投写型表示装置
【課題】輝度が急激に変化する場合にも、投写画像にちらつきが生じるのを抑制可能な投写型表示装置を提供する。
【解決手段】プロジェクタは、光源ランプ２０１と、光源ランプ２０１からの光を映像信号に基づいて変調する液晶パネル２１２、２１４、２１７と、液晶パネル２１２、２１４、２１７へ向かう光の光量を調整する絞り装置２０５と、映像信号に基づいて絞り装置２０５を所定の周期で制御するＣＰＵ４０７とを備える。ＣＰＵ４０７は、各制御タイミングにおける絞り装置２０５の制御量に上限値を設け、映像信号に基づく絞り装置２０５の制御量がこの上限値を超える場合には、この上限値を当該制御タイミングにおける制御量として、絞り装置２０５を制御する。
【解決手段】プロジェクタは、光源ランプ２０１と、光源ランプ２０１からの光を映像信号に基づいて変調する液晶パネル２１２、２１４、２１７と、液晶パネル２１２、２１４、２１７へ向かう光の光量を調整する絞り装置２０５と、映像信号に基づいて絞り装置２０５を所定の周期で制御するＣＰＵ４０７とを備える。ＣＰＵ４０７は、各制御タイミングにおける絞り装置２０５の制御量に上限値を設け、映像信号に基づく絞り装置２０５の制御量がこの上限値を超える場合には、この上限値を当該制御タイミングにおける制御量として、絞り装置２０５を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を変調して被投写面に投写する投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの光を光変調素子により変調してスクリーン等の被投写面に投写する投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）が知られている。この種のプロジェクタでは、投写画像のコントラスト感を高めるために、絞り装置が用いられる。絞り装置によって、光変調素子に照射される光の光量が調整される。絞り装置は、光源と光変調素子の間に配置され、光源からの光が通過する開口の大きさ（以下、「開口量」という）を、映像信号に応じて変化させる。たとえば、入力された映像信号から投写画像（画面）の平均輝度（ＡＰＬ：Average Picture Level）が取得され、ＡＰＬが小さくなるほど、絞り装置の開口量が抑制される（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５８０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成の投写型表示装置を用いて動画が投写される場合、投写画像の輝度が急激に変化するタイミングにおいて、かかる輝度の変化に絞り装置が適正に追従できないことが起こり得る。その結果、投写画像にフリッカーのようなちらつきが発生し、自然な映像が提供されなくなるとの問題が生じる。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、輝度が急激に変化する場合にも、投写画像にちらつきが生じるのを抑制可能な投写型表示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】
【０００６】
本発明の主たる態様は、画像を被投写面に投写する投写型表示装置に関する。本態様に係る投写型表示装置は、光源と、前記光源からの光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、前記光変調素子へ向かう光の光量を調整する絞り部と、前記映像信号に基づいて前記絞り部を所定の周期で制御する制御部と、を備える。前記制御部は、各制御タイミングにおける前記絞り部の制御量に上限値を設け、前記映像信号に基づく前記絞り部の制御量が前記上限値を超える場合には、前記上限値を当該制御タイミングにおける制御量として、前記絞り部を制御する。
【０００７】
本態様に係る投写型表示装置によれば、映像信号に基づく絞り部の制御量が所定の上限値を超える場合に、上限値を制御量として、絞り部が制御されるため、投写画像の輝度が急激に変化しても、絞り部が上限値を超えて大きく制御されることがない。よって、輝度が急激に変化する場合にも、投写画像にちらつきが生じるのを効果的に抑制することができる。
【０００８】
本態様に係る投写型表示装置は、前記映像信号に基づいて被投写面に投写される画像の輝度を検出する検出部をさらに備える構成とされ得る。この場合、前記制御部は、前記検出部により検出された前記輝度に基づいて、各制御タイミングにおける前記絞り部の制御量を算出する構成とされ得る。
【０００９】
この場合、前記制御部は、前記輝度に応じて前記上限値を変化させるよう構成され得る。こうすると、ちらつきの起こり易さに応じて上限値が変化するため、上限値が画一的に設定される場合に比べ、絞り部の制御量が過度に抑制されることが回避される。このため、画質の低下を抑えながら、効率的に、ちらつきを抑制することができる。
【００１０】
この場合、前記制御部は、前記輝度が最も低い場合の前記上限値を、前記輝度が最も高い場合の前記上限値よりも大きく設定するのが望ましい。こうすると、ちらつきが起こりにくい低輝度の範囲において絞り部の制御量が抑制されにくくなり、画質の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のとおり、輝度が急激に変化する場合にも、投写画像にちらつきが生じるのを抑制可能な投写型表示装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る光学エンジンの構成を示す図である。
【図３】実施の形態に係るプロジェクタの回路系の構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係る、アイリス制御テーブルの構成と、絞り装置の制御に係る処理動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態に係る絞り装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】実施の形態の変更例に係る、アイリス制御テーブルの構成と、絞り装置の制御に係る処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。
【００１５】
図１は、プロジェクタの構成を示す図である。同図を参照して、プロジェクタは、横長の略直方体形状を有するキャビネット１０を備えている。キャビネット１０には、前面左側に投写窓１０１が形成されており、前面右側および右側面にキャビネット１０内部から排気を行うための排気口１０２、１０３がそれぞれ形成されている。また、キャビネット１０の上面には、操作部１０４が設けられている。操作部１０４には、複数の操作キーが配されている。
【００１６】
キャビネット１０の内部には、光学エンジン２０および投写レンズ３０が配されている。光学エンジン２０は、映像信号に基づいて変調された光（以下、「映像光」という）を生成する。光学エンジン２０には、投写レンズ３０が装着されており、投写レンズ３０の前端部が、投写窓１０１から前方に露出している。投写レンズ３０は、光学エンジン２０で生成された映像光を、プロジェクタの前方に配されたスクリーン面に拡大投写する。
【００１７】
図２は、光学エンジン２０の構成を示す図である。
【００１８】
光源ランプ２０１は、白色光を発する発光体と、発光体から発せられた光を反射するリフレクターとを備えている。発光体としては、たとえば、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等が用いられる。
【００１９】
