(57)【要約】【課題】  スクリーン上に投影する画像の色補正を効率よく行うことができるプロジェクタを提供する。【解決手段】  スクリーン１上に投影された、複数色からなる色補正用画像の反射光を受光センサ２１で受光する。受光センサ２１からは反射光の反射光量に応じた電気信号が出力される。この信号を自動焦点検出装置２０の演算部２２で演算し、ディジタルのセンサ出力を求める。求められたセンサ出力値と、メモリ部１０に色画像毎に登録されたセンサ出力の目標範囲とを制御回路５で比較して各色画像の補正量を求める。従って、色補正の対象となるすべての色画像についての補正量を一括して求めることができ、画像の色補正を効率的よく行うことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色からなる色補正用画像をスクリーン上に投影する画像投影手段と、
前記画像投影手段により前記スクリーン上に投影された画像の反射光を受光して、該反射光の受光量に応じた信号を出力する受光手段と、
前記色補正用画像の色毎に設定された基準値と、該当する色の画像の反射光を受光した前記受光手段の出力とを比較して、色毎の補正量を算出する制御手段と、
を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記色補正用画像は、順に配列する少なくとも赤、緑、青の各色画像を含むことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記色補正用画像は、赤、緑、青の各色画像に加えて黒と白の各色画像を含み、前記黒の色画像は前記赤の色画像の外側に、前記白の色画像は前記青の外側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記色補正用画像の各色画像は、隣接する色画像の前記基準値の差が大きくなるように配置されていることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記色補正用画像は、隣接する色画像の境目に白または黒の画像が挿入されてい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プロジェクタ。
【請求項６】
前記制御手段は、前記受光手段の隣接セルの出力の差分を求め、求めた差分値が大きく変化する所で、反射光を受光する画像の色が変化したと判定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プロジェクタ。
【請求項７】
スクリーン上に画像を投影するプロジェクタの色補正方法であって、
前記スクリーン上に投影された、複数色からなる色補正用画像の反射光を受光手段で受光し、前記色補正用画像の色毎に設定された基準値と、該当する色の画像の反射光を受光した前記受光手段の出力とを比較して、色毎の補正量を算出することを特徴とする色補正方法。
【請求項８】
前記色補正用画像は、順に配列する少なくとも赤、緑、青の各色画像を含むことを特徴とする請求項７記載の色補正方法。
【請求項９】
前記色補正用画像は、赤、緑、青の各色画像に加えて黒と白の各色画像を含み、前記黒の色画像は前記赤の色画像の外側に、前記白の色画像は前記青の外側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項８記載の色補正方法。
【請求項１０】
前記色補正用画像の各色画像は、隣接する色画像の前記基準値の差が大きくなるように配置されていることを特徴とする請求項７記載の色補正方法。
【請求項１１】
前記色補正用画像は、隣接する色画像の境目に白または黒の画像が挿入されていることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の色補正方法。
【請求項１２】
前記受光手段の隣接セルの出力の差分を求め、求めた差分値が大きく変化する所で、反射光を受光する色画像が変化したと判定することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の色補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン上に投影する画像の色補正を行うプロジェクタ及びその色補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーンに映像を拡大して映すプロジェクタにおいては、加法混色により色表現を行うため、照明光や外光等の環境光および画像を投影するスクリーンの種別によって、表示される画像が制作者の意図したものと大きく異なってしまうことがある。このため、プレゼンテーション等の実行前に補正用の画像をスクリーン上に投影し、投影された画像の反射光をセンサで測定して画像の色補正を行うことがある。
【０００３】
