(57)【要約】【課題】  一次元像の光走査後に得られる二次元中間像を投影する構成を有する画像生成装置において、画像の光強度ムラや色ムラ等を充分に低減して、画質を向上させる。【解決手段】  画像生成装置１は、一次元光変調素子を用いた光変調部４とその駆動手段１３を有し、該一次元光変調素子を用いて光を変調した後の一次元像を光走査手段１８に送る。そして、光走査によって形成される二次元中間像を投射光学系９により投影する。光強度の測定用画像を表示させる場合に、投射光学系９から出射される光を受けて、一次元光変調素子の長軸方向に対応する縦方向及び該方向に直交する横方向における強度分布を測定する光強度分布測定手段１５を設ける。その測定データに基づいて一次元光変調素子に係る駆動信号を補正するために補正手段２０を設け、画像の縦方向及び横方向に光強度ムラ等が生じないようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次元光変調素子及びその駆動手段と、該一次元光変調素子を用いて光を変調することにより得られる一次元像を走査する光走査手段と、該光走査手段によって得られる二次元中間像を投影するための投射光学系を備えた画像生成装置において、
上記駆動手段の制御により光強度の測定用画像を表示させたときに、上記投射光学系からの出射光を受けて、上記一次元光変調素子の長軸方向に対応する第一の方向及び該方向に直交する第二の方向における強度分布を測定する光強度分布測定手段と、
上記光強度分布測定手段からの測定データに基づいて上記一次元光変調素子に係る駆動信号を補正して上記駆動手段を制御することにより上記第一の方向及び第二の方向における光強度を均一化させるための補正手段を設けた
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載した画像生成装置において、
画像表示のための投影を行う事前段階で、上記測定用画像を上記二次元中間像全体として出力して上記光強度分布測定手段により測定する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項３】
請求項１に記載した画像生成装置において、
上記測定用画像を、上記二次元中間像の一部に組み込んで出力して上記光強度分布測定手段により測定する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載した画像生成装置において、
上記光強度分布測定手段が、上記投射光学系からの出射光を集光した後に平均化された光強度を検出する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項５】
請求項４に記載した画像生成装置において、
上記光強度分布測定手段が、積分球と、上記投射光学系からの出射光を集光して積分球に導入するための光学素子と、積分球により平均化された光強度を検出するための光検出手段とを備えている
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項６】
請求項１に記載した画像生成装置において、
上記投射光学系からの出射光に対する光強度分布の測定時には、上記光走査手段を制御して上記第二の方向における光走査位置を変更し、該光走査位置毎に光強度分布を測定した測定データを上記補正手段に送出する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項７】
請求項６に記載した画像生成装置において、
上記補正手段が、上記光走査位置毎に得られる光強度分布の測定データに基づいて、上記第二の方向における光走査位置に応じて駆動信号を補正する
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項８】
請求項１に記載した画像生成装置において、
上記光強度分布測定手段を構成する測定装置及びその移動手段を設けるとともに、光強度分布の測定時に該測定装置を上記投射光学系の近傍位置に移動させて上記投射光学系の出射光を該測定装置内に導入し、画像投射時には表示への影響を及ぼさない位置に該測定装置を移動させる
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項９】
請求項８に記載した画像生成装置において、
上記投射光学系からの出射光に対する光強度分布の測定時には、上記第二の方向における光走査位置に応じて、上記測定装置の位置制御が行われる
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項１０】
請求項１に記載した画像生成装置において、
上記光強度分布測定手段を構成する測定装置を固定的に設置するとともに、光強度分布の測定時に上記投射光学系の出射光の光路を変更して該測定装置に光を導入するための可動式の光学素子を設けた
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項１１】
請求項１に記載した画像生成装置において、
上記光強度分布測定手段を構成する測定装置を固定的に設置するとともに、画像投射を行う際に、上記投射光学系の出射光の一部を該測定装置に光を導入するための光学素子を設けた
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項１２】
請求項１に記載した画像生成装置において、
波長を異にする複数の光源と、各光源に対応した一次元光変調素子を備えており、
上記光強度分布測定手段を構成する光検出手段が、上記各光源に応じた波長の光のみをそれぞれに透過させるフィルタと、該フィルタの透過光を受光する光センサを備えている
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項１３】
請求項８に記載した画像生成装置において、
画像投射を行わないか又は装置を稼動しない場合に、上記測定装置が上記投射光学系の近傍に位置されることで該投射光学系が防護される
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項１４】
請求項１に記載した画像生成装置において、
上記一次元光変調素子によって変調されてから空間フィルタによって選別された特定次数の回折光が、上記光走査手段及び上記投射光学系を介してスクリーンに投射されて画像表示が行われる
ことを特徴とする画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタやプリンタ等を含む画像生成装置（あるいは画像出力装置）への適用において、表示画像に係る二次元的な輝度ムラや色ムラ等を低減させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクター等の画像生成装置には、液晶パネル等を用いた空間光変調素子と、投影レンズを含む光学系を備え、二次元画像を前方のスクリーン上に映し出すようにした構成が知られている（例えば、空間光変調素子の経時的変化への対応策に関する特許文献１参照）。
【０００３】
また、画像の解像度を上げる方法として、一次元空間変調型の画像表示用光変調素子を用いた方法が知られている。一次元空間変調型の光変調素子として、例えば、米国シリコン・ライト・マシン（ＳＬＭ）社開発のグレーティング・ライト・バルブ（Grating Light Valve、以下、「ＧＬＶ」という。）が挙げられる。このＧＬＶは反射型回折格子により構成され、複数の可動リボンが所定間隔で配置され、隣り合う可動リボンの間に固定リボンが配置されている。そして、共通電極と可動リボンとの間に駆動電圧を印加することによって可動リボンが移動し、入射光に対する回折格子が構成される。
【０００４】
このような一次元光変調素子を用いた画像プロジェクタ等では、レーザ光源からの光を変調して得られる一次元画像を、ガルバノメータ等の光走査手段で一次元方向（画面の縦方向に相当する。）に直交する方向に沿って走査しながらスクリーン上に投影することにより、二次元画像を形成することができる。
【０００５】
そして、光走査手段と投影レンズ（投射レンズ）との光学的な位置関係については下記に示す２通りの形態が挙げられる。
【０００６】
（Ｉ）一次元画像の投影後に光走査を行う構成形態
（ＩＩ）光走査後の二次元中間像を投影する構成形態。
【０００７】
先ず、形態（Ｉ）では、投影レンズを含む一次元像投射光学系を有しており、投影レンズを透過した光（線状の中間像）を光走査手段によって走査することにより、スクリーン上に二次元画像として展開して表示する。
【０００８】
また、形態（ＩＩ）では、光走査手段の走査によって二次元中間像を形成した上で、該中間像を投影レンズにて拡大投影するために、該投影レンズを含む二次元像投射光学系を有する。
【０００９】
尚、形態（ＩＩ）の場合に、例えば、３原色の各レーザ光源に対してそれぞれに対応する一次元光変調素子を設け、該素子を用いて変調された光をシュリーレンフィルタに通して集光した後に、レーザ光をスキャナ（ガルバノミラー）で光走査して二次元像中間像を形成し、投影レンズを介してスクリーン上に映し出すことができる。
【００１０】
上記形態（Ｉ）との比較において（ＩＩ）の採用により得られる利点は、下記に示す通りである。
【００１１】
・投影レンズのズーミング動作に連動して、ガルバノミラーの回動角（振り角）を変更する必要がないこと
・ガルバノミラーにおける反射面の面積サイズを小さくすることができること
・スクリーン上に投影される画像の湾曲を低減できること。
【００１２】
【特許文献１】特開平６−２８１９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、上記形態（Ｉ）の一次元投射光学系が、線状の一次元中間像を拡大投影するのに比べて、上記形態（ＩＩ）の二次元投射光学系においては、二次元中間像を拡大投影する必要があるため、投影レンズ内での周辺光量低下が問題とされる。
【００１４】
一例として、デジタルシネマ等の用途において、画面の縦横比が「２．３５：１」とされる場合に、一次元光変調素子（例えば、ＧＬＶ素子）の長軸方向の有効長を２８ｍｍとすると、横サイズが約６６ｍｍ（＝２８×２．３５＝６５．８）となる。つまり、横６６ｍｍ、縦２８ｍｍのサイズの中間像を、二次元投射光学系によってスクリーン上に投影するに際して、投影レンズ内での周辺光量の低下を十分に抑えつつ明るさのムラや色ムラが極力生じないようにするには、大型の投影レンズが必要となる。
【００１５】
あるいは、スクリーンに付設した光検出手段によって得られる光強度分布の検出情報や、撮像素子を用いてスクリーン上のテスト画像を撮影したデータ等を取得し、スクリーン上の照度分布が均一になるように一次元光変調素子の駆動信号を補正する方法では、明るさのムラや色ムラの発生を十分なレベルに抑制することが困難であるか、あるいはそのための制御や構成が複雑化する等の問題がある。
【００１６】
尚、一次元光変調素子の長軸方向に対応する画面上の方向（縦方向）において照射光分布に影響を及ぼす要因には、当該方向の各画素を構成する個々の素子に係る変調特性や製造上のバラツキ、各素子に照射される照明光のプロファイル等が挙げられ、これらを総合した特性がスクリーン上の照明状態に反映される。よって、各画素位置に対応した変調後の光について強度分布を調べて、一様な分布が得られるように構成素子の駆動信号を補正してやれば、一次元光変調素子の長軸方向及び当該方向に対応する画面縦方向において輝度ムラや色ムラの発生を抑制することが可能である。
【００１７】
しかしながら、上記形態（ＩＩ）では、ガルバノミラーによる光走査方向に対応する画面上の方向（横方向）において、照明状態の不均一性を低減する必要がある。即ち、当該方向への光走査に伴う、投影レンズ内のケラレに起因する周辺光量の低下を補正する手段を設けない限り、投影後の二次元画像について明るさのムラや色ムラを充分に低減することが難しい。
【００１８】
そこで、本発明は、一次元像の光走査後に得られる二次元中間像を投影する構成を有する画像生成装置において、生成画像に係る光強度のムラや色ムラ等を充分に低減して、画質を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、上記した課題を解決するために、一次元光変調素子の駆動手段の制御により光強度の測定用画像を表示させたときに、投射光学系から出射される光を受けて該一次元光変調素子の長軸方向に対応する第一の方向及び該方向に直交する第二の方向における強度分布を測定する光強度分布測定手段と、光強度分布測定手段からの測定データに基づいて一次元光変調素子に係る駆動信号を補正して駆動手段を制御することにより上記第一の方向及び第二の方向における光強度を均一化させるための補正手段を設けたものである。
【００２０】
従って、本発明では、投射光学系の直後でその出射光を測定することができるとともに、測定データに基づき、上記第一の方向及び第二の方向に対応した表示画像の縦方向及び横方向における輝度ムラや色ムラ等を補正により除去することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画像の周辺光量低下を抑えて均一化を図るとともに、光強度ムラ、色ムラ等を充分に低減できるので、画質の向上に有効である。また、大型で高価な投影レンズ等を必要とせずに上記第二の方向において強度分布の均一性を高めることが可能である。
【００２２】
そして、画像表示のための投影を行う事前段階において、測定用画像を二次元中間像全体として出力して測定する形態では、画像投影前に強度分布測定を行い、測定データに基づく補正処理を行える。
【００２３】
また、測定用画像を二次元中間像の一部に組み込んで出力して測定する形態では、画像表示と同時に強度分布測定を行えるので、測定データに基づいてリアルタイムに補正処理を行うことができる。
【００２４】
投射光学系からの出射光について、その入射角度や位置に左右されずに強度分布を検出できるようにするには、光強度分布測定手段が、投射光学系からの出射光を集光した後に平均化された光強度を検出する構成形態が好ましい。その場合に、積分球と、投射光学系からの出射光を集光して積分球に導入するための光学素子と、積分球により平均化された光強度を検出するための光検出手段を用いる。
【００２５】
また、上記第二の方向における強度分布を測定するためには、投射光学系からの出射光に対する光強度分布測定時に、光走査手段を制御して上記第二の方向における光走査位置を変更し、該光走査位置毎に光強度分布を測定した測定データを補正手段に送出するように構成する。そして、該補正手段が、光走査位置毎に得られる光強度分布の測定データに基づいて上記第二の方向における走査位置毎に駆動信号を補正する。これによって、上記第二の方向における走査位置毎に駆動信号を補正して光強度分布を均一化させることができる。
