JP2009031623A

JP2009031623A - 映像投射装置

Info

Publication number: JP2009031623A
Application number: JP2007197099A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Hosoe; 良則細江
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2009-02-12

Abstract

【課題】光源のちらつきや立ち消えを防止することのできる映像投射装置を提供する。
【解決手段】リアプロジェクションテレビにおいて、光源に流れる電流値を測定する電流測定部と、前記電流測定部で測定した電流値と光源の最低駆動電流値との差を算出する電流許容差算出部とを備え、映像シーンの変化による電流のアンダーシュートを防止することにより、光源のちらつきや立ち消えを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像投射装置における光源の調光制御に関するものである。

従来の映像投射装置は、光源からの光の強度を変調することで画像を表示している。

黒い画像（黒）を表示するときには光源からの光を、ＬＣＤ等のマイクロデバイスを用いて、遮光する（レンズに入らないようにする）ことで黒を表現するが、実際にスクリーン上に再現される黒はデバイス自体の特性や迷光など光学的な問題によって黒浮きが発生する。

このため映像投射装置は、ＣＲＴ等の自発光型モニタよりも黒を再現したときの明るさ（最低照度）がかなり明るくなってしまい、特に暗い画像を表示したときの視感的なコントラスト感が悪くなる傾向にある。

この黒浮きによる問題に対する改善案として、従来より、入力された画像の特徴に応じて光源の明るさを制御する表示装置が提案されている。

特開２００４−１３８６３６号公報では、入力された映像信号の輝度平均値に基づいて、光源ランプの明るさを制御する制御手段を備えており、制御手段は、輝度平均値が大きい場合には光源ランプを明るく、輝度平均値が小さい場合には光源ランプを暗くするように光源ランプの明るさを制御している。これにより、視覚的なコントラスト感を向上させることができる（特許文献１参照）。
特開２００４−１３８６３６号公報

しかしながら、このような明るさを制御できる光源は、光源に供給している電力を制御することにより実現しており、明るいシーンから暗いシーンに映像信号が変更した場合に、光源に供給している電流値も高い状態から低い状態へと変化するが、そのときに、光源の最低駆動電流値に対してアンダーシュートが発生し、光源のちらつき及び立ち消えが発生するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、前記映像シーンの変化があった場合でも、光源のちらつきや立ち消えを防止できる映像投射装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の映像投射装置は、光源と、映像信号の平均輝度を算出する平均輝度算出部と、前記光源の出力レベルを指定する出力レベル指定部と、前記出力レベル指定部により指定された出力レベルになるように、前記光源への電流を制御する光源制御部を備える映像投射装置において、前記光源に流れる電流値を測定する電流測定部と、前記電流測定部で測定した電流値と光源の最低駆動電流値との差を算出する電流許容差算出部とを備えたことを特徴としたものである。

また、本発明は、前記出力レベル指定部は、前記電流許容差算出部の出力と、前記平均輝度算出部の出力から光源に設定する出力指定レベルを決定することを特徴としたものである。

また、本発明は、前記出力レベル指定部は、前記電流許容差算出部の出力に応じて、出力指定レベルを段階的に落とすことを特徴としたものである。

また、前記出力レベル指定部は、前記平均輝度算出部の出力に応じて、出力指定レベルを段階的に落とすことを特徴としたものである。

本発明の映像投射装置によれば、映像信号が明るいシーンから暗いシーンに急激に変化した場合でも、光源のちらつきや立ち消えを発生させることなく、最適な調光制御ができる。

以下に、本発明の映像投射装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における映像投射装置のブロック図を示す。
光源１の光は、ダイクロイックミラーＢ３によりＢの成分のみを反射し、ミラー６ａで反射し、液晶パネル７ａに入射する。ダイクロイックミラーＢ３を通過した光は、ダイクロイックミラーＧ４によりＧの成分のみ反射し、液晶パネル７ｃに入射する。ダイクロイックミラーＧ４を通過した光は、ミラー６ｃ、ミラー６ｂにより反射し、液晶パネル７ｂに入射する。液晶パネル７ａ、７ｂ、７ｃは、ＲとＧとＢの画像を形成し、それぞれ入射してきた光を通過し、Ｘキューブ８で合成を行うことでカラー画像を形成し、スクリーン２に投射する。

