JP4743318B2 - 投影装置、投影方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタ装置等に好適な投影装置、投影方法及びプログラムに関する。

特にＬＥＤを光源としたこの種のプログラム装置では、光量を確保するためなどの目的により、光源となるＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色ＬＥＤを複数色同時に点灯させる技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、１画像フレームをＲＧＢの各色画像を投影する３つのフィールドに分割した場合の、各色ＬＥＤの発光輝度を例示したものである。図５（Ａ）は、例えばＬＣＤパネルやマイクロミラー素子など光像を形成する素子での各色画像の形成タイミング（フィールド）を示すものである。

例えばＲフィールドでは、図５（Ｂ）で示す赤色のＬＥＤ−Ｒを高い電流値で発光させると同時に、図５（Ｃ）で示す緑色のＬＥＤ−Ｇ及び図５（Ｄ）で示す青色のＬＥＤ−Ｂをそれぞれ予め設定された低い電流値で発光させている。そして、それらの混色光で赤色の光像が形成される。

図６は、上記のような複数色のＬＥＤを同時に発光駆動した場合の設定色度を単色のＬＥＤを点灯した場合の色度と比較して例示するＣＩＥｘｙ色度図である。図中、馬蹄形で人間の可視領域Ｖを示す。また、破線と頂点位置の円形がＬＥＤ単色による色度の範囲を示す。一方、実線と頂点位置の三角形が複数色ＬＥＤによる設定色度の範囲を示す。

特開２００４−３１７５５８号公報

ところで、ＬＥＤは、供給される電流値が変化すると輝度のみならず色度も変化する特性を有している。したがって、実際の装置動作時には、上記特性に起因して、例えば１フレーム中のＲフィールドにおいて３色のＬＥＤを発光させた場合、その混色光は予期しない色度となることがある。