【００２６】
光強度分布測定手段を構成する測定装置に対して、その移動手段を設けた構成形態では、光強度分布の測定時に該測定装置を投射光学系の近傍位置に移動させて投射光学系の出射光を該測定装置内に導入し、画像投射時には表示への影響を及ぼさない退避位置へと該測定装置を移動させる。測定装置の移動制御によって、測定位置と退避位置の位置決めが可能となる。そして、投射光学系からの出射光に対する光強度分布の測定時には、上記第二の方向における光走査位置に応じて測定装置の位置制御を行うことで、光走査位置の変化に追従した測定が可能になる。また、画像投射を行わないか又は装置を稼動しない場合に、測定装置を投射光学系の近傍に位置させると、該投射光学系の防護及び高強度光に対する安全対策（レーザ障害等の未然防止）を講じることができる。
【００２７】
光強度分布測定手段を構成する測定装置を固定的に設置する構成形態では、光強度分布の測定時に投射光学系の出射光の光路を変更して該測定装置に光を導入するための可動式の光学素子を設けることが好ましい。つまり、測定装置を画像投射に支障を来さない場所に設置して、可動式の光学素子を用いて測定を行える。あるいは、画像投射を行う際に、投射光学系の出射光の一部を該測定装置に光を導入するための光学素子を設けることによって、該出射光の残り部分についてそのまま画像投射を行えるので、画像を表示しながら測定を行うことができる。
【００２８】
光強度分布測定手段を構成する光検出手段においては、光源毎に異なる波長の光のみをそれぞれに透過させるフィルタと、該フィルタの透過光を受光する光センサを備えた構成を採用すると、波長の異なる光について同時測定が可能となるので処理時間の短縮等に有効である。
【００２９】
また、一次元光変調素子、空間フィルタ、光走査手段、投射光学系を備え、スクリーン上に画像表示を行う画像表示装置への適用において、高性能化や画質の向上等を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明に係る画像生成装置は、上記形態（ＩＩ）を採用した構成において、強度ムラや色ムラを二次元的に補正して高画質を保証することを目的とするものであり、例えば、一次元空間変調型の光変調素子等により形成される一次元画像を、ガルバノメータ等の光走査手段によって走査することで二次元中間像を形成し、これを投影表示する前面投射型又は背面投射型の画像表示装置に適用したり、あるいはプリンタ等の画像出力装置に適用することが可能である。
【００３１】
図１は、本発明に係る画像生成装置１を、前面投射型（フロントプロジェクションタイプ）の画像表示装置に適用した場合の基本構成について概要を例示したものである。
【００３２】
先ず、光学系の構成について説明すると、光源２からの出射光が、照明光学系３を経て光変調部４に到達し、ここで変調された光が色合成部５、空間フィルタ６を経て光走査部７に到達する。
【００３３】
光源２としては、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色毎に半導体レーザや固体レーザ等を用いたレーザ光源２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが設けられており、各光源は、図示しない電源部からの電力供給を受けて各色に応じた波長のレーザビームをそれぞれ出力する。
【００３４】
照明光学系３は、各レーザ光源から出力されるビームを一次元の線状ビームに変換する役目を有し、ビーム拡大光学系やラインジェネレータ等を用いて構成される。尚、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に応じた光学系３Ｒ、３Ｇ、３Ｂがそれぞれに用いられる。
【００３５】
光変調部４は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応した一次元光変調素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを用いて構成され、上記光学系３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを経て均一化された強度分布（所謂「トップハット」分布）の線状ビームが各素子に照射される。
【００３６】
一次元光変調素子としてＧＬＶ素子を使った適用例において、反射型回折格子の場合、複数の可動リボン及び固定リボンが所定の方向に沿って交互に配置されている。例えば、１画素を構成する６本のリボン素子が設けられていて、３本ずつの可動リボンと固定リボンとが１つおきにそれぞれ配置されている場合に、例えば、１ライン分の１０８０画素では６４８０本のリボン素子が一次元方向（長軸方向）に沿って配列される。レーザ光の照射面に対して、可動リボンの表面である第１面と、固定リボンの表面である第２面については、アルミニウム銅（ＡｌＣｕ）合金等が用いられ、各面が交互に配置されるとともに、後述する駆動手段（１３）からの駆動信号を受けて可動リボンが移動されてその第１面がレーザ光の照射方向に沿う方向に位置制御される。つまり、画像信号に応じた駆動電圧の印加に応じた変位量をもって可動リボンが移動し、この状態（所謂ピクセルオン時）では入射光に対する反射型回折格子が構成される（１次回折光の発生）。また、可動リボンを動かさずに固定リボンとの間で変位量を揃えた状態（所謂ピクセルオフ時）では、１次回折光が発生しない（入射光に対する正反射のみ）。尚、ＧＬＶ素子の使用により、高速な動作制御であることや、広い帯域幅で高い解像度の画像表示を行う場合に低い動作電圧でもって駆動可能なこと等の特長が得られる。
【００３７】
このように一次元光変調素子に照射された照明光の反射光や回折光が発生されて、色合成部５では、変調された各色光が合成された後、空間フィルタ６に送られる。
【００３８】
空間フィルタ６は、特定次数の回折光成分を選別する役目をもち、本例では、一次元光変調素子を用いて変調された光のうち、±１次回折光をとり出すためにシュリーレンフィルタを用いている（画像表示に用いない０次光が遮光される。）。
【００３９】
次段の光走査部７には、例えば、ガルバノメータが用いられ、一次元像の入射光を受けて二次元中間像を形成する。即ち、一次元像の形成方向を「第一の方向」とするとき、該方向は一次元光変調素子の長軸方向に対応しており、該第一の方向に対して直交する「第二の方向」に沿って光走査を行うことにより二次元中間像が形成される。尚、走査方式については、一方向性スキャン方式と双方向性スキャン方式が挙げられる。前者の方式では、例えば、表示画面の左端縁が走査開始位置とされ、右端縁が走査終了位置とされており、左端縁から光走査が開始されて上記第一の方向に延びる縦ラインが上記第二の方向に沿って走査された後、右端縁に達すると再び左端縁に戻って光走査が繰り返される。また、後者の方式では、表示画面の左端縁及び右端縁が走査開始位置及び走査終了位置とされ、例えば、左端縁から光走査が開始されて、上記第一の方向に延びる縦ラインが上記第二の方向に沿って走査された後、右端縁に達すると、今度は反対方向に光走査が行われ、元の左端縁に達すると左端縁から再び光走査を開始するという動作が繰り返される。
【００４０】
このような光走査によって得られる二次元中間像が光拡散部８を経た後、投射光学系９によってスクリーン「ＳＣＮ」上に投影されることで映像が表示される。
【００４１】
尚、光拡散部８は、スペックル（ノイズ）低減等のためにディフューザ(diffuser）を用いて拡散光を得るために設けられ、また、投射光学系９は投影レンズを含む二次元投射光学系である。
【００４２】
投射光学系９に対して光検出装置１０が設けられており、該投射光学系から出射される光を受光して光強度を検出するものである（その詳細については後述する。）。
【００４３】
次に、画像処理系や制御系統について説明する。
【００４４】
図中に「ＶＩＤＥＯ」で示す映像信号は、信号処理部１１を経て補正処理部１２に送出される。
【００４５】
信号処理部１１において映像信号は色差信号からＲＧＢの色信号に変換される。そして、γ（ガンマ）特性等の非線形特性が付与されている場合には、逆補正を行うことで線形特性への変換を行った後、照明光源の色再現範囲への対応のための色空間変換処理を行う。
【００４６】
補正処理部１２では、後述する補正データ算出部（１６）からの情報を参照して信号補正を行うものであり、画像信号に応じて生成される上記一次元光変調素子への駆動信号を制御する。
【００４７】
駆動手段１３は一次元光変調素子を駆動するために設けられており、素子駆動回路を含み、補正処理部１２からの指令に応じた駆動信号を生成して上記光変調部４の一次元光変調素子にそれぞれ供給する。駆動手段１３による光変調素子の駆動制御によって、各色のレーザ光の変調が行われる。
【００４８】
光強度分布計測処理部１４は上記光検出装置１０からの検出情報を処理して二次元的な光強度分布を測定するために設けられたものであり、光検出装置１０とともに光強度分布測定手段１５を構成する。即ち、投射光学系９から出射される光を受けて、上記第一の方向及び該方向に直交する第二の方向における強度分布を測定するとともに、計測結果を補正データ算出部１６に送出する。
【００４９】
光走査制御部１７は、光走査部７とともに光走査手段１８を構成しており、一次元光変調素子を用いて光を変調することにより得られる一次元画像を走査するための制御を行う。つまり、図中に「ＳＹＮＣ」で示す同期信号や光強度分布計測処理部１４からの指令（光走査位置の指示信号）に従って制御信号を光走査部７に送出し、その動作（ガルバノミラーの回転）を制御する。
【００５０】
本例において、補正データ算出部１６は、記憶手段１９や補正処理部１２とともに補正手段２０を構成しており、ＣＰＵ（中央処理装置）やメモリ等のハードウェア及び処理プログラムを用いて実現される。即ち、補正手段２０は、光強度分布計測処理部１４からの測定データに基づいて一次元光変調素子に係る駆動信号を補正する。具体的な補正方法について後で詳述するが、駆動手段１３を制御することにより上記第一の方向及び第二の方向における光強度を均一化させるための補正が行われる。
【００５１】
光強度分布測定手段１５から補正データ算出部１６に送られる測定データに基づいて算出される補正データは補正処理部１２により送出されて参照される。例えば、前記した投影レンズ内部のケラレに起因する周辺光量の低下を補償するためには、光強度の低下の度合いを測定データから定量化するとともに、均一な光強度が得られるように光走査位置に応じた補正量を逐次に算出してリアルタイム処理を行うか、又は算出した補正量を記憶手段１９に一旦保存した上で、画像投射時に補正量を参照しながら一次元光変調素子の駆動制御を行う。
【００５２】
光強度の測定用画像を表示して光強度分布測定手段１５により計測を行う場合の構成形態として、下記に示す例が挙げられる。
【００５３】
（Ａ）画像投射の準備段階として、較正（キャリブレーション）や初期設定等を行う段階で測定用画像を投射光学系９から出力し、光検出装置１０で検出する形態
（Ｂ）画像投射を行いつつ、画像表示に影響を与えないように測定用画像を投射光学系９から出力し、光検出装置１０で検出する形態
（Ｃ）（Ａ）と（Ｂ）とを組み合せた形態。
【００５４】
先ず、形態（Ａ）では、画像表示のための投影を行う事前段階において、測定用画像を二次元中間像全体として投射光学系９から出力して光強度分布測定手段１５によって強度分布を測定する。
【００５５】
画像の投射表示を行う前段階に測定用画像を形成し、これを光検出装置１０で検出する場合に、例えば、図１に「ＴＥＳＴ」で示す測定用画像信号（テスト画像信号）を駆動手段１３に送出して一次元光変調素子を駆動する。該画像信号としては、輝度ムラや色ムラがない場合を想定した所定レベルの信号を用いる。例えば、図２に「ＴＥＳＴ１」で示すように、「Ｇ１」で示す画像表示範囲において一定値を示す信号を用いれば良い。尚、最上段に示す表示画面において、矢印Ａで示す方向（縦方向）が上記第一の方向に対応し、矢印Ｂで示す方向（横方向）が上記第二の方向に対応する。一次元光変調素子の駆動信号に係る補正前の状態で光検出装置１０を用いて測定される強度分布は、Ａ方向及びＢ方向において不均一性を有している。
【００５６】
上記形態（Ｂ）では、測定用画像を二次元中間像の一部に組み込んだ上で投射光学系９から出力して光強度分布測定手段により強度分布を測定することができるので、画像の投影表示を行いながら光強度の補正を逐次に又は定期的に行うことが可能である。例えば、１００フレームの画像表示毎に１回というように、周期的に測定用画像信号を挿入して、観察者の眼に認知されない程度の周期をもって強度測定を行うようにした形態や、スクリーン上の画像表示範囲よりも外側を光走査するタイミングをもって強度測定を行う形態が挙げられる。後者の場合には、図２の「ＴＥＳＴ２」に示すように、Ｂ方向において画像表示範囲Ｇ１よりも外側に位置する領域「Ｇ２」に対して測定用画像を毎フレーム又は一定周期毎のフレームに設けるとともに、当該領域への投射光の強度を測定すれば良い。この場合、テスト信号が画像信号の一部に含まれ（図１の破線参照）、画像の周辺域での強度分布しか測定できないが、Ｂ方向においては主に周辺光量の低下を補償すれば良いので、周辺域での測定データに合わせて画像表示範囲の光強度について補正することができる（つまり、レーザ光源の出力を一定とした場合において、光走査の速度を変化させない限り、光強度を上げる方向への補正はできないので、周辺域での光強度を基準にして画像表示域での光強度を低下させることにより、均一性が高まるように一次元光変調素子への駆動信号を補正する。）。尚、周辺域の光量を上げるためにレーザ光源の出力を制御する形態の場合には、波長変動等の影響や制御性等についての充分な配慮が必要である。
【００５７】
形態（Ｂ）では、測定用の画像信号が投影画像として映ってしまった場合における表示上の影響について対策を講じる必要があるが、画像を表示しながら補正処理を行うことが可能である。
【００５８】
上記形態（Ｃ）では、例えば、形態（Ａ）によって光強度分布の初期補正を行っておき、さらに画像表示と並行して補正処理を行えるので、経時的変化や周囲環境の変化等に対応可能である。また、形態（Ａ）では、測定用画像が二次元中間像全体として形成されるのに対して、形態（Ｂ）では測定用画像が二次元中間像の一部に組み込まれて形成されるので簡易測定に好適であり、表示目的や投射距離等の設定条件に応じて両形態を選択的に採用する方式も可能である。
