JP2016161798A - プロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、画像の黒浮きを目立たなくするプロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法を提供する。【解決手段】プロジェクター１は、光源部１００と、光源部１００から射出された光を画像光に変調する光変調装置２４０、及び画像光を投射してスクリーンＳＣに画像を表示する投射光学系２５０を有する画像投射部２００と、スクリーンＳＣに表示された画像の周囲に照明光を投射する照明投射部３００と、を備える。従って、画像が投射されない領域に光が漏れて黒浮きが生じても、黒浮きに照明光を照射して、黒浮きを目立たなくすることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法に関する。

従来、プロジェクターは、スクリーン等の投射面に投射される画像が正しい形状となるように、投射する画像を変形させる形状補正を行っている。形状補正により画像が表示されなくなった領域は、光源からの光を透過させないようにしているが、若干の光が投射面に投射されて薄明るく見える、いわゆる黒浮きが生じてしまう。このような問題に対して、特許文献１は、映像の輝度を測定する輝度測定手段の測定結果に応じて、光源ランプの光量を制御する技術を開示している。

特開２００４−２６４６６８号公報

しかしながら、特許文献１の開示する技術は、光源ランプの輝度自体を制限する技術であるため、投写面に投写される画像が暗くなるという問題が生じる。また、プロジェクターにおいては、映像の輝度を測定する照度センサー等を別途設けることなく、簡易な構成で、画像の黒浮きを目立たなくする技術が望まれていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、画像の黒浮きを目立たなくすることができるプロジェクター、及び、プロジェクターの制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光を画像光に変調する第１の光変調装置、及び前記画像光を投射して投射面に画像を表示する第１の投射光学系を有する投射部と、前記投射面に表示された前記画像の周囲に照明光を投射する照明部とを備える。
本発明によれば、簡易な構成で、黒浮きを目立たなくすることができる。

また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記照明部は、前記第１の光変調装置が変調により遮光した領域に前記照明光を投射する。
本発明によれば、画像が投射されない領域に光が漏れて黒浮きが生じても、その領域に照明光を照射することで、黒浮きを目立たなくすることができる。

また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記照明部は、第２の光変調装置を備え、前記照明光を投射する領域を前記第２の光変調装置の変調により設定する。
本発明によれば、画像の周囲に精度よく照明光を照射することができ、黒浮きを目立たなくすることができる。

また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記画像の形状を補正する補正処理部をさらに備え、前記投射部は、前記補正処理部の補正結果に基づいて設定された第１の領域に前記画像光を投射し、前記照明部は、前記補正処理部の補正結果に基づいて設定された第２の領域に前記照明光を投射する。
本発明によれば、画像の形状を補正した結果に基づいて、画像光を照射する領域と照明光を照射する領域を設定することができる。

前記照明部は、前記画像の一部に重なるように前記照明光を投射する。

また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記照明部は、前記投射面に投射された前記画像から離れるに従って輝度が低くなるように設定された前記照明光を投射することを特徴とする。
本発明によれば、投射された画像の近傍では輝度を高めて画像のコントラストを高め、画像から離れた領域では照明光が徐々に暗くなるように設定することができる。

また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記光源から射出された光を分光して、前記投射部と前記照明部とに入射させる分光部を備え、前記照明部は、前記分光部から入射した光を用いて前記照明光を生成する。
本発明によれば、１つの光源の光を用いて画像光と照明光とを生成することができる。従って、複数の光源を設ける必要がなくなり、プロジェクターが大型化するのを防止することができる。

また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記投射部及び前記照明部を制御する制御部をさらに備え、前記照明部は、前記照明光を投射するための第２の投射光学系を有し、前記第１の投射光学系及び前記第２の投射光学系は、ズーム調整機能を有し、前記制御部は、前記第1の投射光学系のズーム調整に連動させて前記第２の投射光学系のズーム調整を行う。
本発明によれば、投射光学系のズーム状態に拘らず、照明光を、黒浮きが発生する領域の外側に投射させることができ、黒浮きを目立たなくすることができる。

本発明のプロジェクターの制御方法は、光源から射出された光を画像光に変調して投射面に画像を表示し、前記投射面に表示された前記画像の周囲に照明光を投射する。
本発明によれば、簡易な構成で、黒浮きを目立たなくすることができる。

