投影型影像显示装置的制作方法

文档序号:12166915阅读:207来源:国知局
投影型影像显示装置的制作方法

本发明涉及根据照度劣化进行图像校正处理的投影型影像显示装置。



背景技术:

投影型影像显示装置中使用的放电灯,存在由于启动时的放电的不稳定性或长时间使用带来的照度劣化,导致所投影的影像的对比度等画质降低的问题。作为与之相关技术,专利文献1公开了一种利用灯电压检测电路(灯电流检测电路)或光传感器检测放电灯的电极间的电弧异常来对灯进行控制的结构。另外专利文献2公开了一种利用光传感器检测灯的照明光,来通知照明光的状态变化,以及对图像的投影状态进行调整的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-39563号公报

专利文献2:日本特开2010-210742号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

专利文献1公开的技术中,利用灯电压检测电路等检测放电灯的电弧异常来对灯驱动电路进行控制。其目的在于,抑制电弧异常而使放电稳定化,抑制所投影的图像的闪烁,使图像的配光均匀性得到提高。即,其不是应对因灯的累积使用时间或使用频度而导致照明强度发生时效劣化的技术。

专利文献2公开的是利用光传感器检测灯的照明光的劣化,来对图像的投影状态进行控制的技术。在亮度等级的降低超过允许限度的情况下,发出要求更换灯的警告。另外还记载了,在亮度等级的降低为允许限度以内但色彩平衡发生失调的情况下,进行色彩校正的图像处理。

专利文献1、2都存在当灯的照度降低未达到更换灯的级别时不对照度降低进行补偿,导致投影影像的画质劣化,可辨识性降低的问题。另外,在利用光传感器检测灯的照明光的劣化的结构中,存在由于设置了新的光传感器而导致成本上升,以及容易产生因传感器在放电灯上的安装位置导致出现检测误差的问题。

本发明的目的在于提供一种利用简单的结构检测放电灯随时间的照度劣化,并抑制因照度劣化而导致投影影像的可辨识性降低的投影型影像显示装置。

解决问题的技术手段

本发明提供一种以放电灯为光源来对由影像显示元件形成的光学像进行投影的投影型影像显示装置,其包括:检测放电灯的电极间电压(以下称灯电压)的灯电压检测部;对要供给至影像显示元件的影像信号的画质进行校正的图像校正处理部;和基于灯电压检测部检测出的灯电压来控制图像校正处理部的校正量的控制部。

还包括对放电灯的累积点亮时间(以下称灯使用时间)进行管理的点亮时间管理部,控制部基于灯电压检测部检测出的灯电压和从点亮时间管理部取得的灯使用时间,控制图像校正处理部的校正量。

发明效果

根据本发明,具有能够更适当地抑制投影影像的可辨识性的降低的效果。

附图说明

图1是表示实施例1的投影型影像显示装置的方框结构图。

图2是表示镇流器电源部3的动作的流程图。

图3A是表示灯使用时间T与灯特性的关系的图。

图3B是表示灯使用时间T与灯特性的关系的图。

图4是对图像校正处理及其效果进行说明的图。

图5A是表示图像校正处理的校正量的变更的整体控制的流程图。

图5B是说明灯的使用模式或使用状态和校正量的管理的图。

图5C是表示与灯的使用模式或使用状态的变更对应的处理之一例的流程图。

图5D是表示与灯的使用模式或使用状态的变更对应的处理的流程图。

图6是表示实施例2的投影型影像显示装置的方框结构图。

图7是表示灯安装时显示警告消息的例子的图。

图8A是表示实施例1的投影型影像显示装置的画质调整菜单之一例的图。

图8B是表示实施例1的投影型影像显示装置的画质调整菜单之一例的图。

图9是表示实施例1的投影型影像显示装置的灯调整菜单之一例的图。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的实施例。

(实施例1)

图1是表示实施例1的投影型影像显示装置的方框结构图。投影型影像显示装置1包括灯组件2、镇流器电源部3、影像信号处理部4、影像显示元件5、照明光学系统6、投影光学系统7、控制部8、点亮时间管理部9和操作输入部10。

灯组件2收纳有作为光源的超高压水银灯、氙灯、金属卤化物灯等放电灯21。

镇流器电源部3是对放电灯21稳定地供给使灯点亮所需的功率的电路。包括设定适当的放电灯21的灯电压的降压斩波电路33,转换为交流点灯电压/电流的全桥电路32,施加放电灯21所需的启动电压的高压启动电路31,和对上述部件进行控制的控制器部34,为了使放电灯21持续稳定地发光,进行控制以使消耗功率为规定的值。控制器部34包括在灯电压检测部341与控制部8之间进行灯电压等信息的通信的单元即微机342。本实施例中,“微机”指微控制器或微处理器等。

影像信号处理部4包括对输入的影像信号进行适当转换的格式转换部41,与显示区域的尺寸相应地对影像信号进行放大/缩小处理的缩放处理部42,对影像信号进行图像校正处理的图像校正处理部43,和将与影像信号相应的驱动信号供给到影像显示元件5的显示元件驱动部44。在图像校正处理部43中,作为用于对照度降低进行补偿的画质校正,可以进行亮度校正、对比度校正、锐度校正、γ校正等。另外,作为图像校正处理部43进行的图像处理之另一例,也可以进行所谓的Retinex处理(视网膜皮层处理)。此外,作为图像校正处理部43进行的图像处理之另一例,例如也可以进行日本特开2014-72595号公报所公开的那样,通过将影像中的特性不同的多种光的成分分离、提取并变更权重重新合成来提高影像的可辨识性的图像处理。再者,作为图像校正处理部43进行的图像处理之另一例也可以进行这样的处理,即,根据输入图像的特征量将来自多个种类的Retinex处理的输出信号合成。这些处理不需要全部进行,可以只进行一种处理。另外,也可以将这些处理的一部分组合起来进行处理。并且,也可以使用上文没有例示的画质校正处理。校正的种类的选择可以根据影像的类别而由控制部8决定。

