(57)【要約】【課題】スポーク光の使用を動的に設定して、画質を向上させる。【解決手段】光を出射するランプ１７と、ランプ１７からの光を、円周方向に沿って配置された複数のセグメントから順に透過させるカラーホイール５と、カラーホイール５を透過した光を用いて画像を形成する画像表示素子１０ａと、画像表示素子１０ａを制御する画像表示素子制御部２１と、を備えた画像投射装置１において、画像表示素子制御部２１は、画像表示素子制御部２１に入力される情報に基づいて、カラーホイール５のセグメントの境界部分を透過したスポーク光を、画像表示素子１０ａで投射用の光として使用するか否かの使用有無、または使用する場合の使用度合を設定する。【選択図】図６
2017092552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
該光源からの光を、円周方向に沿って配置された複数のセグメントから順に透過させるカラーホイールと、
前記カラーホイールを透過した光を用いて画像を形成する画像表示素子と、
前記画像表示素子を制御する画像表示素子制御部と、を備えた画像投射装置において、
前記画像表示素子制御部は、該画像表示素子制御部に入力される情報に基づいて、前記カラーホイールの前記セグメントの境界部分を透過したスポーク光を、前記画像表示素子で投射用の光として使用するか否かの使用有無、または使用する場合の使用度合を設定することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記画像表示素子制御部は、該画像表示素子制御部に入力される映像信号の信号レベルに基づいて、前記スポーク光の前記使用有無または前記使用度合を設定す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】
前記画像表示素子制御部は、該画像表示素子制御部に入力されるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の各信号レベルのフレーム単位での最大値または平均値と、所定の閾値とを比較し、比較結果に応じて、前記スポーク光の前記使用有無または前記使用度合を設定す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４】
前記画像表示素子制御部は、複数のフレームに亘り、前記比較結果が所定の条件を満たす場合に、前記スポーク光の前記使用有無または前記使用度合を設定することを特徴とする請求項３に記載の画像投射装置。
【請求項５】
当該画像投射装置の所定位置での照度を検知する照度検知手段を備え、
前記画像表示素子制御部は、前記照度検知手段での検知結果に基づいて、前記スポーク光の前記使用有無または前記使用度合を設定す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６】
前記光源を制御する光源制御手段を備え、
前記画像表示素子制御部は、前記光源制御手段による前記光源の駆動電力に基づいて、前記スポーク光の前記使用有無または前記使用度合を設定す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７】
当該画像投射装置の所定位置での温度を検知する温度検知手段を備え、
前記画像表示素子制御部は、前記温度検知手段での検知結果に基づいて、前記スポーク光の前記使用有無または前記使用度合を設定す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８】
前記画像表示素子制御部は、投射画像のヒストグラムを取得し、該ヒストグラムに基づいて、前記スポーク光の前記使用有無または前記使用度合を設定す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９】
光を出射する光源と、
該光源からの光を、円周方向に沿って配置された複数のセグメントから順に透過させるカラーホイールと、
前記カラーホイールを透過した光を用いて画像を形成する画像表示素子と、を備えた画像投射装置の制御方法において、
映像信号の信号レベルに基づいて、前記カラーホイールの前記セグメントの境界部分を透過したスポーク光を、前記画像表示素子で投射用の光として使用するか否かの使用有無、または使用する場合の使用度合を設定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
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータなどの情報処理装置、ＤＶＤプレーヤーなどの映像再生機器等から送信される画像データに基づいて、光源から照射される光を用いて画像表示素子（光変調素子ともいう）が画像を生成し、生成された画像を複数のレンズ等を含む光学系を通してスクリーン等の被投射面に投射する画像投射装置（プロジェクタ）が知られている。
【０００３】
画像投射装置では、輝度部分の階調表現を改善することや、黒色の浮きの発生によるコントラストの低下を抑制して、画質の向上を図ることが課題となっており、例えば、特許文献１には、所定期間毎に、外部から供給される映像信号のピークレベルを検出し、ピークレベルが所定の基準レベルよりも小さい場合に、光シャッタで光を遮断させるとともに、映像信号のレベルを増大させて液晶パネルを駆動させる画像投射装置が開示されている。
