(57)【要約】【課題】投影画像の明るさのムラの低減等の画質補正が容易な投影装置を提供すること。【解決手段】投影装置の電源がＯＮされた後、輝度測定モードと設定されている場合に（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、輝度測定処理を行い、投影画像の明るさの指標として測定した輝度から、輝度補正量を算出し（Ｓ６０）、画素信号を補正する補正モードと設定されている場合に（Ｓ７０：Ｙｅｓ）、Ｓ６０で求めた輝度補正量を用いて、画素信号を補正する補正処理を行う（Ｓ１１０）。この補正処理では、光変調素子の画素の位置に応じて、その画素に対応する画素信号に付加する補正信号を生成し、この補正信号と画素信号とを合成する。そして、この合成後の画素信号に基づき画像を投影する。一方、補正モードと設定されていない場合には（Ｓ７０：Ｎｏ，Ｓ８０：Ｎｏ，Ｓ９０）、画素信号を補正しない通常モードで投影する。【選択図】図８
2008070711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、前記光源部から射出された光を画像信号に基づいて変調する光変調素子と、当該光変調素子から射出された変調光を投影面に拡大投影する投影レンズとを備えた投影装置において、
前記光変調素子の画素の位置に応じて、前記画像信号に基づいて生成される当該画素に対応する画素信号を補正する補正手段を備えたことを特徴とする投影装置。
【請求項２】
フィールドシーケンシャル方式で多色表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記光変調素子は、複数のマイクロミラーを備えたデジタルマイクロミラー素子からなることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記マイクロミラーの位置に応じて、前記画素信号を補正することを特徴とする請求項３に記載の投影装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記光変調素子の画素の位置が前記投影レンズの光軸から遠いほど、前記変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように、当該画素に対応する前記画素信号を補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の投影装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記光変調素子の画素の位置が前記投影レンズの光軸に近いほど、前記変調光の有彩色成分の光束の補正による減少量を拡大させるように、前記画素信号を補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の投影装置。
【請求項７】
前記画像信号又は前記画素信号を参照して、前記変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満か否かを判断する判断手段を備え、
前記補正手段は、前記判断手段により前記変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満であると判断される場合に、前記画素の位置が前記投影レンズの光軸から遠いほど、当該有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、前記画素信号を補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の投影装置。
【請求項８】
前記画像信号又は前記画素信号を参照して、前記変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満か否かを判断する判断手段を備え、
前記補正手段は、前記判断手段により前記変調光の有彩色成分の光束量が所定値以上であると判断される場合に、前記画素の位置が前記投影レンズの光軸から遠いほど当該有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させる前記画素信号の補正を行わないようにすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の投影装置。
【請求項９】
前記補正手段による補正方法を切り替える手段であって、前記画素の位置が前記投影レンズの光軸から遠いほど、当該変調光の白色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、前記画素信号を補正する明るさ優先モードと、前記画素の位置が前記投影レンズの光軸に近いほど、当該変調光の有彩色成分の光束の補正による減少量を拡大させるように、前記画素信号を補正する色バランス優先モードとを切り替えるモード切替手段を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の投影装置。
【請求項１０】
前記投影装置から前記投影面に投影された投影画像までの距離である投影距離を取得する投影距離取得手段を備え、
前記モード切替手段は、前記投影距離取得手段により取得された前記投影距離に応じて、自動的に前記明るさ優先モードと前記色バランス優先モードとを切り替えることを特徴とする請求項９に記載の投影装置。
【請求項１１】
前記投影装置から前記投影面に投影された投影画像までの距離である投影距離を取得する投影距離取得手段を備え、
前記補正手段は、前記投影距離取得手段が取得した前記投影距離が長いほど、前記変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように前記画素信号を補正することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の投影装置。
【請求項１２】
前記投影装置から前記投影面に投影された投影画像までの距離である投影距離を取得する投影距離取得手段を備え、
前記補正手段は、前記投影距離取得手段が取得した前記投影距離が短いほど、前記変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による減少量を拡大させるように前記画素信号を補正することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の投影装置。
【請求項１３】
前記投影面に投影された投影画像の明るさを複数箇所取得する明るさ取得手段を備え、
前記補正手段は、前記明るさ取得手段が取得した明るさが少ない箇所ほど、当該箇所を投影する前記変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように前記画素信号を補正することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の投影装置。
【請求項１４】
前記補正手段による前記画素信号の補正を行うか否かを設定する補正設定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の投影装置。
【請求項１５】
前記補正手段は、前記画素信号に付加する補正信号を生成し、前記画素信号と当該補正信号とを合成して、当該画素信号を補正することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影面に投影画像を光学的に投影する投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示パネルやデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等で変調された変調光による投影画像を拡大投影する投影装置が知られている。このような投影装置が室内で利用される際には、投影面までの投影距離が短い状態で投影画像を大きく投影させることが求められるため、広画角で高解像度の投影装置が求められている。
【０００３】
そこで例えば、マイクロミラーの駆動を連続したパルス幅変調信号により制御するデジタルマイクロミラーデバイスを用いた画像出力装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２６６４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の投影装置（画像出力装置）では、投影画像を広画角で投影した場合には、投影画像のうち、投影レンズの光軸から遠い箇所に投影される画像は投影レンズの光軸に近い箇所に投影される画像に比べ光束が少なく、投影画像の明るさにムラが生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点を簡便な手段にて解決するためになされたものであり、投影画像の明るさのムラの低減等の画質補正が容易な投影装置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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の投影装置は、光源部と、前記光源部から射出された光を画像信号に基づいて変調する光変調素子と、当該光変調素子から射出された変調光を投影面に拡大投影する投影レンズとを備えた投影装置において、前記光変調素子の画素の位置に応じて、前記画像信号に基づいて生成される当該画素に対応する画素信号を補正する補正手段を備えている。
【０００７】
また、請求項２に係る発明の投影装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、フィールドシーケンシャル方式で多色表示を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明の投影装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記光変調素子は、複数のマイクロミラーを備えたデジタルマイクロミラー素子からなることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明の投影装置は、請求項３に記載の発明の構成に加え、前記補正手段は、前記マイクロミラーの位置に応じて、前記画素信号を補正することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る発明の投影装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記補正手段は、前記光変調素子の画素の位置が前記投影レンズの光軸から遠いほど、前記変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように、当該画素に対応する前記画素信号を補正することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に係る発明の投影装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記補正手段は、前記光変調素子の画素の位置が前記投影レンズの光軸に近いほど、前記変調光の有彩色成分の光束の補正による減少量を拡大させるように、前記画素信号を補正することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に係る発明の投影装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記画像信号又は前記画素信号を参照して、前記変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満か否かを判断する判断手段を備え、前記補正手段は、前記判断手段により前記変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満であると判断される場合に、前記画素の位置が前記投影レンズの光軸から遠いほど、当該有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、前記画素信号を補正することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８に係る発明の投影装置は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記画像信号又は前記画素信号を参照して、前記変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満か否かを判断する判断手段を備え、前記補正手段は、前記判断手段により前記変調光の有彩色成分の光束量が所定値以上であると判断される場合に、前記画素の位置が前記投影レンズの光軸から遠いほど当該有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させる前記画素信号の補正を行わないようにすることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９に係る発明の投影装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記補正手段による補正方法を切り替える手段であって、前記画素の位置が前記投影レンズの光軸から遠いほど、当該変調光の白色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、前記画素信号を補正する明るさ優先モードと、前記画素の位置が前記投影レンズの光軸に近いほど、当該変調光の有彩色成分の光束の補正による減少量を拡大させるように、前記画素信号を補正する色バランス優先モードとを切り替えるモード切替手段を備えている。
