(57)【要約】【課題】画像表示装置に搭載した光センサを変更する場合に、画像表示装置に対して光センサの交換作業が必要となる。また、光センサの交換作業のみでなく、光センサの検出結果に基づいて補正する処理についても、画像表示装置に対して変更する必要がある。【解決手段】スクリーンからの反射光等の特性を検出する検出補正装置３０を、プロジェクタ１０とは別体に設ける。そして、この検出補正装置３０において、スクリーンの色等の状態や部屋の照明等の環境光を加味した補正情報３３を生成する。そして、プロジェクタ１０において、生成された補正情報３３を用いて、取得した画像データを補正する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写面に画像を投写する画像表示装置と、当該画像表示装置に接続可能な検出補正装置とを含む画像表示システムであって、
前記検出補正装置は、
前記投写面に画像が投写されたときに、少なくとも当該投写面からの反射光の特性を検出する検出部と、
前記画像を表す画像データを、前記検出された反射光の特性に基づいて補正するための補正情報を生成する補正情報生成部とを有し、
前記画像表示装置は、
前記生成された補正情報を取得する補正情報取得部と、
前記取得した補正情報に基づいて、前記画像データを補正する補正部とを有し、
前記検出補正装置と前記画像表示装置とは別体に設けられていることを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
前記検出補正装置は、前記画像表示装置に装着されることにより前記画像表示装置に接続されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
【請求項３】
前記検出補正装置は、無線通信又は有線通信により前記画像表示装置に接続されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
【請求項４】
前記検出補正装置の検出部は、前記反射光の輝度値を検出する輝度センサと、前記反射光のＲＧＢ値又はＸＹＺ値を検出する色光センサと、のうち少なくとも１つのセンサを有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表示システム。
【請求項５】
前記画像表示装置は、前記画像データを補正をするための基準となる基準画像を前記投写面に投写し、
前記検出補正装置の補正情報生成部は、前記投写面に前記基準画像が投写されたときに、前記検出部により検出された前記反射光の特性に基づいて前記補正情報を生成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項６】
前記検出補正装置は、強誘電体メモリを更に有し、
ルックアップテーブル、前記補正情報生成部、及び前記補正情報生成部により生成された前記補正情報のうち、少なくとも１つが前記強誘電体メモリに記憶されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項７】
前記強誘電体メモリは、１０10以上の書き換え回数に対して耐性を有することを特徴とする請求項６に記載の画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写面に画像を投写する画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の画像表示装置を用いて画像を投写するとき、部屋の照明やスクリーンの投写面の色等の影響により、画像本来の色等を忠実に再現できないことがある。このため、従来、例えば以下の特許文献１に記載されている画像表示装置のように、投写光の反射特性を検出する光センサを設けて、画像表示装置において、検出された反射特性に基づいて画像データを補正する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９４８２２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、上記した特許文献１に記載されているような画像表示装置では、画像表示装置に搭載した光センサを、例えば、異なる特性を有する光センサや、より改良された光センサに変更する場合に、画像表示装置に対して光センサの交換作業が必要となる。また、光センサの交換作業のみでなく、画像表示装置に対して、光センサの検出結果に基づいて補正する処理についても変更する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