プロジェクターの機能的構成を示すブロック図。 第１実施形態の表示部の概略構成を示す図。 画像処理部及び表示部の動作を示すフローチャート。 （Ａ）は、光変調装置が備える液晶パネルの画素領域を示す図、（Ｂ）は、周辺照明装置が備える液晶パネルの画素領域を示す図。 第２実施形態の表示部の概略構成を示す図。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について説明する。
図１は、プロジェクター１の機能的構成を示すブロック図である。
プロジェクター１は、パーソナルコンピューターや各種映像プレーヤー等の外部の画像供給装置(図示略)にＩ／Ｆ部２１を介して接続され、接続した画像供給装置から入力される画像データに基づく画像を対象物体に投射する装置である。
画像供給装置としては、ビデオ再生装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）再生装置、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標） Disc）再生装置、ハードディスク・レコーダー等が挙げられる。また、画像供給装置は、テレビチューナー装置、ＣＡＴＶ（Cable television）のセットトップボックス、ビデオゲーム装置等の映像出力装置、パーソナルコンピューターであってもよい。
また、対象物体は、建物や物体など、一様に平らではない物体であってもよいし、スクリーンＳＣや、建物の壁面等の平らな投射面を有するものであってもよい。本実施形態では平面のスクリーンＳＣに画像を投射する場合を例示する。

Ｉ／Ｆ部２１には、例えば、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩインターフェイス、ＵＳＢインターフェイス、ＬＡＮインターフェイス等を用いることができる。また、Ｉ／Ｆ部２１には、例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等のコンポジット映像信号が入力されるＳ映像端子、コンポジット映像信号が入力されるＲＣＡ端子、コンポーネント映像信号が入力されるＤ端子等を用いることができる。さらに、Ｉ／Ｆ部２１には、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩコネクターや、ディスプレイポート（登録商標）に準拠したディスプレイポートコネクター等の汎用インターフェイスを用いることができる。また、Ｉ／Ｆ部２１は、アナログ映像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換回路を搭載し、ＶＧＡ端子等のアナログ映像端子により画像供給装置に接続される構成としてもよい。また、Ｉ／Ｆ部２１は、有線通信によって画像信号の送受信を行ってもよく、無線通信によって画像信号の送受信を行ってもよい。
本実施形態では、Ｉ／Ｆ部２１に入力される画像データＤ１を処理する場合を例に挙げて説明する。

プロジェクター１は、大きく分けて光学的な画像の形成を行う表示部１０と、この表示部１０により表示する画像を電気的に処理する画像処理系とを備える。まず、表示部１０について説明する。

表示部１０は、光源部１００と、画像投射部２００と、照明投射部３００とを備える。画像投射部２００は、光変調装置（第１の光変調装置）２４０と、投射光学系（第１の投射光学系）２５０とを備える。また、照明投射部３００は、周辺照明装置（第２の光変調装置）３１０と、投射光学系（第２の投射光学系）３２０とを備える。
光源部１００は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザー光源等の光源を備える。光源部１００は、光源の光を光変調装置２４０及び周辺照明装置３１０に導くリフレクター及び補助リフレクターや、光源の光を光変調装置２４０及び周辺照明装置３１０に至る経路上で減光させる調光素子（図示略）等を備えてもよい。また、光源部１００は、光源の光を導光する集光レンズ１０２（図２参照）を備える構成としてもよい。

光源部１００には、光源駆動部２４が接続される。光源駆動部２４は、後述する制御部３０の制御に従って光源部１００への電力供給を制御し、光源部１００の備える光源の点灯及び消灯を制御する。

光変調装置２４０は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に対応した３枚の液晶パネル２４２を備える。各液晶パネル２４２は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型の液晶パネルである。光変調装置２４０は、光変調装置駆動部２５によって駆動され、光源部１００が発した光を、画像処理部（補正処理部）２２から入力される画像信号に基づいて画像光に変調する。具体的には、光変調装置２４０は、液晶パネル２４２の備える各画素における光の透過率を画像信号に基づいて変化させることにより、光源部１００が発した光を画像光に変調する。画像信号は、画像データＤ１の画像処理部２２による処理後のデータ（以下、画像データＤ２と呼ぶ）に基づいて画像処理部２２が生成する信号であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色光別に生成される。画像信号は、液晶パネル２４２の各画素の階調を表す画素値を画像情報として有する信号である。画素値とは、対応する液晶パネル２４２の画素の光透過率を定めるものであり、この画素値によって、各画素を透過し射出する光の強弱（階調）が規定される。

光変調装置２４０には、光変調装置駆動部２５が接続される。光変調装置駆動部２５は、画像処理部２２から入力される画像信号に従って光変調装置２４０の液晶パネル２４２を駆動して、光源部１００が発した光を画像光に変調する。

