JP6019859B2 - プロジェクター、及び、プロジェクターにおける発光制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の光源を用いて投射面に画像を投射するプロジェクター、及び、プロジェクターにおける発光制御方法に関する。

従来、光源からの光を入力画像に基づいて変調し、投射レンズを介してスクリーンに投射するプロジェクターが知られている。また、プロジェクターにおいては、光源を交換した場合に光源の特性が変化することでホワイトバランスが変化したり、光源の経時的な特性（照度）変化によってホワイトバランスが変化したりすることが知られている。そのため、実際にスクリーンに投射される画像のホワイトバランスを適切な状態に調整する機能を備えたプロジェクターが提案された（例えば、特許文献１参照）。
また、従来、ＬＥＤやレーザー等、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御により輝度を調整することができる光源を用いたプロジェクターが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−１４０８３９号公報 特開２０１０−０５１０６８号公報

ところで、複数の光源を用いるプロジェクターにおいては、各光源の光出力特性が均一とは限らない。具体的には、光源の発光量を変化させた場合に、実際の光量が均一に変化しないことがあり、例えば投射画面の明るさを変更するために光源の発光量を変化させると、ホワイトバランスが変化してしまうことがあった。このように、複数の光源を用いるプロジェクターにおいては、光源の発光量の変化によって、ホワイトバランスが複雑に変化するため、ホワイトバランスを適切に調整するのは容易ではなかった。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、複数の光源からの投射光のホワイトバランスを適切に調整できるプロジェクター、及び、プロジェクターにおける発光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、本発明は、複数の光源と、前記複数の光源が発する光を変調する変調手段と、を備え、前記変調手段で変調された変調光を投射する投射部と、前記光源の階調値と、前記投射部から投射される変調光のホワイトバランスを整えるための各々の前記光源の発光量の調整値と、を関連付けて記憶する記憶手段と、前記光源の階調値に対応した前記調整値に基づいて各々の前記光源の発光量を調整する発光量調整手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、複数の光源の階調値を変化させたことにより変調光のホワイトバランスが変化しても、予め光源の階調値に関連づけて記憶した調整値に基づいて、変調光のホワイトバランスを適切に調整することができ、高品位の画像を投射できる。

また、本発明は、上記のプロジェクターであって、前記複数の光源を駆動する光源駆動手段を備え、前記発光量調整手段は、入力された前記光源の階調値と、前記記憶手段から取得した前記調整値とに基づいて、前記光源駆動手段を制御することにより、前記光源の発光量を調整することを特徴とする。
本発明によれば、入力された光源の階調値で光源を発光させる場合に、階調値に関連づけて記憶した調整値に基づいて光源の発光量を調整することにより、光源の発光量に対応してホワイトバランスを適切に調整することができる。

また、本発明は、上記のプロジェクターであって、前記記憶手段は、前記光源の階調値と、前記調整値とを関連付けて記憶し、前記光源の階調値が特定の値とされた場合に、前記記憶手段に記憶された調整値に基づいて前記発光量調整手段により前記光源の発光量を調整し、前記光源の階調値が前記特定の値以外とされた場合には、前記記憶手段に記憶された調整値から算出される推定値に基づいて前記発光量調整手段により前記光源の発光量を調整する制御手段をさらに備えることを特徴とする。
本発明によれば、ホワイトバランスの調整値が少なくても様々な階調値に対応してホワイトバランスの調整を行える。また、多数の調整値を必要としないので、調整値の取得に要する時間を短縮できる。

また、本発明は、上記のプロジェクターであって、前記光源の階調値が特定の値となった場合において、前記変調光のホワイトバランスを整える調整値を取得し、前記光源の階調値と前記調整値とを関連付けて前記記憶手段に記憶する調整値取得手段をさらに備えることを特徴とする。
本発明によれば、光源の階調値と、その階調値でのホワイトバランスの調整値とを関連づけて記憶させておくことにより、光源の発光量に対応してホワイトバランスを適切に調整することができる。

また、本発明は、上記のプロジェクターであって、いずれかの前記光源の光から色変換及び／又は分光により複数の色光を生成する色光変換手段と、前記色光変換手段により生成された複数の色光を変調する変調手段と、をさらに備え、前記制御手段は、前記光源の階調値に基づいて、前記記憶手段に記憶された調整値または前記記憶手段に記憶された調整値から算出される推定値から、各々の前記色光の光量の調整値を求め、さらに各々の前記光源の調整値を求めて前記発光量調整手段により前記光源の発光量を調整することを特徴とする。
本発明によれば、色変換及び／又は分光により１つの光源から複数の色光を生成する構成において、各光源の発光量に対応してホワイトバランスを適切に調整できる。

また、本発明は、上記のプロジェクターであって、さらに、前記変調光のホワイトバランスを検出する検出手段と、前記光源の階調値が前記特定の値となった場合の前記変調光のホワイトバランスを前記検出手段により検出し、当該検出値を保持する検出値保持手段と、を備え、前記調整値取得手段は、前記検出値保持手段により保持された検出値から前記調整値を取得することを特徴とする。
本発明によれば、複数の光源が発する光を合成して投射する場合に、検出手段の検出値に基づいて、各光源の発光量ホワイトバランスを適切に調整することができる。