【００５９】
尚、一次元光変調素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの駆動タイミングと、光走査部７を構成するガルバノミラーの回転位相（光走査位置）との同期制御等については、ＣＰＵを用いた既知の制御手段の管理下に置かれている。
【００６０】
図３は、画像生成装置１に係る光学系について要部を例示した概略図である。
【００６１】
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応した一次元光変調素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂには、図示しない照明光源からの光がそれぞれ照射される。尚、各光源には各色レーザ光をそれぞれに照射するレーザが使用され、各レーザビームは、例えば、ラインジェネレータ等によって線状ビームに整形された上で、各素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに照射される。
【００６２】
変調された各レーザ光は、色合成ミラー５ａ、５ｂを用いて光学的に合成された後、オフナーリレー系２１を介してガルバノスキャナ（ミラー）２２に到達して光走査を受ける。
【００６３】
オフナーリレー系２１は主鏡（凹面鏡）２１ａと副鏡（凸面鏡）２１ｂを用いて構成され、色合成後の光は、先ず、主鏡２１ａで１回目の反射を受けた後で、副鏡２１ｂで反射され、さらに主鏡２１ａで２回目の反射を受けてから、ガルバノスキャナ２２に向けて出射される。副鏡２１ｂにシュリーレンフィルタの機能（正反射光成分と回折光成分とを分離して、特定次数の回折光だけをとり出す機能）を持たせるか又は副鏡２１ｂにシュリーレンフィルタを付設することにより、１次回折光と０次回折光を分離し、１次回折光を選別して通過させることができる。例えば、副鏡２１ｂにシュリーレン開口を形成して不要光成分（０次光や２次回折光等）を透過させ、±１次回折光だけを主鏡２１ａに向けて反射させるようにした構成が挙げられる。本形態では光学的な構成が簡単であって小型化等に好適であり、また、収差低減等に有効である。
【００６４】
オフナーリレー系２１からガルバノスキャナ２２に到達する一次元像の形成方向は、図３の紙面に垂直な方向とされ、光走査によって二次元中間像「ｇ２」が形成される。本例では、ガルバノスキャナ２２の後に像面湾曲補正光学系２３を配置することで二次元像の像面湾曲を除去する（つまり、この像面湾曲は一次元回動軸を中心に回動される光偏向手段を用いる場合において、偏向角度に対する二次元像面が、該回動軸を中心軸とする円筒面になることに起因するものである。）。
【００６５】
像面湾曲補正光学系２３を経た後の二次元中間像ｇ２は投射光学系９によってスクリーン上に拡大投影されるが、その光強度分布を測定するために測定装置２４が用いられる。この測定装置２４は上記した光強度分布測定手段１５の光検出装置１０を構成するものであり、投射光学系９の出射口近傍に手動又は自動制御により設置され、投射光学系９からの出射光を集光した後に平均化された光強度を検出する。
【００６６】
本例では、集光用の光学素子２５、積分球２６、光検出手段２７を備えており、投射光学系９からの出射光を光学素子２５によって集光して積分球２６に導入するとともに、積分球２６により平均化された光強度の検出が光検出手段２７によって行われる。
【００６７】
光学素子２５は、投影レンズから出射する光を全て集光して再結像させる機能を有し、集光レンズが使用される。例えば、フレネルレンズ等のように、口径が大きくかつ焦点距離が短い、即ち、Ｆナンバーの小さなレンズが好ましい。
【００６８】
光学素子２５によって集光されたレーザ光は、積分球２６に形成された開口（入射ポート。図５参照）からその内部に導入され、内部での多重反射によって積分球内での光強度が均一化される。つまり、積分球２６は平均化手段を構成しており、平均化された光強度が光検出手段２７によって検出される。尚、平均化手段として拡散板等を用いることも可能であるが、高い精度を要する場合等においては積分球の使用が好ましい。
【００６９】
光検出手段２７を構成する光センサ（フォトダイオード等）は、受光信号を電気信号に変換して出力し、検出信号が光強度分布計測の基礎データとされる（上記光強度分布計測処理部１４に送出されて処理される。）。
【００７０】
測定装置２４の設置形態としては、下記に示す例が挙げられる。
【００７１】
（１）測定装置を画像生成装置の本体部に対して取り付け可能にした構成形態
（２）可動ステージ等の移動手段を用いて測定装置の位置制御を行えるようにした構成形態
（３）測定装置の位置を固定した状態とし、光強度分布の測定時にのみ可動ミラー等の光学素子を用いて光路を偏向して測定装置に光を導くようにした構成形態
（４）測定装置の位置を固定した状態とし、画像投射を行いながら光強度分布の測定を行えるように、部分反射ミラー等の光学素子を用いて投射光の一部を測定装置に光を導くようにした構成形態。
【００７２】
先ず、上記（１）では、測定用画像を用いた光強度分布の測定時にのみ測定装置を本体部に設置し、該測定後には測定装置を取り外せるようにした構成が用いられる。
【００７３】
また、上記（２）では、測定装置２４の移動手段を設け、光強度分布測定時に該測定装置を投射光学系９の近傍位置に移動させる。そして、投射光学系９の出射光を測定装置２４内の積分球２６に導入する。
【００７４】
例えば、図３において、２つの可動ステージ２８、２９を含む移動機構が測定装置２４の移動手段を構成している。各可動ステージは、投射光学系９の主光軸に対して直交する方向（上記第二の方向に対して平行な方向であり、図の矢印Ｍを参照）に沿ってそれぞれに移動できるようになっており、第一の可動ステージ２８が第二の可動ステージ２９上に搭載された構成を有する。
【００７５】
第一の可動ステージ２８は積分球２６とこれに付設された光検出手段２７を移動させる機能を有している。
【００７６】
また、第二の可動ステージ２９には、集光レンズ等の光学素子２５が搭載されるとともに、積分球２６及び光検出手段２７を搭載した第一の可動ステージ２８が載置されている。この第二の可動ステージ２９は、測定装置２４の全体を移動させる機能を有しており、測定用画像を用いた光強度分布の測定時において、測定装置２４を所定の位置（測定位置）に移動させて投射光学系９からの出射光を集光して積分球２６に導入して測定を行えるようにする。
【００７７】
そして、画像投射時には表示への影響を及ぼさない位置まで測定装置２４を移動させる必要がある。つまり、測定後には投射光学系９からスクリーンに向けて行われる画像投射に支障を来さない位置（投射光学系９の主光軸から離れた退避位置）に測定装置２４を移動させる。このように、測定位置と退避位置との間で測定装置２４を移動させる機構を設けることによって、投射光学系９からスクリーン上への画像投射を行うか又は投射光学系９の出射光を積分球２６内部に導入するかを選択的に切り替えることができる。また、画像投射を行わないか又は装置を稼動しない場合には、測定装置２４が常に上記測定位置に来るように設計することが、投射光学系の防護及びレーザ障害への安全対策にとって望ましい。
【００７８】
尚、各可動ステージの駆動手段については、例えば、モータを駆動源とするボールネジやナットを用いた直線移動機構等が挙げられるが、本発明の適用においては、これに限らず、各種の移動機構や回動機構を用いることが可能である。また、これらの制御回路や機構等については、図１において光検出装置１０又は光強度分布計測処理部１４に含まれるものとし、破線で示すように該処理部から光検出装置１０への制御指令に従って各可動ステージの位置決めが行われる。
【００７９】
投射光学系９からの出射光に対する光強度分布の測定時には、光走査位置に応じて測定装置２４の位置制御が行われる。例えば、第二の可動ステージ２９に係る位置制御によって測定装置２４が移動され、測定位置に設定される。そして、ガルバノミラーを用いた光走査手段による走査位置に応じて第一の可動ステージ２８に係る位置制御が行われる。
【００８０】
図４は光走査位置と可動ステージ２８の位置との関係について説明するための図であり（オフナーリレー系以降を示す。）、（Ａ）図ではスクリーン中央部への投射状態を示し、（Ｂ）図ではスクリーン周辺部への投射状態を示している。尚、測定装置２４が測定位置に来ており、図示のように投射光学系９からの出射光が集光されて積分球２６内に全て導入されるので、実際にはスクリーンへの投射光はないが、測定装置２４がない場合を想定した光線を破線で示す。
【００８１】
光走査位置は、ガルバノミラーの回動角度に対応し、（Ａ）図に示す走査状態では、ガルバノスキャナ２２から像面湾曲補正光学系２３を経て形成される二次元中間像ｇ２の中央部を光が通過し、投射光学系９の出射光は、破線で示す軌跡をたどってスクリーン中央に照射される。また、（Ｂ）図に示す走査状態では、ガルバノスキャナ２２から像面湾曲補正光学系２３を経て形成される二次元中間像ｇ２の周縁部を光が通過し、投射光学系９の出射光は、破線で示す軌跡をたどってスクリーン周縁に傾斜角度をもって照射される。
【００８２】
走査状態に応じた測定を行うためには、可動ステージ２８を動かしながら投射光学系９からの出射光を積分球２６内に導入する必要がある。
【００８３】
以下では、投射光学系９の焦点距離を「ｆ１」とし、光学素子２５に用いる集光レンズの焦点距離を「ｆ２」とし、また、一次元光変調素子としてのＧＬＶ素子の長さ（長軸方向における有効長）を「Ｌ」として、具体的に説明する。
【００８４】
先ず、可動ステージ２９を動かして投射光学系９の前方に測定装置２４を設置する。この測定位置では、集光レンズの光軸が投射光学系９の光軸と同軸になるように設定される。尚、ｆ２値については、「ｆ２≦ｆ１」を満たすように選ばれる。
【００８５】
また、投射光学系９を構成する投射レンズからスクリーンＳＣＮまでの距離は、投射レンズ口径と比較して充分に長く、投射レンズから出射する光は、ほぼ平行光束に近いと考えて差し支えない。光強度測定時には集光レンズによって倍率「ｆ２／ｆ１」に縮小された二次元像が形成される。例えば、ｆ１＝１００（ｍｍ）、ｆ２＝５０（ｍｍ）、素子長Ｌ＝２８（ｍｍ）として、スキャン比（縦横比）を「２．３５：１」とした場合、集光レンズの後方（積分球側）には形成される二次元像のサイズは、縦方向が１４ｍｍ、横方向が約３３ｍｍとなる。
【００８６】
尚、集光レンズの機能は、投射レンズから光を十分に狭い領域に集光させて積分球２６の内部に導入することであり、収差による画質等の劣化があっても問題ない（よって、フレネルレンズに限らず、非球面形状のコンデンサレンズやホログラムシート、導光ロッド、凹面鏡等を光学素子２５に用いることも可能である。）。
【００８７】
積分球２６には、例えば、図５（Ａ）に示すような、スリット状をした開口２６Ｓが形成されている。該開口２６Ｓの縦幅は集光レンズによる二次元像の縦幅（上記の例では１４ｍｍ）と同程度とされ、該開口の横幅については該二次元像を構成する縦ラインを通過させる程度の幅とされて該二次元像位置に設定される。
【００８８】
図４（Ａ）の走査状態でガルバノスキャナ２２の動作（ミラー回転）を停止させた場合に、集光レンズを透過して集光された光は一次元像となり、その全光量について開口２６Ｓから積分球２６の内部に導かれて検出される。即ち、積分球２６の内面には、主として硫酸バリウムからなる白色の反射材料がコーティングされており、開口２６Ｓからの入射光が多重反射を繰り返す。これによって、光強度が平均化されて光センサで測定され、該センサからの電気信号が、上記光強度分布計測処理部１４内の信号処理部に取り込まれる。
【００８９】
一次元光変調素子において、その長軸方向の画素数に応じた数の測定が行われ、例えば、一次元方向に１０８０個の画素配列とされるＧＬＶ素子の場合、１番目の画素から始って１０８０番目の画素まで、１画素ずつ個別に点灯（ピクセルオンの状態）にして光センサの出力を記録する処理を逐次に行うことにより、測定データを収集する。これにより、各画素に関して独立した光強度の測定が可能となる（但し、この時点では、ある光走査位置での縦一列について強度分布が測定されるだけである。）。
【００９０】
次に、ガルバノスキャナ２２の動作（ミラー回転）により光走査位置を変更した上で、上記と同様の測定を行うことによって、新たな光走査位置での縦一列について強度分布の測定データが収集される。光走査位置は上記第二の方向に対応しており、二次元中間像や投影画像の横方向における縦ラインの表示位置を変更する度に、可動ステージ２８を動かして積分球２６及び光センサの設定位置を変更する。このように、投射光学系からの出射光に対する光強度分布の測定時には、光走査手段を制御して上記第二の方向における走査位置を変更するとともに、変更された走査位置毎に光強度分布を測定し、得られた測定データ群を上記補正手段２０に送出することが好ましい。
【００９１】
例えば、図４（Ｂ）の走査状態でガルバノスキャナ２２の動作を停止させた場合には、スクリーン上の周辺部に画像投射を行う角度をもってガルバノミラーの姿勢が規定されるが、その際、集光レンズにより形成される像の位置は、上記第二の方向に相当する横方向に移動（シフト）する。よって、積分球２６や光センサの位置が図４（Ａ）に示す位置のままでは、積分球２６に光を導入できないので、積分球２６の開口位置と集光レンズの像位置とが一致するように可動ステージ２８を動かし、光走査状態に応じた場所の位置決めを行ってから上記と同様に光強度分布を測定する。
【００９２】
このような過程を繰り返せば、スクリーン上の任意の画像表示位置に向かう投射光の強度を測定することが可能である。例えば、横２０４８画素、縦１９２０画素の場合、２０４８ラインについて上記の測定を行えば、２０４８×１９２０個の測定データが得られ、任意の画像表示位置について、測定用画像に対応する理想的な強度分布からのずれを定量化できる。即ち、不均一性の度合いがどの程度であるのかについて把握するための情報を詳細に集めることができる。
【００９３】
但し、２０４８ライン上の全画素について測定データを取得する方法は処理に時間がかかり、保有すべきデータ量が多くなる等、実際的でないことを考慮した場合に、複数の代表的なライン位置（横位置）を選らんで当該ライン位置における各画素について光強度を測定し、ライン間のデータについては補間処理にて対応する方法が好ましい。
【００９４】