周辺照明装置３１０は、液晶パネル３１１を備える。液晶パネル３１１は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型の液晶パネルである。液晶パネル３１１は、光変調装置２４０の備える液晶パネル２４２と同一サイズ、同一形状のパネルである。周辺照明装置３１０は、周辺照明装置駆動部２６によって駆動され、光源部１００が発した光を、画像処理部２２から入力される照明制御信号に基づいて照明光に変調する。照明制御信号は、画像データＤ２に基づいて画像処理部２２が生成する信号である。照明制御信号は、液晶パネル３１１の各画素の階調を表す画素値を照明情報として有する信号である。

投射光学系２５０は、光変調装置２４０により変調された画像光をスクリーンＳＣに投射する投射レンズを備える。投射光学系３２０は、周辺照明装置３１０により変調された照明光を画像光の周囲に投射する投射レンズを備える。投射光学系２５０及び３２０は、投射光学系駆動部２７により駆動される。投射光学系２５０は、ズームレンズやフォーカスレンズ（図示略）を備え、投射光学系駆動部２７が制御部３０の制御に従ってこれらを駆動することにより、スクリーンＳＣに投射される画像のズーム状態やフォーカス状態が調整される。また、投射光学系３２０は、ズームレンズ（図示略）を備え、投射光学系駆動部２７が制御部３０の制御に従ってズームレンズを駆動することにより、照明光のズーム状態が調整される。
なお、投射光学系２５０と投射光学系３２０とは、投射光学系２５０がスクリーンＳＣに投射する画像光と、投射光学系３２０がスクリーンＳＣに投射する照明光との光路がほぼ平行になるようにプロジェクター１に設置される。

投射光学系駆動部２７は、投射光学系２５０及び３２０に接続され、制御部３０の制御に従って、投射光学系２５０、３２０が備えるレンズを移動させるための各モーターを駆動する。

ここで、図２を参照しながら表示部１０の構成についてさらに詳細に説明する。
図２は、プロジェクター１の表示部１０の概略構成を示す図である。表示部１０は、大別すると、光源部１００と、画像投射部２００と、照明投射部３００とを備える。画像投射部２００は、インテグレーター照明光学系２１０と、色分離光学系２２０と、リレー光学系２３０と、光変調装置２４０と、投射光学系２５０とを備える。照明投射部３００は、反射ミラー３０１と、重畳レンズ３０２と、周辺照明装置３１０と、投射光学系３２０とを備える。

光源部１００は、光源１０１と、集光レンズ１０２とを備え、光源部１００から射出された光を集光レンズ１０２によりインテグレーター照明光学系２１０に導く。

インテグレーター照明光学系２１０は、第１レンズアレイ２１１、第２レンズアレイ２１２、重畳レンズ２１５を備え、光源部１００から射出された光を照明光軸Ｌに直交する面内における輝度分布を均一にする。また、インテグレーター照明光学系２１０は、偏光分離素子２１４を有する分光部２１３を備える。
偏光分離素子２１４は、第２レンズアレイ２１２から出射された光のうち、画像光として使用する偏光の光を透過し、照明光として使用する偏光の光を反射する。偏光分離素子２１４で反射された光は、照明投射部３００に入射し、反射ミラー３０１により反射されて照明光として使用される。また、偏光分離素子２１４を透過した光は、重畳レンズ２１５に入射され、後述する液晶ライトバルブ２４１の表面に重畳される。

色分離光学系２２０は、２枚のダイクロイックミラー２２１、２２２及び反射ミラー２２３を備え、インテグレーター照明光学系２１０から射出された光を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する。
リレー光学系２３０は、リレーレンズ２３１及び反射ミラー２３２、２３３を備え、色分離光学系２２０で分離されたＲ光をＲ光用の液晶ライトバルブ２４１Ｒまで導く機能を有する。

光変調装置２４０は、液晶ライトバルブ２４１と、色合成光学装置としてクロスダイクロイックプリズム２４３とを備える。液晶ライトバルブ２４１は、色分離光学系２２０で分離された各色光を画像信号に基づいて画像光に変調する。クロスダイクロイックプリズム２４３は、変調された各色の画像光を合成する。

液晶ライトバルブ２４１は、３色の色光毎に備えられており（Ｒ光用の液晶ライトバルブを２４１Ｒ、Ｇ光用の液晶ライトバルブを２４１Ｇ、Ｂ光用の液晶ライトバルブを２４１Ｂとする）、それぞれ透過型の液晶パネル２４２、及びその両面に配置された入射側偏光板、射出側偏光板（ともに図示略）を備える。