【０００４】
また、画像投射装置として、ＤＭＤ（Digital  Micro-mirror  Device）を利用したＤＬＰ（Digital  Light  Processing）（登録商標）方式の画像投射装置が普及し、広く利用されるようになってきている。
【０００５】
ＤＬＰ方式の画像投射装置では、複数色のフィルタを回転軸周りに配置させたカラーホイールを備え、光源からの光を回転するカラーホイールを通過させることにより、光源からの光を時分割で画像表示素子に投射し、各色の画像データに基づいて光変調して、カラー画像を生成している（色順次方式）。
【０００６】
ところで、カラーホイールの各色（セグメント）の境目部分が光束を横切っている間は、画像の部分部分によって色の異なる領域があり、また、各色フィルタの境目の乱反射などにより正しい色の光にならないことが知られている。
【０００７】
カラーホイール上のこの境界部分の領域は、スポーク（spoke）と呼ばれ、スポーク中の光はスポーク光（spoke  light）と呼ばれている。そして、従来のＤＬＰ方式の画像投射装置では、スポーク光に対応する期間、ＤＭＤをオフにしてスポーク光を捨てていたため、光源からの光を効率よく用いることができていなかった。
【０００８】
これに対し、スポーク光を利用して色を作る技術が開発されている。例えば、テキサス・インスツルメンツ社により、混色にスポーク光を使う技術として「サブカラーブースト（Sub  Color  Boost：SCB）」、白色にスポーク光を使う技術として「スポークライトリキャプチャ（Spoke  Light  Recapture：SLR）」、スポーク光を用いて白の輝度を上げる技術として「ホワイトピーキング（White  Peaking）」等の技術が開発されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来、スポーク光の使用は、スポーク光をすべて使用する、全て使用しない、ある決められたレベルで使用する、のように設計時に予め設定されており、スポーク光の使用を動的に設定することができなかった。このため、スポーク光の使用有無や使用度合によって、画質を向上させることに検討の余地が残されていた。
【００１０】
そこで、本発明は、スポーク光の使用を動的に設定して、画質を向上させ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】
【００１１】
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、該光源からの光を、円周方向に沿って配置された複数のセグメントから順に透過させるカラーホイールと、前記カラーホイールを透過した光を用いて画像を形成する画像表示素子と、前記画像表示素子を制御する画像表示素子制御部と、を備えた画像投射装置において、前記画像表示素子制御部は、該画像表示素子制御部に入力される情報に基づいて、前記カラーホイールの前記セグメントの境界部分を透過したスポーク光を、前記画像表示素子で投射用の光として使用するか否かの使用有無、または使用する場合の使用度合を設定するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スポーク光の使用を動的に設定して、画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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、画像表示素子ユニット、および光源ユニットの断面図である。
【図５】カラーホイールの平面模式図である。
【図６】画像投射装置の構成を示すブロック図である。
【図７】ホワイトピーキングレベル変更処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】ホワイトピーキングレベル変更後の輝度値変換特性曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る構成を図１から図８に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
（画像投射装置）
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、照明装置である照明ユニット３ａ（照明光学系）、投射ユニット３ｂ（投射光学系）、画像表示素子ユニット１０、および光源ユニット４の上面から見た断面図である。光学エンジン３は、照明ユニット３ａおよび投射ユニット３ｂからなる。
【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分光した後、光学部材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の光源であるランプ１７としては、種々のランプを用いることができるが、例えば、一対の電極間の放電により発光物質が発光する高圧水銀ランプ、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。