また、本発明は、上記のプロジェクターであって、前記調整値取得手段は、前記変調光のホワイトバランスを、前記プロジェクターの外部で測定した測定値と、前記検出手段により検出された検出値とに基づいて、前記調整値を取得することを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターの外部で測定された測定値と検出手段の検出値とに基づいて、光源の階調値が特定の値となったときの調整値を速やかに取得できる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の光源と、前記複数の光源が発する光を変調して投射する投射部と、前記光源の階調値と、前記変調光のホワイトバランスを整えるための各々の前記光源の発光量の調整値とを関連付けて記憶する記憶手段と、を備えたプロジェクターにおける発光制御方法であって、前記光源の階調値に対応した前記調整値に基づいて各々の前記光源の発光量を調整することを特徴とする。
本発明によれば、複数の光源の階調値を変化させたことにより変調光のホワイトバランスが変化しても、予め光源の階調値に関連づけて記憶した調整値に基づいて、変調光のホワイトバランスを適切に調整することができ、高品位の画像を投射できる。

本発明によれば、プロジェクターの光源の発光量に対応して、ホワイトバランスを適切に調整できる。

プロジェクターの機能ブロック図である。 レーザー光源の階調値とホワイトバランスの調整値とを記憶部に記憶させる手順を示すフローチャートである。 各色光の発光出力、測定値、及び、検出値を示す図である。 ホワイトバランスの調整を行う際の制御部の動作を示すフローチャートである。

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、実施形態に係るプロジェクター１の機能的構成を示すブロック図である。スクリーンＳＣ（投射面）に画像を投射する表示装置としてのプロジェクター１は、ＰＣ等のコンピューターや各種画像プレーヤー等の外部の画像供給装置（図示略）に、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１１を介して接続され、インターフェイス１１に入力されるデジタル画像データに基づく画像をスクリーンＳＣに投射する。

プロジェクター１は、光学的な画像の形成を行う投射部２０と、この投射部２０に入力される画像信号を電気的に処理する画像処理系とを備え、これらの各部は制御部１０の制御に従って動作する。
投射部２０は、光源部２１、光変調装置（変調手段）２２、及び投射光学系２３を備えている。光源部２１は、ＬＥＤやレーザー光源等のパルス信号により輝度をＰＷＭ制御可能な光源を備えている。本実施形態では、青色レーザー光を発する２つの青色半導体レーザー素子を用いたレーザー光源４２、４３を備えた構成を例示する。なお、レーザー光源４２、４３は複数の半導体素子を備え、複数のレーザー光を発するものであってもよい。

光変調装置２２は、後述する画像処理系からの信号を受けて、光源部２１が発した光を変調する。光変調装置２２により変調された変調光（画像光）２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、投射光学系２３に導かれる。光変調装置２２の具体的な構成としては、例えば、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型または反射型の液晶ライトバルブを用いた方式が挙げられる。本実施形態では、ＲＧＢの３色の色光に対応した３枚の透過型の液晶パネル、すなわち青色光Ｂを変調する液晶パネル２２ａ、赤色光Ｒを変調する液晶パネル２２ｂ、及び、緑色光Ｇを変調する液晶パネル２２ｃを備えた構成とする。光変調装置２２が備える液晶パネル２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、後述する液晶パネルドライバー３３によって駆動され、各液晶パネルにマトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより、画像を形成する。

光変調装置２２により変調されたＲＧＢの各色光は不図示のクロスダイクロイックプリズムにより合成されて、投射光学系２３に導かれる。
投射光学系２３は、図示は省略するが、光変調装置２２で変調された変調光２３ａ，２３ｂ，２３ｃをスクリーンＳＣ上に投射して結像させるためのレンズ群である投射レンズと、投射レンズの絞りの状態、ズームの状態、シフト位置等の投射光学系２３の状態を変化させる各種機構が設けられている。また、投射光学系２３は、投射光学系２３の状態を変化させる機構を制御し駆動する投射光学系駆動部（光学系調整手段）３４に接続されている。

光源部２１には、レーザー光源４２、４３の発光を制御するパルス信号Ｓ２，Ｓ３を出力するＰＷＭ信号生成部（発光量調整手段）５０が接続されている。光源部２１は、ＰＷＭ信号生成部５０から入力されるパルス信号Ｓ２に従ってレーザー光源４２を駆動し、点灯と消灯とを切り換えるレーザー光源ドライバー（光源駆動手段）４０と、パルス信号Ｓ３に従ってレーザー光源４３を駆動し、点灯と消灯とを切り換えるレーザー光源ドライバー（光源駆動手段）４１とを備えている。
レーザー光源４２は、レーザー光源ドライバー４０によって駆動されて青色レーザー光４２ａを発し、この青色レーザー光４２ａは拡散板４４を経て拡散される。拡散されたレーザー光は青色光２０ａとして光変調装置２２の液晶パネル２２ａに入射し、液晶パネル２２ａによって変調される。一方、レーザー光源４３はレーザー光源ドライバー４１によって駆動され、レーザー光源４２と同様に青色レーザー光を発する。レーザー光源４３が発した青色レーザー光は、蛍光体ホイール４５の蛍光体に当たって黄色光４５ａに変換され、分光部４６に入射する。分光部４６は、黄色光４５ａを波長成分により分離し、分離された赤色光２０ｂ及び緑色光２０ｃは、それぞれ液晶パネル２２ｂ及び液晶パネル２２ｃに入射する。つまり、蛍光体ホイール４５及び分光部４６は、光源部２１において、レーザー光源４３が発する光から複数の色光を生成する色光変換手段としての機能を備える。

ＰＷＭ信号生成部（発光量調整手段）５０は、制御部１０から入力される制御信号Ｓ１に従って、レーザー光源４２、４３をＰＷＭ制御することにより、レーザー光源４２、４３を点灯させ、かつ、レーザー光源４２、４３の輝度を所望の輝度に調整する機能を有する。ＰＷＭ信号生成部５０は、制御部１０から入力される制御信号Ｓ１に従って、パルス周波数と、パルス幅（オン期間）とを指定する信号Ｓ２，Ｓ３を生成し、リミッターを介して光源部２１に出力する。
レーザー光源ドライバー４０、４１は、パルス信号Ｓ２、Ｓ３のパルスがオンに立ち上がるとレーザー光源４２、４３を点灯させ、パルスがオフに下がるとレーザー光源４２、４３を消灯させる。

