JP2003044003A - プロジェクタ用ガンマ特性調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定点を増加することなく、暗部領域を十分
な精度で測定して、良好なガンマ特性を得ることのでき
るプロジェクタ用ガンマ特性調整装置を提供する。 【解決手段】 プロジェクタ用ガンマ特性調整装置１０
であって、信号レベル制御信号を出力する制御部８と、
信号レベル制御信号に対応する電圧をプロジェクタ１の
光変調素子１２Ｒに出力する信号発生器９と、光変調素
子１２Ｒから投射される画像の照度を複数の測定点にお
いて測定し制御部８に出力する照度計６とを有し、制御
部８は複数の測定点における信号レベル制御信号の値と
照度の値より黒レベルを含む暗部から白レベルを含む明
部までのガンマ特性を得て、これに基づき算出したガン
マ補正値をプロジェクタ１の記憶部１７に記憶させてガ
ンマ補正を行い、複数の測定点を割り当てる際に、測定
点を可視感度の高い暗部に多く割り当て、可視感度の低
い明部に少なく割り当てて、前記ガンマ特性を測定する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はプロジェクタ用ガン
マ特性調整装置に係り、特にプロジェクタのホワイトバ
ランストラッキングを決定するデジタルガンマデータに
ついて、測定点を増加することなく精度良く得るのに好
適なプロジェクタ用ガンマ特性調整装置に関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】従来、大きなスクリーン等に画像を投射
して表示する装置として液晶パネルを用いたプロジェク
タが周知である。図５は、一般的なカラー用のプロジェ
クタを示す構成図である。同図に示すように、カラー画
像を投射するプロジェクタ１は、概略、光学部１１と制
御部１６とから構成される。 【０００３】光学部１１は、図示しない光源と、その光
源からの光を分光して赤色光１３Ｒ、緑色光１３Ｇ及び
青色光１３Ｂを射出する分光プリズム（図示せず）と、
赤色光１３Ｒ、緑色光１３Ｇ及び青色光１３Ｂを画像信
号に応じて変調して、それぞれ赤色変調光１４Ｒ，緑色
変調光１４Ｇ及び青色変調光１４Ｂを出射する赤色用液
晶パネル１２Ｒ、緑色用液晶パネル１２Ｇ及び青色用液
晶パネル１２Ｂと、各変調光１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを
合成して合成光とする合成プリズム１５と、合成光をス
クリーン等に投射光７として投射する投射レンズ２より
構成される。 【０００４】一方、制御部１６は、外部の端子２１に接
続しており、この端子２１を通して供給される画像（映
像）データ（入力データ）をデコードしてアナログデー
タを出力するアナログデコーダ１９と、ガンマデータを
記憶するメモリ１７と、アナログデータをデジタルデー
タに変換し、得られたデジタルデータのレベルに応じ
て、予め端子２２を通してメモリ１７に記憶されている
ガンマデータ（補正値）を参照して、ガンマ補正を加え
て、各液晶パネル１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを駆動する駆
動用デジタルデータを出力するデジタル変換回路１８と
から構成される。 【０００５】ここで、一般的には、図示しない光源から
供給される赤色光１３Ｒ，緑色光１３Ｇ、青色光１３Ｂ
をそれぞれ変調する赤色用液晶パネル１２Ｒ、緑色用液
晶パネル１２Ｇ、青色用液晶パネル１２Ｂにおいて、各
液晶パネル１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに黒から白までのレ
ベルの画像データを入力して、投射光７を得ても、その
投射光７の明るさ（照度）はグレースケールと対応しな
いので、対応するように補正する必要がある。この補正
がガンマ補正であり、この補正用のデータがガンマデー
タであリ、各液晶パネル１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂはガン
マ特性を有するという。プロジェクタを構成する液晶パ
ネルのガンマ特性は、液晶パネル毎、及び色毎に微妙に
異なるので、液晶パネル毎に測定する必要がある。 【０００６】次にプロジェクタ用ガンマ特性調整装置に
よるガンマ特性の測定を説明する。図６は、従来例のプ
ロジェクタ用ガンマ特性調整装置を示す構成図である。
