(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光を、照射された光を映像データに基づき変調して反射させる反射型の光変調素子に照射させ、該光変調素子に反射された光を投射する投射装置の前記光源からの光の光量を検出する検出方法であって、
前記光変調素子から前記光源に向けて戻る戻り光の、該光変調素子に照射される光に対する比率を前記映像データに基づき算出する比率算出ステップと、
前記光源と前記光変調素子との間に設けられる光センサの検出出力と、前記比率算出ステップにより算出された前記比率とを用いて前記光源から射出された光の光量を算出する光量算出ステップと
を有する
ことを特徴とする検出方法。
【請求項２】
前記比率算出ステップは、
前記映像データの画素毎の階調値に基づき前記比率を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の検出方法。
【請求項３】
前記比率算出ステップは、
前記光変調素子の素子面に前記光源から射出された光が照射された場合の該素子面内における照射光量の分布に従い画素毎に重み付けして前記比率を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の検出方法。
【請求項４】
前記比率算出ステップは、
前記分布に対して前記光センサの位置に応じた傾斜を与え、該傾斜が与えられた該分布に従い画素毎に前記重み付けを行う
ことを特徴とする請求項３に記載の検出方法。
【請求項５】
光源から射出された光を、照射された光を映像データに基づき変調して反射させる反射型の光変調素子に照射させ、該光変調素子に反射された光を投射する投射装置の前記光源からの光の光量を検出する検出装置であって、
前記光源と前記光変調素子との間に設けられた光センサと、
前記光変調素子から前記光源に向けて戻る戻り光の、該光変調素子に照射される光に対する比率を前記映像データに基づき算出する比率算出部と、
前記光センサの検出出力と、前記比率算出部で算出された前記比率とを用いて前記光源から射出された光の光量を算出する光量算出部と
を備える
ことを特徴とする検出装置。
【請求項６】
光源から射出された光を、照射された光を映像データに基づき変調して反射させる反射型の光変調素子と、
前記光変調素子で変調された光を射出する投射光学部と、
前記光源と前記光変調素子との間に設けられる光センサと、
前記光変調素子から前記光源に向けて戻る戻り光の、該光変調素子に照射される光に対する比率を前記映像データに基づき算出する比率算出部と、
前記光センサの検出出力と、前記比率算出部で算出された前記比率とを用いて前記光源から射出された光の光量を算出する光量算出部と、
前記光量算出部により算出された前記光量に基づき前記光源の光量を制御する駆動部と
を備える
ことを特徴とする投射装置。
【請求項７】
光源から射出された光を、照射された光を映像データに基づき変調して反射させる反射型の光変調素子と、
前記光変調素子で変調された光を射出する投射光学部と、
前記光源と前記光変調素子との間に設けられた光センサと、
前記光変調素子から前記光源に向けて戻る戻り光の、該光変調素子に照射される光に対する比率を前記映像データに基づき算出する比率算出部と、
前記光センサの検出出力と、前記比率算出部で算出された前記比率とを用いて前記光源から射出された光の光量を算出する光量算出部と、
前記光量算出部により算出された前記光量に基づき前記映像データのゲインを制御するゲイン制御部と
を備える
ことを特徴とする投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出方法、検出装置および投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源からの光を、映像データに基づき反射型光変調素子により反射させて変調し、変調された光を反射型の偏光板により選択的に反射させて被投射媒体に画像を投射する投射装置が知られている。このような投射装置において、光源から射出される光の光路などに光センサを配置して光源の光量を検出し、検出した光量に基づき光源をフィードバック制御することで、光源の光量を安定させることができる。
【０００３】
特許文献１には、固定光源から射出された光が入射される回転蛍光板と、回転蛍光板から射出される光が入射される液晶光変調素子との間の光路に近接させて光センサを配置して、光センサの検知結果に応じて固定光源または液晶光変調素子を制御する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４７９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
反射型光変調素子を用いた投射装置では、反射型光変調素子で反射された光の一部が、映像データに応じて反射型偏光板を透過して光源側に戻る。そのため、光源と反射型光変調素子との間の光路に近接させて配置した光センサは、この反射型光変調素子から光源側に戻る光を、光源から射出された光と共に検出することになる。したがって、反射型光変調素子を用いた場合には、光源からの光の光量を正しく検出することが困難であるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、反射型光変調素子を用いた場合に、光源からの光の光量を高精度に検出可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光源から射出された光を、照射された光を映像データに基づき変調して反射させる反射型の光変調素子に照射させ、光変調素子に反射された光を投射する投射装置の光源からの光を検出する検出方法であって、光変調素子から光源に向けて戻る戻り光の、光変調素子に照射される光に対する比率を映像データに基づき算出する比率算出ステップと、光源と光変調素子との間に設けられる光センサの検出出力と、比率算出ステップにより算出された比率とを用いて光源から射出された光の光量を算出する光量算出ステップとを有することを特徴とする検出方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、反射型光変調素子を用いた場合に、光源からの光の光量を高精度に検出可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、各実施形態に共通して適用可能な、投射装置における光学系の構成の例を示す図である。
【図２】図２は、各実施形態に適用可能な光源部の一例の構成を示す図である。
