(57)【要約】【課題】投写面に投写される画像光の左右方向の色むらの発生を抑制する。【解決手段】２つの画像形成ユニット（第１〜第３及び第４〜第６光変調素子を有する）と１つの投射光学系とを有するプロジェクタにおいて、２n階調の各階調値と第１〜第６光変調素子に対する駆動値との関係を示す第１，第２テーブルと、同じ色光を変調する２つの光変調素子の２n階調の各階調値の２2n組の組み合わせと２n階調の各階調値に対応する透過率を合算した合算正規化透過率との関係を示す第４テーブルと、撮影画像データに基づき、第４テーブルと第１，第２テーブルを参照して各光変調素子に対する駆動値を設定する画像補正処理部５１１を有する画像補正装置５１０を備える。【選択図】図６
2008287222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色光、第２色光及び第３色光を含む光を射出する照明装置と、
前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第１色分離光学系、前記第１色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第１〜第３光変調素子及び前記第１〜第３光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第１画像光を射出する第１色合成光学系を有する第１画像形成手段と、
前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第２色分離光学系、前記第２色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第４〜第６光変調素子及び前記第４〜第６光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第２画像光を射出する第２色合成光学系を有する第２画像形成手段と、
前記第１画像形成手段から射出された前記第１画像光と前記第２画像形成手段から射出された前記第２画像光とを合成する偏光合成光学系と、
前記偏光合成光学系で合成された画像光を投射する投射光学系と、
入力される画像データに対応する前記第１〜第６の光変調素子を駆動する駆動値を出力する画像補正装置と、
を有し、
前記画像補正装置は、
前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子が出力可能な階調値の組み合わせ単位で前記２つの光変調素子の階調値に対応する透過率又は反射率が合算された合算透過率又は合算反射率に基づいて、前記入力される所定の色光に対応する画像データに対応する前記所定の色光に対応する２つの光変調素子を駆動する駆動値を取得して出力する
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像補正装置は、
前記合算された合算透過率又は合算反射率と、前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して得られた撮像画像データと、に基づいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算透過率又は合算反射率を設定し、
前記所定位置ごとに設定された合算透過率又は合算反射率に基づいて、前記２つの光変調素子を駆動する駆動値を取得する、
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像補正装置は、
前記第１〜第３光変調素子の各光変調素子が出力可能な階調範囲を２n（ｎは１以上の整数）階調としたとき、前記２n階調の各階調値と前記２n階調の各階調値に対応する前記第１〜第３光変調素子に対する駆動値との関係を示す第１テーブルと、
前記第４〜第６光変調素子の各光変調素子が出力可能な階調範囲を２n（ｎは１以上の整数）階調としたとき、前記２n階調の各階調値と前記２n階調の各階調値に対応する前記第４〜第６光変調素子に対する駆動値との関係を示す第２テーブルと、
前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値の２2n組の組み合わせごとに、前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値に対応する透過率又は反射率が合算され、合算された値が正規化された合算正規化透過率又は合算正規化反射率として表された第３テーブルに基づいて作成され、前記２2n組の各組み合わせに対応する前記合算正規化透過率又は合算正規化反射率から前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値を取得可能な第４テーブルと、
前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して得られた前記撮像画像データに基づいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算正規化透過率又は合算正規化反射率を設定し、所定位置ごとに設定された合算正規化透過率又は合算正規化反射率に対応する前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値を前記第４テーブルを参照して取得し、取得した前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値から前記第１画像形成手段及び第２画像形成手段の前記各階調値に対応する光変調素子に対する駆動値を前記第１テーブル及び第２テーブルを参照して取得する機能を有する画像補正処理部と、
を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像補正装置は、
前記第１〜第３光変調素子の各光変調素子が出力可能な階調範囲を２n（ｎは１以上の整数）階調としたとき、
前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値の２2n組の組み合わせと、前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値に対応する透過率又は反射率が合算され、合算された値が正規化された合算正規化透過率又は合算正規化反射率との関係を示す第４テーブルと、
前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して得られた前記撮像画像データに基づいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算正規化透過率又は合算正規化反射率を設定し、前記所定位置ごとに設定された合算正規化透過率又は合算正規化反射率に対応する前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値を前記第４テーブルを参照して取得する機能を有する画像補正処理部と、
を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算正規化透過率又は合算正規化反射率は、前記撮像画像データに基づいて、前記撮像画像データに存在する明るさむらが抑制されるように設定されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項３または４に記載のプロジェクタにおいて、
前記第４テーブルは、前記合算正規化透過率又は合算正規化反射率がその値の大きさの順に並べられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１〜第６光変調素子は、液晶を用いた光変調素子であって、前記光変調素子を駆動するための駆動値は、前記光変調素子に印加される電圧値であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１色分離光学系は、前記照明装置からの光のうち一部の波長域の光を反射し他の波長域の光を透過することにより前記照明装置からの光を前記第１色光と他の色光とに分離する第１ダイクロイックミラー及び前記第１ダイクロイックミラーで分離された前記他の色光のうち一部の波長域の光を反射し他の波長域の光を透過することにより前記他の色光を前記第２色光と前記第３色光とに分離する第２ダイクロイックミラーを有し、
前記第２色分離光学系は、前記照明装置からの光のうち一部の波長域の光を反射し他の波長域の光を透過することにより前記照明装置からの光を前記第１色光と他の色光とに分離する第３ダイクロイックミラー及び前記第３ダイクロイックミラーで分離された前記他の色光のうち一部の波長域の光を反射し他の波長域の光を透過することにより前記他の色光を前記第２色光と前記第３色光とに分離する第４ダイクロイックミラーを有し、
前記第１〜第３色光のそれぞれについて、
前記第１ダイクロイックミラーにおける照明光軸に沿って手前側の領域で反射又は透過する色光と、前記第３ダイクロイックミラーにおける照明光軸に沿って手前側の領域で反射又は透過する色光とは、投射面上で左右反対に投射されるように構成され、
前記第２ダイクロイックミラーにおける照明光軸に沿って手前側の領域で反射又は透過する色光と、前記第４ダイクロイックミラーにおける照明光軸に沿って手前側の領域で反射又は透過する色光とは、投射面上で左右反対に投射されるように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
第１色光、第２色光及び第３色光を含む光を射出する照明装置と、
前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第１色分離光学系、前記第１色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第１〜第３光変調素子及び前記第１〜第３光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第１画像光を射出する第１色合成光学系を有する第１画像形成手段と、
前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第２色分離光学系、前記第２色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第４〜第６光変調素子及び前記第４〜第６光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第２画像光を射出する第２色合成光学系を有する第２画像形成手段と、
前記第１画像形成手段から射出された前記第１画像光と前記第２画像形成手段から射出された前記第２画像光とを合成する偏光合成光学系と、
前記偏光合成光学系で合成された画像光を投射する投射光学系と、
入力される画像データに対応する前記第１〜第６の光変調素子を駆動する駆動値を出力する画像補正装置と、
を有するプロジェクタにおける前記画像補正装置であって、
前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子が出力可能な階調値
の組み合わせ単位で前記２つの光変調素子の階調値に対応する透過率又は反射率が合算された合算透過率又は合算反射率と、
前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して得られた撮像画像データと、に基づいて、