【００１５】
また、請求項１０に係る発明の投影装置は、請求項９に記載の発明の構成に加え、前記投影装置から前記投影面に投影された投影画像までの距離である投影距離を取得する投影距離取得手段を備え、前記モード切替手段は、前記投影距離取得手段により取得された前記投影距離に応じて、自動的に前記明るさ優先モードと前記色バランス優先モードとを切り替えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１１に係る発明の投影装置は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記投影装置から前記投影面に投影された投影画像までの距離である投影距離を取得する投影距離取得手段を備え、前記補正手段は、前記投影距離取得手段が取得した前記投影距離が長いほど、前記変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように前記画素信号を補正する。
【００１７】
また、請求項１２に係る発明の投影装置は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記投影装置から前記投影面に投影された投影画像までの距離である投影距離を取得する投影距離取得手段を備え、前記補正手段は、前記投影距離取得手段が取得した前記投影距離が短いほど、前記変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による減少量を拡大させるように前記画素信号を補正することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１３に係る発明の投影装置は、請求項１乃至１２のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記投影面に投影された投影画像の明るさを複数箇所取得する明るさ取得手段を備え、前記補正手段は、前記明るさ取得手段が取得した明るさが少ない箇所ほど、当該箇所を投影する前記変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように前記画素信号を補正する。
【００１９】
また、請求項１４に係る発明の投影装置は、請求項１乃至１３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記補正手段による前記画素信号の補正を行うか否かを設定する補正設定手段を備えている。
【００２０】
また、請求項１５に係る発明の投影装置は、請求項１乃至１４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記補正手段は、前記画素信号に付加する補正信号を生成し、前記画素信号と当該補正信号とを合成して、当該画素信号を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明の投影装置によれば、光変調素子の画素の位置に応じて、その画素に対応する画素信号を補正する補正手段とを備えているので、投影画像に生じる明るさのムラを低減させるように画素信号を補正することができる。このため、明るさのムラを低減させた投影画像を投影させることができる。また、光変調素子の画素の位置に応じて、その画素に対応する画素信号を補正するようにしているので、投影画像の明るさのムラの低減させる画質補正が容易である。
【００２２】
また、請求項２に係る発明の投影装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、光源部からの光を変調させるためにカラーフィルタを必要とせず、このカラーフィルタがない分、光が吸収されるロスがなくなり、透過率を高くすることができる。このため、投影装置により出射される変調光の利用効率を上げることができる。
【００２３】
また、請求項３に係る発明の投影装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、光変調素子として、複数のマイクロミラーを備えたデジタルマイクロミラー素子を用いているので、静止画及び動画像においても高精細、高輝度、高画質の投影画像を得ることができる。
【００２４】
また、請求項４に係る発明の投影装置によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、光変調素子の画素の位置に対応するマイクロミラーの位置に応じて、画素信号を補正することができる。光変調素子としてデジタルマイクロミラー素子を備えた投影装置では、マイクロミラーごとに対応する画素信号が存在するので、マイクロミラーの位置に応じて画素信号を補正することにより、どの信号をどのように補正するかを容易に定めることができる。また通常、マイクロミラーの位置により、そのマイクロミラーに対応する変調光と投影レンズの光軸とがなす角である画素角が定まるので、マイクロミラーの位置に応じて画素信号を補正することで、間接的に、そのマイクロミラーに対応する画素角に応じて画素信号を補正することができる。このため、各マイクロミラーの画素角を記憶させたり、変調光の画素角を検出させたりすることなく、簡単な処理により、明るさのムラを低減させた投影画像を投影させることが可能である。
【００２５】
一般に、投影画像において、投影レンズの光軸から遠い箇所に投影される画像ほど投影レンズの光軸に近い箇所に投影される画像に比べて光束が少なくなり、明るさが低下する。これに対し、請求項５に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の効果に加え、光変調素子の画素の位置が投影レンズの光軸から遠いほど、その変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように、その画素に対応する画素信号を補正するようにしている。このため、変調光の白色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正する場合には、投影レンズの光軸から遠い箇所に投影される画像の明るさが増し、投影レンズの光軸に近い箇所に投影される画像の明るさを損なうことなく、投影面に投影された投影画像の明るさのムラを低減させることができる。一方、変調光の有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、画素に対応する画素信号を補正する場合には、投影レンズの光軸から遠い箇所に投影される画像の鮮やかさを増加させ、投影画像の色バランスを考慮しつつ、ユーザに視認される投影画像の明るさのムラを低減させることができる。
【００２６】
また、請求項６に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加え、光変調素子の画素の位置が投影レンズの光軸に近いほど、その変調光の有彩色成分の光束の補正による減少量を拡大させるように、その画素に対応する画素信号を補正するようにしている。したがって、光変調素子の画素の位置が投影レンズの光軸に近いほど、有彩色成分を多く低減させることにより、投影画像の色バランスを重視しながら、投影画像の明るさのムラを低減させることができる。
【００２７】
また、請求項７に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の効果に加え、有彩色成分ごとの光束量が所定値未満であった場合に、光変調素子の画素の位置が投影レンズの光軸から遠いほど、その変調光の有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、その画素に対応する画素信号を補正している。このため、有彩色成分を増加させることができると判断される画面について、色バランスを崩すことなく、投影レンズの光軸から遠い箇所の画像の明るさを増加させることができ、投影画像に適した補正を自動的に行うことができる。スライドショー等静止画を断続的に投影する場合等は、特に、逐次補正量を最適化でき有効である。
【００２８】
また、請求項８に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明の効果に加え、有彩色成分ごとの光束量が所定値以上であった場合に、光変調素子の画素の位置が投影レンズの光軸から遠いほど、その変調光の有彩色成分の光束を大きく増加させる画素信号の補正を行わないようにしている。このため、有彩色成分を増加させることができないと判断される画面については、所定の補正を行わないようにすることができる。
【００２９】
また、請求項９に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明の効果に加え、明るさ優先モードと、色バランス優先モードとを切り替えることができるモード切替手段を備えているので、ユーザの嗜好に応じて画素信号の補正方法を切り替えることができる。
【００３０】
また、請求項１０に係る発明の投影装置によれば、請求項９に記載の発明の効果に加え、投影距離に応じて自動的にモード切替を行うようにしているため、投影距離に応じた適切な補正方法を自動的に選択することができる。
【００３１】
一般に、投影画像において、投影距離が長いほど光束が少なくなり、明るさが低下する。これに対し、請求項１１に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至１０のいずれかに記載の発明の効果に加え、投影距離が長くなるほど、白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正するようにしているので、投影距離を考慮した補正を行うことができる。
【００３２】
また、請求項１２に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至１０のいずれかに記載の発明の効果に加え、投影距離が短くなるほど、白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による減少量を拡大させるように画素信号を補正するようにしているので、投影距離を考慮した補正を行うことができる。
【００３３】
また、請求項１３に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至１２のいずれかに記載の発明の効果に加え、投影画像の明るさが少ない箇所ほど、白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正するようにしているので、投影画像の明るさに応じて適切な補正を行うことができる。尚、本発明の明るさの指標として、例えば、輝度、照度、光束等、種々のパラメータを採用することができる。
