(57)【要約】      （修正有）【課題】投射環境が経時的に変化する条件下でも投射画像ムラを適切に補正するプロジェクタシステム、投射画像ムラ補正方法及びプログラムを提供する。【解決手段】プロジェクタシステムは、投射部４を備えたプロジェクタ装置１と、投射部４が投射した投射画像を撮影し、該投射画像の各画素の輝度値を示す画像情報を出力する画像情報取得部５と、を有する。プロジェクタ装置１は、投射環境が経時的に変化する条件下でテスト画像を投射部４から投射させ、画像情報取得部５からテスト画像の撮影結果である画像情報を取得し、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの１つを基準値とし、投射環境毎に、基準値に対する画像情報が示す各画素の輝度値の比率を算出する補正量算出部２と、投射環境に応じて、その比率に基づいて、入力された画像データＳ１を補正し、補正された該画像データに基づく画像を投射部４から投射させる画像補正部３と、を有する。【選択図】図１
2019186761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投射する投射部を備えたプロジェクタ装置と、
前記投射部が投射した投射画像を撮影し、該投射画像の各画素の輝度値を示す画像情報を出力する画像情報取得部と、を有し、
前記プロジェクタ装置は、
投射環境が経時的に変化する条件下で、画像を形成する各画素の輝度値が同じであるテスト画像を前記投射部から投射させ、複数の投射環境のそれぞれについて、前記画像情報取得部から前記テスト画像の撮影結果である画像情報を取得し、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの１つを基準値とし、投射環境毎に、前記基準値に対する前記画像情報が示す各画素の輝度値の比率を算出する補正量算出部と、
前記投射環境に応じて、前記補正量算出部が算出した前記各画素の輝度値の比率に基づいて、入力された画像データを補正し、補正された該画像データに基づく画像を前記投射部から投射させる画像補正部と、を有する、プロジェクタシステム。
【請求項２】
前記条件下での画像の投射開始時からの経過時間を計測するタイマー部と、
前記投射環境毎に、前記補正量算出部が算出した前記各画素の輝度値の比率を含む補正データを前記経過時間と対応付けて格納する記憶部と、
前記タイマー部にて計測された経過時間に応じて、使用すべき補正データを前記記憶部から取得する変更時間管理部と、をさらに有し、
前記画像補正部は、前記変更時間管理部が取得した補正データに基づいて、入力された前記画像データを補正する、請求項１に記載のプロジェクタシステム。
【請求項３】
前記基準値は、前記各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの最小値である、請求項１または２に記載のプロジェクタシステム。
【請求項４】
入力された前記画像データは、赤色画像を示す赤色画像データ、青色画像を示す青色画像データ、および、緑色画像を示す緑色画像データを含み、
前記補正量算出部は、赤、青および緑の各色について、前記テスト画像を前記投射部から投射させ、前記基準値に対する前記各画素の輝度値の比率を算出し、
前記画像補正部は、
前記赤色について算出した前記各画素の輝度値の比率に基づいて、前記赤色画像データを補正し、補正された該赤色画像データに基づく赤色画像を前記投射部から投射させ、
前記青色について算出した前記各画素の輝度値の比率に基づいて、前記青色画像データを補正し、補正された該青色画像データに基づく青色画像を前記投射部から投射させ、
前記緑色について算出した前記各画素の輝度値の比率に基づいて、前記緑色画像データを補正し、補正された該緑色画像データに基づく緑色画像を前記投射部から投射させる、請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクタシステム。
【請求項５】
前記補正量算出部は、赤、青および緑の各色の前記基準値の比率が所定値になるように設定する、請求項４に記載のプロジェクタシステム。
【請求項６】
投射環境が経時的に変化する条件下で、画像を形成する各画素の輝度値が同じであるテスト画像を投射し、
複数の投射環境のそれぞれについて、前記テスト画像の投射画像を撮影し、該投射画像の各画素の輝度値を示す画像情報を取得し、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの１つを基準値とし、投射環境毎に、前記基準値に対する前記画像情報が示す各画素の輝度値の比率を算出し、
前記投射環境に応じて、前記各画素の輝度値の比率に基づいて、入力された画像データを補正し、補正された該画像データに基づく画像を投射する、ことを含む、投射画像ムラ補正方法。
【請求項７】
投射環境が経時的に変化する条件下で、画像を形成する各画素の輝度値が同じであるテスト画像を投射する手順と、
複数の投射環境のそれぞれについて、前記テスト画像の投射画像を撮影し、該投射画像の各画素の輝度値を示す画像情報を取得し、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの１つを基準値とし、投射環境毎に、前記基準値に対する前記画像情報が示す各画素の輝度値の比率を算出する手順と、
前記投射環境に応じて、前記各画素の輝度値の比率に基づいて、入力された画像データを補正し、補正された該画像データに基づく画像を投射する手順と、をコンピュータに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、プロジェクタシステム、投射画像ムラ補正方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を投射面に投射する場合、投射面自体の色ムラや、照明条件に依る輝度ムラに起因した、投射画像ムラを生じる場合がある。そのような投射画像ムラを補正する機能を搭載したプロジェクタが知られている。
