(57)【要約】【課題】画像投射装置の立ち上げ時において、投影画像の明るさの変動を抑制する。【解決手段】光を出射する高圧水銀ランプ４ａと、高圧水銀ランプ４ａから出射される光の強度を変調して画像を形成する光変調素子４０と、電源投入後から高圧水銀ランプ４ａが所定の駆動電力で駆動するまでの間における所定期間、被投射面に投射される投影画像の明るさが略一定となるように制御する画像輝度制御部（輝度制御部２３、画像制御部２２）と、を備える画像投射装置１である。【選択図】図５
2016080712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
前記光源から出射される光の強度を変調して画像を形成する光変調素子と、
電源投入後から前記光源が所定の駆動電力で駆動するまでの間における所定期間、被投射面に投射される投影画像の明るさが略一定となるように制御する画像輝度制御部と、を備えることを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
被投射面に投射されるオートフォーカス用のパターン画像を撮像する撮像部と、
投影画像の明るさが略一定である期間に、前記撮像部で撮像した前記パターン画像に基づいて、オートフォーカス制御をするフォーカス制御部と、を備え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】
前記画像輝度制御部は、前記所定期間において、投影画像の明るさが略一定となるように、元となる画像データに含まれる各画素の階調値を低減するよう前記光変調素子を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記画像輝度制御部は、前記所定期間において、投影画像の明るさが略一定となるように、当該画像投射装置の光学系の絞り量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記画像輝度制御部は、前記オートフォーカス制御の終了時に、前記投影画像の明るさを略一定とする制御を終了させ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６】
前記画像輝度制御部は、前記光源が前記所定の駆動電力にて駆動したときに、前記投影画像の明るさを略一定とする制御を終了させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項７】
前記光変調素子は、ＤＭＤ（Digital  Micro-mirror  Device）であって、
前記画像輝度制御部は、前記所定期間において、前記光源の駆動電力の上昇に対して、前記光変調素子のデューティ比を徐々に低下させていくとともに、前記所定期間の終了時に、低下させたデューティ比を戻すことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の画像投射装置。
【請求項８】
前記光源が前記所定の駆動電力で駆動完了した後、
前記画像輝度制御部は、投影画像の明るさが徐々に明るくなるように制御することを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の画像投射装置。
【請求項９】
被投射面に投射された投影画像の照度、または当該画像投射装置が投射する投影画像の輝度を検知する検知手段を備え、
前記画像輝度制御部は、前記検知手段の検知情報に基づいて、前記光変調素子を制御することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の画像投射装置。
【請求項１０】
光を出射する光源と、
前記光源から出射される光の強度を変調して画像を形成する光変調素子と、を備えた画像投射装置の制御方法であって、
電源投入後から前記光源が所定の駆動電力で駆動するまでの間における所定期間、被投射面に投射される投影画像の明るさが略一定となるように制御するようにしたことを特徴とする画像投射装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置および画像投射装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像投射装置として広く知られたプロジェクタは、液晶パネルの高解像化、ランプの高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、ＤＭＤ（Digital  Micro-mirror  Device）を利用した小型軽量な画像投射装置が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くこれら画像投射装置が利用されるようになってきている。
【０００３】