前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算透過率又は合算反射率を設定し、
前記所定位置ごとに設定された合算透過率又は合算反射率に基づいて、前記２つの光変調素子を駆動する駆動値を取得する、
ことを特徴とする画像補正装置。
【請求項１０】
プロジェクタにおける画像補正方法であって、
前記プロジェクタは、
第１色光、第２色光及び第３色光を含む光を射出する照明装置と、
前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第１色分離光学系、前記第１色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第１〜第３光変調素子及び前記第１〜第３光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第１画像光を射出する第１色合成光学系を有する第１画像形成手段と、
前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第２色分離光学系、前記第２色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第４〜第６光変調素子及び前記第４〜第６光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第２画像光を射出する第２色合成光学系を有する第２画像形成手段と、
前記第１画像形成手段から射出された前記第１画像光と前記第２画像形成手段から射出された前記第２画像光とを合成する偏光合成光学系と、
前記偏光合成光学系で合成された画像光を投射する投射光学系と、
入力される画像データに対応する前記第１〜第６の光変調素子を駆動する駆動値を出力する画像補正装置と、
を有し、
前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子が出力可能な階調値
の組み合わせ単位で前記２つの光変調素子の階調値に対応する透過率又は反射率が合算された合算透過率又は合算反射率を設定するステップと、
前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して撮像画像データを得るステップと、
前記合算透過率又は合算反射率と前記撮像画像データとに基づいて、
前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算透過率又は合算反射率を設定するステップと、
前記所定位置ごとに設定された合算透過率又は合算反射率に基づいて、前記２つの光変調素子を駆動する駆動値を取得するステップと、
を有することを特徴とする画像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、画像補正装置及び画像補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つのプロジェクタを用いて同一画像を１つのスクリーン（投射面）にスタック投射する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようにしてスタック投射された画像光は輝度がほぼ２倍となり、スクリーン上に投射される画像光は非常に明るいものとなる。
【０００３】
しかしながら、上記のようにスタック投射する場合、２つのプロジェクタからの画像光をスクリーン上で正しく重畳させることは容易ではない。２つのプロジェクタからの画像光が正しく重畳されないと、投射画像の画像品質が低下する。
【０００４】
このような問題を解決することが可能な従来のプロジェクタとして、照明装置からの光を第１偏光成分を有する光と第２偏光成分を有する光とに分離して２つの画像形成ユニットに向けて射出する偏光分離光学系と、２つの画像形成ユニットからの画像光を合成する偏光合成光学系とを備えるプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
従来のプロジェクタによれば、照明装置からの光を第１偏光成分を有する光と第２偏光成分を有する光とに分離して、各画像形成ユニットで画像光を形成した後、２つの画像光を偏光合成光学系で合成して当該合成光を１つの投射光学系でスクリーンに投射することとしているため、２つの画像形成ユニットからの画像光をスクリーン上で正しく重畳させることが可能となる。その結果、投射画像の画像品質の低下を抑制することが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１０７６３９号公報
【特許文献２】特開平１−１２６６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者による調査によれば、従来のプロジェクタにおいては、レンズインテグレータ等の光均一化光学系を用いることによって照明装置から射出される光の面内光強度分布を均一なものとしたとしても、スクリーン上に投射される画像光の左右方向（水平方向）に色むらが発生することが判明した。スクリーン上に投射される画像光の左右方向（水平方向）に色むらが発生すると、投射画像の画像品質が低下してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、投射面上に投射される画像光の色むらの発生を抑制し、もって、投射画像の画像品質の低下を抑制することが可能なプロジェクタ、画像補正装置及び画像補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成するため、従来のプロジェクタにおいて、スクリーン上に投射される画像光の左右方向（水平方向）に色むらが発生する原因を徹底的に調査した。その結果、光学系の原因としては、「（１）ダイクロイックミラーがシステム光軸に対して４５度傾いた状態で配置されていること」、「（２）ダイクロイックミラーに入射する光が完全な平行光ではないこと」、「（３）光の入射角度によってダイクロイックミラーの分光特性が変化すること」、及び「（４）２つの画像形成ユニットから射出される２つの画像光について、同一の色光に着目したとき、第１ダイクロイックミラーの手前側領域で反射又は透過する色光と第３ダイクロイックミラーの手前側領域で反射又は透過する色光とが、投射面上で左右方向における一方側に投射され、第１ダイクロイックミラーの奥側領域で反射又は透過する色光と第３ダイクロイックミラーの奥側領域で反射又は透過する色光とが、投射面上で左右方向における他方側に投射されること」の４つの要因が複合的に重なったものであるという知見を得た。以下、図８〜図１１を用いて詳細に説明する。
【００１０】
図８は従来のプロジェクタ９００の光学系を模式的に示す図である。
図９は従来のプロジェクタ９００の問題点を説明するために示す図である。図９（ａ）は第１ダイクロイックミラー９３２に対して若干集束した光が入射する場合の光の角度を模式的に示す図であり、図９（ｂ）は第１ダイクロイックミラー９３２に対して若干発散した光が入射する場合の光の角度を模式的に示す図である。
【００１１】
図１０は第１ダイクロイックミラー９３２の分光特性を説明するために示す図である。
図１１は従来のプロジェクタ９００内を通る光の光路を模式的に示す図である。図１１において、第１ダイクロイックミラー９３２のシステム光軸に沿って手前側の領域に入射する光の光路は、白丸「○」で示し、第１ダイクロイックミラー９３２のシステム光軸に沿って奥側の領域に入射する光の光路は、黒丸「●」で示し、第３ダイクロイックミラー９６２のシステム光軸に沿って手前側の領域に入射する光の光路は、白三角「△」で示し、第３ダイクロイックミラー９６２のシステム光軸に沿って奥側の領域に入射する光の光路は、黒三角「▲」で示している。なお、図１１において、図面を簡略化するため、図９で示した照明装置９１０内の一部の光学要素、リレー光学系９３６，９６６における入射側レンズ及びリレーレンズ、光変調素子９４０Ｒ〜９４０Ｂ，９７０Ｒ〜９７０Ｂ並びに投射光学系９９２の図示を省略している。
【００１２】
なお、以下に説明する従来のプロジェクタ９００は、特許文献２に記載されたプロジェクタとは、第１〜第４ダイクロイックミラーで反射される色光又は透過する色光が異なる点、及び色合成光学系としてクロスダイクロイックミラーではなくクロスダイクロイックプリズムを用いている点などで異なるが、その他の点においては特許文献２に記載されたプロジェクタと同様の構成を有するものであり、上記した４つの要因を説明する上で問題となることはない。
【００１３】
従来のプロジェクタ９００は、図８に示すように、照明装置９１０と、偏光分離光学系としての偏光分離ミラー９１２と、２つの画像形成ユニット９２０，９５０と、偏光合成光学系としての偏光合成プリズム９９０と、投射光学系９９２とを備える。画像形成ユニット９２０における色分離光学系９３０は、第１ダイクロイックミラー９３２及び第２ダイクロイックミラー９３４を有し、画像形成ユニット９５０における色分離光学系９６０は、第３ダイクロイックミラー９６２及び第４ダイクロイックミラー９６４を有する。第１ダイクロイックミラー９３２及び第３ダイクロイックミラー９６２は、赤色光を反射して他の色光（青色光及び緑色光）を透過する機能を有するものであり、第２ダイクロイックミラー９３４及び第４ダイクロイックミラー９６４は、緑色光を反射して青色光を透過する機能を有するものである。各ダイクロイックミラー９３２，９３４，９６２，９６４は、システム光軸に対して４５度傾いた状態で配置されている。
【００１４】
従来のプロジェクタ９００においては、光均一化光学系を用いることによって照明装置から射出される光の面内光強度分布を均一なものとしたとしても、照明装置９１０からの光を完全に平行化することはできない。このため、各ダイクロイックミラー９３２，９３４，９６２，９６４には、完全な平行光が入射するわけではなく、若干集束した光又は若干発散した光が入射することとなる。
【００１５】
例えば、第１ダイクロイックミラー９３２に若干集束した光が入射する場合は、図９（ａ）に示すように、第１ダイクロイックミラー９３２におけるシステム光軸に沿って手前側（照明装置９１０に近い側）の領域（以下、単に「手前側領域」ということもある。）には、第１ダイクロイックミラー９３２のミラー面に対して浅い角度で光が入射し、第１ダイクロイックミラー９３２におけるシステム光軸に沿って奥側（照明装置９１０よりも遠い側）の領域（以下、単に「奥側領域」ということもある。）には、第１ダイクロイックミラー９３２のミラー面に対して深い角度で光が入射する。
【００１６】
また、第１ダイクロイックミラー９３２に若干発散した光が入射する場合は、図９（ｂ）に示すように、第１ダイクロイックミラー９３２の手前側領域には、第１ダイクロイックミラー９３２のミラー面に対して深い角度で光が入射し、第１ダイクロイックミラー９３２における奥側領域には、第１ダイクロイックミラー９３２のミラー面に対して浅い角度で光が入射する。
【００１７】
このように、第１ダイクロイックミラー９３２における手前側領域に入射する光の角度と奥側領域に入射する光の角度とが異なるものとなることに加え、図１０に示すように、光の入射角度によって第１ダイクロイックミラー９３２の分光特性が変化することから、第１ダイクロイックミラー９３２の手前側領域で反射される赤色光と奥側領域で反射される赤色光との間に光量差が生じることとなる。
【００１８】
