JP6086282B2

JP6086282B2 - 画像投影装置

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Description

本発明は、赤色光、緑色光、青色光それぞれに独立した発光手段を備えた光源装置を備えた画像投影装置に関するものである。

従来、この種の画像投影装置としてＤＬＰ（Digital Light Processing：登録商標）プロジェクタやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）プロジェクタが知られている。これらのプロジェクタの光源としては、高圧水銀ランプなどの放電ランプが多く用いられているが、近年ではＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（半導体レーザー）等の半導体光源（固体光源）が用いられるようになっている。例えば特許文献１ではＬＥＤ等の半導体光源を用いた画像表示装置（プロジェクタ）が開示されている。半導体光源は、以前に比べて明るさが向上してきており、しかも、水銀を含有しないことや消費電力が少ないことなどの環境上の利点がある。

上記高圧水銀ランプは、青色（Ｂ）の成分が強く、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の成分が弱いという発光スペクトラム特性を有している。このため色再現性に特徴があり、国際照明委員会ＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage）が策定した国際表示法であるＣＩＥ−ＸＹＺ表色系によるｘｙ色度図の色座標では、国際標準規格であるｓＲＧＢ（standard RGB）規格で定められたＲＧＢの頂点を結ぶカラートライアングルに比べて、緑色は黄緑系、赤色は朱色系に片寄っている（図６参照）。このため、高圧水銀ランプを用いたプロジェクタは、緑色及び赤色の明るさを確保するため、ｓＲＧＢ規格で定められた原色の波長から若干ズレた波長の光を原色として用いている。このため、結果として色再現性が悪くなってしまう。

一方、半導体光源を用いたプロジェクタは、赤色、緑色、青色の光源がそれぞれ独立しており任意の波長を選択可能なため、高圧水銀ランプを光源とするプロジェクタより原色それぞれの波長をｓＲＧＢ規格の波長に略一致させることができる。よって、上記ｘｙ色度図に色座標上でｓＲＧＢ規格のカラートライアングルに近づけることができ、色再現性が良好であり、同時に色再現範囲を拡大することができる。このため、将来的にはプロジェクタの光源は、高圧水銀ランプから半導体光源に置き換わるものと考えられている。ここで、「原色」とは、全ての色の元になる色のことをいい、例えば、光の三原色は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）であり、これら三つの色を使うと、ほぼ全ての色を再現することができる。

