JP5655265B2 - プロジェクタ、画質調整方法、画質調整プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタ、画質調整方法、画質調整プログラム及び記録媒体に関する。

従来、入力される画像情報に応じた画像を表示する画像表示装置が知られている。このような画像表示装置として、各種ディスプレイを挙げることができるほか、光源装置と、当該光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、当該画像光をスクリーン等の投射面上に拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタを挙げることができる。

近年、環境光の色（屋内を照明する照明装置の色等）及び照度を取得して、画像の視認性の向上及び省エネルギー化を図る画像表示装置が知られている。このような画像表示装置では、環境光の色に応じて、表示画像の色を補正することにより、当該表示画像の視認性を向上する。また、当該画像表示装置では、環境光の照度が高い場合（周囲が明るい場合）には、表示画像の輝度を上げることで表示画像の視認性を向上し、環境光の照度が低い場合（周囲が暗い場合）には、表示画像の輝度を下げることで省エネルギー化を図る。

ところで、フロントタイプ（前面投射型）のプロジェクタにおいては、当該プロジェクタと投射面とが離れている場合が多いため、環境光の照度を検出する場合、プロジェクタ周囲の光を検出するより、投射面周囲の光を検出する方が視環境に適している。このため、筐体の前面、すなわち、筐体における投射光学装置が露出する面に、色光センサを設けたプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のプロジェクタでは、色光センサにより取得された環境情報（ＲＧＢ又はＸＹＺの三刺激値）に基づいて、ガンマ補正による補正量を調整するなどして、環境に表示色及び明るさが適合した表示画像を表示する。

特開２００３−２８０６２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタでは、入力された画像情報に応じた画像光の投射中に色光センサにより、前述の環境情報を取得しようとすると、当該画像光の影響を受けてしまい、適切な環境情報を取得することができないという問題がある。特に、画像光の輝度が頻繁に変動する動画の表示時には、この問題が顕著になってしまう。
また、前述の各種ディスプレイにおいても、当該ディスプレイが配置された空間内の物体に、表示された画像の光が反射するなどして検出されてしまうため、適切に環境光の照度を取得することができないという問題がある。このため、より適切に環境光の照度を取得することができる構成が要望されてきた。

本発明の目的は、画像を適切に表示できるプロジェクタ、画質調整方法、画質調整プログラム及び記録媒体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、入力される画像情報に基づく入力画像を投射面に投射して、当該入力画像を表示する表示手段と、前記表示手段に黒画像を表示させる第１調整手段と、環境光の照度を検出する第１検出手段と、前記表示手段に３色の色画像をそれぞれ個別に表示させる第２調整手段と、前記投射面の色度を検出する第２検出手段と、前記第１調整手段により前記黒画像が表示された際に、前記第１検出手段により検出された前記環境光の照度を取得する第１取得手段と、前記第２調整手段により前記３色の色画像が表示された際に、前記第２検出手段により検出された前記投射面の色度を取得する第２取得手段と、前記第１取得手段により取得された前記環境光の照度、及び、前記第２取得手段により取得された前記投射面の色度に基づいて、前記入力画像の画質を調整する画質調整手段と、を備え、前記第１調整手段及び前記第２調整手段は、前記入力画像のフレームレートの倍のフレームレートで前記表示手段を駆動させて、前記黒画像及び前記３色の色画像の４つの画像のそれぞれを、前記入力画像を構成し、かつ、それぞれ異なるフレーム間にて表示させることを特徴とする。

本発明によれば、第１取得手段は、第１調整手段により、表示手段によって黒画像が表示された際に、第１検出手段により検出された環境光の照度を取得する。これによれば、環境光の照度を取得する際に、画像を形成する光の影響を低減することができる。従って、環境光をより適切に取得することができる。
ここで、第１調整手段が画像の輝度を低減させるタイミングは任意であり、例えば、プロジェクタの電源が投入されたタイミングや、使用者による所定の入力操作が行われたタイミングで行ってもよい。この際、第１調整手段は、画像情報に基づく入力画像を構成するフレーム間で、表示手段に黒画像を表示させる。なお、本発明の関連技術では、表示されるフレームを黒画像で置き換えて表示させてもよい。

これによれば、第１調整手段が、画像情報に基づく入力画像のフレーム間で黒画像を表示させることにより、使用者の所望の画像を表示している場合でも、当該所望の画像の表示が中断されることなく、環境光の照度を取得することができる。従って、環境光の照度の取得を使用者に意識させることなく行うことができ、プロジェクタの利便性を向上することができる。

また、第１取得手段により取得された環境光の照度に基づいて、画質調整手段が、表示される入力画像の画質調整を行うことにより、視環境に応じた画像表示を行うことができる。従って、より視認しやすい画像を表示することができる。

本発明では、前記表示手段は、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を変調する光変調装置とを備え、前記第１調整手段は、前記光変調装置に前記黒画像を形成させることが好ましい。
本発明によれば、第１調整手段の制御により、光変調装置が黒画像を形成することにより、環境光に対する表示画像の影響を低減することができるので、当該環境光の照度検出を、簡易かつ適切に行うことができる。また、このような構成により、例えば、表示される画像の輝度を、当該画像の形成に利用される光の一部を遮光する構成を用いて調整する場合に比べ、プロジェクタの構成を簡略化することができるほか、当該プロジェクタの製造コストの増大を抑えることができる。