影像显示元件5是输入影像信号形成光学像的元件,使用液晶面板、DMD(Digital Mirror Device(数字微镜器件),美国Texas Instruments Incorporated的商标)等。例如在利用液晶面板方式进行彩色影像显示的情况下,使用R、G、B用的多个液晶面板。

照明光学系统6使从放电灯21出射的光会聚,在进一步均匀化后照射到影像显示元件5。投影光学系统7将影像显示元件5形成的光学像放大投影到投影面(屏幕等)上。

控制部8对镇流器电源部3和影像信号处理部4的动作进行控制。特别是在本实施例中,与镇流器电源部3的微机342进行通信而获取灯电压,并从点亮时间管理部9获取灯使用时间的信息,来计算灯的照度降低。然后,根据计算出的照度降低量,对影像信号处理部4的图像校正处理部43指示进行图像校正处理。为了计算照度降低和决定校正量,在ROM81和RAM82中预先保存计算所需的劣化特性数据。

操作输入部10基于来自主体上的按钮或遥控器的信号获取来自用户的操作输入,为了根据该操作输入对投影型影像显示装置1进行控制,将关于来自用户的操作输入的信息发送给控制部8。获取了该信息的控制部8为了进行与基于该信息识别出的来自用户的操作输入对应的处理,对投影型影像显示装置1的必要的部件发送控制信息来进行控制。

图2是表示镇流器电源部3的动作的流程图。镇流器电源部3按如下步骤进行控制以使放电灯21的消耗功率成为规定的值。

在S201中使灯点亮,在S202中对灯是否已点亮进行判断。如果灯已点亮则进入S203,利用高压启动电路31将规定的电压V施加到放电灯21上。在S204中获取灯的电流I,在S205中对电流I是否为限制电流以下进行判断。如果为限制电流以下则前进到S206,根据上述电压V和上述电流I计算功率P(P=V×I)。如果超过限制电流,则进入S209使电压V减小规定量。

在S207中,对计算出的功率P是否超过规定功率进行判断。如果S207中功率P超过规定功率,则进入S209使电压V减小规定量。如果S207中功率P为规定功率以下,则进入S208。如果S208中功率P低于规定功率,则进入S210使电压V增大规定量。如果S208中功率P与规定功率相等,则不进行电压V的调整。之后回到S202,反复进行上述动作直至灯熄灭。

通过上述的控制,能够对放电灯21自动施加最佳的电压V,使得灯电流I不超过限制电流的范围且灯的功率P成为规定功率。

本实施例基于灯电压和灯使用时间预测放电灯21的照度降低,根据照度劣化进行图像校正处理。以下对其动作原理进行说明。

图3A是表示灯使用时间T与灯特性的关系的一个模型的图。作为灯特性表示灯照度L和灯电压V。灯照度L是放电灯21照射到屏幕上的照度,灯电压V是电极间的电压值。ΔL是灯照度L自初始状态起的降低率。

灯照度L随着灯使用时间T降低,ΔL增大,但这伴随着灯电压V的增大,故对两者的关系进行考察。当灯被长时间使用时,电极发生消耗,电极间距离变大引起电极间电阻R增大。如上所述,灯是以使得消耗功率P为一定(固定)的方式进行控制的。由于消耗功率P、电阻R、灯电压V的关系为P=V2/R,所以V=(P·R)1/2,当P一定且R增大时V增大。由此,能够根据灯电压V预测灯的劣化。

接着,对因灯的劣化导致照度降低的理由阐述如下。由于即使灯的电极发生劣化,也以使得灯消耗功率P一定的方式进行控制,所以从灯本身出射的光的总量并不怎么降低。但是,由于电极间距离变大导致电弧变大,出射的平行光减少,取入到影像显示元件5的光的量会减少。即,作为照明光的利用效率降低,投影影像的明亮度将降低。

根据上述原因,灯的电极的劣化会导致投影影像的明亮度降低,而该电极的劣化能够根据灯电压V进行预测,所以能够根据灯电压V预测电极劣化引起的照度降低。

另外,除了放电灯21的电极的劣化之外,因发光管的玻璃发生变质(失透)导致透过率变差也会导致灯的照度降低。这是与电极的劣化(灯电压V的变化)不同的现象,依赖于灯的累积点亮时间T。

像这样,灯的照度劣化有2个主要原因。因此,如图3A所示,照度降低率ΔL包括能够根据灯电压V预测的照度降低率ΔLv和能够根据灯使用时间T预测的照度降低率ΔLt这两个主要因素。在此,图3A所示的灯照度、灯电压V、灯使用时间T的关系是一个模型,实际上因灯的个体差异,灯使用时间T与灯电压V的关系是不同的。

例如图3B所示,根据灯的不同,灯电压随灯使用时间T而发生的变化成为灯电压V1那样,有时会比图3A的模型的灯电压V上升得更快。在这种情况下,照度降低率中能够根据灯电压预测的部分相比图3A的模型更快地增大。因此,如图3B所示,综合的灯照度降低率ΔL1也比图3A的模型的灯照度降低率ΔL更快地增大。