また、プロジェクター１は、インターフェイス１１を有する映像入力部１２と、映像入力部１２に入力された画像データのスケーリング処理を実行する変換処理部１３が接続されている。変換処理部１３は、画像データの解像度の変換処理等を実行し、処理後の画像データを制御部１０に出力する。なお、プロジェクター１に入力される画像データは、動画像（映像）データが考えられるが、静止画像データであってもよい。
ここで、インターフェイス１１は、例えば、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）インターフェイス、ＵＳＢインターフェイス及びＬＡＮインターフェイスや、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ及び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、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩコネクター等、ＶＥＳＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が策定したＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（商標）規格に準拠したコネクター等を有する。また、映像入力部１２は、インターフェイス１１にアナログ映像信号が入力された場合に、この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変換回路を有する構成としてもよい。なお、インターフェイス１１に、無線通信インターフェイスを設けても良い。

プロジェクター１の画像処理系は、プロジェクター１全体を統合的に制御する制御部１０を中心に構成される。また、プロジェクター１は、記憶部１５、入力処理部１６、画像処理部３１、及び、液晶パネルドライバー３３を備えている。記憶部１５は、制御部１０が処理するデータや制御部１０が実行する制御プログラムを記憶している。入力処理部１６は、不図示のリモコンや操作パネルによるユーザー操作を検出する。画像処理部３１は、画像データを処理し画像信号をフレームメモリー３２に展開する。液晶パネルドライバー３３は、画像処理部３１から出力される画像信号に基づいて光変調装置２２の液晶パネル２２ａ、２２ｂ、２２ｃを駆動して描画を行う。
制御部１０は、記憶部１５に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、プロジェクター１の各部を制御する。制御部１０は、入力処理部１６から入力される操作情報に基づいて、ユーザーが行った操作の内容を検出し、この操作に応じて画像処理部３１、液晶パネルドライバー３３、投射光学系駆動部３４及びＰＷＭ信号生成部５０を制御して、スクリーンＳＣに画像を投射させる。

入力処理部１６は、プロジェクター１を操作するリモコン（図示略）が送信する無線信号を受信してデコードし、リモコンにおける操作を検出する機能、及び、プロジェクター１の操作パネル（図示略）におけるボタン操作を検出する機能を有する。入力処理部１６は、リモコンや操作パネルにおける操作を示す操作信号を生成して、制御部１０に出力する。また、入力処理部１６は、制御部１０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操作パネル（図示略）のインジケーターランプの点灯状態を制御する。

画像処理部３１は、制御部１０の制御に従って、変換処理部１３が出力した画像データを取得して、画像サイズ或いは解像度、静止画像か動画像であるかの別、動画像の場合はフレームレート等の画像データの属性を判定する。そして、画像処理部３１は、フレーム毎にフレームメモリー３２に画像を展開する。また、画像処理部３１は、取得した画像データの解像度が光変調装置２２の液晶パネルの表示解像度と異なる場合には解像度変換処理を行い、リモコンや操作パネルの操作によりズームが指示された場合には拡大／縮小処理を行って、これらの処理後の画像をフレームメモリー３２に展開する。その後、画像処理部３１は、フレームメモリー３２に展開したフレーム毎の画像を表示信号として液晶パネルドライバー３３に出力する。

制御部１０は、記憶部１５に記憶された制御プログラムを実行することにより、投射制御部１７、発光制御部（制御手段）１８、補正制御部１９、及び、調整値取得部３８の機能を実現する。
投射制御部１７は、入力処理部１６が検出した操作に従って、プロジェクター１の各部を初期化するとともに、ＰＷＭ信号生成部５０を制御してレーザー光源４２、４３を点灯させ、画像処理部３１及び液晶パネルドライバー３３を制御して、液晶パネル２２ａ、２２ｂ、２２ｃに画像を描画させて、画像を投射させる。また、投射制御部１７は、投射光学系駆動部３４を制御して、投射光学系２３の状態を変化させる。投射光学系駆動部３４は、投射光学系２３の絞りの状態と、レンズシフトの位置と、ズームの状態と、を制御する。なお、投射制御部１７は、さらに光路上に存在する図示しないシネマフィルタやアナモフィックレンズの状態、または液晶パネルに照射される光の量を調整する照明絞りの状態等を制御しても良い。
発光制御部（制御手段）１８は、投射を開始する際及び投射中に、制御信号Ｓ１を生成して、ＰＷＭ信号生成部５０に出力する。この制御信号Ｓ１は、レーザー光源ドライバー４０、４１に入力されるパルス信号Ｓ２、Ｓ３のパルス幅と、パルス周期またはパルスがオフになる期間とを指定する。発光制御部１８は、パルス幅、及び、パルス周期またはパルスがオフになる期間を変更することにより、レーザー光源４２、４３の発光量を調整する。

補正制御部１９は、プロジェクター１に対するスクリーンＳＣの傾き（投射角）及びスクリーンＳＣまでの投射距離を算出し、台形歪み補正等の補正処理を実行する。補正制御部１９は、算出した投射角及び投射距離に基づいて、画像処理部３１を制御し、フレームメモリー３２に展開する画像を変形させることによって、スクリーンＳＣ上の投射画像の歪みを補正して、矩形の良好な画像を表示する。補正制御部１９は、スクリーンＳＣ上の投射画像の乱れを検出した場合、操作パネル（図示略）の操作により補正実行が指示された場合等に、投射角と投射距離を算出して、補正用のパラメーターを新たに算出し、算出したパラメーターに従って投射画像を補正する処理を実行する。