光源ランプ２０１から出射された白色光は、フライアイインテグレータ２０２、ＰＢＳアレイ２０３、コンデンサレンズ２０４を通過する。フライアイインテグレータ２０２は一対のレンズ２０２ａ、２０２ｂからなり、各レンズ２０２ａ、２０２ｂは蠅の目状に配列された多数の小レンズから構成されている。これら小レンズによって、フライアイインテグレータ２０２に入射された光が分割される。分割された各光は、コンデンサレンズ２０４により液晶パネル（後述する）に重畳される。これにより、液晶パネルに照射される光の光量分布が均一化される。また、フライアイインテグレータ２０２により分割された各光は、ＰＢＳアレイ２０３によって偏光方向が一方向に揃えられる。
【００２０】
フライアイインテグレータ２０２のレンズ２０２ａとレンズ２０２ｂとの間には、絞り装置２０５が配されている。絞り装置２０５は、一対の開閉扉２０５ａと、これら開閉扉２０５ａを、それぞれ回動可能に支持する軸部２０５ｂとを備える。軸部２０５ｂには、後述する駆動モータ２０５ｃ（図３参照）が、図示しない伝達機構を介して連結されている。本実施の形態において、駆動モータ２０５ｃは、ステッピングモータである。駆動モータ２０５ｃが動作すると、図の矢印のごとく、２つの開閉扉２０５ａが連動して開閉する。開閉扉２０５ａの開口量に応じて光源からの光量が絞られる。一対の開閉扉２０５ａが完全に開放されると、ほぼ全ての光が絞り装置２０５を通過し、一対の開閉扉２０５ａが完全に閉鎖されると、ほぼ全ての光が絞り装置２０５によって遮断される。
【００２１】
コンデンサレンズ２０４を通過した光は、ダイクロイックミラー２０６に入射される。ダイクロイックミラー２０６は、入射された光のうち、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）と緑色波長帯（以下、「Ｇ光」という）を透過し、青色波長帯（以下、「Ｂ光」という）を反射する。
【００２２】
ダイクロイックミラー２０６を透過したＲ光およびＧ光は、ダイクロイックミラー２０７に入射する。ダイクロイックミラー２０７は、Ｒ光を透過しＧ光を反射する。
【００２３】
ダイクロイックミラー２０７を透過したＲ光は、リレーレンズ２０８および反射ミラー２０９、２１０によってコンデンサレンズ２１１に導かれ、コンデンサレンズ２１１を通過して液晶パネル２１２に照射される。液晶パネル２１２は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。なお、液晶パネル２１２の入射側には、図示しない入射側偏光板が配されており、入射側偏光板を介して液晶パネル２１２にＲ光が照射される。また、液晶パネル２１２の出射側には図示しない出射側偏光板が配されており、液晶パネル２１２から出射されたＲ光が出射側偏光板に入射される。
【００２４】
ダイクロイックミラー２０７で反射されたＧ光は、コンデンサレンズ２１３を通過して液晶パネル２１４に照射される。液晶パネル２１４は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。なお、液晶パネル２１４の入射側には、図示しない入射側偏光板が配されており、入射側偏光板を介して液晶パネル２１４にＧ光が照射される。また、液晶パネル２１４の出射側には図示しない出射側偏光板が配されており、液晶パネル２１４から出射されたＧ光が出射側偏光板に入射される。
【００２５】
ダイクロイックミラー２０６で反射されたＢ光は、反射ミラー２１５によってコンデンサレンズ２１６に導かれ、コンデンサレンズ２１６を通過して液晶パネル２１７に照射される。液晶パネル２１７は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。なお、液晶パネル２１７の入射側には、図示しない入射側偏光板が配されており、入射側偏光板を介して液晶パネル２１７にＢ光が照射される。また、液晶パネル２１７の出射側には図示しない出射側偏光板が配されており、液晶パネル２１７から出射されたＢ光が出射側偏光板に入射される。
【００２６】
液晶パネル２１２、２１４、２１７によって変調され、出射側偏光板から出射されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、ダイクロイックプリズム２１８に入射する。ダイクロイックプリズム２１８は、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光のうち、Ｒ光とＢ光を反射するとともにＧ光を透過し、これにより、Ｂ光、Ｇ光およびＲ光を色合成する。こうして、色合成された映像光が、ダイクロイックプリズム２１８から投写レンズ３０に向けて出射される。
【００２７】
なお、光学エンジン２０を構成する光変調素子としては、上記透過型の液晶パネル２１２、２１４、２１７の他、反射型の液晶パネルや、ＭＥＭＳデバイスを用いることもできる。また、光学エンジン２０は、上記のように３つの光変調素子を備えた３板式の光学系ではなく、たとえば、１つの光変調素子とカラーホイールを用いた単板式の光学系により構成することもできる。
【００２８】
図３は、プロジェクタの回路系の構成を示す図である。
【００２９】
入力切替回路４０１は、複数の入力端子の中から接続する入力端子を切り替える。入力切替回路４０１によって接続された入力端子から映像信号が入力される。入力された映像信号がアナログ信号である場合には、Ａ／Ｄコンバータ４０２によってデジタル信号に変換されて映像信号処理回路４０３に入力される。なお、映像信号がデジタル信号である場合には、Ａ／Ｄコンバータ４０２を介することなく映像信号処理回路４０３に入力される。
【００３０】
映像信号処理回路４０３は、スケーリング補正(画素数の補正)、ガンマ補正など各種の補正処理を行う。また、映像信号処理回路４０３は、入力された映像信号がＲＧＢ信号以外の形式、たとえば、輝度信号と色差信号の形式である場合には、補正処理された映像信号を、さらにＲＧＢの信号に変換してパネル駆動回路４０４に出力する。パネル駆動回路４０４は、入力されたＲＧＢ信号に従って液晶パネル２１２、２１４、２１７を駆動する。
【００３１】
映像信号処理回路４０３は、輝度検出回路４０３ａを含む。
【００３２】
輝度検出回路４０３ａは、映像信号に含まれる輝度信号を用いて１フレーム分の画像の画面平均輝度（ＡＰＬ：average picture level）を求め、求めたＡＰＬを検出信号としてＣＰＵ４０７へ出力する。なお、入力された映像信号がＲＧＢ信号の場合には、ＲＧＢ信号から所定の演算によって輝度が算出され、算出された輝度からＡＰＬが求められる。
【００３３】
キー入力回路４０５は、操作部１０４のキー操作に応じた入力信号をＣＰＵ４０７へ出力する。
【００３４】
メモリ４０６は、ＲＡＭ、ＲＯＭを含む。メモリ４０６には、ＣＰＵ４０７に制御機能を付与するための制御プログラムが記憶されている。また、メモリ４０６には、絞り装置２０５の制御に用いられるアイリス制御テーブル４０６ａが記憶されている。
【００３５】
図４（ａ）は、アイリス制御テーブル４０６ａの構成を示す図である。アイリス制御テーブル４０６ａは、ＡＰＬの範囲（ＡＰＬ範囲：Ｒ１〜Ｒｎ）に対応付けて開閉扉２０５ａの位置（アイリス位置：Ｐ１〜Ｐｎ）が保持されている。ＡＰＬ範囲Ｒ１〜Ｒｎは、平均輝度値の最大値から最小値までの範囲を均等に区分したものである。Ｒ１が最も低輝度の範囲で、Ｒｎが最も高輝度の範囲である。アイリス位置Ｐ１〜Ｐｎは、それぞれ、原点位置からの駆動モータ２０５ｃの駆動量（ステップ数）である。原点位置は、たとえば、開閉扉２０５ａが完全に閉じられた位置とされる。
【００３６】
アイリス制御テーブル４０６ａには、さらに、上限ステップ数Ｓ０が保持されている。上限ステップ数は、開閉扉２０５ａの駆動量（ステップ数）の上限値を規定するものである。本実施の形態では、上限ステップ数は、全てのＡＰＬ範囲Ｒ１〜Ｒｎに対して画一的に規定されている。
