(57)【要約】【課題】画像投射装置において、交換される投射レンズごとにレジストレーションずれを良好に補正する。【解決手段】画像投射装置１００は、複数の色光を光変調素子１５０により変調して投射レンズ１６０を通して投射することで投射画像を表示する。該装置は、投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部１７０と、入力画像信号に基づいて光変調素子を駆動する駆動信号を色光ごとに生成する駆動信号生成手段１３０と、レンズ装着部に装着された投射レンズの光学特性に関する情報を取得する情報取得手段とを有する。駆動信号生成手段は、複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する駆動信号を光学特性に関する情報を用いて生成する。【選択図】図２
2018151442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置であって、
前記投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部と、
入力画像信号に基づいて前記光変調素子を駆動する駆動信号を前記色光ごとに生成する駆動信号生成手段と、
前記レンズ装着部に装着された前記投射レンズの前記光学特性に関する情報を取得する情報取得手段とを有し、
前記駆動信号生成手段は、前記複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報を用いて生成することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記光学特性は、少なくとも色収差の特性を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記駆動信号生成手段は、前記投射画像において前記複数の色光のうち基準色光により形成される表示画素と他の色光により形成される表示画素との位置ずれが少なくなるように前記他の色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報を用いて生成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記複数の投射レンズはそれぞれ、前記光学特性に関する情報を記憶したレンズ記憶部を有し、
前記情報取得手段は、前記レンズ記憶部から前記光学特性に関する情報を取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記複数の投射レンズはそれぞれ、該投射レンズを識別するための識別情報を記憶したレンズ記憶部を有し、
前記画像投射装置は、前記複数の投射レンズの前記光学特性に関する情報を記憶した情報記憶部を有しており、
前記情報取得手段は、前記レンズ記憶部から取得した前記識別情報に対応する前記光学特性に関する情報を前記情報記憶部から取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項６】
情報通信が可能な通信手段を有し、
前記情報取得手段は、前記通信手段を通じて前記光学特性に関する情報を取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項７】
前記レンズ装着部に対する前記投射レンズの交換を検出する交換検出手段を有し、
前記駆動信号生成手段は、前記交換が検出されることに応じて、前記光学特性に関する情報に応じた前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項８】
前記投射画像の投射位置が移動するように前記投射レンズをシフトさせるレンズシフト機構を有しており、
前記駆動信号生成手段は、前記投射レンズのシフト量を取得し、前記少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報と前記シフト量とを用いて生成することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項９】
前記駆動信号生成手段は、前記投射レンズのズーム情報を取得し、
前記少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報と前記ズーム情報とを用いて生成することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項１０】
前記投射レンズの温度を取得する温度取得手段を有し、
前記駆動信号生成手段は、前記投射レンズの温度を示す温度情報を取得し、前記少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報と前記温度情報とを用いて生成することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項１１】
複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置であり、前記投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部を有する画像投射装置の制御方法であって、
入力画像信号に基づいて前記光変調素子を駆動する駆動信号を前記色光ごとに生成する駆動信号生成ステップと、
前記レンズ装着部に装着された前記投射レンズの前記光学特性に関する情報を取得する情報取得ステップとを有し、
前記駆動信号生成ステップにおいて、前記複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報を用いて生成することを特徴とする画像投射装置の制御方法。