同図に示すように、プロジェクタ用ガンマ特性調整装置
２０は、色フィルタ４、照度計６、制御部２８、信号発
生器９、及び測定調整対象のプロジェクタ１より、構成
される。照度計６、色フィルタ４およびプロジェクタ１
の投射レンズ２は外光遮蔽ボックス３中に配置されてお
り、投射レンズ２からの投射光７のみが照度計６に照射
されるようになっている。 【０００７】色フィルタ４は、例えば円板状であり、回
転軸５の周りに配置された円形の赤フィルタ４Ｒ、緑フ
ィルタ４Ｇ、青フィルタ４Ｂ及び無色フィルタ４Ｗから
構成されており、回転軸５の周りに回転することによっ
て、各フィルタ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ，４Ｗを選択できるよ
うになっている。照度計６からは、制御部２８に照度デ
ータが出力される。制御部２８からは、信号発生器９に
信号レベル制御データが出力され、信号発生器９はこの
制御データに基づくレベルの信号（電圧）をプロジェク
タ１に出力する。 【０００８】プロジェクタ１では、図示しない液晶パネ
ルに信号（電圧）を印加して、これに応じた映像の投射
光７（電圧に対応して黒から白までのレベルになってい
る）を投射レンズ２より投射する。投射光７には、赤、
緑、青の各色が含まれているので、例えば、赤用液晶パ
ネルについて測定する場合には、投射光７は赤フィルタ
４Ｒを通過して、赤色のみの投射光７’となって照度計
６に投射され、照度が測定される。これを、黒から白ま
でに対応する信号発生器９からの電圧を印加したときに
投射される投射光の照度を測定して、ガンマ特性が得ら
れる。 【０００９】図７にその例を示す。図７は、従来例のプ
ロジェクタ用ガンマ特性調整装置により得られる、プロ
ジェクタの液晶パネルに印加される入力レベルとガンマ
データとの関係を示すグラフ図である。これを、赤用液
晶パネルに続いて順次緑用液晶パネル、青用液晶パネル
について行う。 【００１０】制御部２８においては、得られた測定ポイ
ントにおけるガンマ特性より、ガンマ補正値を算出し
て、これをプロジェクタ１に記憶させる。プロジェクタ
１は、この調整が終了すると、投射表示モードに切り替
えられ、入力される画像データ（電圧）に対して、ガン
マ補正値を加えて（ゲイン制御になる）、各液晶パネル
に印加する入力信号（電圧）とするようになる。これに
より、ガンマ補正のなされた画像が投射される。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、ガンマ特性
の測定にあたっては、液晶パネルに印加するデジタル入
力レベルに対応する電圧の全てについて測定できるのが
理想である（後述の図３に示す理想データ）。例えば、
図７に示したガンマ特性の場合、測定ポイントはレベル
１６からレベル２３９まで、間隔１で、２２４ポイント
ある。然るに、ガンマ特性の測定は、全てのプロジェク
タについて個々に行う必要があるので、全入力レベルに
ついて測定することは、調整時間の増大をもたらし、コ
ストアップになる。 【００１２】これを避けるために、従来、等間隔になっ
ている所定数の入力レベルを測定ポイントとして選ん
で、それについて、照度を測定し、ガンマ特性を得て、
隣接する３測定点を、２次曲線近似により近似して、こ
れを繋ぎ合わせて、ガンマ特性曲線を得て、これよりガ
ンマ補正値を全ての入力レベルに対して算出し記憶させ
ていた。 【００１３】例えば、図７に示すように、実線で示され
る曲線上の◆印の点がガンマ特性の測定点を示し、その
ときの入力レベル（ビデオレベル）、ガンマデータ、及
びガンマ補正後の照度値は、表１に示すとおりである。
測定する入力レベル（ポイント）数は１５であり、間隔
は等間隔で１６としてある。 【００１４】 【表１】 【００１５】ガンマ補正後の入力レベルと照度との関係
を、図３及び図４に示す。図３は、ガンマ補正後のプロ
ジェクタにおいて、液晶パネルに印加される入力レベル
（相対値で電圧を示す）と液晶パネルから出射される変
調光（プロジェクタからの投射光）の照度との関係を示
すグラフ図である。図４は、図３のグラフにおいて入力
レベルの低い領域の拡大図である。両図において、実線
が理想データを示し、一点鎖線が従来例を示す。理想デ
ータは、全てのデジタル入力レベルに対して、補正され
ている。一方、従来例は入力レベルを等間隔にとった複
数（１５点）の測定点より、近似して得られたものであ
る。 【００１６】図３をみると、全体の入力レベルの領域で
