(57)【要約】      （修正有）【課題】画像光の色を精度よく測定して画像光の色補正を行うプロジェクター、色補正システムおよびプロジェクターの制御方法を提供する。。【解決手段】プロジェクター１００は、投射面１８０に結像した画像光の色を、ＲＧＢ色系を構成する複数の色、及びＸＹＺ表色系のＺ値を測定する測定部１７７と、測定部１７７が測定したＲＧＢ表色系の色の測定値をＸＹＺ表色系の色に変換した第１測定値と、測定部１７７が測定したＸＹＺ表色系の第２測定値とに基づき補正パラメーターを生成する補正パラメーター生成部１１５と、を備え、測定部１７７は、ＲＧＢ表色系の色光の波長域において、青色光のスペクトル特性に対応した透過率特性を有する光学フィルターを備える。【選択図】図１
2020034741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色光を発する固体光源と、
前記固体光源が発する前記第１の色光を蛍光体に当てることで所定色の色光を得て、得られた前記所定色の色光を分光することで前記所定色の色光を第２の色光と第３の色光とに分離する光源光学系と、
前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３の色光を変調する光変調部と、
前記光変調部により変調された前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３の色光を合成した画像光を投射面に投射する投射部と、
前記画像光が前記投射面に結像した画像の色を、第１表色系を構成する複数の色、及び第２表色系を構成する少なくとも１の色について測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記第１表色系の色の第１測定値を前記第２表色系の色に変換した変換値と、前記測定部が測定した前記第２表色系を構成する少なくとも１の色の第２測定値とに基づき、補正パラメーターを生成する補正パラメーター生成部と、を備え、
前記測定部は、前記第１の色光の波長域において、前記第１の色光のスペクトル特性に対応した透過率特性を有する光学フィルターを備える、プロジェクター。
【請求項２】
前記光学フィルターは、前記測定部の分光感度特性のうち、前記第１の色光の波長域における、前記第１表色系を構成する色に関する分光感度特性を、前記第２表色系を構成する色の等色関数に対応させる透過率特性を有する、請求項１記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記光学フィルターは、第１光学フィルター及び第２光学フィルターを備え、
前記第２光学フィルターは、前記第１の色光の波長域で透過率がピークを示す透過率特性を有し、
前記第１光学フィルターは、前記第２光学フィルターの透過率特性と組み合わされて、前記第１の色光の波長域において、前記第１表色系を構成する色に関する分光感度特性を、前記第２表色系を構成する色の等色関数に対応させる透過率特性を有する、請求項１又は２記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記第１光学フィルターは、前記第１の色光の波長域よりも長波長の領域において前記第２の色光及び前記第３の色光を透過させる透過率特性を有する、請求項３記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記第１光学フィルターは、前記第１の色光の波長域よりも長波長の領域の透過率が、前記第１の色光の波長域の透過率よりも低い、請求項３又は４記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記測定部は、受光素子を備え、
前記光学フィルターは、前記第２の色光の波長域で透過率がピークを示す透過率特性の第３光学フィルターと、前記第３の色光の波長域で透過率がピークを示す透過率特性の第４光学フィルターと、を備え、
前記第２光学フィルター、前記第３光学フィルター及び前記第４光学フィルターは、前記受光素子を構成する画素のいずれかに対応付けて配置される、請求項３から５のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記第１光学フィルターは、前記受光素子を構成する画素の各々に対応付けて配置される、請求項６記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記第１表色系はＲＧＢ表色系であり、前記第２表色系はＸＹＺ表色系であり、
前記測定部は、前記ＲＧＢ表色系を構成するＲ、Ｇ、及び前記ＸＹＺ表色系を構成するＺの各色の測定値を出力する、請求項１から７のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項９】
第１の色光を発する固体光源と、
前記固体光源が発する前記第１の色光を蛍光体に当てることで所定色の色光を得て、得られた前記所定色の色光を分光することで前記所定色の色光を第２の色光と第３の色光とに分離する光源光学系と、
前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３の色光を変調する光変調部と、
前記光変調部により変調された前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３の色光を合成した画像光を投射面に投射する投射部と、
前記画像光が前記投射面に結像した画像の色を、第１表色系を構成する複数の色、及び第２表色系を構成する少なくとも１の色について測定する測定部と、を備えるプロジェクターと、
前記測定部が測定した前記第１表色系の色の第１測定値を前記第２表色系の色に変換した変換値と、前記測定部が測定した前記第２表色系を構成する少なくとも１の色の第２測定値とに基づき、補正パラメーターを生成する補正パラメーター生成装置と、を備え、
前記測定部は、前記第１の色光の波長域において、前記第１の色光のスペクトル特性に対応した透過率特性を有する光学フィルターを備える、色補正システム。
【請求項１０】
固体光源が発する第１の色光と、前記第１の色光を基に得られる第２の色光と、第３の色光とをそれぞれ変調し、合成した画像光を投射面に投射するプロジェクターの制御方法であって、
前記画像光が前記投射面に結像した画像の色を、第１表色系を構成する複数の色、及び第２表色系を構成する少なくとも１の色について測定部で測定する測定ステップと、
測定された前記第１表色系の色の第１測定値を前記第２表色系の色に変換した変換値と、前記測定部が測定した前記第２表色系を構成する少なくとも１の色の第２測定値とに基づき、補正パラメーターを生成する生成ステップと、を有し、
前記測定ステップは、前記第１の色光の波長域において、前記第１の色光のスペクトル特性に対応した透過率特性を有する光学フィルターを備える前記測定部により、前記第２表色系を構成する少なくとも１の色について測定する、プロジェクターの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、色補正システム、及びプロジェクターの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターでは、画像光を測色して、測色結果に基づいて画像光の色調整を行っている。例えば、引用文献１は、プロジェクターの光路中に、所与のスペクトル成分を除去する光学フィルターを配置し、光路中に光学フィルターを配置した状態と、光路中に光学フィルターを配置しない状態とを切り替えることで、擬似的に６バンドのマルチバンド測定を実現するプロジェクターを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４５３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、画像の色を精度よく測定して画像光の色補正を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する一態様は、第１の色光を発する固体光源と、前記固体光源が発する前記第１の色光を蛍光体に当てることで所定色の色光を得て、得られた前記所定色の色光を分光することで前記所定色の色光を第２の色光と第３の色光とに分離する光源光学系と、前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３の色光を変調する光変調部と、前記光変調部により変調された前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３の色光を合成した画像光を投射面に投射する投射部と、前記画像光が前記投射面に結像した画像の色を、第１表色系を構成する複数の色、及び第２表色系を構成する少なくとも１の色について測定する測定部と、前記測定部が測定した前記第１表色系の色の第１測定値を前記第２表色系の色に変換した変換値と、前記測定部が測定した前記第２表色系を構成する少なくとも１の色の第２測定値とに基づき、補正パラメーターを生成する補正パラメーター生成部と、を備え、前記測定部は、前記第１の色光の波長域において、前記第１の色光のスペクトル特性に対応した透過率特性を有する光学フィルターを備える、プロジェクターである。
