(57)【要約】【課題】撮像部としてモノクロカメラを搭載する表示装置において、カラーの表示画像のむらを補正できる技術を提供する。【解決手段】第１色成分と第２色成分を含む複数の色成分によって表現されるカラー画像を表示面に表示する表示装置は、カラー画像を表現する複数の色成分のうちの第１色成分によって表現される第１画像と、カラー画像を表現する複数の色成分のうちの第２色成分によって表現される第２画像を、互いに異なるタイミングで表示面に表示する表示部と、表示部が表示面に表示する第１画像を撮像することによってモノクロの第１撮像画像を示す第１撮像画像情報を生成し、表示部が表示面に表示する第２画像を撮像することによってモノクロの第２撮像画像を示す第２撮像画像情報を生成するモノクロカメラと、第１撮像画像情報と第２撮像画像情報に基づいてカラー画像のむらを補正する補正部と含む。【選択図】図１
2020016807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色成分と第２色成分とを含む複数の色成分によって表現されるカラー画像を表示面に表示する表示装置であって、
前記カラー画像を表現する前記複数の色成分のうちの前記第１色成分によって表現される第１画像と、前記カラー画像を表現する前記複数の色成分のうちの前記第２色成分によって表現される第２画像とを、互いに異なるタイミングで、前記表示面に表示する表示部と、
前記表示部が前記表示面に表示する前記第１画像を撮像することによってモノクロの第１撮像画像を示す第１撮像画像情報を生成し、前記表示部が前記表示面に表示する前記第２画像を撮像することによってモノクロの第２撮像画像を示す第２撮像画像情報を生成するモノクロカメラと、
前記第１撮像画像情報と前記第２撮像画像情報とに基づいて、前記カラー画像のむらを補正する補正部と、
を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記補正部は、
前記第１撮像画像における輝度分布と、目標となる輝度分布と、の関係に基づいて、前記カラー画像における前記第１色成分の輝度分布を補正し、
前記第２撮像画像における輝度分布と、前記目標となる輝度分布と、の関係に基づいて、前記カラー画像における前記第２色成分の輝度分布を補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記補正部は、
前記第１撮像画像における輝度分布と、前記目標となる輝度分布と、の差異に基づく補正値を用いて、前記カラー画像における前記第１色成分の輝度分布を補正し、
前記第２撮像画像における輝度分布と、前記目標となる輝度分布と、の差に基づく補正値を用いて、前記カラー画像における前記第２色成分の輝度分布を補正する、
ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記補正部は、
前記第１撮像画像における輝度分布と、前記第２撮像画像における輝度分布と、の関係に基づいて、前記カラー画像における前記第１色成分の輝度分布を補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記補正部は、
前記第１撮像画像における輝度分布と、前記第２撮像画像における輝度分布と、の差異に基づく補正値を用いて、前記カラー画像における前記第１色成分の輝度分布を補正する、
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１撮像画像は、第１領域と第２領域とを有し、
前記第２撮像画像は、前記第１領域に対応する第３領域と、前記第２領域に対応する第４領域とを有し、
前記補正部は、
前記第１領域の輝度と前記第３領域の輝度との比率である第１比率と、前記第２領域の輝度と前記第４領域の輝度との比率である第２比率と、の関係に基づいて、前記カラー画像における前記第１色成分の輝度分布を補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記補正部は、
前記第１比率と前記第２比率との差異に基づく補正値を用いて、前記カラー画像における前記第１色成分の輝度分布を補正する、
ことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記補正部は、
前記第１撮像画像情報を用いて、前記複数の色成分で表現される第１参照画像を示す第１参照画像情報を生成し、前記第２撮像画像情報を用いて、前記複数の色成分で表現される第２参照画像を示す第２参照画像情報を生成する生成部と、
前記第１参照画像情報と前記第２参照画像と基づいて、前記カラー画像のむらを補正するむら補正部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
第１色成分と第２色成分とを含む複数の色成分によって表現されるカラー画像を表示面に表示する表示装置の制御方法であって、
前記カラー画像を表現する前記複数の色成分のうちの前記第１色成分によって表現される第１画像を、前記表示面に表示し、
前記表示面に表示される前記第１画像をモノクロカメラで撮像することによってモノクロの第１撮像画像を示す第１撮像画像情報を生成し、
前記カラー画像を表現する前記複数の色成分のうちの前記第２色成分によって表現される第２画像を、前記表示面に表示し、
前記表示面に表示される前記第２画像を前記モノクロカメラで撮像することによってモノクロの第２撮像画像を示す第２撮像画像情報を生成し、
前記第１撮像画像情報と前記第２撮像画像情報とに基づいて、前記カラー画像のむらを補正する、
ことを特徴とする表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および表示装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクター等の表示装置が表示面に表示するカラーの表示画像に「むら」具体的には「色むら」が生じることがある。特許文献１には、カラーの表示画像のむらを補正するプロジェクターが記載されている。このプロジェクターでは、プロジェクターが備える撮像部が、プロジェクターが表示面に表示するカラーの表示画像を撮像してＸＹＺ値で表される撮像情報を生成し、当該撮像情報に基づいて、カラーの表示画像のむらが補正される。ここで、ＸＹＺ値は、ＸＹＺ表色系における三刺激値である。このため、撮像情報が示す撮像画像は、カラーの撮像画像となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２８９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、ＸＹＺ値で表される撮像情報、すなわち、カラーの撮像画像を示す撮像情報を用いて、カラーの表示画像のむらが補正される。このため、特許文献１に記載の技術は、カラーの撮像画像を示す撮像情報を生成せずにモノクロの撮像画像を示す撮像情報を生成するモノクロカメラを撮像部として搭載する表示装置には適用できない。よって、撮像部としてモノクロカメラを搭載する表示装置において、カラーの表示画像のむらを補正できる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る表示装置の一態様は、第１色成分と第２色成分とを含む複数の色成分によって表現されるカラー画像を表示面に表示する表示装置であって、前記カラー画像を表現する前記複数の色成分のうちの前記第１色成分によって表現される第１画像と、前記カラー画像を表現する前記複数の色成分のうちの前記第２色成分によって表現される第２画像とを、互いに異なるタイミングで、前記表示面に表示する表示部と、前記表示部が前記表示面に表示する前記第１画像を撮像することによってモノクロの第１撮像画像を示す第１撮像画像情報を生成し、前記表示部が前記表示面に表示する前記第２画像を撮像することによってモノクロの第２撮像画像を示す第２撮像画像情報を生成するモノクロカメラと、前記第１撮像画像情報と前記第２撮像画像情報とに基づいて、前記カラー画像のむらを補正する補正部と、を含む。
【０００６】