更に、入力画像のフレーム間にて黒画像が形成されるので、使用者が所望の画像を表示している場合でも、当該所望の画像の表示が中断されることなく、検出手段による環境光の照度検出を行うことができる。従って、環境光の照度検出を使用者に確実に意識させないようにすることができ、プロジェクタの利便性を一層向上することができる。また、このような黒画像が、入力画像のフレーム間にそれぞれ挿入される場合には、フレームレートが高い場合に残像が視認されることを防ぐことができる。

本発明では、前記表示手段は、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を変調する光変調装置とを備え、前記第１調整手段は、前記光変調装置により変調される光、及び、当該光変調装置により変調された光のうち、少なくともいずれかを遮光して、前記表示手段に前記黒画像を表示させることが好ましい。

ここで、光変調装置により変調される光を調整する第１調整手段として、例えば、点灯状態を制御して光源装置の発光光量を調整する構成や、回動又は摺動する板状体を備え、当該板状体を光源から射出された光束の光路上に介装することで、当該光束を遮光する構成を挙げることができる。また、光変調装置により変調された光を調整する場合には、レンズシャッタのように、当該光を瞬間的に遮光する構成を挙げることができる。

本発明によれば、第１調整手段により、光変調装置により変調されて画像光として射出される光を遮光することができるので、表示手段により表示される画像を黒画像とすることができる。ここで、光変調装置が黒画像を形成して表示する場合には黒浮きが生じてしまうため、環境光に対する表示画像の光の影響が少なからず残ってしまう。これに対し、当該第１調整手段が、光源装置を消灯させたり、或いは、当該光源装置から射出された光を完全に遮光したりするなどして、表示手段により表示される画像の輝度を０とすれば、確実に環境光の照度のみを検出手段により検出することができる。従って、一層確実かつ適切に、環境光の照度を取得することができる。

本発明では、前記表示手段は、前記光変調装置により変調された前記光束を投射する投射光学装置を備え、前記第１検出手段は、前記投射面の照度を検出することが好ましい。
本発明によれば、第１検出手段が、投射光学装置により光束が投射される投射面の照度を検出するので、プロジェクタの位置と、投射面の位置（画像の表示位置）とが離れていても、入力画像が投射される投射面に照射される環境光の照度を適切に検出することができる。従って、画像の視認性に影響する環境光の照度を適切に取得することができる。

また、本発明の画質調整方法は、入力される画像情報に基づく入力画像を投射面に投射して、当該入力画像を表示する表示手段を有するプロジェクタを用いて行われる画質調整方法であって、黒画像を表示する黒画像表示手順と、前記黒画像が表示された際に、環境光の照度を取得する照度取得手順と、３色の色画像をそれぞれ個別に表示する色画像表示手順と、前記３色の色画像が表示された際に、前記投射面の色度を取得する色度取得手順と、取得された前記環境光の照度及び前記投射面の色度に基づいて、投射される前記入力画像の画質を調整する画質調整手順と、を含み、前記黒画像表示手順及び前記色画像表示手順では、前記入力画像のフレームレートの倍のフレームレートで前記表示手段を駆動させて、前記黒画像及び前記３色の色画像の４つの画像のそれぞれを、前記入力画像を構成し、かつ、それぞれ異なるフレーム間にて表示させることを特徴とする。
本発明によれば、前述のプロジェクタと同様の効果を奏することができる。

また、本発明の画質調整プログラムは、入力される画像情報に基づく入力画像を投射面に投射して、当該入力画像を表示する表示手段を有するプロジェクタにより実行される画質調整プログラムであって、前記プロジェクタに、黒画像を表示する黒画像表示ステップと、前記黒画像が表示された際に、環境光の照度を取得する照度取得ステップと、３色の色画像をそれぞれ個別に表示する色画像表示ステップと、前記３色の色画像が表示された際に、前記投射面の色度を取得する色度取得ステップと、取得された前記環境光の照度及び前記投射面の色度に基づいて、投射される前記入力画像の画質を調整する画質調整ステップと、を実行させ、前記黒画像表示ステップ及び前記色画像表示ステップでは、前記入力画像のフレームレートの倍のフレームレートで前記表示手段を駆動させて、前記黒画像及び前記３色の色画像の４つの画像のそれぞれを、前記入力画像を構成し、かつ、それぞれ異なるフレーム間にて表示させることを特徴とする。
本発明によれば、前述のプロジェクタ及び画質調整方法と同様の効果を奏することができる。

また、本発明の記録媒体は、前述の画質調整プログラムをコンピュータ読取可能に記録したことを特徴とする。
本発明によれば、記録媒体にコンピュータ読取可能に記録された画質調整プログラムをプロジェクタが読み取って実行することで、前述のプロジェクタと同様の効果を奏することが可能となる。また、記録媒体として、ＤＡＴ（Digital Audio Tape）等の磁気テープ、ＦＤ（Flexible Disc）等の磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc）及びＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスク、光磁気ディスク、ハードディスク装置、並びに、半導体メモリ等を用いることができ、これらを利用して、画質調整プログラムをプロジェクタにてインストール及び実行することができるほか、当該画質調整プログラムの配布を容易に行うことができる。

〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタ１Ａを、図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１Ａを示す概要斜視図である。
プロジェクタ１Ａは、例えば、ＰＣ（Personal Computer）やディスク型記録媒体の再生装置等の画像出力装置（図示省略）と接続され、当該画像出力装置から入力される画像情報に応じた画像を、スクリーンＳＣ上に表示する本発明の画像表示装置である。このプロジェクタ１Ａは、図１に示すように、全体略直方体状を有する筐体２と、当該筐体２内に収納される装置本体３（図２参照）とを備えている。

筐体２は、合成樹脂により形成され、当該筐体２の前面には、詳しい図示を省略したが、後述する表示手段６Ａの投射光学装置６３（図２参照）が露出する開口が形成されている。また、この筐体２には、当該投射光学装置６３による画像光の投射方向を向くように、検出手段２１が設けられている。この検出手段２１は、投射光学装置６３によるスクリーンＳＣ上の画像投射範囲を検出範囲とし、当該検出範囲内の照度及び色度（ＲＧＢの輝度値又はＸＹＺの三刺激値）を取得するセンサにより構成されている。そして、当該検出手段２１は、これら検出結果を、後述する制御手段７Ａ（図２参照）に出力する。

〔装置本体の構成〕
図２は、プロジェクタ１Ａの構成を示すブロック図である。
装置本体３は、受信手段４、映像入力手段５、表示手段６Ａと、制御手段７Ａとを備えて構成されている。また、装置本体３は、図示を省略したが、当該装置本体３の構成を冷却する冷却手段、及び、装置本体３に電力を供給する電力供給手段を備えている。

受信手段４は、前述の画像出力装置（図示省略）から送信される画像情報としてのパケットを受信し、当該パケットを制御手段７Ａに出力する。このような受信手段４は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）モジュールや、有線及び無線のＬＡＮ（Local Area Network）モジュールで構成することもできる。
映像入力手段５は、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレイヤ等の他の画像出力装置（図示省略）と接続され、入力される画像信号を、制御手段７Ａに出力する。このような映像入力手段５は、ビデオ端子（コンポジットビデオ端子及びコンポーネントビデオ端子）の他、Ｄ−Ｓｕｂ（D-Subminiature）端子や、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子等により構成することができる。

〔表示手段の構成〕
表示手段６Ａは、制御手段７Ａから画像信号として入力される駆動信号に応じた画像光を形成及び投射して、スクリーンＳＣ上に画像を表示する。この表示手段６Ａは、光源装置６１、光変調装置６２及び投射光学装置６３を備えている。
光源装置６１は、高圧水銀ランプ等の光源ランプ及び反射鏡であるリフレクタ、或いはＬＥＤ等の固体光源を備え、光変調装置６２に光束を照射する。

光変調装置６２は、図示を省略するが、光源装置６１から射出された光束を変調して画像光を形成する液晶パネルと、入力される駆動信号に応じて液晶パネルを駆動するドライバとを備えて構成されている。なお、光変調装置６２は、液晶パネルを備える構成に限定されるものではなく、例えば、マイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の構成を採用してもよい。
投射光学装置６３は、光変調装置６２により形成された画像光を投射面上に拡大投射するものであり、鏡筒と、当該鏡筒内に収納される複数のレンズとを備えた組レンズとして構成されている。

〔制御手段の構成〕
制御手段７Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等が実装された回路基板として構成され、プロジェクタ１Ａ全体を制御する。例えば、制御手段７Ａは、受信手段４及び映像入力手段５により取得されたパケット及び画像信号に基づく画像（以下、「入力画像」という場合がある）を、表示手段６Ａにより表示させるほか、検出手段２１により検出された環境光Ｅ（図１参照）の照度及びスクリーンＳＣの色度に基づいて、当該入力画像を補正する。このような制御手段７Ａは、主制御部７１、パケット解析部７２、映像復調部７３、フレームメモリ７４、色画像生成部７５、駆動制御部７６、照度取得部７７、色度取得部７８、画質調整部７９及び記憶部８０を備えている。
このうち、色画像生成部７５及び駆動制御部７６は、本発明の調整手段に相当する。

記憶部８０は、制御手段７Ａの機能に必要な各種プログラム及びデータを記憶するメモリである。このようなプログラムとして、記憶部８０は、後述する画像調整処理を実行するための画質調整プログラムを記憶している。この画質調整プログラムには、本発明の照度取得プログラムが含まれている。
また、記憶部８０は、後述する駆動制御部７６及び画質調整部７９により参照される複数のカラーモードを記憶している。これらカラーモードには、検出手段２１により検出された環境光の照度に応じて、光源装置６１の発光光量、及び、表示画像の画質（ガンマ補正の補正量（ガンマ値）、シャープネス、コントラスト等）を調整するための設定情報が設定されている。また、当該記憶部８０は、検出手段２１により検出された色度に応じて、表示画像の色合いを調整するための色合い情報を記憶している。

