JP2008242126A - プロジェクタ、画像補正方法、および画像補正プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができ、製造コストを低減させることができるプロジェクタの提供。
【解決手段】プロジェクタ１は、画像情報に応じて形成された光学像をスクリーンＳｃに拡大投射する投射レンズ４６と、制御装置５とを備える。投射レンズ４６は、この投射レンズ４６の光軸方向に沿って移動することでスクリーンＳｃに表示される投射画像のズーム状態を調整するズームレンズ４６１を備える。制御装置５は、位置取得手段５２と、補正値取得手段５３と、画質調整部５４２とを備える。位置取得手段５２は、ズームレンズ４６１の位置を取得する。補正値取得手段５３は、位置取得手段５２により取得されたズームレンズ４６１の位置に応じて画像情報の色調を補正するための補正値を取得する。画質調整部５４２は、補正値取得手段５３により取得された補正値に基づいて画像情報の色調を補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクタ、画像補正方法、および画像補正プログラムに関する。

従来、光源から射出された光を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成された光学像をスクリーン等の投射面に拡大投射するプロジェクタが知られている。また、このようなプロジェクタとしては、投射面に表示される投射画像のズーム状態を調整可能に構成されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクタでは、投射レンズに設けられたレバーを操作することにより、ズーム状態を調整するための複数のレンズを支持する移動鏡筒（ズームレンズ）が投射レンズの光軸方向に沿って移動する。これにより、投射面に表示される投射画像のズーム状態をワイド端（ズームを最も広角にした状態）からテレ端（ズームを最も望遠にした状態）まで調整することができる。

ところで、このようなズームレンズを用いることでズーム状態を変更する場合には、ズーム状態がテレ端に近づくに従って、歪曲収差や色収差等のレンズ収差の影響が大きくなることが知られている。そして、ズーム状態を変更することによりレンズ収差の影響が大きくなると、投射面に表示される投射画像には色調の変化が生じることとなるため、このような場合には、ズームレンズの設計を最適化することでレンズ収差の影響を低減させている。

特開２００３−２１５７０２号公報

しかしながら、ズームレンズの設計を最適化することでレンズ収差の影響を低減させると、ズームレンズの製造コストが増加し、ひいてはプロジェクタの製造コストが増加するという問題がある。このため、設計が最適化された高価なズームレンズを用いることなく、レンズ収差の影響を低減させることができるプロジェクタが望まれていた。

本発明の目的は、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができ、製造コストを低減させることができるプロジェクタ、画像補正方法、および画像補正プログラムを提供することにある。

本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出される光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と、形成された光学像を投射面に拡大投射する投射光学装置とを有する画像投射装置と、前記画像投射装置を制御する制御装置とを備えるプロジェクタであって、前記投射光学装置は、当該投射光学装置の光軸方向に沿って移動することで、前記投射面に表示される投射画像のズーム状態を調整するズームレンズを備え、前記制御装置は、前記ズームレンズの位置を取得する位置取得部と、前記位置取得部により取得された前記ズームレンズの位置に応じて前記画像情報の色調を補正するための補正値を取得する補正値取得部と、前記補正値取得部により取得された補正値に基づいて前記画像情報の色調を補正する色調補正部とを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、制御装置は、補正値取得部と、色調補正部とを備えるので、ズームレンズの位置、すなわちズーム状態が変更された場合において、補正値取得部は、変更されたズームレンズの位置に応じた補正値を取得し、色調補正部は、補正値取得部により取得された補正値に基づいて画像情報の色調を補正することができる。したがって、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。また、プロジェクタは、設計が最適化された高価なズームレンズを用いることなく、レンズ収差の影響を低減させることができるので、プロジェクタの製造コストを低減させることができる。

本発明では、前記制御装置は、前記ズームレンズの移動可能な範囲における複数の位置と、複数の前記補正値とを関連付けて記憶する記憶部を備え、前記補正値取得部は、前記位置取得部により取得された前記ズームレンズの位置に応じた前記補正値を、前記記憶部に記憶された複数の補正値に基づく補間をすることにより取得することが好ましい。

