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技術 プロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 古井志紀
出願日 2015年3月5日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2015-043907
公開日 2016年9月5日 (3年6ヶ月経過) 公開番号 2016-161918
状態 特許登録済
技術分野 表示装置の制御、回路 電気信号の光信号への変換 投影装置
主要キーワード 補正パラメーター インジケーターランプ センサー値 糸巻き型歪み 各測定パターン 調整光 汎用インターフェイス 階調値変化
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (3)

課題

色調補正の精度を向上させ、色調補正の処理時間を短縮させる。

解決手段

複数の色成分を有し、色相が異なる複数の色光投射面にそれぞれ投射する表示部10と、スクリーンSCに投射された色光の反射光色情報計測する色計測部56と、色計測部56が計測した複数の色光の色情報に基づいて、表示部10によりスクリーンSCに投射される画像の複数の色成分を補正する補正量を算出する制御部30とを備える。

概要

背景

従来、プロジェクターにおいては、光源の経時的な特性(照度)の変化によって色調(色バランス)が変化することが知られている。このため、投射面白色光グレー色光投射して、その反射光受光した、センサー等の測定部測定値が、所望の値となるように赤(以下、Rと表記する)、緑(以下、Gと表記する)及び青(以下、Bと表記する)成分のゲインを調整することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示のプロジェクターは、R,G及びB光を含む基準白色光を投射面に投射して、その反射光を受光したセンサー(R,G,B光のそれぞれの波長領域に感度を有するRセンサー、Gセンサー、Bセンサー)の測定値を得る。そして、各センサーの測定値と、工場等での調整工程にて測定されたセンサー基準値とに基づいてR、G及びB成分のゲインをそれぞれ調整する。

概要

色調補正の精度を向上させ、色調補正の処理時間を短縮させる。複数の色成分を有し、色相が異なる複数の色光を投射面にそれぞれ投射する表示部10と、スクリーンSCに投射された色光の反射光の色情報計測する色計測部56と、色計測部56が計測した複数の色光の色情報に基づいて、表示部10によりスクリーンSCに投射される画像の複数の色成分を補正する補正量を算出する制御部30とを備える。

目的

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、色調補正の精度を向上させ、色調補正の処理時間を短縮させたプロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の色成分を有し、色相が異なる複数の色光投射面にそれぞれ投射する投射部と、前記投射面に投射された色光の反射光色情報計測する計測部と、前記計測部が計測した前記複数の色光の色情報に基づいて、前記投射部により前記投射面に投射される画像の前記複数の色成分を補正する補正量を算出する制御部と、を備えることを特徴とするプロジェクター

請求項2

前記投射部は、前記複数の色光のうちの1つとして、無彩色の基準光を前記投射面に投射する、請求項1記載のプロジェクター。

請求項3

前記投射部は、前記無彩色の基準光と、前記複数の色成分のうちの少なくとも一部の色成分において、階調値が前記基準光の階調値とは異なる調整光とを含む前記複数の色光を前記投射面に投射する、請求項2記載のプロジェクター。

請求項4

前記制御部は、前記一部の色成分の階調値を単位階調値変化させた場合の、前記色情報の変化量を算出し、算出した前記変化量に基づいて前記一部の色成分における補正量を算出する、請求項3記載のプロジェクター。

請求項5

前記投射部が前記投射面に投射する前記調整光は、前記一部の色成分以外の色成分の階調値が、前記基準光の階調値と同一である、請求項3又は4記載のプロジェクター。

請求項6

前記制御部は、前記複数の色光の前記色情報に基づいて、ホワイトバランスの補正を行う、請求項1から5のいずれかに記載のプロジェクター。

請求項7

複数の色成分を有し、色相が異なる複数の色光を投射部により投射面にそれぞれ投射させ、前記投射面に投射された色光の反射光の色情報を計測し、計測された前記複数の色光の色情報に基づいて、前記投射部により前記投射面に投射される画像の前記複数の色成分を補正する、ことを特徴とするプロジェクターの制御方法