【図３】図３は、各実施形態に適用可能な蛍光体ホイールの一例の構成を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る投射装置の一例の構成を、信号処理系を中心に示すブロック図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る光源光量算出ブロックの一例の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る画素毎の戻り光の光量Ｌｒqの算出方法について説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る画素毎の戻り光の光量Ｌｒqの算出方法について説明するための図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に適用可能な、階調値と光センサによる検出出力との関係を示すテーブルの例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る、反射型光変調素子の面内における照射強度の分布の例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る、光センサの位置に応じた検出出力Ｄｔの分布の違いについて説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る、光センサの位置に応じた検出出力Ｄｔの分布の違いについて説明するための図である。
【図１２】図１２は、光源からの光と同方向に進む戻り光について説明するための図である。
【図１３】図１３は、光センサに戻り光が検出されないようにすることを説明するための図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態の第１の変形例に係る照明光学系の例を示す図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態の第２の変形例に係る照明光学系の例を示す図である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態に係る投射装置の一例の構成を、信号処理系を中心に示すブロック図である。
【図１７】図１７は、第２の実施形態に係る光源光量算出ブロックの一例の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態の変形例に係る照明光学系の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、検出方法、検出装置および投射装置の好適な実施形態を詳細に説明する。係る実施形態に示す具体的な数値および外観構成などは、本発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本発明に直接関係のない要素は詳細な説明および図示を省略している。
【００１１】
本発明の各実施形態では、光源から射出された光を、照射された光を映像データに基づき変調して反射させる反射型光変調素子に照射させ、反射型光変調素子に反射された光を偏光板を介して投射する投射装置において、反射型光変調素子と光源との間に配置された光センサの検出出力を用いて、光源からの光の光量を求める。このとき、映像データに基づき、反射型光変調素子から、投射に寄与せずに光源に向けて戻る戻り光の、反射型光変調素子に照射される光に対する比率を算出する。そして、光センサの検出出力と算出した比率とに基づき、光源の光量を算出する。
【００１２】
各実施形態に係る検出方法および検出装置は、上述したような構成を有するため、光センサの検出出力に対する戻り光の影響を抑制することができ、光源からの光の光量をより高精度に取得することが可能となる。
【００１３】
（各実施形態に共通の構成）
図１は、各実施形態に共通して適用可能な、投射装置１における光学系の構成の例を示す。なお、以下において、適宜、青色の光をＢ光、緑色の光をＧ光、赤色の光をＲ光、黄色の光をＹ光、白色の光をＷ光と記述する。
【００１４】
図１において、投射装置１は、光学系の構成として、光源部２と照明光学部３ａとを含む。光源部２は、例えば１以上のレーザ素子を含み青色として視認される所定の波長帯の光（Ｂ光）を射出する光源５００と、光源５００から射出されたＢ光に励起されて黄色光（Ｙ光）を発光する蛍光体が塗布された蛍光体ホイール６００とを含み、Ｂ光およびＹ光を射出する。なお、光源部２から射出される光は、実際には、Ｂ光とＹ光とが合成された白色光（Ｗ光）である。光源部２の構成については、後述する。
【００１５】
光源部２から射出されたＢ光およびＹ光は、照明光学部３ａに入射され、ミラー１１０で反射され方向を変更される。なお、光源部２および照明光学部３ａのレイアウトによっては、このミラー１１０は省略することができる。
【００１６】
ミラー１１０から射出されたＹ光およびＢ光は、フライアイレンズ１１１および１１２、ならびに、偏光変換素子１１３を介してレンズ１１４に入射される。フライアイレンズ１１１および１１２は、Ｙ光およびＢ光に基づく各光を後述する各光変調素子１１９、１２５および１２８に照射する際に、各光が各光変調素子１１９、１２５および１２８に均一に照射されるように分散させる均一照明光学系を構成する。
【００１７】
偏光変換素子１１３は、偏光ビームスプリッタとλ／２板を組み合わせて構成され、通常光を偏光光に変換したり、偏光光の偏光を揃えるものである。この例では、偏光変換素子１１３は、入射された光をＳ偏光の偏光光に変換するものとする。また、図１の例では、偏光変換素子１１３の側面に近接させて、光を検出する光センサ１０が設けられる。光センサ１０は、可視光の波長領域の全域にわたって感度を有する白色受光センサである。図１の光センサ１０は、偏光変換素子１１３に入射されたＢ光およびＹ光が偏光変換素子１１３から漏れた光を検出し、検出した光の光量に応じた検出出力Ｄｔを出力する。
【００１８】
Ｓ偏光の偏光光に変換されたＹ光およびＢ光は、偏光変換素子１１３から射出され、レンズ１１４を介してＢ光とＹ光とを分離する光分離器１１５に入射される。光分離器１１５は、例えばＢ光の波長帯域の光を反射しＹ光の波長帯域の光を透過させる第１のダイクロイックミラーと、Ｙ光の波長帯域の光を反射しＢ光の波長帯域の光を透過させる第２のダイクロイックミラーとを含む。光分離器１１５で分離されたＢ光は、光分離器１１５から射出されてミラー１１６に入射される。また、光分離器１１５で分離されたＹ光は、光分離器１１５から射出されてミラー１２１に入射される。
【００１９】
ミラー１１６に入射されたＢ光は、レンズ１１７を介して反射型偏光板１１８に入射される。反射型偏光板１１８は、Ｓ偏光およびＰ偏光のうち一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射する。ここでは、レンズ１１７から射出されたＢ光がＳ偏光であり、後述するＲＧＢ各色の映像データのうちＢ色の映像データに基づいて駆動される反射型光変調素子１１９において白レベル（最大階調）で反射された光がＰ偏光であって、反射型偏光板１１８がＳ偏光を透過し、Ｐ偏光を反射する特性を有するものとする。
【００２０】
