JP2008083247A

JP2008083247A - 映像生成装置

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Publication number: JP2008083247A
Application number: JP2006261404A
Authority: JP
Inventors: Eitetsu Yamada; 英哲山田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-04-10
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Also published as: US8167439B2; WO2008041477A1; JP4867550B2; US20090180040A1

Abstract

【課題】投影映像の全面にて輝度を均一化して、見やすい映像を投影することが可能な映像生成装置を提供する。
【解決手段】映像の１フィールドを互いに異なる原色に分割して映像を生成する光弁素子２０と、光源１２の発光光量を制御する発光制御手段３０と、光弁素子２０に制御信号を出力する映像制御信号出力手段３２とを備えるフィールドシーケンシャル方式の映像生成装置（投影装置１０）であって、発光制御手段３０は、原色の光源１２を時分割して順次発光させる原色発光期間Ｔｃと、他の原色を発光させる高輝度発光期間Ｔｈとを有する発光信号を出力し、映像制御信号出力手段３２は、原色発光期間Ｔｃに映像を生成する信号と、高輝度発光期間Ｔｈに画素の位置に応じた光量補正信号とを有する制御信号を出力する構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、時間混色によりカラー映像を生成する映像生成装置に係り、特に、映像内における輝度のむらを低減させる映像生成装置に関する。

従来、表示画像の色分布を崩さずに、非常に明るい映像を投影表示することが可能な画像投影装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。

特許文献１に記載の画像投影装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光色うちの少なくとも２つを発光させて所定の色の照明光を得てから、更にＲ、Ｇ、Ｂを全て発光させて白色の照明光を得ることによって、非常に明るい表示画像を得ることができるとされている。また、特許文献１の図３に示されるように、Ｒ、Ｇ、Ｂを全て発光させて白色の照明光を得るシーケンスも含めた４つのシーケンスで、発光強度と発光時間とをコントロールすることによって所望の照明光量が得られる旨の記載がなされている。
特開２００５−１３４４８２号公報（第３図）

特許文献１の画像投影装置では、映像全体を明るくすることを目的とした発明であるために、投影した映像の周辺など特定の部分の光量を増加させることが容易でないという不具合を生じていた。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、例えば投影映像の隅のように一般には暗く投影されがちな部分等の画素について高輝度の追加光を追加投影することによって、投影映像の全面にて輝度の均一化を図り、見やすい映像を投影することを容易に行えることを目的としている。

上記目的を達成するために請求項１に記載の映像生成装置は、映像の１フィールドを互いに異なる原色に対応するセクタに分割し、前記各セクタの期間に当該原色に対応する映像を生成する光弁素子と、前記各セクタの期間に当該原色の光を前記光弁素子に照射する光源と、前記光源の発光光量を制御するための発光信号を出力する発光制御手段と、映像信号を入力し前記光弁素子に制御信号を出力する映像制御信号出力手段とを備え、前記発光制御手段が出力する発光信号は、前記１フィールドの期間内において前記原色の光源を時分割して順次発光させる原色発光期間と、前記原色発光期間内に他の原色を発光させる高輝度発光期間とを有し、前記映像制御信号出力手段が出力する制御信号は、前記原色発光期間において前記原色の光源が発光した光量を制御して映像を生成する信号と、前記高輝度発光期間において映像を形成する画素の位置に応じて映像の光量を制御するための光量補正信号を有することを特徴とする。

また、請求項２に記載の映像制御信号出力手段は、前記画素の位置と前記光量補正信号との関係を記録した位置光量テーブルから光量補正信号を取得して、前記光弁素子に出力することを特徴とする。

また、請求項３に記載の映像制御信号出力手段は、前記映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度を算出し、当該算出した輝度と前記画素の位置とに応じた光量補正信号を前記光弁素子に出力することを特徴とする。

また、請求項４に記載の映像制御信号出力手段は、前記映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値を算出し、当該算出した輝度の平均値と前記画素の位置とに応じた光量補正信号を前記光弁素子に出力することを特徴とする。