主制御部７１は、制御手段７Ａ全体、ひいては、プロジェクタ１Ａ全体を制御する。この主制御部７１は、各機能部７２〜８０に制御信号を出力して、これら各機能部７２〜８０が適切な時期に適切な動作をするように制御する。例えば、主制御部７１は、パケット解析部７２、映像復調部７３及び色画像生成部７５に、画像データを書き込むフレームメモリ７４のアドレスを指定するほか、駆動制御部７６に画像データを読み込むフレームメモリ７４のアドレスを指定する。

パケット解析部７２は、受信手段４により受信されたパケットからヘッダ部及びデータ部を抽出し、当該ヘッダ部に含まれるヘッダ情報に基づいて、データ部に含まれるデータを再構築して、入力画像の各フレームをフレームメモリ７４上に生成する。
映像復調部７３は、映像入力手段５により取得された画像信号を復調し、フレームごとに入力画像をフレームメモリ７４上に生成する。
フレームメモリ７４は、複数フレーム分の画像（画像データ）を記憶可能に構成されている。このようなフレームメモリ７４に対して、パケット解析部７２、映像復調部７３及び色画像生成部７５により画像の書き込みが行われ、また、駆動制御部７６により画像の読み出しが行われる。更に、当該フレームメモリ７４は、画質調整部７９により参照され、当該フレームメモリ７４に記憶された画像の補正が行われる。

色画像生成部７５は、後述する画質調整処理にて、検出手段２１により環境光の照度を検出する際に、表示手段６Ａに表示させる１フレーム分の黒画像をフレームメモリ７４上に生成する。また、色画像生成部７５は、スクリーンＳＣの色に応じた補正（壁色補正）のために、検出手段２１により当該スクリーンＳＣの色度を検出する際に、表示手段６Ａに表示させるＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のそれぞれ１フレーム分の単色の色画像（以下、それぞれ「Ｒ画像」、「Ｇ画像」及び「Ｂ画像」という場合がある）を、フレームメモリ７４上に生成する。

図３は、黒画像を表示する際の遷移を示す図である。
駆動制御部７６は、主制御部７１による制御下で、フレームメモリ７４に記憶された画像に応じた駆動信号を出力して、当該画像を表示手段６Ａにより表示させる。また、駆動制御部７６は、表示手段６Ａに制御信号を出力して、光源装置６１の点消灯を制御するほか、後述する画質調整部７９により選択されたカラーモードの設定情報に基づいて、当該光源装置６１の発光光量を制御する。
ここで、駆動制御部７６は、後述する画質調整処理の実行中では、前述の入力画像を構成するフレーム間に、色画像生成部７５により生成された黒画像及び各色画像が表示されるように、当該各画像に応じた駆動信号を、表示手段６Ａに出力する。

具体的に、図３に示すように、６０フレーム／秒で、前述の入力画像を表示する場合には、当該入力画像を構成するフレーム間（図３において「Ａ」と表記されたフレームＦＡと、「Ｂ」と表記されたフレームＦＢとの間）に黒画像ＦＫが表示されるように、当該黒画像ＦＫに応じた駆動信号を、当該各フレームＦＡ，ＦＢに応じた駆動信号の間に挿入して出力する。この際、前述の光変調装置６２は、１２０フレーム／秒で駆動する。このような黒画像ＦＫに応じた駆動信号は複数回挿入されるので、当該黒画像ＦＫは、例えば、フレームＦＡ，ＦＢの間、及び、フレームＦＡ，ＦＣの間など、複数のフレーム間に複数回表示される。

また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像を表示する場合でも、ある２つのフレーム間にＲ画像が表示され、他の２つのフレーム間にＧ画像が表示され、更に他の２つのフレーム間にＢ画像が表示されるように、駆動制御部７６は、当該各画像に応じた駆動信号を出力する。これらＲＧＢの各画像も、前述の黒画像と同様に、複数回表示される。
すなわち、後述する画質調整処理においては、駆動制御部７６及び表示手段６Ａにより、入力画像の２つのフレーム間に１フレーム分の黒画像及び各色画像のいずれかが表示され、これら黒画像及び色画像は、複数回表示される。なお、これらＲＧＢの各色画像の表示順は、適宜設定してよい。

図２に戻り、照度取得部７７及び色度取得部７８は、検出手段２１により検出された環境光の照度、及び、スクリーンＳＣの色度を取得する。
具体的に、照度取得部７７は、本発明の取得手段に相当し、検出手段２１により検出された照度のうち、色画像生成部７５により生成された黒画像が表示された際の照度を取得する。そして、照度取得部７７は、複数回表示される黒画像の各表示タイミングの照度の平均値を、環境光の照度として取得する。

また、色度取得部７８は、検出手段２１により検出された色度のうち、色画像生成部７５により生成されたＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像が表示された際の色度を取得する。この際、照度取得部７７と同様に、色度取得部７８は、複数回表示される各色画像のそれぞれの表示タイミングでの色度を取得し、当該各色画像の表示タイミングで取得された色度の平均値を算出する。そして、色度取得部７８は、これら各平均値から、スクリーンＳＣの色度を算出して取得する。