そして、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールド中の少なくとも１つで光源の色度が変動した場合、１フレームを通しての色度にもずれを生じてしまう。その結果、正しい色度での投影ができなくなる。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、色順次方式による光源光の色度を、設定した内容に正確に維持することが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、複数色の光をそれぞれ個別に同時発光する複数の光源と、上記複数の光源からの光を用い、１周期毎に当該複数の光源光の複数色成分に対応した画像をそれぞれ形成し、順次投影する投影手段と、上記投影手段による上記複数色成分の各画像投影タイミングにおいて、上記複数の光源の明るさを上記複数色毎に測定する測定手段と、上記測定手段により上記各画像投影タイミングで測定された上記複数の光源の明るさを、同一色成分の画像投影タイミング毎に積算する積算手段とを具備し、上記複数の光源の明るさの調整は、第１の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第１の積算色度が、色度空間上の第１の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、次の第２の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第２の積算色度が、上記色度空間上で、上記第１の目標色度を中心に、上記第１の積算色度と点対称となる位置に設定された第２の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、次の第３の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第３の積算色度が、上記色度空間上で、上記第１の目標色度を挟んで、上記第１の積算色度と上記第２の積算色度との中点色度から上記第１の目標色度までの距離を１とした場合に、該第１の目標色度からの距離が２となるような対称位置に設定される第３の目標色度に一致もしくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、上記積算手段は、上記測定手段により上記各画像投影タイミングで測定された上記複数の光源の明るさを同一色成分の画像投影タイミング毎に積算する動作を、所定期間毎に繰り返すことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、上記請求項２に記載の発明において、上記所定期間は、１枚の画像を形成する１フレーム期間であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、上記投影手段は、上記所定期間である１フレームを複数のサブフレームに分割して、このサブフレームを１周期として上記複数の光源光の複数色成分に対応した画像をそれぞれ形成して順次投影し、上記複数の光源の明るさの調整は、第１のサブフレームで上記第１の積算色度が、上記色度空間上の上記第１の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさを調整し、次いで、第２のサブフレームで上記第２の積算色度が、上記第２の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさを調整し、次いで、第３のサブフレームで上記第３の積算色度が、上記第３の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさを調整することを特徴とすることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、上記請求項１乃至４いずれか記載の発明において、上記投影装置が上記光源の明るさを調整する調整内容を記憶する記憶手段をさらに具備し、上記複数の光源の明るさの調整は、上記記憶手段で記憶する調整内容を用いて次の同一色成分の画像投影タイミング以降の上記光源の明るさを調整することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、上記請求項１乃至６いずれか記載の発明において、上記複数の光源の明るさの調整は、上記積算手段により積算された明るさに基づく積算色度が、目標色度に一致もしくは近似するような上記光源の明るさを算出し、この明るさに基づいて当該光源の駆動電流値を調整することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、上記請求項１乃至６いずれか記載の発明において、上記投影手段は、上記複数色成分毎の各画像投影タイミングにおいて、当該画像投影タイミングに対応する色成分以外の色成分の光も、定格より低輝度で発光させることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、上記請求項１乃至７いずれか記載の発明において、上記測定手段は、スクリーンに投影される画像の明るさを測定することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、上記請求項１乃至８いずれか記載の発明において、上記目標色度は、工場出荷時に所定値に設定されているとともに、任意に変更可能であることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、上記請求項１乃至９いずれか記載の発明において、上記光源制御手段は、目標色度を基準とした所定の色度範囲内で上記光源の明るさを調整することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、上記請求項１乃至１０いずれか記載上記光源はＬＥＤであることを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、複数色の光を個別に同時発光する複数の光源、及び上記複数の光源からの光を用い、１周期毎に当該複数の光源光の複数色成分に対応した画像をそれぞれ形成し、順次投影する投影部を備えた装置での投影方法であって、上記投影部による上記複数色成分の各画像投影タイミングにおいて、上記複数の光源の明るさを上記複数色毎に測定する測定工程と、上記測定工程により上記各画像投影タイミングで測定された上記複数の光源の明るさを、同一色成分の画像投影タイミング毎に積算する積算工程と、第１の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第１の積算色度が、色度空間上の第１の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、次いで、第２の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第２の積算色度が、上記色度空間上で上記第１の目標色度を中心に、上記第１の積算色度と点対称となる位置に設定された第２の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、次いで、第３の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第３の積算色度が、上記色度空間上で、上記第１の積算色度と上記第２の積算色度との中点色度から上記第１の目標色度までの距離を１とした場合に、該第１の目標色度からの距離が２となるような対称位置に設定される第３の目標色度に一致もしくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整する光源制御工程とを有したことを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、複数色の光を個別に同時発光する複数の光源、及び上記複数の光源からの光を用い、１周期毎に当該光源光の複数色成分に対応した画像をそれぞれ形成し、順次投影する投影部を備えた装置が内蔵するコンピュータが指呼するプログラムであって、上記投影部による上記複数色成分の各画像投影タイミングにおいて、上記複数の光源の明るさを上記複数色毎に測定する測定ステップと、上記測定ステップにより上記各画像投影タイミングで測定された上記複数の光源の明るさを、同一色成分の画像投影タイミング毎に積算する積算ステップと、第１の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第１の積算色度が、色度空間上の第１の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、次いで、第２の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第２の積算色度が、上記色度空間上で上記第１の目標色度を中心に、上記第１の積算色度と点対称となる位置に設定された第２の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、次いで、第３の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第３の積算色度が、上記色度空間上で、上記第１の積算色度と上記第２の積算色度との中点色度から上記第１の目標色度までの距離を１とした場合に、該第１の目標色度からの距離が２となるような対称位置に設定される第３の目標色度に一致もしくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整する光源制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、色順次方式による光源光の色度を、設定した内容に正確に維持することが可能となる。

本発明の一実施形態におけるプロジェクタ装置の機能回路の概略構成を示すブロック図。 同実施形態に係る光源の発光駆動内容を示すタイミングチャート図。 同実施形態に係る光源の特にＲフィールドにおける発光駆動の処理内容を示すフローチャート図。 同実施形態に係るＲフィールドでの発光と色度決定の遷移状態を例示する図。 同実施形態に係るＬＥＤを光源としたデータプロジェクタ装置で複数色のＬＥＤを同時発光する場合の各発光輝度を例示する模式図。 同実施形態に係る複数色ＬＥＤ同時発光時の設定色度と単色ＬＥＤ発光時の色度とを例示するＣＩＥｘｙ色度図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、同実施形態に係るデータプロジェクタ装置１０が備える電子回路の概略機能構成を示すブロック図である。

入出力コネクタ部１１は、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを含む。

入出力コネクタ部１１より入力される各種規格の画像信号は、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、システムバスＳＢを介し、一般にスケーラとも称される画像変換部１３に入力される。画像変換部１３は、入力された画像信号を投影に適した所定のフォーマットの画像信号に統一する。そして、適宜表示用のバッファメモリであるビデオＲＡＭ１４に記憶した後に、投影画像処理部１５へ送る。

この際、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じてビデオＲＡＭ１４で画像信号に重畳加工され、加工後の画像信号が投影画像処理部１５へ送られる。