本発明に係る表示装置の制御方法の一態様は、第１色成分と第２色成分とを含む複数の色成分によって表現されるカラー画像を表示面に表示する表示装置の制御方法であって、前記カラー画像を表現する前記複数の色成分のうちの前記第１色成分によって表現される第１画像を、前記表示面に表示し、前記表示面に表示される前記第１画像をモノクロカメラで撮像することによってモノクロの第１撮像画像を示す第１撮像画像情報を生成し、前記カラー画像を表現する前記複数の色成分のうちの前記第２色成分によって表現される第２画像を、前記表示面に表示し、前記表示面に表示される前記第２画像を前記モノクロカメラで撮像することによってモノクロの第２撮像画像を示す第２撮像画像情報を生成し、前記第１撮像画像情報と前記第２撮像画像情報とに基づいて、前記カラー画像のむらを補正する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクター１００を示す図である。
【図２】プロジェクター１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】撮像画像情報ＲＮの一例を示す図である。
【図４】撮像画像情報ＧＮの一例を示す図である。
【図５】撮像画像情報ＢＮの一例を示す図である。
【図６】Ｒの階調−輝度特性情報の一例を示す図である。
【図７】Ｇの階調−輝度特性情報の一例を示す図である。
【図８】Ｂの階調−輝度特性情報の一例を示す図である。
【図９】補正後輝度ＷＲ７’’（ｘ、ｙ）に対応する補正後階調７’の例を示す図である。
【図１０】補正後輝度ＷＲ６’’（ｘ、ｙ）に対応する補正後階調６’の例を示す図である。
【図１１】変形例２で用いられる補正部１８３の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るプロジェクター１００を示す図である。プロジェクター１００は、表示装置の一例である。
【０００９】
まず、プロジェクター１００の概要を説明する。
プロジェクター１００は、複数の色成分によって表現されるカラー画像を、投射面３００に投射して表示する。複数の色成分は、赤色の色成分と、緑色の色成分と、青色の色成分から構成される。以下、赤色を「Ｒ」と称し、緑色を「Ｇ」と称し、青色を「Ｂ」と称する。Ｒの色成分は、第１色成分の一例である。Ｂの色成分は、第２色成分の一例である。Ｇの色成分は、第２色成分の他の例である。以下、プロジェクター１００が投射面３００に表示するカラー画像を「投射画像」と称する。
【００１０】
例えば、単一色となるべき投射画像において、Ｒの色成分の輝度分布と、Ｇの色成分の輝度分布と、Ｂの色成分の輝度分布との中に、他の輝度分布とは異なる輝度分布が存在する場合、投射画像に「むら」すなわち「色むら」が生じる。一例を挙げると、Ｇの色成分の輝度分布とＢの色成分の輝度分布とが一致している場合に、Ｒの色成分の輝度分布が、ＧおよびＢの色成分の輝度分布と異なると、投射画像において色むらが生じる。また、Ｒの色成分の輝度分布と、Ｇの色成分の輝度分布と、Ｂの色成分の輝度分布とが互いに異なる場合にも、投射画像に色むらが生じる。
【００１１】
プロジェクター１００は、投射画像の色むらを補正する色むら補正処理を実行する。色むら補正処理では、プロジェクター１００は、Ｒの色成分によって表現されるＲ画像と、Ｇの色成分によって表現されるＧ画像と、Ｂの色成分によって表現されるＢ画像とを、互いに異なるタイミングで、投射面３００に投射する。プロジェクター１００は、モノクロカメラ１６０にＲ画像とＧ画像とＢ画像との各々を撮像させる。ここで、Ｒ画像の撮像結果はＲ画像の輝度分布を表し、Ｇ画像の撮像結果はＧ画像の輝度分布を表し、Ｂ画像の撮像結果はＢ画像の輝度分布を表す。プロジェクター１００は、モノクロカメラ１６０の撮像結果に基づいて、投射画像の色むらを補正する。
【００１２】
次に、プロジェクター１００の構成の一例を説明する。
図１に示すように、プロジェクター１００は、ＰＣ（Personal Computer）等の画像供給装置２００と、例えば有線ＬＡＮ（Local Area Network）または無線ＬＡＮで接続される。プロジェクター１００と画像供給装置２００との接続は、有線ＬＡＮまたは無線ＬＡＮに限らず適宜変更可能である。例えば、プロジェクター１００は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）ケーブルまたはＶＧＡ（Video Graphics Array）ケーブルを介して画像供給装置２００と接続されてもよい。ＵＳＢは登録商標である。ＨＤＭＩは登録商標である。
【００１３】
プロジェクター１００は、画像供給装置２００から画像を示す画像情報を受け取る。画像供給装置２００は、ＰＣに限らず適宜変更可能である。例えば、画像供給装置２００は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレイヤーまたはテレビチューナー装置でもよい。ＤＶＤは登録商標である。プロジェクター１００は、ＵＳＢメモリーのような記録媒体から画像情報を読み取ることによって画像情報を受け取ってもよい。
【００１４】
プロジェクター１００は、操作受取部１１０と、画像処理部１２０と、ライトバルブ駆動部１３０と、投射部１４０と、光源駆動部１５０と、撮像部として機能するモノクロカメラ１６０と、記憶部１７０と、制御部１８０と、バス１９０と、を含む。投射部１４０は、光源１４１と、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａと、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂと、Ｂ用液晶ライトバルブ１４２ｃと、投射光学系１４３と、を含む。以下、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａと、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂと、Ｂ用液晶ライトバルブ１４２ｃとを相互に区別する必要がない場合、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａと、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂと、Ｂ用液晶ライトバルブ１４２ｃの各々を単に「液晶ライトバルブ１４２」と称する。液晶ライトバルブ１４２は、液晶パネルによって構成される。液晶ライトバルブ１４２は、光を変調する光変調装置の一例である。
【００１５】
操作受取部１１０は、例えば、各種の操作ボタン、操作キーまたはタッチパネルである。操作受取部１１０は、利用者の入力操作を受け取る。操作受取部１１０は、入力操作に基づく情報を無線または有線で送信するリモートコントローラーでもよい。この場合、プロジェクター１００は、リモートコントローラーから情報を受信する受信部を含む。リモートコントローラーは、入力操作を受け取る各種の操作ボタン、操作キーまたはタッチパネルを備える。また、操作受取部１１０は、スマートフォン等の情報端末装置上で動作するアプリケーションに対する操作入力を情報端末装置から無線で受け付ける無線受信部でもよい。
【００１６】
画像処理部１２０は、画像を示す画像情報に画像処理を施すことによって画像信号を生成する。例えば、画像処理部１２０は、画像供給装置２００から受信する画像情報に画像処理を施すことによって画像信号を生成する。
画像処理部１２０が実行する画像処理には、例えば、解像度変換処理またはフレームレート変換処理が含まれる。解像度変換処理では、画像処理部１２０は、画像情報の解像度を、制御部１８０により指定される解像度、例えば液晶ライトバルブ１４２の解像度に変換する。フレームレート変換処理では、画像処理部１２０は、画像情報のフレームレートを、制御部１８０が指定するフレームレートに変換する。画像処理部１２０は、解像度変換処理とフレームレート変換処理との両方を実行してもよいし、他の画像処理、例えば、いわゆるガンマ補正処理を実行してもよい。
以下では、画像処理部１２０が画像処理を施す画像情報のうち、プロジェクター１００が他の機器から受け取る画像情報を「受信画像情報」と称する。
【００１７】
ライトバルブ駆動部１３０は、画像処理部１２０が生成する画像信号に基づいて、液晶ライトバルブ１４２、具体的にはＲ用液晶ライトバルブ１４２ａ、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂおよびＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃを駆動する。