【００３７】
図３に戻り、ＣＰＵ４０７は、メモリ４０６に記憶された制御プログラムに従って、映像信号処理回路４０３を制御する。また、ＣＰＵ４０７は、制御プログラムに従って、ランプ駆動回路４０８およびモータ駆動回路４０９に制御信号を出力することにより、光源ランプ２０１および駆動モータ２０５ｃを制御する。
【００３８】
ランプ駆動回路４０８は、ＣＰＵ４０７からの制御信号に従って光源ランプ２０１を駆動する。
【００３９】
モータ駆動回路４０９は、ＣＰＵ４０７からの制御信号に従って駆動モータ２０５ｃを駆動する。上記の如く、駆動モータ２０５ｃは、ステッピングモータである。この場合、モータ駆動回路４０９から駆動モータ２０５ｃにパルス電力が供給され、駆動モータ２０５ｃは、パルス数に応じた量だけ回転する。
【００４０】
図４（ｂ）は、絞り装置２０５の制御に係る処理動作を示すフローチャートである。
【００４１】
プロジェクタが起動されると、ＣＰＵ４０７は、開閉扉２０５ａを原点位置に位置づける。その後、外部から映像信号が入力されると、開閉扉２０５ａの開閉制御を行う。
【００４２】
映像信号が入力されると、ＣＰＵ４０７は、タイマーを起動させ、制御タイミングが到来したかを判別する（Ｓ１１）。制御タイミングは、一定周期となっている。したがって、ＣＰＵ４０７は、一定周期で、開閉扉２０５ａに対する開閉制御を行う。制御タイミングが到来すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０７は、映像信号処理回路４０３内の輝度検出回路４０３ａから、当該制御タイミングにおける投写画像のＡＰＬを取得する（Ｓ１２）。
【００４３】
次に、ＣＰＵ４０７は、メモリ４０６に保持されたアイリス制御テーブル４０６ａを参照し、Ｓ１２で取得したＡＰＬに対応するアイリス位置（原点位置からの駆動モータ２０５ｃの駆動ステップ数：目標アイリス位置）を取得する。そして、ＣＰＵ４０７は、取得したアイリス位置と、現在の開閉扉２０５ａのアイリス位置（原点からの駆動モータ２０５ｃの駆動ステップ数：現在アイリス位置）との差分を算出し、当該制御タイミングにおける駆動モータ２０５ｃの駆動ステップ数Ｓｎを取得する（Ｓ１３）。ここで、駆動ステップ数Ｓｎは、次式で求められる。
【００４４】
Ｓｎ＝（目標アイリス位置）−（現在アイリス位置） …（１）
開閉扉２０５ａが最も閉じられた位置が原点位置である場合、駆動ステップ数Ｓｎの符号がプラスであると、開閉扉２０５ａの駆動方向は開閉扉２０５ａを開ける方向であり、駆動ステップ数Ｓｎの符号がマイナスであると、開閉扉２０５ａの駆動方向は開閉扉２０５ａを閉じる方向である。
【００４５】
こうして駆動ステップ数Ｓｎを取得すると、ＣＰＵ４０７は、取得した駆動ステップ数Ｓｎの絶対値と、アイリス制御テーブル４０６ａに保持された上限ステップ数Ｓ０とを比較する（Ｓ１４）。そして、駆動ステップ数Ｓｎの絶対値が上限ステップ数Ｓ０を超えていると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０７は、上限ステップ数Ｓ０だけ駆動モータ２０５ｃを駆動するようモータ駆動回路４０９を制御する（Ｓ１５）。また、駆動ステップ数Ｓ
ｎの絶対値が上限ステップ数Ｓ０を超えていなければ（Ｓ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ４０７は、駆動ステップ数Ｓｎだけ駆動モータ２０５ｃを駆動するようモータ駆動回路４０９を制御する（Ｓ１６）。
【００４６】
なお、ステップＳ１５、Ｓ１６における駆動モータ２０５ｃの駆動方向は、式（１）で求めた駆動ステップ数Ｓｎの符号に基づいて決定される。すなわち、上記のように開閉扉２０５ａが最も閉じられた位置が原点位置である場合、駆動ステップ数Ｓｎの符号がプラスであると、駆動モータ２０５ｃの駆動方向は開閉扉２０５ａを開ける方向とされ、駆動ステップ数Ｓｎの符号がマイナスであると、駆動モータ２０５ｃの駆動方向は開閉扉２０５ａを閉じる方向とされる。
【００４７】
こうして、当該制御タイミングにおける開閉扉２０５ａの開閉制御が終わると、ＣＰＵ４０７は、映像信号に基づく投写動作が終了したかを判別する（Ｓ１７）。そして、投写動作が終了していなければ、ＣＰＵ４０７は、Ｓ１１に戻り、次の制御タイミングの到来を待つ。
【００４８】
図５は、図４（ｂ）の処理を行った場合の絞り装置２０５の動作を示すタイミングチャートである。
【００４９】
図５において、Ｔ０〜Ｔ５は、制御タイミングである。制御タイミングは、一定周期ΔＴ毎に到来する。図５の上段には、各制御タイミングにおけるＡＰＬの値が黒丸によって示され、図５の中段には、図４（ａ）のアイリス制御テーブルにおいて、各制御タイミングにおけるＡＰＬの値に対応付けられたアイリス位置（原点位置に対する駆動ステップ数：目標アイリス位置）が示されている。また、図５の下段には、図４（ｂ）の処理を行った場合の開閉扉２０５ａの駆動位置（原点位置に対する駆動ステップ数：実動アイリス位置）が示されている。
【００５０】
各制御タイミングＴ０〜Ｔ５において取得されたＡＰＬの値が図５の上段のように変化すると、これに応じて、各制御タイミングにおける目標アイリス位置は、図５の中段の実線のように変化する。この場合、開閉扉２０５ａの駆動量（駆動ステップ数）に上限値（上限ステップ数Ｓ０）が設けられないと、開閉扉２０５ａの位置は、図５の中段の点線のように変化する。すなわち、制御タイミングＴ１に到達した後、駆動ステップ数Ｓ１に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給される。しかしながら、この場合、ＡＰＬの変化が激しいため、駆動モータ２０５ｃに供給される駆動パルスの数が多くなる。このため、次の制御タイミングＴ２の到来時において、駆動モータ２０５ｃの駆動が完了せず、開閉扉２０５ａがＡＰＬの変化に追従しなくなる。
【００５１】
これに対し、図４（ｂ）の処理のように開閉扉２０５ａの駆動量（駆動ステップ数）に上限値（上限ステップ数Ｓ０）が設けられた場合、開閉扉２０５ａの位置は、図５の下段の実線のように変化する。図５の下段には、便宜上、目標アイリス位置が点線で示されている。
【００５２】
図４（ｂ）の処理に従えば、制御タイミングＴ１において、駆動ステップ数Ｓ１が上限ステップ数Ｓ０を超えるため、上限ステップ数Ｓ０に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給される。これにより、開閉扉２０５ａは、上限ステップ数Ｓ０に相当する位置まで駆動される。
【００５３】
その後、制御タイミングＴ２においては、制御タイミングＴ１において駆動された開閉扉２０５ａの位置と、制御タイミングＴ２における目標アイリス位置との差分が駆動ステップ数Ｓ２として算出される。このときも、駆動ステップ数Ｓ２が上限ステップ数Ｓ０を
超えるため、上限ステップ数Ｓ０に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給され、開閉扉２０５ａは、上限ステップ数Ｓ０に相当する位置まで駆動される。
【００５４】
制御タイミングＴ３においては、制御タイミングＴ２において駆動された開閉扉２０５ａの位置と、制御タイミングＴ３における目標アイリス位置との差分が駆動ステップ数Ｓ３として算出される。このときは、駆動ステップ数Ｓ３が上限ステップ数Ｓ０を超えないため、駆動ステップ数Ｓ３に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給される。これにより、開閉扉２０５ａは、制御タイミングＴ２における目標アイリス位置まで駆動される。
【００５５】