特許文献１に開示された色補正方法について以下に詳述する。図１１には特許文献１に開示されたプロジェクタ装置の構成が示されている。このプロジェクタ装置１００の色補正の手順について図１２に示されたフローチャートを参照しながら説明する。まず、キャリブレーション信号発生部１０５は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗのうちのどの色の色変換用キャリブレーション画像を表示するのかを決定し（ステップＳ２１）、決定した色の最高階調の画像が表示されるようにキャリブレーション信号（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２のいずれか１つまたは複数）を出力する。
【０００４】
色変換部１０６は、初期値に設定された色変換用行列を用いて色変換を行い、Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３のいずれか１つまたは複数を出力する。また、階調補正部１０８は、初期値に設定された１Ｄ−ＬＵＴを用いて階調補正を行いＲ４，Ｇ４，Ｂ４のいずれか１つまたは複数を出力する。
【０００５】
そして、プロジェクタ装置１００は、Ｄ／Ａ変換部１１３、Ｌ／Ｖ駆動部１１４を介して出力されるＲＧＢ信号に基づき、色変換用キャリブレーション画像をスクリーンに投写表示する（ステップＳ２２）。
【０００６】
色光センサ１１２は、スクリーンに投写表示された色変換用キャリブレーション画像の測色を行う（ステップＳ２３）。色光センサからの測色情報に基づく測色データは行列生成部１１０に記憶される（ステップＳ２４）。
【０００７】
プロジェクタ装置１００は、この測色処理（ステップＳ２１〜ステップＳ２４までの処理）をすべての色の色変換用キャリブレーション画像の測色処理が終了するまで繰り返し行う。そして、必要なすべての測定データが揃った段階で、行列生成部１１０が色変換用データの一種である色変換用行列を生成し、行列記憶部１０７に記憶する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−５０５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のプロジェクタでは、上述したステップＳ２１〜ステップＳ２４までの測色処理を繰り返し行い、色補正を行うすべての色（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白））について測色処理を行っている。従って色変換用データを作成するまでの時間がかかり過ぎるという問題を有している。
【００１０】
また、測色処理を行うためにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の単色画像をスクリーン上にそれぞれ投影しなければならず、見た目によくないため使用者に不快感を与えてしまう。
【００１１】
また、特許文献１のプロジェクタではスクリーン上に投影した色画像の測色を行うために測色専用の色光センサを別途設けている。従って装置構成が大きくなると共に、装置にかかる費用が高くなるという問題がある。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スクリーン上に投影する画像の色補正を効率よく行うことができるプロジェクタ及びその色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】
【００１３】
かかる目的を達成するために請求項１記載のプロジェクタは、複数色からなる色補正用画像をスクリーン上に投影する画像投影手段と、前記画像投影手段により前記スクリーン上に投影された画像の反射光を受光して、該反射光の受光量に応じた信号を出力する受光手段と、前記色補正用画像の色毎に設定された基準値と、該当する色の画像の反射光を受光した前記受光手段の出力とを比較して、色毎の補正量を算出する制御手段と、を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項１記載の発明は、複数色からなる色補正用画像をスクリーン上に投影し、色補正用画像の色毎に設定された基準値と、該当する色の画像の反射光を受光した受光手段の出力とを比較して、色毎の補正量を算出している。スクリーンに投影された画像の反射光を受光手段で受光して、色毎の補正量を求める測定を一度行うことで色補正を行うすべての色の補正量を求めることができる。このため、スクリーン上に投影する画像の色補正にかかる時間を短縮して色補正を効率的に行うことができる。
【００１５】
請求項２記載のプロジェクタは、請求項１記載のプロジェクタにおいて、前記色補正用画像は、順に配列する少なくとも赤、緑、青の各色画像を含むことを特徴としている。
【００１６】
請求項２記載の発明は、色補正用画像は、順に配列する少なくとも赤、緑、青の各色画像を含んでいる。このようにすれば、赤、緑、青に亘るセンサ出力値が、赤または青の一方をピークとし他方をボトムとして、段階的ではあるが略直線的に変化するので、使用者はセンサ出力値の形状を確認することによって容易に各色のずれを確認できる。
