WO2014162768A1 - プロジェクタ、色補正装置および投写方法 - Google Patents

プロジェクタ、色補正装置および投写方法 Download PDF

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健 森本
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    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013—Plural light sources

Definitions

  • the present invention relates to a projector that projects a color image using a plurality of color lights.
  • the performance of green LEDs that emit green light is currently the lowest, and blue LEDs that emit blue light. The highest performance. For this reason, in order to project an image with excellent white balance, the luminance of the blue LED must be suppressed.
  • Patent Document 1 describes a projection display device provided with an additional green LED that mixes green light with blue light separately from the green LED used as a green light source.
  • blue light is mixed with green light by using an LED array in which blue LEDs and additional green LEDs are arranged as a blue light source.
  • the amount of green light can be increased, so that an image with a bright white color and excellent white balance can be projected without suppressing the luminance of the blue LED.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams for explaining the color reproducibility of the projection display device described in Patent Document 1.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams for explaining the color reproducibility of the projection display device described in Patent Document 1.
  • FIG. 1A is an xy chromaticity diagram showing a color gamut 1 of a projected image when only blue light is emitted from a blue light source
  • FIG. 1B emits blue light and green light from the blue light source
  • FIG. 6 is an xy chromaticity diagram showing a color gamut 2 of a projected image in the case where
  • the color gamut of the projected image is wide like color gamut 1 in FIG. 1A, but when blue light and green light are emitted from the blue light source, As for the color gamut of the projected image, the color gamut 2 in FIG. For this reason, when blue light and green light are emitted from the blue light source, a cyan image is actually projected even if a blue image is projected.
  • the projector is A light source unit that emits a plurality of basic lights having different colors, and additional light having the same color as any of the colors of the plurality of basic lights; Based on the input video signal, the first modulation signal for modulating each basic light according to the color of each pixel of the image shown in the input video signal, and the color of the pixel in each pixel A second modulation signal for modulating the additional light in accordance with a color characteristic indicating a closeness to a predetermined color different from the color of the additional light among the plurality of basic light colors; A control unit; A modulation unit that modulates and emits each basic light according to the first modulation signal and modulates and emits the additional light according to the second modulation signal.
  • the color correction apparatus of the present invention is A light source unit that emits a plurality of basic lights having different colors and an additional light having the same color as any one of the plurality of basic lights, and each basic light according to a first modulation signal for modulating each basic light
  • a color correction device used in a projector comprising: a modulation unit that modulates and emits, and modulates and emits the additional light according to a second modulation signal for modulating the additional light, Based on the inputted input video signal, the first modulation signal corresponding to the color of each pixel of the image shown in the input video signal, the color of the pixel in each pixel, and the colors of the plurality of basic lights Of these, the control unit outputs the second modulation signal corresponding to the color characteristic indicating the closeness with a predetermined color different from the color of the additional light.
  • the projection method of the present invention Emitting a plurality of basic lights having different colors, and additional light having the same color as any one of the plurality of basic lights, Based on the input video signal, the first modulation signal for modulating each basic light according to the color of each pixel of the image shown in the input video signal, and the color of the pixel in each pixel A second modulation signal for modulating the additional light in accordance with a color characteristic indicating similarity with a predetermined color different from the color of the additional light among the colors of the plurality of basic lights. , Each basic light is modulated and emitted according to the first modulation signal, and the additional light is modulated and emitted according to the second modulation signal.
  • FIG. 4 is a chromaticity diagram illustrating a color gamut of a projected image by the projector according to the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the structure of the optical system of the projector of the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the projector according to the first embodiment of the present invention.
  • the projector 10 according to the present embodiment includes a light source unit 11, a control unit 12, and a modulation unit 13.
  • the light source unit 11 emits a plurality of basic lights having different colors and additional light having the same color as any one of the plurality of basic lights.
  • the control unit 12 outputs a PWM (pulse width modulation) signal which is a modulation signal for modulating each basic light and additional light emitted from the light source unit 11 based on the input video signal.
  • a PWM signal pulse width modulation
  • a first modulation signal that is a PWM signal for modulating the basic light is referred to as a first PWM signal
  • a second modulation signal that is a PWM signal for modulating the additional light is referred to as a second PWM signal.
  • control unit 12 determines, based on the input video signal, the first PWM signal corresponding to the color of each pixel of the image indicated by the input video signal, the color of the pixel and the color of the basic light in each pixel
  • the second PWM signal corresponding to the characteristic degree indicating the closeness to a predetermined color different from the color of the additional light is output to the modulation unit 13.
  • the modulation unit 13 modulates and emits each basic light from the light source unit 11 according to the first PWM signal from the control unit 12 and adds from the light source unit 11 according to the second PWM signal from the control unit 12. Light is modulated and emitted.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the optical system of the projector 10.
  • the optical system shown in FIG. 3 includes a red light source 101, a green light source 102, a white light source 103, a color wheel 104, prisms 105 to 107, DMD (Digital Mirror Device) 108 to 110, a dichroic prism 111, A projection lens 112.
  • DMD Digital Mirror Device
  • the red light source 101, the green light source 102, the white light source 103, and the color wheel 104 constitute the light source unit 11 shown in FIG.
  • the light source unit 11 emits red light, green light, and blue light as basic light, and emits green light as additional light.
  • the red light source 101 emits red light which is one of basic lights.
  • the green light source 102 emits green light that is one of the basic lights.
  • the white light source 103 emits white light.
  • the color wheel 104 is disposed on the optical path of white light emitted from the white light source 103, and time-divides the incident white light into blue light which is one of basic lights and green light which is additional light. Exit.
  • the color wheel 104 has a substrate that can rotate around a predetermined rotation axis, and the substrate includes a blue filter that transmits blue light and a green filter that transmits green light. It shall be provided.
  • the prism 105 is provided on the optical path of red light emitted from the red light source 101, reflects the red light and makes it incident on the DMD 108.
  • the prism 106 is provided on the optical path of the green light emitted from the green light source 102, reflects the green light, and enters the DMD 109.
  • the prism 107 is provided on the optical path of blue light and green light emitted from the color wheel 104, reflects the blue light and green light, and enters the DMD 110.
  • DMDs 108 to 110 constitute the modulation unit 13 shown in FIG.
  • a DMD has a configuration in which a plurality of micromirrors provided corresponding to each of a plurality of pixels are arranged in a matrix, and modulates incident light by switching the state of each micromirror. To do.
  • the DMDs 108 to 110 of the present embodiment as the states of the micromirrors, an on-state that emits incident light in a first direction that is a direction toward the dichroic prism 111, and a second that is different from the first direction. Off-state that emits in the direction of.
  • the DMDs 108 to 110 modulate incident light by switching between an on state and an off state for each micromirror (for each pixel) in accordance with the input PWM signal.
  • DMD 108 modulates the red light from prism 105 according to the first PWM signal
  • DMD 109 modulates the green light from prism 106 according to the first PWM signal
  • DMD 110 performs the first PWM signal.
  • the blue light from the prism 107 is modulated according to the signal
  • the green light from the prism 107 is modulated according to the second PWM signal.
  • the dichroic prism 111 emits each basic light and additional light from the DMDs 108 to 110 through the projection lens 112 in the same direction (light output direction in FIG. 3).
  • the dichroic prism 111 and the projection lens 112 are an example of the configuration of the projection optical unit, and project each basic light and additional light from the DMDs 108 to 110 onto a projection surface (not shown) such as a screen.
  • the DMDs 108 to 110 project the light incident on the micromirrors onto the projection surface via the projection optical unit (that is, exit to the outside) when in the on state, and enter the micromirrors when in the off state.
  • the emitted light is emitted in a direction where projection is not performed.
  • control unit 12 shown in FIG. 2 will be described in more detail.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the control unit 12 according to the present embodiment.
  • the control unit 12 illustrated in FIG. 4 includes a spot color calculation unit 201, a data generation unit 202, a sequence generation unit 203, and DMD driving units 204 to 206. Further, a red signal, a green signal, and a blue signal indicating the luminance values of red, green, and blue for each pixel are input to the control unit 12 as video signals.
  • the spot color calculation unit 201 calculates the closeness between the color of the pixel and a predetermined color for each pixel of the image indicated in the input video signal.
  • the specific color degree is calculated, and the special color signal indicating the special color degree of each pixel and the input video signal are output to the data generation unit 202.
  • the predetermined color is blue
  • the special color degree calculation unit 201 outputs a blue signal corresponding to blue, which is a predetermined color of the input video signal, to the data generation unit 202.
  • the data generation unit 202 calculates a mixture amount that is a luminance value of additional light in each pixel. decide. For example, the data generation unit 202 determines a mixing ratio, which is a ratio of the luminance value of the additional light to the luminance value of blue that is a predetermined color, according to the special color degree, and the mixing ratio and the blue color that is the predetermined color. The mixing amount is determined based on the luminance value.
  • the data generation unit 202 When the mixing amount of each pixel is determined, the data generation unit 202 outputs a mixing amount signal indicating the mixing amount of each pixel to the sequence generation unit 203.
  • the sequence generation unit 203 generates a blue signal during the blue period in which the color wheel 104 emits blue light based on the mixing amount signal from the data generation unit 202, the input blue signal, and the synchronization signal of the input video signal. In the additional light period in which the color wheel 104 emits green light, a sequence signal indicating the mixing amount indicated by the mixing amount signal is generated and output.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a blue period and an additional light period when the color wheel 104 time-divides white light into blue light and green light within one frame period.
  • one frame period is divided into a blue period 301 and an additional light period 302.
  • the synchronization signal may be included in the input video signal or may be input separately from the input video signal.
  • the synchronization signal is assumed to be included in the input video signal (specifically, each of the red signal, the green signal, and the blue signal).
  • the DMD driving unit 204 obtains a red on-ratio that is an on-ratio of each micromirror of the DMD 108 according to a luminance value indicated by the red signal for each frame period of the input video signal, and a red on-ratio of each micromirror. Is output to the DMD 108.
  • the ON ratio is the ratio of the ON time during which the micromirror is turned on to the OFF time during which the micromirror is turned OFF within the lighting period of each light source within one frame period.
  • the ON ratio may be defined as the ratio of the ON time during which the micromirror is turned on to the lighting period of each light source within the lighting period of each light source within one frame period.
  • the DMD driving unit 205 obtains a green ON ratio that is an ON ratio of each micromirror of the DMD 109 according to a luminance value indicated by the green signal for each frame period of the input video signal, and a green ON ratio of each micromirror. Is output to the DMD 109.
  • the DMD driving unit 206 obtains a blue ON ratio that is an ON ratio of each micromirror of the DMD 110 in the blue period within the one frame period according to the blue luminance value indicated by the sequence signal for each frame period. Further, the DMD driving unit 206 sets an additional light on ratio, which is an on ratio of each micromirror of the DMD 110, in the additional light period in the one frame period according to the mixing amount indicated by the sequence signal for each frame period. Ask. Then, the DMD driving unit 206 outputs a first PWM signal indicating the blue ON ratio to the DMD 110 for each blue period, and outputs a second PWM signal indicating the additional light ON ratio to the DMD 110 for each additional light period. .
  • the DMD driving units 204 to 206 increase the ON ratio (ON time) as the luminance value or mixing amount of each color increases, thereby reducing the amount of light projected onto the projection surface via the projection lens 112. Enlarge. For example, the DMD driving units 204 to 206 increase the ON ratio (ON time) in proportion to the luminance value or the mixing amount of each color.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 12. The following processing is executed for each frame of the input video signal.