このような構成によれば、補正値取得部は、位置取得部により取得されたズームレンズの位置に応じた補正値を、記憶部に記憶された複数の補正値に基づく補間をすることにより取得するので、記憶部に記憶させるズームレンズの位置および補正値のデータ数を少なくすることができ、記憶部に記憶させるデータ量を低減させることができる。また、補正値取得部は、補間をすることにより補正値を取得するので、位置取得部により取得されたズームレンズの位置が記憶部に記憶されたズームレンズの位置の間にある場合においてもズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。

本発明では、前記記憶部は、前記ズームレンズの移動可能な範囲における中間位置に関連付けられた前記補正値を記憶することが好ましい。
このような構成によれば、少なくともズームレンズの位置が移動可能な範囲における中間位置にある場合においては、補正値取得部により取得される補正値は、記憶部に記憶された補正値と略一致するので、補間をすることによる誤差を少なくすることができ、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。

本発明では、前記記憶部は、前記ズームレンズの移動可能な範囲における両端位置の少なくともいずれかに関連付けられた前記補正値を記憶することが好ましい。
このような構成によれば、少なくともズームレンズの位置が移動可能な範囲における両端位置にある場合においては、補正値取得部により取得される補正値は、記憶部に記憶された補正値と略一致するので、補間をすることによる誤差を少なくすることができ、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。

本発明では、前記補正値取得部は、前記画像情報の色調をガンマ補正するための補正値を取得し、前記色調補正部は、前記ガンマ補正を実施することで補正することが好ましい。
このような構成によれば、ガンマ補正は、光変調装置による光学像の変調状態を補正しているので、画像情報の色調を補正することができる。また、例えば、ＲＧＢ（Red Green Blue）の色光に対応する３つの光変調装置を有するプロジェクタにおいては、色光ごとに光学像の変調状態を補正することができるので、画像情報の色調を容易に補正することができ、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。

本発明の画像補正方法は、光源装置と、前記光源装置から射出される光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と、形成された光学像を投射面に拡大投射する投射光学装置と、これらの装置を制御する制御装置とを備えるプロジェクタに用いられる画像補正方法であって、前記投射光学装置は、当該投射光学装置の光軸方向に沿って移動することで、前記投射面に表示される投射画像のズーム状態を調整するズームレンズを備え、前記ズームレンズの位置を取得する位置取得ステップと、前記位置取得ステップにより取得された前記ズームレンズの位置に応じて前記画像情報の色調を補正するための補正値を取得する補正値取得ステップと、前記補正値取得ステップにより取得された補正値に基づいて前記画像情報の色調を補正する色調補正ステップとを実行することを特徴とする。

このような構成によれば、プロジェクタは、位置取得ステップと、補正値取得ステップと、色調補正ステップとを実行するので、前述したプロジェクタと同様の作用効果を奏することができる。すなわち、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができ、プロジェクタの製造コストを低減させることができる。

本発明の画像補正プログラムは、光源装置と、前記光源装置から射出される光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と、形成された光学像を投射面に拡大投射する投射光学装置と、これらの装置を制御する制御装置とを備えるプロジェクタに用いられる画像補正プログラムであって、前記投射光学装置は、当該投射光学装置の光軸方向に沿って移動することで、前記投射面に表示される投射画像のズーム状態を調整するズームレンズを備え、前記制御装置に、前記ズームレンズの位置を取得する位置取得ステップと、前記位置取得ステップにより取得された前記ズームレンズの位置に応じて前記画像情報の色調を補正するための補正値を取得する補正値取得ステップと、前記補正値取得ステップにより取得された補正値に基づいて前記画像情報の色調を補正する色調補正ステップとを実行させることを特徴とする。

このような構成によれば、前述した画像補正方法と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができ、プロジェクタの製造コストを低減させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［プロジェクタ１の全体構成］
図１は、プロジェクタ１の概略構成を示す模式図である。
プロジェクタ１は、光源から射出される光を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像を投射面としてのスクリーンＳｃ（図２参照）上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、外装筺体２、光学ユニット４等を備えている。