【００１７】
また、前記形状のピークとボトムとの間にある各色の出力値は、色補正用画像の各色の配置と前記略直線との関係から容易に特定でき、色補正が容易になる。
【００１８】
請求項３記載のプロジェクタは、請求項２記載のプロジェクタにおいて、前記色補正用画像は、赤、緑、青の各色画像に加えて黒と白の各色画像を含み、前記黒の色画像は前記赤の色画像の外側に、前記白の色画像は前記青の外側にそれぞれ配置されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項３記載の発明は、色補正用画像は、赤、緑、青の各色画像に加えて黒と白の各色画像を含み、黒の色画像は赤の色画像の外側に、白の色画像は青の外側にそれぞれ配置されている。これにより、黒、赤、緑、青、白に亘るセンサ出力値が略直線的に変化するので、使用者はセンサ出力値の形状を確認することによって容易に各色のずれを確認でき、また色補正も容易になる。
【００２０】
請求項４記載のプロジェクタは、請求項１記載のプロジェクタにおいて、前記色補正用画像の各色画像は、隣接する色画像の前記基準値の差が大きくなるように配置されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項４記載の発明は、色補正用画像の隣接する色画像の基準値の差が大きくなるように色画像を配置することで、画像の色の境界、すなわち異なる色画像の反射光を受光するセルの境界の判定を容易に行うことができる。
【００２２】
請求項５記載のプロジェクタは、請求項１乃至４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、前記色補正用画像は、隣接する色画像の境目に白または黒の画像が挿入されていることを特徴としている。
【００２３】
請求項５記載の発明は、色補正用画像の色と色との境目に白または黒画像を挿入している。白または黒画像の反射光を受光する受光手段の出力値は、他の色の画像と比較して値が最も大きくなるか、または最も小さくなる。従って、異なる色の間に白または黒画像を挿入することで、画像の色の境界、すなわち異なる色画像の反射光を受光するセルの境界の判定を容易に行うことができる。
【００２４】
請求項６記載のプロジェクタは、請求項１乃至５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、前記制御手段は、前記受光手段の隣接セルの出力の差分を求め、求めた差分値が大きく変化する所で、反射光を受光する色画像が変化したと判定することを特徴としている。
【００２５】
請求項６記載の発明は、受光手段の隣接セルの出力の差分を求め、求めた差分値が大きく変化する所で、反射光を受光する色画像が変化したと判定している。スクリーンに投影された色画像の反射光を受光する受光手段の出力は、受光する色画像の反射光が異なると出力値も大きく変化する。従って、隣接セルの出力の差分を求め、求めた差分値が大きく変化する所を検出することで画像の色の境界、すなわち異なる色画像の反射光を受光するセルの境界の判定を容易に行うことができる。
【００２６】
請求項７記載の色補正方法は、スクリーン上に画像を投影するプロジェクタの色補正方法であって、前記スクリーン上に投影された、複数色からなる色補正用画像の反射光を受光手段で受光し、前記色補正用画像の色毎に設定された基準値と、該当する色の画像の反射光を受光した前記受光手段の出力とを比較して、色毎の補正量を算出することを特徴としている。
【００２７】
請求項７記載の発明は、スクリーン上に投影された、複数色からなる色補正用画像の反射光を受光手段で受光して、色補正用画像の色毎に設定された基準値と、該当する色の画像の反射光を受光した受光手段の出力とを比較して、色毎の補正量を算出している。スクリーンに投影された画像の反射光を受光手段で受光して、色毎の補正量を求める測定を一度行うことで色補正を行うすべての色の補正量を求めることができる。このため、スクリーン上に投影する画像の色補正にかかる時間を短縮して色補正を効率的に行うことができる。
【００２８】
請求項８記載の色補正方法は、請求項７記載の色補正方法において、前記色補正用画像は、順に配列する少なくとも赤、緑、青の色画像を含むことを特徴としている。
【００２９】
請求項８記載の発明は、色補正用画像は、順に配列する少なくとも赤、緑、青の色画像を含んでいる。このようにすれば、上述のとおり赤、緑、青に亘るセンサ出力値が略直線的に変化するので、使用者はセンサ出力値の形状を確認することによって容易に各色のずれを確認でき、また色補正も容易になる。
【００３０】
請求項９記載のプロジェクタは、請求項８記載のプロジェクタにおいて、前記色補正用画像は、赤、緑、青の各色画像に加えて黒と白の各色画像を含み、前記黒の色画像は前記赤の色画像の外側に、前記白の色画像は前記青の外側にそれぞれ配置されていることを特徴としている。