なお、ここでは第１ダイクロイックミラー９３２を例に挙げて説明したが、他のダイクロイックミラー９３４，９６２，９６４についても同様のことが言える。
このとき、プロジェクタ９００を構成する各光学要素が、図８に示すように配置されていることから、偏光合成プリズム９９０から射出される合成光についてみると、図１１に示すように、第１ダイクロイックミラー９３２における手前側領域で反射又は透過する光（「○」の光路参照。）が、第３ダイクロイックミラー９６２における手前側領域で反射又は透過する光（「△」の光路参照。）と重畳され、第１ダイクロイックミラー９３２における奥側領域で反射又は透過する光（「●」の光路参照。）が、第３ダイクロイックミラー９６２における奥側領域で反射又は透過する光（「▲」の光路参照。）と重畳される。
【００１９】
このため、第１ダイクロイックミラー９３２の手前側領域で反射される赤色光と奥側領域で反射される赤色光との間で生じる光量差（光量むら）と、第３ダイクロイックミラー９６２の手前側領域で反射される赤色光と奥側領域で反射される赤色光との間で生じる光量差（光量むら）とは互いに足し合わされることとなるため、スクリーン上に投射される画像光のうち赤色光については、左右方向（水平方向）に光量むらが発生する。
【００２０】
なお、緑色光及び青色光についても同様のことが言えるため、スクリーン上に投射される画像光のうち緑色光及び青色光についても、左右方向（水平方向）に光量むらが発生し、その結果、スクリーン上に投射される画像光の左右方向（水平方向）に光量むらが発生することとなる。
【００２１】
このように、従来のプロジェクタにおいては、上記（１）〜（３）に起因して、各ダイクロイックミラーの手前側領域で反射又は透過する光と奥側領域で反射又は透過する光との間に光量差が生じてしまい、さらに、上記（４）の要因が重なることにより、スクリーン上に投射される画像光の左右方向（水平方向）に色むらが発生するのである。なお、従来のプロジェクタにおいては、光変調素子として偏光を変調する液晶パネルを用いているため、照明装置からの完全な平行光ではない偏光が当該液晶パネルに対して入射することに起因して、スクリーン上に投射される画像光の左右方向（水平方向）に発生する色むらはさらに大きくなる傾向にある。
【００２２】
本発明者は、以上の知見に基づいてさらなる研究を重ねた結果、ソフトウエア的な画像補正処理を施すことによって、投射面上に投射される画像光の左右方向の色むらの発生を抑制することができ、もって、投射画像の画像品質の低下を抑制することが可能となることに想到し、本発明を完成させるに至った。
【００２３】
さらに、本発明者は、第１ダイクロイックミラーの手前側領域で反射又は透過する色光と第３ダイクロイックミラーの手前側領域で反射又は透過する色光とが投射面上で左右反対に投射され、かつ、第２ダイクロイックミラーの手前側領域で反射又は透過する色光と第４ダイクロイックミラーの手前側領域で反射又は透過する色光とが投射面上で左右反対に投射されるようにすれば、投射面上に投射される画像光の左右方向の色むらの発生を抑制することができることに想到した。
したがって、光学系をこのような構成とした上で、ソフトウエア的な画像補正処理を施すことにより、投射面上に投射される画像光の左右方向の色むらをより効果的に抑制することができ、もって、投射画像の画像品質の低下を抑制することが可能となる。
【００２４】
すなわち、本発明のプロジェクタは、第１色光、第２色光及び第３色光を含む光を射出する照明装置と、前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第１色分離光学系、前記第１色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第１〜第３光変調素子及び前記第１〜第３光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第１画像光を射出する第１色合成光学系を有する第１画像形成手段と、前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第２色分離光学系、前記第２色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第４〜第６光変調素子及び前記第４〜第６光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第２画像光を射出する第２色合成光学系を有する第２画像形成手段と、前記第１画像形成手段から射出された前記第１画像光と前記第２画像形成手段から射出された前記第２画像光とを合成する偏光合成光学系と、前記偏光合成光学系で合成された画像光を投射する投射光学系と、入力される画像データに対応する前記第１〜第６の光変調素子を駆動する駆動値を出力する画像補正装置と、を有し、前記画像補正装置は、前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子が出力可能な階調値の組み合わせ単位で前記２つの光変調素子の階調値に対応する透過率又は反射率が合算された合算透過率又は合算反射率に基づいて、前記入力される所定の色光に対応する画像データに対応する前記所定の色光に対応する２つの光変調素子を駆動する駆動値を取得して出力することを特徴とする。
【００２５】
このように、２つの画像形成手段（第１画像形成手段及び第２画像形成手段）と１つの投射光学系を有するプロジェクタにおいて、上記したような画像補正処理を行うことによって、第１画像形成手段から射出される第１画像光及び第２画像形成手段から射出される第２画像光による投射面上での投射画像に生じる色むらを抑制することができ、もって、投射画像の画像品質の低下を抑制することが可能となる。
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第１〜第３光変調素子及び前記第４〜第６光変調素子の各光変調素子が出力可能な階調範囲を２n（ｎは１以上の整数）階調とすれば、階調範囲を２2nの階調数とすることができるので、階調範囲は１台の画像形成ユニットの階調範囲（２nの階調数）に比べて大幅に広がることから、きめ細かく高精度な補正が可能となり、また、階調資源を有効に活用することができる。
【００２６】
好ましい形態では、プロジェクタにおいて、前記画像補正装置は、前記合算された合算透過率又は合算反射率と、前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して得られた撮像画像データと、に基づいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算透過率又は合算反射率を設定し、前記所定位置ごとに設定された合算透過率又は合算反射率に基づいて、前記２つの光変調素子を駆動する駆動値を取得する。
このようにすることによって、投射画像に生じる色むらを抑制することができ、投射画像の画像品質の低下を抑制することが可能となる。
【００２７】
好ましい形態では、プロジェクタにおいて、前記画像補正装置は、前記第１〜第３光変調素子の各光変調素子が出力可能な階調範囲を２n（ｎは１以上の整数）階調としたとき、前記２n階調の各階調値と前記２n階調の各階調値に対応する前記第１〜第３光変調素子に対する駆動値との関係を示す第１テーブルと、前記第４〜第６光変調素子の各光変調素子が出力可能な階調範囲を２n（ｎは１以上の整数）階調としたとき、前記２n階調の各階調値と前記２n階調の各階調値に対応する前記第４〜第６光変調素子に対する駆動値との関係を示す第２テーブルと、前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値の２2n組の組み合わせごとに、前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値に対応する透過率又は反射率が合算され、合算された値が正規化された合算正規化透過率又は合算正規化反射率として表された第３テーブルに基づいて作成され、前記２2n組の各組み合わせに対応する前記合算正規化透過率又は合算正規化反射率から前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値を取得可能な第４テーブルと、前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して得られた前記撮像画像データに基づいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算正規化透過率又は合算正規化反射率を設定し、所定位置ごとに設定された合算正規化透過率又は合算正規化反射率に対応する前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値を前記第４テーブルを参照して取得し、取得した前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値から前記第１画像形成手段及び第２画像形成手段の前記各階調値に対応する光変調素子に対する駆動値を前記第１テーブル及び第２テーブルを参照して取得する機能を有する画像補正処理部と、を有する。
前記画像補正装置がこのような構成を有することによって、投射画像に生じる色むらを抑制することができるプロジェクタを実現することができる。
【００２８】
好ましい形態では、プロジェクタにおいて、前記画像補正装置は、前記第１〜第３光変調素子の各光変調素子が出力可能な階調範囲を２n（ｎは１以上の整数）階調としたとき、前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値の２2n組の組み合わせと、前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値に対応する透過率又は反射率が合算され、合算された値が正規化された合算正規化透過率又は合算正規化反射率との関係を示す第４テーブルと、前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して得られた前記撮像画像データに基づいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算正規化透過率又は合算正規化反射率を設定し、前記所定位置ごとに設定された合算正規化透過率又は合算正規化反射率に対応する前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値を前記第４テーブルを参照して取得する機能を有する画像補正処理部と、を有する。
前記画像補正装置がこのような構成を有することによって、投射画像に生じる色むらを抑制することができるプロジェクタを実現することができる。
【００２９】
好ましい形態では、プロジェクタにおいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算正規化透過率又は合算正規化反射率は、前記撮像画像データに基づいて、前記撮像画像データに存在する明るさむらが抑制されるように設定される。
前記画像補正装置がこのような構成を有することによって、投射画像に生じる色むらを抑制することができるプロジェクタを実現することができる。
【００３０】
好ましい形態では、プロジェクタにおいて、前記第４テーブルは、前記合算正規化透過率又は合算正規化反射率がその値の大きさの順に並べられている。