上記半導体光源を用いたプロジェクタでは、各光源の原色それぞれの波長を色座標上でｓＲＧＢ規格のカラートライアングルに近づけることができるので、高圧水銀ランプ等の放電ランプを用いる場合に比して、色再現性が良好である。
しかしながら、各光源の合わせこみで生成するいわゆる中間色の再現性については、必ずしも良好ではないという問題がある。上記特許文献１では、青色光について、第１の青色光を発する半導体レーザーと、第２の青色光を発する青色光生成部との２つの光源を備えている。青色半導体レーザーの光は波長が４５０[ｎｍ]以下の単色光でかなり紫がかった色味をしており、第２の青色光を発する青色光生成部の光を加えて青色の波長領域を長波長側に広げて青色の演色性の改善を図っている。しかし、特許文献１では、特にＹｅ（黄色）系の再現性が悪く、中間色の色再現性が十分ではない。なお、上記「演色性」とは、光源装置が発光した光が、ある物体を照らしたときに、その物体の色の見え方に及ぼす光源の性質のことであり、具体的には太陽光を基準として物体を見たとき、太陽光に似て色の見え方が自然であると演色性が良いといい、不自然であると演色性が悪いという。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、赤色、緑色及び青色の少なくとも２つの光の明るさを確保しつつ、中間色の色再現性を向上させることができる光源装置を備えた画像投影装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、赤色光を発する赤色発光手段と、緑色光を発する緑色発光手段と、青色光を発する青色発光手段と、を互いに独立に備えた光源装置と、前記光源装置から照射された光を、投影対象の画像の画像信号に基づいて透過又は反射させる空間光変調素子と、前記空間光変調素子を透過又は反射した画像をスクリーンに投影する投影光学系と、を備えた画像投影装置であって、前記赤色発光手段、緑色発光手段及び青色発光手段のうち少なくとも２つの発光手段はそれぞれ、原色の光を発する第１の光源と、該原色の光から波長がずれた光を発する第２の光源とを有し、前記投影対象の画像の画像信号を輝度信号と色成分信号とに分離する信号分離手段と、前記輝度信号から前記画像が動画か静止画かを判定する画像判定手段と、前記輝度信号から画像の平均輝度レベルを検出する平均輝度レベル検出手段と、前記色成分信号から色分布を分析する色分布分析手段と、前記色成分信号から色飽和度を分析する色飽和度分析手段と、前記画像判定手段の判定結果と、前記平均輝度レベル検出手段の検出結果と、前記色分布分析手段の分析結果と、前記色飽和度分析手段の分析結果とに基づいて、投影対象の画像内容を判定する画像内容判定手段と、前記画像内容判定手段の判定結果に基づいて、前記第１の光源及び第２の光源それぞれから発せられる光の発光強度分布を決定する発光強度分布決定手段と、前記発光強度分布決定手段で決定した発光強度分布に基づいて、前記第１の光源及び第２の光源を制御する光源制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、赤色発光手段、緑色発光手段及び青色発光手段のうち少なくとも２つの発光手段それぞれにおいて、原色の光に、その原色の光から波長がずれた光が加わることにより、赤色、緑色及び青色の少なくとも２つの明るさが確保される。また、前記少なくとも２つの発光手段それぞれから発する光の波長領域が、原色の光のみを発する場合に比して広くなるので、赤色、緑色及び青色の間の中間色の色再現性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る光源装置及びこれを備えた画像投影装置の構成例を示す概略構成図。光源装置の各ＬＥＤ光源から発せられる光の発光スペクトルの一例を示すグラフ。ＣＩＥ−ＸＹＺ表色系によるｘｙ色度図に、図２に示す発光スペクトルの色座標を表した図。Ｒ１／Ｒ２，Ｇ１／Ｇ２の発光分布を制御する信号を生成する信号ブロック図。比較例に係る高圧水銀ランプの発光スペクトル（黒色）とＲＧＢ各原色の波長の一例を示す図。ＣＩＥ−ＸＹＺ表色系によるｘｙ色度図に、図５に示す発光スペクトルを有する高圧水銀ランプを光源とするプロジェクタの各原色の色座標を表した図。比較例に係るクセノンランプの一般的な発光スペクトルの一例を示すグラフ。

以下、本発明に係る光源装置及びこれを備えた画像投影装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る光源装置及びこれを備えた画像投影装置の構成例を示す概略構成図である。本実施形態の画像投影装置１の基本的な構成は、ＤＬＰ（Digital Light Processing：登録商標）プロジェクタと呼ばれる画像投影装置と同様である。図１において、画像投影装置１は、光源装置１０と、リレーレンズ２０と、多数のマイクロミラーを平面に配列した反射型の空間光変調素子３０と、画像をスクリーン２００に投影する投影光学系としての投影レンズ４０と、画像投影装置全体を制御する制御部５０と、光源装置１０の各ＬＥＤ光源を制御する光源駆動制御部６０と、空間光変調素子３０のマイクロミラーを制御する空間光変調素子駆動制御部７０とを備えている。なお、本実施形態では、空間光変調素子３０として、光反射面の傾きが制御可能な多数のマイクロミラーを光源の光が照射されるようにマトリックス状に配置したＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device：登録商標）と呼ばれる半導体デバイスを用いているが、これに限られるものではなく、空間光変調素子３０は例えば透過型または反射型の液晶マイクロディスプレイであってもよい。