投射光学系２５０は、複数のレンズを有して構成され、クロスダイクロイックプリズム２４３にて合成された画像光をスクリーンＳＣに拡大投射する。

照明投射部３００は、光源部１００から射出された光を利用して照明光を生成する。照明投射部３００には、分光部２１３の偏光分離素子２１４で反射した光が入射される。照明投射部３００に入射された光は、反射ミラー３０１で反射され、重畳レンズ３０２により周辺照明装置３１０が備える液晶パネル３１１の表面に重畳される。液晶パネル３１１は、重畳された光を照明制御信号に基づいて照明光に変調する。投射光学系３２０は、変調された照明光をスクリーンＳＣに投射する。

図１に戻りプロジェクター１の構成について引き続き説明する。
プロジェクター１の画像処理系は、プロジェクター１を制御する制御部３０を中心に構成され、記憶部５１と、入力部５２と、Ｉ／Ｆ部２１と、画像処理部２２と、フレームメモリー２３とを備える。入力部５２は、操作パネル５３と、リモコン受光部５４とを備える。

制御部３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３等のハードウェアを備え、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２に記憶した基本制御プログラム、及び記憶部５１に記憶された制御プログラムを実行することにより、プロジェクター１を制御する。また、制御部３０は、記憶部５１が記憶する制御プログラムを実行することにより、画像処理部２２、光源駆動部２４及び光変調装置駆動部２５を制御して、画像データＤ２に基づく画像をスクリーンＳＣに投射させる。また、制御部３０は、画像処理部２２及び周辺照明装置駆動部２６を制御して、照明光をスクリーンＳＣに投射させる。

記憶部５１は、フラッシュメモリー、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリーである。記憶部５１は、制御部３０の備えるＣＰＵ３１が実行する制御プログラムや、制御部３０により処理されるデータ等を不揮発的に記憶する。例えば、記憶部５１は、画像処理部２２が実行する各種処理の設定値、制御部３０や画像処理部２２が参照するテーブル等を記憶する。また、記憶部５１に画像データを記憶し、この画像データを制御部３０が読み出してスクリーンＳＣに投射させてもよい。

入力部５２の操作パネル５３は、プロジェクター１の本体に搭載され、ユーザーが操作を行うための各種スイッチ及びインジケーターランプを備える。操作パネル５３は、制御部３０の制御に従い、プロジェクター１の動作状態や設定状態に応じてインジケーターランプを適宜点灯又は点滅させる。操作パネル５３のスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応する操作信号が制御部３０に入力される。
また、プロジェクター１は、ユーザーが使用するリモコン５を有する。リモコン５は各種のボタンを備えており、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。プロジェクター１の本体には、リモコン５が発する赤外線信号を受光するリモコン受光部５４が配置される。リモコン受光部５４は、リモコン５から受光した赤外線信号をデコードして、リモコン５における操作内容を示す操作信号を生成し、制御部３０に出力する。

図３は、画像処理部２２及び表示部１０の動作を示すフローチャートである。
図３のフローチャートを参照しながら画像処理部２２及び表示部１０の処理手順を説明する。
プロジェクター１は、画像供給装置から供給される画像データＤ１をＩ／Ｆ部２１で受信する。Ｉ／Ｆ部２１は、受信した画像データＤ１を制御部３０の制御により画像処理部２２に送る。

画像処理部２２は、画像データＤ１が入力されると（ステップＳ１／ＹＥＳ）、入力された画像データＤ１について、画像サイズや解像度、静止画像か動画像であるか、動画像である場合はフレームレート等の属性を判定する。また、画像処理部２２は、入力された画像データＤ１をフレームメモリー２３に１フレームごとに展開し（ステップＳ２）、展開した画像データＤ１に対して画像処理を行う（ステップＳ３）。画像処理部２２が行う画像処理には、例えば、解像度変換処理、フレームレート変換処理、ズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理等が含まれる。画像処理部２２は、前述した処理を複数組み合わせて実行することも無論可能である。

解像度変換処理は、画像処理部２２が、画像データＤ１の解像度を、制御部３０により指定された解像度、例えば液晶パネル２４２、３１１の表示解像度に合わせて変換する処理である。フレームレート変換処理は、画像処理部２２が画像データＤ１のフレームレートを、制御部３０により指定されたフレームレートに変換する処理である。ズーム処理は、リモコン５や操作パネル５３の操作によりズームが指示された場合に、画像を電子的に拡大／縮小する処理である。色調補正処理は画像データＤ１の色調を変換する処理であり、制御部３０により指定された色調に合わせて画像データＤ１に含まれる各画素のデータを変更する。画像処理部２２が実行する上記の処理の内容、パラメーター、及び処理の開始、終了のタイミングは制御部３０により制御される。