例えば、特許文献１には、色ムラ及び輝度ムラを補正する補正回路付プロジェクタが記載されている。このプロジェクタでは、工場調整時に、表示デバイス及び光学系で発生する色ムラ及び輝度ムラを補正するための輝度分布値Ａ及び輝度傾斜値Ｄと、スクリーンの視野角特性（反射特性）のために発生する色ムラ及び輝度ムラを補正するための輝度分布値Ｂとを取得する。
【０００３】
輝度分布値Ｂは、視野角特性が異なる複数のスクリーンの各々について取得する。輝度分布値Ａ、Ｂはいずれも、表示エリアの中心画素を基準点とし、各補正点の輝度を、基準点の輝度に対する比率で表したものである。輝度分布値Ａ、Ｂ及び輝度傾斜値Ｄは、メモリに予め格納される。
プロジェクタを使用する場合は、補正回路が、輝度分布値Ａ、Ｂ及び輝度傾斜値Ｄに基づいて、入力された画像データを補正する。補正回路は、使用するスクリーンの視野角特性に応じて輝度分布値Ｂを切り替える。
関連技術として、撮像装置を用いて投射画像を撮像し、その撮像画像に基づいて投射画像を補正する技術も提案されている。
【０００４】
ところで、最近では、プレゼンテーションシステム、ホームシアターシステム、パーティや広告の演出システム等、様々なシステムで、プロジェクタが利用されている。それらのシステムの中には、投射環境が経時的に変化する条件下で画像を投射するシステムも存在する。例えば、プロジェクタを回転台などの可動装置に搭載するシステムでは、時間の経過とともに投射環境が変化する。このようなシステムでは、投射環境の経時的な変化に伴って投射画像ムラも変化する。このため、投射環境に応じて投射画像ムラを補正する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４３６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した投射画像ムラを補正する機能を搭載したプロジェクタでは、投射環境の経時的な変化を考慮していない。このため、投射環境が経時的に変化する条件下で画像を投射する場合に、投射画像ムラを適切に補正することは困難である。
特許文献１に記載のプロジェクタにおいては、複数の投射環境の各々に対応する複数のスクリーンについて輝度分布値Ｂを予め取得し、投射環境に応じて、輝度分布値Ｂを切り替える。このため、投射環境に応じた投射画像ムラの補正が可能である。しかし、補正可能な投射環境（スクリーン）は予め決められているため、それ以外の投射環境（スクリーン）に対しては、投射画像ムラを補正することができない。
また、スクリーン（投射面）毎に中心画素を基準点として補正を行うため、投射環境が経時的に変化する条件下で画像を投射する場合には、スクリーン（投射面）間で色度や輝度が変化してしまい、その結果、投射画像に違和感を生じる。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題を解決し、投射環境が経時的に変化する条件下でも投射画像ムラを適切に補正することができる、プロジェクタシステム、投射画像ムラ補正方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明のプロジェクタシステムは、
画像を投射する投射部を備えたプロジェクタ装置と、
前記投射部が投射した投射画像を撮影し、該投射画像の各画素の輝度値を示す画像情報を出力する画像情報取得部と、を有し、
前記プロジェクタ装置は、
投射環境が経時的に変化する条件下で、画像を形成する各画素の輝度値が同じであるテスト画像を前記投射部から投射させ、複数の投射環境のそれぞれについて、前記画像情報取得部から前記テスト画像の撮影結果である画像情報を取得し、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの１つを基準値とし、投射環境毎に、前記基準値に対する前記画像情報が示す各画素の輝度値の比率を算出する補正量算出部と、
前記投射環境に応じて、前記補正量算出部が算出した前記各画素の輝度値の比率に基づいて、入力された画像データを補正し、補正された該画像データに基づく画像を前記投射部から投射させる画像補正部と、を有する。
【０００９】
本発明の投射画像ムラ補正方法は、
投射環境が経時的に変化する条件下で、画像を形成する各画素の輝度値が同じであるテスト画像を投射し、
複数の投射環境のそれぞれについて、前記テスト画像の投射画像を撮影し、該投射画像の各画素の輝度値を示す画像情報を取得し、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの１つを基準値とし、投射環境毎に、前記基準値に対する前記画像情報が示す各画素の輝度値の比率を算出し、
前記投射環境に応じて、前記各画素の輝度値の比率に基づいて、入力された画像データを補正し、補正された該画像データに基づく画像を投射する、ことを含む。
【００１０】
本発明のプログラムは、
投射環境が経時的に変化する条件下で、画像を形成する各画素の輝度値が同じであるテスト画像を投射する手順と、
複数の投射環境のそれぞれについて、前記テスト画像の投射画像を撮影し、該投射画像の各画素の輝度値を示す画像情報を取得し、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの１つを基準値とし、投射環境毎に、前記基準値に対する前記画像情報が示す各画素の輝度値の比率を算出する手順と、
前記投射環境に応じて、前記各画素の輝度値の比率に基づいて、入力された画像データを補正し、補正された該画像データに基づく画像を投射する手順とを、コンピュータに実行させるように構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、投射環境が経時的に変化する条件下でも、違和感なく画像を投射することができ、投射画像ムラを適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態であるプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態であるプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】８ビットの映像信号の画像を投射する場合のテストパターンの一例を示す図であって、分図（ａ）は赤用テストパターンを示す模式図、分図（ｂ）は緑用テストパターンを示す模式図、分図（ｃ）は青用テストパターンを示す模式図である。