画質調整部７９は、本発明の画質調整手段に相当し、照度取得部７７及び色度取得部７８により取得された環境光の照度及びスクリーンＳＣの色度に基づいて、フレームメモリ７４上に生成された入力画像を補正して、表示手段６Ａにより表示される画像の画質を調整する。
具体的に、画質調整部７９は、当該環境光の照度に応じたカラーモードを記憶部８０から選択し、当該カラーモードに設定された設定情報に基づいて、入力画像の補正を行うほか、当該色度に応じて色合い情報を選択し、当該色合い情報に基づいて、入力画像の補正を行う。

例えば、環境光の照度が高い場合には、プロジェクタ１Ａによる投射光と環境光とが加法混色されるため、当該投射光により形成される画像は彩度が低下する。特に、画像における低階調領域は、環境光の影響を受けやすく、彩度低下が大きくなりやすい。
これに対し、画質調整部７９は、環境光の照度に応じたガンマ値を選択することにより、このような環境光の画像に対する影響を低減することができる。例えば、前述の例では、ガンマ値を小さくする（例えば、ガンマ値２．２からガンマ値１．０に変更する）ことで、低階調領域の彩度の低下、ひいては、画像の劣化を抑制することができる。
このような補正を画質調整部７９が行うことにより、環境光の照度に応じて、視認性の高い画像表示を行うことができるほか、スクリーンＳＣ等の投射面の色に応じて画像の色補正（壁色補正）が行われることで、色再現性の高い画像表示を行うことができる。

〔画質調整処理〕
図４は、プロジェクタ１Ａでの画質調整処理を示すフローチャートである。
プロジェクタ１Ａは、電源投入時、及び、所定のタイミングで、以下に示す画質調整処理を行い、表示される画像の画質調整を行う。この画質調整処理は、記憶部８０に記憶された画質調整プログラムに沿って、主制御部７１が各機能部７２〜８０を機能させることで実行される。

この画質調整処理では、図４に示すように、まず、色画像生成部７５が、フレームメモリ７４上に黒画像を生成する。そして、主制御部７１の制御の下、駆動制御部７６が、入力画像のフレーム間に当該黒画像が挿入されるように、当該入力画像及び黒画像を表示手段６Ａに表示させる（ステップＳＡ０１）。このステップＳＡ０１は、複数回行われる。このステップＳＡ０１は、本発明の輝度低減手順及び輝度低減ステップに相当する。

この後、検出手段２１が、各黒画像表示時のスクリーンＳＣにおける投射領域内の環境光の照度を検出し、照度取得部７７が、当該照度を取得する（ステップＳＡ０２）。この際、照度取得部７７は、前述のように、各黒画像表示時の照度の平均値を算出し、当該平均値を環境光の照度として取得する。このステップＳＡ０２は、本発明の照度取得手順及び照度取得ステップに相当する。

次に、色画像生成部７５が、フレームメモリ７４上に、Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像をそれぞれ生成する。そして、主制御部７１の制御の下、駆動制御部７６が、入力画像のフレーム間に当該Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像が、それぞれ挿入されるように、当該各画像を表示手段６Ａに表示させる（ステップＳＡ０３）。このステップＳＡ０３は、Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像ごとに、複数回行われる。

この後、検出手段２１が、各ＲＧＢ画像表示時のスクリーンＳＣにおける投射領域内の色度を検出し、色度取得部７８が、当該色度を取得する（ステップＳＡ０４）。この際、色度取得部７８は、前述のように、各ＲＧＢ画像表示時の色度の平均値を算出し、当該平均値に基づいて、スクリーンＳＣの色度を算出及び取得する。

次に、画質調整部７９が、取得された環境光の照度及びスクリーンＳＣの色度に基づいて、フレームメモリ７４上に生成された入力画像を補正する（ステップＳＡ０５）。この際、画質調整部７９は、前述のように、当該環境光の照度に応じたカラーモード、及び、スクリーンＳＣの色度に応じた色合い情報を記憶部８０から取得し、当該カラーモードに設定された設定情報及び色合い情報に基づいて、入力画像を補正する。
このように補正された入力画像に応じた駆動信号、及び、光源装置６１の発光光量を制御する制御信号を、駆動制御部７６が表示手段６Ａに出力することにより、当該表示手段６Ａにより、環境光の照度及びスクリーンＳＣの色度に応じて画質及び輝度が調整された入力画像が表示される。
以上により、画質調整処理が終了する。

以上説明した本実施形態のプロジェクタ１Ａによれば、以下の効果がある。
（１）照度取得部７７は、表示手段６Ａにより表示される画像の輝度が低減された際、すなわち、入力画像のフレーム間で、かつ、色画像生成部７５により生成された黒画像が表示されたタイミングで、検出手段２１により検出された照度を取得し、これら照度の平均値を環境光の照度として取得する。これによれば、環境光の照度を取得する際に、表示手段６Ａにより表示される画像の光の影響を低減することができる。従って、環境光をより適切に取得することができる。

（２）色画像生成部７５により生成された黒画像が、入力画像のフレーム間に挿入されることで、表示手段６Ａにより表示される画像の輝度が低減され、当該黒画像表示のタイミングで、検出手段２１による照度検出が行われる。これによれば、使用者の所望の入力画像を表示している場合でも、当該入力画像の表示が中断されることなく、環境光の照度検出を行うことができる。従って、環境光の照度検出を使用者に意識させないようにすることができ、プロジェクタ１Ａの利便性を一層向上することができる。