技術分野

0001

本発明は、プロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法に関する。

背景技術

0002

従来、プロジェクターにおいては、光源の経時的な特性(照度)の変化によって色調(色バランス)が変化することが知られている。このため、投射面白色光グレー色光投射して、その反射光受光した、センサー等の測定部測定値が、所望の値となるように赤(以下、Rと表記する)、緑(以下、Gと表記する)及び青(以下、Bと表記する)成分のゲインを調整することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示のプロジェクターは、R,G及びB光を含む基準白色光を投射面に投射して、その反射光を受光したセンサー(R,G,B光のそれぞれの波長領域に感度を有するRセンサー、Gセンサー、Bセンサー)の測定値を得る。そして、各センサーの測定値と、工場等での調整工程にて測定されたセンサー基準値とに基づいてR、G及びB成分のゲインをそれぞれ調整する。

先行技術

0003

特開2007−300187号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、投射面としてのスクリーンの波長ごとの反射率や、R,G及びBの単色光スペクトル経年変化等によって不明である場合、R,G,Bの光量の調整によって白色やグレーがどのように変化するのかを正しく推定することができない。また、投射面に投射する色光のR,G及びBの色成分を変化させたときに、全体の色調がどのくらい変化するのかを測定しなければならず、調整に時間がかかるという問題がある。そこで、白色光やグレーの色光の他に、R,G及びBの単色光をそれぞれ投射して、その反射光を受光した測定部の測定値が、所望の値となるようにR,G及びB成分のゲインを調整することが行われている。しかしながら、R光、G光及びB光をそれぞれ別々に投射したときに測定部で測定される測定値の和と、R光、G光及びB光の三色を同時に投射したときに測定部で測定される測定値にはずれが生じる場合がある。このため、測定部によって測定された各色(R,G及びB)の測定値が基準色である白色の測定値に合致するように補正を行うだけでは誤差が生じ、補正精度が低下するという問題がある。

0005

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、色調補正の精度を向上させ、色調補正の処理時間を短縮させたプロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法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

上記目的を達成するために、本発明のプロジェクターは、複数の色成分を有し、色相が異なる複数の色光を投射面にそれぞれ投射する投射部と、前記投射面に投射された色光の反射光の色情報計測する計測部と、前記計測部が計測した前記複数の色光の色情報に基づいて、前記投射部により前記投射面に投射される画像の前記複数の色成分を補正する補正量を算出する制御部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、色調補正の精度を向上させ、色調補正の処理時間を短縮させることができる。

0007

また、本発明は、上記構成のプロジェクターにおいて、前記投射部は、前記複数の色光のうちの1つとして、無彩色の基準光を前記投射面に投射する。
本発明によれば、無彩色の基準光の色調補正の精度を向上させることができる。

0008

また、本発明は、上記構成のプロジェクターにおいて、前記投射部は、前記無彩色の基準光と、前記複数の色成分のうちの少なくとも一部の色成分において、階調値が前記基準光の階調値とは異なる調整光とを含む前記複数の色光を前記投射面に投射する。
本発明によれば、基準光の色情報と、調整光の色情報とに基づいて色成分を補正する補正量を算出することができる。

0009

また、本発明は、上記構成のプロジェクターにおいて、前記制御部は、前記一部の色成分の階調値を単位階調値変化させた場合の、前記色情報の変化量を算出し、算出した前記変化量に基づいて前記一部の色成分における補正量を算出する。
本発明によれば、一部の色成分の色情報の単位階調値当たりの変化量を求めて、一部の色成分の補正量を求めることができる。従って、色調補正の処理時間を短縮することができる。また、基準光の各色成分をそれぞれ有する単色の調整光の色情報を計測して、各調整光の色情報が、基準光の色情報に合致するように補正を行う必要がないので、色情報に含まれる誤差の影響を低減して、色調補正の精度を向上させることができる。

0010

また、本発明は、上記構成のプロジェクターにおいて、前記投射部が前記投射面に投射する前記調整光は、前記一部の色成分以外の色成分の階調値が、前記基準光の階調値と同一である。
本発明によれば、一部の色成分の色情報の、単位階調値当たりの変化量を精度よく求めることができる。

0011

また、本発明は、上記構成のプロジェクターにおいて、前記投射部は、前記複数の色光のうちの1つとして、無彩色の基準光を前記投射面に投射する。

0012

また、本発明は、上記構成のプロジェクターにおいて、前記制御部は、前記複数の色光の前記色情報に基づいて、ホワイトバランスの補正を行う。
本発明によれば、ホワイトバランスを調整された画像を投射面に投射することができる。

0013

本発明のプロジェクターの制御方法は、複数の色成分を有し、色相が異なる複数の色光を投射部により投射面にそれぞれ投射させ、前記投射面に投射された色光の反射光の色情報を計測し、計測された前記複数の色光の色情報に基づいて、前記投射部により前記投射面に投射される画像の前記複数の色成分を補正することを特徴とする。
本発明によれば、基準光の色情報と、調整光の色情報とに基づいて色成分を補正する補正量を算出することができる。