【０００６】
上記プロジェクターにおいて、前記光学フィルターは、前記測定部の分光感度特性のうち、前記第１の色光の波長域における、前記第１表色系を構成する色に関する分光感度特性を、前記第２表色系を構成する色の等色関数に対応させる透過率特性を有する構成であってもよい。
【０００７】
上記プロジェクターにおいて、前記光学フィルターは、第１光学フィルター及び第２光学フィルターを備え、前記第２光学フィルターは、前記第１の色光の波長域で透過率がピークを示す透過率特性を有し、前記第１光学フィルターは、前記第２光学フィルターの透過率特性と組み合わされて、前記第１の色光の波長域において、前記第１表色系を構成する色に関する分光感度特性を、前記第２表色系を構成する色の等色関数に対応させる透過率特性を有する。
【０００８】
上記プロジェクターにおいて、前記第１光学フィルターは、前記第１の色光の波長域よりも長波長の領域において前記第２の色光及び前記第３の色光を透過させる透過率特性を有する構成であってもよい。
【０００９】
上記プロジェクターにおいて、前記第１光学フィルターは、前記第１の色光の波長域よりも長波長の領域の透過率が、前記第１の色光の波長域の透過率よりも低い構成であってもよい。
【００１０】
上記プロジェクターにおいて、前記測定部は、受光素子を備え、前記光学フィルターは、前記第２の色光の波長域で透過率がピークを示す透過率特性の第３光学フィルターと、前記第３の色光の波長域で透過率がピークを示す透過率特性の第４光学フィルターと、を備え、前記第２光学フィルター、前記第３光学フィルター及び前記第４光学フィルターは、前記受光素子を構成する画素のいずれかに対応付けて配置される構成であってもよい。
【００１１】
上記プロジェクターにおいて、前記第１光学フィルターは、前記受光素子を構成する画素の各々に対応付けて配置される構成であってもよい。
【００１２】
上記プロジェクターにおいて、前記第１表色系はＲＧＢ表色系であり、前記第２表色系はＸＹＺ表色系であり、前記測定部は、前記ＲＧＢ表色系を構成するＲ、Ｇ、及び前記ＸＹＺ表色系を構成するＺの各色の測定値を出力する構成であってもよい。
【００１３】
上記目的を達成する別の一の態様は、第１の色光を発する固体光源と、前記固体光源が発する前記第１の色光を蛍光体に当てることで所定色の色光を得て、得られた前記所定色の色光を分光することで前記所定色の色光を第２の色光と第３の色光とに分離する光源光学系と、前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３の色光を変調する光変調部と、前記光変調部により変調された前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３の色光を合成した画像光を投射面に投射する投射部と、前記画像光が前記投射面に結像した画像の色を、第１表色系を構成する複数の色、及び第２表色系を構成する少なくとも１の色について測定する測定部と、を備えるプロジェクターと、前記測定部が測定した前記第１表色系の色の第１測定値を前記第２表色系の色に変換した変換値と、前記測定部が測定した前記第２表色系を構成する少なくとも１の色の第２測定値とに基づき、補正パラメーターを生成する補正パラメーター生成装置と、を備え、前記測定部は、前記第１の色光の波長域において、前記第１の色光のスペクトル特性に対応した透過率特性を有する光学フィルターを備える、色補正システムである。
【００１４】
上記目的を達成するさらに別の一態様は、固体光源が発する第１の色光と、前記第１の色光を基に得られる第２の色光と、第３の色光とをそれぞれ変調し、合成した画像光を投射面に投射するプロジェクターの制御方法であって、前記画像光が前記投射面に結像した画像の色を、第１表色系を構成する複数の色、及び第２表色系を構成する少なくとも１の色について測定部で測定する測定ステップと、測定された前記第１表色系の色の第１測定値を前記第２表色系の色に変換した変換値と、前記測定部が測定した前記第２表色系を構成する少なくとも１の色の第２測定値とに基づき、補正パラメーターを生成する生成ステップと、を有し、前記測定ステップは、前記第１の色光の波長域において、前記第１の色光のスペクトル特性に対応した透過率特性を有する光学フィルターを備える前記測定部により、前記第２表色系を構成する少なくとも１の色について測定する、プロジェクターの制御方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プロジェクターの構成図。
【図２】測定部の構成図。
【図３】カラーフィルターを構成する各フィルターの配置の一例を示す図。
【図４】測定値、変換値及び目標値を示す変数を示す図。
【図５】撮像部の分光感度特性と、等色関数の分光感度特性とを示す図。
【図６】投射光の分光波長特性を示す図。
【図７】投射部が投射したＢ光の分光波長特性を示す図。
【図８】Ｚフィルターを備える測定部の分光感度特性を示す図。
【図９】測定部が備える光学フィルターの分光透過率を示す図。
【図１０】補正パラメーター生成部の動作を示すフローチャート。
【図１１】システム構成図。
【図１２】色補正システムのシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、プロジェクター１００の概略構成を示す構成図である。
プロジェクター１００は、光学的な画像である画像光を生成して投射面１８０に投射する投射部１５０等を含む画像投射系と、光学的な画像の元になる画像データを電気的に処理する画像処理部１６５等を含む画像処理系と、これら各部を制御する制御部１１０とを備える。
【００１７】
投射部１５０は、光源部１２０、光変調部１３０及び投射光学系１４０を備える。光源部１２０は、固体光源として、青色レーザー光を射出する青色半導体レーザー素子により構成されるレーザー光源１２１、１２２を備える。青色レーザー光を、以下では青色光と表記する。青色光は、本発明の「第１の色光」に相当する。レーザー光源１２１、１２２の各々は、複数の半導体素子を備え、各半導体素子が青色光を射出する構成であってもよい。また、光源部１２０は、レーザー光源１２１、１２２が射出した青色光を走査する光走査素子、青色光の光学特性を高めるためのレンズ群、光量を低減させる調光部等を備えていてもよい。光走査素子、レンズ群及び調光部の図示は省略する。
【００１８】
さらに光源部１２０は、レーザー光源ドライバー１２３、１２４、光源光学系１２７及び拡散板１２８を備える。光源光学系１２７は、蛍光体ホイール１２５及び分光部１２６を備える。
レーザー光源ドライバー１２３は、後述する光源駆動部１５３から入力される制御信号に従ってレーザー光源１２１を駆動する。レーザー光源ドライバー１２４は、光源駆動部１５３から入力される制御信号に従ってレーザー光源１２２を駆動する。
蛍光体ホイール１２５は、レーザー光源１２１から射出された青色光を補色となる黄色光に変換する。黄色光は、本発明の「所定色の色光」に相当する。分光部１２６は蛍光体ホイール１２５から入射された黄色光を赤色光と緑色光とに分離する。赤色光は、本発明の「第２の色光」又は「第３の色光」に相当し、緑色光は、本発明の「第３の色光」又は「第２の色光」に相当する。拡散板１２８は、レーザー光源１２２から射出された青色光を拡散させる。
【００１９】
レーザー光源１２１から射出された青色光は、蛍光体ホイール１２５の蛍光体に入射され、黄色光に変換される。変換された黄色光は分光部１２６に入射され、黄色光を波長成分により赤色光と緑色光とに分離される。分光部１２６により分離された赤色光及び緑色光は、それぞれ光変調部１３０に入射され、赤色の画像光及び緑色の画像光に変調される。
【００２０】
また、レーザー光源１２２から射出された青色光は、拡散板１２８に入射され、拡散板１２８によって拡散される。拡散板１２８により拡散された青色光は、光変調部１３０に入射され、青色の画像光に変調される。光変調部１３０により変調された青色、赤色及び緑色の画像光は、不図示のクロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系により投射面１８０に投射される。
【００２１】
光源駆動部１５３は、制御部１１０の制御に従ってレーザー光源ドライバー１２３、１２４を制御し、レーザー光源１２１、１２２の点灯及び消灯と、レーザー光源１２１、１２２が射出する光の輝度とを制御する。
【００２２】