由此,与仅检测灯使用时间T相比,通过检测灯电压V和灯使用时间T这两个值能够高精度地预测照度劣化。灯电压随灯使用时间T而上升的程度和失透随灯使用时间T而加剧(发展)的速度根据灯的种类而不同,所以预先按灯的种类获取劣化特性数据,将其保存在存储器(ROM81、RAM82)中。

接着,对灯的照度降低率ΔL的具体计算方法进行说明。灯的照度降低率ΔL使用灯电压V、灯使用时间T以下式(1)表示。

ΔL=a×V+b+c×(T-T0) (1)

降低率ΔL具有随灯电压V和灯使用时间T线性增大的趋势,因此能够使用式(1)合适地估测。在此,系数a、b、c、T0是根据灯的种类预先决定的系数(劣化特性数据)。如上所述这些系数可以被预先保存在存储器(ROM81、RAM82)中。

另外,在灯的使用模式于灯的发光量不同的多个模式(通常模式和比通常模式照度低的省电模式等)中切换的投影型影像显示装置的情况下,根据灯的使用模式的不同,照度降低的特性相应地不同。因此,上述式(1)中的劣化系数需要根据灯的使用模式取不同的值。由此,可以将通常模式用的劣化系数和省电模式用的劣化系数预先分别保存在存储器(ROM81、RAM82)中。在投影型影像显示装置的动作期间,在控制部8经由操作输入部10获取到关于改变灯的使用模式的用户指示信息的情况下,可以将关于改变灯的使用模式的控制信息发送到镇流器电源部3,并从存储器(ROM81、RAM82)中读取与切换后的灯的使用模式对应的劣化系数,在使用式(1)进行的控制中使用。

另外,在具有根据输入影像而多阶段地切换灯的发光量的模式的投影型影像显示装置的情况下,可以按每种能够切换的灯功率准备劣化系数,将它们分别预先保存在存储器(ROM81、RAM82)中,在使用式(1)进行的控制中使用与根据输入影像切换后的灯功率对应的劣化系数。

此外,如上所述照度劣化存在2个主要原因,但是根据放电灯的种类的不同,有时与灯电极的劣化相比,发光管的玻璃内表面的失透的加剧较为缓慢。在这种情况下,可以删除式(1)中的依赖于灯使用时间T的项,用下式(1)’近似。

ΔL=a×V+b (1)’

在这种情况下,因为仅检测灯电压V即可,所以具有控制变得简便的效果。

图4是对图像校正处理及其效果进行说明的图。随着灯使用时间T的增加,照度L降低。根据基于灯电压V或灯电压V与灯使用时间T的组合估测出的降低率ΔL,决定图像校正处理部43的校正量C。与照度降低率ΔL对应的校正量C的大小根据校正内容预先决定。这样,通过获取灯电压V或灯电压V与灯使用时间T,无需计算照度降低率ΔL的估测值本身就能够决定校正量C。用于对照度降低进行补偿的画质校正,是亮度校正、对比度校正、锐度校正、γ校正、Retinex处理等在描述图1时已说明过的处理。这些处理可以只进行一种,也可以根据影像的类型适当组合地进行。另外,与照度降低率ΔL对应的校正量C的大小根据校正内容预先决定。其结果是,能够使图像的可辨识性G恢复。

图4中使用灰度标表示其改善效果。校正前的显示图像随着灯使用时间T的增加,照度发生降低导致可辨识性劣化。该可辨识性的劣化像G0→G1→G2那样与照度的降低一起加剧。与之相对地,通过实施图像校正(例如亮度校正),校正后的图像与照度降低无关地像G0’→G1’→G2’那样,可辨识性得到了维持。

图5A是表示图像校正处理的整体控制的流程图。作为控制方式,例如有如下方式:(a)在亮灯期间反复获取计算校正量C用的数据的方式,和(b)每一次亮灯仅获取一次校正量C计算用数据的方式。可以采用任一种方式。图像校正量变更的控制由控制部8进行,但也可以使用户能够选择哪一种方式。

对(a)方式的处理流程进行说明。首先,在S501中驱动高压启动电路31将放电灯21点亮。在S502中对灯是否已点亮进行判断,如果灯已点亮则进入S503,利用灯电压检测部341获取灯的电压V。获取到的灯电压的信息从微机342发送到控制部8,存储在控制部8所具有的存储器或RAM82等中。在S504中,对是否获取了规定次数(N次)的灯电压进行判断。该规定次数N是为了求取灯电压V的平均值而决定的次数。如果低于N次,则回到S502再次获取灯电压V。另外,获取下一个灯电压前的时间间隔也另外预先决定。

在S504中灯电压的获取次数达到N次时,进入S505,使用已存储的N个灯电压计算平均灯电压Vav。即,本实施例中,作为计算校正量C用的数据,计算规定次数N个灯电压V的平均值。另外,灯使用时间T从点亮时间管理部9获取。S506中根据平均电压Vav和灯使用时间T按照上述(1)式计算照度降低率ΔL。在计算时,使用存储在ROM81或RAM82中的劣化计算用数据。

S507中,控制部8决定图像校正的处理内容(例如亮度校正),并计算与计算出的照度降低率ΔL适应的校正量C。S508中对图像校正处理部43实施图像校正量C的变更处理。另外,此时将变更后的图像校正量C替代变更前的图像校正量C存储到存储器(ROM81、RAM82)中进行更新。

