JP2005266462A - Projector device and color correction method in projector device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector device wherein color correction can be realized in accordance with the luminance variance of reflected light of all projected image light. <P>SOLUTION: The projector device which displays a color image by successively projecting image light in two or more colors formed by an image forming element 4, to a screen 5 is provided with; a sensor 10 capable of detecting luminance of reflected light of image light in each color individually projected to the screen 5; a first memory 11 wherein luminance information of reflected light in each color detected by the sensor 10 is stored; a second memory 12 wherein reference luminance information of reflected light predetermined for each color is stored; a color correction data generation part 13 for generating color correction data by comparing luminance information with reference luminance information; and a color correction circuit 14 for correcting an image signal inputted to the image forming element 4 on the basis of color correction data. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プロジェクタ装置の色補正に関するものである。   The present invention relates to color correction of a projector apparatus.

赤(R)、緑(G)、青(B)の画像光を投射面に順次投射してカラー画像を表示するプロジェクタの場合、投射面が必ずしも予定されている反射特性を有するとは限らず、投射面の反射特性によっては色の再現性が低下する。また、周辺光(環境光)の影響によっても色の再現性が低下する。そこで従来は、投射面に投射された画像光の反射光の輝度(強度)を波長毎に検出し、その検出結果に基づいて色補正を行っている。より具体的には、回折格子やプリズムによって上記反射光をR、G、Bの三原色にスペクトル分解し、各色光の輝度をカラーセンサによって検出し、各色光の輝度がなるべく同一となるように調整することによって色の再現性を向上させている。ここで、一般的なプロジェクタに搭載されているカラーセンサは、660nm帯域の光の輝度を検出するための赤色センサ、540nm帯域の光の輝度を検出するための緑色センサ、460nm帯域の光の輝度を検出するための青色センサといった3つの単色センサから構成されている。各単色センサの特性を図5に示す。以上のようなプロジェクタの色補正の詳細については、例えば特許文献1に開示されている。
特開2003−323610号公報
In the case of a projector that displays a color image by sequentially projecting red (R), green (G), and blue (B) image light onto a projection surface, the projection surface does not necessarily have a predetermined reflection characteristic. Depending on the reflection characteristics of the projection surface, the color reproducibility decreases. In addition, color reproducibility also decreases due to the influence of ambient light (ambient light). Therefore, conventionally, the brightness (intensity) of the reflected light of the image light projected on the projection surface is detected for each wavelength, and color correction is performed based on the detection result. More specifically, the reflected light is spectrally decomposed into three primary colors of R, G, and B using a diffraction grating and a prism, the brightness of each color light is detected by a color sensor, and the brightness of each color light is adjusted to be as equal as possible. By doing so, color reproducibility is improved. Here, a color sensor mounted on a general projector includes a red sensor for detecting the luminance of light in the 660 nm band, a green sensor for detecting the luminance of light in the 540 nm band, and the luminance of light in the 460 nm band. It is comprised from three monochromatic sensors, such as a blue sensor for detecting. The characteristics of each monochrome sensor are shown in FIG. The details of the color correction of the projector as described above are disclosed in Patent Document 1, for example.
JP 2003-323610 A

従来のプロジェクタが投射する画像光には、R、G、Bの三原色しか含まれていなかったので、上記のような3つの単色フィルタから構成される廉価なカラーセンサの検出結果に基づく色補正でも必要十分であった。しかし、近年のプロジェクタのなかには、色の再現性を向上させるために、R、G、B以外の色光を独立した画像光として投射するプロジェクタがある。このようなプロジェクタにおいては、上記のような3つの単色フィルタから構成されるカラーセンサの検出結果に基づく色補正では不十分であり、せっかくR、G、B以外の色光を独立して投射しても、その効果が十分に得られないこともある。例えば、R、G、Bの画像光に加えて、黄(Ye)の画像光が投射されていても、赤色センサ、緑色センサ及び青色センサの何れも黄(Ye)には殆ど反応しない。よって、赤色センサ、緑色センサ及び青色センサによって検出された反射光の輝度に基づいて色補正を行っても、正確な補正結果が得られず、十分な色再現性は達成されない。   Since the image light projected by a conventional projector contains only the three primary colors R, G, and B, color correction based on the detection result of an inexpensive color sensor composed of the three single color filters as described above is also used. Necessary and sufficient. However, among recent projectors, there are projectors that project color lights other than R, G, and B as independent image lights in order to improve color reproducibility. In such a projector, the color correction based on the detection result of the color sensor composed of the three single color filters as described above is insufficient, and color light other than R, G, and B is projected independently. However, the effect may not be sufficiently obtained. For example, even when yellow (Ye) image light is projected in addition to R, G, and B image light, none of the red, green, and blue sensors reacts to yellow (Ye). Therefore, even if color correction is performed based on the brightness of reflected light detected by the red sensor, green sensor, and blue sensor, an accurate correction result cannot be obtained, and sufficient color reproducibility cannot be achieved.