調整値取得部（調整値取得手段）３８は、投射光学系２３からスクリーンＳＣに投射される変調光（投射光）２８の色温度を検出するカラーセンサー（検出手段）１４の検出値に基づいて、変調光２８のホワイトバランスを適正に調整するための調整値を取得する。なお、変調光２８は、投射光学系２３により、レーザー光源４２，４３が発した青色光２０ａ、赤色光２０ｂ及び緑色光２０ｃを合成した合成光である。
プロジェクター１は、２つのレーザー光源４２，４３によって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光を発する構成となっている。このため、レーザー光源４２が発する青色レーザー光４２ａは、青色光２０ａとなるが、レーザー光源４３が発する青色レーザー光４３ａは、黄色光４５ａに変換された後、赤色光２０ｂと緑色光２０ｃに分光される。例えば、レーザー光源４２とレーザー光源４３とが同出力であり、かつ、拡散板４４及び蛍光体ホイール４５が全反射（反射率１００％）であり、さらに、分光部４６が光量を１／２にするものである場合に、赤色光２０ｂと緑色光２０ｃが同じ光量であるとすれば、レーザー光源４２、４３を同じ輝度で発光させた場合に、赤色光２０ｂと緑色光２０ｃの光量は、いずれも青色光２０ａの光量の半分である。言い換えれば、青色光２０ａ、赤色光２０ｂ、緑色光２０ｃの各色光の光量を同一にするならば、レーザー光源４２の輝度を、レーザー光源４３の輝度の半分にする必要がある。従って、プロジェクター１では、青色光２０ａ、赤色光２０ｂ、及び緑色光２０ｃの各色光の光量を好適なバランスにするために、レーザー光源４２とレーザー光源４３を、異なる輝度で発光させる。

本実施形態では、青色光２０ａの光量を赤色光２０ｂ、緑色光２０ｃよりも低光量とするよう、レーザー光源４２の輝度とレーザー光源４３の輝度の比（割合）が設定されている。なお、詳細については後述するが、レーザー光源４２、４３が発する各色光の光量を適切に調整するための調整値は、記憶部１５に記憶されている。
また、青色光２０ａ、赤色光２０ｂ及び緑色光２０ｃの光量の比は、レーザー光源４２，４３の出力、蛍光体ホイール４５によって青色レーザー光４３ａを黄色光４５ａに変換する変換効率、拡散板４４における拡散の状態、分光部４６の分光特性、液晶パネル２２ａ，２２ｂ，２２ｃの状態等の各種条件によって影響を受けることがある。
このような影響を踏まえて、プロジェクター１は、正確な白色が再現できるように、ホワイトバランスが調整されている。

しかしながら、２つのレーザー光源４２、４３によって発せられる光を合成して投射するプロジェクター１では、レーザー光源４２、４３の経時変化による発光量の変化が個体差によって大きく異なる場合がある。レーザー光源４２、４３の経時変化による発光量の変化にずれがある場合、青色光２０ａ、赤色光２０ｂ及び緑色光２０ｃの光量の比が乱れてしまう。
また、プロジェクター１は、ユーザーによる入力に基づいて、レーザー光源４２、４３の階調値を変更することができるように構成されている。ユーザーは、レーザー光源４２、４３の階調値を変更する操作を行うことで、投射画像の明るさを段階的に変更できる。しかしながら、レーザー光源４２，４３の階調値と発光量との関係の個体差や、蛍光体ホイール４５、分光部４６、または拡散板４４による影響、または、各レーザー光源４２、４３から投射光学系２３までの光路差の影響により、レーザー光源４２、４３の階調値を変更した際には、変調光２８のＲ：Ｇ：Ｂの光量比がくずれてしまう。このように、変調光２８のＲ：Ｇ：Ｂの光量の比がくずれた場合には、スクリーンＳＣに投射される投射画像のホワイトバランスが乱れてしまい、正確な白を再現することができなくなる。２つのレーザー光源４２，４３を備えたプロジェクター１では、上述した様々な要因によりホワイトバランスが複雑に変化する。

このように複雑に変化するホワイトバランスを適正に調整するために、プロジェクター１は、製品の製造時に外部の工程センサー（不図示）を用いてホワイトバランスが適切に調整される。プロジェクター１は、外部の工程センサーを用いてホワイトバランスを適切に調整した際の内部のカラーセンサー１４の検出値を記憶部１５に記憶している。なお、外部センサー、及び、カラーセンサー１４には、適宜ＮＤフィルターなどで減衰させた光を導入する構成であっても良い。

次に、プロジェクター１の製造工程において、カラーセンサー１４の検出値をレーザー光源４２，４３の階調値と関連付けてホワイトバランスの調整値として記憶部１５に記憶させる際の手順について、図２のフローチャートを用いて説明する。
図２は、プロジェクター１の製造工程において、レーザー光源４２，４３の階調値を変更させた際のホワイトバランスの調整値を記憶部１５に記憶させる手順を示すフローチャートである。この図２を参照して、プロジェクター１の製造工程においてレーザー光源４２，４３の階調値に関連付けてホワイトバランスの調整値を記憶部１５に記憶する手順について説明する。
まず、作業者のレーザー光源４２，４３の階調値を最大値に設定する操作に基づいて、制御部１０は、発光制御部１８の機能により、ＰＷＭ信号生成部５０を制御し、レーザー光源４２，４３の発光量を最大にして変調光２８を投射する（ステップＳ１）。