光変調部１３０は、光源部１２０から入射された青色光、赤色光及び緑色光を変調して画像光を生成し、生成した画像光を投射光学系１４０に出力する。光変調部１３０の具体的な構成は、例えば、赤色、緑色及び青色の３原色に対応した３枚の透過型又は反射型の液晶パネルを用いた方式や、ＤＬＰ（Digital Light Processing）方式であってもよい。
【００２３】
本実施形態では、光変調部１３０が赤色、緑色及び青色の３原色の色光に対応した３枚の透過型の液晶パネルを備える構成である場合について説明する。青色光を変調する液晶パネルをＢパネル１３１と表記し、赤色光を変調する液晶パネルをＲパネル１３３と表記し、緑色光を変調する液晶パネルをＧパネル１３５と表記する。
【００２４】
Ｂパネル１３１、Ｒパネル１３３及びＧパネル１３５の各々は、複数の画素がマトリクス状に配置された構成を備え、各画素は液晶パネルドライバー１５５により駆動される。
【００２５】
液晶パネルドライバー１５５は、後述する画像処理部１６５から入力された画像信号に基づいて、Ｂパネル１３１、Ｒパネル１３３及びＧパネル１３５の各々を構成する各画素を駆動する駆動電圧を生成する。液晶パネルドライバー１５５は、生成した駆動電圧を不図示の透明電極に印加してＢパネル１３１、Ｒパネル１３３及びＧパネル１３５を構成する各画素の透過率を調整し、Ｂパネル１３１、Ｒパネル１３３及びＧパネル１３５に画像を描画する。光変調部１３０により変調された赤色光、緑色光及び青色光の各色光は、クロスダイクロイックプリズムにより合成されて画像光となり、投射光学系１４０に射出される。
【００２６】
投射光学系１４０は、光変調部１３０で変調された画像光を投射面１８０に投射して結像させるためのレンズ群を備える。投射光学系１４０は、不図示のモーターの回転によってレンズ群が駆動され、ズーム、フォーカス及び絞りの調整が行われる。レンズ群及びモーターの図示は省略する。投射光学系１４０は、手動の操作によりレンズ群を動かしてズーム、フォーカス及び絞りの調整が行われる構成であってもよい。
【００２７】
また、プロジェクター１００は、操作部１７１、表示部１７３、リモコン受光部１７５、測定部１７７及び入出力インターフェイス１７９を備える。操作部１７１、表示部１７３、リモコン受光部１７５及び測定部１７７の各々は、入出力インターフェイス１７９に接続される。また、入出力インターフェイス１７９は、バス１０１に接続され、同じくバス１０１に接続された制御部１１０とバス１０１を介してデータの送受信を行う。
【００２８】
操作部１７１は、プロジェクター１００の筐体表面に設けられた各種のボタンやスイッチを備え、これらのボタンヤスイッチの操作に対応した操作信号を生成して入出力インターフェイス１７９に出力する。入出力インターフェイス１７９は、操作部１７１から入力された操作信号を制御部１１０に出力する。
【００２９】
表示部１７３は、ＬＣＤ（liquid crystal display）等の表示パネルを備え、制御部１１０の制御により画像や図形、文字等を表示する。また、表示パネルの下に操作部１７１としてのタッチパネルを重ねて配置し、タッチされた表示パネルの位置をタッチパネルにより検出可能な構成としてもよい。
【００３０】
リモコン受光部１７５は、リモコン５から送信される赤外線信号を受光し、受光した赤外線信号をデコードして操作信号を生成して入出力インターフェイス１７９に出力する。入出力インターフェイス１７９は、リモコン受光部１７５から入力された操作信号を制御部１１０に出力する。
【００３１】
測定部１７７は、投射部１５０により画像光が投射された投射面１８０を撮像し、画像光が投射面１８０で結像した画像の色を測定する。本実施形態の測定部１７７は、赤色、緑色及び青色の各色について測定する。
【００３２】
図２は、測定部１７７の構成を示す構成図である。
ここで、図２を参照しながら測定部１７７の構成について説明する。測定部１７７は、フィルター部２１０、撮像部２２０及びＡ／Ｄ変換部２３０を備える。撮像部２２０は、撮像レンズ２２１、カラーフィルター２２２及び受光素子２２３を備えたＲＧＢカメラにより構成される。撮像部２２０は、画像光が投射面１８０で結像した画像の色を、ＲＧＢ表色系を構成する各色で測定する。ＲＧＢ表色系は、本発明の「第１表色系」に相当する。
【００３３】
フィルター部２１０は、Ｚフィルター２１１と、Ｚフィルター２１１を固定する固定部材２１２とを備え、撮像レンズ２２１の前面に設けられる。Ｚフィルター２１１は、本発明の「第１光学フィルター」に相当する。Ｚフィルター２１１は、測定部１７７が備える光学フィルター２４０の一部を構成する。光学フィルター２４０は、Ｚフィルター２１１とカラーフィルター２２２とから構成される。
【００３４】
Ｚフィルター２１１は、受光素子２２３の受光特性を変更する光学フィルターである。Ｚフィルター２１１は、予め設定された波長域において、撮像部２２０分光透過率特性を人の目の特性に近づける特性を有している。具体的には、Ｚフィルター２１１の分光透過率は、カラーフィルター２２２の分光透過率との積により等色関数ｚ（λ）の分光透過率特性となるように調整されている。つまり、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２を透過した色光の分光透過率が、等色関数ｚ（λ）の分光感度に一致するようにＺフィルター２１１の分光透過率が調整されている。従って、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２を透過した色光を撮像部２２０で撮像することで、ＸＹＺ表色系の３刺激値のＺ成分であるＺ値を測定することができる。等色関数は、人間の目の分光感度分布を再現するように構成された関数であり、国際照明委員会であるＣＩＥによって規格化されている。ＣＩＥの規格では、等色関数は人間が３次元の色座標を持っていることを反映して、ｘ（λ）、ｙ（λ）及びｚ（λ）の３つの等色関数が規定されている。λは、波長を示す。また、ＸＹＺ表色系は、ＣＩＥ１９３１表色系とも呼ばれ、本発明の「第２表色系」に相当する。
【００３５】
フィルター部２１０は、カラーフィルター２２２の前面の第1位置にＺフィルター２１１が位置するように設置される。本実施形態のＺフィルター２１１は、その特性により、カラーフィルター２２２の前面に固定設置可能であるが、測定部１７７にスライド自在に保持されてもよい。その場合、フィルター部２１０は、モーターの駆動により、スライドレールに沿って移動し、第１位置と第２位置とに移動する。第２位置は、カラーフィルター２２２の前面にＺフィルター２１１が位置しない位置である。すなわち、フィルター部２１０が第２位置にある場合、光がＺフィルター２１１を透過することなくカラーフィルター２２２に入射される。Ｚフィルター２１１が第１位置にある場合、Ｚフィルター２１１を透過した光が、Ｒフィルター２５１、Ｇフィルター２５３及びＢフィルター２５５のいずれかを透過し、透過した光が、受光素子２２３を構成する画素のいずれかに受光される。
【００３６】
撮像レンズ２２１は、撮像レンズ２２１を通った光を、受光素子２２３を構成する各素子に集光させる集光レンズである。
【００３７】
カラーフィルター２２２は、撮像レンズ２２１により集光された光のうち、特定の波長の光を透過させて分光する。図３は、カラーフィルター２２２を構成する各フィルターの配置の一例を示す図である。カラーフィルター２２２は、赤色光を透過するＲフィルター２５１、緑色光を透過させるＧフィルター２５３及び青色光を透過させるＢフィルター２５５の３種類のフィルターが所定のパターンで２次元的に配置された構成を有する。Ｂフィルター２５５は、本発明の「第２光学フィルター」に相当する。また、Ｒフィルター２５１は、本発明の「第３光学フィルター」に相当し、Ｇフィルター２５３は、「第４光学フィルター」に相当する。
【００３８】
第２光学フィルターであるＢフィルター２５５は、青色光の波長域、例えば、４４５ｎｍ以上、４６５ｎｍ以下の波長域で透過率がピークを示す透過率特性を有する。また、第３光学フィルターであるＲフィルター２５１は、赤色光の波長域、例えば、６２０ｎｍ以上、７５０ｎｍ以下の波長域で透過率がピークを示す透過率特性を有する。また、第４光学フィルターであるＧフィルター２５３は、緑色光の波長域、例えば、４９５ｎｍ以上、５７０ｎｍ以下の波長域で透過率がピークを示す透過率特性を有する。
【００３９】
受光素子２２３は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサーやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーにより構成され、各々が光電変換素子を備える複数の画素を２次元的に配列した構成を備える。