このように、合算正規化透過率又は合算正規化反射率がその値の大きさの順に並べられることによって、前記合算正規化透過率又は合算正規化反射率に対応する前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値を第４テーブルから取得する処理を効率的に行うことができる。
【００３１】
好ましい形態では、プロジェクタにおいて、前記第１〜第６光変調素子は、液晶を用いた光変調素子であって、前記光変調素子を駆動するための駆動値は、前記光変調素子に印加される電圧値である。
液晶を用いた光変調素子の場合、前記第１テーブル及び第２テーブルは、各光変調素子のＶＴ特性に基づいて作成されたテーブルであって、前記第１テーブル及び第２テーブルから取得された前記第１画像形成手段及び第２画像形成手段の各光変調素子に対する駆動値は、光変調素子に印加される電圧値である。したがって、電圧値を設定することにより光変調素子の透過率を設定することができ、それによって明るさを制御することができる。
【００３２】
好ましい形態では、プロジェクタにおいて、前記第１色分離光学系は、前記照明装置からの光のうち一部の波長域の光を反射し他の波長域の光を透過することにより前記照明装置からの光を前記第１色光と他の色光とに分離する第１ダイクロイックミラー及び前記第１ダイクロイックミラーで分離された前記他の色光のうち一部の波長域の光を反射し他の波長域の光を透過することにより前記他の色光を前記第２色光と前記第３色光とに分離する第２ダイクロイックミラーを有し、前記第２色分離光学系は、前記照明装置からの光のうち一部の波長域の光を反射し他の波長域の光を透過することにより前記照明装置からの光を前記第１色光と他の色光とに分離する第３ダイクロイックミラー及び前記第３ダイクロイックミラーで分離された前記他の色光のうち一部の波長域の光を反射し他の波長域の光を透過することにより前記他の色光を前記第２色光と前記第３色光とに分離する第４ダイクロイックミラーを有し、前記第１〜第３色光のそれぞれについて、前記第１ダイクロイックミラーにおける照明光軸に沿って手前側の領域で反射又は透過する色光と、前記第３ダイクロイックミラーにおける照明光軸に沿って手前側の領域で反射又は透過する色光とは、投射面上で左右反対に投射されるように構成され、前記第２ダイクロイックミラーにおける照明光軸に沿って手前側の領域で反射又は透過する色光と、前記第４ダイクロイックミラーにおける照明光軸に沿って手前側の領域で反射又は透過する色光とは、投射面上で左右反対に投射されるように構成されている。
【００３３】
プロジェクタの光学系がこのような構成を有することにより、各ダイクロイックミラーの手前側領域で反射又は透過する色光と奥側領域で反射又は透過する色光との間で生じる光量差（光量むら）とは互いに打ち消される関係となる。その結果、投射面上に投射される画像光の左右方向の色むらの発生を抑制することができる。したがって、光学系をこのような構成とした上で、プロジェクタにおける上述のソフトウエア的な画像補正処理を施すことにより、投射画像をより高品質なものとすることができる。
【００３４】
なお、この明細書において「投射面における左右方向（水平方向）」とは、投射面に対して平行な方向のうち、プロジェクタにおける各光学要素が配置される平面に対して平行な方向のことをいう。
また、「第１ダイクロイックミラー（第２〜第４ダイクロイックミラー）における照明光軸に沿って手前側」とは、第１ダイクロイックミラー（第２〜第４ダイクロイックミラー）における光入射領域のうち照明装置に近い側の領域のことをいい、「第１ダイクロイックミラー（第２〜第４ダイクロイックミラー）における照明光軸に沿って奥側」とは、第１ダイクロイックミラー（第２〜第４ダイクロイックミラー）における光入射領域のうち照明装置よりも遠い側の領域のことをいう。
【００３５】
本発明の画像補正装置は、第１色光、第２色光及び第３色光を含む光を射出する照明装置と、前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第１色分離光学系、前記第１色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第１〜第３光変調素子及び前記第１〜第３光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第１画像光を射出する第１色合成光学系を有する第１画像形成手段と、前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第２色分離光学系、前記第２色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第４〜第６光変調素子及び前記第４〜第６光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第２画像光を射出する第２色合成光学系を有する第２画像形成手段と、前記第１画像形成手段から射出された前記第１画像光と前記第２画像形成手段から射出された前記第２画像光とを合成する偏光合成光学系と、前記偏光合成光学系で合成された画像光を投射する投射光学系と、入力される画像データに対応する前記第１〜第６の光変調素子を駆動する駆動値を出力する画像補正装置と、を有するプロジェクタにおける前記画像補正装置であって、前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子が出力可能な階調値の組み合わせ単位で前記２つの光変調素子の階調値に対応する透過率又は反射率が合算された合算透過率又は合算反射率と、前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して得られた撮像画像データと、に基づいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算透過率又は合算反射率を設定し、前記所定位置ごとに設定された合算透過率又は合算反射率に基づいて、前記２つの光変調素子を駆動する駆動値を取得することを特徴とする。
【００３６】
本発明の画像補正装置を、２つの画像形成手段と１つの投射光学系を有するプロジェクタに設けることにより、第１画像形成手段から射出される第１画像光及び第２画像形成手段から射出される第２画像光による投射面上での投射画像に生じる色むらを抑制することができ、もって、投射画像の画像品質の低下を抑制することが可能となる。なお、画像補正装置においても、前記のプロジェクタと同様の特徴を有することが好ましい。
【００３７】
本発明のプロジェクタにおける画像補正方法は、前記プロジェクタは、第１色光、第２色光及び第３色光を含む光を射出する照明装置と、前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第１色分離光学系、前記第１色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第１〜第３光変調素子及び前記第１〜第３光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第１画像光を射出する第１色合成光学系を有する第１画像形成手段と、前記照明装置からの光を前記第１〜第３色光に分離する第２色分離光学系、前記第２色分離光学系で分離された前記第１〜第３色光をそれぞれ変調する第４〜第６光変調素子及び前記第４〜第６光変調素子でそれぞれ変調された前記第１〜第３色光を合成して第２画像光を射出する第２色合成光学系を有する第２画像形成手段と、前記第１画像形成手段から射出された前記第１画像光と前記第２画像形成手段から射出された前記第２画像光とを合成する偏光合成光学系と、前記偏光合成光学系で合成された画像光を投射する投射光学系と、入力される画像データに対応する前記第１〜第６の光変調素子を駆動する駆動値を出力する画像補正装置と、を有し、前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子が出力可能な階調値の組み合わせ単位で前記２つの光変調素子の階調値に対応する透過率又は反射率が合算された合算透過率又は合算反射率を設定するステップと、前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して撮像画像データを得るステップと、前記合算透過率又は合算反射率と前記撮像画像データとに基づいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算透過率又は合算反射率を設定するステップと、前記所定位置ごとに設定された合算透過率又は合算反射率に基づいて、前記２つの光変調素子を駆動する駆動値を取得するステップと、を有することを特徴とする。
【００３８】
本発明の画像補正方法を、２つの画像形成手段と１つの投射光学系を有するプロジェクタにおいて採用することにより、第１画像形成手段から射出される第１画像光及び第２画像形成手段から射出される第２画像光による投射面上での投射画像に生じる色むらを抑制することができ、もって、投射画像の画像品質の低下を抑制することが可能となる。この画像補正方法においても、前記のプロジェクタと同様の特徴を有することが好ましい。
【００３９】
好ましい形態では、画像補正方法は、前記第１〜第３光変調素子の各光変調素子が出力可能な階調範囲を２n（ｎは１以上の整数）階調としたとき、前記２n階調の各階調値と前記２n階調の各階調値に対応する前記第１〜第３光変調素子に対する駆動値との関係を示す第１テーブルを作成するステップと、前記第４〜第６光変調素子の各光変調素子が出力可能な階調範囲を２n（ｎは１以上の整数）階調としたとき、前記２n階調の各階調値と前記２n階調の各階調値に対応する前記第４〜第６光変調素子に対する駆動値との関係を示す第２テーブルを作成するステップと、前記第１〜第３光変調素子及び第４〜第６光変調素子のうち同じ色光を変調する２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値の２2n組の組み合わせごとに、前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値に対応する透過率又は反射率が合算され、合算された値が正規化された合算正規化透過率又は合算正規化反射率として表された第３テーブルに基づいて、前記２2n組の各組み合わせに対応する前記合算正規化透過率又は合算正規化反射率と前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値との関係を示す第４テーブルを作成するステップと、前記投射光学系から投射される画像光に対応する画像を撮影して得られた画像データに基づいて、前記２つの光変調素子における所定位置ごとの合算正規化透過率又は合算正規化反射率を設定し、所定位置ごとに設定された合算正規化透過率又は合算正規化反射率に対応する前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値を前記第４テーブルを参照して取得し、取得した前記２つの光変調素子の前記２n階調の各階調値から前記第１画像形成手段及び第２画像形成手段の前記各階調値に対応する光変調素子に対する駆動値を前記第１テーブル及び第２テーブルを参照して取得するステップとを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
