JP2008051861A - リアプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光源の劣化だけでなく投射光学系の劣化の影響も適切に把握して投写部を制御することが可能なリアプロジェクタを提供すること。
【解決手段】リアプロジェクタが、投写領域における非表示領域であるオーバーシュート部分３０に設けられる少なくとも１つの光学センサー４０と、投写領域にキャリブレーション画像を投写する投写部１０とを含み、投写部１０が、複数の光源１３０と、各光源１３０を駆動する駆動部１４０と、駆動部１４０を制御する駆動制御部１５０と、投射光学系１１とを有し、光学センサー４０が、前記キャリブレーション画像の明るさ値を測定し、駆動制御部１５０が、明るさ値に基づき、駆動部１４０をフィードバック制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、リアプロジェクタに関する。

リアプロジェクタでＲＧＢ等の各色ごとに個別の光源を使用した場合、光源の経時劣化により、リアプロジェクタによって表示される色が時間の経過とともに変化することが考えられる。このような場合、センサーで照度を測定して補正する手法が考えられる。

例えば、特許文献１では、ＲＧＢの各ＬＥＤの下部近傍にそれぞれ光センサーを設け、当該光センサーで輝度レベルを検出して電圧値に変換し、当該電圧値と基準電圧とを比較してＬＥＤの輝度レベルを調整する手法が記載されている。

また、特許文献２では、ＬＣＤを背面から照明するための発光色が異なる３種類のバックライトと、３種類の発光色に対応した３種類の光センサーにより、画像のホワイトバランスを調整する手法が記載されている。
特開平１０−４９０７４号公報 特開平１１−２９５６８９号公報

特許文献１、２の手法は、ＬＥＤ自体の輝度を測定してフィードバックをかける手法であるため、光源や投射光学系を含む投写部全体の劣化を補正することはできない。

また、ＬＥＤを順次点灯してＬＥＤの輝度を測定する手法も考えられるが、この手法は、フィールドシーケンシャル方式以外の表示方式には使用できない。

さらに、ＬＣＤの交流駆動時の最高電圧と最低電圧のセンター値であるコモン電圧値が時間の経過に伴って変化することにより、輝度差が生じ、ちらつきが発生する場合がある。このような事態の発生を防止するため、適切に画像の照度値等の明るさ値を測定してＬＣＤの駆動電圧を適切に調整する必要がある。

本発明の目的は、光源の劣化だけでなく投射光学系の劣化の影響も適切に把握して投写部を制御することが可能なリアプロジェクタを提供することにある。また、本発明の他の目的は、ＬＣＤの交流駆動時の駆動電圧を適切に調整することが可能なリアプロジェクタを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るリアプロジェクタは、投写領域における非表示領域であるオーバーシュート部分に設けられる少なくとも１つのセンサーと、
前記投写領域にキャリブレーション画像を投写する投写部と、
を含み、
前記投写部は、
複数の光源と、
各光源を駆動する駆動部と、
当該駆動部を制御する駆動制御部と、
各光源からの光を、空間光変調部を介して投射する投射光学系と、
を有し、
前記センサーは、前記キャリブレーション画像の明るさ値を測定し、
前記駆動制御部は、前記明るさ値に基づき、前記駆動部をフィードバック制御することを特徴とする。

本発明によれば、リアプロジェクタは、実際に投写された画像の明るさ値を、オーバーシュート部分に設けられたセンサーによって測定することができるため、光源の劣化だけでなく投射光学系の劣化の影響も適切に把握することができる。また、リアプロジェクタは、明るさ値に基づいて駆動部をフィードバック制御することにより、光源等の劣化に応じて光源を適切に制御することができる。

また、前記投写部は、前記キャリブレーション画像として、前記オーバーシュート部分に各光源に対応した色を投写するための画像を順次投写し、
前記センサーは、当該画像の明るさ値を順次測定してもよい。

これによれば、リアプロジェクタは、複数のセンサーを用いることなく、１つのセンサーを用いてより低コストで光学系の劣化の影響を適切に把握することができる。

また、前記リアプロジェクタは、前記オーバーシュート部分に各光源に対応した色を投写するためのパターンデータを記憶する記憶部を含み、
前記キャリブレーション画像は、入力画像信号に基づく入力画像と、前記パターンデータに基づくパターン画像とを含んでもよい。

これによれば、リアプロジェクタは、入力画像を投写した状態で光源の駆動を調整することができ、必ずしも入力画像の投写前に光源の駆動の調整を行う必要がないため、より効率的に光源の駆動の調整を行うことができる。

また、前記少なくとも１つのセンサーとして、各光源に対応した色の明るさ値を測定する複数のセンサーが設けられ、
前記投写部は、前記キャリブレーション画像として、各センサーに各光源に対応した色を投写するための画像を投写し、
前記複数のセンサーは、それぞれ当該画像の明るさ値を測定し、
前記駆動制御部は、各センサーによって測定された明るさ値に基づき、前記駆動部をフィードバック制御してもよい。