理想データと実施例は略一致している。然るに、図４に
示すように、入力レベルの低い領域（暗部）において、
理想データ（完全に調整された）と、代表点測定による
従来例との間には相当な差が出ており、従来のガンマ特
性測定においては、十分な調整精度が得られていないこ
とがわかる。 【００１７】また、人間の可視感度は暗部の方が高く、
微妙な照度の差を検知しやすく、他方、明部において、
可視感度は鈍い。従って、暗部から明部までを等間隔に
分割した入力レベルで測定する従来のプロジェクタ用ガ
ンマ特性調整装置においては、調整精度の必要な暗部の
精度は不充分あるという問題があり、調整精度をあまり
必要としない明部の精度は過剰のスペックとなっている
という問題がある。 【００１８】そこで本発明は、上記問題を解決し、測定
ポイントを増加することなく、暗部領域を十分な精度で
測定して、良好なガンマ特性を得ることのでき、調整対
象のプロジェクタの画質を大幅に改善できるプロジェク
タ用ガンマ特性調整装置を提供することを目的とするも
のである。 【００１９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、本発明は、プロジェクタ用ガンマ特性調
整装置であって、信号レベル制御信号を出力する制御部
８と、前記信号レベル制御信号に対応する電圧をプロジ
ェクタ１の光変調素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに出力す
る信号発生器９と、前記光変調素子１２Ｒ，１２Ｇ，１
２Ｂから投射される画像の照度を複数の測定ポイントに
おいて測定し前記制御部８に出力する照度計６とを有
し、前記制御部８は、前記複数の測定ポイントにおける
前記信号レベル制御信号の値と前記照度の値より黒レベ
ルを含む暗部から白レベルを含む明部までのガンマ特性
を得て、これに基づき算出したガンマ補正値を前記プロ
ジェクタ１の記憶部１７に記憶させてガンマ補正を行
い、前記複数の測定ポイントを割り当てる際に、測定ポ
イントを可視感度の高い前記暗部に多く割り当て、可視
感度の低い前記明部に少なく割り当てて、前記ガンマ特
性を測定するようにしたことを特徴とするプロジェクタ
用ガンマ特性調整装置である。 【００２０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
なお、説明の簡略のため、従来例における構成と同一の
構成については、同一の参照符号を付し、その説明を省
略する。 【００２１】＜実施例＞図１は本発明のプロジェクタ用
ガンマ特性調整装置の実施例を示す構成図である。同図
に示すように、本実施例のプロジェクタ用ガンマ特性調
整装置１０は、色フィルタ４、照度計６、制御部８、信
号発生器９、及び測定調整対象のプロジェクタ１より、
構成される。照度計６、色フィルタ４およびプロジェク
タ１の投射レンズ２は外光遮蔽ボックス３中に配置され
ており、投射レンズ２からの投射光７’のみが照度計６
に照射されるようになっている。 【００２２】色フィルタ４は例えば円板状であり、回転
軸５の周りに配置された円形の赤フィルタ４Ｒ、緑フィ
ルタ４Ｇ、青フィルタ４Ｂ及び無色フィルタ４Ｗから構
成されており、回転軸５の周りに回転することによっ
て、各フィルタ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ，４Ｗを選択できるよ
うになっている。照度計６からは、制御部８に照度デー
タが出力される。制御部８からは、信号発生器９に信号
レベル制御データが出力され、信号発生器９はこの信号
レベル制御データに基づくレベルの信号（電圧）をプロ
ジェクタ１に出力する。 【００２３】プロジェクタ１では、図示しない液晶パネ
ルに信号電圧を印加して、これに対応した映像の投射光
７（電圧に対応して黒から白までのレベルになってい
る）を投射レンズ２より投射する。投射光７には、赤、
緑、青の各色が含まれているので、例えば、赤用液晶パ
ネルについて測定する場合には、投射光７は赤フィルタ
４Ｒを通過して、赤色のみの投射光７’となって照度計
６に投射され、照度が測定される。これを、黒から白ま
でに対応する信号発生器９からの信号により投射される
投射光の照度を測定して、上述したガンマ特性が得られ
る。これを、赤用液晶パネルに続いて順次緑用液晶パネ
ル、青用液晶パネルについて行う。 【００２４】制御部８においては、得られたガンマ特性