本発明の目的は、投射される画像光に含まれる全ての色光の輝度変化に対応した色補正を実現可能なプロジェクタ装置及び色補正方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a projector device and a color correction method capable of realizing color correction corresponding to luminance changes of all color lights included in projected image light.

本発明は、プロジェクタ装置がカラー画像を表示するために投射する2色以上の画像光を投射面に個別に投射してその反射光の輝度を検出し、検出された各色の反射光の輝度と、予め保持している各反射光の基準輝度とを比較して色補正データを生成し、生成された色補正データに基づいて画像信号を補正することを特徴とする。従って、三原色の画像光が投射される場合は勿論のこと、三原色以外の色の画像光が投射される場合にも、全ての画像光の反射光の輝度変化が検出され、適切な色補正が実行される。尚、色補正の具体的手法としては、検出された実際の反射光の輝度と、予め設定されている基準輝度と比較し、実際の輝度バランスが予め設定されている基準輝度バランスと同一になるように、画像信号中の輝度情報を補正する手法が一例として考えられる。   According to the present invention, two or more colors of image light projected by the projector device to display a color image are individually projected on a projection surface to detect the brightness of the reflected light, and the detected brightness of the reflected light of each color is detected. The color correction data is generated by comparing with the reference brightness of each reflected light held in advance, and the image signal is corrected based on the generated color correction data. Therefore, not only when the image light of the three primary colors is projected, but also when the image light of a color other than the three primary colors is projected, the luminance change of the reflected light of all the image lights is detected, and appropriate color correction is performed. Executed. As a specific method of color correction, the actual brightness balance is the same as the preset reference brightness balance by comparing the detected actual reflected light brightness with the preset reference brightness. Thus, a method for correcting luminance information in an image signal is considered as an example.

上記反射光の輝度を検出するための検出手段は、投射される2色以上の画像光の輝度を検出可能であれば必要十分であるが、可視光全域の輝度を検出可能であることが望ましい。何故なら、検出手段が可視光全域の輝度を検出可能であれば、表示画像の色再現性に影響を与える様々な光の輝度を検出し、それら検出結果を色補正に反映させることができるからである。例えば、室内灯の光や太陽光等の周辺光が投射面に入射するような環境下では、投射面によって反射される周辺光の輝度を検出し、その検出結果を色補正に反映させることで、より正確な色補正を実現することができる。以上の観点からは、カラーフィルタ等の波長選択手段を備えていないフォトダイオード、フォトトランジスタ、CCD(Charge Coupled Devices)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、PSD(Position Sencing Device)等を用いたセンサが検出手段として好適である。   The detection means for detecting the brightness of the reflected light is sufficient if it can detect the brightness of the projected image light of two or more colors, but it is desirable that the brightness of the entire visible light can be detected. . This is because if the detection means can detect the luminance of the entire visible light range, it can detect the luminance of various lights that affect the color reproducibility of the display image and reflect the detection results in the color correction. It is. For example, in an environment where ambient light such as room light or sunlight is incident on the projection surface, the brightness of ambient light reflected by the projection surface is detected, and the detection result is reflected in color correction. More accurate color correction can be realized. From the above viewpoint, there are sensors using photodiodes, phototransistors, CCDs (Charge Coupled Devices), CMOSs (Complementary Metal Oxide Semiconductors), PSDs (Position Sencing Devices), etc. that do not have wavelength selection means such as color filters. Suitable as detection means.

本発明によれば、プロジェクタ装置から投射される全て画像光の反射光の輝度変化に対応した色補正を実行することができる。   According to the present invention, it is possible to perform color correction corresponding to the luminance change of the reflected light of all image light projected from the projector device.

以下、本発明のプロジェクタ装置の実施形態の一例について詳細に説明する。図1は、本例のプロジェクタ装置の構成を模式的に示すブロック図である。本例のプロジェクタ装置は、光源装置1と、光源装置1から出射された光(白色光)を時分割で色分離する時分割色分離手段としてのカラーホイール2と、カラーホイール2によって分離された各色光を後述する画像形成素子4に向けて反射すると共に、画像形成素子4によって形成された画像光をそのまま透過させるTIRプリズム(全反射プリズム)3と、TIRプリズム3によって反射された各色光を画像信号に基づいて空間的に光変調して画像光を形成する画像形成素子4と、TIRプリズム3を透過した画像光を投射面としてのスクリーン5に向けて拡大投射する投射レンズ6と、スクリーン5によって反射された反射光の輝度を検出するためのセンサ10と、センサ10によって検出された反射光の輝度に関する情報が保持される第1メモリ11と、第1メモリ11に保持されている輝度情報と比較される基準輝度に関する情報が保持された第2メモリ12と、第1メモリ11及び第2メモリ12に保持されている情報に基づいて色補正データを生成する色補正データ生成部13と、画像形成素子4に入力される画像信号を色補正データに基づいて補正する色補正回路14を備えている。   Hereinafter, an example of an embodiment of the projector apparatus of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the projector apparatus of this example. The projector device of this example is separated by the color wheel 2 as a light source device 1, a color wheel 2 as time-division color separation means for color-separating light (white light) emitted from the light source device 1 in a time division manner. A TIR prism (total reflection prism) 3 that reflects each color light toward an image forming element 4 to be described later and transmits the image light formed by the image forming element 4 as it is, and each color light reflected by the TIR prism 3 An image forming element 4 that spatially modulates light based on an image signal to form image light, a projection lens 6 that magnifies and projects image light transmitted through the TIR prism 3 toward a screen 5 as a projection surface, and a screen The sensor 10 for detecting the brightness of the reflected light reflected by 5 and information on the brightness of the reflected light detected by the sensor 10 are held. Information stored in the first memory 11, the second memory 12 in which information relating to the reference luminance to be compared with the luminance information held in the first memory 11 is held, and information held in the first memory 11 and the second memory 12 A color correction data generation unit 13 that generates color correction data based on the color correction data, and a color correction circuit 14 that corrects an image signal input to the image forming element 4 based on the color correction data.