例えば、２０４８ラインのうち、一定又は所定の間隔をもってｍ本を選定して、各ライン上の全画素について光強度を測定する。そして、このｍ本以外のライン上に画素については、ｍ本のうちで隣り同士とされる２本のライン上の各画素に関する測定データを用いて一次補間式又は２次以上の多項式補間式で算出されるデータから強度を推定できる。
【００９５】
図６に示す例では、二次元画像の横方向（長手方向）における中心位置に示す縦ラインＶＬ０から周辺位置に示す縦ラインＶＬ３までの間を３等分に区分した位置に縦ラインＶＬ１、ＶＬ２が設定されている。つまり、ＶＬ０、ＶＬ１〜３の各ライン上の画素について上記測定が行われた上で、ＶＬ０〜ＶＬ１、ＶＬ１〜ＶＬ２、ＶＬ２〜ＶＬ３の間の強度分布が補間処理によって推定される。尚、この例では、二次元画像の右半部についてのみ説明したが、横方向における光強度分布の対称性を仮定できない場合には勿論左半部についても同様に測定及び補間処理を行う。また、縦ラインの設定間隔を一定とせずに、ライン位置に応じてそれぞれ異なるように設定することができ、また、必要に応じて区分数（つまり、測定位置のライン本数）を増やせば、強度補正に必要充分な精度を得ることができる。
【００９６】
以上に説明した構成例では、ガルバノスキャナ２２の光走査位置に追従するように可動ステージ２８を動かして積分球等の移動制御を行ったが、以下に示すように、可動ステージ２８を不要にした構成も可能である。
【００９７】
図７は光走査位置と測定装置２４の設定位置との関係について説明するための図であり、スクリーン中央部への投射状態とスクリーン周辺部への投射状態を併せて示している。
【００９８】
本例において、図３に示す構成との違いは下記の通りである。
【００９９】
・可動ステージ２８が設けられておらず、積分球２６及び光検出手段２７が光学素子２５とともに可動ステージ２９に載置されていること
・積分球２６には、図５（Ｂ）に示すように、上記開口２６Ｓよりもサイズの大きな開口２６Ｐが形成されていること。
【０１００】
つまり、測定装置２４の位置決めは可動ステージ２９を含む移動手段だけで行われる。そして、可動ステージ２８がないので、光走査位置が変更されても投射光学系９からの出射光を積分球内に導入できるように、光学素子２５による集光像（二次元像）よりもやや広いサイズの開口２６Ｐが積分球２６に形成されている（前記の例では、二次元像の大きさが、１４ｍｍ×３３ｍｍ程度とされ、これよりも間口の広い開口が必要とされる。）。
【０１０１】
可動ステージ２９を駆動して測定装置２４が測定位置に来ている状態では、投射光学系９からの出射光が集光されて積分球２６内に全て導入されるので、実際にはスクリーンへの投射光はないが、図には測定装置２４がない場合を想定した光線を破線で示している。
【０１０２】
先ず、スクリーン中央部への投射時点における光走査状態では、ガルバノスキャナ２２から像面湾曲補正光学系２３を経て形成される二次元中間像ｇ２の中央部を光が通過し、投射光学系９の出射光は、破線ｋ１で示す軌跡をたどってスクリーン中央に照射される。測定時には、該出射光が光学素子２５により集光されて開口２６Ｐの中央を通過して積分球２６内に導入されて光強度が測定される。
【０１０３】
また、スクリーン周辺部への投射時点における光走査状態では、ガルバノスキャナ２２から像面湾曲補正光学系２３を経て形成される二次元中間像ｇ２の周縁部を光が通過し、投射光学系９の出射光は、破線ｋ２で示す軌跡をたどってスクリーン周縁に傾斜角度をもって照射される。測定時には、該出射光が光学素子２５により集光されて開口２６Ｐ内の周辺寄りの位置を通過して積分球２６内に導入されて光強度が測定される。
【０１０４】
光走査状態に応じた測定処理において、積分球等の移動手段が不要であり、任意の光走査位置（ガルバノミラー角度）について集光像を積分球に導くことができる。
【０１０５】
本例では、積分球の開口２６Ｐについてはサイズが大きくなり、また、積分球の精度を高くするために積分球の内径を大きくする必要があるが、移動機構等の簡素化に有効である。
【０１０６】
次に、上記（３）の構成形態について説明する。
【０１０７】
図８は、投射光学系９の直後に光路変更用の光学素子３０を配置した場合の構成例を示すものである。
【０１０８】
本例において、図７に示す構成との違いは下記の通りである。
【０１０９】
・可動ステージ２８、２９が設けられておらず、積分球２６及び光検出手段２７が光学素子２５とともに固定ステージ３１に載置されていること
・投射光学系９の直後に、可動反射鏡（折り返しミラー）を配置し、測定時と画像投射時とで姿勢が変更されるようになっていること。
【０１１０】
測定装置２４は、投射光学系９による画像投射の邪魔にならないようにその光軸から外れた場所に設置される固定ステージ３１上に設けられている。
【０１１１】
光学素子３０として可動反射鏡を用いる場合において、測定時には、図に実線で示すように投射光学系９の出射光を可動反射鏡により反射して光路変更を行うが、画像投射の際には、図に二点鎖線で示すように、可動反射鏡を退避させて投影に支障を来さないようにする。
【０１１２】
本例では、可動反射鏡の一端部を回動支点として、手動又はモータ機構等による自動制御で可動反射鏡を回動させることにより、測定用の位置と画像投射時の退避位置とが切り替えられる。
【０１１３】
つまり、測定位置では、可動反射鏡が投射光学系９の光軸上に配置され、投射光学系９からの出射光が可動反射鏡で反射されて所定角度（例えば、９０°）をもって偏向された後、光学素子２５で集光されて積分球２６に導入されて光強度が検出される。尚、積分球２６には、図５（Ｂ）に示す大サイズの開口２６Ｐが形成されているので、任意の光走査位置について集光像を積分球に導くことができる。勿論、前記のように可動ステージ２８を用いて光走査制御に追従した位置制御を行うこともできるが、機構の簡素化や可動反射鏡の位置精度等を考慮した場合には、本例に示す構成形態が好ましい。
【０１１４】
そして、画像投射時には、可動反射鏡は投射光学系９の光軸から離れた退避位置へと移動され、測定装置２４への反射は起こらない。
【０１１５】
このように、測定装置２４については固定式とし、可動式の光学素子３０を用いてその状態を変化させることで、測定時における積分球への光導入と、スクリーンへの画像投射との間で光路を容易に切り替えられる。
【０１１６】
尚、光学素子３０については、反射鏡に限らず反射型のホログラム素子や回折素子等を用いることも可能である。また、折り返しミラー等の反射鏡を用いる場合には、平面鏡や凹面鏡等を適宜に用いることができ、特に光学素子３０自体に集光機能を設ける場合には、光学素子２５を省略しても構わない。例えば、測定時に投射光学系９からの出射光が反射鏡において反射して集光されてから積分球２６に直接導入されるように構成すれば良い。
【０１１７】
次に、上記（４）の構成形態について説明する。
【０１１８】
図９は、投射光学系９の直後において、その出射光の一部を透過させてスクリーン上に投射させ、該出射光の一部を測定装置２４に導びくために光学素子３２を配置した構成例を示すものである。
【０１１９】
本例において、図８に示す構成との違いは下記の通りである。
【０１２０】
・可動反射鏡の代わりに部分反射ミラーが光路上に設置されていること
・光強度の測定と、画像投射とを同時並行して行えること。
【０１２１】
固定ステージ３１上の測定装置２４は、投射光学系９による画像投射の邪魔にならないようにその光軸から外れた場所に設置される。
【０１２２】
光学素子３２として部分反射ミラーを用いる場合において、該ミラーが傾斜状態で投射光学系９の光軸上に配置されており、上記のような可動機構は不要とされる。つまり、投射光学系９からの出射光の一部は部分反射ミラーにて反射され、光学素子２５で集光されて積分球２６に導入されて光強度が検出される。尚、積分球２６には、図５（Ｂ）に示す大サイズの開口２６Ｐが形成されているので、任意の光走査位置について集光像を積分球に導くことができる（勿論、前記のように可動ステージ２８を用いて光走査制御に追従した位置制御を行う構成形態も可能である。）。
【０１２３】
また、部分反射ミラーを透過した大半の出射光は、図９に破線で示すように、光走査を受けながらスクリーンＳＣＮに向けて照射されて画像投射が行われる。
【０１２４】
部分反射ミラーについては、ゴースト等のノイズ発生を抑えるために、その裏面（出射面側）に減反射コーティングが施されている。そして、その表面には数％程度の反射率をもったコーティングを施すか、あるいは無コートとしてフレネル反射させることが好ましい（反射率が高過ぎると、画像投射への影響が生じるため。）。
【０１２５】
以上の構成によれば、画像表示を行いながら逐次に光強度測定を行うリアルタイム処理が可能であり、上記した（Ｂ）や（Ｃ）の形態に用いることができる。そして、可動ステージ等の測定装置２４に係る移動手段や、可動反射鏡のための可動機構を必要とせずに、光強度分布を測定できる。また、投射光学系９の後段に、傾斜ガラス等の部分反射ミラーを配置することにより画像劣化への影響を充分小さいレベルに抑制することが可能である。
【０１２６】
次に、上記測定によって得られる光強度分布の計測データに基づいて、一次元光変調素子に係る駆動信号を補正し、二次元的な強度ムラや色ムラ、即ち、上記第一の方向及び第二の方向における照射光分布の不均一性を除去するための処理について説明する。
【０１２７】
以下では、上記第一の方向に関する補正処理（以下、「縦補正」という。）と、上記第二の方向に関する補正処理（以下、「横補正」という。）についてそれぞれ説明する。
【０１２８】
先ず、縦補正については、一次元光変調素子の特性や駆動回路の特性等にバラツキがあったり、周囲温度や経時変化等によって照明光が不均一化するといった要因に対して必要とされる。即ち、使用する一次元光変調素子において画素毎に対応する構成素子の変調特性にバラツキが存在せず、また、一次元光変調素子に対する照明光が均一とされる状況が常に成立するならば、画像信号に応じた素子の駆動制御によって理想的な画像表示を行うことが可能である。しかし、現実の一次元光変調素子には製造上の精度等に起因する素子自体の特性バラツキや、素子の駆動回路に係る特性のバラツキ等が存在する。
【０１２９】
図１０は一次元光変調素子としてＧＬＶ素子を例示しており、３本ずつの固定リボンＲｓ、Ｒｓ、…と可動リボンＲｍ、Ｒｍ、…が交互に配置され、合計６本のリボンを一組として１ピクセルが形成される。つまり、リボンの幅方向に沿ってＧＬＶに必要な画素数分、例えば、１０８０画素では、６４８０本のリボンを一次元方向に沿って配置することで空間変調素子が構成される。
【０１３０】
（Ａ）図では、駆動電圧が印加されていない場合に、リボンの位置的なバラツキが生じている様子が例示している。図の「Δｈ１」、「Δｈ２」に示すように（図には、ずれ量を誇張して示す。）、可動リボンＲｍが本来位置すべき場所からずれているために、位置（基板からの高さ）のバラツキが問題となる。つまり、可動リボンや固定リボンの間に相対的な位置ずれが存在しない場合には、照明光がＧＬＶに入射されたときに、正反射のみで回折光は発生しないので、スクリーン上での照度は最低レベル（例えば、黒レベル）となる。しかし、上記リボン位置の不揃いによって回折光が発生した場合に、可動リボンの位置誤差に応じて、意図しない明るさのレベルで表示されてしまう。これが光走査に伴って走査方向（横方向）に縞状に現出すると画面のコントラストの低下原因となる虞がある。
【０１３１】
また、（Ｂ）図は、ある駆動電圧が印加されたときの様子を示しており、可動リボンがの固定リボンに対して移動されることで回折格子が形成される。
【０１３２】
可動リボン群の位置は同一の駆動電圧に対して本来同じはずであるが、本例では図の「ΔＨ１」、「ΔＨ２」に示すように、可動リボンＲｍに位置ずれが生じている（図には、ずれ量を誇張して示す。）。
【０１３３】
複数の可動リボンと固定リボンが交互に配置されたＧＬＶを一次元アレイ上に配置した構成では、電圧印加等の制御によって可動リボンの反射面を、固定リボンの反射面に対して相対的に移動させることにより光変調が行われるので、上記したリボン位置の不揃いが顕著な場合には、スクリーン上での輝度や色合いのバラツキを引き起こし、画質劣化の原因になる虞がある。
【０１３４】
尚、本例においては、可動リボン及び固定リボンの各リボンについて、それらの反射面面が互いに平行な関係をもった構成とされているが、各反射面がその基準面(例えば、ＧＬＶ素子の基板面と平行な面)から所定の角度をもって傾斜した状態で配置された構成（所謂ブレーズ型ＧＬＶ。入射光の波長を「λ」と記すとき、それぞれ一平面上に並列したリボン群と他の一平面上に並列したリボン群との光路差がそれぞれλ／２となるように動作させることで、＋１次回折光のみが出射される。）でも上記と同様にリボン位置のバラツキが問題とされる。
【０１３５】
（Ｂ）図におけるリボンの位置ずれは、リボン素子自体の製造上のバラツキや、駆動回路の特性のバラツキがさらに加わった場合に複雑な様相を呈することになる。
【０１３６】
この他、レーザ光源を用いて一次元光変調素子への照明光を得る場合には、照明プロファイルとして一次元方向に均一な明るさの強度分布（所謂「トップハット形状」）が必要とされるが、経年変化等による照明条件への影響が生じた場合に、画面上の輝度や色表示の不均一性の原因となる。例えば、単色光源を用いる場合においてさえ均一な照明光を充分な精度をもって得ることが難しいことや、３原色の色毎に波長の異なる全レーザ光源について均一な照明条件を常に実現することは困難である。
【０１３７】
そこで、一次元光変調素子に係る変調特性や該一次元光変調素子への照明プロファイルの影響が、一次元像を形成する光の強度に反映されることを考慮して、光強度を検出するために上記したように測定装置２４を用いて計測を行う。計測データのうち、一次元光変調素子の長軸方向に対応する一次元方向でのデータは、各画素位置での輝度や色の不均一性（均一状態からのずれ）を表すので、該データを事前に又は画像投射と並行して測定することで、不均一性を除去すべく補正することができる。
【０１３８】
処理の概要は、以下の通りである。
【０１３９】
（Ｓ１）表示輝度や色の不均一性について計測する
（Ｓ２）（Ｓ１）の計測データから一次元光変調素子に係る駆動制御の補正データを算出する
（Ｓ３）画像投射時には（Ｓ２）の補正データを用いて一次元光変調素子に係る駆動信号の補正制御を行う。
【０１４０】