これによれば、リアプロジェクタは、キャリブレーション画像を順次投写する必要がないため、より短時間に投写部の劣化の影響を適切に把握することができる。

また、前記複数の光源は、原色ごとに設けられ、
前記リアプロジェクタは、前記明るさ値に基づき、各原色のバランスを保つように前記駆動制御部を制御する色バランス決定部を含んでもよい。

これによれば、リアプロジェクタは、ある原色の光源のみが劣化したした場合であっても他の原色とのバランスを保ちつつ劣化の影響を低減することができる。

また、前記リアプロジェクタは、
前記明るさ値に基づき、コモン電圧値を決定するコモン電圧値決定部を含み、
前記投写部は、
各光源に対応した複数のＬＣＤと、
各ＬＣＤを駆動するＬＣＤ駆動部と、
前記ＬＣＤ駆動部に前記ＬＣＤを、前記コモン電圧値に基づく駆動電圧で駆動するための駆動信号を出力するＬＣＤ駆動信号処理部と、
を含んでもよい。

また、本発明に係るリアプロジェクタは、投写領域における非表示領域であるオーバーシュート部分に設けられる少なくとも１つのセンサーと、
前記投写領域にキャリブレーション画像を投写する投写部と、
前記センサーによって測定された前記キャリブレーション画像の明るさ値に基づき、コモン電圧値を決定するコモン電圧値決定部と、
を含み、
前記投写部は、
複数の光源と、
各光源に対応した複数のＬＣＤと、
各ＬＣＤを駆動するＬＣＤ駆動部と、
前記ＬＣＤ駆動部に前記ＬＣＤを、前記コモン電圧値に基づく駆動電圧で駆動するための駆動信号を出力するＬＣＤ駆動信号処理部と、
を含むことを特徴とする。

本発明によれば、リアプロジェクタは、実際に投写された画像の明るさ値を測定することにより、画像のちらつきを把握することができる。これにより、リアプロジェクタは、ちらつきがなくなるようにコモン電圧値を決定し、各ＬＣＤの駆動電圧を適切に調整することができる。

また、前記リアプロジェクタは、
前記明るさ値を測定するためのパターンデータを記憶する記憶部と、
前記パターンデータに基づき、前記オーバーシュート部分の前記センサーの設けられる部分にパターン画像を投写するための制御信号を生成する制御部と、
を含み、
前記キャリブレーション画像は、入力画像信号に基づく入力画像と、前記パターン画像とを含み、
前記ＬＣＤ駆動信号処理部は、前記制御信号に基づき、前記キャリブレーション画像を投写するための駆動信号を前記ＬＣＤ駆動部に出力してもよい。

これによれば、リアプロジェクタは、入力画像を投写した状態でコモン電圧値の調整を行うことができ、必ずしも入力画像の投写前にコモン電圧値の調整を行う必要がないため、より効率的にコモン電圧値の調整を行うことができる。

また、前記コモン電圧値決定部は、前記明るさ値に対して高速フーリエ変換を行って周波数成分を求め、前記コモン電圧値が最も影響する周波数の周波数成分が最小になるように前記コモン電圧値を決定してもよい。

これによれば、リアプロジェクタは、周波数成分が最小になるように、すなわち、ちらつきが最も少なくなるようにコモン電圧値を決定することにより、コモン電圧を適切に調整することができる。

以下、本発明をリアプロジェクタに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成の全てが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。

まず、光源等の劣化の影響に応じて光源の駆動を制御する例について説明し、次に、コモン電圧値に基づいてＬＣＤの駆動電圧を調整する例について説明する。

（第１の実施例）
図１は、第１の実施例における投写状況を示す模式図である。

リアプロジェクタは、図１に示すように、スクリーン（画面）２０の裏側から投写レンズ１９０を介して画像を投写するが、スクリーン２０に合わせた正確な大きさで投写できないため、スクリーン２０よりも大きい投写領域に画像を投写する。このため、画像が投写されるスクリーン２０外の非表示領域であるオーバーシュート部分３０（図１の斜線部分）が存在する。

図２は、第１の実施例における光学センサー４０の配置を示す模式図である。

本実施例では、図２に示すように、オーバーシュート部分３０に光学センサー４０を設け、光学センサー４０を用いて投写レンズ１９０から投写された画像の明るさ値を測定する。なお、明るさ値としては、照度値、輝度値、ＲＧＢ値、ＸＹＺ値等が該当する。本実施例では照度値を用いるものとする。

図３は、キャリブレーション画像２００の一例を示す図である。また、図４は、キャリブレーション画像２１０の他の一例を示す図である。

リアプロジェクタは、図３に示すように、画像全体が単一色（例えば、最高階調の赤、青、緑）のキャリブレーション画像２００を通常の画像を投写する前のキャリブレーション時に投写してもよい。

また、リアプロジェクタは、図４に示すように、元の画像の一部をパターン画像２１２に置き換えたキャリブレーション画像２１０を通常の画像投写時（キャリブレーション時でもよい。）に投写してもよい。