另外,只要将上一次亮灯时的最后的校正量C存储在存储器(ROM81)中,即使投影型影像显示装置的电源关闭,校正量也不会消失,所以在从S501的灯点亮至S508的期间,图像校正处理部43可以使用存储在存储器(ROM81)中的该最后的校正量C来进行图像校正。或者,也可以在S508前的期间中,停止图像校正处理部43的校正。

S508之后,将灯电压的获取次数重置为0,回到S502重复进行上述流程。然后若照度降低率ΔL发生变化,则变更为新的校正量C来实施图像校正处理。

根据以上的(a)方式的处理流程,作为计算校正量C用的数据使用N次的灯电压的平均值Vav,所以即使短时间内发生局部的电压变动也不容易受到影响。另外,能够以规定时间间隔来反复实施图像处理的校正量C的变更,所以更适合使灯长时间连续点亮的情况。关于校正量C的变更处理的时间间隔,能够通过改变灯电压的获取次数N、获取间隔或者插入待机时间,来任意地设定。

此外,计算校正量C用的数据并不限定于N次的灯电压的平均值Vav。虽然可以采用使用了灯电压的各种运算结果的任一种,但是基于多次的灯电压获取结果的运算结果不容易受到局部的电压变动的影响,因此较为优选。在以后的说明中,简称为“计算校正量C用的数据”或“校正量计算用数据”的情况也是指同样的意思。

另外,在灯点亮后的短暂期间内,灯电压常常不稳定。若在此时检测灯电压,则有可能获取到不适合用于决定校正量C的值。为了改善这一点,作为上述(a)的流程图的变形例,可以将S501与S502之间的规定时间设定为待机时间以使得不前进至S502的处理。该待机时间中的图像校正处理部43的校正处理可以停止,也可以使用上一次亮灯时的最后的校正量C进行校正处理。

接着,对(b)方式的处理流程进行说明。首先,在S511中将灯点亮。之后在S512中对灯是否已点亮进行判断,如果灯已点亮则进入S513,在S512~S514中获取N次的灯电压。然后,在S515中计算灯电压的平均值Vav,在S516中计算照度降低率ΔL,在S517中计算校正量C,之后在S518中将图像校正处理部43的图像校正中所用的校正量C更新为S517中计算出的值,将该更新后的校正量C存储到存储器(ROM81、RAM82)中结束处理。这样,在灯点亮后只进行一次图像校正处理的校正量的变更。

另外,只要将上一次亮灯时的最后的校正量C存储在存储器(ROM81)中,在从S511的灯点亮至S518的期间内,图像校正处理部43可以使用存储于存储器(ROM81)中的该最后的校正量C来进行图像校正处理。或者,也可以在S518前的期间中,停止图像校正处理部43的校正。

另外,为了应对灯刚点亮后的灯电压的不稳定,与上述的(a)的流程图的变形例同样,可以将S511与S512之间的规定时间设定为待机时间以使得不前进至S512的处理。该待机时间中的图像校正处理部43的校正处理可以停止,也可以使用上一次亮灯时的最后的校正量C进行校正处理。

(b)方式适合灯的连续点亮时间短的情况。即,时效劣化导致的灯照度的降低是经过长时间后才出现的现象,所以并没有必要一定要频繁地变更图像校正的校正量。由此,相比(a)方式,能够减轻控制部8的处理负荷,实现与照度降低率ΔL的变化对应的校正量的变更处理。

以上说明的(a)方式、(b)方式的处理,没有对灯的使用模式发生切换的状况下的动作进行说明。在灯的使用模式能够于灯的发光量不同的多个模式中切换的投影型影像显示装置的情况下,由于会发生灯的使用模式的切换,所以可以进行与之对应的处理。

图5B是对具有灯的发光量不同的多个灯模式的投影型影像显示装置中的校正量C的管理进行说明的图。(a)是存在灯模式1、灯模式2、灯模式3这三个灯模式的例子。在此,以灯模式1的灯照度为100%,则灯模式2的灯照度相对地为70%,灯模式3的灯照度相对地为50%。

投影型影像显示装置1将与各灯模式对应的图像处理的校正量C1、C2、C3预先存储在存储器(ROM81、RAM82)中,图像校正处理部43根据所选择的灯模式而有选择地使用这些值。不过,校正量C1、C2、C3也可以不根据灯模式区分而是通用地管理。当灯的使用时间T为0时,将校正量C1、C2、C3设定为适合各个灯的初始值,再通过图5A的(a)方式、(b)方式的校正量计算用数据获取处理或后述的灯模式切换处理后的校正量计算用数据获取处理来进行更新。另外,如果在关闭投影型影像显示装置1的电源时,预先将最新的校正量C1、C2、C3存储到存储器(ROM81)中,则即使电源关闭也能够在下次启动时继续使用最新的校正量C1、C2、C3。

另外,图5B(b)表示具有根据输入影像信号而自动地多阶段变更灯的照度的灯模式的情况下的校正量的管理。灯模式1、2、3与图5B(a)相同所以省略说明。灯模式4如上所述是自动地多阶段变更灯的照度的灯模式,(b)的例子中将灯照度在100%(状态1)、70%(状态2)、50%(状态3)的3阶段中进行切换。