【００３１】
請求項９記載の発明は、色補正用画像は、赤、緑、青の各色画像に加えて黒と白の各色画像を含み、黒の色画像は赤の色画像の外側に、白の色画像は青の外側にそれぞれ配置されている。これにより、黒、赤、緑、青、白に亘るセンサ出力値が略直線的に変化するので、使用者はセンサ出力値の形状を確認することによって容易に各色のずれを確認でき、また色補正も容易になる。
【００３２】
請求項１０記載の色補正方法は、請求項７記載の色補正方法において、前記色補正用画像の各色画像は、隣接する色画像の前記基準値の差が大きくなるように配置されていることを特徴としている。
【００３３】
請求項１０記載の発明は、色補正用画像の隣接する色画像の基準値の差が大きくなるように色画像を配置することで、画像の色の境界、すなわち異なる色画像の反射光を受光するセルの境界の判定を容易に行うことができる。
【００３４】
請求項１１記載の色補正方法は、請求項７乃至１０のいずれかに記載の色補正方法において、前記色補正用画像は、隣接する色画像の境目に白または黒の画像が挿入されていることを特徴としている。
【００３５】
請求項１１記載の発明は、色補正用画像の色と色との間に白または黒画像を挿入している。白または黒画像の反射光を受光する受光手段の出力値は、他の色の画像と比較して値が最も大きくなるか、または最も小さくなる。従って、異なる色の間に白または黒画像を挿入することで、画像の色の境界、すなわち異なる色画像の反射光を受光するセルの境界の判定を容易に行うことができる。
【００３６】
請求項１２記載の色補正方法は、請求項７乃至１１のいずれかに記載の色補正方法において、前記受光手段の隣接セルの出力の差分を求め、求めた差分値が大きく変化する所で、反射光を受光する色画像が変化したと判定することを特徴としている。
【００３７】
請求項１２記載の発明は、受光手段の隣接セルの出力の差分を求め、求めた差分値が大きく変化する所で、反射光を受光する色画像が変化したと判定している。スクリーンに投影された色画像の反射光を受光する受光手段の出力は、受光する色画像の反射光が異なると出力値も大きく変化する。従って、隣接セルの出力の差分を求め、求めた差分値が大きく変化する所を検出することで画像の色の境界、すなわち異なる色画像の反射光を受光するセルの境界の判定を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、色補正の対象となるすべての色画像についての補正量を一括して求めることができる。従って、スクリーン上に投影する画像の色補正を効率的よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
次に、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００４０】
図１に示されるように本実施例のプロジェクタ２は、投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に投影された画像の反射光を受光して、投影レンズ光学系８の焦点距離を調節するためのコントラスト値と、反射光を受光するセンサの出力をＡ／Ｄ変換したディジタルのセンサ出力値とを出力する自動焦点検出装置２０と、プロジェクタ２に対するスクリーン１の相対的な傾斜角度を、水平面内および垂直面内において正確に測定する第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３及び４と、図示しないパーソナルコンピュータ等の機器から画像を入力して、画像情報を出力する投影画像生成部６と、投影レンズ光学系８へ画像を出力する表示駆動部７と、投影レンズ光学系８の焦点距離を変更するために、光軸に沿って投影レンズ光学系８を移動させるステッピングモータ等からなる光学系駆動部２３と、プロジェクタ２の構成に必要なデータや命令を記憶したメモリ部１０と、これら各部を制御する制御回路５とを有している。
【００４１】
制御回路５は、自動焦点検出装置２０から出力されるセンサ出力値に基づいて色補正用の補正係数を算出し、算出した補正係数を投影画像生成部６に通知する。投影画像生成部６は、パーソナルコンピュータ等の上位機器から入力された画像データに対して、制御回路５から通知された補正係数に従って色補正変換を行い、表示駆動部７に表示データとして出力する。また、制御回路５は、自動焦点検出装置２０から出力されるコントラスト値により光学系駆動部２３を制御し、投影レンズ光学系８を光軸方向に移動させることで焦点距離を調節する。さらに、制御回路５は、第１ライン型パッシブ測距装置３の演算部３２および第２ライン型パッシブ測距装置４の演算部４２からの出力に基づいて、プロジェクタ２に対するスクリーン１の水平方向および垂直方向の相対的な傾斜角度を算出する。制御回路５は、また、算出された傾斜角度に基づいて台形歪を補正するように投影画像生成部６と表示駆動部７を制御し、スクリーン１上に投影される画像の上下、左右方向への拡大、縮小を行う。