なお、パターン画像２１２も全体が単一色（例えば、最高階調の赤、青、緑）の画像であって、図４に示すように、光学センサー４０の設けられる部分に投写される。本実施例では、リアプロジェクタは、キャリブレーション画像２１０を用いるものとする。

また、オーバーシュート部分３０は、スクリーン２０の外部にあるため、画像の観察者からは見えない位置にある。これにより、リアプロジェクタは、観察者の視聴を妨げることなく、画像の照度値を測定することができる。

そして、リアプロジェクタは、当該照度値に応じてＲＧＢの各光源の明るさを調整する。

次に、このような機能を実装するリアプロジェクタの機能ブロックについて説明する。

図５は、第１の実施例におけるリアプロジェクタの機能ブロック図である。

リアプロジェクタは、投写部１０と、スクリーン２０と、オーバーシュート部分３０と、光学センサー４０と、光学センサー４０のアナログ形式の測定値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部５０と、色バランス決定部６０と、制御部６４と、記憶部７０と、光源用電源８０と、ＬＣＤ用電源８２と、画像信号処理部９０とを含んで構成されている。

ここで、記憶部７０は、オーバーシュート部分３０に各光源１３０に対応した色を投写するためのパターンデータ７２等を記憶している。また、制御部６４は、パターンデータ７２に基づく制御信号をＬＣＤ駆動信号処理部１７０に出力するとともに、光学センサー４０を制御する。

また、光学センサー４０は、例えば、測定した照度値を電圧等の電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部５０は当該電気信号をデジタル値に変換し、色バランス決定部６０は、当該デジタル値と、制御部６４からの測定対象のパターン画像２１２の色を示す信号に基づき、駆動制御部１５０−１〜１５０−３をＲＧＢの各色のバランスが保たれるように制御する。

また、投写部１０は、投射光学系１１と、ＬＣＤ１２０ごとの光源１３０−１〜１３０−３と、各光源１３０を駆動する駆動部１４０−１〜１４０−３と、各駆動部１４０を制御する駆動制御部１５０−１〜１５０−３とを含んで構成されている。

また、投射光学系１１は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を集光して１つの画像光として出力する集光プリズム１１０と、ＲＧＢの各光を透過または反射する３つのＬＣＤ(Liquid Crystal Display、液晶パネルともいう。)１２０−１〜１２０−３と、各ＬＣＤ１２０を駆動するＬＣＤ駆動部１６０−１〜１６０−３と、投写レンズ１９０とを含んで構成されている。なお、ＬＣＤ１２０は、空間光変調部の一種である。

また、駆動部１４０には光源用電源８０から駆動電圧が供給され、ＬＣＤ駆動部１６０にはＬＣＤ用電源８２から駆動電圧が供給される。

なお、これらの各部の機能を実装するためのハードウェアとしては、例えば、以下のものを採用してもよい。例えば、光学センサー４０としては照度センサー等、色バランス決定部６０、制御部６４としてはＣＰＵ等、記憶部７０としてはＲＡＭ等、光源１３０としてはＬＥＤ(Light Emitting Diode)等、駆動部１４０、駆動制御部１５０、ＬＣＤ駆動部１６０、ＬＣＤ駆動信号処理部１７０としては回路等、画像信号処理部９０としては画像処理回路等を採用してもよい。

次に、これらの各部を用いた制御の流れについて説明する。

まず、制御部６４は、記憶部７０に記憶されたパターンデータ７２に基づいてＲ光をパターン画像２１２として投写するための制御信号をＬＣＤ駆動信号処理部１７０に出力する。なお、リアプロジェクタであるため、投写レンズ１９０からスクリーン２０までの距離は常に一定であり、光学センサー４０の位置も固定されており、パターン画像２１２のキャリブレーション画像２１０における座標位置および大きさも固定されている。

このため、パターンデータ７２として、例えば、パターン画像２１２の左上の座標位置、右下の座標位置、色、表示順序等を示すデータを設けておくことにより、制御部６４は所望の順序で所望の色を有するパターン画像２１２を投写させるための信号を画像信号処理部９０に出力することができる。

画像信号処理部９０は、例えば、図４に示すキャリブレーション画像２１０を投写するための画像信号をＬＣＤ駆動信号処理部１７０に出力し、ＬＣＤ駆動信号処理部１７０は、当該画像信号に基づいてＬＣＤ駆動信号を各ＬＣＤ駆動部１６０に出力する。なお、画像信号に基づいてＬＣＤ１２０を駆動する手法は一般的な手法であるため、説明を省略する。

そして、投射光学系１１は、ＬＣＤ駆動信号に基づいて、例えば、図４に示すキャリブレーション画像２１０を投写する。

光学センサー４０は、オーバーシュート部分３０に投写されたパターン画像２１２（Ｒ光）の照度値を測定して電圧に変換し、Ａ／Ｄ変換部５０は当該電圧をデジタル変換した測定値を色バランス決定部６０に出力する。なお、光学センサー４０がデジタル値を出力する機能を有する場合はＡ／Ｄ変換部５０は不要である。

