JP2007150816A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】色収差を補正でき、製造コストを低減できるプロジェクタを提供すること。
【解決手段】プロジェクタは、光源と、当該光源から射出された光束を利用して、入力する画像情報に基づく画像を形成する画像形成装置24と、形成された画像を投射する投射レンズ3と、装置本体を制御する制御装置4とを備える。制御装置4は、投射レンズ3から投射される画像のうち、所定波長の色画像の投射位置に応じた他の波長の色画像の色収差補正値を記憶する記憶手段46と、画像情報に応じて画像形成装置243を駆動させる駆動制御手段45とを備える。駆動制御手段45は、前記所定波長の色画像の結像位置に応じて、記憶手段45から他の波長の色画像の色収差補正値を取得する補正値取得部453と、取得した色収差補正値に基づいて、画像形成装置24で形成される前記他の波長の色画像の画像サイズを補正するサイズ補正部4541,4561とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】プロジェクタは、光源と、当該光源から射出された光束を利用して、入力する画像情報に基づく画像を形成する画像形成装置24と、形成された画像を投射する投射レンズ3と、装置本体を制御する制御装置4とを備える。制御装置4は、投射レンズ3から投射される画像のうち、所定波長の色画像の投射位置に応じた他の波長の色画像の色収差補正値を記憶する記憶手段46と、画像情報に応じて画像形成装置243を駆動させる駆動制御手段45とを備える。駆動制御手段45は、前記所定波長の色画像の結像位置に応じて、記憶手段45から他の波長の色画像の色収差補正値を取得する補正値取得部453と、取得した色収差補正値に基づいて、画像形成装置24で形成される前記他の波長の色画像の画像サイズを補正するサイズ補正部4541,4561とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、光源と、当該光源から射出された光束を利用して、入力する画像情報に基づく画像を形成する画像形成装置と、形成された画像を投射する投射レンズと、装置本体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタに関する。
従来、光源と、当該光源から射出された光束を利用して、入力する画像情報に基づく画像を形成する画像形成装置と、形成された画像をスクリーン等に拡大投射する投射レンズと、装置本体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタとして、高輝度化を実現するために、光源からの射出光束をR(赤)、G(緑)、B(青)の3色の色光に分離する分離光学系と、それぞれの色光ごとに入射光束を変調して画像を形成する3つの光変調装置としての液晶パネルとを備える、いわゆる3板式プロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタは、光学像を投射する性質上、投射画像の色収差を補正する必要がある。すなわち、各光変調装置で同じ画像サイズで形成された画像をそのまま投射すると、各色画像の間で画像サイズのずれが生じてしまう。このため、色収差を解消する複数のレンズを組み合わせた投射レンズを用いて画像を投射するプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の投射レンズに用いられる色収差補正用のレンズは高価なため、投射レンズ、ひいては、プロジェクタの製造コストが増大してしまうという問題がある。
本発明の目的は、色収差を補正でき、かつ、製造コストを低減できるプロジェクタを提供することである。
前記した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、光源と、当該光源から射出された光束を利用して、入力する画像情報に基づく画像を形成する画像形成装置と、形成された画像を投射する投射レンズと、装置本体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタであって、前記制御装置は、前記投射レンズから投射される画像のうち、所定波長の色画像の所定の結像位置に応じた他の波長の色画像の色収差補正値を記憶する記憶手段と、前記画像情報に応じて前記画像形成装置を駆動させる駆動制御手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記所定の結像位置に応じて、前記記憶手段から前記他の波長の色画像の色収差補正値を取得する補正値取得部と、取得した前記色収差補正値に基づいて、前記画像形成装置で形成される前記他の波長の色画像の画像サイズを補正するサイズ補正部とを備えることを特徴とする。
ここで、結像位置とは、ある画像がプロジェクタの投射レンズから投射され、スクリーン等の被投射物に結像した際のプロジェクタから当該被投射物までの距離を示すものである。
本発明によれば、駆動制御手段の補正値取得部が、投射レンズから投射される所定波長の画像の所定の結像位置に応じた他の波長の色画像の色収差補正値を記憶手段から取得し、サイズ補正部が、取得した色収差補正値に基づいて、当該所定の結像位置における所定波長の色画像の画像サイズに合わせるように、他の波長の色画像の画像サイズを調整する。これによれば、他の波長の色画像との画像サイズが補正され、スクリーン等の被投射物が位置する所定の結像位置において、所定波長の色画像と他の波長の色画像とのずれを解消することができる。これにより、投射レンズの性能によって生じる色収差を補正することができ、色収差を解消できる高価なレンズが組み込まれた投射レンズの代わりに、安価な投射レンズをプロジェクタに採用することができる。従って、色収差を補正できるプロジェクタを安価に構成することができる。
本発明によれば、駆動制御手段の補正値取得部が、投射レンズから投射される所定波長の画像の所定の結像位置に応じた他の波長の色画像の色収差補正値を記憶手段から取得し、サイズ補正部が、取得した色収差補正値に基づいて、当該所定の結像位置における所定波長の色画像の画像サイズに合わせるように、他の波長の色画像の画像サイズを調整する。これによれば、他の波長の色画像との画像サイズが補正され、スクリーン等の被投射物が位置する所定の結像位置において、所定波長の色画像と他の波長の色画像とのずれを解消することができる。これにより、投射レンズの性能によって生じる色収差を補正することができ、色収差を解消できる高価なレンズが組み込まれた投射レンズの代わりに、安価な投射レンズをプロジェクタに採用することができる。従って、色収差を補正できるプロジェクタを安価に構成することができる。
本発明では、前記投射レンズは、前記画像形成装置で形成された画像をズームさせるズームレンズと、当該ズームレンズを保持するレンズ保持筒とを備え、前記制御装置は、前記ズームレンズを前記レンズ保持筒の軸方向に移動させて、前記投射レンズによって投射される画像のズーム率を調整するズーム調整手段と、前記ズームレンズの位置を検出する位置検出手段とを備え、前記補正値取得部は、前記記憶手段を参照して、前記位置検出手段により検出された前記ズームレンズの位置に応じた前記色収差補正値を取得することが好ましい。
本発明によれば、ズームレンズを移動させて投射画像をズームさせた場合でも、当該投射画像の色収差を補正することができる。
すなわち、位置検出手段が、ズーム調整手段により移動するズームレンズの位置を検出し、補正値取得部が、記憶手段を参照して、ズームレンズの位置に応じた色収差補正値を取得する。これによれば、サイズ補正部による画像サイズの補正を、投射画像のズーム量に応じて行うことができる。従って、投射画像をズームさせた場合でも、当該投射画像の色収差補正を適切に行うことができる。
すなわち、位置検出手段が、ズーム調整手段により移動するズームレンズの位置を検出し、補正値取得部が、記憶手段を参照して、ズームレンズの位置に応じた色収差補正値を取得する。これによれば、サイズ補正部による画像サイズの補正を、投射画像のズーム量に応じて行うことができる。従って、投射画像をズームさせた場合でも、当該投射画像の色収差補正を適切に行うことができる。