【００４２】
メモリ部１０は、プロジェクタ２の構成に必要なデータや命令を記憶している。これらのデータや命令は、制御回路５、演算部２２、演算部３２、４２等に随時出力され、これら各部から演算結果のデータを受け取る。また、メモリ部１０は不揮発性のフラッシュメモリや揮発性のＲＡＭなどの２種類のメモリ装置を有し、必要なデータや命令、および長期的に使用されるデータを不揮発性のメモリ装置に記憶し、一時的にのみ使用されるデータを揮発性のメモリ装置に記憶する。また、メモリ部１０には所望とする画像の色がスクリーン１に表示されたときに、この色画像の反射光を受光した受光センサ２１のセンサ出力値（以下、センサ出力の目標範囲という）が色画像毎に記録されている。このセンサ出力の目標範囲は、良好な色画像を例えば白または銀白のスクリーンに表示するための基準となる値であり、色画像毎にこの値が決められている。
【００４３】
自動焦点検出装置２０には、投影レンズ光学系８により投影された画像の、スクリーン１での反射光を受光して受光量に応じた電気信号を出力する受光センサ２１と、受光センサ２１から出力される電気信号に演算を行い、ディジタルのセンサ出力値と、画像のコントラスト値とを出力する演算部２２とを有している。受光センサ２１としてはＣＣＤラインセンサなどを適用することができる。
【００４４】
ここで、図２を参照しながら自動焦点検出装置２０の演算部２２について詳細に説明する。図２に示されるように演算部２２は、受光センサ２１から入力した電気信号にディジタル処理を施す第１Ａ／Ｄ変換器２２１と、同じく受光センサ２１から入力した電気信号から高周波成分を取り出す高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２２２と、高周波成分だけとなった輝度信号の振幅検波を行なう検波器２２３と、検波器２２３の検波出力をＡ／Ｄ変換し、ディジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換器２２４と、第２Ａ／Ｄ変換器２２４から出力されるディジタル信号を積分する積分器２２５と、を有している。第１Ａ／Ｄ変換器２２１からは受光センサ２１の出力値をディジタルに変換したセンサ出力値が出力され、積分器２２５からは投影画像のコントラスト値が出力される。
【００４５】
本実施例は、スクリーン１上に投影される画像の所望とする色からのずれ量を検出する測色処理において、一回の測色処理で、色補正する対象となるすべての色画像についてのずれ量を検出することを特徴としている。このため、本実施例のプロジェクタ２は、図３に示されるように色補正を行うすべての色画像が含まれる補正用画像をスクリーン１上に投影する。本実施例では、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色と白と黒を有する色補正用画像を用いる。図３にスクリーン１上に投影する色補正用画像の一例を示す。この色補正用画像では黒、赤、緑、青、白の各色画像が順に並べられている。
【００４６】
スクリーン１上に投影された色補正用画像の反射光を自動焦点検出装置２０の受光センサ２１で受光する。受光センサ２１は、色補正用画像のスクリーン１での反射光を受光して、受光量に応じた電気信号を出力する。反射光の受光量に応じた電気信号は演算部２２で演算され、ディジタルのセンサ出力値が出力される。
【００４７】
受光センサ２１からの電気信号を演算部２２でＡ／Ｄ変換して出力されるセンサ出力値は、図３に示されるように画像の色によって値が異なる。このため、複数の色画像からなる色補正用画像を一度にスクリーン１上に投影しても、センサ出力の値によってどの色画像の反射光を受光したものであるのかを判定することができる。
【００４８】
制御回路５は、受光センサ２１を構成する各セルの出力がどの色画像の反射光を受光して出力されたものであるのかを判定する。上述したように受光センサ２１から出力され、演算部２２で求められるディジタルのセンサ出力は、受光する色画像毎に出力値が異なる。図３に示す例では、黒画像のセンサ出力値が最も高く、次いで赤、緑、青、白の順にセンサ出力値が高い。このセンサ出力値はＡ／Ｄ変換器のＡ／Ｄ変換方法によって値が異なり、白、青、緑、赤、黒の順でセンサ出力値が高くなることもある。このように、センサ全体、とりわけ赤、緑、青に亘るセンサ出力値が、赤または青の一方をピークとし他方をボトムとして、段階的ではあるが略直線的に変化するので、使用者はセンサ出力値の形状を確認することによって容易に各色のずれを確認できる。例えば、緑に対応するセンサ出力値が目標範囲よりも低ければ、全体的なセンサ出力値は直線ではなく略Ｖ字型となるので、使用者が緑のずれを一目で把握できる。このように、色補正用画像がそれぞれ順に並んだ赤、緑、青の色画像を備えているので、プロジェクタの使用者が容易に各色のずれを確認できる。また、前記形状のピークとボトムとの間にある各色の出力値は、色補正用画像の各色の配置と前記略直線との関係から容易に特定でき、色補正が容易になる。