【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】
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時分割によって分光する色分割素子としてのカラーホイール５と、カラーホイール５から出射した光を導くライトトンネル６と、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、光源からの出射光である白色光が、円盤状のカラーホイール５で単位時間毎にＲＧＢ等の各色が繰り返す光に変換され出射される。
【００２５】
カラーホイール５から出射された色分離された光は、ライトトンネル６に導かれる。ライトトンネル６は、入射された光がその内部（内壁）で複数回反射され合成されることで均一化する照明均一変換光学部材である。ライトトンネル６は、例えば、ガラス板に銀コート、誘電体多層膜など蒸着した反射コート面を内側にして４面または多面で対向するように配置されている。
【００２６】
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、画像表示素子ユニット１０に集光される。画像表示素子ユニット１０は、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画像表示素子１０ａ（光変調素子、ＤＭＤ素子）を備えている。
【００２７】
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３ｂへ光を出力する光を選別するとともに階調を表現する。また、時分割された各色の映像を重畳させることで、一つのカラー画像を生成する。
【００２８】
すなわち、画像表示素子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。
【００２９】
図５にカラーホイール５の平面模式図を示す。カラーホイール５は、回転モータ５１の回転周上に複数のカラーフィルタ５２を固定した部材である。カラーフィルタ５２は、カラーホイール５の回転中心からずらした位置に配置される形状を有しており、回転モータ５１の駆動により、例えば、１２０Ｈｚで高速回転し、ランプ１７から発光された光が回転中のカラーフィルタ５２を順に透過する。カラーホイール５を透過した光は、順次各色のセグメントが切り替わるため、肉眼では全てのセグメントの色が積算された映像として目視することができる。
【００３０】
カラーホイール５は、例えば、図５に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の透過特性を持ったカラーフィルタ５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを有している。また、明るさ重視、色味重視などを実現するために、白、シアン、イエロー、マジェンダなどの補色カラーフィルタを設けたものも知られている。また、カラーブレーキングを防ぐため，Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のセグメントを２つ設けたものも知られている。
【００３１】
ランプ１７からの光Ｌがカラーホイール５を透過する際、光Ｌは所定の大きさの径を持っているとともに、カラーホイール５のセグメントの境目ではフィルタの色が切替るため、この部分を透過した光Ｌは、正しい色の光になっていない。
【００３２】
カラーホイール５上のセグメントの境界部の領域はスポーク（spoke)と呼ばれ、例えば、図５の矢印Ａで示すカラーフィルタ５２Ｒとカラーフィルタ５２Ｇの境界部である。また、
スポーク中の光Ｌはスポーク光（spoke  light）、スポーク光が透過する期間はスポークタイム（spoke  time）と呼ばれる。
【００３３】
すでに述べたように、従来は、スポークタイムでは、画像表示素子をオフにしてスポーク光を捨てていたため、光源からの光を効率よく用いることができていなかった。しかしながら、色の正確性を多少犠牲にしても良いならば、例えば、赤と緑の境界部のスポーク光は黄色を発色する際に使えるはずであり、全でのスポークの光を合わせれば、ほぼ白の光になるはずである。
【００３４】
これに対し、例えば、テキサス・インスツルメンツ社により、混色にスポーク光を使う技術として「サブカラーブースト」、白色にスポーク光を使う技術として「スポークライトリキャプチャ」、スポーク光を用いて白の輝度を上げる技術として「ホワイトピーキング」等の技術が開発されている。なお、カラーホイール５が白セグメントを有する場合は、「ホワイトピーキング」は、カラーホイール５の白セグメントと、「スポークライトリキャプチャ」の双方を使って白の輝度を上げるものである。
【００３５】
以下、本実施形態では、スポーク光を利用する技術の例としてホワイトピーキングを例として説明するが、本発明は、ホワイトピーキングに限らず、スポーク光の使用有無および使用程度を設定する技術であれば適用可能であることは勿論である。
