(57)【要約】【課題】液晶投影装置において、液晶素子の駆動が破綻した場合に液晶素子を破壊から保護する。【解決手段】液晶素子と、入力画像データに基づき前記液晶素子を駆動する駆動手段と、前記液晶素子に形成される画像を投影面に投影する投影手段と、前記投影面に投影された画像を撮像する撮像手段と、前記入力画像データと前記撮像手段により撮像された撮像画像データとの相関の度合を示す第１の相関値を検出する検出手段と、前記第１の相関値に基づいて前記液晶素子の駆動に異常が生じているか否か判定する判定手段と、前記判定手段により前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定された場合に前記駆動手段による前記液晶素子の駆動を停止させる制御手段と、を備える液晶投影装置。【選択図】図１
2015055665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶素子と、
入力画像データに基づき前記液晶素子を駆動する駆動手段と、
前記液晶素子に形成される画像を投影面に投影する投影手段と、
前記投影面に投影された画像を撮像する撮像手段と、
前記入力画像データと前記撮像手段により撮像された撮像画像データとの相関の度合を示す第１の相関値を検出する検出手段と、
前記第１の相関値に基づいて前記液晶素子の駆動に異常が生じているか否か判定する判定手段と、
前記判定手段により前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定された場合に前記駆動手段による前記液晶素子の駆動を停止させる制御手段と、
を備える液晶投影装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記第１の相関値が第１の閾値より低い場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１に記載の液晶投影装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記第１の相関値が所定の期間にわたり低下し続けている場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１に記載の液晶投影装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記第１の相関値の低下の速さが前記入力される画像データのフレームレートよりも速い場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１に記載の液晶投影装置。
【請求項５】
前記液晶素子の駆動に異常が生じた場合に前記液晶素子に形成される画像に現れるパターンを示すパターン画像データを記憶する記憶手段を更に備え、
前記検出手段は、前記パターン画像データと前記撮像画像データとの相関の度合を示す第２の相関値を更に検出し、
前記判定手段は、前記第２の相関値が第２の閾値より高く、かつ、前記第１の相関値が第１の閾値より低い場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１に記載の液晶投影装置。
【請求項６】
前記液晶素子の駆動に異常が生じた場合に前記液晶素子に形成される画像に現れるパターンを示すパターン画像データを記憶する記憶手段を更に備え、
前記検出手段は、前記パターン画像データと前記撮像画像データとの相関の度合を示す第２の相関値を更に検出し、
前記判定手段は、前記第２の相関値が第２の閾値より高く、かつ、前記第１の相関値が所定の期間にわたり低下し続けている場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１に記載の液晶投影装置。
【請求項７】
前記液晶素子の駆動に異常が生じた場合に前記液晶素子に形成される画像に現れるパターンを示すパターン画像データを記憶する記憶手段を更に備え、
前記検出手段は、前記パターン画像データと前記撮像画像データとの相関の度合を示す第２の相関値を更に検出し、
前記判定手段は、前記第２の相関値の上昇の速さが前記入力画像データのフレームレートよりも速い場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１に記載の液晶投影装置。
【請求項８】
前記撮像手段と前記投影面との距離を測定する測距手段を更に備え、
前記撮像手段による撮像の前後に前記測距手段により測定された距離が等しくない場合
、前記判定手段は前記判定を行わない請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶投影装置。
【請求項９】
前記撮像手段による撮像のフレームレートは前記入力画像データのフレームレートより速く、
前記判定手段は、前記入力画像データが前のフレームから変化していないタイミングで検出された前記第１の相関値が、前のフレームにおける前記第１の相関値に対し低下している場合に、前記第１の相関値の低下の速さが前記入力される画像データのフレームレートよりも速いと判定する請求項４に記載の液晶投影装置。
【請求項１０】
前記撮像手段による撮像のフレームレートは前記入力画像データのフレームレートより速く、
前記判定手段は、前記入力画像データが前のフレームから変化していないタイミングで検出された前記第２の相関値が、前のフレームにおける前記第２の相関値に対し上昇している場合に、前記第２の相関値の上昇の速さが前記入力画像データのフレームレートよりも速いと判定する請求項７に記載の液晶投影装置。
【請求項１１】
液晶素子と、
入力画像データに基づき前記液晶素子を駆動する駆動手段と、
前記液晶素子に形成される画像を投影面に投影する投影手段と、
を備える液晶投影装置の制御方法であって、
前記投影面に投影された画像を撮像する撮像工程と、