また、請求項５に記載の映像生成装置は、前記光弁素子が生成した映像をスクリーンに投影する投影レンズ群を備え、前記映像制御信号出力手段は、前記投影レンズ群の光軸から離れた位置の映像について、前記光軸からの距離に応じた光量補正信号を前記光弁素子に出力することを特徴とする。

また、請求項６に記載の映像生成装置は、前記光弁素子が生成した映像を所定の投影角でスクリーンに投影する投影レンズ群と、前記投影角を取得する投影角取得手段とを備え、前記映像制御信号出力手段は、前記投影角に応じた光量補正信号を前記光弁素子に出力することを特徴とする。

また、請求項７に記載の発光制御手段は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度を取得し、当該取得した映像の１又は複数フィールドの輝度に応じた発光光量で、複数の原色を同時に発光させる制御を行うことを特徴とする。

また、請求項８に記載の発光制御手段は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値を取得し、当該取得した映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値に応じた発光光量で、複数の原色を同時に発光させる制御を行うことを特徴とする。

また、請求項９に記載の発光制御手段は、前記映像の１又は複数フィールドの輝度又はその平均値と前記制御する発光光量との関係を記録した輝度光量テーブルから発光光量を取得して、複数の原色を同時に発光させる制御を行うことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発光制御手段は、前記映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの色合いを取得し、当該取得した色合いに応じた発光光量で複数の原色の発光光量の制御を行うことを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発光制御手段は、前記映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの色合いの平均値を取得し、当該取得した色合いの平均値に応じて複数の原色の発光光量の制御を行うことを特徴とする。

また、請求項１２に記載の発光制御手段は、前記映像の１又は複数フィールドの色合い又はその平均値と前記制御する発光光量との関係を記録した色調光量テーブルから光源の発光光量を取得して、前記光源を発光させる制御を行うことを特徴とする。

また、請求項１３に記載の映像制御信号出力手段は、前記原色発光期間において前記原色の光源が発光した光量を制御して映像を生成する信号と、前記光量補正信号とを連続して前記光弁素子に出力することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、発光制御手段が出力する発光信号に、１フィールドの期間内において原色の光源を時分割して順次発光させる原色発光期間と、原色発光期間内に他の原色を発光させる高輝度発光期間とを備え、映像制御信号出力手段が出力する制御信号に、原色発光期間において原色の光源が発光した光量を制御して映像を生成する信号と、高輝度発光期間において映像を形成する画素の位置に応じて映像の光量を制御するための光量補正信号を備えたので、光源が原色を順次発光している期間に映像の階調表示を行いつつ、例えば投影映像の隅のように一般には暗く投影されがちな部分の映像について高輝度の追加光を投影することによって、投影映像の輝度の均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、映像生成装置の映像制御信号出力手段が、画素の位置と光量補正信号との関係を記録した位置光量テーブルから光量補正信号を取得して光弁素子に出力するように構成したので、演算処理に要する時間を短縮することが可能となり、簡易なシステムで高画素について高速な変調を行うことができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、映像生成装置の映像制御信号出力手段は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度を算出し、当該算出した輝度と画素の位置とに応じた光量補正信号を光弁素子に出力するようにしたので、例えば投影映像の隅のように一般には暗く投影されがちな部分に、映像の１又は複数フィールドの輝度に応じた追加光を投影することによって、投影映像の全面にて輝度の均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、映像生成装置の映像制御信号出力手段は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値を算出し、当該算出した輝度の平均値と画素の位置とに応じた光量補正信号を光弁素子に出力するようにしたので、例えば投影映像の隅のように一般には暗く投影されがちな部分に、映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値に応じた追加光を投影することによって、投影映像の全面にて輝度の均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。

また、請求項５に記載の発明は、光弁素子が生成した映像をスクリーンに投影する投影レンズ群を備え、映像制御信号出力手段は、投影レンズ群の光軸から離れた位置の映像について、光軸からの距離に応じた光量補正信号を光弁素子に出力するようにしたので、光軸から離れるにしたがって暗くなりがちな部分について、光軸からの距離に応じて追加光を投影して、投影映像の全面にて輝度の均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。