また、画像処理部２２は、制御部３０から入力される補正パラメーターに従って画像データＤ１を変換し、スクリーンＳＣに投射される画像の台形歪みや糸巻き型歪み等の形状歪みを補正する形状補正処理を実行する。
プロジェクター１がスクリーンＳＣに画像を投射する場合、プロジェクター１とスクリーンＳＣとの相対的な位置関係によって、スクリーンＳＣ上に投射された画像の形状が歪み、矩形に表示されない場合がある。画像処理部２２は、この形状の歪みを補正するために、制御部３０の制御に従って、フレームメモリー２３に展開される画像データＤ１の形状を、形状の歪みを補償可能な形状に補正する。例えば、制御部３０は、角度センサーや加速度センサー等により検出されたプロジェクター１の設置角度に基づいて形状歪みを補正する補正パラメーターを算出する。制御部３０は、算出した補正パラメーターを画像処理部２２に渡して、画像処理部２２に形状補正処理を実行させる。
なお、補正パラメーターの算出方法は、前述の方法に限定されるものではなく、広く一般的に知られた方法を用いることができる。例えば、操作者による操作パネル５３の操作に基づいて形状歪みを補正するパラメーターを生成してもよい。また、スクリーンＳＣに調整用画像を投射してカメラ等の撮影部により撮影し、調整用画像を撮影した撮影画像データに基づいてスクリーンＳＣの傾きを算出し補正パラメーターを算出してもよい。

画像処理部２２は、画像処理が終了すると、処理後の画像データＤ２をフレームメモリー２３に展開する。画像処理部２２は、フレームメモリー２３に展開した画像データＤ２を読み出して、Ｒ、Ｇ、Ｂの色光別に画像信号を生成する（ステップＳ４）。また、画像処理部２２は、読み出した画像データＤ２に対応する照明制御信号を生成する（ステップＳ４）。画像処理部２２は、生成した画像信号を光変調装置駆動部２５に出力し、生成した照明制御信号を周辺照明装置駆動部２６に出力する。

図４（Ａ）は、光変調装置２４０が備える液晶パネル２４２の画素領域２４５を示す図である。
光変調装置駆動部２５は、画像処理部２２から送られた画像信号に基づいて、液晶パネル２４２を構成する画素を駆動し、各画素の光透過率を制御する。光変調装置駆動部２５が画像信号に基づいて液晶パネル２４２を駆動することで、液晶パネル２４２の画素領域２４５には、画像形成領域（第１の領域）２４６と非画像形成領域（第２の領域）２４７とが形成される。画像形成領域２４６は、画像供給装置から供給された画像データＤ１に基づく画像が形成された領域である。
また、非画像形成領域２４７は、画像形成領域２４６の外側の領域であり、画像処理部２２によって画素値が補間された領域である。画像処理部２２による形状補正処理によって、画像データＤ１は、形状の歪みを補償する形状に補正される。このため、画像形成領域２４６の外側には、画像データＤ１に基づく画像が展開されない領域ができる。画像処理部２２は、この領域を非画像形成領域２４７として、例えば、画素値が「０」の黒色画像が展開されるように画像信号を設定する。光変調装置駆動部２５は、画像処理部２２により入力される画像信号に基づいて、光透過率が最小となるように非画像形成領域２４７の画素を駆動する。

図４（Ｂ）は、周辺照明装置３１０が備える液晶パネル３１１の画素領域３３０を示す図である。
周辺照明装置駆動部２６は、画像処理部２２から送られる照明制御信号に基づいて、液晶パネル３１１を構成する画素を駆動し、各画素の光透過率を制御する。周辺照明装置駆動部２６が照明制御信号に基づいて液晶パネル３１１を駆動することで、液晶パネル３１１の画素領域３３０には、液晶パネル２４２の画像形成領域２４６に対応した領域（第１の領域）３３１と、非画像形成領域２４７に対応した領域（第２の領域）３３２とが形成される。
画像処理部２２は、領域３３１に、画素値が「０」の黒色画像が展開されるように照明制御信号を設定する。周辺照明装置駆動部２６は、照明制御信号に基づいて、領域３３１の画素の光透過率が最小となるように領域３３１の画素を駆動する。
また、画像処理部２２は、領域３３２に、画素値が最大の白色画像が展開されるように照明制御信号を設定する。周辺照明装置駆動部２６は、照明制御信号に基づいて、領域３３２の画素の光透過率が最大となるように領域３３２の画素を駆動する。すなわち、周辺照明装置駆動部２６は、光変調装置駆動部２５が変調により遮光した液晶パネル２４２の非画像形成領域２４７に相当する液晶パネル３１１の領域３３２に照明光が投射されるように領域３３２の画素を駆動する。