【請求項１２】
複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置であり、前記投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部を有する画像投射装置のコンピュータに、
入力画像信号に基づいて前記光変調素子を駆動する駆動信号を前記色光ごとに生成する駆動信号生成処理と、
前記レンズ装着部に装着された前記投射レンズの前記光学特性に関する情報を取得する情報取得処理とを行わせ、
前記駆動信号生成処理において、前記コンピュータに、前記複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報を用いて生成させることを特徴とする画像投射制御プログラム。
【請求項１３】
複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置に対して交換可能に装着される投射レンズであって、
光学系と、
該光学系の前記光学特性に関する情報を記憶したレンズ記憶部とを有し、
前記光学特性に関する情報を前記画像投射装置に与えることを特徴とする投射レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射レンズの交換が可能な画像投射装置（以下、プロジェクタという）に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは、光源からの白色光を赤（Ｒ）光、緑（Ｇ）光および青（Ｂ）光に分離して液晶パネル等の光変調素子に導き、該光変調素子により変調されたＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成して投射レンズを通してスクリーン等の被投射面に投射する。これにより、カラー画像としての投射画像を表示する。投射画像における１つの画素は、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光がそれぞれ形成するサブ画素（Ｒサブ画素、Ｇサブ画素およびＢサブ画素）によって構成される。
【０００３】
ただし、投射レンズの色収差等の光学特性に起因して、投射画像において１画素を構成すべきＲ、ＧおよびＢサブ画素の位置が互いにずれる。この画素ずれ（レジストレーションずれ）は、高解像度の投射画像を表示する場合に特に目立つ。
【０００４】
特許文献１には、投射画像における基準画素におけるサブ画素間のずれ量に応じて、各サブ画素の画素値を補正する方法が開示されている。また、特許文献２には、ズーム状態（ズーム調整量）の変更前後の色収差の変化を考慮して、ズーム状態に応じて各サブ画素に対応する画像信号を補正する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５２５１２０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０３８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、投射レンズの交換が可能なプロジェクタにおいては、レジストレーションずれが使用される投射レンズの色収差等の光学特性にも依存する。このため、特許文献１，２にて開示された方法では、交換可能な投射レンズごとにレジストレーションずれを良好に補正することができない。
【０００７】
本発明は、交換される投射レンズごとにレジストレーションずれを良好に補正することができるようにした画像投射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての画像投射装置は、複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する。該装置は、投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部と、入力画像信号に基づいて光変調素子を駆動する駆動信号を色光ごとに生成する駆動信号生成手段と、レンズ装着部に装着された投射レンズの光学特性に関する情報を取得する情報取得手段とを有する。そして、駆動信号生成手段は、複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する駆動信号を光学特性に関する情報を用いて生成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の一側面としての制御方法は、複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置であり、投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部を有する画像投射装置に適用される。該制御方法は、入力画像信号に基づいて光変調素子を駆動する駆動信号を色光ごとに生成する駆動信号生成ステップと、レンズ装着部に装着された投射レンズの光学特性に関する情報を取得する情報取得ステップとを有する。そして、駆動信号生成ステップにおいて、複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する駆動信号を光学特性に関する情報を用いて生成することを特徴とする。
【００１０】
なお、上記制御方法を画像投射装置のコンピュータに実行させる画像投射制御プログラムも、本発明の他の一側面を構成する。
【００１１】
