(57)【要約】【課題】  低階調部分についてはグレーバランスを保つような補正を適用し、残りの部分については環境光の影響を除去する補正をすることができるプロジェクタシステムを提供する。【解決手段】  ＲＧＢ色毎の環境光光量データを設定する環境光設定手段２９と、入力された映像信号から環境光設定手段２９で設定した環境光光量データを減算して出力信号を求める環境光成分減算手段３１と、この色毎の出力信号値が全てゼロ以上となる入力信号値の閾値を求める閾値設定手段３３と、この求めた閾値より小さい入力信号値での色毎の出力信号特性の傾きが全て等しくなる入出力特性を求める入出力特性演算手段３５と、を有し、変調手段は、入出力特性演算手段２５で求めた入出力特性に応じて入力手段から入力される映像信号を変換し変調信号とすることを特徴とする。【選択図】  図３
2007281893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号が入力される入力手段と、
照明光を生成する照明手段と、
変調信号に基づいて前記照明光を変調して投影光を生成する変調手段と、
前記変調光をスクリーンに対し投影する投影光学手段と、
ＲＧＢ色毎の環境光光量データを設定する環境光設定手段と、
前記入力された映像信号から前記環境光設定手段で設定した環境光光量データを減算して出力信号を求める環境光成分減算手段と、
この色毎の出力信号値が全てゼロ以上となる入力信号値の閾値を求める閾値設定手段と、
この求めた閾値より小さい入力信号値での色毎の出力信号特性の傾きが全て等しくなる入出力特性を求める入出力特性演算手段と、を有し、
前記変調手段は、
前記入出力特性演算手段で求めた入出力特性に応じて前記入力手段から入力される映像信号を変換し前記変調信号とすること
を特徴とするプロジェクタシステム。
【請求項２】
前記入出力特性演算手段は、閾値での各色の出力値の内、いずれかの色の出力値をゼロとし、傾きをゼロとすることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタシステム。
【請求項３】
前記入出力特性演算手段は、前記閾値での各色の前記出力信号の値を全て正の値とし、前記傾きを正の数とすることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタシステム。
【請求項４】
前記入出力特性演算手段は、前記閾値での各色の前記出力信号の値を全て正の値とし、前記傾きを１次関数とすることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタシステム。
【請求項５】
前記閾値設定手段は、
閾値の値ｘでの出力信号値の内、ＲＧＢで一番小さな値をｙとした際のｙ／ｘを求め、
前記投影する変調光のコントラストを重視したい場合の前記ｙ／ｘの値よりも、
明るさを重視したい場合の前記ｙ／ｘの値の方が大きくなるように前記閾値を求めることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタシステム。
【請求項６】
前記スクリーンからの反射光光量を色毎に検出する検出手段を更に有し、
前記環境光設定手段で設定する環境光光量データは、
前記検出手段で検出したデータであることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタシステム。
【請求項７】
前記検出手段が検出するのは、スクリーンから反射する少なくとも環境光を含む反射光であることを特徴とする請求項６記載のプロジェクタシステム。
【請求項８】
前記検出手段は、
前記投影光学手段が第１の光量Ａの変調光を投影した際に検出した第１の検出値ｂと、
前記投影光学手段が前記第１の光量のｎ倍の第２の光量Ｃの変調光を投影した際に検出した第２の検出値ｄと、
に基づいて、演算式（ｎｂ−ｄ）／（ｎ−１）により前記環境光光量データを求めることを特徴とする請求項７記載のプロジェクタシステム。
【請求項９】
前記第１の光量Ａの変調光と、前記第２の光量Ｃの変調光とは、時系列に順次投影されることを特徴とする請求項８記載のプロジェクタシステム。
【請求項１０】
前記第１の光量Ａの変調光と、前記第２の光量Ｃの変調光とは、スクリーン上の別々の場所に同時に投影されることを特徴とする請求項８記載のプロジェクタシステム。
【請求項１１】
前記検出手段は、投影するスクリーンの各場所から反射する環境光を求め、
前記環境光設定手段で設定する環境光光量データは、スクリーンの各場所毎に設定することを特徴とする請求項６記載のプロジェクタシステム。
【請求項１２】
前記検出手段が検出した環境光が所定値以上の際に、
前記環境光成分減算手段は、減算を行なわないことを特徴とする請求項６記載のプロジェクタシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタシステム、特に環境光の影響による色の変化を補正する環境適用型のプロジェクタシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プロジェクタのようにスクリーンに画像を投射表示する画像表示装置の場合、環境光を考慮しなければ、適切な色の再現を行うことが難しいことが知られている。
上述の問題を解決するため、環境光による影響を除去し、適切な色の再現を行うことを目的として、画像表示装置に係る入出力データを補正する技術などが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３２０７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１には、補色対という補正値を用いて入出力特性データを補正する発明が開示されている。つまり、特許文献１に記載の発明によれば、補色対を用いることにより環境光による影響を補正することができ、適切な色の再現を行うことができる。
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、物理的に補正が不可能な低階調部分についての色の補正は考慮されていないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、物理的に補正が不可能な低階調部分についてはグレーバランスを保つような補正を適用し、残りの部分については環境光の影響を除去する補正をすることができるプロジェクタシステム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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のプロジェクタシステムは、映像信号が入力される入力手段と、照明光を生成する照明手段と、変調信号に基づいて前記照明光を変調して投影光を生成する変調手段と、前記変調光をスクリーンに対し投影する投影光学手段と、ＲＧＢ色毎の環境光光量データを設定する環境光設定手段と、前記入力された映像信号から前記環境光設定手段で設定した環境光光量データを減算して出力信号を求める環境光成分減算手段と、この色毎の出力信号値が全てゼロ以上となる入力信号値の閾値を求める閾値設定手段と、この求めた閾値より小さい入力信号値での色毎の出力信号特性の傾きが全て等しくなる入出力特性を求める入出力特性演算手段と、を有し、前記変調手段は、前記入出力特性演算手段で求めた入出力特性に応じて前記入力手段から入力される映像信号を変換し前記変調信号とすることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、環境光設定手段と、環境光成分減算手段と、閾値設定手段と、入出力特性演算手段とを有しているため、物理的に補正が不可能な低階調部分についてはグレーバランスを保つような補正を行うことができるとともに、低階調部分以外の階調部分について環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
環境光設定手段は、環境光におけるＲＧＢの各光成分の光量データを設定することができる。つまり、環境光設定手段は、プロジェクタシステムの周辺環境における環境光についてＲＧＢ各光成分の光量に係る情報を取得し、ＲＧＢ各光成分の光量データを設定することができる。環境光成分減算手段は、入力された映像信号から上記環境光光量データを減算して出力信号を求めることができる。つまり、環境光成分減算手段は、ＲＧＢ各光成分において、入力された映像信号から上記環境光光量データを減算している。
そのため、本願発明のプロジェクタシステムは、減算により求められた上記出力信号から、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。なお、低階調部分については、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うため、環境光の影響を除去する補正は行われない。
