(57)【要約】【課題】特段の機構を必要とせず、簡単な構成で校正処理を行うことができる。【解決手段】投写光学部４に組み込まれた絞りリング３１の絞り量に対応するエンコード値を出力するエンコーダー３４を備えたプロジェクター１のキャリブレーション方法であって、絞りリング３１の最大絞りに対応する第１の位置情報を取得する第１の位置情報取得工程と、絞りリング３１の最小絞りに対応する第２の位置情報を取得する第２の位置情報取得工程と、第１の位置情報および第２の位置情報に基づいて、絞りリング３１の絞り量とエンコード値との対応関係を示す対応関係データを生成する対応関係データ生成工程と、を備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写光学系に組み込まれた光学絞り機構の絞り量に対応するエンコード値を出力するエンコーダーを備えた映像投写装置のキャリブレーション方法であって、
前記光学絞り機構の最大絞りに対応する第１の位置情報を取得する第１の位置情報取得工程と、
前記光学絞り機構の最小絞りに対応する第２の位置情報を取得する第２の位置情報取得工程と、
前記第１の位置情報および前記第２の位置情報に基づいて、前記光学絞り機構の絞り量と前記エンコード値との対応関係を示す対応関係データを生成する対応関係データ生成工程と、を備えたことを特徴とする映像投写装置のキャリブレーション方法。
【請求項２】
前記対応関係データは、前記絞り量である絞り値と前記エンコード値との対応関係を示す対応式であることを特徴とする請求項１に記載の映像投写装置のキャリブレーション方法。
【請求項３】
前記対応関係データは、前記絞り量である絞り値と前記エンコード値とを関連付けて記憶したデータテーブルであることを特徴とする請求項１に記載の映像投写装置のキャリブレーション方法。
【請求項４】
前記光学絞り機構は、複数段階に亘って調光調節可能に構成され、
前記データテーブルは、前記複数段階の段階毎の前記絞り値と、段階毎の前記絞り値に対応する段階毎の前記エンコード値と、から成ることを特徴とする請求項３に記載の映像投写装置のキャリブレーション方法。
【請求項５】
光学絞り機構を組み込まれた投写光学系と、
前記光学絞り機構を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置に配設され、前記光学絞り機構の絞り量に対応するエンコード値を出力するエンコーダーと、
前記駆動装置の駆動量を校正する校正手段と、を備え、
前記エンコーダーは、前記光学絞り機構の最大絞り時のエンコード値である第１の位置情報を取得すると共に、前記光学絞り機構の最小絞り時のエンコード値である第２の位置情報を取得し、
前記校正手段は、前記第１の位置情報および前記第２の位置情報に基づいて、前記光学絞り機構の絞り量と前記エンコード値との対応関係を示す対応関係データを生成することを特徴とする映像投写装置。
【請求項６】
コンピューターに、請求項１ないし４のいずれかに記載の映像投写装置のキャリブレーション方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写光学系に組み込まれた光学絞り機構の絞り量に対応するエンコード値を出力するエンコーダーを備えた映像投写装置のキャリブレーション方法、映像投写装置およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のキャリブレーション方法として、映像投写装置とは別体の補正パラメーター校正装置を用いたものが知られている（特許文献１参照）。このキャリブレーション方法は、映像投写装置からの投写光を補正パラメーター校正装置によって受容し、ここで得られた光量等の情報から絞り量を検出すると共に、検出した絞り量とサーボモーターのエンコード値とに基づいて、光学絞り機構の校正処理を行うものである。これによって、光学絞り機構の機械的な誤差を排除する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３２５６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなキャリブレーション方法では、投写光を受容し、光量等を測定して、絞り量を検出する機構が必要である。