尚、（Ｓ１）では、例えば、各レーザ光源をこれに対応する一次元光変調素子に順次照射するとともに、該一次元光変調素子において各画素を構成するそれぞれの素子（例えば、１画素分のリボン群）には、測定用画像を表示させるための駆動信号（テスト信号）を供給し、各素子について光強度を計測する。例えば、ＧＬＶ素子の場合、その駆動電圧を最小電圧から最大電圧まで段階的に変化させることで階調表示を制御できるので、各駆動電圧のレベル（階調段階）に応じて照明光を変調したときの光強度を知ることができる。
【０１４１】
また、（Ｓ２）では、画素位置及び階調の違いに応じて個別に計測されるデータを、変調特性のバラツキ等がないとした場合に本来的に得られるはずのデータ（理想的なデータあるいは基準データ）と照合し、比較を行う。これにより、補正データの算出、つまり、どの程度の補正をすれば、現実の光強度を所定値（あるいは規定値）にすることができるかを把握できる。
【０１４２】
（Ｓ３）では、算出された補正データを用いて実際に一次元光変調素子に駆動信号を供給して動作させる。
【０１４３】
以下では、先ず、一次元光変調素子に係る変調特性による強度分布への影響と、照明条件の変化等による強度分布への影響とを区別することなく、総合的な影響が測定装置２４による計測データに反映されているものとした場合の形態について説明する。
【０１４４】
強度分布測定の手順例は、下記の通りである。
【０１４５】
（Ｓ１−ａ）測定準備（測定装置２４の位置設定等）
（Ｓ１−ｂ）光源の点灯
（Ｓ１−ｃ）変調特性の測定
（Ｓ１−ｄ）光源を消灯する
（Ｓ１−ｅ）別の光源に切り替えて（Ｓ１−ｂ）、（Ｓ１−ｃ）、（Ｓ１−ｄ）の手順を繰り返す。
【０１４６】
先ず、（Ｓ１−ａ）において、上記した（１）乃至（３）の形態では可動ステージの位置決めや可動ミラー等の姿勢制御が必要であるが、上記（４）の形態ではそのような処理は不要である。
【０１４７】
（Ｓ１−ｂ）では、レーザ光源を点灯させると、照明光学系を経て線状のビームが該光源に対応する一次元光変調素子を照明する。
【０１４８】
そして、（Ｓ１−ｃ）では一次元光変調素子に係る全画素位置について、各画素の構成素子の変調特性、つまり、駆動電圧に対する変調光の輝度特性について測定する。
【０１４９】
図１１は測定用画像を表示するために一次元光変調素子の構成素子に印加させる駆動信号電圧「ＤＶ」と、上記光検出手段２７を構成する光センサの出力「ＰＶ」について説明するための図である。尚、横軸に時間「ｔ」をとっており、（Ａ）図の縦軸に「ＤＶ」を示し、（Ｂ）図の縦軸に「ＰＶ」を示しており、縦軸についてはいずれも相対値で示す。
【０１５０】
本例において、測定用画像の表示に用いるテスト信号は、ＤＶのレベル（相対値）が、０、１、…、２５４、２５５の段階で右肩上がりに変化する駆動電圧（三角波を量子化した階段波）とされ、各レベルに応じた駆動電圧が測定対象の構成素子に印加されて駆動される。これにより変調されたレーザ光は上記したように投射光学系９から測定装置２４に導入された上で強度が測定される。
【０１５１】
（Ａ）図に示すように、テスト信号の駆動電圧が時間経過につれて一定の増分をもって変化する階段状とされるのに対して、変調光の強度変化は線形特性を示さず、図示のように、駆動電圧の低い範囲において強度がゼロであり、駆動電圧がある値（閾値）を超えた場合に強度がゼロではなくなって急に増加する特性を示す。
【０１５２】
このような変調特性の測定は、各画素位置について上記と同様に行われるので、画素数とＤＶの階調段階数との積に等しい数のデータが収集される。
【０１５３】
尚、上記の例では、レーザ光源を切り替えて上記の処理を個別に行っているが、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの各レーザ光源を全て点灯させた上で、色毎の波長分離された強度を計測できるようにした構成形態では、レーザ光源の切り替えが不要であり、処理時間が速い。つまり、各色の波長の光を各別に透過する狭帯域干渉フィルタを、各光センサ（光検出手段２７の構成要素）の受光部にそれぞれ設置することで各フィルタの透過光を検出する。これによって、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色についての計測を同時に行うことができる。
【０１５４】
単色光源を想定した場合には、画素位置と階調レベル（駆動電圧）を変数とした強度分布データが取得できるので、該データを予め用意されている基準データ（理想値や設計目標値）と比較することで、素子駆動の補正データを簡単に得ることができる。これは、実際の分布データに基づいて、ある画素位置における各階調の駆動電圧について過不足の度合を把握できるからである（例えば、強度不足の場合には該不足を補う方向に駆動電圧を補正すれば良い。）。
【０１５５】
しかし、カラー表示の場合には明るさだけでなく色再現性等についての考慮が必要であるためやや複雑であり、色同士の関係を無視した均一性では不十分である。
【０１５６】
図１２は、横軸に画素位置をとり、縦軸に光センサ出力（相対値）をとって色毎の照明プロファイルを概略的に示したものである。
【０１５７】
テスト信号における特定の駆動電圧（ＤＶ）を素子に印加して各画素位置での強度分布を測定した場合に、図の「Ｉｃ」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）が照明プロファイルを示し（図には強度の不均一性を誇張して示している。）、「ｃ」は色の違いを区別する指標であり、赤（ｒ）、緑（ｇ）、青（ｂ）のいずれかを表す。
【０１５８】
変調光の強度分布は、変調特性のバラツキや照明条件に起因するプロファイルのバラツキ等の諸要因によって支配されるため、各色の変調光の強度分布を完全に一致させることは事実上不可能であり、このことは経年変化や温度等の環境変化等による影響を考えれば明らかである。
【０１５９】
そこで、以下に示す手順に沿って補正処理を行う。
【０１６０】
（Ｓ２−ａ）変調特性に係る輝度値への変換
（Ｓ２−ｂ）最大白輝度の算定
（Ｓ２−ｃ）目標変調特性の算出
（Ｓ２−ｄ）補正データの算出。
【０１６１】
図１２の各照明プロファイル「Ｉｃ」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）は、光センサの出力（電圧値）として得られ、駆動電圧ＤＶを表すパラメータを「ｖ」と記し、一次元方向（素子の長軸方向）における画素位置を表すパラメータを「ｘ」と記すとき、両者の関数「Ｉｃ（ｖ,ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）を用いて表現することができる。例えば、図１１に示すデータに基づいて、あるレーザ光源の使用時に画素位置ｘを特定の位置「ｘ＝ｘ１」に固定した場合の特性「Ｉｃ（ｖ，ｘ１）」を得ることができ、また、図１２の各「Ｉｃ」は、ｖを所定値に固定した場合において、画素位置ｘを一次元方向において変更することによって得られる特性を示す。
【０１６２】
先ず、（Ｓ２−ａ）では、上記Ｉｃ（ｖ，ｘ）で表されるデータ（電圧値）を、輝度値に変換する。
【０１６３】
具体的には、目標とする白色光が得られるように、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の混合比Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍを求めて、それぞれの値でＩｃ（ｖ，ｘ）を割れば良い。
【０１６４】
３原色の各三刺激値を、Ｒ（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、Ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）、Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）とし、白の三刺激値を、Ｗ（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）とするとき、Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍとの関係は下式のように定義される。
【０１６５】
【数１】
2005345904.tif 000003
【０１６６】
つまり、白色の三刺激値を成分とするベクトルが、Ｒ、Ｇ、Ｂの三刺激値を列ベクトルとする３行３列の行列と、混合比を成分とする列ベクトルとの積で表される。
【０１６７】
Ｒ（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）、Ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）、Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は使用するレーザ光源によって決められ、また、白についても色温度（例えば、６５００Ｋ）から（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）が決められるので、実際の数値を[数１]式に代入して、Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍを算出することができる。例えば、下式のように、上記した３行３列の行列の逆行列を求めて、白色の三刺激値を成分とするベクトルとの積演算を行えば良い。
【０１６８】
【数２】
2005345904.tif 000004
【０１６９】
輝度を「Ｙ」を記すとき、所定の色温度の白色について輝度「Ｙ＝１」で実現するための各色レーザ光についての混合量が算出される。
【０１７０】
よって、変調光を混合した場合に実現可能な白の輝度を、Ｙｗｃ（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）で表すと、下式のようになる。
【０１７１】
【数３】
2005345904.tif 000005
【０１７２】
尚、光強度の計測に用いる光センサが波長感度を有する場合や、測定効率等を考慮する場合には、それらの影響を考慮した補正係数として、輝度変換係数「Ｋｃ」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）を、上記「Ｙｗｃ」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）に乗ずることで下式を得る。
【０１７３】
【数４】
2005345904.tif 000006
【０１７４】
「ＩＹｃ」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）は、輝度変換係数を考慮した場合に実現可能な白色の輝度を、光源毎に示している。
【０１７５】
図１３は、横軸に画素位置（ｘ）をとり、縦軸に輝度をとってＩＹｒ、ＩＹｇ、ＩＹｂを概略的に示したものであり、駆動電圧値（ｖ）として特定の値を選らんでいる。
【０１７６】
この図では、ＩＹｒ、ＩＹｇ、ＩＹｂのうち、ある画素位置でＩＹｂが最低値「ＩＹ０」を示しているので、実現可能な白の最大輝度がＩＹｂによって制限されることが分かる（つまり、ＩＹｂにより輝度実現上の拘束条件が課せられるため、ＩＹ０よりも大きい白色輝度を実現することができない。）。
【０１７７】
尚、ここでは、ｖ値を固定して説明したが、ＩＹｒ、ＩＹｇ、ＩＹｂについてはｖとｘの関数であるから（ＩＹｃ（ｖ，ｘ）、但し、ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）、各駆動電圧値ｖに対してＩＹ０のような最小値を探索する。これにより、上記（Ｓ２−ｂ）において最大白輝度（これを「ＩＹｍａｘ」と記す。）が決まる。
【０１７８】
次に（Ｓ２−ｃ）では、目標とする変調特性、即ち、駆動電圧値ｖに対する輝度特性（以下、これをｖの関数「ＩＴ（ｖ）」と記す。）を決める。
【０１７９】
画像入力信号のγ特性に応じて、一次元光変調素子の構成素子には、理想的な変調特性が存在し、これを駆動電圧ｖの関数「ＩＶ（ｖ）」で表すと、上記ＩＴ（ｖ）は、「ＩＴ（ｖ）＝（ＩＹｍａｘ）・（ＩＶ（ｖ））である。
【０１８０】
図１４は、目標とする変調特性ＩＴ（ｖ）を例示したものであり、横軸に駆動電圧値ｖを示し、縦軸に輝度を示す。
【０１８１】
ＩＴ（ｖ）の示す特性を「目標変調特性」と呼ぶことにすると、例えば、該特性については設計段階で事前に調べておき、そのデータに基づく参照テーブルや計算式等を装置に組み込んでおく形態と、画像信号の選択に応じてユーザによる指定や選択を行えるように目標変調特性に係るデータの参照テーブルや計算式等を装置に組み込むようにした形態が挙げられる。
【０１８２】
次に、目標変調特性を基準として行われる上記（Ｓ２−ｄ）の補正処理について、図１５を用いて説明する。
【０１８３】
図１５の左側に示す（Ａ）図は、上記ＩＴ（ｖ）を示しているが、縦軸（輝度軸）に関して図１４とは鏡像関係となるように駆動電圧軸の向きを逆（左向き）に設定している。また、右側に示す（Ｂ）図は、強度分布測定によって得られる変調特性を示しており、横軸の駆動電圧軸を右向きにとり、縦軸に変調光の輝度をとっている。尚、図には代表例として、Ｌ画素目、Ｍ画素目、Ｎ画素目について各画素位置での特性「ＩＹｃ（ｖ、ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）を示す。
【０１８４】
事前に用意されるか又はユーザにより指定された目標変調特性ＩＴ（ｖ）の横軸は、補正前の駆動電圧値を表しており、例えば、図中の「Ｖｉｎ」で示す値に対して輝度「Ｙ」の値が決まる。
【０１８５】
（Ｂ）図において、横軸の値は補正後の駆動電圧値を表しており、図中の「Ｖｏｕｔ＿ｌ」、「Ｖｏｕｔ＿ｍ」、「Ｖｏｕｔ＿ｎ」は、上記輝度「Ｙ」を目標輝度とする駆動電圧値を、Ｌ画素目、Ｍ画素目、Ｎ画素目についてそれぞれ示している。即ち、目標輝度「Ｙ」を得るために必要な駆動電圧値は、一般に画素位置によって異なっており、各画素位置に応じた駆動電圧値をもって一次元光変調素子の画素毎に構成素子を駆動する必要がある。
【０１８６】
図１６は、横軸に補正前の駆動電圧軸（図１５の（Ａ）図の横軸に相当する。）をとり、縦軸に補正後の駆動電圧軸（図１５の（Ｂ）図の横軸に相当する。）をとって両者の関係について例示したものである。
【０１８７】
補正前のＶｉｎに対して、Ｌ画素目ではＶｏｕｔ＿ｌ、Ｍ画素目ではＶｏｕｔ＿ｍ、Ｎ画素目ではＶｏｕｔ＿ｎがそれぞれに算出される。
【０１８８】
このように、補正前の駆動電圧値を示す任意のＶｉｎについては、画素位置の違いに応じて決まる駆動電圧値（Ｖｏｕｔ＿ｌ等）を算出することで補正されたデータの算出が可能である。例えば、Ｖｉｎに対する画素位置に応じた補正データの関係を求めて、それらのデータテーブルを作成する形態が挙げられる。あるいは、データ量の削減や処理時間の短縮等のために、駆動電圧値や画素位置に応じた全ての補正データではなく、代表的なデータだけを保存しておき、補間計算等で推定される補正データを用いる形態等、各種の実施態様が可能である。