外装筺体２は、合成樹脂等から構成され、図１に示すように、光学ユニット４等を内部に収納配置する全体略直方体状に形成されている。なお、外装筺体２は、合成樹脂等に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
なお、図１において図示は省略するが、外装筺体２内における光学ユニット４以外の空間には、プロジェクタ１内部を冷却する冷却ファン等で構成される冷却ユニット、プロジェクタ１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、及びプロジェクタ１全体を制御する制御装置５（図２参照）等が配置されるものとする。

［光学ユニット４の構成］
画像投射装置としての光学ユニット４は、制御装置５による制御の下、光源から射出された光を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、形成した光学像を拡大投射するユニットである。この光学ユニット４は、図１に示すように、外装筺体２の背面に沿って延出するとともに、外装筺体２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。
この光学ユニット４は、照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、電気光学装置４４と、光学部品４１〜４４を内部に収納配置する光学部品用筐体４５と、投射レンズ４６とを備えている。

照明光学装置４１は、電気光学装置４４を構成する後述する液晶パネル４４１の画像形成領域をほぼ均一に照明するための均一照明光学系である。この照明光学装置４１は、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えて構成されている。
光源装置４１１は、放射状の光線を射出する光源ランプ４１６と、光源ランプ４１６から射出された放射光を反射して、所定位置に収束させるリフレクタ４１７と、リフレクタ４１７にて収束される光を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズ４１８とを備えている。

第１レンズアレイ４１２は、照明光軸Ａに略直交する面内に複数の小レンズが、マトリクス状に配列された構成を有している。これら各小レンズは、光源装置４１１から射出される光を、複数の部分光に分割する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と同様の構成を有しており、第１レンズアレイ４１２の小レンズに対応する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１の画像形成領域に結像させる機能を有している。

偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置され、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の直線偏光に変換するものである。
偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源装置４１１からの射出光を略１種類の偏光光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。

色分離光学装置４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２により照明光学装置４１から射出された複数の部分光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する。
リレー光学装置４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、及び反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学装置４２で分離された赤色光を後述する液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。

この際、色分離光学装置４２のダイクロイックミラー４２１では、照明光学装置４１から射出された光の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、青色光用のフィールドレンズ４１９Ｂを通って後述する液晶パネル４４１Ｂに達する。このフィールドレンズ４１９Ｂは、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光をその中心軸（主光線）に対して平行な光に変換する。後述する他の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９Ｇ，４１９Ｒも同様である。

ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、緑色光用のフィールドレンズ４１９Ｇを通って後述する液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学装置４３を通り、さらに、赤色光用のフィールドレンズ４１９Ｒを通って後述する液晶パネル４４１Ｒに達する。なお、リレー光学装置４３には、３つの色光のうち赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。

電気光学装置４４は、色分離光学装置４２から射出される３つの色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、変調した各色光を合成して光学像を形成する。
この電気光学装置４４は、図１に示すように、光変調装置としての液晶パネル４４１（赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、及び青色光用の液晶パネルを４４１Ｂとする）と、これら各液晶パネル４４１の光入射側にそれぞれ配置される３つの入射側偏光板４４２（赤色光用の入射側偏光板を４４２Ｒ、緑色光用の入射側偏光板を４４２Ｇ、及び入射側偏光板を４４２Ｂとする）と、各液晶パネル４４１の光射出側にそれぞれ配置される３つの視野角補償板４４３と、３つの視野角補償板４４３の光射出側にそれぞれ配置される３つの射出側偏光板４４４と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４５とを備えて構成されている。

各入射側偏光板４４２には、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射し、この入射側偏光板４４２は、入射した光のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた光の偏光方向と略同一方向の偏光のみ透過させ、その他の光を吸収するものである。各入射側偏光板４４２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光層が貼付された構成を有している。
各液晶パネル４４１は、詳しい図示を省略するが、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、入力される画像情報に応じた駆動電圧にて液晶の配向状態が制御され、各入射側偏光板４４２から射出された偏光の偏光方向を変調する。

視野角補償板４４３は、フィルム状に形成され、各液晶パネル４４１に光が斜方入射した場合（パネル面の法線方向に対して傾斜して入射した場合）に液晶パネル４４１で生じる複屈折による常光と異常光との間に生じる位相差を補償する。この視野角補償板４４３は、負の一軸性を有する光学異方体であり、その光学軸がフィルム面内の所定方向に向きかつ、このフィルム面から面外方向に所定角度傾斜するように配向している。

