(57)【要約】  【課題】  プロジェクタの光学系、特に投射レンズの絞りの開度の変化に起因するホワイトバランス又は各単色の色度ズレを補正可能なプロジェクタを提供する。  【解決手段】  投射単プから出射される光束を画像情報に応じて空間光変調するＤＭＤ２２と、投射ランプから出射される光束をＤＭＤ２２へ画像情報の各色成分のデータが時分割で入力されるタイミングに同期して各色成分に順次的に分解するカラーホイール２３と、ＤＭＤ２２が変調した変調光により形成される光学像を投射する投射レンズと、ＤＭＤ２２が変調した変調光の投射レンズによる投射光量を絞りの開度を変更することにより調節するレンズ絞り機構３５とを備えており、絞りの開度の変更に応じて変化する投射レンズ２４からの投射光の色度を補償すべく、絞りの開度に応じてカラーホィール２３を、投射ランプから出射された光束の入射角度が変化するように傾斜させる。【選択図】        図１
2006139131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源から出射される光束を画像情報に応じて空間光変調する空間光変調手段と、前記光源から出射される光束を前記空間光変調手段へ画像情報の各色成分のデータが時分割で入力されるタイミングに同期して前記各色成分に順次的に分解するカラーホィールと、前記空間光変調手段が変調した変調光により形成される光学像を投射する投射レンズと、前記空間光変調手段が変調した変調光の前記投射レンズによる投射光量を絞りの開度を変更することにより調節する絞り機構とを備えたプロジェクタにおいて、
前記カラーホィールを、前記光源から出射された光束の入射角度が変化するように傾斜させるホィール傾斜手段と、
前記絞りの開度に応じて定まる角度だけ前記カラーホィールを傾斜させるように前記ホィール傾斜手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布を検出する輝度レベル検出手段を更に備え、
前記絞り機構は、前記輝度レベル検出手段が高輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞りの開度を大に、前記輝度レベル検出手段が低輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞りの開度を小に設定し、
前記制御手段は、前記絞り機構が設定した前記絞りの開度に応じて前記カラーホィールを傾斜させるように前記ホィール傾斜手段を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
光源と、該光源から出射される光を収束させるコンデンサレンズと、該コンデンサレンズが収束した光束を画像情報に応じて空間光変調する空間光変調手段と、前記空間光変調手段が変調した変調光により形成される光学像を投射する投射レンズと、前記空間光変調手段が変調した変調光の前記投射レンズによる投射光量を絞りの開度を変更することにより調節する絞り機構とを備えたプロジェクタにおいて、
前記コンデンサレンズを、前記光源から出射された光束の入射角度が変化するように傾斜させるコンデンサレンズ傾斜手段と、
前記絞りの開度に応じて定まる角度だけ前記コンデンサレンズを傾斜させるように前記コンデンサレンズ傾斜手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
前記空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布を検出する輝度レベル検出手段を更に備え、
前記絞り機構は、前記輝度レベル検出手段が高輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞りの開度を大に、前記輝度レベル検出手段が低輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞りの開度を小に設定し、
前記制御手段は、前記絞り機構が設定した前記絞りの開度に応じて前記コンデンサレンズを傾斜させるように前記コンデンサレンズ傾斜手段を制御するようにしてあること
を特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
光源と、該光源から出射される光束を画像情報に応じて空間光変調する空間光変調手段と、前記空間光変調手段が変調した変調光により形成される光学像を投射する投射レンズと、前記空間光変調手段が変調した変調光の前記投射レンズによる投射光量を絞りの開度を変更することにより調節する絞り機構とを備えたプロジェクタにおいて、
前記空間光変調手段へ与えられる画像情報を電気的に画質調整する画質調整手段と、
前記絞りの開度に応じて定まる調整量だけ前記画質調整手段に画質調整を行なわせるように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
光源と、該光源から出射される光束を画像情報に応じて空間光変調する空間光変調手段と、前記空間光変調手段が変調した変調光により形成される光学像を投射する投射レンズと、前記空間光変調手段が変調した変調光の前記投射レンズによる投射光量を絞りの開度を変更することにより調節する絞り機構とを備えたプロジェクタにおいて、
前記空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布を検出する輝度レベル検出手段と、
該輝度レベル検出手段による検出結果に応じて前記絞りの開度を設定する絞り機構制御手段と、
前記空間光変調手段に与えられる画像情報をガンマ補正するガンマ補正手段と、
該ガンマ補正手段に設定されるガンマ補正曲線を前記絞り機構制御手段が設定した前記絞りの開度に応じて電気的に設定するガンマ曲線制御手段と
を備え、
前記ガンマ曲線制御手段は、前記輝度レベル検出手段が高輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞り機構制御手段に前記絞りの開度を大にさせると共に低輝度域のコントラストが改善されるようなガンマ補正曲線を前記ガンマ補正手段に設定し、前記輝度レベル検出手段が低輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞り機構制御手段に前記絞りの開度を小にさせると共に、高輝度域のコントラストが改善されるようなガンマ補正曲線を前記ガンマ補正手段に設定するようにしてあること
を特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン等の被投射体に画像を投射して映示するフロント投射方式の一般的なプロジェクタ及びスクリーンの背面から投射するリア投射方式のプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の画像表示装置の大型化及びフラット化に伴い、液晶パネル，プラズマパネルを使用したいわゆるフラットディスプレイが普及しているが、筐体内にプロジェクタを、筐体の一側面にスクリーンをそれぞれ備え、筐体内部のプロジェクタからスクリーンの背面へ画像を投射することによって外部に画像を映示する装置も実用化されている。また、より大形の画像表示装置として、室内等に設置されたスクリーンに画像を投射して映示するプロジェクタもホームシアターシステム等と称して普及している。
【０００３】
上述のようなプロジェクタは、小型ではあるが精細な空間光変調デバイスの状態を画像情報に対応させ、これによって光源からの光束を空間光変調した変調光により形成される光学像を光学的な絞りによって光量を調整しつつ投射レンズでスクリーンへ投射するように構成されている。
【０００４】