また、請求項６に記載の発明は、光弁素子が生成した映像を所定の投影角でスクリーンに投影する投影レンズ群と、投影角を取得する投影角取得手段とを備え、映像制御信号出力手段は、投影角に応じた光量補正信号を光弁素子に出力するようにしたので、スクリーンの法線と投影角との角度差が大きくなった場合であっても、映像の暗くなりがちな部分に投影角に応じた追加光を投影して、投影映像の全面にて輝度の均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。

また、請求項７に記載の発明は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度を取得し、当該取得した映像の１又は複数フィールドの輝度に応じた発光光量で、複数の原色を同時に発光させる制御を行うようにしたので、無駄な発光を防止して、光源の温度上昇を防止することができる。

また、請求項８に記載の発明は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値を取得し、当該取得した映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値に応じた発光光量で、複数の原色を同時に発光させるようにしたので、無駄な発光を防止して、光源の温度上昇を防止することができる。

また、請求項９に記載の発明は、映像の１又は複数フィールドの輝度又はその平均値と、制御する発光光量との関係を記録した輝度光量テーブルから発光光量を取得して、複数の原色を同時に発光させる制御を行うようにしたので、演算処理に要する時間を短縮することが可能となり、簡易なシステムで高画素について高速な変調を行うとともに、投影映像の全面にて輝度の均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。

また、請求項１０に記載の発明は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの色合いを取得し、当該取得した色合いに応じた発光光量で複数の原色の発光光量の制御を行うようにしたので、例えば投影映像の隅のように一般には暗く投影されがちな部分に、映像の１又は複数フィールドの映像の色合いに応じた光を追加投影することによって、投影映像の全面にて輝度と色合いの均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。

また、請求項１１に記載の発明は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの色合いの平均値を取得し、当該取得した色合いの平均値に応じて複数の原色の発光光量の制御を行うようにしたので、例えば投影映像の隅のように一般には暗く投影されがちな部分に、映像の１又は複数フィールドの映像の色合いの平均値に応じた光を追加投影することによって、投影映像の全面にて輝度と色合いの均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。

また、請求項１２に記載の発明は、映像の１又は複数フィールドの色合い又はその平均値と、制御する発光光量との関係を記録した色調光量テーブルから光源の発光光量を取得して、光源を発光させる制御を行うようにしたので、簡易なシステムで高画素の変調に対応することができる。

また、請求項１３に記載の発明は、原色発光期間において原色の光源が発光した光量を制御して映像を生成する信号と、前記光量補正信号とを連続して光弁素子に出力するようにしたので、光弁素子の制御を簡略化することが可能となり、簡易なシステムで高画素の変調に対応することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

図１は、本発明に係る映像生成装置の一形態の投影装置の内部構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る投影装置は、光源が発光した光を用いて光弁素子が映像を生成し、その生成した映像を観察者が観察可能なように被投影面（スクリーン）に対して投影する装置である。

図１に示す投影装置１０は、発光期間を独立して制御することが可能な複数色の光源１２と、各光源１２が発光した拡散光を集光して、より均一な照明光を光弁素子２０に照射するコンデンサーレンズ１４と、所定の波長の光を透過するとともに特定の波長の光を反射させることによって複数の波長の光を合成するダイクロイックミラー１６と、各画素毎に設けられている可動式のミラー２２を揺動させることにより投影レンズ群２４に光を入射させて映像を生成する光弁素子２０と、光弁素子２０が生成した映像をスクリーン２６に投影する投影レンズ群２４とを備えている。

また、投影装置１０は、複数種類の原色を時分割して順次発光させるための発光信号を、光源１２に出力する発光制御手段３０と、映像信号を入力して光弁素子２０のミラー２２の揺動を制御する制御信号を出力する映像制御信号出力手段３２と、利用者が各種情報を入力するためのスイッチやカーソルボタン等から構成される入力手段１７０と、投影装置１０の全体を制御する情報処理手段１８０とを備えている。