射出側偏光板４４４は、各液晶パネル４４１から射出され視野角補償板４４３を介した光のうち、各入射側偏光板４４２における光の透過軸と直交する偏光方向を有する光のみ透過させ、その他の光を吸収するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出された色光毎に変調された変調光を合成して光学像を形成する。このクロスダイクロイックプリズム４４５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層層が形成されている。これら誘電体多層層は、投射レンズ４６と対向する側（Ｇ色光側）に配置された射出側偏光板４４４を介した色光を透過し、残り２つの射出側偏光板４４４（Ｒ色光側、及びＢ色光側）を介した色光を反射する。このようにして、各入射側偏光板４４２、各液晶パネル４４１、各視野角補償板４４３、及び各射出側偏光板４４４にて変調された各色光が合成されて光学像（カラー画像）が形成される。

そして、形成された光学像は、投射レンズ４６にてスクリーンＳｃ上に拡大投射される。
投射光学装置としての投射レンズ４６は、筒状の鏡筒内にズームレンズ４６１を含む複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
ズームレンズ４６１は、図示しないズームリングにより支持され、このズームリングを投射レンズ４６の光軸、すなわち、照明光軸Ａを回転中心として回転させることにより、鏡筒内を照明光軸Ａ方向に移動する。これにより、ズームレンズ４６１は、スクリーンＳｃに表示される投射画像のズーム状態を調整する。具体的には、ズームレンズ４６１をクロスダイクロイックプリズム４４５側に移動させることにより、ズーム状態をテレ端側に調整することができ、クロスダイクロイックプリズム４４５とは反対側に移動させることにより、ズーム状態をワイド端側に調整することができる。
なお、ズームリングには、図示しないレバーが設けられ、プロジェクタ１の使用者は、このレバーを操作することによりスクリーンＳｃに表示される投射画像のズーム状態を調整することができる。また、ズームリングには、回転量を検出して鏡筒内におけるズームレンズ４６１の位置を検出するためのロータリーエンコーダ４６２（図２参照）が取り付けられている。

［プロジェクタ１の内部構成］
図２は、プロジェクタ１の内部構成の概略を示すブロック図である。
プロジェクタ１は、前述した光学ユニット４の他、図２に示すように、制御装置５を備えて概略構成されている。
制御装置５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含んで構成され、プロジェクタ１全体を制御するものであり、図２に示すように、メインメモリ５１と、位置取得手段５２と、補正値取得手段５３と、画像処理手段５４とを備える。これら各構成要素５１〜５４は、図示しないバスにより接続され、必要な情報が伝送可能に構成されている。

記憶部としてのメインメモリ５１は、制御装置５で所定の処理を実行するためのプログラムやデータ等を記憶するものであり、例えば、後述する画像補正プログラム等を記憶している。
また、メインメモリ５１は、ズームレンズ４６１の移動可能な範囲、すなわちワイド端からテレ端の範囲における複数の位置と、画像情報の色調を補正するための複数の補正値とを関連付けて記憶している。
ここで、表１は、ズームレンズ４６１の位置を、ワイド端、中間位置、テレ端とした場合において、スクリーンＳｃに表示される投射画像における色調の変化を色温度で示す表である。

色温度は、色を表す尺度であり、完全黒体（外部の光を一切反射しない物質）を想定して、この黒体が高温になった時に放つ光の色と、黒体の温度とを照らし合わせたものである。具体的に、色温度が高い色は青味を帯びて見え、低い色は赤味を帯びて見える。
したがって、表１に示すように、ズームレンズ４６１の位置がワイド端にある場合には、中間位置にある場合と比較して色温度が低くなるので、ズームレンズ４６１の位置がワイド端にある場合における投射画像は、ズームレンズ４６１の位置が中間位置にある場合における投射画像と比較して赤味を帯びて見える。一方、ズームレンズ４６１の位置がテレ端にある場合には、中間位置にある場合と比較して色温度が高くなるので、ズームレンズ４６１の位置がテレ端にある場合における投射画像は、ズームレンズ４６１の位置が中間位置にある場合における投射画像と比較して青味を帯びて見える。すなわち、ズームレンズ４６１の位置を変更した場合には、スクリーンＳｃに表示される投射画像には色調の変化が生じている。

