特許 7568643 プロジェクションシステムおよびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】プロジェクションシステムおよびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20241008BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 Z

H04N5/74 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021561305

(86)(22)【出願日】2020-11-13

(86)【国際出願番号】 JP2020042384

(87)【国際公開番号】W WO2021106617

(87)【国際公開日】2021-06-03

【審査請求日】2023-09-21

(31)【優先権主張番号】P 2019215376

(32)【優先日】2019-11-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】316005926

【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003339

【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木本 太陽

【審査官】中村 直行

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１６５２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１３００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２２６６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５４６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５８８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２４２３９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０００９７２３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ２１／００ ー ２１／６４

Ｈ０４Ｎ ５／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像光を形成する画像形成装置と、
前記画像光を投射する投射レンズと、
前記画像光を測定する測定装置と、
前記測定装置の出力に基づいて前記画像形成装置を制御する制御装置と、
前記画像形成装置と前記投射レンズとの間に配置され、前記画像光を前記投射レンズへ入射させる第１の状態と、前記画像光を前記測定装置へ入射させる第２の状態とを選択的に切り替え可能に構成された測定補助装置と、
筐体に配置され、前記投射レンズによる投影像を撮影する撮像装置と
を具備し、
前記制御装置は、前記測定装置により取得された前記投射レンズのレンズ特性に依らない前記画像光と、前記撮像装置により取得された前記レンズ特性及び前記筐体の設置環境に依存した前記投影像の撮影データとに基づいて、前記画像形成装置を制御する
プロジェクションシステム。

【請求項2】

請求項１に記載のプロジェクションシステムであって、
前記測定補助装置は、前記第２の状態において前記画像光を前記測定装置へ向けて反射させる光反射素子を有する
プロジェクションシステム。

【請求項3】

請求項２に記載のプロジェクションシステムであって、
前記光反射素子は、透光モードと遮光モードとを切り替え可能な調光素子である
プロジェクションシステム。

【請求項4】

請求項２に記載のプロジェクションシステムであって、
前記光反射素子は、前記画像形成装置の光軸から離間した位置である第１の位置と、前記光軸上の位置である第２の位置との間で移動または回動可能に構成される
プロジェクションシステム。

【請求項5】

請求項４に記載のプロジェクションシステムであって、
前記光反射素子は、前記画像光を前記投射レンズへ向けて反射する第１の姿勢と、前記画像光を前記測定装置へ向けて反射する第２の姿勢とを切り替え可能に構成される
プロジェクションシステム。

【請求項6】

請求項１に記載のプロジェクションシステムであって、
前記測定装置は、撮像素子を含む
プロジェクションシステム。

【請求項7】

請求項６に記載のプロジェクションシステムであって、
前記撮像素子は、前記画像形成装置に配置される
プロジェクションシステム。

【請求項8】

請求項１に記載のプロジェクションシステムであって、
前記制御装置は、前記測定装置の出力に基づいて、前記画像光を評価する評価部を有する
プロジェクションシステム。

【請求項9】

請求項１に記載のプロジェクションシステムであって、
前記画像形成装置は、３板式の画像表示素子を含む
プロジェクションシステム。

【請求項10】

請求項１に記載のプロジェクションシステムであって、
前記画像形成装置は、単板式の画像表示素子を含む
プロジェクションシステム。

【請求項11】

請求項９に記載のプロジェクションシステムであって、
前記画像表示素子は、自発光型表示素子である
プロジェクションシステム。

【請求項12】

画像形成装置によって画像光を形成し、
前記画像光を投射するときは、前記画像光を投射レンズへ入射させ、
前記画像光を評価するときは、前記画像形成装置と前記投射レンズとの間に光反射素子を配置し、前記光反射素子で反射された前記画像光を測定装置へ入射させる
プロジェクションシステムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、プロジェクションシステムおよびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プロジェクタ等の画像投射装置は、光源からの光を光変調素子により変調することで画像光を形成し、投射レンズを介して画像をスクリーン等へ表示させる。この種のプロジェクタには、投射された画像光を検出して、光変調素子の位置ずれや画像の明るさ等を調整する技術が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、合成光学系から射出される合成画像光の偏光成分のうち投射に不要な不要偏光成分を分離する偏光分離手段と、分離された不要偏光成分に対応する画像データを出力するイメージセンサと、イメージセンサから出力される画像データに基づき、異なる色成分に対応した複数の光変調素子の位置を調整する位置調整制御装置とを備えたプロジェクタが開示されている。

