(57)【要約】【課題】映像の投写中であっても、投写する映像の輝度を適切に調整する。【解決手段】光源部であるＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂからの光を、映像信号Ｖidに応じて変調する液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂと、これら変調像による合成像を投写する投写レンズ１６と、非投写エリアの輝度と投写輝度との関係を記憶するＬＵＴ３６ａと、投写面における前記投写エリアの輝度と非投写エリアの輝度とを、撮像器１８による撮像画像を解析して出力する画像解析部３０と、非投写エリアの輝度に対応する投写輝度をＬＵＴ３６ａから読み出す輝度決定部３４と、投写エリアの輝度が、当該投写輝度となるように光源部を制御する光源制御部３８とを具備する。【選択図】図３
2012155049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を、投写すべき映像を規定する映像信号に応じて変調して、変調像
を生成する光変調器と、
前記光変調器による変調像を、投写面のうち投写エリアに投写する光投写部と、
前記投写面のうち前記変調像が投写されない非投写エリアの輝度と、前記投写エリアに
映像を投写する際の投写輝度との関係を記憶する記憶部と、
前記投写面における前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とを取得する輝度
取得部と、
取得された非投写エリアの輝度に対応する前記投写輝度を前記記憶部から読み出す輝度
決定部と、
取得された投写エリアの輝度が、当該投写輝度となるように前記光源部を制御する光源
制御部と、
を具備することを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記記憶部は、
前記光源部がオフであるとき、または、前記投写エリアに黒色映像が投写されたときの
前記非投写エリアの輝度と前記投写エリアの輝度との比率を記憶し、
前記輝度決定部は、
取得された非投写エリアの輝度を、当該非投写エリアの輝度に前記比率を乗じた値に修
正して、当該値に対応する目標輝度を読み出す
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記輝度決定部は、
前記映像信号で規定される映像のうち、前記投写エリアに相当する部分での輝度平均値
に応じて前記目標輝度を修正する
ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
取得された非投写エリアの輝度が、予め定められた時間内にしきい値を越えて変化した
とき、前記輝度決定部に対し、前記目標輝度を再度修正させる再設定決定部を、さらに有
する
ことを特徴とする請求項３に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記光源制御部は、
前記光源部のオン時に、
取得された投写エリアの輝度が当該目標輝度となるように前記光源部から供給される光
量を徐々に上昇させる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記投写面のうち、前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とをそれぞれ検出
して、前記輝度取得部に供給するセンサーを、さらに有する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のプロジェクター。
【請求項７】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を、投写すべき映像を規定する映像信号に応じて変調して、変調像
を生成する光変調器と、
前記光変調器による変調像を、投写面のうち投写エリアに投写する光投写部と、
前記投写面のうち前記変調像が投写されない非投写エリアの輝度と、前記投写エリアに
映像を投写する際の投写輝度との関係を記憶する記憶部と、
を有するプロジェクターの光源制御方法であって、
前記投写面における前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とを取得し、
取得した非投写エリアの輝度に対応する前記投写輝度を前記記憶部から読み出し、
取得した投写エリアの輝度が、当該目標輝度となるように前記光源部を制御する
ことを特徴とするプロジェクターの光源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写面の周囲の明るさに応じて投写される映像の輝度を適切に調整する技術
に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、室内などの設置場所の照度や輝度などの明るさに応じて、映像の視認性を向上さ
せたり、省エネルギー化を図ったりする映像表示装置が知られている。このような映像表
示装置では、室内が明るい場合、表示する映像の輝度を上げることで映像の視認性を向上
させることができ、逆に室内が暗い場合、表示映像の輝度を下げることで省エネルギー化
を図ることができる。
そこで、プロジェクター筐体の前面にセンサーを設けて、投写された映像の輝度を取得