  • the red signal is input to the spot color calculation unit 201 and the DMD drive unit 204
  • the green signal is input to the spot color calculation unit 201 and the DMD drive unit 205
  • the blue signal is It is input to the spot color degree calculating unit 201 and the DMD driving unit 206 (step S401).
  • the DMD driving unit 204 obtains a red ON ratio based on the red luminance value indicated by the input red signal, generates a first PWM signal indicating the red ON ratio, and inputs the first PWM signal to the DMD 108. Further, the DMD driving unit 205 obtains a green ON ratio based on the green luminance value indicated by the input green signal, generates a first PWM signal indicating the green ON ratio, and inputs the first PWM signal to the DMD 109. As a result, the DMDs 108 and 109 modulate the red light and the green light, which are basic lights, based on the first PWM signal (step S402).
  • the special color calculation unit 201 calculates the special color for each pixel based on the input red signal, green signal, and blue signal, and generates a special color signal indicating the special color of each pixel. Then, the special color calculation unit 201 outputs the special color signal and the blue signal to the data generation unit 202 (step S403).
  • the data generation unit 202 receives a blue signal and a special color signal, determines a mixing amount of each pixel based on the special color signal and the blue signal, and generates a mixing amount signal indicating the mixing amount of each pixel. Then, the data generation unit 202 outputs the mixture amount signal to the sequence generation unit 406 (step S404).
  • the sequence generation unit 203 receives the mixing amount signal and the blue signal, and indicates the blue luminance value indicated by the blue signal during the blue period of the color wheel 104 based on the mixing amount signal and the blue signal. In the additional light period 104, a sequence signal indicating the mixing amount indicated by the mixing amount signal is generated and output to the DMD driving unit 206 (step S405).
  • the DMD driving unit 206 receives the sequence signal, obtains the blue on ratio and the additional light on ratio based on the sequence signal, and the first PWM signal indicating the blue on ratio and the second PWM indicating the additional light on ratio. A signal is generated and input to the DMD 110. Thereby, the DMD 110 modulates the blue light according to the first PWM signal, and modulates the additional green light according to the second PWM signal (step S406).
  • step S403 the process of calculating the special color degree in step S403 and the process of determining the mixing amount in step S404 will be described in more detail.
  • the special color degree is a degree indicating the closeness of the target color to the reference color, and becomes 1.0 when the target color matches the reference color, and decreases as the target color moves away from the reference color. Value.
  • the special color is represented by a function having the hue H, saturation S, and brightness V of the target color as variables.
  • the chromaticity calculation unit 201 first applies a target that is the color of the pixel for each pixel from the input video signal. The hue H, saturation S, and brightness V of the color are calculated.
  • the spot color degree calculation unit 201 calculates the hue H, saturation S, and brightness V of each pixel based on the values (luminance values) of the red signal, the green signal, and the blue signal as follows. .
  • the input video signal indicates the luminance value of each color as an integer value of 0 to 255
  • the values of the red signal, the green signal, and the blue signal indicated by the real values are denoted as R, G, and B, respectively.
  • the special color degree calculation unit 201 calculates the hue H using Expression 1.
  • Max (X, Y, Z) is a function indicating the maximum value of X, Y, Z
  • Min (X, Y, Z) is a function indicating the minimum value of X, Y, Z. It is.
  • the coefficients A and B ′ are values determined from the luminance values R, G, and B. The correspondence relationship between the coefficients A and B ′ and the luminance values R, G, and B is specifically shown in Table 1.
  • the spot color degree calculation unit 201 calculates the saturation S using Expression 2.
  • the spot color degree calculation unit 201 calculates the lightness V using Expression 3.
  • the special color calculation unit 201 calculates the special color of each pixel based on the hue H, saturation S, and lightness V.
  • the special color degree ⁇ 1 is calculated from the hue H, the saturation S, and the lightness V by using Expression 4, which is a basic calculation expression.
  • the function pos (x) is a function that becomes x when x is positive and becomes 0 when x is not positive.
  • Hc1 is a central hue that is a hue of the reference color
  • m1 is a detected hue range that is a value indicating a hue range for calculating the special color degree of the target color.
  • the detected hue range is a preset value and includes the hue of the reference color.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the central hue Hc1 and the detected hue range m1.
  • the axis from the center point O toward the outer edge of the circle represents the saturation S
  • the angle that rotates counterclockwise around the center point O represents the hue H
  • the detected hue range m1 is represented by a center angle of a circle as shown in FIG.
  • the special color degree ⁇ 1 is 1.0 when the hue H of the target color is the central hue Hc1 and the saturation S and the lightness V of the target color are maximum. Become.
  • the special chromaticity ⁇ 1 decreases as the chromaticity H of the target color moves away from the central hue Hc1, and as the saturation S and the brightness H of the target color decrease.
  • the special color degree ⁇ 1 is zero.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the hue H of the target color and the special color degree ⁇ 1 when the saturation S and the lightness V of the target color are fixed.
  • the hue H of the target color is the central hue Hc1
  • the special color degree ⁇ 1 of the target color is a value of saturation S ⁇ lightness V
  • the hue H of the target color is changed from the central hue Hc1. Decreases linearly with distance.
  • the special color degree calculated in the present embodiment is the special color degree for the blue color of each pixel. That is, the reference color is blue, and the target color is the color of each pixel.
  • the special color of the target color with respect to blue is referred to as blue special color.
  • FIG. 9 is a diagram showing the blue characteristic. As shown in FIG. 9, the blue characteristic chromaticity ⁇ B is 1.0 when the target color is blue, and decreases as the target color moves away from blue.
  • the spot color degree calculation unit 201 calculates the blue spot color degree of each pixel from the calculated hue H, saturation S, and brightness V of each pixel by using Equation 5.
  • the data generation unit 202 determines the mixing amount MG of each pixel based on the blue characteristic ⁇ Bc of each pixel and the value B of each pixel of the blue signal. Specifically, the data generation unit 202 decreases the mixing amount as the pixel has a higher blue spot color characteristic ⁇ Bc.
  • the data generation unit 202 determines the mixing amount MG by applying Expression 6 for each pixel.
  • the DMD driving unit 206 when the mixing amount MG is B, the DMD driving unit 206 outputs a second PWM signal in which the additional light ON ratio is equal to the blue ON ratio, and when the mixing amount MG is 0.5 ⁇ B.
  • the second PWM signal with an additional light ON ratio of 50% of the blue ON ratio is output.
  • the mixing amount is 0, the second PWM signal with an ON ratio of 0% is output.
  • (1 ⁇ Bc) in Expression (6) is a mixing ratio that is a ratio of the luminance value of the additional light to the blue luminance value.
  • FIG. 10 is an xy chromaticity diagram showing an example of the color gamut of the projected image of the projector according to the present embodiment.
  • a color gamut 3 a characteristic curve 4, and reference coordinates 5 are shown.
  • Color gamut 3 is the color gamut of the projected image.
  • the characteristic curve 4 is a curve showing the color of the projected image when the pixel color is changed from white to blue by changing the color saturation of the pixel of the image shown in the input video signal.
  • Reference coordinate 5 is when the color of the pixel of the image shown in the input video signal is blue when blue light and green light are emitted from the blue light source as in the projection display device described in Patent Document 1. The coordinates of the color of the projected image.
  • the color gamut 3 of the projected image is an area representing blue, similar to the color gamut 1 of the projected image when only blue light is emitted from the blue light source shown in FIG. 1A. included. Therefore, the blue color reproducibility is high. Moreover, since the mixing amount is high in the vicinity of white, it is possible to achieve high brightness.
  • the DMDs 108 to 110 are used as the modulation elements for modulating the incident light in the modulation unit 13 of the projector according to the present embodiment described above, a modulation element different from the DMD may be used.
  • the modulation unit 13 uses an element that modulates incident light, such as an LCD (Liquid Crystal Display) or LCOS (Liquid crystal on silicon), by modulating the amount of light that transmits or reflects the incident light. May be.
  • the light source unit 11 includes a red light source 101, a green light source 102, a white light source 103, a color wheel 104, and the like. However, instead of the white light source 103 and the color wheel 104, a green light source different from the green light source 102 is used. You may comprise with a blue light source.
  • the control unit 12 may modulate the basic light and the additional light by adjusting the light emission time and the amount of light emitted by the light source unit 11 in addition to the modulation of the basic light and the additional light by the modulation unit 13. .
  • the control unit 12 sets the light emission time and the light emission amount as predetermined values, If it is less than the threshold value, the basic light and the additional light are modulated by decreasing at least one of the light emission time and the light emission amount as the maximum luminance value is smaller.
  • the special color degree, the mixing amount, and the mixing ratio are determined using the calculation formula, but the determination method of the special color degree, the mixing amount, and the mixing ratio is not limited to this example.
  • the special color degree calculation unit 201 holds a look-up table indicating the correspondence between a pixel color and the color of the pixel and a predetermined color (blue), and the special color degree of each pixel is stored using the look-up table. May be determined.
  • the data generation unit 202 may hold a lookup table indicating a correspondence relationship between the special color degree and the mixing amount or the mixing rate, and may determine the mixing amount or the mixing rate using the lookup table.
  • the spot color degree calculation unit 201 may determine the mixing rate using a look-up table and then calculate the mixing amount using Expression (6).
  • the projection lens 112 is used as a configuration of the projection optical unit, a projection mirror or the like may be used instead of the projection lens 112 or in addition to the projection lens 112.
  • the green light that is the additional light is modulated according to the characteristic color indicating the closeness between the color of the pixel and the blue color, the color of the pixel is near white.
  • the amount of green light can be decreased to improve color reproducibility. Is possible. Therefore, it is possible to improve color reproducibility while realizing high brightness of a white image.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the optical system of the projector according to the present embodiment.
  • the optical system shown in FIG. 11 is different from the optical system of the first embodiment shown in FIG. 3 in the configuration for emitting and modulating the red light and the green light, which are basic lights.
  • the configurations for emitting and modulating the blue light and the additional green light are the same.
  • the optical system shown in FIG. 11 includes white light sources 103 and 501, color wheels 104 and 502, prisms 107 and 503, DMDs 110 and 504, and a dichroic prism 111.
  • the white light sources 103 and 501 and the color wheels 104 and 502 constitute the light source unit 11 shown in FIG.
  • the DMDs 110 and 504 constitute the modulation unit 13 shown in FIG.
  • White light source 501 emits white light.
  • the color wheel 502 is disposed on the optical path of the white light emitted from the white light source 501 and emits the incident white light in a time-division manner into red light and green light as basic light.
  • the color wheel 502 includes a disk-shaped substrate that can rotate around a predetermined rotation axis.
  • the substrate has a red filter that transmits red light and a green filter that transmits green light. It is assumed that a filter is provided.
  • the color wheel 502 is controlled to time-divide white light into red light and green light within one frame period of the input video signal.
  • the prism 503 is provided on the optical path of red light and green light time-divided by the color wheel 502, and reflects the red light and green light to enter the DMD 504.
  • the DMD 504 modulates and emits red light and green light incident from the prism 503 by switching between the on-state and off-state of each micromirror according to the input PWM signal.
  • the dichroic prism 111 emits each color light from the DMDs 110 and 504 toward the same direction (light output direction in FIG. 11) via the projection lens 112.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the control unit of the present embodiment. Compared with the control unit 12 of the first embodiment shown in FIG. 4, the control unit 12 of the present embodiment shown in FIG. 12 is different in configuration for modulating red light and green light, which are basic lights. However, the configuration for modulating blue light, which is basic light, and green light, which is additional light, is the same.
  • control unit 12 shown in FIG. 12 includes a spot color calculation unit 201, a data generation unit 202, sequence generation units 203 and 601 and DMD drive units 204 and 602.
