WO2013145070A1 - 色むら補正装置、プロジェクタおよび色むら補正方法 - Google Patents

色むら補正装置、プロジェクタおよび色むら補正方法 Download PDF

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巳千男 小林
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Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
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    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0242—Compensation of deficiencies in the appearance of colours

Definitions

  • the present invention relates to a color unevenness correction device that corrects color unevenness that occurs in a projected image.
  • Some projectors that project an image on a screen include a plurality of display panels that modulate and emit each of a plurality of color lights according to a video signal in order to display a color image.
  • the projector includes three display panels that modulate and emit red light (R), green light (G), and blue light (B) in accordance with video signals.
  • some projectors include a color unevenness correction circuit for correcting color unevenness.
  • the uneven color correction circuit divides the projected image into a plurality of blocks as correction data for correcting uneven color occurring in the projected image based on shooting data obtained by photographing a predetermined projected image from a specific direction. A plurality of correction values for correcting the luminance value of each color light forming each block is obtained.
  • the color unevenness correction circuit corrects the color unevenness of the projected image by correcting the video signal based on the correction data (see Patent Document 1).
  • the projection light of the projector when a display panel having a polarization dependency such as a liquid crystal panel is used, the projection light of the projector usually includes a plurality of color lights having different polarization directions.
  • the relationship between the reflectance of light and the incident angle differs depending on the polarization direction, and the incident angle of the projected light with respect to the screen varies depending on the position of the projected image. For this reason, when the projection light includes a plurality of color lights having different polarization directions, the reflectance of each color light differs depending on the position of the projection image formed by the projection light, and color unevenness occurs.
  • the reflected light in which the projection light is reflected by the screen includes a specular reflection component in which the projection light is specularly reflected by the screen, and a diffuse reflection component in which the projection light is diffusely reflected by the screen. Since the diffuse reflection component is substantially non-polarized light due to the diffuse reflection of the projection light, the diffuse reflection component is not significantly affected by the difference in the reflectance of each color light. For this reason, the specular reflection component included in the reflected light is the main cause of color unevenness.
  • How much the specular reflection component is viewed by the viewer of the projected image depends on the viewing state such as the relationship between the projection direction in which the projector projects the image and the viewing direction in which the viewer views the projected image.
  • the state of uneven color also varies depending on the viewing state.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams for explaining an example of a state of uneven color that varies depending on the viewing state.
  • FIG. 1 a viewer 3 standing on the floor is viewing a projected image projected on the screen 2 by the projector 1 placed on the floor and placed on the floor.
  • the projector 1 projects an image generally upward, most of the specular reflection component from the screen 2 propagates upward toward the ceiling. For this reason, the specular reflection component is not easily seen by the viewer 3, and the color unevenness due to the specular reflection component is not so noticeable.
  • the viewer 3 standing on the floor is viewing the projected image projected on the screen 2 by the projector 1 suspended from the ceiling.
  • the projector 1 projects an image substantially downward, most of the specular reflection component from the screen 2 propagates downward toward the floor. For this reason, the specular reflection component is visually recognized by the viewer 3, and uneven color due to the specular reflection component is easily noticeable.
  • the color unevenness correction circuit corrects the color unevenness occurring in the projected image indicated by the shooting data captured from a specific direction, the color unevenness state of the projected image indicated by the imaged data depends on the viewing state. As a result, the state of uneven color in the projected image that is actually viewed may be shifted, and the uneven color may not be corrected accurately.
  • An object of the present invention is to provide a color unevenness correction apparatus, a projector, and a color unevenness correction method that can correct color unevenness more accurately.
  • the color unevenness correction apparatus includes a video input unit to which a video signal is input, and specific correction data for correcting color unevenness that occurs in the image when the image indicated by the video signal is viewed in a specific visual state.
  • a storage unit for storing and state information indicating an actual viewing state in which the image is visually recognized are received, and the image is generated when the image is viewed in an actual viewing state according to the state information and the specific correction data.
  • An output unit that outputs actual correction data for correcting color unevenness; and a correction unit that corrects and outputs the video signal based on the actual correction data.
  • a projector includes the above-described color unevenness correction device and a projection unit that projects an image indicated by a video signal output from the correction unit of the color unevenness correction device onto a screen.
  • the color unevenness correction method stores specific correction data for correcting color unevenness generated in the image when the image indicated by the input video signal is viewed in a specific visual state, and the image is visually recognized. Accepting state information indicating an actual viewing state, and outputting actual correction data for correcting color unevenness generated in the image when the image is viewed in the actual viewing state, according to the state information and the specific correction data, The video signal is corrected and output based on the actual correction data.
  • color unevenness can be corrected more accurately.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the projector according to the first embodiment of the present invention.
  • the projector 100 includes a projection unit 10 and a color unevenness correction circuit 20.
  • the projection unit 10 projects a plurality of color lights corresponding to the input video signal onto the screen 200 to form an image indicated by the input video signal on the screen 200.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the projection unit 10.
  • the projection unit 10 includes a light source 11, a color separation optical system 12, liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B, a light combining optical system 14, and a projection lens 15.
  • the light source 11 emits white light.
  • the color separation optical system 12 separates and emits the white light from the light source 11 into a plurality of color lights having different polarization directions.
  • the color separation optical system 12 separates white light into red light (R), green light (G), and blue light (B), and the polarization direction of red light and blue light is directed in the vertical direction.
  • S-polarized light, and green light is emitted as P-polarized light whose polarization direction is in the horizontal direction.
  • the liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B modulate and emit each color light emitted from the color separation optical system 12 according to the video signal.