なお空間光変調デバイスとしては、液晶パネルとＤＭＤ（Digital Micromirror Device) とのいずれかが一般的に用いられる。空間光変調デバイスとして液晶パネルが使用される場合は、投射されるべき画像情報のデジタルデータのドット単位に対応付けられた各画素が画像情報の各ドットを表示した状態で光源からの光束を透過（又は反射）させることにより、光学像を形成する変調光が生成され、この変調光が投射レンズにより投射されてスクリーン上に画像が映示される。また空間光変調デバイスとしてＤＭＤが使用される場合は、投射されるべき画像情報のデジタルデータのドット単位に対応付けられた微小ミラー（Micromirror)の反射角を切り換えつつ光源からの光束を反射させることにより、光学像を形成する変調光が生成され、この変調光が投射レンズにより投射されてスクリーン上に画像が映示される。
【０００５】
なお、空間光変調デバイスとして液晶パネル，ＤＭＤのいずれを使用する場合にも、少なくとも三原色に対応した３枚の液晶パネル又はＤＭＤを用い、それぞれが生成する三原色の各色別の変調光を合成して投射する方式と、１枚の液晶パネル又はＤＭＤを用いる方式（単板方式）とがある。単板方式では画像情報を構成する三原色のデータを時分割で空間光変調デバイスに与え、このタイミングに同期させて光源からの光束を三原色の光それぞれに分解して与えることにより、人間の目の残像効果を利用して結果的に三原色が合成された画像が見えるようになる。
【０００６】
上述の単板方式において光源からの光束を三原色の光それぞれに分解するためには一般的にはカラーホィールが使用される。カラーホィールは、回転円板を回転方向に一般的には三原色の各色の透光性のセグメントに分割して構成されている。このようなカラーホィールを回転させることにより、光源からの光束が三原色の各色に順次的且つ循環的に分解される。
【０００７】
ところで、上述のようなプロジェクタにおいては、最終的には光学像を形成する変調光が投射レンズから投射されるが、投射画像の明るさを調整するために投射レンズには光学的な絞りが備えられている。この絞りの開度（開口値：Ｆナンバ）を変化させることにより、投射レンズから投射される光量も変化するので、投射画像の明るさを調整してコントラストが最適になるようにすることができる。
【０００８】
しかし、投射レンズからの投射光量を調整するための絞りの開度を変化させた場合、光の回折によって投射画像の色度も変化するという問題があるが、この問題を解決するための技術は従来は知られていない。但し、そのような技術に比較的近い技術として特許文献１に開示されているような発明が知られている。
【０００９】
特許文献１に開示されている発明は撮像装置の発明ではあるが、図７のブロック図に示すような構成により、撮像装置の光学的な絞りの変化によって生じる撮像画像の色度の変化の影響を改善するようにしている。以下、具体的に説明する。
【００１０】
図７において、撮像光学系１１０は撮像レンズ１１１，絞り１１２及びＣＣＤセンサ（個体電子撮像素子）１１３から構成されている。そして、ＣＣＤセンサ１１３から出力される映像信号は前置増幅回路１１４を介して色分離回路（輝度信号抽出回路）１１５へ入力される。色分離回路１１５は映像信号を輝度信号（Ｙ信号）と色度信号（Ｃ信号）とに分離して出力する。
【００１１】
色分離回路１１５から出力される輝度信号（Ｙ信号）は輝度信号用のガンマ補正回路１１６、水平方向輪郭強調回路１１７及び垂直方向輪郭強調回路１１８へそれぞれ入力される。そして、水平方向輪郭強調回路１１７において水平方向の輪郭が強調された信号と垂直方向輪郭強調回路１１８において垂直方向の輪郭が強調された信号とが第１合成回路１１９で加算されて合成される。この第１合成回路１１９から出力される合成信号は可変ゲイン増幅回路（以下、ＡＧＣ回路という）１２０で増幅されて第２合成回路１２１へ与えられる。第２合成回路１２１では、ＡＧＣ回路１２０から出力された合成信号とガンマ補正回路１１６でガンマ補正された輝度信号とが加算されて合成される。
【００１２】
一方、色分離回路１１５から出力される色度信号（Ｃ信号）は色度信号用のガンマ補正回路１２２に与えられてガンマ補正された後、マトリクス回路１２３で色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに変換されて変調回路１２４へ入力される。色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは変調回路１２４で変調された後、第３合成回路１２５へ与えられる。この第３合成回路１２５においては、変調回路１２４で変調された後の色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙと、同期信号発生回路（図示せず）から与えられる同期信号と、前述した第２合成回路１２１から出力される合成信号とが加算される。そして、この第３合成回路１２５からＮＴＳＣ方式の映像信号が出力される。なお、変調回路１２４，第３合成回路１２５及び同期信号発生回路によりＮＴＳＣエンコーダが構成される。
【００１３】
ゲイン制御手段として機能するＣＰＵ１３０は、測光素子１３３による測光値に基づいて最適な絞り１１２の開度（開口値：Ｆナンバ）を決定し、撮像光学系１１０の絞り１１２の開口値を制御するアイリスコントロール回路１３１へ指令信号を出力する。アイリスコントロール回路１３１はこの指令信号に応答して絞り１１２の開口値がＣＰＵ１３０で設定された値になるように絞り１１２の開度を制御する。ＣＰＵ１３０はまた、設定した開口値に対応するＡＧＣ回路１２０のゲインを予め用意されているルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ：Look Up Table)１３２から検索し、ＡＧＣ回路１２０のゲインがＬＵＴから検索した結果のゲインになるようにＡＧＣ回路１２０のゲイン制御を行なう。
【００１４】
ＬＵＴ１３２に記憶されているＡＧＣ回路１２０のゲインは、以下のように設定される。図８は、解像度２００ＴＶ本における、空間周波数特性（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function) レスポンスＨ(s) 対絞り開口値（Ｆナンバ）の関係を実測してプロットしたグラフである。この図８から求められる関数の逆数をプロットしたグラフが図９である。この図９の横軸は絞り１１２の開口値（Ｆナンバ）を、縦軸はＡＧＣ回路１２０のゲインをそれぞれ示している。従って、ＬＵＴ１３２には、図９に示すグラフで表わされるような関数から求められる絞り１１２の開口値それぞれに対応するゲインが記憶されている。
【００１５】
なおこの特許文献１に開示されている発明において、ゲインの設定を解像度２００ＴＶ本を基準に行なっている理由は、解像度２００ＴＶ本前後において人間が視覚的に最も鮮鋭感を感じるためである。
【００１６】
ＡＧＣ回路１２０は、第１合成回路１１９から与えられる合成された輪郭強調信号の増幅をＣＰＵ１３０によって設定されたゲインに従って行なう。即ち、ＡＧＣ回路１２０から出力される輪郭強調信号βは、図１１のグラフに示すように、解像度が増加するに従って解像度２００ＴＶ本付近までは増加して最大になり、それ以上に解像度が増加した場合には減少し、また絞り１１２の開口値が大きいほどレベルが大きくなる特性を有している。従って、輝度信号用のガンマ補正回路１１６から出力される図１０に示す特性を有する輝度信号αと、図１１に示す特性を有するＡＧＣ回路１２０から出力される輪郭強調信号βとが第２合成回路１２１で加算されることにより、図１２のグラフに示すように、解像度２００ＴＶ本程度までは絞り１１２の開口値には拘わらずに絞り１１２を通過する光量に対するＣＣＤのレスポンスがほぼ一定となるＭＴＦ特性を得ることができる。