また、本発明では、前記記憶手段には、ワイド端およびテレ端における前記ズームレンズの位置と、前記色収差補正値とが関連したルックアップテーブルを記憶するルックアップテーブル記憶部が設けられ、前記補正値取得部は、前記ルックアップテーブルを参照して、前記ズームレンズが前記ワイド端および前記テレ端の位置にあるときのそれぞれの前記色収差補正値に基づいて、前記位置検出手段により検出された前記ズームレンズの位置に応じた前記色収差補正値を算出して取得することが好ましい。
ここで、ワイド端とは、投射画像のズームを最も広角にした場合のズームレンズの位置を示し、また、テレ端とは、投射画像のズームを最も望遠にした場合のズームレンズの位置を指している。
本発明によれば、ルックアップテーブル記憶部に記憶されたルックアップテーブルには、投射レンズを構成するズームレンズがワイド端にある場合、および、テレ端にある場合におけるそれぞれの色収差補正値が記憶されている。そして、色収差値取得手段は、位置検出手段で検出されたズームレンズの位置に応じた色収差補正値を、ルックアップテーブルに記憶されたそれぞれの色収差補正値に基づいて算出する。これによれば、ズームレンズの位置に応じて詳細に色収差補正値をルックアップテーブルに記憶させる必要がなくなるので、ルックアップテーブルに記憶される色収差補正値のデータ量を削減することができる。
また、例えば、ズームレンズがワイド端に位置する場合の色収差補正値と、テレ端に位置する場合の色収差補正値から、ズームレンズの位置に応じた色収差補正値の算出式を求め、当該算出式に基づいて色収差補正値を算出することにより、正確な色収差補正値を取得することができる。従って、投射画像の色収差補正を一層適切に行うことができる。
また、例えば、ズームレンズがワイド端に位置する場合の色収差補正値と、テレ端に位置する場合の色収差補正値から、ズームレンズの位置に応じた色収差補正値の算出式を求め、当該算出式に基づいて色収差補正値を算出することにより、正確な色収差補正値を取得することができる。従って、投射画像の色収差補正を一層適切に行うことができる。
また、本発明では、前記光源から射出された光束を、赤、緑、青の三色の色光に分離する分離光学系を備え、前記画像形成装置は、それぞれの前記色光の光路上に配置され、入射光束を変調して前記画像情報に基づく赤、緑、青の色画像をそれぞれ形成する3つの光変調装置と、前記3つの光変調装置で形成された前記各色画像を合成してカラー画像を形成する色合成光学装置とを備えて構成され、前記サイズ補正部は、少なくとも赤色光および青色光を変調する前記光変調装置に応じて設けられ、それぞれの前記サイズ補正部は、前記色収差補正値に基づいて、赤色光を変調する前記光変調装置および青色光を変調する前記光変調装置で形成される赤色画像および青色画像の画像サイズを、緑色画像の結像位置で、当該緑色画像の画像サイズに略一致するようにサイズ補正することが好ましい。
本発明によれば、サイズ補正部が、少なくとも赤色光を変調する光変調装置、および、青色光を変調する光変調装置に応じて設けられる。そして、それぞれのサイズ補正部が、各光変調装置で形成される赤色画像および青色画像の画像サイズを、緑色光を変調する光変調装置によって形成され、投射レンズによって投射される緑色画像の結像位置で、当該緑色画像の画像サイズに略一致するようにサイズ補正する。これによれば、緑色画像に合わせて赤色画像および青色画像の画像サイズが調整されるので、サイズ補正量を小さくすることができるほか、画像の視認性を維持することができる。
すなわち、緑色画像の結像位置に比べて、赤色光の結像位置はプロジェクタから近くなり、青色光の結像位置は遠くなる。このため、緑色画像の結像位置においては、当該緑色画像に対して、赤色画像は大きく、また、青色画像は小さく形成される。これに対し、各サイズ補正部が、色収差補正値に基づいて、緑色画像の画像サイズを基準として、赤色画像および青色画像の画像サイズを補正することにより、赤色画像および青色画像の画像サイズの補正量を小さくすることができる。
また、人間の目にとって輪郭等を視認しやすい緑色画像の画像サイズを補正せず、視認しにくい赤色画像および青色画像の画像サイズを補正することにより、全体としての画像の視認性を維持することができる。
また、人間の目にとって輪郭等を視認しやすい緑色画像の画像サイズを補正せず、視認しにくい赤色画像および青色画像の画像サイズを補正することにより、全体としての画像の視認性を維持することができる。
本発明では、それぞれの前記光変調装置は、液晶パネルを備えて構成されていることが好ましい。
本発明によれば、光源から射出された光束を、3色の色光に分離した後、それぞれの色画像を形成する液晶パネルに照射するので、カラーフィルタ等による各色光の光量低下を低減することができ、画像形成における光利用率を向上することができる。
すなわち、光変調装置として1つの液晶パネルを備える、いわゆる単板式プロジェクタでは、不要な波長の光束が液晶素子を透過しないようにカラーフィルタ等で当該光束の透過を規制する必要がある。これに対し、3つの液晶パネルを有する、いわゆる3板式プロジェクタでは、このようなカラーフィルタを設ける必要がないので、光利用率を向上することができる。従って、投射画像の高輝度化を図ることができる。
さらに、3つの光変調装置により画像形成が行われるので、それぞれの光変調装置の液晶パネルの解像度を上げても、1つの液晶パネルの場合に比べて、各液晶パネルの大型化を抑えることができる。
本発明によれば、光源から射出された光束を、3色の色光に分離した後、それぞれの色画像を形成する液晶パネルに照射するので、カラーフィルタ等による各色光の光量低下を低減することができ、画像形成における光利用率を向上することができる。
すなわち、光変調装置として1つの液晶パネルを備える、いわゆる単板式プロジェクタでは、不要な波長の光束が液晶素子を透過しないようにカラーフィルタ等で当該光束の透過を規制する必要がある。これに対し、3つの液晶パネルを有する、いわゆる3板式プロジェクタでは、このようなカラーフィルタを設ける必要がないので、光利用率を向上することができる。従って、投射画像の高輝度化を図ることができる。
さらに、3つの光変調装置により画像形成が行われるので、それぞれの光変調装置の液晶パネルの解像度を上げても、1つの液晶パネルの場合に比べて、各液晶パネルの大型化を抑えることができる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
(1)プロジェクタ1の構成
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1の構成を示すブロック図である。
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を変調して、入力する画像情報に基づく画像を形成し、当該画像を投射レンズによりスクリーン等に拡大投射するものである。
このプロジェクタ1は、図1に示すように、光学像を形成する光学装置2(図1では、液晶パネルのみ図示)と、形成された光学像を拡大投射する投射レンズ3と、装置全体を制御する制御装置4とを備えている。また、これらの他に、プロジェクタ1は、操作パネル5、リモコンインターフェース(以下、「リモコンIF」と略す場合がある)6およびズーム用モータ7を備えている。
(1)プロジェクタ1の構成
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1の構成を示すブロック図である。
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を変調して、入力する画像情報に基づく画像を形成し、当該画像を投射レンズによりスクリーン等に拡大投射するものである。
このプロジェクタ1は、図1に示すように、光学像を形成する光学装置2(図1では、液晶パネルのみ図示)と、形成された光学像を拡大投射する投射レンズ3と、装置全体を制御する制御装置4とを備えている。また、これらの他に、プロジェクタ1は、操作パネル5、リモコンインターフェース(以下、「リモコンIF」と略す場合がある)6およびズーム用モータ7を備えている。