【００３４】
また、請求項１４に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至１３のいずれかに記載の発明の効果に加え、補正手段による補正を行うか否かを設定する補正設定手段を備えているので、ユーザが必要に応じて補正処理を実行させることができる。
【００３５】
また、請求項１５に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至１４のいずれかに記載の発明の効果に加え、補正手段は、画素信号に付加する補正信号を生成し、画素信号とこの補正信号とを合成することにより、画素信号を補正するようにしている。このため、複雑な処理を行うことなく、画素信号を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を適用した一例として、第１及び第２の実施形態を、図面を参照して順に説明する。まず、本発明の第１の実施形態の投影装置である卓上型投影装置１０（以下、単に「投影装置１０」と言う。）の外観について、図１を参照して説明する。図１は、投影装置１０の左側面図である。図１に示すように、投影装置１０は、水平なテーブル１１に載置されて使用され、壁面に設けられたスクリーン５１に投影画像を投影するものである。この投影装置１０は、図１に示すように、投影装置本体１４をその投影用開口部１５が鉛直な壁面に設けられたスクリーン５１の方向を向くようにし、テーブル１１上に載置した支持部材１２の支持嵌合部１６に、投影装置本体１４の右側面及び左側面に設けられた正方形形状を有する本体側嵌合部１３を上方から載置することによって、本体側嵌合部１３を支持嵌合部１６に落とし込んで嵌め合わせ、投影装置本体１４全体を所定の高さに支持するとともに、前方の壁面上のスクリーン５１に画像を投影する位置に固定する。この投影装置１０は、本体側嵌合部１３を変更することにより、例えば、テーブル１１面、テーブル１１に垂直な壁面、その他天井面等のスクリーンに対しても画像を投影することができる。
【００３７】
次に、第一の実施形態に係る投影装置の機能的構成について図２を参照して説明する。図２は、投影装置１０の機能的構成を示す概念図である。図２に示すように、投影装置１０は、入力手段２５，フレームメモリ２４と、ＣＰＵ２３０，ＲＯＭ２３１，ＲＡＭ２３２及びＥＥＰＲＯＭ２３３を含むマイコン部２３，輝度測定手段２１，距離検出手段２２，画像処理部３２，パルス幅制御部３３，光学素子ドライブ部３４及び、ランプ制御回路４１を備え、これらはバス６１により相互に接続されている。また、投影装置１０は、スクリーン５１に投影する投影画像の画像信号を画像処理部３２に入力する画像信号入力手段３１と、ランプ制御回路４１により制御される光源としてのランプ４２と、照明光学系４３と、デジタルマイクロミラー素子からなる光変調素子４４と、光変調素子４４から出射される変調光をスクリーン５１に結像する結像光学系４５とを備えている。以下、投影装置１０の各構成について詳述する。
【００３８】
マイコン部２３のＣＰＵ２３０は、投影装置１０の主制御を司り、読み出し専用の記憶素子であるＲＯＭ２３１に記憶された制御プログラムに従って、投影装置１０の動作や設定に関わる各種演算及び処理を実行するものである。また、ＲＯＭ２３１に記憶されている本発明に特徴的な明るさ補正プログラムに従って、各種演算及び処理を実行するものである。また、ＲＡＭ２３２は、任意に読み書き可能な記憶素子であり、ＣＰＵ２３０が演算処理した演算結果を収容する各種記憶領域が必要に応じて設けられている。尚、明るさ補正プログラムはフレキシブルディスク、メモリカード等の外部記憶装置に記憶されていてもよく、その場合は、当該プログラムをＲＡＭ２３２上に読み込んで実行する。また、ＥＥＰＲＯＭ２３３は、読み書き可能な不揮発性記憶素子であり、投影装置１０の動作に関わる各種設定やパラメータ等を記憶する。
【００３９】
入力手段２５は、操作パネルやリモートコントローラー等の入力装置からなり、ユーザにより操作されることによって、投影装置１０の作動制御や作動停止制御等を行うものである。この入力手段２５には、輝度測定モードを設定する輝度測定モードキー、輝度測定を指示する輝度測定キー、通常モードで投影装置１０を駆動させることを指示する取り消しキー、補正モードで投影装置を駆動させることを指示する補正モードキー、輝度を測定する色を指示する色指示キー、自動補正モードで補正を行うか否かを選択する自動補正キー、補正方式を選択するモード選択キー等の各種入力、選択キーが必要に応じて設けられている。
【００４０】
画像信号入力手段３１は、投影装置１０の外部から入力された画像信号を画像処理部３２に入力する。画像処理部３２は、ＣＰＵ２３０による制御に基づいて、入力された画像信号に対し、光変調素子を制御するための波形を生成する。このように生成された画像信号は画素信号として、パルス幅制御部３３及び光学素子ドライブ部３４に入力される。パルス幅制御部３３は、画素信号を補正する補正モードにおいて、画像処理部３２から出力された画素信号を補正するための補正信号を生成するものであり、画像処理部３２から出力される補正前の画素信号と、パルス幅制御部３３から出力される補正信号とは、光学素子ドライブ部において合成される。
【００４１】
ランプ４２は、ＲＯＭ２３１の所定の記憶領域に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ２３０により制御されたランプ制御回路４１からの出力信号に基づいて、点灯駆動されて発光する。ランプ４２により発光された光は、照明光学系４３によって、照明光として光変調素子４４に照射される。
【００４２】
照明光学系４３は、ランプ４２から出射した光を集光するレンズ群を備えている。また、照明光学系４３は、さらに必要応じて、光変調素子側にミラーを備えている。そのミラーは、レンズ群から出射した光を光変調素子に照明するために、所定の角度で設けられている。また、本発明の有彩色に相当する赤、青並びに、緑及び、本発明の白色に相当する白の合計４色のカラーフィルタを備えるカラーホイール（図示せず）は、照明光学系４３と光変調素子４４との間に備えている。
【００４３】
光変調素子４４は、光学素子ドライブ部３４の制御により駆動され、画像を表示するデジタルマイクロミラー素子であり、少なくとも、投影画像の１画素に対応する微少な鏡であるマイクロミラーを備えている。マイクロミラーは画素に応じた数だけ整列され、投影時にはこれらのマイクロミラーに、カラーホイールが備えるいずれかの色のカラーフィルタを通過した光が入射される。一方、光学素子ドライブ部３４は、画素信号を補正しない通常モードにおいては画像処理部３２から出力された画素信号に基づき、また、画素信号を補正する補正モードにおいては画像処理部３２から出力された補正前の画素信号と、パルス幅制御部３３により生成された補正信号とを合成した補正後の画素信号に基づき、それぞれのマイクロミラーの傾きを制御し、マイクロミラーから射出される変調光の方向を結像光学系４５に入射する方向にする「ＯＮ」と、ＯＮの方向とは異なる方向にする「ＯＦＦ」とで、結像光学系４５に入射する変調光を制御する。尚、光変調素子４４は、デジタルマイクロミラー素子に限定されず、例えば、ＬＣＯＳに代表される反射型液晶素子を用いるようにしてもよい。
【００４４】
結像光学系４５は、投影レンズ４５１（図４参照）を含む複数のレンズを主体として構成されている。この結像光学系４５は、スクリーン５１に直角な光軸７０を有しており、この結像光学系４５が備える複数のレンズは、その光軸７０に沿って一列に配置されている。この結像光学系４５は、光変調素子４４から入射した変調光をスクリーン５１に投影し、そのスクリーン５１上において投影画像を結像させる。
【００４５】
輝度測定手段２１は、投影画像の明るさを測定する手段として、スクリーン５１に投影された投影画像の輝度を、少なくとも投影画像の所定方向において複数測定する輝度センサを備えている。この輝度センサとしては、例えば、ＣＣＤ等のエリアセンサが用いられる。また、距離検出手段２２は、投影装置１０とスクリーン５１との間の距離を検出する距離センサを備えている。この距離センサとしては、例えば、赤外線センサ、超音波センサ等が用いられる。
【００４６】
以上の投影装置１０は、本発明で言うところの投影装置としての機能を有するもので、投影装置１０によりスクリーン５１に投影される投影画像の明るさムラを低減させるために画素信号を補正する補正機能を備えるものである。
【００４７】
次に、以上のように構成された投影装置１０を使用して、投影装置１０によりスクリーン５１に投影される投影画像の輝度に応じて輝度補正量Ｃを求め、マイクロミラーの位置に応じて、画素信号を補正する補正処理について図３乃至図１５を参照して説明する。図３は、光変調素子４４が備えるマイクロミラー群４４０を模式的に示す説明図であり、図４は、マイクロミラー群４４０から出射された変調光が投影レンズ４５１を通過してスクリーン５１に投影される状態を模式的に示す説明図である。また図５は、投影装置１０から出射される変調光と結像光学系４５の光軸７０とがなす角である画素角と、画素角が０度の変調光が投影された投影画像を基準として算出した、各画素角の変調光が投影された投影画像の輝度比との関係を表すグラフの一例である。また図６は、具体例１に係る補正前の画素信号と、補正信号及び、補正前の画素信号と補正信号とを合成した補正後の画素信号を説明するためのタイミングチャートである。また図７は、投影装置１０のＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶されている補正処理に関わる各種設定を説明するための説明図である。
【００４８】
また図８は、第１の実施形態のメイン処理の流れを示すメインフローチャートであり、図９は、図８に示すメイン処理で実行される輝度測定処理の流れを示すサブルーチンのフローチャートである。また図１０は、図８に示すメイン処理で実行される補正処理の流れを示すフローチャートであり、図１１は、図１０に示す補正処理で実行される明るさ優先処理の流れを示すフローチャートである。また図１２は、図６に示す補正後の画素信号に従って投影した画像の、画素角と各画素角の変調光が投影された投影画像の輝度比との関係を表すグラフである。また図１３は、具体例２に係る補正前の画素信号と、補正信号及び、補正前の画素信号と補正信号とを合成した補正後の画素信号を説明するためのタイミングチャートである。図１４は、具体例３に係る補正前の画素信号と、補正信号及び、補正前の画素信号と補正信号とを合成した補正後の画素信号を説明するためのタイミングチャートである。また図１５は、図１４示す補正後の画素信号に従って投影した場合の、画素角と各画素角の変調光が投影された投影画像の輝度比との関係を表すグラフである。尚、説明を簡略化するために、以下図６，図１３及び図１４のタイミングチャートを参照して、カラーフィルタの色が赤のタイミングでＯＮされる画素信号を一例として説明するが、必要に応じて他の色についても同様に制御される。また、第１の実施形態に係る補正処理を実行させるプログラムは、図２に示すＲＯＭ２３１に記憶されており、ＣＰＵ２３０が実行する
【００４９】
まず、投影装置１０の光変調素子４４が備えるマイクロミラー群４４０について、図３を参照して説明する。図３に示すように、第１の実施形態では、説明を簡略化するために、光変調素子４４は９枚のマイクロミラーを備え、各マイクロミラーは１画素を形成するものとする。このマイクロミラー群４４０のうち、マイクロミラーＭ１１，Ｍ１２及びＭ１３からなるマイクロミラー群４４１は、図４に示す結像光学系４５の光軸７０に近い側に、各マイクロミラーと光軸７０を含む水平面との距離が同一となるように整列される。また、マイクロミラーＭ２１，Ｍ２２及びＭ２３からなるマイクロミラー群４４２は、結像光学系４５の光軸７０に、マイクロミラー群４４１に次いで近い側に、各マイクロミラーと光軸７０を含む水平面との距離が同一となるように整列される。また、マイクロミラーＭ３１，Ｍ３２及びＭ３３からなるマイクロミラー群４４３は、結像光学系４５の光軸７０から遠い端側に、各マイクロミラーと光軸７０を含む水平面との距離が同一となるように整列される。前述の通り、マイクロミラー群４４０の９枚のマイクロミラーの傾きは、それぞれ、画素信号に基づき図２に示す光学素子ドライブ部３４によって制御される。尚、第１の実施形態においては、各マイクロミラーに対応する画素角は、光軸７０を含む水平面との距離が同一のマイクロミラーは、同一の画素角を有すると見なし、マイクロミラーの位置に応じて、補正信号のパルス幅を定めるようにしている。そして、同一の画素角を有すると見なされるマイクロミラーに対応する画素信号に対しては、同一の補正信号が生成されるようにしている。このため、マイクロミラーの位置に応じて、補正信号のパルス幅を定めることにより、間接的に、画素角に応じた補正信号が生成される。