また、投影装置１０は、情報処理手段１８０が処理を実行する際に作業領域として用いるＲＡＭ１８１と、情報処理手段１８０が実行する処理プログラムや定数等の各種情報を記録するＲＯＭ１８３と、時刻を刻む計時手段１９０と、投影レンズ群２４が投影する映像の画角を検出する画角検出手段１９１と、投影装置１０が投影する映像の上下方向の投影角ＧＡ（図３参照）を取得する投影角取得手段１９２とを備えている。

投影装置１０内の情報処理手段１８０、発光制御手段３０、映像制御信号出力手段３２、ＲＡＭ１８１、ＲＯＭ１８３、計時手段１９０、画角検出手段１９１、及び投影角取得手段１９２等を含む各周辺回路はバス１９９で接続されており、情報処理手段１８０にて実行される処理プログラムに基づいて各々の周辺回路を制御することが可能となっている。なお、情報処理手段１８０にて実行される処理プログラムは、記録媒体や通信によって提供することが可能である。また、各周辺回路はＡＳＩＣ等で構成することも可能である。

発光制御手段３０は、映像の１フィールドの期間内において原色の光源１２を時分割して順次発光させる原色発光期間と、複数の原色の光源１２を発光させる高輝度発光期間とを備えた発光信号を、光源１２に対して出力する。

映像制御信号出力手段３２は、光源１２が原色を発光している原色発光期間に、映像信号に基づいた各画素毎の出射光量を制御するための映像生成信号を光弁素子２０に出力する機能を備えている。例えば、図１に示すように、一つの映像のフィールドでミラー２２Ｂの画素のみをオフ状態に設定すると、所謂オフ光は投影レンズ群２４には入射しなくなる。したがって、スクリーン２６に投影される映像２７はミラー２２Ｂの画素の像の部分だけ暗くなって、明暗を有する映像を生成することができる。なお、映像の階調は、ミラー２２をオンにしている時間を制御することにより時間混色を用いて表現する。

また、映像制御信号出力手段３２は、複数の原色の光源１２を発光させる高輝度発光期間に、光弁素子２０の画素の位置に応じた出射光量を制御するための光量補正信号を光弁素子２０に出力する機能を備えている。映像制御信号出力手段３２が、画素の位置に応じて出射光量を制御する光量補正信号を光弁素子２０に出力することによって、一般には暗く投影されがちな映像２７の隅の部分について高輝度の追加光を投影することができる。これにより、映像２７の輝度の均一化を図り、映像２７を見やすくすることができる。

図２に、原色発光期間Ｔｃにおける映像生成信号Ｔｒのタイミングと、高輝度発光期間Ｔｈにおける光量補正信号Ｔｗのタイミングとを表したタイミングチャートを示す。

図２に示す実施形態では、映像の１フィールドを、赤色の映像を生成するＲセクタと、緑色の映像を生成するＧセクタと、青色の映像を生成するＢセクタとに分割し、生成した各色毎の映像を時間混色させてカラー映像を生成する、所謂フィールドシーケンシャル方式のタイミングを表している。

図２に示す実施形態では、各セクタには、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の原色の光源１２を時分割して重ならないように順次発光させる原色発光期間Ｔｃと、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色のうち複数の原色の光源１２を発光させる高輝度発光期間Ｔｈとを設けてある。

例えば、Ｒセクタの原色発光期間Ｔｃにおいて、映像制御信号出力手段３２は赤色の映像を生成するために、各画素毎に出射光量を制御する映像生成信号を光弁素子２０に出力している。一般に光弁素子２０は１００万以上のミラー２２を備えて画素を形成し、各画素毎に投影レンズ群２４に投光する映像生成信号Ｔｒの時間を変化させて階調表現を行う。

例えば、光軸付近の映像を生成する一つの画素をｇ１とし、Ｒセクタの原色発光期間Ｔｃにて映像生成信号Ｔｒ１の期間、ミラー２２をオンにして、赤色の光源１２が発光した光を投影レンズ群２４に入射させてスクリーン２６上に投影しているものとする。また、光軸から離れた映像端付近の映像を生成する一つの画素をｇ２とし、Ｒセクタの原色発光期間Ｔｃにて映像生成信号Ｔｒ２の期間、ミラー２２をオンにして、赤色の光源１２が発光した光を投影レンズ群２４に入射させてスクリーン２６上に投影しているものとする。