反射型偏光板１１８を透過したＢ光は、反射型光変調素子１１９に入射される。反射型光変調素子１１９は、Ｂ色の映像データに従い駆動され、入射された光を画素毎に変調および反射して射出する。反射型光変調素子１１９としては、例えばＬＣＯＳ(Liquid  crystal  on  silicon)などの反射型液晶素子を適用することができる。これは、後述する他の反射型光変調素子１２５および１２８でも同様である。
【００２１】
反射型光変調素子１１９でＢ色の映像データに応じて画素毎に変調されたＢ光は、反射型偏光板１１８で反射されて方向を変更されて射出され、光合成プリズム１２０に第１の面から入射される。
【００２２】
光分離器１１５で分離されミラー１２１に入射されたＹ光は、ミラー１２１で反射され方向を変更されてミラー１２１から射出される。ミラー１２１から射出されたＹ光は、色成分分離器１２２に入射され、Ｙ光から緑色光成分と赤色光成分とが分離される。例えば、色成分分離器１２２は、緑色光の波長帯域の光を反射し、赤色光の波長帯域の光を透過させるダイクロイックミラーを用いて構成される。
【００２３】
色成分分離器１２２でＹ光から分離された緑色成分の光（緑色光。以下、Ｇ光）は、レンズ１２３を介して反射型偏光板１２４に入射される。上述のＢ光と同様に、Ｇ光がＳ偏光であるものとし、Ｇ光は、反射型偏光板１２４を透過して、Ｇ色の映像データに従い駆動される反射型光変調素子１２５に入射される。反射型光変調素子１２５は、入射されたＧ光をＧ色の映像データに応じて画素毎に変調および反射して射出する。反射型光変調素子１２５から射出されたＧ光は、反射型偏光板１２４で反射されて光合成プリズム１２０に第２の面から入射される。
【００２４】
色成分分離器１２２でＹ光から分離された赤色成分の光（赤色光。以下、Ｒ光）は、レンズ１２６を介して反射型偏光板１２７に入射される。上述のＢ光と同様に、Ｒ光がＳ偏光であるものとし、Ｒ光は、反射型偏光板１２７を透過して、Ｒ色の映像データに従い駆動される反射型光変調素子１２８に入射される。反射型光変調素子１２８は、入射されたＲ光をＲ色の映像データに応じて画素毎に変調および反射して射出する。反射型光変調素子１２８から射出されたＲ光は、反射型偏光板１２７で反射されて光合成プリズム１２０に第３の面から入射される。
【００２５】
光合成プリズム１２０は、それぞれ第１の面、第２の面および第３の面から入射されたＢ光、Ｇ光およびＲ光を合成して、ひとまとまりの光束として第４の面から射出する。光合成プリズム１２０から射出されたＲ光、Ｇ光およびＢ光を含む光束は、投射光学系１２９を介して外部に射出される。
【００２６】
図２は、各実施形態に適用可能な光源部２の一例の構成を示す。図２（ａ）は、当該主要部分の正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の構成を矢印「Ａ」の方向から見た側面図である。以下、特に記載の無い限り、図２（ａ）および図２（ｂ）を纏めて図２として説明する。
【００２７】
図２において、１以上の青色レーザ素子を含む光源５００から射出されたＢ光は、集光レンズ５０１を介して分割ミラー５０２に入射する。分割ミラー５０２は、入射されたＢ光を、第１のＢ光および第２のＢ光に分割する。以下では、図面において識別容易なように、第１のＢ光をＢ1光、第２のＢ光をＢ2光と記述する。
【００２８】
分割ミラー５０２で反射されて分割されたＢ2光は、レンズ５０３、ミラー５０４、ミラー５０６、レンズ５０７およびミラー５０８により構成されるリレー光学系を介してダイクロイックミラー５０５の第２面に入射される。このリレー光学系上の光路は、第１の平面上に構成される。これに限らず、リレー光学系上の光路を、第１の平面上と、第１の平面と平行な他の平面上とに構成してもよい。
【００２９】
ダイクロイックミラー５０５は、上述した第１のダイクロイックミラーと対応するもので、Ｂ光の波長帯域の光を反射し、Ｂ光の波長帯域よりも長波長の帯域の光（例えば赤色光や緑色光）を透過させる特性を備える。
【００３０】
一方、分割ミラー５０２を透過して分割されたＢ1光は、ダイクロイックミラー５０５の第１面に入射される。
【００３１】
ダイクロイックミラー５０５は、入射された光を、第１の平面に対して交わる方向に反射するように設けられる。図２（ａ）の例では、ダイクロイックミラー５０５は、光源５００から射出され分割ミラー５０２で透過して分割されたＢ1光が反射された反射光が、図２（ａ）の手前側から奥側に向けた光路に沿って進むように設けられる。すなわち、ダイクロイックミラー５０５で反射された光による光路は、第１の平面に対して互いに交わる第２の平面上に構成される。
【００３２】
ダイクロイックミラー５０５で反射されたＢ1光は、集光レンズ５０９および５１０を介して蛍光体ホイール６００に入射される。図３は、各実施形態に適用可能な蛍光体ホイール６００の一例の構成を示す。蛍光体ホイール６００は、ミラー状の表面に、同心円状に蛍光体面６０１が形成される。蛍光体面６０１は、Ｂ光の波長帯域の光により励起されて、黄色光（Ｙ光）を発光する蛍光体が塗布されてなる。なお、加色法において黄色は緑色と赤色とを混合して得られるので、蛍光体面６０１で発光される黄色光は、赤色成分と緑色成分とを含む。蛍光体ホイール６００は、回転軸６０３を中心としてモータ６０２により回転駆動される。
【００３３】
蛍光体面６０１で発光されたＹ光は、集光レンズ５１０および５０９を介してダイクロイックミラー５０５の第１面に入射される。このＹ光は、ダイクロイックミラー５０５を透過して、ダイクロイックミラー５０５の第２面から射出される。図２（ａ）の例では、ダイクロイックミラー５０５の位置において、奥側から手前側に向けてＹ光が射出されることになる。
【００３４】
ここで、上述したように、ダイクロイックミラー５０５の第２面には、Ｂ2光がリレー光学系を介して入射されている。このＢ2光は、ダイクロイックミラー５０５の第２面により反射され、Ｙ光と同じ方向に射出される。すなわち、Ｂ2光の光路は、ダイクロイックミラー５０５により、第１の平面上の光路から第２の平面上の光路へと、方向が変換される。
【００３５】
このようにしてダイクロイックミラー５０５から射出されたＹ光およびＢ2光は、図１に示すように、Ｂ光およびＹ光として光源部２から射出され、ミラー１１０に入射される。
【００３６】
（第１の実施形態）
図４は、第１の実施形態に係る投射装置１の一例の構成を、信号処理系を中心に示す。なお、図４に示される光学系の構成において、光源１１は、図１の光源５００に対応し、図４においては、図１の光源部２の他の構成は省略されている。また、図４において、反射型光変調素子１３は、図１におけるＢ光が照射される反射型光変調素子１１９に対応し、反射型偏光板１２は、図１における反射型偏光板１１８に対応するものとする。また、図４における投射光学系１４は、図１における投射光学系１２９に対応する。
【００３７】