【図４】可動システムの一例を示す模式図である。
【図５】投射画像ムラ補正処理の一手順を示すフローチャートである。
【図６】ムラ補正データ作成処理の一手順を示すフローチャートである。
【図７】ＲＧＢの各色のムラデータの一例を示す図であって、分図（ａ）は赤色ムラデータの一例を示す模式図、分図（ｂ）は緑色ムラデータの一例を示す模式図、分図（ｃ）は青色ムラデータの一例を示す模式図である。
【図８】赤用経時的ムラデータの一例を示す模式図である。
【図９】緑用経時的ムラデータの一例を示す模式図である。
【図１０】青用経時的ムラデータの一例を示す模式図である。
【図１１】図８に示す赤用経時的ムラデータについて算出した各画素の補正量を示す模式図である。
【図１２】管理テーブルの一例を示す模式図である。
【図１３】ガンマカーブの一例を示す特性図である
【図１４】図１１に示す赤用経時的ムラデータについて算出した各画素の補正量を最大階調画像に適用した場合の、各画素の映像信号レベルを示す模式図である。
【図１５】壁色補正が可能なムラ補正データ作成処理の一手順を示すフローチャートである。
【図１６】可動システムの別の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
図１を参照すると、プロジェクタシステムは、画像を投射する投射部４を備えたプロジェクタ装置１と、投射部４が投射した投射画像を撮影し、該投射画像の各画素の輝度値を示す画像情報を出力する画像情報取得部５と、を有する。
【００１４】
プロジェクタ装置１は、補正量算出部２及び画像補正部３をさらに有する。補正量算出部２は、投射環境が経時的に変化する条件下で、画像を形成する各画素の輝度値が同じであるテスト画像を投射部４から投射させ、複数の投射環境のそれぞれについて、画像情報取得部５からテスト画像の撮影結果である画像情報を取得する。補正量算出部２は、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの１つを基準値とし、投射環境毎に、基準値に対する、画像情報が示す各画素の輝度値の比率を算出する。
画像補正部３は、投射環境に応じて、補正量算出部２が算出した各画素の輝度値の比率に基づいて、入力された画像データＳ１を補正する。画像補正部３は、補正された画像データに基づく画像を投射部４から投射させる。
【００１５】
本実施形態のプロジェクタシステムによれば、投射環境が経時的に変化する条件下で、投射部４が、各画素の輝度値が同じであるテスト画像を投射し、補正量算出部２が、複数の投射環境のそれぞれについて、画像情報取得部５からテスト画像の撮影結果である画像情報を取得する。このようにして取得した各投射環境の画像情報は、投射環境が経時的に変化する実際の条件下での投射画像ムラを反映したものであることから、これら画像情報を用いることで、投射画像ムラを適切に補正することができる。また、投射画像ムラの補正が可能な投射面が制限されることを抑制できる。
【００１６】
また、補正量算出部２が、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの１つを基準値とし、投射環境毎に、その基準値に対する、画像情報が示す各画素の輝度値の比率を算出する。そして、画像補正部３が、投射環境に応じて、補正量算出部２が算出した各画素の輝度値の比率に基づいて、入力された画像データＳ１を補正する。このように、複数の投射環境の全体で同じ基準値を用いることで、投射環境（投射面）間での色度や輝度の変化を抑制することができ、その結果、投射画像に生じる違和感を抑制することができる。
【００１７】
本実施形態のプロジェクタシステムにおいて、投射環境が経時的に変化する条件下での画像の投射開始時からの経過時間を計測するタイマー部と、投射環境毎に、補正量算出部２が算出した各画素の輝度値の比率を含む補正データを経過時間と対応付けて格納する記憶部と、タイマー部にて計測された経過時間に応じて、使用すべき補正データを記憶部から取得する変更時間管理部と、をさらに有していても良い。この場合、画像補正部３が、変更時間管理部が取得した補正データに基づいて、入力された画像データを補正しても良い。
【００１８】
また、本実施形態のプロジェクタシステムにおいて、各投射環境の画像情報が示す輝度値のうちの最小値を基準値としても良い。
さらに、本実施形態のプロジェクタシステムにおいて、入力された画像データが、赤色画像を示す赤色画像データ、青色画像を示す青色画像データ、および、緑色画像を示す緑色画像データを含むものであっても良い。この場合、補正量算出部２が、赤、青および緑の各色について、テスト画像を投射部４から投射させ、基準値に対する各画素の輝度値の比率を算出し、画像補正部３が、赤色について算出した各画素の輝度値の比率に基づいて、赤色画像データを補正し、補正された該赤色画像データに基づく赤色画像を投射部４から投射させ、青色について算出した各画素の輝度値の比率に基づいて、青色画像データを補正し、補正された該青色画像データに基づく青色画像を投射部４から投射させ、緑色について算出した各画素の輝度値の比率に基づいて、緑色画像データを補正し、補正された該緑色画像データに基づく緑色画像を投射部４から投射させても良い。
【００１９】
上記の場合、補正量算出部２が、赤、青および緑の各色の基準値の比率が所定値になるように設定しても良い。
なお、図１において、プロジェクタ装置１と画像情報取得部５は別々に設けられているが、これに限定されない。画像情報取得部５は、プロジェクタ装置１に搭載されても良い。