光源装置１０は、赤色（Ｒ）光を発する赤色発光手段と、緑色（Ｇ）光を発する緑色発光手段と、青色（Ｂ）光を発する青色発光手段と、を互いに独立に備えている。各発光手段はそれぞれ、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）それぞれの原色の光（ｓＲＧＢ規格で定められた三原色の波長と略同じ波長の光）を発する半導体光源（例えば、ＬＥＤ：発光ダイオード）からなる第１の光源を備えている。例えば、赤色発光手段は第１の光源としての第１赤色ＬＥＤ１００を備え、緑色発光手段は第１の光源として第１緑色ＬＥＤ１１０を備え、青色発光手段は第１の光源としての第１青色ＬＥＤ１２０を備えている。さらに、前記３つの発光手段のうち赤色発光手段及び緑色発光手段はそれぞれ半導体光源（例えば、ＬＥＤ：発光ダイオード）からなる第２の光源を備えている。例えば、赤色発光手段は、第１赤色ＬＥＤ１００が発する原色の光から波長がずれた光を発する第２の光源としての第２赤色ＬＥＤ１３０を備えている。また、緑色発光手段は、第１緑色ＬＥＤ１１０が発する原色の光から波長がずれた光を発する第２の光源としての第２緑色ＬＥＤ１４０を備えている。上記原色の光からの波長のずれ量（波長幅）は、例えば、１[ｎｍ]以上２０[ｎｍ]以下の範囲であり、より好ましくは１０[ｎｍ]以上１５[ｎｍ]以下の範囲がよい。なお、図示の例では、青色発光手段について第２の光源は設けられていないが、青色発光手段について第２の光源を設けてもよい。

また、光源装置１０は、各ＬＥＤ１００，１１０，１２０，１３０，１４０から発せられた光を平行光線にするコリメートレンズ１０１，１１１，１２１，１３１，１４１と、特定の波長の光を反射しその他の波長の光を透過するダイクロイックミラー１５１〜１５４とを備えている。

上記構成の光源装置１０で、第１赤色ＬＥＤ１００から発せられた赤色光は、コリメートレンズ１０１によってコリメートされ、ダイクロイックミラー１５１を透過し、ダイクロイックミラー１５２によって反射される。
また、第１緑色ＬＥＤ１１０から発せられた緑色光は、コリメートレンズ１１１によってコリメートされ、ダイクロイックミラー１５３を透過し、ダイクロイックミラー１５４によって反射される。
また、第１青色ＬＥＤ１２０から発せられた青色光は、コリメートレンズ１２１によってコリメートされ、２つのダイクロイックミラー１５４,１５２を透過する。

第２赤色ＬＥＤ１３０は第１赤色ＬＥＤ１００（６３６[ｎｍ]）に比べて緑色側に波長がずれた赤色光（例えば６２４[ｎｍ]の赤色光）を発する。この第２赤色ＬＥＤ１３０から発せられた赤色光は、コリメートレンズ１３１によってコリメートされ、ダイクロイックミラー１５１，１５２によって続けて反射される。
また、第２緑色ＬＥＤ１４０は第２緑色ＬＥＤ１１０（５６５[ｎｍ]）に比べて赤色側に波長がずれた緑色光（例えば５７７[ｎｍ]の緑色光）を発する。この第２緑色ＬＥＤ１４０から発せられた緑色光は、コリメートレンズ１４１によってコリメートされ、ダイクロイックミラー１５３，１５４によって続けて反射される。

光源装置１０の各ＬＥＤ光源から発せられた光は合成光となってリレーレンズ２０を介して空間光変調素子３０に入射される。空間光変調素子３０は、例えば十数[μｍ]程度の大きさのマイクロミラーが４８万個〜２０７万個格子状に配列されており、これらの各マイクロミラーを空間光変調素子駆動制御部７０からの駆動信号により個別に駆動して、表示画素ごとに光の反射を制御し、フルカラー画像を投影することができる。そして、空間光変調素子３０で投影されたフルカラー画像は、投影レンズ４０によりスクリーン２００の大きさに合わせて拡大されて投影される。