  • the sequence generation unit 601 indicates the luminance value indicated by the red signal during the red period in which the color wheel 502 emits red light based on the red and green signals that are input video signals and the synchronization signal. During the green period in which the 502 emits green light, a sequence signal indicating the luminance value indicated by the green signal is generated and output.
  • the color wheel 502 in one frame period emits red light according to the red luminance value indicated by the sequence signal output from the sequence generation unit 601 for each frame period of the input video signal.
  • a red ON ratio that is an ON ratio of each micromirror of the DMD 504 in the red period is obtained.
  • the DMD driving unit 602 performs a green period in which the color wheel 502 in one frame period emits green light according to the green luminance value indicated by the sequence signal output from the sequence generation unit 601 for each frame period.
  • the green ON ratio which is the ON ratio of each micromirror of the DMD 504, is obtained.
  • the DMD driving unit 206 outputs a first PWM signal indicating the red ON ratio to the DMD 110 for each red period, and outputs a first PWM signal indicating the green ON ratio to the DMD 110 for each green period.
  • the DMD 110 modulates and outputs the red light and green light incident from the color wheel 502 in accordance with the first PWM signal.
  • the configuration for modulating the blue light as the basic light and the green light as the additional light is the same as that in the first embodiment, and the high luminance of the white image is the same as in the first embodiment. It is possible to improve the color reproducibility while realizing the conversion.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the optical system of the projector according to the third embodiment of the present invention.
  • the optical system shown in FIG. 13 includes a red light source 701, green light sources 702 and 704, blue light source 703, dichroic prisms 705 and 710, prisms 706 and 707, DMD (Digital Mirror Device) 708 and 709, and projection.
  • a lens 711 is a diagram showing the configuration of the optical system of the projector according to the third embodiment of the present invention.
  • the optical system shown in FIG. 13 includes a red light source 701, green light sources 702 and 704, blue light source 703, dichroic prisms 705 and 710, prisms 706 and 707, DMD (Digital Mirror Device) 708 and 709, and projection.
  • a lens 711 is a diagram showing the configuration of the optical system of the projector according to the third embodiment of the present invention.
  • the optical system shown in FIG. 13 includes a red light source 701, green light sources 702 and 704, blue light
  • the red light source 701, the green light sources 702 and 704, and the blue light source 703 constitute the light source unit 11 shown in FIG.
  • the light source unit emits red light, green light, and blue light as basic light, and emits green light as additional light, as in the first embodiment.
  • the red light source 701, the green light source 702, and the blue light source 703 emit red light, green light, and blue light as basic light, respectively.
  • the green light source 704 emits green light as additional light.
  • each of the red light source 701, the green light sources 702 and 704, and the blue light source 703 is assumed to be composed of light emitting elements that can blink at high speed, such as LEDs or LDs (Laser-Diodes).
  • the dichroic prism 705 emits each basic light emitted from each of the red light source 701, the green light source 702, and the blue light source 703 in the same direction.
  • the prism 706 reflects each basic light emitted from the dichroic prism 705 and causes it to enter the DMD 708.
  • the prism 707 reflects the green light emitted from the green light source 704 and causes it to enter the DMD 709.
  • DMDs 708 and 709 constitute the modulation unit 13 shown in FIG. Specifically, the DMD 708 modulates and emits each basic light from the prism 706 according to the first PWM signal, and the DMD 709 emits green light as additional light from the prism 707 according to the second PWM signal. Modulated and emitted.
  • the dichroic prism 710 emits each basic light from the DMD 708 and additional light from the DMD 709 in the same direction (light output direction in FIG. 13) via the projection lens 711.
  • the dichroic prism 710 and the projection lens 711 are an example of the configuration of the projection optical unit, and project each basic light and additional light from the DMDs 708 and 709 onto the projection surface.
  • the red light source 701, the green light source 702, and the blue light source 703 may be collectively referred to as basic light sources 701 to 703.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the control unit of the present embodiment.
  • the control unit 12 illustrated in FIG. 14 includes a first control unit 810 and a second control unit 820.
  • an RGB digital video signal indicating the luminance values of red, green and blue for each pixel is input to the control unit 12 as a video signal.
  • the first control unit 810 outputs to the DMD 708 a first PWM signal corresponding to the color of each pixel of the input video signal that has been input.
  • the first control unit 810 includes a sequence generation unit 801, a light source driving unit 802, and a DMD driving unit 803.
  • the sequence generation unit 801 generates a basic lighting timing signal indicating a lighting period during which each of the basic light sources 701 to 703 is turned on based on the synchronization signal of the input video signal.
  • the sequence generation unit 801 generates a basic lighting timing signal so that the basic light sources 701 to 703 are sequentially turned on within one frame of the input video signal.
  • the sequence generation unit 801 generates the basic lighting timing signal so that the basic light sources 701 to 703 are lit during the lighting periods 901 to 903 in one frame of the input video signal, as shown in FIG. Shall. Note that the lighting periods 901 to 903 do not overlap each other, and the lengths of the lighting periods 901 to 903 are the same.
  • the sequence generation unit 801 time-divides the input video signal into a plurality of luminance signals indicating the luminance values of red, green, and blue for each pixel according to the basic lighting timing signal. Then, the sequence generation unit 401 outputs the basic lighting timing signal to the light source driving unit 802 and the DMD driving unit 803, and outputs each luminance signal to the DMD driving unit 803. At this time, the sequence generation unit 801 outputs each luminance signal in accordance with the lighting period of the basic light source that emits the basic light of the color indicated by the luminance signal in accordance with the basic lighting timing signal.
  • the light source driving unit 802 lights each of the basic light sources 701 to 703 according to the basic lighting timing signal from the sequence generation unit 801. As a result, the basic light sources 701 to 703 are sequentially turned on every frame as shown in FIG.
  • the DMD driving unit 803 Based on the basic lighting timing signal and each luminance signal from the sequence generation unit 801, the DMD driving unit 803 generates a first PWM signal for modulating each of the red light, the green light, and the blue light that is the basic light And output to the DMD 708.
  • the DMD driving unit 803 obtains a basic ON ratio that is an ON ratio of each micromirror of the DMD 708 in the lighting period of each basic light source 701 to 703 within one frame period based on each luminance signal, A first PWM signal corresponding to the basic ON ratio is generated. Then, the DMD driving unit 803 inputs a first PWM signal corresponding to the color light emitted from the basic light source to the DMD 709 in accordance with the lighting period of each basic light source indicated by the basic lighting timing signal. As a result, the DMD 709 modulates each basic light according to the first PWM signal.
  • the second control unit 820 calculates, for each pixel of the image indicated by the input video signal, a special chromaticity that is a degree of approximation between the color of the pixel and blue light that is a predetermined color. Then, a second PWM signal corresponding to the characteristic degree of each pixel is output to the DMD 709. Specifically, the second control unit 820 includes a special color degree calculation unit 804, a data generation unit 805, a sequence generation unit 806, a light source drive unit 807, and a DMD drive unit 808.
  • the spot color degree calculation unit 804 calculates, for each pixel of the image shown in the input video signal, a spot color degree indicating the closeness with respect to blue, which is a predetermined color of the pixel, based on the input video signal.
  • a special color signal indicating the special color of the pixel and the input video signal are output to the data generation unit 805.
  • the data generation unit 805 determines the luminance of the additional light in each pixel based on the special color degree indicated by the special color signal from the special color degree calculation unit 804 and the blue luminance value indicated by the input video signal from the special color degree calculation unit 804. Determine the amount of mixing.
  • the sequence generation unit 806 generates an additional lighting timing signal indicating a lighting period for lighting the green light source 704 based on the synchronization signal of the input video signal from the data generation unit 805. In the present embodiment, the sequence generation unit 806 generates an additional lighting timing signal so that the lighting period 904 of the green light source 704 is the same as the lighting period 903 of the blue light source 703, as shown in FIG.
  • the sequence generation unit 806 outputs the additional lighting timing signal to the light source driving unit 807 and the DMD driving unit 808, and outputs the mixing amount signal to the DMD driving unit 808. At this time, the sequence generation unit 806 outputs the mixture amount signal in accordance with the lighting period of the green light source 704 in accordance with the additional lighting timing signal.
  • the light source driving unit 807 turns on the green light source 704 according to the additional lighting timing signal from the sequence generation unit 806. As a result, as shown in FIG. 15, the green light source 704 lights the green light source 704 in the same lighting period 904 as the lighting period 903 of the blue light source 703.
  • the DMD drive unit 808 Based on the additional lighting timing signal and the mixture amount signal from the sequence generation unit 806, the DMD drive unit 808 generates a second PWM signal that is a second modulation signal for modulating the green light that is the additional light. To the DMD 709.
  • the DMD driving unit 808 first obtains the ON ratio of each micromirror of the DMD 709 during the lighting period of the green light source 704 within one frame period based on the mixture amount signal. At this time, the DMD driving unit 408 increases the ON ratio as the mixing amount increases.
  • the DMD driving unit 808 generates a second PWM signal indicating the ON ratio of each micromirror of the DMD 709, and matches the second PWM signal with the lighting period of the green light source 704 indicated by the additional lighting timing signal.
  • the DMD 709 modulates the additional light according to the special color of each pixel.
  • the method for obtaining the characteristic color and the mixing amount is the same as that in the first embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of the control unit.
  • an input video signal input from an external device is input to the sequence generation unit 801 and the characteristic calculation unit 804 (step S1001).
  • the input video signal includes a red signal, a green signal, and a blue signal indicating the luminances of red, green, and blue, respectively.
  • the following processing is executed for each frame of the input video signal.
  • the sequence generation unit 801 generates a basic lighting timing signal based on the synchronization signal of the input video signal, outputs the basic lighting timing signal to the light source driving unit 802 and the DMD driving unit 803, and converts the input video signal to red according to the basic lighting timing signal.
  • a signal, a green signal, and a blue signal are time-divided and output to the DMD driving unit 803.
  • the sequence generation unit 801 outputs a red signal in accordance with the lighting period 901 of the red light source 701 in FIG. 15, outputs a green signal in accordance with the lighting period 902 of the green light source 702, and turns on the blue light source 703.
  • a blue signal is output in accordance with 903 (step S1002).
  • the light source driving unit 802 receives the basic lighting timing signal and lights the basic light sources 701 to 703 according to the basic lighting timing signal.
  • the DMD driving unit 803 receives a basic lighting timing signal, a red signal, a green signal, and a blue signal, and generates a first PWM signal based on the basic lighting timing signal, the red signal, the green signal, and the blue signal.
  • the DMD 709 modulates each basic light in accordance with the first PWM signal (step S1003).
  • the spot color degree calculation unit 804 calculates the spot color degree for each pixel based on the input video signal, and generates a spot color signal indicating the spot color degree of each pixel. Then, the special color degree calculation unit 804 outputs the special color degree signal and the input video signal to the data generation unit 805 (step S1004).
  • the data generation unit 805 receives the characteristic color signal and the input video signal, determines a mixing amount for each pixel of the image indicated in the input video signal based on the characteristic signal, and generates a mixing amount signal for each pixel. . Then, the data generation unit 805 outputs the mixing amount signal and the input video signal to the sequence generation unit 806 (step S1005).
  • the sequence generation unit 806 receives the mixing amount signal and the input video signal.
  • the sequence generation unit 806 generates an additional lighting timing signal based on the synchronization signal of the input video signal, outputs the additional lighting timing signal to the light source driving unit 807 and the DMD driving unit 808, and displays the mixing amount signal according to the additional lighting timing signal.