一方、前述した各液晶パネル４４１は、一般的に、非線形な駆動電圧−透過率特性（ＶＴ特性）を有しており、このＶＴ特性は、液晶パネルの各個体によって異なっている。このため、各液晶パネル４４１に入力される画像情報に対しては、それぞれガンマ補正が実施されている。これにより、同一の色調を有する画像情報から同一の色調を有する光学像を形成することができる。すなわち、ガンマ補正は、各液晶パネル４４１に入力される画像情報の色調を補正している。
そこで、本実施形態では、メインメモリ５１は、ズームレンズ４６１の移動可能な範囲におけるワイド端、中間位置、テレ端の各位置と、複数のガンマ補正の補正値とを関連付けて、液晶パネル４４１ごとに記憶している。

図３は、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒにおける複数のガンマ補正の補正値を例示する図である。なお、図３では、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに入力される画像情報のデータ階調を横軸にとり、ガンマ補正後のデータ階調を縦軸にとったグラフを表している。また、図３では、ワイド端、中間位置、テレ端のズームレンズ４６１の各位置における各ガンマ補正の補正値を図３中下側から順に示している。
具体的に、ズームレンズ４６１の位置がワイド端にある場合には、中間位置にある場合と比較して投射画像は赤味を帯びて見えているので、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに入力される画像情報のデータ階調を減少させて赤色成分を減少させ、ズームレンズ４６１の位置が中間位置にある場合と略同様の色温度となるようなガンマ補正の補正値とされている。一方、ズームレンズ４６１の位置がテレ端にある場合には、中間位置にある場合と比較して投射画像は青味を帯びて見えているので、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに入力される画像情報のデータ階調を増加させて赤色成分を増加させ、ズームレンズ４６１の位置が中間位置にある場合と略同様の色温度となるようなガンマ補正の補正値とされている。
このように、メインメモリ５１は、ズームレンズ４６１の移動可能な範囲におけるワイド端、中間位置、テレ端の各位置と、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒにおける複数のガンマ補正の補正値とを関連付けて記憶している。

また、図示は省略するが、メインメモリ５１は、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇ、および青色光用の液晶パネル４４１Ｂにおける複数のガンマ補正の補正値を、それぞれ記憶している。
具体的に、メインメモリ５１は、ズームレンズ４６１の位置がワイド端にある場合には、緑色成分および青色成分を増加させ、ズームレンズ４６１の位置がテレ端にある場合には、緑色成分および青色成分を減少させて、ズームレンズ４６１の位置が中間位置にある場合と略同様の色温度となるような複数のガンマ補正の補正値が記憶されている。

位置取得部としての位置取得手段５２は、ロータリーエンコーダ４６２にて検出される回転量に基づいてズームレンズ４６１の位置を取得する。
補正値取得部としての補正値取得手段５３は、位置取得手段５２により取得されたズームレンズ４６１の位置に応じて画像情報の色調を補正するための補正値を取得する。
具体的に、補正値取得手段５３は、位置取得手段５２により取得されたズームレンズ４６１の位置に応じたガンマ補正の補正値を、メインメモリ５１に記憶された複数のガンマ補正の補正値に基づく補間をすることにより取得する。
なお、本実施形態では、補正値取得手段５３は、ワイド端および中間位置のズームレンズ４６１の各位置と、中間位置およびテレ端のズームレンズ４６１の各位置とにおいて、それぞれ一次補間をすることにより、位置取得手段５２により取得されたズームレンズ４６１の位置に応じたガンマ補正の補正値を取得する。

図４は、補正値取得手段５３により取得されるガンマ補正の補正値を例示する図である。
例えば、位置取得手段５２により取得されたズームレンズ４６１の位置が、中間位置およびテレ端の中央であった場合には、補正値取得手段５３により取得されるガンマ補正の補正値は、図４に示すように、中間位置のガンマ補正の補正値と、テレ端のガンマ補正の補正値との中央を通るガンマ補正の補正値となる。