投写面に画像を投写する画像表示装置と、当該画像表示装置に接続可能な検出補正装置とを含む画像表示システムであって、前記検出補正装置は、前記投写面に画像が投写されたときに、少なくとも当該投写面からの反射光の特性を検出する検出部と、前記画像を表す画像データを、前記検出された反射光の特性に基づいて補正するための補正情報を生成する補正情報生成部とを有し、前記画像表示装置は、前記生成された補正情報を取得する補正情報取得部と、前記取得した補正情報に基づいて、前記画像データを補正する補正部とを有し、前記検出補正装置と前記画像表示装置とは別体に設けられていることを特徴とする画像表示システム。
【０００７】
上記した画像表示システムによれば、画像表示装置とは別体に設けられている検出補正装置において、少なくとも投写面からの反射光の特性を検出部が検出し、この反射光の特性に基づいて、補正情報生成部が補正情報を生成する。そして、画像表示装置において、検出補正装置から取得した補正情報に基づいて、補正部が画像データを補正する。このように、検出補正装置は、画像表示装置とは別体に設けられており、反射光の特性に基づいた補正情報を生成する処理についても検出補正装置において実行する。
これにより、反射光の特性を検出する検出部を、画像表示装置とは切り離して変更することができる。また、検出部の変更に伴い、補正情報を生成する処理を変更するときにも、画像表示装置とは切り離して変更することができる。この結果、照明や投写面等の環境の影響を加味して画像データを補正する画像表示装置において、反射光の特性を検出する検出部を変更するときに、容易に且つ柔軟に対応することができる。
【０００８】
［適用例２］
前記検出補正装置は、前記画像表示装置に装着されることにより前記画像表示装置に接続されることを特徴とする上記画像表示システム。
【０００９】
［適用例３］
前記検出補正装置は、無線通信又は有線通信により前記画像表示装置に接続されることを特徴とする上記画像表示システム。
【００１０】
［適用例４］
前記検出補正装置の検出部は、前記反射光の輝度値を検出する輝度センサと、前記反射光のＲＧＢ値又はＸＹＺ値を検出する色光センサと、のうち少なくとも１つのセンサを有することを特徴とする上記画像表示システム。
【００１１】
［適用例５］
前記画像表示装置は、前記画像データを補正をするための基準となる基準画像を前記投写面に投写し、前記検出補正装置の補正情報生成部は、前記投写面に前記基準画像が投写されたときに、前記検出部により検出された前記反射光の特性に基づいて前記補正情報を生成することを特徴とする上記画像表示システム。
【００１２】
［適用例６］
前記検出補正装置は、強誘電体メモリを更に有し、ルックアップテーブル、前記補正情報生成部、及び前記補正情報生成部により生成された前記補正情報のうち、少なくとも１つが前記強誘電体メモリに記憶されることを特徴とする上記画像表示システム。
【００１３】
［適用例７］
前記強誘電体メモリは、１０10以上の書き換え回数に対して耐性を有することを特徴とする上記画像表示システム。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る画像表示システムの概略構成を示す図。
【図２】画像表示システムの機能構成を示すブロック図。
【図３】画像表示システムの動作を示すフローチャート。
【図４】第２実施形態に係る画像表示システムの機能構成を示すブロック図。
【図５】ＦｅＲＡＭを構成するメモリセルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係る画像表示システムについて図面を参照して説明する。
【００１６】
＜画像表示システムの概略構成＞
最初に、本実施形態に係る画像表示システム１の概略構成について説明する。
図１は、画像表示システム１の概略構成を示す図である。同図に示すように、画像表示システム１は、画像表示装置としてのプロジェクタ１０と、プロジェクタ１０に装着されている検出補正装置３０とを備えて構成されている。プロジェクタ１０は、画像信号に応じた光を投写面としてのスクリーンＳＣに投写するフロント投写型のプロジェクタである。
【００１７】
検出補正装置３０は、プロジェクタ１０とは別体に設けられており、プロジェクタ１０に装着されることによりプロジェクタ１０に接続される。また、検出補正装置３０は、プロジェクタ１０からスクリーンＳＣに投写された光の反射光ＲＬを検出するセンサを備えている。
【００１８】
なお、ここでは、検出補正装置３０は、プロジェクタ１０に装着されることによりプロジェクタ１０に接続されるようにした。しかし、これに限られず、有線又は無線を用いることにより、検出補正装置３０がプロジェクタ１０と接続されるようにしても良い。
【００１９】
＜画像表示システムの機能構成＞
次に、画像表示システム１の機能構成について説明する。
図２は、画像表示システム１の機能構成を示すブロック図である。画像表示システム１におけるプロジェクタ１０及び検出補正装置３０のそれぞれの機能は、同図に示す通りである。