【００５０】
次に、図３に示すマイクロミラー群４４０と投影画像との関係について図４を参照して説明する。図４は、マイクロミラー群４４０と投影画像との関係を示すため、投影装置１０の構成要素のうち、マイクロミラー群４４０及び投影レンズ４５１のみを模式的に示している。図４に示すように、投影レンズ４５１の光軸７０は、スクリーン５１の投影面５０に対して垂直となるように配置されており、マイクロミラー群４４０によって出射された変調光は、結像光学系４５を通過してスクリーン５１の投影面５０に投影され、投影画像として結像される。マイクロミラー群４４０のうち、光軸７０に近いマイクロミラー群４４１により出射された変調光は、スクリーン５１上の領域５４１に投影される。同様に、マイクロミラー群４４２により出射された変調光は、スクリーン５１上の領域５４２に投影され、マイクロミラー群４４３により出射された変調光は、スクリーン５１上の領域５４３に投影される。
【００５１】
このスクリーン５１の投影面５０に投影される画像は、画素信号を補正しない場合には、図５に示すように、投影装置１０から出射される変調光と結像光学系４５の光軸７０との画素角が大きいほど、即ち、光軸７０から離れる領域に投影される画像ほど、輝度比が低下し、投影画像の明るさが暗く感じられる。図４においては、領域５４１に投影される画像に比べ、領域５４３に投影される画像の方が明るさが少なく、即ち、暗く感じられる。
【００５２】
次に、投影画像を投影するための画素信号について、図６を参照して説明する。投影装置１０は、マイクロミラー群４４０の各マイクロミラーの角度を制御するのと同期して、カラーホイールが備える赤、緑、青及び白のいずれかの色のカラーフィルタを通過した光を、各マイクロミラーに時分割で照射して、カラーの投影画像を投影するようにしている。このため、画素信号は、図６の矢印７１で示すＴ０からＴ１５までの１画面期間をカラーフィルタの色の数に応じて分割し、各色を通過した光が入射されるときの、各マイクロミラーの角度をパルス信号により指示している。図６において、４分割された１画面期間（以下、単に「色期間」と言う。）とカラーフィルタ７３の色との関係は、Ｔ０からＴ４までの期間はカラーフィルタの色は赤（図６中「Ｒ」）、Ｔ４からＴ７までの期間はカラーフィルタ７３の色は緑（図６中「Ｇ」）、Ｔ７からＴ１０までの期間はカラーフィルタ７３の色は青（図６中「Ｂ」）、Ｔ１０からＴ１５までの期間はカラーフィルタ７３の色は白（図６中「Ｗ」）である。尚、カラーホイールの回転に伴うロスを考慮し、色期間の境目の前後において、Ｔ０からＴ１に相当する期間、即ち、Ｔ０からＴ１まで、Ｔ３からＴ５まで、Ｔ６からＴ８まで、Ｔ９からＴ１１まで、Ｔ１４からＴ１５までの期間には、ＯＮと指示しないようにしている。
【００５３】
そして、色期間が開始される側から、即ち、カラーフィルタ７３の色が赤の色期間ではＴ１，カラーフィルタ７３の色が緑の色期間ではＴ５，カラーフィルタ７３の色が青の色期間ではＴ８，カラーフィルタ７３の色が白の色期間ではＴ１１から、各色期間におけるＯＮを指示するパルス信号が生成される。例えば、具体例１において、図６の補正前のマイクロミラーＭ１１の角度を制御する画素信号７５は、赤のフィルタを通過した光が入射するタイミングで、赤の色期間のうち、Ｔ１からＴ２の期間ＯＮと指示している。このように、パルス信号により各色のフィルタを通過した光が入射するタイミングでの、各マイクロミラーの角度がＯＮ又はＯＦＦと指示されるとともに、パルス信号の幅により各マイクロミラーの角度をＯＮする期間（以下、単に「ＯＮ期間」と言う。）が指示される。
【００５４】
次に、投影装置１０のＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶されている、補正処理に関わる各種設定について、図７を参照して説明する。投影装置１０において、電源をＯＮする前の各種設定は、図７に示すように設定されているものとする。以下、各設定項目について説明する。図７中「輝度測定モード」は、画素信号に基づき画像を投影する前に、スクリーン５１に投影される画像の輝度を測定するか否かを設定するものであり、輝度を測定する「ＯＮ」又は、輝度を測定しない「ＯＦＦ」により設定され、具体例１ではＯＦＦと設定されている。また「輝度補正量」は、輝度補正量が記憶されているか否かを記憶するものであり、具体例１では輝度補正量が記憶されていることを示す「ＹＥＳ」が記憶されている。また「補正モード」は、投影画像の明るさムラを低減させるために画素信号を補正するか否かを設定するものであり、補正を行う「ＯＮ」又は、補正を行わない「ＯＦＦ」により設定され、具体例１ではＯＮと設定されている。また、「全色測定」は、カラーホイールが備えるカラーフィルタの各色全てについて輝度を測定するか否かを設定するものであり、全色について輝度を測定する「ＹＥＳ」又は、白のみについて輝度を測定する「ＮＯ」により設定され、具体例１ではＹＥＳと設定されている。また、「自動補正モード」は、補正処理に用いられる補正方式を自動的に判断して補正を行うか否かを設定するものであり、自動的に判断する「ＯＮ」又は、ユーザにより補正方式を指示する「ＯＦＦ」により設定され、具体例１ではＯＮと設定されている。また「明るさ優先モード」は、画素信号の補正方式を設定するものであり、明るさ優先モードにより補正を行う「ＯＮ」又は、色バランス優先モードにより補正を行う「ＯＦＦ」により設定され、具体例１ではＯＮと設定されている。尚、これらの設定は、ＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶させるようにしたが、フラッシュメモリやメモリカード等の他の記憶装置を設け、そこに記憶させてもよい。
【００５５】
次に、投影装置１０によりスクリーン５１の投影面５０に投影される投影画像の輝度に基づく輝度補正量Ｃを用い、マイクロミラーの位置に応じて、画素信号を補正する補正処理について図３乃至図１２を参照して説明する。第１の実施形態では、設定や画素信号の特性により、３種類の補正方式のいずれかの方式、即ち、光変調素子４４の画素の位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠い（画素角が大きい）箇所の明るさを増加させることで、明るさムラを低減させる明るさ優先モードの処理である「白補正」並びに「色補正」及び、光変調素子４４の画素の位置が投影レンズ４５１の光軸７０に近い（画素角が小さい）箇所の明るさを低減させることにより明るさムラを低減させる「色バランス優先処理」のいずれかの処理により画素信号を補正する。これらの処理方式のうちまず、具体例１として、投影画像の明るさを優先し、投影画像を形成するための白色成分の光束を調整して、図６に示す補正前の画素信号を、スクリーン５１に投影された投影画像の明るさに応じて補正する白補正を行う場合について説明する。
【００５６】
図８に示すメインフローチャートにおいて、まず、ユーザにより投影装置１０の電源がＯＮされると、ＥＥＰＲＯＭ２３３が参照され、輝度測定モードか否かが判断される（Ｓ１０）。この処理は、画素信号に基づき画像を投影する前に、スクリーン５１に投影される画像（テストパターン等）の輝度を測定するか否かを判断するための処理である。投影装置１０の使用位置を固定して使用する場合等、既に測定した輝度に基づく輝度補正量を用いて画素信号を補正してもよい場合や、結像光学系４５の特性により輝度が予測され、予め輝度補正量を定めることができる場合等、投影装置１０を起動するごとに輝度を測定しなくてもよい場合がある。また、補正されていない画素信号に基づき変調光を投影する通常モードで投影装置１０を動作させてもよい場合がある。このような場合には、輝度測定モードをＯＦＦと設定することにより（Ｓ１０：Ｎｏ）、輝度を測定する処理を省略することができる。この輝度測定モードのＯＮ又はＯＦＦの設定は、ユーザにより入力手段２５を用いて設定させるようにしてもよいし、使用開始時や投影装置１０が所定回数立ち上げられた場合等、所定条件を満たす場合に輝度測定モードがＯＮとなるように自動的に設定されるようにプログラムしてもよい。
【００５７】
具体例１では、図７に示すように、輝度測定モードがＯＦＦと設定されていると判断され（Ｓ１０：Ｎｏ）、続いて、ＥＥＰＲＯＭ２３３が参照され、輝度補正量Ｃが既に設定されているか否かが判断される（Ｓ２０）。具体例１では、輝度補正量Ｃが設定されていると判断され（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、続いて、ユーザにより入力手段２５が備える輝度測定キーが押下されると（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、新たに輝度測定処理を行い、測定された輝度に基づき輝度補正量を求める処理を行う（Ｓ６０）。この処理は、輝度測定モードがＯＦＦと設定されている場合でも、ユーザにより輝度補正量を再設定した方がよいと判断され、輝度測定キーが押下された場合に輝度測定処理を行うための処理である。一方、輝度測定キーが押下されていない場合には（Ｓ３０：Ｎｏ）、輝度補正量を再設定する必要がないと判断されるので、ユーザにより所定期間取り消しキーが押下されなければ（Ｓ４０：Ｎｏ，Ｓ５０）、既に設定された輝度補正量Ｃを用いて補正処理を行うと判断される。尚、Ｓ４０において取り消しキーが押下された場合には（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、補正をする必要がないと指示されたと判断し、補正を加えない画素信号に基づく通常モードで投影を行う（Ｓ１００）。この処理により、ユーザが補正モードで投影をする必要がないと判断する場合には、取り消しキーを押下することで通常モードで投影するよう指示することができる。尚、補正モードで画像を投影するか否かをユーザに判断させる機会を与えなくてもよい場合には、この処理（Ｓ４０）を省略するようにしてもよい。
【００５８】
Ｓ３０に続いて（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、輝度補正量Ｃを求める輝度測定処理を行う（Ｓ６０）。この輝度測定処理について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。図９に示すフローチャートにおいて、まず、ＥＥＰＲＯＭ２３３が参照され、光変調素子４４が備えるカラーフィルタの赤、緑、青及び白の４色全ての色について輝度を測定すると設定されているか否かが判断される（Ｓ６１０）。カラーフィルタの全色の輝度を測定するかしないかの設定は、ユーザに入力手段２５を用いて設定させるようにしてもよいし、デフォルトで設定するようにしてもよい。Ｓ６１０において、輝度を全色測定しない場合には（Ｓ６１０：Ｎｏ）、白色の輝度のみを測定する（Ｓ６４０）。具体例１では、図７に示すように、輝度を全色測定すると設定されており（Ｓ６１０：Ｙｅｓ）、全色の輝度が測定済みと判断されるまで（Ｓ６３０：Ｙｅｓ）、各輝度の測定を行う（Ｓ６２０）。
【００５９】