前記入力画像データと前記撮像工程により撮像された撮像画像データとの相関の度合を示す第１の相関値を検出する検出工程と、
前記第１の相関値に基づいて前記液晶素子の駆動に異常が生じているか否か判定する判定工程と、
前記判定工程により前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定された場合に前記駆動手段による前記液晶素子の駆動を停止させる制御工程と、
を有する液晶投影装置の制御方法。
【請求項１２】
前記判定工程では、前記第１の相関値が第１の閾値より低い場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１１に記載の液晶投影装置の制御方法。
【請求項１３】
前記判定工程では、前記第１の相関値が所定の期間にわたり低下し続けている場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１１に記載の液晶投影装置の制御方法。
【請求項１４】
前記判定工程では、前記第１の相関値の低下の速さが前記入力される画像データのフレームレートよりも速い場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１１に記載の液晶投影装置の制御方法。
【請求項１５】
前記液晶素子の駆動に異常が生じた場合に前記液晶素子に形成される画像に現れるパターンを示すパターン画像データを記憶する記憶手段からパターン画像データを読み出す工程を更に有し、
前記検出工程では、前記パターン画像データと前記撮像画像データとの相関の度合を示す第２の相関値を更に検出し、
前記判定工程では、前記第２の相関値が第２の閾値より高く、かつ、前記第１の相関値が第１の閾値より低い場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１１に記載の液晶投影装置の制御方法。
【請求項１６】
前記液晶素子の駆動に異常が生じた場合に前記液晶素子に形成される画像に現れるパターンを示すパターン画像データを記憶する記憶手段からパターン画像データを読み出す工程を更に有し、
前記検出工程では、前記パターン画像データと前記撮像画像データとの相関の度合を示す第２の相関値を更に検出し、
前記判定工程では、前記第２の相関値が第２の閾値より高く、かつ、前記第１の相関値が所定の期間にわたり低下し続けている場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１１に記載の液晶投影装置の制御方法。
【請求項１７】
前記液晶素子の駆動に異常が生じた場合に前記液晶素子に形成される画像に現れるパターンを示すパターン画像データを記憶する記憶手段からパターン画像データを読み出す工程を更に有し、
前記検出工程では、前記パターン画像データと前記撮像画像データとの相関の度合を示す第２の相関値を更に検出し、
前記判定工程では、前記第２の相関値の上昇の速さが前記入力画像データのフレームレートよりも速い場合に前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する請求項１１に記載の液晶投影装置の制御方法。
【請求項１８】
前記投影面に投影された画像を撮像する撮像手段と前記投影面との距離を測定する測距工程を更に有し、
前記撮像工程による撮像の前後に前記測距工程により測定された距離が等しくない場合、前記判定工程では前記判定を行わない請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の液晶投影装置の制御方法。
【請求項１９】
前記撮像工程による撮像のフレームレートは前記入力画像データのフレームレートより速く、
前記判定工程では、前記入力画像データが前のフレームから変化していないタイミングで検出された前記第１の相関値が、前のフレームにおける前記第１の相関値に対し低下している場合に、前記第１の相関値の低下の速さが前記入力される画像データのフレームレートよりも速いと判定する請求項１４に記載の液晶投影装置の制御方法。
【請求項２０】
前記撮像工程による撮像のフレームレートは前記入力画像データのフレームレートより速く、
前記判定工程では、前記入力画像データが前のフレームから変化していないタイミングで検出された前記第２の相関値が、前のフレームにおける前記第２の相関値に対し上昇している場合に、前記第２の相関値の上昇の速さが前記入力画像データのフレームレートよりも速いと判定する請求項１７に記載の液晶投影装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶投影装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネルがテレビモニタやプロジェクタ等の表示装置で広く用いられている。液晶パネルは、表示画像の１画素を１つの画素電極に対応させ、各画素電極に対して表示輝度に応じた電圧を印加することにより、液晶の配向を画素単位で異ならせて画像を表示するものである。
このとき、液晶パネルに規定から外れた電圧が印加されたり、所定のタイミングから逸脱した駆動パルスが入力されたりすることにより、液晶パネルの駆動が破綻した場合、液晶パネルが破壊する恐れがある。
【０００３】
液晶パネルの駆動が破綻した場合に液晶パネルを破壊から保護する例として、特許文献１に示す技術が知られている。
特許文献１の液晶パネル駆動装置においては、クロック信号の異常検出を表すクロック異常検出信号と、同期信号の異常検出を表す同期異常検出信号の少なくとも一方を検出した場合に、メモリに格納した異常時画像データを用いる。異常時画像データから生成した駆動パルスを液晶パネルに送り、正常な駆動を続けて液晶パネルを保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４５４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示される従来例では、液晶パネル駆動装置側でクロックや同期信号の異常を検出して、パネル保護動作に入る。