光源装置1は、メタルハライドランプ、キセノンランプ、水銀ランプ等の高圧放電ランプからなる光源と、光源の周囲に設けられたリフレクタとから構成されている。リフレクタは、例えば回転楕円形状の反射面を有し、第一焦点近傍に配置されている光源から四方八方へ放射される光を第二焦点近傍に集光させる。もっとも、リフレクタの反射面の形状は特に限定されるものではなく、光源から放射された光を効率良くカラーホイール2に入射させることができる形状であればよい。   The light source device 1 includes a light source composed of a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp, a xenon lamp, or a mercury lamp, and a reflector provided around the light source. The reflector has, for example, a spheroidal reflection surface, and condenses light emitted in all directions from a light source disposed in the vicinity of the first focal point in the vicinity of the second focal point. But the shape of the reflective surface of a reflector is not specifically limited, What is necessary is just a shape which can inject the light radiated | emitted from the light source into the color wheel 2 efficiently.

カラーホイール2には、赤色光のみを透過させる略扇形の赤色フィルタと、緑色光のみを透過させる略扇形の緑色フィルタと、青色光のみを透過させる略扇形の青色フィルタと、黄色光のみを透過させる略扇形の黄色フィルタとが90度間隔で配置されている。また、このカラーホイール2は、光源装置1のリフレクタによる集光点近傍(リフレクタが回転楕円形状の反射面を有する場合は、その第二焦点近傍)に配置され、不図示の駆動機構によって周方向に回転させられる。よって、光源装置1から出射された光(白色光)は、カラーホイール2の各色フィルタに入射し、赤色光、緑色光、青色光及び黄色光に時分割で分離され、TIRプリズム3に所定の入射角で入射する。   The color wheel 2 has a substantially fan-shaped red filter that transmits only red light, a substantially fan-shaped green filter that transmits only green light, a substantially fan-shaped blue filter that transmits only blue light, and only yellow light. A substantially fan-shaped yellow filter is arranged at intervals of 90 degrees. The color wheel 2 is disposed in the vicinity of the condensing point by the reflector of the light source device 1 (in the vicinity of the second focal point when the reflector has a spheroidal reflection surface) and is circumferentially driven by a drive mechanism (not shown). To be rotated. Therefore, the light (white light) emitted from the light source device 1 enters each color filter of the color wheel 2 and is separated into red light, green light, blue light, and yellow light in a time-sharing manner, and is transmitted to the TIR prism 3 with a predetermined amount. Incident at an incident angle.

TIRプリズム3は、カラーホイール2を透過した光の全反射面に対する入射角が臨界角を超え、画像形成素子4によって反射された光の全反射面に対する入射角が臨界角を超えないように配置されている。従って、カラーホイール2によって時分割で色分離された各色光は、TIRプリズム3の全反射面で反射されて画像形成素子4に照射され、画像形成素子4によって反射された光(画像光)は、全反射面をそのまま透過する。   The TIR prism 3 is arranged so that the incident angle of the light transmitted through the color wheel 2 with respect to the total reflection surface exceeds the critical angle and the incident angle with respect to the total reflection surface of the light reflected by the image forming element 4 does not exceed the critical angle. Has been. Accordingly, each color light color-separated in a time division manner by the color wheel 2 is reflected by the total reflection surface of the TIR prism 3 and irradiated to the image forming element 4, and light (image light) reflected by the image forming element 4 is It passes through the total reflection surface as it is.

画像形成素子4は、反射型の液晶パネル又はDLP(登録商標)であり、投写画像の各画素に対応するセル又は微小ミラーが入力された画像信号に従って個別に駆動されることによって、照射された各色光を空間的に光変調し、R、G、B、Yeの各色の画像光を形成する。画像形成素子4によって形成されたR、G、B、Yeの各画像光は、上記の通りTRIプリズム3の全反射面を透過して投射レンズ6に入射し、スクリーン5に向けて順次投射される。この結果、残像現象によって人間の目にはフルカラーの画像として認識される。   The image forming element 4 is a reflective liquid crystal panel or DLP (registered trademark), and cells or micromirrors corresponding to each pixel of a projected image are individually driven according to an input image signal and irradiated. Each color light is spatially modulated to form image light of each color of R, G, B, Ye. The R, G, B, and Ye image lights formed by the image forming element 4 pass through the total reflection surface of the TRI prism 3 and enter the projection lens 6 as described above, and are sequentially projected toward the screen 5. The As a result, it is recognized as a full-color image by human eyes due to the afterimage phenomenon.