まず、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０の構成について、図１を用いて説明する。
【００４１】
図１は本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０の光学系を模式的に示す図である。本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０は、図１に示すように、赤色光（第１色光）、緑色光（第２色光）及び青色光（第３色光）を含む光を射出する照明装置１００と、偏光分離光学系としての偏光分離ミラー２００と、第１導光光学系としての両面反射ミラー２１０及び反射ミラー２２０と、第１画像光を射出する第１画像形成手段としての第１画像形成ユニット１１００と、第２導光光学系としての反射ミラー２３０と、第２画像光を射出する第２画像形成手段としての第２画像形成ユニット２１００と、偏光合成光学系としての偏光合成プリズム３００と、偏光合成プリズム３００で合成された画像光を投射する投射光学系４００とを備える。
【００４２】
照明装置１００は、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置１１０と、光源装置１１０の被照明領域側に配置される凹レンズ１１８と、凹レンズ１１８から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための第１小レンズを有する第１レンズアレイ１２０と、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイ１３０と、第２レンズアレイ１３０から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ１５０とを有する。
【００４３】
光源装置１１０は、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、発光管１１２から被照明領域側に向けて射出される光を発光管１１２に向けて反射する副鏡１１６と、楕円面リフレクタ１１４からの集束光を略平行光として射出する凹レンズ１１８とを有する。
【００４４】
偏光分離ミラー２００は、照明装置１００からの光を第１偏光成分を有する光（例えばｐ偏光）と第２偏光成分を有する光（例えばｓ偏光）とに分離する機能を有する。
【００４５】
第１導光光学系としての両面反射ミラー２１０及び反射ミラー２２０は、偏光分離ミラー２００で分離された第１偏光成分を有する光を第１画像形成ユニット１１００に導光する機能を有する。
【００４６】
第１画像形成ユニット１１００は、反射ミラー２２０で反射された光を赤色光、緑色光及び青色光に分離する第１色分離光学系１２００と、第１色分離光学系１２００で分離された各色光をそれぞれ変調する第１〜第３光変調素子１３００Ｒ〜１３００Ｂと、第１〜第３光変調素子１３００Ｒ〜１３００Ｂでそれぞれ変調された赤色光、緑色光及び青色光を合成する第１色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム１４００とを有する。第１画像形成ユニット１１００からは、第１偏光成分を有する第１画像光が射出される。
【００４７】
第１色分離光学系１２００は、反射ミラー２２０で反射された光を赤色光と他の色光とに分離する第１ダイクロイックミラー１２１０と、第１ダイクロイックミラー１２１０で分離された他の色光を緑色光と青色光とに分離する第２ダイクロイックミラー１２２０と、両面反射ミラー１２３０と、リレー光学系１２４０とを有する。第１色分離光学系１２００は、照明装置１００から射出され反射ミラー２２０で反射された光を、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、第１〜第３光変調素子１３００Ｒ〜１３００Ｂに導く機能を有する。
【００４８】
第１ダイクロイックミラー１２１０で反射された赤色光成分の光は、両面反射ミラー１２３０により曲折され、第１光変調素子１３００Ｒの液晶パネルの画像形成領域に入射する。第１ダイクロイックミラー１２１０を通過した緑色光成分及び青色光成分の光のうち緑色光成分の光は、第２ダイクロイックミラー１２２０で反射され、第２光変調素子１３００Ｇの液晶パネルの画像形成領域に入射する。一方、青色光成分の光は、第２ダイクロイックミラー１２２０を透過してリレー光学系１２４０に入射する。
【００４９】
リレー光学系１２４０は、入射側レンズ１２７０と、入射側の反射ミラー１２５０と、リレーレンズ１２８０と、射出側の反射ミラー１２６０とを有し、第２ダイクロイックミラー１２２０を透過した青色光成分の光を第３光変調素子１３００Ｂの液晶パネルまで導く機能を有する。リレー光学系１２４０に入射した青色光成分の光は、入射側レンズ１２７０を通過して反射ミラー１２５０で曲折され、リレーレンズ１２８０によりリレーされた後、反射ミラー１２６０で曲折されて、第３光変調素子１３００Ｂの液晶パネルの画像形成領域に入射する。
【００５０】
第１〜第３光変調素子１３００Ｒ〜１３００Ｂは、画像情報に応じて照明光束を変調するものであり、照明装置１００の照明対象となる。第１〜第３光変調素子１３００Ｒ〜１３００Ｂのそれぞれは、液晶パネルと、液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを有する。
【００５１】
液晶パネルは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に従って、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。入射側偏光板、液晶パネル及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。
【００５２】
クロスダイクロイックプリズム１４００は、射出側偏光板から射出された各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム１４００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００５３】
第２導光光学系としての反射ミラー２３０は、偏光分離ミラー２００で分離された第２偏光成分を有する光を第２画像形成ユニット２１００に導光する機能を有する。
【００５４】
第２画像形成ユニット２１００は、反射ミラー２３０で反射された光を赤色光、緑色光及び青色光に分離する第２色分離光学系２２００と、第２色分離光学系２２００で分離された各色光をそれぞれ変調する第４〜第６光変調素子２３００Ｒ〜２３００Ｂと、第４〜第６光変調素子２３００Ｒ〜２３００Ｂでそれぞれ変調された赤色光、緑色光及び青色光を合成する第２色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム２４００とを有する。第２画像形成ユニット２１００からは、第２偏光成分を有する第２画像光が射出される。
【００５５】
第２色分離光学系２２００は、反射ミラー２３０で反射された光を赤色光と他の色光とに分離する第３ダイクロイックミラー２２１０と、第３ダイクロイックミラー２２１０で分離された他の色光を緑色光と青色光とに分離する第４ダイクロイックミラー２２２０と、リレー光学系２２４０とを有する。第２色分離光学系２２００は、照明装置１００から射出され反射ミラー２３０で反射された光を、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、第４〜第６光変調素子２３００Ｒ〜２３００Ｂに導く機能を有する。
【００５６】
第３ダイクロイックミラー２２１０を透過した赤色光成分の光は、反射ミラー２２３０により曲折され、第４光変調素子２３００Ｒの液晶パネルの画像形成領域に入射する。第３ダイクロイックミラー２２１０で反射された緑色光成分及び青色光成分の光のうち緑色光成分の光は、第４ダイクロイックミラー２２２０で反射され、第５光変調素子２３００Ｇの液晶パネルの画像形成領域に入射する。一方、青色光成分の光は、第４ダイクロイックミラー２２２０を透過してリレー光学系２２４０に入射する。
【００５７】
リレー光学系２２４０は、入射側レンズ２２７０と、入射側の反射ミラー２２５０と、リレーレンズ２２８０と、射出側の反射ミラー２２６０とを有し、第４ダイクロイックミラー２２２０を透過した青色光成分の光を第６光変調素子２３００Ｂの液晶パネルまで導く機能を有する。リレー光学系２２４０に入射した青色光成分の光は、入射側レンズ２２７０を通過して両面反射ミラー２１０で曲折され、リレーレンズ２２８０によりリレーされた後、両面反射ミラー１２３０で曲折されて、第６光変調素子２３００Ｂの液晶パネルの画像形成領域に入射する。なお、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０においては、第１導光光学系の両面反射ミラー２１０及び第１色分離光学系１２００の両面反射ミラー１２３０を、リレー光学系２２４０の反射ミラーとして兼用している。
【００５８】
第４〜第６光変調素子２３００Ｒ〜２３００Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム２４００は、第１〜第３光変調素子１３００Ｒ〜１３００Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム１４００と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。
【００５９】
偏光合成プリズム３００は、第１偏光成分を有する光と第２偏光成分を有する光とを合成する偏光合成面を有し、第１画像形成ユニット１１００から射出された第１画像光と、第２画像形成ユニット２１００から射出された第２画像光とを合成して投射光学系４００に射出する。
偏光合成プリズム３００から射出されたカラー画像は、投射光学系４００によって拡大投射され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。
【００６０】
本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０は、以上のような構成を有し、かつ、各光学要素が配置されている。これにより、第１ダイクロイックミラー１２１０の手前側領域で反射又は透過する光と第３ダイクロイックミラー２２１０の手前側領域で反射又は透過する光とがスクリーンＳＣＲ上で左右反対に投射されるように構成され、かつ、第２ダイクロイックミラー１２２０の手前側領域で反射又は透過する光と第４ダイクロイックミラー２２２０の手前側領域で反射又は透過する光とがスクリーンＳＣＲ上で左右反対に投射されるように構成されている。以下、図２を用いて詳細に説明する。
【００６１】
図２は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０内を通る光の光路を模式的に示す図である。図２において、第１ダイクロイックミラー１２１０のシステム光軸に沿って手前側の領域に入射する光の光路は、白丸「○」で示し、第１ダイクロイックミラー１２１０のシステム光軸に沿って奥側の領域に入射する光の光路は、黒丸「●」で示し、第３ダイクロイックミラー２２１０のシステム光軸に沿って手前側の領域に入射する光の光路は、白三角「△」で示し、第３ダイクロイックミラー２２１０のシステム光軸に沿って奥側の領域に入射する光の光路は、黒三角「▲」で示している。なお、図２において、図面を簡略化するため、図１で示した照明装置１００内の一部の光学要素、リレー光学系１２４０，２２４０における入射側レンズ１２７０，２２７０及びリレーレンズ１２８０，２２８０、第１〜第６光変調素子１３００Ｒ〜１３００Ｂ，２３００Ｒ〜２３００Ｂ並びに投射光学系４００の図示を省略している。