しかしながら、フレキシブルケーブルが外れる等により、液晶パネルに電源電圧は印加されているのに、液晶パネル駆動装置から液晶パネルへの駆動パルスが正しく入力されない現象が起こり得る。
このときは、液晶パネル駆動装置では正常な動作をしていても、液晶パネルの駆動は正常に行われない。このときは、液晶パネルが破壊する恐れがある。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、液晶投影装置において、液晶素子の駆動が破綻した場合に液晶素子を破壊から保護することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液晶素子と、
入力画像データに基づき前記液晶素子を駆動する駆動手段と、
前記液晶素子に形成される画像を投影面に投影する投影手段と、
前記投影面に投影された画像を撮像する撮像手段と、
前記入力画像データと前記撮像手段により撮像された撮像画像データとの相関の度合を示す第１の相関値を検出する検出手段と、
前記第１の相関値に基づいて前記液晶素子の駆動に異常が生じているか否か判定する判定手段と、
前記判定手段により前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定された場合に前記駆動手段による前記液晶素子の駆動を停止させる制御手段と、
を備える液晶投影装置である。
【０００８】
本発明は、液晶素子と、
入力画像データに基づき前記液晶素子を駆動する駆動手段と、
前記液晶素子に形成される画像を投影面に投影する投影手段と、
を備える液晶投影装置の制御方法であって、
前記投影面に投影された画像を撮像する撮像工程と、
前記入力画像データと前記撮像工程により撮像された撮像画像データとの相関の度合を示す第１の相関値を検出する検出工程と、
前記第１の相関値に基づいて前記液晶素子の駆動に異常が生じているか否か判定する判定工程と、
前記判定工程により前記液晶素子の駆動に異常が生じていると判定された場合に前記駆動手段による前記液晶素子の駆動を停止させる制御工程と、
を有する液晶投影装置の制御方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶投影装置において、液晶素子の駆動が破綻した場合に液晶素子を破壊から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における液晶投影装置の一例を示す構成図。
【図２】本発明における液晶投影装置の適用例を示す参照図。
【図３（ａ）】実施例１における動作の一例を示すフローチャート。
【図３（ｂ）】実施例１における動作の一例を示すフローチャート。
【図４】パネル駆動が破綻した際の投影画像の一例を表す図。
【図５】本発明の動作の一例を説明するためのタイミングチャート。
【図６】実施例２における液晶投影装置の一例を示す構成図。
【図７】実施例２における動作の一例を示すフローチャート。
【図８】実施例２におけるテンプレート画像の一例を表す図。
【図９】実施例３における動作の一例を示すフローチャート。
【図１０】実施例３の動作の一例を説明するためのタイミングチャート。
【図１１】本発明における撮像系画像処理部の一例を示す構成図。
【図１２】本発明におけるＡＦ枠の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
（実施例１）
本実施例における液晶投影装置１００の構成を図１に表す。
制御部１０１は各部の動作を制御する。制御部１０１は、例えばマイコン、或いはＣＰＵとメモリ等からなる。
投影系画像処理部１０２は、入力画像データに対し、スケーリング、色補正、形状変換補正等の画像処理を施す。
【００１２】
相関検出部１０３は、投影系画像処理部１０２の出力する画像データと、後述の撮像系画像処理部１１２の出力する画像データと、の相関の度合を示す相関値（第１の相関値）を検出する。
相関解析部１０４は、相関検出部１０３で検出される相関値の時間変化を解析する。
【００１３】
液晶駆動部１０５は、投影系画像処理部１０２から出力される画像データに、後述の液晶表示素子１０６の表示特性に応じたガンマ補正や輝度むら対策用補正等の画像処理を施
す。液晶駆動部１０５は、画像処理を施した画像データを液晶表示素子１０６の駆動信号に変換し、液晶表示素子１０６へ出力する。なお、ここで述べたガンマ補正や輝度むら対策用補正等の画像処理は、投影系画像処理部１０２で行ってもよい。
【００１４】
液晶表示素子１０６は、液晶駆動部１０５から入力される駆動信号に基づき駆動されることにより、液晶パネル上に画像データに基づく画像を形成する液晶素子である。
光源１０７は、液晶表示素子１０６に光を照射する。
照明光学系１０８は、光源１０７から発せられた光を平行光化して光束として出力する。
投影光学系１０９は、光源１０７から発せられた光が液晶表示素子１０６を透過することにより得られた光学像を後述の図２のスクリーン２０１に投影する。これにより、スクリーン２０１上に投影画像が形成される。
【００１５】
撮像部１１０は、後述の図２のスクリーン２０１に投影された投影画像を撮像する。撮像部１１０の出力する撮像信号はアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１１でディジタル信号に変換され、撮像画像データとして撮像系画像処理部１１２に送られる。
【００１６】