センサ10は、入射光の輝度に応じた電圧を出力する光電変換素子であり、本例ではフォトダイオードが用いられている。センサ10から出力された電圧の値は、輝度情報として第1メモリ11に格納され、輝度テーブルが作成される。また、第2メモリ12には、白色体(白色のスクリーン)に、R、G、B、Yeの各色の画像光を個別に投射したときにセンサ10から出力された電圧の値(基準輝度情報)に基づいて作成された基準輝度テーブルが予め保持されている。もっとも、第1メモリ11と第2メモリ12とは、物理的に独立した2つのメモリである必要はなく、同一メモリ内のある領域を第1メモリ11、他の領域を第2メモリ12として利用することもできる。   The sensor 10 is a photoelectric conversion element that outputs a voltage corresponding to the luminance of incident light, and a photodiode is used in this example. The value of the voltage output from the sensor 10 is stored in the first memory 11 as luminance information, and a luminance table is created. Further, the second memory 12 stores a value of voltage (reference luminance information) output from the sensor 10 when the image light of each color of R, G, B, Ye is individually projected on a white body (white screen). ) Is previously stored. However, the first memory 11 and the second memory 12 do not need to be two physically independent memories, but one area in the same memory is used as the first memory 11 and the other area is used as the second memory 12. You can also

色補正データ生成部13は、第1メモリ11に保持されている輝度テーブルを第2メモリ12に保持されている基準輝度テーブルに基づいて正規化して正規化テーブルを作成し、作成された正規化テーブルを色補正データとして色補正回路14に出力する。具体的には、輝度テーブルに示される実際のR、G、B、Yeの各反射光の輝度と、基準輝度テーブルに示される理想的なR、G、B、Yeの各反射光の輝度との比を演算し、その結果を正規化テーブルとする。例えば、可視光の全領域について一様に反射効率の悪いスクリーン(例えば、灰色のスクリーン)に画像光が投射された場合、R、G、B、Yeがほぼ同じ割合で吸収される。従って、図2に示すように、輝度テーブルに示される現在のR、G、B、Yeの輝度は、基準輝度テーブルに示されているR、G、B、Yeの輝度に対してほぼ一律に下がった結果となる。よって、輝度テーブルに示されるR、G、B、Yeの輝度と、基準輝度テーブルに示されるR、G、B、Yeの輝度との比は一定となり、同図に示すような正規化テーブルが得られる。   The color correction data generation unit 13 normalizes the luminance table held in the first memory 11 based on the reference luminance table held in the second memory 12 to create a normalization table, and the generated normalization The table is output to the color correction circuit 14 as color correction data. Specifically, the actual R, G, B, Ye reflected light brightness shown in the brightness table and the ideal R, G, B, Ye reflected light brightness shown in the reference brightness table are as follows. And the result is used as a normalization table. For example, when image light is projected onto a screen (for example, a gray screen) having a uniform reflection efficiency for the entire visible light region, R, G, B, and Ye are absorbed at substantially the same rate. Therefore, as shown in FIG. 2, the current brightness of R, G, B, Ye shown in the brightness table is substantially uniform with respect to the brightness of R, G, B, Ye shown in the reference brightness table. The result is lowered. Therefore, the ratio of the luminance of R, G, B, Ye shown in the luminance table to the luminance of R, G, B, Ye shown in the reference luminance table is constant, and the normalization table as shown in FIG. can get.