【００６２】
本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０においては、図２に示すように、第１ダイクロイックミラー１２１０における手前側領域で反射される赤色光（「○」の光路参照。）は、第３ダイクロイックミラー２２１０における奥側領域を透過する赤色光（「▲」の光路参照。）と重畳され、第１ダイクロイックミラー１２１０における奥側領域で反射される赤色光（「●」の光路参照。）は、第３ダイクロイックミラー２２１０における手前側領域を透過する赤色光（「△」の光路参照。）と重畳される。
【００６３】
このため、上述の（１）〜（３）の要因によって各ダイクロイックミラー１２１０，１２２０，２２１０，２２２０の手前側領域で反射又は透過する光と奥側領域で反射又は透過する光との間に光量差が生じた場合であっても、第１ダイクロイックミラー１２１０の手前側領域で反射される赤色光と奥側領域で反射される赤色光との間で生じる光量差（光量むら）と、第３ダイクロイックミラー２２１０の手前側領域を透過する赤色光と奥側領域を透過する赤色光との間で生じる光量差（光量むら）とは互いに打ち消される関係となる。
その結果、スクリーンＳＣＲ上に投射される画像光のうち赤色光について、左右方向（水平方向）の光量むらの発生を抑制することが可能となる。
【００６４】
緑色光についても同様に、第２ダイクロイックミラー１２２０における手前側領域で反射される緑色光（「○」の光路参照。）は、第４ダイクロイックミラー２２２０における奥側領域で反射される緑色光（「▲」の光路参照。）と重畳され、第２ダイクロイックミラー１２２０における奥側領域で反射される緑色光（「●」の光路参照。）は、第４ダイクロイックミラー２２２０における手前側領域で反射される緑色光（「△」の光路参照。）と重畳される。
【００６５】
このため、第２ダイクロイックミラー１２２０の手前側領域で反射される緑色光と奥側領域で反射される緑色光との間で生じる光量差（光量むら）と、第４ダイクロイックミラー２２２０の手前側領域で反射される緑色光と奥側領域で反射される緑色光との間で生じる光量差（光量むら）とは互いに打ち消される。その結果、スクリーンＳＣＲ上に投射される画像光のうち緑色光について、左右方向（水平方向）の光量むらの発生を抑制することが可能となる。
【００６６】
青色光についても同様に、第２ダイクロイックミラー１２２０における手前側領域を透過する青色光（「○」の光路参照。）は、第４ダイクロイックミラー２２２０における奥側領域を透過する青色光（「▲」の光路参照。）と重畳され、第２ダイクロイックミラー１２２０における奥側領域を透過する青色光（「●」の光路参照。）は、第４ダイクロイックミラー２２２０における手前側領域を透過する青色光（「△」の光路参照。）と重畳される。
【００６７】
このため、第２ダイクロイックミラー１２２０の手前側領域を透過する青色光と奥側領域を透過する青色光との間で生じる光量差（光量むら）と、第４ダイクロイックミラー２２２０の手前側領域を透過する青色光と奥側領域を透過する青色光との間で生じる光量差（光量むら）とは互いに打ち消される。その結果、スクリーンＳＣＲ上に投射される画像光のうち青色光について、左右方向（水平方向）の光量むらの発生を抑制することが可能となる。
【００６８】
プロジェクタの光学系を上記した構成とすることによって、スクリーンＳＣＲ上に投射される画像光の左右方向の色むらの発生を抑制することができるが、プロジェクタの光学系を上記した構成とした上に、さらに、ソフトウエア的な画像補正処理を施すことによって、より一層の色むらの抑制効果を得ることができる。以下にソフトウエア的な画像補正処理を施すことによって色むらの抑制を行う例について説明する。
【００６９】
図３は第１画像形成ユニット１１００側及び第２画像形成ユニット２１００側における各光変調素子の特性に基づく階調値と電圧値と透過率との関係の一例を示す図である。図３（ａ）は第１〜第３光変調素子１３００Ｒ，１３００Ｇ，１３００Ｂのうちの赤色光（Ｒ）に対応する第１光変調素子１３００Ｒの各階調値と電圧値と透過率との関係を示すテーブル（第１テーブルという）であり、また、図３（ｂ）は第４〜第６光変調素子２３００Ｒ，２３００Ｇ，２３００Ｂのうちの同じく赤色光（Ｒ）に対応する第４光変調素子２３００Ｒの階調値と電圧値と透過率との関係を示すテーブル（第２テーブルという）である。
【００７０】
本発明の実施形態に係るプロジェクタにおいては、ＲＧＢそれぞれの光変調素子は２10階調（１０２４階調）の各階調値を出力可能であるとしている。したがって、図３では、１０２４階調の各階調値（０〜１０２３）に対応した透過率とその透過率を得るための電圧値が示されている。なお、この場合、透過率は、最大の階調値（この場合「１０２３」）のときを１００％として、０〜１０２３の階調範囲を０％〜１００％の範囲の透過率で表している。ただし、階調値「０」に対応する電圧値においてもわずかな漏れ光が存在するため、階調値「０」に対応する透過率は、この場合、図３に示すように、第１画像形成ユニット１１００側の第１光変調素子１３００Ｒにおいては「０．１００％」、第２画像形成ユニット２１００側の第４光変調素子２３００Ｒにおいては「０．１２０％」としている。
【００７１】
また、図３では赤色光に対応する第１光変調素子１３００Ｒ及び第４光変調素子２３００Ｒについて図示されているが、他の色光に対応する光変調素子（第２光変調素子１３００Ｇ、第３光変調素子１３００Ｂ、第５光変調素子２３００Ｇ及び第６光変調素子２３００Ｂ）においてもそれぞれに対応する第１テーブル及び第２テーブルが作成される。
【００７２】
図４は図３に示す第１テーブル及び第２テーブルに基づいて作成されたテーブル（第３テーブルという）の一例を示す図である。図４に示す第３テーブルは、第１光変調素子１３００Ｒと第４光変調素子２３００Ｒの各階調値（０〜１０２３）に対応する透過率を、第１光変調素子１３００Ｒと第４光変調素子２３００Ｒの各階調値（０〜１０２３）の組み合わせ（２20組の各組み合わせ）ごとに合算し、合算した値を合算透過率として表したテーブルである。なお、合算した値が０％〜１００％の範囲に正規化されるように、合算した値を２で割り算し、それによって得られた「０％〜１００％」の範囲の透過率を合算正規化透過率と呼ぶことにする。
【００７３】
図４において、例えば、第１光変調素子１３００Ｒの階調値「０」と第４光変調素子２３００Ｒの階調値「０」の組み合わせに対応する合算正規化透過率「０．１１０％」というのは、第１光変調素子１３００Ｒにおける階調値「０」のときの透過率が図３（ａ）によれば「０．１００％」であり、第４光変調素子２３００Ｒにおける階調値「０」のときの透過率が図３（ｂ）によれば「０．１２０％」であるため、両者の合算正規化透過率は、「（０．１００％＋０．１２０％）÷２＝０．１１０％」というように求められたものである。
【００７４】
このように、第１光変調素子１３００Ｒと第４光変調素子２３００Ｒの各階調値の組み合わせ（２20組の組み合わせ）ごとにそれぞれの透過率を合算し、合算して得られた値を２で割り算して「０％〜１００％」の範囲の合算正規化透過率として求める。
【００７５】
図５は図４に示す第３テーブルに基づいて作成されたテーブル（第４テーブルという）の一例を示す図である。図５に示す第４テーブルは、図４に示す第３のテーブルの合算正規化透過率をその値の大きさの順（この場合、昇順としている）に並べ、このように並べられた合算正規化透過率と、第１光変調素子１３００Ｒ及び第４光変調素子２３００Ｒの各階調値の組み合わせ（２20組の組み合わせ）と、２20階調の各階調値（２０ビットで表される各階調値）とを対応付けたテーブルである。
【００７６】
第４テーブルによれば、合成正規化透過率から当該合成正規化透過率に対応する２20組の組み合わせを取得することができる。例えば、合算正規化透過率が９９．９７５％であるときの第１光変調素子１３００Ｒ及び第４光変調素子２３００Ｒの階調値の組み合わせは、図５に示す第４テーブルによれば、第１光変調素子１３００Ｒの階調値が「１０２３」、第４光変調素子２３００Ｒの階調値が「１０２２」というような組み合わせとして取得することができる。
【００７７】
このように、第４テーブルから所望とする合算正規化透過率に対応する第１光変調素子１３００Ｒの階調値及び第４光変調素子２３００Ｒの階調値が取得されると、これら取得された各階調値を得るために必要な電圧値を第１及び第２テーブルから取得することができる。そして、取得された電圧値によって、対応する光変調素子を駆動することにより、スクリーン上における該当位置（画素）の光量（以下では「明るさ」という）を設定することができる。
【００７８】
なお、図５に示す第４テーブルの作成は、各光変調素子における各画素ごとに行うことも可能であるが、処理を簡略化するため、各光変調素子の全体の領域に適度に散在するように特定の画素（特定画素という）を複数個選択し、選択された特定画素ごとに用意するようにしてもよい。本発明の実施形態では、例えば、各光変調素子の縦方向に２２ポイント、横方向に３２ポイントの特定画素について第４テーブルが作成されているものとする。
また、第４テーブルを、画素単位ではなく、複数の画素からなる領域を単位として作成してもよい。この場合は、各光変調素子の全体の領域に適度に散在するように特定の領域（特定領域という）を複数個選択し、選択された特定領域ごとに第４テーブルが用意される。
【００７９】
また、以上は、赤色光に対応する第１光変調素子１３００Ｒ及び第４光変調素子２３００Ｒについての説明であったが、他の色光（緑色光及び青色光）に対応する光変調素子（第２及び第３光変調素子１３００Ｇ，１３００Ｂ及び第５及び第６光変調素子２３００Ｇ，２３００Ｂ）についても同様にそれぞれ対応する第１〜第４テーブルの作成を行う。
【００８０】
図６は本発明の実施形態に係るプロジェクタの機能を説明するための構成図である。本発明の実施形態に係るプロジェクタは、図６に示すように、投射すべき画像データを入力する画像データ入力部５０１と、ユーザなどの指示に対応する信号をインタフェース信号（Ｉ／Ｆ信号という）として入力するＩ／Ｆ信号入力部５０２と、投射処理を行う際に必要な画像データ（例えば１フレーム分の画像データ）など格納する画像データ記憶部５０３と、第１画像形成１１００におけるＲＧＢの各光変調素子（第１光変調素子１３００Ｒ、第２光変調素子１３００Ｇ、及び第３光変調素子１３００Ｂ）を駆動制御する第１〜第３光変調素子駆動制御部５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂと、第２画像形成ユニット２１００におけるＲＧＢの各光変調素子（第４光変調素子２３００Ｒ、第５光変調素子２３００Ｇ及び第６光変調素子２３００Ｂ）を駆動制御する第４〜第６光変調素子駆動制御部５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂと、種々の画像補正を行う画像補正装置５１０と、画像補正装置５１０に対する制御や各光変調素子の制御など全体的な制御を行う画像表示制御部５０８とを有している。
【００８１】