【００２０】
検出補正装置３０は、検出部としてのセンサ３１、補正情報生成部３２、制御部３５等を備えている。センサ３１としては、例えば、スクリーンＳＣからの反射光ＲＬ等の輝度値の特性を検出する輝度センサ、反射光ＲＬ等のＲＧＢ値やＸＹＺ値の特性を検出する色光センサ等のうちの１つ又はこれらの組み合わせを適用できる。ここで、センサ３１において検出される光としては、スクリーンＳＣからの反射光ＲＬの他に、プロジェクタ１０が設置された部屋の照明等の環境光も含まれる。
【００２１】
補正情報生成部３２は、センサ３１により検出した反射光ＲＬ等の特性と、検出補正装置３０のＲＯＭ等に記憶されている基準となるデータとを比較する。そして、この比較結果に基づいて、プロジェクタ１０において画像データを補正するための補正情報３３を生成する。ここでは、スクリーンＳＣの色等の状態や部屋の照明等の環境光に影響されることなく、本来の画像に忠実な画像をユーザに見せるための補正情報が生成される。
制御部３５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて、上記したセンサ３１及び補正情報生成部３２等を制御する。
【００２２】
プロジェクタ１０は、操作部１１、画像データ取得部１２、補正情報取得部１３、補正部１４、液晶パネル駆動部１５、液晶パネル１６、投写部１７、記憶部２０、制御部２５等を備えている。
操作部１１は、プロジェクタ１０に備えた図示しない操作用ボタン及びスイッチ類、及びリモコン装置等を介して、ユーザからプロジェクタ１０に対しての指示操作を受け付ける。
画像データ取得部１２は、例えば、パーソナルコンピュータ、メモリカード及びビデオプレーヤー等から画像データとなる画像信号を取得する。
【００２３】
補正情報取得部１３は、プロジェクタ１０に装着された検出補正装置３０から、補正情報生成部３２において生成された補正情報３３を取得する。
補正部１４は、取得した補正情報３３、及び後述する記憶部２０に記憶されているルックアップテーブル（ＬＵＴと略称する。）２２に基づいて、画像データ取得部１２により取得した画像データを補正する。本実施形態では、ＬＵＴ２２として、明るさ補正に用いる１次元ＬＵＴ、及び色補正に用いる３次元ＬＵＴを用いる。
【００２４】
液晶パネル駆動部１５は、投写する画像データに基づいて液晶パネル１６を駆動するための駆動信号を生成する。
液晶パネル１６は、図示しない光源から入射した光を、液晶パネル駆動部１５により生成された駆動信号に応じて変調する。
投写部１７は、液晶パネル１６により変調された光をスクリーンＳＣに投写する。
【００２５】
記憶部２０には、基準画像データ２１及びＬＵＴ２２等が記憶される。この基準画像データ２１は、スクリーンＳＣに投写する基準画像を表す画像データである。検出補正装置３０では、スクリーンＳＣに投写されたこの基準画像についての反射光ＲＬ等を検出して補正情報３３を生成する。なお、記憶部２０は、本実施形態では、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリのような不揮発性メモリであるが、これには限られず、例えばハードディスクのような記憶媒体でも良い。
【００２６】
制御部２５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて、上記した操作部１１、画像データ取得部１２、補正情報取得部１３、補正部１４、液晶パネル駆動部１５、液晶パネル１６、投写部１７、記憶部２０等を制御する。また、制御部２５は、液晶パネル１６へ供給する対象となる画像データを制御する。具体的には、制御部２５は、検出補正装置３０において補正情報３３を生成する際には、液晶パネル１６へ基準画像データ２１を供給する。また、制御部２５は、画像データ取得部１２により取得した画像データを投写する際には、補正部１４により補正された画像データを液晶パネル１６へ供給する。
【００２７】
＜画像表示システムの動作＞
次に、画像表示システムにおけるプロジェクタ１０及び検出補正装置３０の動作について説明する。
図３は、画像表示システム１における動作を示すフローチャートである。同図に示すフローチャートは、プロジェクタ１０に電源が投入された後、ユーザから光源を点灯させる指示操作を受け付けてからの動作を示している。
【００２８】
先ず、ステップＳ１１０では、プロジェクタ１０は、制御部２５により、光源に電力を供給して点灯させる。
【００２９】
ステップＳ１２０では、プロジェクタ１０は、制御部２５により、記憶部２０に記憶されている基準画像データ２１を液晶パネル１６へ供給する。そして、投写部１７により、スクリーンＳＣに基準画像を投写する。
【００３０】
ステップＳ１３０では、検出補正装置３０は、センサ３１により、ステップＳ１２０においてスクリーンＳＣに投写された基準画像からの反射光ＲＬ等の特性を検出する。
