(57)【要約】【課題】投射面の状態に応じてホワイトバランスを適正に自動補正する機能を有する投射型表示装置を提供する。【解決手段】スクリーンに画像を投射する投射型表示装置であって、前記スクリーンからの反射光を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した光の色温度を測定する色温度測定手段と、前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正手段とを備え、前記スクリーンからの反射光の色温度の変化に応じて前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正することを特徴とする投射型表示装置。【選択図】図１
2007127781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに画像を投射する投射型表示装置であって、
前記スクリーンからの反射光を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出した光の色温度を測定する色温度測定手段と、
前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正手段とを備え、
前記スクリーンからの反射光の色温度の変化に応じて前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
スクリーンに画像を投射する投射型表示装置であって、
前記スクリーンからの反射光を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出した光の色温度を測定する色温度測定手段と、
前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正手段とを備え、
前記スクリーンからの反射光の色温度が変化した場合に、当該反射光の色温度が変化前の値に戻るように前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
前記検出手段により検出される光が一定の明るさに満たない場合には、色温度測定手段による色温度の測定を行わないことを特徴とする請求項１又は２に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記検出手段はＣＣＤカメラセンサからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
スクリーンに画像を投射する投射型表示装置において画像補正を行う方法であって、
前記スクリーンからの反射光を検出するステップと、
前記検出手段により検出した光の色温度を測定するステップと、
前記スクリーンからの反射光の色温度の変化に応じて前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正するステップとを含むことを特徴とする画像補正方法。
【請求項６】
スクリーンに画像を投射する投射型表示装置において画像補正を行う方法であって、
前記スクリーンからの反射光を検出するステップと、
前記検出手段により検出した光の色温度を測定するステップと、
前記スクリーンからの反射光の色温度が変化した場合に、当該反射光の色温度が変化前の値に戻るように前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正するステップとを含むことを特徴とする画像補正方法。
【請求項７】
前記検出されたスクリーンからの反射光が一定の明るさに満たない場合には、当該反射光の色温度の測定を行わないことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像補正方法。
【請求項８】
前記スクリーンからの反射光の検出は、前記投射型表示装置に内蔵又は付属されたＣＣＤカメラセンサによって行うことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の画像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動的に画像補正を行う機能を有する投射型表示装置に関し、特に、投射面の状態に応じてホワイトバランスを適正に自動補正する機能を有する投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射型表示装置（フロントプロジェクタ）において、コンバージェンス、幾何学歪み、輝度、フォーカス、ホワイトバランスなどの各種補正を行う技術としては、特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載の画像補正装置は、プロジェクタレンズからスクリーンに投射される光を反射してＣＣＤカメラセンサ等の撮像素子に入射させ、入射された光のＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの誤差値を算出し、これを補正するための補正信号をプロジェクタに出力するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１５６９２号公報（図１、図３等）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、投射型表示装置が使用される環境は様々であり、例えば、スクリーンの色や材質、照明の具合（自然光及び人工光）などによって、実際にスクリーンに映し出される画像の色合いが変化してしまう。例えば、スクリーン上の画像は蛍光灯の照明下では青みが強く映る傾向にあり、自然光の下では赤みが強く映る傾向にある。上記したように、従来の投射型表示装置では、レンズからスクリーンに向かって投射される光を直接測定して、ホワイトバランス等の補正を行うのみであるので、投射型表示装置が実際に使用される環境に適応したホワイトバランス補正を行うことはできない。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、投射面の状態に応じてホワイトバランスを適正に自動補正する機能を有する投射型表示装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、投射光を直接測定するのではなく、スクリーンからの反射光を測定し、これに基づいてホワイトバランス補正を行う画像補正機能を有する投射型表示装置を提案する。
【０００７】
すなわち、本発明は、スクリーンに画像を投射する投射型表示装置であって、前記スクリーンからの反射光を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した光の色温度を測定する色温度測定手段と、前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正手段とを備え、前記スクリーンからの反射光の色温度の変化に応じて前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正することを特徴とする投射型表示装置を提供するものである。
【０００８】
本発明は、また、スクリーンに画像を投射する投射型表示装置であって、前記スクリーンからの反射光を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した光の色温度を測定する色温度測定手段と、前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正手段とを備え、前記スクリーンからの反射光の色温度が変化した場合に、当該反射光の色温度が変化前の値に戻るように前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正することを特徴とする投射型表示装置を提供するものである。