するとともに、投写する映像の輝度を、当該センサーによって取得した視環境に基づいて
補正する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８０６２９号公報（図１、図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記技術によって映像の輝度を補正する場合、所定のキャリブレーション映
像を投写することになっているので、映像信号に基づく映像の投写を一時中断する必要が
あった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、映像信号に基づ
く映像の投写中であっても、投写する映像の輝度を適切に調整する技術を提供することに
ある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係るプロジェクターにあっては、光を供給する光
源部と、前記光源部からの光を、投写すべき映像を規定する映像信号に応じて変調して、
変調像を生成する光変調器と、前記光変調器による変調像を、投写面のうち投写エリアに
投写する光投写部と、前記投写面のうち前記変調像が投写されない非投写エリアの輝度と
、前記投写エリアに映像を投写する際の投写輝度との関係を記憶する記憶部と、前記投写
面における前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とを取得する輝度取得部と、
取得された非投写エリアの輝度に対応する前記投写輝度を前記記憶部から読み出す輝度決
定部と、取得された投写エリアの輝度が、当該投写輝度となるように前記光源部を制御す
る光源制御部と、を具備することを特徴とする。
この構成によれば、投写面のうち、投写される映像の影響を受け難い非投写エリアの輝
度に応じて光源部が制御される。このため、映像の投写中であっても、投写される映像の
輝度を適切に調整することが可能になる。
【０００６】
本発明において、前記記憶部は、前記光源部がオフであるとき、または、前記投写エリ
アに黒色映像が投写されたときの前記非投写エリアの輝度と前記投写エリアの輝度との比
率を記憶し、前記輝度決定部は、取得された非投写エリアの輝度を、当該非投写エリアの
輝度に前記比率を乗じた値に修正して、当該値に対応する目標輝度を読み出す構成として
も良い。
この構成によれば、投写面として例えば額縁を有するスクリーンなどを用いる場合であ
っても、投写される映像の輝度を適切に調整することが可能になる。
【０００７】
この構成において、前記輝度決定部は、前記映像信号で規定される映像のうち、前記投
写エリアに相当する部分での輝度平均値に応じて前記目標輝度を修正することが好ましい
。
このようにすれば、投写エリアに投写される映像に変更を加えないで、映像の輝度を調
整することが可能になる。
【０００８】
取得された非投写エリアの輝度が、予め定められた時間内にしきい値を越えて変化した
とき、前記輝度決定部に対し、前記目標輝度を再度修正させる再設定決定部を、さらに有
する構成としても良い。
この構成によれば、投写面の環境輝度がなんらかの理由に変化したときでも、変化後の
環境輝度に合わせて、投写される映像の輝度を適切に調整することが可能になる。
【０００９】
前記光源制御部は、前記光源部のオン時に、取得された投写エリアの輝度が当該目標輝
度となるように前記光源部から供給される光量を徐々に上昇させる構成としても良い。
この構成によれば、明暗を繰り返して光源部の光量が目標輝度に達する構成と比較して
、鑑賞者に不快感を与えないで済む。
【００１０】
また、前記投写面のうち、前記投写エリアの輝度と前記非投写エリアの輝度とをそれぞ
れ検出して、前記輝度取得部に供給するセンサーを、さらに有する構成としても良い。
この構成によれば、プロジェクター単体で、投写される映像の輝度を適切に調整するこ
とが可能になる。
【００１１】
なお、本発明は、プロジェクターのみならず、当該プロジェクターの光源制御方法とし
て概念することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクターの外観構成を示す斜視図である。
【図２】プロジェクターの光学的な構成を示す平面図である。
【図３】プロジェクターの電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】投写エリアおよび非投写エリアを示す平面図である。
【図５】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【図６】スクリーンと測光エリアとの関係を示す図である。
【図７】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【図８】階調レベルと相対輝度との関係であるγ特性を示す図である。
【図９】測光エリアの他の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る
プロジェクター１の外観構成を示す図である。
この図に示されるように、プロジェクター１は、投写レンズ１６から映像を投写する前
面投写型である。投写レンズ１６は、ズーム機構を有する。このため、プロジェクター１