【００４９】
制御回路５は、受光センサ２１を構成する隣接セル同士の出力の差分を取り、差分値が大きくなった（センサ出力値が大きく変化した）箇所を検出して画像の色の境界、すなわち、異なる色画像の反射光を受光するセルの境界を見つける。そして、最も値が大きいセル群の出力を黒画像の反射光を受光したセンサの出力、次に値が大きいセル群の出力を赤画像の反射光を受光したセンサの出力、というように、色画像とこの色画像の反射光を受光したセルとを対応付ける。次に、制御回路５は、色画像毎に、該当する色画像の反射光を受光したセルからのセンサ出力値を加算して平均を求める。そして、求めた平均値とセンサ出力の目標範囲とを比較し、平均値がセンサ出力の目標範囲内にあるか否かを判定する。平均値がセンサ出力の目標範囲内にない場合には、求めた平均値の目標範囲からのずれ量を求める。この処理は色画像毎に行われる（本実施例では、黒、赤、緑、青、白の５色）。
【００５０】
また、制御回路５は、求めた目標範囲からのずれ量によりスクリーン１上に投影される画像の色が所望の色画像となるように補正する補正係数を算出する。算出された補正係数は、図１に示す投影画像生成部６に出力され、ここで上位機器から入力された画像に対して補正係数を用いて色補正変換を行う。なお、色補正の方法はこれだけに限定されるものではなく、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の光源に対してフィルタ処理を行い、所望とする色画像を出力するものであってもよい。
【００５１】
このように本実施例は、一回の測色処理で、色補正する対象となるすべての色画像についてのずれ量を検出することができる。従って、スクリーン１上に投影する画像の色補正を効率よく行うことができる。
【００５２】
次に、図４に示されたフローチャートを参照しながら本実施例の動作手順を説明する。まず、投影レンズ光学系８により画像をスクリーン１上に投影し、画像の焦点合わせ（フォーカシング）を行う（ステップＳ１）。焦点合わせの方法については特に限定しないが、ここでは一例として山登り方式の焦点合わせを例に挙げて説明する。山登り方式の焦点合わせでは、投影レンズ光学系８をステッピングモータの駆動で光軸方向前後に移動させる。投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に投影された画像の反射光を受光センサ２１で受光して、演算部２２で画像のコントラスト値を算出する。演算部２２は、図２に示されるように受光センサ２１から出力される電気信号に対して高域通過フィルタ（ＨＰＦ）２２２で高周波成分を取り出し、検波器２２３で高周波成分だけとなった輝度信号の振幅検波を行ない、第２Ａ／Ｄ変換器２２４で検波出力をＡ／Ｄ変換し、積分器２２５でＡ／Ｄ変換後のディジタル信号を積分する。
【００５３】
コントラスト値は、合焦位置でコントラスト値が最大となり、合焦位置から外れるに従ってコントラスト値が減少していくという特性を有している。この特性を利用して、投影レンズ光学系８を介してスクリーン１上に投影された画像の反射光を受光してコントラスト値を求め、最大のコントラスト値が得られた投影レンズ光学系８の位置を合焦位置として検出する。
【００５４】
次に、色補正用の画像をスクリーン１に投影する（ステップＳ２）。ここで使用される色補正用の画像は、図３に示されるように色補正を行う複数の色画像が含まれている。本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に、黒と白を含んだ構成としているが、色補正用画像の組み合わせはこれだけに限定されるものではない。例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色と白の色補正用画像であってもよいし、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色だけであってもよい。
【００５５】
投影レンズ光学系８によりスクリーン１に投影された画像の反射光を受光センサ２１で受光して、反射光の受光量に応じた電気信号を出力する。受光センサ２１から出力された電気信号は演算部２２に入力される。演算部２２では、受光センサ２１の出力にＡ／Ｄ変換などの処理を施し、ディジタルのセンサ出力値を生成する（ステップＳ３）。生成されたディジタルのセンサ出力値は、制御回路５に送られる。
【００５６】