【００２０】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態であるプロジェクタシステムの構成を示すブロック図である。
図２を参照すると、プロジェクタシステムは、プロジェクタ装置１００と、画像情報取得部９０とを有する。プロジェクタ装置１００は、例えば、投射環境が経時的に変化する条件下で画像を投射することができる。
【００２１】
画像情報取得部９０は、プロジェクタ装置１００が投射した投射画像を撮影し、該投射画像の各画素の輝度値を示す画像情報を出力する。画像情報取得部９０は、プロジェクタ装置１００の出力画像の画素と１対１の関係となる画素の輝度情報を持つ画像情報（ムラデータ）を取得することができる。例えば、プロジェクタ装置１００の表示解像度がＸＧＡ（１０２４×７６８）である場合、ムラデータも１０２４×７６８の画素の輝度情報を持つ。
例えば、プロジェクタ装置１００が、画像を形成する画素の輝度が同じである歪みの無いテストパターンを投射し、画像情報取得部９０が、正面からそのテストパターンの投射画像を撮影する。これにより、投射面のムラを示すムラデータを得ることができる。画像情報取得部９０が取得したムラデータの解像度が出力画像より低い場合、ムラデータの解像度が出力画像と等しくなるように、ムラデータの画素間の補間処理を行う。これにより、表示解像度の画素と対応した、投射面のムラを示すムラデータを取得できる。
【００２２】
画像情報取得部９０は、例えば、２次元輝度計や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等の２次元センサを備える。画像情報取得部９０において、２次元輝度計又は２次元センサと、入射光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各色に分離するカラーフィルタとを組み合わせることで、ＲＧＢの各色の投射画像それぞれの画像情報（ムラデータ）を取得できる。
なお、図２では、画像情報取得部９０は、プロジェクタ装置１００とは別に設けられているが、これに限定されない。画像情報取得部９０は、プロジェクタ装置１００に搭載されても良い。
【００２３】
プロジェクタ装置１００は、投射部１０、画像補正部２０、変更時間管理部３０、タイマー部４０、メモリ５０、操作部６０、画像入力部７０及び補正データ算出部８０を有する。
投射部１０は、画像データに基づく画像を投射する。投射部１０は、例えば、液晶表示パネルやＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）などの画像形成素子や、画像形成素子が形成した画像を投射する投射光学系などを含む。
操作部６０は、入力操作を受け付け、入力操作に応じた操作信号を画像補正部２０、変更時間管理部３０及び補正データ算出部８０に供給する。操作部６０は、例えば、操作キーや操作パネル（タッチパネル）などを備え、使用者は、操作部６０を用いてプロジェクタ装置１００を操作することができる。使用者は、操作部６０を用いて必要なデータや指示を入力することができる。
【００２４】
画像入力部７０は、外部映像機器から画像データを受け付ける。外部映像機器は、例えば、パーソナルコンピュータやビデオレコーダなどである。画像入力部７０は、外部映像機器から入力された画像データを画像補正部２０に供給する。
また、画像入力部７０は、画像を形成する各画素の輝度値が同じであるテストパターンを画像補正部２０に供給することができる。テストパターンは、パーソナルコンピュータ等の外部映像機器から画像入力部７０に供給されても良く、また、画像入力部７０に予め保持されていても良い。外部映像機器から入力される画像データの各画素とテストパターンの各画素とは、１対１で対応する。
【００２５】
図３に、８ビットの映像信号の画像を投射する場合のテストパターンの一例を示す。図３において、分図（ａ）は赤用テストパターンを示し、分図（ｂ）は緑用テストパターンを示し、分図（ｃ）は青用テストパターンを示す。赤用テストパターンの各画素のＲＧＢ信号レベル（階調値）は（255,0,0）である。緑用テストパターンの各画素のＲＧＢ信号レベル（階調値）は（0,255,0）である。青用テストパターンの各画素のＲＧＢ信号レベル（階調値）は（0,0,255）である。
再び、図２を参照する。タイマー部４０は、投射開始からの経過時間を計測する。例えば、タイマー部４０は、投射環境が経時的に変化する条件下で画像を投射する際の、投射開始からの経過時間を計測することができる。タイマー部４０は、計測結果を変更時間管理部３０に供給する。
補正データ算出部８０は、画像情報取得部９０で取得した複数のムラデータからムラ補正データを算出する。補正データ算出部８０は、補正量算出部の一例である。
【００２６】
メモリ５０は、プロジェクタ装置１００を動作させるのに必要なプログラムやデータを格納する。メモリ５０は、例えば、補正データ記憶部５１、管理テーブル５２、ガンマ特性テーブル５３及びムラデータ記憶部５４を有する。
補正データ記憶部５１は、補正データ算出部８０で算出した複数のムラ補正データを格納する。管理テーブル５２は、補正データを適用する経過時間と、補正データが格納されているメモリ領域の番号を示すメモリ番号とを対応づけたテーブルである。
ガンマ特性テーブル５３は、無補正時の画像を均一面（色ムラ・輝度ムラの無い投射面）に投射した際の、映像信号レベルと投射面の輝度値との関係を示すガンマ特性データを格納する。赤、緑及び青の各色のガンマ特性データが、ガンマ特性テーブル５３に格納されている。ガンマ特性テーブル５３は、工場調整時に作成される。
【００２７】
ムラデータ記憶部５４は、画像情報取得部９０から取得した画像情報であるムラデータを格納する。ムラデータ記憶部５４は、例えば、投射環境が経時的に変化する条件下で画像を投射する際の、複数の投射環境の各々に対応する複数のムラデータを格納することができる。
変更時間管理部３０は、タイマー部４０で計測された経過時間に応じて、補正データ記憶部５１に格納されている補正データを選択する。