図２に示す実施形態では、Ｒセクタの原色発光期間Ｔｃの終了後に、赤色、緑色、及び青色の３色の光源１２を発光させる高輝度発光期間Ｔｈを設けている。図２に示す例では、高輝度発光期間Ｔｈの期間内におけるｇ１のミラー２２のオン時間を光量補正信号Ｔｗ１とし、ｇ２のミラー２２のオン時間を光量補正信号Ｔｗ２とした場合に、光量補正信号Ｔｗ１の期間よりも光量補正信号Ｔｗ２の期間を長く設定することによって、映像端付近の画素ｇ２のミラー２２のオン時間を長くして、映像端付近の光量を増加させている。比較的明るい光軸付近の画素ｇ１についてもミラー２２のオン時間として光量補正信号Ｔｗ１を設けているのは、例えば光源１２として発光光量が不足しがちな発光ダイオードを用いている場合のように、不足気味の光量を補う目的で映像全体を明るくするためのものである。

また、図２に示す実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色発光期間Ｔｃの前後に隣接して高輝度発光期間Ｔｈを設けている。このように、各原色発光期間Ｔｃに隣接して高輝度発光期間Ｔｈを設けることによって、映像生成信号Ｔｒ並びに光量補正信号Ｔｗ、Ｔｇ並びに光量補正信号Ｔｗ、及び、Ｔｂ並びに光量補正信号Ｔｗの発光期間において、各ミラー２２のオン状態を連続させることが可能となる。したがって、ミラー２２のオンオフ制御を容易にして光量を増大させることができる。また、高輝度発光期間ＴｈをＲセクタ、Ｇセクタ、及びＢセクタに分散させることによって、光源１２の温度上昇を抑えつつ、発光する光量を増大させることが可能となる。

また、図２に示す実施形態では、高輝度発光期間Ｔｈの直後に隣接した原色発光期間Ｔｃを設けることによって、光量補正信号と映像を生成する信号とを連続して光弁素子２０に出力することができる。このように、光量補正信号と映像を生成する信号とが連続するように光弁素子２０を制御することによって、光弁素子２０に対する不要な制御を省くことが可能となり、出射光量を増大させることができる。また、光弁素子２０の画素数が多い場合であっても、１フィールドに必要な時間を比較的短くすることができる。

図２に示す実施形態では、画素ｇ１及び画素ｇ２で同じ映像生成信号Ｔｒの時間だけミラー２２をオンにしている。一般に、投影レンズ群２４には口径食が存在するとともに、口径食を除外したとしても投影映像の投影角ＧＡ（図３参照）に起因する周辺光量の低下が見られるために、映像端付近の画素ｇ２が生成した映像は、光軸付近の画素ｇ１が生成した映像よりも暗くなる傾向にある。

そこで本発明の実施形態では、カラー映像を生成する原色発光期間Ｔｃとは別に、複数の原色の光源１２を発光させる高輝度発光期間Ｔｈを設け、その高輝度発光期間Ｔｈの間に、光弁素子２０の画素の位置に応じた出射光量を制御するための光量補正信号Ｔｗを光弁素子２０に出力することによって、一般に暗く投影されがちな投影映像の隅の部分について、光軸からの距離に応じて追加光を投影することができる。これにより、投影映像の輝度の均一化を図り、映像を見やすくすることができる。

なお、上記の実施形態では、高輝度発光期間Ｔｈの各色期間で全色を発光する実施形態を示したが、必ずしも高輝度発光期間Ｔｈの各色期間で全色を発光させなくてもよい。例えば、赤期間（Ｒセクタ）で青色と緑色、青期間（Ｂセクタ）で緑色と赤色、緑期間（Ｇセクタ）で赤色と青色を発光させ、１フィールド期間全体で見ると時間混色により白色が追加されるようにしても良い。