では、投写する映像のサイズがズームリング１７の回転によって調整可能となっている。
また、このプロジェクター１には、投写レンズ１６の近傍に、投写した映像よりも広い範
囲で静止画を撮像するデジタル型の撮像器（カメラ）１８が設けられている。
【００１４】
図２は、プロジェクター１の光学的な構成を示す平面図である。
赤（Ｒed）光用のＬＥＤ１０Ｒは、Ｒ光を供給する光源部である。ＬＥＤ１０Ｒからの
Ｒ光は、コリメーターレンズ１２で平行化された後、Ｒ光用の液晶ライトバルブ１００Ｒ
に入射する。液晶ライトバルブ１００Ｒは、光変調器の一態様であり、マトリクス状に配
置された複数の画素を有する透過型の液晶パネルであって、Ｒ光を映像信号に応じて画素
毎に変調する。このため、液晶ライトバルブ１００Ｒの出射光は、画素毎に透過率が変調
されたＲ光の変調像となる。液晶ライトバルブ１００Ｒによって変調されたＲ光の変調像
は、ダイクロイックプリズム１４に対し、図において１２時の方向から入射する。
同様に緑（Ｇreen）光用のＬＥＤ１０Ｇは、Ｇ光を供給する光源部である。ＬＥＤ１０
ＧからのＧ光は、コリメーターレンズ１２で平行化された後、Ｇ光用の液晶ライトバルブ
１００Ｇに入射する。液晶ライトバルブ１００Ｇによって変調されたＧ光は、ダイクロイ
ックプリズム１４に、図において９時の方向から入射する。
同様に青（Ｂlue）光用のＬＥＤ１０Ｂは、Ｂ光を供給する光源部である。ＬＥＤ１０
ＢからのＢ光は、コリメーターレンズ１２で平行化された後、Ｂ光用の液晶ライトバルブ
１００Ｂに入射する。液晶ライトバルブ１００Ｂによって変調されたＢ光は、ダイクロイ
ックプリズム１４に、図において６時の方向から入射する。
なお、ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの代わりに、半導体レーザーなどの他の個体光源
を用いても良い。また、プロジェクター１には、光束の強度分布を均一化させる均一化光
学系、例えば、ロッドインテグレーターやフライアイレンズを配置しても良い。
【００１５】
ダイクロイックプリズム１４は、互いに直交するように配置された２つのダイクロイッ
ク膜１４Ｒ、１４Ｂを有する。ダイクロイック膜１４Ｒは、Ｒ光を反射するが、Ｒ光以外
のＧ光およびＢ光を透過させる。一方、ダイクロイック膜１４Ｂは、Ｂ光を反射するが、
Ｂ光以外のＲ光およびＧ光を透過させる。
したがって、ダイクロイックプリズム１４は、１２時の方向から入射したＲ光と、９時
の方向から入射したＧ光と、６時の方向から入射したＢ光とを、それぞれ合成して３時の
方向に出射する。投写レンズ１６は、ダイクロイックプリズム１４で合成された光を、ス
クリーン２００に投写する。
なお、本説明において、スクリーン２００とは、映像が投写されるエリアを含む面とい
う意味で用いている。このため、スクリーン２００には、映像が投写されるエリアのみな
らず、映像が投写されるエリアの周辺領域であって、映像が投写されないエリアとを含む
概念である。また、スクリーン２００には、映像投写用に専ら用いられる布状の白幕（い
わゆる銀幕）のみならず、単に映像が投写されるエリアを含む衝立、天井、仕切り、壁面
などを指す場合もある。
【００１６】
ここで、図４を参照して、スクリーン２００における各種エリアについて説明する。
図において、投写エリア６０ａとは、スクリーン２００に映像が実際に投写される領域
、または、映像の投写が予定される領域をいう。一方、非投写エリア６０ｂとは、スクリ
ーン２００のうち、投写エリア６０ａを除いた領域をいう。
また、撮像器１８における撮像エリア７０は、投写エリア６０ａと非投写エリア６０ｂ
の一部を含む範囲となるように設定されている。
なお、投写エリア６０ａにおける測光エリア１８ａと、非投写エリア６０ｂにおける測
光エリア１８ｂとについては、後述する。
【００１７】
次に、プロジェクター１の電気的な構成について図３を参照して説明する。
この図に示されるように、プロジェクター１には、映像信号Ｖidが同期信号Ｓyncに同
期して供給される。映像信号Ｖidは、表示すべき映像のＲＧＢ成分の明るさ（輝度）を、
例えばそれぞれ８ビットで、「０」から「２５５」までの階調レベルで画素毎に指定する
デジタルデータである。
なお、映像信号Ｖidがアナログ信号で供給される場合には、Ａ／Ｄ変換回路（図示省略
）によってデジタルデータに変換したものを用いれば良い。
液晶制御部２０は、映像処理部２２と、Ｄ／Ａ変換回路２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂと、液
晶駆動部２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂとの各部を同期信号Ｓyncにしたがって制御する。
映像処理部２２は、例えば映像信号Ｖidで指定されるＲＧＢ成分の明るさを、液晶ライ
トバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂの表示特性にそれぞれ合わせるガンマ処理を実行
する。このガンマ処理のパラーメーターであるガンマ（γ）係数は、例えば液晶制御部２
０から供給される。
【００１８】
Ｄ／Ａ変換回路２４Ｒは、ガンマ処理が施されたＲ成分の映像信号を、液晶制御部２０