一方、ある波長領域の光についてのみ反射効率が悪いスクリーン、例えば波長580nm付近(いわゆる黄色)の光に対する反射効率が悪いスクリーンに画像光が投射された場合、R、G、B、Yeのうち、Yeが相対的に多く吸収される。従って、図3に示すように、輝度テーブルに示される現在のR、G、Bの輝度は、基準輝度テーブルに示されるR、G、Bの輝度と同一であるが、輝度テーブルに示される現在のYeの輝度は、基準輝度テーブルに示されるYeの輝度に比べて低い結果となる。よって、輝度テーブルに示されるR、G、B、Yeの輝度と、基準輝度テーブルに示されるR、G、B、Yeの輝度との比を演算すると、同図に示すような正規化テーブルが得られる。ここで、Yeが相対的に多く吸収され、Yeの輝度が低下している場合、人間の目にはYeが減少したというよりも、Yeの補色であるBが増加したと感じられる。しかし、実際にはR、G、Bの輝度は変化していないので、R、G、Bの輝度を個別に検出する単色センサを備えていても輝度変化は検出されず、色補正は実行されない。一方、センサ10は、カラーフィルタ等の波長選択手段を有さず、全可視光領域の光の輝度を検出可能である。従って、R、G、Bの反射光は勿論のこと、これら以外の反射光の輝度が低下した場合にもその輝度低下が検出され、適正な正規化テーブルが作成される。   On the other hand, when image light is projected on a screen having poor reflection efficiency only for light in a certain wavelength region, for example, a screen having poor reflection efficiency for light in the vicinity of a wavelength of 580 nm (so-called yellow), among R, G, B, and Ye, A relatively large amount of Ye is absorbed. Therefore, as shown in FIG. 3, the current R, G, and B luminances shown in the luminance table are the same as the R, G, and B luminances shown in the reference luminance table, but the current luminance shown in the luminance table. The brightness of Ye is lower than the brightness of Ye shown in the reference brightness table. Therefore, when the ratio of the luminance of R, G, B, Ye shown in the luminance table and the luminance of R, G, B, Ye shown in the reference luminance table is calculated, a normalization table as shown in FIG. can get. Here, when Ye is absorbed in a relatively large amount and the luminance of Ye is reduced, it is perceived by human eyes that B, which is a complementary color of Ye, has increased rather than Ye decreasing. However, since the brightness of R, G, and B does not actually change, even if a single color sensor that individually detects the brightness of R, G, and B is provided, the brightness change is not detected, and color correction is not performed. . On the other hand, the sensor 10 does not have a wavelength selection unit such as a color filter, and can detect the luminance of light in the entire visible light region. Therefore, not only the reflected light of R, G, and B but also the brightness of the reflected light other than these is detected, the decrease in the brightness is detected, and an appropriate normalization table is created.

色補正回路14は、色補正データ生成部13から入力された色補正データに従って画像信号を処理し、処理済の画像信号を画像形成素子4に出力する。具体的には、図2に示すような正規化テーブルが作成された場合には、現在のR、G、B、Yeの輝度は、基準輝度テーブルに示される理想的なR、G、B、Yeの輝度と同様のバランスを持っており、色補正の必要はない。よって、色補正回路14は、入力された画像信号をそのまま画像形成素子4に出力する。一方、図3に示すような正規化テーブルが作成された場合には、R、G、B、Yeのいずれか1つ又は2つ以上の輝度が理想的な輝度よりも低くなっており、良好な色再現性を確保するためには色補正が必要である。そこで、色補正回路14は、正規化テーブルにおいて輝度が低下している色以外の色の輝度を下げるか、輝度が低下している色の補色の輝度を下げるように画像信号中の輝度情報を補正する。例えば、図3に示すような正規化テーブルが作成された場合には、Yeの輝度が低下しているので、R、G、Bの全ての輝度をYeの輝度に合わせて下げるか、Yeの補色であるBの輝度をYeの輝度に合わせて下げる。   The color correction circuit 14 processes the image signal according to the color correction data input from the color correction data generation unit 13 and outputs the processed image signal to the image forming element 4. Specifically, when a normalization table as shown in FIG. 2 is created, the current R, G, B, Ye luminances are ideal R, G, B, It has the same balance as the brightness of Ye, and there is no need for color correction. Therefore, the color correction circuit 14 outputs the input image signal as it is to the image forming element 4. On the other hand, when the normalization table as shown in FIG. 3 is created, any one or more of R, G, B, Ye is lower than the ideal luminance, which is good. Color correction is necessary to ensure a good color reproducibility. Therefore, the color correction circuit 14 uses the luminance information in the image signal so as to lower the luminance of a color other than the color whose luminance is reduced in the normalization table or the luminance of the complementary color of the color whose luminance is reduced. to correct. For example, when the normalization table as shown in FIG. 3 is created, the brightness of Ye is lowered, so that all the brightness of R, G, and B are lowered according to the brightness of Ye, or Ye The luminance of B which is a complementary color is lowered according to the luminance of Ye.

以上の構成を有する本例のプロジェクタ装置における色補正の工程を図4を参照しながら順を追って説明する。   The color correction process in the projector apparatus of the present example having the above configuration will be described in order with reference to FIG.