さらに、本発明の鱈一側面としての投射レンズは、複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置に対して交換可能に装着される投射レンズであって、光学系と、該光学系の光学特性に関する情報を記憶したレンズ記憶部とを有し、光学特性に関する情報を画像投射装置に与えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像投射装置に対して交換される投射レンズごとにレジストレーションずれを良好に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１であるプロジェクタの使用態様を示す図。
【図２】実施例１のプロジェクタの構成を示すブロック図。
【図３】実施例１のプロジェクタにおける画像投射制御処理を示すフローチャート。
【図４】実施例１におけるレジストレーションずれ量を示す図。
【図５】実施例１におけるパネル駆動信号の補正を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１である画像投射装置としてのプロジェクタ１００の外観を示している。プロジェクタ１００は、投射レンズ１６０ａを通して被投射面であるスクリーン（図示せず）上に投射画像３００を表示する。
【００１６】
プロジェクタ１００には、投射画像３００のサイズ（ズーム倍率）や解像度等を変更するために複数の投射レンズ１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃを交換可能に装着することができる。これら複数の投射レンズ１６０（１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ）は、それぞれ色収差を含む諸収差や解像性能等の光学特性が異なる。
【００１７】
また、プロジェクタ１００は、投射レンズ１６０をその光軸に直交する方向にシフトさせることで、投射画像３００の表示位置（投射位置）を上下左右に移動（シフト）させることができるレンズシフト機構を有する。
【００１８】
さらに各投射レンズ１６０は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させて焦点調節を行うフォーカス機構や、変倍レンズを光軸方向に移動させて投射画像３００のサイズを変更（拡大または縮小）するズーム機構を有する。各投射レンズ１６０にミラーを含ませて画像投射方向を変更したりオートフォーカス機能を持たせたりすることもできる。
【００１９】
プロジェクタ１００は、光源から発せられた白色光を複数（３つ）の色光である赤（Ｒ）光、緑（Ｇ）光および青（Ｂ）光に分離し、これらＲ光、Ｇ光およびＢ光をそれぞれ３つの表示パネル（光変調素子）で変調する。表示パネルは、プロジェクタ１００の外部から入力された入力画像信号に基づいて生成されたパネル駆動信号を受けて駆動される。本実施例では、色光（表示パネル）ごとにパネル駆動信号が生成される。
【００２０】
プロジェクタ１００は、３つの表示パネルで変調されたＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成して投射レンズ１６０を通してスクリーンに投射することでカラー投射画像を表示する。表示パネル１５０としては、複数の変調画素が行列状に配置された液晶パネルを用いることができる。
【００２１】
このように、投射画像３００はＲ光、Ｇ光およびＢ光の合成により表示されるため、投射レンズ１６０の色収差等の光学特性に応じて、同一の表示画素を構成するＲサブ画素、Ｇサブ画素およびＢサブ画素の位置にずれが生じるおそれがある。このような画素ずれ、すなわちレジストレーションずれにより、投射画像３００において入力画像信号とは異なる色が表示されたり輪郭がぼけたりする等の画質劣化を生ずる。
【００２２】
投射レンズ１６０（１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ）には、レンズ記憶部１６２（１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ）が設けられている。レンズ記憶部１６２には、これが設けられた投射レンズ１６０の光学特性に関する情報が記憶されている。具体的には、光学特性としての色収差その他の諸収差に関する情報として、同一表示画素を構成するＲ、ＧおよびＢサブ画素間のずれ量が記憶されている。さらに具体的には、基準色光としてのＧ光が形成するＧサブ画素に対する他の色光が形成するＲサブ画素およびＢサブ画素のそれぞれのずれ量（以下、レジストレーションずれ量という）が記憶されている。
【００２３】
プロジェクタ１００は、投射レンズ１６０が装着（交換）されると、その投射レンズ１６０のレンズ記憶部１６２からＲ画素とＢサブ画素のレジストレーションずれ量（以下、Ｒレジストレーションずれ量とＢレジストレーションずれ量という）を読み出す。そして、これらＲおよびＢレジストレーションずれ量を用いて、Ｒ光およびＢ光用の表示パネルをそれぞれ駆動するパネル駆動信号（複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応するパネル駆動信号）を補正（生成）する。これにより、プロジェクタ１００に装着された投射レンズ１６０ごとに異なる色収差等に起因するレジストレーションずれを低減することができる。
【００２４】
すなわち、装着された投射レンズ１６０に応じたパネル駆動信号の補正が行われ、投射レンズ１６０にかかわらずレジストレーションずれが低減された良好な画質の投射画像３００を表示することができる。また、投射レンズ１６０の交換に応じて自動的にその投射レンズ１６０に応じたパネル駆動信号の補正が行われるので、プロジェクタ１００のユーザに設定変更や調整操作を行わせずに済む。
【００２５】