そのため、光学絞り機構の校正手段が複雑になってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、特段の機構を必要とせず、簡単な構成で校正処理を行うことができる映像投写装置のキャリブレーション方法、映像投写装置およびプログラムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の映像投写装置のキャリブレーション方法は、投写光学系に組み込まれた光学絞り機構の絞り量に対応するエンコード値を出力するエンコーダーを備えた映像投写装置のキャリブレーション方法であって、光学絞り機構の最大絞りに対応する第１の位置情報を取得する第１の位置情報取得工程と、光学絞り機構の最小絞りに対応する第２の位置情報を取得する第２の位置情報取得工程と、第１の位置情報および第２の位置情報に基づいて、光学絞り機構の絞り量とエンコード値との対応関係を示す対応関係データを生成する対応関係データ生成工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この場合、対応関係データは、絞り量である絞り値とエンコード値との対応関係を示す対応式であることが好ましい。
【０００８】
この場合、対応関係データは、絞り量である絞り値とエンコード値とを関連付けて記憶したデータテーブルであることが好ましい。
【０００９】
本発明の映像投写装置は、光学絞り機構を組み込まれた投写光学系と、光学絞り機構を駆動する駆動装置と、駆動装置に配設され、光学絞り機構の絞り量に対応するエンコード値を出力するエンコーダーと、駆動装置の駆動量を校正する校正手段と、を備え、エンコーダーは、絞り機構の最大絞り時のエンコード値である第１の位置情報を取得すると共に、絞り機構の最小絞り時のエンコード値である第２の位置情報を取得し、校正手段は、第１の位置情報および第２の位置情報に基づいて、絞り機構の絞り量とエンコード値との対応関係を示す対応関係データを生成することを特徴とする。
【００１０】
光学絞り機構の駆動装置を駆動し続け、絞り量の限界である最大絞りや最小絞りに達すると、絞り量の変動がなくなるため、エンコード値が変動しなくなる。すなわち、最大絞りや最小絞りであれば、絞り量を検出する特段の機構がなくても、最大絞りや最小絞りに達したことを容易に判定することができる。
ゆえに、上記各構成によれば、最大絞り時および最小絞り時のエンコード値（第１の位置情報および第２の位置情報）を取得し、これに基づいて、対応関係データを生成するため、絞り量を検出するための特段の機構を必要とせず、簡単な構成で光学絞り機構（駆動装置）の校正処理を行うことができる。なお、ここにいう最大絞り（最小絞り）とは、使用している状態における最大絞り（最小絞り）を示すものである。例えば、各製品における仕様の最大絞り、最大絞りを示している。
【００１１】
上記の映像投写装置のキャリブレーション方法において、光学絞り機構は、複数段階に亘って調光調節可能に構成され、データテーブルは、複数段階の段階毎の絞り値と、段階毎の絞り値に対応する段階毎のエンコード値と、から成ることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、複数段階の調光調節に必要な絞り値のデータのみ生成するため、校正処理を効率化することができる。
【００１３】
本発明のプログラムは、コンピューターに、上記の映像投写装置のキャリブレーション方法を実行させることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、コンピューターに本プログラムを搭載するだけで、上記の映像投写装置のキャリブレーション方法における各工程を実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係るプロジェクターの構成を示すブロック図である。
【図２】投写光学部の構成を示す模式図である。
【図３】（ａ）は、Ｆ値とエンコード値との理想的な対応関係データを示す図である。（ｂ）は、エンコーダーの個体差を反映したＦ値とエンコード値との対応関係データを示す図である。
【図４】レンズ絞り機構部の校正処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照し、本発明の映像投写装置のキャリブレーション方法を適用したプロジェクターについて説明する。図１に示すように、プロジェクター（映像投写装置）１は、画像データ入力部２と、画像データ処理部３と、投写光学部（投写光学系）４と、操作部５と、これらを制御する制御部６と、制御に用いる各種データを記憶する記憶部７と、を備えている。