まず、図1に示すカラーホイール2が回転して赤色フィルタが光路に挿入され、Rの画像光がスクリーン5に投射される。次に、スクリーン5に投射されたRの画像光の反射光(R反射光)の輝度がセンサ10によって検出され、第1メモリ11に格納される(工程1)。次に、緑色フィルタが光路に挿入され、スクリーン5に投射されたGの画像光の反射光(G反射光)の輝度がセンサ10によって検出され、第1メモリ11に格納される(工程2)。次いで、青色フィルタが光路に挿入され、Bの画像光の反射光(B反射光)の輝度がセンサ10によって検出され、第1メモリ11に格納される(工程3)。最後に、黄色フィルタが光路に挿入され、Yeの画像光の反射光(Ye反射光)の輝度がセンサ10によって検出され、第1メモリ11に格納される(工程4)。もっとも、工程1〜4の実行順序は任意に変更することができる。要は、フルカラー画像を表示するために投射される2色以上の画像光を順次投射し、それぞれの反射光の輝度をセンサ10で検出すればよく、画像光の投射順序は本質的な条件ではない。また、工程1〜4が実行されている間は、図1に示すスイッチ20の切り替えによって色補正回路14をパスした画像信号が画像形成素子4に入力される。さらに、画像形成素子4は、最大出力で駆動される。   First, the color wheel 2 shown in FIG. 1 rotates, the red filter is inserted into the optical path, and R image light is projected onto the screen 5. Next, the brightness of the reflected light (R reflected light) of the R image light projected on the screen 5 is detected by the sensor 10 and stored in the first memory 11 (step 1). Next, a green filter is inserted into the optical path, and the brightness of the reflected light (G reflected light) of the G image light projected on the screen 5 is detected by the sensor 10 and stored in the first memory 11 (step 2). . Next, a blue filter is inserted into the optical path, and the brightness of the reflected light (B reflected light) of the B image light is detected by the sensor 10 and stored in the first memory 11 (step 3). Finally, a yellow filter is inserted into the optical path, and the brightness of the reflected image light (Ye reflected light) of Ye is detected by the sensor 10 and stored in the first memory 11 (step 4). But the execution order of the processes 1-4 can be changed arbitrarily. In short, it is only necessary to sequentially project two or more colors of image light projected to display a full-color image and detect the brightness of each reflected light by the sensor 10, and the projection order of the image light is an essential condition. Absent. While steps 1 to 4 are being performed, an image signal that has passed through the color correction circuit 14 is input to the image forming element 4 by switching the switch 20 shown in FIG. Further, the image forming element 4 is driven at the maximum output.

次に、上記工程1〜4によって得られた現在のR、G、B、Ye反射光の輝度を示す情報(輝度情報)に基づいて輝度テーブルが作成され、第1メモリ11に保持される(工程5)。   Next, a luminance table is created based on the information (luminance information) indicating the luminance of the current R, G, B, Ye reflected light obtained in the above steps 1 to 4 and held in the first memory 11 ( Step 5).

次に、色補正データ生成部13によって、上記工程5によって作成された輝度テーブルと、予め第2メモリ12に保持されている基準輝度テーブルとに基づいて正規化テーブルが作成され(工程6)、色補正データとして色補正回路14へ出力される(工程7)。尚、正規化テーブルの作成方法については既に説明した通りなので、ここでは説明を省略する。   Next, the color correction data generation unit 13 creates a normalization table based on the luminance table created in the above step 5 and the reference luminance table previously stored in the second memory 12 (step 6). The color correction data is output to the color correction circuit 14 (step 7). Since the normalization table creation method has already been described, the description thereof is omitted here.

続いて、色補正回路14によって色補正の必要性が判別される(工程8)。具体的には、色補正データとして入力された正規化テーブルに示されているR、G、B、Yeの各反射光の輝度が互いに同一であれば、色補正の必要なしと判断され、入力された画像信号がそのまま画像形成素子4に出力される(工程9)。一方、色補正データとして入力された正規化テーブルに示されているR、G、B、Yeの各反射光の輝度のうち、少なくとも1色の輝度が相対的に低い場合は、色補正の必要ありと判断され、輝度が低い色以外の色の輝度を下げるか、その色の補色の輝度を下げるように画像信号中の輝度情報が補正され、補正された画像信号が画像形成素子4に出力される(工程10)。   Subsequently, the necessity for color correction is determined by the color correction circuit 14 (step 8). Specifically, if the luminances of the reflected light of R, G, B, Ye shown in the normalization table input as color correction data are the same, it is determined that no color correction is necessary, and the input The processed image signal is output as it is to the image forming element 4 (step 9). On the other hand, if at least one of the luminances of the reflected light of R, G, B, Ye shown in the normalization table input as color correction data is relatively low, color correction is necessary. The luminance information in the image signal is corrected so that the luminance of a color other than the low-luminance color is reduced or the luminance of the complementary color of the color is reduced, and the corrected image signal is output to the image forming element 4 (Step 10).

本例では、R、G、Bの画像光に加えてYeの画像光が投射される場合を例にとって本発明のプロジェクタ装置の実施形態を説明してきた。しかし、R、G、Bの画像光に加えて投射される画像光の色は、Yeに限定されるものではなく、必要に応じて任意に選択することができる。例えば、水色や紫の画像光を投射することもできる。投射される画像光の色を変更したい場合は、図1に示すカラーホイール2を所望の色光を分離可能なカラーホイールに交換すればよい。本発明のプロジェクタ装置は、波長選択性を有さず、全可視光領域の光の輝度を検出可能なセンサを備えているので、如何なる色の画像光が投射されても、その画像光の反射光の輝度低下を検出し、適切な色補正を実現可能であることは、これまでの説明によって自明である。   In this example, the embodiment of the projector apparatus of the present invention has been described by taking as an example the case where Ye image light is projected in addition to R, G, and B image light. However, the color of the projected image light in addition to the R, G, and B image light is not limited to Ye, and can be arbitrarily selected as necessary. For example, light blue or purple image light can be projected. In order to change the color of the projected image light, the color wheel 2 shown in FIG. 1 may be replaced with a color wheel capable of separating desired color light. Since the projector apparatus of the present invention includes a sensor that does not have wavelength selectivity and can detect the luminance of light in the entire visible light region, any image light of any color is projected. It is obvious from the description so far that it is possible to detect a decrease in luminance of light and realize appropriate color correction.