次に、制御部１０は、発光制御部１８の機能により、プロジェクター１の外部に設けられた外部センサーで測定する投射画像のＲＧＢ比が１００：１００：１００となるように、レーザー光源４２，４３の発光量を調整する（ステップＳ２）。外部センサーで測定する投射画像のＲＧＢ比が１００：１００：１００となるときは、プロジェクター１のホワイトバランスが適正に調整され、スクリーンＳＣに正確な白色が再現されているときである。なお、外部センサーの測定値は、入力処理部１６を介してプロジェクター１に入力される構成とすることができる。
なお、ホワイトバランスを適正化するために発光量を調整する際には、レーザー光源４２，４３の発光量を最大にして投射した（ステップＳ１）の後に、外部センサーで投射画像のＲＧＢ比を測定し、発光出力が最も小さい色光に合わせて他の色光の発光出力を下げてＲＧＢ比を調整する構成であっても良い。例えば、図３（Ａ）に示したように、レーザー光源４２，４３を最大発光量で発光させたときの外部センサーの測定値が、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１２０：１１０：１００であった場合、制御部１０は、発光制御部１８の機能により、測定値が最も低い青色光Ｂに合わせて赤色光Ｒ及び緑色光Ｇの発光出力を下げる調整をする。そうして、外部センサーの測定値が、図３（Ｂ）に示すように、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１００：１００：１００となるようにレーザー光源４２，４３の発光量をそれぞれ調整する。

次に、制御部１０は、調整値取得部３８の機能により、外部センサーの測定値が、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１００：１００：１００となったときの、プロジェクター１内部のカラーセンサー１４の検出値を取得する（ステップＳ３）。これにより、カラーセンサー１４では、プロジェクター１のホワイトバランスが適正であり、かつ、レーザー光源４２，４３の階調値が最大値の１００％である時の変調光２８のＲ：Ｇ：Ｂの光量比が検出される。なお、本実施形態では、レーザー光源４２，４３の階調値は、投射画像の明るさを０％から１００％の間で変更可能とするべく設定される。レーザー光源４２，４３の階調値は、ユーザー操作により任意に設定を変更可能に構成され、階調値が１００％に設定されたときに投射画像が最も明るく表示されるように構成されている。

続いて、調整値取得部３８は、外部センサーの測定値が１００：１００：１００となったときの、カラーセンサー１４の検出値を、レーザー光源４２，４３の階調値が最大のときの調整値として記憶部１５に記憶する（ステップＳ４）。つまり、カラーセンサー１４の検出値と、レーザー光源４２，４３の階調値と、を関連付けてホワイトバランスの調整値として記憶部１５に記憶する。
例えば、図３（Ｂ）に示すように、レーザー光源４２，４３の階調値が１００％の場合にホワイトバランスが適正となるカラーセンサー１４の検出値は、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝９８：９７：１００であり、この検出値が、階調値１００％のときの調整値として記憶部１５に記憶される。

続いて、制御部１０は、発光制御部１８の機能により、ＰＷＭ信号生成部５０を制御し、レーザー光源４２，４３の階調値を特定の値に変更して変調光２８を投射する（ステップＳ５）。制御部１０は、いずれかの色光を基準として、基準となる色光の発光出力を変更することでレーザー光源４２，４３の階調値を変更する。図３（Ｃ）は、緑色光Ｇを基準とし、レーザー光源４２，４３の階調値を８０％に変更する場合を例に示した図である。緑色光Ｇを基準とした場合を例に説明すると、制御部１０は、レーザー光源４２，４３の階調値が１００％の際に、ホワイトバランスが適正となる緑色光Ｇの発光出力＝９０（図３（Ｂ）参照）を基準として、レーザー光源４２，４３の階調値を変更する。つまり、レーザー光源４２，４３の階調値を８０％に変更する場合には、まず、基準となる緑色光Ｇの発光出力を９０＊０．８＝７２に変更する。そして、緑色光Ｇの発光出力＝７２に固定した状態で、外部センサーの測定値がＲ：Ｇ：Ｂ＝１００：１００：１００となるようにレーザー光源４２，４３の発光量を調整する（ステップＳ６）。

次に、制御部１０は、調整値取得部３８の機能により、レーザー光源４２，４３の階調値が８０％で、外部センサーの測定値が、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１００：１００：１００となったときの、カラーセンサー１４の検出値を取得する（ステップＳ７）。これにより、カラーセンサー１４では、プロジェクター１のホワイトバランスが適正であり、かつ、レーザー光源４２，４３の階調値が８０％である時の変調光２８のＲ：Ｇ：Ｂの光量比が検出される。
続いて、調整値取得部３８は、外部センサーの測定値が１００：１００：１００となったときの、カラーセンサー１４の検出値Ｒ：Ｇ：Ｂ＝８５：９２：９０を、レーザー光源４２，４３の階調値が８０％のときの調整値として記憶部１５に記憶する（ステップＳ８）。

ホワイトバランスの調整値と関連付けて記憶部１５に記憶するレーザー光源４２，４３の階調値は、任意に設定可能である。例えばレーザー光源４２，４３の階調値が、１００％、８０％、６０％、４０％、２０％のときの５つの階調値について、レーザー光源の階調値と、ホワイトバランスが適正となるカラーセンサー１４の検出値と、を関連付けてホワイトバランスの調整値として記憶しておく構成としても良い。
緑色光Ｇの発光出力を基準として、レーザー光源４２，４３の階調値を６０％に変更する場合には、上記に例示した階調値を８０％に変更する場合と同様に、まず、基準となる緑色光Ｇの発光出力を９０＊０．６＝５４に変更する（ステップＳ５）。そして、緑色光Ｇの発光出力＝５４に固定した状態で、外部センサーの測定値がＲ：Ｇ：Ｂ＝１００：１００：１００となるようにレーザー光源４２，４３の発光量を調整する（ステップＳ６）。そして、外部センサーの測定値が、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１００：１００：１００となったときのカラーセンサー１４の検出値を取得し（ステップＳ７）、この検出値をレーザー光源４２，４３の階調値が６０％のときの調整値として記憶部１５に記憶する（ステップＳ８）。