投影画像処理部１５は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子（ＳＯＭ）であるマイクロミラー素子１６を表示駆動する。

このマイクロミラー素子１６は、アレイ状に配列された複数、例えばＸＧＡ（横１０２４×縦７６８ドット）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作する。そして、その反射光により光像を形成する。

一方で、本データプロジェクタ装置１０の光源として、ＬＥＤアレイ１７を用いる。このＬＥＤアレイ１７は、ＲＧＢの各色で発光する多数のＬＥＤが規則的に混在するようにアレイ配置して構成される。そしてその各色成分毎の時分割による発光が、内面全面に反射ミラーを貼設した角錐台状のハウジング１８により集光され、インテグレータ１９で輝度分布が均一な光束とされた後に、ミラー２０で全反射して上記マイクロミラー素子１６に照射される。そして、マイクロミラー素子１６での反射光により形成された光像は、投影レンズユニット２１を介して、投影対象となるここでは図示しないスクリーンに投影表示される。

上記ＬＥＤアレイ１７は、Ｒドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４によりそれぞれ対応する色のＬＥＤ群が駆動制御されることにより、ＲＧＢの各原色を時分割で発光する。

上記Ｒドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４は、投影光処理部２５からの制御信号に基づいたタイミング及び駆動電流でＬＥＤアレイ１７を構成する個々の色成分のＬＥＤ群を駆動する。

投影光処理部２５は、投影画像処理部１５から与えられる画像データに応じて上記Ｒドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４による発光タイミングと駆動電流とを制御する。さらに投影光処理部２５は、上記マイクロミラー素子１６で形成される光像の各色の明るさを色毎に検出する照度センサ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂから各検出信号を受信する。投影光処理部２５は、これら照度センサ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂで検出した明るさと、その時点での各ＬＥＤの発光電流値と、を色度を示す情報として記憶する色度記憶部２５ａを備える。

上記各回路の動作すべてをＣＰＵ２７が制御する。このＣＰＵ２７は、メインメモリ２８及びプログラムメモリ２９と接続される。メインメモリ２８は、ＤＲＡＭで構成され、ワークメモリとして機能する。プログラムメモリ２９は、動作プログラムや各種定型データ等を記憶した電気的書換可能な不揮発性メモリで構成される。ＣＰＵ２７は、メインメモリ２８及びプログラムメモリ２９を用いることで、このデータプロジェクタ装置１０内の制御動作を実行する。

上記ＣＰＵ２７は、操作部３０からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部３０は、データプロジェクタ装置１０の本体に設けられるキー操作部と、このデータプロジェクタ装置１０専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受信するレーザ受光部を含む。そして、ユーザが直接またはリモートコントローラを介して操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ２７へ直接出力する。

上記ＣＰＵ２７はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部３１、及び無線ＬＡＮインターフェイス（Ｉ／Ｆ）３２と接続される。音声処理部３１は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部３３を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。無線ＬＡＮインターフェイス３２は、無線ＬＡＮアンテナ３４を介し、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ規格に則って２．４［ＧＨｚ］帯の電波でパーソナルコンピュータを含む複数の外部機器とのデータの送受を行なう。

次に上記実施形態の動作について説明する。
本実施形態において、データプロジェクタ１は、図２に示す１フレームを第１、第２、第３の３つのサブフレームに分割する。そして、各サブフレームにおいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールド毎の色画像を順次繰返し投影するものとする。

図２（Ａ）は、上記マイクロミラー素子１６でＲ，Ｇ，Ｂの各フィールドで各色画像による光像を形成するタイミングを示す。また、図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）は、上記Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールドに同期して点灯するＬＥＤアレイ１７の駆動電流値を例示する。

例えば、プロジェクタ１は、各サブフレーム中のＲフィールドでは、図２（Ｂ）に示すように、赤色のＬＥＤ−Ｒを高い電流値で発光させる。それに加え、図２（Ｃ）で示す緑色のＬＥＤ−Ｇ及び図２（Ｄ）で示す青色のＬＥＤ−Ｂをそれぞれ低い電流値で発光させている。その結果、これらのＲ、Ｇ、Ｂの混色光で赤色の光像を形成することとなる。Ｇフィールド及びＢフィールドにおいても同様であり、３色のＬＥＤを必要に応じて同時発光させ、その混色光で緑色の光像、青色の光像を形成する。