図４において、例えば１以上のレーザ素子を含む光源１１から射出された光２０が、反射型偏光板１２の第１面から入射される。ここで、図１の反射型偏光板１１８において説明した通り、反射型偏光板１２は、Ｓ偏光の光を透過し、Ｐ偏光の光を反射する。光２０をＳ偏光としたとき、光２０は、反射型偏光板１２を透過して反射型光変調素子１３に照射される。反射型光変調素子１３は、後述する表示素子駆動部３１により映像データに従い駆動され、映像データに応じて入射された光２０を変調して反射し光２１として射出する。
【００３８】
このとき、光２１は、ＲＧＢ各色の映像データに基づいて駆動される反射型光変調素子１３による映像データに応じた変調により、映像データが白レベル（最大階調）の場合には、Ｐ偏光で射出される。また、映像データが黒レベル（最小階調）の場合には、光２１はＳ偏光で射出される。さらに、映像データが白レベルと黒レベルの中間のグレーレベルの階調の場合には、光２１は、Ｐ偏光およびＳ偏光の各成分が階調に応じて混合されて射出される。
【００３９】
光２１は、反射型偏光板１２の第２面に入射され、反射型光変調素子１３の変調に応じてＰ偏光の成分が光２２として投射光学系１４に入射され、スクリーンなどの被投射媒体１５に投射される。光２１のＳ偏光の成分は、反射型偏光板１２を透過して、光２３として光源１１に向けて戻る。この反射型偏光板１２を透過して光源１１に向けて戻る光２３を、以下では、「戻り光」と呼ぶ。戻り光は、上述したように、映像データの階調が白レベル以外で発生する。
【００４０】
上述した図１の例では、例えば反射型光変調素子１１９で反射された光のうちＳ偏光の成分の光が、戻り光として、反射型偏光板１１８を透過してレンズ１１７に入射され、以下、入射の際の光路を逆に辿ってミラー１１６、光分離器１１５、レンズ１１４、偏光変換素子１１３、フライアイレンズ１１２および１１１を介してミラー１１０に入射され、ミラー１１０で反射されて光源部２に向けて射出される。この戻り光の光路中の偏光変換素子１１３において、戻り光の漏れ光が、光源部２からの光の漏れ光と共に、光センサ１０に検出される。
【００４１】
図４において、投射装置１は、信号処理系の構成として、映像処理部３０と、表示素子駆動部３１と、光源光量算出ブロック３２と、光源駆動制御部３３と、光源駆動部３４と、光量記憶部３５とを含む。これらのうち、例えば映像処理部３０、光源光量算出ブロック３２および光源駆動制御部３３は、投射装置１が搭載するＣＰＵ(Central  Processing  Unit)上でプログラムが動作することにより構成してもよいし、一部または全部を、互いに協働して動作するハードウェア回路により構成してもよい。
【００４２】
映像処理部３０は、例えば投射装置１の外部の機器から投射装置１に入力された入力映像データが供給される。入力映像データは、例えば、Ｒ、ＧおよびＢの各色の画素のデータを含み、所定のフレームレートにてフレーム単位で入力される。映像処理部３０は、供給された入力映像データに対して、ガンマ値γを用いたガンマ補正処理など所定の映像処理を施して出力する。映像処理部３０から出力された映像データは、表示素子駆動部３１および光源光量算出ブロック３２に供給される。
【００４３】
表示素子駆動部３１は、映像処理部３０から供給された映像データに基づき、反射型光変調素子１３を駆動するための駆動信号を生成する。この駆動信号は、反射型光変調素子１３に供給される。反射型光変調素子１３は、表示素子駆動部３１から供給された駆動信号に従い画素毎に駆動される。
【００４４】
光源光量算出ブロック３２は、映像処理部３０から映像データが供給されると共に、光を検出する光センサ１０から検出出力Ｄｔが供給される。検出出力Ｄｔは、センサ１０が検出した光の光量に応じた信号である。ここで、光センサ１０は、光源１１から射出された光２０と、反射型光変調素子１３で反射され反射型偏光板１２を透過した光２３とを検出する。検出出力Ｄｔは、これら光２０の光量と、光２３の光量とを合計した光量に応じた信号となる。
【００４５】
光源光量算出ブロック３２は、映像処理部３０から供給される映像データに基づき戻り光の光量を示す値を算出し、算出した戻り光光量を示す値と、光センサ１０の検出出力Ｄｔとを用いて、光源１１からの光２０の光量Ｌｏを求める。そして、光源光量算出ブロック３２は、光量Ｌｏを光源駆動制御部３３に供給する。
【００４６】
光源駆動制御部３３は、光源１１の光量を制御するための駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号を光源駆動部３４に供給する。光源駆動部３４は、この駆動制御信号に従い光源１１を駆動し、光２０を駆動制御信号に応じた光量で射出させる。
【００４７】
ここで、光源駆動制御部３３に対して、光量記憶部３５が接続される。光量記憶部３５は、例えば投射装置１に内蔵される不揮発性のメモリであって、光源１１の基準となる光量を示す基準値Ｌrefを予め記憶する。光量記憶部３５への値の記憶は、例えば、投射装置１の工場出荷時やシステム設定時に行う。
【００４８】
光源駆動制御部３３は、光源光量算出ブロック３２から供給される光量Ｌｏと、光量記憶部３５に記憶される光量の基準値Ｌrefとを比較し、光源１１の光量が基準値Ｌrefに従った光量と等しくなるように、駆動制御信号を生成する。このように、光センサ１０による検出出力Ｄｔと、光量記憶部３５に記憶される基準値Ｌrefとに基づき、光源１１の光量がフィードバック制御される。
【００４９】
図５は、第１の実施形態に係る光源光量算出ブロック３２の一例の構成を示す。図５において、光源光量算出ブロック３２は、映像解析部３２０と、分布補正部３２１と、戻り光比率算出部３２２と、光源光量算出部３２３とを含む。
【００５０】
光源光量算出部３２３は、光センサ１０から検出出力Ｄｔが供給される。また、光源光量算出部３２３は、後述するようにして戻り光比率算出部３２２で算出された戻り光比率Ｒａと、光センサ１０から供給された検出出力Ｄｔとに基づき光源１１の光量Ｌｏを算出する。光源光量算出部３２３は、算出した光源光量Ｌｏを光源駆動制御部３３に対して出力する。
【００５１】
一方、光源光量算出ブロック３２において、映像解析部３２０に対して、映像処理部３０から出力された映像データが供給される。映像解析部３２０は、供給された映像データを解析し、当該映像データに基づき画素毎の戻り光の光量Ｌｒqを算出する。
【００５２】
図６〜図８を用いて、映像解析部３２０における画素毎の戻り光の光量Ｌｒqの算出方法について説明する。図６は、戻り光についてより具体的に示す。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）において、上述した図４と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５３】
図６（ａ）は、反射型光変調素子１３が白レベルの映像データにより駆動された場合の例を示す。光源１１から射出されたＳ偏光の光２０が、反射型偏光板１２を透過して反射型光変調素子１３に照射される。反射型光変調素子１３は、白レベルの映像データに従い、照射されたＳ偏光の光２０を反射させてＰ偏光の光２１に変換して射出する。