このような画像投射装置の光源としては、種々のランプが用いられているが、高圧水銀ランプなどのアーク放電を利用したランプ（アークランプ）が広く用いられている。高圧水銀ランプのようなランプを光源とする場合、画像投射装置の電源を入れた後から投影画像が所望の明るさで投射されるまで（以下、立ち上げ時ともいう）、投影画像の明るさは、光源が所定の駆動電力で駆動完了となるまで徐々に明るくなっていき、投影画像の明るさが安定するまで数分の時間を要する。
【０００４】
また、画像投射装置をセッティングする際は、画像投射装置と被投射面（スクリーンなど）の距離等によって最適なフォーカスが変化するためフォーカス位置を調整する必要がある。このフォーカス調整の際、センサ等を用いて自動的に最適なフォーカスに合わせる、いわゆるオートフォーカス機能を搭載した画像投射装置が既に知られている。また、画像投射装置からフォーカス調整用のパターン画像を投射し、当該パターン画像を画像投射装置が備えるカメラにて撮像した撮像画像に基づいて、オートフォーカス制御をすることが知られている。
【０００５】
投射されているパターン画像を撮像した撮像画像に基づくオートフォーカス制御においては、投影画像の明るさの変動が少ないことが望ましい。このため、例えば、特許文献１には、スクリーンに投射したパターン画像をカメラで撮像し、撮像した画像に基づいてオートフォーカスを行うプロジェクタであって、フォーカス調整時と通常時とで光源の駆動波形を異なるようにして、オートフォーカスに取得する撮像データの明るさを一定にする技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、画像投射装置の立ち上げ時は、所望の投影画像を投射するためにＰＣなどの画像入力装置から画像信号を入力して投射をするものではないので、ユーザ所望の投影画像の投射が可能となるまでは、スクリーンはあまり明るくならずに暗い状態のままでよいという要望があった。
【０００７】
また、上述したようにパターン画像を撮像してオートフォーカス制御をする場合、オートフォーカス調整は、画像投射装置の立ち上げ時に実施しておくことが、起動完了までの時間短縮されるため好ましい。しかしながら、立ち上げ時は、投影画像の明るさが一定ではなく変動しているため、パターン画像を正しく撮影することができず、オートフォーカス調整がうまくいかない場合があった。
【０００８】
そこで本発明は、画像投射装置の立ち上げ時において、投影画像の明るさの変動を抑制することができる画像投射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明に係る画像投射装置は、光を出射する光源と、前記光源から出射される光の強度を変調して画像を形成する光変調素子と、電源投入後から前記光源が所定の駆動電力で駆動するまでの間における所定期間、被投射面に投射される投影画像の明るさが略一定となるように制御する画像輝度制御部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像投射装置の立ち上げ時において、投影画像の明るさの変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像投射装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】画像投射装置の側面図であって、被投射面への投射状態を示した図である。
【図３】（Ａ）画像投射装置の外装カバーを外した状態を示す斜視図、（Ｂ）（Ａ）の丸囲み部分の拡大構成図である。
【図４】照明ユニット、投射ユニット、および光源ユニットの断面図である。
【図５】画像投射装置の要部構成を示すブロック図である。
【図６】画像投射装置の立ち上げ時に投影画像の明るさを一定にした状態でオートフォーカスを実行する制御のフローチャートである。
【図７】（Ａ）投影画像の明るさ制御におけるランプ電力とＤＭＤ素子のデューティ比の関係を示すグラフ、（Ｂ）その時の投影画像の明るさ変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る構成を図１から図７に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態に係る画像投射装置（画像投射装置１）は、光を出射する光源（高圧水銀ランプ４ａ）と、光源から出射される光の強度を変調して画像を形成する光変調素子（光変調素子４０、ＤＭＤ素子１０ａ）と、電源投入後から光源が所定の駆動電力で駆動するまでの間における所定期間（図７に示すｔ１〜ｔ２）、被投射面に投射される投影画像の明るさが略一定となるように制御する画像輝度制御部（輝度制御部２３および画像制御部２２）と、を備えるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
【００１４】