制御タイミングＴ４においては、制御タイミングＴ３において駆動された開閉扉２０５ａの位置と、制御タイミングＴ４における目標アイリス位置との差分が駆動ステップ数Ｓ４として算出される。このとき、駆動ステップ数Ｓ４が上限ステップ数Ｓ０を超えるため、上限ステップ数Ｓ０に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給され、上限ステップ数Ｓ０に相当する位置まで駆動される。
【００５６】
以上のように、図４（ｂ）の処理によれば、ＡＰＬの変化が大きい場合、開閉扉２０５ａは、上限ステップ数Ｓ０を上限として、徐々に開閉される。このため、ＡＰＬが急激に変化するタイミングにおいて、投写画像にフリッカーのようなちらつきが発生することが抑制され、自然な映像が提供され易くなる。
【００５７】
なお、発明者らが検証を行ったところ、開閉扉２０５ａの駆動量（駆動ステップ数）に上限値（上限ステップ数Ｓ０）を設けない従来の開閉制御では、ＡＰＬが急激に変化するタイミングにおいて、投写画像にフリッカーのようなちらつきが視認された。これに対し、同一機種のプロジェクタにおいて、図４（ｂ）のように、開閉扉２０５ａの駆動量（駆動ステップ数）に上限値（上限ステップ数Ｓ０）を設けると、ＡＰＬが急激に変化するタイミングにおいて、投写画像におけるちらつきが解消された。
【００５８】
なお、上限ステップ数Ｓ０は、投写画像を実際に確認しながら、投写画像のちらつきが最も抑制される値に設定される。この場合、制御タイミングの周期ΔＴも変更しながら、投写画像のちらつきが最も抑制される周期ΔＴと上限ステップ数Ｓ０の組み合わせを、実際に検証を行いながら探求し、最もちらつきが抑制された周期ΔＴと上限ステップ数Ｓ０が採用される。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって何ら制限されるものではなく、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。
【００６０】
たとえば、図４（ｂ）の処理の適用対象が動画であるか静止画であるかを特に区別しなかった。本発明は、投写画像が動画である場合に用いて特に好ましいものであるが、投写画像が静止画である場合を、本発明の適用対象から排除するものではなく、適宜、静止画の投写処理にも適用可能なものである。
【００６１】
また、上記実施の形態では、全てのＡＰＬ範囲について画一的に上限ステップ数が設定されたが、図６（ａ）のように、ＡＰＬ範囲に応じて上限ステップ数を変化させても良い。図６（ａ）では、ＡＰＬ範囲Ｒ１〜Ｒ６に対して上限ステップ数Ｓ０１が設定され、ＡＰＬ範囲Ｒｎ−４〜Ｒｎに対して上限ステップ数Ｓ０ｋが設定されている。これと同様に、ＡＰＬ範囲Ｒ６とＡＰＬ範囲Ｒｎ−４の間においても、上限ステップ数が変更されている。
【００６２】
一般に、ＡＰＬが低い場合よりも、ＡＰＬが高い場合の方が、投写画像にちらつきが起
こり易いと想定される。よって、図６（ａ）のように上限ステップ数を変化させる場合には、ＡＰＬが高い場合の上限ステップ数を、ＡＰＬが低い場合の上限ステップ数よりも小さくするのが望ましい。ただし、投写画像におけるちらつきの生じ方は、ＡＰＬの変化に応じて一様ではない場合もある。たとえば、ＡＰＬが最高値である場合よりも、ＡＰＬが最高値からやや低い場合の方が、投写画像におけるちらつきが顕著になることもある。したがって、図６（ａ）のように上限ステップ数を変化させる場合には、投写画像のちらつきを実際に確認しながら、最適な上限ステップ数をそれぞれのＡＰＬ範囲に対応づけるのが望ましい。ただし、少なくとも、ＡＰＬが最高値である場合の上限ステップ数は、ＡＰＬが最低値である場合の上限ステップ数よりも、小さくするのが望ましい。
【００６３】
図６（ｂ）は、図６（ａ）のように上限ステップ数を変化させる場合の開閉扉２０５ａの制御処理を示す図である。図６（ｂ）の制御処理は、図６（ａ）に比べ、ステップＳ２１〜Ｓ２３が変更されている。
【００６４】
図６（ｂ）を参照して、ステップＳ１３にて駆動ステップ数Ｓｎを算出すると、ＣＰＵ４０７は、ステップＳ１２で取得したＡＰＬに対応する上限ステップ数Ｓ０ｍを、図６（ａ）のアイリス制御テーブルから取得する（Ｓ２１）。そして、ＣＰＵ４０７は、駆動ステップ数Ｓｎの絶対値と、ステップＳ２１で取得した上限ステップ数Ｓ０ｍとを比較する（Ｓ２２）。そして、駆動ステップ数Ｓｎの絶対値が上限ステップ数Ｓ０ｍを超えていると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０７は、上限ステップ数Ｓ０ｍだけ駆動モータ２０５ｃを駆動するようモータ駆動回路４０９を制御する（Ｓ２３）。また、駆動ステップ数Ｓｎの絶対値が上限ステップ数Ｓ０ｍを超えていなければ（Ｓ２２：ＮＯ）、ＣＰＵ４０７は、駆動ステップ数Ｓｎだけ駆動モータ２０５ｃを駆動するようモータ駆動回路４０９を制御する（Ｓ１６）。
【００６５】
図６（ｂ）の処理によれば、ちらつきの起こり易さに応じて上限値が変化するため、上記実施の形態のように上限値が画一的に設定される場合に比べ、開閉扉２０５ａの制御量が過度に抑制されることが回避される。このため、画質の低下を抑えながら、効率的に、ちらつきを抑制することができる。また、ＡＰＬが低い場合の上限ステップ数を、ＡＰＬが高い場合の上限ステップ数よりも大きく設定することにより、ちらつきが起こりにくい低輝度の範囲において、開閉扉２０５ａの制御量が抑制されにくくなり、画質の向上を図ることができる。
【００６６】
また、上記実施の形態では、輝度検出回路４０３ａが、映像信号に含まれる輝度信号を用いて１フレーム分の画像のＡＰＬを求め、求めたＡＰＬを検出信号として出力するような構成とされている。すなわち、ＡＰＬは、画像を構成する各画素の輝度を平均した値である。しかしながら、これに限らず、たとえば、輝度検出回路４０３ａは、画像を構成する各画素の輝度を合算し、合算した輝度を検出信号として出力するような構成とされても良い。
【００６７】
さらに、上記実施の形態では、絞り装置２０５が、回動する２つの開閉扉２０５ａにより開口量が変えられるような構成とされている。しかしながら、絞り装置２０５は、開口量が変えられる構成であれば、どのような構成とされても良い。
【００６８】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
２０１ 光源ランプ（光源）
２１２、２１４、２１７ 液晶パネル（光変調素子）
２０５ 絞り装置（絞り部）
４０３ａ 輝度検出回路（検出部）
４０７ ＣＰＵ（制御部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を変調して被投写面に投写する投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの光を光変調素子により変調してスクリーン等の被投写面に投写する投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）が知られている。この種のプロジェクタでは、投写画像のコントラスト感を高めるために、絞り装置が用いられる。絞り装置によって、光変調素子に照射される光の光量が調整される。絞り装置は、光源と光変調素子の間に配置され、光源からの光が通過する開口の大きさ（以下、「開口量」という）を、映像信号に応じて変化させる。たとえば、入力された映像信号から投写画像（画面）の平均輝度（ＡＰＬ：Average Picture Level）が取得され、ＡＰＬが小さくなるほど、絞り装置の開口量が抑制される（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５８０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成の投写型表示装置を用いて動画が投写される場合、投写画像の輝度が急激に変化するタイミングにおいて、かかる輝度の変化に絞り装置が適正に追従できないことが起こり得る。その結果、投写画像にフリッカーのようなちらつきが発生し、自然な映像が提供されなくなるとの問題が生じる。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、輝度が急激に変化する場合にも、投写画像にちらつきが生じるのを抑制可能な投写型表示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】