このようにして投写部１０は、パターン画像２１２としてＲ光、Ｇ光、Ｂ光を順番に投写し、光学センサー４０は各パターン画像２１２の照度値を測定し、色バランス決定部６０は、制御部６４を介して記憶部７０に測定値を記憶する。

色バランス決定部６０は、記憶部７０に記憶された各原色光（Ｒ光、Ｇ光およびＢ光）の測定基準値と実際の各原色光の測定値とを比較し、測定値が測定基準値よりも小さければ、より明るくするための制御信号を出力するための制御データを記憶部７０に記憶し、測定値が測定基準値よりも大きければ、より暗くするための制御信号を出力するための制御データを記憶部７０に記憶する。

また、色バランス決定部６０は、各原色光のバランスを保つように各制御データを決定する。例えば、色バランス決定部６０は、明るさの調整によって各原色光のバランスが崩れてしまう場合、調整量を減らすように各制御データを決定する。

そして、色バランス決定部６０は、各制御データに基づいて駆動制御部１５０−１〜１５０−３に光源１３０−１〜１３０−３の光量を調整させるための制御信号を出力する。

これにより、光源１３０−１〜１３０−３は適切な明るさの光を出力するようにフィードバック制御され、リアプロジェクタは適切な明るさの画像を投写することができる。

以上のように、本実施例によれば、リアプロジェクタは、実際に投写された画像の明るさ値を、オーバーシュート部分３０に設けられた光学センサー４０によって測定することができるため、光源１３０だけでなく投写部１０全体の劣化の影響も適切に把握することができる。また、リアプロジェクタは、照度値に基づいて駆動部１４０をフィードバック制御することにより、光源１３０等の劣化に応じて投写部１０を適切に制御することができる。すなわち、本実施例によれば、リアプロジェクタは、個別光源の光を直接測定する場合と比べ、投写部１０全体の劣化の影響を把握できるため、より高精度の補正を行うことができる。

また、例えば、従来の手法では光源１３０の稼働時間に応じて劣化を推測する手法も存在するが、このような手法では、各光源１３０の個体差の影響を把握することはできない。これに対し、本実施例によれば、リアプロジェクタは、各光源１３０の投写光を個別に測定することにより、各光源１３０の個体差の影響も把握することができ、より正確に画像の明るさを調整することができる。

また、本実施例によれば、リアプロジェクタは、複数のセンサーを用いることなく、１つの光学センサー４０を用いてより低コストで投写部１０の劣化の影響を適切に把握することができる。

また、本実施例によれば、リアプロジェクタは、オーバーシュート部分３０に光学センサー４０を設けることにより、観察者に光学センサー４０の存在を気付かれることなく、画像の明るさを調整することができる。

さらに、本実施例によれば、リアプロジェクタは、パターンデータ７２を用いることにより、入力画像にパターン画像２１２を上書きしたキャリブレーション画像２１０を用いて光源１３０の駆動を調整することができ、必ずしも入力画像の投写前に光源１３０の駆動の調整を行う必要がないため、より効率的に光源１３０の駆動の調整、すなわち、明るさの調整を行うことができる。

また、本実施例によれば、リアプロジェクタは、個別光源を個別に制御する場合であっても、色バランス決定部６０を用いることにより、各光源１３０の色のバランスを保つことができる。例えば、Ｒ光の光源１３０−１のみが劣化した場合であっても、他のＧ光、Ｂ光とのバランスを保ちつつ劣化の影響を低減することができる。

（第２の実施例）
次に、コモン電圧値に基づくＬＣＤの駆動電圧を調整する例について説明する。なお、コモン電圧値は、各ＬＣＤを駆動するための駆動電圧の基準となる値であり、より具体的には、例えば、ＬＣＤ１２０の交流駆動を行う正極性、負極性のセンター値である。

図６は、第２の実施例におけるリアプロジェクタの機能ブロック図である。

リアプロジェクタは、投写部１０と、スクリーン２０と、オーバーシュート部分３０と、光学センサー４０と、光学センサー４０のアナログ形式の測定値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部５０と、色バランス決定部６０と、コモン電圧値決定部６２と、制御部６４と、記憶部７０と、光源用電源８０と、画像信号処理部９０とを含んで構成されている。

ここで、記憶部７０は、オーバーシュート部分３０に各光源１３０に対応した色を投写するためのパターンデータ７２等を記憶している。また、制御部６４は、パターンデータ７２に基づく制御信号をＬＣＤ駆動信号処理部１７０に出力するとともに、光学センサー４０を制御する。

また、光学センサー４０は、例えば、測定した照度値を電圧等の電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部５０は当該電気信号をデジタル値に変換し、色バランス決定部６０は、当該デジタル値と、制御部６４からの測定対象のパターン画像２１２の色を示す信号に基づき、駆動制御部１５０−１〜１５０−３をＲＧＢの各色のバランスが保たれるように制御する。