このＳ６２０の各色の輝度測定方法について、カラーホイールが備えるカラーフィルタの色が赤の場合を例に説明する。まず、赤のカラーフィルタを通過した変調光がスクリーン５１に投影される。このときのマイクロミラー群４４０の角度は、出射光がスクリーン５１に投影される「ＯＮ」の状態に設定されている。続いて、輝度測定手段２１を作動させ、スクリーン５１に投影された投影画像の鉛直方向の輝度を複数取得する。第１の実施形態では、輝度を測定する方向を、明るさムラがユーザに視認されやすい、鉛直方向について複数取得するようにしているが、投影画像の明るさムラに応じて、異なる方向を採用してもいいし、複数方向の輝度を測定したり、投影画像を複数のブロックに分割し、各ブロックについて輝度を測定したりするようにしてもよい。また、輝度を測定する際の方向は、カラーフィルタの色に応じて変えるようにしてもよい。具体例１では、図４に示す領域５４１乃至５４３のそれぞれについて、１箇所ずつ合計３箇所の輝度が測定される。この処理は投影画像のうち、投影レンズ４５１の光軸７０からの距離が異なるマイクロミラーに対応する画像の輝度を測定し、投影レンズ４５１の光軸７０からの距離が最も短いマイクロミラーに対応する画像の輝度を１とした場合の輝度比を用いて輝度補正量Ｃを算出するための処理である。尚、輝度の測定方法はＳ６４０の白色輝度の測定についても同様である。
【００６０】
同様の方法で、カラーフィルタの各色について、輝度が測定され（Ｓ６２０）、Ｓ６３０において、全色について輝度が測定されたと判断されると（Ｓ６３０：Ｙｅｓ）、Ｓ６２０又はＳ６４０により測定された輝度に基づき、輝度補正量Ｃが算出される（Ｓ６５０）。この輝度補正量Ｃは、Ｓ６１０において、全色測定すると判断される場合には（Ｓ６１０：Ｙｅｓ）、Ｓ６２０で測定した各色について、輝度補正量Ｃが求められ（Ｓ６５０）、ＥＥＰＲＯＭ２３３の所定の記憶領域に記憶される（Ｓ６６０）。また、複数の補正方式を採用可能に構成した場合には、補正方式ごとに輝度補正量Ｃが求められ（Ｓ６５０）、ＥＥＰＲＯＭ２３３の所定の記憶領域に記憶される（Ｓ６６０）。尚、具体例１では、説明を簡略化するために、補正方式が、図１１を参照して後述する白補正と色補正の場合には輝度補正量ＣをＣ＝Ｘ＊（１−輝度比）により算出し、図１０を参照して後述する色バランス優先補正では、輝度補正量ＣをＣ＝Ｘ＊（輝度比−０．８）により算出するものとする。ただし、前式中「０．８」はユーザ等により指定された値であり、記号「＊」は乗算記号である。また、各色の輝度比は前述のカラーフィルタの色が赤の場合と同一であり、各色の輝度補正量Ｃも同一であることとする。
【００６１】
この輝度補正量Ｃの算出処理について、補正方式が白補正及び色補正の場合の、赤の輝度補正量Ｃを例に説明する。まず、Ｓ６２０で測定した各色の輝度に基づき、輝度比が求められる。この処理により、例えば、領域５４１の輝度を基準とし、領域５４１の輝度比が１，領域５４２の輝度比が０．９，領域５４３の輝度比が０．８と求められるものとする。続いて、ＲＯＭ２３１又はＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶されている、輝度補正量Ｃを算出するための基準値Ｘが取得され、各画素に対応するマイクロミラーを駆動させるための画素信号に付加する輝度補正量Ｃを、Ｃ＝Ｘ＊（１−輝度比）により算出する。この式に従った演算処理より、領域５４１に対応するマイクロミラー群４４１の輝度補正量Ｃ１は０，領域５４２に対応するマイクロミラー群４４２の輝度補正量Ｃ２は０．１Ｘ，領域５４３に対応するマイクロミラー群４４３の輝度補正量Ｃ３は０．２Ｘと算出される（Ｓ６５０）。続いて、これらの輝度補正量Ｃが、マイクロミラーの位置と対応付けられて、ＥＥＰＲＯＭ２３３の所定の記憶領域に記憶される（Ｓ６６０）。同様な処理を、他の色に対しても行われる。また、色バランス優先補正に用いる輝度補正量Ｃも同様な処理により算出される。このように、各色について測定した輝度に基づき、輝度補正量Ｃを算出するので、各色で明るさムラが異なる場合でも、各色の明るさムラに併せて適切に補正信号と生成し、投影画像の明るさムラを低減させることができる。
【００６２】
続いて、図８に示すメイン処理に戻り、ＥＥＰＲＯＭ２３３が参照され、投影画像の明るさムラが低減するように画素信号を補正する補正モードに設定されているか否かが判断される（Ｓ７０）。第１の実施形態では、補正処理を行うか否かの判断は、補正モードの設定を所定の記憶領域に記憶されている場合の他（Ｓ７０：Ｙｅｓ）、所定期間内に（Ｓ９０）入力手段２５の補正モードキーが押下される場合（Ｓ８０：Ｙｅｓ）に行い、その他の場合には（Ｓ７０：Ｎｏ，Ｓ８０：Ｎｏ，Ｓ９０）、画素信号を補正しない通常モードで画像を投影する（Ｓ１００）。具体例１では、補正モードＯＮと記憶されていると判断され（Ｓ７０：Ｙｅｓ）、続いて、画素信号を補正する補正処理を行う（Ｓ１１０）。
【００６３】
このＳ１１０の補正処理について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。図１０に示すフローチャートにおいて、まず、ＥＥＰＲＯＭ２３３が参照され、補正方法を自動的に設定する自動補正モードに設定されているか否かが判断される（Ｓ２１０）。第１の実施形態では、投影画像の明るさのムラを低減させることを優先した明るさ優先補正処理を行う明るさ優先モード（Ｓ２３０）と、投影画像の色バランスを考慮しつつ明るさのムラを低減させるバランスを優先した補正を行うバランス優先モード（Ｓ２４０）とが選択可能となっており、いずれかのモードにより画素信号に補正を加えるかを予め選択し、自動補正モードをＯＮと設定することにより（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、電源をＯＮするごとに、これらのモードを選択しなくても予め選択されたモードを自動的に選択されるようになっている（Ｓ２２０）。一方、自動補正モードをＯＦＦと設定されている場合であっても、ユーザによりいずれかのモードが選択されれば（Ｓ２５０：Ｙｅｓ）、その選択されたモードに応じて画素信号に補正を加える（Ｓ２６０）。尚、自動補正モードがＯＦＦに設定されている場合に（Ｓ２１０：Ｎｏ）、ユーザによりモードが選択されず（Ｓ２５０：Ｎｏ）、入力手段２５が備える取り消しキーが押下された場合には（Ｓ２９０：Ｙｅｓ）、画素信号を補正せず、通常モードにて画像を投影する（Ｓ３００）。
【００６４】
具体例１では、自動補正モードがＯＮ（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、明るさ優先モードがＯＮと記憶されていると判断され（Ｓ２２０：Ｙｅｓ）、続いて、明るさ優先補正処理を行う（Ｓ２３０）。この明るさ優先補正処理について、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。図１１に示すフローチャートにおいて、まず、各マイクロミラーに対応する画素信号のうち、光変調素子４４の画素の位置、即ち、マイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠いマイクロミラー群４４３に対応する画素信号について、マイクロミラーの角度をＯＦＦに設定することを指示する期間（以下、単に「ＯＦＦ期間」と言う。）が所定期間Ｙよりも長いか否かが判断される（Ｓ２３１）。この処理は、画素信号に基づいて投影される変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満になるか否かを判断するための処理である。ここで所定期間Ｙは、図６に示すＴ１からＴ３までの期間の半分の期間であると、ＲＯＭ２３１又はＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶されているものとする。Ｓ２３１において、図６に示すマイクロミラーＭ３１に対応する画素信号７７の、カラーフィルタの色が赤のタイミングのＯＦＦ期間は、Ｔ２からＴ４までの期間であり、所定期間Ｙよりも短いと判断される（Ｓ２３１：Ｎｏ）。この場合、画素信号に基づいて投影される変調光の有彩色成分の光束量が所定値以上になると判断される。
【００６５】
このＳ２３１の処理は、所定数の画面のマイクロミラー群４４３の各マイクロミラーに対応する画素信号について、同様な検討を行い、いずれかのマイクロミラーに対応する画素信号に、ＯＦＦ期間が所定期間Ｙ以下となる色期間があると判断される場合には（Ｓ２３１：Ｎｏ）、Ｓ２３１に続いて、投影画像の明るさムラを補正するために、カラーフィルタの色が白色のタイミングで、マイクロミラーを輝度補正量Ｃに対応する期間だけＯＮさせて白色成分の光束を増加させる白補正を行う（Ｓ２３３）。一方、マイクロミラー群４４３の全てのマイクロミラーに対応する画素信号について、ＯＦＦ期間が所定期間Ｙより長いであると判断される場合には（Ｓ２３１：Ｙｅｓ）、画素信号に基づいて投影される変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満になると判断されるので、図１３を参照して後述する、カラーフィルタの色が有彩色のタイミングで、マイクロミラーを輝度補正量Ｃに対応する期間だけＯＮさせて有彩色成分の光束を増加させる色補正を行う（Ｓ２３２）。尚、Ｓ２３１の際に参照される画面の数は、画素信号の特徴等に応じて任意に設定可能である。
【００６６】
この白補正（Ｓ２３３）について説明をする。白補正は、パルス幅制御部３３及び光学素子ドライブ部３４において、１画面期間ずつ読み出された各マイクロミラーに対応する画素信号に対して行われる。まずパルス幅制御部３３において、各マイクロミラーの位置が取得され、ＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶された位置に対応する輝度補正量Ｃに基づき、カラーフィルタの色が白色のタイミングでそのマイクロミラーをＯＮさせる補正信号を生成する。例えば、マイクロミラーＭ１１に対応する輝度補正量Ｃ１は０であり、マイクロミラーＭ２１に対応する輝度補正量Ｃ２は０．１Ｘであり、マイクロミラーＭ３１の輝度補正量Ｃ３は０．２Ｘであると記憶されているため、それぞれに対応する補正信号として、図６に示す補正信号８１乃至８３が生成される。各補正信号と輝度補正量との関係は、補正信号８１は輝度補正量０に対応して、カラーフィルタが白のタイミングではＯＮされず、また、補正信号８２のＴ１３からＴ１４までのＯＮ期間は輝度補正量０．１Ｘに相当し、補正信号８３のＴ１２からＴ１４までのＯＮ期間は輝度補正量０．２Ｘに相当する。このように、マイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠いマイクロミラーほど、カラーフィルタが白のタイミングでのＯＮ期間を大きく増加させる補正信号が生成される。尚、第１の実施形態では、白色成分の光束を増加させる白補正を実行する場合、補正信号の終わりが色期間の終わりとなるように、即ち、補正信号の終わりがＴ１４となるようにパルスを生成するようにしている。一方、前述のように、補正前の画素信号は、各色期間の始まり側から生成されるようにしているので、このように補正信号を加える位置を定めることで、複雑な処理をすることなく補正前の画素信号に含まれるパルスと同様な期間に補正信号を生成するのを回避し、規則的にパルスを付加することができる。
【００６７】
続いて光学素子ドライブ部３４において、画像処理部３２から出力される補正前の画素信号とパルス幅制御部３３から出力される補正信号とが合成される。この処理により、マイクロミラーＭ１１に対応する画素信号７５とその補正信号８１とが合成され、画素信号９１のように補正される。同様に、マイクロミラーＭ２１に対応する画素信号７６とその補正信号８２とが合成され、画素信号９２のように補正され、マイクロミラーＭ３１に対応する画素信号７７とその補正信号８３とが合成され、画素信号９３のように補正される。同様の処理により、他のマイクロミラーに対応する画素信号が補正される。この補正後の１画面分の画素信号は、フレームメモリ２４に記憶される。そして、全ての画像期間について白補正が行われたと判断されると、白補正が終了される（Ｓ２３３）。そして、図１０に示すフローチャートに戻り、さらに、図８に示すメインフローチャートに戻り、設定処理を終了する。尚、投影装置１０の電源をＯＦＦすることなく引き続き異なる画像信号に基づき投影を行う場合には、図８に示す輝度測定処理（Ｓ６０）を省略し、補正モードを選択可能に図８のＳ７０以降の処理を行うようにしてもよいし、具体例１と同様の白補正により画素信号を補正する場合には、図１１に示すＳ２３３から処理を行うようにしてもよい。
【００６８】