【００１７】
上述したように特許文献１に開示されている発明によれば、絞り開口値に対応して輪郭強調信号の増幅度を変更することにより、小型の固体電子撮像素子を用いた場合にも絞りの開口における光の回折の影響を除くことができる。なお、輪郭強調された信号のゲインの制御は厳密に解像度２００ＴＶ本で行なう必要は無く、解像度２００ＴＶ本前後であればよい。より具体的には、人間が視覚的に最も鮮鋭度を感じる鮮鋭度付近まで行なえばよい。
【００１８】
なお、上述の特許文献１に開示されている発明は、絞り１１２の開口値がＣＰＵ１３０及びアイリスコントロール回路１３１によって自動的に制御される自動露出方式の撮像装置の発明であるが、絞りの開口値を手動で設定する場合にも適用できることはいうまでもない。絞り１１２の開口値を手動で設定する場合には、設定された絞り１１２の開口値をＣＰＵ１３０によって検出し、これに基づいて上述同様にして輪郭強調信号の増幅制御を行なうことが出来る。
【特許文献１】特開平０５−３４７７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述の特許文献１に開示されている発明では、光学系の絞りを変化させた場合、特に絞りを開いた場合（Ｆ値を小さくした場合）の被写界深度不足による画像のボケ感を電気的に輪郭強調することにより改善することは可能であるが、光学系の絞りの開度を変化させた場合のホワイトバランスの変化、またはＲＧＢ単色の色度の変化等の色相の変化を改善することはできない。
【００２０】
従来のプロジェクタの投射レンズに備えられている光学系には光学的な絞り機構が一般的に備えられており、この絞りを絞る（Ｆ値を大きくする）ことにより被写界深度を大きくしてコントラストを改善することが一般的に行なわれている。しかし、光学系の絞りを絞れば絞るほど、最終的にスクリーン等に映示される画像にはホワイトバランスまたは各単色（Ｒ／Ｇ／Ｂ）の色度ズレが発生するという問題がある。このような色度ズレが発生する要因としては、絞りモードと開放モードとでは光源からの光束のカラーホィールへの入射角度の分布特性が異なることが考えられる。
【００２１】
具体的には、たとえば開放モードでは入射角０〜３０度の全光束を使用するのに対し、絞りモードでは光束の外縁である入射角３０度から内側へのある程度の角度で入射する光束はほとんど使用できないことから、光源からの光束のカラーホィールへの入射角度の分布特性が異なる。一方、カラーホィールには一般的には入射角０〜３０度程度のコーン状の光束が入射するが、入射角度によってカラーホィールでのカットオフ周波数が変化するため、上記のように光学絞りの開度に応じて光源からの光束のカラーホィールへの入射角度の分布特性が異なることに伴なって、カラーホィールを透過する光束のカットオフ周波数が変化することになり、この結果として光学絞りの開度に応じてホワイトバランスの変化、またはＲＧＢ単色の色度の変化等が発生すると考えられる。
【００２２】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、プロジェクタの光学系、特に投射レンズの絞りの開度の変化に起因するホワイトバランス又は各単色の色度ズレを補正可能なプロジェクタの提供を主たる目的とする。
【００２３】
また本発明は、光束がカラーホィールを透過する際の角度を変化させる、換言すればカラーホィールを傾斜させることにより上記の主たる目的を達成可能なプロジェクタの提供を主たる目的とする。
【００２４】
更に本発明は、光束がコンデンサレンズを透過する際の角度を変化させる、換言すればコンデンサレンズを傾斜させることにより上記の主たる目的を達成可能なプロジェクタの提供を主たる目的とする。
【００２５】
また更に本発明は、映像信号の画質を電気的に補正することにより上記の主たる目的を達成可能なプロジェクタの提供を主たる目的とする。
【００２６】
更に本発明は、映像信号のガンマ補正のためのガンマ補正曲線を電気的に補正することにより上記の主たる目的を達成可能なプロジェクタの提供を主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明に係るプロジェクタは、光源と、該光源から出射される光束を画像情報に応じて空間光変調する空間光変調手段と、前記光源から出射される光束を前記空間光変調手段へ画像情報の各色成分のデータが時分割で入力されるタイミングに同期して前記各色成分に順次的に分解するカラーホィールと、前記空間光変調手段が変調した変調光により形成される光学像を投射する投射レンズと、前記空間光変調手段が変調した変調光の前記投射レンズによる投射光量を絞りの開度を変更することにより調節する絞り機構とを備えたプロジェクタにおいて、前記カラーホィールを、前記光源から出射された光束の入射角度が変化するように傾斜させるホィール傾斜手段と、前記絞りの開度に応じて定まる角度だけ前記カラーホィールを傾斜させるように前記ホィール傾斜手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
このような本発明に係るプロジェクタでは、光源から出射された光束の入射角度が変化するようにカラーホィールが傾斜するように構成されており、絞りの開度の変更に応じて変化する投射レンズからの投射光の色度を補償すべく、絞りの開度に応じてカラーホィールが傾斜する。
【００２９】
また本発明に係るプロジェクタは上記の発明において、前記空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布を検出する輝度レベル検出手段を更に備え、前記絞り機構は、前記輝度レベル検出手段が高輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞りの開度を大に、前記輝度レベル検出手段が低輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞りの開度を小に設定し、前記制御手段は、前記絞り機構が設定した前記絞りの開度に応じて前記カラーホィールを傾斜させるように前記ホィール傾斜手段を制御するようにしてあることを特徴とする。
【００３０】
このような本発明に係るプロジェクタでは上記の発明において、空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布が検出され、この結果、高輝度成分が少ないことが検出された場合に絞りの開度が大に、低輝度成分が少ないことが検出された場合に絞りの開度が小に設定され、このような絞りの開度の制御に応じてカラーホィールが傾斜させられる。
【００３１】
更に本発明に係るプロジェクタは、光源と、該光源から出射される光を収束させるコンデンサレンズと、該コンデンサレンズが収束した光束を画像情報に応じて空間光変調する空間光変調手段と、前記空間光変調手段が変調した変調光により形成される光学像を投射する投射レンズと、前記空間光変調手段が変調した変調光の前記投射レンズによる投射光量を絞りの開度を変更することにより調節する絞り機構とを備えたプロジェクタにおいて、前記コンデンサレンズを、前記光源から出射された光束の入射角度が変化するように傾斜させるコンデンサレンズ傾斜手段と、前記絞りの開度に応じて定まる角度だけ前記コンデンサレンズを傾斜させるように前記コンデンサレンズ傾斜手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３２】
このような本発明に係るプロジェクタでは、光源から出射された光束の入射角度が変化するようにコンデンサレンズが傾斜するように構成されており、絞りの開度の変更に応じて変化する投射レンズからの投射光の色度を補償すべく、絞りの開度に応じてコンデンサレンズが傾斜する。