  • the light combining optical system 14 combines the light beams emitted from the liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B and projects the combined light onto the screen 200 via the projection lens 15. Thereby, a plurality of color lights having different polarization directions become projection light of the projector 100, and a projection image corresponding to the projection light is formed on the screen 200.
  • the color unevenness correction circuit 20 is a color unevenness correction device that corrects a video signal so that color unevenness generated in a projected image is corrected, and outputs a corrected video signal that is the corrected video signal to the projection unit 10.
  • the color unevenness correction circuit 20 includes a VT correction circuit 21, a storage unit 22, an output unit 23, and a correction unit 24.
  • the VT correction circuit 21 is a video input unit to which a video signal is input.
  • the VT correction circuit 21 has a linear VT characteristic (voltage-transmittance characteristic) that is a relationship between the panel drive voltage applied to the liquid crystal panel and the light transmittance of the liquid crystal panel. The input video signal is corrected and output.
  • the storage unit 22 stores correction data for correcting color unevenness generated in the image indicated by the video signal.
  • the projection light of the projector 100 includes a plurality of color lights having different polarization directions, the reflectance of each color light differs depending on the position of the projection image, so that the viewer can visually recognize the image.
  • the state of uneven color of the projected image changes according to the state.
  • the viewing state that contributes to the uneven color state includes the direction relationship between the projection direction in which the projector 100 projects an image and the viewing direction in which the viewer views the projected image, the inclination of the screen 200, and the screen 200 formed on the screen 200.
  • the projection magnification which is the ratio of the distance between the projector 100 and the screen 200 to the screen size of the projected image.
  • the difference in reflectance depending on the polarization direction increases as the incident angle increases. For this reason, when the projection magnification is about 1.0 or more, the incident angle of the projection light with respect to the screen 200 is relatively small, and the difference in the reflectance of each color light is small. In the short focus state where the projection magnification is about 0.5 or more, the incident angle of the projected light with respect to the screen 200 becomes relatively large, the difference in reflectance of each color light becomes large, and the color unevenness is conspicuous. .
  • the screen 200 is generally substantially vertical and the projection magnification is generally determined according to the performance of the projector 100, the main visual state that contributes to the change in the uneven color state is the projection direction and the visual direction. It becomes a directional relationship.
  • the degree to which the viewer visually recognizes the specular reflection component in which the projection light is specularly reflected by the screen 200 changes greatly.
  • the state of uneven color visually recognized by a person also changes greatly. For this reason, whether the viewing direction is the same direction as the projection direction or the opposite direction greatly contributes to the change in the state of uneven color.
  • the viewing direction is projected.
  • the viewing direction is opposite to the projection direction.
  • the projection direction and the viewing direction are the same depending on the installation state of the projector 100, that is, whether the projector 100 is suspended from the ceiling or on the floor. Whether or not changes.
  • the installation state of the projector 100 is used as the visual recognition state.
  • the correction data stored in the storage unit 22 is specific correction data for correcting color unevenness generated in an image when the image is viewed in a specific visual state.
  • both of the installation states are set as a specific visual recognition state, and the storage unit 22 corrects the color unevenness correction data for ceiling suspension that corrects the color unevenness generated in the image when the projector 100 is suspended from the ceiling as the specific correction data.
  • floor-use color unevenness correction data for correcting color unevenness generated in the image when the projector 100 is in the floor-mounted state are stored.
  • the storage unit 22 includes a ceiling hanging color unevenness correction data storage unit 22A and a floor placing color unevenness correction data storage unit 22B, and the ceiling hanging color unevenness correction data storage unit 22A.
  • the correction data includes, for each of a plurality of blocks (areas) that divide the projected image, a plurality of correction values for correcting the luminance of each color light forming the block.
  • the correction value of each color light is different for each correction gradation that is a gradation range that divides the gradation of the color light. It may be set.
  • the projector 100 causes the projection unit 10 to form a predetermined projection image (for example, a single color image) on the screen 200 and uses a detection unit (not shown) such as a camera to determine the luminance of each block of the predetermined projection image. The value is measured, correction data is generated based on the difference in luminance value of each block, etc., and stored in the storage unit 22.
  • a detection unit not shown
  • correction data is generated based on the difference in luminance value of each block, etc.
  • each block can be measured to generate ceiling color unevenness correction data and floor-standing color unevenness correction data.
  • the color unevenness due to the difference in reflectance of each color light does not vary from projector to projector as long as the polarization direction of each color light is the same. If the color unevenness correction data is generated and the relationship information indicating the relationship between the correction data is set in the projector 100 in advance, the projector 100 can generate the other correction data from one correction data.
  • the relationship information of the correction data is, for example, the difference or ratio between the correction value in the color unevenness correction data for ceiling suspension and the correction value in the color unevenness correction data for floor correction that corrects the luminance of the same color light as the correction value.
  • the information shown for each correction value is, for example, the difference or ratio between the correction value in the color unevenness correction data for ceiling suspension and the correction value in the color unevenness correction data for floor correction that corrects the luminance of the same color light as the correction value.
  • the output unit 23 receives state information indicating an actual viewing state in which an image is actually viewed.
  • state information shall show either the installation state of the projector 100 showing a specific visual recognition state as an actual visual recognition state.
  • the output unit 23 recognizes the image in the actual viewing state indicated by the state information in accordance with the state information and the color variation correction data for ceiling suspension and the color unevenness correction data for flooring stored in the storage unit 22
  • the actual correction data for correcting the color unevenness generated in the image is output.
  • the output unit 23 specifies the specific correction data corresponding to the installation state indicated by the state information (color unevenness correction data for ceiling suspension or floor placement). Color unevenness correction data) is output as actual correction data.