在这种情况下,即使为相同的灯模式,也可以按灯照度不同的每个状态管理校正量。由此,(b)的例子中,可以对状态1、状态2、状态3分别准备校正量C41、C42、C43,分别切换使用。但是,校正量C41、C42、C43也可以不根据灯状态区分而是通用地管理。另外,在存在以与自动地多阶段变更灯的照度的灯模式下使用的状态相同的照度来使用灯的灯模式的情况下,也可以对校正量通用地进行管理。

(b)的例子中,灯模式1的灯照度和灯模式4的状态1都为灯照度100%,所以校正量以C1来通用地进行管理,不需要另外准备校正量C41。同样,灯模式2的灯照度和灯模式4的状态2都为灯照度70%,所以校正量以C2来通用地进行管理,不需要另外准备校正量C42。同样,灯模式3的灯照度和灯模式4的状态3都为灯照度50%,所以校正量以C3来通用地进行管理,不需要另外准备校正量C43。

接着,图5C是对与灯模式或状态的变更对应的处理流程进行说明的图。图5C(a-2)是将图5A的(a)方式的处理变更为与灯模式或状态的变更对应的处理而得到的变形例的处理流程。对与图5A(a)说明过的要素标注相同的标记。

在S501中使灯点亮,并在S521中获取此时的灯模式或状态。接着在S502中对灯是否已点亮进行判断,如果灯已点亮则在通过S503获取灯电压V之前进行以下的处理。

首先在S522中获取灯模式或状态。接着在S523中对灯模式或状态是否有变更进行判断。在灯模式或状态没有变更的情况下进入S503,进行与图5A(a)所述的内容同样的处理。在S523中,例如在由于用户经操作输入部10的操作而导致灯模式或状态有变更的情况下进入S524。在如图5B所示,按灯照度不同的每种使用模式或状态使用不同的校正量C(图5B的C1、C2、C3、C41、C42、C43等)的情况下,在进入S524时,与变更后的灯模式或状态对应地,变更图像校正处理部43使用的校正量的种类。

在S524中将灯电压获取次数重置。接着在S525中,从存储器(ROM81、RAM82)读取与变更后的灯模式或状态对应的劣化系数,在S506中计算照度降低率ΔL时使用。

S503的灯电压V获取处理以后的处理与图5A(a)同样,但如上所述,在按灯照度不同的每种使用模式或状态使用不同的校正量C的情况下,S507、S508中作为对象的校正量C为与各个使用模式或状态对应的校正量。

另外,即使是灯照度不同的使用模式或状态,只要在S525中设定了适当的劣化系数,就能够在多种使用模式或状态下使用通用的校正量C。在这种情况下,有时S507、S508中作为对象的校正量C也为一种。

根据以上说明的图5C(a-2)的处理流程,即使在灯点亮后持续进行图像处理校正值的更新处理的期间发生了灯模式或状态的变更,也能够根据变更后的灯模式或状态继续进行适当的图像校正处理和校正值的变更处理。

接着,图5C(b-2)是将图5A的(b)方式变更为与灯模式或状态的变更对应的处理而得到的变形例的处理流程。对与图5A(b)说明过的要素标注相同的标记。

在S511中使灯点亮,并在S531中获取此时的灯模式或状态。接着在S512中对灯是否已点亮进行判断,如果灯已点亮则在通过S513获取灯电压V之前进行以下的处理。

首先在S532中获取灯模式或状态。接着在S533中对灯模式或状态是否有变更进行判断。在灯模式或状态没有变更的情况下进入S513,进行与图5A(b)所述的内容同样的处理。在S533中,例如在由于用户经操作输入部10的操作而导致灯模式或状态有变更的情况下进入S534。与图5C(a-2)的S524同样,在按灯照度不同的每种使用模式或状态使用不同的校正量C(图5B的C1、C2、C3、C41、C42、C43等)的情况下,在进入S534时,与变更后的灯模式或状态对应地,变更图像校正处理部43使用的校正量的种类。

在S534中将灯电压获取次数重置。接着在S535中,从存储器(ROM81、RAM82)读取与变更后的灯模式或状态对应的劣化系数,在S516中计算照度降低率ΔL时使用。

S513的灯电压V获取处理以后的处理与图5A(b)相同,即使是灯照度不同的使用模式或状态,只要在S535中设定适当的劣化系数,就能够在多种使用模式或状态下使用通用的校正量C。在这种情况下,有时S517、S518中作为对象的校正量C也为一种。

另外,如上所述,在按灯照度不同的每种使用模式或状态使用不同的校正量C(图5B的C1、C2、C3、C41、C42、C43等)的情况下,在S518的校正量更新实施以后灯模式或状态发生了变更时,使用图5C的S515中获取到的平均Vav(有时与变更后的灯使用模式或状态的电压不同)并同时使用与变更后的灯使用模式或状态对应的劣化系数,通过S516计算照度降低率ΔL,从而对于与每个变更后的灯使用模式或状态对应的校正量C,通过进行S517、S518的处理能够更新各个种类的校正量C。由此,即使灯使用模式或状态发生了变更,不重新获取作为校正量计算用数据的灯电压也能够更新与各个灯使用模式或状态对应的校正量。

另外,作为不重新获取校正量计算用数据的灯电压就计算与各个变更后的灯使用模式或状态对应的校正量C的另一例,也可以预先决定与不同的多个灯使用模式或状态对应的不同的多个校正量间的差或比率,在通过获取作为校正量计算用数据的灯电压而计算出其中一个校正量之后,通过使用该计算出的校正量和上述差或上述比率进行运算处理,计算与各个灯使用模式或状态对应的校正量C。在这种情况下,不需要对各个灯使用模式或状态计算照度降低率ΔL,所以能够以更加简便的处理来实现。