画像補正装置５１０は、第１画像形成ユニット１１００及び第２画像形成ユニット２１００から射出される画像光の明るさむらを補正する明るさムラ補正処理及び明るさむら補正処理以外の各種の補正処理（第１画像形成ユニット１１００及び第２画像形成ユニット２１００に共通の補正処理など）を行う画像補正処理部５１１と、画像補正処理部５１１が補正を行う際に用いる各種の補正パラメータを記憶する補正パラメータ記憶部５１２とを有している。
【００８２】
なお、明るさむら補正処理に用いる第１〜第４テーブル（図３〜図５参照）は、補正パラメータ記憶部５１２に格納されるが、第３テーブルは、第１及び第２テーブルから第４テーブルを作成する際に用いるものであり、画像補正処理部５１１が行う明るさむら補正処理において特に必要とするものではない。したがって、第３テーブルは、補正パラメータ記憶部５１２に格納しておく必要は特にない。このため、図６における補正パラメータ記憶部５１２には、明るさむら補正処理を行うに必要なテーブルとして、第４テーブルと第１及び第２テーブルのみが示されている。
【００８３】
画像補正処理部５１１は、画像データ記憶部５０３に記憶された１フレーム分の画像データに対し、エッジ強調、色変換処理、γ補正など第１画像形成ユニット１１００及び第２画像形成ユニット２１００に共通の補正処理などを行ったあと、最後に明るさむら補正処理を行う。
【００８４】
画像補正処理部５１１が行う明るさむら補正処理は、スクリーンＳＣＲ上に投射された画像を撮像して得られた撮像画像データに基づいて、第４テーブルと第１及び第２テーブルとを参照することにより、スクリーンＳＣＲ上の画像に存在する明るさむらが補正されるように、第１〜第６光変調素子に対する電圧値を設定する処理を行うものである。なお、明るさむら補正処理がなされることにより、結果として、スクリーンＳＣＲ上の投射画像の色むらの発生が抑制されるものとする。
【００８５】
次に、第１画像形成ユニット１１００及び第２画像形成ユニット２１００から射出される画像光の明るさむらを補正する明るさむら補正処理について具体的に説明する。まず、第１画像形成ユニット１１００側においては、第１光変調素子１３００Ｒの透過率が例えば１００％となるように設定された状態で、投射すべき画像データを第１光変調素子１３００Ｒに与え、この画像データに対応する画像をスクリーンＳＣＲに投射して、それを撮像して得られた撮像画像データ（第１撮像画像データという）に基づいてスクリーンＳＣＲ上での明るさを各特性画素について取得する。
【００８６】
同様に、第２画像形成ユニット２１００側においても、第４光変調素子２３００Ｒの透過率が例えば１００％となるように設定された状態で、投射すべき画像データを第２画像形成ユニット１１００に与え、この画像データに対応する画像をスクリーンＳＣＲに投射して、それを撮影して得られた画像データ（第２撮像画像データという）に基づいてスクリーンＳＣＲ上での明るさを各特性画素について取得する。
【００８７】
そして、第１撮像画像データに基づいて取得された各特定画素における明るさに対応する透過率と、第２撮像画像データに基づいて取得された各特定画素における明るさに対応する透過率とを合算してそれを２で割った合算正規化透過率を求める。
【００８８】
次に、スクリーンＳＣＲ上の各領域（各特定画素をほぼ中心として各特定画素を取り囲む所定範囲の領域とする）の中で最も暗い領域を基準にして全体の領域の明るさがほぼ同じとなるように各光変調素子１３００Ｒ，２３００Ｒの各特定画素の明るさを操作する。このとき、前述した第４テーブル（図５参照）を用いる。
【００８９】
この場合、第１光変調素子１３００Ｒ及び第４光変調素子２３００Ｒは、ともに１００％の透過率となるような電圧が与えられているので、最も暗い領域（図示しないが領域Ａ１とする）の明るさに合わせるように他の領域（図示しないが領域Ａ２，Ａ３とする）の透過率を調整する。
【００９０】
ここで、領域Ａ２，Ａ３の明るさを領域Ａ１の明るさとほぼ同じ明るさとするためには、領域Ａ２，Ａ３においてどのような合算正規化透過率とすればよいかを設定する。そして、設定された各領域Ａ２，Ａ３における合算正規化透過率が、領域Ａ２については例えば９９．９８０％、領域Ａ３については例えば９９．９５５％であるとすれば、それぞれの合算正規化透過率に対応する第１光変調素子１３００Ｒ及び第４光変調素子２３００Ｒの階調値の組み合わせを図５に示す第４テーブルを参照して取得する。
【００９１】
この場合、領域Ａ２においては、第４テーブルを参照すると、第１光変調素子１３００Ｒの階調値「１０２２」と第４光変調素子２３００Ｒの階調値「１０２３」の組み合わせが取得され、領域Ａ３においては、第４テーブルを参照すると、第１光変調素子１３００Ｒの階調値「１０２２」と第４光変調素子２３００Ｒの階調値「１０２２」の組み合わせが取得される。なお、設定すべき合算正規化透過率と同じ値の合算正規化透過率が第４テーブルに存在しない場合には、当該設定すべき合算正規化透過率に最も近い合算正規化透過率を第４テーブルから探して、その合算正規化透過率に対応する第１光変調素子１３００Ｒ及び第４光変調素子２３００Ｒの階調値の組み合わせを取得するものとする。
【００９２】
また、同じ合成正規化透過率に対応する第１光変調素子１３００Ｒの階調値と第４光変調素子２３００Ｒの階調値の組み合わせは複数存在する場合もある。例えば、簡単な例として、５０％の合成正規化透過率は、第１光変調素子１３００Ｒの透過率が２％で第４光変調素子２３００Ｒの透過率が９８％の場合であっても、また、第１光変調素子１３００Ｒの透過率が９０％で第４光変調素子２３００Ｒの透過率が１０％の場合であっても、合成正規化透過率は５０％として求められる。このように、同じ合成正規化透過率に対応する第１光変調素子１３００Ｒの階調値と第４光変調素子２３００Ｒの階調値の組み合わせは複数存在する場合もあるが、できるだけ、第１光変調素子１３００Ｒ側の透過率と第４光変調素子２３００Ｒ側の透過率が近い値となるような階調値の組み合わせを選択することが好ましい。
【００９３】
例えば、５０％の正規化合成透過率に対応する第１光変調素子１３００Ｒの階調値と第４光変調素子２３００Ｒの階調値との組み合わせとしては、第１光変調素子１３００Ｒ側では４９％の透過率が得られる階調値、第４光変調素子２３００Ｒ側では５１％の透過率が得られる階調値の組み合わせ、第１光変調素子１３００Ｒ側では５０％の透過率が得られる階調値、第４光変調素子２３００Ｒ側でも５０％の透過率が得られる階調値の組み合わせなどが好ましく、複数の好ましい組み合わせの中からいずれかの組み合わせを選択する。
【００９４】
このように、第１画像形成ユニット１１００の第１光変調素子１３００Ｒの階調値と第２画像形成ユニット２１００の第４光変調素子２３００Ｒの階調値との組み合わせが得られると、今度は、第１テーブル及び第２テーブル（図２参照）を参照して、第１光変調素子１３００Ｒの階調値に対応する電圧値と、第４光変調素子２３００Ｒの階調値に対応する電圧値を取得する。
【００９５】
例えば、領域Ａ２においては、第１光変調素子１３００Ｒの階調値「１０２２」、第４光変調素子２３００Ｒの階調値「１０２３」であるので、第１テーブル及び第２テーブルを参照すると、第１光変調素子１３００Ｒの階調値に対応する電圧値としては、１．８３９４ボルトが取得され、第１光変調素子１３００Ｒの階調値に対応する電圧値としては、１．９２００ボルトが取得される。
【００９６】
これにより、第１画像形成ユニット１１００に対しては、１．８３９４ボルトの電圧で第１光変調素子１３００Ｒを駆動し、第２画像形成ユニット２１００に対しては、１．９２００ボルトの電圧で第４光変調素子２３００Ｒを駆動すれば、領域Ａ２の特定画素における第１画像形成ユニット１１００及び第２画像形成ユニット２１００の合算正規化透過率を９９．９８％とすることができる。これにより、領域Ａ２の特定画素の明るさは領域Ａ１の特定画素とほぼ同じ明るさとすることができる。領域Ａ３についても同様に実施する。
【００９７】
上記の例は、領域Ａ２，Ａ３における特定画素についての明るさ補正処理であったが、他の領域についても当該領域に存在する特定画素について同様の明るさ補正処理を行う。なお、特定画素以外の画素に対する明るさ補正処理は、各々の領域における特定画素に対して求められた補正結果を例えば線形補間などの補間処理によって行うことができる。
【００９８】
また、上記の例は、第１画像形成ユニット１１００における第１光変調素子１３００Ｒ及び第２画像形成ユニット２１００の第４光変調素子２３００Ｒをそれぞれ１００％の透過率とした場合であったが、各光変調素子の透過率を０％〜１００％の範囲の代表的な幾つかの透過率に設定して同様の処理を行う。
【００９９】
また、上記の例は、第１画像形成ユニット１１００及び第２画像形成ユニット２１００における赤色光に対応する第１光変調素子１３００Ｒ及び第４光変調素子２３００Ｒについて説明したが、他の色光に対応する光変調素子（第２光変調素子１３００Ｇ，第３光変調素子１３００Ｂ及び第５光変調素子２３００Ｇ，第６光変調素子２３００Ｂについてもそれぞれに対応して作成された第４テーブルと第１及び第２テーブルを用いて同様の処理を行う。
【０１００】
以上のような明るさむら補正処理を行うことにより、第１画像形成ユニット１１００から射出される第１画像光及び第２画像形成ユニット２１００から射出される第２画像光が合成されたスクリーン上での投射画像に生じる色むらを抑制することができ、それによって、投射画像の画像品質の低下を抑制することが可能となる。
【０１０１】
図７は本発明の実施形態に係るプロジェクタの階調範囲について説明する図である。図７において、実線Ｌ１は例えば最大の透過率とした場合の明るさむらを示すものであり、実線Ｌ２は例えば最小の透過率とした場合の明るさむらを示すものである。実線Ｌ１に示す色むらを補正する場合は、実線Ｌ１において最も低い階調値に合わせるような補正を行い、実線Ｌ２に示す明るさむらを補正する場合は、実線Ｌ２において最も高い階調値に合わせるような補正を行う。
【０１０２】
このため、補正後において表現可能な階調範囲は、破線Ｌ１’とＬ２’との間となるが、本発明によれば、図５の第４テーブルに示されるように、２20階調の（２０ビットで表される階調）で表現することができるので、補正後において表現可能な階調範囲は１台の画像形成ユニットの階調範囲（本発明の実施形態では１０ビット分の階調範囲としている）に比べて大幅に増加する。また、２20階調の（２０ビットで表される階調）で表現することができることから、明るさむら補正処理を高精度に行うことができる。
【０１０３】
以上説明したように、本発明の実施形態に係るプロジェクタによれば、光学系を図１に示すような構成とし、さらにそれに加えて、図３〜図７で説明したようなソフトウエア的な画像補正処理による明るさムラ補正処理を施すことにより、高精度な明るさむら補正処理が可能となり、それによって、投射面上に投射される画像光の左右方向の色むらをより効果的に抑制することができる。
【０１０４】
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１０５】
上記実施形態に係るプロジェクタ１０では、光学系を図１に示すような構成として、図３〜図７を用いて説明したようなソフトウエア的な画像補正処理による明るさむら補正処理を行う例について説明したが、プロジェクタの光学系は、従来技術で説明した図８に示すような構成のものであってもよい。図８に示すような光学系を有するプロジェクタにおいても、図３〜図７にて説明したソフトウエア的な画像補正処理を施すことによって明るさむら補正処理を行うことができる。