また本例では、反射光の輝度を検出するセンサとしてフォトダイオードを用いた例を説明した。しかしセンサは、入射した光の輝度に応じた電圧を出力可能な素子であればよく、例えば、フォトトランジスタ、CCD、CMOS、PSD等であってもよい。オートフォーカスや歪み補正を実現する目的でCCD、CMOS、PSD等が備えられる場合、それらを輝度検出手段として利用することも可能である。   In this example, an example in which a photodiode is used as a sensor for detecting the brightness of reflected light has been described. However, the sensor may be any element that can output a voltage corresponding to the luminance of incident light, and may be, for example, a phototransistor, CCD, CMOS, PSD, or the like. When a CCD, CMOS, PSD, or the like is provided for the purpose of realizing autofocus and distortion correction, they can also be used as luminance detection means.

上記基準輝度テーブルや輝度テーブルを作成する際に、画像光が投射されていない状態でセンサによって検出された輝度を減算する演算を行なえば、より正確な色補正を実現することができる。何故なら、画像光が投射されていない状態でセンサによって検出される輝度は、周辺光の反射光の輝度であり、この輝度を減算すれば、画像光が投射されたことによる変化分のみに基づいて補正が行うことができるからである。さらに、周辺光がセンサによって検出された輝度と、上記輝度テーブルから得られるカラーマトリクス(色相環)上の色相及び飽和度を有する光であると仮定して、補正データの生成に反映させることもできる。例えば、R、G、B、Yeの画像光を投射面に投射したときに、Yeの反射光の輝度が低い(あるいはBの反射光の輝度が高い)場合は、画像光が投射されていないときでもその投射面は青く見えると考えられる。従って、投射面の持つ青みが相殺されるような色補正を掛けてやれば、色の再現性をより向上させることができる。   When the reference luminance table or the luminance table is created, more accurate color correction can be realized by performing an operation of subtracting the luminance detected by the sensor in a state where image light is not projected. This is because the luminance detected by the sensor when no image light is projected is the luminance of the reflected light of the ambient light, and if this luminance is subtracted, it is based only on the change caused by the projection of the image light. This is because correction can be performed. Further, assuming that the ambient light is light having the luminance detected by the sensor and the hue and saturation on the color matrix (hue ring) obtained from the luminance table, it may be reflected in the generation of correction data. it can. For example, when the image light of R, G, B, Ye is projected onto the projection surface, if the brightness of the reflected light of Ye is low (or the brightness of the reflected light of B is high), the image light is not projected. Sometimes the projection surface appears blue. Therefore, color reproducibility can be further improved by applying color correction that cancels out the blueness of the projection surface.

また、光量を補う目的で白色光が独立投射される場合、投射面が何らかの色を持っていると、白色光の反射光も投射面の持つ色となる。そこで、白色光の反射光の輝度に応じて有色光を投射することによって、人の目には白色であると認識されるように補正すればよい。ここで、白色光の反射光は、その他の有色光の反射光の輝度を全て合わせ持った光であると考えることができる。   In addition, when white light is independently projected for the purpose of supplementing the amount of light, if the projection surface has some color, the reflected light of the white light also has the color of the projection surface. Therefore, it may be corrected so that the human eye recognizes white by projecting colored light according to the brightness of the reflected light of white light. Here, the reflected light of the white light can be considered as light having all the luminances of the reflected lights of the other colored lights.

本発明のプロジェクタ装置の構成例を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structural example of the projector apparatus of this invention. 反射効率の悪いスクリーンに画像光を投射した際の反射輝度、基準反射輝度及び正規化された反射輝度の関係を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the relationship between the reflection luminance at the time of projecting image light on a screen with bad reflection efficiency, a reference | standard reflection luminance, and the normalized reflection luminance. 黄色に対する反射効率のみが悪いスクリーンに画像光を投射した際の反射輝度、基準反射輝度及び正規化された反射輝度の関係を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the relationship between the reflective brightness at the time of projecting image light on the screen where only the reflective efficiency with respect to yellow is bad, reference | standard reflected brightness, and normalized reflected brightness. 本発明の色補正方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the color correction method of this invention. 従来のカラーセンサを構成する各単色センサの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of each single color sensor which comprises the conventional color sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源装置
2 カラーホイール
3 TIRプリズム
4 画像形成素子
5 スクリーン
6 投射レンズ
10 センサ
11 第1メモリ
12 第2メモリ
13 色補正データ生成部
14 色補正回路
20 スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source device 2 Color wheel 3 TIR prism 4 Image formation element 5 Screen 6 Projection lens 10 Sensor 11 1st memory 12 2nd memory 13 Color correction data generation part 14 Color correction circuit 20 Switch

Claims (9)