このうち、投射レンズ3は、光学装置2で形成されたカラー画像を図示しないスクリーン等の被投射物に拡大投射するものである。この投射レンズ3は、詳しい図示を省略したが、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成され、これら複数のレンズは、レンズ保持筒31(図2参照)内に収納されている。
この投射レンズ3を構成する複数のレンズには、投射画像のズームを行うズームレンズが含まれており、当該ズームレンズをレンズ保持筒31の軸方向に移動させることにより、投射画像の拡大または縮小を行うことができる。
この投射レンズ3を構成する複数のレンズには、投射画像のズームを行うズームレンズが含まれており、当該ズームレンズをレンズ保持筒31の軸方向に移動させることにより、投射画像の拡大または縮小を行うことができる。
操作パネル5は、詳しい図示を省略したが、電源のオン/オフを行う電源キーや、投射レンズ3による光学ズームを実行させるズームキー等の各種キーが配設されたパネルである。この操作パネル5は、プロジェクタ1の外面に露出して設けられ、当該操作パネル5に設けられたキーが入力されると、当該キーに応じた制御信号を制御装置4に出力する。
また、リモコンIF6は、外部機器としてのリモコン9から赤外線信号を受信して、当該赤外線信号をデジタル信号に変換し、制御信号として制御装置4に出力する。なお、リモコン9には、操作パネル5と同様のキーが配設されている。
ズーム用モータ7は、後述する制御装置4の制御下で、投射レンズ3のズームレンズをレンズ保持筒31の軸方向に移動させる。このズーム用モータ7によって移動されるズームレンズの位置は、後述する制御装置4の位置検出手段43によって検出される。このようなズーム用モータ7としては、ステッピングモータ等を採用することができる。
また、リモコンIF6は、外部機器としてのリモコン9から赤外線信号を受信して、当該赤外線信号をデジタル信号に変換し、制御信号として制御装置4に出力する。なお、リモコン9には、操作パネル5と同様のキーが配設されている。
ズーム用モータ7は、後述する制御装置4の制御下で、投射レンズ3のズームレンズをレンズ保持筒31の軸方向に移動させる。このズーム用モータ7によって移動されるズームレンズの位置は、後述する制御装置4の位置検出手段43によって検出される。このようなズーム用モータ7としては、ステッピングモータ等を採用することができる。
(2)光学装置2の構成
図2は、光学装置2の構成を示す模式図である。
光学装置2は、制御装置4による制御下で、入力する画像情報に応じた光学像を形成する。
この光学装置2は、図2に示すように、インテグレータ照明光学系21、色分離光学系22、リレー光学系23、電気光学装置24と、これら各光学系21〜24を内部の所定位置に収納配置する光学部品用筐体25とを備えている。
図2は、光学装置2の構成を示す模式図である。
光学装置2は、制御装置4による制御下で、入力する画像情報に応じた光学像を形成する。
この光学装置2は、図2に示すように、インテグレータ照明光学系21、色分離光学系22、リレー光学系23、電気光学装置24と、これら各光学系21〜24を内部の所定位置に収納配置する光学部品用筐体25とを備えている。
インテグレータ照明光学系21は、光源から射出された光束を複数の部分光束に分割し、照明領域の面内照度を均一化する光学系である。このインテグレータ照明光学系21は、光源装置211と、第1レンズアレイ212と、第2レンズアレイ213と、偏光変換素子214と、重畳レンズ215と、反射ミラー216とを備える。
光源装置211は、光源ランプ211Aから射出された光束を一定方向に揃えて射出し、電気光学装置24を照明するものである。この光源装置211は、光源ランプ211A、リフレクタ211Bおよび平行化凹レンズ211Cを備えている。そして、光源ランプ211Aから放射された光束は、リフレクタ211Bにより装置前方側に収束光として射出され、平行化凹レンズ211Cによって平行化され、第1レンズアレイ212に射出される。
第1レンズアレイ212は、光源装置211から射出された光束を複数の部分光束に分割するものであり、照明光軸Aと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成されている。
第2レンズアレイ213は、前述した第1レンズアレイ212により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第1レンズアレイ212と同様に照明光軸Aに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成されている。
第2レンズアレイ213は、前述した第1レンズアレイ212により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第1レンズアレイ212と同様に照明光軸Aに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成されている。
偏光変換素子214は、第1レンズアレイ212により分割された各部分光束の偏光方向を略一方向の直線偏光に揃え、後述する電気光学装置24で利用する光源光の利用率を向上させるものである。
重畳レンズ215は、第1レンズアレイ212、第2レンズアレイ213、および偏光変換素子214を経た複数の部分光束を集光して、当該光束を電気光学装置24を構成する後述する液晶パネル243の画像形成領域上に重畳させる。この重畳レンズ215から射出された光束は、反射ミラー216で曲折されて色分離光学系22に射出される。
重畳レンズ215は、第1レンズアレイ212、第2レンズアレイ213、および偏光変換素子214を経た複数の部分光束を集光して、当該光束を電気光学装置24を構成する後述する液晶パネル243の画像形成領域上に重畳させる。この重畳レンズ215から射出された光束は、反射ミラー216で曲折されて色分離光学系22に射出される。
色分離光学系22は、2枚のダイクロイックミラー221,222と、反射ミラー223とを備え、ダイクロイックミラー221,222によりインテグレータ照明光学系21から射出された複数の部分光束を、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を具備する。
ダイクロイックミラー221,222は、基板上に、所定の波長領域の光束を反射し、他の波長の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。これらのうち、光路前段に配置されるダイクロイックミラー221は、赤色光を透過し、その他の色光を反射する。また、光路後段に配置されるダイクロイックミラー222は、緑色光を反射し、青色光を透過する。
ダイクロイックミラー221,222は、基板上に、所定の波長領域の光束を反射し、他の波長の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。これらのうち、光路前段に配置されるダイクロイックミラー221は、赤色光を透過し、その他の色光を反射する。また、光路後段に配置されるダイクロイックミラー222は、緑色光を反射し、青色光を透過する。
リレー光学系23は、入射側レンズ231、リレーレンズ233および反射ミラー232,234を備え、色分離光学系22を構成するダイクロイックミラー222を透過した青色光を電気光学装置24まで導く機能を有している。ここで、青色光の光路にリレー光学系23が設けられているのは、青色光の光路長が他の色光の光路長よりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。なお、本実施形態においては、青色光の光路長を長くする構成としているが、例えば、赤色光の光路長を長くする構成としてもよい。このような場合、赤色光の光路上にリレー光学系23を配置すればよい。