制御回路５は、演算部２２から出力されるセンサ出力値がセンサ出力の目標範囲からどの程度ずれているのかを色画像毎に算出して補正係数を求める（ステップＳ４）。ここで、図５に示されたフローチャートを参照しながら制御回路５の処理手順について説明する。制御回路５は、まず、受光センサ２１の隣接セル同士の出力の差分を取り（ステップＳ１１）、差分値が大きくなった（センサ出力値が大きく変化した）箇所を検出して画像の色の境界、異なる色画像の反射光を受光するセルの境界を見つける。そして、どのセンサがどの色画像の反射光を受光しているのかを判定する（ステップＳ１２）。次に、制御回路５は、色画像毎に、該当する色画像の反射光を受光したセルのセンサ出力値を加算して平均を求める（ステップＳ１３）。そして、求めた平均値をセンサ出力の目標範囲と比較し、平均値がセンサ出力の目標範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１４）。平均値がセンサ出力の目標範囲内にある場合には（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、この色画像に対する処理を終了する。また、平均値がセンサ出力の目標範囲内にない場合には（ステップＳ１５／ＮＯ）、求めた平均値が目標範囲からどの程度ずれているのかを求める。求められた目標範囲からのずれ量によりスクリーン１上に投影される画像が所望の色画像となるように補正する補正係数を算出する（ステップＳ１６）。補正を行うすべての色画像について上述した処理を行う（ステップＳ１７）。
【００５７】
算出された補正係数は、図１に示す投影画像生成部６に出力される。投影画像生成部６は、上位機器から入力された画像に対して補正係数を用いて色補正変換を行い、変換後の表示データを表示駆動部７に出力する（ステップＳ５）。
【００５８】
投影画像の色補正が終了すると、次に角度演算や台形歪みが補正される。投影レンズ光学系８によりスクリーン１上に投影された投影光をライン型パッシブセンサにより受光し、測距装置により三角測距方式を用いてプロジェクタ２のスクリーン１までの距離を求める。また、求めた距離情報に基づいて、制御回路５で基準となる基線方向に対するスクリーン１の傾斜角θ１及び基線方向に垂直な方向に対するスクリーン１の傾斜角θ２を算出する。そして、求めた傾斜角により、台形歪みの補正を行う（ステップＳ６）。台形歪みを補正する技術には、プロジェクタ内の映像回路で投影映像とは逆の台形歪みのある画像を生成してそれを投影する方法や、プロジェクタ内の投射光学系に含まれるコンデンサレンズの傾きを調整する光学的補正方法の方法を適用することができる。
【００５９】
なお、上述した実施例では、受光センサ２１の各セルがどの色画像の反射光を受光しているのかの判定を、隣接するセルからの出力の差分を取って判定していた。しかしながら、このような判定処理は行わず、セルの配置、セル番号によって、受光する色画像の反射光を予め決めておくものであってもよい。制御回路５は対象となる色画像毎に予め決められたセルの出力値を取り出し、これらの平均値を求める。そして、求めた平均値とセンサ出力の目標範囲とを比較して、平均値がセンサ出力の目標範囲内にあるか否かを判定する。平均値が目標範囲内にない場合には、求めた平均値が目標範囲からどの程度ずれているのかを判定して補正係数を求める。このような手順であっても投影画像の色補正処理を効率的に行うことができる。
【実施例２】
【００６０】
次に、添付図面を参照しながら本発明の第２実施例について詳細に説明する。
上述した第１実施例は、スクリーン１上に投影した画像の焦点が合っている場合の実施例であった。しかしながら、投影レンズ光学系８により投影される画像の焦点が合っていない場合、図６に示されるように画像の色の境界、すなわち異なる色画像からの反射光を受光するセルの境界の判定が難しくなる。
【００６１】
このような問題を解決するため第２実施例では、図７に示されるように画像の異なる色の間に白画像を挿入している。白画像は、図７に示されるように自動焦点検出装置２０から出力されるセンサ出力の値が最も小さいので、図７に示されるように色画像間の境界が明確になる。すなわち、隣接する色画像、例えば図７では、黒と赤、赤と緑、緑と青のセンサ出力の間に、大きな隔たりができる。従って、投影レンズ光学系８の焦点が合っていなくても受光センサ２１の各セルがどの色画像の反射光を受光しているのかを明確に判定することができる。なお、図７において、青と白のセンサ出力の間には白画像は挿入されていないが、白画像を挿入しても良い。また、青と白のセンサ出力の間に黒画像を挿入すれば、青と白の色画像間の境界がより明確になる。
【００６２】
このように本実施例では、画像の色と色の間に白画像を挿入するようにしたため、異なる色画像間のセンサ出力値に図７に示されるような隙間ができる。従って、制御回路５は、隣接画素間のセンサ出力値の差分を取り、差分を比較することで、画像の色の境目を容易に判定することができる。なお、本実施例では、画像の色と色との間に白画像を挿入した色補正用画像を用いているが、図８に示されるように画像の色と色との間に黒画像を挿入したものであってもよい。このような色補正用画像であっても異なる色画像の反射光を受光するセルの境界の判定を容易に付けることができる。なお、図８において、黒と赤のセンサ出力の間には黒画像は挿入されていないが、黒画像を挿入しても良い。また、黒と赤のセンサ出力の間に白画像を挿入すれば、黒と赤の色画像間の境界がより明確になる。