なお、本明細書において、「輝度」とは、画像投射装置から出力される光の強さ［ｃｄ／ｍ２］をいい、「照度」とは、被投射面（スクリーン）に投射された光の強さ［ｌｘ］をいう。また、投影画像の「明るさ」とは、被投射面に投影される投影画像の見かけの明るさをいうものとする。
【００１５】
（画像投射装置の構成）
図１は、画像投射装置１の一実施形態を示す外観斜視図である。また、図２は、画像投射装置１の側面図であって、被投射面であるスクリーン１５への投射状態を示した図である。
【００１６】
画像投射装置１は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置やビデオカメラなどの撮像装置等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像をスクリーン１５に投影表示する装置（プロジェクタ）である。
【００１７】
画像投射装置１は、装置内部に光源としてのランプや多数の電子基板を備えており、起動時には、装置の内部温度が上昇する。このため、画像投射装置１には、内部の構成部品が耐熱温度を超えないように、吸気口１１および排気口１２が設けられている。
【００１８】
図３（Ａ）は、画像投射装置１の外装カバー２を外した状態を示す斜視図である。また、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の丸囲み部分で示す光学エンジン３と光源ユニット４の拡大構成図である。図３に示すように、画像投射装置１は、光学エンジン３および光源ユニット４を備えている。また、図４は、光学エンジン３を構成する照射光学系を備えた照明ユニット３ａ、投射光学系を備えた投射ユニット３ｂ、および光源ユニット４の上面から見た断面図である。
【００１９】
図３に示すように、吸気口１１、排気口１２の内側には、それぞれ吸気ファン１３、排気ファン１４が設けられており、吸気ファン１３から吸入した外気を排気ファン１４から排出することで、装置内の強制気流による空冷がなされる。
【００２０】
画像投射装置１においては、光源ユニット４の光源からの光（白色光）が光学エンジン３の照明ユニット３ａに照射される。照明ユニット３ａ内では、照射された白色光をＲＧＢに分光して、照射光学系により画像表示素子ユニット１０へ導き、変調信号に応じて画像形成する画像表示素子ユニット１０とその画像を投射ユニット３ｂの投射光学系によりスクリーン１５へ拡大投射する構成となっている。
【００２１】
光源ユニット４の光源（ランプ）としては、種々のランプを用いることができるが、例えば、高圧水銀ランプ、キセノンランプなどのアークランプを用いることができる。例えば、高圧水銀ランプ４ａを用いることが好ましい。光源としては、電力投入後に徐々に明るくなる光源であれば適用可能である。
【００２２】
また、光源ユニット４の側面の一方向側には光源冷却手段としての１つの冷却ファン１６が設けられている。冷却ファン１６は、光源ユニット４の各部が設定された定格温度範囲内の温度となるように、その回転数が制御される。また、光源ユニット４からの光の出射方向と投射ユニット３ｂからの映像光の出射方向は、図４に示すように、略９０°の関係となっている。
【００２３】
また、光学エンジン３の照明ユニット３ａは、光源から照射された光を分光するカラーホイール５と、カラーホイール５から出射した光を照射光学系に導くライトトンネル６と、照射光学系としてのリレーレンズ７、平面ミラー８および凹面ミラー９と、を備えている。また、照明ユニット３ａ内には、画像表示素子ユニット１０が設けられる。
【００２４】
照明ユニット３ａでは、先ず、光源からの白色光が、円盤状のカラーホイール５で単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光に変換され出射される。次いで、板ガラスを張り合わせて筒状に構成されたライトトンネル６に、カラーホイール５から出射された光が導かれ伝送される。
【００２５】
次いで、ライトトンネル６から出射された光は、２枚のレンズを組み合わせてなるリレーレンズ７により、光の軸上色収差を補正しつつ集光される。また、リレーレンズ７から出射される光は、平面ミラー８および凹面ミラー９によって反射されて、複数のマイクロミラーからなる略矩形のミラー面を有し、映像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の映像を形成するように投射光を加工して反射する光変調素子（画像表示素子）としてのＤＭＤ素子１０ａを備えた画像表示素子ユニット１０に集光される。
【００２６】
画像表示素子ユニット１０は、入力信号に応じてマイクロミラーのオンオフを切り替えることで投射ユニットへ光を出力する光を選別する。すなわち、ＤＭＤ素子１０ａにより、時分割で映像データに基づいて、複数のマイクロミラーが使用する光は投射レンズへ反射され、捨てる光はＯＦＦ光板へ反射される。画像表示素子ユニット１０で使用する光は投射ユニット３ｂへ反射し、投射ユニット３ｂ内の複数の投射レンズを通り拡大された映像光はスクリーン１５上へ拡大投影される。