前述したダイクロイックミラー221により分離された赤色光は、反射ミラー223により曲折された後、フィールドレンズ241を介して電気光学装置24に供給される。また、ダイクロイックミラー222により分離された緑色光は、そのままフィールドレンズ241を介して電気光学装置24に供給される。さらに、青色光は、リレー光学系23を構成するレンズ231,233および反射ミラー232,234により集光、曲折されてフィールドレンズ241を介して電気光学装置24に供給される。なお、電気光学装置24の各色光の光路前段に設けられたフィールドレンズ241は、第2レンズアレイ213から射出された各部分光束を、照明光軸Aに対して平行な光束に変換する。
電気光学装置24は、後述する制御装置4による制御下で、入射した光束を変調してカラー画像を形成する画像形成装置である。
電気光学装置24は、3つの入射側偏光板242と、3つの液晶パネル243(赤色光側の液晶パネルを243R、緑色光側の液晶パネルを243G、青色光側の液晶パネルを243Bとする)と、3つの射出側偏光板244と、クロスダイクロイックプリズム245とを備える。そして、入射側偏光板242、液晶パネル243および射出側偏光板244によって入射する各色光の光変調が行われる。
電気光学装置24は、3つの入射側偏光板242と、3つの液晶パネル243(赤色光側の液晶パネルを243R、緑色光側の液晶パネルを243G、青色光側の液晶パネルを243Bとする)と、3つの射出側偏光板244と、クロスダイクロイックプリズム245とを備える。そして、入射側偏光板242、液晶パネル243および射出側偏光板244によって入射する各色光の光変調が行われる。
入射側偏光板242は、色分離光学系22で分離された各色光が入射され、入射された光束のうち、一定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収する。
射出側偏光板244は、入射側偏光板242と同様の構成とされ、液晶パネル243から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収する。
そして、これらの入射側偏光板242および射出側偏光板244は、入射光を透過させる偏光軸の方向が互いに直交するように設定されている。
射出側偏光板244は、入射側偏光板242と同様の構成とされ、液晶パネル243から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収する。
そして、これらの入射側偏光板242および射出側偏光板244は、入射光を透過させる偏光軸の方向が互いに直交するように設定されている。
液晶パネル243は、本発明の光変調装置に相当し、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFT(Thin Film Transistor)をスイッチング素子として有している。そして、液晶パネル243は、後述する制御装置4により与えられた駆動信号にしたがって、入射側偏光板242から射出された偏光光束の偏光方向を変調して画像を形成する。なお、スイッチング素子としてTFD(Thin Film Diode)を用いた液晶パネルを採用することもできる。
クロスダイクロイックプリズム245は、本発明の色合成光学装置に相当し、射出側偏光板244から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する。
クロスダイクロイックプリズム245は、本発明の色合成光学装置に相当し、射出側偏光板244から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する。
(3)制御装置4の構成
制御装置4は、光学装置2の光源装置211の発光、および、液晶パネル243の駆動を含む装置全体の駆動制御を行う回路基板として構成されている。この制御装置4は、図1に示すように、ズーム調整手段41、モータドライバ42、位置検出手段43、画像処理手段44、駆動制御手段45および記憶手段46を備えて構成されている。
制御装置4は、光学装置2の光源装置211の発光、および、液晶パネル243の駆動を含む装置全体の駆動制御を行う回路基板として構成されている。この制御装置4は、図1に示すように、ズーム調整手段41、モータドライバ42、位置検出手段43、画像処理手段44、駆動制御手段45および記憶手段46を備えて構成されている。
ズーム調整手段41は、操作パネル5およびリモコンIF6から入力する制御信号に応じて、モータドライバ42を介してズーム用モータ7の駆動制御を行う。すなわち、ズーム調整手段41の制御下でズーム用モータ7が駆動することで、投射レンズ3のズームレンズが移動して、投射画像の拡大/縮小が行われる。
位置検出手段43は、投射レンズ3のズームレンズの位置を検出する。具体的に、位置検出手段43は、ワイド端(投射画像を最も広角にした場合のズームレンズの位置)からテレ端(投射画像を最も望遠にした場合のズームレンズの位置)までの範囲におけるワイド端からのズームレンズの位置を検出する。そして、位置検出手段43は、検出したズームレンズの位置を示す位置情報を、後述する駆動制御手段45に出力する。
位置検出手段43は、投射レンズ3のズームレンズの位置を検出する。具体的に、位置検出手段43は、ワイド端(投射画像を最も広角にした場合のズームレンズの位置)からテレ端(投射画像を最も望遠にした場合のズームレンズの位置)までの範囲におけるワイド端からのズームレンズの位置を検出する。そして、位置検出手段43は、検出したズームレンズの位置を示す位置情報を、後述する駆動制御手段45に出力する。
画像処理手段44は、外部から入力する画像情報をデジタル処理して、当該画像情報から赤色成分(R成分)、緑色成分(G成分)および青色成分(B成分)の画像情報を分離する。そして、画像処理手段44は、これら各成分の画像情報を駆動制御手段45に出力する。
駆動制御手段45は、画像処理手段44から入力する各成分の画像情報に応じて光学装置2の各液晶パネル243R,243G,243Bを駆動させて、当該画像情報に応じた画像を形成させる。この駆動制御手段45は、位置検出手段43によって検出されたズームレンズの位置に応じて、各液晶パネル243で形成される各色画像のうち、投射画像の結像位置に応じて、緑色画像(G画像)の投射領域に一致するように、赤色画像(R画像)および青色画像(B画像)の画像サイズを調整して、投射画像の色収差を行う。
図3は、R画像、G画像およびB画像の相対位置を示す図である。具体的に、図3(A)は、スクリーンに投射された色収差補正前のR画像、G画像およびB画像の相対位置を示す図である。図3(B)は、投射レンズ3により投射される色収差補正後のR画像、G画像およびG画像の相対位置を示す図であり、クロスダイクロイックプリズム245により合成された後で、投射レンズ3により投射される前の形成画像における各色画像の相対位置を示している。図3(C)は、スクリーンに投射された色収差補正後の各色画像の相対位置を示す図である。なお、図3において、Cは光学中心を示している。
図4は、ズームレンズがワイド端およびテレ端に位置した際のG画像に対するR画像およびB画像の画素のずれを示す図である。なお、図4においては、「+」の数値は、当該数値の画素分だけG画像に対して外側に拡大することを意味し、「−」の数値は、当該数値の画素分だけG画像に対して内側に縮小することを意味する。
図4は、ズームレンズがワイド端およびテレ端に位置した際のG画像に対するR画像およびB画像の画素のずれを示す図である。なお、図4においては、「+」の数値は、当該数値の画素分だけG画像に対して外側に拡大することを意味し、「−」の数値は、当該数値の画素分だけG画像に対して内側に縮小することを意味する。
ここで、投射画像における色収差について説明する。
G画像の結像位置に合わせて投射レンズ3からスクリーン(図示省略)上に投射された投射画像においては、色収差を補正しない場合、図3(A)に示すように、G画像の投射領域(実線)に対して、R画像の投射領域(1点鎖線)は外側に、B画像の投射領域(2点鎖線)は内側に形成されるため、RGBの各色画像の投射領域が一致しない。