【0004】

また、特許文献２，３には、色合成光学系により合成された光の一部を光量センサへ導き、光量センサの計測値に基づいて投影画像の明るさを一定に保つ画像表示装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－１４９２４号公報

【文献】特開２０１７－２０４７９９号公報

【文献】特開２０１５－１８０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述のように従来のプロジェクタにあっては、光変調素子の位置ずれや画像光の明るさを測定するために、画像光の出射光軸上に偏光分離手段を配置して画像光の一部をイメージセンサや光量センサで受光するように構成されている。このため、スクリーンへ投射される画像光は常に上記偏光分離手段を通過するので輝度が落ちてしまう。同様に、上記偏光分離手段を介してイメージセンサや光量センサが受光する画像も明るさが不足し、投影画を正確に測定することができないという問題がある。

【0007】

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、投影画像の輝度低下を防ぎつつ、投影画を正確に測定することができるプロジェクションシステムおよびその制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本技術の一形態に係るプロジェクションシステムは、画像形成装置と、投射レンズと、測定装置と、制御装置と、測定補助装置とを具備する。
前記画像形成装置は、画像光を形成する。
前記投射レンズは、前記画像光を投射する。
前記測定装置は、前記画像光を測定する。
前記制御装置は、前記測定装置の出力に基づいて前記画像形成装置を制御する。
前記測定補助装置は、前記画像形成装置と前記投射レンズとの間に配置され、前記画像光を前記投射レンズへ入射させる第１の状態と、前記画像光を前記測定装置へ入射させる第２の状態とを選択的に切り替え可能に構成される。

【0009】

前記測定補助装置は、前記第２の状態において前記画像光を前記測定装置へ向けて反射させる光反射素子を有してもよい。

【0010】

前記光反射素子は、透光モードと遮光モードとを切り替え可能な調光素子であってもよい。

【0011】

前記光反射素子は、前記画像形成装置の光軸から離間した位置である第１の位置と、前記光軸上の位置である第２の位置との間で移動または回動可能に構成されてもよい。

【0012】

前記光反射素子は、前記画像光を前記投射レンズへ向けて反射する第１の姿勢と、前記画像光を前記測定装置へ向けて反射する第２の姿勢とを切り替え可能に構成されてもよい。

【0013】

前記測定装置は、撮像素子を含んでもよい。

【0014】

前記撮像素子は、前記画像形成装置に配置されてもよい。

【0015】

前記プロジェクションシステムは、前記投射レンズによる投影像を撮影する撮像装置をさらに具備してもよい。この場合、前記制御装置は、前記測定装置の出力と前記撮像装置の出力とに基づいて、前記画像形成装置を制御する。

【0016】

前記制御装置は、前記測定装置の出力に基づいて、前記画像光を評価する評価部を有してもよい。

【0017】

前記画像形成装置は、３板式の画像表示素子を含んでもよい。

【0018】

前記画像形成装置は、単板式の画像表示素子を含んでもよい。

【0019】

前記画像表示素子は、自発光型表示素子であってもよい。

【0020】

本技術の一形態に係るプロジェクションシステムの制御方法は、画像形成装置によって画像光を形成することを含む。
前記画像光を投射するときは、前記画像光が投射レンズへ入射する。
前記画像光を評価するときは、前記画像形成装置と前記投射レンズとの間に光反射素子が配置され、前記光反射素子で反射された前記画像光が測定装置へ入射する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本技術の第１の実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成図である。