  • the output unit 23 includes, for example, a switch that connects the correction unit 24 to either the ceiling-mounted color unevenness correction data storage unit 22A or the floor-standing color unevenness correction data storage unit 22B.
  • the output unit 23 uses the ceiling-mounted color unevenness correction data storage unit 22 ⁇ / b> A or the floor-mounted color unevenness correction data storage unit 22 ⁇ / b> B that stores specific correction data corresponding to the installation state indicated by the state information as the correction unit 24. By connecting, specific correction data corresponding to the installation state indicated by the state information is output as actual correction data.
  • the correction unit 24 corrects the video signal output from the VT correction circuit 21 based on the actual correction data output from the output unit 23, and corrects the color unevenness that occurs in the image when viewed in the actual viewing state. A corrected video signal indicating the corrected image is generated, and the corrected video signal is output to the projection unit 10.
  • the correction unit 24 includes a timing generation circuit 25, a color unevenness correction signal generation circuit 26, and a color unevenness correction signal addition circuit 27.
  • the timing generation circuit 25 receives an H synchronization signal that is a horizontal synchronization signal of a video signal and a V synchronization signal that is a vertical synchronization signal of the video signal.
  • the timing generation circuit 25 generates a timing signal for controlling the color unevenness correction signal generation circuit 26 based on the H synchronization signal and the V synchronization signal, and outputs the timing signal to the color unevenness correction signal generation circuit 26.
  • the color unevenness correction signal generation circuit 26 In response to the timing signal output from the timing generation circuit 25, the color unevenness correction signal generation circuit 26 outputs a correction value corresponding to the gradation of each color light indicated by the video signal from the VT correction circuit 21 from the output unit 23. Extracted from the corrected data, and outputs a color unevenness correction signal indicating the extracted correction value.
  • the color unevenness correction signal addition circuit 27 adds the color unevenness correction signal output from the color unevenness correction signal generation circuit 26 to the video signal output from the VT correction circuit 21, and outputs the video signal obtained by adding the correction signal.
  • a corrected video signal is generated and output to the projection unit 10. Thereby, the projection unit 10 forms a corrected image corresponding to the corrected video signal on the screen 200.
  • the timing signal generated by the timing generation circuit 25 outputs an uneven color correction signal so that the correction value of each color light forming the block is added to the portion of the video signal corresponding to each block of the image. Indicates timing. Therefore, the color unevenness correction signal adding circuit 27 corrects the luminance of each color light forming each block with a correction value corresponding to that block.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the projector 100 of the present embodiment.
  • the output unit 23 receives state information (step S601).
  • the projector 100 detects an installation state and outputs state information indicating the installation state as an actual viewing state to the output unit 23.
  • the projector 100 acts on the projector 100 using an acceleration sensor or the like.
  • the installation state of the projector 100 can be detected by detecting the direction of gravity.
  • the output unit 23 stores specific correction data corresponding to the installation state indicated by the status information in the ceiling hanging color unevenness correction data storage unit 22A and the floor placing color unevenness correction data storage unit 22B. Is connected to the color unevenness correction signal generation circuit 26 (step S602).
  • the video signal is input to the VT correction circuit 21, and the H synchronization signal and the V synchronization signal of the video signal are input to the timing generation circuit 25.
  • the VT correction circuit 21 corrects the video signal so that the VT characteristic is linear, and outputs it to the color unevenness correction signal generation circuit 26 and the color unevenness correction signal addition circuit 27.
  • the timing generation circuit 25 generates a timing signal based on the H synchronization signal and the V synchronization signal, and outputs the timing signal to the color unevenness correction signal generation circuit 26 (step S603).
  • Color unevenness correction signal generation circuit 26 receives a timing signal from timing generation circuit 25 and receives a video signal from VT correction circuit 21. In response to the timing signal, the color unevenness correction signal generation circuit 26 generates a correction value corresponding to the gradation of each color component indicated by the video signal in accordance with the color unevenness correction data storage unit 22A for ceiling suspension connected in step S602 or the floor. From the specific correction data stored in the placement color unevenness correction data storage unit 22B, the correction value of the actual correction data is read through the output unit 23. The color unevenness correction signal generation circuit 26 outputs a color unevenness correction signal indicating the read correction value to the color unevenness correction signal addition circuit 27 (step S604).
  • the color unevenness correction signal adding circuit 27 receives the video signal from the VT correction circuit 21 and receives the color unevenness correction signal from the color unevenness correction signal generation circuit 26.
  • the uneven color correction signal adding circuit 27 adds the uneven color correction signal and the video signal to generate a corrected video signal, and outputs the corrected video signal to the projection unit 10 (step S605).
  • the projection unit 10 drives the liquid crystal panels 13R, 13G, and 13B according to the corrected video signal, and projects each color light according to the corrected video signal onto the screen 200, whereby a corrected image indicated by the corrected video signal is displayed on the screen 200. It is formed on top (step S606).
  • the video signal is corrected based on the actual correction data corresponding to the actual viewing state in which the image is visually recognized, so that the color unevenness can be corrected more accurately.
  • any one of the specific correction data is output as actual correction data, so that it is possible to easily correct color unevenness.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the projector according to the present embodiment.
  • the projector 100A shown in FIG. 7 is different from the projector 100 shown in FIG. 1 in that an output unit 23A is provided instead of the output unit 23.
  • the output unit 23 outputs either the ceiling-mounted color unevenness correction data or the floor-standing color unevenness correction data as actual correction data.
  • the installation state of the projector 100 is the same, it does not necessarily match the actual viewing state.
  • the directional relationship between the projection direction and the viewing direction changes according to the installation position of the projector 100 in the vertical direction (the height of the table on which the projector placed on the floor is placed).
  • the state of uneven color changes.