また、コモン電圧値決定部６２は、Ａ／Ｄ変換部５０からの測定値に基づき、コモン電圧値を決定し、コモン電圧値をＬＣＤ駆動信号処理部１７０に出力する。

また、投写部１０は、投射光学系１１と、ＬＣＤ１２０ごとの光源１３０−１〜１３０−３と、各光源１３０を駆動する駆動部１４０−１〜１４０−３と、各駆動部１４０を制御する駆動制御部１５０−１〜１５０−３とを含んで構成されている。

また、投射光学系１１は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を集光して１つの画像光として出力する集光プリズム１１０と、ＲＧＢの各光を透過または反射する３つのＬＣＤ(Liquid Crystal Display、液晶パネルともいう。)１２０−１〜１２０−３と、各ＬＣＤ１２０を駆動するＬＣＤ駆動部１６０−１〜１６０−３と、投写レンズ１９０とを含んで構成されている。

また、駆動部１４０には光源用電源８０から駆動電圧が供給され、ＬＣＤ駆動部１６０にはＬＣＤ用電源８２から駆動電圧が供給される。

なお、これらの各部の機能を実装するためのハードウェアとしては、例えば、以下のものを採用してもよい。例えば、光学センサー４０としては照度センサー等、色バランス決定部６０、コモン電圧値決定部６２、制御部６４としてはＣＰＵ等、記憶部７０としてはＲＡＭ等、光源１３０としてはＬＥＤ(Light Emitting Diode)等、駆動部１４０、駆動制御部１５０、ＬＣＤ駆動部１６０、ＬＣＤ駆動信号処理部１７０としては回路等、画像信号処理部９０としては画像処理回路等を採用してもよい。

次に、これらの各部を用いた制御の流れについて説明する。

図７は、第２の実施例における駆動電圧と輝度差を示す模式図である。

液晶（ＬＣＤ１２０）は、交流駆動することが必要であり、直流成分が残ったままＬＣＤ１２０が駆動されると表示不良（焼き付き等）、寿命低下の原因となる。例えば、交流駆動を行った場合でも、直流成分が残っていると図７に示すように、駆動タイミングごとに輝度差が生じてしまう。

なお、図７に示すように、正極性の最高駆動電圧がＶ１、正極性の最低駆動電圧がＶ２、負極性の最高駆動電圧がＶ３、負極性の最低駆動電圧がＶ４の場合、コモン電圧値はＶ１とＶ４のセンター値である。また、実際には、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれについてコモン電圧値が存在する。

コモン電圧値を中心としてＬＣＤ１２０に加わる最高電圧と最低電圧が対象になっていない場合、中心からのコモン電圧値のずれの度合いが大きいほど輝度差も大きくなってしまう。また、このようなずれは、光源１３０の劣化だけでなく、ＬＣＤ１２０の連続稼働時間が長くなった場合でも生じる場合がある。

なお、図７では、１フィールドごとに極性反転されているが、ＬＣＤ１２０が倍速駆動される場合の極性反転は０．５フィールドごとになる。なお、極性反転の方式は、図７に示すようにラインごと（ライン反転駆動）であってもよいし、画素ごと（ドット反転駆動）であってもよい。

ＮＴＳＣの場合、１フィールドは６０Ｈｚなので、コモン電圧値のずれに伴う輝度差の周波数は３０Ｈｚになる。

本実施例では、投写レンズ１９０から投写されたキャリブレーション画像の照度値（輝度値、ＲＧＢ値、ＸＹＺ値等でもよい。）を、光学センサー４０を用いて測定する。なお、キャリブレーション画像は任意の色、任意の階調でもよいが、リアプロジェクタは、例えば、各原色の中間階調のキャリブレーション画像を用いてもよい。リアプロジェクタは、中間階調を用いれば、最高電圧と最低電圧の中間となるため、コモン電圧値をより適切に決定することができる。

なお、本実施例では、図４に示すパターン画像２１２を含むキャリブレーション画像２１０を用いる。この場合、パターン画像２１２は、Ｒ光の中間階調、Ｇ光の中間階調、Ｂ光の中間階調のいずれかである。

そして、光学センサー４０は、各パターン画像２１２の照度値を測定して電圧に変換し、Ａ／Ｄ変換部５０は当該電圧をデジタル変換して測定値を生成し、制御部６４は、Ａ／Ｄ変換部５０からの測定値に基づいてＦＦＴ(Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換)を行って周波数成分を求める。

図８は、第２の実施例における周波数ごとの周波数成分を示す図である。

コモン電圧値がずれると、６０Ｈｚで表示を行う場合には、３０Ｈｚの周波数成分が増加する。このため、制御部６４は、３０Ｈｚの周波数成分が最小になるようにコモン電圧値を決定する。

図９は、第２の実施例における最適なコモン電圧値を示す図である。また、図１０は、第２の実施例における最適なコモン電圧値を決定する処理手順を示す概略フローチャートである。

コモン電圧値をＶｃｏｍ、コモン電圧値の初期値をＶｃｏｍ０、変更する電圧値をＶｃｈｇとする。また、制御部６４による３０Ｈｚの場合におけるＦＦＴの出力値の初期値をＦ０、初回以降の測定回数がｎ回目の当該出力値をＦｎとする。