根据以上说明的图5C(b-2)的处理流程,即使在N次为1组的电压获取处理后发生灯模式或状态的变更,不再次进行电压获取处理也能够在图像校正部中使用合适的校正量。

另外,如针对图5A(b)所说明的那样,由于时效劣化导致的灯照度的降低是经过长时间才出现的现象,所以即使每次亮灯时仅进行一次校正量计算数据的更新,作为用于补偿灯照度劣化的校正量的控制也有足够的效果。另外,与在亮灯期间持续反复地进行校正量计算数据的更新的情况相比,能够减轻控制部8的处理负荷。

接着,图5D(b-3)为图5C(b-2)的进一步的变形例,是在按灯照度不同的每种使用模式或状态使用不同的校正量C(图5B的C1、C2、C3、C41、C42、C43等)的情况下,针对一次的灯点亮,对各灯模式或状态逐一获取一次校正量计算用数据的处理流程。对与图5A(b)说明过的要素标注相同的标记。

在S511中使灯点亮,在S541中获取亮灯时的灯模式或状态。接着在S512中对灯是否已点亮进行判断,如果灯已点亮则进入S542。在S542中,对是否已计算了与所有的灯模式和状态对应的校正量进行判断,如果已计算完成则结束处理。在存在未计算校正量的灯模式或状态的情况下进入S543。

在S543中获取灯模式或状态,在S544中对该灯模式或状态是否相对于上次获取的结果发生了变更进行判断。在灯模式或状态发生了变更的情况下,进入S545。在进入S545时,与变更后的灯模式或状态对应地,变更图像校正处理部43使用的校正量的种类。

在S545中实施灯电压获取次数的重置。之后,在S546中从存储器(ROM81、RAM82)读取与变更后的灯模式或状态对应的劣化系数。接着在S547中判断是否已对当前选择的灯模式或状态计算了校正量。如果校正量已计算完成,则在S548中对是否需要更新校正量进行判断,如果需要则回到S512。在S547中如果未实施校正量计算则进入S513。

从S513至S518的处理与图5C(b-2)同样所以省略说明,但作为对象的校正量是多个种类的校正量中的与变更后的灯模式或状态对应的校正量。在S518中校正量更新后,在S550中将已对当前的灯模式或状态完成校正量计算这一情况存储,回到S512。在对所有的灯模式和状态完成校正量的计算后灯模式或状态发生了变更的情况下,通过不重新获取校正量计算用数据而是参照已计算完成的校正量,可以将校正量变更为适于变更后的灯模式或状态的值。

根据以上说明的图5D(b-3)的处理流程,将例如N次为1组的电压获取处理按每种灯模式或状态各进行一次,分别进行平均灯电压的获取。根据灯的不同,有时像这样按每种灯模式或状态计算平均灯电压的方式能够更高精度地决定校正量C。另外,与图5C(a-2)这样持续地反复计算平均灯电压的情况相比,处理量可以较少。

在以上说明的本实施例的投影型影像显示装置中,例如图5A(a)或图5C(a-2)的S502、图5A(b)、图5C(b-2)或图5D(b-3)的S512所示,在放电灯开始点亮后且该点亮后的最初的上述校正量的更新处理前上述放电灯熄灭的情况下,控制部8进行控制以不进行图像校正处理部43的画质校正的校正量的更新处理。由此,能够防止存储在存储器(ROM81、RAM82)中的校正量被基于与通常的点亮状态不同的异常的电压值计算出的校正量所更新。

另外,以上说明的实施例1的处理中,在能够对灯发光量不同的多个种类的状态进行切换的投影型影像显示装置的情况下,作为计算照度降低率ΔL时使用的灯使用时间T可以直接使用实际的灯使用时间,但也可以根据灯的使用状态进行加权来计算修正灯使用时间T’,使用这样的修正灯使用时间代替实际的时间。具体来说,在灯的使用模式能够于灯的发光量不同的多个模式中切换的投影型影像显示装置的情况下,根据使用的模式的不同,有时灯的劣化速度会不同。在考虑了这一点的情况下,可以在发光量多的模式下的灯使用时间上乘以相对大的系数来设定权重,在发光量少的模式下的灯使用时间上乘以相对小的系数来设定权重。在具有根据输入影像而多阶段地切换灯的发光量的模式的投影型影像显示装置的情况下,可以在灯的发光量不同的各阶段的状态下的灯使用时间上,乘以各自不同的系数进行加权求和。

作为修正灯使用时间T’的计算式之一例,给出下式(2)。

T’=w1×T1+w2×T2+w3×T3 (2)

式(2)中,T1、T2、T3分别为在发光量不同的3种状态下使用灯的灯使用时间。w1、w2、w3是考虑了上述3种状态下的灯的发光量的加权系数。如果发光量的不同的使用状态另外还有,则可以在w3×T3之后再增加灯使用时间和加权系数的种类来求和。

在此,在将修正灯使用时间T’用于式(1)来计算照度降低率ΔL的情况下,为了使计算的照度降低率ΔL高精度地接近真实的照度降低率,可以使发光量不同的多个灯使用状态中发光量越大的使用状态的加权系数越大。式(2)的例子中,在设上述3种状态中发光量最大的使用状态下的灯使用时间为T1,发光量次大的使用状态下的灯使用时间为T2,发光量最小的使用状态下的灯使用时间为T3的情况下,对于作为正值的加权系数w1、w2、w3,可以设定它们满足w1>w2>w3的关系。如以上说明的那样,通过使用基于实际的灯使用时间计算出的修正灯使用时间T’,能够精度更高地估测照度降低率ΔL,能够更合适地设定图像校正处理部的图像校正的校正量。