  • the viewer inputs state information indicating the viewing state to the projector 100, and the output unit 23 uses the state information to correct the color variation correction data storage unit 22A for ceiling suspension and the color for flooring.
  • Actual correction data is generated and output from the uneven color correction data for ceiling suspension and the uneven color correction data for flooring stored in the unevenness correction data storage unit 22B.
  • the projector 100 uses an OSD (On ⁇ ⁇ Screen Display) function to display an operation screen for the viewer to input the viewing state as shown in FIG.
  • OSD On ⁇ ⁇ Screen Display
  • the slider 801 on the operation screen is moved to input state information indicating the vertical projection position of the projector as an actual viewing state. In FIG. 8, the closer the slider 801 is to “ceiling”, the higher the projection position.
  • the output unit 23A multiplies the correction values of the color variation correction data for ceiling suspension and the color variation correction data for flooring by the weight value according to the state information, and the respective correction values multiplied by the weight value. Data is added to generate actual correction data. For example, as the projection position is higher, the output unit 23A increases the weight value to be multiplied to the ceiling-mounted color unevenness correction data and decreases the weight value to be multiplied to the floor-mounted color unevenness correction data.
  • the output unit 23A creates actual correction data when the status information is received, and the color unevenness correction signal generation circuit 26 includes a storage device such as a memory, and stores the created actual correction data in the storage device. May be. In this case, the color unevenness correction signal generation circuit 26 reads a correction value corresponding to the gradation of each color component indicated by the video signal from the storage device in accordance with the timing signal.
  • the actual correction data is generated from the specific correction data in accordance with the state information, so that the color unevenness can be corrected more accurately.
  • the other specific correction data can be generated from one specific correction data based on the relationship information indicating the relationship between the specific correction data. Therefore, the storage unit 22 stores only one specific correction data, and when the output unit 23 receives the state information, the output unit 23 generates actual correction data according to the relationship information, the state information, and the specific correction data. Also good. In this case, the relationship information is stored in advance in the storage unit 22, for example.