【００５４】
反射型光変調素子１３から射出されたＰ偏光の光２１は、略全てが反射型偏光板１２で反射され、光２２として射出される。光２２は、図４で示した投射光学系１４に入射される。この場合には、反射型光変調素子１３で反射された光２１の略全てが投射光学系１４に入射されるため、被投射媒体１５に投射される投射映像は、略白の映像となる。また、光２１は、略全てが反射型偏光板１２で反射されるため、反射型偏光板１２を透過して光源１１に向けて戻る戻り光の光量が最小となる。
【００５５】
図６（ｂ）は、反射型光変調素子１３が黒レベルの映像データにより駆動された場合の例を示す。上述と同様に、光源１１から射出されたＳ偏光の光２０が、反射型偏光板１２を透過して反射型光変調素子１３に照射される。反射型光変調素子１３は、黒レベルの映像データに従い、照射されたＳ偏光の光２０を偏光状態を変えずに反射させてＳ偏光の光２１として射出する。
【００５６】
反射型光変調素子１３から射出されたＳ偏光の光２１は、略全てが反射型偏光板１２を透過して戻り光の光２３となり、光源１１の方向に戻る。この場合には、反射型光変調素子１３で反射された光２１が投射光学系１４にほとんど入射されないため、被投射媒体１５に投射される投射映像は、略黒の映像となる。また、戻り光となる光２３の光量は、最大となる。
【００５７】
図６（ｃ）は、反射型光変調素子１３がグレーレベル、すなわち、階調値が最大値および最小値の間の値である映像データに駆動された場合の例を示す。上述と同様に、光源１１から射出されたＳ偏光の光２０が、反射型偏光板１２を透過して反射型光変調素子１３に照射される。反射型光変調素子１３は、グレーレベルの映像データに従い、照射されたＳ偏光の光２０を、映像データの階調値に応じてＰ偏光とＳ偏光とが混合された光２１として射出する。
【００５８】
反射型光変調素子１３から射出されたＰ偏光とＳ偏光とが混合された光２１は、反射型偏光板１２に入射される。反射型偏光板１２は、入射された光２１の成分のうち、Ｐ偏光の成分を光２２として反射させ、Ｓ偏光の成分を光２３として透過させる。反射型偏光板１２で反射された光２２は、投射光学系１４に入射され、反射型偏光板１２で透過された光２３は、戻り光として光源１１の方向に戻る。投射光学系１４に入射される光２２は、光源１１からの光２０からＳ偏光の成分を差し引いたものとなり、被投射媒体１５に投射される映像は、グレーの映像となる。
【００５９】
図７は、第１の実施形態に係る、光センサ１０に光が入射される様子を模式的に示す。なお、図７において、上述した図４と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６０】
光センサ１０は、光源１１からの光２０の光路１６に対し、光２０を検出可能なように配置される。一方、例えば上述した図１の構成では、反射型光変調素子１３からの戻り光である光２３は、光路１６を光２０とは逆方向に進むことになる。したがって、光センサ１０には、光２０と戻り光の光２３とが同時に入射され、光センサ１０の検出出力Ｄｔは、これら光２０の光量と光２３の光量とを合計した光量を示す値となる。
【００６１】
第１の実施形態においては、上述した図６（ａ）〜図６（ｃ）の各状態を考慮し、映像解析部３２０は、映像データの各画素の階調値を取得して、各画素の照射光量に対する反射光量の比率を計算し、戻り光光量の比率（戻り光比率と呼ぶ）を取得する。一例として、映像データのビット深度がｎビットであり、階調値がｍ（０≦ｍ＜２n）であれば、画素毎の戻り光比率Ｒａqは、下記の式（１）にて求められる。なお、式（１）において、係数ｋ(ｑ)は、０＜ｋ(ｑ)＜１の値であって、画素ｑ毎に照射される光２０の光量に応じた値とする。また、戻り光比率Ｒａqにおける添字ｑは、画素ｑを表す。
Ｒａq＝ｋ(ｑ)×Ｌｏ×｛１−(ｍ／２n)１／γ｝    …（１）
【００６２】
ここで、一般的に、表示のために用いる映像データは、ディスプレイ（図１の例では、各反射型光変調素子１１９、１２５および１２８を含む照明光学部ａ３）の特性に応じてガンマ補正処理が施され、階調値と光量との関係がリニアにはならない。したがって、映像解析部３２０は、図８に例示されるような、階調値と光量すなわち光センサ１０による検出出力Ｄｔとの関係を示すテーブルを用いて映像データのガンマ補正の成分を除去して、戻り光比率Ｒａを求める。このテーブルは、例えば、投射装置１が備える不揮発性のメモリに予め記憶させておく。
【００６３】
図８は、映像データのビット深度ｎが８ビットであり、各画素の階調値が０〜２５５である場合の例を示しており、横軸が階調値、縦軸が光センサ１０の検出出力Ｄｔをそれぞれ示す。なお、この場合、上述したように、映像データが白レベルで戻り光の光量が最小、黒レベルで戻り光の光量が最大となる。したがって、図８の例では、階調値と光量との関係を示す特性線４００は、一般的なガンマ曲線とは逆の傾向となる。また、上述した式（１）における係数ｋ(ｑ)は、この図８の特性線４００による特性をさらに反映したものとなる。
【００６４】
映像解析部３２０で算出された各画素の戻り光比率Ｒａqは、分布補正部３２１に供給される。分布補正部３２１は、反射型光変調素子１３の面内における光２０の照射強度の分布と、光センサ１０の位置に応じた分布への影響とに基づき、戻り光比率Ｒａqを補正する。
【００６５】
図９は、第１の実施形態に係る、反射型光変調素子１３の面内における光２０の照射強度の分布の例を示す。ここでは、反射型光変調素子１３が長辺および短辺を持つ矩形であるものとする。図９（ａ）は、反射型光変調素子１３を長辺方向に見た場合の照射強度の分布の例（特性線４０１）、図９（ｂ）は、反射型光変調素子１３を短辺方向に見た場合の照射強度の分布の例（特性線４０２）をそれぞれ示す。また、図９（ａ）および図９（ｂ）において、横軸は、反射型光変調素子１３の中央からの距離をフレームの長辺を基準として、映像の正面に対して左側を負、右側を正の値で示している。また、縦軸は、ピークの値で正規化した照射強度を示す。
【００６６】
なお、図９（ａ）および図９（ｂ）の例は、それぞれ、光源１１からの光２０が反射型光変調素子１３の中央に照射された場合の照射強度の分布を、光源１１の特性と、光源１１から反射型光変調素子１３までの照射光学系の特性とを考慮したシミュレーションにより求めた例である。図９（ａ）および図９（ｂ）に、特性線４０１および４０２としてそれぞれ示されているように、反射型光変調素子１３の素子面内において、照射強度は、反射型光変調素子１３の中央付近でピークとなり、周辺に向かうに連れ低下する分布を示す。
【００６７】
また、照射強度の分布は、光センサ１０の位置に応じて異なって検出される。図１０および図１１を用いて、光センサ１０の位置に応じた検出出力Ｄｔの分布の違いについて説明する。図１０および図１１は、反射型光変調素子１３に対して、光２０が上述の図９（ａ）および図９（ｂ）に示される照射強度分布で照射された場合に光センサ１０に検出される、光センサ１０の位置における、反射型光変調素子１３の各画素に対応する光量の分布をシミュレートした例である。