接着,使用图8A、图8B、图9对本实施例的投影型影像显示装置的设定菜单画面进行说明。

图8A、图8B、图9中说明的菜单画面通过如下的处理来显示。首先,本实施例的投影型影像显示装置包括未图示的菜单画面生成部。该菜单画面生成部可以配置在例如图像校正处理部43与显示元件驱动部44之间。菜单画面生成部基于控制部8的控制生成菜单画面,并进行将所生成的菜单画面叠加在图像校正处理部43的输出图像上的处理,与输出图像置换的处理,或用于将它们并排显示的合成处理。

图8A是图像校正处理的设定菜单画面。在菜单画面800内,菜单项目的大分类801显示多个项目(“输入”、“图像”、“声音”、“灯”),例如操作光标802选择菜单项目的大分类801的一个项目。

光标的操作由操作输入部10根据来自主体上的按钮或遥控器的信号而获取,将对应的信息发送到控制部8,控制部8控制菜单画面生成部,变更菜单画面生成部生成的画面。所生成的菜单画面替代影像信号处理部4的输出影像,或者叠加在该输出影像上输出到影像显示元件5,经由投影光学系统投影到外部。在菜单画面800内显示的能够操作的任意的对象(object)也通过同样的处理进行操作,所以省略再次说明。

图8A的例子中,画质调整菜单画面框803,是菜单项目的大分类801中的“图像”的项目被选择时显示的画面框。在画质调整菜单画面框803内,例如作为手动画质调整菜单项目804,显示“手动亮度”、“手动对比度”、“手动GAMMA”、“手动RETINEX”等项目,能够分别调整。

在调整时,例如通过左右操作图中所示的滑动条805上的光标806,将校正量从初始值0向+方向或-方向调整。“手动RETINEX”中,例如可以调整在对分离后的多个光成分中的特定光成分的权重进行变更来实现重新合成时的权重。这些手动画质调整菜单项目可以由用户根据喜好调整。在该调整菜单有效的期间,该调整菜单的调整值会反映于图像校正处理部的图像校正中。

接着,在画质调整菜单画面框803中,例如作为自动画质调整菜单项目807,显示“自动亮度”、“自动对比度”、“自动GAMMA”、“自动RETINEX”等项目,对于这些设定项目,能够在设定区域808中分别由用户操作光标809来进行开和关的设定。这些自动画质调整菜单是包含使用图2~图5C说明了的对灯的照度劣化进行补偿的图像校正的处理。

图8A的例子中,自动画质调整菜单被分别分为“亮度”(亮度调整)、“对比度”(对比度调整)、“GAMMA”(γ调整)、“RETINEX”(RETINEX调整)等,将它们分离。对自动画质调整菜单中为“开”的项目分别进行图像校正,另外各个图像校正的校正量的变更可以用图2~图5C说明的方法进行变更、更新。

对于自动画质调整菜单项目807中为“开”的画质调整,可以包括与手动画质调整菜单项目804的调整值对应的校正量和使用图2~图5C说明了的对灯的照度劣化进行补偿的图像校正的校正量进行运算(加法、加权求和等,以及对它们设定上限值、下限值的运算等),将计算出的校正量在图像校正处理部43的各个种类的图像校正中使用。

另外,作为另一例,对于自动画质调整菜单项目807中为“开”的画质调整,也可以使手动画质调整菜单项目804的调整值为0。另外,自动画质调整菜单项目807中为“ON”的画质调整的校正量,不需要单纯仅为使用图2~图5C说明了的对灯的照度劣化进行补偿的图像校正的校正量,也可以为考虑了根据影像信号的特征量进行运算而计算出的校正量等的基础上的校正量。只要图像校正处理部43进行校正所基于的校正量,是至少包含使用图2~图5C说明了的图像校正的校正量在内进行运算处理而计算出的校正量即可。

以上说明的图8A的设定菜单的例子中,对于多个画质调整项目,能够分别选择手动的画质调整和对灯的照度劣化进行补偿的图像校正的开/关,具有用户能够设定成更喜好的画质的效果。

接着对图8B进行说明。图8B是变更了图8A的设定菜单的一部分的图。对于与图8A相同的菜单项目和对象,标注相同标记,省略重复的说明。

图8B与图8A不同,作为自动画质调整菜单项目仅显示“自动图片控制”810,用户通过操作光标811能够设定该画质调整项目的开关。在“自动图片控制”810的菜单中,也可以例如仅将图8A的自动画质调整菜单项目807的一种画质调整的项目以这样的方式显示,仅使用该一种画质调整进行使用图2~图5C说明了的对灯的照度劣化进行补偿的图像校正。或者,也可以将“亮度”(亮度调整)、“对比度”(对比度调整)、“GAMMA”(γ调整)、“RETINEX”(RETINEX调整)等多个画质调整加以组合,进行使用图2~图5C说明了的对灯的照度劣化进行补偿的图像校正。在这种情况下,具有与在图8A的设定菜单中能够对自动画质调整菜单项目807的多个设定菜单同时变更开/关设定的状态同样的效果。由此,菜单项目变得简单,所以能够提供对用户来说不太复杂、容易理解的菜单画面。