【０００６】
本発明の主たる態様は、画像を被投写面に投写する投写型表示装置に関する。本態様に係る投写型表示装置は、光源と、前記光源からの光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、前記光変調素子へ向かう光の光量を調整する絞り部と、前記映像信号に基づいて前記絞り部を所定の周期で制御する制御部と、を備える。前記制御部は、各制御タイミングにおける前記絞り部の制御量に上限値を設け、前記映像信号に基づく前記絞り部の制御量が前記上限値を超える場合には、前記上限値を当該制御タイミングにおける制御量として、前記絞り部を制御する。
【０００７】
本態様に係る投写型表示装置によれば、映像信号に基づく絞り部の制御量が所定の上限値を超える場合に、上限値を制御量として、絞り部が制御されるため、投写画像の輝度が急激に変化しても、絞り部が上限値を超えて大きく制御されることがない。よって、輝度が急激に変化する場合にも、投写画像にちらつきが生じるのを効果的に抑制することができる。
【０００８】
本態様に係る投写型表示装置は、前記映像信号に基づいて被投写面に投写される画像の輝度を検出する検出部をさらに備える構成とされ得る。この場合、前記制御部は、前記検出部により検出された前記輝度に基づいて、各制御タイミングにおける前記絞り部の制御量を算出する構成とされ得る。
【０００９】
この場合、前記制御部は、前記輝度に応じて前記上限値を変化させるよう構成され得る。こうすると、ちらつきの起こり易さに応じて上限値が変化するため、上限値が画一的に設定される場合に比べ、絞り部の制御量が過度に抑制されることが回避される。このため、画質の低下を抑えながら、効率的に、ちらつきを抑制することができる。
【００１０】
この場合、前記制御部は、前記輝度が最も低い場合の前記上限値を、前記輝度が最も高い場合の前記上限値よりも大きく設定するのが望ましい。こうすると、ちらつきが起こりにくい低輝度の範囲において絞り部の制御量が抑制されにくくなり、画質の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のとおり、輝度が急激に変化する場合にも、投写画像にちらつきが生じるのを抑制可能な投写型表示装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る光学エンジンの構成を示す図である。
【図３】実施の形態に係るプロジェクタの回路系の構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係る、アイリス制御テーブルの構成と、絞り装置の制御に係る処理動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態に係る絞り装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】実施の形態の変更例に係る、アイリス制御テーブルの構成と、絞り装置の制御に係る処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。
【００１５】
図１は、プロジェクタの構成を示す図である。同図を参照して、プロジェクタは、横長の略直方体形状を有するキャビネット１０を備えている。キャビネット１０には、前面左側に投写窓１０１が形成されており、前面右側および右側面にキャビネット１０内部から排気を行うための排気口１０２、１０３がそれぞれ形成されている。また、キャビネット１０の上面には、操作部１０４が設けられている。操作部１０４には、複数の操作キーが配されている。
【００１６】
キャビネット１０の内部には、光学エンジン２０および投写レンズ３０が配されている。光学エンジン２０は、映像信号に基づいて変調された光（以下、「映像光」という）を生成する。光学エンジン２０には、投写レンズ３０が装着されており、投写レンズ３０の前端部が、投写窓１０１から前方に露出している。投写レンズ３０は、光学エンジン２０で生成された映像光を、プロジェクタの前方に配されたスクリーン面に拡大投写する。
【００１７】
図２は、光学エンジン２０の構成を示す図である。
【００１８】
光源ランプ２０１は、白色光を発する発光体と、発光体から発せられた光を反射するリフレクターとを備えている。発光体としては、たとえば、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等が用いられる。
【００１９】
光源ランプ２０１から出射された白色光は、フライアイインテグレータ２０２、ＰＢＳアレイ２０３、コンデンサレンズ２０４を通過する。フライアイインテグレータ２０２は一対のレンズ２０２ａ、２０２ｂからなり、各レンズ２０２ａ、２０２ｂは蠅の目状に配列された多数の小レンズから構成されている。これら小レンズによって、フライアイインテグレータ２０２に入射された光が分割される。分割された各光は、コンデンサレンズ２０４により液晶パネル（後述する）に重畳される。これにより、液晶パネルに照射される光の光量分布が均一化される。また、フライアイインテグレータ２０２により分割された各光は、ＰＢＳアレイ２０３によって偏光方向が一方向に揃えられる。
【００２０】
フライアイインテグレータ２０２のレンズ２０２ａとレンズ２０２ｂとの間には、絞り装置２０５が配されている。絞り装置２０５は、一対の開閉扉２０５ａと、これら開閉扉２０５ａを、それぞれ回動可能に支持する軸部２０５ｂとを備える。軸部２０５ｂには、後述する駆動モータ２０５ｃ（図３参照）が、図示しない伝達機構を介して連結されている。本実施の形態において、駆動モータ２０５ｃは、ステッピングモータである。駆動モータ２０５ｃが動作すると、図の矢印のごとく、２つの開閉扉２０５ａが連動して開閉する。開閉扉２０５ａの開口量に応じて光源からの光量が絞られる。一対の開閉扉２０５ａが完全に開放されると、ほぼ全ての光が絞り装置２０５を通過し、一対の開閉扉２０５ａが完全に閉鎖されると、ほぼ全ての光が絞り装置２０５によって遮断される。
【００２１】
コンデンサレンズ２０４を通過した光は、ダイクロイックミラー２０６に入射される。ダイクロイックミラー２０６は、入射された光のうち、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）と緑色波長帯（以下、「Ｇ光」という）を透過し、青色波長帯（以下、「Ｂ光」という）を反射する。
【００２２】
ダイクロイックミラー２０６を透過したＲ光およびＧ光は、ダイクロイックミラー２０７に入射する。ダイクロイックミラー２０７は、Ｒ光を透過しＧ光を反射する。
【００２３】
ダイクロイックミラー２０７を透過したＲ光は、リレーレンズ２０８および反射ミラー２０９、２１０によってコンデンサレンズ２１１に導かれ、コンデンサレンズ２１１を通過して液晶パネル２１２に照射される。液晶パネル２１２は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。なお、液晶パネル２１２の入射側には、図示しない入射側偏光板が配されており、入射側偏光板を介して液晶パネル２１２にＲ光が照射される。また、液晶パネル２１２の出射側には図示しない出射側偏光板が配されており、液晶パネル２１２から出射されたＲ光が出射側偏光板に入射される。