によって指定された極性のアナログ信号に変換する。同様にＤ／Ａ変換回路２４Ｇはガン
マ処理が施されたＧ成分の映像信号を、Ｄ／Ａ変換回路２４Ｂはガンマ処理が施されたＢ
成分の映像信号を、それぞれ液晶制御部２０によって指定された極性のアナログ信号に変
換する。
ここで、極性とは、正極性と負極性とのいずれかであり、液晶制御部２０は、直流成分
が印加されないように、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂの各画素に対し
て極性を正極性と負極性とで交互に切り替える。
【００１９】
液晶駆動部２６Ｒは、液晶ライトバルブ１００Ｒを、液晶制御部２０に指示によって垂
直走査および水平走査するとともに、走査した画素に対して、アナログに変換したＲ成分
の映像信号で駆動する。この駆動によって、液晶ライトバルブ１００Ｒでは、各画素が映
像信号に規定された透過率となるので、Ｒ光を入射したときの出射光は、Ｒ光の変調像と
なる。
同様に液晶駆動部２６Ｇは液晶ライトバルブ１００ＧをＧ成分の映像信号で駆動し、液
晶駆動部２６Ｂは液晶ライトバルブ１００ＢをＢ成分の映像信号で駆動する。これによっ
て、液晶ライトバルブ１００Ｇでは、Ｇ光を入射したときの出射光がＧ光の変調像となり
、液晶ライトバルブ１００Ｂでは、Ｂ光を入射したときの出射光がＢ光の変調像となる。
【００２０】
撮像器１８は、撮像した画像の情報を出力する。一方、エンコーダー１９は、投写レン
ズ１６におけるズームリング１７の回転角度を検出して、その角度情報を出力する。なお
、角度情報は、ズームレンズである投写レンズ１６の焦点距離、すなわち拡大率を示して
いることになる。
画像解析部３０は、撮像器１８による画像情報を解析し、投写エリア６０ａの輝度と非
投写エリア６０ｂの輝度を算出して、各輝度の情報を出力する。換言すれば、画像解析部
３０によって、投写エリア６０ａの輝度を示す情報と非投写エリア６０ｂの輝度を示す情
報とが取得されるので、当該画像解析部３０は輝度取得部として機能する。
【００２１】
ここで、図４に示されるように、測光エリア１８ａは、投写エリア６０ａのほぼ中心に
位置する。測光エリア１８ｂは、非投写エリア６０ｂのうち、投写エリア６０ａの右方に
位置する。また、測光エリア１８ｂの水平位置は、測光エリア１８ａの水平位置と同じで
ある。
画像解析部３０は、測光エリア１８ａでの輝度を演算し、当該輝度で代表させて投写エ
リア６０ａの輝度として出力し、同様に、画像解析部３０は、測光エリア１８ｂでの輝度
を演算し、当該輝度で代表させて非投写エリア６０ｂの輝度として出力する。
なお、測光エリア１８ａ、１８ｂの水平位置と同じにしているのは、次の通りである。
すなわち、室内照明は、通常、天井に設けられるので、測光エリア１８ｂを、測光エリア
１８ａの垂直方向（上または下）に配置させてしまうと、室内照明による明るさの差の影
響を受けるためである。このため、本実施形態では、室内照明による明るさの差の影響を
受けにくくするように、測光エリア１８ａ、１８ｂの水平位置に揃えているのである。
また、投写レンズ１６は、ズーム機構を有するので、ズームリング１７の回転によって
投写される映像のサイズも変更される。このため、画像解析部３０は、エンコーダー１９
による角度情報から、投写エリア６０ａのサイズを把握して、投写エリア６０ａ（測光エ
リア１８ａ）と非投写エリア６０ｂ（測光エリア１８ｂ）とを画定している。
【００２２】
説明を再び図３に戻すと、再設定決定部３２は、光源部であるＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、
１０Ｂを点灯させて映像を投写している場合に、非投写エリア６０ｂの輝度が一定時間、
例えば１秒の間にしきい値を越えて変化したとき、その旨を輝度決定部３４に通知する。
一方、記憶部３６は、投写面の環境輝度と、投写エリア６０ａに白色画像を投写したと
きの目標値である投写輝度との関係をＬＵＴ（ルックアップテーブル）３６ａとして予め
記憶する。
ここでいう投写面の環境輝度とは、映像が投写される領域の輝度のうち、特に光源部１
０の影響を除き、ルームランプやカーテンの遮光状態などの周辺環境のみによって規定さ
れる輝度をいう。換言すれば、投写面の環境輝度は、光源部１０をオンさせて映像を投写
したときの黒輝度を定めるものである。投写面の環境輝度と投写輝度との関係については
、投写面の環境輝度に対して、眩し過ぎず、かつ、必要十分な明るさが確保されるように
投写輝度が設定されている。このため、ＬＵＴ３６ａについては、例えば投写面の環境輝
度が「０．５ｃｄ／ｍ２」であれば、投写輝度は「５０ｃｄ／ｍ２」であり、また例えば
投写面の環境輝度が「０．６ｃｄ／ｍ２」であれば、投写輝度は「７５ｃｄ／ｍ２」のよ
うに関係が記憶されている。
また、記憶部３６には、起動直後において投写エリア６０ａの輝度と非投写エリア６０
ｂの輝度との比率が記憶される。
【００２３】
輝度決定部３４は、プロジェクター１の起動直後においては、投写エリア６０ａの輝度
と非投写エリア６０ｂの輝度と比率を記憶部３６に記憶させたり、また、上記ＬＵＴ３６
ａを参照して非投写エリア６０ｂの輝度に対する投写輝度を読み出し、光源の目標輝度と
して出力したりする。また、輝度決定部３４は、映像投写時においては、再設定決定部３