另外,也可以与图8A同样地,在综合考虑与手动画质调整菜单项目804的调整值对应的校正量、和使“自动图片控制”810为“开”而计算出的使用图2~图5C说明了的图像校正的校正量这两者的基础上进行图像校正。这种情况下,能够通过手动画质调整菜单实现详细的图像调整,同时能够容易地设定对灯劣化进行补偿的图像校正,用户的易用性的平衡性好。

接着,使用图9对灯的使用模式的设定画面进行说明。图9所示的菜单画面900中,与图8A、图8B的大分类801同样,菜单项目的大分类901显示有多个项目(“输入”、“图像”、“声音”、“灯”),图9的例子表示的是,作为能够选择灯的设定菜单的项目的“灯”被光标902选择的状态。由此,在图8A、图8B的画质调整菜单画面框803的显示位置显示了灯设定菜单框903。在灯设定菜单框903内显示有灯模式的设定项目904,用户能够操作光标905从多个灯使用模式906(本图的例子中为“普通”、“ECO1”、“ECO2”、“自动”)中选择一个灯模式。只要这些灯模式例如分别与图5B(b)所示的灯模式(灯模式1、灯模式2、灯模式3、灯模式4)对应,则能够通过图9的灯模式的设定项目904,实现图5B、图5C中说明的图5B(b)所示的灯模式的切换。

根据以上说明的实施例1,即使放电灯随时间发生照度劣化也能够抑制投影影像的可辨识性降低,具有能够长时间显示高画质影像的效果。另外,能够根据灯电压和灯使用时间容易地预测放电灯的随时间的照度劣化,能够以简单的结构实现。

(实施例2)

实施例2在实施例1的灯组件2中设置有微机,追加了投影型影像显示装置的功能。

图6是表示实施例2的投影型影像显示装置的方框结构图。对与实施例1(图1)说明过的要素标注相同的标记。

另外,对于与实施例1同样的动作省略再次说明。在以下的说明中,仅对与实施例1不同的动作进行说明。

在投影型影像显示装置1’的灯组件2中新追加了微机22。以下,将其称为“第二微机”,并将设置于镇流器电源部3的微机342称为“第一微机”来进行区分。第二微机22保存收纳于灯组件2中的放电灯21的标识信息(ID)和性能数据,能够与控制部8之间进行通信。性能数据包含灯固有的照度劣化特性数据,即上述式(1)的系数a、b、c、T0、灯的运行历史记录(累积使用时间等)。

控制部8从第一微机342获取灯电压V,从点亮时间管理部9获取灯使用时间T的信息,并且从第二微机22获取使用中的放电灯21的照度劣化特性数据,由此能够更高精度地计算放电灯21的照度劣化。

第二微机22与放电灯21一起被收纳于灯组件2,被一体地使用。即,在将放电灯21暂时从影像显示装置1拆下而在其他装置中使用的情况下,也按每个灯组件2与第二微机22一起更换。此时由于在第二微机22中保存有放电灯21的运行历史记录,所以通过读取历史记录信息(累积使用时间),能够精度良好地计算该放电灯21的照度劣化。

以下对使用了第二微机22的另一例进行说明。

图7是表示灯安装时的警告消息显示的例子的图。

(a)是无法与第二微机22进行通信时的消息显示。即,在因某种原因导致控制部8与第二微机22之间不能通信的情况下,无法获取放电灯21的性能数据,照度劣化的计算和图像校正变得无法进行。在这种情况下,控制部8使显示画面70显示“无法执行图像校正处理”等消息71。用户能够以此为契机,进行第二微机22的检修或灯组件2的更换。

另外,即使在第二微机22不能工作的情况下,也能够像实施例1所述的那样,通过使用存储在ROM81、RAM82中的放电灯的平均的劣化特性数据,来预测照度劣化并进行图像校正处理。为此,也可以显示供用户选择使用哪个劣化特性数据的选择画面。

(b)是所安装的放电灯21不适合时的消息显示。控制部8读取存储于第二微机22中的放电灯21的标识信息(ID),与登记信息进行比对,由此对该放电灯是否适合该显示装置进行判断。如果判断为是不适合的灯时,在显示画面70上显示“灯不适合本装置”等消息72。用户能够以此为契机,将灯组件2更换为适合的部件。

根据实施例2,通过使用安装在装置上的放电灯固有的性能数据,能够精度良好地获得灯的照度劣化,高精度地执行画质校正处理。另外,通过在所安装的灯不适合的情况下进行警告显示,具有预先防止装置故障的效果。

以上说明中,标记为“存储器(ROM81、RAM82)”的,也可以理解为存储器(ROM81或RAM82)。

以上说明的本发明的各实施例中,各整体控制流程图的各步骤和其他控制处理能够通过控制部8的控制来实现,所以省略了一部分的说明。

附图标记说明

1、1’:投影型影像显示装置,

2:灯组件,

3:镇流器电源部,

4:影像信号处理部,

5:影像显示元件,

6:照明光学系统,

7:投影光学系统,

8:控制部,

9:点亮时间管理部,

10:操作输入部,

21:放电灯,

22:第二微机,

31:高压启动电路,

32:全桥电路,

33:降压斩波电路,

34:控制器部,

341:灯电压检测部,

342:微机(第一微机),

35:灯驱动部,

41:格式转换部,

42:缩放处理部,

43:图像校正处理部,

44:显示元件驱动部,

81:ROM,

82:RAM。

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