図面の簡単な説明

0014

プロジェクターの構成図。
ホワイトバランス補正の処理を示すフローチャート

実施例

0015

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、実施形態のプロジェクター1の構成図である。
プロジェクター1は、パーソナルコンピューターや各種映像プレーヤー等の外部の画像供給装置3に接続され、接続した画像供給装置3から入力される画像データに基づく画像を対象物体に投射する装置である。画像供給装置3としては、ビデオ再生装置、DVD(Digital Versatile Disk)再生装置ブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標) Disc)再生装置、ハードディスクレコーダー等が挙げられる。また、画像供給装置3は、テレビチューナー装置、CATV(Cable television)のセットトップボックスビデオゲーム装置等の映像出力装置、パーソナルコンピューターであってもよい。
また、対象物体は、建物物体など、一様に平らではない物体であってもよいし、スクリーンSCや、建物の壁面等の平らな投射面を有するものであってもよい。本実施形態では、平面のスクリーンSCに画像を投射する場合を例示する。

0016

プロジェクター1は、画像供給装置3に接続するインターフェイスとして、I/F(インターフェイス)部21を備える。I/F部21には、例えば、デジタル映像信号が入力されるDVIインターフェイス、USBインターフェイス、LANインターフェイス等を用いることができる。また、I/F部21には、例えば、NTSC、PAL、SECAM等のコンポジット映像信号が入力されるS映像端子、コンポジット映像信号が入力されるRCA端子コンポーネント映像信号が入力されるD端子等を用いることができる。さらに、I/F部21には、HDMI(登録商標)規格準拠したHDMIコネクターや、ディスプレイポート(登録商標)に準拠したディスプレイポートコネクター等の汎用インターフェイスを用いることができる。また、I/F部21は、アナログ映像信号デジタル画像データに変換するA/D変換回路を有し、VGA端子等のアナログ映像端子により画像供給装置3に接続される構成としてもよい。また、I/F部21は、有線通信によって画像信号送受信を行ってもよく、無線通信によって画像信号の送受信を行ってもよい。
以下の説明では、画像供給装置3から供給される画像データDを対象としてプロジェクター1が処理を行う場合を例に説明する。

0017

プロジェクター1は、大きく分けて光学的な画像を形成して、投射面であるスクリーンSCに投射する表示部(投射部)10と、この表示部10により表示する画像を電気的に処理する画像処理系とを備える。まず、表示部10について説明する。

0018

表示部10は、光源部11、光変調装置12及び投射光学系13を備える。
光源部11は、キセノンランプ超高圧水銀ランプLED(Light Emitting Diode)等からなる光源を備える。また、光源部11は、光源が発した光を光変調装置12に導くリフレクター及び補助リフレクターを備える構成としてもよい。また、光源部11は、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群(図示略)、偏光板、又は光源が発した光の光量を光変調装置12に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。

0019

光変調装置12は、複数の画素マトリクス状に配置した透過型液晶パネルを備え、光源部11から射出された光を画像信号に基づいて変調する。光変調装置12は、光変調装置駆動部23によって駆動され、マトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより光源部11からの光を変調する。本実施形態の光変調装置12は、RGBの三原色に対応した3枚の透過型液晶パネルを備え、この液晶パネルを透過する光を変調する。光源部11からの光はRGBの3色の色光に分離され、各色光は対応する各液晶パネル入射される。各液晶パネルを通過して変調された色光はクロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系13に射出される。

0020

投射光学系13は、投射する画像の拡大・縮小及び焦点の調整を行うズームレンズフォーカスの調整を行うフォーカス調整機構等を備える。投射光学系13は、光変調装置12で変調された画像光をスクリーンSCに投射して結像させる。

0021

表示部10には、光源駆動部22、光変調装置駆動部23、投射光学系駆動部24が接続される。
光源駆動部22は、制御部30の制御に従って光源部11が備える光源を駆動する。光変調装置駆動部23は、制御部30の制御に従って、後述する画像処理部25から入力される画像信号に基づいて光変調装置12を駆動し、液晶パネルに画像を描画する。投射光学系駆動部24は、制御部30の制御に従って、投射光学系13が備える各モーターを駆動する。