【００３６】
ホワイトピーキングでは、設定値（ホワイトピーキングレベルという）を０〜１０の間で設定可能とし、スポーク光の使用有無および使用度合を制御している。ホワイトピーキングレベル０はスポーク光を使用しない設定であり、スポーク期間に画像表示素子１０ａのすべてのミラーをオフとして、スポーク光を投射光としない設定である。一方、ホワイトピーキングレベル１０はスポーク光を全て使用する設定であり、スポーク期間に画像表示素子１０ａのすべてのミラーをオンにして、スポーク光を投射光とする設定である。また、設定値１〜９は、使用する画像表示素子１０ａの割合（使用するスポーク光の程度）がそれぞれ設定されている。
【００３７】
このようにホワイトピーキングでは、ホワイトピーキングレベルによりスポーク光の使用有無および使用度合を制御することで、投射レンズを透過するスポーク光の光量を制御している。
【００３８】
しかしながら、これまで、ホワイトピーキングレベルはプリセットで使用される値（初期設定値）が用いられ、すべての投射画像に同一の設定値が用いられていた。例えば、明るさを重視する画像投射装置１では、ほぼ１０に設定されている。すなわち、スポーク期間に透過する光量は、初期設定値に依存し、スポーク期間に透過する光量を動的に設定することができなかった。
【００３９】
そこで本実施形態に係る画像投射装置は、光を出射する光源（ランプ１７）と、該光源からの光を、円周方向に沿って配置された複数のセグメントから順に透過させるカラーホイール（カラーホイール５）と、カラーホイールを透過した光を用いて画像を形成する画像表示素子（画像表示素子１０ａ）と、画像表示素子を制御する画像表示素子制御部（画像表示素子制御部２１）と、を備えた画像投射装置（画像投射装置１）において、画像表示素子制御部は、該画像表示素子制御部に入力される情報に基づいて、カラーホイールのセグメントの境界部分を透過したスポーク光を、画像表示素子で投射用の光として使用するか否かの使用有無、または使用する場合の使用度合を設定するものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
【００４０】
図５は、本実施形態に係る画像投射装置１の一例を示す機能ブロック図である。
【００４１】
画像投射装置１は、主制御部２０、ファン２５、不揮発性メモリ２６、電源ユニット２７、本体操作部２８、リモコン受信部２９、映像信号入力部３０、入力端子３１、ランプ１７、照明ユニット３ａ、画像表示素子ユニット１０、投射ユニット３ｂ、等を備え、スクリーン１５に画像を投射する画像投射装置１である。また、遠隔操作手段としてのリモコン３２を備えている。
【００４２】
主制御部２０は、画像投射装置１の全体の制御を行う。主制御部２０は、入力された映像信号に対して、コントラスト調整、明るさ調整、シャープネス調整、スケーリング処理などの画像処理や、メニュー情報などの重畳画面（ＯＳＤ：On  Screen  Display）の表示制御、その他各種制御をおこなう。
【００４３】
また、主制御部２０は、画像表示素子１０ａのマイクロミラーのオン／オフ等を制御する画像表示素子制御部２１、カラーホイール５の回転駆動等を制御するカラーホイール制御部２２、ランプ１７のオン／オフや点灯パワー（駆動電力）等を制御するランプ制御部２３（光源制御手段）、画像投射装置１内の温度やランプ１７の温度が所定の温度となるようにファン２５を制御するファン制御部２４を備えている。なお、各制御部２１〜２４は主制御部２０とは別途設けられていてもよい。
【００４４】
また、主制御部２０は、リモコン受信部２９、本体操作部２８、映像信号入力部３０、不揮発性メモリ２６、と接続されており、これらの各機能部を制御する。
【００４５】
主制御部２０、および各制御部２１〜２４は、例えば、マイクロコントローラ（マイコン）で構成され、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）などの演算部および記憶部を有し、ＣＰＵがＲＡＭと協働してＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、各部の機能が実現される。
【００４６】
入力端子３１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３１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３１を備える場合もある。
【００４７】
映像信号入力部３０は、入力端子３１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。
【００４８】
不揮発性メモリ２６は、映像信号に対する画像処理やその他各種処理において、データを記憶する。不揮発性メモリ２６としては、例えば、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリを採用することができる。画像投射装置１は、電源オフ後も前回の設定内容（言語設定など）を保存しておくことができる。
【００４９】