【００１８】
投射部１４０は、投射画像、例えば、受信画像情報に基づく投射画像を、投射面３００に投射する。投射部１４０は、表示部の一例である。投射面３００は、表示面の一例である。投射面３００、例えばスクリーンである。投射面３００は、スクリーンに限らず適宜変更可能である。例えば、投射面３００は、壁またはホワイトボードでもよい。
【００１９】
光源１４１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。光源１４１は、ＬＥＤに限らず適宜変更可能である。例えば、光源１４１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプまたはレーザー光源でもよい。
【００２０】
光源１４１から射出される光における輝度分布のばらつきは、不図示のインテグレーター光学系によって低減される。光源１４１から射出される光は、その後、不図示の色分離光学系によって光の３原色であるＲ、ＧおよびＢの色光成分に分離される。Ｒの色光成分はＲ用液晶ライトバルブ１４２ａに入射する。Ｇの色光成分はＧ用液晶ライトバルブ１４２ｂに入射する。Ｂの色光成分はＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃに入射する。
【００２１】
液晶ライトバルブ１４２は、例えば、一対の透明基板間に液晶が存在する液晶パネルによって構成される。液晶ライトバルブ１４２は、マトリクス状に配列されている複数の画素１４２ｐからなる矩形の画素領域１４２ｄを有する。液晶ライトバルブ１４２は、液晶に対して画素１４２ｐごとに駆動電圧を印加できる。ライトバルブ駆動部１３０が、画像処理部１２０から入力される画像信号に基づく駆動電圧を各画素１４２ｐに印加すると、各画素１４２ｐの光透過率は、画像信号に基づく光透過率に設定される。このため、光源１４１から射出される光は、画素領域１４２ｄを透過することで変調され、画像信号に基づく画像が色光ごとに形成される。
【００２２】
各画素１４２ｐの光透過率は、画像情報に示される複数の階調の各々に応じて設定される。階調と画素１４２ｐの光透過率とは１対１の関係となる。本実施形態では、「階調０」〜「階調７」の８つの階調が便宜的に用いられる。本実施形態では、階調の示す数が大きいほど光透過率が高い。「階調０」は、最小の階調、すなわち光透過率が最も低い階調である。「階調７」は、最大の階調、すなわち光透過率が最も高い階調である。なお、各画素１４２ｐの光透過率の階調の数は「８」に限らず複数であればよい。
【００２３】
図示しない色合成光学系は、各液晶ライトバルブ１４２が生成する画像を画素１４２ｐごとに合成することによってカラー画像を生成する。投射光学系１４３は、色合成光学系が生成するカラー画像を拡大して投射画像を生成し、当該投射画像を投射面３００に投射する。
【００２４】
なお、投射部１４０の経時劣化、例えば、液晶ライトバルブ１４２または投射光学系１４３の経時劣化に起因して、投射画像に色むらが発生する場合がある。
【００２５】
光源駆動部１５０は、光源１４１を駆動する。例えば、光源駆動部１５０は、操作受取部１１０が電源オンの操作入力を受け取ったり色むら補正指示の操作入力を受け取ったりすると、光源１４１を発光させる。以下、「操作受取部１１０が色むら補正指示の操作入力を受け取る」ことを、「操作受取部１１０が色むら補正指示を受ける」と称する。
【００２６】
モノクロカメラ１６０は、投射面３００を撮像することによってモノクロの撮像画像を示す撮像画像情報を生成する。モノクロカメラ１６０は、レンズ等の光学系と、当該光学系にて集光される光を電気信号に変換する撮像素子と、を含む。撮像素子は、例えば、二次元のＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーまたは二次元のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーである。モノクロカメラ１６０が備える撮像素子は、可視光の波長領域の光に感度を有する。撮像素子は、撮像画像情報を出力する。撮像画像情報が示すモノクロの撮像画像には、ｘ軸とｙ軸とで定められる二次元のカメラ座標系が適用される。このため、撮像画像を構成する複数の画素の各々の位置は、カメラ座標系におけるｘｙ座標で示される。
【００２７】
記憶部１７０は、コンピューターが読み取り可能な記録媒体である。記憶部１７０は、プロジェクター１００の動作を規定するプログラムと、種々の情報とを記憶する。
【００２８】
例えば、記憶部１７０は、液晶ライトバルブ１４２を構成する液晶パネル上の座標を、撮像画像上での座標つまりカメラ座標系の座標に変換する射影変換行列を記憶する。以下、液晶パネル上の座標を「パネル座標」と称する。撮像画像での座標を「撮像座標」と称する。射影変換行列は、例えば、プロジェクター１００への電源がオンになると、または、パネル座標と撮像座標との対応関係を更新する更新指示の操作入力を操作受取部１１０が受け取ると、制御部１８０、例えば、後述する補正部１８３によって生成され、記憶部１７０に記憶される。
【００２９】
ここで、射影変換行列を生成する手法の一例を説明する。例えば、４つのドットを示す画像が液晶ライトバルブ１４２上に生成され、当該画像が投射画像として投射される。そして、モノクロカメラ１６０が、その４つのドットを示す投射画像を撮像して撮像画像情報を生成する。続いて、制御部１８０が、液晶ライトバルブ１４２上の４つのドットの位置と、撮像画像上の４つのドットの位置と、の関係に基づいて、射影変換行列を生成する。例えば、制御部１８０は、液晶ライトバルブ１４２上の４つのドットの位置を、撮像画像上の４つのドットの位置に変換する射影変換行列を生成する。なお、射影変換行列を生成する手法は、上記手法に限らず適宜変更可能である。
【００３０】
制御部１８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のコンピューターである。制御部１８０は、１または複数の処理装置で構成されてもよい。制御部１８０は、プロジェクター１００を制御する。例えば、制御部１８０は、色むら補正処理を実行する。制御部１８０は、記憶部１７０が記憶するプログラムを読み取り実行することによって、投射制御部１８１と、撮像制御部１８２と、補正部１８３と、を実現する。
【００３１】
投射制御部１８１は、画像処理部１２０、ライトバルブ駆動部１３０および光源駆動部１５０を制御することによって、投射部１４０を間接的に制御する。例えば、投射制御部１８１は、色むら補正処理が実行される場合には、投射部１４０に、全面が同一階調でＲのラスター画像と、全面が同一階調でＧのラスター画像と、全面が同一階調でＢのラスター画像とを、互いに異なるタイミングで投射面３００に投射させる。
【００３２】
以下、全面が同一階調でＲのラスター画像を「Ｒラスター画像」と称する。全面が同一階調でＧのラスター画像を「Ｇラスター画像」と称する。全面が同一階調でＢのラスター画像を「Ｂラスター画像」と称する。Ｒラスター画像は、カラー画像を表現する複数の色成分のうちの第１色成分によって表現される第１画像およびＲ画像の一例である。Ｂラスター画像は、カラー画像を表現する複数の色成分のうちの第２色成分によって表現される第２画像およびＢ画像の一例である。Ｇラスター画像は、第２画像の他の例およびＧ画像の一例である。
【００３３】
撮像制御部１８２は、モノクロカメラ１６０を制御して、モノクロカメラ１６０に撮像画像情報を生成させる。例えば、撮像制御部１８２は、色むら補正処理が実行される場合には、モノクロカメラ１６０を以下のように動作させる。
【００３４】
撮像制御部１８２は、投射面３００に表示されているＲラスター画像をモノクロカメラ１６０に撮像させることによってモノクロの画像を示す第１撮像情報を生成させる。第１撮像情報は、第１撮像画像情報およびＲラスター画像の撮像結果の一例である。第１撮像情報は、Ｒラスター画像の輝度分布ＷＲを示す。
【００３５】