より、ガンマ補正値を算出して、これをプロジェクタ１
に記憶させる。プロジェクタ１は、この調整が終了する
と、投射表示モードに切り替えられ、入力される画像デ
ータ電圧に対して、ガンマ補正値を加えて（ゲイン制御
になる）、各液晶パネルに印加する入力信号電圧とする
ようになる。これにより、ガンマ補正のなされた画像が
投射される。ガンマ特性の測定にあたっては、液晶パネ
ルに印加する入力の入力レベル全てについて測定できる
のが理想であるが、全てのプロジェクタ毎にガンマ特性
を測定する必要があるので、実際的ではないので、ここ
では、従来例と同様、所定数（１５測定点）の入力レベ
ルを選択して、測定ポイントとする。 【００２５】黒から白までの範囲に対応する入力レベル
（これは、制御部８から信号発生器９に送られる入力デ
ータ：信号レベル制御信号である）は、相対値として、
レベル１６からレベル２３９までに対応するが、そのう
ち１５レベルを選択し、それを測定ポイントとする。従
来例においては、各レベル間の間隔は同一で１６であっ
たが、本実施例では、は、暗部においては、各測定ポイ
ント間の間隔を細かく取り、明部においては、粗く取っ
ている。 【００２６】具体的には、入力レベル（相対値）とし
て、１６（黒レベル）、２０、２５、３０、３９、５
０、６２、８０、１０３、１２５、１４８、１７１、１
９４、２１７、２３９（白レベル）を選択する。この入
力レベルに対応する、信号発生器からの電圧をプロジェ
クタ１の赤色用液晶パネルに印加し投射光７を得る。投
射光７は赤色フィルタを通過して投射光７’となり、照
度計６でその照度が測定される。 【００２７】その照度から、ガンマデータを算出する。
上記の入力レベルに対応して、それぞれ、次の通りとな
る。いずれも、相対値であり、１８９、２２７、２６
８、３０２、３５１、３９７、４３９、４９２、５４
５、５９３、６４０、６９１、７４６，８１４，９０２
となる。 【００２８】ガンマ補正後の上記の入力レベルに対応す
る、投射光の照度はそれぞれ、次の通りとなる。なお、
単位はルックス（Ｌｘ）である。１０．０、１６．３、
２６．７、３９．８、７０．９、１２２．５、１９６．
６、３４４．４、６００．５、９１９．３、１３３３．
０、１８３１．６、２４１７．８、３０９３．６、３８
２５．８であり、結果を表２に示す。 【００２９】 【表２】 【００３０】得られたガンマデータを図２に示す。図２
は、本発明のプロジェクタ用ガンマ特性調整装置の実施
例により得られる、プロジェクタの液晶パネルに印加さ
れる入力レベルとガンマデータとの関係を示すグラフ図
である。同図において、◆印は測定点を示し、入力レベ
ルの低い領域においては、ガンマデータの変化が大きい
のであるが、ここに測定点を多くとっている。 【００３１】隣接する３測定点（◆印）をそれぞれ２次
曲線近似により近似して、これを繋ぎ合わせてガンマ特
性曲線を得て、これより、ガンマ補正値を全ての入力レ
ベルに対して算出し、これをプロジェクタ１に記憶させ
ておく。前述の図３及び図４に、本実施例によるガンマ
補正後の入力レベルと照度のグラフが示されているが、
特に図４により、実線（理想データ）と点線（本実施
例）は極めて類似しているので、近似により得られるガ
ンマ特性曲線は極めて理想に近い良好な曲線であること
がわかる。 【００３２】また、図３より、暗部に測定ポイントを集
中しても、明部において得られる近似曲線（ガンマ補正
後）は、理想曲線に近いものが得られることがわかる。 【００３３】本実施例では、ガンマ特性曲線を得るの
に、可視感度の高い暗部に多く測定ポイントを割り当
て、可視感度の低い明部に少なく測定ポイントを割り当
て、全体としては、測定ポイント数を増加させることな
く、精密なガンマ特性曲線を得ることができ、これより
正確なガンマ補正値を得ることができ、測定ポイント増
加によってコストアップすることなく、良好なガンマ特
性調整を行うことができる。 【００３４】このガンマ特性の測定を赤色、緑色、青色
について行い、制御部８はガンマ補正値を全入力レベル
に対して算出して、プロジェクタ１のメモリ１７に記憶
させて、調整は終了する。なお、ガンマ特性としては、
図２に示した曲線の形は一例であり、用いる液晶パネル
（一般的には光変調素子）によりその曲線の形は異なる
ものであるが、暗部での変化は、図２と略類似であリ、
それぞれに合わせて、全体として最適になるように暗部
での測定ポイント数を増加するようにすれば（それに応