光源部１００から射出された光が、光透過率を設定された液晶パネル２４２を通過することで画像光に変調される（ステップＳ５）。投射光学系２５０は、光変調装置２４０で変調された画像光をスクリーンＳＣに投射する（ステップＳ５）。また、光源部１００から射出された光が、光透過率を設定された液晶パネル３１１を通過することで照明光に変調される（ステップＳ５）。投射光学系３２０は、周辺照明装置３１０で変調された照明光をスクリーンＳＣに投射する（ステップＳ５）。

図２には、スクリーンＳＣに画像光及び照明光が投射された状態を示す。
スクリーンＳＣには、画像光が投射された画像領域１５０が形成される。画像領域１５０は、画像投射部２００によって画像データＤ１に基づく画像光が投射された領域である。また、画像領域１５０には、照明光は投射されない。液晶パネル３１１の領域３３１の画素は、光透過率が最小になるように設定されているため、照明投射部３００の投射する照明光は、画像領域１５０には投射されない。このため、画像領域１５０に表示される画像のコントラストの低下を抑制することができる。
また、スクリーンＳＣには、照明光が投射された照明領域１５１が形成される。照明領域１５１は、画像領域１５０の外側で画像領域１５０に接する領域である。照明領域１５１は、照明投射部３００によって白色の照明光が投射された領域である。また、照明領域１５１には、画像光は投射されない。液晶パネル２４２の非画像形成領域２４７の画素は、光透過率が最小になるように設定されているため、画像投射部２００の投射する画像光は、照明領域１５１には投射されない。
また、液晶パネル２４２の非画像形成領域２４７は、光透過率が最小になるように設定されているが、光源部１００から射出された光の一部が非画像形成領域２４７の画素から漏れて、スクリーンＳＣの照明領域１５１に投射され、画像の黒浮きの原因となる場合がある。この黒浮きは、照明領域１５１に照明光を投射することによって目立たなくすることができる。

画像処理部２２及び表示部１０は、上述の処理を、入力したすべての画像データＤ１に対する処理が終了するまで行う（ステップＳ６）。画像処理部２２及び表示部１０は、画像データＤ１に対する処理が終了していないと判定すると（ステップＳ６／ＮＯ）、ステップＳ２からの処理を繰り返す。また、画像処理部２２及び表示部１０は、画像データＤ１に対する処理が終了したと判定した場合（ステップＳ６／ＹＥＳ）、この処理フローを終了させる。

また、上述の説明では、図４（Ｂ）に示す液晶パネル３１１の領域３３２は、光透過率が最大になるように設定していたが、光透過率は適宜変更可能である。また、領域３３２は、光透過率を一定に設定していたが、領域３３１に近いほど光透過率を高くし、領域３３１から離れるほど光透過率を低く設定してもよい。これにより、投射された画像の近傍では輝度を高めて画像のコントラストを高め、画像から離れた領域では照明光が徐々に暗くなるように設定することができる。

また、投射光学系駆動部２７は、制御部３０の制御により、投射光学系２５０のズーム倍率と、投射光学系３２０のズーム倍率とが一致するように投射光学系２５０及び投射光学系３２０を連動して駆動させる。また、投射光学系駆動部２７は、制御部３０の制御により、投射光学系３２０のズーム倍率が、投射光学系２５０のズーム倍率よりも大きくなるように投射光学系２５０及び投射光学系３２０を駆動してもよい。従って、照明光を、黒浮きが発生する画像領域１５０の外側に投射させることができ、黒浮きを目立たなくすることができる。

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の表示部５００の構成を示す図である。
表示部５００は、デジタルマイクロミラーデバイス（以下、ＤＭＤと表記する。登録商標）５１４とカラーホイール５１２とを組み合わせた方式で画像を形成するものであり、光源部１００と、画像投射部５１０と、照明投射部５２０とを備える。

画像投射部５１０は、カラーホイール５１２と、プリズム５１３と、第１の変調装置としてのＤＭＤ５１４と、投射光学系（第１の投射光学系）５１５とを備える。照明投射部５２０は、反射ミラー５２１と、重畳レンズ５２２と、液晶パネル５２４を備える周辺照明装置（第２の変調装置）５２３と、投射光学系（第２の投射光学系）５２５とを備える。