撮像制御部１８２は、投射面３００に表示されているＢラスター画像をモノクロカメラ１６０に撮像させることによってモノクロの画像を示す第２撮像情報を生成させる。第２撮像情報は、第２撮像画像情報およびＢラスター画像の撮像結果の一例である。第２撮像情報は、Ｂラスター画像の輝度分布ＷＢを示す。
【００３６】
撮像制御部１８２は、投射面３００に表示されているＧラスター画像をモノクロカメラ１６０に撮像させることによってモノクロの画像を示す第３撮像情報を生成させる。第３撮像情報は、第２撮像画像情報の他の例であり、Ｇラスター画像の撮像結果の一例である。第３撮像情報は、Ｇラスター画像の輝度分布ＷＧを示す。
【００３７】
補正部１８３は、第１撮像情報と第２撮像情報とに基づいて、さらに言えば第１撮像情報と第２撮像情報と第３撮像情報とに基づいて、投射画像の色むらを補正する。
【００３８】
一例を挙げると、補正部１８３は、第１撮像情報が示すＲラスター画像における輝度分布ＷＲと、目標となる輝度分布Ｗｔと、の関係に基づいて、投射画像のＲの色成分の輝度分布を補正し、かつ、第２撮像情報が示すＢラスター画像における輝度分布ＷＢと、当該目標となる輝度分布Ｗｔと、の関係に基づいて、投射画像のＢの色成分の輝度分布を補正する。
【００３９】
本実施形態では、補正部１８３は、Ｒラスター画像における輝度分布ＷＲと、目標となる輝度分布Ｗｔと、の差異に基づく補正値を用いて、投射画像のＲの色成分の輝度分布を補正し、かつ、Ｂラスター画像における輝度分布ＷＢと、目標となる輝度分布Ｗｔと、の差異に基づく補正値を用いて、投射画像のＢの色成分の輝度分布を補正する。
【００４０】
ここで、目標となる輝度分布Ｗｔの一例として、第３撮像情報が示すＧラスター画像における輝度分布ＷＧが用いられてもよい。この場合、補正部１８３は、Ｒラスター画像における輝度分布ＷＲと、Ｇラスター画像における輝度分布ＷＧと、の差異に基づく補正値を用いて、投射画像のＲの色成分の輝度分布を補正し、かつ、Ｂラスター画像における輝度分布ＷＢと、Ｇラスター画像における輝度分布ＷＧと、の差異に基づく補正値を用いて、投射画像のＢの色成分の輝度分布を補正する。
【００４１】
バス１９０には、操作受取部１１０と、画像処理部１２０と、ライトバルブ駆動部１３０と、光源駆動部１５０と、モノクロカメラ１６０と、記憶部１７０と、制御部１８０とが接続される。
【００４２】
次に、動作を説明する。
図２は、プロジェクター１００の動作を説明するためのフローチャートである。
ステップＳ１０１において操作受取部１１０が色むら補正指示を受けると、ステップＳ１０２において投射制御部１８１は、投射制御部１８１が保持する変数Ｎに「０」を代入する。変数Ｎは、Ｒラスター画像、Ｇラスター画像およびＢラスター画像の各々の階調を指定するために用いられる。なお、ステップＳ１０１において操作受取部１１０が色むら補正指示を受けていない場合、図２に示す動作が終了する。
【００４３】
ステップＳ１０２において変数Ｎに「０」が代入されると、ステップＳ１０３において投射制御部１８１は、画像処理部１２０とライトバルブ駆動部１３０と光源駆動部１５０とを制御して、全面が階調ＮのＲラスター画像を投射面３００に投射する動作を、投射部１４０に実行させる。以下、全面が階調ＮのＲラスター画像を「階調ＮのＲラスター画像」と称する。
【００４４】
例えば、ステップＳ１０３では、投射制御部１８１は、まず、光源駆動部１５０を制御して光源１４１を点灯させる。続いて、投射制御部１８１は、画像処理部１２０とライトバルブ駆動部１３０を動作状態にする。その後、投射制御部１８１は、階調ＮのＲラスター画像を示す画像情報Ａ−ＮＲを、画像処理部１２０に供給する。画像情報Ａ−ＮＲは、投射制御部１８１によって生成されてもよいし、予め記憶部１７０に記憶され、投射制御部１８１によって読み取られてもよい。画像処理部１２０は、画像情報Ａ−ＮＲに画像処理を施して画像信号Ｓ−ＮＲを生成する。画像処理部１２０は画像信号Ｓ−ＮＲをライトバルブ駆動部１３０に供給する。ライトバルブ駆動部１３０は、画像信号Ｓ−ＮＲに基づく駆動電圧をＲ用液晶ライトバルブ１４２ａに供給する。Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａが、画像信号Ｓ−ＮＲに基づく駆動電圧を受けると、投射部１４０は、階調ＮのＲラスター画像を投射面３００に投射する。以上でステップＳ１０３が完了する。
【００４５】
ステップＳ１０３が完了すると、ステップＳ１０４において撮像制御部１８２は、投射面３００における階調ＮのＲラスター画像をモノクロカメラ１６０に撮像させる。モノクロカメラ１６０は、階調ＮのＲラスター画像を撮像すると、階調ＮのＲラスター画像を示す撮像画像情報ＲＮを生成する。階調ＮのＲラスター画像は、モノクロの第１撮像画像の一例である。撮像画像情報ＲＮは、第１撮像情報および第１撮像画像情報の一例である。撮像制御部１８２は、モノクロカメラ１６０が生成する撮像画像情報ＲＮを記憶部１７０に記憶する。
【００４６】
続いて、ステップＳ１０５において投射制御部１８１は、画像処理部１２０を制御して、全面が階調ＮのＧラスター画像を投射面３００に投射する動作を、投射部１４０に実行させる。以下、全面が階調ＮのＧラスター画像を「階調ＮのＧラスター画像」と称する。ステップＳ１０５において階調ＮのＧラスター画像を投射する動作は、ステップＳ１０３の説明において、「階調ＮのＲラスター画像」を「階調ＮのＧラスター画像」と読み替え、「画像情報Ａ−ＮＲ」を「画像情報Ａ−ＮＧ」と読み替え、「画像信号Ｓ−ＮＲ」を「画像信号Ｓ−ＮＧ」と読み替えることでなされる。このため、ステップＳ１０５の詳細な説明を割愛する。
【００４７】
続いて、ステップＳ１０６において撮像制御部１８２は、投射面３００における階調ＮのＧラスター画像をモノクロカメラ１６０に撮像させる。モノクロカメラ１６０は、階調ＮのＧラスター画像を撮像すると、階調ＮのＧラスター画像を示す撮像画像情報ＧＮを生成する。階調ＮのＧラスター画像は、モノクロの第２撮像画像の他の例である。撮像画像情報ＧＮは、第３撮像情報の一例であり、第２撮像画像情報の他の例である。撮像制御部１８２は、モノクロカメラ１６０が生成する撮像画像情報ＧＮを記憶部１７０に記憶する。
【００４８】
続いて、ステップＳ１０７において投射制御部１８１は、画像処理部１２０を制御して、全面が階調ＮのＢラスター画像を投射面３００に投射する動作を投射部１４０に実行させる。以下、全面が階調ＮのＢラスター画像を「階調ＮのＢラスター画像」と称する。ステップＳ１０７において階調ＮのＢラスター画像を投射する動作は、ステップＳ１０３の説明において、「階調ＮのＲラスター画像」を「階調ＮのＢラスター画像」と読み替え、「画像情報Ａ−ＮＲ」を「画像情報Ａ−ＮＢ」と読み替え、「画像信号Ｓ−ＮＲ」を「画像信号Ｓ−ＮＢ」と読み替えることでなされる。このため、ステップＳ１０７の詳細な説明を割愛する。
【００４９】
続いて、ステップＳ１０８において撮像制御部１８２は、投射面３００における階調ＮのＢラスター画像をモノクロカメラ１６０に撮像させる。モノクロカメラ１６０は、階調ＮのＢラスター画像を撮像すると、階調ＮのＢラスター画像を示す撮像画像情報ＢＮを生成する。階調ＮのＢラスター画像は、モノクロの第２撮像画像の一例である。撮像画像情報ＢＮは、第２撮像情報および第２撮像画像情報の一例である。撮像制御部１８２は、モノクロカメラ１６０が生成する撮像画像情報ＢＮを記憶部１７０に記憶する。
【００５０】
続いて、ステップＳ１０９において、投射制御部１８１は、変数Ｎが「７」であるか否かを判定する。ステップＳ１０９において変数Ｎが「７」でないと、ステップＳ１１０において投射制御部１８１は、変数Ｎに「１」を加算し、処理がステップＳ１０３に戻る。このため、変数Ｎが「７」になるまで、ステップＳ１０３からステップＳ１１０が繰り返される。したがって、Ｒラスター画像、Ｇラスター画像およびＢラスター画像の各々が、階調０〜階調７のそれぞれで投射される。また、階調０〜７の各々について、Ｒラスター画像、Ｇラスター画像およびＢラスター画像の各々が、モノクロカメラ１６０によって撮像される。そして、階調０〜７の各々について、撮像画像情報ＲＮと撮像画像情報ＧＮと撮像画像情報ＢＮとが記憶部１７０に記憶される。
【００５１】