具体的には、図4に示すように、ズームレンズがワイド端に位置する場合、G画像の投射領域に対して、R画像の投射領域は、左上で2.2画素、右上で2.5画素、左下で0.5画素、右下で0.3画素分だけ光学中心Cから見て外側に広がり、B画像の投射領域は、左上で1.3画素、右上で1.2画素、左下で0.3画素、右下で0.5画素分だけ内側に縮まる。一方、ズームレンズがテレ端に位置する場合、G画像の投射領域に対して、R画像の投射領域は、左上で3.2画素、右上で3.3画素、左下で0.8画素、右下で0.5画素分だけ光学中心Cから見て外側に広がり、B画像の投射領域は、左上で2.1画素、右上で2.5画素、左下で0.8画素、右下で1.2画素分だけ内側に縮まる。
G画像の結像位置に合わせて投射レンズ3からスクリーン(図示省略)上に投射された投射画像においては、色収差を補正しない場合、図3(A)に示すように、G画像の投射領域(実線)に対して、R画像の投射領域(1点鎖線)は外側に、B画像の投射領域(2点鎖線)は内側に形成されるため、RGBの各色画像の投射領域が一致しない。
具体的には、図4に示すように、ズームレンズがワイド端に位置する場合、G画像の投射領域に対して、R画像の投射領域は、左上で2.2画素、右上で2.5画素、左下で0.5画素、右下で0.3画素分だけ光学中心Cから見て外側に広がり、B画像の投射領域は、左上で1.3画素、右上で1.2画素、左下で0.3画素、右下で0.5画素分だけ内側に縮まる。一方、ズームレンズがテレ端に位置する場合、G画像の投射領域に対して、R画像の投射領域は、左上で3.2画素、右上で3.3画素、左下で0.8画素、右下で0.5画素分だけ光学中心Cから見て外側に広がり、B画像の投射領域は、左上で2.1画素、右上で2.5画素、左下で0.8画素、右下で1.2画素分だけ内側に縮まる。
このため、一般的には、波長ごとに屈折率を変えて色収差を補正するレンズを用いるが、このようなレンズは高価であり、投射レンズひいてはプロジェクタの製造コストを増加させる一因となっている。
これに対し、本実施形態のプロジェクタ1では、駆動制御手段45が、後述する記憶手段46に記憶された色収差補正値に基づいて、各液晶パネル243の駆動制御を行い、図3(B)に示すように、液晶パネル243Gで形成されるG画像(実線)に対して、液晶パネル243Bで形成されるB画像(2点鎖線)を大きく、また、液晶パネル243Rで形成されるR画像(1点鎖線)を小さく形成する。これにより、図3(C)に示すように、RGBの各色画像が投射レンズ3によってスクリーンに投射された際に、これら各色画像の投射領域(実線)が一致し、色収差が解消する。
これに対し、本実施形態のプロジェクタ1では、駆動制御手段45が、後述する記憶手段46に記憶された色収差補正値に基づいて、各液晶パネル243の駆動制御を行い、図3(B)に示すように、液晶パネル243Gで形成されるG画像(実線)に対して、液晶パネル243Bで形成されるB画像(2点鎖線)を大きく、また、液晶パネル243Rで形成されるR画像(1点鎖線)を小さく形成する。これにより、図3(C)に示すように、RGBの各色画像が投射レンズ3によってスクリーンに投射された際に、これら各色画像の投射領域(実線)が一致し、色収差が解消する。
ここで、先に、記憶手段46について説明する。
記憶手段46は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリによって構成され、プロジェクタ1の駆動制御を行うための各種データが記憶されている。このような記憶手段46には、図1に示すように、ルックアップテーブル記憶部(以下、「LUT記憶部」と略す場合がある)461が設けられている。
記憶手段46は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリによって構成され、プロジェクタ1の駆動制御を行うための各種データが記憶されている。このような記憶手段46には、図1に示すように、ルックアップテーブル記憶部(以下、「LUT記憶部」と略す場合がある)461が設けられている。
図5は、ズームレンズの位置と色収差補正値とが関連付けられたルックアップテーブルを示す図である。なお、図5においては、「+」の数値は、当該数値の画素分だけG画像に対して外側に拡大することを意味し、「−」の数値は、当該数値の画素分だけG画像に対して内側に縮小することを意味する。
LUT記憶部461は、投射レンズ3を構成するズームレンズの位置と、当該位置に応じた色収差補正値とが関連付けられたルックアップテーブル(以下、「LUT」と略す場合がある)を記憶する。このLUTは、図5に示すように、ズームレンズがワイド端およびテレ端に位置する場合のG画像に対するR画像用およびB画像用の色収差補正値が設定されている。このLUTに設定されたR画像用およびB画像用の各色収差補正値は、図4の色収差値に対応するように設定されている。
LUT記憶部461は、投射レンズ3を構成するズームレンズの位置と、当該位置に応じた色収差補正値とが関連付けられたルックアップテーブル(以下、「LUT」と略す場合がある)を記憶する。このLUTは、図5に示すように、ズームレンズがワイド端およびテレ端に位置する場合のG画像に対するR画像用およびB画像用の色収差補正値が設定されている。このLUTに設定されたR画像用およびB画像用の各色収差補正値は、図4の色収差値に対応するように設定されている。
すなわち、LUTには、ズームレンズがワイド端およびテレ端に位置する際のR画像およびB画像の色収差補正値が画素単位で記憶されている。
具体的に、ズームレンズがワイド端に位置する場合には、図4において示したように、G画像の結像位置に投射距離を合わせた場合、当該G画像の投射領域に対して、R画像の投射領域は、左上、右上、左下および右下で、それぞれ2.2画素、2.5画素、0.5画素および0.3画素分だけ拡大してしまう。このようなずれを補正するために、G画像の投射領域に合わせてR画像の投射領域を縮めるように、R画像の左上、右上、左下および右下に対して、それぞれ−2.2画素、−2.5画素、−0.5画素および−0.3画素が、R画像用の色収差補正値として設定されている。また、同様に、G画像の投射領域に合わせてB画像の投射領域を拡げるように、B画像の左上、右上、左下および右下に対して、それぞれ+1.3画素、+1.2画素、+0.3画素および+0.5画素が、B画像用の色収差補正値として設定されている。
具体的に、ズームレンズがワイド端に位置する場合には、図4において示したように、G画像の結像位置に投射距離を合わせた場合、当該G画像の投射領域に対して、R画像の投射領域は、左上、右上、左下および右下で、それぞれ2.2画素、2.5画素、0.5画素および0.3画素分だけ拡大してしまう。このようなずれを補正するために、G画像の投射領域に合わせてR画像の投射領域を縮めるように、R画像の左上、右上、左下および右下に対して、それぞれ−2.2画素、−2.5画素、−0.5画素および−0.3画素が、R画像用の色収差補正値として設定されている。また、同様に、G画像の投射領域に合わせてB画像の投射領域を拡げるように、B画像の左上、右上、左下および右下に対して、それぞれ+1.3画素、+1.2画素、+0.3画素および+0.5画素が、B画像用の色収差補正値として設定されている。
また、ズームレンズがテレ端に位置している場合には、図4において示したように、G画像の投射領域に対して、R画像の投射領域は、左上、右上、左下および右下で、それぞれ3.2画素、3.3画素、0.8画素および0.5画素分だけ拡大してしまう。このようなずれを補正するために、G画像の投射領域に合わせてR画像の投射領域を縮めるように、R画像の左上、右上、左下および右下に対して、それぞれ−3.2画素、−3.3画素、−0.8画素および−0.5画素が、R画像用の色収差補正値として設定されている。また、同様に、G画像の投射領域に合わせてB画像の投射領域を拡げるように、B画像の左上、右上、左下および右下に対して、それぞれ+2.1画素、+2.5画素、+0.8画素および+1.2画素が、B画像用の色収差補正値として設定されている。
このようなLUTは、プロジェクタ1に組み込まれる投射レンズ3に合わせて設定してもよく、また、光学的に標準的な投射レンズに合わせて設定してもよい。