例えば、２回目（ｎ＝１）の測定の場合、制御部６４は、コモン電圧値ＶｃｏｍをＶｃｏｍ０＋Ｖｃｈｇとする（ステップＳ１）。駆動信号処理部１７０は、コモン電圧値がＶｃｏｍになり、かつ、画像信号処理部９０からの画像信号に基づいて中間階調の画像が投写されるように駆動信号をＬＣＤ駆動部１６０−１〜１６０−３に出力する。

ＬＣＤ駆動部１６０−１〜１６０−３は、駆動信号に基づいてＬＣＤ１２０−１〜１２０−３を駆動する。

光学センサー４０は、投写レンズ１９０を介して投写された中間階調の画像の照度値を測定して電圧を出力し、Ａ／Ｄ変換部５０は当該電圧をデジタル変換した測定値を生成する。

制御部６４は、Ａ／Ｄ変換部５０からの測定値に対してＦＦＴの処理を行い、出力値Ｆ１を得る。

そして、制御部６４は、初回の出力値Ｆ０が２回目の出力値Ｆ１以上かどうかを判定する（ステップＳ２）。

Ｆ０がＦ１以上の場合、制御部６４は、コモン電圧値ＶｃｏｍをＶｃｏｍ＋Ｖｃｈｇとし（ステップＳ３）、光学センサー４０は、この条件でＬＣＤ１２０が駆動された状態の画像の照度値を測定する。

そして、制御部６４は、Ａ／Ｄ変換部５０からの測定値に対してＦＦＴの処理を行い、出力値Ｆｎを得る。

さらに、リアプロジェクタは、ＦｎがＦｎ−１（ｎ−１回目の出力値）以上になるまで（ステップＳ４）、コモン電圧値の変更（ステップＳ３）、キャリブレーション画像の投写、照度値の測定、ＦＦＴによる出力値の演算、出力値の比較（ステップＳ４）を繰り返し実行する。

一方、Ｆ０がＦ１未満の場合、制御部６４は、コモン電圧値ＶｃｏｍをＶｃｏｍ０−Ｖｃｈｇとし（ステップＳ５）、光学センサー４０は、この条件でＬＣＤ１２０が駆動された状態の画像の照度値を測定する。

そして、制御部６４は、Ａ／Ｄ変換部５０からの測定値に対してＦＦＴの処理を行い、出力値Ｆｎを得る。

さらに、リアプロジェクタは、ＦｎがＦｎ−１（ｎ−１回目の出力値）以上になるまで（ステップＳ６）、コモン電圧値をＶｃｈｇ分減らす変更（ステップＳ７）、キャリブレーション画像の投写、照度値の測定、ＦＦＴによる出力値の演算、出力値の比較（ステップＳ６）を繰り返し実行する。

以上の手順により、制御部６４は、準備段階において、最適なコモン電圧値を決定することができ、ＬＣＤ駆動信号処理部１７０は当該コモン電圧値となるように駆動信号を生成し、各ＬＣＤ駆動部１６０は、それぞれの原色に応じたＶ１〜Ｖ４の駆動電圧でＬＣＤ１２０を駆動することができる。

以上のように、本実施例によれば、リアプロジェクタは、実際に投写された画像の照度値を測定することにより、画像のちらつきを把握することができる。これにより、リアプロジェクタは、ちらつきがなくなるようにコモン電圧値を決定し、各ＬＣＤ駆動部１６０の駆動に関する電圧を適切に調整することができる。

また、本実施例によれば、リアプロジェクタは、周波数成分が最小になるように、すなわち、ちらつきが最も少なくなるようにコモン電圧値を決定することにより、ＬＣＤ１２０の駆動電圧を適切に調整することができる。

なお、上述したように、ＬＣＤ１２０の連続稼働時間が長くなるとコモン電圧値がずれてくる場合がある。このため、リアプロジェクタは、一定時間（例えば、１０分、３０分、１時間等）ごとに光学センサー４０による測定、制御部６４によるＦＦＴ演算およびＦＦＴ演算結果（Ｆｎ）の比較を行い、最適なコモン電圧値決定時のＦＦＴ演算結果Ｆｏと最新のＦＦＴ演算結果Ｆｎとが設定値（例えば、３ｄＢ等）以上異なる場合にコモン電圧値を再設定してもよい。また、リアプロジェクタは、上記一定時間ごとに自動的にコモン電圧値を再設定してもよい。

これによれば、リアプロジェクタは、実際の投写段階において、コモン電圧値のずれを適切に補正することができ、画像のちらつき発生を抑制することができる。

なお、リアプロジェクタは、オーバーシュート部分３０に光学センサー４０を設け、図４に示すパターン画像２１２として入力画像を含むキャリブレーション画像２１０を投写することにより、観察者に光学センサー４０の存在を気付かれることなく、コモン電圧値に基づくＬＣＤ１２０の駆動電圧を調整することができる。