  • 15 is output to the DMD driving unit 808 in accordance with the lighting period 904 of the green light source 704 (step S1006).
  • the light source driving unit 807 receives the additional lighting timing signal and turns on the green light source 704 according to the additional lighting timing signal.
  • the DMD driving unit 808 receives the additional lighting timing signal and the mixing amount signal, generates a second PWM signal based on the additional lighting timing signal and the mixing amount signal, and inputs the second PWM signal to the DMD 709.
  • the DMD 709 modulates the green light from the green light source 704 in accordance with the second PWM signal (step S1007).
  • the basic light sources 701 to 703 (the red light source 701, the green light source 702, and the blue light source 703) are controlled in a field sequential manner, and thus light up in order. Accordingly, red light, green light, and blue light are emitted in order from the basic light sources 701 to 703.
  • Each color light from the basic light sources 701 to 703 is emitted in the same direction by the dichroic prism 705, then reflected by the prism 706 and incident on the DMD 708.
  • Each color light is modulated by the DMD 708 according to the first PWM signal and emitted toward the dichroic prism 710.
  • the green light source 704 is turned on during the same period as the blue light source 703 and emits green light. Green light from the green light source 704 is reflected by the prism 707 and enters the DMD 709. Then, the green light is modulated by the DMD 709 according to the second PWM signal and emitted toward the dichroic prism 710.
  • the dichroic prism 710 emits each color light from the DMD 709 and green light from the DMD 709 through the projection lens 112 in the same direction (specifically, the light output direction in FIG. 3). At this time, the blue light from the DMD 709 and the green light from the DMD 709 reach the dichroic prism 710 at the same timing, and the dichroic prism 710 combines and emits the blue light and the green light.
  • the green light that is the additional light is modulated according to the characteristic color indicating the closeness between the color of the pixel and the blue color, so when the color of the pixel is near white, The amount of green light can be increased to brighten the image, and when the pixel color is near blue, the amount of green light can be decreased to improve color reproducibility. become. Therefore, it is possible to improve color reproducibility while realizing high brightness of a white image.
  • the characteristic color of each pixel color with respect to blue is calculated.
  • green light is mixed with blue light
  • blue basic light and other basic light red and green light are mixed.
  • magenta and cyan which are mixed light colors mixed with
  • the configuration of the projector in the present embodiment is assumed to be the same as that of the projector of the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4, but the projector of the second embodiment and the third embodiment. But the same thing is possible.
  • the spot color degree calculation unit 201 further includes a magenta spot color degree ⁇ Mc that is a spot color degree of each pixel color with respect to magenta and a spot color degree with respect to cyan of each pixel color.
  • a cyan special color degree ⁇ Cc is calculated.
  • the spot color degree calculation unit 201 calculates the magenta spot color degree ⁇ Mc using Expression 7.
  • the special color degree calculation unit 201 calculates the cyan special color degree ⁇ Cc using Expression 8.
  • the data generation unit 202 determines the mixture amount MG based on the blue spot color degree ⁇ Bc, the magenta spot color degree ⁇ Mc, and the cyan spot color degree ⁇ Cc. Specifically, the data generation unit 405 decreases the mixing amount as the sum of the blue spot color degree ⁇ Bc, the magenta spot color degree ⁇ Mc, and the cyan spot color degree ⁇ Cc increases.
  • the data generation unit 405 calculates the mixing amount MG using Equation 9.
  • the special color degrees for the three colors of blue, magenta, and cyan are calculated.
  • the special color degrees for the two kinds of colors of blue and magenta or the two kinds of colors of blue and cyan are calculated. May be.
  • the mixing ratio can be calculated using Expression 10 obtained by removing the cyan special color degree ⁇ Cc from Expression 9.
  • the mixing ratio can be calculated using Expression 11 obtained by subtracting the magenta special color degree ⁇ Mc from Expression 9.
  • magenta special color degree ⁇ Mc and the cyan special color degree ⁇ Cc in this embodiment are examples of other special color degrees.
  • green light which is additional light

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Abstract

光源部は、色の異なる複数の基本光と、複数の基本光のいずれかの色と同じ色の追加光とを出射する。制御部（１２）は、入力された入力映像信号に基づいて、入力映像信号に示される画像の各画素の色に応じた、各基本光を変調するための第１の変調信号と、各画素における当該画素の色と複数の基本光の色のうち追加光の色とは異なる所定の色との近似性を示す特色度に応じた、追加光を変調するための第２の変調信号と、を出力する。変調部（１０８、１０９、１１０）は、第１の変調信号に従って各基本光を変調して出射し、第２の変調信号に従って追加光を変調して出射する。

Description

プロジェクタ、色補正装置および投写方法
　本発明は、複数の色光を用いてカラー画像を投写するプロジェクタに関する。
　複数の色光を用いてカラー画像を投写するプロジェクタでは、ホワイトバランスの優れた画像を投写するためには、人間の各色光に対する視感度や、各色光を出射する光源の光出力性能などに応じて、各色光の光量を調整する必要がある。このため、各色光の光出力性能を十分に発揮させることができず、白色の画像が暗くなってしまうという問題がある。
　例えば、赤色光、緑色光および青色光のそれぞれを出射する複数のＬＥＤを光源として利用したプロジェクタの場合、現状では、緑色光を出射する緑色ＬＥＤの性能が最も低く、青色光を出射する青色ＬＥＤの性能が最も高い。このため、ホワイトバランスの優れた画像を投写するためには、青色ＬＥＤの輝度を抑制しなければならない。
　これに対して特許文献１には、緑色光源として使用される緑色ＬＥＤとは別に、青色光に緑色光を混合させる付加的な緑色ＬＥＤを備えた投射型表示装置が記載されている。この投射型表示装置では、青色ＬＥＤと付加的な緑色ＬＥＤとを並べたＬＥＤアレイを青色光源として用いることで、青色光に緑色光を混合させている。これにより、緑色光の光量を増加させることが可能になるので、青色ＬＥＤの輝度を抑制しなくても、白色が明るくホワイトバランスの優れた画像を投写することが可能になる。
国際公開第２０１１／０３７０１４号
　しかしながら、特許文献１に記載の投射型表示装置では、青色光源から青色光だけでなく、緑色光が出射されてしまうので、色再現性に関しては改良の余地がある。