【００１７】
画像データ入力部２は、外部機器からの各種画像データを入力する。具体的には、画像データ入力部２は、パーソナルコンピューターやビデオプレーヤー、書画カメラ、ＵＳＢメモリーなどの外部機器から、各種画像データを入力するためのものであって、ＡＶ端子やＵＳＢ端子等の複数の画像入力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３から成る。
【００１８】
画像データ処理部３は、入力された画像データに対し、所定の画像処理を施す。具体的には、キーストーン歪補正処理、画質調整処理、画像サイズ調整処理、ガンマ補正処理、画像合成（重畳）処理等を行う。
【００１９】
投写光学部４は、光源ランプ１１、３つの液晶ライトバルブ１２および投写レンズ１３を用いて、スクリーンＳＣ上に、処理後の画像データを投写表示する。すなわち、本プロジェクター１は、いわゆる液晶プロジェクターとして構成されている。
【００２０】
操作部５は、ユーザーが各種設定および操作を行うためのものであり、プロジェクター１本体に備えられた操作パネルやリモコン（いずれも図示省略）により構成される。具体的には、操作部５は、ユーザーによる、後述の校正処理を開始するための校正処理開始操作や、投写光の光量を複数段階で選択するための光量選択操作に用いられる。なお、光量選択操作では、予め段階的に定められた複数の光量から１の光量を選択する。
【００２１】
次に、図２を参照して投写光学部４について詳細に説明する。図２に示すように、投写光学部４は、光源ランプ１１と、３原色に対応した３つの液晶ライトバルブ１２と、投写レンズ１３と、レンズ絞り機構部１４と、を有している。投写レンズ１３とレンズ絞り機構部１４とは、レンズケース１５により一体としてユニット化されている。また、投写光学部４は、各部の駆動制御手段（ドライバー）として、ランプ駆動部２１と、ライトバルブ駆動部２２と、レンズ絞り駆動部２３と、を備えている。ランプ駆動部２１、ライトバルブ駆動部２２およびレンズ絞り駆動部２３は、制御部６に接続されている。なお、請求項にいう校正手段は、後述の校正処理を実施するためのプログラムを実行する制御部６により構成されている。
【００２２】
各液晶ライトバルブ１２は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。各透明基板の内面には、液晶に対して微小領域毎に駆動電圧を印加可能な透明電極（画素）がマトリクス状に形成されている。
【００２３】
光源ランプ１１から射出された照明光は、不図示の光分離光学系によって、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光に分離された後、各色用の液晶ライトバルブ１２を透過することによって、画像データに応じた光変調がなされる。また、変調された画像光は、不図示の光合成光学系（ダイクロイックプリズムなど）により画素毎に合成されてカラー画像化され、当該カラー画像化された画像光が投写レンズ１３によって投写されることにより、スクリーンＳＣ上に投写画像が表示される。
【００２４】
ランプ駆動部２１は、放電発光型のランプである光源ランプ１１を点灯するために高電圧を発生して放電回路を形成するイグナイタ部と、点灯後の安定した点灯状態を維持するためのバラスト回路と、を有している（いずれも図示省略）。なお、光源ランプ１１としては、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を採用可能である。また、これら放電発光型のランプに限らず、発光ダイオード、有機ＥＬ素子、シリコン発光素子等の各種自己発光素子を採用しても良い。
【００２５】
ライトバルブ駆動部２２は、液晶ドライバーであり、３つの液晶ライトバルブ１２の各画素に、画像処理後の画像データに応じた駆動電圧を印加することにより、各画素の光透過率を設定する。
【００２６】
レンズ絞り機構部１４は、投写光の絞り量（Ｆ値）を調整するものであり、投写レンズ１３の上流側に且つ当該投写レンズ１３に隣接して配設されている。レンズ絞り機構部１４は、絞り量を調整する絞りリング（光学絞り機構）３１と、絞りリング３１を駆動する駆動モーター３２と、絞りリング３１と駆動モーター３２とを連動する動力伝達機構３３と、動力伝達機構３３上に配設されたエンコーダー３４と、を備えている。なお、請求項にいう駆動装置は、レンズ絞り駆動部２３、駆動モーター３２および動力伝達機構３３により、構成されている。