【００３３】
また本発明に係るプロジェクタは上記の発明において、前記空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布を検出する輝度レベル検出手段を更に備え、前記絞り機構は、前記輝度レベル検出手段が高輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞りの開度を大に、前記輝度レベル検出手段が低輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞りの開度を小に設定し、前記制御手段は、前記絞り機構が設定した前記絞りの開度に応じて前記コンデンサレンズを傾斜させるように前記コンデンサレンズ傾斜手段を制御するようにしてあることを特徴とする。
【００３４】
このような本発明に係るプロジェクタでは上記の発明において、空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布が検出され、この結果、高輝度成分が少ないことが検出された場合に絞りの開度が大に、低輝度成分が少ないことが検出された場合に絞りの開度が小に設定され、このような絞りの開度の制御に応じてコンデンサレンズが傾斜させられる。
【００３５】
更に本発明に係るプロジェクタは、光源と、該光源から出射される光束を画像情報に応じて空間光変調する空間光変調手段と、前記空間光変調手段が変調した変調光により形成される光学像を投射する投射レンズと、前記空間光変調手段が変調した変調光の前記投射レンズによる投射光量を絞りの開度を変更することにより調節する絞り機構とを備えたプロジェクタにおいて、前記空間光変調手段へ与えられる画像情報を電気的に画質調整する画質調整手段と、前記絞りの開度に応じて定まる調整量だけ前記画質調整手段に画質調整を行なわせるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３６】
このような本発明に係るプロジェクタでは、絞りの開度の変更に応じて変化する投射レンズからの投射光の色度を補償すべく、絞りの開度に応じて、空間光変調手段へ与えられる画像情報が電気的に画質調整される。
【００３７】
更に本発明に係るプロジェクタは、光源と、該光源から出射される光束を画像情報に応じて空間光変調する空間光変調手段と、前記空間光変調手段が変調した変調光により形成される光学像を投射する投射レンズと、前記空間光変調手段が変調した変調光の前記投射レンズによる投射光量を絞りの開度を変更することにより調節する絞り機構とを備えたプロジェクタにおいて、前記空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布を検出する輝度レベル検出手段と、該輝度レベル検出手段による検出結果に応じて前記絞りの開度を設定する絞り機構制御手段と、前記空間光変調手段に与えられる画像情報をガンマ補正するガンマ補正手段と、該ガンマ補正手段に設定されるガンマ補正曲線を前記絞り機構制御手段が設定した前記絞りの開度に応じて電気的に設定するガンマ曲線制御手段とを備え、前記ガンマ曲線制御手段は、前記輝度レベル検出手段が高輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞り機構制御手段に前記絞りの開度を大にさせると共に低輝度域のコントラストが改善されるようなガンマ補正曲線を前記ガンマ補正手段に設定し、前記輝度レベル検出手段が低輝度成分が少ないことを検出した場合に前記絞り機構制御手段に前記絞りの開度を小にさせると共に、高輝度域のコントラストが改善されるようなガンマ補正曲線を前記ガンマ補正手段に設定するようにしてあることを特徴とする。
【００３８】
このような本発明に係るプロジェクタでは、絞りの開度の変更に応じて変化する投射レンズからの投射光のコントラストを改善すべく、絞りの開度に応じて、空間光変調手段へ与えられる画像情報をガンマ補正するためのガンマ補正曲線が設定される。
【発明の効果】
【００３９】
上述のような本発明に係るプロジェクタによれば、光源から出射された光束の入射角度が変化するようにカラーホィールが傾斜するように構成されており、絞りの開度に応じて定まる角度だけカラーホィールが傾斜することによって、絞りの開度の変更に応じて変化する投射レンズからの投射光の色度が補償される。
【００４０】
また本発明に係るプロジェクタによれば上記の発明において、空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布に応じて、たとえば高輝度成分が少ないことが検出された場合に絞りの開度が大に、低輝度成分が少ないことが検出された場合に絞りの開度が小に設定されるが、このような絞りの開度の変化に伴なう投射画像の色度の変化がカラーホィールが傾斜させられることによって補償される。
【００４１】
更に本発明に係るプロジェクタによれば、光源から出射された光束の入射角度が変化するようにコンデンサレンズが傾斜するように構成されており、絞りの開度に応じて定まる角度だけコンデンサレンズが傾斜することによって、絞りの開度の変更に応じて変化する投射レンズからの投射光の色度が補償される。
【００４２】
また本発明に係るプロジェクタによれば上記の発明において、空間光変調手段へ与えられる画像情報の輝度成分の分布に応じて、たとえば高輝度成分が少ないことが検出された場合に絞りの開度が大に、低輝度成分が少ないことが検出された場合に絞りの開度が小に設定されるが、このような絞りの開度の変化に伴なう投射画像の色度の変化がコンデンサレンズが傾斜させられることによって補償される。
【００４３】
更に本発明に係るプロジェクタによれば、絞りの開度に応じて定まる調整量だけ空間光変調手段へ与えられる画像情報が電気的に画質調整されることによって、絞りの開度の変化に応じて変化する投射レンズからの投射光の色度が補償される。
【００４４】
また更に本発明に係るプロジェクタによれば、絞りの開度に応じて、空間光変調手段へ与えられる画像情報をガンマ補正するためのガンマ補正曲線が設定されることによって、絞りの開度の変更に応じて変化する投射レンズからの投射光のコントラストが改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明に係るプロジェクタの実施の形態について図面を参照して詳述する。図１は本発明に係るプロジェクタの一実施の形態を示す機能ブロック図である。
【００４６】
本発明に係るプロジェクタには、入力系統としてコンポジットビデオ入力と、コンポーネント／ＲＧＢ入力と、デジタル入力との３系統が用意されている。
【００４７】
コンポジットビデオ信号の入力はコンポジット信号処理系により処理される。具体的には、図示しないアンテナから入力されたＴＶ信号はチューナ回路で映像信号と音声信号とに復調され、ＩＦ回路を経てコンポジット信号／音声信号切替回路へ入力される。また、コンポジット信号用の外部入力端子から入力されたコンポジット信号もコンポジット信号／音声信号切替回路へ入力される。コンポジット信号／音声信号切替回路はマイクロコンピュータ等を利用した主制御回路２４からの制御に応じて、チューナ回路からの信号又は外部入力端子からの信の内のいずれかの信号をＬＦＰ（ローパスフィルタ）回路へ出力する。
【００４８】
コンポジット信号／音声信号切替回路からＬＰＦ回路へ出力された映像信号はＬＰＦ回路において入力周波数に適合した帯域でカットされた後に３次元ＹＣ分離回路でＹ信号とＣ信号とに分離される。両信号は共にデジタルビデオデコーダ回路へ入力され、デジタル（８ビット又は１０ビット）の色差信号（ＹＰＢＰＲ信号）に変換され、デジタル信号切替回路へ出力される。
【００４９】