受光素子２２３を構成する各画素は、カラーフィルター２２２のＲフィルター２５１、Ｇフィルター２５３及びＢフィルター２５５のいずれかに対応付けられる。受光素子２２３は、Ｒフィルター２５１、Ｇフィルター２５３及びＢフィルター２５５のいずれかを通過した光を画素ごとに光電変換し、受光量に対応した電荷を蓄積する。受光素子２２３は、所定のタイミングで入力される信号に基づいて蓄積電荷に対応した電圧のアナログ信号を順次出力する。
【００４０】
また、Ｚフィルター２１１は、受光素子２２３を構成する画素の各々に対応して配置される。すなわち、Ｚフィルター２１１を透過した光が、Ｒフィルター２５１、Ｇフィルター２５３及びＢフィルター２５５のいずれかを透過し、透過した光が、受光素子２２３を構成する画素のいずれかに受光される。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換部２３０は、受光素子２２３が出力したアナログ信号に対して、例えばサンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等の処理を行ってデジタル信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部２３０により変換されたデジタル信号は、測定値として制御部１１０に入力される。
【００４２】
なお、図２には、フィルター部２１０は、撮像レンズ２２１の前面に設けた構成を示すが、Ｚフィルター２１１と、カラーフィルター２２２の間に設けた構成であてもよい。
【００４３】
次にプロジェクター１００の画像処理系について説明する。
プロジェクター１００は、インターフェイス１６１、フレームメモリー１６３、画像処理部１６５及び制御部１１０を画像処理系として備える。
【００４４】
インターフェイス１６１は、有線接続用のコネクターと、このコネクターに対応したインターフェイス回路とを備え、プロジェクター１００に画像データを供給する画像供給装置に有線接続される。図１において、コネクター及びインターフェイス回路の図示は省略する。インターフェイス１６１は、画像供給装置から受信した画像データを画像処理部１６５に出力する。
図１には、プロジェクター１００と画像供給装置とを有線接続した場合を示すが、プロジェクター１００と画像供給装置とを無線により接続してもよい。また、画像データは、画像供給装置から受信した画像データであってもよいし、制御部１１０のメモリー１１１に予め記憶された画像データであってもよい。
【００４５】
画像処理部１６５は、画像データをフレームメモリー１６３に展開する。フレームメモリー１６３は、複数のバンクを備える。各バンクは、画像データの１フレームを書き込み可能な記憶容量を有する。フレームメモリー１６３は、例えば、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）により構成される。
【００４６】
画像処理部１６５は、フレームメモリー１６３に展開した画像データに対して、例えば、解像度変換処理又はリサイズ処理、歪曲収差の補正、形状補正処理、デジタルズーム処理、画像の色合いや輝度の調整等の画像処理を行う。画像処理部１６５は、制御部１１０により指定された処理を実行し、必要に応じて、制御部１１０から入力されるパラメーターを使用して処理を行う。また、画像処理部１６５は、上記のうち複数の画像処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。画像処理部１６５は、画像処理の終了した画像データをフレームメモリー１６３から読み出し、画像信号として液晶パネルドライバー１５５に出力する。
【００４７】
制御部１１０は、メモリー１１１及びプロセッサー１１３及びその他周辺回路を備える。図１において、周辺回路の図示は省略する。メモリー１１１は、記憶装置である。メモリー１１１は、不揮発性の記憶装置により構成してもよいし、不揮発性の記憶装置及び揮発性の記憶装置により構成してもよい。不揮発性の記憶装置は、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリー等の半導体メモリーにより構成することができる。揮発性の記憶装置は、例えば、ＲＡＭにより構成することができる。メモリー１１１は、プロセッサー１１３が実行する制御プログラムや、画像処理に用いるパラメーター等を記憶する。
【００４８】
プロセッサー１１３は、単一のプロセッサーで構成されてもよいし、複数のプロセッサーで構成されてもよい。また、プロセッサー１１３は、メモリー１１１の一部または全部と、その他の回路と統合されたＳｏＣ（System on a chip）で構成されてもよい。さらに、プロセッサー１１３は、プログラムを実行するＣＰＵと、演算処理を実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）との組合せにより構成してもよい。また、プロセッサー１１３の機能の全てを、ハードウェアに実装した構成としてもよく、プログラマブルデバイスを用いて構成してもよい。
【００４９】
また、制御部１１０及び画像処理部１６５は、それぞれ独立して又は一体的にＦＰＧＡ（field-programmable gate array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア回路で構成してもよい。また、制御部１１０及び画像処理部１６５は、それぞれ独立して又は一体的にプログラムを実行して所定の機能を実現するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Microprocessor unit）で構成してもよい。
【００５０】
プロセッサー１１３は、メモリー１１１が記憶する制御プログラムを実行して、プロジェクター１００の各部を制御する。例えば、プロセッサー１１３は、操作部１７１やリモコン５により受け付けた操作に対応した画像処理の実行指示と、この画像処理に用いるパラメーターとを画像処理部１６５に出力する。パラメーターには、例えば、投射面１８０に投射する画像の幾何的な歪みを補正する幾何補正パラメーター等が含まれる。また、プロセッサー１１３は、光源駆動部１５３を制御してレーザー光源ドライバー１２３、１２４を制御し、レーザー光源１２１、１２２の点灯と消灯とを制御し、輝度を調整する。幾何補正パラメーターは、一般的に知られたパラメーターであるため、幾何補正パラメーターの詳細については説明を省略する。
【００５１】
また、プロセッサー１１３は、補正パラメーター生成部１１５を機能ブロックとして備える。機能ブロックとは、プロセッサー１１３が、プログラムに従った制御動作を実行することで実現される機能に対応したブロックである。
【００５２】
補正パラメーター生成部１１５は、画像の色合いを補正する補正パラメーターを生成する。補正パラメーター生成部１１５は、生成した補正パラメーターを画像処理部１６５に出力する。
【００５３】
プロジェクター１００は、投射部１５０が投射面１８０に投射した画像を撮像部２２０で撮像して画像の色を測定し、測定した色に基づいて投射部１５０が投射する画像の色を補正する色補正を行う。画像処理部１６５は、補正パラメーターを用いて、画像データの明るさや色合いを補正する補正処理を行う。
【００５４】
図４は、測定値、変換値及び目標値を示す変数を示す。測定値、変換値及び目標値の詳細については後述する。以下、図４を参照しながらプロジェクター１００の動作を説明する。
制御部１１０のメモリー１１１には、色補正の目標値が記憶されている。プロジェクター１００の出荷前に、原色光を投射部１５０により投射して、専用の測色機により投射面１８０で結像した画像を測色して目標値を得る。原色光は、赤の単色光であるＲ光、緑の単色光であるＧ光、及び青の単色光であるＢ光である。測色機は、投射面１８０で結像した画像を測色し、ＸＹＺ表色系の三刺激値であるＸ値、Ｙ値及びＺ値を測色値として出力する。Ｒ光を測色機により測色した場合の測色値を（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ）と表記する。Ｘ、Ｙ及びＺと共に表記した小文字「ｒ」は、Ｒ光を測色して得た測色値であることを示す。同様に、Ｇ光を測色機により測色した場合の測色値を（Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ）と表記する。Ｘ、Ｙ及びＺと共に表記した小文字「ｇ」は、Ｇ光を測色して得た測色値であることを示す。また、Ｂ光を測色機により測色した場合の測色値を（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）と表記する。Ｘ、Ｙ及びＺと共に表記した小文字「ｂ」は、Ｇ光を測色して得た測色値であることを示す。また、メモリー１１１に記憶された目標値を（Ｘｒ０、Ｙｒ０、Ｚｒ０）、（Ｘｇ０、Ｙｇ０、Ｚｇ０）及び（Ｘｂ０、Ｙｂ０、Ｚｂ０）と表記する。（Ｘｒ０、Ｙｒ０、Ｚｒ０）、（Ｘｇ０、Ｙｇ０、Ｚｇ０）及び（Ｘｂ０、Ｙｂ０、Ｚｂ０）を総称する場合に、目標値Ｘ０Ｙ０Ｚ０と表記する。