２から、非投写エリア６０ｂの輝度がしきい値を越えて変化した旨の通知を受けたとき、
光源の目標輝度を再度出力する。
光源制御部３８は、投写エリア６０ａの輝度が輝度決定部３４によって出力された目標
輝度になるような駆動信号を、ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂのそれぞれに対して生成す
る。光源駆動部４０Ｒは、Ｒ用の駆動信号にしたがってＬＥＤ１０Ｒを駆動する。同様に
光源駆動部４０ＧはＧ用の駆動信号にしたがってＬＥＤ１０Ｇを駆動し、光源駆動部４０
ＢはＢ用の駆動信号にしたがってＬＥＤ１０Ｂを駆動する。
【００２４】
次に、実施形態に係るプロジェクター１の光源制御動作について説明する。本実施形態
において、光源制御動作は、プロジェクター１の電源投入直後、すなわち起動直後におい
て、検出した輝度に合わせて光源部であるＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの光量を調整す
る動作と、映像表示時において、なんらかの理由によって投写面の環境輝度が変化した場
合に、変化した後の環境輝度に合わせてＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの光量を再調整す
る動作との２種類がある。
【００２５】
そこでまず、起動直後において実行される光量制御動作について図５および図６を参照
して説明する。図５は、起動直後に実行される光源制御動作を示すフローチャートであり
、図６は、当該光量制御動作におけるスクリーン２００等の状態を説明するための平面図
である。
まず、プロジェクター１に電源が投入された直後において、光源駆動部４０Ｒ、４０Ｇ
、４０Ｂは、ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを直ちに点灯状態とさせずに、非点灯状態を
維持する。一方、撮像器１８は、スクリーン２００を撮像して、その撮像画像を画像解析
部３０に供給する。
ステップＳａ１において、画像解析部３０は、当該撮像画像を解析して測光エリア１８
ａ、１８ｂの輝度をそれぞれ求める。そして、画像解析部３０は、求めた測光エリア１８
ａ（投写エリア６０ａ）の輝度情報と、測光エリア１８ｂ（非投写エリア６０ｂ）の輝度
情報とをそれぞれ輝度決定部３４に供給する。
【００２６】
投写エリア６０ａの輝度情報と非投写エリア６０ｂの輝度情報との供給を受けた輝度決
定部３４は、ステップＳａ２において、両輝度の比率（輝度比率）を記憶部３６に記憶さ
せる。これにより例えば、投写エリア６０ａの輝度と非投写エリア６０ｂの輝度とが同じ
であれば、輝度比率として「１．０」が記憶され、非投写エリア６０ｂの輝度が投写エリ
ア６０ａの輝度に対して「２０％」であれば、輝度比率として「０．２」が記憶される。
【００２７】
ここで、ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂが非点灯状態であるにもかかわらず、輝度比率
が「１．０」でない場合とは、例えば図６（ｃ）で示されるように、スクリーン２００に
おいて非投写エリア６０ｂが投写エリア６０ａよりも暗い場合、すなわちスクリーン２０
０に額縁が形成されている場合である。
一方、輝度比率が「１．０」である場合とは、例えば図６（ａ）で示されるように、ス
クリーン２００において投写エリア６０ａと非投写エリア６０ｂとが区別できない場合で
ある。
なお、プロジェクター１は、比較的暗い環境下で使用されるので、図６のスクリーン２
００においては、その暗さを、各部のエリアに施した斜線の密度で表現している。
【００２８】
いずれの場合でも、光源部であるＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂがそれぞれ非点灯状態
であるので、投写エリア６０ａの輝度は、投写面の環境輝度を示していることになる。こ
のため、ステップＳａ３において、輝度決定部３４は、ＬＵＴ３６ａを参照して、光源部
が非点灯状態であるときの投写エリア６０ａの輝度に対応する投写輝度を読み出し、当該
目標輝度を初期値として光源制御部３８に供給する。
なお、投写エリア６０ａの輝度と非投写エリア６０ｂの輝度とが同じである場合、すな
わち輝度比率が「１．０」である場合、非投写エリア６０ｂの輝度も投写輝度を示すこと
になる。また、輝度比率が「１．０」でない場合であっても、非投写エリア６０ｂの輝度
から投写輝度を推定することもできる。例えば、輝度比率が「０．２」であれば、非投写
エリア６０ｂの輝度に当該輝度比率の逆数を乗算すると、当該乗算結果は、投写エリア６
０ａの輝度になるので、投写面の環境輝度を示すことになる。したがって、いずれの場合
でも、非投写エリア６０ｂの輝度に当該輝度比率の逆数を乗算すると、当該乗算結果から
投写面の環境輝度を求めて、目標輝度の初期値としての投写輝度をＬＵＴ３６ａから読み
出すことができる。
【００２９】
さて、目標輝度の供給を受けた光源制御部３８は、その旨を映像処理部２２に通知する
。当該映像処理部２２は、映像信号Ｖidにかかわらず、全画素についてのＲＧＢの成分を
、それぞれ例えば最高階調レベルが最大値の「２５５」で出力する。これによって液晶ラ
イトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによる合成像は最大輝度の白色画像となる。
【００３０】
次に、ステップＳａ４において、光源制御部３８は、現時点におけるＬＥＤ１０Ｒ、１
０Ｇ、１０Ｂがそれぞれ１段階だけ、例えば供給を受けた目標輝度のおおよそ２％分だけ
それぞれ明るくなるように、光源駆動部４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂに指示する。この指示に
したがって光源駆動部４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂが駆動する結果、ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、
１０Ｂの各々は、実際にそれぞれ１段階だけ明るくなるように制御される。
なお、ステップＳａ４が初めて実行されるとき、ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの直前
状態は非点灯状態である。このため、ステップＳａ５が初めて実行されるとき、光源制御
部３８は、ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの明るさを目標輝度のおおよそ２％として、点
灯を開始させる。以降、光源制御部３８は、ステップＳａ４が繰り返される毎に、目標輝
度の４％、６％、８％、…、と２％ずつ段階的に増加させる。
なお、図６（ｂ）は、ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂが点灯して、投写エリア６０ａの
みが、明るくなった状態を示している。
【００３１】
ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの明るさが変更されると、ステップＳａ５において、画
像解析部３０は、撮像器１８による撮像画像を解析して、投写エリア６０ａの輝度を求め
て、光源制御部３８に供給する。
ステップＳａ６において、光源制御部３８は、輝度決定部３４から供給された目標輝度
と、画像解析部３０によって求められた実際の投写エリア６０ａの輝度との差がしきい値
Ｔh1以内であるか否かを判別する。判別の結果、当該差がしきい値Ｔh1を越えていれば、
電源投入後において、実際の投写エリア６０ａの輝度が未だ目標輝度に達していないと考
えられる。このため、光源をさらに１段階だけ明るくさせるために、ステップＳａ４の処
理が光源制御部３８において再度実行される。すなわち、ステップＳａ４、Ｓａ５、Ｓａ
６については、目標輝度と実際の投写エリア６０ａの輝度との差がしきい値Ｔh1以内とな
るまで繰り返し実行される。
このようにステップＳａ４、Ｓａ５、Ｓａ６の処理が繰り返されると、やがて、目標輝
度と投写エリア６０ａの輝度との差がしきい値Ｔh1以内になる。しきい値Ｔh1以内になる
と、電源投入後において、実際の投写エリア６０ａの輝度が目標輝度に達した、または、
その輝度差が無視できるほどになったと考えられるので、ステップＳａ６の判別結果が「
Ｙｅｓ」となり、当該光源制御動作が終了する。
【００３２】
ここで、ステップＳａ４、Ｓａ５、Ｓａ６のループ処理が例えば１秒間に５０回の割合
で実行されると、ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、点灯開始から、目標輝度の２％、４
％、６％、…、と段階的に明るくなり、やがて約１秒間で目標輝度に達する。
単に投写エリア６０ａの輝度が目標輝度に一致させるようなフィードバック制御では、
ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂが明暗を繰り返しながら、目標輝度に収束するので、その
ときの明暗は、不快感として鑑賞者に与えてしまう。これに対して、この光量制御動作で
は、明るさを増加方向のみに制御しているので、そのような不快感を鑑賞者に与えること
がない。
【００３３】
このようにして、起動直後に非投写エリア６０ｂの輝度に合わせた目標輝度となるよう
に光量が制御されると、入力した映像信号Ｖidのしたがった映像の投写が開始される。
ここで、映像の投写中において、なんらかの理由によって、例えばルームランプの点灯
によって、投写面の環境輝度が変化した場合、変化した輝度に応じて光源の光量を制御す
る必要がある。ただし、投写エリア６０ａではすでに映像が投写されているので、投写エ
リア６０ａの輝度を検出する構成では、その輝度の変化が、投写された映像によるものな
のか、投写面の環境輝度によるものなのかを区別することが困難である。
本実施形態では、光源を点灯させる前における投写エリア６０ａと非投写エリア６０ｂ
との輝度比率が記憶部３６に記憶されている。そして、投写面の環境輝度については、非
投写エリア６０ｂの輝度に当該輝度比率の逆数を乗算することによって推定することがで
きることも説明した通りである。
そこで、本実施形態にあってが、投写エリア６０ａに映像が投写されている場合に、投
写面の環境輝度について、投写エリア６０ａではなく、非投写エリア６０ｂの輝度から推
定して、光量制御することにした。
【００３４】