0022

プロジェクター1の画像処理系は、プロジェクター1を制御する制御部30を中心に構成され、その他に、記憶部54、画像処理部25、フレームメモリー27を備える。

0023

制御部30は、CPU、ROM、RAM等のハードウェアを備え、CPUがROMに記憶した基本制御プログラム、及び記憶部54に記憶された制御プログラムを実行することにより、プロジェクター1を制御する。また、制御部30は、記憶部54が記憶する制御プログラムを実行することにより、測定パターン生成部31、変化量算出部32及び補正値算出部33として機能する。測定パターン生成部31、変化量算出部32及び補正値算出部33については、後述する。
記憶部54は、フラッシュメモリー、EEPROM等の不揮発性メモリーであり、制御部30が制御に使用する制御プログラムや、後述する測定パターンとして使用する画像の階調値を示す色情報を記憶する。

0024

画像処理部25は、制御部30の制御に従って画像データDを取得し、取得した画像データDについて、画像サイズや解像度静止画像動画像であるか、動画像である場合はフレームレート、3次元画像データであるか等の属性を判定する。
画像処理部25は、画像データDをフレームメモリー27にフレーム毎に展開し、展開した画像データDに対して画像処理を実行する。画像処理部25が実行する処理には、例えば、解像度変換フレームレート変換形状補正ズーム、色調補正、輝度補正等が含まれる。また、画像処理部25がこれらのうち複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。

0025

解像度変換は、画像処理部25が、画像データDの解像度を、制御部30により指定された解像度、例えば光変調装置12が備える液晶パネルの表示解像度に合わせて変換する処理である。フレームレート変換は、画像処理部25が画像データDのフレームレートを、制御部30により指定されたフレームレートに変換する処理である。形状補正は、制御部30から入力される補正パラメーターに従って画像データDを変換して、スクリーンSC上の投射画像台形歪み糸巻き型歪みを補正する処理である。
ズームは、後述するリモコン5や操作パネル51の操作によりズームが指示された場合に画像処理によって画像を拡大/縮小する処理である。色調補正は、画像データDの色調を変換する処理であり、制御部30により指定された色調に合わせて画像データDに含まれる各画素のデータを変更する。また、画像処理部25は、色調補正として、ホワイトバランスの補正を行ってもよい。画像処理部25は、後述する色計測部56が計測したセンサー値に基づき制御部30が算出したR,G,Bの各成分の補正量r,g,bを制御部30から取得する。画像処理部25は、取得した補正量r,g,bに基づいて画像データDの補正を行う。なお、補正量r,g,bについては後述する。
輝度補正は、光源部11の発光状態やプロジェクター1が設置された環境の明るさ等に対応して、画像データDの輝度を補正する処理である。
画像処理部25が実行する上記の処理の内容、パラメーター、及び処理の開始並びに終了のタイミングは制御部30により制御される。画像処理部25は、処理後の画像をフレームメモリー27から読み出して、この画像に対応するR、G、Bの画像信号を生成し、光変調装置駆動部23に出力する。

0026

プロジェクター1の本体には、ユーザーが操作を行うための各種スイッチ及びインジケーターランプを備えた操作パネル51が配置される。操作パネル51は、入力処理部53に接続される。入力処理部53は、制御部30の制御に従い、プロジェクター1の動作状態設定状態に応じて操作パネル51のインジケーターランプを適宜点灯又は点滅させる。操作パネル51のスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応する操作信号が入力処理部53を介して制御部30に入力される。
また、プロジェクター1は、ユーザーが使用するリモコン5を有する。リモコン5は各種のボタンを備えており、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。プロジェクター1の本体には、リモコン5が発する赤外線信号を受光するリモコン受光部52が配置される。リモコン受光部52は、入力処理部53に接続される。リモコン受光部52は、リモコン5から受光した赤外線信号をデコードして、リモコン5における操作内容を示す操作信号を生成し、入力処理部53に出力する。リモコン受光部52で生成された操作信号は、入力処理部53を介して制御部30に入力される。

0027

プロジェクター1は、無線通信部55を備える。無線通信部55は、アンテナ(図示略)やRF(Radio Frequency)回路等を備え、制御部30の制御の下、外部の装置との間で無線通信を実行する。無線通信部55の無線通信方式には、例えば無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)、UWB(Ultra Wide Band)、赤外線通信等の近距離無線通信方式、又は携帯電話回線を利用した無線通信方式を採用できる。