次に、図２を用いてプロジェクタ１００のより具体的な構成について説明する。光源１４０は、ランプ、レーザダイオード、ＬＥＤ等により構成され、白色光を発する。白色光は、不図示の色分解光学系によりＲ光、Ｇ光およびＢ光に分離されて３つの表示パネル（以下、Ｒパネル、ＧパネルおよびＢパネルという）１５０に導かれる。Ｒ、ＧおよびＢパネル１５０はそれぞれ、例えば１９２０×１０８０個（フルＨＤ）の変調画素を有する液晶パネル（透過型または反射型液晶パネル）により構成され、パネル駆動信号を受けて各変調画素に入射したＲ、ＧおよびＢ光を変調する。変調されたＲ、ＧおよびＢ光は、不図示の色合成光学系により合成されて投射レンズ１６０を通してスクリーンに投射される。これにより、投射画像３００が表示される。
【００２６】
映像信号入力部１１０は、コンポジット映像信号、ＤＶＩ映像信号およびＨＤＭＩ（登録商標）映像信号等の入力映像信号（入力画像信号）が外部から有線通信により入力される端子群や無線通信により受信する受信器を含む。入力映像信号は、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号およびＢ映像信号により構成される。映像信号入力部１１０に入力された入力映像信号は、情報処理部１３０に送られる。
【００２７】
操作入力部１２０は、ユーザにより操作されるボタン等およびプロジェクタ１００を遠隔操作するためのリモコンからの光信号（リモコン信号）を受信するためのリモコン受信部を含み、ユーザ操作またはリモコン信号の受信に応じて操作信号を出力する。操作信号により、電源の入／切、投射モードの選択、投射画像のシフト方向（上下左右）等が指示される。
【００２８】
情報処理部（駆動信号生成手段）１３０は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭを備えたマイクロコンピュータにより構成され、信号補正部１３１と情報取得部１３２を含む。情報処理部１３０は、入力映像信号に対してブライトネス補正、コントラスト補正、ガンマ変換、色変換、解像度変換等の画像処理を行う。さらに、画像処理後のＲ映像信号、Ｇ映像信号およびＢ映像信号から３つの表示パネル（Ｒパネル、ＧパネルおよびＢパネル）１５０のそれぞれに対するパネル駆動信号であるＲパネル駆動信号、Ｇパネル駆動信号およびＢパネル駆動信号を生成する。また、情報処理部１３０は、操作入力部１２０からの操作信号に応じてプロジェクタ１００の様々な動作を制御する。
【００２９】
レンズマウント機構（レンズ装着部）１７０には、光学系であるレンズ部１６１（１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃ）と上記レンズ記憶部１６２（１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ）とを有する投射レンズ１６０（１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ）が交換可能に装着される。レンズマウント機構１７０は、上述したレンズシフト機構を含む。それぞれの投射レンズ１６０のレンズ部１６１は、互いに異なる光学特性を有する。レンズ記憶部１６２は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発メモリにより構成されている。
【００３０】
情報取得部（情報取得手段）１３２は、装着された投射レンズ１６０のレンズ記憶部１６２からその投射レンズ１６０のレンズ部１６１の光学特性に関する情報（上述したＲおよびＢレジストレーションずれ量）を取得する。また、交換検出手段としての情報取得部１３２は、レンズ記憶部１６２から取得した投射レンズ１６０を識別するためのレンズ識別情報（以下、レンズＩＤという）を前回取得して記憶しておいたレンズＩＤと比較する。比較したレンズＩＤが互いに異なることで、投射レンズ１６０の交換を検出することができる。レンズＩＤとしては、投射レンズ１６０の機種名や製造番号等を用いることができる。
【００３１】
信号補正部１３１は、ＲおよびＢレジストレーションずれ量を用いてＲパネル駆動信号およびＢパネル駆動信号の信号値を補正する。これにより、最終的にＲパネル、ＧパネルおよびＢパネル駆動用のＲパネル駆動信号、Ｇパネル駆動信号およびＢパネル駆動信号を生成する。これらＲ、ＧおよびＢパネル駆動信号がそれぞれＲ、ＧおよびＢパネル１５０に入力されることで、レジストレーションずれが低減された投射画像３００が表示される。
【００３２】
なお、投射レンズ１６０は、変倍レンズを移動させて投射画像３００の大きさを変更するズーム機能を有してもよい。また、ピントが合う投射距離を変更したりピントが合う投射領域を湾曲させたりするフォーカス調整機能を有してもよい。さらに、投射レンズ１６０は、レンズ部１６１から出射する光を反射するミラーを用いて投射方向を変更する機能を有していてもよい。
【００３３】
次に、情報処理部１３０が行う画像投射制御処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。情報処理部１３０は、コンピュータプログラムとしての画像投射制御プログラムに従って本処理を実行する。
【００３４】
ステップＳ１０１において、情報処理部１３０（情報取得部１３２）は、レンズマウント機構１７０に装着された投射レンズ１６０のレンズ記憶部１６２からレンズＩＤを取得する。この際、情報処理部１３０は、レンズ記憶部１６２から直接レンズＩＤを読み出してもよいし、投射レンズ１６０に搭載された不図示のマイクロコンピュータとの通信を行うことでレンズＩＤを取得してもよい。情報処理部１３０は、レンズＩＤとレジストレーションずれ量をプロジェクタ１００の起動時後に定期的（周期的）に取得してもよいし、プロジェクタ１００の起動時に取得してもよい。