図３は、１フレーム毎に各サブフレーム中の特にＲフィールドで色度を調整する場合の処理内容について示すものである。この処理内容は、基本的にプログラムメモリ２９に記憶される動作プログラムをメインメモリ２８に展開記憶させてＣＰＵ２７が実行する。そして、そのＣＰＵ２７の制御の下に投影光処理部２５がＲドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４の駆動制御を行なう。

なお、同様の動作はサブフレーム中のＧフィールド、及びＢフィールドでも行なわれるが、ここでは説明を簡略化するためにここではＲフィールドでの動作についてのみ説明する。

はじめに、ＣＰＵ２７は、Ｒフィールドの点灯タイミングとなるのを待機する（ステップＳ０１）。そして同タイミングとなったと判断した時点で、投影光処理部２５の色度記憶部２５ａにＬＥＤアレイ１７のＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤを発光させるための電流値が記憶されているか否か判断する（ステップＳ０２）。換言すると、当該画像フレームの第２サブフレーム以降でのＲフィールドの発光タイミングであるか否かを判断する。

ここで、まだ色度記憶部２５ａに各発光電流値がまだ記憶されていない場合は、ＣＰＵ２７は、発光タイミングが最初のサブフレームである第１サブフレームでのＲフィールドであるものと認識する。そして、予め設定されている目標色度に基づいた初期のＬＥＤの発光電流値を色度記憶部２５ａに記憶させる（ステップＳ１０３）。その後、サブフレーム数を表す変数ｎに初期値「１」を設定する（ステップＳ１０４）。

次いで、ＣＰＵ２７は、色度記憶部２５ａに記憶しているＬＥＤアレイ１７の各色ＬＥＤの発光電流値を読出す。そして、読出した発光電流値で、現時点の変数ｎを用いた第ｎサブフレーム（すなわちここでは第１サブフレーム）において、Ｒドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４を用いてＬＥＤアレイ１７を発光駆動させる（ステップＳ１０５）。

ＣＰＵ２７は、このＬＥＤアレイ１７の発光に合わせて、照度センサ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂにより光源光の各色成分の明るさを測定させる（ステップＳ１０６）。そして、この測定した各色の明るさに基づいて、第１サブフレームのＲフィールドにおける合計色度を算出する。そして、算出した合計色度と目標色度との差分値から、次のサブフレームのＲフィールドにおいて点灯させる色度を算出する（ステップＳ１０７）。

図４（Ａ）は、第１サブフレームのＲフィールドで測定した色度ｒ１と、目標色度ＯＣとの関係を例示するものである。同図（Ａ）中の破線は、ＬＥＤアレイ１７を構成する各ＬＥＤの特性や経年劣化等に起因する誤差範囲ＥＲを示している。すなわち、同図（Ａ）中の破線は、上記ステップＳ１０５で各ＬＥＤの合計色度が目標色度ＯＣとなるように設定された各ＬＥＤの発光電流値で実際に各ＬＥＤを点灯させてみた場合に、生じる実際の測定色度ｒ１と、目標色度ＯＣとの誤差範囲を表すものである。同図（Ａ）中において、実際の測定色度ｒ１が誤差範囲ＥＲ内に収まっていることが理解できる。

このような測定結果に対して、図４（Ｂ）で示すように、色度空間上で上記目標色度ＯＣを中心に測定色度ｒ１と点対称となる位置を次のサブフレームのＲフィールドで発光させる目標色度Ｏ(ｒ２)として算出する。

実際に第２サブフレームのＲフィールドで、上記目標色度Ｏ(ｒ２)での発光を行なわせることができた場合、第１及び第２サブフレームの各Ｒフィールドの合計色度を目標色度ＯＣとすることができる。すなわち、このように第２サブフレームのＲフィールドで発光させる色度を設定することにより、第１サブフレームのＲフィールドで生じた全体の目標色度ＯＣとの誤差を相殺することができる。一方で、第２サブフレームのＲフィールドで目標色度Ｏ（ｒ２）での発光を行わせることができなかった場合であっても、第１サブフレームと第２サブフレームの各Ｒフィールドの合計色度を確実に目標色度ＯＣに近づけることができる。

そのために、上記ステップＳ１０７で算出した目標色度Ｏ(ｒ２)を実現できるような各色ＬＥＤの発光電流値を算出する（ステップＳ１０８）。算出した各色ＬＥＤの発光電流値を色度記憶部２５ａに更新記憶する（ステップＳ１０９）。

次いで、サブフレームを示す変数ｎの値を「＋１」更新設定する（ステップＳ１１０）。更新設定した変数ｎの値が、１フレーム全体のサブフレーム数Ｎ（ここでは「３」）を超えていないことを確認した上で（ステップＳ１１１）、再び上記ステップＳ１０１からの処理に戻る。