【００２７】
（画像投射装置の機能）
図５は、画像投射装置１の光源の駆動電力制御、投影画像の輝度制御等に係る要部構成を示すブロック図である。画像投射装置１は、主制御部２０と、高圧水銀ランプ４ａと、ランプ駆動部３０と、光変調素子４０と、投射部５０と、撮像部６０と、入力端子７０と、操作部８０と、を備えている。
【００２８】
また、主制御部２０は、ランプ電力制御部２１と、画像制御部２２と、輝度制御部２３と、撮像制御部２４、フォーカス制御部２５、映像信号制御部２６、入力受付部２７と、を備えている。
【００２９】
光源としての高圧水銀ランプ４ａは、一対の電極間の放電により発光物質（水銀）が発光する光源であり、ランプ電力制御部２１にて駆動電力、駆動波形が制御され、ランプ駆動部３０により該駆動電力、該駆動波形で駆動制御がされる。
【００３０】
ランプ駆動部３０は、ランプ電力制御部２１により制御されて、所定の駆動条件で高圧水銀ランプ４ａを点灯させる。
【００３１】
光変調素子４０は、高圧水銀ランプ４ａから出射される光の強度を変調して画像を形成する光変調素子であって、本実施形態では、ＤＭＤ素子１０ａである。高圧水銀ランプ４ａから出射された光は、カラーホイール５、ライトトンネル６、リレーレンズ７、平面ミラー８、凹面ミラー９等を介して光変調素子４０に入射する。
【００３２】
投射部５０は、光変調素子４０により形成された画像をスクリーン１５に拡大投射する投射光学系である。
【００３３】
撮像部６０は、スクリーンに投射されている画像を撮影する撮像装置である。例えば、ＣＣＤカメラにより構成される。撮像部６０は、投影画像に含まれるオートフォーカス用のパターン画像を撮像する。
【００３４】
入力端子７０は、映像信号を入力するインタフェースであって、Ｄ−Ｓｕｂコネクタ等のＶＧＡ（Video  Graphics  Array）入力端子やＨＤＭＩ（High-Definition  Multimedia  Interface）（登録商標）端子、Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子、ＲＣＡ端子等のビデオ入力端子等である。入力端子７０に接続されたケーブルを介してコンピュータやＡＶ機器などの映像供給装置から映像信号を受信する。また、複数の入力端子７０を備える場合もある。
【００３５】
操作部８０は、ユーザからの種々の操作要求を受け付けるものであり、画像投射装置１の外面に設けられるキー・ボタン（操作パネル）等によって構成される。操作部８０は、操作要求を受け付けると、当該操作要求を主制御部２０の入力受付部２７に通知する。また、操作部８０は、遠隔操作装置であるリモコンからの操作信号を受信して、当該操作信号を入力受付部２７に通知する。
【００３６】
操作パネルおよびリモコンには、画像投射装置１の電源をオンオフする電源キー、ランプ電力の入力や、エコモードへの変更などの各種設定を行うメニューキー、十字キー、決定キー等が設けられている。
【００３７】
主制御部２０は、装置の各部との制御信号の送受信を行って画像投射装置１の全体の制御を行う制御部である。また、メインプロセッサであるＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、各種の制御プログラム、設定値等を記憶したＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、各処理におけるデータを一時的に格納しておくメモリデバイス（例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等）と、電源ＯＦＦ時にも設定情報等を記録しておくデータ保持メモリデバイスであるＮＶＲＡＭ（Non  Volatile  RAM）等がバスで接続されて構成される。
【００３８】
ランプ電力制御部２１は、ランプ駆動部３０が何Ｗの電力（駆動電力）で高圧水銀ランプ４ａを点灯させるかを制御する。ランプ電力制御部２１は、画像投射装置１の電源がオンされると、高圧水銀ランプ４ａの駆動電力を、立ち上げ完了時の規定の駆動電力（例えば、初期画面表示の際の駆動電力）に達するまで電力を上昇するよう制御を行う（立ち上げ動作）。また、立ち上げ後は、ユーザに選択されたモードの規定値となるように、ランプ駆動部３０を制御する。
【００３９】
画像制御部２２は、輝度制御部２３からの制御情報に基づいて、光変調素子４０を制御する。また、オートフォーカス用のパターン画像をスクリーンに投射するように光変調素子４０を制御する。
【００４０】
輝度制御部２３は、画像投射装置１の電源がオンになり高圧水銀ランプ４ａの電力が上昇し始めると、所定のタイミングで、投影画像の明るさを一定にするために条件を算出し、そのように光変調素子４０を制御するように画像制御部２２に制御のための情報（制御情報）を送る。