0028

プロジェクター1は、色計測部(計測部)56を備える。色計測部56は、カラーセンサー(図示略)を備える。色計測部56のカラーセンサーは、人間の目と同じ分光感度特性(等色関数(x(λ),y(λ),z(λ)の透過特性)を持ち、XYZ表色系における各成分を検出する。色計測部56に使用するカラーセンサーとしては、一般的なR,G,Bの三原色のカラーフィルターを備えるセンサーであってもよい。その他に、カラーセンサーとして、シアンマゼンタイエローの三色のフィルターを備えるセンサーを使用してもよい。
色計測部56は、プロジェクター1から測定パターンを形成する光として投射されてスクリーンSCで反射した反射光を受光し、X,Y及びZの各成分をそれぞれ電気信号(センサー値)に変換し、変換したセンサー値(色情報)を制御部30に出力する。
色計測部56から出力されるセンサー値の色空間は、色計測部56の備えるカラーセンサーによって異なる。このため、制御部30は、色計測部56から入力されるセンサー値をそのまま用いて後述する演算を行ってもよいし、他の色空間のセンサー値に変換してから演算を行ってもよい。

0029

図2は、色調補正の一例としてのホワイトバランス補正の処理を示すフローチャートである。ホワイトバランスとは、R光、G光、B光を合成して白色を発光させる際に、各原色の発色具合すなわち色強度を調整して所望の白色を発光させることを指す。
例えば、ユーザーによる操作パネル51の操作により、ホワイトバランス補正の開始指示が入力されることで(ステップS1/YES)、制御部30は処理を開始する。
制御部30は、処理を開始すると、まず測定パターン生成部31により測定パターンの画像データ(以下、簡単に測定パターンと呼ぶ)を生成する。測定パターン生成部31は、記憶部54から色情報を読み出して、読み出した色情報に基づいて測定パターンを生成する(ステップS2)。色情報は、ホワイトバランスを補正する階調ごとに用意される。また、各階調の色情報には、ホワイトバランス補正に必要な複数の測定パターンを生成するための色情報が含まれる。例えば、中間階調のグレーのホワイトバランスを補正する場合、測定パターン生成部31は、第1測定パターンから第4測定パターンまでの4つの測定パターンを色情報に基づいて生成する。各測定パターンの階調値は、以下の通りである。
第1測定パターンは、無彩色の基準光を生成すための画像データであり、白色又はグレーの無彩色の画像データである。本実施形態では、プロジェクター1が処理する画像データDの階調が、0〜255の256階調であるとする。この場合、第1測定パターンは、中間階調のグレーを表す画像データであり、R成分、G成分及びB成分の階調値がそれぞれ「128」の画像データである。R,G,B成分は、スクリーンSCに投射される色光の色成分となる。
第2測定パターンは、調整光を生成するための画像データであり、第1測定パターンのR成分の階調値を変更したパターンである。本実施形態の第2測定パターンは、R,G,B成分の階調値がそれぞれ(136,128,128)の画像データであり、R成分を8階調増やした薄赤の画像データである。
第3測定パターンは、調整光を生成するための画像データであり、第1測定パターンのG成分の階調値を変更したパターンである。本実施形態の第3測定パターンは、R,G,B成分がそれぞれ(128,136,128)の画像データであり、G成分を8階調増やした薄緑の画像データである。
第4測定パターンは、調整光を生成するための画像データであり、第1測定パターンのB成分の階調値を変更したパターンである。本実施形態の第4測定パターンは、R,G,B成分がそれぞれ(128,128,136)の画像データであり、B成分を8階調増やした薄青の画像データである。
第1測定パターン〜第4測定パターンは、色相がそれぞれ異なるパターンである。

0030

測定パターン生成部31は、まず、第1測定パターンを画像処理部25に渡して、画像処理部25に、第1測定パターンをフレームメモリー27に展開させる。画像処理部25は、フレームメモリー27に展開された第1測定パターンに対応する画像信号を生成して光変調装置駆動部23に出力する。光変調装置駆動部23は、制御部30の制御に従い、入力される画像信号に基づいて光変調装置12を駆動し、液晶パネルに画像を描画する。これにより、スクリーンSCに第1測定パターンの色光(無彩色の基準光)が投射される。
色計測部56は、スクリーンSCで反射した第1測定パターンの色光を受光して、受光した色光のX,Y及びZの各成分を計測する(ステップS3)。色計測部56は、計測したX,Y及びZの各成分を表すセンサー値を制御部30に出力する。
測定パターン生成部31は、色計測部56によって測定されたセンサー値が制御部30に入力されると、次の測定パターン(第2測定パターン)を画像処理部25に渡す。制御部30は、画像処理部25、表示部10、光源部11、光変調装置駆動部23及び投射光学系駆動部24を制御して、次の測定パターンの色光(調整光)をスクリーンSCに投射させる。そして、制御部30は、その反射光を受光した色計測部56のセンサー値を取得する。制御部30は、上記処理を繰り返し実施して、第1測定パターン〜第4測定パターンの各パターンでセンサー値を取得する。