【０００９】
本発明の投射型表示装置では、前記検出手段により検出される光が一定の明るさに満たない場合には、色温度測定手段による色温度の測定を行わないことを特徴とする。前記検出手段はＣＣＤカメラセンサから構成することができる。
【００１０】
本発明は、また、スクリーンに画像を投射する投射型表示装置において画像補正を行う方法であって、前記スクリーンからの反射光を検出するステップと、前記検出手段により検出した光の色温度を測定するステップと、前記スクリーンからの反射光の色温度の変化に応じて前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正するステップとを含むことを特徴とする画像補正方法を提供するものである。
【００１１】
本発明は、また、スクリーンに画像を投射する投射型表示装置において画像補正を行う方法であって、前記スクリーンからの反射光を検出するステップと、前記検出手段により検出した光の色温度を測定するステップと、前記スクリーンからの反射光の色温度が変化した場合に、当該反射光の色温度が変化前の値に戻るように前記スクリーンへの投射光のホワイトバランスを補正するステップとを含むことを特徴とする画像補正方法を提供するものである。
【００１２】
本発明の画像補正方法では、前記検出されたスクリーンからの反射光が一定の明るさに満たない場合には、当該反射光の色温度の測定を行わないことを特徴とする。前記スクリーンからの反射光の検出は、前記投射型表示装置に内蔵又は付属されたＣＣＤカメラセンサによって行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように、本発明の投射型表示装置によれば、投射面の状態に応じてホワイトバランスを適正に自動補正する機能を有する投射型表示装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の投射型表示装置を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図１〜図４は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
【００１５】
図１は、本発明の投射型表示装置の利用形態を概略的に示す図である。図１において、本発明の投射型表示装置は、プロジェクタ投影レンズから任意のスクリーンに対して画像を投射することができるようになっている。このときの利用環境は様々である。例えば、室内において蛍光灯照明下で利用される場合もあれば、自然光の下で利用される場合もある。また、スクリーンについても、色や材質は様々に異なり得る。特に、近年では投射型表示装置の小型化、モバイル化が進み、様々な場所に持ち込んで利用される場合が多くなっている。
【００１６】
図２は、本発明の投射型表示装置におけるホワイトバランス自動補正機能を実現するための装置構成を概略的に示す図である。図２において、投射型表示装置は、スクリーンからの反射光を受光するＣＣＤカメラセンサと、ＣＣＤカメラセンサにより撮像した画像のホワイトバランスを検出するホワイトバランス検出部と、前記撮像画像のホワイトバランスを調整するための補正信号を生成する補正信号生成部とを有している。尚、図２では、ＣＣＤカメラセンサ、ホワイトバランス検出部及び補正信号生成部をプロジェクタ本体部の外部に示しているが、これらは画像補正装置として独立していてもよいし、プロジェクタと一体になっていてもよい。
【００１７】
図３は、本発明の投射型表示装置において、ホワイトバランスの自動補正を行う動作を詳細に示すフローチャートである。図３において、まず、投射型表示装置を起動すると、ＣＣＤカメラセンサにより明るさ判定を行う。十分に明るい場合には、スクリーンからＣＣＤカメラセンサに入射される光の色温度の測定を行い、その測定結果に基づいてＣＣＤカメラセンサにおける各種パラメータの初期値設定を行う。十分に明るくない場合には、以上の処理は省略する。
【００１８】
その後、蛍光灯をつけるなどして照明環境が変化すると、ＣＣＤカメラセンサはこの変化を検知し、再度、スクリーンからＣＣＤカメラセンサに入射される光の色温度の測定を行う。続いて、点灯前に測定した色温度と点灯後に測定した色温度との差分を計算し、点灯したことにより生じたホワイトバランスのずれの補正を行う。ホワイトバランス補正を行った後、再度、ＣＣＤカメラセンサに入射される光の色温度の測定を行い、適正なホワイトバランス補正が行われたことを確認して、ホワイトバランスの自動補正処理を終了する。
【００１９】
尚、色温度とは、光に含まれる青紫光と赤色光の相対的な強さを表す尺度であり、青っぽい色ほど色温度が高く、赤っぽい色ほど色温度は低くなる。具体的な色温度の測定方法としては、入射光のＲ，Ｇ，Ｂの３色それぞれについて、等色関数を測定対象物にわたって積分して得られる色度座標から色温度を計算する方法がある。
【００２０】
ここで、点灯前に測定した色温度と点灯後に測定した色温度との差分に基づいてホワイトバランスの補正を行う仕組みについて、図４を参照しながら説明する。図４には、ＣＣＤカメラセンサにおいて検出されるＲ，Ｂのゲインをそれぞれ２軸に取ったグラフを示している。Ｇのゲインは固定として、Ｒ，Ｂのゲインの変化を観察する。様々な照明環境の変化に対して、Ｒ，Ｂのゲインは図に示す一定の線に沿って変化するものと考えられる。したがって、点灯前のＲ，Ｂのゲインを記憶しておき、点灯後に検出されたＲ，Ｂのゲインと比較することにより、Ｒ，Ｂのゲインが点灯後の状態から点灯前の状態に戻るようにプロジェクタ光源を修正することにより、点灯によるホワイトバランスのずれの補正を行うことができることが分かる。
【００２１】
本発明の投射型表示装置では、上記したホワイトバランスの自動補正機能を有することにより、実際に使用される際の照明環境やスクリーンに応じて、適正なホワイトバランス補正を行うことが可能である。特に、照明が点灯された際に、色温度を測定し、点灯前の色温度の測定値との比較を行うことにより、点灯後の照明環境に適応したホワイトバランスが得られるよう補正を行うことができるという利点がある。照明の点灯はＣＣＤカメラセンサにより自動的に検出され、その後のホワイトバランスの自動補正までを全て自動で行うことができるので、ユーザが自由に部屋の照明を調節する動作に合わせて、随時、適正な画像補正が自動的に行われるため、画像補正をすることによりユーザが煩わされることは全くない。
【００２２】
以上、本発明の投射型表示装置について、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記各実施形態又は他の実施形態にかかる発明の構成及び機能に様々な変更・改良を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の投射型表示装置の利用形態を概略的に示す図である。
【図２】本発明の投射型表示装置におけるホワイトバランス自動補正機能を実現するための装置構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の投射型表示装置において、ホワイトバランスの自動補正を行う動作を詳細に示すフローチャートである。
【図４】点灯前に測定した色温度と点灯後に測定した色温度との差分に基づいてホワイトバランスの補正を行う仕組みを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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