【図2】本技術の第２の実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成図である。

【図3】本技術の第３の実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成図である。

【図4】本技術の第４の実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成図である。

【図5】本技術の第５の実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成図である。

【図6】図５のプロジェクションシステムの一作用を説明する概略構成図である。

【図7】本技術の第６の実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成図である。

【図8】本技術の第７の実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成図である。

【図9】本技術の第８の実施形態に係るプロジェクションシステムの概略構成図である。

【図10】第１の実施形態に係るプロジェクションシステムの構成の変形例を示す概略図である。

【図11】第１の実施形態に係るプロジェクションシステムの構成の他の変形例を示す概略図である。

【図12】第１の実施形態に係るプロジェクションシステムの構成のさらに他の変形例を示す概略図である。

【図13】第１の実施形態に係るプロジェクションシステムにおける測定装置の設置例を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

【0023】

＜第１の実施形態＞
図１は、本技術の第１の実施形態に係るプロジェクションシステム１００の概略構成図である。本実施形態のプロジェクションシステム１００は、スクリーンＳなどの投射面に画像を投影する画像投影装置として構成される。

【0024】

プロジェクションシステム１００は、画像形成装置１０と、投射レンズ２０と、測定装置３０と、コントローラ４０と、測定補助装置５０とを備える。

【0025】

画像形成装置１０は、スクリーンＳに投射される画像光Ｌを形成する。本実施形態において画像形成装置１０は、光源１１と、第１ダイクロイックミラー１２と、第２ダイクロイックミラー１３と、第１反射ミラー１４と、第２反射ミラー１５と、第３反射ミラー１６と、３板式の画像表示素子として液晶パネル１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂと、合成プリズム１８と、駆動回路１９とを有する。

【0026】

光源１１は、例えば、超高圧水銀ランプであり、白色光を出射する。光源１１は、図示せずとも、ＵＶカットフィルタ、フライアイレンズ、コンデンサレンズ等の光学素子を含んでいてもよい。

【0027】

第１ダイクロイックミラー１２は、光源１１から出射される白色光のうち、例えば赤色光を反射し、青色光および緑色光を透過する。第１ダイクロイックミラー１２で反射した赤色光は、第１反射ミラー１４で反射して液晶パネル１７Ｒへ入射する。

【0028】

第２ダイクロイックミラー１３は、第１ダイクロイックミラー１２を透過した青色光および緑色光のうち、例えば青色光を透過し、緑色光を反射する。第２ダイクロイックミラー１３で反射した緑色光は、液晶パネル１７Ｇへ入射する。第２ダイクロイックミラー１３を透過した青色光は、第２反射ミラー１５および第３反射ミラー１６で反射して液晶パネル１７Ｂへ入射する。

【0029】

合成プリズム１８は、液晶パネル１７Ｒから出射する赤色光と、液晶パネル１７Ｇから出射する緑色光と、液晶パネル１７Ｂから出射する青色光とを同一光路上に合成する。合成プリズム１８での合成光である画像光Ｌは、投射レンズ２０によってスクリーンＳ上に拡大投射される。

【0030】

駆動回路１９は、光源１１の出力を制御する。また、駆動回路１９は、画像情報を含む入力信号に基づいて、液晶パネル１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂにそれぞれ、赤色光、緑色光および青色光の信号電圧を印加し、各液晶パネル１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの各画素を駆動する。各液晶パネル１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂによって形成された赤色画像、緑色画像および青色画像は、上述のように合成プリズム１８によって合成され、スクリーンＳ上に投影される。

【0031】

なお、画像形成装置１０は、上記以外にも、偏光フィルムや１／２波長板などの種々の光学要素が適宜の位置に配置されてもよい。また、光源１１にレーザー光源を用いてもよく、この場合、液晶パネル１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂに代えて、各色に分離されたレーザー光を空間変調するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）デバイスが用いられてもよい。