【００６８】
例えば、図１０（ｂ）に例示されるように、光センサ１０を、戻り光の光２１または２３、および、光源１１からの光２０が通過する光路１６の、反射型光変調素子１３の長辺に対して左側に配置したとする。図１０（ａ）は、図１０（ｂ）のように光センサ１０を配置した場合の、光センサ１０に検出される画素毎の光量の分布の例を示す。この場合、特性線４０３に示されるように、図９（ａ）の特性線４０１が右下がりに傾斜し、ピークの位置が左側にずれる。同様に、図１１（ｂ）に例示されるように、光センサ１０を、光路１６の、反射型光変調素子１３の長辺に対して右側に配置した場合、図１１（ａ）に特性線４０４で示されるように、図９（ａ）の特性線４０１が左下がりに傾斜し、ピークの位置が右側にずれる。
【００６９】
戻り光の光２３は、反射型光変調素子１３の素子面に対応した面光源から射出された光として光センサ１０に検出される。そのため、光センサ１０に検出される光２３の光量は、光センサ１０の位置における素子面に対応する面内の、光センサ１０からの距離に依存することになる。
【００７０】
分布補正部３２１は、図９を用いて説明した、反射型光変調素子１３の素子面内での照射強度の分布と、図１０および図１１を用いて説明した、光センサ１０の位置における素子面に対応する面内での、戻り光の光２３の検出光量の分布とに基づき、各画素の戻り光比率Ｒａqに重み付けを行う。
【００７１】
例えば、図９の特性線４０１および４０２で示される分布と、光センサ１０の位置に応じて、図１０（ａ）の特性線４０３、または、図１１（ａ）の特性線４０４で示される分布とに基づく重みを画素毎に予め求めて、テーブルとして、投射装置１が備える不揮発性のメモリに記憶しておく。分布補正部３２１は、映像解析部３２０から供給された各画素の戻り光比率Ｒａqに対して、このテーブルを参照して画素毎に重み付けを行い、重み付けされた各画素の戻り光比率Ｒａq’として出力する。画素毎の重み付けの値は、上述した係数ｋ(ｑ)にさらに含めることができる。
【００７２】
なお、図１０（ｂ）および図１１（ｂ）の例では、光センサ１０が光路１６の片側に配置されているが、これはこの例に限定されない。例えば、図１０（ｂ）および図１１（ｂ）の構成を組み合わせて、２個の光センサ１０を、光路１６の、反射型光変調素子１３の長辺の両側に対応する位置にそれぞれ配置してもよい。これにより、光センサ１０の検出光量の、光センサ１０からの距離依存を抑制することができる。この場合、分布補正部３２１は、図１０（ａ）の特性線４０３、または、図１１（ａ）の特性線４０４で示される分布を考慮する必要が無い。また、２個の光センサ１０による各検出出力Ｄｔを平均して、検出出力Ｄｔとして用いる。
【００７３】
分布補正部３２１から出力された戻り光比率Ｒａq’は、戻り光比率算出部３２２に供給される。戻り光比率算出部３２２は、画素毎の戻り光比率Ｒａq’のフレーム内での平均値を、フレームの戻り光比率Ｒａとして算出する。例えば、フレーム内の画素数を値ｐ、各画素を変数ｑ（１≦ｑ≦ｐ）、各画素の階調値を値ｍ(ｑ)で表した場合、戻り光比率Ｒａは、下記の式（２）により算出できる。
【数１】
0006569440.tif 000002
【００７４】
なお、上述した図１の例では、映像データは、Ｒ、ＧおよびＢの各色の画素のデータを含んでおり、反射型光変調素子１１９、１２５および１２８により、Ｒ、ＧおよびＢの各色の戻り光がそれぞれ発生する。このＲＧＢ各色の戻り光は、入射時の光路を逆に辿り、光分離器１１５で合成されて、光源部２からの光と共に、光センサ１０に検出される。この場合、ＲＧＢ各色の戻り光を考慮したフレームにおける戻り光比率ＲａRGBは、Ｒ色の戻り光比率ＲａRと、Ｇ色の戻り光比率ＲａGと、Ｂ色の戻り光比率ＲａBと、係数ｌR、ｌGおよびｌBとを用いて、下記の式（３）にて求めることができる。
ＲａRGB＝(ｌR×ＲａR＋ｌG×ＲａG＋ｌB×ＲａB)／３    …（３）
【００７５】
ここで、係数ｌR、ｌGおよびｌBは、光センサ１０のＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の検出値を、ＲＧＢ各色の戻り光におけるＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分を合成した光の明るさに対して正規化するための係数であって、ｌR＋ｌG＋ｌB＝１の条件を満たす。ＲＧＢ各色の階調値がそれぞれ最大値の場合は、Ｗ光となり、戻り光比率ＲａRGBは最小値となる。
【００７６】
戻り光比率算出部３２２で算出された戻り光比率Ｒａは、光源光量算出部３２３に供給される。光源光量算出部３２３は、光センサ１０から供給された検出出力Ｄｔと、戻り光比率算出部３２２から戻り光比率Ｒａとに基づき、光源１１から射出された光２０の光量Ｌｏを算出する。
【００７７】
ここで、光源光量算出部３２３は、光センサ１０の検出出力Ｄｔを、例えば投射装置１の不揮発性のメモリに予め記憶されたテーブルなどを参照して、実際に光センサ１０に入射された光の光量Ｌｓに変換するものとする。光量Ｌｓと、光源１１からの光２０の光量Ｌｏと、戻り光の光量Ｌｒとの関係は、下記の式（４）で表される。
Ｌｓ＝Ｌｏ＋Ｌｒ    …（４）
【００７８】
ここで、戻り光光量Ｌｒは、下記の式（５）に示されるように、光２０の光量Ｌｏに戻り光比率Ｒａを乗じた値となる。したがって、上述の式（４）は、式（５）を用いて下記の式（６）のように変形できる。
Ｌｒ＝Ｌｏ×Ｒａ    …（５）
Ｌｓ＝Ｌｏ＋(Ｌｏ×Ｒａ)＝Ｌｏ×(１＋Ｒａ)    …（６）
【００７９】
式（６）を変形して、下記の式（７）により、光源１１からの光２０の光量Ｌｏが算出できる。
Ｌｏ＝Ｌｓ／(１＋Ｒａ)    …（７）
【００８０】
光源光量算出部３２３は、上述のようにして、光センサ１０の検出出力Ｄｔと、映像データなどに基づき計算した戻り光比率Ｒａとから、光２０の光量Ｌｏを算出する。光源光量算出部３２３で算出された光量Ｌｏは、光源駆動制御部３３に供給される。上述したように、光源駆動制御部３３は、供給された光量Ｌｏと、光量記憶部３５に記憶される光量の基準値Ｌrefとを比較し、光源１１の光量が基準値Ｌrefに従った光量と等しくなるように駆動制御信号を生成し、光源１１の光量のフィードバック制御を行う。
【００８１】
このように、第１の実施形態によれば、映像データに基づき反射型光変調素子１３からの戻り光の比率Ｒａを求め、求めた比率と光センサ１０の検出出力Ｄｔとを用いて、光源１１からの光２０の光量Ｌｏを算出することができる。光量Ｌｏを算出することにより、光センサ１０に受光された光の光量から、光源１１からの光の光量を検出することができる。これにより、光源１１の光量を、より高精度に制御することができる。
【００８２】