一方、コンポーネント／ＲＧＢ信号の入力はコンポーネント信号処理系により処理される。具体的には、コンポーネント／ＲＧＢ信号は外部入力端子からＹＰＢＰＲ又はＲＧＢ信号として入力され、主制御回路がコンポーネント／ＲＧＢ信号を選択している場合にはコンポーネント信号入力切替回路により選択されて出力される。なおこの際、１５ｋＨｚ入力時には前述したＬＰＦ回路を経由してデジタルビデオデコーダ回路へ入力されてデジタル信号処理され、デジタル信号切替回路へ出力される。一方、１５ｋＨｚ以外の周波数（３１ｋＨｚ／３３ｋＨｚ／４５ｋＨｚ）入力時には、ＡＤ変換回路へ出力されてアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル信号切替回路へ出力される。
【００５０】
また他の入力端子として、ＤＶＩ信号の入力端子からの入力信号と、ＨＤＭＩ信号の入力端子からの入力信号とはＨＤＭＩレシーバ回路においていずれかが選択され、デジタル信号切替回路へ出力される。
【００５１】
以上のように、デジタル信号切替回路へは、前述したデジタルビデオデコーダ回路から出力されたデジタル出力と、ＡＤ変換回路においてデジタル信号に変換されたデジタル出力と、ＤＶＩ信号の入力端子からの入力信号とＨＤＭＩ信号の入力端子からの入力信号とのいずれかがＨＤＭＩレシーバ回路にて選択されたデジタル信号とが入力される。そして、デジタル信号切替回路は主制御回路２４からの制御に応じていずれかの信号を選択して出力する。このデジタル信号切替回路からの出力は入力端子１４からデジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５へ入力される。このように、本発明に係るプロジェクタでは３系統の入力を有しているが、最終的には１系統の信号が選択されてデジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５へ入力される。
【００５２】
デジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５でデジタル信号処理された信号はＬＶＤＳトランスミッタ回路１６へ入力されて高速且つ低消費電力でデータ転送可能な信号に変換され、ＬＶＤＳレシーバ回路１７において通常のデジタル信号に変換され、コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８へ入力される。詳細は後述するが、このコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８において、入力信号に基づいてコンデンサレンズ及びカラーホィールの傾斜が制御され、またカラーマネージネント機能により画質調整が行なわれる。
【００５３】
コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８から出力された信号は次にＤＭＤ制御プロセッサ２０へ入力される。このＤＭＤ制御プロセッサ２０では、映像信号に基づいてＤＭＤ２２を最適に制御可能なような制御信号を生成してＤＭＤ２２へ与えることにより、ＤＭＤ２２を映像信号を構成する各色の情報に対応した状態に時分割制御する。更に、ＤＭＤ制御プロセッサ２０はＤＭＤ２２を制御するための制御信号の基となった映像信号と同一の信号を輝度レベル検出回路３６へも与える。輝度レベル検出回路３６はＤＭＤ制御プロセッサ２０から入力された映像信号の輝度レベルを検出する。具体的には、輝度レベル検出回路３６はＤＭＤ制御プロセッサ２０から入力される映像信号の各フィールド毎に輝度レベルを検出し、輝度分布に基づいてレンズ絞り可変回路３７に制御信号を与えることによってレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を制御する。
【００５４】
輝度レベル検出回路３６はたとえば、フィールド毎の輝度レベルに高輝度成分が所定の基準値よりも少ない場合はレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を小さくする（Ｆナンバを大にする）ことにより、投射される画像のコントラストを明確化させ、またフィールド毎の輝度レベルに低輝度成分が所定の基準値よりも少ない場合はレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を大きくする（Ｆナンバを小にする）ことにより、投射される画像のコントラストを最低限確保するようにする。従って、輝度レベル検出回路３６は映像信号の各フィールドの輝度レベルの検出結果に応じて、レンズ絞り可変回路３７へ制御信号を与えてレンズ絞り機構３５を制御することにより、光学絞りの開度を調整する。
【００５５】
更に、輝度レベル検出回路３６は検出した映像信号の輝度の情報をコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８へフィードバックする。この輝度レベル検出回路３６からフィードバックされる情報に応じて、コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８からコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９へコンデンサレンズ２７及び／又はカラーホィール２３をレンズ絞り機構３５による絞りの開度に応じて傾斜させる制御信号を出力する。このようにしてコンデンサレンズ２７又はカラーホィール２３がレンズ絞り機構３５による絞りの開度に応じて最適な角度に傾斜させられることにより、レンズ絞り機構３５による光学的なレンズの絞りの開度を変化させた場合に生じるホワイトバランスの変化及び各色別の色度の変化等を改善することが可能になる。
【００５６】
また、本発明に係るプロジェクタは光学的なホワイトバランス及び各色別の色度の変化を電気的に改善する手段をも有している。具体的には、輝度レベル検出回路３６が検出した映像信号の輝度レベルに応じて、レンズ絞り可変回路３７にレンズ絞り機構３５を制御させることにより、レンズの絞りの開度の変化に伴なって生じるホワイトバランス及び各色の色度の変化をコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８によるカラーマネージネント機能により電気的に改善することをも可能にしている。
【００５７】
なお、ＤＭＤ制御プロセッサ２０は映像信号に基づいて、具体的にはＤＭＤ２２が映像信号を構成する各色の情報に応じて時分割制御されるのと同期するように、カラーホィールモータドライバ２１へカラーホィール２３の制御情報を出力し、この制御情報に従ってカラーホィールモータドライバ２１がカラーホィール２３を一定速度で回転するように制御する。また、ＤＭＤ制御プロセッサ回路２０から輝度レベル検出回路３６へデジタルの映像信号が入力されてその輝度レベルが検出され、この検出結果に基づいてレンズ絞り可変回路３７により映像信号内容に応じてレンズ絞り機構３５を制御して絞りの開度をダイナミックに変化させることによりコントラストのよい映像が再現される。
【００５８】
更にまた、輝度レベル検出回路３６で検出されたデジタルの映像信号の映像レベルはデジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５へもフィードバックされる。これにより、ダイナミックなレンズの絞りの開度の変化に連動して電気的なガンマ補正曲線をダイナミックに変更することにより良好な画質を得ることが可能になる。
【００５９】