【００３１】
ステップＳ１４０では、検出補正装置３０は、補正情報生成部３２により、ステップＳ１３０において検出した反射光ＲＬの特性に基づいて補正情報３３を生成する。
【００３２】
ステップＳ１５０では、プロジェクタ１０は、補正情報取得部１３により、ステップＳ１４０において生成された補正情報３３を検出補正装置３０から取得する。
【００３３】
ステップＳ１６０では、プロジェクタ１０は、画像データ取得部１２により取得した画像データに対して補正を行う。このとき、ステップＳ１５０において取得した補正情報３３、及び記憶部２０に記憶されているＬＵＴ２２を用いる。
【００３４】
ステップＳ１７０では、プロジェクタ１０は、制御部２５により、ステップＳ１６０において補正された画像データを液晶パネル１６へ供給する。そして、投写部１７により、スクリーンＳＣに補正後の取得画像を投写する。
【００３５】
上述したように、本実施形態に係る画像表示システム１では、スクリーンＳＣからの反射光ＲＬ等の特性を検出する検出補正装置３０が、プロジェクタ１０とは別体に設けられている。そして、この検出補正装置３０において、スクリーンＳＣの色等の状態や部屋の照明等の環境光を加味した補正情報３３を生成する。生成した補正情報３３は、プロジェクタ１０において、取得した画像データを補正する際に用いられる。
これにより、検出補正装置３０におけるセンサ３１を、例えば、異なる特性を有する光センサや、より改良された光センサに変更する場合、プロジェクタ１０には関わらないで光センサの交換作業を行うことができる。また、光センサの交換に伴い、その光センサに付随する補正方法についても変更する必要が生じた場合、プロジェクタ１０には関わらないでその補正方法を変更することができる。この結果、スクリーンＳＣや環境光の影響を加味した補正を行うプロジェクタ１０について、これらの光の特性を検出するセンサの変更に対して、容易に且つ柔軟に対応することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態に係る画像表示システムについて図面を参照して説明する。
【００３７】
第２実施形態に係る画像表示システム２の概略構成は、図１に示す第１実施形態に係る画像表示システム１の概略構成と同様である。
【００３８】
図４は、第２実施形態に係る画像表示システム２の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、第２実施形態に係る画像表示システム２の機能構成は、図２に示す第１実施形態に係る画像表示システム１の機能構成とほぼ同様である。しかし、検出補正装置３０に強誘電体メモリ３７を備え、この強誘電体メモリ３７に、補正情報生成部３２、補正情報３３及びＬＵＴ３８を記憶している点が異なる。この強誘電体メモリ３７は、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）等の再書込み記憶保持を必要とする耐タンパ性を有する不揮発性メモリによって構成される。なお、ＦｅＲＡＭの詳細については後述する。
【００３９】
強誘電体メモリ３７に記憶される補正情報生成部３２は、第１実施形態における補正情報生成部３２と同様の機能を有する。また、ＬＵＴ３８は、第１実施形態におけるプロジェクタ１０の記憶部２０に記憶されるＬＵＴ２２と同一の内容である。
ここで、第２実施形態におけるプロジェクタ１０の補正情報取得部１３は、第１実施形態の場合と異なり、検出補正装置３０の強誘電体メモリ３７から、生成された補正情報３３とＬＵＴ３８とを取得する。そして、プロジェクタ１０の補正部１４は、補正情報取得部１３により取得した補正情報３３及びＬＵＴ３８に基づいて画像データを補正する。
【００４０】
なお、ここでは、プロジェクタ１０の補正情報取得部１３が、検出補正装置３０から補正情報３３及びＬＵＴ３８を取得し、補正部１４が、これらの補正情報３３及びＬＵＴ３８に基づいて画像データを補正するようにした。しかし、これに限られず、検出補正装置３０の補正情報生成部３２において、補正情報３３に基づいて、ＬＵＴ３８に対して補正を行う。そして、プロジェクタ１０において、この補正されたＬＵＴ３８を取得して画像データを補正するようにしても良い。また、強誘電体メモリ３７に、補正情報生成部３２、補正情報３３及びＬＵＴ３８の全てを記憶するのではなく、これらの一部を記憶するようにしても良い。
【００４１】
第２実施形態に係る画像表示システム２における動作は、基本的には図３に示す第１実施形態に係る画像表示システム１の動作を示すフローチャートが適用できるので説明を省略する。
【００４２】
＜ＦｅＲＡＭの構成＞
次に、強誘電体メモリ３７となるＦｅＲＡＭについて説明する。