作業者は、予め設定した全てのレーザー光源４２，４３の階調値について、ホワイトバランスの調整値が記憶部１５に記憶されたかを判断し（ステップＳ９）、他に調整値が記録されるべきレーザー光源４２，４３の階調値が残っている場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、当該階調値についてステップＳ５からステップＳ８を繰り返す。予め設定した全ての階調値についてホワイトバランスの調整値が記録されたと判断した場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、作業者は、階調値に関するホワイトバランスの調整値を記憶部１５に記憶させる作業を終了する。

上述したように、プロジェクター１の記憶部１５には、レーザー光源４２，４３の階調値を特定の値に設定した場合に、変調光２８のホワイトバランスが適正となるカラーセンサー１４の検出値、つまり変調光２８のＲ：Ｇ：Ｂの光量比が記憶される。プロジェクター１は、起動時や、階調値が変更された場合に、レーザー光源４２，４３の階調値と、記憶部１５に記憶されている特定の階調値でのホワイトバランスの調整値と、に基づいて、ホワイトバランスを調整する。
次に、レーザー光源４２，４３の特定の階調値に基づいてホワイトバランスを調整する際のプロジェクター１の動作について図４のフローチャートを用いて説明する。

まず、プロジェクター１の起動時、または、ユーザー操作によりレーザー光源４２，４３の階調値が変更されたことを検出した際には、制御部１０は、設定されたレーザー光源４２，４３の階調値が記憶部１５にホワイトバランスの調整値と予め関連付けて記憶されている特定の値か否かを判定する（ステップＳ１１）。レーザー光源４２，４３の階調値が、記憶部１５にホワイトバランスの調整値が予め記憶されている特定の階調値であると判定した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、制御部１０は、調整値取得部３８の機能により、記憶部１５から当該階調値に関連付けて記憶されている調整値を取得する（ステップＳ１２）。
レーザー光源４２，４３の階調値が、記憶部１５にホワイトバランスの調整値が予め記憶されている特定の値ではないと判定した場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部１０は、調整値取得部３８の機能により、記憶部１５に記憶されている特定の階調値と、特定の階調値に関連付けられて記憶されている調整値と、からホワイトバランスを現在設定されている階調値に対して適切に調整するための推定値を算出する（ステップＳ１３）。

ここで、記憶部１５に記憶されている特定の階調値と、特定の階調値に関連付けられて記憶されている調整値と、からホワイトバランスを現在設定されている階調値に対して適切に調整するための推定値を算出する方法の一例を説明する。
上述した例に基づいて説明すると、記憶部１５には、レーザー光源４２，４３の階調値が、１００％、８０％、６０％、４０％、２０％のときの５つの特定の階調値について、ホワイトバランスの調整値が関連付けられて記憶されている。現在設定されている階調値が、記憶部１５に予め記憶されている階調値ではないと判定した場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部１０は、設定されている階調値に対応するホワイトバランスを調整するための推定値を、記憶部１５に記憶された特定の階調値と、この特定の階調値での調整値とに基づいて直線補間、２次関数補間、またはスプライン補間等の補間方法を用いて算出する。

例えば、ユーザーによって設定されたレーザー光源４２，４３の階調値が９０％の場合、制御部１０は、記憶部１５に予め記憶されている階調値が１００％のときの調整値と、階調値が８０％のときの調整値とに基づいて、ホワイトバランスを適切に調整するための推定値を算出する。上述した例では、レーザー光源４２，４３の階調値が１００％のときの調整値Ｒ：Ｇ：Ｂ＝９８：９７：１００であり、レーザー光源４２，４３の階調値が８０％のときの調整値Ｒ：Ｇ：Ｂ＝８５：９２：９０であった。この場合、レーザー光源４２，４３の階調値が９０％の場合の推定値は、直線補間により、以下のように算出される。
Ｒ＝（９８＋８５）÷２＝９１．５
Ｇ＝（９７＋９２）÷２＝９４．５
Ｂ＝（１００＋９０）÷２＝９５

このように、制御部１０は、調整値取得部３８の機能によりレーザー光源４２，４３の階調値に基づいてホワイトバランスの調整値または推定値を取得または算出した後、続いて、発光制御部１８を制御し、カラーセンサー１４の検出値が、調整値取得部３８により取得または算出された調整値または推定値と合うように、レーザー光源４２，４３の発光量を調整する（ステップＳ１４）。つまり、制御部１０は、ＰＷＭ信号生成部５０の機能によりレーザー光源４２，４３の発光量をパルス制御して、青色光２０ａ、赤色光２０ｂ、緑色光２０ｃの発光出力を変更し、変調光２８のＲ：Ｇ：Ｂの光量比をプロジェクター１のホワイトバランスが適正となる光量比とする。このとき、発光制御部１８は、調整値取得部３８により取得された調整値、または、推定値と、カラーセンサー１４の検出値とに基づいて、各々の色光Ｒ，Ｇ，Ｂの光量の調整値を求め、さらに各々のレーザー光源４２，４３の発光量の調整値を求めてＰＷＭ信号生成部５０によりレーザー光源４２，４３の発光量を調整する。