【００５５】
プロジェクター１００は、プロジェクター１００がＲ光、Ｇ光、及びＢ光をそれぞれ投射した投射面１８０をプロジェクター１００の撮像部２２０により撮像する。撮像部２２０は、ＲＧＢカメラにより構成されるため、撮像部２２０の撮像画像により、Ｒ値、Ｇ値及びＢ値が測定値として得られる。以下、撮像画像により得られた測定値をＲ１Ｇ１Ｚ１と表記する。Ｒ光の投射を撮像部２２０により撮像した場合の測定値を（Ｒｒ１、Ｇｒ１、Ｚｒ１）と表記し、Ｇ光の投射を撮像部２２０により撮像した場合の測定値を（Ｒｇ１、Ｇｇ１、Ｚｇ１）と表記し、Ｂ光の投射を撮像部２２０により撮像した場合の測定値を（Ｒｂ１、Ｇｂ１、Ｚｂ１）と表記する。小文字「ｒ」、「ｇ」及び「ｂ」については、Ｘ値、Ｙ値及びＺ値の場合と同様である。
【００５６】
また、メモリー１１１には、変換パラメーターＭが記憶される。変換パラメーターＭは、測定値（Ｒｒ１、Ｇｒ１、Ｚｒ１）、（Ｒｇ１、Ｇｇ１、Ｚｇ１）及び（Ｒｂ１、Ｇｂ１、Ｚｂ１）を、ＸＹＺ値に変換する３行３列の行列式である。変換パラメーターＭの算出式を式（１）に示す。
【００５７】
【数１】
2020034741.tif 000003
【００５８】
ここで、色補正の目標値をＲＧＢ値ではなく、ＸＹＺ表色系のＸＹＺ値により設定する理由について説明する。図５は、撮像部２２０の分光感度特性と、等色関数の分光感度特性とを示す図である。
図５に実線で示す曲線３０１は、Ｂ光を撮像した撮像部２２０の分光感度を示す。また、破線で示す曲線３０２は、等色関数ｚ（λ）の分光感度を示す。また、実線で示す曲線３０３は、Ｇ光を撮像した撮像部２２０の分光感度を示す。また、破線で示す曲線３０４は、等色関数ｙ（λ）の分光感度を示す。また、実線で示す曲線３０５は、Ｒ光を撮像した撮像部２２０の分光感度を示す。また、破線で示す曲線３０６は、等色関数ｘ（λ）の分光感度を示す。なお、図５は、曲線３０３で示すＧ光を撮像した撮像部２２０の分光感度と、曲線３０４で示す等色関数ｙ（λ）の分光感度との光強度の最大値が「１．０」となるように正規化した状態を示している。
【００５９】
一般的に、撮像部２２０の分光感度と、等色関数の分光感度とは、図５に示すように一致しない場合が多い。等色関数は、人間の目の感度分布を示す関数であり、人が実際に目で見た感度に近い特性となる。このため、撮像部２２０の撮像結果に基づいて色補正を行うと、撮像部２２０の分光感度と、等色関数の分光感度とが近似していないと、人間の目で見ると好ましい補正結果にならない場合がある。このため、色補正の目標値を、ＸＹＺ表色系の３刺激値であるＸＹＺ値により設定しておき、撮像部２２０の撮像画像から得られた測定値Ｒ１Ｇ１Ｂ１をＸＹＺ値に変換する。測定値Ｒ１Ｇ１Ｂ１を変換した値を変換値Ｘ１Ｙ１Ｚ１値と表記する。変換値Ｘ１Ｙ１Ｚ１と目標値Ｘ０Ｙ０Ｚ０とに基づいて補正パラメーターを生成する。これにより人間の目の感度分布に従った感度で色補正を行うことができる。
【００６０】
ところで、レーザー光源１２１、１２２は、経年劣化や温度変化の影響により波長スペクトルに変化が生じる。波長スペクトルに変化が生じた場合、撮像部２２０の撮像画像から得られたＲ１Ｇ１Ｂ１値をＸ１Ｙ１Ｚ１値に変換すると、変換したＸ１Ｙ１Ｚ１値に誤差が含まれ、正確な測定結果が得られない場合がある。
【００６１】
本実施形態のプロジェクター１００は、レーザー光源１２２から射出され、拡散板１２８で拡散されたＢ光を光変調部１３０に入射させて変調し、画像光を生成する構成である。つまり、Ｂ光は、レーザー光源１２２が射出した光をそのまま用いている。このため、レーザー光源１２２の温度変化や経時変化等が生じた場合、Ｂ光のスペクトルに変形が生じ、ピークを示す波長位置がシフトしてしまう場合がある。
【００６２】
図６は、投射部１５０が投射した光の分光波長特性を示す図である。図６の横軸は波長であり、縦軸は光強度である。また、波長の単位はナノメートルであり、光強度の単位は任意単位とする。図６に実線で示す曲線３１１は、Ｂ光の分光波長特性を示し、破線で示す曲線３１２は、Ｇ光の分光波長特性を示し、一点鎖線で示す曲線３１３は、Ｒ光の分光波長特性を示す。Ｂ光の分光波長特性を示す波形は、図６に示すように、４６０ｎｍ付近において急峻にピークが立ち、半値幅が狭い波形となる。これに対してＲ光及びＧ光の分光波長特性を示す波形は、ピークが立った波形とはならず、また、半値幅が広い波形となる。
【００６３】
また、プロジェクター１００は、レーザー光源１２１が射出したＢ光を蛍光体ホイール１２５で黄色光に変換し、変換した黄色光を波長成分により赤色光と緑色光とに分離してＲ光やＧ光を生成する。図６に示すように、Ｒ光やＧ光は、半値幅が広く、温度変化や経年劣化によりスペクトル形状や、ピーク波長のシフトが生じても、撮像部２２０が撮像した画像により求められる測定値に生じる誤差は小さい。
【００６４】
図７は、図６の一部拡大図であり、Ｂ光の分光波長特性の４３５以上、４７５ｎｍ以下の範囲を示す図であり、さらに、Ｂ光のピークを示す波長位置がシフトした状態を示す図である。図７に示す曲線３２１は、ピークを示す波長位置がシフトする前のＢ光の分光波長特性を示し、曲線３２３は、ピークを示す波長位置がシフトした後のＢ光の分光波長特性を示す。さらに、図７において、ハッチングを施して示す波長範囲３２０は、Ｂ光の波長のシフト範囲を示す。
【００６５】
また、図７において、実線で示す曲線３０１は、撮像部２２０の分光感度を示す。破線で示す曲線３０２は、等色関数ｚ（λ）の分光感度を示す。つまり、曲線３０２は、人間の目の感度に対応する。図７において、曲線３０１が曲線３２１に交差する位置は、曲線３０２が曲線３２１に交差する位置よりも低い。すなわち、Ｂ光の分光波長特性が曲線３２１である場合、撮像部２２０が撮像した撮像画像は、人間の目が感じるよりもＢ光を暗く撮像する。
【００６６】
また、図７において、曲線３０１が曲線３２３に交差する位置での光強度は、曲線３０２が曲線３２３に交差する位置での光強度よりも高い。すなわち、Ｂ光の分光波長特性が曲線３２３である場合、撮像部２２０が撮像した撮像画像は、人間の目が感じるよりもＢ光を明るく撮像する。
【００６７】
このため本実施形態のプロジェクター１００は、撮像部２２０の前面に等色関数Ｚ（λ）の特性を作るＺフィルター２１１を設け、撮像部２２０により３刺激値のうちのＺ値を測定するように構成した。
【００６８】
図８は、Ｚフィルター２１１を備えた測定部１７７の分光感度特性を示す図である。
図８に示す一点鎖線で示す曲線３０１は、撮像部２２０の分光感度特性、すなわちＢフィルター２５５の分光透過率に対応する。また、図８に破線で示す曲線３０２は、等色関数ｚ（λ）の分光感度特性を示す。また、図８に実線で示す曲線３４０は、Ｚフィルター２１１及びＢフィルター２５５により構成された光学フィルター２４０の分光透過率を示す。Ｚフィルター２１１は、Ｂフィルター２５５と共に、Ｂ光の波長域において、青色の透過率特性を、ＸＹＺ表色系のＺ値の透過率特性に変換するフィルターである。すなわち、光学フィルター２１１は、Ｂ光の波長域における、ＲＧＢ表色系を構成する青色に関する分光感度特性を、ＸＹＺ表色系を構成する等色関数ｚ（λ）の分光感度特性に対応させる透過率特性を有する。
【００６９】
また、Ｚフィルター２１１の分光透過率は、カラーフィルター２２２を構成するＢフィルター２５５の分光透過率との積により等色関数ｚ（λ）の分光感度に一致又はほぼ一致するように調整されている。すなわち、フィルター２１１及びＢフィルター２５５により構成される光学フィルターの分光透過率は、等色関数ｚ（λ）の分光感度に一致又はほぼ一致する。このため、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２を透過したＢ光を撮像部２２０で撮像した場合、撮像部２２０の分光感度は、等色関数ｚ（λ）の分光感度に一致又はほぼ一致する。従って、投射部１５０が投射する色光を測定部１７７により人間の目の感度に近い感度で測定することができ、Ｂ光の波長のばらつきの影響を受けない高精度な測定が可能になる。
【００７０】
また、Ｚフィルター２１１は、予め設定された波長範囲、例えば、Ｂ光の波長域である４４５ｎｍ以上、４６５ｎｍ以下の範囲において、カラーフィルター２２２の分光透過率との積により等色関数ｚ（λ）の分光感度となるように調整されている。このため、すべての可視光域において、撮像部２２０の分光感度が等色関数ｚ（λ）の分光感度に一致するように分光透過率を調整されたＺフィルター２１１を作成するよりも、Ｚフィルター２１１の作成が容易になる。
【００７１】
図９は、測定部１７７が備える光学フィルター２４０の分光透過率を示す図である。