このようなLUTは、プロジェクタ1に組み込まれる投射レンズ3に合わせて設定してもよく、また、光学的に標準的な投射レンズに合わせて設定してもよい。
このようなLUTに基づいて形成画像の色収差補正を行う駆動制御手段45は、レンズ位置取得部451、変位判定部452、補正値取得部453、Rパネル駆動制御部454、Gパネル駆動制御部455およびBパネル駆動制御部456を備えて構成されている。
レンズ位置取得部451は、位置検出手段43からズームレンズの位置を取得して、変位判定部452に出力する。
変位判定部452は、レンズ位置取得部451から入力するズームレンズの位置情報から、当該ズームレンズの変位が生じたか否かを判定する。ここで、変位判定部452は、レンズ位置が変更されたと判定した場合には、補正値取得部453により、色収差補正値を新たに取得させる。
レンズ位置取得部451は、位置検出手段43からズームレンズの位置を取得して、変位判定部452に出力する。
変位判定部452は、レンズ位置取得部451から入力するズームレンズの位置情報から、当該ズームレンズの変位が生じたか否かを判定する。ここで、変位判定部452は、レンズ位置が変更されたと判定した場合には、補正値取得部453により、色収差補正値を新たに取得させる。
補正値取得部453は、LUT記憶部461に記憶されたLUTに基づいて、ズームレンズの位置に応じた色収差補正値を取得する。そして、補正値取得部453は、取得したR画像用の色収差補正値をRパネル駆動制御部454に、B画像用の色収差補正値をBパネル駆動制御部456に、それぞれ出力する。
具体的に、補正値取得部453は、LUTに設定されたズームレンズのワイド端およびテレ端のときの色収差補正値から、ズームレンズの位置による色収差補正値の算出式を求め、当該算出式から現在のズームレンズの位置における各色収差補正値を取得する。
具体的に、補正値取得部453は、LUTに設定されたズームレンズのワイド端およびテレ端のときの色収差補正値から、ズームレンズの位置による色収差補正値の算出式を求め、当該算出式から現在のズームレンズの位置における各色収差補正値を取得する。
すなわち、左上、右上、左下および右下のR画像の色収差補正値を、それぞれRLU、RRU、RLD、RRDとし、ワイド端からテレ端までのレンズ移動可能量(距離)をmとし、さらに、ワイド端からの現在のズームレンズの距離をnとすると、補正値取得部453は、LUTに記憶されたズームレンズのワイド端およびテレ端時のR画像用の色収差補正値から、以下に示すR画像用の色収差補正値の算出式(1)〜(4)を求める。
また、同様に、左上、右上、左下および右下のB画像の色収差補正値を、それぞれBLU、BRU、BLD、BRDとすると、補正値取得部453は、LUTに記憶されたズームレンズのワイド端およびテレ端時のB画像用の色収差補正値から、以下に示すB画像用の色収差補正値の算出式(5)〜(8)を求める。
そして、補正値取得部453は、レンズ位置取得部451で取得したズームレンズの位置、すなわち、ワイド端からテレ端までのレンズ移動可能量、および、現在のズームレンズのワイド端からの距離に基づいて、前記(1)〜(8)の算出式からR画像用およびB画像用の色収差補正値を算出、取得する。
Rパネル駆動制御部454、Gパネル駆動制御部455およびBパネル駆動制御部456は、それぞれ対応する液晶パネル243R,243G,243Bの駆動を制御して、各色画像を形成させる。
このうち、Rパネル駆動制御部454は、サイズ補正部4541およびパネルドライバ4542を備えて構成されている。
このうち、Rパネル駆動制御部454は、サイズ補正部4541およびパネルドライバ4542を備えて構成されている。
サイズ補正部4541は、補正値取得部453で取得したR画像用の色収差補正値に基づくサイズの画像を、画像処理手段44から入力する画像情報に応じて生成し、当該生成した画像の画像情報をパネルドライバ4542に出力する。
ここで、サイズ補正部4541が画像サイズの補正を行う場合、液晶パネル243Rの画素単位の画像サイズ補正しか行うことができない。すなわち、色収差補正値の小数点以下の値のサイズ変更を行うことができない。従って、本実施形態では、色収差補正値が小数を含む値である場合、サイズ補正部4541は、入力した色収差補正値を四捨五入して、得られた四捨五入後の色収差補正値に基づいて形成画像のサイズ変更を行う。
パネルドライバ4542は、サイズ補正部4541から入力する画像情報に応じて液晶パネル243Rを駆動して、当該画像情報に応じた画像を形成する。
ここで、サイズ補正部4541が画像サイズの補正を行う場合、液晶パネル243Rの画素単位の画像サイズ補正しか行うことができない。すなわち、色収差補正値の小数点以下の値のサイズ変更を行うことができない。従って、本実施形態では、色収差補正値が小数を含む値である場合、サイズ補正部4541は、入力した色収差補正値を四捨五入して、得られた四捨五入後の色収差補正値に基づいて形成画像のサイズ変更を行う。
パネルドライバ4542は、サイズ補正部4541から入力する画像情報に応じて液晶パネル243Rを駆動して、当該画像情報に応じた画像を形成する。
Gパネル駆動制御部455およびBパネル駆動制御部456は、Rパネル駆動制御部454と同様に、それぞれサイズ補正部4551,4561およびパネルドライバ4552,4562を備えて構成されている。なお、これらサイズ補正部4551,4561およびパネルドライバ4552,4562の動作は、Rパネル駆動制御部454のサイズ補正部4541およびパネルドライバ4542とほぼ同じである。しかしながら、R画像およびB画像がG画像を基準としてサイズ補正されるため、Gパネル駆動制御部455のサイズ補正部4551は、色収差補正に関する画像サイズの補正を行わない。
(4)色収差補正処理
図6は、色収差補正処理の処理フローを示す図である。
プロジェクタ1では、色収差補正処理を実行して、前述の制御装置4により、各液晶パネルで形成される色画像の画像サイズを調整することによって、投射画像の色収差を補正する。
この色収差補正処理では、図6に示すように、まず、駆動制御手段45のレンズ位置取得部451が、位置検出手段43により、投射レンズ3のズームレンズの位置を取得する(レンズ位置取得ステップS1)。この取得されたズームレンズの位置情報は、レンズ位置取得部451から変位判定部452に出力される。
図6は、色収差補正処理の処理フローを示す図である。
プロジェクタ1では、色収差補正処理を実行して、前述の制御装置4により、各液晶パネルで形成される色画像の画像サイズを調整することによって、投射画像の色収差を補正する。
この色収差補正処理では、図6に示すように、まず、駆動制御手段45のレンズ位置取得部451が、位置検出手段43により、投射レンズ3のズームレンズの位置を取得する(レンズ位置取得ステップS1)。この取得されたズームレンズの位置情報は、レンズ位置取得部451から変位判定部452に出力される。
変位判定部452は、ズームレンズが変位したか否かを判定する(変位判定ステップS2)。ここで、変位判定部452は、入力したズームレンズの位置情報から、現在のズームレンズの位置がそれまで入力していた位置情報に基づくズームレンズの位置と同じ場合には、ステップS1に戻り、レンズ位置取得部451によるズームレンズの位置の取得を再度実行させて、ズームレンズの変位の有無を監視する。
一方、変位判定部452が、ズームレンズに変位が生じたと判定した場合には、当該変位判定部452は、ズームレンズの位置情報を補正値取得部453に出力する。
一方、変位判定部452が、ズームレンズに変位が生じたと判定した場合には、当該変位判定部452は、ズームレンズの位置情報を補正値取得部453に出力する。
補正値取得部453は、記憶手段46のLUT記憶部461に記憶されたLUTを参照して、前述の色収差補正値の算出式(1)〜(8)を求める。そして、補正値取得部453は、当該算出式(1)〜(8)に基づいて、現在のズームレンズの位置に応じたR画像用およびB画像用の色収差補正値を取得する(補正値取得ステップS3)。そして、補正値取得部453は、取得した色収差補正値をRパネル駆動制御部454およびBパネル駆動制御部455のサイズ補正部4541,4561に出力する。