0031

色計測部56で測定されたセンサー値は、制御部30の変化量算出部32に入力される。変化量算出部32は、色計測部56から第1測定パターン〜第4測定パターンに対応するすべてのセンサー値が入力されるまで処理の開始を待機する(ステップS4)。第1測定パターン〜第4測定パターンに対応するすべてのセンサー値が入力されていない場合(ステップS4/NO)、制御部30は、まだスクリーンSCに投射していない測定パターンをスクリーンSCに投射する。色計測部56は、測定パターンの反射光のX,Y及びZの各成分を表すセンサー値を制御部30に出力する。
変化量算出部32は、第1測定パターン〜第4測定パターンのすべてに対応するセンサー値が入力され、センサー値の取得が完了すると(ステップS4/YES)、R,G,Bの各成分の変化量をそれぞれ求める(ステップS5)。変化量算出部32は、入力されたセンサー値を以下の式(1)〜(9)により演算して、R,G,Bの各成分の変化量をそれぞれ求める。R成分の変化量は、表示色のR成分を単位階調値変化させた場合の、センサー値のX成分の変化量ΔRx、Y成分の変化量ΔRy、及びZ成分の変化量ΔRzの3つの値からなるベクトル量(ΔRx,ΔRy,ΔRz)である。G成分の変化量(ΔGx,ΔGy,ΔGz)、B成分の変化量(ΔBx,ΔBy,ΔBz)についても同様である。

0032

ΔRx=(第2測定パターンの測定値のX成分−第1測定パターンの測定値のX成分)/(第2測定パターンのR成分の階調値−第1測定パターンのR成分の階調値)・・・(1)
ΔRy=(第2測定パターンの測定値のY成分−第1測定パターンの測定値のY成分)/(第2測定パターンのR成分の階調値−第1測定パターンのR成分の階調値)・・・(2)
ΔRz=(第2測定パターンの測定値のZ成分−第1測定パターンの測定値のZ成分)/(第2測定パターンのR成分の階調値−第1測定パターンのR成分の階調値)・・・(3)

0033

ΔGx=(第3測定パターンの測定値のX成分−第1測定パターンの測定値のX成分)/(第3測定パターンのG成分の階調値−第1測定パターンのG成分の階調値)・・・(4)
ΔGy=(第3測定パターンの測定値のY成分−第1測定パターンの測定値のY成分)/(第3測定パターンのG成分の階調値−第1測定パターンのG成分の階調値)・・・(5)
ΔGz=(第3測定パターンの測定値のZ成分−第1測定パターンの測定値のZ成分)/(第3測定パターンのG成分の階調値−第1測定パターンのG成分の階調値)・・・(6)

0034

ΔBx=(第4測定パターンの測定値のX成分−第1測定パターンの測定値のX成分)/(第4測定パターンのB成分の階調値−第1測定パターンのB成分の階調値)・・・(7)
ΔBy=(第4測定パターンの測定値のY成分−第1測定パターンの測定値のY成分)/(第4測定パターンのB成分の階調値−第1測定パターンのB成分の階調値)・・・(8)
ΔBz=(第4測定パターンの測定値のZ成分−第1測定パターンの測定値のZ成分)/(第4測定パターンのB成分の階調値−第1測定パターンのB成分の階調値)・・・(9)

0035

「第1測定パターンの測定値のX成分」は、第1測定パターンをスクリーンSCに投射して、その反射光を色計測部56で測定した際に得られるセンサー値のX成分を示す。「第1測定パターンの測定値のY成分、Z成分」についても同様である。また、「第2〜第4測定パターンの測定値のX成分、Y成分、Z成分」についても同様である。
また、「第1測定パターンのR成分の階調値」は、測定パターン生成部31が生成した第1測定パターンのR成分の階調値を指し、色情報として事前に設定された値である。「第1測定パターンのG成分及びB成分の階調値」についても同様である。また、「第2〜第4測定パターンのR成分、G成分、B成分の階調値」についても同様である。
変化量算出部32は、算出したR,G,Bの変化量を補正値算出部33に出力する。