なお、上述の実施の形態では１枚のＤＭＤ２２を使用した単板方式のシステムであるので、前述したようにカラーホィール２３が必要であり、カラーホィールモータドライバ２１によりカラーホィール２３の回転速度を一定に制御することによって良好な映像を得られるようにしている。従って、カラーホィールを使用しない、換言すればたとえば３原色にそれぞれ対応したＤＭＤを３枚使用する構成のプロジェクタでは、カラーホィールは使用されないが、上述した内のカラーホィールを傾斜させる以外の制御により良好な映像を得ることが可能である。
【００６０】
図２は本発明に係るプロジェクタの光学系の構成例を示す模式図である。本発明のプロジェクタの光学系は、ランプ２５、ＩＲカットミラー２６、コンデンサレンズ２７、カラーホィール２３、リレーレンズ２９、可変絞り３０、ホールドミラー３１、ＤＭＤ２２、プリズム３３、投射レンズ３４等で構成されている。
【００６１】
ランプ２５から出射された光はコンデンサレンズ２７及びＩＲカットミラー２６によって収束されて光束にされると共に赤外線（ＩＲ）がカットされ、カラーホィール２３のいずれかのカラーセグメントを透過してＲＧＢの各色に分解され、リレーレンズ２９、可変絞り３０、ホールドミラー３１を経てプリズム３３の一端面から入射してプリズム３３内で反射され、ＤＭＤ２２へ投射される。
【００６２】
ＤＭＤ２２には図１に示したように、ＤＭＤ制御プロセッサ２０から映像信号が与えられている。この映像信号に従って、ＤＭＤ２２を構成する多数の微小ミラーが入射光を反射するか否かのいずれかの状態に制御されることにより、ＤＭＤ２２への入射光が映像信号に応じた光学像を形成する変調光に変換されてレンズ絞り機構３５で変調光の光量を調整しつつプリズム３３を経て投射レンズ３４から外部へ投射される。
【００６３】
なお、レンズ絞り機構３５はＤＭＤ２２が変換した変調光の光量を調整しつつ投射レンズ３４から外部のスクリーンへ投射するように構成されており、前述した如く、レンズ絞り可変回路３７により制御される。また、カラーホィール２３及びコンデンサレンズ２７は、前述した如く、コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９によりその傾斜を制御される。
【００６４】
ここで、ＤＭＤ２２が生成した変調光を投射レンズ３４から投射する際に、レンズ絞り機構３５により光学絞りの開口値を変化させた場合の色度の変化とカラーホィール２３の傾斜を変化させた場合の色度の変化との関係について説明する。
【００６５】
図３は、カラーホィール２３と投射レンズ３４とレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度との原理的な関係を説明する模式図である。カラーホィール２３の表面がランプ側からの光束に対して直交する状態にあり（実線にて示す）、レンズ絞り機構３５により光学絞りが通常の位置である中間の開度（ハッチングにて示す）である場合、カラーホィール２３を透過した光束の内の投射レンズ３４の全体を透過した光束（矢符Ａと矢符ａとで示す範囲）がレンズ絞り機構３５の光学絞りを通過するとする。
【００６６】
ここで、レンズ絞り機構３５により光学絞りの開度を小（Ｆナンバを大）にすると（白抜きにて示す）、開度を小さくされた光学絞りの開口に合わせて、投射レンズ３４の中心寄りの部分を透過した光束（矢符Ｂと矢符ｂとで示す範囲）がレンズ絞り機構３５の光学絞りを通過することになる。
【００６７】
プロジェクタにおいて最終的にスクリーンへ投射される光学像の色度は、レンズ絞り機構３５の光学絞りが中間の開度である状態を基準として一般的には調整されている。このため、図３に示すように、被写界深度を大きくしてコントラストを改善する目的で、レンズ絞り機構３５の光学絞りを通常の中間の開度よりも小さくすると（Ｆナンバを大きくすると）、投射レンズ３４の周辺部分を透過した光束はカットされることになり、色度が変化することになる。たとえば図３に示す場合では、カラーホィール２３の通常の（レンズ絞り機構３５の光学絞りが通常の場合）緑色光の透過特性が４００乃至５８０ｎｍ程度であるとすると、レンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を小さくした場合には４３０乃至６１０ｎｍ程度に変化する。
【００６８】
そこで、図３に破線にて示すようにカラーホィール２３の回転軸を傾斜させることによってカラーホィール２３の表面を投射レンズ３４へ入射する光束の方向に対して傾斜させて、光束の矢符Ａと矢符ａとで示す範囲が矢符Ｃと矢符ｃとで示す範囲となるように入射角度を変える。これにより、光学絞りの開度を小さくした場合にも、矢符Ａと矢符ｃ′とで示す範囲の光束がレンズ絞り機構３５の光学絞りを通過することになる。結果的には、カラーホィール２３を傾斜させることにより、開度を小さくされた光学絞りを通過する光束は通常の状態の場合の矢符Ａ側から投射レンズ３４の中心に近い部分（矢符ｃ′で示す部分）までとなるように入射角度が変わる。この場合、投射レンズ３４の中心を中心とした部分のみである矢符Ｂと矢符ｂとで示す範囲に比して、投射レンズ３４の中心から一方の周辺部までを含む範囲を透過した光束がレンズ絞り機構３５の光学絞りを通過することになり、通過光量は勿論減少するが、色度の変化は少なくなる。
【００６９】
以上の図３を参照した説明はあくまでも原理的な説明であるので、レンズ絞り機構３５の光学絞りと投射レンズ３４との位置関係が逆にはなってはいるが、光学絞りの開度に応じて光学絞りを通過する光束が投射レンズ３４のどの範囲を透過するかという原理的な事項に関しては同様である。
【００７０】
また上述の図３に示した例ではカラーホィール２３の傾斜とレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度との関係について説明したが、カラーホィール２３をコンデンサレンズ２７に置き換えた場合にも原理は全く同様であり、コンデンサレンズ２７を透過する光束の方向に対して傾斜させた場合にもカラーホィール２３を傾斜させた場合と同様の結果が得られることは容易に理解されるはずである。
【００７１】
図４は上述のような原理に基づく本発明のプロジェクタの制御手順を示すフローチャートであり、主制御回路２４により実行される。
【００７２】
主制御回路２４はプロジェクタを制御する種々の制御を行なうことは勿論であるが、レンズ絞り機構３５の光学絞りの開度（Ｆナンバ）を示す情報をレンズ絞り可変回路３７から得ており、定期的にそれを読み込む（ステップＳ１１）。レンズ絞り機構３５の光学絞りのＦナンバを読み込むと、主制御部２４は所定の閾値Ｔｈと比較する（ステップＳ１２、Ｓ１５）。なお、所定の閾値Ｔｈは通常の状態でのレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度、具体的には前述した如く光学絞りがとり得る開度の中間の開度をＦナンバで示した値である。
【００７３】
光学絞りの実際のＦナンバが閾値Ｔｈよりも大である場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、主制御部２４はコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９へ指示信号「Ｆ−Ｔｈ」を与える（ステップＳ１３）。この指示信号が与えられることによりコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９はカラーホィール２３を通常の位置から「（Ｆ−Ｔｈ）×ｋ」度（ｋは実際の傾斜角度を求めるための係数であり、予め種々の実験により定められた定数である）だけ第１の方向へ傾斜させる（ステップＳ１４）。この場合の第１の方向は図３にカラーホィール２３が破線にて示されている方向に対応する。
【００７４】