なお、本実施例では、映像を構成する静止画の１枚をフィールドとして説明しているが、ノンインターレース型の映像信号を用いて映像を構成する場合にはフィールドという概念は存在しないので、一般的によく使われるフレームがフィールドに相当すると考えるとよい。なお、ＴＶ放送などのインターレース型の映像信号の場合には、一般的に２フィールドで１フレームとして構成されている。

次に、図３を用いて、投影映像の画角Ｚ又は投影角ＧＡに起因する周辺光量低下の補正について説明する。

図３は、スクリーン２６の法線に対して所定の投影角ＧＡをもって映像２７を投影している状態を示す図である。

図３に示すように、投影角ＧＡの大きさ及び画角Ｚの大きさに起因して、投影装置１０投影される映像２７の周辺光量が低下する。そこで本発明の実施形態では、画角Ｚを検出する画角検出手段１９１、又は投影角ＧＡを検出する投影角取得手段１９２を設け、光弁素子２０の画素の位置に応じた出射光量を制御することにより、スクリーンの法線と投影角ＧＡとの角度差が大きくなった場合であっても、投影した映像２７の全面にて輝度の均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。また、図３に示すように、光軸ＣＬからの高さＨに応じて出射光量の制御を行うようにしてもよいし、光軸ＣＬからの距離に応じて同心円状に出射光量の制御を行ってもよい。

投影レンズ群２４に固定倍率の投影レンズを用いている場合には、画角Ｚは固定値であるので、予め光軸ＣＬからの距離とその位置における映像の輝度との関係を求めておき、より均一な輝度が得られるような光量の補正マップを位置光量テーブルとしてＲＯＭ１８３に記憶しておく。そして、映像を投影する際には、各セクタの高輝度発光期間において、光軸ＣＬからの距離に応じた光量補正信号をＲＯＭ１８３から取得して、映像制御信号出力手段３２が各画素毎の光量補正信号Ｔｗ（ミラー２２のオン時間）を光弁素子２０に出力する。

また、投影レンズ群２４にズームレンズを用いている場合には、予め画角（倍率）と映像における各画素の輝度との関係を求めておき、より均一な輝度が得られるような光量の補正マップを位置光量テーブルとしてＲＯＭ１８３に記憶しておく。そして、映像を投影する際には、各セクタの高輝度発光期間において、ズームレンズの画角に応じた光量補正信号をＲＯＭ１８３から取得して、映像制御信号出力手段３２が各画素毎の光量補正信号Ｔｗ（ミラー２２のオン時間）を光弁素子２０に出力する。

次に、映像の輝度に応じて光量補正信号を生成する方法について説明する。

映像が暗い状態で、周辺光量の補正のみを行うと、映像の中心付近が暗く、映像の周辺が明るく補正されてしまう可能性がある。そこで、映像制御信号出力手段３２が、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度を算出し、その算出した１又は複数フィールドの輝度（％）に画素の位置に応じた光量補正信号を乗算して新たな光量補正信号Ｔｗ（ミラー２２のオン時間）を生成して、光弁素子２０に出力するように構成してもよい。これにより、投影映像の全面にて輝度の均一化を図り、見やすい映像を投影することができる。

また、映像の１又は複数フィールドの輝度に代えて、映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値を算出し、その算出した１又は複数フィールドの輝度（％）に画素の位置に応じた光量補正信号を乗算して新たな光量補正信号Ｔｗ（ミラー２２のオン時間）を生成して、光弁素子２０に出力するように構成してもよい。

次に、高輝度発光期間Ｔｈを変更する方法について説明する。

図２に示した実施の形態では、映像端画素ｇ２の光量補正信号Ｔｗ（ミラー２２のオン時間）は高輝度発光期間Ｔｈよりも短くなっている。全ての画素において、光量補正信号Ｔｗ（ミラー２２のオン時間）が高輝度発光期間Ｔｈよりも短い場合には、実際には発光している光を使用していない期間が存在することになり、その間、光源１２は無駄な発光を行っていることになる。