画像形成素子によって形成された2色以上の画像光を投射面に順次投射してカラー画像を表示するプロジェクタ装置であって、
前記投射面に個別に投射された各色の画像光の反射光の輝度を検出可能な検出手段と、
前記検出手段によって検出された各色の反射光の輝度を示す情報が記憶される第1の記憶手段と、
各色ごとに定められた反射光の基準輝度を示す情報が予め記憶された第2の記憶手段と、
前記第1の記憶手段に記憶されている情報と、前記第2の記憶手段に記憶されている情報とを比較して色補正データを生成する色補正データ生成手段と、
前記色補正データに基づいて前記画像形成素子に入力される画像信号を補正する色補正手段を有するプロジェクタ装置。
A projector device that sequentially projects image light of two or more colors formed by an image forming element onto a projection surface to display a color image,
Detection means capable of detecting the brightness of the reflected light of the image light of each color individually projected on the projection surface;
First storage means for storing information indicating the luminance of reflected light of each color detected by the detection means;
Second storage means in which information indicating the reference luminance of the reflected light determined for each color is stored in advance;
Color correction data generating means for generating color correction data by comparing the information stored in the first storage means with the information stored in the second storage means;
A projector apparatus comprising color correction means for correcting an image signal input to the image forming element based on the color correction data.
前記第1の記憶手段に記憶されている情報は、前記検出手段によって検出された各色の反射光の輝度から、前記投射面に画像光が投射されていない状態で前記投射面によって反射された周辺光の輝度を減算して得た輝度を示す請求項1記載のプロジェクタ装置。   The information stored in the first storage means is the periphery reflected by the projection surface in a state in which no image light is projected on the projection surface from the luminance of the reflected light of each color detected by the detection means. The projector device according to claim 1, wherein the projector device indicates a luminance obtained by subtracting the luminance of light. 前記第2の記憶手段に記憶されている情報は、前記各色の画像光を白色の投射面に個別投射した際に前記検出手段によって検出された各色の反射光の輝度を示す請求項1又は請求項2記載のプロジェクタ装置。   The information stored in the second storage means indicates the brightness of the reflected light of each color detected by the detection means when the image light of each color is individually projected onto a white projection surface. Item 3. The projector device according to Item 2. 赤、緑、青の画像光に加えて、これら赤、緑、青以外の色の画像光を投射する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のプロジェクタ装置。   The projector apparatus according to claim 1, wherein, in addition to red, green, and blue image light, image light having a color other than red, green, and blue is projected. 前記赤、緑、青以外の色の画像光が黄色の画像光である請求項4記載のプロジェクタ装置。   The projector device according to claim 4, wherein the image light of a color other than red, green, and blue is yellow image light. 画像形成素子によって形成された2色以上の画像光を投射面に順次投射してカラー画像を表示するプロジェクタ装置における色補正方法であって、
前記投射面に、前記2色以上の画像光を順次投射する工程と、
前記投射面に異なる色の画像光が投射される度に、前記投射面に投射された画像光の反射光の輝度を検出する工程と、
検出された前記各色の反射光の輝度を各色ごとに予め定められている基準輝度と比較して色補正データを生成する工程と、
生成された前記色補正データに基づいて前記画像形成素子に入力される画像信号を補正する工程を有するプロジェクタ装置における色補正方法。
A color correction method in a projector device for displaying a color image by sequentially projecting image light of two or more colors formed by an image forming element onto a projection surface,
Sequentially projecting the image light of the two or more colors on the projection surface;
A step of detecting the brightness of the reflected light of the image light projected onto the projection surface each time image light of a different color is projected onto the projection surface;
Comparing the detected brightness of the reflected light of each color with a reference brightness predetermined for each color to generate color correction data;
A color correction method in a projector apparatus, comprising a step of correcting an image signal input to the image forming element based on the generated color correction data.
前記投射面に画像光が投射されていない状態で前記投射面によって反射された周辺光の反射光の輝度を検出する工程と、
前記投射面に投射された画像光の反射光の輝度から、前記周辺光の反射光の輝度を減算する工程を有し、
前記色補正データは、前記減算によって得られた輝度と、前記基準輝度とを比較して生成される請求項6記載のプロジェクタ装置における色補正方法。
Detecting brightness of reflected light of ambient light reflected by the projection surface in a state where no image light is projected on the projection surface;
Subtracting the brightness of the reflected light of the ambient light from the brightness of the reflected light of the image light projected on the projection surface;
The color correction method in the projector device according to claim 6, wherein the color correction data is generated by comparing the luminance obtained by the subtraction with the reference luminance.
前記投射面に投射される2色以上の画像光には、赤、緑、青の画像光に加えて、これら赤、緑、青以外の色の画像光が含まれている請求項6又は請求項7記載のプロジェクタ装置における色補正方法。   The image light of two or more colors projected on the projection surface includes image light of colors other than red, green, and blue in addition to image light of red, green, and blue. Item 8. A color correction method in the projector device according to Item 7. 前記赤、緑、青以外の色の画像光が黄色の画像光である請求項8記載のプロジェクタ装置における色補正方法。   The color correction method in the projector device according to claim 8, wherein the image light of a color other than red, green, and blue is yellow image light.
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