【００３５】
ステップＳ１０２では、情報処理部１３０は、ステップＳ１０１にて取得したレンズＩＤと前回取得したレンズＩＤとを比較する。そして、これらのレンズＩＤが互いに異なることにより投射レンズ１６０が交換されたことを検出する。上述したようにレンズＩＤを定期的に取得する場合は、画像投射中に投射レンズ１６０が交換された場合も該交換を検出することができる。交換が検出されない場合は、情報処理部１３０は本処理を終了する。
【００３６】
投射レンズ１６０の交換を検出した情報処理部１３０（情報取得部１３２）は、ステップＳ１０３（情報取得ステップＳ）において、レンズ記憶部１６２からレジストレーションずれ量を取得する。本ステップにより、情報取得処理が行われる。ここにいうレジストレーションずれ量は、上述したようにＲレジストレーションずれ量とＢレジストレーションずれ量である。ここでも、情報処理部１３０は、レンズ記憶部１６２から直接レジストレーションずれ量を読み出してもよいし、投射レンズ１６０に搭載された不図示のマイクロコンピュータとの通信を行うことでレジストレーションずれ量を取得してもよい。
【００３７】
投射レンズ１６０がレジストレーションずれ量を記憶したレンズ記憶部１６２を有することで、該投射レンズ１６０が初めてプロジェクタ１００に装着された場合でも、情報処理部１３０は該レジストレーションずれ量を取得することができる。すなわち、新規な投射レンズ１６０を使用する場合でも、投射画像におけるレジストレーションずれを低減することができる。
【００３８】
ここで、図４（ａ），（ｂ）を用いてレジストレーションずれ量について詳しく説明する。レジストレーションずれ量は、表示パネル１５０からのＲ、ＧおよびＢ光を投射レンズ１６０を通してスクリーンに投射して投射画像３００を表示させたときに、投射画像３００における同一表示画素を構成するＲ、ＧおよびＢサブ画素間に生ずるずれ量である。本実施例では、Ｇサブ画素を基準としたＲおよびＢサブ画素のそれぞれのずれ量である。レジストレーションずれ量は、１サブ画素や０．１サブ画素のようにサブ画素単位で表してもよいし、ｍｍ等の長さの単位で表してもよい。
【００３９】
図４（ａ）は、投射レンズ１６０の光軸に直交する平面としてのスクリーン上に表示される投射画像３００と、該スクリーン（同一面）上での投射レンズ１６０（レンズ部１６１）のイメージサークル４００とを示す。イメージサークル４００は、レンズ部１６１に入射した光により形成される投射画像として、光量落ち、色分離および周辺歪曲等が許容される範囲内にある適正画像が表示される領域である。イメージサークル４００の内側であれば、上述したレンズシフト機構により投射画像３００の表示位置をシフトさせた場合でも画像欠け等を有さない正常な画像を表示することができる。
【００４０】
スクリーンと投射レンズ１６０の光軸との交点を点Ｏとすると、投射レンズ１６０の色収差等に起因するレジストレーションずれ量は点Ｏからの距離に応じた値として表すことができる。図４（ｂ）の横軸はスクリーン上での点Ｏからの距離（像高）を表しており、縦軸は所定の像高位置での基準色光のサブ画素であるＧサブ画素に対する他の色光のサブ画素であるＲサブ画素またはＢサブ画素の点Ｏから周辺方向へのレジストレーションずれ量を示している。
【００４１】
レンズ記憶部１６２には、数値としてのレジストレーションずれ量に限らず、レジストレーションずれ量を算出できる数式または近似関数を記憶してもよい。また、点Ｏから代表的な距離でのレジストレーションずれ量をテーブルデータとして記憶し、他の距離でのレジストレーションずれ量を補間演算により算出（取得）してもよい。
【００４２】
次にステップＳ１０４において、情報処理部１３０（信号補正部１３１）は、ステップＳ１０３において取得したレジストレーションずれ量を用いてＲおよびＢパネル駆動信号の補正量を計算する。図５（ａ），（ｂ）を用いて、ＲおよびＢパネル駆動信号の補正量の計算例について説明する。
【００４３】
図５（ａ）は、入力映像信号が白地に１画素のドット（以下、入力ドットという）を含む画像を表す場合において、Ｇ、ＲおよびＢパネルをそれぞれ駆動するＧ、ＲおよびＢパネル駆動信号の信号値（以下、駆動信号値という）を示している。Ｇ、ＲおよびＢパネル駆動信号において、入力ドットに対応する変調画素（ｘ，ｙ）の駆動信号値は０であり、その周囲の他の変調画素の駆動信号値は１００である。Ｇに対するＲおよびＢのレジストレーションずれがない場合は、図５（ａ）に示すＧ、ＲおよびＢパネル駆動信号により駆動されたＧ、ＲおよびＢパネルで変調された光を合成して表示した投射画像において、入力映像信号と同様に１画素でドットが表示される。
【００４４】
これに対して、レジストレーションずれがある場合は、投射画像においてドットを表示するＧサブ画素に対して、ドットを表示するＲおよびＢサブ画素の位置が一致せず、ドットが１画素として表示されない。例えば、情報処理部１３０がステップＳ１０３で取得した変調画素（ｘ，ｙ）に対するＲレジストレーションずれ量が、−ｘ方向に１サブ画素であるとする。このとき、情報処理部１３０は、図５（ｂ）に示すように、Ｒパネルにおいて入力ドットに対応する変調画素の位置が＋ｘ方向に１サブ画素分だけずれるようにＲパネル駆動信号の補正量を計算する。言い換えれば、変調画素（ｘ，ｙ）とこれに＋ｘ方向にて隣接する変調画素（ｘ＋１，ｙ）の駆動信号値がそれぞれ１００と０になるようにＲパネル駆動信号の補正量を計算する。
【００４５】