さらに、本実施例によれば、リアプロジェクタは、パターンデータ７２を用いることにより、入力画像にパターン画像２１２を上書きしたキャリブレーション画像２１０を用いてＬＣＤ１２０の駆動を調整することができ、必ずしも入力画像の投写前にＬＣＤ１２０の駆動の調整を行う必要がないため、より効率的にＬＣＤ１２０の駆動の調整を行うことができる。

（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、第１の実施例と第２の実施例を組み合わせてもよい。すなわち、リアプロジェクタは、色バランスを保ちつつ光源１３０の光量を調整し、かつ、照度値から決定したコモン電圧値に基づいてＬＣＤ１２０の駆動電圧を調整してもよい。

また、上述した実施例では１つの光学センサー４０を用いたが複数のセンサーを用いてもよい。

図１１は、その他の実施例における光学センサー４０−１〜４０−３の配置を示す模式図である。また、図１２は、その他の実施例におけるキャリブレーション画像２２０の一例を示す図である。

例えば、図１１に示すように、Ｒ光の明るさ値を測定する光学センサー４０−１、Ｇ光の明るさ値を測定する光学センサー４０−２、Ｂ光の明るさ値を測定する光学センサー４０−３をオーバーシュート部分３０の異なる位置に設けてもよい。

この場合、図１２に示すように、明るさ調整時に、光学センサー４０−１用のパターン画像２２２として最高階調のＲ色、光学センサー４０−２用のパターン画像２２４として最高階調のＧ色、光学センサー４０−３用のパターン画像２２６として最高階調のＢ色を投写するとともに、ＬＣＤ１２０の駆動電圧調整時に、光学センサー４０−１用のパターン画像２２２として中間階調のＲ色、光学センサー４０−２用のパターン画像２２４として中間階調のＧ色、光学センサー４０−３用のパターン画像２２６として中間階調のＢ色を投写するためのパターンデータ７２を記憶部７０に記憶しておく。

制御部６４は、当該パターンデータ７２に基づいて目的とする調整対象に応じたパターン画像２２２〜２２６を投写部１０に投写させる。

これによれば、リアプロジェクタは、各光学センサー４０にそれぞれに応じた色を同時に投写することができる。これにより、リアプロジェクタは、キャリブレーション画像を順次投写する必要がないため、より短時間に投写部１０の劣化の影響を適切に把握することができる上、フィールドシーケンシャル方式以外の表示方式にも使用できる。なお、リアプロジェクタは、調整対象に関わらず、同一階調のパターン画像を用いてもよい。

また、リアプロジェクタは、動画像や静止画像を投写するものであってもよく、ＴＶ機能を有するもの（例えば、プロジェクションＴＶ等）であってもよい。

また、第１の実施例に関する本発明の適用は個別光源を有するものであればよく、液晶表示デバイスを有するリアプロジェクタには限定されず、例えば、米国テキサス・インスツルメンツ社が開発したＤＭＤ(Digital Micromirror Device)を用いたリアプロジェクタ等であってもよい。なお、ＤＭＤは、空間光変調部の一種である。

また、パターンデータ７２は、図３に示す単一色のキャリブレーション画像を投写するためのデータであってもよい。

これによれば、リアプロジェクタは、画像信号を用いることなく、キャリブレーション画像２００を投写することができるため、より簡易に画像の明るさやＬＣＤ１２０の駆動電圧を調整することができる。

また、第２の実施例に関する本発明の適用は個別光源を有するものには限定されず、共通光源を有するものであってもよい。

また、光学センサー４０を設ける位置はオーバーシュート部分３０より外部の帰線期間部分であってもよい。

例えば、ＮＴＳＣ信号の場合、５２５本の走査線に対し、実際のデータ信号は４８２．５本であり、残りの４２．５本は帰線期間部分（オーバーシュート部分３０の上下それぞれの外側部分）である。この帰線期間部分に投写を行うことのできるリアプロジェクタを用いる場合は光学センサー４０をスクリーン２０面の帰線期間部分に設けてもよい。また、上述した実施例では、光学センサー４０はオーバーシュート部分３０のうち下辺部分に設けられているが、設置位置は任意である。

また、上述した実施例では、制御部６４は、パターン画像または単一色のキャリブレーション画像を投写するため、画像信号処理部９０の画像信号を調整したが、ＬＣＤ駆動信号処理部１７０に制御信号を出力してもよい。ＬＣＤ駆動信号処理部１７０は、当該制御信号に基づいてパターン画像または単一色のキャリブレーション画像を投写するための駆動信号をＬＣＤ駆動部１６０に出力してもよい。これによっても、リアプロジェクタは、パターン画像を含むキャリブレーション画像や単一色のキャリブレーション画像を投写することができる。