【０１８９】
図１７及び図１８は、以上に説明した縦補正の処理を実現するための構成の一例を示すものであり、図１７は構成の概要を示し、図１８は補正演算構成の要部を示す。
【０１９０】
図１７に示す例３３において、信号処理部１１に映像信号ＶＩＤＥＯが入力されると、内部の逆γ補正回路や色空間変換回路等を経て三原色の色信号が出力されて、後段のデータ補正部３４に送られる。
【０１９１】
また、測定装置２４からの検出情報は検出信号処理部３５に送られ、ゲイン調整回路３５ａ、Ａ／Ｄ変換回路３５ｂにより処理される。ゲイン調整回路３５ａは、変調光の検出信号について光センサにおける検出感度の相違を補正するために設けられている。また、Ａ／Ｄ変換回路３５ｂはゲイン調整後のアナログ信号をディジタル信号に変換してデータ補正部３４内の計測データ記憶部３４ａにデータを送出して蓄積するものである。尚、検出信号処理部３５は上記光強度分布計測処理部１４を構成している。
【０１９２】
データ補正部３４は、計測データ記憶部３４ａと、補正値演算部３４ｂと、データテーブル記憶部３４ｃと、選択部３４ｄを有する。
【０１９３】
一次元光変調素子における各画素の構成素子について測定されたデータは計測データ記憶部３４ａに格納されており、補正値演算部３４ｂは、測定用のテスト信号を用いた画像表示に関して画素毎のデータを用いて上記した変調特性を求めるとともに、照明プロファイルを導出する。
【０１９４】
そして、補正値演算部３４ｂは上記（Ｓ２−ａ）乃至（Ｓ２−ｄ）の処理を行ることにより得られる補正データをデータテーブル記憶部３４ｃに送出して記憶領域に記憶させる。
【０１９５】
データテーブル記憶部３４ｃは、図１６に説明したように補正前の駆動信号を受けた場合に、補正用に記憶されているデータを読み出して駆動信号を出力するものである。本例では、データテーブルを参照して補正データを読み出す形態を採っているが、補間計算等の演算処理を用いて補正後の駆動信号を算出する形態では、データテーブル記憶部３４ｃを演算処理手段に置換すれば良い。
【０１９６】
選択部３４ｄはデータテーブル記憶部３４ｃからの出力と測定用のテスト信号を切り替えて駆動部３６に送出するものである。つまり、強度分布の測定時にはテスト信号ＴＥＳＴが選択され、また、画像表示時にはデータテーブル記憶部３４ｃの出力が選択される。
【０１９７】
選択部３４ｄの出力は、駆動部３６を構成するＤ／Ａ変換回路３６ａ、次段の駆動回路３６ｂを経た上でＧＬＶ素子を用いた光変調部に送出される。尚、Ｄ／Ａ変換回路３６ａはデータ補正部３４から出力されるディジタル信号をアナログ信号に変換するために設けられており、駆動回路３６ｂは変換後のアナログ信号を入力信号として信号電圧に応じたＧＬＶ素子に駆動電圧を供給するものである。
【０１９８】
制御部３７は、信号処理部１１、データ補正部３４、検出信号処理部３５等の各構成部に制御信号を送出することにより、タイミングの制御や信号切替等を行ったり、また、レーザ光源の点消灯や強度分布測定時の光走査制御等を行う等の役目を有する。
【０１９９】
図１８は、補正値演算部３４ｂの構成例を示したものであり、下記の要素を備えている（括弧内の数字は符号を示す。）。
【０２００】
・電圧−輝度変換部（３８）
・輝度分布解析部（３９）
・理想変調特性関数生成部（４０）
・乗算部（４１）
・補正テーブル生成部（４２）
・データテーブル記憶部（４３）。
【０２０１】
先ず、一次元光変調素子に係る変調特性「Ｉｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）の各データは、電圧−輝度変換部３８において上記のように変換され、輝度の関数「ＩＹｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）が得られる。この関数のデータは輝度分布解析部３９に送られて解析されるとともに、補正テーブル生成部４２に送出される。
【０２０２】
輝度分布解析部３９は、輝度特性、つまり、画素位置に対する輝度分布を示すＩＹｃ（ｖ，ｘ）のデータから上記のように最小値を探して最大の白色輝度ＩＹｍａｘを決定する。
【０２０３】
また、理想変調特性関数生成部４０は、上記ＩＶ（ｖ）のデータを生成して乗算部４１に送る。
【０２０４】
乗算部４１ではＩＶ（ｖ）のデータと、輝度分布解析部３９からのＩＹｍａｘのデータとを掛け算する。つまり、目標変調特性ＩＴ（ｖ）のデータを算出して、これを補正テーブル生成部４２の各構成部４２ｃ（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）に送出する。
【０２０５】
補正テーブル生成部４２は、ＩＴ（ｖ）のデータと、上記ＩＹｃ（ｖ，ｘ）（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）のデータに基づいて、図１５、図１６で説明したように駆動信号の補正処理を行う。その結果得られたデータがデータテーブル記憶部４３の各構成部４３ｃ（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）にそれぞれ送られ、色毎に用意された記憶領域に書き込まれる。
【０２０６】
上記に説明した測定及び補正処理によって各色レーザ光源に係る輝度プロファイルがほ同じレベルに揃えられ、目標とする色温度の白を正しく表現することができる。
【０２０７】
尚、本例では、一次元光変調素子に係る変調特性や照明プロファイルに強度分布への影響を区別せずに測定装置２４による計測データを取得して補正処理を行ったが、これに限らず、両者の影響を各別に計測して補正処理を行う形態が可能である。
【０２０８】
例えば、照明光の不均一性を排除した条件下で一次元光変調素子の構成素子に係る変調特性について強度分布を事前に測定しておく。そして、レーザ光源の照明プロファイルについては画像表示前や画像表示を行いながら強度分布を測定する。このような各別の測定結果に基づいて駆動信号の補正データを得ることができる（つまり、前記の例は、両者の影響を１回の測定で取得するものであるが、原因別に２回の測定に分けることが可能である。）。
【０２０９】
例えば、ＧＬＶ素子の製造誤差や駆動回路の特性誤差等については経時変化や温度変化等による影響が少ないのに対して、光源に関する照明条件については経時変化や温度変化等の影響が大きい。即ち、ＧＬＶ素子の変調特性のバラツキについては最初に１回か少数回の測定を行っておけば、その後の変化が少ないのに対して、照明条件の変化については時間が経過したり周囲環境が変化した場合にはその都度測定を行う必要が生じる。
【０２１０】
そこで、両者の影響を弁別し、照明条件の影響を含まないように配慮して素子の変調特性を測定する工程を先に行っておき、実際に装置を使用する前あるいは使用中に素子への照明プロファイルの測定を行う方法を採用すれば、毎回の補正処理にかかる負担や処理時間の短縮等に有効である。
【０２１１】
手順例は下記の通りである。
【０２１２】
（ＳＴ１）一次元光変調素子に係る変調特性について測定する
（ＳＴ２）一次元光変調素子に対する照明プロファイルについて測定する
（ＳＴ３）（ＳＴ１）及び（ＳＴ２）で得られた計測データに基づいて補正データを算出する
（ＳＴ４）画像投射時には（ＳＴ３）の補正データを用いて一次元光変調素子に係る駆動信号の補正制御を行う。
【０２１３】
先ず、（ＳＴ１）では、一次元光変調素子の構成素子について照明光の不均一性を排除した場合の変調特性を測定する。
【０２１４】
例えば、図１９に示すような専用装置４４を用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のレーザ光源（基準光源）を含む光源部４５からの光を照明光学系４６で整形した後、ミラー４７で反射させてから一次元光変調素子（ＧＬＶ素子）を照射する。
【０２１５】
照明光学系４６は光源部４５からの単色レーザ光をスポット状にしてから、ＧＬＶ素子における各画素の構成素子を対象として素子毎に光を照射するために設けられている。
【０２１６】
ＧＬＶ素子の構成素子のうち、ビームスポットの照射対象とされる素子については、前記したようなテスト信号に従う駆動電圧が印加され、これによって変調された光はミラー４８で反射した後、結像用のレンズ４９、空間フィルタ５０を経て光検出部５１に到達して検出される。つまり、空間フィルタ５０によって特定次数の回折光、例えば、１次回折光が選別されて、光検出部５１を構成する光センサにより受光される。
【０２１７】
ＧＬＶ素子は、該素子に係る位置の固定及び調整のための支持装置５２に載置されており、ＧＬＶ素子に設けられた位置合わせ用のマークを基準として測定時にける素子位置と照明光との設定状況等が調整される。
【０２１８】
測定処理においては、前記と同様に画素位置と駆動電圧値をパラメータとして各色光源について光強度分布を計測するが、対象素子への照明プロファイルの影響が出ないように高精度の均一性をもった強度分布で対象素子への照射が行われる。
【０２１９】
（ＳＴ１）の測定を終えた素子が画像表示装置に搭載されるとともに、各素子の測定データが装置内の記憶領域に保存されて装置に組み込まれる。
【０２２０】
次に（ＳＴ２）では、例えば、画像表示の直前の較正段階において、画像表示装置内の各レーザ光源を点灯させて一次元光変調素子への照明を行う。そして、画素毎の構成素子について、テスト信号に従う駆動電圧を印加し、変調された光を上記と同様に測定装置２４で計測する。
【０２２１】
この計測によって得られるデータには、画素毎の構成素子に係る変調特性の影響が含まれるために、画像表示装置のレーザ光源及び照明光学系のみの影響を反映した照明プロファイルの不均一性だけを測定することはできない。何故なら、装置搭載の一次元光変調素子に照射した後に変調された光を上記測定装置２４で測定する場合には、素子固有の変調特性（製造誤差や駆動回路の特性誤差等に依存する。）のバラツキによる影響が常に不可分に存在するためである。
【０２２２】
しかしながら、構成素子の変調特性による影響を無視できる程に該素子への駆動電圧を大きくし、光強度を高くした状況では、近似的に照明プロファイルについて測定することが可能である。
【０２２３】
例えば、ＧＬＶ素子を構成する可動リボンの最大変位量が入射光波長λの４分の１であり、青色ではλ＝４６０（ｎｍ：ナノメートル）として、１１５ｎｍである。これに対してリボン表面の位置的なバラツキは数ｎｍ程度であり、可動リボンを最大又はこれに近い範囲の変位量をもって動かす場合には、リボン自体の表面の凹凸や駆動信号値の誤差等に起因する影響が充分に小さいので、無視することができる。
【０２２４】
よって、例えば、図１１のようなテスト信号の駆動電圧において、階調レベルの高い範囲（２４０乃至２５５の範囲）を採用し、大きな駆動電圧を素子に印加して動作させ、そのときの変調光を測定すれば、素子の変調特性の影響を充分に排除した照明プロファイル（つまり、画素位置に応じた強度分布）の測定データを得ることができる。尚、実際上、テスト信号において駆動電圧が高い範囲では、駆動電圧の変化に対して変調光の強度変化があまり大きくないので（飽和的な特性を示す。）、所定の駆動電圧範囲を設定して強度測定を行うことにより照明プロファイルについて画素毎の代表値が得られる。
【０２２５】
（ＳＴ３）では、素子の変調特性と照明プロファイルについての測定データを総合した上で上記と同様に補正データを算出することができる。即ち、最終的な画像への影響（輝度ムラや色ムラ等）は両者の影響を合成したものであるから、総合的な補正処理が必要である。
【０２２６】
処理の手順例は、以下の通りである。
【０２２７】
（ＳＴ３−ａ）照明プロファイルの算出
（ＳＴ３−ｂ）素子固有の変調特性データの読み込み
（ＳＴ３−ｃ）照明プロファイルを含めた変調特性の算出
（ＳＴ３−ｄ）最大白輝度の算定及び目標変調特性の算出
（ＳＴ３−ｅ）補正テーブルの算出。
【０２２８】
先ず、（ＳＴ３−ａ）では、各一次元光変調素子について測定装置２４を用いて計測されたデータが得られる。これらを関数「ＩＱｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）で表すとき、駆動電圧値の大きい範囲で素子を動かしたときの光強度検出データの最大値（電圧値）を抽出するとともに、電圧−輝度変換により、光源別の照明プロファイルを算出する（以下、関数「Ｐｃ（ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）と記す。）。
【０２２９】
（ＳＴ３−ｂ）において、素子及び駆動回路を含めた固有の変調特性（以下、関数「ＩＳｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）と記す。）のデータを得る。これは画像表示装置に実装される各一次元光変調素子について、上記のように事前に測定済みである。
【０２３０】
尚、（ＳＴ３−ａ）と（ＳＴ３−ｂ）とは逆順でも構わない。
【０２３１】
（ＳＴ３−ｃ）では、Ｐｃ（ｘ）とＩＳｃ（ｖ，ｘ）とを合成した変調特性「ＩＹｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）を算出する。具体的には、両者の乗算によって、「ＩＹｃ（ｖ，ｘ）＝Ｐｃ（ｘ）・ＩＳｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）を得る。
【０２３２】
（ＳＴ３−ｄ）では、算出されたＩＹｃ（ｖ，ｘ）を解析して、最大白輝度を算定する。例えば、図２０に示すように、ｖをある駆動電圧値としたＩＹｃ（ｖ，ｘ）において、ｘ方向（画素配列方向）に沿って複数の領域に区分し、各領域について実現可能な白の最大値（以下、関数「ＩＹｍａｘ（ｖ，ｘ）」と記す。）を決定する。
【０２３３】
前記した例では、ＩＹｍａｘを画素位置ｘに依らない一定としたが、下記のような最大輝度関数を求めることが可能である。
【０２３４】
領域１（図の「ＲＥＧ１」参照）：  ＩＹｍａｘ１（ｖ，ｘ）＝ａ・ｘ＋ｂ
領域２（図の「ＲＥＧ２」参照）：  ＩＹｍａｘ２（ｖ，ｘ）＝ｃ
領域３（図の「ＲＥＧ３」参照）：  ＩＹｍａｘ３（ｖ，ｘ）＝−ｄ・ｘ＋ｅ
尚、上式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは定数であり、ｖ値を固定した場合に、本例ではｘの一次関数で表されるが、これに限らず、２次以上の高次関数を用いても構わない。
