力時のＬＥＤドライブ信号の例３である。図８は本発明の実施形態にかかるＬＥＤ駆動電流の設定値の例である。
【００２０】
以下に、図１を参照して、図４に示したフローチャートに従いながら本発明の第一の実施例によるプロジェクタの動作に付いて説明を行う。
【００２１】
まず通常の状態の時の動作に付いて説明する。操作者（図示せず）が操作部２２からプロジェクタの電源を入れる（Ｓ１１）と、コントローラ１７はプロジェクタの各部に電源供給を開始すると共に、イニシャライズ（Ｓ１２）動作を開始する。たとえば、表示部２３のＬＥＤを点滅させてイニシャライズを開始したことを操作者に知らせると共に、画像信号処理回路１３を起動させ内部の設定レジスタを設定すると共に画像メモリ１４のイニシャライズ動作を行う。
【００２２】
また、各ＬＥＤドライバー２４，２５，２６に各ＬＥＤ２７，２８，２９に供給する電流値及び図５に示した駆動パターンでシーケンスにＲＧＢ各ＬＥＤを点灯するように設定する。これは、図２で示すように同図の上部の動作状態の様にＲ−ＬＥＤ２７のみの点灯状態とし、図５に示したように予め定められた時間が経過したらＲ−ＬＥＤ２７を消灯させ、図２の中段に示したようにＧ−ＬＥＤ２８を点灯させる。Ｇ−ＬＥＤ２８を点灯開始させてから図５に示したように予め定められた時間が経過するとＧ−ＬＥＤ２８を消灯し、Ｂ−ＬＥＤ２９を点灯させる。Ｂ−ＬＥＤ２９を点灯開始させてから図５に示したように予め定められた時間が経過するとＢ−ＬＥＤ２９を消灯し、Ｒ−ＬＥＤ２７を点灯させる。このようにＲＧＢ各光源ＬＥＤを順次決まった時間間隔でシーケンシャルに点灯させてゆく。
【００２３】
これと並行して入力端子Ｐ１に入力された映像信号は、入力信号処理回路１１で各色成分に分解されたデジタル信号に変換されて、デジタル信号に変換した際のクロック信号及び入力信号から分解された同期信号と共に画像信号処理回路１３に入力される。画像信号処理回路１３は入力された画像データを一旦画像メモリ１４に保存し、必要なデータを読み出して、γ処理や色変換処理等を行い、パネル１６を駆動するフレームレートに合わせてパネル１６を駆動する信号を生成し、パネル駆動回路１５に出力する。
【００２４】
また、入力端子Ｐ１に入力された映像信号は入力信号検出回路１２に入力され、入力信号検出回路１２で端子Ｐ１に映像信号が入力されているか否かを判断し、その結果をコントローラ１７に出力する。
【００２５】
さらにコントローラ１７は、冷却装置駆動部２１に冷却装置１、および冷却装置２を駆動する為の駆動電圧情報を設定し冷却装置１および冷却装置２の駆動を開始する。また、温度センサ１９から温度情報を入手し、この温度情報をもとに該冷却装置１，２を駆動する設定電圧を可変し、パネル１６及び光源ＬＥＤの温度制御を行う。
【００２６】
さらに、タイマ１８のクロックの計測を開始し、各ＬＥＤの点灯時間を計測する。コントローラは、計測したＬＥＤの点灯時間を、メモリ２０に記憶されている今までのＬＥＤの累積点灯時間に加算してゆく。これは、一定時間経過後に加算してゆくでも消灯時にまとめて加算する方法でも又はそれ以外の方法でも良い。（電流値が切りかえられたときには、それまでの電流値係数と時間を円在位した値を累積として加算保存する等の方法でも良い。）
また、Ｐ２はコントローラ１７に接続された外部との制御信号情報のやりとりを行う外部通信端子であり、上記の例では操作者による操作部の操作で電源投入が行われたが、この外部通信端子を用いて外部から電源投入をすることも可能である。以上の処理を行い、イニシャライズを終了するとＳ１３に移行する。
【００２７】