撮像系画像処理部１１２は、入力される撮像画像データに基づき、後述のフォーカスレンズ１１３の動作に必要な測距情報を生成する。また、撮像系画像処理部１１２は、入力される撮像画像データに対し、相関検出部１０３での相関の検出に適した画像データとするための色補正等の画像処理を行う。
【００１７】
フォーカスレンズ１１３は、投影画像を撮像するためのフォーカシングを行う。
レンズマイコン１１４は、撮像系画像処理部１１２からの測距情報と、フォーカスレンズ１１３の位置情報を検出するフォーカスエンコーダ１１５と、に基づき、フォーカスレンズ１１３を制御する。
起動画面格納部１１６は、液晶投影装置１００の起動時に投影する起動画面の画像データを記憶している。起動画面の画像データは予め起動画面格納部１１６に格納されている。
【００１８】
セレクタ１１７は、投影系画像処理部１０２へ入力する画像データとして、外部からの入力、起動画面格納部１１６からの出力、黒画生成部１１８からの出力、のいずれかを選択する。セレクタ１１７は、液晶投影装置１００の起動時には起動画面格納部１１６から出力される起動画面の画像データを選択する。液晶投影装置１００が起動状態から安定状態になったら、セレクタ１１７は、外部からの入力画像データを選択する。セレクタ１１７は、後述する黒画挿入のタイミングに従って黒画生成部１１８から出力される黒画像データを選択する。
黒画生成部１１８は、後述の黒画挿入のための黒画像データを生成し出力する。
【００１９】
図２は本発明における液晶投影装置１００の使用態様の一例を示している。液晶投影装置１００の投影光学系１０９は、スクリーン２０１に対して投影光２０２を投射する。撮像部１１０は、スクリーン２０１上の投影画像を撮像する。
【００２０】
以上の構成を持つ液晶投影装置１００の動作を図３（ａ）、図３（ｂ）のフローチャートに従って説明する。
図３（ａ）のステップ（以下、「Ｓ」と略記する）３０１において、電源投入とともに制御部１０１の指示で液晶投影装置１００の動作が開始する。
Ｓ３０２において、制御部１０１は、起動シーケンスのサブルーチンを実行する。
図３（ｂ）に起動シーケンスのサブルーチンのフローチャートを示す。
Ｓ３５１で起動シーケンスのサブルーチン動作が開始する。
Ｓ３５１１で、相関解析部１０４は、変数ｕをゼロクリアする。変数ｕについては後述する。
【００２１】
Ｓ３５１２で、相関解析部１０４は、相関検出部１０３で検出される起動画面格納部１１６からの起動画面と撮像部１１０の出力との相関値の最小値を表すＳｍｉｎに初期値を設定する。この初期値は特に限定しない。例えば、起動画面格納部１１６からの起動画面と撮像部１１０の出力との相関値のとり得る最大値（例えば１）を初期値として設定する。
【００２２】
Ｓ３５２で、セレクタ１１７は起動画面格納部１１６の出力又は黒画生成部１１８の出力を選択して、起動画面格納部１１６から起動画面の画像データを読み出すか又は黒画生成部１１８から黒画像データを読み出す。
Ｓ３５３で、起動画面又は黒画像データが投影される。
Ｓ３５４で、撮像系画像処理部１１２は、撮像部１１０とスクリーン２０１との距離の測定（測距）を行う。ここで、撮像系画像処理部１１２による測距動作について説明する。
【００２３】
図１１は撮像系画像処理部１１２の機能構成を表している。
画像加工部１１０１は、撮像画像データに対し、必要に応じて色補正やアパーチャ補正等の画像処理を行い、起動画面の画像データ又は黒画像データとの相関を検出するのに適した状態にする。
評価値生成部１１０２は、撮像画像データに対し、後述の評価枠生成部１１０３が生成したフォーカス枠ごとに、高域成分を数値化する等の処理を施しオートフォーカス（ＡＦ）用、即ち測距用のＡＦ評価値（焦点信号）を生成する。評価値生成部１１０２は、ＡＦ評価値をレンズマイコン１１４に送る。
【００２４】
評価枠生成部１１０３は、図１２に示す複数のフォーカス枠（Ｌ枠，Ｃ枠，Ｒ枠）を生成する。
レンズマイコン１１４は、フォーカスエンコーダ１１５と通信しつつ、不図示のモータドライバを駆動し、取得したＡＦ評価値が最大になる位置でフォーカスレンズ１１３を合焦させる。
以上の処理により、Ｓ３５４において、撮像系画像処理部１１２は液晶投影装置１００とスクリーン２０１の距離を測定する。
【００２５】
Ｓ３５５で、撮像部１１０はスクリーン２０１に投影される起動画面又は黒画像の投影画像を撮像する。
Ｓ３５８で、撮像系画像処理部１１２は、Ｓ３５４と同様に撮像部１１０とスクリーン２０１との距離を測る。
Ｓ３５９で、相関解析部１０４は、投影画像が黒画挿入フレームか否か判定する。
【００２６】
ここで、黒画挿入について、図５のタイムチャートを用いて説明する。液晶表示素子１０６で動きのある画像を表示した場合、観察者には動き部分の輪郭がぼけて知覚される。この「動きぼけ」の影響により、動画視認性が低下することがある。黒画を挿入することで動きぼけの影響が軽減され、動画視認性が向上することが一般に知られている。
【００２７】
液晶投影装置１００に外部から入力される画像データがＶＳＹＮＣのフレームレートで更新されるとする。ただし、起動時は起動画面格納部１１６から読み出される画像データがＶＳＹＮＣのフレームレートで更新される。
【００２８】
ここで、本実施例の液晶表示素子１０６の仕様では、液晶投影装置１００からスクリー
ン２０１に投影される画像データはＶＳＹＮＣの２倍のレートＶＳＹＮＣ２で更新され、液晶投影装置１００への入力画像と黒画像が交互に投影されるものとする。ただし、起動シーケンスの途中では、起動画面格納部１１６から読み出される起動画像と黒画像が交互に投影される。また、撮像部１１０による撮像フレームレートも液晶投影装置１００の投影画像の更新フレームレートＶＳＹＮＣ２と同じであるとする。なお、黒画挿入を行わない場合にも本発明は適用できる。黒画挿入を行わない場合には、黒画挿入フレームか否かを判定する処理は不要である。その場合、投影画像の更新フレームレートは入力画像のフレームレートと同じとしてもよい。また、この場合、撮像フレームレートも入力画像のフレームレートと同じとしてもよい。