  • the storage unit 22 may store three or more specific correction data. For example, the storage unit 22 adds the color unevenness correction data for the ceiling and the color for flooring in which a predetermined weight value is multiplied to each correction value in addition to the color unevenness correction data for the ceiling and the color unevenness correction data for the floor. The sum of the unevenness correction data is stored as specific correction data.

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Abstract

　色むらをより正確に補正することが可能な色むら補正装置を提供する。　映像入力部（２１）には、映像信号が入力される。格納部（２２）は、映像信号が示す画像が特定の視認状態で視認されたときに画像に生じる色むらを補正する特定補正データを格納する。出力部（２３）は、画像が視認される実視認状態を示す状態情報を受け付け、状態情報および特定補正データに応じた、画像が実視認状態で視認されたときに画像に生じる色むらを補正する実補正データを出力する。補正部（２４）は、実補正データに基づいて映像信号を補正して出力する。

Description

色むら補正装置、プロジェクタおよび色むら補正方法
　本発明は、投写画像に生じる色むらを補正する色むら補正装置に関する。
　画像をスクリーンに投写するプロジェクタには、カラー画像を表示するために、複数の色光のそれぞれを、映像信号に応じて変調して出射する複数の表示パネルを備えたものがある。例えば、プロジェクタは、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）のそれぞれを、映像信号に応じて変調して出射する３枚の表示パネルを備えている。
　上記のプロジェクタでは、各表示パネルの光学特性のばらつきなどのために、単色の画像を表示させた場合でも、投写画像の位置によって輝度が異なる色むらと呼ばれる現象が生じることがある。このため、プロジェクタには、色むらを補正するための色むら補正回路が備わっているものがある。
　色むら補正回路は、所定の投写画像を特定の方向から撮影した撮影データに基づいて、その投写画像に生じている色むらを補正するための補正データとして、投写画像を複数のブロックに分割したときの、各ブロックを形成する各色光の輝度値を補正する複数の補正値を求める。そして、色むら補正回路は、その補正データに基づいて映像信号を補正することで、投写画像の色むらを補正している（特許文献１参照）。
特開平１０－８４５５１号公報
　上記のプロジェクタにおいて、表示パネルとして液晶パネルのような偏光依存性を有するものが使用される場合、通常、プロジェクタの投写光には、偏光方向がそれぞれ異なる複数の色光が含まれることになる。
　一般的に、光の反射率と入射角度との関係は偏光方向ごとに異なり、また、投写光のスクリーンに対する入射角度は投写画像の位置に応じて異なる。このため、投写光に偏光方向がそれぞれ異なる複数の色光が含まれる場合、その投写光で形成される投写画像の位置ごとに各色光の反射率が異なることとなり、色むらが発生する。
　より具体的には、投写光がスクリーンで反射した反射光には、投写光がスクリーンで鏡面反射した鏡面反射成分と、投写光がスクリーンで拡散反射した拡散反射成分とが含まれる。拡散反射成分は、投写光の拡散反射のためにほぼ無偏光光となっているため、各色光の反射率の差の影響をあまり受けない。このため、反射光に含まれる鏡面反射成分が色むらの主な原因となる。
　鏡面反射成分が投写画像の視認者によってどの程度視認されるかは、プロジェクタが画像を投射する投写方向と視認者が投写画像を視認する視認方向との関係などの視認状態に応じて異なるため、色むらの状態も視認状態に応じて異なる。
　図１および図２は、視認状態に応じて異なる色むらの状態の一例を説明するための図である。
　図１では、床に載置された床置き状態のプロジェクタ１がスクリーン２に投写した投写画像を、床に立った視認者３が視認している。この場合、プロジェクタ１は概ね上向きに画像を投写することになるため、スクリーン２からの鏡面反射成分の多くは天井に向かって上向きに伝搬する。このため、鏡面反射成分が視認者３に視認されることはあまりなく、鏡面反射成分による色むらはあまり目立たない。
　図２では、天井に吊り下げられた天吊り状態のプロジェクタ１がスクリーン２に投写した投写画像を、床に立った視認者３が視認している。この場合、プロジェクタ１は概ね下向きに画像を投写するため、スクリーン２からの鏡面反射成分の多くは床に向かって下向きに伝搬する。このため、鏡面反射成分が視認者３に視認されてしまい、鏡面反射成分による色むらが目立ちやすい。
　しかしながら、色むら補正回路は、特定の方向から撮像された撮影データが示す投写画像に生じている色むらを補正しているため、視認状態によっては、撮像データが示す投写画像の色むらの状態と、実際に視認される投写画像の色むらの状態がずれてしまい、色むらを正確に補正することができないことがある。
　本発明の目的は、色むらをより正確に補正することが可能な色むら補正装置、プロジェクタおよび色むら補正方法を提供することである。
　本発明による色むら補正装置は、映像信号が入力される映像入力部と、前記映像信号が示す画像が特定の視認状態で視認されたときに前記画像に生じる色むらを補正する特定補正データを格納する格納部と、前記画像が視認される実視認状態を示す状態情報を受け付け、前記状態情報および前記特定補正データに応じて、前記画像が実視認状態で視認されたときに前記画像に生じる色むらを補正する実補正データを出力する出力部と、前記実補正データに基づいて前記映像信号を補正して出力する補正部と、を有する。
　本発明によるプロジェクタは、上記の色むら補正装置と、前記色むら補正装置の補正部から出力された映像信号が示す画像をスクリーンに投写する投写部と、を有する。
　本発明による色むら補正方法は、入力された映像信号が示す画像が特定の視認状態で視認されたときに前記画像に生じる色むらを補正する特定補正データを格納し、前記画像が視認される実視認状態を示す状態情報を受け付け、前記状態情報および前記特定補正データに応じて、前記画像が実視認状態で視認されたときに前記画像に生じる色むらを補正する実補正データを出力し、前記実補正データに基づいて前記映像信号を補正して出力する。
　本発明によれば、色むらをより正確に補正することが可能になる。