　図１Ａおよび図１Ｂは、特許文献１に記載の投射型表示装置の色再現性を説明するための図である。
　具体的には、図１Ａは、青色光源から青色光だけが出射される場合における投写画像の色域１を示すｘｙ色度図であり、図１Ｂは、青色光源から青色光および緑色光が出射される場合における投写画像の色域２を示すｘｙ色度図である。
　青色光源から青色光だけが出射される場合、投写画像の色域は、図１Ａにおける色域１のように広くなっているが、青色光源から青色光および緑色光が出射される場合には、投写画像の色域は、図１Ｂにおける色域２のように、青色を表す領域がなくなっている。このため、青色光源から青色光および緑色光が出射される場合、青色の画像を投写しようとしても、実際には、シアン色の画像が投写されることとなる。
　本発明は、上記の課題を解決することが可能なプロジェクタおよびその駆動方法を提供することを目的とする。
　本発明によるプロジェクタは、
　色の異なる複数の基本光と、前記複数の基本光のいずれかの色と同じ色の追加光とを出射する光源部と、
　入力された入力映像信号に基づいて、前記入力映像信号に示される画像の各画素の色に応じた、各基本光を変調するための第１の変調信号と、各画素における当該画素の色と前記複数の基本光の色のうち前記追加光の色とは異なる所定の色との近似性を示す特色度に応じた、前記追加光を変調するための第２の変調信号と、を出力する制御部と、
　前記第１の変調信号に従って各基本光を変調して出射し、前記第２の変調信号に従って前記追加光を変調して出射する変調部と、を有する。
　本発明の色補正装置は、
　色の異なる複数の基本光と前記複数の基本光のいずれかの色と同じ色の追加光とを出射する光源部と、各基本光を変調するための第１の変調信号に従って各基本光を変調して出射し、前記追加光を変調するための第２の変調信号に従って前記追加光を変調して出射する変調部と、を備えるプロジェクタに用いられる色補正装置であって、
　入力された入力映像信号に基づいて、前記入力映像信号に示される画像の各画素の色に応じた前記第１の変調信号と、各画素における当該画素の色と前記複数の基本光の色のうち前記追加光の色とは異なる所定の色との近似性を示す特色度に応じた前記第２の変調信号と、を出力する制御部を有する。
　本発明の投写方法は、
　色の異なる複数の基本光と、前記複数の基本光のいずれかの色と同じ色の追加光とを出射し、
　入力された入力映像信号に基づいて、前記入力映像信号に示される画像の各画素の色に応じた、各基本光を変調するための第１の変調信号と、各画素における当該画素の色と前記複数の基本光の色のうち前記追加光の色とは異なる所定の色との近似性を示す特色度に応じた、前記追加光を変調するための第２の変調信号と、を出力し、
　前記第１の変調信号に従って各基本光を変調して出射し、前記第２の変調信号に従って前記追加光を変調して出射する。
　本発明によれば、白色の画像の高輝度化を実現しつつ、色再現性を向上させることが可能になる。
第１の関連技術のプロジェクタによる投写画像の色域を示す色度図である。 第２の関連技術のプロジェクタによる投写画像の色域を示す色度図である。 本発明の第１の実施形態のプロジェクタの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態のプロジェクタの光学系の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態のプロジェクタの制御部の構成を示す図である。 光の出射期間の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態のプロジェクタの制御部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 中心色相と検出色相範囲との関係を示す図である。 対象色の色相と特色度の関係を示す図である。 青色に対する対象色の特色度を示す図である。 本発明の第１の実施形態のプロジェクタによる投写画像の色域を示す色度図である。 本発明の第２の実施形態のプロジェクタの光学系の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態のプロジェクタの制御部の構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態のプロジェクタの光学系の構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態のプロジェクタの制御部の構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態の光源の点灯期間を示すタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態のプロジェクタの制御部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
　図２は、本発明の第１の実施形態のプロジェクタの構成を示す図である。図２に示すように、本実施形態のプロジェクタ１０は、光源部１１と、制御部１２と、変調部１３とを含む。
　光源部１１は、色の異なる複数の基本光と、複数の基本光のいずれかの色と同じ色の追加光とを出射する。
　制御部１２は、入力された入力映像信号に基づいて、光源部１１から出射された各基本光および追加光を変調するための変調信号であるＰＷＭ（pulse width modulation：パルス幅変調）信号を出力する。以下では、基本光を変調するためのＰＷＭ信号である第１の変調信号を第１のＰＷＭ信号と称し、追加光を変調するためのＰＷＭ信号である第２の変調信号を第２のＰＷＭ信号と称することもある。
　制御部１２は、具体的には、入力映像信号に基づいて、その入力映像信号が示す画像の各画素の色に応じた第１のＰＷＭ信号と、各画素における画素の色と基本光の色のうちの追加光の色とは異なる所定の色との近似性を示す特色度に応じた第２のＰＷＭ信号と、を変調部１３に出力する。
　変調部１３は、制御部１２からの第１のＰＷＭ信号に従って、光源部１１からの各基本光を変調して出射し、制御部１２からの第２のＰＷＭ信号に従って、光源部１１からの追加光を変調して出射する。
　以下、光源部１１および変調部１３を有する光学系についてより詳細に説明する。
　図３は、プロジェクタ１０の光学系の構成を示す図である。図３に示す光学系は、赤色光源１０１と、緑色光源１０２と、白色光源１０３と、カラーホイール１０４と、プリズム１０５～１０７と、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）１０８～１１０と、ダイクロイックプリズム１１１と、投写レンズ１１２とを有する。
　赤色光源１０１、緑色光源１０２、白色光源１０３およびカラーホイール１０４は、図２に示した光源部１１を構成する。なお、図３の例では、光源部１１は、基本光として赤色光、緑色光および青色光を出射し、追加光として緑色光を出射する。
　具体的には、赤色光源１０１は、基本光の一つである赤色光を出射する。緑色光源１０２は、基本光の一つである緑色光を出射する。白色光源１０３は、白色光を出射する。
　カラーホイール１０４は、白色光源１０３から出射された白色光の光路上に配置され、入射された白色光を基本光の一つである青色光と、追加光である緑色光とに時分割して出射する。なお、本実施形態では、カラーホイール１０４は、所定の回転軸を中心に回転可能な基板を有し、その基板には、青色光を透過する青色フィルタと、緑色光を透過する緑色フィルタとが設けられているものとする。
　プリズム１０５は、赤色光源１０１から出射される赤色光の光路上に設けられ、その赤色光を反射してＤＭＤ１０８に入射させる。プリズム１０６は、緑色光源１０２から出射される緑色光の光路上に設けられ、その緑色光を反射してＤＭＤ１０９に入射させる。プリズム１０７は、カラーホイール１０４から出射される青色光および緑色光の光路上に設けられ、その青色光および緑色光を反射してＤＭＤ１１０に入射させる。
　ＤＭＤ１０８～１１０は、図２に示した変調部１３を構成する。なお、一般的にＤＭＤは、複数の画素のそれぞれに対応して設けられた複数のマイクロミラーがマトリックス状に配列された構成を有し、各マイクロミラーのステートを切り替えることで、入射光を変調するものである。
　本実施形態のＤＭＤ１０８～１１０は、各マイクロミラーのステートとして、入射光をダイクロイックプリズム１１１に向かう方向である第１の方向に出射するオンステートと、入射光を第１の方向とは異なる第２の方向に出射するオフステートとを有する。また、ＤＭＤ１０８～１１０は、入力されたＰＷＭ信号に従ってオンステートとオフステートとをマイクロミラーごとに（画素ごとに）切り替えることで、入射光を変調する。
　具体的には、ＤＭＤ１０８は、第１のＰＷＭ信号に従ってプリズム１０５からの赤色光を変調し、ＤＭＤ１０９は、第１のＰＷＭ信号に従ってプリズム１０６からの緑色光を変調し、ＤＭＤ１１０は、第１のＰＷＭ信号に従ってプリズム１０７からの青光を変調し、第２のＰＷＭ信号に従ってプリズム１０７からの緑色光を変調する。
　ダイクロイックプリズム１１１は、ＤＭＤ１０８～１１０からの各基本光および追加光を、投写レンズ１１２を介して同じ方向（図３の光出力の方向）に向けて出射する。なお、ダイクロイックプリズム１１１および投写レンズ１１２は、投写光学部の構成の一例であり、ＤＭＤ１０８～１１０からの各基本光および追加光をスクリーンのような投写面（図示せず）に投写する。
　つまり、ＤＭＤ１０８～１１０は、オンステートのときには、マイクロミラーに入射された光を投写光学部を介して投写面に投写し（つまり、外部に出射し）、オフステートのときには、マイクロミラーに入射された光を投写が行われない方向に出射する。
　次に図２に示した制御部１２についてより詳細に説明する。
　図４は、本実施形態の制御部１２の構成を示す図である。図４に示す制御部１２は、特色度算出部２０１と、データ生成部２０２と、シーケンス生成部２０３と、ＤＭＤ駆動部２０４～２０６とを有する。また、制御部１２には、映像信号として、赤色、緑色および青色のそれぞれの輝度値を画素ごとに示す赤色信号、緑色信号および青色信号が入力される。
　特色度算出部２０１は、入力映像信号である赤色信号、緑色信号および青色信号に基づいて、その入力映像信号に示される画像の画素ごとに、その画素の色と所定の色との近似性を示す特色度を算出し、各画素の特色度を示す特色度信号と入力映像信号とをデータ生成部２０２に出力する。ここでは、所定の色は、青色であるとし、特色度算出部２０１は、入力映像信号のうちの所定の色である青色に対応する青色信号をデータ生成部２０２に出力するものとする。
　データ生成部２０２は、特色度算出部２０１からの特色度信号と、特色度算出部２０１からの所定の色である青色信号とに基づいて、各画素における追加光の輝度値である混合量を決定する。例えば、データ生成部２０２は、特色度に応じて、所定の色である青色の輝度値に対する追加光の輝度値の比率である混合率を決定し、その混合率と所定の色である青色の輝度値とに基づいて混合量を決定する。
　各画素の混合量を決定すると、データ生成部２０２は、各画素の混合量を示す混合量信号をシーケンス生成部２０３に出力する。
　シーケンス生成部２０３は、データ生成部２０２からの混合量信号と、入力された青色信号と、入力映像信号の同期信号に基づいて、カラーホイール１０４が青色光を出射する青色期間には、青色信号にて示される青色の輝度値を示し、カラーホイール１０４が緑色光を出射する追加光期間には、混合量信号にて示される混合量を示すシーケンス信号を生成して出力する。
　なお、本実施形態では、カラーホイール１０４は、入力映像信号の１フレーム期間内で白色光を青色光と緑色光とに時分割するように制御されているものとする。図５は、カラーホイール１０４が１フレーム期間内で白色光を青色光と緑色光とに時分割する場合における青色期間および追加光期間の一例を示す図である。図５の例では、１フレーム期間が青色期間３０１と追加光期間３０２とに分割されている。
　また、同期信号は入力映像信号に含まれていてもよいし、入力映像信号とは別に入力されてもよい。本実施形態では、同期信号は入力映像信号（具体的には、赤色信号、緑色信号および青色信号のそれぞれ）に含まれているものとする。
　ＤＭＤ駆動部２０４は、入力映像信号の１フレーム期間ごとに、赤色信号にて示される輝度値に応じてＤＭＤ１０８の各マイクロミラーのオン比率である赤色オン比率を求め、各マイクロミラーの赤色オン比率を示す第１のＰＷＭ信号をＤＭＤ１０８に出力する。なお、オン比率とは、１フレーム期間内の各光源の点灯期間内における、マイクロミラーをオンステートにするオン時間の、マイクロミラーをオフステートにするオフ時間に対する比率である。また、オン比率は、１フレーム期間内の各光源の点灯期間内における、マイクロミラーをオンテートにするオン時間の、各光源の点灯期間に対する比率で定義してもよい。
　ＤＭＤ駆動部２０５は、入力映像信号の１フレーム期間ごとに、緑色信号にて示される輝度値に応じてＤＭＤ１０９の各マイクロミラーのオン比率である緑色オン比率を求め、各マイクロミラーの緑色オン比率を示す第１のＰＷＭ信号をＤＭＤ１０９に出力する。