【００４１】
なお、この時の所定のタイミングは、少なくともオートフォーカス用のパターン画像が投射され、投射されたパターン画像を撮像してオートフォーカス制御が可能な程度の明るさまで高圧水銀ランプ４ａが駆動していることが条件となる。
【００４２】
撮像制御部２４は、スクリーンに投射されているオートフォーカス用のパターン画像を撮影するように、撮像部６０を制御する。
【００４３】
フォーカス制御部２５は、撮像部６０が撮影したフォーカス用のパターン画像の画像データに基づいて、オートフォーカスする際のフォーカスリングの変化量の算出など、オートフォーカス制御のための演算および光学系の制御をする。例えば、算出したフォーカスリングの変化量に基づいて、フォーカスリングをその分動くように制御する。パターン画像を撮像した撮像画像に基づいてオートフォーカス制御は、公知または新規の方式によればよく特に限られるものではない。
【００４４】
映像信号制御部２６は、入力端子７０に入力された映像信号を処理するものであって、例えば、当該映像信号にシリアル−パラレル変換や電圧レベル変換などの種々の処理を施す。また、映像信号の解像度や周波数などを解析する信号判定機能を有する。映像信号の各種処理後、画像制御部２２等に情報を伝達する。
【００４５】
入力受付部２７は、ユーザから画像投射装置１の電源のオン／オフ、投射モードの変更などの各種操作を、操作部８０を介して受け付ける。
【００４６】
（投影画像の明るさ制御）
図６は、画像投射装置１が立ち上げ時に、投影画像の明るさを一定にした状態でオートフォーカスを実行する制御の一例を示すフローチャートである。
【００４７】
また、図７（Ａ）は、投影画像の明るさ制御におけるランプ電力［Ｗ］とＤＭＤ素子１０ａのデューティ比［％］の関係を示すグラフである。また、図７（Ｂ）は、その時の投影画像の明るさ変化を示すグラフである。
【００４８】
先ず、ユーザが操作部８０より電源オン操作をすると、入力受付部２７が入力を受けて画像投射装置１が起動する（Ｓ１０１）。
【００４９】
ランプ電力制御部２１は、ランプ駆動部３０を制御して、高圧水銀ランプ４ａの駆動電力が立ち上げ完了時の所定の駆動電力（例えば、初期画面表示の際の駆動電力）となるまで、ランプ電力が上昇を開始する（Ｓ１０２）。
【００５０】
Ｓ１０２の処理の開始後、しばらくして、ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比（ｄｕｔｙ比）の制御（単に、ＤＭＤ制御ともいう）を開始して、投影画像の明るさが一定となるようにする（Ｓ１０３）。
【００５１】
このＳ１０３の処理は、ランプ電力が任意の値になった時から開始してよく、ランプ電力の上昇開始と同時にしてもよいが、オートフォーカス制御をする場合は、ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比の制御の開始時におけるランプ電力相当の明るさで、少なくともパターン画像の撮像が可能な程度に明るくなっていることが必要となる。
【００５２】
ここでＤＭＤ素子１０ａのデューティ比の変更とは、マイクロミラーのオンオフ制御において、オンの画素についてオンである時間を変更することをいう。すなわち、デューティ比を下げることで、投影画像の元となる画像データに含まれる各画素の階調値を低減するようにＤＭＤ素子１０ａが制御される。
【００５３】
例えば、ランプ電力が１５０Ｗになった時（ｔ１）に、ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比の制御の開始し、ランプ電力が２５０Ｗになるまで制御する場合を考える。ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比を、１５０Ｗの時を１００％とすると、２５０Ｗになるまで、ランプ電力上昇による投影画像の明るさと相殺するように、デューティ比を１００％から低下させ続ける。これにより、被投射面には、ランプ電力１５０Ｗでデューティ比１００％の時の明るさが維持される。
【００５４】
換言すれば、立ち上げ動作時には、時間が経つにつれて高圧水銀ランプ４ａの駆動電力が上昇していくため、Ｓ１０３の処理がない場合、投影画像は徐々に明るくなっていく。この場合、オートフォーカスの実行には不適であるため、画像制御部２２は、輝度制御部２３からの制御情報に基づいて、投影画像の明るさが変化しないように、画像表示素子ユニット１０を制御する、具体的には、ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比を徐々に下げていく制御をするものである。
【００５５】