図７は、映像投写中に実行される光源制御動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳｂ１において、撮像器１８は、スクリーン２００を撮影して、その画
像情報を画像解析部３０に供給し、画像解析部３０は、当該画像情報を解析して測光エリ
ア１８ｂ、すなわち非投写エリア６０ｂの輝度を求める。ステップＳｂ２において、再設
定決定部３２は、今回の非投写エリア６０ｂの輝度情報と、記憶部３６から読み出した前
回の非投写エリア６０ｂの輝度情報とを比較し、その輝度差がしきい値Ｔh2を越えている
か否かを判別する。なお、再設定決定部３２は、今回の非投写エリア６０ｂの輝度情報に
ついて、次回ステップＳｂ２の実行する際、前回の非投写エリア６０ｂの輝度情報として
用いるために、記憶部３６に記憶させる。
当該輝度差がしきい値Ｔh2を越えていれば、投写面の環境輝度が無視できないほどに変
化した、と考えられるので、再設定決定部３２は、その旨を輝度決定部３４に通知する。
一方、当該差がしきい値Ｔh2以内であれば、投写面の環境輝度は変化していない、また
は、その変化が無視できる、と考えられるので、処理手順はステップＳｂ１に戻る。
ここで、ステップＳｂ１、Ｓｂ２のループ処理は、例えば１秒に１回の割合で実行する
と、投写面における環境輝度を１秒間隔で検出することになる。
【００３５】
ステップＳｂ３において、輝度決定部３４は、供給された映像データＶidに基づき、目
標輝度を次のように再決定する。詳細には、輝度決定部３４は、第１に、記憶部３６から
輝度比率を読み出し、第２に、変化後の非投写エリア６０ｂの輝度に当該輝度比率の逆数
を乗じた積を求め、第３に、ＬＵＴ３６ａを参照して当該積に対応する投写輝度を読み出
す。
さらに、光源制御部３８は、読み出した投写輝度を映像データＶidに基づき修正して、
光源制御部３８に供給する。詳細には、輝度決定部３４は、第１に、映像データＶidで規
定される映像のうち、測光エリア１８ａに相当する領域に含まれる複数画素の階調レベル
の平均値を算出し、第２に、ＬＵＴ３６ａから読み出した投写輝度を当該平均値に応じて
修正する。ここで、ＬＵＴ３６ａから読み出した目標輝度を平均値で修正する理由は、次
の通りである。すなわち、ＬＵＴ３６ａでは、投写輝度、すなわち白色映像が投写されて
いる場合の目標値を記憶しているが、現時点において投写エリア６０ａ（測光エリア１８
ａ）に投写されているのは、白色映像ではなく、映像データＶidに基づいた映像であるた
めである。
修正例については、読み出された投写輝度が「５０ｃｄ／ｍ２」である場合に、階調レ
ベルの平均値が「１２８」であって、ガンマ係数が「２．６」であるとき、測光エリア１
８ａの輝度は、図８に示されるように、相対輝度で１６．７％の明るさとなる。このため
、投写輝度については、「５０ｃｄ／ｍ２」の１６．７％である「８．３５ｃｄ／ｍ２」
に修正される。なお、ここでいう相対輝度とは、階調レベルが最も暗い「０」に対応する
輝度を０％とし、階調レベルが最も明るい「２５５」に対応する輝度を１００％として正
規化した場合の輝度を示している。
このように、輝度決定部３４が投写輝度を修正すると、光源制御部３８には、当該修正
した投写輝度が目標輝度として再設定されることになる。
【００３６】
ステップＳｂ４において、光源制御部３８は、再設定された目標輝度と画像解析部３０
による投写エリア６０ａの輝度とを比較し、現時点における駆動状態を、当該輝度差をな
くす方向に、光源駆動部４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂに指示する。この指示にしたがって光源
駆動部４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂの各々が対応するＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを実際に
駆動する結果、スクリーン２００に投写された映像のうち、測光エリア１８ａの輝度が、
再設定された目標輝度に近づくように光源部が制御される。
【００３７】
ＬＥＤ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの明るさが変更されると、ステップＳｂ５において、画
像解析部３０は、撮像器１８による画像情報を解析して、測光エリア１８ａの輝度情報を
求めて、光源制御部３８に供給する。
ステップＳｂ６において、光源制御部３８は、輝度決定部３４によって再設定された目
標輝度と、画像解析部３０によって求められた実際の投写エリア６０ａの輝度との差がし
きい値Ｔh1以内であるか否かを判別する。判別の結果、当該差がしきい値Ｔh1を越えてい
れば、ステップＳｂ４での制御結果が不十分であるので、処理手順がステップＳｂ４に戻
って、測光エリア１８ａの輝度を再設定された目標輝度に近づける制御が光源部に対し再
度実行される。このように、ステップＳｂ４、Ｓｂ５、Ｓｂ６の処理が繰り返されると、
やがて、測光エリア１８ａの輝度と再設定された目標輝度との差がしきい値Ｔh1以内にな
る。しきい値Ｔh1以内になると、ステップＳｂ６の判別結果が「Ｙｅｓ」となり、当該光
源制御動作が終了する。
【００３８】
このように本実施形態によれば、投写エリア６０ａに映像が投写されている場合にあっ