光源部１００から射出された光は、カラーホイール５１２によって時分割で赤、緑、青の光に分離される。その後、輝度分布を均一化させるロッドレンズ（図示略）、平行光化するコリメートレンズ（図示略）等を経て、プリズム５１３に入射される。

プリズム５１３は、コリメートレンズから出射された光の光路を変換して、ＤＭＤ５１４に入射させると共に、ＤＭＤ５１４を構成する画素（マイクロミラー）のうち、オンに設定された画素によって反射された光（画像光）をそのまま透過させる。プリズム５１３を透過した画像光は、投射光学系５１５によってスクリーンＳＣに向けて拡大投射される。これにより、スクリーンＳＣに画像光が投射された領域（以下、画像領域６０１という）が形成される。
また、ＤＭＤ５１４を構成する画素のうち、オフに設定された画素は、この画素によって反射した反射光がスクリーンＳＣに投射されないように設定されているが、回折や乱反射等によって反射光がスクリーンＳＣに投射され、投射された画像に黒浮きを生じさせる場合がある。
そこで、本実施形態は、ＤＭＤ５１４のオフの画素によって反射された反射光を照明光として利用する。ＤＭＤ５１４のオフの画素によって反射された照明光は、反射ミラー５２１によって反射され、重畳レンズ５２２により周辺照明装置５２３の液晶パネル５２４の表面に重畳される。液晶パネル５２４に重畳された照明光は、投射光学系５２５によってスクリーンＳＣに向けて拡大投射される。これにより、スクリーンＳＣに照明光が投射された領域（以下、照明領域６０２という）が形成される。ここで、形状補正処理によって非画像形成領域２４７（図４（Ａ）参照）は黒色画像となるため、この領域に対応する画素はオフに設定される。つまり、非画像形成領域２４７に対応する領域が照明領域６０２となる。
本実施形態においても、画像領域６０１の周囲に、照明光を投射した照明領域６０２を形成して、ＤＭＤ５１４のオフの画素によって反射された反射光による黒浮きを目立たなくすることができる。
なお、画像に黒色が含まれる場合、ＤＭＤ５１４の該当する画素をオフに設定する（すなわち、画像光がスクリーンＳＣに投射しないようにする）ことで、黒色を表示する。このＤＭＤ５１４のオフに設定された画素で反射された反射光が照明光として画像領域６０１内に投射されないようにするため、液晶パネル５２４において、画像形成領域２４６（図４（Ａ）参照）に対応する領域の画素は、光透過率が最小になるように設定しておくとよい。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクター１は、光源部１００と、光源部１００から射出された光を画像光に変調する光変調装置２４０と、画像光を投射してスクリーンＳＣに画像を表示する投射光学系２５０とを備える画像投射部２００を備える。また、プロジェクター１は、スクリーンＳＣに表示された画像の周囲に照明光を投射する照明投射部３００を備える。従って、簡易な構成で、黒浮きを目立たなくすることができる。

また、照明投射部３００は、画像投射部２００が変調により遮光した領域に照明光を投射する。従って、画像が投射されない領域に光が漏れて黒浮きが生じても、黒浮きに照明光を照射することで、黒浮きを目立たなくすることができる。

また、照明投射部３００は、周辺照明装置３１０を備え、照明光を投射する領域を周辺照明装置３１０の変調により設定する。従って、画像の周囲に精度よく照明光を照射することができ、黒浮きを目立たなくすることができる。

また、プロジェクター１は、画像の形状を補正する画像処理部２２を備える。画像投射部２００は、画像処理部２２の補正結果に基づいて設定された第１の領域に画像光を投射する。照明投射部３００は、画像処理部２２の補正結果に基づいて設定された第２の領域に照明光を投射する。従って、画像の形状を補正した結果に基づいて、画像光を照射する領域と照明光を照射する領域を設定することができる。

また、照明投射部３００は、スクリーンＳＣに投射された画像から離れるに従って輝度が低くなるように、照明光を投射する。従って、投射された画像の近傍では輝度を高めて画像のコントラストを高め、画像から離れた領域では照明光が暗くなるように設定することができる。

また、プロジェクター１は、光源部１００から射出された光を分光して画像投射部２００と照明投射部３００とに入射させる分光部２１３を備える。従って、１つの光源の光を用いて画像光と照明光とを生成することができる。このため、複数の光源を設ける必要がなくなり、プロジェクターが大型化するのを防止することができる。