【０１０６】
上記実施形態に係るプロジェクタ１０では、第１画像形成ユニット１１００の光変調素子及び第２画像形成ユニット２１００の光変調素子の両方について明るさむら補正処理を行う例について説明したが、第１画像形成ユニット１１００及び第２画像形成ユニット２１００のいずれか一方の光変調素子のみで明るさむら補正処理を行うこともできる。
【０１０７】
上記実施形態に係るプロジェクタ１０においては、偏光分離光学系として偏光分離ミラーを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、偏光分離プリズム（偏光ビームスプリッタ）を用いることもできる。また、上記実施形態に係るプロジェクタ１０においては、偏光合成光学系として偏光合成プリズムを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、基板上に偏光合成面が形成された偏光合成素子を用いることもできる。
【０１０８】
上記実施形態に係るプロジェクタ１０においては、照明装置として、発光管を有する照明装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、照明装置として、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（半導体レーザ）その他の固体光源を用いることもできる。
【０１０９】
上記実施形態に係るプロジェクタ１０においては、光変調素子として、透過型の液晶パネルを有する光変調素子を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射型の液晶パネルを有する光変調素子を用いることもできる。反射型の液晶パネルの場合は、上記実施形態における「透過率」を「反射率」として考え、それに対応する第１〜第４テーブルを作成することで実施可能である。
【０１１０】
上記実施形態に係るプロジェクタ１０においては、光変調素子として、液晶パネルを有する光変調素子を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、マイクロミラー型光変調素子を用いることもできる。
【０１１１】
本発明は、投射画像を観察する側から投射するフロント投射型プロジェクタに適用する場合にも、投射画像を観察する側とは反対の側から投射するリア投射型プロジェクタに適用する場合にも可能である。
【０１１２】
前述の実施形態に係るプロジェクタ１０では、１つの照明装置で第１画像形成ユニット１１００及び第２画像形成ユニット２１００を照明するようにしたが、それぞれに対応する照明装置（第１の照明装置、第２の照明装置という）を設ける構成としてもよい。この場合、第１照明装置は、第１偏光成分を有する光を射出する構成とし、第２照明装置は、第２偏光成分を有する光を射出する構成とすることによって前述の実施形態と同様の機能を有するプロジェクタを実現することができる。
【０１１３】
前述の実施形態に係るプロジェクタ１０においては、第１テーブル及び第２テーブルには、１０２４階調の各階調値（０〜１０２３）に対応した透過率とその透過率を得るための電圧値が示されていたが、１０２４階調の各階調値（０〜１０２３）に対応して光変調素子に印加される電圧値とその電圧値が印加されたときの透過率が示されていてもよい。また、その第１テーブル及び第２テーブルに基づいて第３テーブル及び第４テーブルを作成してもよい。
更に、プロジェクタ１０に保存される第３テーブルに合算正規化透過率が示されていれば、第１テーブル及び第２テーブルにおける各光変調素子の透過率は保存されていなくてもよい。
【０１１４】
前述の実施形態に係るプロジェクタ１０では、第１画像光と第２画像光とが画素ごとに重畳されていたが、第１画像光の画素と第２画像光の画素とは完全に重なっていなくてもよい。この場合、双方の画像光の画素を含む領域における合算透過率又は合算反射率を用いればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０の光学系を模式的に示す図。
【図２】本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０内を通る光の光路を模式的に示す図。
【図３】第１画像形成ユニット１１００側及び第２画像形成ユニット２１００側における第１及び第４光変調素子の特性に基づく画素値と電圧値と透過率との関係の一例を示す図。
【図４】図３に示す第１テーブル及び第２テーブルに基づいて作成された第３テーブルの一例を示す図。
【図５】図４に示す第３テーブルに基づいて作成された第４テーブルの一例を示す図。
【図６】本発明の実施形態に係るプロジェクタ１０の機能を説明するための構成図。
【図７】本発明の実施形態に係るプロジェクタの階調範囲について説明する図。
【図８】従来のプロジェクタ９００の光学系を模式的に示す図。
【図９】従来のプロジェクタ９００の問題点を説明するために示す図。
【図１０】第１ダイクロイックミラー９３２の分光特性を説明するために示す図。
【図１１】従来のプロジェクタ９００内を通る光の光路を模式的に示す図。
【符号の説明】
【０１１６】
１００…照明装置、１１０…光源装置、１１２…発光管、１１４…楕円面リフレクタ、１１６…副鏡、１１８…凹レンズ、１２０…第１レンズアレイ、１３０…第２レンズアレイ、１５０…重畳レンズ、２００…偏光分離ミラー、２１０，１２３０…両面反射ミラー、２２０，２３０，１２５０，１２６０，２２２０，２２３０…ミラー、３００…偏光合成プリズム、４００…投射光学系、５０８…画像表示制御部、５１０…画像補正装置、５１１…画像補正処理部、５１２…補正パラメータ記憶部、１１００…第１画像形成ユニット、１２００，２２００…色分離光学系、１２１０，１２２０，２２１０，２２２０…ダイクロイックミラー、１２４０，２２４０…リレー光学系、１２７０，２２７０…入射側レンズ、１２８０，２２８０…リレーレンズ、１３００Ｒ，１３００Ｇ，１３００Ｂ，２３００Ｒ，２３００Ｇ，２３００Ｂ…光変調素子、１４００，２４００…クロスダイクロイックプリズム、２１００…第２画像形成ユニット、ＳＣＲ…スクリーン。
【図１】
2008287222.tif 000003
【図２】
2008287222.tif 000004
【図３】
2008287222.tif 000005
【図４】
2008287222.tif 000006
【図５】
2008287222.tif 000007
【図６】
2008287222.tif 000008
【図８】
2008287222.tif 000009
【図９】
2008287222.tif 000010
【図１０】
2008287222.tif 000011
【図１１】
2008287222.tif 000012
【図７】
2008287222.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月25日(2008.8.25)
【手続補正１】
【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】
図１０は第１ダイクロイックミラー９３２の分光特性を説明するために示す図である。
図１１は従来のプロジェクタ９００内を通る光の光路を模式的に示す図である。図１１において、第１ダイクロイックミラー９３２のシステム光軸に沿って手前側の領域に入射する光の光路は、白丸「○」で示し、第１ダイクロイックミラー９３２のシステム光軸に沿って奥側の領域に入射する光の光路は、黒丸「●」で示し、第３ダイクロイックミラー９６２のシステム光軸に沿って手前側の領域に入射する光の光路は、白三角「△」で示し、第３ダイクロイックミラー９６２のシステム光軸に沿って奥側の領域に入射する光の光路は、黒三角「▲」で示している。なお、図１１において、図面を簡略化するため、図８で示した照明装置９１０内の一部の光学要素、リレー光学系９３６，９６６における入射側レンズ及びリレーレンズ、光変調素子９４０Ｒ〜９４０Ｂ，９７０Ｒ〜９７０Ｂ並びに投射光学系９９２の図示を省略している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
図６は本発明の実施形態に係るプロジェクタの機能を説明するための構成図である。本発明の実施形態に係るプロジェクタは、図６に示すように、投射すべき画像データを入力する画像データ入力部５０１と、ユーザなどの指示に対応する信号をインタフェース信号（Ｉ／Ｆ信号という）として入力するＩ／Ｆ信号入力部５０２と、投射処理を行う際に必要な画像データ（例えば１フレーム分の画像データ）など格納する画像データ記憶部５０３と、第１画像形成ユニット１１００におけるＲＧＢの各光変調素子（第１光変調素子１３００Ｒ、第２光変調素子１３００Ｇ、及び第３光変調素子１３００Ｂ）を駆動制御する第１〜第３光変調素子駆動制御部５０４Ｒ，５０４Ｇ，５０４Ｂと、第２画像形成ユニット２１００におけるＲＧＢの各光変調素子（第４光変調素子２３００Ｒ、第５光変調素子２３００Ｇ及び第６光変調素子２３００Ｂ）を駆動制御する第４〜第６光変調素子駆動制御部５０５Ｒ，５０５Ｇ，５０５Ｂと、種々の画像補正を行う画像補正装置５１０と、画像補正装置５１０に対する制御や各光変調素子の制御など全体的な制御を行う画像表示制御部５０８とを有している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
画像補正処理部５１１は、画像データ記憶部５０３に記憶された１フレーム分の画像データに対し、エッジ強調、色変換処理、γ補正など第１画像形成ユニット２１００及び第２画像形成ユニット２１００に共通の補正処理などを行ったあと、最後に明るさむら補正処理を行う。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
例えば、５０％の合算正規化透過率に対応する第１光変調素子１３００Ｒの階調値と第４光変調素子２３００Ｒの階調値との組み合わせとしては、第１光変調素子１３００Ｒ側では４９％の透過率が得られる階調値、第４光変調素子２３００Ｒ側では５１％の透過率が得られる階調値の組み合わせ、第１光変調素子１３００Ｒ側では５０％の透過率が得られる階調値、第４光変調素子２３００Ｒ側でも５０％の透過率が得られる階調値の組み合わせなどが好ましく、複数の好ましい組み合わせの中からいずれかの組み合わせを選択する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
このように、第１画像形成ユニット１１００の第１光変調素子１３００Ｒの階調値と第２画像形成ユニット２１００の第４光変調素子２３００Ｒの階調値との組み合わせが得られると、今度は、第１テーブル及び第２テーブル（図３参照）を参照して、第１光変調素子１３００Ｒの階調値に対応する電圧値と、第４光変調素子２３００Ｒの階調値に対応する電圧値を取得する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
例えば、領域Ａ２においては、第１光変調素子１３００Ｒの階調値「１０２２」、第４光変調素子２３００Ｒの階調値「１０２３」であるので、第１テーブル及び第２テーブルを参照すると、第１光変調素子１３００Ｒの階調値に対応する電圧値としては、１．８３９４ボルトが取得され、第４光変調素子２３００Ｒの階調値に対応する電圧値としては、１．９２００ボルトが取得される。