【実施例３】
【００６３】
実施例２では、色補正用画像の異なる色の間に白画像または黒画像を挿入することにより、投影レンズ光学系８の焦点が合っていなくても受光センサ２１の各セルがどの色画像の反射光を受光しているのかを明確に判定していた。
【００６４】
本実施例では、色補正用画像の隣接する色画像をそれぞれの基準値の差が大きくなるように配置している。具体的には、図９に示されるように黒、青、赤、白、緑の各色画像が順に並べられている。上述したように、黒、赤、緑、青、白の順にセンサ出力値が高いので、図９に示されるように色画像間の境界が明確になる。すなわち、隣接する色画像、例えば図９では、黒と青、青と赤、赤と白、白と緑のセンサ出力の間に、大きな隔たりができる。従って、投影レンズ光学系８の焦点が合っていなくても受光センサ２１の各セルがどの色画像の反射光を受光しているのかを明確に判定可能になるので、画像の色の境界、すなわち異なる色画像の反射光を受光するセルの境界の判定を容易に行うことができる。また、実施例２よりも色補正用画像をより簡素化できる。
【００６５】
なお、本実施例では、色補正用画像の色画像の配置を図９に示される配置にしたが、色画像の配置はこれに限定されるものではない。
【実施例４】
【００６６】
上述した実施例では、投射光の焦点位置を判定するためのコントラスト値を出力する自動焦点検出装置２０と、プロジェクタ２に対するスクリーン１の相対的な傾斜角度を、水平面内および垂直面内において正確に測定する第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３及び４とを別々に設けていた。
【００６７】
本実施例は、図１０に示されるように第１及び第２ライン型パッシブ測距装置３及び４の何れか一方に自動焦点検出装置２０の機能を持たせると共に、これらの撮像部３１、４１の何れか一方に設けられたラインセンサを用いてスクリーン１に投影された色補正用画像の反射光を受光する。このラインセンサからの出力を後段の演算部３２、４２のいずれかで演算してセンサ出力値を求める。求められたセンサ出力値は上述した実施例と同様に制御回路５に出力され、色画像の補正量が決定される。
【００６８】
なお、上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これ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形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１実施例のプロジェクタの構成を示す構成図である。
【図２】自動焦点検出装置２０の構成を示すブロック図である。
【図３】スクリーン１上に投影される色補正用画像と、この色補正用画像のスクリーンでの反射光を受光する受光センサ２１の出力とを示す図である。
【図４】プロジェクタ２の動作手順を示すフローチャートである。
【図５】制御回路５の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】投影レンズ光学系８の焦点が合っていない画像の反射光を受光した受光センサ２１のセンサ出力を示す図である。
【図７】第２実施例で使用される色補正用画像の一例を示す図である。
【図８】第２実施例で使用される色補正用画像の一例を示す図である。
【図９】第３実施例で使用される色補正用画像の一例を示す図である。
【図１０】プロジェクタの他の構成を示す構成図である。
【図１１】特許文献１に開示されたプロジェクタの構成を示す図である。
【図１２】特許文献１に開示されたプロジェクタの動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１  スクリーン                    ２  プロジェクタ
３  第１ライン型パッシブ測距装置  ４  第２ライン型パッシブ測距装置
５  制御回路                      ６  投影画像生成部
７  表示駆動部                    ８  投影レンズ光学系
１０  メモリ部                    ２０  コントラスト値算出部
２１  受光センサ                  ２２  演算部
３１、４１  撮像部                ３２、４２  演算部
【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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