（３）表示手段６Ａにより表示される画像の輝度を低減するために、黒画像を表示する構成であるので、例えば、表示される画像の形成に利用される光の一部を遮光する構成を用いて調整する場合に比べ、画像表示装置の構成を簡略化することができるほか、当該画像表示装置の製造コストの増大を抑えることができる。
また、このような黒画像が、入力画像のフレーム間にそれぞれ挿入されるので、高フレームレートで画像表示を行う場合に、残像が視認されることを防ぐことができる。

（４）検出手段２１が、投射光学装置６３により画像が投射される投射領域の照度を検出するので、プロジェクタ１Ａの位置と、スクリーンＳＣの位置とが離れていても、当該投射領域に照射される環境光の照度を検出することができる。従って、画像の視環境に応じた環境光の照度を適切に取得することができる。
（５）画質調整部７９が、取得された環境光の照度に基づいて、入力画像の画質調整を行うことにより、視環境に応じた画像表示を行うことができる。従って、より視認性の高い画像を表示することができる。

〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタ１Ｂについて説明する。
本実施形態のプロジェクタ１Ｂは、前述のプロジェクタ１Ａと同様の構成を備える。このプロジェクタ１Ａでは、色画像生成部７５により生成された黒画像の表示タイミングで、検出手段２１により検出された照度を照度取得部７７が取得するとした。これに対し、プロジェクタ１Ｂは、光源装置６１から射出された光束、すなわち、投射光学装置６３から射出される光束を遮光したタイミングで照度を取得する点で、当該プロジェクタ１Ｂとプロジェクタ１Ａとは相違する。
なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

〔プロジェクタの構成〕
図５は、プロジェクタ１Ｂの構成を示すブロック図である。
プロジェクタ１Ｂは、本発明の画像表示装置に相当し、図５に示すように、表示手段６Ａ及び画像処理手段７Ａに代えて、表示手段６Ｂ及び画像処理手段７Ｂを備えるほかは、前述のプロジェクタ１Ａと同様の構成を備える。

表示手段６Ｂは、前述の表示手段６Ａと同様に、制御手段７Ｂから入力される駆動信号及び制御信号に基づいて動作して、これら各信号に応じた画像を表示する。この表示手段６Ｂは、前述の光源装置６１、光変調装置６２及び投射光学装置６３を備えるほか、調光装置６４を備えている。
調光装置６４は、後述する調光制御部８１とともに本発明の調整手段を構成し、当該調光制御部８１による制御の下、投射光学装置６３により投射される光束を遮光する。この調光装置６４は、光源装置６１から射出され、光変調装置６２に入射される光束を遮光する第１調光部６４１と、光変調装置６２から射出され、投射光学装置６３に入射される光束を遮光する第２調光部６４２とを備えている。

第１調光部６４１は、詳しい図示を省略したが、光源装置６１から射出された光束が、当該光源装置６１から光変調装置６２に入射されるまでの光路上のいずれかの位置に配置され、当該光束を遮光することで、光変調装置６２に入射される光束を遮光する。このような第１調光部６４１は、例えば、回動又は摺動自在に支持される遮光板を有し、当該遮光板が光束の光路に介装されることで、当該光束を遮光する構成を挙げることができる。

第２調光部６４２は、詳しい図示を省略したが、投射光学装置６３の光束入射側の端部に設けられ、当該投射光学装置６３に入射する光束（画像光）を遮光する。このような第２調光部６４２は、例えば、カメラ等に採用されるリーフシャッタ等のレンズシャッタを挙げることができる。
なお、本実施形態では、調光装置６４は、第１調光部６４１及び第２調光部６４２のそれぞれを備えるとしたが、これに限らず、第１調光部６４１及び第２調光部６４２のうち、一方のみを備える構成としてもよい。

制御手段７Ｂは、プロジェクタ１Ｂ全体を制御するものであり、前述の制御手段７Ａと同様の構成の他、更に調光制御部８１を備える。
調光制御部８１は、調光装置６４とともに本発明の調整手段を構成し、主制御部７１の制御の下、調光装置６４を制御する。この調光制御部８１は、画像表示に際して、高コントラストが要求される場合に、調光装置６４の第１調光部６４１の動作を制御して、画像形成に利用される光量を調整することで、高コントラストを実現する。また、調光制御部８１は、後述する画質調整処理において、第１調光部６４１及び第２調光部６４２の動作をそれぞれ制御して、投射光学装置６３から射出される光束を遮光させる。
なお、本実施形態では、照度取得部７７は、後述する画像調整処理において、調光制御部８１及び調光装置６４により、投射光学装置６３から射出される光束が遮光されたタイミングで、検出手段２１により検出された照度を取得する。

〔画質調整処理〕
図６は、プロジェクタ１Ｂによる画像調整処理を示すフローチャートである。
プロジェクタ１Ｂは、前述のプロジェクタ１Ａと同様に、電源投入時、及び、所定のタイミングで、記憶部８０に記憶された画質調整プログラムに沿って、以下に示す画質調整処理を行い、表示される入力画像の画質調整を行う。