なお、上述では、光センサ１０に対して、反射型光変調素子１３からの戻り光が入射されるように説明した。実際には、図１２に例示されるように、光源１１からの光と同方向に進む戻り光２４も発生する。この戻り光２４は、反射型光変調素子１３からの戻り光２３が光源１１に到達して光源１１および光源１１の周囲から反射して光源１１からの光２０と同様に戻ることで発生する。光センサ１０には、この戻り光２４が、光２０および戻り光２３と共に検出されることになる。
【００８３】
この場合、戻り光２４の光量は、戻り光２３の光量に比例するため、上述と同様な方法を適用することで、光源１１からの光２０の光量Ｌｏを求めることができる。
【００８４】
また、図１３に例示されるように、光センサ１０の向きを光源１１側に向け、反射型光変調素子１３からの戻り光２３が光センサ１０に検出されないようにすることも考えられる。しかしながら、この場合であっても、上述の戻り光２４が光センサ１０に入射されてしまい、光２０を単独で検出することは困難である。
【００８５】
（第１の実施形態の第１の変形例）
次に、第１の実施形態の第１の変形例について説明する。図１４は、第１の実施形態の第１の変形例に係る照明光学部の例を示す。なお、図１４および後述する図１５において、上述した図１と対応する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。また、図１４および図１５において、図１における光源部２は省略されている。
【００８６】
上述した第１の実施形態では、光センサ１０を、偏光変換素子１１３の側面に近接させて設けられているが、これはこの例に限定されない。第１の実施形態の第１の変形例は、図１４に例示されるように、光センサ１０を、照明光学部３ｂにおいてフライアイレンズ１１１より光源側に配置する例である。図１４の例では、ミラー１１０の位置に光センサ１０が配置されている。
【００８７】
このように、フライアイレンズ１１１よりも光源側に光センサ１０を配置することで、仮に光センサ１０が光源部２からのＷ光（Ｂ＋Ｙ光）を遮る位置に配置されていたとしても、フライアイレンズ１１１および１１２により光が分散され、反射型光変調素子１１９、１２５および１２８に照射される光の均一性が保たれる。
【００８８】
（第１の実施形態の第２の変形例）
次に、第１の実施形態の第２の変形例について説明する。図１５は、第１の実施形態の第２の変形例に係る照明光学部の例を示す。第１の実施形態の第２の変形例では、図１５に例示されるように、照明光学部３ｃにおいて、Ｗ光をＲ光、Ｇ光およびＢ光に分離した後の、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の何れかの光路に対して光センサ１０を配置する。図１５の例では、Ｙ光をＧ光およびＲ光に分離する色成分分離器１２２のＧ光の反射側と、Ｇ光が照射される反射型光変調素子１２５に対応する反射型偏光板１２３との間のレンズ１２３の側面に、光センサ１０を配置している。
【００８９】
このように、光センサ１０をＲ光、Ｇ光およびＢ光の何れかの光路に配置することで、光センサ１０として、単色の感度を有する単色受光センサを用いることができる。単色受光センサは、上述した白色受光センサに対して感度を有する波長帯域が狭く、白色受光センサと比べて安価である。これに限らず、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の各光路に光センサ１０をそれぞれ配置してもよい。この場合、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の各光路に配置した各光センサ１０の出力に対して、上述した式（３）を適用することが考えられる。
【００９０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図１６は、第２の実施形態に係る投射装置１’の一例の構成を、信号処理系を中心に示す。なお、図１６において、上述の図４と対応する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第２の実施形態では、図１〜図３を用いて説明した光源部２および照明光学部３ａの構成を、そのまま適用できる。
【００９１】
図１６に示す投射装置１’において、光源駆動制御部３３’は、光源光量算出ブロック３２’の出力、および、光源１１の光量に対する基準値Ｌrefを用いずに光源駆動部３４を制御して光源１１から光２０を射出される。すなわち、投射装置１’は、光源１１の光量のフィードバック制御を行わない。
【００９２】
一方、投射装置１’は、図４の投射装置１に対してゲイン調整部３６およびゲイン記憶部３７が追加されている。光源光量算出ブロック３２’は、光センサ１０の検出出力Ｄｔと映像データとに基づき上述したようにして光源１１からの光２０の光量Ｌｏを算出する。そして、光源光量算出ブロック３２’は、算出した光量Ｌｏと、光量記憶部３５’に予め記憶される光量の基準値Ｌrefとに基づき、反射型光変調素子１３を駆動する際のゲインを調整するためのゲイン調整値Ａｄを求める。光源光量算出ブロック３２’は、ゲイン調整値Ａｄを、ゲイン調整部３６に供給する。
【００９３】
ゲイン調整部３６は、ゲイン調整値Ａｄを用いて、映像データに対するゲインを調整する。
【００９４】
なお、ゲインは、表示素子駆動部３１が反射型光変調素子１３を駆動する際の、映像データに対するゲインである。例えば、ゲインの値を映像データによる各画素の階調値に加算または乗算することで、当該映像データに基づき被投射媒体１５に投射される投射映像の明るさを調整できる。以下では、ゲインの値を映像データによる階調値に乗算するものとして説明する。
【００９５】
例えば、工場出荷時やシステム設定時などに、光源１１が所定の光量Ｌｏで光２０を射出している場合に、被投射媒体１５に投射された投射映像が所定の輝度となるようなゲイン値を取得し、取得したゲイン値を初期ゲイン値Ｇrefとしてゲイン記憶部３７に記憶させる。例えば、ゲイン調整部３６は、初期、例えば投射装置１’の最初の起動時などに、ゲイン記憶部３７に予め記憶される初期ゲイン値Ｇrefを、映像データに対するゲイン値に設定する。
【００９６】
図１７は、第２の実施形態に係る光源光量算出ブロック３２’の一例の構成を示す。なお、図１７において、上述した図５と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９７】
図１７において、光源光量算出ブロック３２’は、映像解析部３２０と、分布補正部３２１と、戻り光比率算出部３２２と、ゲイン算出部３２４とを含む。映像解析部３２０、分布補正部３２１および戻り光比率算出部３２２は、図８、図１０（ａ）および図１１（ａ）を用いて説明した各テーブルと、式（１）〜（３）とを用いて、映像データに基づき戻り光比率Ｒａを算出する。戻り光比率Ｒａは、ゲイン算出部３２４に供給される。
【００９８】