またこの際、カラーホィール２３に代えてコンデンサレンズ２７を傾斜させてもよいし、カラーホィール２３とコンデンサレンズ２７とを同時に傾斜させてもよい。なお、コンデンサレンズ２７を傾斜させる際の角度は上述のカラーホィール２３用の係数「ｋ」に対応するコンデンサレンズ２７用の係数を予め種々の実験により定めておけばよい。更に、カラーホィール２３とコンデンサレンズ２７との双方を同時に傾斜させる場合には、上述のカラーホィール２３用の係数「ｋ」及びこれに対応するコンデンサレンズ２７用の係数を予め種々の実験により定めておけばよい。
【００７５】
一方、光学絞りの実際のＦナンバが閾値Ｔｈよりも小である場合（ステップＳ１２でＮＯ、Ｓ１５でＹＥＳ）、主制御部２４はコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９へ指示信号「−（Ｆ−Ｔｈ）」を与える（ステップＳ１６）。この指示信号が与えられることによりコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９はカラーホィール２３を通常の位置から「（Ｆ−Ｔｈ）×ｋ」度だけ第２の方向（前述した第１の方向とは逆方向）へ傾斜させる（ステップＳ１７）。
【００７６】
またこの際、カラーホィール２３に代えてコンデンサレンズ２７を傾斜させてもよいし、カラーホィール２３とコンデンサレンズ２７とを同時に傾斜させてもよいことは上述の場合と同様である。
【００７７】
なお、ステップＳ１２及びＳ１５のいずれにおいても「ＮＯ」であった場合には、「Ｆ＝Ｔｈ」であるので、主制御部２４はコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９にへ指示信号「０」を与える（ステップＳ１８）。この指示信号が与えられることによりコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９はカラーホィール２３及び／又はコンデンサレンズ２７を共に中立の位置、即ちそれぞれがランプ２５から投射された光束の光軸と直交する方向となるように制御する（ステップＳ１９）。
【００７８】
ところで、図１に示した本発明のプロジェクタでは、ＤＭＤ制御プロセッサ２０はＤＭＤ２２へ出力した映像信号と同一の信号を輝度レベル検出回路３６へも与えている。そして、輝度レベル検出回路３６はＤＭＤ制御プロセッサ２０から入力された映像信号の各フィールド毎の輝度レベルを検出し、この検出結果に基づいてレンズ絞り可変回路３７へ制御信号を与えてレンズ絞り機構３５を動作させることにより、光学絞りの開度を調整する。
【００７９】
具体的には、輝度レベル検出回路３６で検出した映像信号の各フィールド毎の輝度レベルに応じてレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を調整することによって、投射画像のコントラストを明確にしたり、あるいは最低限のコントラストを確保したりしている。しかし、前述したように、レンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を変化させた場合にはそれに伴なって投射画像の色度が変化するので、その補正のために本発明のプロジェクタでは、上述のような輝度レベル検出回路３６によるレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度の調整に伴なって前述したようなカラーホィール２３及び／又はコンデンサレンズ２７を傾斜させる制御を行なう。
【００８０】
図５はそのような輝度レベル検出回路３６により検出された映像信号の輝度レベルに基づく制御の手順を示すフローチャートである。まず、輝度レベル検出回路３６は、ＤＭＤ制御プロセッサ２０からＤＭＤ２２へ与えられる映像信号と同一の映像信号をＤＭＤ制御プロセッサ２０から与えられているので、その各フィールド毎に輝度レベルを検出する処理を行なう（ステップＳ３１でＮＯ）。各１フィールド分の輝度レベルが検出されると（ステップＳ３１でＹＥＳ）、輝度レベル検出回路３６はその各１フィールド分の輝度レベルから高輝度成分と低輝度成分とを抽出する（ステップＳ３２）。そして、輝度レベル検出回路３６は高輝度成分が所定の基準値（第１基準値）よりも少ない場合には（ステップＳ３３でＹＥＳ）、レンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を小さくするように（Ｆナンバを大きくするように）レンズ絞り可変回路３７へ信号を与える（ステップＳ３４）。これにより、レンズ絞り可変回路３７はレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を小さくするように制御する。
【００８１】
また、上述のステップＳ３４で輝度レベル検出回路３６からからレンズ絞り可変回路３７へ与えられる信号（レンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を小さくさせる信号）はコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８へも与えられる。従って、コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８は、輝度レベル検出回路３６から与えられる信号に基づいて、コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９に信号を与えてカラーホィール２３及び／又はコンデンサレンズ２７を傾斜させる制御を行なわせる（ステップＳ３７）。なおこの制御は既に図４のフローチャートに示した制御であるので、説明は省略する。
【００８２】
一方、輝度レベル検出回路３６は高輝度成分が所定の基準値（第１基準値）よりも多く（ステップＳ３３でＮＯ）、低輝度成分が所定の基準値（第２基準値）よりも少ない場合には（ステップＳ３５でＹＥＳ）、レンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を大きくするように（Ｆナンバを小さくするように）レンズ絞り可変回路３７へ信号を与える（ステップＳ３６）。これにより、レンズ絞り可変回路３７はレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を大きくするように制御する。
【００８３】
また、上述のステップＳ３６で輝度レベル検出回路３６からレンズ絞り可変回路３７へ与えられる信号（レンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を大きくさせる信号）はコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８へも与えられる。従って、コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８は、輝度レベル検出回路３６から与えられる信号に基づいて、コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ１９に信号を与えてカラーホィール２３及び／又はコンデンサレンズ２７を傾斜させる制御を行なわせる（ステップＳ３７）。なおこの制御は既に図４のフローチャートに示した制御であるので、説明は省略する。
【００８４】
なお、上述の実施の形態においては、輝度レベル検出回路３６による各フィールド毎の輝度レベルの検出結果に応じてレンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を変化させることによって投射画像のコントラストの改善を図るようにしているが、映像信号のガンマ補正用のガンマ補正曲線を輝度レベル検出回路３６の検出結果に対応させて変化させることにより、暗部の階調表現を改善することも可能である。具体的には、デジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５によって、デジタル信号切替回路１１から出力されたデジタル化された映像信号をガンマ補正するためのガンマ補正曲線を輝度レベル検出回路３６の検出結果に応じて変化させる。