【００２７】
絞りリング３１は、動力伝達機構３３に連動するギア歯４１aが周設された回転リング４１（リングギヤ）と、回転リング４１の内側において周方向にされた列設されると共に、一体として投写光の開閉口を形成する複数の絞り羽（図示省略）と、回転リング４１の回転に同期して、複数の絞り羽を移動させて、開閉口の開口度（絞り量：Ｆ値）を調整する絞り羽連動機構部（図示省略）と、を備えている。なお、絞りリング３１は、複数段階に亘って調光調節可能に構成されており、上記光量選択操作では、当該調光調節に対応した各光量を選択可能に構成されている。
【００２８】
駆動モーター３２は、ＤＣモーター（ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｍｏｔｏｒ）で構成されており、レンズ絞り機構部１４の駆動源として機能する。動力伝達機構３３は、駆動モーター３２に軸着された入力ギア５１と、入力ギア５１に噛み合う中間ギア５２と、中間ギア５２に噛み合うと共に上記ギア歯４１ａを介して絞りリング３１（回転リング４１）に噛み合う出力ギア５３と、を備えている。駆動モーター３２が駆動すると、入力ギア５１、中間ギア５２および出力ギア５３を介して、回転リング４１が回転し、絞り量を変更する。すなわち、これらのギア５１、５２、５３は、駆動モーター３２に対する減速ギア列として機能する。
【００２９】
エンコーダー３４は、中間ギア５２軸部の先端部周りに配設されており、中間ギア５２の回転量を検出して、エンコーダー信号であるエンコード値を出力する。すなわち、絞りリング３１の絞り量（Ｆ値）に対応するエンコード値を出力する。本実施形態のエンコーダー３４は、抵抗センサーで構成しているが、エンコーダー３４を、磁気センサー、温度センサー、光センサー等で構成するものであっても良い。
【００３０】
レンズ絞り駆動部２３は、エンコーダー３４から得られたエンコーダー信号（エンコード値）に基づいて、駆動モーター３２の駆動を制御する。具体的には、エンコード値に基づいて現時点の絞り量をフィードバックしつつ、絞り量が目標Ｆ値となるように、駆動モーター３２を駆動する。すなわち、駆動モーター３２、エンコーダー３４およびレンズ絞り駆動部２３は、サーボモーターとして機能する。レンズ絞り駆動部２３は、メモリー６１を搭載されており、メモリー６１には、絞り量であるＦ値（絞り値）と、エンコード値との対応関係を示す対応関係データが記憶されている。すなわち、レンズ絞り駆動部２３は、当該対応関係データに基づいて、エンコード値に基づく現時点のＦ値を把握し、また目標Ｆ値に対応するエンコード値を取得し、これに基づいて駆動モーター３２を駆動する。なお、後述の校正処理では、当該対応関係データを生成、更新して、レンズ絞り駆動部２３を校正する。
【００３１】
ここで図３（ａ）を参照して、対応関係データについて説明する。対応関係データは、上記したようにＦ値とエンコード値との理想的な対応関係を示すデータである。具体的には、図３（ａ）に示すように、Ｆ値とエンコード値との対応関係を示す対応式で構成されている。なお、光量とＦ値との対応関係である調光特性は一定（光量はＦ値の二乗に反比例）であるものとする。すなわち、プロジェクター１の調光調節は、カメラの調光調節ほどの厳密性は不要であるため、レンズ絞り駆動部２３の製造上の誤差や経時的変化による誤差などの調光特性のバラツキは、軽微なものであり、無視するものする。
【００３２】
次に、プロジェクター１の光量変更処理について説明する。この光量変更処理は、ユーザーによる光量選択操作に起因して実施されるものである。ユーザーによって光量選択操作が実施されると、制御部６は、ユーザーが選択した光量に対するＦ値を目標Ｆ値とする絞り調整指令を、レンズ絞り駆動部２３に出力する。これを受けたレンズ絞り駆動部２３は、当指令の目標Ｆ値と、メモリー６１に記憶された対応関係データとに基づいて、目標Ｆ値に対応したエンコード値を取得する。当エンコード値を取得したら、これに基づいて、駆動モーター３２を駆動して、レンズ絞り機構部１４の絞り量を調整する。これによって、本光量変更処理を終了する。
【００３３】