【0032】

投射レンズ２０は、画像形成装置１０、測定装置３０、コントローラ４０および測定補助装置５０を収容する筐体１に設置される。投射レンズ２０は、合成プリズム１８の光軸上に配置され、合成プリズム１８から出射する画像光ＬをスクリーンＳ上へ投射する。投射レンズ２０は、典型的には、ユーザの操作に応じて画像光Ｌの焦点位置などを調整可能なレンズユニットで構成される。

【0033】

測定装置３０は、画像形成装置１０によって形成された画像光を測定するためのセンサヘッドである。本実施形態において、測定装置３０は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の固体撮像素子を含む。測定装置３０は、後述する測定補助装置５０を介して画像光を受光し、その検出信号（画像信号）をコントローラ４０へ出力する。

【0034】

コントローラ４０は、制御装置４１と、メモリ４２とを有する。制御装置４１は、ＣＰＵ等の演算素子を含むコンピュータで構成される。制御装置４１は、測定装置３０の出力に基づいて画像形成装置１０の駆動を制御する。

【0035】

制御装置４１は、機能ブロックとして、測定装置３０から出力される検出信号を処理する画像処理部と、画像処理した画像に基づいて画像光を評価する評価部とを有する。画像光の評価内容は特に限定されず、典型的には、画像光の輝度（明るさ）、液晶パネル１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの劣化やレジずれ等による画不良の有無、画像形成装置１０を構成する各光学要素の劣化の有無等が挙げられる。制御装置４１は、測定装置３０の出力とメモリ４２から読みだした各種参照データとを比較して、目的とする画像光が得られるように駆動回路１９を制御することで、画像光のキャリブレーション処理を実行する。

【0036】

メモリ４２は、半導体記憶素子やハードディスク等の記憶デバイスであり、制御装置４１による画像光の評価結果や、入力信号に基づく投影画像データ、駆動回路１９による各液晶パネル１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの制御パラメータなどを含む各種参照データを格納する。

【0037】

測定補助装置５０は、筐体１の内部に配置され、画像光を投射レンズ２０へ入射させる第１の状態と、画像光を測定装置３０へ入射させる第２の状態とを選択的に切り替え可能に構成される。測定補助装置５０は、典型的には、スクリーンＳへ画像を投影するときは上記第１の状態に切り替えられ、画像光のキャリブレーション処理を実行するときは上記第２の状態に切り替えられる。測定補助装置５０の上記第１および第２の状態の切り替えは、コントローラ４０において実行される。

【0038】

本実施形態において測定補助装置５０は、画像形成装置１０と投射レンズ２０との間に配置された調光素子で構成される。このような調光素子としては、例えば、透光モードと遮光モードとを有する液晶シャッタあるいは高コントラスト調光フィルム等の調光素子が挙げられる。上記透光モードは、上記第１の状態に相当し、上記遮光モードは、上記第２の状態に相当する。

【0039】

測定補助装置５０は、合成プリズム１８から出射される画像光Ｌの光軸上に配置される。上記透光モードにおいては、測定補助装置５０は透明スクリーンとして機能する。上記透光モードにおける画像光Ｌの透過率は、高いほど好ましく、典型的には、９０％以上である。一方、上記遮光モードにおいては、測定補助装置５０は、画像光Ｌを測定装置３０へ向けて反射する光反射素子として機能する。

【0040】

以上のように構成される本実施形態のプロジェクションシステム１００は、スクリーンＳへ画像を投影するときは、測定補助装置５０は第１の状態（透光モード）に切り替えられる。これにより、合成プリズム１８から出射される画像光Ｌは、透明状態にある測定補助装置５０を透過して投射レンズ２０へ入射し、スクリーンＳ上へ投射される。