【００２４】
ダイクロイックミラー２０７で反射されたＧ光は、コンデンサレンズ２１３を通過して液晶パネル２１４に照射される。液晶パネル２１４は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。なお、液晶パネル２１４の入射側には、図示しない入射側偏光板が配されており、入射側偏光板を介して液晶パネル２１４にＧ光が照射される。また、液晶パネル２１４の出射側には図示しない出射側偏光板が配されており、液晶パネル２１４から出射されたＧ光が出射側偏光板に入射される。
【００２５】
ダイクロイックミラー２０６で反射されたＢ光は、反射ミラー２１５によってコンデンサレンズ２１６に導かれ、コンデンサレンズ２１６を通過して液晶パネル２１７に照射される。液晶パネル２１７は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。なお、液晶パネル２１７の入射側には、図示しない入射側偏光板が配されており、入射側偏光板を介して液晶パネル２１７にＢ光が照射される。また、液晶パネル２１７の出射側には図示しない出射側偏光板が配されており、液晶パネル２１７から出射されたＢ光が出射側偏光板に入射される。
【００２６】
液晶パネル２１２、２１４、２１７によって変調され、出射側偏光板から出射されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、ダイクロイックプリズム２１８に入射する。ダイクロイックプリズム２１８は、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光のうち、Ｒ光とＢ光を反射するとともにＧ光を透過し、これにより、Ｂ光、Ｇ光およびＲ光を色合成する。こうして、色合成された映像光が、ダイクロイックプリズム２１８から投写レンズ３０に向けて出射される。
【００２７】
なお、光学エンジン２０を構成する光変調素子としては、上記透過型の液晶パネル２１２、２１４、２１７の他、反射型の液晶パネルや、ＭＥＭＳデバイスを用いることもできる。また、光学エンジン２０は、上記のように３つの光変調素子を備えた３板式の光学系ではなく、たとえば、１つの光変調素子とカラーホイールを用いた単板式の光学系により構成することもできる。
【００２８】
図３は、プロジェクタの回路系の構成を示す図である。
【００２９】
入力切替回路４０１は、複数の入力端子の中から接続する入力端子を切り替える。入力切替回路４０１によって接続された入力端子から映像信号が入力される。入力された映像信号がアナログ信号である場合には、Ａ／Ｄコンバータ４０２によってデジタル信号に変換されて映像信号処理回路４０３に入力される。なお、映像信号がデジタル信号である場合には、Ａ／Ｄコンバータ４０２を介することなく映像信号処理回路４０３に入力される。
【００３０】
映像信号処理回路４０３は、スケーリング補正(画素数の補正)、ガンマ補正など各種の補正処理を行う。また、映像信号処理回路４０３は、入力された映像信号がＲＧＢ信号以外の形式、たとえば、輝度信号と色差信号の形式である場合には、補正処理された映像信号を、さらにＲＧＢの信号に変換してパネル駆動回路４０４に出力する。パネル駆動回路４０４は、入力されたＲＧＢ信号に従って液晶パネル２１２、２１４、２１７を駆動する。
【００３１】
映像信号処理回路４０３は、輝度検出回路４０３ａを含む。
【００３２】
輝度検出回路４０３ａは、映像信号に含まれる輝度信号を用いて１フレーム分の画像の画面平均輝度（ＡＰＬ：average picture level）を求め、求めたＡＰＬを検出信号としてＣＰＵ４０７へ出力する。なお、入力された映像信号がＲＧＢ信号の場合には、ＲＧＢ信号から所定の演算によって輝度が算出され、算出された輝度からＡＰＬが求められる。
【００３３】
キー入力回路４０５は、操作部１０４のキー操作に応じた入力信号をＣＰＵ４０７へ出力する。
【００３４】
メモリ４０６は、ＲＡＭ、ＲＯＭを含む。メモリ４０６には、ＣＰＵ４０７に制御機能を付与するための制御プログラムが記憶されている。また、メモリ４０６には、絞り装置２０５の制御に用いられるアイリス制御テーブル４０６ａが記憶されている。
【００３５】
図４（ａ）は、アイリス制御テーブル４０６ａの構成を示す図である。アイリス制御テーブル４０６ａは、ＡＰＬの範囲（ＡＰＬ範囲：Ｒ１〜Ｒｎ）に対応付けて開閉扉２０５ａの位置（アイリス位置：Ｐ１〜Ｐｎ）が保持されている。ＡＰＬ範囲Ｒ１〜Ｒｎは、平均輝度値の最大値から最小値までの範囲を均等に区分したものである。Ｒ１が最も低輝度の範囲で、Ｒｎが最も高輝度の範囲である。アイリス位置Ｐ１〜Ｐｎは、それぞれ、原点位置からの駆動モータ２０５ｃの駆動量（ステップ数）である。原点位置は、たとえば、開閉扉２０５ａが完全に閉じられた位置とされる。
【００３６】
アイリス制御テーブル４０６ａには、さらに、上限ステップ数Ｓ０が保持されている。上限ステップ数は、開閉扉２０５ａの駆動量（ステップ数）の上限値を規定するものである。本実施の形態では、上限ステップ数は、全てのＡＰＬ範囲Ｒ１〜Ｒｎに対して画一的に規定されている。
【００３７】
図３に戻り、ＣＰＵ４０７は、メモリ４０６に記憶された制御プログラムに従って、映像信号処理回路４０３を制御する。また、ＣＰＵ４０７は、制御プログラムに従って、ランプ駆動回路４０８およびモータ駆動回路４０９に制御信号を出力することにより、光源ランプ２０１および駆動モータ２０５ｃを制御する。
【００３８】
ランプ駆動回路４０８は、ＣＰＵ４０７からの制御信号に従って光源ランプ２０１を駆動する。
【００３９】
モータ駆動回路４０９は、ＣＰＵ４０７からの制御信号に従って駆動モータ２０５ｃを駆動する。上記の如く、駆動モータ２０５ｃは、ステッピングモータである。この場合、モータ駆動回路４０９から駆動モータ２０５ｃにパルス電力が供給され、駆動モータ２０５ｃは、パルス数に応じた量だけ回転する。
【００４０】
図４（ｂ）は、絞り装置２０５の制御に係る処理動作を示すフローチャートである。
【００４１】
プロジェクタが起動されると、ＣＰＵ４０７は、開閉扉２０５ａを原点位置に位置づける。その後、外部から映像信号が入力されると、開閉扉２０５ａの開閉制御を行う。
【００４２】
映像信号が入力されると、ＣＰＵ４０７は、タイマーを起動させ、制御タイミングが到来したかを判別する（Ｓ１１）。制御タイミングは、一定周期となっている。したがって、ＣＰＵ４０７は、一定周期で、開閉扉２０５ａに対する開閉制御を行う。制御タイミングが到来すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０７は、映像信号処理回路４０３内の輝度検出回路４０３ａから、当該制御タイミングにおける投写画像のＡＰＬを取得する（Ｓ１２）。
【００４３】
次に、ＣＰＵ４０７は、メモリ４０６に保持されたアイリス制御テーブル４０６ａを参照し、Ｓ１２で取得したＡＰＬに対応するアイリス位置（原点位置からの駆動モータ２０５ｃの駆動ステップ数：目標アイリス位置）を取得する。そして、ＣＰＵ４０７は、取得したアイリス位置と、現在の開閉扉２０５ａのアイリス位置（原点からの駆動モータ２０５ｃの駆動ステップ数：現在アイリス位置）との差分を算出し、当該制御タイミングにおける駆動モータ２０５ｃの駆動ステップ数Ｓｎを取得する（Ｓ１３）。ここで、駆動ステップ数Ｓｎは、次式で求められる。
【００４４】
Ｓｎ＝（目標アイリス位置）−（現在アイリス位置） …（１）