【０２３５】
目標変調特性ＩＴ（ｖ，ｘ）については、上記と同様に理想変調特性ＩＶ（ｖ）とＩＹｍａｘ（ｖ，ｘ）との乗算によって得られる。
【０２３６】
（ＳＴ３−ｅ）では、ＩＴ（ｖ，ｘ）と、ＩＹｃ（ｖ，ｘ）から前記と同様の手順でＶｉｎから補正された駆動電圧値を得ることができるが、本例では、目標変調特性において画素位置ｘの依存性をもつことに注意を要する。つまり、図１５において、Ｌ画素目、Ｍ画素目、Ｎ画素目に応じた目標変調特性を個別に用いて補正データを算出する。
【０２３７】
（ＳＴ４）では、画像入力信号に応じた補正データから一次元変調素子への駆動信号を生成して画素毎の構成素子について駆動制御が行われる。
【０２３８】
図２１は補正値演算部３４ｂの構成例を示したものであり、図１８に示した構成例との相違点は下記の通りである。
【０２３９】
・「ＩＱｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）のデータが電圧−輝度変換部３８に入力され、照明プロファイルを示す「Ｐｃ（ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）が出力されて乗算部５３ｃ（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）にそれぞれ供給されること
・「ＩＳｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）のデータが記憶部５４に格納されており、該データが乗算部５３ｃ（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）にそれぞれ供給されること
・乗算部５３ｃ（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）の出力が輝度分布解析部３９及び補正テーブル生成部４２に供給されること
・輝度分布解析部３９がＩＹｍａｘ（ｖ，ｘ）を乗算部４１に出力することで、目標変調特性ＩＴ（ｖ、ｘ）が得られ、これに従うデータが補正テーブル生成部４２ｃ（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）にそれぞれ供給されること。
【０２４０】
電圧−輝度変換部３９では、「ＩＱｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）のデータにおいて強度の最大値を取り出すことでｖ依存性のないデータ（電圧値）を得るとともに、輝度値への変換によりＰｃ（ｘ）のデータを出力する。尚、具体的な変換方法は既述の通りである。
【０２４１】
乗算部５３ｃ（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）において「ＩＹｃ（ｖ，ｘ）＝Ｐｃ（ｘ）・ＩＳｃ（ｖ，ｘ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）が計算される。
【０２４２】
輝度分布解析部３９では、ＩＹｃ（ｖ，ｘ）のデータを解析してＩＹｍａｘ（ｖ，ｘ）を出力し、乗算部４１では理想変調特性ＩＶ（ｖ）との積として目標変調特性が算出される。
【０２４３】
補正テーブル生成部４２では、得られた目標変調特性ＩＴ（ｖ，ｘ）と、実際に測定された変調特性ＩＹｃ（ｖ，ｘ）に基づいて、表示画像の輝度や色の不均一性がなくなるように照明光の色毎にかつ各画素位置に応じて駆動信号の補正を行う。こうして得られた補正データがデータデーブル記憶部４３の記憶領域に書き込まれる。
【０２４４】
画像表示を行う際には、画像入力信号を受けてデータテーブル記憶部４３ｃ（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）のデータが参照され、画素位置及び素子の駆動信号レベルに応じた駆動制御（補正制御）が行われる。
【０２４５】
本形態では、素子固有の変調特性に関するデータについては事前測定を行って記憶部５４に格納しておき、経時変化や環境変化等に影響されやすい照明プロファイルの測定データを適時に測定することにより、補正用テーブルのデータを随時に又は必要に応じて更新していくことができる。
【０２４６】
また、ＩＹｍａｘについて、画素配列方向に区分される領域毎の設定を行えるので、輝度に係る利用効率を高めることができる（例えば、ＩＹｍａｘの値を画素位置に関係なく一律に規定する場合において、本来的には輝度の利用可能な範囲が使用できなくなる虞がある。）。
【０２４７】
次に、横補正処理について説明する。
【０２４８】
上記した縦補正によって画素配列方向、つまり、一次元光変調素子の長軸方向における強度分布の均一性が充分に保証されるが、一次元像の光走査により形成される二次元中間像が投射光学系９を透過する場合に、光軸から離れた周辺部の光量低下が問題となる。
【０２４９】
測定装置２４を用いて計測されて輝度に変換されるデータについては、光走査に方向に延びる軸（以下、「ｙ軸」とする。）での位置依存性を考慮する必要があり、これを関数「ＩＹｃ（ｖ，ｘ，ｙ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）で表わすことができる。
【０２５０】
例えば、図６の上図において、表示画像の縦軸にｘ軸を設定し、横軸にｙ軸を設定した二次元直交座標系において、ある駆動電圧値ｖでは、ｘ座標値とｙ座標値に応じた計測データを得ることができる。
【０２５１】
図６の下方に示すグラフ図は、横軸にｙ軸をとり、縦軸に強度（相対値）をとって分布例（画面の右半部のみ）を概略的に示したものである。
【０２５２】
ｖ値とｘ位置を特定した状態で、図の点Ｐ０は縦ラインＶＬ０上のｘ位置での強度値を示し、点Ｐｉ（ｉ＝１、２、３）はＶＬｉ（ｉ＝１、２、３）上のｘ位置での強度値を示している。
【０２５３】
本例に示すように、測定用画像を表示させた場合に、理想的には均一分布を示す筈のものが、ｙ＝０から離れるにつれて強度が徐々に低下していく。
【０２５４】
ｘ軸上のＭ個の座標値ｘｉ（ｉ＝１〜Ｍ）、ｙ軸上にＮ個の座標値ｙｊ（ｊ＝１〜Ｎ）を設定して、測定により各色に係るＩＹｃ（ｖ，ｘｉ，ｙｊ）のデータが得られる。Ｎ値を大きくしてｙ軸での測定間隔を小さくとる程、強度分布に関する詳細なデータを収集することができるが、処理負担が増加すること等を考慮した場合には、必要最小限の測定点数を設定してデータ補間を行う方法が現実的であり、点Ｐ０、Ｐｉを直線で線形補間したり、あるいは２次以上の高次補間を行うことが好ましい。
【０２５５】
測定によってＩＹｃ（ｖ，ｘ，ｙ）のデータが得られた場合には、各データと目標値とを比較して、強度分布が一定となるように素子の駆動信号を補正する。つまり、あるｙ位置での値が目標値よりも大きい場合には、両者の差に応じて駆動電圧値を低減させて補正データを得る。また、あるｙ位置での値が目標値よりも小さい場合には、両者の差に応じて駆動電圧値を増加させて補正データを得る。
【０２５６】
但し、駆動電圧が大きい場合に、ｖ値を上限値以上に大きくすることができなくなるので、ｙ方向における最小値（輝度値）を探索してこれに揃えるといった補正を行って均一化を実現する必要があり、また、ｖ値の下限を下回る補正は不可能であることに注意を要する。この他には、実現可能な白の最大輝度がｙ座標値の依存性を有する場合に、ｙ軸についても前記と同様に輝度分布における最小値を抽出する等して、ＩＹｍａｘを補正することが好ましい（縦補正で算定される値に補正係数等を掛ける。）。横補正において、縦補正との関係ではやや複雑な様相を呈するが、例えば、縦補正の処理を最初に行った上で横補正の処理を行う形態等が可能である。つまり、特定のｙ位置（例えば、周辺位置）において縦補正を行っておけば、その後の測定においてｘ軸方向には均一化された強度分布をもって測定用画像が得られる。この状態で光走査を行い、変調光の測定データを取得すれば、ｘ位置の依存性をもたない「ＩＹｃ（ｖ，ｙ）」のデータを得ることができるので横補正を簡易に行える。
【０２５７】
上記のようにして得られた補正データは、テーブル化されて記憶領域に格納され、画像表示を行う際に、ｙ位置に対応する光走査位置毎に参照されて、横方向における素子の駆動信号が補正される。
【０２５８】
横補正の手順例は、下記に示す通りである。
【０２５９】
（ｓ１）光走査位置に応じた強度分布を測定する
（ｓ２）（ｓ１）の計測データを用いて一次元光変調素子に係る駆動制御の補正データを算出する
（ｓ３）画像投射時には（ｓ２）の補正データを用い、光走査位置に応じて、一次元光変調素子に係る駆動信号の補正制御を行う。
【０２６０】
横補正に係る構成については、既に説明した図１７に包含されており、光走査位置毎に得られる光強度分布の測定データに基づいて、上記第二の方向（水平方向）における走査位置毎に駆動信号の補正処理が行われる。
【０２６１】
横補正に必要なデータは検出信号処理部３５からデータ補正部３４の計測データ記憶部３４ａに格納され、補正値演算部３４ｂが該データを参照して上記（ｓ２）の処理を行った結果、つまり、補正データがデータテーブル記憶部３４ｃの記憶領域に書き込まれる。その際には、光走査位置に対応したｙ位置を示す情報とともに補正データが格納される。そして、画像表示を行う場合には、信号処理部１１の出力を受けて、光走査位置に応じてデータテーブル記憶部３４ｃから読み出される補正済データが選択部３４ｄから駆動部３６に送出されて使用される。尚、光走査位置は、測定時や画像表示時において制御部３７によって常に把握されており、タイミング制御に基づく光走査に応じた駆動信号の補正処理が行われる。
【０２６２】
図２２は強度ムラや色ムラに関する上記補正の効果について概念的に説明するための図であり、（Ａ）図が表示画面の正面図を示し、（Ｂ）図が縦方向の強度分布を示し、（Ｃ）図が横方向の強度分布を示している。
【０２６３】
縦補正及び横補正を行わない場合には、（Ｂ）図の破線ａや（Ｃ）図の破線ｂに示すように、画像の縦方向にも横方向にも強度分布の不均一性が認められる。
【０２６４】
また、縦補正のみの場合において、（Ｂ）図の実線Ｃｘに示すようにｘ方向（垂直方向）に均一な分布が実現される。上記のように縦補正は光変調素子の長軸方向における一次元補正であり、該方向においては均一性が認められるが、画像の横方向には不均一性が認められる。
【０２６５】
、縦補正及び横補正を行った場合において、（Ｂ）図の実線Ｃｘや（Ｃ）図の実線Ｃｙに示すように、ｘ方向及びｙ方向に均一な分布が実現される。上記のように横補正は二次元中間像において光走査方向に対応する方向での補正であり、縦補正と組み合わせることで二次元補正を実現できる。その結果、画像の横方向及び縦方向において強度分布が均一化される。つまり、上記「ＩＹｃ（ｖ，ｘ，ｙ）」（ｃ＝ｒ、ｇ、ｂ）のデータを収集し、素子の駆動電圧値ｖに対して、ｘ位置及びｙ位置に応じた駆動信号を補正することにより、表示画面上の輝度ムラや色ムラを充分に低減させることができる。
【０２６６】
以上の説明では、画像表示に好適な構成形態を中心としたが、本発明の適用範囲に関してこのようなものに限定されないので、プリンタ等への適用において、二次元像を記録媒体に照射して転写するといった装置の使用目的や仕様等に従って設計を行えば良い。
【実施例】
【０２６７】
以下に示す実施例において、基本的事項については説明しているので、光強度測定のための構成を中心にして図２３乃至図２９に従って説明する。
【０２６８】
図２３は画像表示装置（プロジェクタ）５５の外観例を概略的に示しており、本例では上記した形態（２）を採用し、測定装置２４を可動ステージ上に搭載した構成とされている。
【０２６９】
測定装置２４及び該装置（フレネルレンズを除く。）を搭載して移動されるテーブル５６は、装置筐体５５ａの前面に設けられている。例えば、テーブル５６の支持部が取付用部材５７（アタッチメント等）を用いてベースフレーム５５ｂに固定されている。そして、テーブル５６については、画像投射時において、実線で示すように、測定装置２４が投射光学系９の開口部９ａから離れた場所に位置決めされる。また、強度測定時には、二点鎖線で示すように、測定装置２４が開口部９ａを覆う位置に規定される。
【０２７０】
このように、スクリーンへの投影画像に最も近い位置で強度分布測定を行えるようにすることが精度向上等に有効である。
【０２７１】
測定装置２４には、集光用のフレネルレンズと積分球が設けられており、投射レンズから出射される像をフレネルレンズで結像する位置に積分球の入射ポートが位置設定されている。
【０２７２】
フレネルレンズ５８は、図２４に示すように、透明基材（アクリル板等）に同心円状のフレネル輪帯５８ａが形成されており、例えば、有効径１５０ｍｍ程度で厚みが１．５ｍｍ程度とされる。尚、フレネルレンズ５８は後述の支持台（６１）に取り外し可能な状態で支持されている。
【０２７３】
また、積分球５９には、図２５に示すように、一次元像の長手方向に対応する縦方向に長くされたスリット状の入射ポート５９ａが形成されており、該ポートから離れた場所に光検出用ポート５９ｂが形成されている。例えば、積分球５９の内径が１００ｍｍとされ、入射ポート５９ａの開口サイズが縦３４ｍｍ、横７ｍｍとされる。光検出用ポート５９ｂが円孔とされ、その開口サイズが直径１０ｍｍとされている。
【０２７４】
測定装置２４を載せたテーブル５６の移動方向は光走査の方向に対応しており、ガルバノミラーの回動に応じて横方向に沿ってテーブル５６を移動させるための駆動機構が設けられている。
【０２７５】
図２６乃至図２８は、駆動機構６０の一例について概要を示したものであり、図２６が正面図、図２７が側面図、図２８が要部の斜視図である。
【０２７６】
図２６及び図２７に示すように、本例では送りネジと被ガイド部材、ガイドレール、モータ等を用いた直線移動手段によってテーブル５６の位置決め制御が行われる。
【０２７７】
駆動機構６０の支持台６１が取付用アタッチメント６２を用いてベースフレーム５５ｂに取り付けられており、該支持台６１には、駆動源６３を構成するモータ（ＤＣモータ等）と、該モータによって回転される送りネジ６４が配置され、該送りネジ６４がカップリング部材６４ｃを用いてモータ軸に連結されている。
【０２７８】
モータによって送りネジ６４が回転され、被ガイド部材６５に固定されたテーブル５６がガイドレール６１ｇ、６１ｇ（図２８参照）に沿って案内されて移動される。例えば、図２６に実線で示すように、投射光学系９の開口部９ａを覆った状態の測定位置まで測定装置２４が移動され、また、画像投射時には、図２６に二点鎖線で示すように、投射光を遮らないように退避位置まで測定装置２４が移動される。