図９に破線で示す曲線３０１、３０３、３０５は、図５に示す曲線３０１、３０３、３０５と同様、Ｂ光を撮像した撮像部２２０の分光感度、すなわち、Ｂフィルター２５５、Ｇフィルター２５３、Ｒフィルター２５１の分光透過率に対応する。さらに、図９に一点鎖線で示す曲線３４１は、Ｚフィルター２１１の分光透過率を示す。また、図９に実線で示す曲線３４３は、Ｚフィルター２１１及びＢフィルター２５５により構成される光学フィルター２４０の分光透過率を示す。
【００７２】
図９を参照すると明らかなように、Ｚフィルター２１１の分光透過率は、Ｂ光の波長域である４４５ｎｍ以上、４６５ｎｍ以下の範囲において、透過率が０％となるようなことはなく、Ｂ光のスペクトル特性に対応して所定の透過率を有する。また、Ｚフィルター２１１の分光透過率は、Ｂ光の波長域において、波長が長波長になるほど、透過率が低下するように設定されている。また、Ｚフィルター２１１の分光透過率は、Ｂ光の波長域での透過率が、Ｒ光及びＧ光の波長域の透過率よりも高くなるように設定されている。また、Ｚフィルター２１１の分光透過率は、Ｂ光の波長域の上限である４６５ｎｍよりも大きい波長域、すなわち、Ｒ光及びＧ光の波長域において予め設定された透過率となるように設定されており、Ｒ光及びＧ光を遮断することなく少なくとも一部のＲ光及びＧ光を透過させる。このため、曲線３４３で示す光学フィルター２４０の分光透過率は、Ｒ光及びＧ光の波長域において０％ではなく、所定の透過率となる。
【００７３】
図１０は、プロジェクター１００の動作を示すフローチャートである。
図１０を参照しながらプロジェクター１００の動作を説明する。
制御部１１０は、例えば、撮像部２２０による前回の画像の測定から予め設定された時間が経過した場合、又はリモコン５や操作部１７１により色補正の操作を受け付けると、赤色の単色光であるＲ光を投射部１５０に投射させる（ステップＳ１）。例えば、制御部１１０は、Ｂパネル１３１及びＧパネル１３５の透過率が０％、Ｒパネル１３３の透過率が１００％となるように画像処理部１６５を制御してもよい。具体的には、制御部１１０は、画像処理部１６５に、赤色単色の画像データを処理させ、処理後の画像データに対応した画像信号を液晶パネルドライバー１５５に出力させる。赤色単色に対応した画像信号を入力した液晶パネルドライバー１５５は、Ｂパネル１３１及びＧパネル１３５の透過率が０％、Ｒパネル１３３の透過率が１００％となるように制御する。
【００７４】
また、制御部１１０は、光源駆動部１５３を制御してレーザー光源１２２を消灯させ、レーザー光源１２１だけを点灯させてもよい。このとき、制御部１１０は、Ｇパネル１３５の透過率が０％、Ｒパネル１３３の透過率が１００％となるように画像処理部１６５を制御する。
【００７５】
次に、制御部１１０は、測定部１７７に測定を実行させ、測定部１７７から測定値を取得する（ステップＳ２）。ここでは、制御部１１０は、測定値としてＲ成分であるＲｒ１、Ｇ成分であるＧｒ１、Ｚ成分であるＺｒ１を取得する。ステップＳ２は、本発明の「測定ステップ」に相当する。図４に示す測定値（Ｒｒ１、Ｇｒ１、Ｚｒ１）が得られる。「Ｒｒ１」及び「Ｇｒ１」は、本発明の「第１測定値」に相当し、Ｚｒ１は、本発明の「第２測定値」に相当する。
【００７６】
Ｚフィルター２１１は、Ｂ光の波長域よりも長波長の領域であるＲ光の波長域において、所定の透過率で光を透過させる透過率特性を有している。このため、Ｚフィルター２１１を撮像レンズ２２１の前面に配置しても、撮像部２２０によりＲ光の光強度を測定することが可能となる。
【００７７】
測定値Ｒｒ１は、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２のＲフィルター２５１を通過したＲ光を受光した受光素子２２３の出力に対応した測定値である。測定値Ｇｒ１は、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２のＧフィルター２５３を通過したＲ光を受光した受光素子２２３の出力に対応した測定値である。また、測定値Ｚｒ１は、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２のＢフィルター２５５を通過したＲ光を受光した受光素子２２３の出力に対応した測定値である。
【００７８】
次に、制御部１１０は、投射面１８０に投射する色光をＲ光からＧ光に変更し、Ｇ光を投射面１８０に投射させる（ステップＳ３）。例えば、制御部１１０は、Ｂパネル１３１及びＲパネル１３３の透過率が０％、Ｇパネル１３５の透過率が１００％となるように画像処理部１６５を制御する。また、制御部１１０は、青色光の生成に使用されるレーザー光源１２２を消灯させ、レーザー光源１２１だけを点灯させてもよい。このとき、制御部１１０は、Ｒパネル１３３の透過率が０％、Ｇパネル１３５の透過率が１００％となるように画像処理部１６５を制御する。
【００７９】
次に、制御部１１０は、測定部１７７に測定を実行させ、測定部１７７から測定値を取得する（ステップＳ４）。ここでは、制御部１１０は、測定値としてＲ成分であるＲｇ１、Ｇ成分であるＧｇ１、Ｚ成分であるＺｇ１を取得する。ステップＳ４は、本発明の「測定ステップ」に相当する。図４に示す測定値（Ｒｇ１、Ｇｇ１、Ｚｇ１）が得られる。「Ｒｇ１」及び「Ｇｇ１」は、本発明の「第１測定値」に相当し、Ｚｇ１は、本発明の「第２測定値」に相当する。
【００８０】
Ｚフィルター２１１は、Ｂ光の波長域よりも長波長の領域であるＧ光の波長域において、所定の透過率で光を透過させる透過率特性を有している。このため、Ｚフィルター２１１を撮像レンズ２２１の前面に配置しても、撮像部２２０によりＧ光の光強度を測定することが可能となる。
【００８１】
測定値Ｒｇ１は、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２のＲフィルター２５１を通過したＧ光を受光した受光素子２２３の出力に対応した測定値である。測定値Ｇｇ１は、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２のＧフィルター２５３を通過したＧ光を受光した受光素子２２３の出力に対応した測定値である。また、測定値Ｚｇ１は、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２のＢフィルター２５５を通過したＧ光を受光した受光素子２２３の出力に対応した測定値である。
【００８２】
次に、制御部１１０は、投射面１８０に投射する色光をＧ光からＢ光に変更し、Ｂ光を投射面１８０に投射させる（ステップＳ５）。例えば、制御部１１０は、Ｒパネル１３３及びＧパネル１３５の透過率が０％、Ｂパネル１３１の透過率が１００％となるように画像処理部１６５を制御する。また、制御部１１０は、Ｒ光及びＧ光の生成に使用されるレーザー光源１２１を消灯させ、レーザー光源１２２だけを点灯させてもよい。Ｚフィルター２１１の分光透過率は、Ｂ光の波長域の透過率が、Ｒ光及びＧ光の波長域の透過率よりも高くなるように設定されている。
【００８３】
次に、制御部１１０は、測定部１７７に測定を実行させ、測定部１７７から測定値を取得する（ステップＳ６）。ここでは、制御部１１０は、測定値としてＲ成分であるＲｂ１、Ｇ成分であるＧｂ１、Ｚ成分であるＺｂ１を取得する。ステップＳ６は、本発明の「測定ステップ」に相当する。図４に示す測定値（Ｒｂ１、Ｇｂ１、Ｚｂ１）が得られる。「Ｒｂ１」及び「Ｇｂ１」は、本発明の「第１測定値」に相当し、Ｚｂ１は、本発明の「第２測定値」に相当する。
【００８４】
Ｚフィルター２１１及びＢフィルター２５５により構成される光学フィルター２４０は、Ｂ光の波長域において、青色に関する分光感度特性を、ＸＹＺ表色系の等色関数ｚ（λ）の分光感度特性に対応させる特性を有している。
【００８５】
測定値Ｒｂ１は、Ｒフィルター２５１を通過したＢ光を受光した受光素子２２３の出力に対応した測定値である。測定値Ｇｂ１は、Ｇフィルター２５３を通過したＢ光を受光した受光素子２２３の出力に対応した測定値である。また、測定値Ｚｂ１は、Ｚフィルター２１１及びカラーフィルター２２２のＢフィルター２５５を通過したＢ光を受光した受光素子２２３の出力に対応した測定値である。
【００８６】
次に、制御部１１０は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の各々を投射面１８０に投射して測定した測定値であるＲ１Ｇ１Ｚ１値をＸ１Ｙ１Ｚ１値に変換する（ステップＳ７）。この変換により図４に示す変換値（Ｘｒ１、Ｙｒ１、Ｚ’ｒ１）（Ｘｇ１、Ｙｇ１、Ｚ’ｇ１）及び（Ｘｂ１、Ｙｂ１、Ｚ’ｂ１）が得られる。制御部１１０は、以下に示す変換式（２）により、Ｒ１Ｇ１Ｚ１値をＸ１Ｙ１Ｚ’１値に変換する。Ｘｒ１、Ｙｒ１、Ｚ’ｒ１、Ｘｇ１、Ｙｇ１、Ｚ’ｇ１及びＸｂ１、Ｙｂ１、Ｚ’ｂ１は、本発明の「変換値」に相当する。