プロジェクタの視認状態の一例を示す図である。 プロジェクタの視認状態の他の例を示す図である。 本発明の第１の実施形態のプロジェクタの構成を示すブロック図である。 投写部の構成の一例を示すブロック図である。 視認状態の一例を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態のプロジェクタの動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態のプロジェクタの構成を示すブロック図である。 視認者が視認状態を入力するための操作画面の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
　図３は、本発明の第１の実施形態のプロジェクタの構成を示すブロック図である。図３において、プロジェクタ１００は、投写部１０と、色むら補正回路２０とを有する。
　投写部１０は、映像信号が入力されると、その入力された映像信号に応じた複数の色光をスクリーン２００に投写して、入力された映像信号が示す画像をスクリーン２００上に形成する。
　図４は、投写部１０の構成の一例を示す図である。図４において、投写部１０は、光源１１と、色分離光学系１２と、液晶パネル１３Ｒ、１３Ｇおよび１３Ｂと、光合成光学系１４と、投写レンズ１５とを有する。
　光源１１は、白色光を出射する。色分離光学系１２は、光源１１からの白色光を、偏光方向がそれぞれ異なる複数の色光に分離して出射する。本実施形態では、色分離光学系１２は、白色光を、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）に分離し、赤色光および青色光を偏光方向が垂直方向を向いているＳ偏光光とし、緑色光を偏光方向が水平方向を向いているＰ偏光として出射するものとする。
　液晶パネル１３Ｒ、１３Ｇおよび１３Ｂは、色分離光学系１２から出射された各色光を映像信号に応じて変調して出射する。光合成光学系１４は、液晶パネル１３Ｒ、１３Ｇおよび１３Ｂから出射された各色光を合成して、投写レンズ１５を介してスクリーン２００に投写する。これにより、偏光方向がそれぞれ異なる複数の色光がプロジェクタ１００の投写光となり、その投写光に応じた投写画像がスクリーン２００上に形成されることになる。
　図３の説明に戻る。色むら補正回路２０は、投写画像に生じる色むらが補正されるように映像信号を補正し、その補正した映像信号である補正映像信号を投写部１０に出力する色むら補正装置である。
　より具体的には、色むら補正回路２０は、ＶＴ補正回路２１と、格納部２２と、出力部２３と、補正部２４とを有する。
　ＶＴ補正回路２１は、映像信号が入力される映像入力部である。ＶＴ補正回路２１は、液晶パネル１３Ｒ、１３Ｇおよび１３Ｂのそれぞれについて、液晶パネルに印加するパネル駆動電圧と液晶パネルの光透過率の関係であるＶＴ特性（電圧－透過率特性）が線形となるように、入力された映像信号を補正して出力する。
　格納部２２は、映像信号が示す画像に生じる色むらを補正する補正データを格納する。
　上述したようにプロジェクタ１００の投写光には偏光方向がそれぞれ異なる複数の色光が含まれているため、投写画像の位置ごとに各色光の反射率が異なることとなり、視認者が画像を視認する視認状態に応じて投写画像の色むらの状態が変化する。
　色むらの状態に寄与する視認状態としては、プロジェクタ１００が画像を投写する投写方向と視認者が投写画像を視認する視認方向との方向関係、スクリーン２００の傾き、および、スクリーン２００上に形成される投写画像の画面サイズに対するプロジェクタ１００とスクリーン２００との距離の割合である投写倍率が挙げられる。
　例えば、偏光方向による反射率の差は、入射角度が大きいほど大きくなる。このため、投写倍率が１．０程度以上の長焦点状態の場合、投写光のスクリーン２００に対する入射角度が比較的小さく、各色光の反射率の差が少ないので、色むらはあまり生じない。また、投写倍率が０．５程度以上の短焦点状態の場合には、投写光のスクリーン２００に対する入射角度は比較的大きくなり、各色光の反射率の差が大きくなってしまい、色むらが目立つ。
　しかしながら、スクリーン２００は通常ほぼ垂直であり、投写倍率はプロジェクタ１００の性能などに応じて概ね定まっているため、色むらの状態の変化に寄与する主な視認状態は、投写方向と視認方向との方向関係になる。
　特に図５に示すように、視認方向が投写方向と同じ方向か反対の方向かに応じて、投写光がスクリーン２００で鏡面反射した鏡面反射成分を視認者が視認する程度が大きく変化し、視認者に視認される色むらの状態も大きく変化する。このため、視認方向が投写方向と同じ方向か反対の方向かが色むらの状態の変化に大きく寄与する。
　なお、プロジェクタ１００の投写光がスクリーン２００に入射する入射位置を通る水平面で区切られる２つの視認領域のうち、視認者がプロジェクタ１００の存在する視認領域から投写画像を視認する場合、視認方向が投写方向と同じ方向となり、視認者がプロジェクタ１００の存在する視認領域とは異なる視認領域から投写画像を視認する場合、視認方向が投写方向と反対の方向になる。
　さらに、通常、視認者は下側の視認領域に存在するため、プロジェクタ１００の設置状態、つまり、プロジェクタ１００が天吊り状態か床置き状態かに応じて、投写方向および視認方向が同じ方向になるか否かが変化する。
　このため、本実施形態では、視認状態としてプロジェクタ１００の設置状態を用いる。
　また、格納部２２に格納される補正データは、画像が特定の視認状態で視認されたときに、その画像に生じる色むらを補正する特定補正データであるとする。本実施形態では、設置状態の両方を特定の視認状態とし、格納部２２は、特定補正データとして、プロジェクタ１００が天吊り状態のときに画像に生じる色むらを補正する天吊り用色むら補正データと、プロジェクタ１００が床置き状態のときに画像に生じる色むらを補正する床置き用色むら補正データとの両方を格納する。
　より具体的には、格納部２２は、格納部２２は、天吊り用色むら補正データ格納部２２Ａおよび床置き用色むら補正データ格納部２２Ｂを含み、天吊り用色むら補正データ格納部２２Ａが天吊り用色むら補正データを格納し、床置き用色むら補正データ格納部２２Ｂが床置き用色むら補正データを格納する。
　なお、補正データは、投写画像を分割する複数のブロック（領域）のそれぞれについて、そのブロックを形成する各色光の輝度を補正する複数の補正値を含む。また、投写画像に生じる色むらの状態は投写画像の階調に応じて異なることがあるため、各色光の補正値は、その色光の階調を区分けした階調範囲である補正階調ごとに設定されてもよい。
　また、プロジェクタ１００は、投写部１０に所定の投写画像（例えば、単色の画像）をスクリーン２００に形成させ、カメラなどの検出部（不図示）を用いて、所定の投写画像の各ブロックの輝度値を測定し、各ブロックの輝度値の差分などに基づいて補正データを生成して、格納部２２に格納する。