そして、投影画像の明るさが一定となっている間に、画像制御部２２は、被投射面にオートフォーカス用のパターン画像を投影させ、撮像部６０は、投射されているパターン画像を撮像し、フォーカス制御部２５は、撮像したパターン画像のデータに基づいてオートフォーカス量を算出し、その値に基づきフォーカスレンズを制御し、オートフォーカスを実行する（Ｓ１０４）。Ｓ１０４の処理は、ｔ１からｔ２の間の任意のタイミングで実行される。
【００５６】
オートフォーカスが終了し（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、ランプ電力の上昇が完了（所定の駆動電力での駆動が完了）すると（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、輝度制御部２３および画像制御部２２によるＤＭＤ素子１０ａの制御は終了し、通常の動作（低下させる制御前のデューティ比、または起動時の所定のデューティ比）に戻す（Ｓ１０７）。これにより、投影画像は一気に明るくなることなり、ランプ電力相当の明るさで投影画像が表示されるようになる（Ｓ１０７）。なお、オートフォーカスが終了した時点（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）で、ランプ電力の上昇が完了していなくてもＤＭＤ素子１０ａの制御を通常の動作に戻してもよい。
【００５７】
図７（Ａ）において、横軸は時間を示し、０は画像投射装置１の電源がオンになった時である。また、実線はランプ電力［Ｗ］の変化を示し、一点鎖線はＤＭＤ素子１０ａのデューティ比［％］を示している。
【００５８】
ここで、図７（Ａ）に示すように、画像投射装置１の電源がオンになると、ランプ電力は上昇を開始する。そして、ランプ電力の上昇開始後の所定時点（時間ｔ１）になったら、ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比の制御を開始し、ランプ電力の上昇完了時点（ｔ２）まで、ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比を徐々に低下させている。
【００５９】
ここで時間ｔ１，ｔ２及びその時のランプ電力は、任意の値に設定することができるが、ｔ１時点のランプ電力相当の明るさでオートフォーカス制御が可能であることが必要となる。また、ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比の制御の終了は、オートフォーカス制御の完了時であってもよいし、ランプ電力の上昇完了時点であってもよい。
【００６０】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示したように、ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比を制御した際の投影画像の明るさの変化を示している。画像投射装置１の電源がオンになるとランプ電力は上昇開始するため時間ｔ１までは、投影画像の明るさは上昇し続ける。
【００６１】
そして、時間ｔ１からＤＭＤ素子１０ａのデューティ比を徐々に低下させる制御がなされ、時間ｔ２までの期間は、投影画像の明るさは一定となっている（実線部分）。なお、点線は、ＤＭＤ制御を実施しなかった場合を示しており、この場合は、投影画像の明るさは、ランプ電力の上昇につれて上昇し続ける。
【００６２】
時間ｔ２となり、明るさを一定にするＤＭＤ制御が終了すると、ＤＭＤ素子１０ａのデューティ比は、任意の値に戻される。この任意の値とは、例えば、初期画面を投影する際のデューティ比である。ここでは、ＤＭＤ制御前のｔ１の時点のデューティ比に戻す例を示している（図７（Ａ））。このように通常の動作に移行すると、図７（Ｂ）に示すように、投影画像の明るさはランプ電力の値に基づいた本来の明るさへと戻る。
【００６３】
このようにして、ＤＭＤ制御中のｔ１からｔ２までの期間は、投影画像の明るさは一定に維持される。そして、このｔ１からｔ２までの間に、オートフォーカスが実行されるものである。なお、投影画像の明るさは、図７（Ｂ）に示すように一定となるように制御されることが理想的であるが、ある程度の変動が生じてもよいのは勿論である。
【００６４】
以上説明した本実施形態に係る画像投射装置では、画像投射装置の電源をオンにしてランプ電力が上昇し始め、それに従い投影画像の明るさが上がり始めたら、光変調素子をランプ電力の変化とは逆に投影画像の明るさが暗くなるように制御を開始する。すなわち、ランプ電力の上昇を相殺するように光変調素子を制御して、被投射面に投射される投影画像の明るさ変動を抑制し、明るさが一定となるようにしている。
【００６５】
このため、本実施形態に係る画像投射装置では、画像投射装置の電源投入後の立ち上げ時において、投影画像を一定の暗い状態で投射して、立ち上げ完了時に光変調素子の制御を通常の動作に戻してランプの立ち上げ後の駆動電力の本来の明るさで画像を投射することができる。