【0041】

一方、画像光のキャリブレーション処理（画像光Ｌの測定）を実行するときは、測定補助装置５０は第２の状態（遮光モード）に切り替えられる。これにより、合成プリズム１８から出射される画像光Ｌは投射レンズ２０へ到達せず、測定補助装置５０において反射して測定装置３０へ入射する。測定装置３０は、入射した画像光Ｌに対応する画像信号を生成し、これを検出信号としてコントローラ４０へ出力する。制御装置４１は、測定装置３０の出力が画像処理し、目的とする画質の画像であるか否かを評価する。この際、制御装置４１は、画像形成装置１０がキャリブレーション用パターンの画像光を形成するように駆動回路１９を制御してもよい。

【0042】

例えば、画像光Ｌが目的とする輝度に達していない場合、駆動回路１９を制御して光源１１の出力を増加させる。また、測定装置３０で取得された画像信号に基づき、任意の色画像のずれが生じていると評価されたときは、駆動回路１９により対応する液晶パネルの画像表示位置を調整する。キャリブレーション処理の実行タイミングは特に限定されず、プロジェクションシステム１００のスタンバイモードにおいて実行されてもよいし、画像投影の直前に実行されてもよいし、画像投影終了後の所定期間に実行されてもよい。

【0043】

以上のように本実施形態によれば、測定補助装置５０が透光モードと遮光（反射）モードの２つの状態を選択的に切り替え可能な調光素子で構成されているため、従来のように偏光分離手段で画像光を分離する方式と比較して、画像形成装置１０において形成された画像光Ｌをその輝度あるいは明るさを低下させることなく、投射レンズ２０または測定装置３０へ入射させることができる。これにより、スクリーンＳへ高輝度の画像を投影することができるとともに、測定装置３０において高輝度の撮影画像を取得することができるので正確な画像測定が可能となる。

【0044】

また、測定装置３０が筐体１の内部において画像光を撮影するように構成されているため、スクリーンＳ等の投影面の影響、投射レンズ２０のレンズ特性、そして筐体１の外部の周辺光などの外部要因のないデータが取得可能である。これにより、画像光のキャリブレーションを高精度に行うことができる。また、キャリブレーション用の画像をユーザに見せることなくキャリブレーション処理を実行することができる。

【0045】

さらに、測定補助装置５０の位置が固定されているため、構成の簡素化を図ることができるとともに、測定補助装置５０の位置ずれに起因する測定不良の発生を防ぐことができる。

【0046】

＜第２の実施形態＞
図２は、本技術の第２の実施形態に係るプロジェクションシステム２００の概略構成図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

【0047】

本実施形態のプロジェクションシステム２００は、投射レンズ２０による投影像を撮影する撮像装置６０をさらに備える点で、第１の実施形態と相違する。撮像装置６０は、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ等の固体撮像素子で構成され、スクリーンＳに投影された画像を撮影可能に構成される。

【0048】

撮像装置６０は、筐体１の外部に配置され、典型的には、筐体１の外面に設置される。筐体１への設置場所は特に限定されず、典型的には、投射レンズ２０が設置される筐体１の正面に配置される。なお、撮像装置６０は、筐体１に設置される例に限られず、筐体１とは別の位置に設置されてもよい。

【0049】

撮像装置６０により撮影された画像データは、コントローラ４０へ入力される。コントローラ４０の制御装置４１は、測定装置３０の出力と撮像装置６０の出力とに基づいて、画像形成装置１０を制御する。

【0050】

例えば、制御装置４１は、入力信号より、（駆動回路１９を介して）投影したい画像データを取得する。また、制御装置４１は、測定装置３０より、投射レンズ２０のレンズ特性がのらず、投影画の歪みがない、光軸上の画像光Ｌを取得する。さらに、制御装置４１は、撮像装置６０より、ユーザが見る投影画、すなわち、投射レンズ２０のレンズ特性がのり、筐体１の姿勢等の設置環境に依存した台形等の歪みを有する画像の撮影データを取得する。

【0051】

本実施形態においても上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、上述の各種データを利用して、以下のような作用効果を得ることができる。