この構成によれば、レーザー光源４２，４３の階調値に応じて、カラーセンサー１４で検出される変調光２８のＲ：Ｇ：Ｂの光量比がプロジェクター１のホワイトバランスが適正となるようにレーザー光源４２，４３の発光量を変更することができる。また、投射光学系２３から投射される変調光２８のＲ：Ｇ：Ｂの光量比に基づいて、ホワイトバランスが適正となるようにレーザー光源４２，４３の発光量を変更するため、レーザー光源４２，４３の経時変化によってレーザー光源４２，４３の出力光量が変化し、変調光２８のホワイトバランスが複雑に変化する場合であっても、適切な調整を行うことができ、高品位の画像を投射することができる。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクター１によれば、複数のレーザー光源４２，４３と、複数のレーザー光源４２，４３が発する光を変調する光変調装置２２と、を備え、光変調装置２２で変調された変調光を投射する投射部２０と、レーザー光源４２，４３の階調値と、投射部２０から投射される変調光２８のホワイトバランスを整えるための各々のレーザー光源４２，４３の発光量の調整値と、を関連付けて記憶する記憶部１５と、レーザー光源４２，４３の階調値に対応した調整値に基づいて各々のレーザー光源４２，４３の発光量を調整するＰＷＭ信号生成部５０とを備えた。複数のレーザー光源４２，４３の階調値を変化させたことにより変調光２８のホワイトバランスが変化しても、予めレーザー光源４２，４３の階調値に関連づけて記憶した調整値に基づいて、変調光２８のホワイトバランスを適切に調整することができ、高品位の画像を投射できる。

また、プロジェクター１は、複数のレーザー光源４２，４３を駆動するレーザー光源ドライバー４０，４１を備え、ＰＷＭ信号生成部５０は、入力されたレーザー光源４２，４３の階調値と、記憶部１５から取得した調整値とに基づいて、レーザー光源ドライバー４０，４１を制御することにより、レーザー光源４２，４３の発光量を調整する。これにより、入力されたレーザー光源４２，４３の階調値で光源を発光させる場合に、階調値に関連づけて記憶した調整値に基づいてレーザー光源４２，４３の発光量を調整することにより、レーザー光源４２，４３の発光量に対応してホワイトバランスを適切に調整することができる。

また、プロジェクター１の記憶部１５は、レーザー光源４２，４３の階調値と、調整値とを関連付けて記憶し、レーザー光源４２，４３の階調値が特定の値とされた場合に、記憶部１５に記憶された調整値に基づいてＰＷＭ信号生成部５０によりレーザー光源４２，４３の発光量を調整し、レーザー光源４２，４３の階調値が特定の値以外とされた場合には、記憶部１５に記憶された調整値から算出される推定値に基づいてＰＷＭ信号生成部５０によりレーザー光源４２，４３の発光量を調整する発光制御部１８をさらに備えた。これにより、ホワイトバランスの調整値が少なくても様々な階調値に対応してホワイトバランスの調整を行える。また、多数の調整値を必要としないので、調整値の取得に要する時間を短縮できる。

また、プロジェクター１は、レーザー光源４２，４３の階調値が特定の値となった場合において、変調光２８のホワイトバランスを整える調整値を取得し、レーザー光源４２，４３の階調値と調整値とを関連付けて記憶部１５に記憶する調整値取得部３８をさらに備える。これにより、レーザー光源４２，４３の階調値と、その階調値でのホワイトバランスの調整値とを関連づけて記憶させておくことにより、レーザー光源４２，４３の発光量に対応してホワイトバランスを適切に調整することができる。

また、プロジェクター１は、いずれかのレーザー光源４２，４３の光から色変換及び／又は分光により複数の色光を生成する蛍光体ホイール４５及び分光部４６と、蛍光体ホイール４５及び分光部４６により生成された複数の色光を変調する変調手段と、をさらに備え、発光制御部１８は、レーザー光源４２，４３の階調値に基づいて、記憶部１５に記憶された調整値または記憶部１５に記憶された調整値から算出される推定値から、各々の色光の光量の調整値を求め、さらに各々のレーザー光源４２，４３の調整値を求めてＰＷＭ信号生成部５０によりレーザー光源４２，４３の発光量を調整する。これにより、色変換及び／又は分光により１つのレーザー光源４３から複数の色光を生成する構成において、各レーザー光源４２，４３の発光量に対応してホワイトバランスを適切に調整できる。

また、プロジェクター１は、さらに、変調光のホワイトバランスを検出するカラーセンサー１４と、レーザー光源４２，４３の階調値が特定の値となった場合の変調光のホワイトバランスをカラーセンサー１４により検出し、当該検出値を保持する記憶部１５と、を備え、調整値取得部３８は、記憶部１５により保持された検出値から調整値を取得する。これにより、複数のレーザー光源４２，４３が発する光を合成して投射する場合に、カラーセンサー１４の検出値に基づいて、各レーザー光源４２，４３の発光量のホワイトバランスを適切に調整することができる。

また、プロジェクター１の調整値取得部３８は、変調光２８のホワイトバランスを、プロジェクター１の外部で測定した測定値と、カラーセンサー１４により検出された検出値とに基づいて、調整値を取得する。これにより、プロジェクター１の外部で測定された測定値とカラーセンサー１４の検出値とに基づいて、レーザー光源４２，４３の階調値が特定の値となったときの調整値を速やかに取得できる。

なお、上記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、上記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。
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、本実施形態のプロジェクター１は、青色光Ｂを変調する液晶パネル２２ａ、赤色光Ｒを変調する液晶パネル２２ｂ、及び、緑色光Ｇを変調する液晶パネル２２ｃを備えた液晶プロジェクターである構成としたが、これに限らず、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いたプロジェクターであってもよい。
また、本実施形態では、変調光２８のホワイトバランスを正確な白、つまり、Ｒ：Ｇ：Ｂが１００：１００：１００となるように調整する構成としたが、これに限らず、投射画面を青みがかった画面や赤みがかった画面に設定すべく、変調光の色光のバランスは、任意の色に設定可能である構成としても良い。