図３は、記憶部１７０に記憶される撮像画像情報ＲＮの一例、具体的には、最大階調である階調７の撮像画像情報ＲＮの一例を示す図である。図３では、階調７の撮像画像情報ＲＮが、ｘ軸とｙ軸とｚ軸で構成される三次元の座標系で示されている。図３において、ｘ軸とｙ軸は、カメラ座標系のｘ軸とｙ軸に対応し、ｚ軸は、輝度Ｌに対応する。図３に示すように、階調７の撮像画像情報ＲＮは、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａによる投射画像、具体的には、階調７のＲラスター画像の輝度分布ＷＲ７（ｘ，ｙ）を示す。なお、輝度分布ＷＲ７（ｘ，ｙ）は、階調７におけるＲ用液晶ライトバルブ１４２ａの出力輝度特性を意味する。なお、添え字「７」は、階調７を意味する。
【００５２】
図４は、記憶部１７０に記憶される撮像画像情報ＧＮの一例、具体的には、階調７の撮像画像情報ＧＮの一例を示す図である。図４に示すように、階調７の撮像画像情報ＧＮは、階調７のＧラスター画像の輝度分布ＷＧ７（ｘ、ｙ）を示す。輝度分布ＷＧ７（ｘ、ｙ）は、階調７におけるＧ用液晶ライトバルブ１４２ｂの出力輝度特性を意味する。
【００５３】
図５は、記憶部１７０に記憶される撮像画像情報ＢＮの一例、具体的には、階調７の撮像画像情報ＢＮの一例を示す図である。図５に示すように、階調７の撮像画像情報ＢＮは、階調７のＢラスター画像の輝度分布ＷＢ７（ｘ、ｙ）を示す。輝度分布ＷＢ７（ｘ、ｙ）は、階調７におけるＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃの出力輝度特性を意味する。
【００５４】
図２に示すステップＳ１０９において変数Ｎが「７」であると、ステップＳ１１１において、補正部１８３は、画像情報Ａ−ＮＲと、画像情報Ａ−ＮＧと、画像情報Ａ−ＮＢと、撮像画像情報ＲＮと、撮像画像情報ＧＮと、撮像画像情報ＢＮと、を用いて、各液晶ライトバルブ１４２が有する画素ごとに、階調Ｎと輝度Ｌとの関係を示す階調−輝度特性情報を生成する。
【００５５】
図６は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心の座標（ｘｃｅｎｔｅｒ、ｙｃｅｎｔｅｒ）に位置する画素の階調−輝度特性情報の一例を示す図である。
以下、図６に示す階調−輝度特性情報の生成手法の一例を説明する。
補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心に位置する画素の階調Ｎを、画像情報Ａ−ＮＲから特定する。
続いて、補正部１８３は、撮像画像情報ＲＮが示すＲラスター画像において、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心に位置する画素に対応する位置を、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心に位置する画素の座標と、射影変換行列とを用いて算出する。続いて、補正部１８３は、Ｒラスター画像における当該座標位置の画素の輝度Ｌを、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心の画素に対応する輝度Ｌとして特定する。
図６では、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心に位置する画素について、画像情報Ａ−ＮＲが示す階調０〜階調７の各階調と、当該階調に対応する輝度Ｌとの対応関係がプロットされる。各プロット点の間は、スプライン補間等により補間され、最大階調から最小階調に対応する輝度Ｌの特性が示される。補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａにおける他の画素についても、中心に位置する画素と同様に、階調−輝度特性情報を生成する。
【００５６】
図７は、図６に示す階調−輝度特性情報と同様に補正部１８３によって生成されるＧ用液晶ライトバルブ１４２ｂの中心に位置する画素の階調−輝度特性情報の一例を示す図である。補正部１８３は、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂにおける各画素について、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａにおける各画素と同様に、階調−輝度特性情報を生成する。
【００５７】
図８は、図６に示す階調−輝度特性情報と同様に補正部１８３によって生成されるＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃの中心に位置する画素の階調−輝度特性情報の一例を示す図である。補正部１８３は、Ｂ用液晶ライトバルブ１４２ｃにおける各画素について、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａにおける各画素と同様に、階調−輝度特性情報を生成する。
【００５８】
図２に示すステップＳ１１１において階調−輝度特性情報が生成されると、ステップＳ１１２において補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａ、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂおよびＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃのそれぞれの各画素について、階調ごとに、色むら補正用の補正値を算出する。
【００５９】
以下、ステップＳ１１２の一例を説明する。
補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａ、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂおよびＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃのそれぞれの各画素について、はじめに、最大階調における色むら補正用の補正値を求める。
【００６０】
まず、補正部１８３は、目標となる輝度分布Ｗｔ７（ｘ、ｙ）として、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂの投射画像の輝度分布ＷＧ７（ｘ、ｙ）を決定する。このため、Ｗｔ７（ｘ、ｙ）＝ＷＧ７（ｘ、ｙ）が成立する。
【００６１】
続いて、補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの投射画像の輝度分布ＷＲ７（ｘ、ｙ）と、Ｂ用液晶ライトバルブ１４２ｃの投射画像の輝度分布ＷＢ７（ｘ、ｙ）とを、目標となる輝度分布Ｗｔ７（ｘ、ｙ）＝ＷＧ７（ｘ、ｙ）に合わせるための補正を実行する。
【００６２】
具体的には、補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａについて、仮補正後輝度分布ＷＲ’（ｘ、ｙ）を、次のように算出する。
【数１】
2020016807.tif 000003
同様に、補正部１８３は、Ｂ用液晶ライトバルブ１４２ｃについて、仮補正後輝度分布ＷＢ’（ｘ、ｙ）を、次のように算出する。
【数２】
2020016807.tif 000004
【００６３】
ここで、最大階調の仮補正後輝度分布ＷＲ’（ｘ、ｙ）に示される輝度Ｌの最大値が、最大階調の輝度分布ＷＲ（ｘ、ｙ）に示される輝度Ｌの最大値よりも大きくなっている可能性がある。また、最大階調の仮補正後輝度分布ＷＢ’（ｘ、ｙ）に示される輝度Ｌの最大値が、最大階調の輝度分布ＷＢ（ｘ、ｙ）に示される輝度Ｌの最大値よりも大きくなっている可能性もある。
通常、最大階調の輝度分布に示される輝度Ｌの最大値よりも輝度を大きくする補正はできない。
このため、最大階調の仮補正後輝度分布に示される輝度Ｌの最大値が、最大階調の輝度分布に示される輝度Ｌの最大値よりも大きい場合、補正後の輝度分布で示される輝度Ｌ、さらに言えば、各画素において目標となる輝度を下げる必要がある。
【００６４】
具体的には、補正部１８３は、まず、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの画素ごとに、輝度分布ＷＲ７（ｘ、ｙ）に示される輝度Ｌと、仮補正後輝度分布ＷＲ７’（ｘ、ｙ）に示される輝度Ｌとの比、具体的にはＷＲ７’（ｘ、ｙ）／ＷＲ７（ｘ、ｙ）を算出し、その中の最大値を値ＭＲとする。補正部１８３は、Ｂについても同様の計算を行って値ＭＢを算出する。