画像処理手段５４は、例えば、ＧＰＵ(Graphics Processor Unit)等を含んで構成され、画像処理を実施するものであり、画像生成部５４１と、画質調整部５４２と、ビデオメモリ５４３とを備える。
画像生成部５４１は、プロジェクタ１に接続されるＰＣ（Personal Computer）等の外部機器から入力される画像データ信号をサンプリングしてフレーム単位の画像データ（画像情報）を生成する。この際、画像データは、各液晶パネル４４１に対応したＲＧＢ画像データとして生成される。

色調補正部としての画質調整部５４２は、画像生成部５４１により生成された画像データに、画像サイズの調整、台形歪みの補正、およびガンマ補正等の画像処理を実施して画像データの画質を調整する。なお、以下の説明では、ガンマ補正についてのみ説明をし、他の画像処理については説明を省略する。
画質調整部５４２は、補正値取得手段５３により取得される各液晶パネル４４１におけるガンマ補正の補正値に基づいて、画像生成部５４１により生成されたＲＧＢ画像データに、それぞれガンマ補正を実施し、ガンマ補正された画像データを、ビデオメモリ５４３に記憶させる。
そして、画像処理手段５４は、ビデオメモリ５４３に記憶された画像データを各液晶パネル４４１に出力し、光学ユニット４は、ビデオメモリ５４３に記憶された画像データに基づく光学像を形成してスクリーンＳｃに拡大投射する。

〔プロジェクタ１の画像補正方法〕
次に、プロジェクタ１の画像補正方法について、図５を参照して説明する。
図５は、プロジェクタ１の画像補正方法を示すフローチャートである。
プロジェクタ１は、ズームリングに設けられたレバーが操作され、スクリーンＳｃに表示される投射画像のズーム状態が調整されると、メインメモリ５１に記憶された画像補正プログラムに従って、以下のステップＳ１〜Ｓ３を実行する。
まず、位置取得手段５２は、ズームレンズ４６１の位置を取得する（位置取得ステップＳ１）。
位置取得手段５２によりズームレンズ４６１の位置が取得されると、補正値取得手段５３は、取得されたズームレンズ４６１の位置に応じて各液晶パネル４４１におけるガンマ補正の補正値を取得する（補正値取得ステップＳ２）。

補正値取得手段５３により各液晶パネル４４１におけるガンマ補正の補正値が取得されると、画質調整部５４２は、取得された各液晶パネル４４１におけるガンマ補正の補正値に基づいて、画像生成部５４１により生成されたＲＧＢ画像データに、それぞれガンマ補正を実施する（色調補正ステップＳ３）。
以上のステップＳ１〜Ｓ３を実行することにより、ズーム状態の変更によるスクリーンＳｃに表示される投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。

本実施形態に係るプロジェクタ１によれば、次のような効果がある。
（１）制御装置５は、補正値取得手段５３と、画質調整部５４２とを備えるので、ズームレンズ４６１の位置、すなわちズーム状態が変更された場合において、補正値取得手段５３は、変更されたズームレンズ４６１の位置に応じたガンマ補正の補正値を取得し、画質調整部５４２は、補正値取得手段５３により取得されたガンマ補正の補正値に基づいて画像情報の色温度を補正することができる。したがって、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。
（２）プロジェクタ１は、設計が最適化された高価なズームレンズを用いることなく、レンズ収差の影響を低減させることができるので、プロジェクタ１の製造コストを低減させることができる。

（３）補正値取得手段５３は、位置取得手段５２により取得されたズームレンズ４６１の位置に応じたガンマ補正の補正値を、メインメモリ５１に記憶された複数のガンマ補正の補正値に基づく一次補間をすることにより取得するので、メインメモリ５１に記憶させるズームレンズ４６１の位置およびガンマ補正の補正値のデータ数を少なくすることができ、メインメモリ５１に記憶させるデータ量を低減させることができる。
（４）補正値取得手段５３は、一次補間をすることにより補正値を取得するので、位置取得手段５２により取得されたズームレンズ４６１の位置がメインメモリ５１に記憶されたズームレンズ４６１の移動可能な範囲におけるワイド端、中間位置、テレ端の各位置の間にある場合においてもズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。