しかるに、当該フレーム中の第２サブフレームのＲフィールドのタイミングとなると、ステップＳ１０１でそれを判断する。続くステップＳ１０２で色度記憶部２５ａに各ＬＥＤの発光電流値が記憶されているためステップＳ１０５に進み、色度記憶部２５ａから上記ステップＳ１０９で更新記憶された各ＬＥＤの発光電流値を読出す。そして読出した発光電流値で、第２サブフレームのＲフィールドにおいてＲドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４を用いてＬＥＤアレイ１７を発光駆動させる。

合わせてステップＳ１０６で照度センサ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂにより光源光の各色成分の明るさを測定する。そして、ステップＳ１０７で、測定した各色成分の明るさに基づいて、第２サブフレームのＲフィールドにおける合計色度を算出する。続いて、算出した第２フレームにおける合計色度に基づいて、第１サブフレームと第２サブフレームのＲフィールドの合計色度を算出する。そして、算出した第１フレームと第２フレームの合計色度と、目標色度との差分値から、次のサブフレームのＲフィールドにおいて点灯させる色度を算出する。

図４（Ｃ）は、上記目標色度Ｏ(ｒ２)と、第２サブフレームのＲフィールドで実際に測定した合計色度ｒ２の関係を例示する。同図（Ｃ）中に破線で示す如く、目標色度Ｏ(ｒ２)を基準とした、ＬＥＤアレイ１７を構成する各ＬＥＤの特性や経年劣化等に起因する誤差範囲ＥＲ内に実際の測定色度ｒ２が収まっていることが理解できる。

このような測定結果に対して、図４（Ｄ）で示すように、測定色度ｒ１と測定色度ｒ２の色度空間上の中点を、上記２つの測定結果を合算する色度Ｍ(１，２)とする。そして、第１サブフレームと第２サブフレームのＲフィールドにおいて実際に点灯した色度の合計色度であるこの色度Ｍ(１，２)と、上記目標色度ＯＣとの差分値に基づき、図４（Ｅ）で示すように次の第３サブフレームのＲフィールドで発光させる目標色度Ｏ(ｒ３)を算出する。

ここでは、目標色度ＯＣを挟んで、２つの色度を合計する上記中点色度Ｍ(１，２)までの距離を「１」とした場合に、該目標色度ＯＣからの距離が「２」となるような対称位置に目標色度Ｏ(ｒ３)を設定する。

実際に第３サブフレームのＲフィールドで、上記目標色度Ｏ(ｒ３)での発光を行なわせることができた場合、第１乃至第３サブフレームの各Ｒフィールドの合計色度を目標色度ＯＣとすることができる。すなわち、このように第３サブフレームのＲフィールドで発光させる色度を設定することにより、第１サブフレーム及び第２サブフレームの各Ｒフィールドで生じた全体の目標色度ＯＣとの誤差を相殺することができる。

一方で、実際に第３サブフレームのＲフィールドで上記目標色度Ｏ（ｒ３）での発光ができなかった場合であっても、ＬＥＤの誤差範囲ＥＲを考慮した上で上述のように第３サブフレームにおける目標色度を設定しているため、１フレーム内におけるＲフィールドでの合計色度を確実に目標色度ＯＣに近づけることができる。

そして、上記ステップＳ１０７で算出した目標色度Ｏ(ｒ３)を実現できるような各色ＬＥＤの発光電流値を算出する（ステップＳ１０８）。算出した各色ＬＥＤの発光電流値を色度記憶部２５ａに更新記憶する（ステップＳ１０９）。

次いで、サブフレームを示す変数ｎの値を「＋１」更新設定する（ステップＳ１１０）。更新設定した変数ｎの値が、１フレーム全体のサブフレーム数Ｎ、ここでは「３」を超えていないことを確認した上で（ステップＳ１１１）、再び上記ステップＳ１０１からの処理に戻る。

そして、当該フレーム中の第３サブフレームのＲフィールドのタイミングとなると、ステップＳ１０１でそれを判断する。続くステップＳ１０２で色度記憶部２５ａに各ＬＥＤの発光電流値が記憶されているためステップＳ１０５に進み、色度記憶部２５ａからステップＳ１０９で更新記憶された各ＬＥＤの発光電流値を読出す。そして読出した発光電流値で、第３サブフレームのＲフィールドにおいてＲドライバ２２、Ｇドライバ２３、及びＢドライバ２４を用いてＬＥＤアレイ１７を発光駆動させる。