次に、図４を参照して、レンズ絞り機構部１４の校正処理について説明する。この校正処理は、ユーザーによる校正開始操作に起因して実施されるものである。図４に示すように、ユーザーによって校正開始操作が実施されると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御部６は、最大絞り時のエンコード値である正方向端位置情報（第１の位置情報）を取得する（第１の位置情報取得工程）（Ｓ２）。ここにいう最大絞りとは、上記レンズ絞り機構部１４（絞りリング３１）の仕様上の限界である最大Ｆ値である。具体的には、制御部６は、レンズ絞り駆動部２３により駆動モーター３２を正方向（開方向）に駆動しつつ、エンコーダー３４により、エンコード値を連続的に取得する。駆動モーター３２を駆動し続け、所定時間エンコード値に変化がないと判定されたら、当該エンコード値を正方向端位置情報として、記憶部７に記憶する。すなわち、駆動し続け、最大Ｆ値（最大絞り）に達すると、エンコード値に変化が生じなくなるので、当該特性を用いて、正方向端位置情報を取得する。
【００３４】
続いて、制御部６は、最小絞り時のエンコード値である逆方向端位置情報を取得する（第２の位置情報取得工程）（Ｓ３）。ここにいう最小絞りとは、上記レンズ絞り機構部１４（絞りリング３１）の仕様上の限界である最小Ｆ値である。具体的には、制御部６は、レンズ絞り駆動部２３により駆動モーター３２を逆方向（閉方向）に駆動しつつ、エンコーダー３４により、エンコード値を連続的に取得する。駆動モーター３２を駆動し続け、所定時間エンコード値に変化がないと判定されたら、当該エンコード値を逆方向端位置情報として、記憶部７に記憶する。すなわち、駆動し続け、最小Ｆ値（最小絞り）に達すると、エンコード値に変化が生じなくなるので、当該特性を用いて、逆方向端位置情報を取得する。
【００３５】
次に、制御部６は、記憶部７に記憶した正方向端位置情報および逆方向端位置情報と、記憶部７に予め記憶されたＦ値とエンコード値との対応特性と、に基づいて、対応関係データを生成する（対応関係データ生成工程）（Ｓ４）。Ｆ値とエンコード値とは、Ｆ値が高いほど、エンコード値が高くなるという略比例の対応特性を有している。ゆえに、一次式（ｙ＝Ａｘ＋Ｂ）に、最大Ｆ値およびこれに対する正方向端位置情報（ｘ１、ｙ１）と、最小Ｆ値およびこれに対する逆方向端位置情報（ｘ２、ｙ２）と、を導入することで、対応関係データであるＦ値とエンコード値との対応式を生成する（図３（ｂ）参照）。なお、最大Ｆ値および最小Ｆ値は、予め記憶部７に記憶されているものとする。
【００３６】
対応関係データを生成したら、当該対応関係データによって、メモリー６１に記憶されている対応関係データを更新する（Ｓ５）。これにより、本処理を終了する。
【００３７】
以上のような構成によれば、最大絞り時および最小絞り時のエンコード値（正方向端位置情報および逆方向端位置情報）を取得し、これに基づいて、対応関係データを生成するため、絞り量を検出するための特段の機構を必要とせず、簡単な構成でレンズ絞り機構部１４の校正処理を行うことができる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、略比例関係の対応特性を有するものとして、一次式に、正方向端位置情報および逆方向端位置情報を導入する構成であったが、対応特性に応じた他の式に、これらを導入する構成であっても良い。
【００３９】
また、本実施形態においては、対応関係データとして、Ｆ値とエンコード値との対応式を生成し、記憶したが、対応関係データとして、調整可能な段階毎のＦ値と、段階毎のＦ値に対応する段階毎のエンコード値と、から成るデータテーブルを生成し、記憶する構成しても良い。かかる場合、複数段階の調光調節に必要なＦ値のデータのみ生成するため、校正処理を効率化することができる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、正方向端位置情報および逆方向端位置情報の両方を試料値として、対応関係データを生成したが、正方向端位置情報および逆方向端位置情報のうちのいずれか１方のみを試料値として、対応関係データを生成する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１：プロジェクター、  ４：投写光学部、  ６：制御部、  ２３：レンズ絞り駆動部、  ３１：絞りリング、  ３２：駆動モーター、  ３３：動力伝達機構、  ３４：エンコーダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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