　ＤＭＤ駆動部２０６は、１フレーム期間ごとに、シーケンス信号が示す青色の輝度値に応じて、その１フレーム期間内の青色期間における、ＤＭＤ１１０の各マイクロミラーのオン比率である青色オン比率を求める。また、ＤＭＤ駆動部２０６は、１フレーム期間ごとに、シーケンス信号が示す混合量に応じて、その１フレーム期間内の追加光期間における、ＤＭＤ１１０の各マイクロミラーのオン比率である追加光オン比率を求める。そして、ＤＭＤ駆動部２０６は、青色期間ごとに、青色オン比率を示す第１のＰＷＭ信号をＤＭＤ１１０に出力し、追加光期間ごとに追加光オン比率を示す第２のＰＷＭ信号をＤＭＤ１１０に出力する。
　なお、ＤＭＤ１０８～１１０では、オン比率が高いほど、つまり、１フレーム期間におけるオン時間が長いほど、ダイクロイックプリズム１１１および投写レンズ１１２を介して投写面に投写される光の光量が高くなり、投写画像が明るくなる。このため、ＤＭＤ駆動部２０４～２０６は、各色の輝度値または混合量が大きいほど、オン比率（オン時間）を大きくすることで、投写レンズ１１２を介して投写面に投写される光の光量を大きくする。例えば、ＤＭＤ駆動部２０４～２０６は、オン比率（オン時間）を、各色の輝度値または混合量に比例させて大きくする。
　本実施形態のプロジェクタの動作について説明する。
　図６は、制御部１２の動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下の処理は、入力映像信号の１フレームごとに実行される。
　先ず、外部装置から入力された入力映像信号のうち赤色信号は特色度算出部２０１とＤＭＤ駆動部２０４に入力され、緑色信号は特色度算出部２０１とＤＭＤ駆動部２０５に入力され、青色信号は特色度算出部２０１とＤＭＤ駆動部２０６に入力される（ステップＳ４０１）。
　ＤＭＤ駆動部２０４は、入力された赤色信号にて示される赤色の輝度値に基づいて赤色オン比率を求め、その赤色オン比率を示す第１のＰＷＭ信号を生成してＤＭＤ１０８に入力する。また、ＤＭＤ駆動部２０５は、入力された緑色信号にて示される緑色の輝度値に基づいて緑色オン比率を求め、その緑色オン比率を示す第１のＰＷＭ信号を生成してＤＭＤ１０９に入力する。これにより、ＤＭＤ１０８および１０９は、基本光である赤色光および緑色光を、第１のＰＷＭ信号に基づいて変調することになる（ステップＳ４０２）。
　特色度算出部２０１は、入力された赤色信号、緑色信号および青色信号に基づいて、特色度を画素ごとに算出し、各画素の特色度を示す特色度信号を生成する。そして、特色度算出部２０１は、特色度信号と青色信号とをデータ生成部２０２に出力する（ステップＳ４０３）。
　データ生成部２０２は、青色信号および特色度信号を受け付け、その特色度信号および青色信号に基づいて、各画素の混合量を決定し、その各画素の混合量を示す混合量信号を生成する。そして、データ生成部２０２は、混合量信号をシーケンス生成部４０６に出力する（ステップＳ４０４）。
　シーケンス生成部２０３は、混合量信号および青色信号を受け付け、その混合量信号および青色信号に基づいて、カラーホイール１０４の青色期間には、青色信号にて示される青色の輝度値を示し、カラーホイール１０４の追加光期間には、混合量信号にて示される混合量を示すシーケンス信号を生成してＤＭＤ駆動部２０６に出力する（ステップＳ４０５）。
　ＤＭＤ駆動部２０６は、シーケンス信号を受け付け、そのシーケンス信号に基づいて、青色オン比率および追加光オン比率を求め、青色オン比率を示す第１のＰＷＭ信号および追加光オン比率を示す第２のＰＷＭ信号を生成してＤＭＤ１１０に入力する。これにより、ＤＭＤ１１０は、青色光を第１のＰＷＭ信号に従って変調し、追加光である緑色光を第２のＰＷＭ信号に従って変調することになる（ステップＳ４０６）。
　以下ステップＳ４０３における特色度を算出する処理と、ステップＳ４０４における混合量を決定する処理についてより詳細に説明する。
　特色度は、一般的に言えば、対象色の基準色に対する近似性を示す度合いであり、対象色が基準色と一致するときに、１．０となり、対象色が基準色から離れるにつれて小さくなる値である。また、特色度は、対象色の色相Ｈ、彩度Ｓおよび明度Ｖを変数とする関数で表される。
　本実施形態では、入力映像信号（赤色信号、緑色信号および青色信号）はＲＧＢ形式であるため、特色度算出部２０１は、先ず、入力映像信号から、画素ごとに、その画素の色である対象色の色相Ｈ、彩度Ｓおよび明度Ｖを算出する。
　具体的には、特色度算出部２０１は、以下のように、赤色信号、緑色信号および青色信号の値（輝度値）に基づいて、各画素の色相Ｈ、彩度Ｓおよび明度Ｖを算出する。このとき、入力映像信号が各色の輝度値を０～２５５の整数値で示す場合、入力映像信号をＨＳＶ形式に変換する前に、各色の輝度値を０～１．０の実数値で示す信号に変換する。以下、実数値で示された赤色信号、緑色信号および青色信号の値をそれぞれＲ、ＧおよびＢと表記する。
　特色度算出部２０１は、色相Ｈについては、式１を用いて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　ここで、Ｍａｘ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、Ｘ，Ｙ，Ｚのうちの最大値を示す関数であり、Ｍｉｎ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、Ｘ，Ｙ，Ｚの最小値を示す関数である。また、係数ＡおよびＢ’は、輝度値Ｒ、ＧおよびＢから決定される値である。係数ＡおよびＢ’と輝度値Ｒ、ＧおよびＢとの対応関係は、具体的には、表１で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　また、特色度算出部２０１は、彩度Ｓについては、式２を用いて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　さらに、特色度算出部２０１は、明度Ｖについては、式３を用いて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　以上のように各画素の色相Ｈ、彩度Ｓおよび明度Ｖを算出すると、特色度算出部２０１は、その色相Ｈ、彩度Ｓおよび明度Ｖに基づいて、各画素の特色度を算出する。
　一般的には、特色度Δ１は、色相Ｈ、彩度Ｓおよび明度Ｖから基本算出式である式４を用いて算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　ここで、関数ｐｏｓ（ｘ）は、ｘが正のときにｘとなり、ｘが正でないときは０となる関数である。また、Ｈｃ１は、基準色の色相である中心色相、ｍ１は、対象色における特色度を算出する色相の範囲を示す値である検出色相範囲である。なお、検出色相範囲は、予め設定される値であり、基準色の色相を含む。
　図７は、中心色相Ｈｃ１と検出色相範囲ｍ１との関係を示す図である。図７では、中心点Ｏから円の外縁部に向かう軸が彩度Ｓを表し、中心点Ｏを中心として左回りに回転する角度が色相Ｈを表し、中心点Ｏを通り紙面に垂直な軸が明度Ｖを表す。また、検出色相範囲ｍ１は、図７に示すように、円の中心角で表される。
　数４および図７で示されたように、特色度Δ１は、対象色の色相Ｈが中心色相Ｈｃ１であり、かつ、対象色の彩度Ｓおよび明度Ｖが最大の場合に、１．０となる。また、特色度Δ１は、対象色の色度Ｈが中心色相Ｈｃ１から離れるにつれ、また、対象色の彩度Ｓおよび明度Ｈが低くなるにつれ、小さくなる。なお、対象色の色相が検出色相範囲ｍ１外にある場合、特色度Δ１は０となる。
　図８は、対象色の彩度Ｓおよび明度Ｖを固定としたときの、対象色の色相Ｈと特色度Δ１との関係を示す図である。図８に示されたように、対象色の色相Ｈが中心色相Ｈｃ１のときに、対象色の特色度Δ１は、彩度Ｓ×明度Ｖの値となり、対象色の色相Ｈが中心色相Ｈｃ１から離れるにつれて直線的に減少する。
　本実施形態で算出される特色度は、各画素の色の青色に対する特色度である。つまり、基準色が青色となり、対象色が各画素の色となる。以下、青色に対する対象色の特色度を青色特色度と呼ぶ。
　図９は、青色特色度を示す図である。図９で示されたように、青色特色度ΔＢは、対象色が青色の場合、１．０となり、対象色が青色から離れるにつれて、小さくなる。
　また、青色特色度ΔＢｃは、式４において、中心色相Ｈｃ１を青色の色相（Ｈｃ１＝３００）とした場合に対応し、具体的には、式５で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　したがって、特色度算出部２０１は、式５を用いて、算出した各画素の色相Ｈ、彩度Ｓおよび明度Ｖから各画素の青色特色度を算出する。
　続いて、データ生成部２０２は、各画素の青色特色度ΔＢｃと青色信号の各画素の値Ｂとに基づいて、各画素の混合量ＭＧを決定する。具体的には、データ生成部２０２は、青色特色度ΔＢｃが大きい画素ほど、混合量を小さくする。
　例えば、データ生成部２０２は、画素ごとに式６を適用して混合量ＭＧを決定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　この例では、ＤＭＤ駆動部２０６は、例えば、混合量ＭＧがＢの場合、追加光オン比率が青色オン比率と等しい第２のＰＷＭ信号を出力し、混合量ＭＧが０．５×Ｂの場合、追加光オン比率が青色オン比率の５０％となる第２のＰＷＭ信号を出力し、混合量が０の場合、オン比率が０％の第２のＰＷＭ信号を出力する。なお、式（６）における（１－ΔＢｃ）は、青色の輝度値に対する追加光の輝度値の比率である混合率となる。
　図１０は、本実施形態のプロジェクタの投写画像の色域の一例を示すｘｙ色度図である。図１０では、色域３と、特性曲線４と、参考座標５とが示されている。
　色域３は、投写画像の色域である。特性曲線４は、入力映像信号に示される画像の画素の色の彩度を変化させることで、画素の色を白色から青色まで変えたときの投写画像の色を示す曲線である。また、参考座標５は、特許文献１に記載の投射型表示装置のように青色光源から青色光および緑色光が出射された場合における、入力映像信号に示される画像の画素の色が青色のときの、投写画像の色の座標である。
　図１０に示されたように、投写画像の色域３は、図１Ａに示した青色光源から青色光だけが出射される場合における投写画像の色域１と同じように、青色を表す領域が含まれる。したがって、青色の色再現性が高くなっていることになる。また、白色付近では、混合量が高くなっているため、高輝度化を実現することができる。
　以上説明した本実施形態のプロジェクタの変調部１３には、入射光を変調する変調素子としてＤＭＤ１０８～１１０が使用されていたが、ＤＭＤとは異なる変調素子が用いられてもよい。例えば、変調部１３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）のような、入射光を透過または反射する光量を調整することで、入射光を変調するものを変調素子として使用してもよい。
　また、光源部１１は、赤色光源１０１、緑色光源１０２、白色光源１０３およびカラーホイール１０４などで構成されたが、白色光源１０３およびカラーホイール１０４の代わりに、緑色光源１０２とは別の緑色光源と青色光源とで構成されてもよい。
　また、制御部１２は、変調部１３による基本光および追加光の変調に加えて、光源部１１が発光する発光時間や発光量を調節することで、基本光および追加光を変調してもよい。例えば、制御部１２は、入力映像信号が示す画像の各画素の輝度値のうち最大の輝度値が予め定められた閾値以上の場合、発光時間および発光量を所定値とし、最大の輝度値が閾値未満の場合、最大の輝度値が小さいほど、発光時間および発光量の少なくとも一方を小さくすることで、基本光および追加光を変調する。
　また、特色度、混合量および混合率は、計算式を用いて決定されていたが、特色度、混合量および混合率の決定方法はこの例に限らない。例えば、特色度算出部２０１は、画素の色と、その画素の色と所定の色（青色）との対応関係を示すルックアップテーブルを保持し、そのルックアップテーブルを用いて各画素の特色度を決定してもよい。また、データ生成部２０２は、特色度と混合量または混合率との対応関係を示すルックアップテーブルを保持し、そのルックアップテーブルを用いて混合量または混合率を決定してもよい。このとき、特色度算出部２０１は、ルックアップテーブルを用いて混合率を決定し、その後、式（６）を用いて混合量を算出してもよい。
　また、投写光学部の構成として投写レンズ１１２が使用されていたが、投写レンズ１１２の代わりに、または、投写レンズ１１２に加えて、投写ミラーなどが使用されてもよい。
　以上説明したように本実施形態によれば、画素の色と青色との近似性を示す特色度に応じて、追加光である緑色光が変調されるので、画素の色が白色付近の場合には、緑色の光の光量を高くして、画像を明るくすることが可能になり、画素の色が青色付近の場合には、緑色の光の光量を低くして、色再現性を向上させることが可能になる。したがって、白色の画像の高輝度化を実現しつつ、色再現性を向上させることが可能になる。
　また、本実施形態では、各画素について、当該画素に対応する特色度が高いほど、投写光学部から投写される追加光の当該画素の光量が低くなるので、白色の画像の高輝度化と色再現性の向上とをより適確に実現することが可能になる。
　次に本発明の第２の実施形態について説明する。
　図１１は、本実施形態のプロジェクタの光学系の構成を示す図である。図１１に示す光学系は、図３に示した第１の実施形態の光学系と比較すると、基本光である赤色光および緑色光を出射、変調するための構成が異なっているが、基本光である青色および追加光である緑色光を出射、変調するための構成は同じである。