閾値設定手段は、環境光成分減算手段により減算された出力信号値が全てゼロ以上となる閾値を求めることができる。つまり、閾値設定手段は、各光成分における上記出力信号のうち、最も値が小さい光成分に係る出力信号を選択し、選択した出力信号の値がゼロ以上となる入力信号（映像信号）の値、つまり閾値を求めることができる。入出力特性演算手段は、上記閾値より小さい入力信号値での各光成分の出力信号特性の傾きが等しくなる入出力特性を求めることができる。つまり、入出力特性演算手段は、上記出力信号および上記閾値に基づいて、入力信号の値が上記閾値より小さい値の領域における、各光成分の入力信号値に対する出力信号値（入出力特性）を新たに求めることができる。新たに求めた入出力特性としては、各光成分における入力信号値の変化に対する出力信号の変化の割合が、全て等しくなる入出力特性を求めることができる。
そのため、本願発明のプロジェクタシステムは、入力信号値が上記閾値より小さい値である低階調部分について、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
入力手段と、照明手段と、変調手段と、投影光学手段とを有しているため、補正後の画像をスクリーンに投影することができる。
入力手段には、外部から映像信号が入力される。照明手段は、映像信号に係る画像を投影するのに用いられる照明光を出射することができる。変調手段は、入出力特性演算手段により求められた入出力特性および入力手段から入力された映像信号に基づいて、照明光を変調する変調信号を生成することができる。また、変調手段は、生成された変調信号に基づいて照明光を変調して、映像信号に係る画像を投影する投影光である変調光を生成することができる。投影光学手段は、生成された変調光をスクリーンに対して投影することができる。
そのため、本発明のプロジェクタシステムは、低階調部分においてグレーバランスを保つとともに、それ以外の階調部分において環境光の影響を除去する補正が行われた画像をスクリーンに投影することができる。
【０００７】
上記発明においては、前記入出力特性演算手段は、閾値での各色の出力値の内、いずれかの色の出力値をゼロとし、傾きをゼロとすることが望ましい。
【０００８】
本発明によれば、入出力特性演算手段は、閾値でのＲＧＢの各光成分の出力値の内、いずれかの光成分の出力値をゼロとし、傾きをゼロとするため、物理的に補正が不可能な低階調部分についてグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
入出力特性演算手段には、各光成分における上記出力信号値のうち、最も値が小さい出力信号において出力信号の値がゼロとなるように、上記閾値設定手段により求められた閾値および上記入力信号が入力される。入出力特性演算手段は、上記出力信号および上記閾値に基づいて、入力信号の値が上記閾値より小さい値の領域において、それぞれの光成分における入力信号値の変化に対する出力信号の変化の割合（傾き）が、全てゼロとなる入出力特性を求めることができる。
そのため、本願発明のプロジェクタシステムは、入力信号値が上記閾値より小さい値である低階調部分について、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
【０００９】
上記発明においては、前記入出力特性演算手段は、前記閾値での各色の前記出力信号の値を全て正の値とし、前記傾きを正の数とすることが望ましい。
【００１０】
本発明によれば、入出力特性演算手段は、閾値でのＲＧＢの各光成分の出力信号の値を全て正の値とし、傾きを正の数とするため、物理的に補正が不可能な低階調部分についてグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
入出力特性演算手段には、各光成分における上記出力信号値のうち、最も値が小さい光成分に係る出力信号において出力信号の値がゼロより大きくなる（正の値となる）ように、上記閾値設定手段により求められた閾値および上記入力信号が入力される。入出力特性演算手段は、上記出力信号および上記閾値に基づいて、入力信号の値が上記閾値より小さい値の領域において、各光成分における入力信号値の変化に対する出力信号の変化の割合（傾き）が、全てゼロより大きな値（正の数）であって、同一の値となる入出力特性を求めることができる。
そのため、本願発明のプロジェクタシステムは、入力信号値が上記閾値より小さい値である低階調部分について、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
【００１１】
上記発明においては、前記入出力特性演算手段は、前記閾値での各色の前記出力信号の値を全て正の値とし、前記傾きを１次関数とすることが望ましい。
【００１２】
本発明によれば、入出力特性演算手段は、閾値でのＲＧＢの各光成分の出力信号の値を全て正の値とし、傾きを１次関数とするため、物理的に補正が不可能な低階調部分についてグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
入出力特性演算手段には、各光成分における上記出力信号値のうち、最も値が小さい光成分に係る出力信号において出力信号の値がゼロより大きくなる（正の値となる）ように、上記閾値設定手段により求められた閾値および上記入力信号が入力される。入出力特性演算手段は、上記出力信号および上記閾値に基づいて、入力信号の値が上記閾値より小さい値の領域において、各光成分における入力信号値の変化に対する出力信号の変化の割合（傾き）が、全て入力信号に関する一次関数であって、同一の関数である入出力特性を求めることができる。
そのため、本願発明のプロジェクタシステムは、入力信号値が上記閾値より小さい値である低階調部分について、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
【００１３】
上記発明においては、前記閾値設定手段は、閾値の値ｘでの出力信号値の内、ＲＧＢで一番小さな値をｙとした際のｙ／ｘを求め、前記投影する変調光のコントラストを重視したい場合の前記ｙ／ｘの値よりも、明るさを重視したい場合の前記ｙ／ｘの値の方が大きくなるように前記閾値を求めることが望ましい。
【００１４】
本発明によれば、閾値の値ｘを制御することができるため、本発明のプロジェクタシステムは、投影する変調光のコントラストおよび明るさを制御することができる。
閾値設定手段は、閾値の値ｘでの出力値の内、ＲＧＢで一番小さな値をｙとした際のｙ／ｘを求め、投影する変調光のコントラストを重視する場合のｙ／ｘの値よりも、投影する変調光の明るさを重視する場合のｙ／ｘの値が大きくなるように閾値を求めるため、本発明のプロジェクタシステムは、投影する変調光のコントラストおよび明るさを制御することができる。
【００１５】
上記発明においては、前記スクリーンからの反射光光量を色毎に検出する検出手段を更に有し、前記環境光設定手段で設定する環境光光量データは、前記検出手段で検出したデータであることが望ましい。
【００１６】
本発明によれば、スクリーンからの反射光光量を色毎に検出する検出手段を有し、環境光設定手段で設定する環境光光量データが、検出手段で検出したデータ（情報）であるため、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
検出手段は、スクリーンから反射される反射光について各光成分ＲＧＢの光量に係る情報を検出し、検出した情報に基づき、各光成分ＲＧＢにおける反射光光量データを取得することができる。取得された上記反射光光量データは、環境光設定手段に入力される。環境光設定手段は、入力された上記反射光光量データを、環境光光量データとして設定することができる。
そのため、本願発明のプロジェクタシステムは、上記反射光に基づいて、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００１７】
上記発明においては、前記検出手段が検出するのは、スクリーンから反射する少なくとも環境光を含む反射光であることが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、検出手段はスクリーンから反射する少なくとも環境光を含む反射光を検出するため、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
検出手段は、スクリーンから反射される反射光であって、少なくとも環境光を含む光について各光成分ＲＧＢの光の光量に係る情報を検出し、検出した情報に基づき、各光成分ＲＧＢにおける反射光光量データを取得することができる。
そのため、本願発明のプロジェクタシステムは、上記反射光に基づいて、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００１９】
上記発明においては、前記検出手段は、前記投影光学手段が第１の光量Ａの変調光を投影した際に検出した第１の検出値ｂと、前記投影光学手段が前記第１の光量のｎ倍の第２の光量Ｃの変調光を投影した際に検出した第２の検出値ｄと、に基づいて、演算式（ｎｂ−ｄ）／（ｎ−１）により前記環境光光量データを求めることが望ましい。
【００２０】