開閉扉２０５ａが最も閉じられた位置が原点位置である場合、駆動ステップ数Ｓｎの符号がプラスであると、開閉扉２０５ａの駆動方向は開閉扉２０５ａを開ける方向であり、駆動ステップ数Ｓｎの符号がマイナスであると、開閉扉２０５ａの駆動方向は開閉扉２０５ａを閉じる方向である。
【００４５】
こうして駆動ステップ数Ｓｎを取得すると、ＣＰＵ４０７は、取得した駆動ステップ数Ｓｎの絶対値と、アイリス制御テーブル４０６ａに保持された上限ステップ数Ｓ０とを比較する（Ｓ１４）。そして、駆動ステップ数Ｓｎの絶対値が上限ステップ数Ｓ０を超えていると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０７は、上限ステップ数Ｓ０だけ駆動モータ２０５ｃを駆動するようモータ駆動回路４０９を制御する（Ｓ１５）。また、駆動ステップ数Ｓ
ｎの絶対値が上限ステップ数Ｓ０を超えていなければ（Ｓ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ４０７は、駆動ステップ数Ｓｎだけ駆動モータ２０５ｃを駆動するようモータ駆動回路４０９を制御する（Ｓ１６）。
【００４６】
なお、ステップＳ１５、Ｓ１６における駆動モータ２０５ｃの駆動方向は、式（１）で求めた駆動ステップ数Ｓｎの符号に基づいて決定される。すなわち、上記のように開閉扉２０５ａが最も閉じられた位置が原点位置である場合、駆動ステップ数Ｓｎの符号がプラスであると、駆動モータ２０５ｃの駆動方向は開閉扉２０５ａを開ける方向とされ、駆動ステップ数Ｓｎの符号がマイナスであると、駆動モータ２０５ｃの駆動方向は開閉扉２０５ａを閉じる方向とされる。
【００４７】
こうして、当該制御タイミングにおける開閉扉２０５ａの開閉制御が終わると、ＣＰＵ４０７は、映像信号に基づく投写動作が終了したかを判別する（Ｓ１７）。そして、投写動作が終了していなければ、ＣＰＵ４０７は、Ｓ１１に戻り、次の制御タイミングの到来を待つ。
【００４８】
図５は、図４（ｂ）の処理を行った場合の絞り装置２０５の動作を示すタイミングチャートである。
【００４９】
図５において、Ｔ０〜Ｔ５は、制御タイミングである。制御タイミングは、一定周期ΔＴ毎に到来する。図５の上段には、各制御タイミングにおけるＡＰＬの値が黒丸によって示され、図５の中段には、図４（ａ）のアイリス制御テーブルにおいて、各制御タイミングにおけるＡＰＬの値に対応付けられたアイリス位置（原点位置に対する駆動ステップ数：目標アイリス位置）が示されている。また、図５の下段には、図４（ｂ）の処理を行った場合の開閉扉２０５ａの駆動位置（原点位置に対する駆動ステップ数：実動アイリス位置）が示されている。
【００５０】
各制御タイミングＴ０〜Ｔ５において取得されたＡＰＬの値が図５の上段のように変化すると、これに応じて、各制御タイミングにおける目標アイリス位置は、図５の中段の実線のように変化する。この場合、開閉扉２０５ａの駆動量（駆動ステップ数）に上限値（上限ステップ数Ｓ０）が設けられないと、開閉扉２０５ａの位置は、図５の中段の点線のように変化する。すなわち、制御タイミングＴ１に到達した後、駆動ステップ数Ｓ１に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給される。しかしながら、この場合、ＡＰＬの変化が激しいため、駆動モータ２０５ｃに供給される駆動パルスの数が多くなる。このため、次の制御タイミングＴ２の到来時において、駆動モータ２０５ｃの駆動が完了せず、開閉扉２０５ａがＡＰＬの変化に追従しなくなる。
【００５１】
これに対し、図４（ｂ）の処理のように開閉扉２０５ａの駆動量（駆動ステップ数）に上限値（上限ステップ数Ｓ０）が設けられた場合、開閉扉２０５ａの位置は、図５の下段の実線のように変化する。図５の下段には、便宜上、目標アイリス位置が点線で示されている。
【００５２】
図４（ｂ）の処理に従えば、制御タイミングＴ１において、駆動ステップ数Ｓ１が上限ステップ数Ｓ０を超えるため、上限ステップ数Ｓ０に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給される。これにより、開閉扉２０５ａは、上限ステップ数Ｓ０に相当する位置まで駆動される。
【００５３】
その後、制御タイミングＴ２においては、制御タイミングＴ１において駆動された開閉扉２０５ａの位置と、制御タイミングＴ２における目標アイリス位置との差分が駆動ステップ数Ｓ２として算出される。このときも、駆動ステップ数Ｓ２が上限ステップ数Ｓ０を
超えるため、上限ステップ数Ｓ０に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給され、開閉扉２０５ａは、上限ステップ数Ｓ０に相当する位置まで駆動される。
【００５４】
制御タイミングＴ３においては、制御タイミングＴ２において駆動された開閉扉２０５ａの位置と、制御タイミングＴ３における目標アイリス位置との差分が駆動ステップ数Ｓ３として算出される。このときは、駆動ステップ数Ｓ３が上限ステップ数Ｓ０を超えないため、駆動ステップ数Ｓ３に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給される。これにより、開閉扉２０５ａは、制御タイミングＴ２における目標アイリス位置まで駆動される。
【００５５】
制御タイミングＴ４においては、制御タイミングＴ３において駆動された開閉扉２０５ａの位置と、制御タイミングＴ４における目標アイリス位置との差分が駆動ステップ数Ｓ４として算出される。このとき、駆動ステップ数Ｓ４が上限ステップ数Ｓ０を超えるため、上限ステップ数Ｓ０に相当する個数の駆動パルスが駆動モータ２０５ｃに供給され、上限ステップ数Ｓ０に相当する位置まで駆動される。
【００５６】
以上のように、図４（ｂ）の処理によれば、ＡＰＬの変化が大きい場合、開閉扉２０５ａは、上限ステップ数Ｓ０を上限として、徐々に開閉される。このため、ＡＰＬが急激に変化するタイミングにおいて、投写画像にフリッカーのようなちらつきが発生することが抑制され、自然な映像が提供され易くなる。
【００５７】
なお、発明者らが検証を行ったところ、開閉扉２０５ａの駆動量（駆動ステップ数）に上限値（上限ステップ数Ｓ０）を設けない従来の開閉制御では、ＡＰＬが急激に変化するタイミングにおいて、投写画像にフリッカーのようなちらつきが視認された。これに対し、同一機種のプロジェクタにおいて、図４（ｂ）のように、開閉扉２０５ａの駆動量（駆動ステップ数）に上限値（上限ステップ数Ｓ０）を設けると、ＡＰＬが急激に変化するタイミングにおいて、投写画像におけるちらつきが解消された。
【００５８】
なお、上限ステップ数Ｓ０は、投写画像を実際に確認しながら、投写画像のちらつきが最も抑制される値に設定される。この場合、制御タイミングの周期ΔＴも変更しながら、投写画像のちらつきが最も抑制される周期ΔＴと上限ステップ数Ｓ０の組み合わせを、実際に検証を行いながら探求し、最もちらつきが抑制された周期ΔＴと上限ステップ数Ｓ０が採用される。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって何ら制限されるものではなく、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。
【００６０】
たとえば、図４（ｂ）の処理の適用対象が動画であるか静止画であるかを特に区別しなかった。本発明は、投写画像が動画である場合に用いて特に好ましいものであるが、投写画像が静止画である場合を、本発明の適用対象から排除するものではなく、適宜、静止画の投写処理にも適用可能なものである。
【００６１】
また、上記実施の形態では、全てのＡＰＬ範囲について画一的に上限ステップ数が設定されたが、図６（ａ）のように、ＡＰＬ範囲に応じて上限ステップ数を変化させても良い。図６（ａ）では、ＡＰＬ範囲Ｒ１〜Ｒ６に対して上限ステップ数Ｓ０１が設定され、ＡＰＬ範囲Ｒｎ−４〜Ｒｎに対して上限ステップ数Ｓ０ｋが設定されている。これと同様に、ＡＰＬ範囲Ｒ６とＡＰＬ範囲Ｒｎ−４の間においても、上限ステップ数が変更されている。