【０２７９】
このようなリニアガイド機構を用いてテーブル５６の位置決めについて制御を行う場合には、エンコーダ等、絶対位置の検出手段を設けることにより、テーブル５６の移動方向における位置（横位置）を検出できるように構成することが好ましい。これにより、投影レンズに対する横位置のずれ等を補正できる。尚、光センサ等のオン／オフ状態の検出によって、移動方向における所定の範囲に亘ってテーブルを移動させるようにした構成形態を採用しても良く、この場合には、テーブルの基準位置を決めて測定装置を画像の左右方向に移動させることができ、機構が簡素化される。
【０２８０】
積分球５９、光検出部６６はテーブル５６上に搭載されて固定されており、図２７に示すように、フレネルレンズ５８が筐体５５ｂと積分球５９との間に位置されている。また、積分球５９の脇に光検出部６６が付設されており、該光検出部にはフォトダイオード等を用いた検出手段が内蔵されている。尚、支持台６１にはフレネルレンズ５８を抜き差しするための取付機構が設けられており、該機構は、積分球５９等を移動させる位置決め機構とは独立している。
【０２８１】
光検出部６６を構成する光センサについてはＲ、Ｇ、Ｂ各色について共通の検出素子を用いる形態も可能であるが、図２９の（Ａ）図、（Ｂ）図に示すように、三系統の検出手段を設けることが好ましい。つまり、赤色用センサ６７Ｒ、緑色用センサ６７Ｇ、青色用センサ６７Ｂを配列させ、各色の波長選択性を有するフィルタ６８Ｒ、６８Ｇ、６８Ｂを各センサ部の受光面に設けた構成とする。
【０２８２】
フィルタとしては、３色のレーザ光波長の光のみをそれぞれに選択的に透過する狭帯域干渉フィルタを用いることが好ましく、該フィルタを透過した光をセンサ部によって検出して電気信号に変換する。各色レーザ光の波長幅は最大で１０ｎｍ以内とされ十分に狭く、しかも、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の波長同士が十分に離れているため、狭帯域干渉フィルタを用いることによって、レーザ光同士が相互に干渉することなく、三色の光強度分布を同時にかつ独立に測定することができ、測定時間の短縮化に寄与する。
【０２８３】
尚、図２６や図２７ではフレネルレンズ５８や積分球５９等の周囲を覆うことで外光の影響を低減させるためのカバー部材等を省略しているが、例えば、図２８に示すように、一端部に開口を有する角箱状のフード６９内にフレネルレンズ５８が配置され、該フードの背後に取り付けられるカバー７０、７０を用いて積分球５９等が覆われた構成が好ましい。
【０２８４】
上記したように、測定時には、投射光学系９の直後に測定装置２４が位置され、投射光学系９の出射光が外に漏れることなくフレネルレンズ５８を介して積分球５９に導入されるので、測定装置２４及びその駆動機構６０を含めた部分を、投射光学系９の保護に利用できる。即ち、画像表示装置を稼動させない時や不使用時において、測定装置２４を上記の測定位置で保持することにより、投影レンズ等に対するカバーあるいはフードの機能を持たせることができ、投影レンズ等が傷つけられたり、塵や汚れ等がつかないように防止することができる。そして、レーザ光に対する安全対策としても効果があり、例えば、観客や作業者等が投影レンズ等を不用意に覗き込まないように防止し、人体への危害を及ぼさないための手段を講じることができる。
【０２８５】
また、本実施例では、移動制御されるテーブル５６とその駆動機構によって、測定装置２４を投射光学系９直後の測定位置に移動させたり、ガルバノミラーの制御に応じた光走査位置の変化に追従すべく測定装置の位置制御を行うことができ、また、画像投射時には測定装置２４を退避位置へと移動させることができるので、構成が簡単であり、位置決めの制御が容易である。
【０２８６】
尚、測定装置の移動手段及び方法については、本例に限らず、リニアモータ等を用いた各種の構成形態が可能である。また、本例では、測定装置２４及び移動機構を含めた測定手段（計測ユニット）の装置筐体への取り付け、取り外しができるように、取付用アタッチメントを用い構成を示したが、これに限らず該測定手段が装置筐体に固定され、あるいは一体化された構成形態等が可能である。
【０２８７】
上記の実施例では、フレネルレンズを支持台に装着するとともに、積分球や光検出部をテーブル上に搭載して移動させる構成形態を示したが、これに限らず、図３０や図３１に示すように、２つの移動テーブル５６Ａ、５６Ｂを用いた構成において、一方の移動テーブル５６Ａ上に積分球５９等を搭載するとともに、移動テーブル５６Ｂ上にフレネルレンズ５８及び移動テーブル５６Ａを設置した形態でも構わない。
【０２８８】
図３０の（Ａ）図では、前方スクリーンへの画像投影が可能な状態とされ、画像表示装置５５Ａの本体部の前面において、積分球５９により光路を遮らないように、測定装置２４が退避位置に来ている。また、図３０の（Ｂ）図では、移動テーブル５６Ｂの移動によりフレネルレンズ５８や積分球５９等が画像表示装置５５Ａの投射光学系の前方に位置された状態とされて、強度分布測定が行われる。
【０２８９】
図３１は、移動テーブル５６Ａの位置制御に応じた測定ラインの切り替えについて説明するための図であり、（Ａ）乃至（Ｃ）図に示す状態において移動テーブル５６Ｂの位置が固定され、移動テーブル５６Ａだけが移動する。
【０２９０】
図３１の（Ａ）図では、積分球５９を載せた移動テーブル５６Ａが図の上方に寄った位置に来ている状態を示しており、また、図３１の（Ｂ）図では、画像表示装置５５Ａの投射レンズ（図示せず。）と、フレネルレンズ５８、積分球５９が一直線上に位置するように、移動テーブル５６Ａが位置決めされた状態を示している。そして、  図３１の（Ｃ）図では、積分球５９を載せた移動テーブル５６Ａが図の下方に寄った位置に来ている状態を示している。
【０２９１】
（Ａ）図や（Ｃ）図に示す状態では、積分球５９が横方向へのオフセットをもっており、測定装置２４によって投射画像に係る周辺寄りの測定ライン（例えば、図６のＶＬ３や、ＶＬ０を挟んでＶＬ３の反対側に位置する縦ライン。）において強度分布が測定される。また、（Ｂ）図に示す状態では、測定装置２４によって投射画像に係る中央の測定ライン（例えば、図６のＶＬ０参照。）において強度分布が測定される。
【０２９２】
本構成では、強度分布に関する二次元的な測定データを取得する場合に、フレネルレンズ５８の位置を固定したまま、移動テーブル５６Ａによって積分球５９を横方向に移動する。
【０２９３】
上記した測定手段を用いて、ガルバノミラー角度（振り角）に追従した横方向を含む強度測定を行いプロファイルを求めることができ、上記縦補正及び横補正を含む二次元的補正により、表示画像における輝度ムラや色ムラを充分に排除して高画質を実現することが可能である。
【０２９４】
このことは、１台のプロジェクタ装置において充分に効果的であるが、複数台のフロジェクタ装置による各投射画像を横方向あるいは縦方向に配列させて１つの大画面の画像投影を行う形式（所謂タイリング）において、均質な画像表示を実現するのに効果的である。
【０２９５】
例えば、図３２に示す例では、３台のプロジェクタ装置５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃを使って横方向にそれぞれれの画像ＧＡ、ＧＢ、ＧＣを投射することにより、横長のスクリーン上に画像投影を行っている。
【０２９６】
その際、各装置の画像に係る強度分布が不揃いであってバラツキが大きい場合には、隣接する画像の境界部分において「継ぎ目問題」が生じる。例えば、各画像（パッチ画像）中央部が明るく、周辺部が暗い分布傾向を有する場合に、このような画像を繋げるとつなぎ目の部分が暗くなってしまう。つまり、各装置による投射画像については、縦方向及び横方向において輝度ムラや色ムラを極力低減することが要請される。
【０２９７】
そして、各画像間の強度分布に関して差異が生じないように、装置間で強度を統一することが必要とされる。
【０２９８】
例えば、隣り合った画像を投射する装置同士で、各画像の周辺部における光強度分布のデータを互いに交換できるように装置間の通信手段を設け、隣接する画像のつなぎ目において光強度分布が一致するように輝度や色のレベル等を相互に補正を行うことが好ましい。これにより、つなぎ目を目立たなくし、均一な大画面映像の表示を実現することができる。
【０２９９】
尚、装置間の通信形態については、電気的な接続部材を用いた有線式でも良いし、赤外線通信や無線式でも構わない。
【０３００】
この他、複数台の装置による投射画像を同じ場所に重ね合わせて表示させる形式（所謂スタッキング）においても上記の構成が有効である。例えば、各画像中央部が明るく、周辺部が暗い分布傾向を有する場合に、このような画像を重ね合わせた場合に、中央部と周辺部との間のコントラスト差が目立ってしまう。つまり、各投射画像について、縦方向及び横方向において輝度ムラや色ムラを極力低減することが要請され、そのためには上記縦補正及び横補正を含む二次元的補正が効果的である。
【０３０１】
以上に説明した構成によれば、例えば、下記に示す利点が得られる。
【０３０２】
・スクリーン上に投影される画像の二次元的な光強度分布に関して、明るさのムラや色ムラ等を含むデータを測定し、計測データに基づいて光変調素子の駆動補正を行うことにより、画質の向上が可能であること。つまり、光走査後に投影レンズを透過した光による像では、周辺光量の低下が問題とされるが、光変調素子の駆動信号を補正することによって二次元的に均一化された明るさをもち、かつ色ムラのない画像表示を実現できる。
【０３０３】
・投影レンズによる周辺光量の低下への対策を、上記測定及び補正処理によって講じることができるので、投影レンズへの仕様要求（周辺光量低下の抑制）を緩和できること。よって、高価な投影レンズを使用する必要がなくなり、コストダウンに寄与する。
【０３０４】
・投影レンズの横シフト等への対策として、測定装置を横方向に移動する機構を設けることにより、周辺光量比の変化等を測定して補正することができること。
【０３０５】
・光走査後に形成される二次元中間像位置に光拡散手段（ディフュ−ザ）を設置する場合に、これに付着した塵やゴミ等による光学的な影響が問題となるが、その影響は強度分布の測定データに反映されて検出されるので、ゴミ等によって発生する色ムラや明るさのムラを補正によって除去することができること。
【０３０６】
・光強度分布の測定装置に、投影レンズ用のフードとしての保護機能をもたせることにより、投影レンズへのゴミ等の付着を防止したり、傷等から投影レンズを護ることができること。そして、投影レンズ等から内部を覗き込まないための安全機能を測定装置にもたせることにより、レーザ光による眼等への障害を未然に防止できること。
【０３０７】
・複数台のプロジェクタによる各投射画像を組み合わせて一つの画像を表示する構成形態において効果的であること。例えば、各画像を所定方向に沿って並べて一画面を構成する際に、各画像の周辺光量の低下を極小に抑えることで、観察者につなぎ目を感じさせないで大画面の映像表示を行える。
【図面の簡単な説明】
【０３０８】
【図１】本発明に係る画像生成装置の構成例を示す図である。
【図２】測定用画像信号の説明図である。
【図３】図４とともに画像生成装置の光学系の構成例について要部を示す図である。
【図４】光走査位置と可動ステージ位置との関係について説明するための図である。
【図５】積分球に形成された開口を例示した図である。
【図６】二次元画像の横方向（水平方向）における強度分布の説明図である。
【図７】図３とは異なる構成形態について、光走査位置と測定装置の設定位置との関係を説明するための図である。
【図８】投射光学系の後段に可動ミラーを配置した構成例を示す図である。
【図９】投射光学系の後段に部分反射ミラーを配置した構成例を示す図である。
【図１０】ＧＬＶ素子の動作原理及びリボン位置のバラツキに関する説明図である。
【図１１】テスト信号の駆動電圧変化と光センサ出力について説明するための図である。
【図１２】色毎の照明プロファイルを概略的に示す図である。
【図１３】輝度分布とその最低値ＩＹＯの説明図である。
【図１４】理想的な変調特性ＩＴ（ｖ）を例示したグラフ図である。
【図１５】目標変調特性を基準とする補正処理の説明図である。
【図１６】画素毎に生成される補正テーブルの説明図である。
【図１７】図１８とともに、補正処理に係る構成例を示すものであり、本図は概要を示す図である。
【図１８】補正演算構成の要部を示す図である。
【図１９】ＧＬＶ素子の変調特性の測定に用いる装置例を示す図である。
【図２０】輝度分布の各領域について実現可能な白の最大値を決定する事例の説明図である。
【図２１】補正値演算部の構成例を示した図である。
【図２２】画像生成装置の構成例を示すシステム図である。
【図２３】図２４乃至図２９とともに、本発明に係る実施の一例を示すものであり、本図は装置の外観を示す概略図である。
【図２４】フレネルレンズを例示した図である。
【図２５】積分球を例示した図である。
【図２６】図２７、図２８とともに測定装置の移動機構について説明するための図であり、本図は正面からみた装置の概略図である。
【図２７】側面からみた装置の要部を示す概略図である。
【図２８】測定装置を載せたテーブルの直線移動機構を例示した斜視図である。
【図２９】色毎の狭帯域干渉フィルタを用いた光検出手段の説明図である。
【図３０】図３１とともに２つの移動テーブルを備えた構成例を示すものであり、本図は（Ａ）図に画像投射状態を示し、（Ｂ）図に測定状態を示した概略平面図である。
【図３１】フレネルレンズの位置が固定された状態で積分球の位置が変更される様子を（Ａ）乃至（Ｃ）図に示す概略平面図である。
【図３２】３台のプロジェクタ装置を用いて複数の画像を合成した画像表示（タイリング）を行う形態の説明図である。
【符号の説明】
【０３０９】
１…画像生成装置、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ…一次元光変調素子、６…空間フィルタ、９…投射光学系、１３…駆動手段、１５…光強度分布測定手段、１８…光走査手段、２０…補正手段、２４…測定装置、２５…光学素子、２６…積分球、２７…光検出手段、２８、２９…移動手段、３０…可動式の光学素子、３２…光学素子、５９…積分球、６８Ｒ、６８Ｇ、６８Ｂ…フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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