続いて、補正部１８３は、値ＭＲと値ＭＢのうち大きいほうを補正係数Ｍ１とする。
続いて、補正部１８３は、補正係数Ｍ１を用いて、補正後輝度分布ＷＲ７’’（ｘ、ｙ）、補正後輝度分布ＷＢ７’’（ｘ、ｙ）および補正後輝度分布ＷＧ７’’（ｘ、ｙ）を、次のように求める。
【数３】
2020016807.tif 000005
【数４】
2020016807.tif 000006
【数５】
2020016807.tif 000007
なお、補正係数Ｍ１が１以下である場合、補正後の輝度分布で示される輝度Ｌを下げる必要はないため、補正部１８３は、補正係数Ｍ１として「１」を用いる。
【００６５】
続いて、補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの各画素の階調−輝度特性情報を用いて、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの各画素について、補正後輝度ＷＲ７’’（ｘ、ｙ）となるときの補正後階調７’を算出する。図９は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心に位置する画素について、補正後輝度ＷＲ７’’（ｘ、ｙ）に対応する補正後階調７’の例を示す図である。
【００６６】
続いて、補正部１８３は、補正前階調７と補正後階調７’との差分、例えば階調差０．８を、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａに中心に位置する画素における最大階調時の色むら補正用の補正値として算出する。補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの他の画素についても、同様に、最大階調時の色むら補正用の補正値を算出する。
【００６７】
続いて、補正部１８３は、同様に、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂの各画素およびＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃの各画素について、最大階調時の色むら補正用の補正値を算出する。
【００６８】
続いて、補正部１８３は、中間階調つまり階調６〜階調１の各々についても、同様に、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａ、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂおよびＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃのそれぞれの各画素について、中間階調ごとに色むら補正用の補正値を算出する。
【００６９】
例えば、補正部１８３は、中間階調においては、補正後輝度分布ＷＲα’’（ｘ、ｙ）、補正後輝度分布ＷＧα’’（ｘ、ｙ）および補正後輝度分布ＷＢα’’（ｘ、ｙ）を、次のように求める。
【数６】
2020016807.tif 000008
【数７】
2020016807.tif 000009
【数８】
2020016807.tif 000010
【００７０】
ここで、αは階調１〜階調６を意味する。なお、階調０については、補正の必要がないため、補正部１８３は補正を行わない。
【００７１】
続いて、補正部１８３は、最大階調時の手順と同様の手順で、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａ、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂおよびＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃのそれぞれの各画素について、中間階調である階調１〜階調６における色むら補正用の補正値を算出する。
【００７２】
以下、中間階調での色むら補正用の補正値の算出の一例として、階調６における色むら補正用の補正値の算出の例を説明する。
まず、補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心に位置する画素について、図１０に示すように、補正後輝度ＷＲ６’’（ｘ、ｙ）に対応する補正後階調６’を特定する。続いて、補正部１８３は、補正前階調６と補正後階調６’との差分、例えば階調差０．４を、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心に位置する画素における階調６のときの色むら補正用の補正値として算出する。続いて、補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの他の画素についても、同様に、中間階調時の色むら補正用の補正値を算出する。
【００７３】
続いて、補正部１８３は、同様に、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂの各画素およびＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃの各画素について、中間階調時の色むら補正用の補正値を算出する。
【００７４】
続いて、補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａとＧ用液晶ライトバルブ１４２ｂとＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃとの各画素について、階調ごとの色むら補正用の補正値を記憶部１７０に記憶する。
【００７５】
なお、本実施形態において、目標となる輝度分布は、輝度分布ＷＧ７（ｘ、ｙ）ではなく、輝度分布ＷＲ７（ｘ、ｙ）または輝度分布ＷＢ７（ｘ、ｙ）でもよい。輝度分布ＷＲ７（ｘ、ｙ）と、輝度分布ＷＧ７（ｘ、ｙ）と、輝度分布ＷＢ７（ｘ、ｙ）との平均が、目標となる輝度分布として用いられてもよい。目標となる輝度分布は、予め定められた理想的な輝度分布でもよいし、予め記憶部１７０に記憶されている輝度分布でもよい。
ここまでが、ステップＳ１１２の説明である。
【００７６】
ステップＳ１１２が完了すると、ステップＳ１１３において補正部１８３は、画像処理部１２０に対して、記憶部１７０に記憶されている色むら補正用の補正値を用いて画像情報を補正する動作を実行させる。
具体的には、補正部１８３は、画像情報が示すＲ、ＢおよびＧの各画素の階調から、記憶部１７０に記憶されている当該色と当該階調と当該画素とに対応する色むら補正用の補正値を減算して液晶ライトバルブ１４２の画素１４２ｐの光透過率を減らす動作を、画像処理部１２０に実行させることによって、投射画像の色むらを補正する。
【００７７】
本実施形態に係るプロジェクター１００およびプロジェクター１００の制御方法によれば、投射部１４０は、第１色成分と第２色成分とを含む複数の色成分によって表現されるカラー画像と、カラー画像を表現する複数の色成分のうちの第１色成分によって表現される第１画像と、カラー画像を表現する複数の色成分のうちの第２色成分によって表現される第２画像とを、互いに異なるタイミングで、投射面３００に表示する。モノクロカメラ１６０は、投射部１４０が投射面３００に表示する第１画像を撮像することによってモノクロの第１撮像画像を示す第１撮像画像情報を生成し、投射部１４０が投射面３００に表示する第２画像を撮像することによってモノクロの第２撮像画像を示す第２撮像画像情報を生成する。補正部１８３は、第１撮像画像情報と第２撮像画像情報とに基づいて、カラー画像のむらを補正する。
【００７８】
例えば、カラー画像における第１色成分の輝度分布と、カラー画像における第２色成分の輝度分布と、の差異に基づいて、カラー画像においてむらが生じることがある。
この態様によれば、第１撮像画像情報は、カラー画像における第１色成分の輝度分布を示すことになり、第２撮像画像情報は、カラー画像における第２色成分の輝度分布を示すことになる。
そして、カラー画像における第１色成分の輝度分布と、カラー画像における第２色成分の輝度分布と、に基づいて、すなわち、カラー画像においてむらを生じさせる要因の状態に基づいて、カラー画像のむらが補正される。このため、モノクロカメラ１６０を用いて、カラー画像のむらを低減することが可能になる。