また、情報処理部１３０がステップＳ１０３で取得した変調画素（ｘ，ｙ）に対するＢレジストレーションずれ量が、例えば−ｘ方向に０．７サブ画素であるとする。このとき、情報処理部１３０は、図５（ｂ）に示すように、Ｂパネルにおける変調画素（ｘ，ｙ）の駆動信号値を７０とし、これに＋ｘ方向にて隣接する変調画素（ｘ＋１，ｙ）の駆動信号値を３０とするようにＲパネル駆動信号の補正量を計算する。
【００４６】
このような補正により、Ｒサブ画素により表示されるドットの位置は、Ｇサブ画素により表示されるドットの位置に一致する。また、Ｂサブ画素により表示されるドットは、Ｇサブ画素により表示されるドットに対して疑似的にＢレジストレーションずれ量である０．７サブ画素より小さい位置ずれのみが存在して見えるように表示される。
【００４７】
入力映像信号が上述したような1つのドットのみを含む画像以外の通常の画像を表す場合は、上記と同様の補正値の計算を全変調画素またはそれらのうち代表の変調画素の駆動信号値に対して行う。代表変調画素以外の変調画素の駆動信号値に対する補正量は、代表変調画素の駆動信号値に対する補正量を用いた補間演算により算出すればよい。
【００４８】
次に、ステップＳ１０５では、情報処理部１３０は、ステップＳ１０４で算出した補正量を用いてＲおよびＢパネル駆動信号を補正する。すなわち、最終的にＲおよびＢパネルに入力する補正ＲおよびＢパネル駆動信号を生成する。こうして生成された補正ＲおよびＢパネル駆動信号とＧパネル駆動信号がそれぞれ、Ｒ、ＢおよびＧパネルに入力されることで、レジストレーションずれが低減された投射画像が表示される。ステップＳ１０４およびＳ１０５により駆動信号生成処理が行われる。
【００４９】
本実施例によれば、プロジェクタ１００に装着される投射レンズ１６０にかかわらず、その投射レンズ１６０の光学特性に起因するレジストレーションずれを自動的に低減することができる。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明の実施例２（実施例１の変形例）について説明する。実施例１では、情報処理部１３０は図３のステップＳ１０２で投射レンズ１６０の交換が検出されたタイミングでパネル駆動信号の補正を行う場合について説明したが、他のタイミングで補正を行ってもよい。例えば、プロジェクタ１００の画像投射開始時ごとに投射レンズ１６０からレジストレーションずれ量を取得してパネル駆動信号を補正してもよい。画像投射開始時ごとに補正を行うことで、画像投射前に投射レンズ１６０が交換されていた場合でも、レジストレーションずれが低減された状態で画像投射を開始することができる。
【００５１】
また、レンズシフト機構によって投射レンズ１６０がシフトされることで図４（ａ）に示したイメージサークル４００内で投射画像３００がシフトすると、該投射画像３００内の各表示画素でのレジストレーションずれ量が変化する。そこで、情報処理部１３０は、レンズシフト機構による投射レンズ１６０のシフト量をシフト位置センサ等を用いて取得し、該シフト量とレジストレーションずれ量とを用いてパネル駆動信号を補正してもよい。この際、イメージサークル４００内での各位置のレジストレーションずれ量をレンズ記憶部１６２に格納しておくことで、シフト量ごとに投射画像３００内の所定の像高位置でのレジストレーションずれ量を容易に取得することができる。すなわち、情報処理部１３０は、シフト量が変更された場合にそのシフト量に対応するレジストレーションずれ量をレンズ記憶部１６２から取得することで、シフト量に応じたパネル駆動信号の補正を自動的に行う。
【００５２】
また、投射レンズ１６０の色収差量は、該投射レンズ１６０のズーム状態に応じて変化する。このため、情報処理部１３０は、ズーム機能を有する投射レンズ１６０のズーム状態を示す情報であるズーム情報を投射レンズ１６０内のズーム位置センサから取得し、該ズーム情報とレジストレーションずれ量とを用いてパネル駆動信号を補正してもよい。この際、各ズーム状態のレジストレーションずれ量をレンズ記憶部１６２に格納しておくことで、ズーム状態ごとに投射画像３００内の所定の像高位置でのレジストレーションずれ量を容易に取得することができる。すなわち、情報処理部１３０は、ズーム状態が変更された場合にそのズーム状態（ズーム情報）に対応するレジストレーションずれ量をレンズ記憶部１６２から取得することで、ズーム状態に応じたパネル駆動信号の補正を自動的に行う。
【００５３】
また、プロジェクタ１００は投射レンズ１６０に光強度が高い光を通過させるため、温度変化によりレンズが膨張収縮を起こし、色収差量が変化する場合がある。そこで、図２に括弧書きで示すように、投射レンズ１６０の近傍に配置した温度センサ（温度取得手段）２００から投射レンズ１６０（レンズ部１６１）の温度を示す温度情報であるレンズ温度を取得してもよい。温度センサ２００からレンズ温度を直接取得する以外に、温度取得手段として、例えば光源の光量や表示画像の表示状態からレンズ温度を推測する機能を設けてもよい。そして、情報処理部１３０が、取得したレンズ温度とレジストレーションずれ量とを用いてパネル駆動信号を補正してもよい。この場合、レンズ温度ごとのレジストレーションずれ量をレンズ記憶部１６２に格納しておくことで、レンズ温度ごとに投射画像３００内の所定の像高位置でのレジストレーションずれ量を容易に取得することができる。すなわち、情報処理部１３０は、レンズ温度が変化した場合にレンズ部１６１の膨張状態に対応するレジストレーションずれ量をレンズ記憶部１６２から取得することで、レンズ部１６１の膨張状態に応じたパネル駆動信号の補正を自動的に行う。
【００５４】