まずＳ１３で入力信号検出回路１２からの検出結果をもとにコントローラ１７は入力信号の有無を判断し、入力信号がある場合には、ステップ１４に移行し、無信号時の制御に用いる各データを初期化設定する。つまり、ＬＥＤの点灯モードを入力あり（Ｍｏｄｅ＝Ｓ）のモードにし、無信号期間データＴを“０”にし、ＬＥＤ点灯インターバル設定データ（Ｔｉｎｔ）を“０”とし、各ＬＥＤの電流値を設定するデータ（Ｉｒｅｆ）を“Ａ１”とする。これは、上記以外にＭｏｄｅの値を判断して、Ｍｏｄｅが“Ｍ”のときのみ（ＭｏｄｅがＭからＳに切り替わった時にのみ）行うようにしても良い。次にステップ１５に移行し、外部通信端子等からの割込み作業が発生しているかを判断し、割込みがある場合には、ステップ１６で割込み処理を行い、割込み処理が無い場合には、直接ステップ１７に移行する。ステップ１７では予め定められた温度検出や冷却装置駆動部制御データの書き換え灯を行い終了すればＴｍ値に“０”を入力し再びステップ１３に移行する。このようにデータの初期化・設定は割込みや一般処理のどこで行っても良い。
【００２８】
ここで、ステップ１３で入力信号検出回路１２において入力信号が無いと判断されるとステップ１８に移行する。ステップ１８では「入力信号があり」の場合は、ステップ１４で常に“０”を入力していたＴａの値を時間積算してゆく。この例では概念説明のため固定値の１を加算することで積算時間を表しているが、ステップ１７の最後に起動からの時間値をたとえばＴｍ０に代入し、ステップ１８で起動からの時間とＴｍ０との差分を算出することにより無入力と検出された時間を計算することも出来る。次にステップ１９に移行して無入力と判断されてからの時間が予め定められた値Ｔ０を超えたか否かを判断し、超えていなければ、ステップ１３に移行する。つまり無入力と判断されても予め定めた一定期間は以前の状態を保持し、さまざまな外来ノイズによる誤検出が一時的に生じても表示画像を切り換えて表示画像が消える等の問題を回避するものである。ステップ１３−ステップ１９のルーティンが続きＴａの値がＴ０を超えると入力信号が継続して入力なしの状態と判断しステップ２０に移行する。
【００２９】
ステップ２０では、ＬＥＤに表示モードを通常のシーケンシャルな駆動から各ＬＥＤに流す電流を予め定めた電流値に切り替える（Ｉｒｅｆを０から１に変更する）と共に同時に点灯するモードに切り替える（ＭｏｄｅをＳからＭに切り替える）。さらに、パネルの駆動を１フレームの期間を用いてそれぞれの色に対して表示を行うモードから１フレーム中の一部の期間のみ駆動を行うモードに切り替わる（図５に示した駆動タイミングから図６に示した駆動タイミングに切り替わる）。つまり、パネル駆動部に対して画像信号処理回路からのデータを用いてパネルを駆動する１フレーム中のドライブ期間を設定する。
【００３０】
次にステップ２１では、画像信号処理回路の中のキャラクタ出力機能を用いて「パネルに入力端子Ｐ１に入力信号が来ていないこと」を表すキャラクタ信号を生成しパネル駆動部１５に出力する。パネル駆動部はキャラクタ信号をステップ２０で定められた期間を用いて表示する。
【００３１】
次にステップ２２に移行し、ステップ１７で“０”に設定したデータＴｍに１加算することにより、モードを切り換えてからの時間を積算する。先に説明したＴａと同様な処理を行うことにより積算時間の精度を同様に向上することが出来る。
【００３２】
次にステップ２３に移行しステップ２２で算出した値Ｔｍが予め定めら値Ｔ１と後述するＬＥＤの消灯インターバル時間設定値Ｔｉｎｔとの積以上になっていないかを判断し、大きくなっていなければステップ２７に移行する。
【００３３】
ステップ２７では電源オフが行われていないかを判断し、行われていなければステップ１３に移行する。以上のように無入力状態と判断され、予め定められた時間無入力と判断されるとＬＥＤの駆動電流及び点灯モードを切り換えると共にパネル駆動モードを切り換えることが出来る。
【００３４】
さらにステップ２３において、モードを切り換えてからの時間Ｔｍが予め定めら値Ｔ１と後述するＴｉｎｔとの積を超えるとステップ２４に移行する。ステップ２４では、後述するＬＥＤの消灯インターバル時間設定値Ｔｉｎｔが予め定めた値Ｔ３を超えていないかを判断する。Ｔｉｎｔは初期値をイニシャライズ時およびステップ１４で“０”と設定しており、Ｔ３より小さい値を取るので、最初にこのステップに到達した時はこの条件を満たさないので、ステップ２５に移行する。
【００３５】