本体操作部２８は、画像投射装置１を操作するインタフェースであって、ユーザからの種々の操作要求を受け付ける。本体操作部２８は、操作要求を受け付けると、当該操作要求を主制御部２０に通知する。本体操作部２８は、画像投射装置１の外面に設けられる操作キー（操作ボタン）等によって構成される。
【００５０】
リモコン受信部２９は、リモコン３２からの操作信号を受信する。リモコン受信部２９は、操作信号を受信すると、当該操作信号を主制御部２０に通知する。
【００５１】
ユーザは、本体操作部２８またはリモコン３２を操作することにより、各種設定等を行うことができる。例えば、メニュー画面等の表示指示、画像投射装置１の設置状態の選択、投射画像のアスペクト比の変更要求、画像投射装置１の電源ＯＦＦ要求、ランプ１７の光量を変更するランプパワー変更要求、投射画像の画質（高輝度や標準、ナチュラル等）を変更する映像モード変更要求、投射画像を停止するフリーズ要求、などを実行することができる。
【００５２】
電源ユニット２７は、画像投射装置１内の各デバイスに接続されており、コンセントなどから入力されたＡＣ（交流）電源をＤＣ（直流）に変換して、画像投射装置１内の各デバイスに電源を供給する。
【００５３】
ファン２５は、吸気ファン１３、排気ファン１４、冷却ファン１６等で構成される。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、画像投射装置１に気流を発生させて空冷がなされる。また、ランプ１７の近傍には冷却ファン１６が設けられており、ランプ１７の温度に基づいて冷却ファンの回転量が制御される。
【００５４】
画像表示素子制御部２１は、映像信号入力部３０から映像信号を受け取ると、カラーホイール制御部２２およびランプ制御部２３に同期信号を送る。これにより、画像表示素子１０ａ、カラーホイール５、ランプ１７を同期させて駆動させることにより、時分割で各色の映像を生成する。
【００５５】
ランプ１７は、交流矩形波で駆動しており、その出力はランプ制御部２３により制御されている。ランプ波形はランプ制御部２３に複数記録されており、その中から所定のランプ波形が選択されて、ランプ１７が駆動される。
【００５６】
画像表示素子制御部２１は、映像信号の信号レベルを検出し、映像信号に応じてホワイトピーキングレベルを変更する。
【００５７】
本実施形態では、ホワイトピーキングレベルの変更は、入力された映像信号のフレームごとの信号レベルと、所定の閾値とを比較して、比較結果に応じて、ホワイトピーキングレベルの変更の有無を判断している。
【００５８】
例えば、映像信号のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の各信号レベルのフレーム単位での最大値または平均値と、所定の閾値とを比較し、各信号での値がすべて、所定の閾値以下である場合にホワイトピーキングレベルを変更するものである。
【００５９】
また、ホワイトピーキングレベルの変更は、フレーム単位で所定の条件を満たした場合に変更してもよいし、所定数の複数フレームに亘り（所定時間に亘り）、所定の条件を満たした場合に変更するようにしてもよい。
【００６０】
また、検出する映像信号は、投射画面全体についての映像信号の信号レベルであっても、その一部であってもよい。例えば、重畳画面（ＯＳＤ）を除く部分についての映像信号の信号レベルに基づいて比較するものであってもよい。
【００６１】
図７は、画像投射装置１によるホワイトピーキングの設定値変更処理の一例を示すフローチャートである。
【００６２】
先ず、画像表示素子制御部２１は、映像信号入力部３０から映像信号を受け取ると、フレームごとに映像信号の信号レベルを検出する（Ｓ１０１）。映像信号の信号レベルが所定の閾値以下であるかを判断し（Ｓ１０２）、所定の閾値以下である場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）は、ホワイトピーキングレベルを変更し（Ｓ１０３）、新たに設定されたホワイトピーキングレベルに基づいて、画像の投射制御がなされる（Ｓ１０４）。
【００６３】
一方、映像信号の信号レベルが所定の閾値以下でない場合（Ｓ１０２：ＮＯ）は、設定されているホワイトピーキングレベルのまま画像の投射が継続される（Ｓ１０４）。
【００６４】
以下にホワイトピーキングレベルの設定例を示す。表１は、明るさを重視する場合（設定例１とする）のホワイトピーキングレベルを決定する設定テーブルである。
【００６５】
【表１】
2017092552.tif 000003
【００６６】
表１では、入力される映像信号の信号レベル（白）が２０％を超える（ＲＧＢの各信号レベルが２０％を超える）の場合、明るさを持たせるためホワイトピーキングレベルを「１０」に設定するようにしている。また、映像信号の信号レベル（白）が２０％以下の場合は、投射画像がほぼ黒に近いため、ホワイトピーキングレベルを「０」に設定して、黒を早く飽和させることにより、見かけ上のコントラストを向上させて投射画像の画質向上を図ることができる。なお、一般に白と黒の比をコントラスト呼ぶが、本実施形態に係る画像投射装置１では、白の階調を変化させているので、これを見かけ上のコントラストと呼ぶものとしている。
【００６７】