第１の実施例における投写状況を示す模式図である。 第１の実施例における光学センサーの配置を示す模式図である。 キャリブレーション画像の一例を示す図である。 キャリブレーション画像の他の一例を示す図である。 第１の実施例におけるリアプロジェクタの機能ブロック図である。 第２の実施例におけるリアプロジェクタの機能ブロック図である。 第２の実施例における駆動電圧と輝度差を示す模式図である。 第２の実施例における周波数ごとの周波数成分を示す図である。 第２の実施例における最適なコモン電圧値を示す図である。 第２の実施例における最適なコモン電圧値を決定する処理手順を示す概略フローチャートである。 その他の実施例における光学センサーの配置を示す模式図である。 その他の実施例におけるキャリブレーション画像の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 投写部、１１ 投射光学系、２０ スクリーン、３０ オーバーシュート部分、４０ 光学センサー、６０ 色バランス決定部、６２ コモン電圧値決定部、６４ 制御部、７０ 記憶部、７２ パターンデータ、１２０ ＬＣＤ、１３０ 光源、１４０ 駆動部、１５０ 駆動制御部、１６０ ＬＣＤ駆動部、１７０ 駆動信号処理部、１９０ 投写レンズ

Claims (9)

1. 投写領域における非表示領域であるオーバーシュート部分に設けられる少なくとも１つのセンサーと、
   前記投写領域にキャリブレーション画像を投写する投写部と、
   を含み、
   前記投写部は、
   複数の光源と、
   各光源を駆動する駆動部と、
   当該駆動部を制御する駆動制御部と、
   各光源からの光を、空間光変調部を介して投射する投射光学系と、
   を有し、
   前記センサーは、前記キャリブレーション画像の明るさ値を測定し、
   前記駆動制御部は、前記明るさ値に基づき、前記駆動部をフィードバック制御することを特徴とするリアプロジェクタ。
2. 請求項１記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記投写部は、前記キャリブレーション画像として、前記オーバーシュート部分に各光源に対応した色を投写するための画像を順次投写し、
   前記センサーは、当該画像の明るさ値を順次測定することを特徴とするリアプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記オーバーシュート部分に各光源に対応した色を投写するためのパターンデータを記憶する記憶部を含み、
   前記キャリブレーション画像は、入力画像信号に基づく入力画像と、前記パターンデータに基づくパターン画像とを含むことを特徴とするリアプロジェクタ。
4. 請求項１記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記少なくとも１つのセンサーとして、各光源に対応した色の明るさ値を測定する複数のセンサーが設けられ、
   前記投写部は、前記キャリブレーション画像として、各センサーに各光源に対応した色を投写するための画像を投写し、
   前記複数のセンサーは、それぞれ当該画像の明るさ値を測定し、
   前記駆動制御部は、各センサーによって測定された明るさ値に基づき、前記駆動部をフィードバック制御することを特徴とするリアプロジェクタ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記複数の光源は、原色ごとに設けられ、
   前記明るさ値に基づき、各原色のバランスを保つように前記駆動制御部を制御する色バランス決定部を含むことを特徴とするリアプロジェクタ。
6. 請求項２、３のいずれか、あるいは、請求項２、３のいずれかに従属する請求項５に記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記明るさ値に基づき、コモン電圧値を決定するコモン電圧値決定部を含み、
   前記投写部は、
   各光源に対応した複数のＬＣＤと、
   各ＬＣＤを駆動するＬＣＤ駆動部と、
   前記ＬＣＤ駆動部に前記ＬＣＤを、前記コモン電圧値に基づく駆動電圧で駆動するための駆動信号を出力するＬＣＤ駆動信号処理部と、
   を含むことを特徴とするリアプロジェクタ。
7. 投写領域における非表示領域であるオーバーシュート部分に設けられる少なくとも１つのセンサーと、
   前記投写領域にキャリブレーション画像を投写する投写部と、
   前記センサーによって測定された前記キャリブレーション画像の明るさ値に基づき、コモン電圧値を決定するコモン電圧値決定部と、
   を含み、
   前記投写部は、
   複数の光源と、
   各光源に対応した複数のＬＣＤと、
   各ＬＣＤを駆動するＬＣＤ駆動部と、
   前記ＬＣＤ駆動部に前記ＬＣＤを、前記コモン電圧値に基づく駆動電圧で駆動するための駆動信号を出力するＬＣＤ駆動信号処理部と、
   を含むことを特徴とするリアプロジェクタ。
8. 請求項７に記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記明るさ値を測定するためのパターンデータを記憶する記憶部と、
   前記パターンデータに基づき、前記オーバーシュート部分の前記センサーの設けられる部分にパターン画像を投写するための制御信号を生成する制御部と、
   を含み、
   前記キャリブレーション画像は、入力画像信号に基づく入力画像と、前記パターン画像とを含み、
   前記ＬＣＤ駆動信号処理部は、前記制御信号に基づき、前記キャリブレーション画像を投写するための駆動信号を前記ＬＣＤ駆動部に出力することを特徴とするリアプロジェクタ。
9. 請求項６〜８のいずれかに記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記コモン電圧値決定部は、前記明るさ値に対して高速フーリエ変換を行って周波数成分を求め、前記コモン電圧値が最も影響する周波数の周波数成分が最小になるように前記コモン電圧値を決定することを特徴とするリアプロジェクタ。

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