本発明によれば、検出手段は、演算式（ｎｂ−ｄ）／（ｎ−１）により環境光光量データを求めるため、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
検出手段は、第１の光量Ａの変調光を投影した際の、スクリーンからの反射光の光量を第１の検出値ｂとして検出する。第１の検出値ｂは、第１の光量Ａに係る検出値をａとし、環境光光量に係る検出値をｅとすると以下の式（１）として表すことができる。
ａ＋ｅ＝ｂ                                                    ・・・（１）
同様に、検出手段は、第２の光量Ｃの変調光を投影した際の、スクリーンからの反射光の光量を第２の検出値ｄとして検出することができる。第２の光量Ｃに係る検出値をｃとすると、第２の検出値ｄは、以下の式（２）として表すことができる。
ｃ＋ｅ＝ｄ                                                    ・・・（２）
第２の光量Ｃは第１の光量のｎ倍であるため、以下の式（３）として表すことができる。ここで、ｎは正の数である。
ｃ＝ｎ×ａ                                                    ・・・（３）
これら式（１）、（２）、（３）から以下の式（４）、（５）を導くことができる。
ａ＋ｅ＝ｂ                                                    ・・・（４）
ｎａ＋ｅ＝ｄ                                                  ・・・（５）
更に式（４）、（５）から以下の式（６）を導くことができる。
（ｎ−１）ｅ＝ｎｂ−ｄ                                        ・・・（６）
上記式（６）から環境光光量ｅを以下の式（７）として求めることができる。
ｅ＝（ｎｂ−ｄ）／（ｎ−１）                                  ・・・（７）
つまり、検出手段は、検出された第１の検出値ｂおよび第２の検出値ｄと、上記式（７）とに基づいて環境光光量に係る検出値ｅを算出し、検出値ｅに係る環境光光量データを求めることができる。その結果、検出手段は、プロジェクタシステムの周辺環境における環境光に係る環境光光量データを求めることができるため、本発明のプロジェクタシステムは、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００２１】
上記発明においては、前記第１の光量Ａの変調光と、前記第２の光量Ｃの変調光とは、時系列に順次投影されることが望ましい。
【００２２】
本発明によれば、第１の光量Ａの変調光と、第２の光量Ｃの変調光とは、時系列に順次投影されるため、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
第１の光量Ａの変調光と、第２の光量Ｃの変調光とは、時間的に分割されて（時系列に）、スクリーンに順次投影される。検出手段は、順次投影された第１の光量Ａの変調光に係る第１の検出値ｂと、第２の光量Ｂの変調光に係る第２の検出値ｄと、を検出することができる。つまり、検出手段は、第１の検出値ｂと第２の検出値ｄとを時間的に分割して検出することができる。その結果、第１の光量Ａの変調光と第２の光量Ｃの変調光とを、スクリーンの別々の領域に同時投影する方法と比較して、検出手段は、互いに他の光量の変調光の影響を受けていない正確な検出値を検出することができるため、本発明のプロジェクタシステムは、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００２３】
上記発明においては、前記第１の光量Ａの変調光と、前記第２の光量Ｃの変調光とは、スクリーン上の別々の場所に同時に投影されることが望ましい。
【００２４】
本発明によれば、第１の光量Ａの変調光と、第２の光量Ｃの変調光とは、スクリーン上の別々の場所に同時投影されるため、環境光の影響を除去する補正を行うことができるとともに、補正を短時間に行うことができる。
第１の光量Ａの変調光と、第２の光量Ｃの変調光とは、スクリーン上の別々の領域（場所）に、同時に投影される。検出手段は、別々の領域に同時投影された第１の光量Ａの変調光と第２の光量Ｃの変調光に係る第１の検出値ｂと第２の検出値ｄとを同時に検出することができる。その結果、第１の光量Ａの変調光と、第２の光量Ｂの変調光とを時間分割して投影する方法と比較して、検出手段が第１の検出値ｂと第２の検出値ｄとを検出するのに必要とする時間を短くすることができるため、本発明のプロジェクタシステムは、環境光の影響を除去する補正を行うことができるとともに、補正を短時間に行うことができる。
【００２５】
上記発明においては、前記検出手段は、投影するスクリーンの各場所から反射する環境光を求め、前記環境光設定手段で設定する環境光光量データは、スクリーンの各場所毎に設定することが望ましい。
【００２６】
本発明によれば、検出手段はスクリーンの各場所から反射する環境光を求め、環境光光量データは、スクリーンの各場所ごとに設定されているため、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
検出手段は、変調光が投影されたスクリーンにおける各領域（各場所）から反射する環境光に係る環境光光量を検出ことができる。ここで、領域（場所）とは、スクリーンにおける変調光が投影された画像の一部の領域をいう。各領域の合計面積は、投影された画像の面積と同一であってもよいし、一部であっても良く特に限定するものではない。領域としては、投影された画像における一画素に相当する領域、または、複数画素に相当する領域を例示することができる。環境光設定手段は、上記環境光光量に基づいて、スクリーンの領域ごとに環境光光量データを設定することができる。
その結果、スクリーン全体から反射する環境光の光量に基づいて環境光光量データを設定する方法と比較して、環境光設定手段はスクリーンの領域ごとに環境光光量データを設定するため、本発明のプロジェクタシステムは、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
また、上記第１の光量Ａの変調光と、上記第２の光量Ｃの変調光とに基づいて環境光の影響を除去する補正を行う方法と比較して、任意の光量の変調光に基づいて、環境光の影響を除去する補正を行うため、画像を投影しながら環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００２７】
上記発明においては、前記検出手段が検出した環境光が所定値以上の際に、前記環境光成分減算手段は、減算を行なわないことが望ましい。
【００２８】
本発明によれば、検出手段が検出した環境光が所定値以上の際に、環境光成分減算手段は減算を行わないため、投影された変調光による画像が見にくくなることを防止することができる。
環境光成分減算手段は、検出手段が検出した環境光の光量が所定値以上の場合に、上記減算を行わない。そのため、環境光成分減算手段において、入力された映像信号から環境光光量データを減算して出力信号を求める際に、出力信号が小さくなりすぎることを防止することができる。つまり、環境光成分減算手段は、投影される変調光に係る階調が小さくなりすぎることを防止することができる。その結果、本願発明のプロジェクタシステムにおいて、投影された変調光による画像が見にくくなることを防止することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のプロジェクタシステムによれば、環境光設定手段と、環境光成分減算手段と、閾値設定手段と、入出力特性演算手段とを有しているため、物理的に補正が不可能な低階調部分についてはグレーバランスを保つような補正を行うことができるとともに、低階調部分以外の階調部分について環境光の影響を除去する補正を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係るプロジェクタについて図１から図１５を参照して説明する。
図１は本発明のプロジェクタ、環境光、観察者の関係を示す模式図である。
プロジェクタ（プロジェクタシステム）１は、図１に示すように、スクリーン３に向かって投影光５を出射するように配置され、スクリーン３には、投影光５により画像が表示される。室内照明部７は、プロジェクタ１やスクリーン３が配置された室内の天井に配置されている。室内照明部７からは照明光である環境光９が出射されており、この環境光９は、スクリーン３にも入射されている。観察者１１は、スクリーン３に反射された投影光５の反射光５ｒおよび環境光９の反射光を観察できる位置に座っている。
ここで、環境光９の反射光９ｒの波長成分によって、観察者１１に知覚される画像の見えは大きく異なることとなる。例えば、室内照明部７が白熱電球を備えた照明であって、環境光９が白熱電球から出射された光の場合には、環境光９がない場合と比較して、観察者１１にはスクリーン３に投影された画像が、全体的に赤っぽく見えることになる。