なお、補正値取得部453は、一度求めた上記算出式(1)〜(8)を記憶手段46に記憶させ、新たにズームレンズの位置情報が変位判定部452から入力した場合は、当該記憶させた算出式(1)〜(8)を用いて、R画像用およびB画像用の色収差補正値を算出、取得する。
なお、補正値取得部453は、一度求めた上記算出式(1)〜(8)を記憶手段46に記憶させ、新たにズームレンズの位置情報が変位判定部452から入力した場合は、当該記憶させた算出式(1)〜(8)を用いて、R画像用およびB画像用の色収差補正値を算出、取得する。
Rパネル駆動制御部454、Gパネル駆動制御部455およびBパネル駆動制御部456のサイズ補正部4541,4551,4561は、それぞれ画像処理手段44から入力する画像情報に係るRGBの各色画像のサイズを調整する。ここで、Rパネル駆動制御部454およびBパネル駆動制御部456のサイズ補正部4541,4561は、補正値取得部453から入力するR画像用の色収差補正値、および、B画像用の色収差補正値に基づいて、形成画像のサイズをさらに補正する(画像サイズ補正ステップS4)。
そして、各サイズ補正部4541,4551,4561は、パネルドライバ4542,4552,4562を介して、各液晶パネル243R,243G,243Bを駆動させて、各色画像を形成する(画像形成ステップS5)。これにより形成された各色画像は、クロスダイクロイックプリズム245にて合成される。そして、合成されたカラー画像は、投射レンズ3によってスクリーン上に投射され、色収差が補正されたカラー画像が形成される。
以上のような、本実施形態のプロジェクタ1によれば、以下の効果を奏することができる。
すなわち、投射画像の色収差を、記憶手段46のLUT記憶部461に記憶されたLUTの色収差補正値に基づいて、液晶パネル243R,243G,243Bにて形成される各色画像の画像サイズを調整することにより解消することができる。これによれば、投射レンズ3に色収差補正可能な高価なレンズを採用しなくても、投射画像の色収差を補正することができる。従って、投射レンズ3ひいてはプロジェクタ1の製造コストを低減することができる。
すなわち、投射画像の色収差を、記憶手段46のLUT記憶部461に記憶されたLUTの色収差補正値に基づいて、液晶パネル243R,243G,243Bにて形成される各色画像の画像サイズを調整することにより解消することができる。これによれば、投射レンズ3に色収差補正可能な高価なレンズを採用しなくても、投射画像の色収差を補正することができる。従って、投射レンズ3ひいてはプロジェクタ1の製造コストを低減することができる。
また、位置検出手段43により検出したズームレンズの位置に応じた色収差補正値を、補正値取得部453がLUTを参照して取得するので、投射画像のズーム量に応じて画像サイズの補正を行うことができる。従って、投射画像をズームさせた場合でも、当該投射画像の結像位置に応じた色収差補正を適切に行うことができる。
さらに、補正値取得部453は、LUT記憶部に記憶されたLUTから、ズームレンズがワイド端およびテレ端に位置する場合の色収差補正値を取得し、当該色収差補正値から色収差補正値の算出式(1)〜(8)を算出する。そして、補正値取得部453は、当該算出式に基づいて、レンズ位置取得部451により取得されたズームレンズの位置に応じたR画像およびG画像の色収差補正値を取得する。
これによれば、全てのズームレンズの位置に応じた色収差補正値をLUTに設定する必要がなくなるので、当該LUTに設定するデータ量を少なくすることができる。
また、補正値取得部453が、上記算出式(1)〜(8)から色収差補正値を算出して取得することにより、詳細な色収差補正値を取得することができる。従って、投射画像の適切な色収差補正を行うことができる。
これによれば、全てのズームレンズの位置に応じた色収差補正値をLUTに設定する必要がなくなるので、当該LUTに設定するデータ量を少なくすることができる。
また、補正値取得部453が、上記算出式(1)〜(8)から色収差補正値を算出して取得することにより、詳細な色収差補正値を取得することができる。従って、投射画像の適切な色収差補正を行うことができる。
また、RGBの色光ごとに設けられた液晶パネル243R,243G,243Bのそれぞれに対応してサイズ補正部4541,4551,4561が設けられ、サイズ補正部4541,4561は、画像投射位置におけるG画像の画像サイズに合わせるように、液晶パネル243R,243Bで形成されるR画像およびB画像の画像サイズを補正する。これによれば、R画像およびB画像のサイズ補正量を小さくすることができるほか、人間の目で視認性のよいG画像を基準とするので、高い画像視認性を維持することができる。
さらに、RGBの色光ごとに液晶パネル243R,243G,243Bを設け、当該液晶パネル243R,243G,243Bで形成されたR画像、G画像およびB画像をクロスダイクロイックプリズム245にて合成するので、1つの液晶パネルで画像を形成する場合に比べ、電気光学装置24の光利用率を向上することができる。従って、投射画像の高輝度化を実現することができる。
また、各液晶パネルの各画素の間隔を小さくすることができるので、1つの液晶パネルで構成する場合に比べ、同じ解像度を実現する場合に、各液晶パネルの大きさを小さくすることができる。
また、各液晶パネルの各画素の間隔を小さくすることができるので、1つの液晶パネルで構成する場合に比べ、同じ解像度を実現する場合に、各液晶パネルの大きさを小さくすることができる。
(5)実施形態の変形
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、移動量検出部が、投射レンズ3を構成するズームレンズの位置を検出するとしたが、本発明では、ズーム調整手段41からのモータドライバ42に出力される制御信号、または、操作パネル5およびリモコンIF6から入力する制御信号を検出して、ズームレンズの位置を算出するようにしてもよい。
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、移動量検出部が、投射レンズ3を構成するズームレンズの位置を検出するとしたが、本発明では、ズーム調整手段41からのモータドライバ42に出力される制御信号、または、操作パネル5およびリモコンIF6から入力する制御信号を検出して、ズームレンズの位置を算出するようにしてもよい。
前記実施形態では、補正値取得部453は、LUT記憶部461に記憶された上記式(1)〜(8)により、R画像およびB画像の色収差補正値を算出するとしたが、本発明は、これら式に限定されるものではなく、プロジェクタ1に採用される投射レンズ3に応じて適宜設定することができる。また、補正値取得部453は、ズームレンズの位置に応じた色収差補正値を上記式(1)〜(8)から算出するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、LUT記憶部461には、ズームレンズの位置に応じた色収差補正値が予め記憶され、補正値取得部453が、LUT記憶部461に記憶されたLUTを参照して、ズームレンズの位置に応じた色収差補正値を取得する構成としてもよい。
前記実施形態では、投射位置におけるG画像の画像サイズを基準として、R画像およびB画像の画像サイズを補正したが、本発明はこれに限らず、R画像またはB画像を基準としてもよい。また、他の波長の色画像を基準としてもよい。
なお、G画像を基準とすれば、前述のように、R画像およびB画像のサイズ補正量を小さくすることができるほか、投射画像の高い視認性を維持することができる。
なお、G画像を基準とすれば、前述のように、R画像およびB画像のサイズ補正量を小さくすることができるほか、投射画像の高い視認性を維持することができる。
前記実施形態では、光学装置2が平面視略L字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略U字形状を有した構成を採用してもよい。