合わせてステップＳ１０６で照度センサ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂにより光源光の各色成分の明るさを測定する。そして、ステップＳ１０７で、測定した各色成分の明るさに基づいて、第３サブフレームのＲフィールドにおける合計色度を算出する。続いて、算出した第３サブフレームにおける合計色度に基づいて、第１サブフレームから第３サブフレームの各Ｒフィールドの合計色度を算出する。

そして、算出した第１サブフレームから第３サブフレームの合計色度と、目標色度との差分値から、次のサブフレームでのＲフィールドにおける色度を算出する。そして、算出した目標色度を実現できるような各色ＬＥＤの発光電流値を算出する（ステップＳ１０８）。算出した各色ＬＥＤの発光電流値を色度記憶部２５ａに更新記憶する（ステップＳ１０９）。

次いで、サブフレームを示す変数ｎの値を「＋１」更新設定所定「４」とする（ステップＳ１１０）。続くステップＳ１１１で、更新設定した変数ｎの値「４」が１フレーム全体のサブフレーム数「３」を超えていると判断すると、次のフレームに備えるべく変数ｎの値を初期値「１」に設定した上で（ステップＳ１１２）、再び上記ステップＳ１０１からの処理に戻る。

こうして、１画像フレーム中の複数のＲフィールドで色度を調整した赤色光を光源として赤色の光像を形成し、投影を実行することとなる。同様の動作は上述した如くＧフィールド、及びＢフィールドでも実行されるため、結果としてＲ，Ｇ，Ｂの各フィールド全てにおいて正しく調整された色度でＬＥＤアレイ１７が発光駆動され、投影動作が実行される。

また、上述のＲフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールドにおける各目標色度は、工場出荷時に所定値が記憶されているものとする。またその一方で、適宜変更可能な値としてもよい。すなわち、プロジェクタ装置１０は、予め輝度モード、色度モード等の複数の選択可能な投影モードを用意しておく。そして、例えば輝度モードが選択された場合は、ある色フィールドで同時点灯させる他の色ＬＥＤの発光量を増加させる。

例えば、Ｒフィールドにおいては、本来点灯するＬＥＤ−Ｒ以外のＬＥＤ−ＧとＬＥＤ−Ｂの発光量を増加させる。そして、これらの発光量が調整された各ＬＥＤの合計色度を新たな目標色度として設定する。

このようにして目標色度が変更された場合には、色度記憶部２５ａに記憶されている各ＬＥＤの発光電流値をリセットし、新たな目標色度に基づいて再度図３の処理を行うこととする。

以上詳記した如く本実施形態によれば、色順次方式による光源光の色度を、設定した内容に正確に維持することが可能となる。

加えて、上記実施形態では、色度記憶部２５ａに記憶した内容を続くフレーム以降においても利用するものとしたので、温度変化や経年劣化等に起因する、ＬＥＤアレイ１７を構成する個々のＬＥＤの輝度変化を収束させて、光源光の色度をより正確に維持することが可能となる。

なお、上記実施形態では示さなかったが、サブフレーム毎に次のサブフレームで目標とする色度を算出するにあたっては、フレーム全体で実現しようとする目標輝度を基準として、一定の範囲を超えないように調整範囲を制限するものとしてもよい。

その場合、隣り合うサブフレーム間で色度の変動する範囲を一定値内に抑えることにより、光源の輝度そのものが大きく変化するのを防止し、色彩よりも明るさの変化により敏感な人間の目の特性上においても、投影画像の劣化を未然に防止できる。

また、上述の実施例では、目標色度が変更されない限り、最初の第１フレームからの積算色度が目標色度となるように順次ＬＥＤの発光電流値を調整していく構成した。しかし、色度を積算する期間が長くなればなるほど、人（ユーザ）の色識別能力によって、その積算した色度を認識できなくなる恐れが生じる。そうなると、積算色度が目標色度となるようにＬＥＤ電流値を調整しているにもかかわらず、かえって目標色度からはなれた色度を認識してしまう恐れがある。

この事態に対応するため、例えば、所定期間毎（例えば１フレーム毎）に色度記憶部２５ａに記憶された各ＬＥＤの発光電流値をリセットする構成としてもよい。すなわち、所定期間毎に上記図３の処理をやり直すこととするものである。そして、この所定期間は、人（ユーザ）の色識別能力に基づいて設定されることが好ましい。