【００８５】
なお、デジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５はデジタル信号切替回路１１から入力してくるデジタル化された映像信号のコントラスト，色合い(tint)、明るさ等を調整する画質調整機能の他に、ガンマ補正を行なうためのガンマ処理回路を含んでいる。
【００８６】
従って、前述した輝度レベル検出回路３６による各フィールド毎の輝度レベルの検出結果をレンズ絞り可変回路３７とデジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５とに与えることにより、レンズ絞り可変回路３７がレンズ絞り機構３５を制御して光学絞りの開度を調整するのに合わせて、デジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５において図６の模式図に示すように、輝度レベル検出回路３６の検出結果が低輝度であった場合には破線にて示す低輝度用のガンマ補正曲線を、輝度レベル検出回路３６の検出結果が高輝度であった場合には一点鎖線にて示す高輝度用のガンマ補正曲線をそれぞれデジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５が使用してデジタル信号切替回路１１から入力されたデジタル化された映像信号を補正する。
【００８７】
前述したように、輝度レベル検出回路３６は、ＤＭＤ制御プロセッサ２０から与えられる映像信号の各１フィールド分の輝度レベルを検出し、高輝度成分と低輝度成分とを抽出する。従って、高輝度成分が非常に少ない場合には、図６に破線にて示す低輝度用のガンマ補正曲線を使用して、デジタル信号切替回路１１から出力されるデジタル化された映像信号をデジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路１５が補正する。これにより、映像信号中の低輝度の部分（暗部）の解像度が改善され、全体としてコントラストが改善された投射画像が得られる。
【００８８】
ところで、上述の実施の形態においては、レンズ絞り機構３５の光学絞りの開度を変化させた場合に、カラーホィール２３及び／又はコンデンサレンズ２７の傾斜を変化させるという機械的な操作によって投射画像の色度を補正しているが、コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８によって電気的に補正することも可能である。具体的には、前述した輝度レベル検出回路３６による各フィールド毎の輝度レベルの検出結果をレンズ絞り可変回路３７とコンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８とに与えることにより、レンズ絞り可変回路３７がレンズ絞り機構３５を制御して光学絞りの開度を調整するのに合わせて、コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路１８のカラーマネジメント機能によって、ＤＭＤ制御プロセッサ２０へ出力する映像信号のホワイトバランス及び各色別の色度を調整する。
【００８９】
なお、上述の実施の形態は、空間光変調手段としてのＤＭＤを１枚用いてカラーホィールを備えた単板式のプロジェクタの例であるが、ＤＭＤに代えて液晶パネルを空間光変調手段として備えたプロジェクタにも本発明は適用可能であり、またカラーホィールを使用しないプロジェクタにおいても、上述した種々の補正技術の内のカラーホィールを傾斜させる技術以外の技術を適用することが可能である。
【００９０】
以上に詳述したように、従来のプロジェクタでは光学絞りの開度が変化した場合に投射画像にホワイトバランスの変化、またはＲＧＢ単色の色度の変化等の色相の変化が生じていたが、本発明に係るプロジェクタによれば、そのような色相の変化を光源からの光束のカラーホィール又はコンデンサレンズへの入射角をカラーホィール又はコンデンサレンズを傾斜させて変化させることにより補正することが可能になる。なお、カラーホィール又はコンデンサレンズのいずれか一方のみを傾斜させてもよいし、または双方を同時に傾斜させてもよい。
【００９１】
また従来のプロジェクタでは光学絞りの開度が変化した場合に投射画像にホワイトバランスの変化、またはＲＧＢ単色の色度の変化等の色相の変化が生じていたが、本発明に係るプロジェクタによれば、そのような色相の変化を映像信号を電気的に画質調整することによって補正することが可能になる。
【００９２】
更に従来のプロジェクタでは光学絞りの開度が変化した場合に投射画像にコントラストの変化が生じていたが、本発明に係るプロジェクタによれば、そのようなコントラストの変化を映像信号のガンマ補正曲線を調整することによって補正することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係るプロジェクタの一実施の形態を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明に係るプロジェクタの光学系の構成例を示す模式図である。
【図３】カラーホィールと投射レンズとレンズ絞り機構の光学絞りの開度との原理的な関係を説明する模式図である。
【図４】本発明のプロジェクタの制御手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明のプロジェクタの輝度レベル検出回路により検出された映像信号の輝度レベルに基づく制御の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明のプロジェクタで使用されるガンマ補正曲線の一例を示す模式図である。
【図７】従来技術を説明するための撮像装置のブロック図である。
【図８】従来技術において、解像度２００ＴＶ本における、空間周波数特性（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function) レスポンスＨ(s) 対絞り開口値（Ｆナンバ）の関係を実測してプロットしたグラフである。
【図９】図８から求められる関数の逆数をプロットしたグラフである。
【図１０】従来技術を説明するための輝度信号のグラフである。
【図１１】従来技術を説明するための輪郭強調信号のグラフである。
【図１２】従来技術を説明するためのＭＴＦ特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
１５  デジタル信号処理／スケーリング／画質調整／ガンマ処理回路
１８  コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御／カラーマネジメント機能回路
１９  コンデンサレンズ及びカラーホィール傾斜制御モータドライバ
２０  ＤＭＤ制御プロセッサ
２１  カラーホィールモータドライバ
２２  ＤＭＤ
２３  カラーホィール
２４  主制御部
２５  ランプ
２７  コンデンサレンズ
３４  投射レンズ
３５  レンズ絞り機構
３６  輝度レベル検出回路
３７  レンズ絞り可変回路
【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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【図１２】
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