また、前記実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル243を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記実施形態では、3つの液晶パネル243(243R、243G、243B)を用いたプロジェクタ1の例のみを挙げたが、2つ、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
また、前記実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル243を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記実施形態では、3つの液晶パネル243(243R、243G、243B)を用いたプロジェクタ1の例のみを挙げたが、2つ、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記実施形態では、光変調装置として液晶パネル243を備えたプロジェクタ1を例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置であれば、他の構成の光変調装置を採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶層以外の光変調装置を用いたプロジェクタにも、本発明を適用することも可能である。このような光変調装置を用いた場合、光束入射側および光束射出側の偏光板242,244は、省略することができる。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行なうフロントタイプのプロジェクタ1のみを例示したが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
なお、フロントタイプのプロジェクタでは、装置本体から投射画像の結像位置までの距離が長くなり、投射画像の色収差が顕著に表れる場合があるので、本発明を採用することにより、投射画像の色収差を好適に補正することができる。
なお、フロントタイプのプロジェクタでは、装置本体から投射画像の結像位置までの距離が長くなり、投射画像の色収差が顕著に表れる場合があるので、本発明を採用することにより、投射画像の色収差を好適に補正することができる。
本発明は、形成された光学像をスクリーン等に拡大投射するプロジェクタに好適に利用できる。
1…プロジェクタ、3…投射レンズ、4…制御装置、22…分離光学系、24…電気光学装置(画像形成装置)、31…レンズ保持筒、41…ズーム調整手段、43…位置検出手段、45…駆動制御手段、46…記憶手段、211…光源装置(光源)、243(243R,243G,243B)…液晶パネル(光変調装置)、245…クロスダイクロイックプリズム(色合成光学装置)、453…補正値取得部、461…ルックアップテーブル記憶部、4541,4561…サイズ補正部。
Claims (5)
- 光源と、当該光源から射出された光束を利用して、入力する画像情報に基づく画像を形成する画像形成装置と、形成された画像を投射する投射レンズと、装置本体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタであって、
前記制御装置は、
前記投射レンズから投射される画像のうち、所定波長の色画像の所定の結像位置に応じた他の波長の色画像の色収差補正値を記憶する記憶手段と、
前記画像情報に応じて前記画像形成装置を駆動させる駆動制御手段とを備え、
前記駆動制御手段は、
前記所定の結像位置に応じて、前記記憶手段から前記他の波長の色画像の色収差補正値を取得する補正値取得部と、
取得した前記色収差補正値に基づいて、前記画像形成装置で形成される前記他の波長の色画像の画像サイズを補正するサイズ補正部とを備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記投射レンズは、前記画像形成装置で形成された画像をズームさせるズームレンズと、当該ズームレンズを保持するレンズ保持筒とを備え、
前記制御装置は、
前記ズームレンズを前記レンズ保持筒の軸方向に移動させて、前記投射レンズによって投射される画像のズーム率を調整するズーム調整手段と、
前記ズームレンズの位置を検出する位置検出手段とを備え、
前記補正値取得部は、前記記憶手段を参照して、前記位置検出手段により検出された前記ズームレンズの位置に応じた前記色収差補正値を取得することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記記憶手段には、ワイド端およびテレ端における前記ズームレンズの位置と、前記色収差補正値とが関連したルックアップテーブルを記憶するルックアップテーブル記憶部が設けられ、
前記補正値取得部は、前記ルックアップテーブルを参照して、前記ズームレンズが前記ワイド端および前記テレ端の位置にあるときのそれぞれの前記色収差補正値に基づいて、前記位置検出手段により検出された前記ズームレンズの位置に応じた前記色収差補正値を算出して取得することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光源から射出された光束を、赤、緑、青の三色の色光に分離する分離光学系を備え、
前記画像形成装置は、
それぞれの前記色光の光路上に配置され、入射光束を変調して前記画像情報に基づく赤、緑、青の色画像をそれぞれ形成する3つの光変調装置と、
前記3つの光変調装置で形成された前記各色画像を合成してカラー画像を形成する色合成光学装置とを備えて構成され、
前記サイズ補正部は、少なくとも赤色光および青色光を変調する前記光変調装置に応じて設けられ、それぞれの前記サイズ補正部は、前記色収差補正値に基づいて、赤色光を変調する前記光変調装置および青色光を変調する前記光変調装置で形成される赤色画像および青色画像の画像サイズを、緑色画像の結像位置で、当該緑色画像の画像サイズに略一致するようにサイズ補正することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項4に記載のプロジェクタにおいて、
それぞれの前記光変調装置は、液晶パネルを備えて構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
Priority Applications (1)
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JP2005343489A JP2007150816A (ja) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | プロジェクタ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010249986A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Victor Co Of Japan Ltd | カラープロジェクタ |
JP2011043741A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Canon Inc | 投射型表示装置 |
US8139166B2 (en) | 2007-08-30 | 2012-03-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Image projection apparatus and projection optical system |
JP2016114761A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | キヤノン株式会社 | 投射表示装置 |
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-
2005
- 2005-11-29 JP JP2005343489A patent/JP2007150816A/ja not_active Withdrawn
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