【００８７】
Ｒ１Ｇ１Ｚ１値のうちのＲ１値は、Ｒ光を投射して測定したＲｒ１と、Ｇ光を投射して測定したＲｇ１と、Ｂ光を投射して測定したＲｂ１とを含む。また、Ｒ１Ｇ１Ｚ１値のうちのＧ１値は、Ｒ光を投射して測定したＧｒ１と、Ｇ光を投射して測定したＧｇ１と、Ｂ光を投射して測定したＧｂ１とを含む。また、Ｒ１Ｇ１Ｚ１値のうちのＺ１値は、Ｒ光を投射して測定したＺｒ１と、Ｇ光を投射して測定したＺｇ１と、Ｂ光を投射して測定したＺｂ１とを含む。
また、変換後の値であるＸ１Ｙ１Ｚ１値のうちのＸ１値は、Ｒ成分であるＸｒ１と、Ｇ成分であるＸｇ１と、Ｂ成分であるＸｂ１とを含む。また、変換後の値であるＸ１Ｙ１Ｚ１値のうちのＹ１値は、Ｒ成分であるＹｒ１と、Ｇ成分であるＹｇ１と、Ｂ成分であるＹｂ１とを含む。
【００８８】
【数２】
2020034741.tif 000004
【００８９】
上記式（２）においてＺ’ｒ１は、式（２）による演算後のＺ値のＲ成分である。また、Ｚ’ｇ１は、式（２）による演算後のＺ値のＧ成分である。また、Ｚ’ｂ１は、式（２）による演算後のＺ値のＢ成分である。
【００９０】
制御部１１０は、測定部１７７の測定値であるＲ１Ｇ１Ｚ１値をＸ１Ｙ１Ｚ１値に変換すると、変換したＸ１Ｙ１Ｚ１値と、目標値Ｘ０Ｙ０Ｚ０とに基づいて、色補正に用いる補正パラメーターを算出する（ステップＳ８）。ステップＳ８は、本発明の「生成ステップ」に相当する。変換値（Ｘｒ１、Ｙｒ１、Ｚ’ｒ１）と、目標値（Ｘｒ０、Ｙｒ０、Ｚｒ０）とに基づいて補正パラメーターが算出される。同様に、変換値（Ｘｇ１、Ｙｇ１、Ｚ’ｇ１）と、目標値（Ｘｇ０、Ｙｇ０、Ｚｇ０）とに基づいて補正パラメーターが算出される。同様に、変換値（Ｘｂ１、Ｙｂ１、Ｚ’ｂ１）と、目標値（Ｘｂ０、Ｙｂ０、Ｚｂ０）とに基づいて補正パラメーターが算出される。制御部１１０は、算出した補正パラメーターをメモリー１１１に保存する。
【００９１】
制御部１１０は、画像供給装置からの画像データの供給が開始されると、メモリー１１１から補正パラメーターを読み出し、読み出した補正パラメーターを画像処理部１６５に出力する。
【００９２】
画像処理部１６５は、インターフェイス１６１が受信した画像データをフレームメモリー１６３に展開する。画像処理部１６５は、制御部１１０から取得した補正パラメーターを用いて、展開した画像データの明るさや色合いを補正する補正処理を行う（ステップＳ９）。画像処理部１６５は、補正処理が終了すると、フレームメモリー１６３に展開された画像データを読み出し、画像信号として液晶パネルドライバー１５５に出力する。液晶パネルドライバー１５５は、画像処理部１６５から入力された画像信号に基づいて駆動電圧を生成する。液晶パネルドライバー１５５は、生成した駆動電圧によりＢパネル１３１、Ｒパネル１３３及びＧパネル１３５を駆動し、Ｂパネル１３１、Ｒパネル１３３及びＧパネル１３５に画像を描画する。これにより補正パラメーターにより補正された画像光が投射面１８０に投射される（ステップＳ１０）。
【００９３】
以上説明したように本実施形態のプロジェクター１００は、固体光源としてのレーザー光源１２１、１２２と、光源光学系１２７と、光変調部１３０と、投射部１５０と、測定部１７７と、補正パラメーター生成部１１５とを備える。
【００９４】
レーザー光源１２１、１２２は、第１の色光としての青色光を発する。
光源光学系１２７は、レーザー光源１２２が発する青色光を蛍光体ホイール１２５に当てることで所定色の色光である黄色光を得る。また、光源光学系１２７は、得られた黄色光を赤色光と緑色光とに分離する。
光変調部１３０は、赤色光、緑色光及び青色光を変調する。
投射部１５０は、光変調部１３０により変調された赤色光、緑色光及び青色光を合成した画像光を投射面１８０に投射する。
測定部１７７は、投射面１８０に結像した画像光の色を、第１表色系であるＲＧＢ表色系を構成するＲ、Ｇ及びＢの各色で測定する。また、測定部１７７は、ＸＹＺ表色系を構成する３刺激値のＺ値を測定する。
補正パラメーター生成部１１５は、測定部１７７が測定したＲＧＢ表色系の色の測定値をＸＹＺ表色系の色に変換した変換値を求める。また、補正パラメーター生成部１１５は、求めた変換値と、測定部１７７が測定したＺ値とに基づいて補正パラメーターを生成する。
また、測定部１７７は、Ｂ光の波長域において、Ｂ光のスペクトル特性に対応した透過率特性を有する光学フィルター２４０を備える。
従って、画像光の色を精度よく測定して画像光の色補正を行うことができる。
【００９５】
また、光学フィルター２４０は、測定部１７７の分光感度特性のうち、Ｂ光の波長域における、ＲＧＢ表色系を構成する色に関する分光感度特性を、ＸＹＺ表色系を構成する色の等色関数に対応させる透過率特性を有している。
従って、投射面１８０に結像した画像光の色のうち、ＸＹＺ表色系の色を測定部１７７により測定することができる。
【００９６】
光学フィルター２４０は、第１光学フィルターとしてのＺフィルター２１１と、第２光学フィルターとしてのＢフィルター２５５とを備える。
Ｂフィルター２１１は、Ｂ光の波長域で透過率がピークを示す透過率特性を有する。
Ｚフィルター２５５は、Ｂフィルター２５５の透過率特性と組み合わされて、Ｂ光の波長域において、青色に関する分光感度特性を、ＸＹＺ表色系を構成する色の等色関数ｚ（λ）の分光感度に対応させる透過率特性を有する。
従って、撮像部２２０が備えるカラーフィルター２２２のＢフィルター２５５にＺフィルター２１１を組み合わせることで、ＸＹＺ表色系の色を測定部１７７により測定することができる。
【００９７】
また、Ｚフィルター２１１は、青色光の波長域よりも長波長の領域において赤色光及び緑色光を透過させる透過率特性を有する。
従って、Ｚフィルター２１１を備える測定部１７７により赤色光及び緑色光の色を測定することができ、測定時間を短縮することができる。
【００９８】
また、Ｚフィルター２１１は、青色光の波長域よりも長波長の領域の透過率が、青色光の波長域の透過率よりも低い。
従って、青色光に基づいてＸＹＺ表色系のＺ値を精度よく測定することができる。
【００９９】
また、測定部１７７は、受光素子２２３を備える。
光学フィルター２４０を構成するカラーフィルター２２２は、赤色光の波長域で透過率がピークを示す透過率特性のＲフィルター２５１と、緑色光の波長域で透過率がピークを示す透過率特性のＧフィルター２５３とを備える。
Ｒフィルター２５１、Ｇフィルター２５３及びＢフィルター２５５は、受光素子２２３を構成する画素のいずれかに対応付けて配置される。
従って、Ｒフィルター２５１を透過した赤色光、及びＧフィルター２５３を透過した緑色光の色を測定することができる。
【０１００】
また、Ｚフィルター２１１は、受光素子２２３を構成する画素の各々に対応付けて配置される。
従って、Ｚフィルター２１１を透過した色光を受光素子２２３で受光することができる。
【０１０１】
また、第１表色系はＲＧＢ表色系であり、第２表色系はＸＹＺ表色系であり、測定部１７７は、ＲＧＢ表色系を構成するＲ、Ｇの色の測定値を出力し、ＸＹＺ表色系を構成するＸ、Ｙ、Ｚのうち少なくとも１の色であるＺ値で測定値を出力する。
従って、Ｒ値及びＧ値をＸＹＺ表色系のＸ値及びＹ値に変換した変換値と、測定したＸＹＺ表色系のＺ値とに基づいて補正パラメーターを生成することができる。また、Ｚ値を直接測定するので、ＲＧＢ値をＺ値に変換する必要がなくなり、Ｚ値に含まれる誤差を低減することができる。
【０１０２】
［変形例１］
上述したフローチャートの説明では、１台のプロジェクター１００が投射する画像光の色を補正する場合を例に説明したが、２台のプロジェクター１００が投射する画像光の色合わせを行う場合も本発明を適用可能である。
【０１０３】
図１１は、変形例のシステム構成を示す図である。
例えば、プロジェクター１００としてプロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂとの２台のプロジェクター１００を用意する。プロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂとは、有線ケーブル又は無線通信により相互に通信可能に接続されている。プロジェクター１００Ａとプロジェクター１００Ｂとは、投射面１８０の水平方向に平行に並べられる。
【０１０４】
また、プロジェクター１００Ａが投射面１８０の左側の投射領域に画像光を投射し、プロジェクター１００Ｂが投射面１８０の右側の投射領域に画像光を投射する。プロジェクター１００Ａが画像を投射する投射領域を投射領域１８１という。また、プロジェクター１００Ｂが画像を投射する投射領域を投射領域１８３という。プロジェクター１００Ａは、測定部１７７を備える。この測定部１７７は、投射領域１８１及び１８３を測定できる画角を有する。また、測定部１７７の撮像部２２０が撮像した撮像画像から投射領域１８１と、投射領域１８３とを区別するため、プロジェクター１００Ａは、予め設定されたパターン画像を投射領域１８１に投射して撮像部２２０により撮像する。そして、プロジェクター１００Ａは、撮像画像においてパターン画像が撮像された領域を投射領域１８１として特定する。同様に、プロジェクター１００Ａは、プロジェクター１００Ｂに、予め設定されたパターン画像を投射領域１８３に投射させて撮像部２２０により撮像する。プロジェクター１００Ａは、撮像画像においてパターン画像が撮像された領域を投射領域１８３として特定する。