ＦｅＲＡＭは、強誘電体材料によりメモリセルが構成されており、強誘電体材料をデータ保持用のキャパシタに利用したメモリである。強誘電体膜は、自発分極特性を有し、印加される電界方向に応じて分極方向が反転する性質を有している。ＦｅＲＡＭは、この分極反転を記憶保持に利用している。また、ＦｅＲＡＭは、データ保持のための電源を不要とする不揮発性メモリである。
【００４３】
図５は、ＦｅＲＡＭを構成するメモリセルを示す図である。同図に示すように、メモリセル５０は、トランジスタ５１と、強誘電体膜から構成される強誘電体キャパシタ５２とから構成されている。トランジスタ５１のゲート端子にＷＬ（ワード線）５３が接続され、トランジスタ５１のドレイン端子（又はソース端子）にＢＬ（ビット線）５４が接続され、トランジスタ５１のソース端子（又はドレイン端子）に強誘電体キャパシタ５２の一方側の端子が接続され、強誘電体キャパシタ５２の他方側の端子にＰＬ（プレート線）５５が接続されている。
【００４４】
次に、メモリセル５０にデータを書き込む動作について説明する。
メモリセル５０は、強誘電体キャパシタ５２の両端子間に所定電圧（Ｖｃｃ）が印加されることにより、「１」及び「０」のデータが書き込まれる。例えば、メモリセル５０は、ＷＬ５３が選択状態（トランジスタ５１オン状態）にされ、ＢＬ５４が０Ｖにされ、ＰＬ５５にＶｃｃが印加されることにより「０」が書き込まれる。また、ＢＬ５４にＶｃｃが印加され、ＰＬ５５が０Ｖにされることにより「１」が書き込まれる。また、メモリセル５０は、ＷＬ５３が非選択状態（トランジスタ５１オフ状態）になっても書き込まれたデータを保持する。
【００４５】
次に、メモリセル５０に書き込まれているデータを読み出す動作について説明する。
メモリセル５０には、図示しないセンスアンプ回路が備えられており、ＢＬ５４がオープン状態（０Ｖ）にされ、ＷＬ５３が選択状態にされ、ＰＬ５５にＶｃｃが印加されることにより、ＢＬ５４を介してセンスアンプ回路に所定の電圧が供給される。センスアンプ回路は、強誘電体キャパシタ５２の分極状態に応じて異なる電圧が供給され、それぞれの電圧に基づいて増幅を行う。メモリセル５０は、センスアンプ回路による増幅後の電圧に応じて「１」又は「０」が読み出される。
【００４６】
ここで、メモリセル５０は、データの読み出し動作において、「１」が読み出された場合、強誘電体キャパシタ５２の分極が「１」から「０」の状態に反転されることで破壊読み出しの動作を行う。そして、メモリセル５０は、強誘電体キャパシタ５２の分極を「１」の状態に維持するために、「１」のデータを読み出した後、再び「１」のデータを書き込むことで再書き込み動作を行うように制御されている。
【００４７】
このように、上記したＦｅＲＡＭは、自発分極特性を利用したメモリであることから、物理的にチップ内の情報を読み出すことが困難である。また、ＦｅＲＡＭは、破壊読み出しの動作を行って再書き込みの動作を行うように制御されていることから、内部解析（リバース・エンジニアリング）や改変に対する防護力となる耐タンパ性において優れている。
また、ＦｅＲＡＭは、破壊読み出しの動作を行った後の再書き込みの動作を通常の揮発性メモリ（例えば、ＳＲＡＭやＤＲＡＭ等）と同等の高速実行性能を利用して行う。更に、ＦｅＲＡＭは、１０10以上の書き換え回数に対して耐性を有する。
【００４８】
上述したように、本実施形態に係る画像表示システム２では、検出補正装置３０に強誘電体メモリ３７を備えて、補正情報生成部３２やＬＵＴ３８を記憶している。この強誘電体メモリ３７は、上記したように内部解析や改変に対する防護力となる耐タンパ性において優れている。これにより、画像表示システムに関わるメーカーにとっては外部に公開するのを避けたい補正に関わる情報について、秘匿性を確保することができる。
また、強誘電体メモリ３７は、上記したように高速に読み書きが行え、且つ１０10以上の書き換え回数に対して耐性を有する。これにより、補正情報３３の内容を、センサ３１により検出した光特性に応じて頻繁に生成して更新する場合においても、問題なく実用化することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１，２…画像表示システム、１０…プロジェクタ、１１…操作部、１２…画像データ取得部、１３…補正情報取得部、１４…補正部、１５…液晶パネル駆動部、１６…液晶パネル、１７…投写部、２０…記憶部、２１…基準画像データ、２２，３８…ＬＵＴ、２５…制御部、３０…検出補正装置、３１…センサ、３２…補正情報生成部、３３…補正情報、３５…制御部、３７…強誘電体メモリ。
【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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