平均輝度算出部１２は映像信号１０を入力とし、フレーム毎に平均輝度を算出する。

出力レベル指定部２４は平均輝度値が低い（暗い）場合は光源１の出力を下げるように、高い（明るい）場合は光源１の出力を上げるように光源１の出力指定レベルを決定する。これによって、暗いシーンはより暗く、明るいシーンはより明るくなるように、映像のダイナミックレンジを広げている。また、出力レベル指定部は、光源の最低駆動電流値を下回らないように、光源１に設定する出力レベルの補正を行う。

光源制御部１１は、出力レベル指定部２４で指定された出力レベルになるように、光源１へ供給する電流を制御する。

電流測定部２２は、光源１に流れている電流値を抽出する。

電流許容差算出部２３は、前記電流測定部２２で測定した光源１の電流値と、光源１の最低駆動電流値との差を算出する。

ここで、図１と図２を用いて、本発明の調光制御の処理の流れを説明する。

最初に、映像信号１０から平均輝度算出部１２により算出した出力指定レベルに変化があるかどうかの確認を行う（Ｓ２０１）。出力指定レベルに変化がある場合は、Ｓ２０２に進む。Ｓ２０２は、出力指定レベルを要求レベルに設定する。
次に、電流測定部２２から光源１に流れている電流値を抽出する（Ｓ２０３）。次に、前記抽出した電流値と光源１の最低駆動電流値の電流差を算出する（Ｓ２０４）。次に、出力レベル指定部２４は、前記算出した電流差に応じて、出力指定レベルを減少させる（Ｓ２０５）。次に、前記減少させた出力指定レベルと光源１の出力レベルが同じになるように、光源１に供給する電流を制御する（Ｓ２０６）。次に、前記段階的に減少させた出力指定レベルと前記要求レベルとを比較する（Ｓ２０７）。同じ値でなければ、Ｓ２０３に戻り、再度出力指定レベルを段階的に減少させる処理を繰り返し行う。

ここで、図３を用いて、Ｓ２０５の前記出力指定レベルを段階的に減少させる処理について説明する。

波形１は、出力レベル減少量と許容電流差との関係を示す。前記出力レベル減少量は、前記出力指定レベルから段階的に減算させる減少量を示す。また前記許容電流差は、光源１に供給されている電流値から光源１の最低駆動電流値を減算した値を示す。波形１は、光源１の出力レベルを急激に低下させた場合でも、光源１の最低駆動電流に対して、電流のアンダーシュートが起こらない関係を示すものである。例えば、前記電流測定部より抽出された電流値から光源１の最低駆動電流値を減算したときの値が、電流差Ａとすると、波形１より、前記出力指定レベルから段階的に落とす減少量は、減少レベルＤとなる。

ここで、図４を用いて、本発明の調光制御をした場合の光源の供給電流の時間遷移を説明する。

波形１は、本発明の調光制御を行ったもので、波形２は、本発明の調光制御を行っていないものである。

電流Ｉ１は、光源１の出力レベルが最大のときの電流値を示す。電流Ｉ３は、光源１の最低駆動電流を示す。映像信号１０が明るいシーンから暗いシーンに急激に変化した場合、光源１に流れる電流は、前記最低駆動電流である電流Ｉ３に対してアンダーシュートが発生して、電流Ｉ２まで一度落ちて、徐々に電流が上昇する。Ｔ１とＴ２は、光源１の最低駆動電流Ｉ３に対するアンダーシュートの開始時と終了時を示している。Ｔ１とＴ２の間は、光源１の最低駆動電流を下回っているため、光源のちらつきや立ち消えを発生する可能性が高い。本発明の調光制御は、波形１に示すように、出力指定レベルを段階的に落とすことで、電流のアンダーシュートを発生させること無く、目標とする出力レベルに調光制御することができる。