【０１０５】
プロジェクター１００Ａは、図１０に示すフローチャートに従って投射領域１８１にＲ光、Ｇ光、Ｂ光を順次投射し、測定部１７７により測定を行う。具体的には、Ｒ光が投射された投射領域１８１を測定してＲ成分であるＲｒ、Ｇ成分であるＧｒ、Ｚ成分であるＺｒを測定する。また、Ｇ光が投射された投射領域１８１を測定してＲ成分であるＲｇ、Ｇ成分であるＧｇ、Ｚ成分であるＺｇを測定する。また、Ｂ光が投射された投射領域１８１を測定してＲ成分であるＲｂ、Ｇ成分であるＧｂ、Ｚ成分であるＺｂを測定する。その後、プロジェクター１００Ａは、上述した式（２）を用いてＲＧＺ値をＸＹＺ値に変換する。
【０１０６】
次に、プロジェクター１００Ａは、プロジェクター１００ＢにＲ光の投射を指示する。プロジェクター１００Ｂは、プロジェクター１００Ａの指示に従い、投射領域１８３にＲ光を投射する。プロジェクター１００Ａは、プロジェクター１００ＢがＲ光を投射すると、測定部１７７により投射領域１８３を測定してＲ成分であるＲｒ、Ｇ成分であるＧｒ、Ｚ成分であるＺｒを測定する。同様に、プロジェクター１００Ａは、プロジェクター１００ＢがＧ光を投射すると、測定部１７７により投射領域１８３を測定してＲ成分であるＲｇ、Ｇ成分であるＧｇ、Ｚ成分であるＺｇを測定する。同様に、プロジェクター１００Ａは、プロジェクター１００ＢがＢ光を投射すると、測定部１７７により投射領域１８３を測定してＲ成分であるＲｂ、Ｇ成分であるＧｂ、Ｚ成分であるＺｂを測定する。
【０１０７】
次に、プロジェクター１００Ａは、上述した式（２）を用いてＲＧＢ値をＸＹＺ値に変換する。
【０１０８】
次に、プロジェクター１００Ａは、投射領域１８１の測定値を変換したＸＹＺ値を目標値とし、投射領域１８３の測定値を変換したＸＹＺ値を目標値に補正パラメーターを生成する。プロジェクター１００Ａは、生成した補正パラメーターをプロジェクター１００Ｂに送信する。プロジェクター１００Ｂは、プロジェクター１００Ａから受信した補正パラメーターを用いて画像データを補正し、補正した画像データに基づく画像光を投射領域１８３に投射する。
【０１０９】
［変形例２］
また、上述した実施形態では、プロジェクター１００に、測定部１７７と、補正パラメーター生成部１１５とを設けた構成について説明したが、プロジェクター１００の外部に、補正パラメーター生成部１１５を設けた構成であってもよい。
【０１１０】
図１２は、通信部４０１及び補正パラメーター生成部４０２を備える制御装置４００と、プロジェクター１００とを備える色補正システムのシステム構成図である。制御装置４００は、例えば、プロセッサーやメモリーを備えるコンピューターにより実現される。制御装置４００は、本発明の「補正パラメーター生成装置」に相当する。
【０１１１】
通信部４０１は、有線接続用のコネクターと、このコネクターに対応したインターフェイス回路とを備え、プロジェクター１００に有線接続される。コネクター及びインターフェイス回路の図示は省略する。
補正パラメーター生成部４０２は、プロジェクター１００の測定部１７７が測定した測定値をプロジェクター１００から受信する。補正パラメーター生成部４０２は、受信した測定値Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値及びＺ値に基づいて補正パラメーターを生成する。補正パラメーター生成部４０２は、生成した補正パラメーターをプロジェクター１００に送信する。
【０１１２】
補正パラメーター生成部４０２は、制御プログラムをプロセッサーが実行することで実現してもよいし、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア回路で構成してもよい。
【０１１３】
また、測定部１７７に代えて、プロジェクター１００の外部に設けられたカメラ等の撮像装置を使用してもよい。例えば、上述した制御装置４００に測定部を設けて、この測定部により投射面１８０に結像した画像光の色を測定してもよい。
【０１１４】
上述した実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。ただし、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、投射部１５０により投射面１８０にＲ光、Ｇ光及びＢ光を投射したが、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の各々の階調を変更して、変更した各階調で測定部１７７が測定して測定値を出力してもよい。このように構成することで、色補正の精度をさらに高めることができる。
【０１１５】
また、本発明のプロジェクターの制御方法を、プロジェクター１００が備えるコンピューター、又はプロジェクター１００に接続した外部装置により実現することも可能である。この場合、本発明のプロジェクターの制御方法を、当該方法を実現するためにコンピューターが実行するプログラムの態様で構成してもよい。また、プロジェクターの制御方法を、このプログラムをコンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体、或いは、このプログラムを伝送する伝送媒体の態様で構成することも可能である。
【０１１６】
また、図１０に示すフローチャートの処理単位は、プロジェクター１００の制御部１１０の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図１０のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって本発明が制限されることはない。また、制御部１１０の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
【０１１７】
また、プロセッサー１１３が実行するプログラムは、メモリー１１１に限らず、プロジェクター１００とは別体として構成される記憶装置や記憶媒体等に記憶しておくことも可能である。また、プロセッサー１１３が、外部の装置に記憶されたプログラムを取得して実行する構成としてもよい。
【０１１８】
また、上述した実施形態では、光変調部１３０が透過型の液晶パネルを備える構成を例にして説明したが、液晶パネルは、反射型の液晶パネルであってもよい。また、液晶パネルに代えてＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いたＤＬＰ（Digital Light Processing）によりプロジェクター１００を構成してもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
５…リモコン、１００、１００Ａ、１００Ｂ…プロジェクター、１０１…バス、１１０…制御部、１１１…メモリー、１１３…プロセッサー、１１５…補正パラメーター生成部、１２０…光源部、１２１、１２２…レーザー光源、１２３、１２４…レーザー光源ドライバー、１２５…蛍光体ホイール、１２６…分光部、１２７…光源光学系、１２８…拡散板、１３０…光変調部、１３１…Ｂパネル、１３３…Ｒパネル、１３５…Ｇパネル、１４０…投射光学系、１５０…投射部、１５３…光源駆動部、１５５…液晶パネルドライバー、１６１…インターフェイス、１６３…フレームメモリー、１６５…画像処理部、１７１…操作部、１７５…リモコン受光部、１７７…測定部、１７９…入出力インターフェイス、１８０…投射面、１８１…投射領域、１８３…投射領域、２１０…フィルター部、２１１…Ｚフィルター、２１２…固定部材、２２０…撮像部、２２１…撮像レンズ、２２２…カラーフィルター、２２３…受光素子、２３０…Ａ／Ｄ変換部、２４０…光学フィルター、２５１…Ｒフィルター、２５３…Ｇフィルター、２５５…Ｂフィルター、４００…制御装置（補正パラメーター生成装置）、４０１…通信部、４０２…補正パラメーター生成部。
【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】
2020034741.tif 000013
【図１０】
2020034741.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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