図２は、光源装置１０の各ＬＥＤ光源から発せられる光の発光スペクトルの一例を示すグラフである。また、図３は、国際照明委員会ＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage）が策定した国際表示法であるＣＩＥ−ＸＹＺ表色系によるｘｙ色度図に、図２に示す発光スペクトルの色座標を表した図である。図４，５中のＲ１，Ｒ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｂはそれぞれ、Ｒ１が第１赤色ＬＥＤ１００の主波長、Ｒ２が第２赤色ＬＥＤ１３０の主波長、Ｇ１が第１緑色ＬＥＤ１１０の主波長、Ｇ２が第２緑色ＬＥＤ１４０の主波長、Ｂが第１青色ＬＥＤ１２０の主波長に対応している。

図２中のＲ１，Ｇ１，Ｂの分光特性は、図３のＲ１，Ｇ１，Ｂの座標を頂点とするカラートライアングルになる。このカラートライアングルはｓＲＧＢ規格のカラートライアングルと略一致している。三つの原色としては理想的な座標になるが、中間色、具体的にはＲ１とＧ１との中間であるＹｅ（黄色）を表示する場合、上記各光源からの光それぞれにＹｅの光の成分が含まれないため、Ｒ１，Ｇ１から合成して生成することになる。しかしながら、Ｒ１，Ｇ１から合成して生成したＹｅ系の色は再現性が悪く、中間色の色再現性が十分ではない。

そこで、本発明者が鋭意検討したところ、発光スペクトルがＹｅ側に寄っているＲ２，Ｇ２の波長の光を合成してＹｅを生成したほうが、より再現性の良いＹｅを生成できることがわかった。これは、Ｒ２，Ｇ２の光の波長がＲ１，Ｇ１の光に比べてＹｅの波長に近いためであり、現在ＤＬＰプロジェクタの光源として多く用いられている高圧水銀ランプのＲ（赤色）とＧ（緑色）の発光スペクトルに近い波長である。図２中のＲ２，Ｇ２，Ｂの分光特性は、図３のＲ２，Ｇ２，Ｂの座標を頂点とするカラートライアングルになる。このように、Ｒ（赤色）とＧ（緑色）との中間色であるＹｅ（黄色）の画像を再現する場合には、Ｒ２，Ｇ２の波長の光、すなわち、第２赤色ＬＥＤ１３０，第２緑色ＬＥＤ１４０から発する光を用いるのがよい。

さらに、Ｒ１／Ｒ２，Ｇ１／Ｇ２それぞれの光源から発せられる光の発光強度分布は、画像投影装置１に入力される画像信号に応じて可変にしてもよい。

図４は、Ｒ１／Ｒ２，Ｇ１／Ｇ２の発光分布を制御する信号を生成する信号ブロック図である。図中、信号は端子ａから入力されて、端子ｂ側に流れて処理される。画像投影装置１で画像を表示するのとは別のルートで制御信号を生成する。

端子aからの入力された画像信号は、信号分離手段としてのマトリクス部８０で輝度信号と色成分とに分離される。輝度信号は、画像判定手段としての動き検出部８１で数フレーム分ウォッチして画像信号が動画か静止画かを判断する。また、輝度信号は平均輝度レベル検出手段としてのＡＰＬ（Average Picture Level）検出部８２で画像信号の輝度レベルを把握する。
一方、色信号は、色分布分析手段としての色成分分析部８３で色分布を分析する。本実施形態の画像投影装置１では、Ｇ（緑色）〜Ｒ（赤色）にかけての色について分析する。さらに、色飽和度分析手段としての色飽和度分析部８４で色の飽和度（色の濃さ）を分析する。
そして、画像内容判定手段としての画像内容判定部８５では、輝度信号から抽出した動画／静止画情報、ＡＰＬレベルおよび色信号から抽出した色成分と飽和度からどのような画像が表示されているかを判断する。この判断は例えば次の判断マトリクスで行なう。