【００３１】
図２は、図１のプロジェクタの構成を説明するブロック図である。
本実施形態においては、図２に示すように、プロジェクタ１を透過型液晶プロジェクタに適用して説明する。
プロジェクタ１は、信号入力部（入力手段）１３と、環境光検出装置（検出手段）１５と、画像処理装置１７と、Ｒ液晶駆動回路（変調手段）１９Ｒと、Ｇ液晶駆動回路（変調手段）１９Ｇと、Ｂ液晶駆動回路（変調手段）１９Ｂと、Ｒ液晶パネル（変調手段）２１Ｒと、Ｇ液晶パネル（変調手段）２１Ｇと、Ｂ液晶パネル（変調手段）２１Ｂと、Ｒ光源（照明手段）２３Ｒと、Ｇ光源（照明手段）２３Ｇと、Ｂ光源（照明手段）２３Ｂと、クロスダイクロイックプリズム２５と、光学系（投影光学手段）２７と、を備えている。
【００３２】
信号入力部１３は、プロジェクタ１の外部から画像に係る映像信号が入力されるものである。映像信号としては、例えば、コンピュータから入力される映像信号であってもよいし、テレビチューナから入力される映像信号であってもよく、特に限定するものではない。
環境光検出装置１５は、図１に示すように、スクリーン３に反射される投影光５の反射光および環境光９の反射光を検出するものである。環境光検出装置１５は、図２に示すように、光の三刺激値（情報）ＸＹＺを検出するものであって、検出された三刺激値に係る信号を画像処理装置１７に出力するものである。環境光検出装置１５としては、公知の検出装置を用いることができ、特に限定するものではない。
【００３３】
図３は、図２の画像処理装置の構成を説明するブロック図である。
画像処理装置１７は、図２に示すように、信号入力部１３から入力される映像信号と、環境光検出装置１５から入力される三刺激値に係る信号とに基づいて、出力信号を求めて各液晶駆動回路１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂに出力するものである。画像処理装置１７は、図３に示すように、環境光設定部（環境光設定手段）２９と、環境光成分減算部（環境光成分減算手段）３１と、閾値設定部（閾値設定手段）３３と、入出力特性演算部（入出力特性演算手段）３５と、を備えている。
環境光設定部２９は、環境光検出装置１５から入力された三刺激値に係る信号に基づいて、ＲＧＢの各光成分に関する環境光光量データを設定するものである。設定された環境光光量データは環境光成分減算部３１に出力される。
環境光成分減算部３１は、信号入力部１３から入力された映像信号と環境光設定部２９から入力された環境光光量データとに基づいて、映像信号から環境光の影響を取り除いた出力信号を求めるものである。具体的には、環境光成分減算部３１は、ＲＧＢ各光成分について、映像信号から環境光光量データを減算して出力信号を求めるものである。ＲＧＢ各光成分について求められた出力信号は、閾値設定部３３と入出力特性演算部３５とに出力される。
閾値設定部３３は、入力された各光成分の出力信号値が、全てゼロ以上の値となる入力信号（映像信号）値の閾値を求めるものである。つまり、閾値設定部３３は、各出力信号のうち、最も値が小さい出力信号を選択し、選択した出力信号の値がゼロ以上となる入力信号（つまり映像信号）における閾値を求めるものである。求められた閾値は、入出力特性演算部３５に入力される。
入出力特性演算部３５は、環境光成分減算部３１から入力された出力信号と、閾値設定部３３から入力された閾値とに基づいて、所定の入出力特性を求めるものである。具体的には、入出力特性演算部３５は、閾値より小さい入力信号値での各出力信号の特性の傾き（入力信号値の変化に対する出力信号の変化の割合）が等しくなる入出力特性を求めている。つまり、入出力特性演算部３５は、出力信号および閾値に基づいて、入力信号の値が閾値より小さい値の領域において、それぞれの色の入力信号値に対する出力信号値（入出力特性）を新たに求めている。新たに求めた入出力特性として、それぞれの光成分ＲＧＢにおける出力信号の特性の傾きが、全て等しくなる入出力特性を求めている。
また、入出力特性演算部３５は、求めた所定の入出力特性に基づいて、入力された出力信号を変換して新たな出力信号として出力するものでもある。新たな出力信号は、それぞれの光成分ＲＧＢに対応する各液晶駆動回路１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂに出力される（図２参照）。
【００３４】
Ｒ液晶駆動回路１９Ｒ、Ｇ液晶駆動回路１９Ｇ、および、Ｂ液晶駆動回路１９Ｂは、図２に示すように、それぞれ入力された出力信号に基づいて、Ｒ液晶パネル２１Ｒ、Ｇ液晶パネル２１Ｇ、および、Ｂ液晶パネル２１Ｂを駆動する変調信号を生成するものである。
Ｒ液晶パネル２１Ｒ、Ｇ液晶パネル２１ＧおよびＢ液晶パネル２１Ｂは、それぞれＲ液晶駆動回路１９Ｒ、Ｇ液晶駆動回路およびＢ液晶駆動回路１９Ｂから入力された変調信号に基づいて、透過する光を変調するものである。各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとしては、公知の透過型液晶パネルを用いることができ、特に限定するものではない。
Ｒ光源２３Ｒ、Ｇ光源２３ＧおよびＢ光源２３Ｂは、それぞれＲ液晶パネル２１Ｒ、Ｇ液晶パネル２１ＧおよびＢ液晶パネル２１Ｂに向けてＲＧＢ各光成分の光を出射するものである。各光源２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂとしては、公知の光源を用いることができ、特に限定するものではない。
クロスダイクロイックプリズム２５は、Ｒ液晶パネル２１Ｒ、Ｇ液晶パネル２１Ｇ、および、Ｂ液晶パネル２１Ｂにより変調されたＲＧＢ各光成分に係る変調光を合成してカラー画像を形成するものである。
光学系２７は、クロスダイクロイックプリズム２５により形成されたカラー画像をスクリーン３に投射するものである。
【００３５】
次に、上記の構成からなるプロジェクタ１における画像の投影方法について説明する。
初めに、プロジェクタ１から画像をスクリーン３に投射する前に、スクリーン３から反射する環境光９の反射光光量の検出が行われる。以下に、当該検出方法について説明する。
【００３６】
図４は、図２のプロジェクタにおける環境光の反射光量の検出方法を説明するフローチャートである。図５は、プロジェクタから投射された最大輝度の投影光と、環境光と、スクリーンからの反射光との関係を示す模式図である。図６は、プロジェクタから投射された最大輝度に対して半分の輝度の投影光と、環境光と、スクリーンからの反射光との関係を示す模式図である。
画像処理装置１７は、図２に示すように、各液晶駆動回路１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂに対して最大輝度の投影光（第１の光量Ａの変調光）を投射するＲＧＢの各光成分に対する入力信号を出力する。各液晶駆動回路１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂは、入力された入力信号に基づいて変調信号を生成し、各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂへ出力する。当該変調信号は、各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂにおける光透過率を最大とする変調信号である。各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを透過した変調光は、クロスダイクロイックプリズム２５において合成されて、最大輝度の投影光として、光学系２７を介してスクリーン３に投影される。
例えば、本実施形態のプロジェクタ１が、ＲＧＢの各色を８ビット（０から２５５）の成分値で制御している場合には、上記最大輝度に係るＲＧＢ入力信号は、（２５５，２５５，２５５）となる。
最大輝度の投影光は、図５に示すように、スクリーン３に投影される。同時に、室内照明部７から出射された環境光９もスクリーン３に投影される（図１参照）。スクリーン３からは上記投影光と環境光９とが反射される。ここでは、説明を簡単にするため、スクリーン３における反射による光の減衰はないものと仮定する。また、最大輝度の投影光に係る反射光の三刺激値を（検出値ａ）（ＸＹＺ）、環境光９に係る反射光の三刺激値を（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）（検出値ｅ）、スクリーン３に反射された上記投影光の反射光と環境光９の反射光との和である全体の反射光の三刺激値を（ＸＹＺ１）（第１の検出値ｂ）とする。この場合、全体の反射光の三刺激値（ＸＹＺ１）は、以下の式により表される。
（ＸＹＺ１）＝（ＸＹＺ）＋（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）                      ・・・（８）
プロジェクタ１の環境光検出装置１５には、図１に示すように、スクリーンに反射された全体の反射光が入射される。環境光検出装置１５は、全体の反射光の三刺激値（ＸＹＺ１）を検出する（ステップＳ１）。