【００６６】
よって、立ち上げ時において、パターン画像を投射し、これを撮像した撮像画像に基づいてオートフォーカス調整を実行する場合において、パターン画像を明るさの変動のない一定の状態で実行することができる。これにより、明るさが一定の状態において撮像部でパターン画像を撮像することができるので、安定したオートフォーカス制御を実行することができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、ランプ電力の上昇を相殺するためのＤＭＤ素子１０ａのデューティ比が既知である場合について説明したが、画像投射装置１がスクリーン１５に投射されている投影画像の明るさ（照度）を検知する検知手段（照度センサ）、または、画像投射装置１の投射ユニット３ｂから投射する投影画像の明るさ（輝度）を検知する検知手段（輝度センサ）を備え、該検知手段が検知した値（検知情報）に基づいて、ＤＭＤ素子１０ａを制御することも好ましい。これにより、ユーザが見ている投影画像の照度や出力される投影画像の輝度に応じてより正確に制御することがきる。
【００６８】
また、輝度制御部２３および画像制御部２２は、光変調素子の制御に替えて、ランプ電力の上昇制御中に光学系（投射系、照明系）の絞り量を調整することで投影画像の明るさが一定となるように制御するものであってもよい。絞り量を調整する場合は、光変調素子を制御して階調の最大値を抑える場合と異なり階調の幅が狭くならない点で好適である。また、光変調素子の制御の場合、ランプ電力の上昇につれて黒の明るさの上昇を抑えることが難しいが、絞り量の制御の場合は、黒の明るさも絞り量に応じて一定に抑えることが可能である点で好適である。また、階調値、および光学系の絞り量の双方を制御するものであってもよい。
【００６９】
また、ランプ電力が駆動電力に到達し、投影画像の明るさをもとに戻す際（図７（ｂ）のｔ２時点）、瞬時に戻すようにすると、投影画像が急に明るくなるため、輝度制御部２３および画像制御部２２は、投影画像の明るさが徐々に明るくなるようにＤＭＤ素子１０ａのデューティ比を制御する（具体的には、デューティ比を徐々に高くする）ことも好ましい。これにより、ユーザが不快に感じるのを防ぐことができる。
【００７０】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００７１】
例えば、上記実施形態では、光変調素子としてＤＭＤを用いた画像投射装置を例にし、ＤＭＤのデューティを低下させる処理を説明したが、光変調素子として液晶（Liquid  crystal  display（ＬＣＤ））や反射型液晶（Liquid  crystal  on  silicon（ＬＣＯＳ（登録商標））を用いる画像投射装置であっても、本発明を適用することができる。この場合の光変調素子の制御としては、例えば、電圧を変化させて液晶配向を変化させて、液晶層をはさんでいる偏光フィルタを含めた全体の透過率を変化させ、表示される明るさを変化させる制御を行うものとすることができる。
【００７２】
また、主制御部２０のランプ電力制御部２１、画像制御部２２、および輝度制御部２３、撮像制御部２４、フォーカス制御部２５、映像信号制御部２６、入力受付部２７の各部は、例えば、主制御部２０のＣＰＵで実行されるソフトウェア（制御プログラム）を画像投射装置１で実行させることで構成できる。
【符号の説明】
【００７３】
１  画像投射装置
２  外装カバー
３  光学エンジン
３ａ  照明ユニット
３ｂ  投射ユニット
４  光源ユニット
４ａ  高圧水銀ランプ
５  カラーホイール
６  ライトトンネル
７  リレーレンズ
８  平面ミラー
９  凹面ミラー
１０  画像表示素子ユニット
１０ａ  ＤＭＤ素子
１１  吸気口
１２  排気口
１３  吸気ファン
１４  排気ファン
１５  スクリーン
１６  冷却ファン
２０  主制御部
２１  ランプ電力制御部
２２  画像制御部
２３  輝度制御部
２４  撮像制御部
２５  フォーカス制御部
２６  映像信号制御部
２７  入力受付部
３０  ランプ駆動部
４０  光変調素子
５０  投射部
６０  撮像部
７０  入力端子
８０  操作部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７４】
【特許文献１】特許４９８３７５２号公報
【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１】
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【図２】
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【図３】
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