画像補正部２０は、変更時間管理部３０にて選択された補正データに応じて、画像入力部７０から入力された画像データを補正する。画像補正部２０の処理機能の一部と補正データ算出部８０とから補正量算出部を構成しても良い。また、画像補正部２０、変更時間管理部３０及び補正データ算出部８０が一つの制御部から構成されても良い。
【００２８】
次に、本実施形態のプロジェクタシステムの動作を詳細に説明する。
まず、本実施形態のプロジェクタシステムが設置される、投射環境が経時的に変化する可動システムについて説明する。図４に、可動システムの一例を模式的に示す。なお、図４において、便宜上、画像情報取得部９０は示されていないが、以下では、画像情報取得部９０はプロジェクタ装置１００に搭載されていると仮定して動作を説明する。
【００２９】
図４に示す可動システムは、平面の投射面１０１と、プロジェクタ装置１００が設置された可動装置１０３とを有する。投射面１０１は、色ムラを有する。可動装置１０３は、プロジェクタ装置１００を投射面１０１に正対させた状態で、投射面１０１に平行に移動する。ここでは、画像投射の開始点を基準時０秒（ｓ）とし、１０秒（ｓ）かけて、終点まで可動装置１０３が等速で移動すると仮定して、プロジェクタ装置１００の動作を具体的に説明する。なお、プロジェクタ装置１００は、可動装置１０３を制御するためのインタフェースを備え、このインタフェースを介して、制御部（画像補正部２０、変更時間管理部３０及び補正データ算出部８０）が、可動装置１０３の移動動作を制御する。
【００３０】
図５は、プロジェクタ装置１００の投射画像ムラ補正処理の一手順を示すフローチャートである。図６は、ムラ補正データ作成処理の一手順を示すフローチャートである。
まず、図６を参照して、ムラ補正データ作成処理を説明する。
【００３１】
ステップＳ２１で、使用者が、投射面１０１に正対するようにプロジェクタ装置１００を可動装置１０３上に設置する。そして、使用者は、プロジェクタ装置１００が設置された可動装置１０３を開始位置に移動し、操作部６０にて、ムラ補正データ作成処理を起動するための入力操作を行う。操作部６０は、その入力操作に応じて、ムラ補正データ作成処理を起動する旨の操作信号を制御部（画像補正部２０、変更時間管理部３０及び補正データ算出部８０）に供給する。
操作部６０からの操作信号に従い、制御部（画像補正部２０、変更時間管理部３０及び補正データ算出部８０）が、以下のステップＳ２２〜Ｓ２８の処理を実行する。
【００３２】
ステップＳ２２で、画像補正部２０が、画像入力部７０から入力されたテストパターン（例えば、図３のテストパターン）を投射部１０から投射させる。
次に、ステップＳ２３で、補正データ算出部８０が、開始点から終点に向けて可動装置１０３の移動を開始させると共に、タイマー部４０が、投射開始時点からの経過時間を計測し、その計測結果を補正データ算出部８０に供給する。そして、補正データ算出部８０が、変更時間管理部３０からの経過時間の計測結果に基づき、所定のタイミングで、画像情報取得部９０でテストパターンの投射画像を撮影させる。画像情報取得部９０は正面からテストパターンの投射画像を撮影し、その撮影結果であるムラデータをムラデータ記憶部５４に格納する。
【００３３】
上記のステップＳ２２〜Ｓ２３の処理は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各色について行われる（ムラデータの取得ステップ）。
次に、ステップＳ２４で、補正データ算出部８０が、ＲＧＢの各色のムラデータがムラデータ記憶部５４に格納されたか否かを判定する。ＲＧＢの各色のムラデータが全てムラデータ記憶部５４に格納されるまで、ステップＳ２２〜Ｓ２３の処理を行う。
ステップＳ２４の判定結果が「Ｙｅｓ」である場合、次いで、ステップＳ２５で、補正データ算出部８０が、必要な投射面のムラデータがムラデータ記憶部５４に格納されたか否かを判定する。必要な投射面のムラデータがムラデータ記憶部５４に格納されるまで、ステップＳ２２〜Ｓ２４の処理を行う。ここで、必要な投射面とは、例えば、基準時０秒（ｓ）から所定の時間間隔で画像を投射したときのそれぞれの投射環境における投射面のことを意味する（経時的ムラデータの取得ステップ）。
【００３４】
ステップＳ２５の判定結果が「Ｙｅｓ」である場合、次いで、ステップＳ２６で、補正データ算出部８０が、ＲＧＢの各色について、ムラデータ記憶部５４に格納された全てのムラデータから基準輝度（基準値）を探索する。
次に、ステップＳ２７で、補正データ算出部８０が、ＲＧＢの各色について、投射環境（投射面）毎に、ムラデータの各画素の輝度値の基準輝度への補正量を算出する。ここで、補正量は、基準輝度に対する画素の輝度値の比率の逆数で与えられる（補正データ算出ステップ）。
最後に、ステップＳ２８で、補正データ算出部８０が、ＲＧＢの各色について、投射環境（投射面）毎に、各画素の補正量を含むムラ補正データを補正データ記憶部５１に格納する。
以上が、ムラ補正データ作成処理の説明である。
【００３５】
次に、図５を参照して、投射画像ムラ補正処理を説明する。
ステップＳ１１で、図６に示したムラ補正データ作成処理を実行する。
次に、ステップＳ１２で、変更時間管理部３０が、ムラ補正データの変更時間を設定するとともに、投射開始時点からの経過時間と補正データ記憶部５１に格納されたムラ補正データとを対応付けた管理テーブル５２を作成する。
【００３６】
次に、ステップＳ１３で、画像補正部２０が、画像の投射が開始されたか否かを判定する。例えば、画像補正部２０は、投射開始を示す操作信号を操作部６０から受け取ったか否かを判定する。
ステップＳ１３の判定が「Ｙｅｓ」である場合、次いで、ステップＳ１４で、変更時間管理部３０が、タイマー部４０の経過時間の計測を開始させる。
次に、ステップＳ１５で、変更時間管理部３０が、タイマー部４０の経過時間の計測結果を監視する。
【００３７】