検出された三刺激値（ＸＹＺ１）に関するデータ（情報）は、図２に示すように、環境光設定部２９に入力され、一時的に記憶される。
【００３７】
次に、画像処理装置１７は、各液晶駆動回路１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂに対して最大輝度に対して半分の輝度の投影光（第２の光量Ｃの変調光）を投射するＲＧＢの各光成分に対する入力信号を出力する。各液晶駆動回路１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂは、入力された入力信号に基づいて変調信号を生成し、各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂへ出力する。当該変調信号は、各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂにおける光透過率を最大光透過率に対して半分の光透過率とする変調信号である。各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを透過した変調光は、クロスダイクロイックプリズム２５において合成されて、最大輝度に対して半分の輝度の投影光として、光学系２７を介してスクリーン３に投影される。
例えば、本実施形態のプロジェクタ１が、ＲＧＢの各色を８ビット（０から２５５）の成分値で制御している場合には、上記最大輝度に対して半分の輝度に係るＲＧＢ入力信号は、入力と出力との関係がリニアだとすると（１２８，１２８，１２８）となる。
最大輝度に対して半分の輝度の投影光は、図６に示すように、スクリーン３に投影される。同時に、室内照明部７から出射された環境光９もスクリーン３に投影される（図１参照）。スクリーン３からは上記投影光と環境光９とが反射される。この場合における、上記投影光の反射光の三刺激値は（（ＸＹＺ）／２）（検出値ｃ）となる。また、上記投影光の反射光と環境光９の反射光との和である全体の反射光の三刺激値を（ＸＹＺ２）（第２の検出値ｄ）とする。すると、全体の反射光の三刺激値（ＸＹＺ１）は、以下の式により表される。
（ＸＹＺ２）＝（（ＸＹＺ）／２）＋（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）            ・・・（９）
プロジェクタ１の環境光検出装置１５には、図１に示すように、スクリーンに反射された全体の反射光が入射される。環境光検出装置１５は、全体の反射光の三刺激値（ＸＹＺ２）を検出する（ステップＳ２）。
検出された三刺激値（ＸＹＺ２）に関するデータは環境光設定部２９に入力される。
【００３８】
環境光設定部２９は、記憶された三刺激値（ＸＹＺ１）に関するデータと、入力された三刺激値（ＸＹＺ２）に関するデータに基づいて、環境光に係る三刺激値（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）に関するデータを下記式（１０）に基づく演算により求める（ステップＳ３）。
（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）＝２×（ＸＹＺ２）−（ＸＹＺ１）              ・・・（１０）
【００３９】
環境光設定部２９は、算出された環境光９に係る三刺激値（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）に係るデータに基づいて、環境光成分Ｒ’Ｇ’Ｂ’を算出する。具体的には、下記の式（１１）に基づいて、刺激値（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）から環境光成分Ｒ’Ｇ’Ｂ’が算出される。
【数１】
2007281893.tif 000003
ここで、三刺激値（Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ）、（Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ）、（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）は、それぞれプロジェクタ１におけるＲＧＢ最大発光時における三刺激値である。
上述のように環境光設定部２９において求められた環境光成分Ｒ’Ｇ’Ｂ’に関する信号は、環境光成分減算部３１に出力される。
【００４０】
環境光９の検出が行われたら、次にプロジェクタ１から補正された画像がスクリーン３に投射される。以下に、画像の補正方法について説明する。
まず、プロジェクタ１により画像をスクリーン３に投射する場合には、図２に示すように、信号入力部１３に映像信号が入力される。信号入力部１３に入力された映像信号は、さらに画像処理装置１７の環境光成分減算部３１に入力信号として入力される。
【００４１】
図７は、環境光成分減算部に入力される入力信号を説明するグラフである。図８は、環境光成分減算部から出力される出力信号を説明するグラフである。
環境光成分減算部３１は、信号入力部１３から入力された映像信号（入力信号）から、環境光成分Ｒ’Ｇ’Ｂ’に関する信号を減算する演算を行う。図７のグラフには環境光成分減算部３１に入力された入力信号の入出力特性が示されている。説明を簡単にするため、本実施形態におけるＲＧＢ各光成分に対する入力信号は、全て等しくなっている。図８のグラフには、環境光成分減算部３１から出力される出力信号の入出力特性が示されている。Ｒ’Ｇ’Ｂ’の各環境光成分の大きさは異なる（Ｒ’≠Ｇ’≠Ｂ’）ことが一般的であるため、減算後のＲＧＢ各光成分に対する出力信号も異なることが一般的である。図８においては、光成分Ｒに対する出力信号と最も大きく、次に光成分Ｇに対する出力信号が大きく、最も小さいのが光成分Ｂに対する出力信号となっている。
出力信号は、図３に示すように、入出力特性演算部３５と閾値設定部３３とに出力される。
【００４２】
図９は、閾値と出力信号との関係を説明するグラフである。
閾値設定部３３は、入力された出力信号に基づいて閾値Ｉｔｈ（ｘ）を設定し、設定した閾値Ｉｔｈの値を入出力特性演算部３５に出力する。閾値設定部３３は、図９に示すように、全ての出力信号の値がゼロ以上となる入力値Ｉを求め、入力値Ｉ以上の値である閾値Ｉｔｈを設定する。具体的には、閾値設定部３３は、光成分Ｂに関する出力信号がゼロとなる入力値Ｉを求め、入力値Ｉ以上の値である閾値Ｉｔｈを設定する。なお、閾値Ｉｔｈにおける光成分Ｂに対する出力信号の出力の値は、出力値Ｏｐである。
【００４３】
閾値設定部３３は、閾値Ｉｔｈの値と出力値Ｏｐ（ｙ）の値との比であるｃ／Ｉｔｈに基づいて、閾値Ｉｔｈの値を決定する。閾値Ｉｔｈと、Ｏｐ／Ｉｔｈの値との関係は次のようになる。まず、閾値Ｉｔｈが入力値Ｉと等しい（Ｉｔｈ＝Ｉ）のとき、出力値Ｏｐはゼロ（Ｏｐ＝０）なので、Ｏｐ／Ｉｔｈ＝０となる。なお、閾値Ｉｔｈが入力値Ｉと等しいときに、閾値Ｉｔｈは最小値となる。以後、閾値Ｉｔｈの値を大きくすると、出力値Ｏｐの値も大きくなるため、Ｏｐ／Ｉｔｈの値は大きくなる。
例えば、図９における光成分Ｂに対する出力信号を表す直線を、ｙ＝ｘ−５と仮定した場合について説明する。図９のグラフ上で、閾値Ｉｔｈ、出力値Ｏｐを表す点（Ｉｔｈ、Ｏｐ）は、上記直線上の点であるため、閾値Ｉｔｈと出力値Ｏｐとの間には、Ｏｐ＝Ｉｔｈ−５の関係式が成り立つ。上記関係式の両辺をＩｔｈで割ると上記関係式は、Ｏｐ／Ｉｔｈ＝１−５／Ｉｔｈとなる。ここで、閾値Ｉｔｈの値を大きくすると、５／Ｉｔｈの値が小さくなり、Ｏｐ／Ｉｔｈの値が大きくなることが分かる。
閾値設定部３３は、スクリーン３に表示される画像のコントラストを重視する場合には、明るさを重視する場合と比較して、Ｏｐ／Ｉｔｈの値を小さくするように閾値Ｉｔｈの値を設定する。一方、上記画像の明るさを重視する場合には、コントラストを重視する場合と比較して、Ｏｐ／Ｉｔｈの値を大きくするように閾値Ｉｔｈの値を設定する。
【００４４】
入出力特性演算部３５は、入力された出力信号と閾値Ｉｔｈとに基づいて、閾値Ｉｔｈよりも小さい値の入力信号値における入出力特性を演算するものである。入出力特性演算部３５は、閾値Ｉｔｈよりも小さい値の入力信号における、各光成分ＲＧＢに対する入出力特性の傾きが等しくなるように、新たな入出力特性を演算により求める。各光成分ＲＧＢに対する入出力特性は、それぞれ各液晶駆動回路１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂに出力される。
入出力特性演算部３５における上記演算方法を説明すると次のようになる。入出力特性演算部３５は、まず環境光成分を最も多く減算した光成分に対する出力信号を選択する。本実施形態においては光成分Ｂに対する出力信号が選択される。そして、入出力特性演算部３５は、上記出力信号における閾値Ｉｔｈに対応する点（Ｉｔｈ，Ｏｐ）と、上記グラフにおける原点との２点を結ぶ直線または曲線を算出する。算出された直線等が、光成分Ｂに対する出力信号における閾値Ｉｔｈより小さい値における入出力特性を示す直線等となる。さらに、入出力特性演算部３５は、他の２つの光成分Ｒ，Ｇに対する出力信号について、上記算出された直線等を環境光成分の差だけオフセットした直線等を算出する。