ステップ２５では、ＴｉｎｔにＴｍ／Ｔ１の整数部分をＴｉｎｔに代入する。ここで、ステップ２３の段階で、ＴｍはＴ１＊（ちんｔ＋１）よりも大きな数になっているので、ステップ２５では、Ｔｉｎｔが以前の値よりも１だけ大きな値に書き換えられ、ステップ２７に移行する。このステップを通ることにより、表示周期を図７に示したパターン０からパターン１（消灯非表示期間；約２秒）さらにパターン２（消灯非表示期間：約４秒）というように消灯時間を長くしてゆくことで無入力時間が長くなるほど消費電力を削減するようになる。
【００３６】
次に上記の動作を繰り返すとＴｉｎｔは徐々に大きな値となり、Ｔ３に達する。ステップ２３からステップ２４に移行した時にＴｉｎｔがＴ３と比較されＴｉｎｔがＴ３に達していると上記のように消灯時間を長くするのではなく、ステップ２４からステップ２６に移行してＬＥＤを駆動する電流値を切り換える。ステップ２６では、表示モードが切り替わってからの時間Ｔｍから予め定められた値（Ｔ１＊Ｔ２）を引いた後、予め定められた値ｋで除した値で決まるＩｒｅｆ値により電流値が設定さる。つまり、図８で示すようにＩｒｅｆの値が大きくなるごとに電流値は少なくなり消費電力がその分削減される。
【００３７】
最後にステップ２７に置いて操作パネルから電源ＯＦＦが選択されたことを検出すると、ステップ２８に移行し、光源を消灯すると共に、光源を点灯していた時間を前回保管した累積時間に加算すると共に、必要な設定データを保管する。次にステップ２９に移行して消灯する。
【実施例２】
【００３８】
以下、図９を参照して、本発明の第２の実施例による、ＬＥＤの電流駆動及びパネルの表示について説明する。
【００３９】
図９は図６で示した一つ点灯期間及びパネル駆動期間を拡大して表したものである。
【００４０】
ここで、表示に使用しているパネルは、照射されたＬＥＤ光源からの光を投射表示面に送るか否かを単位クロック単位で選択して階調性のなる画像を表示するものである。このパネル駆動のクロック周波数には上限がある為点灯時間を短くした場合その期間で表現できる階調性は限られることになる。
【００４１】
しかし、入力信号が無い状態で表示する表示にはそれほどの階調の深さを必要としないので、通常３２階調を必要とするものでも半分の１６階調や８階調と階調を落としても操作者に無入力であることの表示は可能である。
【００４２】
よって、図９に示すようにビット数を下げることにより、パネル及びＬＥＤを駆動する期間を短くすることは可能である。これは、図４に示したステップ２４の表示周期設定を表示時間設定として変更することで可能である。もちろん、図４のステップ２４を置きかえるのではなくステップを追加して並行して機能させることは可能である。このようにパネルの階調性を下げることにより更なる省電力を可能にすることが出来る。
【実施例３】
【００４３】
さらに、光源点灯累積時間Ｔｔを用いることにより、実施例１で説明に使用した予め定められた値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の値をイニシャライズ時に小さい値に変更させて、累積時間が長い光源の場合には、無入力時にＬＥＤを駆動する時間をより短くすることは可能である。
【００４４】
このことにより、ユーザーへの無入力表示による利便性とＬＥＤの長寿命化をＬＥＤの累積点灯時間に応じて切り替えてゆくことが出来る。
【００４５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１２  入力信号検出回路、１６  パネル、１７  コントローラ、１８  タイマ、
２４  Ｒ−ＬＥＤドライバー、２５  Ｇ−ＬＥＤドライバー、
２６  Ｂ−ＬＥＤドライバー、２７  Ｒ−ＬＥＤ、２８  Ｇ−ＬＥＤ、
２９  Ｂ−ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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