ゲイン算出部３２４は、戻り光比率Ｒａと、光センサ１０の検出出力Ｄｔとを用いて、上述した式（４）〜（７）に従い、光源１１の光量Ｌｏを算出する。そして、光量記憶部３５’から光量の基準値Ｌrefを取得して、下記の式（８）に従いゲイン調整値Ａｄを算出する。なお、ゲイン調整値Ａｄは、式（８）に対して所定の係数を乗じて求めてもよい。ゲイン算出部３２４は、算出したゲイン調整値Ａｄを、ゲイン調整部３６に供給する。
Ａｄ＝Ｌｏ／Ｌref    …（８）
【００９９】
ゲイン調整部３６は、光源光量算出ブロック３２’から供給されたゲイン調整値Ａｄを用いて、映像データのゲインを調整し、ゲインが調整された映像データＧａを表示素子駆動部３１に供給する。
【０１００】
このように、第２の実施形態に係る投射装置１’では、上述した第１の実施形態に係る投射装置１と同様に、映像データに基づき反射型光変調素子１３からの戻り光の比率Ｒａを求め、求めた比率と光センサ１０の検出出力Ｄｔとを用いて、光源１１からの光２０の光量Ｌｏを算出している。そして、算出した光源１１の光量Ｌｏに基づき映像データのゲインを調整しているので、光源１１の光量Ｌｏの変動に対する、被投射媒体１５に投射される投射映像の変動が抑制される。
【０１０１】
なお、ゲイン記憶部３７に記憶される初期ゲイン値Ｇrefは、例えば「１．０」でもよいし、「０＜Ｇref＜１．０」となる値でもよい。初期ゲイン値Ｇrefを値「１．０」とした場合は、最大輝度での投射が可能となる。一方、初期ゲイン値Ｇrefを「０＜Ｇref＜１．０」とした場合は、光源１１が劣化した場合でも、投射映像の輝度を維持できる。
【０１０２】
（第２の実施形態の変形例）
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。図１に示した投射装置１では、システムの経時変化により、投射光におけるＲ色成分、Ｇ色成分およびＢ色成分のバランスが初期状態から変化してしまう場合がある。ここで、システムの経時変化は、図１の例の場合、例えば、蛍光体ホイール６００の劣化や、光学部品の分光透過率変化がある。
【０１０３】
第２の実施形態の変形例では、Ｒ色、Ｇ色およびＢ色それぞれについてゲインを調整可能としている。これにより、ＲＧＢ各色成分のバランスが変化した場合も含めて、Ｒ色成分、Ｇ色成分およびＢ色成分のバランスを初期状態のバランスに復元可能となる。
【０１０４】
図１８は、第２の実施形態の変形例に係る照明光学部３ｄの例を示す。第２の実施形態の変形例では、図１８に例示されるように、照明光学部３ｄにおいて、Ｗ光をＲ光、Ｇ光およびＢ光に分離した後の、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光それぞれの光路に対して光センサ１０R、１０Gおよび１０Bを配置する。図１８の例では、レンズ１２６の側面にＲ光を検出するための光センサ１０Rを配置し、レンズ１２３の側面にＧ光を検出するための光センサ１０Gを配置し、レンズ１１７の側面にＢ光を検出するための光センサ１０Bを配置している。これら光センサ１０R、１０Gおよび１０Bは、それぞれ図１６に示した光センサ１０に対応するものとなる。
【０１０５】
また、第２の実施形態の変形例では、上述した図１６における光源光量算出ブロック３２’と、光量記憶部３５’と、ゲイン調整部３６と、ゲイン記憶部３７とを、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光それぞれについて設ける。ＲＧＢ各色の光量記憶部３５’は、それぞれ、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の光量の初期値を予め記憶する。
【０１０６】
例えばＲ色の光源光量算出ブロック３２’は、映像データに含まれるＲＧＢ各色の画素データのうちＲ色の画素データを選択し、選択したＲ色の画素データと、Ｒ色に対応する光センサ１０Rの検出出力ＤｔRとに基づき、上述したようにしてＲ色の光の光量ＬｏRを算出する。Ｒ色の光源光量算出ブロック３２’は、算出した光量ＬｏRと、光量記憶部３５’に予め記憶されるＲ色の光の光量の初期値とに基づき、図１８の反射型光変調素子１２８に対応するＲ色の反射型光変調素子１３を駆動する際のゲインを調整するためのゲイン調整値ＡｄRを求める。Ｒ色の光源光量算出ブロック３２’は、求めたゲイン調整値ＡｄRを、Ｒ色の反射型光変調素子１３を駆動する表示素子駆動部３１に供給する。
【０１０７】
Ｇ色およびＢ色の各光源光量算出ブロック３２’についても同様である。すなわち、Ｇ色およびＢ色の各光源光量算出ブロック３２’は、それぞれ、映像データに含まれるＲＧＢ各色の画素データのうちＧ色およびＢ色の画素データと、Ｇ色およびＢ色に対応する光センサ１０Ｇおよび１０Ｂの検出出力ＤｔGおよびＤｔBとに基づき、Ｇ色およびＢ色の光の光量ＬｏGおよびＬｏBをそれぞれ算出する。そして、Ｇ色およびＢ色の各光源光量算出ブロック３２’は、算出した各光量ＬｏGおよびＬｏBと、Ｇ色およびＢ色の各光量記憶部３５’に予め記憶されるＧ色およびＢ色の光の光量の各初期値とに基づき、図１８の反射型光変調素子１２５および１１９にそれぞれ対応するＧ色およびＢ色の各反射型光変調素子１３を駆動する際のゲインを調整するための各ゲイン調整値ＡｄGおよびＡｄBを求める。そして、Ｇ色およびＢ色の各光源光量算出ブロック３２’は、それぞれ、求めた各ゲイン調整値ＡｄGおよびＡｄBを、Ｇ色の反射型光変調素子１３を駆動する表示素子駆動部３１と、Ｇ色の反射型光変調素子１３を駆動する表示素子駆動部３１に供給する。
【０１０８】
このように、第２の実施形態の変形例によれば、照明光学部３ｄにおいて、ＲＧＢ各色の反射型光変調素子１２８、１２５および１１９に対するゲインが、ＲＧＢ各色で独立して調整され、投射光のＲ色成分、Ｇ色成分およびＢ色成分のバランスを初期状態のバランスに保つことが可能となる。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１’  投射装置
２  光源部
３，３’，３”  照明光学部
１０  光センサ
１１，５００  光源
１２，１１８，１２４，１２７  反射型偏光板
１３，１１９，１２５，１２８  反射型光変調素子
１６  光路
２０，２１，２２，２３，２４  光
３０  映像処理部
３１  表示素子駆動部
３２，３２’  光源光量算出ブロック
３３，３３’  光源駆動制御部
３４  光源駆動部
３５，３５’  光量記憶部
３６  ゲイン調整部
１１１，１１２  フライアイレンズ
１１３  偏光変換素子
３２０  映像解析部
３２１  分布補正部
３２２  戻り光比率算出部
３２３  光源光量算出部
３２４  ゲイン算出部
【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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【図１７】
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【図１８】
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