この場合、最初の上記所定期間内において調整した各ＬＥＤの発光電流値を、次の所定期間においてもそのまま用いて発光を行うこともできる。このようにすることで、目標色度自体が変更されない限りは、最初の所定期間内において調整した各ＬＥＤの発光電流値を用いてその後の発光を行うことができるため、光源光の色度を適正に保ちながら、処理を簡易化することができる。

また上記実施形態では、図１にあるように、ＬＥＤ光源の輝度を測定するために照度センサ２６Ｒ，２６Ｇ、２６Ｂを光源付近に配置する構成としたが、これに限らず、上記照度センサはＬＥＤ光源からの光の正規光路上近傍に配置して正規光路上からの漏れ光を測定する構成や、正規光路上の光の一部を測定用光としてセンサ側に反射させる構成としてもよい。

さらには、照度センサをプロジェクタ前面に配置し、スクリーンに投影される照射光の照度を測定してもよい。何れにしても、各色毎のＬＥＤ光源から射出される光の明るさを測定できればよい。

また上記実施形態は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィールドにおいて、それぞれＬＥＤアレイ１７を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤが同時に発光する場合について説明したものであるが、本発明はこれに限らず、各フィールドで対応する色のＬＥＤのみを発光する場合であっても同様に適用することが可能となる。

さらに上記実施形態は、ＬＥＤを光源の発光素子として用いた場合について説明したものであるが、本発明はこれに限らず、例えばレーザ光を蛍光体に照射することでＲＧＢの各光源光を励起するような光源など、その他の光源を用いた色順次方式の投影装置でも有効である。

また、上記実施形態では、図２に示したように、１フレームを第１乃至第３の３つのサブフレームに分割した場合を想定したが、これに限らず、少なくとも２つ以上であれば１フレームをいくつのサブフレームに分割してもよい。すなわち、上述のように、サブフレーム数が多いほどＬＥＤ光源の持つ誤差範囲が小さくなるように調整していくことができるものである。

さらに、上記実施形態では、目標色度に対して調整設定された電流値をかけた場合であっても、ＬＥＤアレイ１７を構成する各ＬＥＤの特性や経年劣化等に起因する誤差範囲ＥＲを生じることとしている。しかし、この誤差範囲ＥＲは当然固定値ではなく、各ＬＥＤの個体差や使用された状況や環境によって変動するため、例えば一定期間ごとに測定誤差範囲を修正する構成や、各ＬＥＤごとに異なる測定誤差値を設定する構成としてもよい。

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１０…データプロジェクタ装置、１１…入出力コネクタ部、１２…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、１３…画像変換部（スケーラ）、１４…ビデオＲＡＭ、１５…投影画像処理部、１６…マイクロミラー素子（ＳＯＭ）、１７…ＬＥＤアレイ、１８…ハウジング、１９…インテグレータ、２０…ミラー、２１…投影レンズユニット、２２…Ｒドライバ、２３…Ｇドライバ、２４…Ｂドライバ、２５…投影光処理部、２５ａ…色度記憶部、２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ…照度センサ、２７…ＣＰＵ、２８…メインメモリ、２９…プログラムメモリ、３０…操作部、３１…音声処理部、３２…無線ＬＡＮインターフェイス（Ｉ／Ｆ）、３３…スピーカ部、３４…無線ＬＡＮアンテナ、ＳＢ…システムバス。

Claims (13)