【0052】

例えば、入力信号と測定装置３０の出力信号とに基づいて、液晶パネル１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの劣化やレジずれによる画不良を高精度に補正することができる。また、測定装置３０の出力と撮像装置６０の出力とに基づいて、投射レンズ２０のレンズ特性がのる前後の投影画を取得し、投射レンズ２０の歪み補正を高精度に行うことができる。さらに、入力信号と撮像装置６０の出力とに基づいて、投影画の形を検出し、台形補正などを適切に行うことができる。

【0053】

なお、上述した撮像装置６０の設置例およびこれに伴う制御装置４１の動作例については、後述する各実施形態についても同様に適用可能である。

【0054】

＜第３の実施形態＞
図３は、本技術の第３の実施形態に係るプロジェクションシステム３００の概略構成図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

【0055】

本実施形態のプロジェクションシステム３００は、測定補助装置の構成が第１の実施形態と異なる。本実施形態において測定補助装置５１は、反射ミラー等の光反射素子５１ａと、光反射素子５１ａを筐体１の内部において移動可能に支持する駆動シリンダ５１ｂとを有する。駆動シリンダ５１ｂの動作は、コントローラ４０により制御される。

【0056】

本実施形態において光反射素子５１ａは、画像光Ｌの出射光軸である画像形成装置１０（合成プリズム１８）の光軸から離間した位置である第１の位置（図３において実線で示す位置）と、上記光軸上の位置である第２の位置（図３において二点鎖線で示す位置）との間を直線的に移動可能に構成される。上記第２の位置は、光反射素子５１ａによって画像形成装置１０からの画像光Ｌが測定装置３０へ向けて反射される位置に設定される。

【0057】

以上のように構成される本実施形態のプロジェクションシステム３００において、測定補助装置５１は、光反射素子５１ａが上記第１の位置にあるとき、画像形成装置１０からの画像光Ｌを投射レンズ２０へ入射させる第１の状態をとる。一方、測定補助装置５１は、光反射素子５１ａが上記第２の位置にあるとき、画像形成装置１０からの画像光Ｌを反射し測定装置３０へ入射させる第２の状態をとる。これにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0058】

＜第４の実施形態＞
図４は、本技術の第４の実施形態に係るプロジェクションシステム４００の概略構成図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

【0059】

本実施形態のプロジェクションシステム４００は、測定補助装置の構成が第１の実施形態と異なる。本実施形態において測定補助装置５２は、反射ミラー等の光反射素子５２ａと、光反射素子５２ａを筐体１の内部において回動可能に支持する回動軸５２ｂとを有する。回動軸５２ｂの動作は、コントローラ４０により制御される。

【0060】

本実施形態において光反射素子５２ａは、画像光Ｌの出射光軸である画像形成装置１０（合成プリズム１８）の光軸から離間した位置である第１の位置（図４において実線で示す位置）と、上記光軸上の位置である第２の位置（図４において二点鎖線で示す位置）との間を回動軸５２ｂのまわりに回動可能に構成される。上記第２の位置は、光反射素子５２ａによって画像形成装置１０からの画像光Ｌが測定装置３０へ向けて反射される位置に設定される。

【0061】

以上のように構成される本実施形態のプロジェクションシステム４００において、測定補助装置５２は、光反射素子５２ａが上記第１の位置にあるとき、画像形成装置１０からの画像光Ｌを投射レンズ２０へ入射させる第１の状態をとる。一方、測定補助装置５２は、光反射素子５２ａが上記第２の位置にあるとき、画像形成装置１０からの画像光Ｌを反射し測定装置３０へ入射させる第２の状態をとる。これにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0062】

＜第５の実施形態＞
図５および図６は、本技術の第５の実施形態に係るプロジェクションシステム５００の概略構成図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