　具体的には、図１１に示す光学系は、白色光源１０３および５０１と、カラーホイール１０４および５０２と、プリズム１０７および５０３と、ＤＭＤ１１０および５０４と、ダイクロイックプリズム１１１とを有する。
　なお、本実施形態では、白色光源１０３および５０１とカラーホイール１０４および５０２とが図２に示した光源部１１を構成する。また、ＤＭＤ１１０および５０４が図２で示した変調部１３を構成する。
　白色光源５０１は、白色光を出射する。カラーホイール５０２は、白色光源５０１から出射された白色光の光路上に配置され、入射された白色光を基本光である赤色光および緑色光に時分割して出射する。
　なお、本実施形態では、カラーホイール５０２は、所定の回転軸を中心に回転可能な円盤状の基板を有し、その基板には、赤色光を透過する赤色フィルタと、緑色光を透過する緑色フィルタとが設けられているものとする。また、カラーホイール５０２は、入力映像信号の１フレーム期間内で白色光を赤色光と緑色光とに時分割するように制御されるものとしている。
　プリズム５０３は、カラーホイール５０２で時分割された赤色光および緑色光の光路上に設けられ、その赤色光および緑色光を反射してＤＭＤ５０４に入射させる。
　ＤＭＤ５０４は、入力されたＰＷＭ信号に従って、自身の各マイクロミラーのオンステートとオフステートと切り替えることで、プリズム５０３から入射された赤色光および緑色光を変調して出射する。
　ダイクロイックプリズム１１１は、ＤＭＤ１１０および５０４からの各色光を投写レンズ１１２を介して同じ方向（図１１の光出力の方向）に向けて出射する。
　次に本実施形態の制御部について説明する。
　図１２は、本実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。図１２に示す本実施形態の制御部１２は、図４に示した第１の実施形態の制御部１２と比較すると、基本光である赤色光および緑色光を変調するための構成が異なっているが、基本光である青色光および追加光である緑色光を変調するための構成は同じである。
　具体的には、図１２に示す制御部１２は、特色度算出部２０１と、データ生成部２０２と、シーケンス生成部２０３および６０１と、ＤＭＤ駆動部２０４および６０２とを有する。
　シーケンス生成部６０１は、入力映像信号である赤色信号および緑色信号と、その同期信号に基づいて、カラーホイール５０２が赤色光を出射する赤色期間には、赤色信号が示す輝度値を示し、カラーホイール５０２が緑色光を出射する緑色期間には、緑色信号が示す輝度値を示すシーケンス信号を生成して出力する。
　ＤＭＤ駆動部６０２は、入力映像信号の１フレーム期間ごとに、シーケンス生成部６０１から出力されたシーケンス信号が示す赤色の輝度値に応じて、１フレーム期間内のカラーホイール５０２が赤色光を出射する赤色期間における、ＤＭＤ５０４の各マイクロミラーのオン比率である赤色オン比率を求める。また、ＤＭＤ駆動部６０２は、１フレーム期間ごとに、シーケンス生成部６０１から出力されたシーケンス信号が示す緑色の輝度値に応じて、１フレーム期間内のカラーホイール５０２が緑色光を出射する緑色期間における、ＤＭＤ５０４の各マイクロミラーのオン比率である緑色オン比率を求める。そして、ＤＭＤ駆動部２０６は、赤色期間ごとに、赤色オン比率を示す第１のＰＷＭ信号をＤＭＤ１１０に出力し、緑色期間ごとに緑色オン比率を示す第１のＰＷＭ信号をＤＭＤ１１０に出力する。これにより、ＤＭＤ１１０は、カラーホイール５０２から入射された赤色光および緑色光を第１のＰＷＭ信号に従って変調して出力することになる。
　本実施形態でも、基本光である青色光および追加光である緑色光を変調するための構成は第１の実施形態と同じであり、第１の実施形態と同様に、白色の画像の高輝度化を実現しつつ、色再現性を向上させることが可能になる。
　次に本発明の第３の実施形態について説明する。
　図１３は、本発明の第３の実施形態のプロジェクタの光学系の構成を示す図である。図１３に示す光学系は、赤色光源７０１と、緑色光源７０２および７０４と、青色光源７０３と、ダイクロイックプリズム７０５および７１０と、プリズム７０６および７０７と、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）７０８および７０９と、投写レンズ７１１とを有する。
　赤色光源７０１と、緑色光源７０２および７０４と、青色光源７０３とは図２に示した光源部１１を構成する。本実施形態では、光源部は、第１の実施形態と同様に、基本光として赤色光、緑色光および青色光を出射し、追加光として緑色光を出射するものとする。
　具体的には、赤色光源７０１、緑色光源７０２および青色光源７０３は、それぞれ赤色光、緑色光および青色光を基本光として出射する。また、緑色光源７０４は、追加光として緑色光を出射する。なお、本実施形態では、赤色光源７０１、緑色光源７０２、７０４および青色光源７０３のそれぞれは、ＬＥＤやＬＤ（Laser Diode）のような高速に点滅が可能な発光素子で構成されるものとする。
　ダイクロイックプリズム７０５は、赤色光源７０１、緑色光源７０２および青色光源７０３のそれぞれから出射された各基本光を同一の方向に出射する。
　プリズム７０６は、ダイクロイックプリズム７０５から出射された各基本光を反射してＤＭＤ７０８に入射させる。プリズム７０７は、緑色光源７０４から出射された緑色光を反射してＤＭＤ７０９に入射させる。
　ＤＭＤ７０８および７０９は図２で示した変調部１３を構成する。具体的には、ＤＭＤ７０８は、第１のＰＷＭ信号に従って、プリズム７０６からの各基本光を変調して出射し、ＤＭＤ７０９は、第２のＰＷＭ信号に従って、プリズム７０７からの追加光である緑色光を変調して出射する。
　ダイクロイックプリズム７１０は、ＤＭＤ７０８からの各基本光と、ＤＭＤ７０９からの追加光とを、投写レンズ７１１を介して同じ方向（図１３の光出力の方向）に向けて出射する。なお、ダイクロイックプリズム７１０および投写レンズ７１１は投写光学部の構成の一例であり、ＤＭＤ７０８および７０９からの各基本光および追加光を投写面に投写する。
　次に本実施形態の制御部について説明する。なお、以下の説明および図面では、赤色光源７０１、緑色光源７０２および青色光源７０３をまとめて基本光源７０１～７０３と表記することもある。
　図１４は、本実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。図１４に示す制御部１２は、第１の制御部８１０と、第２の制御部８２０とを有する。また、制御部１２には、映像信号として、赤色、緑色および青色のそれぞれの輝度値を画素ごとに示すＲＧＢ形式のデジタル映像信号が入力される。
　第１の制御部８１０は、入力された入力映像信号の各画素の色に応じた第１のＰＷＭ信号をＤＭＤ７０８に出力する。具体的には、第１の制御部８１０は、シーケンス生成部８０１と、光源駆動部８０２と、ＤＭＤ駆動部８０３とを有する。
　シーケンス生成部８０１は、入力映像信号の同期信号に基づいて、基本光源７０１～７０３のそれぞれを点灯させる点灯期間を示す基本点灯タイミング信号を生成する。本実施形態では、入力映像信号の１フレーム内で複数の光源を順番に点灯させるフィールドシーケンシャル方式で基本光源７０１～７０３を点灯させるものとする。このため、シーケンス生成部８０１は、入力映像信号の１フレーム内で基本光源７０１～７０３が順番に点灯するように、基本点灯タイミング信号を生成する。
　以下では、シーケンス生成部８０１は、図１５に示すように、入力映像信号の１フレーム内で、基本光源７０１～７０３がそれぞれ点灯期間９０１～９０３に点灯するように、基本点灯タイミング信号を生成するものとする。なお、各点灯期間９０１～９０３は重複せず、各点灯期間９０１～９０３の長さがそれぞれ等しいものとしている。
　シーケンス生成部８０１は、基本点灯タイミング信号に応じて、入力映像信号を、赤色、緑色および青色のそれぞれの輝度値を画素ごとに示す複数の輝度信号に時分割する。そして、シーケンス生成部４０１は、基本点灯タイミング信号を光源駆動部８０２およびＤＭＤ駆動部８０３に出力し、各輝度信号をＤＭＤ駆動部８０３に出力する。このとき、シーケンス生成部８０１は、基本点灯タイミング信号に応じて、各輝度信号を、その輝度信号にて示される色の基本光を出射する基本光源の点灯期間に合わせて出力する。
　光源駆動部８０２は、シーケンス生成部８０１からの基本点灯タイミング信号に応じて、基本光源７０１～７０３のそれぞれを点灯させる。これにより、図１５に示したように基本光源７０１～７０３は１フレームごとに順次点灯されることになる。
　ＤＭＤ駆動部８０３は、シーケンス生成部８０１からの基本点灯タイミング信号および各輝度信号に基づいて、基本光である赤色光、緑色光および青色光のそれぞれを変調するための第１のＰＷＭ信号を生成してＤＭＤ７０８に出力する。
　具体的には、ＤＭＤ駆動部８０３は、各輝度信号に基づいて、１フレーム期間内の各基本光源７０１～７０３の点灯期間における、ＤＭＤ７０８の各マイクロミラーのオン比率である基本オン比率を求め、その基本オン比率に応じた第１のＰＷＭ信号を生成する。そして、ＤＭＤ駆動部８０３は、基本点灯タイミング信号が示す各基本光源の点灯期間に合わせて、その基本光源が出射する色光に対応する第１のＰＷＭ信号をＤＭＤ７０９に入力する。これにより、ＤＭＤ７０９は、第１のＰＷＭ信号に従って各基本光を変調することになる。
　第２の制御部８２０は、入力映像信号に基づいて、その入力映像信号に示される画像の画素ごとに、その画素の色と所定の色である青色光との近似度である特色度を算出し、各画素の特色度に応じた第２のＰＷＭ信号をＤＭＤ７０９に出力する。具体的には、第２の制御部８２０は、特色度算出部８０４と、データ生成部８０５と、シーケンス生成部８０６と、光源駆動部８０７と、ＤＭＤ駆動部８０８とを有する。
　特色度算出部８０４は、入力映像信号に基づいて、入力映像信号に示される画像の画素ごとに、その画素の色の所定の色である青色に対する近似性を示す特色度を算出し、その各画素の特色度を示す特色度信号と入力映像信号とをデータ生成部８０５に出力する。
　データ生成部８０５は、特色度算出部８０４からの特色度信号が示す特色度と、特色度算出部８０４からの入力映像信号が示す青色の輝度値とに基づいて、各画素における追加光の輝度値である混合量を決定する。
　シーケンス生成部８０６は、データ生成部８０５からの入力映像信号の同期信号に基づいて、緑色光源７０４を点灯させる点灯期間を示す追加点灯タイミング信号を生成する。本実施形態では、シーケンス生成部８０６は、図１５に示すように、緑色光源７０４の点灯期間９０４が青色光源７０３の点灯期間９０３と同じになるように追加点灯タイミング信号を生成する。
　そして、シーケンス生成部８０６は、追加点灯タイミング信号を光源駆動部８０７およびＤＭＤ駆動部８０８に出力し、混合量信号をＤＭＤ駆動部８０８に出力する。このとき、シーケンス生成部８０６は、混合量信号を、追加点灯タイミング信号に応じて、緑色光源７０４の点灯期間に合わせて出力する。
　光源駆動部８０７は、シーケンス生成部８０６からの追加点灯タイミング信号に応じて、緑色光源７０４を点灯させる。これにより、図１５に示したように緑色光源７０４は、青色光源７０３の点灯期間９０３と同じ点灯期間９０４で緑色光源７０４を点灯する。
　ＤＭＤ駆動部８０８は、シーケンス生成部８０６からの追加点灯タイミング信号および混合量信号に基づいて、追加光である緑色光を変調するための第２の変調信号である第２のＰＷＭ信号を生成してＤＭＤ７０９に入力する。
　具体的には、ＤＭＤ駆動部８０８は、先ず、混合量信号に基づいて、１フレーム期間内の緑色光源７０４の点灯期間における、ＤＭＤ７０９の各マイクロミラーのオン比率を求める。このとき、ＤＭＤ駆動部４０８は、混合量が高いほどオン比率を大きくする。
　続いて、ＤＭＤ駆動部８０８は、ＤＭＤ７０９の各マイクロミラーのオン比率を示す第２のＰＷＭ信号を生成し、その第２のＰＷＭ信号を、追加点灯タイミング信号が示す緑色光源７０４の点灯期間に合わせてＤＭＤ７０９に入力する。これにより、ＤＭＤ７０９は、各画素の特色度に応じて追加光を変調することになる。
　なお、本実施形態において、特色度や混合量を求める方法は、第１の実施形態と同様である。
　次に本実施形態のプロジェクタの動作について説明する。
　図１６は、制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
　先ず、外部装置から入力された入力映像信号は、シーケンス生成部８０１および特色度算出部８０４に入力される（ステップＳ１００１）。なお、入力映像信号には、赤色、緑色および青色のそれぞれの輝度を示す赤色信号、緑色信号および青色信号が含まれるものとする。また、以下の処理は、入力映像信号の１フレームごとに実行される。
　シーケンス生成部８０１は、入力映像信号の同期信号に基づいて、基本点灯タイミング信号を生成して光源駆動部８０２およびＤＭＤ駆動部８０３に出力するとともに、基本点灯タイミング信号に応じて入力映像信号を赤色信号、緑色信号および青色信号に時分割してＤＭＤ駆動部８０３に出力する。このとき、シーケンス生成部８０１は、図１５における赤色光源７０１の点灯期間９０１に合わせて赤色信号を出力し、緑色光源７０２の点灯期間９０２に合わせて緑色信号を出力し、青色光源７０３の点灯期間９０３に合わせて青色信号を出力する（ステップＳ１００２）。