【００７９】
補正部１８３は、第１撮像画像における輝度分布と、目標となる輝度分布と、の関係に基づいて、カラー画像における第１色成分の輝度分布を補正し、第２撮像画像における輝度分布と、目標となる輝度分布と、の関係に基づいて、カラー画像における第２色成分の輝度分布を補正する。このため、目標となる輝度分布を用いて、カラー画像のむらを低減することが可能になる。
【００８０】
補正部１８３は、第１撮像画像における輝度分布と、目標となる輝度分布と、の差異に基づく補正値を用いて、カラー画像における第１色成分の輝度分布を補正し、第２撮像画像における輝度分布と、目標となる輝度分布と、の差異に基づく補正値を用いて、カラー画像における第２色成分の輝度分布を補正する。このため、例えば、目標となる輝度分布を基準にする補正値を用いて、カラー画像のむらを低減することが可能になる。
【００８１】
補正部１８３は、第１撮像画像における輝度分布と、第２撮像画像における輝度分布と、の関係に基づいて、カラー画像における第１色成分の輝度分布を補正する。このため、例えば、カラー画像における第１色成分の輝度分布を補正することによって、カラー画像におけるむらを低減できる。
【００８２】
補正部１８３は、第１撮像画像における輝度分布と、第２撮像画像における輝度分布と、の差異に基づく補正値を用いて、カラー画像における第１色成分の輝度分布を補正する。このため、例えば、第１撮像画像における輝度分布と、第２撮像画像における輝度分布と、の差異に基づく補正値を用いて、カラー画像のむらを低減できる。
＜変形例＞
上記実施形態は、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。
【００８３】
＜変形例１＞
第１実施形態において、図２に示すステップＳ１１２が、以下のように変形されてもよい。
補正部１８３は、Ｒラスター画像の中心に位置する第１画素の輝度と、Ｇラスター画像の中心に位置する第３画素の輝度との比率である第１比率と、Ｒラスター画像の第２画素の輝度と、Ｇラスター画像の画素のうち第２画素と対応する第４画素との比率である第２比率と、の関係に基づいて、投射画像におけるＲの色成分の輝度分布を補正する。
ここで、第１画素は、Ｒラスター画像のうち、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心に位置する画素が示す画像を表す画素である。第３画像は、Ｇラスター画像のうち、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂの中心に位置する画素が示す画像を表す画素である。第２画素と対応する第４画素は、投射画像において第２画素と合成されている画素である。
第１画素は第１領域の一例である。第２画素は第２領域の一例である。第３画素は第３領域の一例である。第４画素は第４領域の一例である。なお、領域は、画素単位であってもよいし、複数の画素からなる範囲であってもよい。
【００８４】
例えば、補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの中心に位置する画素の輝度とＧ用液晶ライトバルブ１４２ｂの中心に位置する画素の輝度とＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃの中心に位置する画素の輝度とのバランスを基準に、液晶ライトバルブ１４２上の座標位置が同一であるＲ用液晶ライトバルブ１４２ａの画素とＧ用液晶ライトバルブ１４２ｂの画素とＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃの画素の輝度のバランスを補正する。
【００８５】
変形例１では、補正部１８３は、最大階調における仮補正後輝度分布ＷＲ７’（ｘ、ｙ）、ＷＧ７’（ｘ、ｙ）およびＷＢ７’（ｘ、ｙ）を、次のように求める。
【数９】
2020016807.tif 000011
【数１０】
2020016807.tif 000012
【数１１】
2020016807.tif 000013
【００８６】
通常、最大階調の輝度分布に示される輝度Ｌの最大値よりも輝度を大きくする補正はできないため、補正部１８３は、補正後輝度分布ＷＲ７’’（ｘ、ｙ）、補正後輝度分布ＷＢ７’’（ｘ、ｙ）および補正後輝度分布ＷＧ７’’（ｘ、ｙ）を、次のように求める。
【数１２】
2020016807.tif 000014
【数１３】
2020016807.tif 000015
【数１４】
2020016807.tif 000016
ただし、補正係数Ｍ２は以下の３値のうち、最大値である。
【数１５】
2020016807.tif 000017
【数１６】
2020016807.tif 000018
【数１７】
2020016807.tif 000019
なお、当該最大値が１以下である場合、補正後の輝度分布で示される輝度Ｌを下げる必要はないため、補正部１８３は、補正係数Ｍ２として「１」を用いる。
【００８７】
続いて、補正部１８３は、第１実施形態で示す手順と同様の手順で、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａの各画素、Ｇ用液晶ライトバルブ１４２ｂの各画素およびＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃの各画素について、最大階調時の色むら補正用の補正値を算出する。
【００８８】
次に、補正部１８３は、中間階調つまり階調６〜階調１の各々について、補正後輝度分布ＷＧα’’（ｘ、ｙ）、補正後輝度分布ＷＲα’’（ｘ、ｙ）および補正後輝度分布ＷＢα’’（ｘ、ｙ）を、次のように求める。
【数１８】
2020016807.tif 000020
【数１９】
2020016807.tif 000021
【数２０】
2020016807.tif 000022
【００８９】
変形例１においても、階調０については補正の必要がないため、補正部１８３は補正を行わない。
【００９０】
続いて、補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａとＧ用液晶ライトバルブ１４２ｂとＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃとの各画素について、最大階調時での手順と同様に、中間階調時の色むら補正用の補正値を算出する。
【００９１】
続いて、補正部１８３は、Ｒ用液晶ライトバルブ１４２ａとＧ用液晶ライトバルブ１４２ｂとＢ用液晶ライトバルブ１４２ｃとの各画素について、階調ごとの色むら補正用の補正値を記憶部１７０に記憶する。
ここまでが、ステップＳ１１２の変形部分である。以下、第１実施形態と同様にステップＳ１１３が実行される。
【００９２】
なお、変形例１において、目標となる３つの輝度のバランスは、液晶ライトバルブ１４２の中心に位置する画素に対応する輝度でのバランスに限らず適宜変更可能である。例えば、目標となる３つの輝度のバランスは、液晶ライトバルブ１４２の任意の画素に対応する輝度でのバランスでもよいし、別のプロジェクターの投射画像の任意の画素でのバランスでもよく、予め記憶部１７０に記憶されているバランスでもよい。
【００９３】
変形例１によれば、第１撮像画像の一例であるＲラスター画像は、第１領域と第２領域とを有し、第２撮像画像の一例であるＧラスター画像は、第１領域に対応する第３領域と、第２領域に対応する第４領域とを有する。補正部１８３は、第１領域の輝度と第３領域の輝度との比率である第１比率と、第２領域の輝度と第４領域の輝度との比率である第２比率と、の関係に基づいて、カラー画像における第１色成分の輝度分布を補正する。
第１比率と第２比率とが相互に異なる場合、カラー画像においてむらが生じることがある。この態様によれば、第１比率と第２比率とに基づいて、すなわち、カラー画像においてむらを生じさせる原因に基づいて、カラー画像のむらが補正される。このため、カラー画像のむらを低減することが可能になる。
【００９４】
また、変形例１によれば、補正部１８３は、第１比率と第２比率との差異に基づく補正値を用いて、カラー画像における第１色成分の輝度分布を補正する。このため、カラー画像における第１色成分の輝度分布と、カラー画像における第２色成分の輝度分布と、の差異を小さくできる。