また、実施例１では、投射レンズ１６０のレンズ記憶部１６２にレジストレーションずれ量を記憶させておく場合について説明した。しかし、図２中に括弧書きで示すように、プロジェクタ１００内に複数の投射レンズ１６０のレジストレーションずれ量を記憶した情報記憶部１８０を設けてもよい。この場合、情報処理部１３０は、レンズ記憶部１６２から取得したレンズＩＤに対応するレジストレーションずれ量を情報記憶部１８０から読み出す。また、レンズＩＤの取得に代えて、レンズマウント機構１７０と投射レンズ１６０に設けられた電気接点の接続や非接続によって投射レンズ１６０を判別し、その判別結果に対応するレジストレーションずれ量を情報記憶部１８０から読み出してもよい。これにより、投射レンズにレジストレーションずれ量を記憶したレンズ記憶部が設けられていなくても、その投射レンズを使用する場合のレジストレーションずれを低減することができる。
【００５５】
また、必ずしも投射レンズ１６０やプロジェクタ１００にレジストレーションずれ量を記憶した記憶部を設けなくてもよい。例えば、図２に括弧書きで示すように、プロジェクタ１００に外部ネットワーク機器と有線または無線ＬＡＮ等を介して情報通信が可能な通信部１９０を設け、ネットワーク機器との通信によって投射レンズ１６０のレジストレーションずれ量を取得してもよい。また、ＵＳＢメモリ等の外部メモリからレジストレーションずれ量を読み出して取得してもよい。
【００５６】
また、実施例１では、Ｒ、ＧおよびＢの３つの表示パネル１５０を用いる場合について説明したが、表示パネル１５０の数はＲ、ＧおよびＢ以外の色（波長）用の表示パネルを含む４つ以上であってもよい。Ｒ、ＧおよびＢ以外の波長用の表示パネルとして、赤外線用の表示パネルを用いてもよい。
【００５７】
さらに、３つの表示パネルに代えて、１つのデジタルマイクロミラーデバイスを用い、該デジタルマイクロミラーデバイスにＲ光、Ｇ光およびＢ光を時系列で入射させて変調および投射するようにしてもよい。実施例１（および本実施例）で説明した画像投射制御処理は、デジタルマイクロミラーデバイスを用いる場合のレジストレーションずれの低減にも有効である。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００５８】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００    プロジェクタ（画像投射装置）
１３０    情報処理部
１３１    情報取得部
１３１    信号補正部
１６０    投射レンズ
【図１】
2018151442.tif 000003
【図２】
2018151442.tif 000004
【図３】
2018151442.tif 000005
【図４】
2018151442.tif 000006
【図５】
2018151442.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月10日(2018.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置であって、
前記投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部と、
前記レンズ装着部に装着された前記投射レンズの前記光学特性に関する情報を取得する情報取得部と、
入力画像信号に基づいて前記光変調素子を駆動する駆動信号を前記色光ごとに生成し、前記複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号の信号値を前記光学特性に関する情報を用いて補正する画像処理部と、を有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記光学特性は、少なくとも色収差の特性を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記投射画像において前記複数の色光のうち基準色光により形成される表示画素と他の色光により形成される表示画素との位置ずれが少なくなるように前記他の色光に対応する前記駆動信号の信号値を前記光学特性に関する情報を用いて補正することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記複数の投射レンズはそれぞれ、前記光学特性に関する情報を記憶したレンズ記憶部を有し、
前記情報取得部は、前記レンズ記憶部から前記光学特性に関する情報を取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記複数の投射レンズはそれぞれ、該投射レンズを識別するための識別情報を記憶したレンズ記憶部を有し、
前記画像投射装置は、前記複数の投射レンズの前記光学特性に関する情報を記憶した情報記憶部を有しており、
前記情報取得部は、前記レンズ記憶部から取得した前記識別情報に対応する前記光学特性に関する情報を前記情報記憶部から取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項６】
情報通信が可能な通信手段を有し、
前記情報取得部は、前記通信手段を通じて前記光学特性に関する情報を取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項７】
前記レンズ装着部に対する前記投射レンズの交換を検出する交換検出手段を有し、
前記画像処理部は、前記交換が検出されることに応じて、前記光学特性に関する情報に応じた前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項８】
前記投射画像の投射位置が移動するように前記投射レンズをシフトさせるレンズシフト機構を有しており、