以上詳述した明るさ優先処理により補正した画素信号に基づき画像を投影した場合の、画素角と輝度比の関係を図１２に示す。図１２においては、補正前９６及び補正後９５の画素信号に基づく画像を投影し、補正前の画素角が０度の変調光により投影される投影画像の輝度を基準とし、各画素角の輝度比を求めている。図１２に示すように、補正後９５は補正前９６に比べ、画素角が大きい条件、即ち、投影レンズ４５１の光軸７０から遠い箇所に投影される画像における輝度比が低減する度合いが改善される。したがって、第１の実施形態の明るさ優先処理によれば、明るさムラを改善した画像を投影することができる。
【００６９】
また、画素信号に付加する補正信号を、パルス幅制御部３３において生成し、生成された補正信号と、画素信号とを合成するようにしており、外部から入力される画像信号から光変調素子４４の各画素を制御する画素信号を生成する画像処理部３２と、補正信号が生成されるパルス幅制御部３３とを明確に区別している。このため、画素信号による制御に影響を与えず、輝度むら等による補正を行うことができる他、複雑な処理を行うことなく補正が可能であり、補正を行うための処理を行う制御の負荷が軽い。さらに、補正信号を生成する処理を別途行うことができるため、本発明の補正処理を行うために必要な仕様変更が容易である。
【００７０】
尚、具体例１では、図１１に示すＳ２３１において、カラーフィルタの色が赤のタイミングのＯＦＦ期間は図６のＴ２からＴ４までの期間であり、所定期間Ｙよりも短いと判断されるので（Ｓ２３１：Ｎｏ）、マイクロミラーの位置に応じて白色成分の光束を増加させる白補正を行ったが、図１３に示す、具体例２のマイクロミラーＭ３１の画素信号１７７のように、マイクロミラー群４３３に対応する画素信号について、カラーフィルタの色が赤のタイミングのＯＦＦ期間が、図１３のＴ２２からＴ２５までの期間であり、所定期間Ｙより長いと判断される場合には（Ｓ２３１：Ｙｅｓ）、画素信号に基づいて投影される変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満になると判断されるので、白色成分の光束を増加させる白補正とは異なる色補正を行う（Ｓ２３２）。この色補正について、図１１及び図１３を参照して説明する。図１３に示す具体例２の画素信号は、図６に示す具体例１の画素信号に準じるので説明を省略する。
【００７１】
色補正は、投影画像の明るさムラを解消するために、明るさを優先しつつ、投影画像の色バランスを考慮して、光変調素子の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠いほど有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正する処理である。この色補正は、白補正同様、パルス幅制御部及び光学素子ドライブ部３４において実行される。まずパルス幅制御部３３において、各マイクロミラーについて位置が取得され、ＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶されたそのマイクロミラーの位置に対応する輝度補正量Ｃに基づき、カラーフィルタの色が有彩色のタイミングでそのマイクロミラーをＯＮさせる補正信号を生成する。具体例２では、カラーフィルタの色が有彩色であるタイミングでＯＮが設定されているのは、赤のみであり、緑及び青についてはＯＮされないので、投影画像の色バランスを考慮した補正を行うために、ＯＮと設定される期間が色期間中に存在する赤の色期間のみについて補正信号を生成する。
【００７２】
この処理により、例えば、マイクロミラーＭ１１に対応する輝度補正量Ｃ１は０であり、マイクロミラーＭ２１に対応する輝度補正量Ｃ２は０．１Ｘであり、マイクロミラーＭ３１の輝度補正量Ｃ３は０．２Ｘであると記憶されているため、それぞれに対応する補正信号として、図１３に示す補正信号１８１乃至１８３が生成される。各補正信号と輝度補正量との関係は、白補正と同様に、補正信号１８１には輝度補正量０に対応してＯＮされず、補正信号１８２のＴ２４からＴ２５までのＯＮ期間は輝度補正量０．１Ｘに相当し、補正信号１８３のＴ２３からＴ２５までのＯＮ期間は輝度補正量０．２Ｘに相当する。このように、マイクロミラーの位置に応じて、光変調素子の画素の位置、即ち、マイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠いほど、そのマイクロミラーを制御するための画素信号には、カラーフィルタが有彩色のタイミングでのＯＮ期間が大きく増加せるための補正信号が生成される。尚、第１の実施形態では、白補正と同様、各色期間の補正信号の終わりがその色期間の終わりとなるように、即ち、図１３においてカラーフィルタが赤の場合には、補正信号の終わりがＴ２５となるようにパルスを生成するようにしている。補正前の画素信号は前述の通り、各色期間の始まり側から生成されるようにしているので、このように補正信号を加える位置を定めることで、補正前の画素信号と、その画素信号に付加する補正信号とを区別することができる。即ち、画素信号が生成される期間と、補正信号が付加される期間とをわけることができる。
【００７３】
続いて光学素子ドライブ部３４において、画像処理部３２から出力される補正前の画素信号とパルス幅制御部３３から出力される補正信号とが合成される。この処理により、例えば、マイクロミラーＭ１１に対応する画素信号１７５とその補正信号１８１とが合成され、画素信号１９１のように補正される。同様に、マイクロミラーＭ２１に対応する画素信号１７６とその補正信号１８２とが合成され、画素信号１９２のように補正され、マイクロミラーＭ３１に対応する画素信号１７７とその補正信号８３とが合成され、画素信号１９３のように補正される。同様の処理により、他のマイクロミラーに対応する画素信号が補正される。この補正後の１画面分の画素信号は、フレームメモリ２４に記憶される。そして、全ての画像期間について色補正が行われたと判断されると、色補正が終了される（Ｓ２３４）。
【００７４】
以上詳述した色補正によれば、光変調素子の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠い箇所の投影画像ほど、有彩色成分の光束の補正による増加量が拡大するように画素信号を補正して、投影レンズ４５１の光軸７０から遠い箇所に投影される画像の鮮やかさを増大させることできる。このため、投影画像の明るさを優先しつつ、投影画像の色バランスを考慮して、投影画像の明るさムラを低減させることができる。
【００７５】
尚、具体例１及び具体例２では、図１０に示すメイン処理において、明るさ優先補正処理を行うようにしていたが（Ｓ２３０）、投影画像の色バランスを考慮した色バランス優先補正を行うようにしてもよい（Ｓ２４０）。この色バランス優先補正について、図１０及び図１４を参照して説明する。図１４に示す具体例３の画素信号は、図６に示す具体例１の画素信号に準じるので説明を省略する。
【００７６】
色バランス優先補正は、光変調素子の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０に近いほど有色成分の光束の補正による減少量を拡大させるように、画素信号を補正し、光変調素子の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０に近い箇所の投影画像の鮮やかさを押さえるようにすることで、色バランスを優先させて投影画像の明るさムラを低減している。この色バランス優先補正は、白補正及び色補正同様、パルス幅制御部３３及び光学素子ドライブ部３４において実行される。まずパルス幅制御部３３において、各マイクロミラーについて位置が取得され、ＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶された位置に対応する輝度補正量Ｃに基づき、カラーフィルタの色が有彩色のタイミングでそのマイクロミラーをＯＮさせる、ＯＮ期間を短くする、即ち、画素信号のパルス幅を短くするための補正信号を生成する。具体例３では、図１４に示すように、カラーフィルタの色が有彩色であるタイミングでＯＮが設定されているのは、３色の有彩色のうち赤のみであり、カラーフィルタの色が緑及び青のタイミングではＯＮされない。したがって、色バランスを考慮した補正を行うために、ＯＮ期間が存在するカラーフィルタが赤のタイミングに所定期間ＯＮされる補正信号を生成する。
【００７７】
この処理により、例えば、マイクロミラーＭ１１に対応する輝度補正量Ｃ１は０．２Ｘであり、マイクロミラーＭ２１に対応する輝度補正量Ｃ２は０．１Ｘであり、マイクロミラーＭ３１の輝度補正量Ｃ３は０であると記憶されているため、それぞれに対応する補正信号として、図１４に示す補正信号２８１乃至２８３が生成される。各補正信号と輝度補正量との関係は、補正信号２８１のＴ３１からＴ３３までのＯＮ期間は輝度補正量０．２Ｘに相当し、補正信号２８２のＴ３１からＴ３２までのＯＮ期間は輝度補正量０．１Ｘに相当し、補正信号２８３には輝度補正量０に対応してＯＮされない。尚、第１の実施形態では、補正信号を期間の始まり側から、画素信号の幅を削減させるためのパルスを生成するようにしている。前述の通り、補正前の画素信号は、各色期間の始まり側から生成されるようにしているので、このようにパルスを付加する位置を定めることで、補正前の画素信号が各色期間のうち、どの期間に生成されたかを判断することなく、補正前の画素信号のパルス幅を短くするための補正信号を生成することができる。
【００７８】
続いて光学素子ドライブ部３４において、画像処理部３２から出力される補正前の画素信号とパルス幅制御部３３から出力される補正信号とが合成される。この処理により、マイクロミラーＭ１１に対応する画素信号２７５とその補正信号２８１とが合成されて補正前の画素信号２７５のＯＮ期間が、補正信号２８１のＯＮ期間分短くされ、画素信号２９１のように補正される。同様に、マイクロミラーＭ２１に対応する画素信号２７６とその補正信号２８２とが合成され、画素信号２９２のように補正され、マイクロミラーＭ３１に対応する画素信号２７７とその補正信号２８３とが合成され、画素信号２９３のように補正される。同様の処理により、他のマイクロミラーに対応する画素信号が補正される。このように、マイクロミラーの位置に応じて、対応する画素角が小さいマイクロミラーほど、カラーフィルタが有彩色のタイミングでのＯＮ期間が大きく減少される。この補正後の１画面分の画素信号は、フレームメモリ２４に記憶される。そして、全ての画像期間について色バランス優先補正が行われたと判断されると、色バランス優先補正が終了される（Ｓ２４０）。
【００７９】
以上詳述した色バランス優先処理により補正した画素信号に基づき画像を投影した場合の、画素角と輝度比の関係を図１５に示す。図１５においては、補正前２９６及び補正後２９５の画素信号に基づく画像を投影し、補正前の画素角が０度の変調光により投影される投影画像の輝度を基準とし、各画素角の輝度比を求めている。図１４に示すように、補正後２９５は補正前２９６に比べ、画素角が小さい条件の輝度比を低減させることにより、画素角が大きい条件、即ち、光変調素子の画素の位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠い条件と、画素角が小さい条件、即ち、光変調素子の画素の位置が投影レンズ４５１の光軸７０から近い条件との輝度比の差を小さくすることができ、投影画像の明るさのムラが改善される。したがって、色バランス優先補正によれば、投影画像の色バランスを優先しながら、明るさムラを改善した画像を投影することができる。
【００８０】
尚、以上説明した、第１の実施形態の投影装置１０において、図２に示すランプ制御回路４１及びランプ４２は、本発明の光源部に相当する。また、複数のマイクロミラー及びカラーホイールを備え、照明光学系４３を経た照明光を、画素信号に基づいて変調する、図２に示す光変調素子４４は、本発明の光変調素子及びデジタルマイクロミラー素子に相当する。また、図８に示すメインフローチャートのＳ８０において、画素信号の補正を行うか否かを設定する、図２に示す入力手段２５は、本発明の補正設定手段に相当する。
【００８１】