【0063】

本実施形態のプロジェクションシステム５００は、測定補助装置の構成が第１の実施形態と異なる。本実施形態において測定補助装置５３は、反射ミラー等の第１光反射素子５３ａと、同じく反射ミラー等の第２光反射素子５２ｂとを有する。第１光反射素子５３ａおよび第２光反射素子５３ｂは、筐体１の内部の所定位置にそれぞれ配置され、第１光反射素子５３ａは、図示しない回動軸のまわりに回動可能に構成される。

【0064】

第１光反射素子５３ａは、図５に示す第１の姿勢と、図６に実線で示す第２の姿勢を選択的にとるように構成される。第１光反射素子５３ａは、上記第１の姿勢において、画像形成装置１０からの画像光Ｌを第２光反射素子５３ｂに向けて反射する。第２光反射素子５３ｂは、上記第１の姿勢にある第１光反射素子５３ａからの反射光を投射レンズ２０に向けて反射する。一方、第１光反射素子５３ａは、上記第２の姿勢において、画像形成装置１０からの画像光Ｌを測定装置３０へ向けて反射する。第１光反射素子５３ａの姿勢は、コントローラ４０により制御される。

【0065】

以上のように構成される本実施形態のプロジェクションシステム５００において、測定補助装置５３は、第１光反射素子５３ａが上記第１の姿勢にあるとき、画像形成装置１０からの画像光Ｌを投射レンズ２０へ入射させる第１の状態をとる。一方、測定補助装置５３は、第１光反射素子５３ａが上記第２の姿勢にあるとき、画像形成装置１０からの画像光Ｌを反射し測定装置３０へ入射させる第２の状態をとる。これにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0066】

＜第６の実施形態＞
図７は、本技術の第６の実施形態に係るプロジェクションシステム６００の概略構成図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

【0067】

本実施形態のプロジェクションシステム６００は、画像形成装置の構成が第１の実施形態と異なる。本実施形態において画像形成装置６１０は、青色光源６１１と、蛍光体６１２と、カラーホイール６１３と、単板式の画像表示素子としての液晶パネル６１４と、駆動回路６１５とを有する。

【0068】

青色光源６１１は、蛍光体６１２へ青色光を出射する。蛍光体６１２は、青色光の照射を受けて励起され、カラーホイール６１３へ向けて白色光を出射する。カラーホイール６１３は、典型的には、赤色、緑色および青色のカラーフィルタが周方向に順次配列された回転体を有し、所定回転数で回転することで赤色光、緑色光および青色光を時分割して液晶パネル６１４へ照射する。液晶パネル６１４は、駆動回路６１５からの制御指令に基づき入力信号に対応した画像を形成し、投射レンズ２０へ向けて画像光Ｌを出射する。

【0069】

測定補助装置５０は、液晶パネル６１４と投射レンズ２０との間であって、画像光Ｌの光軸上に配置される。測定補助装置５０は、第１の実施形態と同様に、画像光Ｌを投射レンズ２０へ入射させる透光モード（第１の状態）と、画像光Ｌを測定装置３０へ向けて反射する遮光モード（第２の状態）とを選択的に切り替え可能な調光素子である。
なおこれに限られず、測定補助装置には、第３～第５の実施形態で説明した測定補助装置５１～５３（図３～図６参照）が用いられてもよい。

【0070】

以上のように構成される本実施形態のプロジェクションシステム６００においても上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。本実施形態によれば画像形成装置１１０を構成する液晶パネル６１４が１つ（単板）であるため、第１の実施形態のような３板式の場合と比較して、画像形成装置を小型化することができる。なお、液晶パネル６１４に代えて、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）等のＭＥＭＳデバイスが用いられてもよい。

【0071】

＜第７の実施形態＞
図８は、本技術の第７の実施形態に係るプロジェクションシステム７００の概略構成図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

【0072】

本実施形態のプロジェクションシステム７００は、画像形成装置の構成が第１の実施形態と異なる。本実施形態において画像形成装置７１０は、赤色自発光表示パネル７１１Ｒと、緑色自発光表示パネル７１１Ｇと、青色自発光表示パネル７１１Ｂと、合成プリズム７１２と、駆動回路７１３とを有する。