（５）メインメモリ５１は、ズームレンズ４６１の移動可能な範囲におけるワイド端、中間位置、テレ端の各位置と、複数のガンマ補正の補正値とを関連付けて記憶しているので、少なくともズームレンズ４６１の位置が移動可能な範囲のワイド端、中間位置、テレ端にある場合においては、補正値取得手段５３により取得される補正値は、メインメモリ５１に記憶された補正値と略一致するので、一次補間をすることによる誤差を少なくすることができ、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。
（６）画質調整部５４２は、補正値取得手段５３により取得される各液晶パネル４４１におけるガンマ補正の補正値に基づいて、画像生成部５４１により生成されたＲＧＢ画像データに、それぞれガンマ補正を実施するので、画像情報の色調を容易に補正することができ、ズーム状態の変更による投射画像の色調の変化を適切に補正することができる。

〔実施形態の変形〕
本発明は前記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、メインメモリ５１は、ズームレンズ４６１の移動可能な範囲におけるワイド端、中間位置、テレ端の各位置と、複数のガンマ補正の補正値とを関連付けて記憶していた。これに対して、例えば、これ以外の位置と、ガンマ補正の補正値とを関連付けて記憶してもよい。要するに、記憶部は、ズームレンズの移動可能な範囲における複数の位置と、複数の補正値とを関連付けて記憶していればよい。また、記憶部は、更に多くの補正値を記憶してもよい。

前記実施形態では、位置取得手段５２は、ロータリーエンコーダ４６２にて検出される回転量に基づいてズームレンズ４６１の位置を取得していた。これに対して、例えば、プロジェクタがリモートコントローラ等を操作することにより自動的にズームレンズの位置を移動させることができるように構成されている場合には、リモートコントローラ等から出力される操作信号に基づいてズームレンズの位置を取得するようにしてもよい。要するに、位置取得手段５２は、ズームレンズの位置を取得することができればよい。

前記実施形態では、補正値取得手段５３は、補間をすることにより補正値を取得していた。これに対して、例えば、記憶部に記憶されたズームレンズの各位置のうち、位置取得部により取得されたズームレンズの位置に近いズームレンズの位置に関連付けられた補正値を取得する等してもよい。要するに、補正値取得部は、ズームレンズの位置に応じて補正値を取得すればよい。
前記実施形態では、補正値取得手段５３は、一次補間をすることにより、位置取得手段５２により取得されたズームレンズ４６１の位置に応じたガンマ補正の補正値を取得していた。これに対して、例えば、スプライン補間等の他の補間方法を採用してもよい。要するに、補正値取得部は、記憶部に記憶された複数の補正値に基づく補間をすることにより、ズームレンズの位置に応じた補正値を取得することができればよい。

前記実施形態では、補正値取得手段５３は、位置取得手段５２により取得されたズームレンズ４６１の位置に応じたガンマ補正の補正値を、メインメモリ５１に記憶された複数のガンマ補正の補正値に基づく補間をすることにより取得していた。これに対して、例えば、複数の補正値を記憶部に記憶することなく、ズームレンズの位置に応じた所定の関数を用いて画像情報の色調を補正するための補正値を取得してもよい。要するに、補正値取得部は、ズームレンズの位置に応じて画像情報の色調を補正するための補正値を取得することができればよい。
前記実施形態では、画質調整部５４２は、ガンマ補正により画像情報の色調を補正していた。これに対して、例えば、フィルタを用いて画像情報の色調を補正してもよく、他の補正方法により画像情報の色調を補正してもよい。要するに、色調補正部は、画像情報の色調を補正することができればよい。

前記各実施形態では、透過型の液晶パネル４４１を採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用してもよく、あるいは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を採用してもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
前記各実施形態では、液晶パネル４４１を３枚設けた構成としていたが、これに限らず、１枚のみの液晶パネル４４１を設ける構成、２枚の液晶パネル４４１を設ける構成、４枚以上の液晶パネル４４１を設ける構成としてもよい。