次に、ステップＳ１６で、変更時間管理部３０が、経過時間がステップＳ１２で設定した変更時間に達したか否かを判定する。
ステップＳ１６の判定結果が「Ｙｅｓ」である場合、次いで、ステップＳ１７で、変更時間管理部３０が、管理テーブル５２に基づき、経過時間（変更時間）に応じたムラ補正データを選択し、その選択したムラ補正データを画像補正部２０に供給する（変更時間管理ステップ）。そして、画像補正部２０が、変更時間管理部３０が選択したムラ補正データに基づいて、画像入力部７０から入力された画像データを補正する（入力画像の補正ステップ）。
【００３８】
次に、ステップＳ１８で、投射部１０が、画像補正部２０にて補正された画像データに基づく画像を投射面に投射する（補正画像の投射ステップ）。
最後に、ステップＳ１９で、画像補正部２０が、操作部６０にて、画像の投射を終了する旨の入力操作が行われたか否かを判定する。ステップＳ１９の判定結果が「Ｎｏ」である場合は、ステップＳ１５〜Ｓ１８の処理が行われる。
以上が、投射画像ムラ補正処理の説明である。
【００３９】
次に、上述のムラ補正データ作成処理におけるムラデータの取得ステップ、経時的ムラデータの取得ステップ及び補正データ算出ステップ、及び、上述の投射画像ムラ補正処理における変更時間管理ステップ、入力画像の補正ステップ及び補正画像の投射ステップについて詳細に説明する。
【００４０】
（ムラデータの取得ステップ）
図７に、ＲＧＢの各色のムラデータの一例を示す。この例では、解像度（４×４）の画像のムラデータが示されている。図７において、分図（ａ）は赤色ムラデータの一例を示し、分図（ｂ）は緑色ムラデータの一例を示し、分図（ｃ）は青色ムラデータの一例を示す。図７の分図（ａ）〜（ｃ）において、画素の座標を［ｘ,ｙ］で表し、画素［ｘ,ｙ］に対して輝度値が示されている。例えば、図７の分図（ａ）では、一番左上の画素［０，０］の輝度値は１２０ｃｄ／ｍ2であり、ここでは、Ｒ_0,0=120と表記する。
ＲＧＢの各色のムラデータが、ある投射経過時間におけるムラデータであり、ムラデータ記憶部５４に格納される。
【００４１】
（経時的ムラデータの取得ステップ）
上記のＲＧＢの各色のムラデータを経時的に変化する投射環境に対して必要なだけ取得する。例えば、図４に示した可動システムにおいて、可動装置１０３を一定速度で移動させながら、基準時０（ｓ）から０．５（ｓ）の時間間隔でテストパターンを撮影してＲＧＢの各色のムラデータを取得する。別の方法として、投射面１０１上で、投射開始位置から投射終了位置まで投射位置を５ｃｍ毎にシフトさせながら、各位置でテストパターンを撮影してＲＧＢの各色のムラデータを取得しても良い。ムラデータを取得する投射面数（投射環境数）は任意であり、撮影数が多いほど、投射面の経時的変化に対するムラ補正精度が向上する。
【００４２】
図８〜図１０に、可動装置１０３が投射開始位置から投射終了位置まで１０秒かけて移動し、１秒毎にテストパターンを撮影した場合のＲＧＢの各色の経時的ムラデータの一例を示す。
図８の経時的ムラデータ（Ｒ）では、開始時０ｓ〜終了時１０ｓの範囲で、画素全体での輝度の変化量は９０〜１２０ｃｄ／ｍ2である。図９の経時的ムラデータ（Ｇ）では、開始時０ｓ〜終了時１０ｓの範囲で、画素全体での輝度の変化量は１００〜１４０ｃｄ／ｍ2である。図１０の経時的ムラデータ（Ｂ）では、開始時０ｓ〜終了時１０ｓの範囲で、画素全体での輝度の変化量は３０〜８０ｃｄ／ｍ2である。これらＲＧＢの各色の経時的ムラデータは、ムラデータ記憶部５４に格納される。
【００４３】
（補正データ算出ステップ）
補正データ算出部８０は、ムラデータ記憶部５４に格納したＲＧＢの各色の経時的ムラデータに基づいて補正データを算出する。例えば、補正データ算出部８０は、ＲＧＢの各色について、経時的ムラデータの全ての画素の中から１つの基準点（基準輝度）を定め、経時的ムラデータの全ての画素の輝度を、基準輝度に補正するような補正量を算出する。
基準輝度は、例えば最小輝度である。この場合、補正データ算出部８０は、ＲＧＢの各色について、経時的ムラデータの各画素の輝度の中から、最小輝度を探索する。例えば、図８の経時的ムラデータ（Ｒ）において、最小輝度はR_0,2 = 90 cd/m2 (0s)である。図９の経時的ムラデータ（Ｇ）において、最小輝度はG_0,3 = 100 cd/m2 (0s)である。図１０の経時的ムラデータ（Ｂ）において、最小輝度はB_0,3 = 30 cd/m2 (10s)である。
【００４４】
基準輝度をL_minとする。経時的ムラデータ内の任意の画素の輝度をL_xyとする(ここで、xyはムラデータの座標を表す)。補正データ算出部８０は、ＲＧＢの各色毎に、経時的ムラデータの全ての画素について、基準輝度L_minとの比率であるLrate_xyを、以下の式で算出する。
Lrate _xy = L_xy / L_min
この比率Lrate_xyの逆数であるLrate_xy-1が座標xyの補正量である。
【００４５】
図１１に、図８の経時的ムラデータ（Ｒ）について算出した各画素の補正量を示す。図１１の例では、図８の経時的ムラデータ（Ｒ）の最小輝度であるR_0,2 = 90 cd/m2 (0s)を基準輝度として、全画素について、補正量Lrate_xy-1を算出する。
補正データ算出部８０は、ＲＧＢの各色について、投射面毎に、各画素の補正量を示すムラ補正データを補正データ記憶部５１に格納する。
【００４６】
（変更時間管理ステップ）
変更時間管理部３０は、操作部６０を介して、経過時間とムラ補正データを格納する領域を示すメモリ番号とを対応付けるための使用者の入力操作を受け付ける。そして、変更時間管理部３０は、使用者の入力操作に応じて、経過時間とメモリ番号とを対応付けた管理テーブル５２を作成する。
【００４７】
図１２に、管理テーブル５２の一例を示す。この管理テーブル５２では、経過時間０ｓ,１ｓ,…,９ｓ,１０ｓをそれぞれメモリ番号１,２,…,１０,１１と対応付けている。