・静止画／ＡＰＬが高い／飽和度が高い／ → プレゼンテーション系の画像
・動画（あるいは静止画）／ＡＰＬが低い／飽和度が低い／ → 自然画系の画像（写真、動画）

上記判断マトリクスでプレゼンテーション系の画像と判断した場合には、Ｒ１／Ｒ２，Ｇ１／Ｇ２をほぼフルパワーで発光させる。
一方、上記判断マトリクスで自然画系の画像と判断した場合には、色成分分析結果に応じてＲ１／Ｒ２，Ｇ１／Ｇ２の発光分布を制御する。

例えば、自然画で山の緑の画像だったとすると、Ｇ１＞Ｇ２となるように発光量を制御し、黄緑や黄色の紅葉などの場合は、Ｇ１＜Ｇ２、Ｒ１＜Ｒ２となるように制御する。つまり、画像信号中のＲ／Ｇの原色に近い信号成分とＹｅ付近のＲ／Ｇ合成により生成される信号成分を分析し、色に応じてＲ１／Ｒ２，Ｇ１／Ｇ２の発光量を制御する。

そして、制御信号生成部８６で上述したような制御信号を生成して光源駆動回路８７にて実際に光源を点灯させる信号に変換し、端子ｂから光源を制御する。

〔比較例１〕
図５は高圧水銀ランプの発光スペクトル（Ｋで示す曲線）とＲＧＢ各原色の波長の一例を示す比較例であり、図６はＣＩＥ−ＸＹＺ表色系によるｘｙ色度図に、図５に示す発光スペクトルを有する高圧水銀ランプを光源とするプロジェクタの各原色の色座標を表したものである。

図５の比較例に示すように、高圧水銀ランプの発光特性（図中のＫで示す曲線）はＲＧＢ各原色の波長で強度が均一になっていない。そのため、明るさを要求されるプロジェクタにおいては、原色の波長を高圧水銀ランプの発光特性に合わせてずらしているのが一般的である。
また、図６の色度図において、外側の大きなカラートライアングルがｓＲＧＢ規格の座標を頂点とするカラートライアングルで、内側が一般的な高圧水銀ランプを光源とするプロジェクタの各原色の座標を頂点とするカラートライアングルである。この高圧水銀ランプを光源とするプロジェクタでは、明るさに大きく寄与するＧ（緑色）の波長を高波長側に寄せ、さらにＲ（赤色）を低波長側に寄せることのより、明るさと色の再現性を確保している。しかしながら、Ｒ／Ｇの原色座標は標準的な色再現範囲であるsＲＧＢ規格を大きく逸脱しており、Ｒ／Ｇそれぞれ単色を表示した場合は、Ｇは枯れ草色、Ｒは朱色傾向になってしまう。