　このとき、検出部またはプロジェクタ１００の位置を適宜変更することで、プロジェクタ１００が天吊り状態のときに視認者が視認する画像と、プロジェクタ１００が床置き状態のときに視認者が視認する画像のそれぞれの各ブロックの輝度値を測定して、天吊り用色むら補正データおよび床置き用色むら補正データを生成することができる。
　また、各色光の反射率の差による色むらは、各色光の偏光方向が同一であれば、プロジェクタごとの差はないので、特定のプロジェクタを用いて、天吊り用色むら補正データおよび床置き用色むら補正データを生成し、それらの補正データの関係を示す関係情報をプロジェクタ１００に予め設定しておけば、プロジェクタ１００は、一方の補正データから他方の補正データを生成することができる。
　補正データの関係情報は、例えば、天吊り用色むら補正データ内の補正値と、その補正値と同じ色光の輝度を補正する床置き用色むら補正データ内の補正値との差分または比を、補正値ごとに示した情報である。
　出力部２３は、画像が実際に視認される実視認状態を示す状態情報を受け付ける。本実施形態では、状態情報は、実視認状態として、特定の視認状態を表すプロジェクタ１００の設置状態のいずれかを示すものとする。
　出力部２３は、状態情報と、格納部２２に格納されている天吊り用色むら補正データおよび床置き用色むら補正データに応じて、状態情報が示す実視認状態で画像が視認されたときに画像に生じる色むらを補正する実補正データを出力する。
　本実施形態では、状態情報が示す実視認状態はプロジェクタ１００の設置状態を示すので、出力部２３は、状態情報が示す設置状態に対応する特定補正データ（天吊り用色むら補正データまたは床置き用色むら補正データ）を実補正データとして出力する。
　この場合、出力部２３は、例えば、補正部２４を天吊り用色むら補正データ格納部２２Ａおよび床置き用色むら補正データ格納部２２Ｂのいずれかと接続するスイッチで構成される。この構成では、出力部２３は、状態情報が示す設置状態に対応する特定補正データを格納する天吊り用色むら補正データ格納部２２Ａまたは床置き用色むら補正データ格納部２２Ｂを補正部２４と接続することで、状態情報が示す設置状態に対応する特定補正データを実補正データとして出力する。
　補正部２４は、出力部２３から出力された実補正データに基づいて、ＶＴ補正回路２１から出力された映像信号を補正して、実視認状態で視認されたときに画像に生じる色むらを補正した補正画像を示す補正映像信号を生成し、その補正映像信号を投写部１０に出力する。
　より具体的には、補正部２４は、タイミング生成回路２５と、色むら補正信号生成回路２６と、色むら補正信号加算回路２７とを有する。
　タイミング生成回路２５には、映像信号の水平同期信号であるＨ同期信号と、映像信号の垂直同期信号であるＶ同期信号とが入力される。タイミング生成回路２５は、Ｈ同期信号およびＶ同期信号に基づいて、色むら補正信号生成回路２６を制御するためのタイミング信号を生成して、色むら補正信号生成回路２６に出力する。
　色むら補正信号生成回路２６は、タイミング生成回路２５から出力されたタイミング信号に応じて、ＶＴ補正回路２１からの映像信号が示す各色光の階調に応じた補正値を、出力部２３から出力された補正データから抽出し、その抽出した補正値を示す色むら補正信号を出力する。
　色むら補正信号加算回路２７は、ＶＴ補正回路２１から出力された映像信号に、色むら補正信号生成回路２６から出力された色むら補正信号を加算し、その補正信号が加算された映像信号を補正映像信号として生成して、投写部１０に出力する。これにより、投写部１０は、補正映像信号に応じた補正画像をスクリーン２００上に形成することになる。
　なお、タイミング生成回路２５が生成するタイミング信号は、画像の各ブロックに対応する映像信号の部分に、そのブロックを形成する各色光の補正値が加算されるように、色むら補正信号を出力するタイミングを示す。このため、色むら補正信号加算回路２７は、各ブロックを形成する各色光の輝度がそのブロックに対応する補正値にて補正されることになる。
　次に動作を説明する。
　図６は、本実施形態のプロジェクタ１００の動作を説明するためのフローチャートである。
　先ず、出力部２３は、状態情報を受け付ける（ステップＳ６０１）。本実施形態では、プロジェクタ１００が設置状態を検出し、その設置状態を実視認状態として示す状態情報を出力部２３に出力しているものとする。なお、天吊り状態のプロジェクタ１００では、通常、床置き状態のプロジェクタ１００の上下が反転されて天井に吊り下げられているので、例えば、プロジェクタ１００は、加速度センサなどを用いて、プロジェクタ１００に作用する重力の向きを検出することで、プロジェクタ１００の設置状態を検出することができる。
　状態情報を受け付けると、出力部２３は、天吊り用色むら補正データ格納部２２Ａおよび床置き用色むら補正データ格納部２２Ｂのうち、状態情報が示す設置状態と対応する特定補正データが格納された方を色むら補正信号生成回路２６に接続する（ステップＳ６０２）。
　その後、映像信号のプロジェクタ１００への入力が開始されると、ＶＴ補正回路２１には、映像信号が入力され、タイミング生成回路２５には、映像信号のＨ同期信号およびＶ同期信号とが入力される。ＶＴ補正回路２１は、ＶＴ特性が線形となるように映像信号を補正して色むら補正信号生成回路２６および色むら補正信号加算回路２７に出力する。一方、タイミング生成回路２５は、Ｈ同期信号およびＶ同期信号に基づいてタイミング信号を生成して、色むら補正信号生成回路２６に出力する（ステップＳ６０３）。
　色むら補正信号生成回路２６は、タイミング生成回路２５からタイミング信号を受け付け、ＶＴ補正回路２１から映像信号を受け付ける。色むら補正信号生成回路２６は、タイミング信号に応じて、映像信号が示す各色成分の階調に応じた補正値を、ステップＳ６０２にて接続された天吊り用色むら補正データ格納部２２Ａまたは床置き用色むら補正データ格納部２２Ｂに格納された特定補正データから、実補正データの補正値として出力部２３を介して読み取る。色むら補正信号生成回路２６は、その読み取った補正値を示す色むら補正信号を色むら補正信号加算回路２７に出力する（ステップＳ６０４）。
　色むら補正信号加算回路２７は、ＶＴ補正回路２１から映像信号を受け付け、色むら補正信号生成回路２６から色むら補正信号を受け付ける。色むら補正信号加算回路２７は、色むら補正信号と映像信号とを加算して補正映像信号を生成して投写部１０に出力する（ステップＳ６０５）。
　投写部１０は、補正映像信号に応じて液晶パネル１３Ｒ、１３Ｇおよび１３Ｂを駆動して、補正映像信号に応じた各色光をスクリーン２００に投写することで、補正映像信号が示す補正画像をスクリーン２００上に形成する（ステップＳ６０６）。
　以上説明したように本実施形態によれば、画像が視認される実視認状態に応じた実補正データに基づいて映像信号が補正されるので、色むらをより正確に補正することが可能になる。