【００４５】
図１０は、入出力特性演算部により演算された入出力特性を説明するグラフである。図１１は、入出力特性演算部により演算された別の入出力特性を説明するグラフである。図１２は、入出力特性演算部により演算された更に別の入出力特性を説明するグラフである。
上記新たな入出力特性の具体例について、図１０から図１２を参照して説明する。入出力特性演算部３５は、図１０から図１２に示された入出力特性のいずれかを算出してよく、特にいずれか一つに限定するものではない。
図１０は、閾値Ｉｔｈが入力値Ｉと等しい場合における上記新たな入出力特性を示すグラフである。入出力特性演算部３５は、光成分Ｂに対する出力信号における閾値Ｉｔｈ（Ｉｔｈ＝Ｉ）に対応する点（Ｉｔｈ，０）と、原点との２点を結ぶ直線を算出する。この算出された傾きがゼロの直線が、光成分Ｂに対する出力信号について、閾値Ｉｔｈより小さい値に対する入出力特性を示す直線となる。そして、入出力特性演算部３５は、光成分Ｒ，Ｇに対する出力信号について、それぞれ上記算出された直線を環境光成分ＲとＢとの差だけ、および、環境光成分ＧとＢとの差だけオフセットした直線を算出する。それぞれの直線が、光成分Ｒ，Ｇに対する出力信号について、閾値Ｉｔｈより小さい値に対する入出力特性を示す直線となる。
図１１は、閾値Ｉｔｈが入力値Ｉよりも大きい場合における上記新たな入出力特性を示すグラフである。入出力特性演算部３５は、光成分Ｂに対する出力信号における閾値Ｉｔｈ（Ｉｔｈ＞Ｉ）に対応する点（Ｉｔｈ，Ｏｐ）と、原点との２点を結ぶ直線を算出する。この算出された直線が、光成分Ｂに対する出力信号について、閾値Ｉｔｈより小さい値に対する入出力特性を示す直線となる。そして、入出力特性演算部３５は、光成分Ｒ，Ｇに対する出力信号について、それぞれ上記算出された直線を環境光成分ＲとＢとの差だけ、および、環境光成分ＧとＢとの差だけオフセットした直線を算出する。それぞれの直線が、光成分Ｒ，Ｇに対する出力信号について、閾値Ｉｔｈより小さい値に対する入出力特性を示す直線となる。
図１２は、閾値Ｉｔｈが入力値Ｉよりも大きい場合における上記新たな入出力特性を示すグラフである。入出力特性演算部３５は、光成分Ｂに対する出力信号における閾値Ｉｔｈ（Ｉｔｈ＞Ｉ）に対応する点（Ｉｔｈ，Ｏｐ）と、原点との２点を結ぶ二次曲線（傾きが一次関数である曲線）を算出する。この算出された二次曲線が、光成分Ｂに対する出力信号について、閾値Ｉｔｈより小さい値に対する入出力特性を示す二次曲線となる。そして、入出力特性演算部３５は、光成分Ｒ，Ｇに対する出力信号について、それぞれ上記算出された二次曲線を環境光成分ＲとＢとの差だけ、および、環境光成分ＧとＢとの差だけオフセットした二次曲線を算出する。それぞれの二次曲線が、光成分Ｒ，Ｇに対する出力信号について、閾値Ｉｔｈより小さい値に対する入出力特性を示す二次曲線となる。
【００４６】
ここで、閾値設定部３３におけるＯｐ／Ｉｔｈの値の決め方について図１０および図１２を用いて説明する。
図１０に示す入出力特性の場合、閾値Ｉｔｈが最も小さい（入力値Ｉと等しい）ため、閾値Ｉｔｈが入力値Ｉよりも大きい場合と比較すると、閾値Ｉｔｈ以下の値の入力信号に対する出力信号は低い値が多くなる。この場合、プロジェクタ１により投影される画像は、コントラストが重視された画像となる。一方、図１２に示す入出力特性の場合、閾値Ｉｔｈが入力値Ｉよりも大きな値であるため、閾値Ｉｔｈが入力値Ｉと等しい場合と比較すると、閾値Ｉｔｈ以下の値の入力信号に対する出力信号は高い値が多くなる。この場合、プロジェクタ１により投影される画像は、明るさが重視された画像となる。
したがって、閾値設定部３３は、投影される画像のコントラストを重視したい場合には、Ｏｐ／Ｉｔｈの値を小さくするように、閾値Ｉｔｈの値を小さく設定する。一方、上記画像の明るさを重視したい場合には、Ｏｐ／Ｉｔｈの値を大きくするように、閾値Ｉｔｈの値を大きく設定する。
【００４７】
各液晶駆動回路１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂは、入力された各光成分ＲＧＢに対する入出力特性と、出力信号とに基づいて各色成分ＲＧＢに対する変調信号を生成する。各色成分に対する変調信号は、それぞれ各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを駆動する信号である。
各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂには、それぞれＲ光源２３Ｒ、Ｇ光源２３Ｇ、Ｂ光源２３Ｂから出射されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光が入射されている。各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、入力された変調信号に基づいて、光透過率を変化させることにより、入射された各光成分ＲＧＢの光を変調する。
変調された各光成分ＲＧＢの光は、クロスダイクロイックプリズム２５に入射される。クロスダイクロイックプリズム２５において、各光成分ＲＧＢの光は合成されてカラー画像が形成される。
カラー画像は、クロスダイクロイックプリズム２５から出射されて光学系２７に入射される。光学系２７は、カラー画像をスクリーン３に向けて投射する。
【００４８】
図１３は、環境光の反射光の光量が所定値より強い場合の入出力特性を説明するグラフである。
なお、環境光の反射光の光量が所定値より強い場合には、図１３に示すように、入力信号から環境光成分Ｒ’Ｇ’Ｂ’に関する信号を減算すると、全ての出力信号値がゼロ以上となる入力信号の値Ｉが入力信号の最大値に近くなる。そのため、図１３に示すように、出力信号において負の信号値が明らかに大半を占めるような場合は、環境光成分減算部３１において環境光成分の減算は行わない。
【００４９】
上記の構成によれば、本実施形態のプロジェクタ１は、環境光設定部２９と、環境光成分減算部３１と、閾値設定部３３と、入出力特性演算部３５とを有しているため、物理的に補正が不可能な低階調部分についてはグレーバランスを保つような補正を行うことができるとともに、低階調部分以外の階調部分について環境光の影響を除去する補正を行うことができる。つまり、観察環境によらずスクリーン３に投影された画像の見えがほぼ同じになる。
環境光設定部２９は、環境光９におけるＲＧＢ各光成分の光量データを設定することができる。つまり、環境光設定部２９は、プロジェクタ１の周辺環境における環境光９についてＲＧＢ各光成分の光量に係る三刺激値（情報）を取得し、ＲＧＢ各光成分の光量データを設定することができる。環境光成分減算部３１は、入力された映像信号から上記環境光光量データを減算して出力信号を求めることができる。つまり、環境光成分減算部３１は、ＲＧＢ各光成分において、入力された映像信号から上記環境光光量データを減算している。
そのため、本実施形態のプロジェクタ１は、減算により求められた上記出力信号から、環境光９の影響を除去する補正を行うことができる。なお、低階調部分については、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うため、環境光の影響を除去する補正は行われない。
【００５０】
閾値設定部３３は、環境光成分減算部３１により減算された出力信号値が全てゼロ以上となる閾値Ｉｔｈを求めることができる。つまり、閾値設定部３３は、各光成分における上記出力信号のうち、最も値が小さい光成分に係る出力信号を選択し、選択した出力信号の値がゼロ以上となる入力信号（映像信号）の値、つまり閾値Ｉｔｈを求めることができる。入出力特性演算部３５は、閾値Ｉｔｈより小さい入力信号値での各光成分の出力信号特性の傾きが等しくなる入出力特性を求めることができる。つまり、入出力特性演算部３５は、上記出力信号および閾値Ｉｔｈに基づいて、入力信号の値が閾値Ｉｔｈより小さい値の領域における、各光成分の入力信号値に対する出力信号値（入出力特性）を新たに求めることができる。新たに求めた入出力特性としては、各光成分における入力信号値の変化に対する出力信号の変化の割合が、全て等しくなる入出力特性を求めることができる。
そのため、本実施形態のプロジェクタ１は、入力信号値が閾値Ｉｔｈより小さい値である低階調部分について、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
【００５１】
本実施形態のプロジェクタ１は、信号入力部１３と、各光源２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂと、各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂと、光学系２７とを有しているため、補正後の画像をスクリーン３に投影することができる。