また、照明投射部３００の備える投射光学系３２０のズーム倍率を、画像投射部２００の備える投射光学系２５０のズーム倍率に同期させる。照明光を、黒浮きが発生する画像領域１５０の外側に投射させることができ、黒浮きを目立たなくすることができる。

なお、上記の各実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。
例えば、図２及び図５には、画像領域１５０（６０１）と、照明領域１５１（６０２）とに重なりができないようにスクリーンＳＣに画像光及び照明光を投射した状態を示したが、照明領域１５１（６０２）が、画像領域１５０（６０１）の一部に重なるように照明光を投射してもよい。また、照明領域１５１（６０２）は、画像領域１５０（６０１）の外側に形成されればよく、照明領域１５１（６０２）のサイズは特に限定されない。すなわち、液晶パネル３１１が有する非画像形成領域２４７の画素のすべてを使用して照明光を生成しなくてもよい。
また、上述した実施形態では、光源として１つの光源部１００を挙げて、光源部１００から射出された光を画像投射部２００（５１０）が画像光として使用し、照明投射部３００（５２０）が照明光として使用する場合を説明した。複数の光源部を設けて、画像投射部２００（５１０）と、照明投射部３００（５２０）とがそれぞれ別々の光源から射出された光を用いて画像光、照明光を投射する構成であってもよい。
また、図１に示したプロジェクター１の各機能部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を含み、その具体的な実装形態は特に制限されない。その他、プロジェクター１の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
また、図１、２及び５に示した表示部１０、５００の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。

１…プロジェクター、１０、５００…表示部、２１…Ｉ／Ｆ部、２２…画像処理部（補正処理部）、２３…フレームメモリー、２４…光源駆動部、２５…光変調装置駆動部、２６…周辺照明装置駆動部、２７…投射光学系駆動部、３０…制御部、１００…光源部、２００、５１０…画像投射部（投射部）、２１０…インテグレーター照明光学系、２１３…分光部、２１４…偏光分離素子、２２０…色分離光学系、２４０…光変調装置（第１の光変調装置）、２４１…液晶ライトバルブ、２４２、３１１、５２４…液晶パネル、２５０、５１５…投射光学系（第１の投射光学系）、３２０、５２５…投射光学系（第２の投射光学系）、３００、５２０…照明投射部（照明部）、３１０、５２３…周辺照明装置（第２の光変調装置）、３１１…液晶パネル、３２０…投射光学系、５１２…カラーホイール、５１４…ＤＭＤ、ＳＣ…スクリーン（投射面）。

Claims (9)

1. 光源と、
   前記光源から射出された光を画像光に変調する第１の光変調装置、及び前記画像光を投射して投射面に画像を表示する第１の投射光学系を有する投射部と、
   前記投射面に表示された前記画像の周囲に照明光を投射する照明部と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。
2. 前記照明部は、前記第１の光変調装置が変調により遮光した領域に前記照明光を投射することを特徴とする請求項１記載のプロジェクター。
3. 前記照明部は、第２の光変調装置を備え、前記照明光を投射する領域を前記第２の光変調装置の変調により設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクター。
4. 前記画像の形状を補正する補正処理部をさらに備え、
   前記投射部は、前記補正処理部の補正結果に基づいて設定された第１の領域に前記画像光を投射し、
   前記照明部は、前記補正処理部の補正結果に基づいて設定された第２の領域に前記照明光を投射することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプロジェクター。
5. 前記照明部は、前記画像の一部に重なるように前記照明光を投射することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のプロジェクター。
6. 前記照明部は、前記投射面に投射された前記画像から離れるに従って輝度が低くなるように設定された前記照明光を投射することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のプロジェクター。
7. 前記光源から射出された光を分光して、前記投射部と前記照明部とに入射させる分光部を備え、
   前記照明部は、前記分光部から入射した光を用いて前記照明光を生成することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のプロジェクター。
8. 前記投射部及び前記照明部を制御する制御部をさらに備え、
   前記照明部は、前記照明光を投射するための第２の投射光学系を有し、
   前記第１の投射光学系及び前記第２の投射光学系は、ズーム調整機能を有し、
   前記制御部は、前記第１の投射光学系のズーム調整に連動させて前記第２の投射光学系のズーム調整を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のプロジェクター。
9. 光源から射出された光を画像光に変調して投射面に画像を表示し、
   前記投射面に表示された前記画像の周囲に照明光を投射する、
   ことを特徴とするプロジェクターの制御方法。
   

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