0036

補正値算出部33は、変化量算出部32から入力されるR,G,Bの変化量に基づいて、スクリーンSCに投射されるグレーの色光の色が、目標とする色になるように補正するためのR,G,Bの補正量をそれぞれ算出する(ステップS6)。
R,G,Bの補正量をそれぞれr,g,bとし、目標とするグレーの色を、XYZ表色系の色空間の座標値(Tx,Ty,Tz)で表すと、以下の式(10)が成り立つ。目標とするグレーの色は、あらかじめ定められたグレーの色を、XYZ表色系で表した値を用いてもよいし、製品の製造工程にて測定した第1測定パターンのX,Y,Z成分等を用いてもよい。

0037

0038

第1測定パターンをスクリーンSCに投射して、その反射光を色計測部56で測定した際に得られるセンサー値のXYZ表色系における成分を(Cx,Cy,Cz)とする。
上記式(10)は、以下の式(11)に変換される。

0039

0040

補正値算出部33は、上記式(11)により演算を行って、r,g,bの補正量を求める。
補正値算出部33は、算出した補正量を画像処理部25に出力する(ステップS7)。画像処理部25は、補正値算出部33から入力される補正量r,g,bを使用して、フレームメモリー27に展開した画像データDのホワイトバランスを補正する。

0041

以上説明したように、本実施形態のプロジェクター1は、表示部10と、色計測部56と、制御部30とを備える。
表示部10は、複数の色成分(R,G,B成分)を有し、色相が異なる複数の色光(第1測定パターン〜第4測定パターンに対応する色光)をスクリーンSCにそれぞれ投射する。
色計測部56は、スクリーンSCに投射された色光の反射光のセンサー値を出力する。
制御部30は、色計測部56が計測した複数の色光のセンサー値に基づいて、表示部10によりスクリーンSCに投射される画像の複数の色成分を補正する補正量を算出する。
従って、色調補正の精度を向上させ、色調補正の処理時間を短縮させることができる。

0042

また、表示部10は、無彩色の基準光と、R,G,Bの複数の色成分のうちの少なくとも一部の色成分において、階調値が基準光の階調値とは異なる調整光とを含む複数の色光をスクリーンSCに投射する。従って、一部の色成分において階調値を基準光の階調値と変更した場合のセンサー値を計測することができる。このため、一部の色成分において、階調値を変化させた場合のセンサー値の変化量を求めて、一部の色成分の補正量を求めることができる。

0043

また、制御部30は、一部の色成分の階調値を単位階調値変化させた場合の、センサー値(色情報)の変化量を算出し、算出した変化量に基づいて、一部の色成分における補正量を算出する。従って、色調補正の処理時間を短縮することができる。また、基準光の各色成分をそれぞれ有する単色の調整光のセンサー値を計測して、各調整光のセンサー値が、基準光のセンサー値に合致するように補正を行う必要がないので、センサー値に含まれる誤差の影響を低減して、色調補正の精度を向上させることができる。

0044

また、表示部10がスクリーンSCに投射する調整光は、一部の色成分以外の色成分の階調値が、基準光の階調値と同一である。従って、一部の色成分における色情報の、単位階調値当たりの変化量を精度よく求めることができる。

0045

また、制御部30は、複数の色光の反射光を計測したセンサー値に基づいて、ホワイトバランスの補正を行うので、ホワイトバランスを調整された画像をスクリーンSCに投射することができる。

0046

また、第2〜第4測定パターンの色光として、R,G,Bの単色光ではなく、補正対象である無彩色に近い比率の調整光を測定しているため、カラーセンサーの測定値の加法性の誤差が抑制され、色調補正の精度を向上させることができる。