信号入力部１３には、外部から映像信号が入力される。各光源２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂは、映像信号に係る画像を投影するのに用いられるＲ光、Ｇ光、Ｂ光（照明光）をそれぞれ出射することができる。各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、入出力特性演算部３５により求められた入出力特性および信号入力部１３から入力された映像信号に基づいて、ＲＧＢの各光を変調する変調信号を生成することができる。また、各液晶パネル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、生成された変調信号に基づいて、ＲＧＢの各光を変調して、映像信号に係る画像を投影する投影光である変調光を生成することができる。光学系２７は、生成された変調光をスクリーン３に対して投影することができる。
そのため、本実施形態のプロジェクタ１は、低階調部分においてグレーバランスを保つとともに、それ以外の階調部分において環境光の影響を除去する補正が行われた画像をスクリーン３に投影することができる。
【００５２】
入出力特性演算部３５は、閾値ＩｔｈでのＲＧＢ各光成分の出力値の内、いずれかの光成分の出力値をゼロとし、傾きをゼロとするため、物理的に補正が不可能な低階調部分についてグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
入出力特性演算部３５には、各光成分における上記出力信号値のうち、最も値が小さい出力信号において出力信号の値がゼロとなるように、閾値設定部３３により求められた閾値Ｉｔｈおよび上記入力信号が入力される。入出力特性演算部３５は、上記出力信号および閾値Ｉｔｈに基づいて、入力信号の値が閾値Ｉｔｈより小さい値の領域において、各光成分における入力信号値の変化に対する出力信号の変化の割合（傾き）が、全てゼロとなる入出力特性を求めることができる。
そのため、本実施形態のプロジェクタ１は、入力信号値が閾値Ｉｔｈより小さい値である低階調部分について、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
【００５３】
入出力特性演算部３５は、閾値ＩｔｈでのＲＧＢ各光成分の出力信号の値を全て正の値とし、傾きを正の数とするため、物理的に補正が不可能な低階調部分についてグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
入出力特性演算部３５には、各光成分における上記出力信号値のうち、最も値が小さい光成分に係る出力信号において出力信号の値がゼロより大きくなる（正の値となる）ように、閾値設定部３３により求められた閾値Ｉｔｈおよび上記入力信号が入力される。入出力特性演算部３５は、上記出力信号および閾値Ｉｔｈに基づいて、入力信号の値が閾値Ｉｔｈより小さい値の領域において、各光成分における入力信号値の変化に対する出力信号の変化の割合（傾き）が、全てゼロより大きな値（正の数）であって、同一の値となる入出力特性を求めることができる。
そのため、本実施形態のプロジェクタ１は、入力信号値が閾値Ｉｔｈより小さい値である低階調部分について、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
【００５４】
入出力特性演算部３５は、閾値ＩｔｈでのＲＧＢ各光成分の出力信号の値を全て正の値とし、傾きを１次関数とするため、物理的に補正が不可能な低階調部分についてグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
入出力特性演算部３５には、各光成分における上記出力信号値のうち、最も値が小さい光成分に係る出力信号において出力信号の値がゼロより大きくなる（正の値となる）ように、閾値設定部３３により求められた閾値Ｉｔｈおよび上記入力信号が入力される。入出力特性演算部３５は、上記出力信号および閾値Ｉｔｈに基づいて、入力信号の値が閾値Ｉｔｈより小さい値の領域において、各光成分における入力信号値の変化に対する出力信号の変化の割合（傾き）が、全て入力信号に関する一次関数であって、同一の関数である入出力特性を求めることができる。
そのため、本実施形態のプロジェクタ１は、入力信号値が閾値Ｉｔｈより小さい値である低階調部分について、表示される画像のグレーバランスを保つような補正を行うことができる。
【００５５】
閾値設定部３３は、閾値Ｉｔｈの値を制御することができるため、本実施形態のプロジェクタ１は、投影する変調光のコントラストおよび明るさを制御することができる。
閾値設定部３３は、閾値Ｉｔｈでの出力値の内、ＲＧＢで一番小さな値をＯｐとした際のＯｐ／Ｉｔｈを求め、投影する変調光のコントラストを重視する場合のＯｐ／Ｉｔｈの値よりも、投影する変調光の明るさを重視する場合のＯｐ／Ｉｔｈの値が大きくなるように閾値Ｉｔｈを求めるため、本実施形態のプロジェクタ１は、投影する変調光のコントラストおよび明るさを制御することができる。
【００５６】
スクリーン３からの反射光光量を色毎（光成分ＲＧＢごと）に検出する環境光検出装置１５を有し、環境光設定部２９で設定する環境光光量データが、環境光検出装置１５で検出した三刺激値であるため、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
環境光検出装置１５は、スクリーン３から反射される反射光について各光成分ＲＧＢの光量に係る三刺激値を検出し、検出した三刺激値に基づき、各光成分ＲＧＢにおける反射光光量データを取得することができる。取得された上記反射光光量データは、環境光設定部２９に入力される。環境光設定部２９は、入力された上記反射光光量データを、環境光光量データとして設定することができる。
そのため、本実施形態のプロジェクタ１は、上記反射光に基づいて、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００５７】
環境光検出装置１５はスクリーン３から反射する少なくとも環境光を含む反射光を検出するため、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
環境光検出装置１５は、スクリーン３から反射される反射光であって、少なくとも環境光を含む光について各光成分ＲＧＢの光の光量に係る三刺激値を検出することができる。検出した三刺激値に基づき、環境光設定部２９は、各光成分ＲＧＢにおける反射光光量データを取得することができる。
そのため、本実施形態のプロジェクタ１は、上記反射光に基づいて、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００５８】
環境光検出装置１５は、上述の式（１０）に基づいて環境光に係る三刺激値（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）に関するデータを求めることができる。環境光設定部は、求められた環境光に係る三刺激値（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）に関するデータに基づいて、環境光光量データを求めるため、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
つまり、環境光検出装置１５は、三刺激値（ＸＹＺ１）および三刺激値（ＸＹＺ２）と、上記式（１０）とに基づいて環境光に係る三刺激値（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）を算出し、環境光に係る三刺激値（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）に係る環境光光量データを求めることができる。その結果、環境光検出装置１５は、プロジェクタ１の周辺環境における環境光に係る環境光光量データを求めることができるため、本実施形態のプロジェクタ１は、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００５９】
最大輝度の投影光と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光とは、時系列に順次投影されるため、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
最大輝度の投影光と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光とは、時間的に分割されて（時系列に）、スクリーン３に順次投影される。環境光検出装置１５は、順次投影された最大輝度の投影光に係る三刺激値（ＸＹＺ１）と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光に係る三刺激値（ＸＹＺ２）を検出することができる。つまり、環境光検出装置１５は、三刺激値（ＸＹＺ１）と三刺激値（ＸＹＺ２）とを時間的に分割して検出することができる。その結果、最大輝度の投影光と最大輝度に対して半分の輝度の投影光とを、スクリーン３の別々の領域に同時投影する方法と比較して、環境光検出装置１５は、互いに他の光量の投影光の影響を受けていない正確な三刺激値（ＸＹＺ１）と三刺激値（ＸＹＺ２）を検出することができるため、本実施形態のプロジェクタ１は、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００６０】