1. 複数色の光をそれぞれ個別に同時発光する複数の光源と、
   上記複数の光源からの光を用い、１周期毎に当該複数の光源光の複数色成分に対応した画像をそれぞれ形成し、順次投影する投影手段と、
   上記投影手段による上記複数色成分の各画像投影タイミングにおいて、上記複数の光源の明るさを上記複数色毎に測定する測定手段と、
   上記測定手段により上記各画像投影タイミングで測定された上記複数の光源の明るさを、同一色成分の画像投影タイミング毎に積算する積算手段と
   を具備し、
   上記複数の光源の明るさの調整は、
   第１の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第１の積算色度が、色度空間上の第１の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、
   次の第２の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第２の積算色度が、上記色度空間上で、上記第１の目標色度を中心に、上記第１の積算色度と点対称となる位置に設定された第２の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、
   次の第３の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第３の積算色度が、上記色度空間上で、上記第１の目標色度を挟んで、上記第１の積算色度と上記第２の積算色度との中点色度から上記第１の目標色度までの距離を１とした場合に、該第１の目標色度からの距離が２となるような対称位置に設定される第３の目標色度に一致もしくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整する
   ことを特徴とする投影装置。
2. 上記積算手段は、上記測定手段により上記各画像投影タイミングで測定された上記複数の光源の明るさを同一色成分の画像投影タイミング毎に積算する動作を、所定期間毎に繰り返すことを特徴とする請求項１記載の投影装置。
3. 上記所定期間は、１枚の画像を形成する１フレーム期間であることを特徴とする請求項２記載の投影装置。
4. 上記投影手段は、上記所定期間である１フレームを複数のサブフレームに分割して、このサブフレームを１周期として上記複数の光源光の複数色成分に対応した画像をそれぞれ形成して順次投影し、
   上記複数の光源の明るさの調整は、
   第１のサブフレームで上記第１の積算色度が、上記色度空間上の上記第１の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさを調整し、
   次いで、第２のサブフレームで上記第２の積算色度が、上記第２の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさを調整し、
   次いで、第３のサブフレームで上記第３の積算色度が、上記第３の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさを調整する
   ことを特徴とする請求項３記載の投影装置。
5. 上記投影装置が上記光源の明るさを調整する調整内容を記憶する記憶手段をさらに具備し、
   上記複数の光源の明るさの調整は、上記記憶手段で記憶する調整内容を用いて次の同一色成分の画像投影タイミング以降の上記光源の明るさを調整する
   ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の投影装置。
6. 上記複数の光源の明るさの調整は、上記積算手段により積算された明るさに基づく積算色度が、目標色度に一致もしくは近似するような上記光源の明るさを算出し、この明るさに基づいて当該光源の駆動電流値を調整することを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の投影装置。
7. 上記投影手段は、上記複数色成分毎の各画像投影タイミングにおいて、当該画像投影タイミングに対応する色成分以外の色成分の光も、定格より低輝度で発光させることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の投影装置。
8. 上記測定手段は、スクリーンに投影される画像の明るさを測定することを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の投影装置。
9. 上記目標色度は、工場出荷時に所定値に設定されているとともに、任意に変更可能であることを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の投影装置。
10. 上記光源制御手段は、目標色度を基準とした所定の色度範囲内で上記光源の明るさを調整することを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の投影装置。
11. 上記光源はＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか記載の投影装置。
12. 複数色の光を個別に同時発光する複数の光源、及び上記複数の光源からの光を用い、１周期毎に当該複数の光源光の複数色成分に対応した画像をそれぞれ形成し、順次投影する投影部を備えた装置での投影方法であって、
    上記投影部による上記複数色成分の各画像投影タイミングにおいて、上記複数の光源の明るさを上記複数色毎に測定する測定工程と、
    上記測定工程により上記各画像投影タイミングで測定された上記複数の光源の明るさを、同一色成分の画像投影タイミング毎に積算する積算工程と、
    第１の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第１の積算色度が、色度空間上の第１の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、
    次いで、第２の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第２の積算色度が、上記色度空間上で上記第１の目標色度を中心に、上記第１の積算色度と点対称となる位置に設定された第２の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、
    次いで、第３の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第３の積算色度が、上記色度空間上で、上記第１の積算色度と上記第２の積算色度との中点色度から上記第１の目標色度までの距離を１とした場合に、該第１の目標色度からの距離が２となるような対称位置に設定される第３の目標色度に一致もしくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整する光源制御工程と
    を有したことを特徴とする投影方法。
13. 複数色の光を個別に同時発光する複数の光源、及び上記複数の光源からの光を用い、１周期毎に当該光源光の複数色成分に対応した画像をそれぞれ形成し、順次投影する投影部を備えた装置が内蔵するコンピュータが指呼するプログラムであって、
    上記投影部による上記複数色成分の各画像投影タイミングにおいて、上記複数の光源の明るさを上記複数色毎に測定する測定ステップと、
    上記測定ステップにより上記各画像投影タイミングで測定された上記複数の光源の明るさを、同一色成分の画像投影タイミング毎に積算する積算ステップと、
    第１の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第１の積算色度が、色度空間上の第１の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、
    次いで、第２の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第２の積算色度が、上記色度空間上で上記第１の目標色度を中心に、上記第１の積算色度と点対称となる位置に設定された第２の目標色度に一致若しくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整し、
    次いで、第３の同一色成分の画像投影タイミングで上記積算手段により算出された明るさに基づく第３の積算色度が、上記色度空間上で、上記第１の積算色度と上記第２の積算色度との中点色度から上記第１の目標色度までの距離を１とした場合に、該第１の目標色度からの距離が２となるような対称位置に設定される第３の目標色度に一致もしくは近似するように上記複数の光源の明るさをそれぞれ調整する光源制御ステップと
    をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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