【００２９】
Ｓ３５９の判定で、黒画挿入フレームでないと判定された場合、Ｓ３６０に移行し、相関検出部１０３は、Ｓ３５５で撮像部１１０により撮像された投影面の撮像画像データと起動画面の画像データとの相関値Ｓ（ｕ）を検出する。
Ｓ３５９の判定で、黒画挿入フレームであると判定された場合、Ｓ３６１に移行し、相関検出部１０３は、Ｓ３５５で撮像部１１０により撮像された投影面の撮像画像データと黒画生成部１１８からの黒画像データとの相関値Ｓ（ｕ）を検出する。
相関検出部１０３は、検出した相関値Ｓ（ｕ）を相関解析部１０４へ送る。
【００３０】
Ｓ３６２で、相関解析部１０４は、Ｓ３６０又はＳ３６１で検出された相関値Ｓ（ｕ）が最小値Ｓｍｉｎより小さいか否か判定する。相関値Ｓ（ｕ）が最小値Ｓｍｉｎより小さい場合、Ｓ３６３に移る。
Ｓ３６３で、相関解析部１０４は、Ｓ３５４及びＳ３５８の測距の結果に基づき、撮像部１１０がスクリーン２０１を撮像しているか否かを判定する。具体的には、相関解析部１０４は、Ｓ３５８で測定した撮像部１１０とスクリーン２０１との距離がＳ３５４で求めた距離と変わっていないか判定する。
【００３１】
Ｓ３５８で測定した撮像部１１０とスクリーン２０１との距離がＳ３５４で求めた距離に対し変わっている場合、Ｓ３６３で相関解析部１０４は、投影面を撮像していないと判定し、Ｓ３６６に移行する。この理由は後述する。投影面を撮像していない状況とは、液晶投影装置１００とスクリーン２０１の間に人などの障害物がある、又は撮像部１１０が手などで塞がれている、といった状況が想定される。
【００３２】
Ｓ３５８で測定した撮像部１１０とスクリーン２０１との距離がＳ３５４で求めた距離に対し変わっていない場合、Ｓ３６３で相関解析部１０４は、投影面を撮像していると判定し、Ｓ３６４に進む。
Ｓ３６４で、相関解析部１０４は、最小値Ｓｍｉｎを、Ｓ３６０又はＳ３６１で検出された相関値Ｓ（ｕ）で更新する。
【００３３】
Ｓ３６５で、相関解析部１０４は変数ｕをインクリメントする。
Ｓ３６６で、相関解析部１０４は変数ｕが既定値より大きいか判定する。変数ｕが既定値より大きい場合、Ｓ３６７に移行し、制御部１０１は液晶表示素子１０６の駆動を停止し、Ｓ３７０で液晶投影装置１００の動作を終了する。
一方、Ｓ３６６で変数ｕが既定値より大きくないと判定された場合、Ｓ３５２に戻る。
【００３４】
Ｓ３６２で、Ｓ３６０又はＳ３６１で検出された相関値Ｓ（ｕ）が最小値Ｓｍｉｎより小さくないと判定された場合、Ｓ３６８に移行し、制御部１０１は起動動作を完了するか否かを判定する。制御部１０１は、液晶投影装置１００の動作が安定した場合に、起動動作を完了する。起動動作を完了する場合、Ｓ３６９に移り、図３（ａ）のＳ３０２１に移る。起動動作を完了しない場合、Ｓ３５１１に移り、相関解析部１０４は変数ｕをゼロクリアする。
【００３５】
ここで、Ｓ３６６で変数ｕが既定値より大きい場合に、Ｓ３６７に移行し液晶表示素子１０６の駆動を停止する理由について、図４、図５を用いて説明する。
一般に、液晶パネルの駆動電圧が既定値からはずれる、駆動パルスが所定のタイミングで入力されない等の異常により、液晶パネルの駆動が破綻した場合、投影画像は図４（ａ）から図４（ｅ）に示すように徐々に白っぽくなっていく。このとき、図４（ｅ）のような状態で放置すると液晶パネルが破壊する可能性がある。
【００３６】
図４（ａ）に示す画像が起動時に起動画面格納部１１６から読み出されるとき、液晶表示素子１０６が正常に駆動されていれば、投影面を撮像部１１０で撮像した画像は図４（ａ）に示す画像とほぼ同じ画像となる。
このとき、投影系画像処理部１０２の出力（入力画像データ）と撮像系画像処理部１１２の出力（撮像画像データ）との相関を相関検出部１０３で検出すると、撮像時のノイズがあったとしても、相関値は最大値の１に極めて近い値になる。図５における黒画を投影するフレームを撮像した場合も同様である。
【００３７】
液晶表示素子１０６の駆動が破綻すると、図４（ｂ）から図４（ｅ）に示すように投影画像は徐々に白っぽくなっていく。従って、投影系画像処理部１０２の出力と撮像系画像処理部１１２の出力との相関を相関検出部１０３で検出すると、撮像画像にだけ白い部分が増えていき、相関値Ｓ（ｕ）は徐々に低下する。このときＳ３６４での相関値の最小値Ｓｍｉｎが撮像毎に更新され、変数ｕが大きくなっていき、Ｓ３６６で変数ｕが既定値より大きくなったと判断されると、液晶パネルの駆動が停止される。
【００３８】
なお、図４（ａ）から図４（ｅ）に示すような液晶表示素子１０６の駆動破綻による画像の変化は２〜３秒掛ることが一般的である。従って、図５に示す液晶表示素子１０６の出力更新レートＶＳＹＮＣ２が１２０Ｈｚだとすると、駆動破綻による画像の変化には所定の期間（２４０〜３６０フレーム程度）かかる。液晶表示素子１０６の破壊を防ぐためには、Ｓ３６６での既定値を３００前後に設定すればよい。つまり、約３００フレーム連続して投影系画像処理部１０２の出力と撮像系画像処理部１１２の出力との相関が低下し続けた場合、液晶表示素子１０６の駆動が破綻していると判断する。そして液晶表示素子１０６の駆動を止めることで、液晶表示素子１０６の破壊を防止できる。
【００３９】
次に、Ｓ３６３において、Ｓ３５８で求めた撮像部１１０とスクリーン２０１との距離がＳ３５４で求めた距離と変わっているときに、Ｓ３６４でのＳｍｉｎの更新と、Ｓ３６５での変数ｕのインクリメントをしない理由を説明する。
【００４０】