〔比較例２〕
図７は、クセノンランプの一般的な発光スペクトルの一例を示すグラフである。
クセノンランプは、最も太陽に近い発光スペクトルを有しており、発光スペクトルが可視光範囲内で比較的平坦のため色再現性において不得意な色が無く優れており、自然な色再現性が得られるという特徴を有している。しかしながら、大型で高消費電力のため一般的な小型プロジェクタには採用されていない。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
赤色光を発する第１赤色ＬＥＤ１００などの赤色発光手段と、緑色光を発する第１緑色ＬＥＤ１１０などの緑色発光手段と、青色光を発する第１青色ＬＥＤ１２０などの青色発光手段と、を互いに独立に備えた光源装置１０であって、前記赤色発光手段、緑色発光手段、青色発光手段のうち少なくとも２つの発光手段はそれぞれ、原色の光を発する第１赤色ＬＥＤ１００、第１緑色ＬＥＤ１１０などの第１の光源と、原色の光から波長がずれた光を発する第２赤色ＬＥＤ１３０、第２緑色ＬＥＤ１４０などの第２の光源とを有する。これよれば、上記実施形態について説明したように、赤色発光手段、緑色発光手段、青色発光手段のうち少なくとも２つの発光手段はそれぞれにおいて、原色の光に、その原色の色から波長がずれた光が加わることにより、赤色、緑色及び青色の少なくとも２つの明るさが確保される。また、少なくとも２つの発光手段それぞれから発する光の波長領域が、原色の光のみを発する場合に比して広がるので、赤色、緑色及び青色の間の中間色の色再現性を向上させることができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、第１の光源と第２の光源とを有する発光手段が２つのとき、２つの発光手段の第２の光源から発する光の波長をそれぞれ、色座標において２つの発光手段の第１の光源それぞれから発する光に対応する２つの座標を結ぶ線上で２つの座標の間に、２つの発光手段の第２の光源から発する光に対応する座標が位置するように設定した。これによれば、上記実施形態について説明したように、２つの発光手段の第２の光源の波長がそれぞれ中間色の波長に近づくため、中間色の色再現性をより向上させることができる。
（態様Ｃ）
上記態様Ａ又はＢにおいて、少なくとも２つの発光手段の第１の光源はそれぞれ、ＣＩＥ−ＸＹＺ表色系によるｓＲＧＢ規格の原色の光を発する半導体光源である。これによれば、上記実施形態について説明したように、従来の高圧水銀ランプではｓＲＧＢ規格の原色の波長の光を発するのは困難であったが、半導体光源は発する光の波長を適宜選択することができるので、ｓＲＧＢ規格の原色の光を発することが可能となる。
（態様Ｄ）
上記態様Ａ乃至Ｃのいずれかにおいて、少なくとも２つの発光手段の第２の光源はそれぞれ、第１の光源が発する原色の光の波長からそれぞれ、１[ｎｍ]以上２０[ｎｍ]以下の範囲内の波長幅だけずれた波長の光を発する。これによれば、上記実施形態について説明したように、光源の波長領域を１[ｎｍ]以上、２０[ｎｍ]以下の範囲内で広げることができ、中間色の色再現性が向上する。
（態様Ｅ）
光源装置と、光源装置から照射された光を、投影対象の画像の画像信号に基づいて透過又は反射させる空間光変調素子３０と、空間光変調素子３０を透過又は反射した画像をスクリーン２００に投影する投影レンズ４０などの投影光学系と、を備えた画像投影装置１であって、光源装置として上記態様Ａ乃至Ｃのいずれかの光源装置１０を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、投影される画像の明るさを確保しつつ、中間色の色再現性を向上させることができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ｆの画像投影装置において、投影対象の画像の画像信号を輝度信号と色成分信号とに分離するマトリクス８０などの信号分離手段と、輝度信号から画像が動画か静止画かを判定する動き検出部８１などの画像判定手段と、輝度信号から画像の平均輝度レベルを検出するＡＰＬ検出部８２などの平均輝度レベル検出手段と、色成分信号から色分布を分析する色成分分析部８３などの色分布分析手段と、色成分信号から色飽和度を分析する飽和度分析部８４などの色飽和度分析手段と、画像判定手段の判定結果と、平均輝度レベル検出手段の検出結果と、色分布分析手段の分析結果と、色飽和度分析手段の分析結果と基づいて、投影対象の画像内容を判定する画像内容判定部８５などの画像内容判定手段と、画像内容判定手段の判定結果に基づいて第１の光源及び第２の光源それぞれから発せられる光の発光強度分布を決定する制御信号生成部８６などの発光強度分布決定手段と、発光強度分布決定手段で決定した発光強度分布に基づいて、第１の光源及び第２の光源を制御する光源駆動回路８７などの光源制御手段と、を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、投影対象の画像信号から、原色に近い信号成分と中間色付近の信号成分とを分析し、色に応じて第１の光源及び第２の光源それぞれから発せられる光の強度の発光分布を決定する。よって、投影対象の画像の種類に応じて光源装置１０を最適に制御することが可能となる。
（態様Ｇ）
上記態様Ｆにおいて、光源制御手段は、発光強度分布決定手段で決定した発光強度分布に基づいて、空間光変調素子３０に照射される光の一照射周期内における第１の光源から光を発する発光時間と第２の光源から光を発する発光時間との比率を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、第１の光源及び第２の光源それぞれから発せられる光の発光時間の発光比率は、入力された画像信号の輝度、色成分を分析した結果から導き出されるので、効率的に色を生成することができ、色再現性を向上させることができる。