前記画像処理部は、前記投射レンズのシフト量を取得し、前記少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報と前記シフト量とを用いて生成することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項９】
前記画像処理部は、前記投射レンズのズーム情報を取得し、
前記少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報と前記ズーム情報とを用いて生成することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項１０】
前記投射レンズの温度を取得する温度取得手段を有し、
前記画像処理部は、前記投射レンズの温度を示す温度情報を取得し、前記少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号を前記光学特性に関する情報と前記温度情報とを用いて生成することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項１１】
前記光学特性に関する情報は、前記投射レンズの前記色収差に起因する前記複数の色光のうち基準色光に対する他の色光のレジストレーションずれ量であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項１２】
複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置であり、前記投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部を有する画像投射装置の制御方法であって、
前記レンズ装着部に装着された前記投射レンズの前記光学特性に関する情報を取得する情報取得ステップと、
入力画像信号に基づいて前記光変調素子を駆動する駆動信号を前記色光ごとに生成し、前記複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号の信号値を前記光学特性に関する情報を用いて補正するステップを有することを特徴とする画像投射装置の制御方法。
【請求項１３】
複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置であり、前記投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部を有する画像投射装置のコンピュータに、
前記レンズ装着部に装着された前記投射レンズの前記光学特性に関する情報を取得する情報取得処理と、
入力画像信号に基づいて前記光変調素子を駆動する駆動信号を前記色光ごとに生成し、前記複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する前記駆動信号の信号値を前記光学特性に関する情報を用いて補正させる画像処理を行わせることを特徴とする画像投射制御プログラム。
【請求項１４】
複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置に対して交換可能に装着される投射レンズであって、
光学系と、
前記複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する前記光変調素子の駆動信号の信号値を補正するための情報を記憶したレンズ記憶部とを有し、
前記情報を前記画像投射装置に与えることを特徴とする投射レンズ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一側面としての画像投射装置は、複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する。該装置は、投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部と、レンズ装着部に装着された投射レンズの光学特性に関する情報を取得する情報取得部と、入力画像信号に基づいて光変調素子を駆動する駆動信号を色光ごとに生成し、複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する駆動信号の信号値を光学特性に関する情報を用いて補正する画像処理部とを有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明の他の一側面としての制御方法は、複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置であり、投射レンズとして、それぞれ光学特性が異なる複数の投射レンズが交換可能に装着されるレンズ装着部を有する画像投射装置に適用される。該制御方法は、レンズ装着部に装着された投射レンズの光学特性に関する情報を取得する情報取得ステップと、入力画像信号に基づいて光変調素子を駆動する駆動信号を色光ごとに生成し、複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する駆動信号の信号値を光学特性に関する情報を用いて補正するステップを有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
さらに、本発明の他の一側面としての投射レンズは、複数の色光を光変調素子により変調して投射レンズを通して投射することで投射画像を表示する画像投射装置に対して交換可能に装着される投射レンズであって、光学系と、複数の色光のうち少なくとも１つの色光に対応する光変調素子の駆動信号の信号値を補正するための情報を記憶したレンズ記憶部とを有し、該情報を画像投射装置に与えることを特徴とする。