このときは、液晶投影装置１００とスクリーン２０１の間の障害物等により、投影系画像処理部１０２の出力と撮像系画像処理部１１２の出力との相関が低くなっているだけで、液晶表示素子１０６の駆動は破綻していない可能性がある。そのような場合にＳｍｉｎの更新と変数ｕのインクリメントを行うと、液晶表示素子１０６の駆動が破綻していないにも関わらず液晶表示素子１０６の駆動が停止させられてしまうということが起こり得る。不要な駆動停止を防ぐために、Ｓ３５８で測定した撮像部１１０と撮像対象との距離が、Ｓ３５４で測定した撮像部１１０と撮像対象との距離に対し、変わっているときには、Ｓ３６４及びＳ３６５の処理をしないようにしている。
【００４１】
起動シーケンスが完了したら図３（ａ）のＳ３０２１に移る。Ｓ３０２１とＳ３０２２の動作は図３（ｂ）のＳ３５１１とＳ３５１２の動作と同じである。
Ｓ３０３で、セレクタ１１７は、図５の入力画像のフレームと黒画挿入のフレームの切り替えに従って、選択する画像データを、入力画像データと黒画生成部１１８の出力する黒画像データとで切り替える。Ｓ３０４で入力画像又は黒画像が投影される。
【００４２】
Ｓ３０５からＳ３１８とＳ３２０の動作は図３（ｂ）のＳ３５４からＳ３６７とＳ３７０の動作と同様なので、説明は割愛する。
ただし、Ｓ３０６で撮像部１１０により撮像された投影面の撮像画像データと液晶投影装置１００に入力される画像データとの相関Ｓ（ｕ）をＳ３１１において検出する場合、両者の位相を合わせる必要がある。例えば、図５において、画像“Ｆ２”が液晶投影装置１００へ入力されるとき、内部の信号処理による遅れにより液晶投影装置１００から投影される画像は１フレーム前の画像“Ｆ１”である。このため、投影系画像処理部１０２から相関検出部１０３に送る画像データは、不図示のフレームメモリ等に保存しておいた１フレーム前の画像データとする必要がある。
【００４３】
なお、図５に示す液晶投影装置１００への入力画像と液晶投影装置１００からの投影画像の位相差は１フレームに限ったものではない。相関検出部１０３での相関検出は、位相差に応じて適切に行う。
また、Ｓ３６８で制御部１０１は起動動作が完了したか否かを判定したが、Ｓ３１９で制御部１０１は液晶投影装置１００の動作を終了するか否か判定する点で異なる。
【００４４】
なお、本実施例のＳ３１１からＳ３１７、及びＳ３６０からＳ３６６の相関値の解析は相関解析部１０４で行うようにしたが、これに限ったものではない。相関検出部１０３が相関値の検出結果を制御部１０１に送り、制御部１０１で相関値の解析をしてもよい。
【００４５】
また、図５に示した液晶表示素子１０６の出力更新レートは、入力画像のフレームレートＶＳＹＮＣの２倍のＶＳＹＮＣ２であるが、これに限ったものではない。液晶表示素子１０６の仕様により、液晶表示素子１０６の出力更新レートは入力画像のフレームレートと同じでも、３倍以上のレートでもよい。
【００４６】
以上説明した通り、本実施例は、液晶投影装置への入力画像又は液晶投影装置内部の起動画像と、投影面を撮像した画像との相関を検出し解析することで、液晶表示素子の駆動破綻を検出する。これにより、駆動破綻による液晶表示素子の破壊を防止することができる。
【００４７】
また、近年の液晶投影装置には投影画像の補正を目的として撮像素子が具備されているものがある。これを液晶表示素子の駆動破綻の検出にも用いることで、コストアップを抑制しつつ液晶表示素子の破壊を抑制することができる。なお、本実施例では、入力画像データと撮像画像データとの相関値が所定の期間にわたり低下し続けている場合に液晶素子の駆動に異常が生じていると判定する例を示した。しかし、より単純に、例えば入力画像データと撮像画像データとの相関値が第１の閾値より低い場合に液晶素子の駆動に異常が生じていると判定しても良い。
【００４８】
（実施例２）
上述の実施例１では、液晶投影装置への入力画像又は液晶投影装置内部の起動画像と、投影面を撮像した画像との相関を検出し解析することで、液晶表示素子の駆動破綻を検出する方法について説明した。
本実施例では、液晶投影装置への入力画像又は液晶投影装置内部の起動画像と、投影面を撮像した画像との相関を検出するとともに、予め用意したテンプレート画像と投影面を撮像した画像との相関を検出することで液晶表示素子の駆動破綻を検出する。
【００４９】
本実施例における液晶投影装置１００の構成の一例は図６に示す通りである。本実施例では、第２の相関検出部１１９とテンプレート格納部１２０を有する点で実施例１と異なる。
第２の相関検出部１１９では、撮像系画像処理部１１２の出力する撮像画像データとテンプレート格納部１２０から読み出したテンプレート画像データ（パターン画像データ）との相関の度合を示す相関値（第２の相関値）を検出する。テンプレート格納部１２０には液晶表示素子１０６の駆動破綻時の投影画像の変化のパターンを示すテンプレート画像データが記憶されている。
【００５０】
図４（ａ）から図４（ｅ）に示すように、液晶表示素子１０６の駆動破綻時には、投影画像は、入力画像に関係なく、あるパターンで変化する。図４（ａ）から図４（ｅ）に示す例では、画面中央部における楕円形の白表示部分が徐々に拡大していくようなパターンで投影画像が変化する。本実施例では、駆動破綻時に投影画像が変化するパターンを抽出した図８（ａ）から図８（ｄ）に示すようなテンプレート画像データを、テンプレート格納部１２０に格納しておく。なお、テンプレート格納部１２０に格納するテンプレート画像データは図８に示す４枚に限ったものではなく、さらに多くの枚数のテンプレート画像データを格納してもよい。そうすることで、駆動破綻時の投影画像の変化をより細かく再現するテンプレート画像となる。
【００５１】
本実施例での液晶投影装置１００の動作を図７のフローチャートに従って説明する。Ｓ７０１からＳ７０２１，Ｓ７０３からＳ７０６は図３（ａ）のＳ３０１からＳ３０２１，Ｓ３０３からＳ３０６と同様である。
Ｓ７０２２で、相関解析部１０４は、相関検出部１０３で検出する投影系画像処理部１０２からの出力と撮像部１１０の出力との相関値Ｓｉの最小値Ｓｉ＿ｍｉｎに初期値を設定する。また、相関解析部１０４は、第２の相関検出部１１９で検出するテンプレート格納部１２０からの出力と撮像部１１０の出力との相関値Ｓｔの判定に用いる閾値Ｓｔ＿ｔｈ（第２の閾値）に所定の値を設定する。