そこで、この無駄な発光を行わないようにするために、発光制御手段３０が映像信号を入力して、映像の１又は複数フィールドの輝度を取得し、この取得した映像の１又は複数フィールドの最大の輝度となるような発光光量で、複数の原色の光源１２を発光させる制御を行うようにするとよい。また、発光制御手段３０が、映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値を取得して、この取得した平均値に応じた発光光量で複数の原色の光源１２を発光させる制御を行うように構成してもよい。

図４は、映像の１又は複数フィールドの輝度を取得して、この輝度に応じた発光光量で、複数の原色の光源１２を発光させる制御を行う実施形態を表したタイミングチャートである。

図４に示す実施形態では、映像の１又は複数フィールドの輝度に応じた発光光量を得るために、映像の１又は複数フィールドの輝度に応じて高輝度発光期間Ｔｈを短く変更する制御の様子を示している。

図４に示した高輝度発光期間Ｔｈを短く変更する制御の他にも、例えば光源１２に供給する電流を制御することによって発光光量の制御を行うようにしてもよい。また、高輝度発光期間Ｔｈと電流の双方を制御することにより、光源１２の発光光量を制御するようにしてもよい。

また、この発光光量の補正は、映像の１又は複数フィールドの輝度又はその平均値と、制御する各光源１２の発光光量との関係を記録した輝度光量テーブルを予めＲＯＭ１８３等に記憶させておき、発光制御手段３０が輝度光量テーブルを参照して発光光量を取得し、複数の原色を発光させる制御を行うように構成してもよい。

次に、映像の色合いに応じた光量補正信号の生成方法について説明する。

映像全体の色合いに偏りがある場合において、周辺光量の補正を白色で行うと、映像２７の中心付近の色合いと映像２７の周辺の色合いとに大きく差が生ずる場合がある。そこで、映像制御信号出力手段３２が、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの色合いを算出し、その算出した１又は複数フィールドの色合いに応じた発光光量で複数の原色の光源１２の発光光量の制御を行うように構成してもよい。このように、複数の原色の発光光量を調節して組み合わせることにより、投影映像の全面にて色合いを均衡させて、見やすい映像を投影することができる。すなわち、図４ではＴｈは各色同じ長さであったが、これを各色ごとに高輝度発光期間Ｔｈの長さを変えても良い。また表示する色合いによっては、ある色の高輝度発光期間Ｔｈを０としても良い。

また、映像の１又は複数フィールドの色合いの平均値を算出し、その算出した１又は複数フィールドの色合いに応じた発光光量で複数の原色の光源１２の発光光量の制御を行うように構成してもよい。

また、この発光光量の補正は、映像の１又は複数フィールドの色合い又はその平均値と制御する各光源１２の発光光量との関係を記録した輝度光量テーブルを予めＲＯＭ１８３等に記憶させておき、発光制御手段３０が輝度光量テーブルを参照して発光光量を取得し、複数の原色を発光させる制御を行うように構成してもよい。

本発明に係る投影装置の内部構成を示すブロック図である。原色発光期間Ｔｃにおける映像生成信号Ｔｒのタイミングと、高輝度発光期間Ｔｈにおける光量補正信号Ｔｗのタイミングとを表したタイミングチャートである。スクリーンの法線に対して所定の投影角をもって映像を投影している状態を示す図である。映像の１又は複数フィールドの輝度に応じた発光光量で、複数の原色の光源を発光させる制御を行う実施形態を表したタイミングチャートである。

符号の説明

１０投影装置
１２光源
１４コンデンサーレンズ
１６ダイクロイックミラー
２０光弁素子
２２ミラー
２４投影レンズ群
２６スクリーン
３０発光制御手段
３２映像制御信号出力手段
１７０入力手段
１８０情報処理手段
１８１ＲＡＭ
１８３ＲＯＭ
１９０計時手段
１９１画角検出手段
１９２投影角取得手段
１９９バス
Ｔｃ原色発光期間
Ｔｈ高輝度発光期間
Ｔｒ映像生成信号
Ｔｗ光量補正信号
ｇ１、ｇ２画素
ＧＡ投影角
Ｚ画角