この画質調整処理では、図６に示すように、まず、駆動制御部７６による入力画像の各フレームに応じた駆動信号の出力の間、すなわち、当該各フレームに応じた画像の表示の間に、主制御部７１による制御の下、調光制御部８１が、調光装置６４の第１調光部６４１及び第２調光部６４２に透過する光束を遮光させる（ステップＳＢ０１）。このタイミングで、投射光学装置６３から射出されるはずの光束は遮光されることとなり、スクリーンＳＣ上では、何も表示されないこととなる。なお、これら第１調光部６４１及び第２調光部６４２による遮光は、前述のように、調光制御部８１により入力画像のフレーム間で、複数回行われる。このステップＳＢ０１は、本発明の輝度低減手順及び輝度低減ステップに相当する。

次に、プロジェクタ１Ｂは、前述のステップＳＡ０２〜ＳＡ０５と同様の処理を行う。
すなわち、照度取得部７７が、検出手段２１によって検出された照度が取得して、調光装置６４による遮光時の各照度の平均値を環境光の照度として取得する（ステップＳＡ０２）。そして、色画像生成部７５が生成したＲＧＢの各色画像を、駆動制御部７６が入力画像のフレーム間に表示させ（ステップＳＡ０３）、色度取得部７８が、各色画像がそれぞれ複数回表示された際の色度の平均値を、スクリーンＳＣの色度として取得する（ステップＳＡ０４）。この後、画質調整部７９が、これら環境光の照度及びスクリーンＳＣの色度に基づいて、入力画像の補正及び光源装置６１の発光光量調整等の画質調整を行う（ステップＳＡ０５）。以上により、画質調整処理が終了する。

以上説明した本実施形態のプロジェクタ１Ｂによれば、前述のプロジェクタ１Ａの効果（４）及び（５）の他、以下の効果がある。
（６）照度取得部７７は、表示手段６Ａにより表示される画像の輝度が低減された際、すなわち、調光制御部８１及び調光装置６４により投射光学装置６３により投射される光束が遮光された際に、検出手段２１により検出された照度を取得し、これら照度の平均値を環境光の照度として取得する。これによれば、環境光の照度を取得する際に、表示手段６Ｂにより表示される画像の光の影響を低減することができる。従って、環境光をより適切に取得することができる。

（７）調光制御部８１及び調光装置６４による遮光は、入力画像のフレーム間に行われる。これによれば、使用者が所望の入力画像を表示している場合でも、当該入力画像の表示が中断されることなく、環境光の照度を取得することができる。従って、環境光の照度の取得を使用者に意識させないようにすることができ、プロジェクタ１Ｂの利便性を一層向上できる。

（８）ここで、黒画像を表示して輝度を低減させる前述の構成では、黒浮きが生じてしまい、環境光に対する画像の影響が少なからず残ってしまう。これに対し、調光装置６４が、投射光学装置６３により投射される光束を完全に遮光するので、表示手段６Ｂにより投射される画像の光の影響を確実に抑制することができる。従って、一層確実かつ適切に、環境光の照度を取得することができる。

〔３．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。
前記各実施形態では、画質調整処理において、壁色補正も合わせて行うとしたが、本発明はこれに限らず、当該壁色補正を行わずに、環境光の照度に応じた画質調整のみを行うようにしてもよい。また、壁色補正を行う場合に、前記第３実施形態で示したように、当該壁色補正に対応するステップＳＡ０３〜ＳＡ０５を、環境光の照度に応じた画質調整に先立って行うようにしてもよい。

表示される画像の輝度を低減させるために、前記第１実施形態では、入力画像のフレーム間に黒画像を挿入し、また、前記第２実施形態では、当該フレーム間で調光装置６４を駆動させて、投射光学装置６３により投射される光束を遮光するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、表示される画像の輝度を低減させるタイミングは任意でよく、例えば、調整手段が、入力画像を構成するフレームの表示タイミングで輝度を低減させるようにしてもよい。この際、表示されるフレームを、前述の黒画像や、当該フレームより輝度を低減させた画像（例えば、グレー画像）で置き換えるようにしてもよく、或いは、調光装置により、表示されるフレームの輝度を低減させるようにしてもよい。更には、光源装置６１が応答性のよいＬＥＤ等の固体光源により構成されている場合には、当該光源装置６１を各フレーム間、或いは、所定のフレームが表示されるタイミングで消灯させるようにしてもよい。

前記各実施形態では、画質調整処理を実行させるためのプログラムは、記憶部８０に記憶されているとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、当該プログラムが、ＣＤ及びＤＶＤ等のディスク型記録媒体、並びに、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気ディスク装置等に記憶され、適宜読み出されて実行されるように構成してもよい。

前記各実施形態では、画像表示装置として、スクリーンＳＣに対する画像光の投射方向と、当該画像光に係る画像の観察方向とが略同じであるフロントタイプのプロジェクタ１Ａ〜１Ｃを挙げたが、本発明はこれに限らない。例えば、投射方向と観察方向とがそれぞれ反対方向となるリアタイプのプロジェクタにも本発明を適用できる。また、液晶、プラズマ、有機ＥＬ（electroluminescence）及びＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のディスプレイに本発明を採用することも可能である。これらリアタイプのプロジェクタ及び各種ディスプレイにおいても、表示される画像の光が、取得しようとする環境光の照度に影響を与えるが、本発明を採用することにより、当該影響を低減することができる。