0047

なお、上記の各実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。
例えば、上述した説明では、中間階調のグレーのホワイトバランスを補正する場合を例に説明したが、補正可能なグレーの階調は中間階調だけではなく、任意の階調で補正可能である。また、第2〜第4測定パターンに設定するR,G,B成分の階調値は、第1測定パターンの階調値に近い、カラーセンサーの誤差が小さく抑えられる範囲の階調値であることが好ましい。例えば、第1測定パターンのR,G,B成分の階調値を(72,72,72)とした場合、第2測定パターンのR,G,B成分の階調値は、例えば、(75,72,72)や(69,72,72)としてもよい。また、第2測定パターンのR,G,B成分の階調値を(72,80,80)や(72,64,64)としてもよい。
また、第2〜第4測定パターンに設定するR,G,B成分の階調値のいずれかを、第1測定パターンのR,G,B成分の階調値の整数倍としてもよい。例えば、第1測定パターンのR,G,B成分の階調値を(72,72,72)とした場合に、第2〜第4測定パターンのR,G,B成分の階調値を(144,72,72)、(72,144,72)、(72,72,144)としてもよい。

0048

また、上述した実施形態では、薄赤、薄緑、薄青の色を有する測定パターンを例に説明したが、これ以外の色であってもよい。例えば、測定パターンとして、以下に示す第5〜第8測定パターンであってもよい。第5測定パターンは、R,G,Bの階調値が(128,128,128)のグレーのパターンであり、第6測定パターンは、R,G,Bの階調値が(136,136,128)の薄い黄色のパターンである。また、第7測定パターンは、R,G,Bの階調値が(128,136,136)の薄いシアンのパターンであり、第8測定パターンは、R,G,Bの階調値が(136,128,136)の薄いマゼンタのパターンである。
また、上述した実施形態では、光変調装置の色成分としてR,G,Bを有するものを例に説明したが、光変調装置の色成分はイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)であってもよい。さらに4種類以上の色成分を持っていてもよい。

0049

また、上述した実施形態では、第1測定パターンとしてグレーを生成する場合を例に説明したが、グレーを含む無彩色の測定パターンは必須ではない。上述した第1〜第4測定パターンと、第6測定パターン〜第8測定パターンとの7つの測定パターンから4つの測定パターンを選択してホワイトバランス補正に使用することができる。

0050

また、上述した実施形態は、グレーの無彩色のホワイトバランス補正を例に説明したが、無彩色以外の色(有彩色)の調整にも適用することができる。例えば、測定パターンとして、赤色の測定パターン(以下、第9測定パターンという)と、赤色に対して緑成分の階調値を変化させた測定パターン(以下、第10測定パターンという)と、赤色に対して青成分の階調値を変化させた測定パターン(以下、第11測定パターンという)とを生成して赤色の色調を補正することもできる。例えば、第9測定パターンのR,G,B成分の階調値を(255,0,0)とし、第10測定パターンのR,G,B成分の階調値を(255,8,0)とし、第11測定パターンのR,G,B成分の階調値を(255,0,8)とすることができる。

0051

また、光源部11に、レーザー光源を使用する場合、レーザー光源から射出される光は、レーザー光源から射出される励起光としての青色光と、励起光により蛍光体励起することによって生成された蛍光光黄色光)との2色の色光である。このため、光源部11に、レーザー光源を使用する構成の場合、グレーの第1測定パターン、薄赤の第2測定パターン、薄青の第4測定パターンの3つの測定パターンによりホワイトバランス補正を行うことも可能である。

0052

また、上述したフローチャートの説明では、操作者開始操作を行うことにより、ホワイトバランスの補正処理を開始するとして説明したが、製品出荷時に工場等で行うことも可能である。

0053

また、上記実施形態では、光源が発した光を変調する光変調装置12として、RGBの各色に対応した3枚の透過型の液晶パネルを用いた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、3枚の反射型液晶パネルを用いた構成としてもよいし、1枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式を用いてもよい。又は、3枚のデジタルミラーデバイスDMD)を用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせたDMD方式等により構成してもよい。光変調装置として1枚のみの液晶パネル又はDMDを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びDMD以外にも、光源が発した光を変調可能な光変調装置であれば問題なく採用できる。

0054

また、図1に示したプロジェクター1の各機能部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を含み、その具体的な実装形態は特に制限されない。その他、プロジェクター1の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。

0055

1…プロジェクター、3…画像供給装置、5…リモコン、10…表示部(投射部)、11…光源部、12…光変調装置、13…投射光学系、21…I/F部、22…光源駆動部、23…光変調装置駆動部、24…投射光学系駆動部、25…画像処理部、27…フレームメモリー、30…制御部、31…測定パターン生成部、32…変化量算出部、33…補正値算出部、51…操作パネル、52…リモコン受光部、53…入力処理部、54…記憶部、55…無線通信部、56…色計測部(計測部)、SC…スクリーン。

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