Claims

映像の１フィールドを互いに異なる原色に対応するセクタに分割し、前記各セクタの期間に当該原色に対応する映像を生成する光弁素子と、前記各セクタの期間に当該原色の光を前記光弁素子に照射する光源と、前記光源の発光光量を制御するための発光信号を出力する発光制御手段と、映像信号を入力し前記光弁素子に制御信号を出力する映像制御信号出力手段とを備え、時間混色によりカラー映像を生成するとともに、映像内における輝度をより均一にする映像生成装置であって、
前記発光制御手段が出力する発光信号は、前記１フィールドの期間内において、前記原色の光源を時分割して順次発光させる原色発光期間と、前記原色発光期間内に他の原色を発光させる高輝度発光期間とを有し、
前記映像制御信号出力手段が出力する制御信号は、前記原色発光期間において前記原色の光源が発光した光量を制御して映像を生成する信号と、前記高輝度発光期間において映像を形成する画素の位置に応じて映像の光量を制御するための光量補正信号を有する映像生成装置。
前記映像制御信号出力手段は、前記画素の位置と前記光量補正信号との関係を記録した位置光量テーブルから光量補正信号を取得して、前記光弁素子に出力する請求項１に記載の映像生成装置。
前記映像制御信号出力手段は、前記映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度を算出し、当該算出した輝度と前記画素の位置とに応じた光量補正信号を前記光弁素子に出力する請求項１又は請求項２に記載の映像生成装置。
前記映像制御信号出力手段は、前記映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値を算出し、当該算出した輝度の平均値と前記画素の位置とに応じた光量補正信号を前記光弁素子に出力する請求項１又は請求項２に記載の映像生成装置。
前記光弁素子が生成した映像をスクリーンに投影する投影レンズ群を備え、
前記映像制御信号出力手段は、前記投影レンズ群の光軸から離れた位置の映像について、前記光軸からの距離に応じた光量補正信号を前記光弁素子に出力する請求項１〜４のいずれか1項に記載の映像生成装置。
前記光弁素子が生成した映像を所定の投影角でスクリーンに投影する投影レンズ群と、
前記投影角を取得する投影角取得手段と、
を備え、
前記映像制御信号出力手段は、前記投影角に応じた光量補正信号を前記光弁素子に出力する請求項１〜５のいずれか1項に記載の映像生成装置。
前記発光制御手段は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度を取得し、当該取得した映像の１又は複数フィールドの輝度に応じた発光光量で、複数の原色を同時に発光させる制御を行う請求項１〜６のいずれか1項に記載の映像生成装置。
前記発光制御手段は、映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値を取得し、当該取得した映像の１又は複数フィールドの輝度の平均値に応じた発光光量で、複数の原色を同時に発光させる制御を行う請求項１〜６のいずれか1項に記載の映像生成装置。
前記発光制御手段は、前記映像の１又は複数フィールドの輝度又はその平均値と前記制御する発光光量との関係を記録した輝度光量テーブルから発光光量を取得して、複数の原色を同時に発光させる制御を行う請求項７又は請求項８に記載の映像生成装置。
前記発光制御手段は、前記映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの色合いを取得し、当該取得した色合いに応じた発光光量で複数の原色の発光光量の制御を行う請求項１〜９のいずれか1項に記載の映像生成装置。
前記発光制御手段は、前記映像信号を入力して映像の１又は複数フィールドの色合いの平均値を取得し、当該取得した色合いの平均値に応じて複数の原色の発光光量の制御を行う請求項１〜９のいずれか1項に記載の映像生成装置。
前記発光制御手段は、前記映像の１又は複数フィールドの色合い又はその平均値と前記制御する発光光量との関係を記録した色調光量テーブルから光源の発光光量を取得して、前記光源を発光させる制御を行う請求項１０又は請求項１１に記載の映像生成装置。
前記映像制御信号出力手段は、前記原色発光期間において前記原色の光源が発光した光量を制御して映像を生成する信号と、前記光量補正信号とを連続して前記光弁素子に出力する映像生成装置。