以上のように、実施の形態１においては、光源１に流れている電流値と光源１の最低駆動電流値の電流差に応じて、光源１に設定する出力レベルを段階的に落とすことにより、光源に流れる電流のアンダーシュートが無くなり、光源のちらつきや立ち消えを防止することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について、図５及び図６を用いて説明する。なお、前述した実施の形態と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。

ここで、図５と図６を用いて、本発明の調光制御の処理の流れを説明する。

最初に、映像信号１０から平均輝度算出部１２により算出した出力指定レベルに変化があるかどうかの確認を行う（Ｓ６０１）。出力指定レベルに変化がある場合は、Ｓ６０２に進む。Ｓ６０２は、出力指定レベルが所定値より大きいか小さいかの判別を行う。前記所定値は、光源１の出力レベルを急激に下げても光源１の最低駆動電流値を下回らない値を設定する。（ａ）所定値より大きい場合は、Ｓ６０３に進む。Ｓ６０３の光源電流の設定は、光源制御部１１を制御して、光源１の出力レベルが出力指定レベルと同じになるように、光源１に供給する電流を制御する。（ｂ）所定値より小さい場合は、出力指定レベルを要求レベルに設定する（Ｓ６０４）。次に、出力レベル指定部２４は、出力指定レベルから所定値を減少させる（Ｓ６０５）。前記出力指定レベルの減少量は、固定値（例えば１％減少）としても良い。次に、前記減少させた出力指定レベルと光源１の出力レベルが同じになるように、光源１に供給する電流を制御する（Ｓ６０６）。次に、前記段階的に減少させた出力指定レベルと前記要求レベルとを比較する（Ｓ６０７）。同じ値でなければ、Ｓ６０５に戻り、再度出力指定レベルを段階的に減少させる処理を繰り返し行う。

以上のように、実施の形態２においては、出力指定レベルが所定値より小さい場合は、光源１に設定する出力レベルを段階的に落とすことにより、光源に流れる電流のアンダーシュートが無くなり、光源のちらつきや立ち消えを防止することができる。

本発明にかかる映像投射装置は、光源のちらつきや立ち消えを防止する機能を有し、映像シーンに連動した調光制御を行う映像装置等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における映像投射装置のブロック図本発明の実施の形態１における調光制御フローチャート本発明の実施の形態１における許容電流差と出力レベル減少量の関係図本発明の実施の形態１における光源の供給電流値の時間遷移図本発明の実施の形態２における映像投射装置のブロック図本発明の実施の形態２における調光制御フローチャート

符号の説明

１光源
２スクリーン
３ダイクロイックミラーＢ
４ダイクロイックミラーＧ
６ａミラー
６ｂミラー
６ｃミラー
７ａ液晶パネル
７ｂ液晶パネル
７ｃ液晶パネル
８Ｘキューブ
１０映像信号
１１光源制御部
１２平均輝度算出部
１３液晶パネル駆動部
２１出力レベル抽出部
２２電流測定部
２３出力レベル調整可能範囲検出部
２４出力レベル指定部

Claims

光源と、
映像信号の平均輝度を算出する平均輝度算出部と、
前記光源の出力レベルを指定する出力レベル指定部と、
前記出力レベル指定部により指定された出力レベルになるように、前記光源への電流を制御する光源制御部を備える映像投射装置において、
前記光源に流れる電流値を測定する電流測定部と、
前記電流測定部で測定した電流値と光源の最低駆動電流値との差を算出する電流許容差算出部とを備えた映像投射装置。
前記出力レベル指定部は、前記電流許容差算出部の出力と、前記平均輝度算出部の出力から光源に設定する出力指定レベルを決定することを特徴とする請求項１記載の映像投射装置。
前記出力レベル指定部は、前記電流許容差算出部の出力に応じて、出力指定レベルを段階的に落とすことを特徴とする請求項１記載の映像投射装置。
前記出力レベル指定部は、前記平均輝度算出部の出力に応じて、出力指定レベルを段階的に落とすことを特徴とする請求項１記載の映像投射装置。