じて、明部の測定ポイント数及び間隔を選択する）、種
々の光変調素子に本実施例で示した内容を適用できる。 【００３５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のプロジェ
クタ用ガンマ特性調整装置は、複数の測定ポイントを割
り当てる際に、測定ポイントを可視感度の高い前記暗部
に多く割り当て、可視感度の低い前記明部に少なく割り
当てて、ガンマ特性を測定するようにしたことにより、
測定ポイントを増加することなく、暗部領域を十分な精
度で測定して、良好なガンマ特性を得ることのでき、調
整対象のプロジェクタの画質を大幅に改善できるプロジ
ェクタ用ガンマ特性調整装置を提供することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のプロジェクタ用ガンマ特性調整装置の
実施例を示す構成図である。 【図２】本発明のプロジェクタ用ガンマ特性調整装置の
実施例により得られる、プロジェクタの液晶パネルに印
加される入力レベルとガンマデータとの関係を示すグラ
フ図である。 【図３】ガンマ補正後のプロジェクタにおいて、液晶パ
ネルに印加される入力レベルと液晶パネルから出射され
る変調光（プロジェクタからの投射光）の照度との関係
を示すグラフ図である。 【図４】図３のグラフにおいて入力レベルの低い領域の
拡大図である。 【図５】一般的なカラー用のプロジェクタを示す構成図
である。 【図６】従来例のプロジェクタ用ガンマ特性調整装置を
示す構成図である。 【図７】従来例のプロジェクタ用ガンマ特性調整装置に
より得られる、プロジェクタの液晶パネルに印加される
入力レベルとガンマデータとの関係を示すグラフ図であ
る。 【符号の説明】 １…プロジェクタ、２…投射レンズ、３…外光遮蔽ボッ
クス、４…色フィルタ、４Ｒ…赤フィルタ、４Ｇ…緑フ
ィルタ、４Ｂ…青フィルタ、５…回転軸、６…照度計、
７、７’…投射光、８…制御部、９…信号発生器、１０
…プロジェクタ用ガンマ特性調整装置、１１…光学部、
１２Ｒ…赤色用液晶パネル、１２Ｇ…緑色用液晶パネ
ル、１２Ｂ…青色用液晶パネル、１３Ｒ…赤色光、１３
Ｇ…緑色光、１３Ｂ…青色光、１４Ｒ…（赤色）変調
光、１４Ｇ…（緑色）変調光、１４Ｂ…（青色）変調
光、１５…合成プリズム、１６…制御部、１７…メモ
リ、１８…デジタル変調回路、１９…アナログデコー
ダ、２０…プロジェクタ用ガンマ特性調整装置、２１…
端子、２２…端子、２８…制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０Ｃ ５Ｃ０６６ Ｈ０４Ｎ 5/202 Ｈ０４Ｎ 5/202 ５Ｃ０８０ 5/74 5/74 Ｄ 9/64 9/64 Ｆ Ｆターム(参考） 2H088 EA12 MA05 MA13 2H093 NA53 NC49 NC53 NC62 ND06 NG02 5C006 AF46 BB11 BC16 BF01 EC11 5C021 PA17 PA80 PA82 PA99 XA01 XA13 XA34 5C058 AA06 BA08 BA13 BB14 EA02 EA26 5C066 AA03 BA20 CA08 EA03 EA11 EC05 GA01 GA32 GB01 KA12 KE11 KL13 KM13 5C080 AA10 BB05 CC06 DD01 EE29 GG12 JJ02 JJ05

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】プロジェクタ用ガンマ特性調整装置であっ
   て、信号レベル制御信号を出力する制御部と、前記信号
   レベル制御信号に対応する電圧をプロジェクタの光変調
   素子に出力する信号発生器と、前記光変調素子から投射
   される画像の照度を複数の測定ポイントにおいて測定し
   前記制御部に出力する照度計とを有し、前記制御部は、
   前記複数の測定ポイントにおける前記信号レベル制御信
   号の値と前記照度の値より黒レベルを含む暗部から白レ
   ベルを含む明部までのガンマ特性を得て、これに基づき
   算出したガンマ補正値を前記プロジェクタの記憶部に記
   憶させてガンマ補正を行い、前記複数の測定ポイントを
   割り当てる際に、測定ポイントを可視感度の高い前記暗
   部に多く割り当て、可視感度の低い前記明部に少なく割
   り当てて、前記ガンマ特性を測定するようにしたことを
   特徴とするプロジェクタ用ガンマ特性調整装置。