【００５２】
この閾値Ｓｔ＿ｔｈの値は特に限定しないが、テンプレート格納部１２０からの出力と撮像部１１０の出力との相関のとり得る最小値が０、最大値が１であるとすると、０．５から０．７５程度の値を閾値Ｓｔ＿ｔｈとして設定するのが好ましい。
最小値Ｓｉ＿ｍｉｎの初期値は実施例１のＳ３０２２、Ｓ３５２１と同様に、とり得る最大値が１の場合、１とする。
【００５３】
Ｓ７０９の動作はＳ３０９と同様である。
Ｓ７１０で、第２の相関検出部１１９は、テンプレート格納部１２０から変数ｕに対応するテンプレート画像データを読み出す。実施例１と同様にｕ＝３００程度で液晶表示素子１０６の駆動を止めるとする。この場合、ｕ＝０から７５程度のとき、第２の相関検出部１１９は図８（ａ）のテンプレート画像データをテンプレート格納部１２０から読み出す。ｕの値がさらに上がるにつれ、第２の相関検出部１１９は、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）のテンプレート画像データを読み出す。
【００５４】
Ｓ７１１で、第２の相関検出部１１９は、テンプレート格納部１２０から読み出したテンプレート画像データと、撮像系画像処理部１１２の出力する撮像画像データと、の相関値Ｓｔ（ｕ）（第２の相関値）を検出し、相関解析部１０４に送る。
【００５５】
Ｓ７１２で、相関解析部１０４は、Ｓ７１１で求められた相関値Ｓｔ（ｕ）が閾値Ｓｔ＿ｔｈより大きいか否か判定する。Ｓｔ（ｕ）が閾値Ｓｔ＿ｔｈより大きい場合、現在の投影画像は、図８に示す液晶表示素子１０６の駆動破綻時の画像に似ていることを示し、液晶表示素子１０６の駆動が破綻している恐れがあると判断できる。そのため、Ｓ７１３に移る。Ｓ７１３の処理は、Ｓ３１４及びＳ３６３の処理と同様である。
【００５６】
Ｓ７１３で投影面を撮像していると判定された場合、相関解析部１０４は、Ｓ７１４以
降で液晶投影装置１００への入力画像データとスクリーン２０１上の投影画像を撮像した撮像画像データとを比較し相関値を求める。そして、相関値に基づき液晶表示素子１０６の駆動が破綻しているかどうかを詳細に判断する。
なお、撮像画像データとテンプレート格納部１２０から読み出したテンプレート画像データとの比較結果だけに基づいて液晶表示素子１０６の駆動が破綻しているかどうかを判断しない理由は、次の通りである。すなわち、入力画像が図８（ａ）〜図８（ｄ）のような絵柄である場合に、駆動破綻を誤判定して液晶表示素子１０６の駆動を止めてしまう可能性があるからである。
Ｓ７１４からＳ７２３の動作はＳ３１０からＳ３１３とＳ３１５からＳ３２０と同様である。
【００５７】
以上説明した通り、本実施例は、液晶表示素子１０６の駆動破綻時の画像をテンプレート画像として予め用意して格納しておき、投影面を撮像した画像とテンプレート画像との相関が所定値より高いとき、さらに入力画像と投影面を撮像した画像との相関を検出する。入力画像と投影面を撮像した画像との相関が徐々に下がっているとき、液晶表示素子の駆動を停止する。これにより、駆動破綻による液晶表示素子の破壊を抑制することができる。
【００５８】
なお、本実施例では、テンプレート画像データと撮像画像データとの相関値が第２の閾値より高く、かつ、入力画像データと撮像画像データとの相関値が所定の期間にわたり低下し続けている場合に、液晶素子の駆動に異常が生じていると判定した。しかし、例えば、テンプレート画像データと撮像画像データとの相関値が第２の閾値より高く、かつ、入力画像データと撮像画像データとの相関値第１の閾値より低い場合に、液晶素子の駆動に異常が生じていると判定してもよい。
【００５９】
（実施例３）
本実施例では、液晶投影装置への入力画像又は液晶投影装置内部の起動画像と、投影面を撮像した画像と、の相関を検出し、液晶表示素子の出力画像更新レートよりも高速で相関が低下している場合は、液晶表示素子の駆動を停止する。
本実施例における液晶投影装置１００の構成の一例は実施例１と同様、図１に示す通りである。
【００６０】
本実施例における動作を表すフローチャートを図９、タイミングチャートを図１０にそれぞれ示す。
図９のフローチャートにおいてＳ９０１からＳ９１６の動作はＳ３０１からＳ３１６と同様である。
Ｓ９１７で、相関解析部１０４は、液晶投影装置１００への入力画像とスクリーン２０１上の投影画像との相関が下がっているとＳ９１３で判定されたタイミングが、液晶表示素子１０６からの出力画像が更新されるタイミングであるかどうか判定する。
【００６１】
本実施例では、図１０に示す通り液晶投影装置１００に外部から入力される画像がＶＳＹＮＣのフレームレートで更新されるとする。ただし、起動時は起動画面格納部１１６から読み出される起動画面の画像データがＶＳＹＮＣのフレームレートで更新される。
【００６２】
また、液晶投影装置１００からスクリーン２０１に投影される画像のフレームレート（液晶表示素子１０６の出力更新レート）は、ＶＳＹＮＣの２倍のフレームレートＶＳＹＮＣ２であるとする。実施例１と同様、黒画挿入により、投影画像は、液晶投影装置１００への入力画像と黒画とが交互に切り替えられるものとする。ただし、起動シーケンス中は、起動画面格納部１１６からの起動画像と黒画とが交互に切り替えられるものとする。
【００６３】
さらに、本実施例では撮像部１１０の撮像フレームレートが液晶表示素子１０６の出力更新レートの２倍のＶＳＹＮＣ４であるとする。なお、撮像部１１０の撮像フレームレートは、液晶表示素子１０６の出力更新レートより高ければよく、上記の例の２倍に限ったものではない。
【００６４】