また、図１１に示すフローチャートのＳ２３１において、各マイクロミラーに対応する画素信号を参照して、マイクロミラーの角度をＯＦＦに設定することを指示する期間が所定値よりも短いか否かが判断することにより、変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満になるか否かを判断する、図２に示すＣＰＵ２３０は、本発明の判断手段に相当する。また、図１１に示すフローチャートにおいて、マイクロミラーの角度をＯＦＦに設定することを指示するＯＦＦ期間が所定期間Ｙよりも長く、変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満であると判断される場合に（Ｓ２３１：Ｙｅｓ）、色補正を行い（Ｓ２３２）、マイクロミラーの位置に応じて、光変調素子の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠いほど有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、補正信号を生成し、補正前の画素信号とこの補正信号とを合成して、画素信号を補正する、図２に示すＣＰＵ２３０は、本発明の補正手段として機能する。図１０に示すフローチャートのＳ２４０又はＳ２８０の色バランス優先補正において、光変調素子の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０に近いほど、変調光の有彩色成分の光束の補正による減少量を拡大させるように前記画素信号を補正する、図２示すＣＰＵ２３０は本発明の補正手段として機能する。
【００８２】
また、図１０のフローチャートのＳ２５０において、光変調素子の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠いほど、当該変調光の白色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正する明るさ優先モードと、光変調素子の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０に近いほど、変調光の有彩色成分の光束の補正による減少量を拡大させるように画素信号を補正する色バランス優先モードとを切り替える、図２に示す入力手段２５は、モード切替手段に相当する。
【００８３】
また、スクリーン５１に投影された投影画像の明るさの指標として輝度を複数箇所取得する図２に示す輝度測定手段２１は、本発明の明るさ取得手段に相当する。また、図１１に示すＳ２３３において、図２に示す輝度測定手段２１が取得した明るさの指標となる輝度が低い箇所ほど、その箇所を投影する変調光の白色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように定めた輝度補正量を用いて補正信号を生成し、その補正信号と画素信号とを合成して白補正する、図２に示すＣＰＵ２３０は本発明の補正手段として機能する。また、図１１に示すＳ２３２において、図２に示す輝度測定手段２１が取得した明るさの指標となる輝度が低い箇所ほど、その箇所を投影する変調光の有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、補正信号を生成し、その補正信号と画素信号を色補正する、図２に示すＣＰＵ２３０は本発明の補正手段として機能する。
【００８４】
以上説明した、第１の実施形態の投影装置１０によれば、光変調素子の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が応じて、画素に対応する画素信号を補正する補正手段とを備えているので、光変調素子の画素の位置に応じて生じる明るさのムラを低減させるように画素信号を補正することができる。このため、明るさのムラを低減させた投影画像を投影させることができる。また、光変調素子４４は、複数のマイクロミラーを備えたデジタルマイクロミラー素子を用いているので、静止画及び動画像においても高精細、高輝度、高画質の投影画像を得ることができる。尚、投影レンズ４５１の画角に応じて、光変調素子の画素の位置が規定されるので、投影レンズ４５１の画角を考慮して、画素信号を補正するようにしてもよい。
【００８５】
また、図１１の変調光の白色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正する白補正において（Ｓ２３３）、投影レンズ４５１の光軸７０から遠い箇所に投影される画像の明るさが増し、投影面に投影された投影画像の明るさのムラを低減させることができる。一方、変調光の有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正する色補正では（Ｓ２３２）、光変調素子４４の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠い箇所に投影される画像の鮮やかさを増加させ、ユーザに視認される投影画像の明るさのムラを低減させることができる。
【００８６】
また、第１の実施形態の投影装置１０は、白補正と色補正とのいずれかを選択する際に、有彩色成分ごとの光束を基準として、自動的に選択するようにしているので、投影画像に適した補正を自動的に行うことができる。また投影装置１０は、明るさ優先モード（Ｓ２３０又はＳ２７０）と、色バランス優先モード（Ｓ２４０又はＳ２８０）とを切り替えることができる入力手段２５を備えているので、ユーザの嗜好や画素信号の特性等に応じて画素信号の補正方法を切り替えることができる。
【００８７】
また投影装置１０は、色バランス優先補正においては（Ｓ２４０又はＳ２８０）、光変調素子４４の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０に近い箇所に投影される画像の変調光ほど、その変調光の有彩色成分の光束の補正による減少量を拡大させるように、画素信号を補正するようにしている。したがって、光変調素子４４の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０に近い変調光ほど、有彩色成分を多く低減させることにより、色バランスを重視しながら、投影画像の明るさのムラを低減させることができる。
【００８８】
また投影装置１０は、補正信号を生成する際に用いる補正量として、カラーホイールの各色に対応する輝度を用いて求めた輝度補正量を用い、投影画像の明るさが少ない箇所ほど、白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正するようにしているので、投影画像の明るさに応じて適切な補正を行うことができる。また投影装置１０は、画素信号を補正するか否かを設定する入力手段２５を備えているので、ユーザが必要に応じて補正処理を実行させることができる。また、投影装置１０は、画素信号を補正する際に、画素信号に付加する補正信号を生成し、画素信号とこの補正信号とを合成することにより、画素信号を補正するようにしているので、複雑な処理を行うことなく、適切に画素信号を補正することができる。
【００８９】
尚、本発明は、以上詳述した第１の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、第１の実施形態の投影装置として、卓上型投影装置１０について説明したが、卓上型の投影装置に限定されず、壁や天井に設置するタイプの投影装置に適用するようにしてもよい。また、投影装置の構成や外観は、適宜変更可能である。
【００９０】
また、第１の実施形態では、光変調素子４４として、複数のマイクロミラーを備えるデジタルマイクロミラー素子を用いるようにしていたが、これに限定されず、光変調素子として、ＬＣＯＳ等の反射型液晶素子を用いるようにしてもよい。また、例えば、フィールドシーケンシャル方式で駆動される投影装置としてもよい。フィールドシーケンシャル方式で駆動される投影装置とした場合、投影装置はカラーフィルタを必要とせず、フィルタがない分吸収ロスがなくなり、透過率が高くなる。また、第１の実施形態では、説明を簡略化するため、投影装置１０が備えるマイクロミラーの数は９枚である場合について説明したが、マイクロミラーの数、形状及び配列は、種々変更可能である。
【００９１】
また、第１の実施形態では、明るさ優先モードと色バランス優先モードとが選択可能に構成され、さらに、明るさ優先モードは有彩色成分のＯＦＦ期間が所定期間よりも長いか否かにより、色補正又は白補正を行うようにしており、３つの補正方式を設定や画素信号に応じて使い分けるようにしていたが、これに限定されず、例えば、このうちのいずれか１つ又は、任意の２つの補正方式により補正を行うようにしてもよい。また、明るさ優先モードにおいて、白補正と色補正とを組合せ、変調光の白色成分及び有彩色成分の双方の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正するようにしてもよい。
【００９２】
また、第１の実施形態では、投影画像の明るさの指標として、輝度を用いるようにしていたが、これに限定されず、例えば、照度、光束等、種々のパラメータを採用することができる。
【００９３】
また、第１の実施形態では、投影画像の輝度に基づき、輝度補正量Ｃを定め、この輝度補正量Ｃを用いて補正信号を生成するようにしていたが、これに限定されず、結像光学系４５（図２参照）が備えるレンズ特性により、予め、明るさムラを補正するための補正量を、投射レンズの画角に応じて定めることができる場合は、その補正量に基づき補正信号を生成するようにしてもよい。その場合は、その予め定められた補正量をＲＯＭ２３１やＥＥＰＲＯＭ２３３等の記憶媒体に記憶させ、補正信号を生成処理において、その補正量を参照するようにすればよい。このように予め補正量を定める場合には、第１の実施形態のように明るさの指標となる輝度を測定したり、補正信号を生成する際に用いる補正量を算出する処理を省略することができるので、補正処理に必要な装置構成を簡略化したり、補正処理に要する時間を短縮したりすることができる。
【００９４】
また、第１の実施形態では、補正前の画素信号に付加する補正信号を生成し、補正前の画素信号と補正信号とを合成して、画素信号を補正するようにしていたが、これに限定されず、補正前の画素信号に直接補正信号を付加するようにしてもよい。また、第１の実施形態では、補正方式に応じて、補正信号のパルスを加える開始又は終了期間を定めるようにしていたが、これに限定されず、例えば、所定の色期間中の任意の期間にパルスを加えるようにしてもよい。尚、第１の実施形態のように光変調素子として、デジタルマイクロミラー素子を用いる場合には、マイクロミラーの角度を切り替える際のロスを考慮し、１つの色期間に含まれるＯＮ期間の数は少ない方が好ましい。
【００９５】
また、第１の実施形態では、図１１に示す明るさ優先処理において、光変調素子４４の画素の位置、即ちマイクロミラーの位置が投影レンズ４５１の光軸７０から遠いマイクロミラー群４３３の画素信号を参照して、白補正を行うか色補正を行うかを判断するようにしていたが（Ｓ２３１）、この処理で参照する画素信号はこれに限定されず、例えば、光変調素子４４の画素の位置から投影レンズ４５１の光軸７０までの距離が所定値よりも遠い変調光に対応する画素信号を参照するように参照する画素信号の条件を定めてもよいし、全ての画素信号を参照するようにしてもよい。また、Ｓ２３１において、画像信号入力手段３１により入力された画像信号を参照して、変調光の有彩色成分の光束量が所定値未満か否かを判断するようにしてもよい。画像信号を参照する場合には、画像信号に含まれる電圧値により画像の輝度が求まるため、処理を簡略化することが可能である。また、Ｓ２３１で定める所定期間Ｙは、画素信号の特性、投影場所、ユーザの嗜好等に応じて任意に定めることができる。また、この所定期間Ｙは、画素信号に対応するカラーフィルタの色ごとに変えるようにしてもよいし、投影画像の明るさや、投影画像内の位置に応じて変えるようにしてもよい。
【００９６】