１画像投影装置
１０光源装置
２０リレーレンズ
３０空間光変調素子
４０投影レンズ
５０制御部
６０光源駆動制御部
７０空間光変調素子駆動制御部
１００第１赤色ＬＥＤ
１１０第１緑色ＬＥＤ
１２０第１青色ＬＥＤ
１３０第２赤色ＬＥＤ
１４０第２緑色ＬＥＤ
１０１，１１１，１２１，１３１，１４１コリメートレンズ
１５１，１５２，１５３，１５４ダイクロイックミラー

特開２０１２−００８５４９号公報

Claims

赤色光を発する赤色発光手段と、緑色光を発する緑色発光手段と、青色光を発する青色発光手段と、を互いに独立に備えた光源装置と、
前記光源装置から照射された光を、投影対象の画像の画像信号に基づいて透過又は反射させる空間光変調素子と、
前記空間光変調素子を透過又は反射した画像をスクリーンに投影する投影光学系と、を備えた画像投影装置であって、
前記赤色発光手段、緑色発光手段及び青色発光手段のうち少なくとも２つの発光手段はそれぞれ、原色の光を発する第１の光源と、該原色の光から波長がずれた光を発する第２の光源とを有し、
前記投影対象の画像の画像信号を輝度信号と色成分信号とに分離する信号分離手段と、
前記輝度信号から前記画像が動画か静止画かを判定する画像判定手段と、
前記輝度信号から画像の平均輝度レベルを検出する平均輝度レベル検出手段と、
前記色成分信号から色分布を分析する色分布分析手段と、
前記色成分信号から色飽和度を分析する色飽和度分析手段と、
前記画像判定手段の判定結果と、前記平均輝度レベル検出手段の検出結果と、前記色分布分析手段の分析結果と、前記色飽和度分析手段の分析結果とに基づいて、投影対象の画像内容を判定する画像内容判定手段と、
前記画像内容判定手段の判定結果に基づいて、前記第１の光源及び第２の光源それぞれから発せられる光の発光強度分布を決定する発光強度分布決定手段と、
前記発光強度分布決定手段で決定した発光強度分布に基づいて、前記第１の光源及び第２の光源を制御する光源制御手段と、を備えたことを特徴とする画像投影装置。
請求項１の画像投影装置において、
前記第１の光源と前記第２の光源とを有する発光手段が２つのとき、該２つの発光手段の第２の光源から発する光の波長をそれぞれ、色座標において該２つの発光手段の第１の光源それぞれから発する光に対応する２つの座標を結ぶ線上で該２つの座標の間に、該２つの発光手段の第２の光源から発する光に対応するの座標が位置するように設定したことを特徴とする画像投影装置。
請求項１又は２の画像投影装置において、
前記少なくとも２つの発光手段の第１の光源はそれぞれ、ＣＩＥ−ＸＹＺ表色系によるｓＲＧＢ規格の原色の光を発する半導体光源であることを特徴とする画像投影装置。
請求項１乃至３のいずれかの画像投影装置において、
前記少なくとも２つの発光手段の第２の光源はそれぞれ、前記第１の光源が発する原色の光の波長からそれぞれ、１[ｎｍ]以上２０[ｎｍ]以下の範囲内の波長幅だけずれた波長の光を発することを特徴とする画像投影装置。
請求項１乃至４のいずれかの画像投影装置において、
前記光源制御手段は、前記発光強度分布決定手段で決定した発光強度分布に基づいて、前記空間光変調素子に照射される光の一照射周期内における前記第１の光源から光を発する発光時間と前記第２の光源から光を発する発光時間との比率を制御することを特徴とする画像投影装置。