ては、非投写エリア６０ｂの輝度から投写面での環境輝度を推定して、光源部の明るさを
制御しているので、スクリーン２００に投写される映像の輝度を適切に調整することが可
能になる。
【００３９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られず、様々な応用・変形が可能である。
例えば液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂについては、透過型に限られず
、反射型であっても良い。また、光変調器としては、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００
Ｇ、１００Ｂに限られず、ＥＬ素子や、ミラー素子、詳細にはミラーの傾きがオンオフに
対応した位置をとり、オンまたはオフのいずれか一方の状態のときだけ入射光を所定方向
に反射させるミラー素子などにも適用可能である。
【００４０】
また例えば、非投写エリア６０ｂの測光エリア１８ｂについては、図９に示されるよう
に、測光エリア１８ａを中心に左右に１個ずつ計２箇所配置しても良い。または、さらに
多数の測光エリアを配置させても良い。このように複数の測光エリア１８ｂを配置させる
場合には、各エリアで求められる輝度の平均値を、非投写エリア６０ｂの輝度として求め
れば、より正確に投写面での環境輝度を推定することができる。
【００４１】
起動直後における光量制御において、投写エリア６０ａと非投写エリア６０ｂの輝度比
率を求めるとき、光源部については非点灯状態とさせたが、光源部を点灯状態にするとと
もに、黒色画像の投写状態としても良い。このためには、映像処理部２２は、映像信号Ｖ
idにかかわらず、全画素についてのＲＧＢの階調レベルをそれぞれ最低値の「０」とすれ
ば、液晶ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによる合成像は黒色映像となる。
また、輝度比率の記憶後に、白色映像を投写して、投写エリア６０ａの輝度が目標輝度
に達するように光源部を制御したが、白色以外の例えば灰色映像を投写しても良い。灰色
映像を投写する場合には、目標輝度を当該灰色に応じて修正すれば良い。
【００４２】
また、スクリーン２００における測光エリア１８ａ、１８ｂの輝度を求めることができ
れば良いので、撮像器１８については、プロジェクター１の筐体に設けるのではなく、外
付けの構成として良い。撮像器１８を別付けの構成とするのであれば、プロジェクター１
としては、測光エリア１８ａ、１８ｂの輝度情報を、インターフェースを介して入力する
構成とすれば良い。撮像器１８については、カメラではなく、測光エリア１８ａ、１８ｂ
の輝度を求めるセンサーであれば良い。
【００４３】
投写エリア６０ａと非投写エリア６０ｂとについては、ズームリング１７の回転角度を
用いなくても、測光エリア１８ｂを多数配置すれば、次のような手法によって画定するこ
とが可能である。すなわち、プロジェクター１の起動直後において、光源部を非点灯状態
にして、投写エリア６０ａの測光エリア１８ａによって投写面での環境輝度を取得すると
ともに、他の測光エリア１８ｂの輝度も取得する。この後、光源部を点灯状態にして、測
光エリア１８ｂのうち、輝度変化がないもの、または、最も少ないものを、非投写エリア
６０ｂに存在する、と判定して、非投写エリア６０ｂの測光に用いれば良い。
もちろん、投写レンズ１６については、ズーム機構を有しない固定焦点タイプのもので
あっても良い。
【００４４】
映像の投写中において、非投写エリア６０ｂの輝度は、投写レンズ１６から漏れてくる
光によって少なからず影響を受ける場合がある。このため、起動直後において光源部の非
点灯状態における輝度比率のみならず、白色映像を投写したときの輝度比率、すなわち、
投写エリアの輝度が非投写エリアの輝度に与える影響の度合いを記憶する構成としても良
い。この構成では、映像投写中における非投写エリアの輝度を、投写される映像の輝度平
均値および当該影響の度合いを反映させて修正すれば良い。
【符号の説明】
【００４５】
１…プロジェクター、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ…ＬＥＤ、１６…投写レンズ、１７…ズー
ムリング、１８…撮像器、２０…液晶制御回路、３０…画像解析部、３２…再設定決定部
、３４…輝度決定部、３６…ＬＵＴ、３８…光源制御回路、４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ…光
源駆動部、１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ…液晶ライトバルブ、２００…スクリーン。
【図１】
2012155049.tif 000003
【図２】
2012155049.tif 000004
【図３】
2012155049.tif 000005
【図４】
2012155049.tif 000006
【図５】
2012155049.tif 000007
【図６】
2012155049.tif 000008
【図７】
2012155049.tif 000009
【図８】
2012155049.tif 000010
【図９】
2012155049.tif 000011