また、第二の実施形態では、図１１に示すＳ２３１においてＯＦＦ期間が所定期間Ｙよりも長いである場合に（Ｓ２３１：Ｙｅｓ）、色補正を行うようにしていたが（Ｓ２３２）、これに限定されず、ＯＦＦ時間が所定期間Ｊ以下であるかにより、画像信号又は画素信号に基づいて投影される変調光の有彩色成分の光束量が所定値以上になると判断し、所定期間Ｊ以下であると判断される場合には、色補正を行わないようにしてもよい。このようにした場合には、有彩色成分を増加させることができないと判断される画面については、色補正を行わないようにすることができる。
【００９７】
次に、投影装置１０と投影面５０との距離に応じて、輝度補正量Ｃを算出する際に用いる基準値Ｘを定める第２の実施形態について、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、第２の実施形態のメイン処理の流れを示すメインフローチャートであり、図１７は、図１６に示すメイン処理で実行される輝度測定処理の流れを示すサブルーチンのフローチャートである。尚、投影装置１０の構成については第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、第２の実施形態に係る補正処理を実行させるプログラムは、図２に示すＲＯＭ２３１に記憶されており、ＣＰＵ２３０が実行する。
【００９８】
図１６に示すように、第２の実施形態に係る補正処理の流れは、Ｓ３，Ｓ５及びＳ６５において、第１の実施形態と異なる。第１の実施形態と共通する処理については説明を省略し、以下、第１の実施形態と異なるＳ３，Ｓ５及びＳ６５について説明する。
【００９９】
まず、電源がＯＮされると、距離検出手段２２が作動され、投影装置１０と投影面５０との投影距離Ｌが検出される（Ｓ３）。この処理は、投影距離Ｌに応じて、輝度補正量Ｃを算出する際に用いる基準値Ｘを定めるための処理である。この投影距離Ｌは、投影装置１０と投影面５０との位置関係を判別することが可能な距離であればよく、例えば、投影装置１０と投影面５０との最短距離を採用してもよいし、投影装置１０と投影画像の中心との距離を採用してもよい。続いて、Ｓ３で検出された投影距離Ｌが、ＥＥＰＲＯＭ２３３の所定の記憶領域に記憶される（Ｓ５）。
【０１００】
次に、第１の実施形態と異なる輝度測定処理（Ｓ６５）について、図１７に示すフローチャートを参照して説明する。図１７に示すように、輝度測定処理の流れは、Ｓ６４５，Ｓ６５５及びＳ６６５において第１の実施形態と異なる。第１の実施形態と共通する処理については説明を省略し、以下、第１の実施形態と異なるＳ６４５，Ｓ６５５及びＳ６６５の処理について説明する。
【０１０１】
所定の輝度が測定された後（Ｓ６３０：Ｙｅｓ又はＳ６４０）、ＥＥＰＲＯＭ２３３が参照され、図１６のＳ５で設定された投影距離Ｌが取得される（Ｓ６４５）。続いて、Ｓ６２０又はＳ６４０により測定された輝度から算出する輝度比と、Ｓ６４５で取得された投影距離Ｌに応じて定められる基準値Ｘに基づき、輝度補正量Ｃが算出される（Ｓ６５５）。投影距離Ｌに応じて定められる基準値Ｘは、例えば、投影距離Ｌと基準値Ｘとの間に、線形の関係式を定めて予めＲＯＭ２３１又はＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶させておき、その関係式から投影距離Ｌに対応する基準値Ｘを求める。この関係式は、明るさ優先モードに用いる輝度補正量においては、投影距離Ｌが長いほど変調光の白色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、輝度補正量を大きく増加させ、色バランス優先モードにおいては、投影距離Ｌが長いほど、有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、輝度補正量の補正による増加量を拡大させるように定められている。このようにして求めた基準値Ｘを用い、第１の実施形態と同様、輝度補正量Ｃを、例えば、Ｃ＝Ｘ＊（１−輝度比）により定める（Ｓ６５５）。続いて、Ｓ６５５で求めた輝度補正量ＣがＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶される（Ｓ６６５）。
【０１０２】
第２の実施形態では、以上詳述した処理により輝度補正量Ｃを用い、補正信号を生成する。尚、投影装置１０から投影面５０に投影された投影画像までの距離である投影距離を取得する、図２に示す距離検出手段２２は、本発明の投影距離取得手段に相当する。距離検出手段２２が取得した投影距離Ｌが長いほど、明るさ優先モードにおいては変調光の白色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正し、色バランス優先モードにおいては有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように画素信号を補正する、図２に示すＣＰＵ２３０は、本発明の補正手段に相当する。
【０１０３】
以上詳述した第２の実施形態によれば、輝度補正量を求める際に用いる基準値Ｘは、明るさ優先モードに用いる輝度補正量においては、投影距離Ｌが長いほど変調光の白色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、輝度補正量を大きく増加させ、色バランス優先モードにおいては、投影距離Ｌが長いほど有彩色成分の光束の補正による増加量を拡大させるように、輝度補正量の補正による増加量を拡大させるように定められているので、一般に、投影距離が長いほど光束が少なくなり、明るさが低下する投影画像の明るさのムラを、投影距離に応じた適切な輝度補正量を用いて低減させることができる。
【０１０４】
尚、本発明は、以上詳述した第２の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、第２の実施形態では、図１７においてＳ６２０又はＳ６４０により測定された輝度から算出する輝度比と、Ｓ６４５で取得された投影距離Ｌに応じて定められる基準値Ｘに基づき、輝度補正量Ｃを算出するようにしていたが（Ｓ６５５）、これに限定されず、輝度比を用いずに補正信号を生成する際に用いる補正量を算出するようにしてもよい。例えば、結像光学系４５（図２参照）が備えるレンズ特性により、予め明るさムラを補正するための補正量を、光変調素子４４の画素の位置に応じて定めることができる場合には、その基準補正量と投影距離Ｌとを用いて求めた補正量に基づき補正信号を生成するようにしてもよい。この方法によれば、明るさの指標となる輝度を測定することなく、投影装置１０と投影面５０との間の投影距離Ｌに応じて、補正量を適切に定めることができる他、明るさの指標を測定するための装置や処理を必要としないため、補正処理に必要な装置構成を簡略化したり、補正処理に要する時間を短縮したりすることができる。
【０１０５】
図１７のＳ６５５において、投影距離Ｌと基準値Ｘとの間に、線形の関係式を定めて予めＲＯＭ２３１又はＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶させておき、その関係式から投影距離Ｌに対応する基準値Ｘを求めるようにしていたが、投影距離Ｌに応じて基準値Ｘが定まればよく、第２の実施形態の方法に限定されない。したがって、例えば、関係式を用いずに、ルックアップテーブルにより求めてもよく、その場合は、所定の範囲の投影距離Ｌと、投影距離Ｌが所定の範囲である場合に適用する基準値Ｘとを対応付けて記憶するようにし、測定された投影距離Ｌに応じた範囲に対応する基準値Ｘを求めるようにしてもよい。また、輝度補正量を求める式として、Ｃ＝Ｘ＊Ｌ＊（１−輝度比）のように、補正量を定める関係式に投影距離Ｌを直接代入して求めるようにしてもよい。
【０１０６】
また第二の実施形態では、投影距離Ｌが長いほど、変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による増加量を拡大させるように、画素信号を補正するようにしていたが、投影距離Ｌが短いほど、変調光の白色成分及び有彩色成分の少なくともいずれか一方の光束の補正による減少量を拡大させるように画素信号を補正するようにしてもよい。この場合には、色バランスと、投影距離とを考慮した補正を行うことができる。
【０１０７】
また、投影距離Ｌに応じて、距離検出手段２２が検出した投影距離Ｌに応じて、図１０のＳ２２０において、自動的に明るさ優先モードと色バランス優先モードとを切り替えるようにしてもよい。この場合、投影距離Ｌが所定値Ｗ以上の条件では明るさ優先モード、投影距離Ｌが所定値Ｗ未満の条件では色バランス優先モードを選択するように、所定値Ｗを予めＲＯＭ２３１又はＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶させ、投影距離Ｌに応じて記憶された補正方式を選択するように構成すればよい。このような構成とすることで、投影距離Ｌに応じて適切な補正方式を自動的に選択ことができ、ユーザの利便性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】投影装置１０の左側面図である。
【図２】投影装置１０の機能的構成を示す概念図である。
【図３】光変調素子４４が備えるマイクロミラー群４４０を模式的に示す説明図である。
【図４】マイクロミラー群４４０から出射された変調光が投影レンズ４５１を通過してスクリーン５１に投影される状態を模式的に示す説明図である。
【図５】投影装置１０から出射される変調光と結像光学系４５の光軸７０とがなす角である画素角と、画素角が０度の条件の変調光が投影された投影画像を基準として算出した、各画素角の変調光が投影された投影画像の輝度比との関係を表すグラフである。
【図６】具体例１に係る補正前の画素信号と、補正信号及び、補正前の画素信号と補正信号とを合成した補正後の画素信号を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】投影装置１０のＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶されている補正処理に関わる各種設定を説明するための説明図である。
【図８】第１の実施形態のメイン処理の流れを示すメインフローチャートである。
【図９】図８に示すメイン処理で実行される輝度測定処理の流れを示すサブルーチンのフローチャートである。
【図１０】図８に示すメイン処理で実行される補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す補正処理で実行される明るさ優先処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図６に示す補正後の画素信号に従って投影した場合の、画素角と各画素角の変調光が投影された投影画像の輝度比との関係を表すグラフである。
【図１３】具体例２に係る補正前の画素信号と、補正信号及び、補正前の画素信号と補正信号とを合成した補正後の画素信号を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】具体例３に係る補正前の画素信号と、補正信号及び、補正前の画素信号と補正信号とを合成した補正後の画素信号を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】図１４示す補正後の画素信号に従って投影した場合の、画素角と各画素角の変調光が投影された投影画像の輝度比との関係を表すグラフである。
【図１６】第２の実施形態のメイン処理の流れを示すメインフローチャートである。
【図１７】図１６に示すメイン処理で実行される輝度測定処理の流れを示すサブルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１０    投影装置
２１    輝度測定手段
２２    距離検出手段
２５    入力手段
３４    光学素子ドライブ部
４１    ランプ制御回路
４２    ランプ
４４    光変調素子
５０    投影面
７０    光軸
２３０    ＣＰＵ
４４０    マイクロミラー群
４４１    マイクロミラー群
４４２    マイクロミラー群
４４３    マイクロミラー群
４５１    投影レンズ
【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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