変更時間管理部３０は、タイマー部４０での経過時間の計測結果を監視し、計測した経過時間が管理テーブル５２のいずれかの経過時間に達すると、その経過時間に対応するメモリ番号を参照して、補正データ記憶部５１からムラ補正データを取得する。例えば、可動装置１０３が移動し、終点の投射面に投射する状態になった場合、タイマー部４０での経過時間の計測値は１０ｓとなる。この場合、変更時間管理部３０は、図１２の管理テーブル５２の経過時間１０ｓに対応するメモリ番号１１を取得し、このメモリ番号１１に対応するＲＧＢの各色のムラ補正データを補正データ記憶部５１から取得する。変更時間管理部３０は、補正データ記憶部５１から取得した各色のムラ補正データを画像補正部２０に供給する。
【００４８】
（入力画像の補正ステップ）
画像補正部２０は、変更時間管理部３０から供給されたＲＧＢの各色のムラ補正データに基づいて、画像入力部７０から供給されるＲＧＢの各色の画像データを補正する。
具体的には、画像補正部２０は、ＲＧＢの各色毎に、ムラ補正データに基づいて、投射面における各画素の補正映像信号レベルを算出する。
【００４９】
図１３は、プロジェクタ装置１００からの無補正の投射画像を、色ムラ及び輝度ムラの無い白色の投射面に投射した際の、映像信号レベルと輝度の関係を表すガンマカーブを示す特性図である。縦軸は輝度［cd/m2］を示し、横軸は映像信号レベルを示す。
図１３のガンマカーブのデータは、工場調整時に取得したものであり、ガンマ特性テーブルとしてガンマ特性記憶部５３に予め格納されている。画像補正部２０は、ガンマ特性テーブルをガンマ特性記憶部５３から呼び出し、このガンマ特性テーブルと変更時間管理部３０から供給されたムラ補正データとに基づいて補正映像信号レベルを算出する。
具体的には、画像補正部２０は、各画素において、入力映像信号レベルSig_inputに対応する輝度値Ｌに、補正量Lrate_xy-1を考慮した補正輝度L/Lrate_xyを特定する。さらに、画像補正部２０は、その補正輝度L/Lrate_xyに対応する映像信号レベルSig_corを特定する。
【００５０】
図１４に、図１１に示した経時的ムラデータ（Ｒ）について算出した各画素の補正量を最大階調画像に適用した場合の、各画素の映像信号レベルを示す。図１４の例では、８ビットの映像信号を想定しており、基準点（基準輝度）である開始時０ｓの画素［0,2］の映像信号レベルが「２５５」とされている。画像補正部２０は、ＲＧＢの各色毎に、各画素の補正映像信号レベルを含む補正画像データを投射部１０に供給する。
【００５１】
（補正画像の投射ステップ）
投射部１０は、画像補正部２０から供給された、ＲＧＢの各色の補正画像データに基づく画像を投射面１０１上に投射する。投射開始時からの経過時間に応じて、該経過時間に対応する補正画像データが投射部１０に供給される。これにより、色むら及び輝度ムラのない投射画像を得ることができる。
【００５２】
以上説明した本実施形態のプロジェクタシステムによれば、投射環境が経時的に変化する条件下で、実際の投射環境で取得した経時的ムラデータに基づいてムラ補正データを作成するため、投射画像ムラの補正が可能な投射面が制限されることを抑制できる。
また、各投射面（又は投射環境）に対して別々に基準値を設定すると、投射面（又は投射環境）間で基準色度が異なることになる。その結果、投射面（又は投射環境）間で色度や輝度が変化してしまい、投射画像に違和感を生じる。本実施形態では、全ての投射面（又は投射環境）のムラデータ（経時的ムラデータ）の中から１つの基準値を定め、その基準値に基づいて補正を行う。これにより、投射面（又は投射環境）間での色度や輝度の変化を抑制できるので、投射画像に違和感を生じることを防止することができる。
【００５３】
また、最小輝度の画素を基準として定め、この基準に対し、他の画素の輝度を低下させるように補正を行う。これにより、投射可能な輝度上限を超えるような補正を避けることができ、高階調の映像信号に基づく画像を投射する際の色再現性を保つことができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
本第３の実施形態のプロジェクタシステムは、第２の実施形態のプロジェクタシステムと同様の構成を有するが、プロジェクタ装置１００が行うムラ補正データ作成処理が第２の実施形態と異なる。ここでは、プロジェクタ装置１００及び画像情報取得部９０の構成についての説明は省略し、ムラ補正データ作成処理について詳細に説明する。
投射環境（又は投射面）が経時的に変化するシステムにおいて、ムラ補正処理に加えて、他の補正処理を行うことができる。他の補正処理として、例えば、壁色補正処理が挙げられる。ここで、壁色補正処理について簡単に説明する。
【００５５】
画像を色の付いた壁に投射した場合に、投射画像が壁の色味を帯びてしまい、その結果、壁色に起因した目標色度と投射色度のズレを生じる。壁色補正処理は、この壁色に起因した目標色度と投射色度のズレを補正する処理である。
本実施形態では、制御部（画像補正部２０、変更時間管理部３０及び補正データ算出部８０）が、投射環境に応じて、ムラ補正処理と壁色補正処理の両方を行う。
【００５６】
図１５は、壁色補正が可能なムラ補正データ作成処理の一手順を示すフローチャートである。以下、図２、図４及び図１５を参照して動作説明を行う。
ステップＳ３１〜Ｓ３６は、図６のステップＳ２１〜Ｓ２６と同じ処理である。
ステップＳ３６でＲＧＢそれぞれの基準輝度（基準値）を探索した後、ステップＳ３７で、補正データ算出部８０が、ＲＧＢの基準輝度比を目標輝度比（例えば、白色のＲＧＢ輝度比）になるように補正する。
【００５７】