また、表２は、投射画像の暗部の階調を重視する場合（設定例２とする）のホワイトピーキングレベルを決定する設定テーブルである。
【００６８】
【表２】
2017092552.tif 000004
【００６９】
表２では、入力される映像信号の信号レベル（白）が５０％を超える（ＲＧＢの各信号レベルが５０％を超える）の場合、明るさを持たせるためホワイトピーキングレベルを「１０」に設定するようにしている。そして、映像信号の信号レベル（白）が低下していく毎に、ホワイトピーキングレベルを徐々に低くなるように設定している。これにより、黒の階調を潰さずに、見かけ上のコントラストを向上させて投射画像の画質向上を図ることができる。
【００７０】
図８は、ホワイトピーキングレベル変更後の輝度値変換特性曲線を示している。図８（Ａ）は設定例１、図８（Ｂ）は設定例２についての輝度値変換特性曲線である。
【００７１】
設定例１では、ホワイトピーキングレベル変更後、２０％以下の階調が黒で飽和されたことを示している。また、設定例２では、投射画像の暗部の階調を潰さずに表現できていることを示している。
【００７２】
以上説明した本実施形態に係る画像投射装置１によれば、スポーク光の使用を動的に設定して、画質を向上させることができる。具体的には、フレーム単位で映像信号の信号レベルを検出し、該信号レベルに基づいて、スポーク光の使用有無、またはスポーク光の使用度合の設定値を動的に設定することで、見かけ上のコントラストを高めることができ、これにより画質を向上させることができる。例えば、信号レベルが所定のレベルより小さい場合、ホワイトピーキングのレベルを低く設定することにより、スポーク期間に透過する光量を通常より少なくして、見かけ上のコントラストを高めることができる。
【００７３】
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。
【００７４】
例えば、画像投射装置１内の任意の位置での照度を検知する照度センサ（照度検知手段）を備え、画像表示素子制御部２１は、照度センサで検知した照度に基づいて、ホワイトピーキングレベルを設定するものであってもよい。照度が高い場合にはホワイトピーキングレベルを高くし、照度が低い場合にはホワイトピーキングレベルを低くすることで、見かけ上のコントラストを高めることができる。
【００７５】
また、画像表示素子制御部２１は、ランプ制御部２３によるランプ１７の駆動電力に基づいて、ホワイトピーキングレベルを設定するものであってもよい。ランプ１７の駆動電力が大きい場合（ランプ１７が明るい場合）にはホワイトピーキングレベルを高くし、ランプ１７の駆動電力が低い場合にはホワイトピーキングレベルを低くすることで、見かけ上のコントラストを高めることができる。
【００７６】
また、画像投射装置１内の任意の位置（例えば、ランプ１７のバラスト近傍）での温度を検知する温度センサ（温度検知手段）を備え、画像表示素子制御部２１は、温度センサで検知した温度に基づいて、ホワイトピーキングレベルを設定するものであってもよい。温度が高い場合にはホワイトピーキングレベルを高くし、温度が低い場合にはホワイトピーキングレベルを低くすることで、見かけ上のコントラストを高めることができる。
【００７７】
また、画像表示素子制御部２１は、投射画像の輝度や各映像信号についてのヒストグラムを取得し、該ヒストグラムに基づいて、ホワイトピーキングレベルを設定するものであってもよい。例えば、白が多い場合にはホワイトピーキングレベルを高くし、黒が多い場合には、ホワイトピーキングレベルを低くすることで、見かけ上のコントラストを高めることができる。
【符号の説明】
【００７８】
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
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  画像表示素子
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
１７  ランプ
２０  主制御部
２１  画像表示素子制御部
２２  カラーホイール制御部
２３  ランプ制御部
２４  ファン制御部
２５  ファン
２６  不揮発性メモリ
２７  電源ユニット
２８  本体操作部
２９  リモコン受信部
３０  映像信号入力部
３１  入力端子
３２  リモコン
５１  回転モータ
５２，５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ  カラーフィルタ
Ｌ  光（スポーク光）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特開２００１−２６４７２８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017092552.tif 000008
【図５】
2017092552.tif 000009
【図６】
2017092552.tif 000010
【図７】
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【図８】
2017092552.tif 000012