また、プロジェクター１が備えるカラーモード設定に応じて、バランス調整する色を変えてもよい。例えばカラーモード設定がダイナミックの場合は、本実施形態のように変調光２８が白になるようにバランスを調整し、カラーモード設定がシネマモードの場合は、変調光２８が青みがかった色になるようにバランスを調整してもよい。
また、投射環境に応じて最適な色になるように変調光２８のバランスを調整してもよい。この場合、プロジェクター１は環境光を測定する照度センサーまたはカメラを備え、測定した環境光に応じて適切な色になるように変調光２８のバランスを調整すればよい。

１…プロジェクター、１０…制御部、１２…映像入力部、１４…カラーセンサー（検出手段）、１５…記憶部（記憶手段、検出値保持手段）、１７…投射制御部、１８…発光制御部（制御手段）、２０…投射部、２１…光源部、２２…光変調装置(変調手段)、２３…投射光学系、２８…変調光、３８…調整値取得部（調整値取得手段）、４０、４１…レーザー光源ドライバー（光源駆動手段）、４２、４３…レーザー光源（光源）、４５…蛍光体ホイール（色光変換手段）、４６…分光部（色光変換手段）、５０…ＰＷＭ信号生成部（発光量調整手段）、ＳＣ…スクリーン。

Claims (7)

1. 複数の光源と、
   前記複数の光源が発する複数の色光を変調する変調手段と、
   前記変調手段で変調された変調光を投射する投射部と、
   前記投射部から投射される変調光の状態を検出する検出手段と、
   前記複数の光源の複数の階調値について、前記複数の光源の階調値と、前記投射部から投射される変調光のホワイトバランスを整えるための各々の前記光源の発光量の調整値と、を関連付けて記憶する記憶手段と、
   入力された前記複数の光源の階調値に対応する調整値を、前記記憶手段に記憶された調整値をもとに得る調整値取得手段と、
   前記検出手段が検出する変調光の状態と、前記調整値取得手段により得られる調整値とに基づいて各々の前記光源の発光量を調整する発光量調整手段と、を備え、
   前記記憶手段に記憶される複数の調整値は、前記複数の光源が発する光を予め設定された割合で含む変調光を前記投射部により投射し、投射された変調光の状態を前記検出手段により検出して得られる検出値であり、投射された変調光に含まれる前記複数の色光の光量比を示す値であることを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記複数の光源を駆動する光源駆動手段を備え、
   前記発光量調整手段は、前記検出手段が検出する変調光の状態と、前記調整値取得手段により得られる調整値とに基づいて、前記光源駆動手段を制御することにより、前記光源の発光量を調整することを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記調整値取得手段は、入力された前記複数の光源の階調値が前記記憶手段に記憶された階調値である場合に、前記記憶手段に記憶された調整値に基づいて前記発光量調整手段により前記光源の発光量を調整し、入力された前記複数の光源の階調値が前記記憶手段に記憶された階調値以外の階調値である場合には、前記記憶手段に記憶された調整値から算出される推定値に基づいて前記発光量調整手段により前記光源の発光量を調整することを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項３に記載のプロジェクターであって、
   前記調整値取得手段は、前記複数の光源の階調値をいずれかの階調値とし、前記複数の光源が発する光を予め設定された割合で含む変調光を前記投射部により投射し、投射された変調光の状態を前記検出手段により検出して、前記変調光のホワイトバランスを整える調整値を取得し、前記光源の階調値と前記調整値とを関連付けて前記記憶手段に記憶させることを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項３または４に記載のプロジェクターであって、
   いずれかの前記光源の光から色変換及び／又は分光により複数の色光を生成する色光変換手段を備え、
   前記変調手段は、前記色光変換手段により生成された前記複数の色光を変調し、
   前記調整値取得手段は、前記光源の階調値に基づいて、前記記憶手段に記憶された調整値または前記記憶手段に記憶された調整値から算出される推定値から、各々の前記色光の光量の調整値を求め、さらに各々の前記光源の調整値を求めて前記発光量調整手段により前記光源の発光量を調整することを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のプロジェクターであって、
   前記調整値取得手段は、前記変調光のホワイトバランスを、前記プロジェクターの外部で測定した測定値と、前記検出手段により検出された検出値とに基づいて、前記調整値を取得することを特徴とするプロジェクター。
7. 複数の光源と、前記複数の光源が発する複数の色光を変調する変調手段と、前記変調手段で変調された変調光を投射する投射部と、前記投射部から投射される変調光の状態を検出する検出手段と、前記複数の光源の複数の階調値について、前記複数の光源の階調値と、前記投射部から投射される変調光のホワイトバランスを整えるための各々の前記光源の発光量の調整値とを関連付けて記憶する記憶手段と、を備えるプロジェクターにおける発光制御方法であって、
   入力された前記複数の光源の階調値に対応する調整値を、前記記憶手段に記憶された調整値をもとに得るステップと、
   前記投射部から投射される変調光の状態を前記検出手段により検出するステップと、
   前記検出手段により検出される変調光の状態と、前記記憶手段に記憶された調整値をもとに得られた調整値とに基づいて各々の前記光源の発光量を調整するステップと、を備え、
   前記記憶手段に記憶される複数の調整値は、前記記憶手段に記憶される複数の調整値は、前記複数の光源が発する光を予め設定された割合で含む変調光を前記投射部により投射し、投射された変調光の状態を前記検出手段により検出して得られる検出値であり、投射された変調光に含まれる前記複数の色光の光量比を示す値であることを特徴とするプロジェクターにおける発光制御方法。

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