【００９５】
＜変形例２＞
補正部１８３は、モノクロカメラ１６０の撮像結果を用いて、カラーの参照画像を示す参照画像情報を生成し、当該参照画像情報に基づいて、投射画像の色むらを補正してもよい。
【００９６】
図１１は、変形例２で用いられる補正部１８３の一例を示す図である。図１１において、補正部１８３は、生成部１８３ａと、むら補正部１８３ｂと、を含む。
生成部１８３ａは、モノクロカメラ１６０の撮像結果を用いて、Ｒ、ＧおよびＢの各色成分で表現される参照画像を示す参照画像情報を生成する。むら補正部１８３ｂは、生成部１８３ａが生成する参照画像情報に基づいて、投射画像の色むらを補正する。
【００９７】
生成部１８３ａは、以下の式を用いて、モノクロカメラ１６０の撮像結果を、ＸＹＺ値に変換する。
（ＸＲα  ＹＲα  ＺＲα）＝（ｌ１  ｍ１  ｎ１）＊ＷＲα
（ＸＧα  ＹＧα  ＺＧα）＝（ｌ２  ｍ２  ｎ２）＊ＷＧα
（ＸＢα  ＹＢα  ＺＢα）＝（ｌ３  ｍ３  ｎ３）＊ＷＢα
ここで、ＸＹＺ値である（ＸＲα  ＹＲα  ＺＲα）は、Ｒラスター画像に対応する。ＸＹＺ値である（ＸＧα  ＹＧα  ＺＧα）は、Ｇラスター画像に対応する。ＸＹＺ値である（ＸＢα  ＹＢα  ＺＢα）は、Ｂラスター画像に対応する。
ＸＹＺ値である（ＸＲα  ＹＲα  ＺＲα）は、第１参照画像を示す第１参照画像情報の一例である。ＸＹＺ値である（ＸＧα  ＹＧα  ＺＧα）は、第２参照画像を示す第２参照画像情報の一例である。
【００９８】
ここで、ｌ、ｍ、ｎは、モノクロカメラ１６０の撮像結果Ｗと、ＸＹＺ測定機の測定結果であるＸＹＺ値と、の関係性に基づいて、予め設定される。
例えば工場での組立て時に、階調７のＲラスター画像、階調７のＧラスター画像および階調７のＢラスター画像の各々を、モノクロカメラ１６０が撮像して生成する実測値ＷｆＲ７、ＷｆＧ７およびＷｆＢ７、と、当該各ラスター画像を、ＸＹＺ測定機で測定して生成する実測値（ＸｆＲ７、ＹｆＲ７、ＺｆＲ７）、（ＸｆＧ７、ＹｆＧ７、ＺｆＧ７）および（ＸｆＢ７、ＹｆＢ７、ＺｆＢ７）とから、以下のように求められる。
（ｌ１  ｍ１  ｎ１）＝（ＸｆＲ７  ＹｆＲ７  ＺｆＲ７）／ＷｆＲ７
（ｌ２  ｍ２  ｎ２）＝（ＸｆＧ７  ＹｆＧ７  ＺｆＧ７）／ＷｆＧ７
（ｌ３  ｍ３  ｎ３）＝（ＸｆＢ７  ＹｆＢ７  ＺｆＢ７）／ＷｆＢ７
なお、ｌ、ｍおよびｎを生成する際に用いられるラスター画像の階調は階調７に限らず適宜変更可能である。また、液晶ライトバルブ１４２の画素ごとに、ｌ、ｍおよびｎが生成されてもよいが、例えば、液晶ライトバルブ１４２の中心に位置する画素について生成されるｌ、ｍおよびｎを、液晶ライトバルブ１４２の他の画素用として用いてもよい。
【００９９】
むら補正部１８３ｂは、Ｒ、ＧおよびＢの各画素について階調ごとに生成部１８３ａが生成するＸＹＺ値に基づいて、投射画像の色むらを補正する。
例えば、むら補正部１８３ｂは、Ｒ、ＧおよびＢの各画素の階調ごとに、生成部１８３ａが生成するＸＹＺ値から、色むら解消のための目標値を差し引いた値を算出し、その算出結果を、色むら補正用の補正値として、当該色と当該画素と当該階調とに対応づけて記憶部１７０に記憶する。ここで、色むら解消のための目標値は、ＸＹＺ値で示され、かつ、生成部１８３ａが生成するＸＹＺ値よりも輝度が低いとする。
【０１００】
続いて、補正部１８３は、画像処理部１２０に対して、記憶部１７０に記憶されている色むら補正用の補正値を用いて画像情報を補正する動作を実行させる。
具体的には、補正部１８３は、以下の第１動作から第３動作を画像処理部１２０に実行させる。
第１動作：画像情報に基づいて、Ｒ、ＢおよびＧの情報と画素と階調とを特定し、当該Ｒ、ＢおよびＧの情報と画素と階調とに対応する色むら補正用の補正値を記憶部１７０から読み出す動作。
第２動作：当該画像情報が示すＲ、ＢおよびＧの情報と階調からＸＹＺ値に生成し、生成後のＸＹＺ値から色むら補正用の補正値を差し引く補正を実行する動作。
第３動作：補正後のＸＹＺ値に応じた画像信号を生成する動作。
【０１０１】
補正部１８３は、画像処理部１２０に第１動作から第３動作を実行させることによって、投射画像の色むらを補正する。
【０１０２】
変形例２によれば、生成部１８３ａは、第１撮像画像情報を用いて、複数の色成分で表現される第１参照画像を示す第１参照画像情報を生成し、第２撮像画像情報を用いて、複数の色成分で表現される第２参照画像を示す第２参照画像情報を生成する。むら補正部１８３ｂは、第１参照画像情報と第２参照画像と基づいて、カラー画像のむらを補正する。
このため、モノクロカメラ１６０が用いられても、複数の色成分で表現される参照画像を示す参照画像情報を生成でき、当該参照画像情報を用いてカラー画像のむらが補正される。よって、モノクロカメラ１６０が用いられても、カラー画像のむらを補正することが可能になる。
また、変形例２によれば、カラーカメラの撮像結果と同様のＸＹＺ値の撮像情報が生成されるため、ＸＹＺ値の撮像情報を用いる色むら補正処理と同様の処理を利用することが可能になる。
【０１０３】
＜変形例３＞
第１実施形態、変形例１および変形例２では、射影変換行列を生成する際に使用されるモノクロカメラ１６０が、色むら補正にも使用される。しかしながら、色むら補正に用いられるモノクロカメラ１６０は、色むら補正専用のモノクロカメラでもよい。
なお、射影変換行列を生成する際に使用されるモノクロカメラ１６０が、色むら補正にも使用される場合、別々の専用のモノクロカメラ１６０が使用される場合に比べて、構成物品の数を減らすことが可能になる。一般的に、カラーカメラに比べてモノクロカメラ１６０は撮像分解能が高いため、分解能が要求される別機能、例えば上述の射影変換行列を生成する機能にモノクロカメラ１６０が併用されることが好ましい。
また、射影変換行列を生成する際に使用されるモノクロカメラ１６０ではなく、投射面３００上の物体を検出するためのモノクロカメラ、または、投射画面の自動縦横補正に用いられるモノクロカメラを用いて色むら補正が実行されてもよい。
【０１０４】
＜変形例４＞
表示装置は、プロジェクター１００に限らず適宜変更可能である。例えば、表示装置として、液晶表示装置またはＥＬ表示装置が用いられてもよい。
【０１０５】
＜変形例５＞
制御部１８０がプログラムを実行することによって実現される機能の全部または一部は、例えばＦＰＧＡ（field programmable gate array）またはＡＳＩＣ（Application Specific IC）等の電子回路によりハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。
【０１０６】
＜変形例６＞
光変調装置の一例として液晶ライトバルブ１４２が用いられたが、光変調装置は液晶ライトバルブに限らず適宜変更可能である。例えば、光変調装置は、３枚の反射型の液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、光変調装置は、１枚の液晶パネルを用いた方式、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のデジタルミラーデバイスを用いた方式等の構成であってもよい。光変調装置として１枚のみの液晶パネルまたはＤＭＤが用いられる場合には、色分離光学系および色合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネルおよびＤＭＤ以外にも、光源１４１が発した光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１００…プロジェクター、１１０…操作受取部、１２０…画像処理部、１３０…ライトバルブ駆動部、１４０…投射部、１４１…光源、１４２…液晶ライトバルブ、１４３…投射光学系、１５０…光源駆動部、１６０…モノクロカメラ、１７０…記憶部、１８０…制御部、１８１…投射制御部、１８２…撮像制御部、１８３…補正部、１８３ａ…生成部、１８３ｂ…むら補正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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