　また、本実施形態では、特定補正データのいずれかが実補正データとして出力されるので、簡単に色むらを補正することが可能になる。
　次に第２の実施形態について説明する。
　図７は、本実施形態のプロジェクタの構成を示す図である。図７に示すプロジェクタ１００Ａは、図１に示したプロジェクタ１００と比べて、出力部２３の代わりに出力部２３Ａを有する点で異なる。
　第１の実施形態では、出力部２３は、実補正データとして、天吊り用色むら補正データおよび床置き用色むら補正データのいずれかを出力していた。しかしながら、プロジェクタ１００の設置状態が同じでも、実際の視認状態に必ずしも一致するとは限らない。例えば、プロジェクタ１００が同じ設置状態でも、プロジェクタ１００の垂直方向の設置位置（床置き状態のプロジェクタが載置される台の高さなど）に応じて、投写方向と視認方向との方向関係が変化し、色むらの状態が変化する。
　このため、本実施形態では、視認者が視認状態を示す状態情報をプロジェクタ１００に入力し、出力部２３がその状態情報に基づいて、天吊り用色むら補正データ格納部２２Ａおよび床置き用色むら補正データ格納部２２Ｂに格納されている天吊り用色むら補正データおよび床置き用色むら補正データから実補正データを生成して出力する。
　例えば、プロジェクタ１００は、ＯＳＤ（On Screen Display）機能を用いて、図８に示すような、視聴者が視認状態を入力するための操作画面を表示し、視認者は、プロジェクタ１００に備わった入力装置を用いて、操作画面上のスライダ８０１を移動させて、プロジェクタの垂直方向の投写位置を実視認状態として示す状態情報を入力する。なお、図８では、スライダ８０１が「天吊り」に近いほど、投写位置が高いものとしている。
　このとき、出力部２３Ａは、天吊り用色むら補正データおよび床置き用色むら補正データのそれぞれの補正値に、状態情報に応じて重み値を乗算し、その重み値が乗算された各補正データを加算して、実補正データを生成する。例えば、出力部２３Ａは、投写位置が高いほど、天吊り用色むら補正データに乗算する重み値を大きくし、床置き用色むら補正データに乗算する重み値を小さくする。
　なお、出力部２３Ａは、状態情報を受け付けたときに実補正データを作成し、色むら補正信号生成回路２６は、メモリなどの格納装置を備え、その作成された実補正データを格納装置に格納してもよい。この場合、色むら補正信号生成回路２６は、タイミング信号に応じて、映像信号が示す各色成分の階調に応じた補正値を格納装置から読み取る。
　以上説明したように本実施形態によれば、状態情報に応じて特定補正データから実補正データが生成されるので、より正確に色むらを補正することが可能になる。
　以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
　例えば、第１の実施形態で説明したように、各特定補正データの関係を示す関係情報に基づいて、一方の特定補正データから他方の特定補正データを生成することができる。このため、格納部２２が特定補正データを一つだけ格納し、出力部２３は、状態情報を受け付けたときに、関係情報、状態情報および特定補正データに応じて、実補正データを生成してもよい。この場合、関係情報は、例えば、格納部２２に予め格納されている。
　また、格納部２２は特定補正データを３つ以上格納してもよい。例えば、格納部２２は、天吊り用色むら補正データおよび床置き用色むら補正データに加えて、所定の重み値が各補正値に乗算された天吊り用色むら補正データおよび床置き用色むら補正データの和を特定補正データとして格納する。
　１０　　　投写部
　２０　　　色むら補正回路
　２１　　　ＶＴ補正回路
　２２　　　格納部
　２３、２３Ａ　　　出力部
　２４　　　補正部
　２５　　　タイミング生成回路
　２６　　　色むら補正信号生成回路
　２７　　　色むら補正信号加算回路
　１００、１００Ａ　　プロジェクタ
　２００　　スクリーン

Claims (7)

  1. 　映像信号が入力される映像入力部と、
    　前記映像信号が示す画像が特定の視認状態で視認されたときに前記画像に生じる色むらを補正する特定補正データを格納する格納部と、
    　前記画像が視認される実視認状態を示す状態情報を受け付け、前記状態情報および前記特定補正データに応じて、前記画像が実視認状態で視認されたときに前記画像に生じる色むらを補正する実補正データを出力する出力部と、
    　前記実補正データに基づいて前記映像信号を補正して出力する補正部と、を有する色むら補正装置。
  2. 　請求項１に記載の色むら補正装置において、
    　前記特定の視認状態は、複数あり、
    　前記状態情報は、前記複数の特定の視認状態のいずれかを示し、
    　前記格納部は、前記特定補正データを前記特定の視認状態ごとに格納し、
    　前記出力部は、前記状態情報が示す特定の視認状態に対応する特定補正データを、前記実補正データとして出力する、色むら補正装置。
  3. 　請求項１に記載の色むら補正装置において、
    　前記出力部は、前記状態情報に基づいて、前記特定補正データから前記実補正データを生成して出力する、色むら補正装置。
  4. 　請求項３に記載の色むら補正装置において、
    　前記特定の視認状態は、複数あり、
    　前記格納部は、前記特定補正データを前記特定の視認状態ごとに格納し、
    　前記出力部は、前記状態情報に基づいて、前記格納部に格納された複数の補正データから前記実補正データを生成する、色むら補正装置。
  5. 　請求項４に記載の色むら補正装置において、
    　各補正データは、前記画像を形成する複数の色光のそれぞれの輝度値を補正する補正値を、前記画像の複数の領域ごとに示し、
    　前記出力部は、前記状態情報に応じた重み値を、各補正データの各補正値に乗算し、当該重み値が乗算された各補正データを加算して、前記実補正データを生成する、色むら補正装置。
  6. 　請求項１ないし５のいずれか１項に記載の色むら補正装置と、
    　前記色むら補正装置の補正部から出力された映像信号が示す画像をスクリーンに投写する投写部と、を有するプロジェクタ。
  7. 　入力された映像信号が示す画像が特定の視認状態で視認されたときに前記画像に生じる色むらを補正する特定補正データを格納し、
    　前記画像が視認される実視認状態を示す状態情報を受け付け、
    　前記状態情報および前記特定補正データに応じて、前記画像が実視認状態で視認されたときに前記画像に生じる色むらを補正する実補正データを出力し、
    　前記実補正データに基づいて前記映像信号を補正して出力する、色むら補正方法。
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