　光源駆動部８０２は、基本点灯タイミング信号を受け付け、その基本点灯タイミング信号に応じて基本光源７０１～７０３を点灯させる。一方、ＤＭＤ駆動部８０３は、基本点灯タイミング信号、赤色信号、緑色信号および青色信号を受け付け、その基本点灯タイミング信号、赤色信号、緑色信号および青色信号に基づいて第１のＰＷＭ信号を生成してＤＭＤ７０９に出力する。これにより、ＤＭＤ７０９は、第１のＰＷＭ信号に従って各基本光を変調することになる（ステップＳ１００３）。
　一方、特色度算出部８０４は、入力映像信号に基づいて、画素ごとに特色度を算出し、各画素の特色度を示す特色度信号を生成する。そして、特色度算出部８０４は、特色度信号および入力映像信号をデータ生成部８０５に出力する（ステップＳ１００４）。
　データ生成部８０５は、特色度信号および入力映像信号を受け付け、その特色度信号に基づいて、入力映像信号に示される画像の画素ごとに混合量を決定し、各画素の混合量信号を生成する。そして、データ生成部８０５は、混合量信号および入力映像信号をシーケンス生成部８０６に出力する（ステップＳ１００５）。
　シーケンス生成部８０６は、混合量信号および入力映像信号を受け付ける。シーケンス生成部８０６は、入力映像信号の同期信号に基づいて、追加点灯タイミング信号を生成して光源駆動部８０７およびＤＭＤ駆動部８０８に出力するとともに、その追加点灯タイミング信号に従って、混合量信号を図１５における緑色光源７０４の点灯期間９０４に合わせてＤＭＤ駆動部８０８に出力する（ステップＳ１００６）。
　光源駆動部８０７は、追加点灯タイミング信号を受け付け、その追加点灯タイミング信号に応じて緑色光源７０４を点灯させる。一方、ＤＭＤ駆動部８０８は、追加点灯タイミング信号および混合量信号を受け付け、その追加点灯タイミング信号および混合量信号に基づいて第２のＰＷＭ信号を生成してＤＭＤ７０９に入力する。これにより、ＤＭＤ７０９は、緑色光源７０４からの緑色光を第２のＰＷＭ信号に従って変調することとなる（ステップＳ１００７）。
　次に図１４に示した光学系の動作について説明する。
　基本光源７０１～７０３（赤色光源７０１、緑色光源７０２および青色光源７０３）は、フィールドシーケンシャル方式で制御されるため、順番に点灯する。これにより、基本光源７０１～７０３から、赤色光、緑色光および青色光が順番に出射する。
　基本光源７０１～７０３からの各色光は、ダイクロイックプリズム７０５にて同一の方向に出射され、その後、プリズム７０６で反射されてＤＭＤ７０８に入射する。そして、各色光は、ＤＭＤ７０８で第１のＰＷＭ信号に従って変調されてダイクロイックプリズム７１０に向けて出射される。
　一方、緑色光源７０４は、青色光源７０３の点灯期間と同じ期間に点灯して、緑色光を出射する。緑色光源７０４からの緑色光は、プリズム７０７で反射されてＤＭＤ７０９に入射する。そして、緑色光は、ＤＭＤ７０９で第２のＰＷＭ信号に従って変調されてダイクロイックプリズム７１０に向けて出射される。
　ダイクロイックプリズム７１０は、ＤＭＤ７０９からの各色光と、ＤＭＤ７０９からの緑色光を投写レンズ１１２を介して同一の方向（具体的には、図３の光出力の方向）に出射する。このとき、ＤＭＤ７０９からの青色光と、ＤＭＤ７０９からの緑色光は同じタイミングでダイクロイックプリズム７１０に到達し、ダイクロイックプリズム７１０は、その青色光と緑色光とを合成して出射する。
　以上説明したように本実施形態でも、画素の色と青色との近似性を示す特色度に応じて、追加光である緑色光が変調されるので、画素の色が白色付近の場合には、緑色の光の光量を高くして、画像を明るくすることが可能になり、画素の色が青色付近の場合には、緑色の光の光量を低くして、色再現性を向上させることが可能になる。したがって、白色の画像の高輝度化を実現しつつ、色再現性を向上させることが可能になる。
　次に本発明の第４の実施形態について説明する。
　第１～第３の実施形態では、各画素の色の青色に対する特色度を算出していたが、青色光に緑色光が混合されると、青色の基本光と他の基本光（赤色および緑色）とが混合された混合光の色であるマゼンタやシアンの色再現性も低下する可能性がある。このため、本実施形態では、各画素の色の青色に対する特色度だけでなく、各画素の色のマゼンタやシアンに対する特色度も算出する。
　以下の説明では、本実施形態におけるプロジェクタの構成は、図３および図４で示した第１の実施形態のプロジェクタと同じであるとするが、第２の実施形態および第３の実施形態のプロジェクタでも同様なことが可能である。
　特色度算出部２０１は、各画素の色の青色特色度ΔＢｃに加えて、さらに、各画素の色のマゼンタに対する特色度であるマゼンタ特色度ΔＭｃと、各画素の色のシアンに対する特色度であるシアン特色度ΔＣｃとを算出する。
　例えば、特色度算出部２０１は、マゼンタ特色度ΔＭｃについては、式７を用いて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　また、特色度算出部２０１は、シアン特色度ΔＣｃについては、式８を用いて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　この場合、データ生成部２０２は、青色特色度ΔＢｃ、マゼンタ特色度ΔＭｃおよびシアン特色度ΔＣｃに基づいて、混合量ＭＧを決定する。具体的には、データ生成部４０５は、青色特色度ΔＢｃ、マゼンタ特色度ΔＭｃおよびシアン特色度ΔＣｃの総和が高いほど、混合量を低くする。
　例えば、データ生成部４０５は、混合量ＭＧを、式９を用いて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　なお、本実施形態では、青色、マゼンタおよびシアンの３種類の色に対する特色度を算出したが、例えば、青色とマゼンタの２種類の色または青色とシアンの２種類の色に対する特色度を算出してもよい。青色とマゼンタの２種類の色に対する特色度を使用する場合、混合率は、式９からシアン特色度ΔＣｃを除いた式１０を用いて算出することができる。また、青色とシアンの２種類の色に対する特色度を使用する場合、混合率は、式９からマゼンタ特色度ΔＭｃを除いた式１１を用いて算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　なお、本実施形態におけるマゼンタ特色度ΔＭｃおよびシアン特色度ΔＣｃは、他特色度の一例である。
　本実施形態によれば、青色に対する特色度だけでなく、マゼンタやシアンに対する特色度に応じて追加光である緑色光が変調されるので、白色の画像の高輝度化と色再現性の向上とをより正確に実現することが可能になる。
　以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
　１０　　プロジェクタ
　１１　　光源部
　１２　　制御部
　１３　　変調部
　１０１、７０１　赤色光源
　１０２、７０２、７０４　緑色光源
　１０３、５０１　白色光源
　１０４、５０２　カラーホイール
　１０５～１０７、５０３、７０６、７０７　プリズム
　１０８～１１０、５０４、７０８、７０９　ＤＭＤ
　１１１、７０５、７１０　ダイクロイックプリズム
　１１２、７１１　投写レンズ
　２０１、８０４　特色度算出部
　２０２、８０５　データ生成部
　２０３、６０１、８０１、８０６　シーケンス生成部
　２０４～２０６、６０２、８０３、８０８　ＤＭＤ駆動部
　７０３　青色光源
　８０２、８０７　光源駆動部
　８１０　第１の制御部
　８２０　第２の制御部

Claims (11)

  1. 　色の異なる複数の基本光と、前記複数の基本光のいずれかの色と同じ色の追加光とを出射する光源部と、
    　入力された入力映像信号に基づいて、前記入力映像信号に示される画像の各画素の色に応じた、各基本光を変調するための第１の変調信号と、各画素における当該画素の色と前記複数の基本光の色のうち前記追加光の色とは異なる所定の色との近似性を示す特色度に応じた、前記追加光を変調するための第２の変調信号と、を出力する制御部と、
    　前記第１の変調信号に従って各基本光を変調して出射し、前記第２の変調信号に従って前記追加光を変調して出射する変調部と、を有するプロジェクタ。
  2. 　請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記変調部にて変調された各基本光および前記追加光を投写面に投写する投写光学部をさらに有し、
    　前記制御部は、各画素について、当該画素に対応する特色度が高いほど、前記投写光学部から投写される追加光の当該画素の光量が小さくなる前記第２の変調信号を出力する、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、
    　前記変調部は、前記第２の変調信号に従って、前記追加光を前記投写光学部に向かう方向に出射するオンステートと、前記追加光を前記方向とは異なる方向に出射するオフステートとを前記画素ごとに切り替えることで、前記追加光を変調し、
    　前記制御部は、各画素について、当該画素に対応する特色度が高いほど、当該画素を前記オンステートにする時間を短くする、プロジェクタ。
  4. 　請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記制御部は、前記特色度をΔ１とし、前記画素の色相をＨ、彩度をＳ、明度をＶとし、前記所定の色の色相をＨｃｌとし、前記画素における前記特色度を算出する色相の範囲を示す値をｍｌとし、関数ｐｏｓ（ｘ）を、ｘが正のときにｘとなり、ｘが正でないときは０となる関数とすると、前記特色度Δ１を、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     から決定する、プロジェクタ。
  5. 　請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記制御部は、前記画素の色と、当該画素の色の前記所定の色に対する特色度との対応関係を示すルックアップテーブルを保持し、当該ルックアップテーブルを用いて各画素の特色度を決定する、プロジェクタ。
  6. 　請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記制御部は、前記入力映像信号に基づいて、前記画素ごとに、当該画素の色と、前記所定の色の基本光と他の基本光とが混合された混合光の色との近似性を示す他特色度を算出し、各画素の特色度および他特色度に応じた前記第２の変調信号を出力する、プロジェクタ。
  7. 　請求項１ないし６のいずれか１項に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記入力映像信号は、各画素の色を、前記所定の色の輝度値を含む複数の色の輝度値で表し、
    　前記制御部は、各画素の特色度と、前記入力映像信号が示す各画素の所定の色の輝度値とに基づいて、前記追加光の輝度値である混合量を決定し、前記混合量に応じた前記第２の変調信号を出力する、プロジェクタ。
  8. 　請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記制御部は、前記特色度をΔ１、前記所定の色の輝度値をＸとすると、前記混合量ＭＧを、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     から決定する、プロジェクタ。
  9. 　請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記制御部は、前記特色度と前記混合量との対応関係を示すルックアップテーブルを保持し、当該ルックアップテーブルを用いて前記混合量を決定する、プロジェクタ。
  10. 　色の異なる複数の基本光と前記複数の基本光のいずれかの色と同じ色の追加光とを出射する光源部と、各基本光を変調するための第１の変調信号に従って各基本光を変調して出射し、前記追加光を変調するための第２の変調信号に従って前記追加光を変調して出射する変調部と、を備えるプロジェクタに用いられる色補正装置であって、
    　入力された入力映像信号に基づいて、前記入力映像信号に示される画像の各画素の色に応じた前記第１の変調信号と、各画素における当該画素の色と前記複数の基本光の色のうち前記追加光の色とは異なる所定の色との近似性を示す特色度に応じた前記第２の変調信号と、を出力する制御部を有する色補正装置。
  11. 　色の異なる複数の基本光と、前記複数の基本光のいずれかの色と同じ色の追加光とを出射し、
    　入力された入力映像信号に基づいて、前記入力映像信号に示される画像の各画素の色に応じた、各基本光を変調するための第１の変調信号と、各画素における当該画素の色と前記複数の基本光の色のうち前記追加光の色とは異なる所定の色との近似性を示す特色度に応じた、前記追加光を変調するための第２の変調信号と、を出力し、
    　前記第１の変調信号に従って各基本光を変調して出射し、前記第２の変調信号に従って前記追加光を変調して出射する、投写方法。
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