本発明は、プロジェクタに利用でき、特に投射画像のズーム状態を調整できるプロジェクタに好適に利用することができる。

本実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。 前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成の概略を示すブロック図。 前記実施形態における赤色光用の液晶パネルにおける複数のガンマ補正の補正値を例示する図。 前記実施形態における補正値取得手段により取得されるガンマ補正の補正値を例示する図。 前記実施形態におけるプロジェクタの画像補正方法を示すフローチャート。

符号の説明

１…プロジェクタ、４…光学ユニット（画像投射装置）、５…制御装置、４６１…ズームレンズ、５１…メインメモリ（記憶部）、４６…投射レンズ（投射光学装置）、５２…位置取得手段（位置取得部）、５３…補正値取得手段（補正値取得部）、４１１…光源装置、４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ…液晶パネル、５４２…画質調整部（色調補正部）、Ａ…照明光軸、Ｓ１…位置取得ステップ、Ｓ２…補正値取得ステップ、Ｓ３…色調補正ステップ、Ｓｃ…スクリーン（投射面）。

Claims (7)

1. 光源装置と、前記光源装置から射出される光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と、形成された光学像を投射面に拡大投射する投射光学装置とを有する画像投射装置と、前記画像投射装置を制御する制御装置とを備えるプロジェクタであって、
   前記投射光学装置は、当該投射光学装置の光軸方向に沿って移動することで、前記投射面に表示される投射画像のズーム状態を調整するズームレンズを備え、
   前記制御装置は、
   前記ズームレンズの位置を取得する位置取得部と、
   前記位置取得部により取得された前記ズームレンズの位置に応じて前記画像情報の色調を補正するための補正値を取得する補正値取得部と、
   前記補正値取得部により取得された補正値に基づいて前記画像情報の色調を補正する色調補正部とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記制御装置は、
   前記ズームレンズの移動可能な範囲における複数の位置と、複数の前記補正値とを関連付けて記憶する記憶部を備え、
   前記補正値取得部は、前記位置取得部により取得された前記ズームレンズの位置に応じた前記補正値を、前記記憶部に記憶された複数の補正値に基づく補間をすることにより取得することを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記記憶部は、前記ズームレンズの移動可能な範囲における中間位置に関連付けられた前記補正値を記憶することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項２または請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記記憶部は、前記ズームレンズの移動可能な範囲における両端位置の少なくともいずれかに関連付けられた前記補正値を記憶することを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記補正値取得部は、前記画像情報の色調をガンマ補正するための補正値を取得し、
   前記色調補正部は、前記ガンマ補正を実施することで補正することを特徴とするプロジェクタ。
6. 光源装置と、前記光源装置から射出される光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と、形成された光学像を投射面に拡大投射する投射光学装置と、これらの装置を制御する制御装置とを備えるプロジェクタに用いられる画像補正方法であって、
   前記投射光学装置は、当該投射光学装置の光軸方向に沿って移動することで、前記投射面に表示される投射画像のズーム状態を調整するズームレンズを備え、
   前記ズームレンズの位置を取得する位置取得ステップと、
   前記位置取得ステップにより取得された前記ズームレンズの位置に応じて前記画像情報の色調を補正するための補正値を取得する補正値取得ステップと、
   前記補正値取得ステップにより取得された補正値に基づいて前記画像情報の色調を補正する色調補正ステップとを実行することを特徴とする画像補正方法。
7. 光源装置と、前記光源装置から射出される光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と、形成された光学像を投射面に拡大投射する投射光学装置と、これらの装置を制御する制御装置とを備えるプロジェクタに用いられる画像補正プログラムであって、
   前記投射光学装置は、当該投射光学装置の光軸方向に沿って移動することで、前記投射面に表示される投射画像のズーム状態を調整するズームレンズを備え、
   前記制御装置に、
   前記ズームレンズの位置を取得する位置取得ステップと、
   前記位置取得ステップにより取得された前記ズームレンズの位置に応じて前記画像情報の色調を補正するための補正値を取得する補正値取得ステップと、
   前記補正値取得ステップにより取得された補正値に基づいて前記画像情報の色調を補正する色調補正ステップとを実行させることを特徴とする画像補正プログラム。

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