環境光検出装置１５が検出した環境光が所定値以上の際に、環境光成分減算部３１は減算を行わないため、投影された変調光による画像が見にくくなることを防止することができる。
環境光成分減算部３１は、環境光検出装置１５が検出した環境光の光量が所定値以上の場合に、上記減算を行わない。そのため、環境光成分減算部３１において、入力された映像信号から環境光光量データを減算して出力信号を求める際に、出力信号が小さくなりすぎることを防止することができる。つまり、環境光成分減算部３１は、投影される変調光に係る階調が小さくなりすぎることを防止することができる。その結果、本実施形態のプロジェクタ１において、投影された変調光による画像が見にくくなることを防止することができる。
【００６１】
図１４は、プロジェクタから投射された最大輝度の投影光と、環境光と、スクリーンからの反射光との関係を示す模式図である。図１５は、図２のプロジェクタにおける環境光の反射光量の検出方法を説明するフローチャートである。
なお、上述の実施形態のように、三刺激値（ＸＹＺ１）と三刺激値（ＸＹＺ２）とを環境光検出装置１５により検出する際に、最大輝度の投影光と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光と、をスクリーン３に時系列に順次投影してもよいし、図１３に示すように、スクリーン３上の別々の場所に同時に投影してもよく、特に限定するものではない。図１３においては、スクリーン３の左半面に最大輝度の投影光が投影され、右半面に最大輝度に対して半分の輝度の投影光が投影されている例が示されている。
この場合には、プロジェクタ１の環境光検出装置１５は、上述の実施形態と同様に、スクリーン３の左半面から反射された全体の反射光の三刺激値（ＸＹＺ１）を検出する（ステップＳ１１）。そして、スクリーン３の右半面から反射された全体の反射光の三刺激値（ＸＹＺ２）を検出する（ステップＳ１２）。環境光設定部２９は、三刺激値（ＸＹＺ１）に関するデータと、三刺激値（ＸＹＺ２）に関するデータに基づいて、環境光に係る三刺激値（Ｘ０Ｙ０Ｚ０）に関するデータを上記式（１０）に基づく演算により求める（ステップＳ１３）。
【００６２】
このように、最大輝度の投影光と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光とを、スクリーン３上の別々の場所に同時投影することで、環境光の影響を除去する補正を行うことができるとともに、補正を短時間に行うことができる。
最大輝度の投影光と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光とは、スクリーン３上の別々の領域（場所）に、同時に投影される。環境光検出装置１５は、別々の領域に同時投影された最大輝度の投影光に係る三刺激値（ＸＹＺ１）と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光に係る三刺激値（ＸＹＺ２）と、を同時に検出することができる。その結果、最大輝度の投影光と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光とを時間分割して投影する方法と比較して、環境光検出装置１５が三刺激値（ＸＹＺ１）と三刺激値（ＸＹＺ２）とを検出するのに必要とする時間を短くすることができるため、本実施形態のプロジェクタ１は、環境光の影響を除去する補正を行うことができるとともに、補正を短時間に行うことができる。
【００６３】
さらに、上述の実施形態のように、最大輝度の投影光と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光と、をスクリーン３に時系列に順次投影して環境光光量データの設定を行ってもよいし、スクリーン３上の各領域から反射する環境光を求め、環境光光量データの設定を行ってもよく、特に限定するものではない。
このように、環境光検出装置１５はスクリーン３の各場所から反射する環境光を求め、環境光光量データは、スクリーン３の各場所ごとに設定されることにより、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
環境光検出装置１５は、変調光が投影されたスクリーン３における各領域（各場所）から反射する環境光に係る環境光光量を検出ことができる。ここで、領域（場所）とは、スクリーン３における変調光が投影された画像の一部の領域をいう。各領域の合計面積は、投影された画像の面積と同一であってもよいし、一部であっても良く特に限定するものではない。領域としては、投影された画像における一画素に相当する領域、または、複数画素に相当する領域を例示することができる。環境光設定部２９は、上記環境光光量に基づいて、スクリーン３の領域ごとに環境光光量データを設定することができる。
その結果、スクリーン３全体から反射する環境光の光量に基づいて環境光光量データを設定する方法と比較して、環境光設定部２９はスクリーン３の領域ごとに環境光光量データを設定するため、本実施形態のプロジェクタ１は、環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
また、最大輝度の投影光と、最大輝度に対して半分の輝度の投影光とに基づいて環境光の影響を除去する補正を行う方法と比較して、任意の光量の変調光に基づいて、環境光の影響を除去する補正を行うため、画像を投影しながら環境光の影響を除去する補正を行うことができる。
【００６４】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施形態においては、環境光成分減算部３１と入出力特性演算部３５との間に何も配置しないプロジェクタ１に適用して説明したが、この構成のプロジェクタ１に限られることなく、環境光成分減算部３１と入出力特性演算部３５との間に色変換手段を設けたプロジェクタに適用することもでき、特に限定するものではない。
このような構成とすることにより、プロジェクタは、観察環境に依存しない色変換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタ、環境光、観察者の関係を示す模式図である。
【図２】図１のプロジェクタの構成を説明するブロック図である。
【図３】図２の画像処理装置の構成を説明するブロック図である。
【図４】図２のプロジェクタにおける環境光の反射光量の検出方法を説明するフローチャートである。
【図５】プロジェクタから投射された最大輝度の投影光と、環境光と、スクリーンからの反射光との関係を示す模式図である。
【図６】プロジェクタから投射された最大輝度に対して半分の輝度の投影光と、環境光と、スクリーンからの反射光との関係を示す模式図である。
【図７】環境光成分減算部に入力される入力信号を説明するグラフである。
【図８】環境光成分減算部から出力される出力信号を説明するグラフである。
【図９】閾値と出力信号との関係を説明するグラフである。
【図１０】入出力特性演算部により演算された入出力特性を説明するグラフである。
【図１１】入出力特性演算部により演算された別の入出力特性を説明するグラフである。
【図１２】入出力特性演算部により演算された更に別の入出力特性を説明するグラフである。
【図１３】環境光の反射光の光量が所定値より強い場合の入出力特性を説明するグラフである。
【図１４】プロジェクタから投射された最大輝度の投影光と、環境光と、スクリーンからの反射光との関係を示す模式図である。
【図１５】図２のプロジェクタにおける環境光の反射光量の検出方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１  プロジェクタ（プロジェクタシステム）
１３  信号入力部（入力手段）
１５  環境光検出装置（検出手段）
１９Ｒ  Ｒ液晶駆動回路（変調手段）
１９Ｇ  Ｇ液晶駆動回路（変調手段）
１９Ｂ  Ｂ液晶駆動回路（変調手段）
２１Ｒ  Ｒ液晶パネル（変調手段）
２１Ｇ  Ｇ液晶パネル（変調手段）
２１Ｂ  Ｂ液晶パネル（変調手段）
２３Ｒ  Ｒ光源（照明手段）
２３Ｇ  Ｇ光源（照明手段）
２３Ｂ  Ｂ光源（照明手段）
２７  光学系（投影光学手段）
２９  環境光設定部（環境光設定手段）
３１  環境光成分減算部（環境光成分減算手段）
３３  閾値設定部（閾値設定手段）
３５  入出力特性演算部（入出力特性演算手段）
【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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