具体的には、補正データ算出部８０は、Ｒ,Ｇ,Ｂそれぞれの基準輝度(cd/m2)をLR_min, LG_min, LB_minとする。これら基準輝度LR_min, LG_min, LB_minは、ムラデータ記憶部５４に格納されたムラデータから、Ｒ,Ｇ,Ｂの最低輝度値を探索して得たものである。補正データ算出部８０は、Ｒ,Ｇ,Ｂそれぞれの目標輝度(cd/m2)をLR_tgt, LG_tgt, LB_tgtとする。これら目標輝度LR_tgt, LG_tgt, LB_tgtは、プロジェクタの目標白色を構成するＲ,Ｇ,Ｂ輝度である。例えば、ガンマ特性テーブル５３に格納されたＲ,Ｇ,Ｂそれぞれのガンマ特性における、最大階調時のＲ,Ｇ,Ｂ輝度データを目標輝度LR_tgt, LG_tgt, LB_tgtとして用いることができる。これは、ムラの無い白色の投射面に対し、Ｒ,Ｇ,Ｂの最大階調画像を投射した際のそれぞれの輝度値である。なお、任意の目標色度のＲ,Ｇ,Ｂ輝度比を用いても良い。
【００５８】
補正データ算出部８０は、基準輝度比[LR_min：LG_min：LB_min]を目標輝度比[LR_tgt：LG_tgt：LB_tgt]に変換する。基準輝度は最大階調投射時の最小輝度であるため、補正データ算出部８０は、基準輝度を低下させて、目標輝度のＲ,Ｇ,Ｂ輝度比へ補正する。
具体的には、補正データ算出部８０は、「LR_tgt/ LR_min」,「LG_tgt/ LG_min」,「LB_tgt/ LB_min」から最大の値を取るものを決定し、maxとする。そして、補正データ算出部８０は、以下の補正基準輝度LR_cor, LG_cor, LB_corを取得する。
LR_cor = LR_tgt / max
LG_cor = LG_tgt / max
LB_cor = LB_tgt / max
【００５９】
次に、ステップＳ３８で、補正データ算出部８０が、ＲＧＢの各色について、投射環境（投射面）毎に、ムラデータの各画素の輝度値の基準輝度への補正量を算出する。このステップＳ３８の処理は、図６のステップＳ２７の処理と同様である。
最後に、ステップＳ３９で、補正データ算出部８０が、ＲＧＢの各色について、投射環境（投射面）毎に、各画素の補正量を含むムラ補正データを補正データ記憶部５１に格納する。このステップＳ３９の処理は、図６のステップＳ２８の処理と同様である。
【００６０】
以上のムラ補正データ作成処理で取得したムラ補正データを用いて、図５に示した投射画像ムラ補正処理を行う。これにより、壁色に起因する色ずれを補正し、投射環境に応じて投射画像ムラを補正することができる。
【００６１】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上述したような実施形態に限定されものではない。本発明の構成や詳細については、発明の趣旨を逸脱しない範囲で当業者が理解し得る様々な変更が可能である。
例えば、第２及び第３の実施形態において、高輝度利用に適した方法として、テストパターンとして、ＲＧＢの各色の最大階調画像を用いているが、任意の階調値を用いてテストパターンを作成しても良い。また、複数階調において、階調毎に、ムラデータを取得し、ムラ補正データを算出しても良い。
【００６２】
また、本実施形態のプロジェクタシステムを搭載する可動システムは、図４に示したものに限定されない。投射環境が経時的に変化するのであれば、どのような可動システムを用いても良い。
図１６に、可動システムの別の例を示す。図１６に示す可動システムは、平面の投射面１０１と、プロジェクタ装置１００が設置された回転台１０２とを有する。回転台１０２は、投射面１０１の中央部分に対してプロジェクタ装置１００が正対するように配置されている。回転台１０２が回転することで、投射面１０１上の投射画像が左右方向に移動する。例えば、投射面１０１の左側端を投射開始位置として、右側端を投射終了位置として、回転台１０２を一定の速度で回転させる場合、投射環境が経時的に変化する条件で画像を投射するシステムを提供できる。このシステムにおいても、第２又は第３の実施形態で説明したムラ補正データ作成処理、壁色補正が可能なムラ補正データ作成処理及び投射画像ムラ補正処理を適用することができる。
【００６３】
なお、図１６に示した可動システムの場合、投射面１０１に対して斜め投射を行うことになるため、投射画像に台形歪みを生じる。この場合は、投射角度に応じた台形歪みを施したテストパターンを用いてムラデータを取得する。この場合も、プロジェクタ装置１００の出力画像の各画素とムラデータの各画素は１対１対応の関係を有する。また、画像情報取得部９０は、正面から投射画像を撮影できるように投射面１０１に正対するように配置することが望ましい。
【００６４】
また、前述した第１乃至第３の実施形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、プロジェクタ装置が行う処理内容を手順として記述したコンピュータプログラム（以下、プログラムと称する）をＣＰＵ（Central Processing Unit）に実行させることにより実現することも可能である。ここで、ＣＰＵは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。プロジェクタ装置が行う処理とは、例えば、ムラ補正データ作成処理、壁色補正が可能なムラ補正データ作成処理及び投射画像ムラ補正処理などである。
【００６５】
このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）に格納され、コンピュータへ供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）がコンピュータに供給するものであっても良い。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、および電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、または無線通信路を介して、プログラムをコンピュータへ供給できる。
【符号の説明】
【００６６】
１  プロジェクタ装置
２  補正量算出部
３  画像補正部
４  投射部
５  画像情報取得部
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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