液晶表示素子１０６の駆動が正常である場合、スクリーン２０１上の投影画像は、ＶＳＹＮＣ２のフレームレートで更新される。従って、撮像部１１０の撮像フレームレートがＶＳＹＮＣ４であっても、液晶投影装置１００への入力画像とスクリーン２０１上の投影画像との相関がＶＳＹＮＣ４のレートで変化することはない。
【００６５】
ところが、液晶表示素子１０６の駆動が破綻し、投影画像が図４のようなパターンで変化する場合、スクリーン２０１上の投影画像は、液晶表示素子１０６の出力更新レートとは無関係に変化していく。従って、液晶表示素子１０６からの出力画像が更新されるタイミングではないにもかかわらず、撮像画像と投影画像との相関が変化する（具体的には、下がる）ことになる。
【００６６】
このような場合、液晶表示素子１０６の駆動が破綻していると判断できる。よって、Ｓ９１７で、液晶投影装置１００への入力画像とスクリーン２０１上の投影画像との相関が下がっているとＳ９１３で判定されたタイミングが、液晶表示素子１０６からの出力画像が更新されるタイミングではないと判定された場合、Ｓ９１９に移行する。これにより、直ちに液晶表示素子１０６の駆動が停止されるので、液晶表示素子１０６をより確実に破壊から保護することができる。
【００６７】
Ｓ９１７で、液晶投影装置１００への入力画像とスクリーン２０１上の投影画像との相関が下がっているとＳ９１３で判定されたタイミングが、液晶表示素子１０６からの出力画像が更新されるタイミングであると判定された場合、Ｓ９１８に移行する。Ｓ９１８では、相関解析部１０４は、変数ｕが既定値より大きいかどうか判定する。これにより、相関解析部１０４は、液晶投影装置１００への入力画像とスクリーン２０１上の投影画像との相関が下がり続けているかどうか判断する。
Ｓ９１９からＳ９２１の動作はＳ３１８からＳ３２０の動作と同様である。
【００６８】
本実施例では、液晶投影装置１００への入力画像データとスクリーン２０１上の投影画像を撮像した撮像画像データとの相関値を検出し、液晶表示素子１０６の出力更新レートよりも高速で相関値が低下した場合は、液晶表示素子の駆動を停止する。これにより、より正確に液晶表示素子の駆動破綻を検出できる。
【００６９】
液晶表示素子１０６の出力更新レートは、液晶表示素子１０６に入力される画像データのフレームレートと考えても良い。黒画挿入を行わない場合、液晶表示素子１０６に入力される画像データのフレームレートは外部からの入力画像データのフレームレートと等しい。フレーム毎に１又は複数の黒画像フレームを挿入する場合、液晶表示素子１０６に入力される画像データのフレームレートは外部からの入力画像データのフレームレートより高い。
【００７０】
本実施例では、撮像部１１０による撮像フレームレートが入力画像データのフレームレート（液晶表示素子１０６の出力更新レート）より速い。よって、液晶素子の駆動が破綻している場合、液晶表示素子１０６に入力される画像データが前のフレームから変化していないタイミングで検出された入力画像データと撮像画像データとの相関値（第１の相関値）が前のフレームの第１の相関値に対し低下し得る。本実施例では、このような場合に、第１の相関値の低下の速さが入力される画像データのフレームレートよりも速いと判定する。
【００７１】
なお、本実施例は実施例１と同様に、液晶投影装置１００が図１の構成である場合について説明した。しかし、これに限ったものではなく、実施例２と同様の図６の構成に適用してもよい。つまり、テンプレート格納部１２０から読み出したテンプレート画像データとの比較を含んでもよい。具体的には、撮像画像データとテンプレート画像データとの相関値Ｓｔが、液晶表示素子１０６の出力更新レートより速く上昇していることを検出した場合に、直ちに液晶表示素子１０６の駆動を停止させるようにしても良い。
【００７２】
本発明の目的は、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置に供給することによっても、達成される。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。
【００７３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７４】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７５】
また、上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているＯＳ（基本システムやオペレーティングシステム）などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。
【００７６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれ、前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行う。
【符号の説明】
【００７７】
１０１：制御部
１０３：相関検出部
１０４：相関解析部
１０５：液晶駆動部
１０６：液晶表示素子
１０９：投影光学系
１１０：撮像部
【図１】
2015055665.tif 000003
【図２】
2015055665.tif 000004
【図３（ａ）】
2015055665.tif 000005
【図３（ｂ）】
2015055665.tif 000006
【図４】
2015055665.tif 000007
【図５】
2015055665.tif 000008
【図６】
2015055665.tif 000009
【図７】
2015055665.tif 000010
【図８】
2015055665.tif 000011
【図９】
2015055665.tif 000012
【図１０】
2015055665.tif 000013
【図１１】
2015055665.tif 000014
【図１２】
2015055665.tif 000015