なお、リアタイプのプロジェクタ及び各種ディスプレイに本発明を採用する場合には、これら画像表示装置における画像の表示面が位置する側の照度を検出できれば、検出手段の位置は適宜設定可能である。また、フロントタイプのプロジェクタにおいても、投射面の照度を検出することができれば、検出手段の位置は適宜設定可能であり、更に、当該プロジェクタ周囲の環境光の照度を検出する場合には、検出手段による照度の検出範囲は画像の投射範囲でなくともよく、例えば、検出手段はプロジェクタの天面にあってもよい。

本発明は、画像を投射するプロジェクタに好適に利用することができる。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを示す概要斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタの構成を示すブロック図。 前記実施形態における黒画像を表示する際の画像遷移を示す図。 前記実施形態における画質調整処理を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの構成を示すブロック図。 前記実施形態における画質調整処理を示すフローチャート。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ…プロジェクタ（画像表示装置）、６Ａ，６Ｂ…表示手段、２１…検出手段、６１…光源装置、６２…光変調装置、６３…投射光学装置、６４…調光装置（調整手段）、７５…色画像生成部（調整手段）、７６…駆動制御部（調整手段）、７７…照度取得部（取得手段）、７９…画質調整部（画質調整手段）、８１…調光制御部（調整手段）。

Claims (7)

1. 入力される画像情報に基づく入力画像を投射面に投射して、当該入力画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に黒画像を表示させる第１調整手段と、
   環境光の照度を検出する第１検出手段と、
   前記表示手段に３色の色画像をそれぞれ個別に表示させる第２調整手段と、
   前記投射面の色度を検出する第２検出手段と、
   前記第１調整手段により前記黒画像が表示された際に、前記第１検出手段により検出された前記環境光の照度を取得する第１取得手段と、
   前記第２調整手段により前記３色の色画像が表示された際に、前記第２検出手段により検出された前記投射面の色度を取得する第２取得手段と、
   前記第１取得手段により取得された前記環境光の照度、及び、前記第２取得手段により取得された前記投射面の色度に基づいて、前記入力画像の画質を調整する画質調整手段と、を備え、
   前記第１調整手段及び前記第２調整手段は、前記入力画像のフレームレートの倍のフレームレートで前記表示手段を駆動させて、前記黒画像及び前記３色の色画像の４つの画像のそれぞれを、前記入力画像を構成し、かつ、それぞれ異なるフレーム間にて表示させ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、
   前記表示手段は、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を変調する光変調装置とを備え、
   前記第１調整手段は、前記光変調装置に前記黒画像を形成させることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記表示手段は、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を変調する光変調装置とを備え、
   前記第１調整手段は、前記光変調装置により変調される光、及び、当該光変調装置により変調された光のうち、少なくともいずれかを遮光して、前記表示手段に前記黒画像を表示させることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項２又は請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記表示手段は、前記光変調装置により変調された前記光束を投射する投射光学装置を備え、
   前記第１検出手段は、前記投射面の照度を検出することを特徴とするプロジェクタ。
5. 入力される画像情報に基づく入力画像を投射面に投射して、当該入力画像を表示する表示手段を有するプロジェクタを用いて行われる画質調整方法であって、
   黒画像を表示する黒画像表示手順と、
   前記黒画像が表示された際に、環境光の照度を取得する照度取得手順と、
   ３色の色画像をそれぞれ個別に表示する色画像表示手順と、
   前記３色の色画像が表示された際に、前記投射面の色度を取得する色度取得手順と、
   取得された前記環境光の照度及び前記投射面の色度に基づいて、投射される前記入力画像の画質を調整する画質調整手順と、を含み、
   前記黒画像表示手順及び前記色画像表示手順では、前記入力画像のフレームレートの倍のフレームレートで前記表示手段を駆動させて、前記黒画像及び前記３色の色画像の４つの画像のそれぞれを、前記入力画像を構成し、かつ、それぞれ異なるフレーム間にて表示させることを特徴とする画質調整方法。
6. 入力される画像情報に基づく入力画像を投射面に投射して、当該入力画像を表示する表示手段を有するプロジェクタにより実行される画質調整プログラムであって、
   前記プロジェクタに、
   黒画像を表示する黒画像表示ステップと、
   前記黒画像が表示された際に、環境光の照度を取得する照度取得ステップと、
   ３色の色画像をそれぞれ個別に表示する色画像表示ステップと、
   前記３色の色画像が表示された際に、前記投射面の色度を取得する色度取得ステップと、
   取得された前記環境光の照度及び前記投射面の色度に基づいて、投射される前記入力画像の画質を調整する画質調整ステップと、を実行させ、
   前記黒画像表示ステップ及び前記色画像表示ステップでは、前記入力画像のフレームレートの倍のフレームレートで前記表示手段を駆動させて、前記黒画像及び前記３色の色画像の４つの画像のそれぞれを、前記入力画像を構成し、かつ、それぞれ異なるフレーム間にて表示させることを特徴とする画質調整プログラム。
7. 請求項６に記載の画質調整プログラムをコンピュータ読取可能に記録したことを特徴とする記録媒体。

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