【００６２】
一般に、ＡＰＬが低い場合よりも、ＡＰＬが高い場合の方が、投写画像にちらつきが起
こり易いと想定される。よって、図６（ａ）のように上限ステップ数を変化させる場合には、ＡＰＬが高い場合の上限ステップ数を、ＡＰＬが低い場合の上限ステップ数よりも小さくするのが望ましい。ただし、投写画像におけるちらつきの生じ方は、ＡＰＬの変化に応じて一様ではない場合もある。たとえば、ＡＰＬが最高値である場合よりも、ＡＰＬが最高値からやや低い場合の方が、投写画像におけるちらつきが顕著になることもある。したがって、図６（ａ）のように上限ステップ数を変化させる場合には、投写画像のちらつきを実際に確認しながら、最適な上限ステップ数をそれぞれのＡＰＬ範囲に対応づけるのが望ましい。ただし、少なくとも、ＡＰＬが最高値である場合の上限ステップ数は、ＡＰＬが最低値である場合の上限ステップ数よりも、小さくするのが望ましい。
【００６３】
図６（ｂ）は、図６（ａ）のように上限ステップ数を変化させる場合の開閉扉２０５ａの制御処理を示す図である。図６（ｂ）の制御処理は、図６（ａ）に比べ、ステップＳ２１〜Ｓ２３が変更されている。
【００６４】
図６（ｂ）を参照して、ステップＳ１３にて駆動ステップ数Ｓｎを算出すると、ＣＰＵ４０７は、ステップＳ１２で取得したＡＰＬに対応する上限ステップ数Ｓ０ｍを、図６（ａ）のアイリス制御テーブルから取得する（Ｓ２１）。そして、ＣＰＵ４０７は、駆動ステップ数Ｓｎの絶対値と、ステップＳ２１で取得した上限ステップ数Ｓ０ｍとを比較する（Ｓ２２）。そして、駆動ステップ数Ｓｎの絶対値が上限ステップ数Ｓ０ｍを超えていると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０７は、上限ステップ数Ｓ０ｍだけ駆動モータ２０５ｃを駆動するようモータ駆動回路４０９を制御する（Ｓ２３）。また、駆動ステップ数Ｓｎの絶対値が上限ステップ数Ｓ０ｍを超えていなければ（Ｓ２２：ＮＯ）、ＣＰＵ４０７は、駆動ステップ数Ｓｎだけ駆動モータ２０５ｃを駆動するようモータ駆動回路４０９を制御する（Ｓ１６）。
【００６５】
図６（ｂ）の処理によれば、ちらつきの起こり易さに応じて上限値が変化するため、上記実施の形態のように上限値が画一的に設定される場合に比べ、開閉扉２０５ａの制御量が過度に抑制されることが回避される。このため、画質の低下を抑えながら、効率的に、ちらつきを抑制することができる。また、ＡＰＬが低い場合の上限ステップ数を、ＡＰＬが高い場合の上限ステップ数よりも大きく設定することにより、ちらつきが起こりにくい低輝度の範囲において、開閉扉２０５ａの制御量が抑制されにくくなり、画質の向上を図ることができる。
【００６６】
また、上記実施の形態では、輝度検出回路４０３ａが、映像信号に含まれる輝度信号を用いて１フレーム分の画像のＡＰＬを求め、求めたＡＰＬを検出信号として出力するような構成とされている。すなわち、ＡＰＬは、画像を構成する各画素の輝度を平均した値である。しかしながら、これに限らず、たとえば、輝度検出回路４０３ａは、画像を構成する各画素の輝度を合算し、合算した輝度を検出信号として出力するような構成とされても良い。
【００６７】
さらに、上記実施の形態では、絞り装置２０５が、回動する２つの開閉扉２０５ａにより開口量が変えられるような構成とされている。しかしながら、絞り装置２０５は、開口量が変えられる構成であれば、どのような構成とされても良い。
【００６８】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
２０１ 光源ランプ（光源）
２１２、２１４、２１７ 液晶パネル（光変調素子）
２０５ 絞り装置（絞り部）
４０３ａ 輝度検出回路（検出部）
４０７ ＣＰＵ（制御部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を被投写面に投写する投写型表示装置において、
光源と、
前記光源からの光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、
前記光変調素子へ向かう光の光量を調整する絞り部と、
前記映像信号に基づいて前記絞り部を所定の周期で制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、各制御タイミングにおける前記絞り部の制御量に上限値を設け、前記映像信号に基づく前記絞り部の制御量が前記上限値を超える場合には、前記上限値を当該制御タイミングにおける制御量として、前記絞り部を制御する、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記映像信号に基づいて被投写面に投写される画像の輝度を検出する検出部をさらに備え、
前記制御部は、検出部により検出された前記輝度に基づいて、各制御タイミングにおける前記絞り部の制御量を算出する、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の投写型表示装置において、
前記制御部は、前記輝度に応じて前記上限値を変化させる、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の投写型表示装置において、
前記制御部は、前記輝度が最も低い場合の前記上限値を、前記輝度が最も高い場合の前記上限値よりも大きく設定する、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１】
画像を被投写面に投写する投写型表示装置において、
光源と、
前記光源からの光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、
前記光変調素子へ向かう光の光量を調整する絞り部と、
前記映像信号に基づいて前記絞り部を所定の周期で制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、各制御タイミングにおける前記絞り部の制御量に上限値を設け、前記映像信号に基づく前記絞り部の制御量が前記上限値を超える場合には、前記上限値を当該制御タイミングにおける制御量として、前記絞り部を制御する、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記映像信号に基づいて被投写面に投写される画像の輝度を検出する検出部をさらに備え、
前記制御部は、検出部により検出された前記輝度に基づいて、各制御タイミングにおける前記絞り部の制御量を算出する、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の投写型表示装置において、
前記制御部は、前記輝度に応じて前記上限値を変化させる、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の投写型表示装置において、
前記制御部は、前記輝度が最も低い場合の前記上限値を、前記輝度が最も高い場合の前記上限値よりも大きく設定する、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０９２２６（Ｐ２０１３−１０９２２６Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５３０６（Ｐ２０１１−２５５３０６）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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