【0073】

赤色自発光表示パネル７１１Ｒ、緑色自発光表示パネル７１１Ｇおよび青色自発光表示パネル７１１Ｂは、典型的には、有機ＥＬ表示素子で構成され、駆動回路７１３からの制御指令に基づき入力信号に対応した画像を形成する。合成プリズム７１２は、各色の自発光表示パネル７１１Ｒ，７１１Ｇ，７１１Ｂの画像を合成し、投射レンズ２０へ向けて画像光Ｌを出射する。

【0074】

測定補助装置５０は、合成プリズム７１２と投射レンズ２０との間であって、画像光Ｌの光軸上に配置される。測定補助装置５０は、第１の実施形態と同様に、画像光Ｌを投射レンズ２０へ入射させる透光モード（第１の状態）と、画像光Ｌを測定装置３０へ向けて反射する遮光モード（第２の状態）とを選択的に切り替え可能な調光素子である。
なおこれに限られず、測定補助装置には、第３～第５の実施形態で説明した測定補助装置５１～５３（図３～図６参照）が用いられてもよい。

【0075】

以上のように構成される本実施形態のプロジェクションシステム７００においても上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、各色の自発光表示パネルのうち、青色自発光表示パネル７１１Ｂは、赤色や緑色の自発光表示パネル７１１Ｒ，７１１Ｇと比較して発光強度が弱く、赤色および緑色の光量に合わせて発光させると、青色自発光表示パネル７１１Ｂの劣化が早くなる。こういった劣化に関しても、測定装置３０の出力に基づいて検出することができる。

【0076】

＜第８の実施形態＞
図９は、本技術の第８の実施形態に係るプロジェクションシステム７００の概略構成図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

【0077】

本実施形態のプロジェクションシステム８００は、画像形成装置の構成が第１の実施形態と異なる。本実施形態において画像形成装置８１０は、自発光表示パネル８１１と、駆動回路８１２とを有する。

【0078】

自発光表示パネル８１１は、典型的には、フルカラーの有機ＥＬ表示素子で構成され、駆動回路８１３からの制御指令に基づき入力信号に対応した画像を形成し、投射レンズ２０へ向けて画像光Ｌを出射する。

【0079】

測定補助装置５０は、自発光表示パネル８１１と投射レンズ２０との間であって、画像光Ｌの光軸上に配置される。測定補助装置５０は、第１の実施形態と同様に、画像光Ｌを投射レンズ２０へ入射させる透光モード（第１の状態）と、画像光Ｌを測定装置３０へ向けて反射する遮光モード（第２の状態）とを選択的に切り替え可能な調光素子である。
なおこれに限られず、測定補助装置には、第３～第５の実施形態で説明した測定補助装置５１～５３（図３～図６参照）が用いられてもよい。

【0080】

以上のように構成される本実施形態のプロジェクションシステム８００においても上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態のプロジェクションシステム８００によれば、画像形成装置の小型化、薄型化を図ることができるため、ビューファインダやヘッドマウントディスプレイ等の直視型画像表示装置として構成することができる。

【0081】

＜その他の実施形態＞
上述の各実施形態において、画像光Ｌを測定する測定装置３０の位置は、画像光Ｌの投射を阻害しない位置であれば特に限定されない。例えば、図１に示した第１の実施形態に係るプロジェクションシステム１００において、測定装置３０は、画像光Ｌの光軸に関して、図中右側に配置されたが、その反対側（図中左側）に配置されてもよい。
また、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、測定装置３０は、画像光Ｌの光軸に関して、図中上方または下方に配置されてもよい。

【0082】

また、図１０（Ｃ）および図１１に示すように、測定補助装置５０は、画像光Ｌの光軸に関して所定方向に所定角度傾斜して配置されてもよい。この場合、測定装置３０も同様に、測定補助装置５０から反射する画像光Ｌを受光可能に適宜の角度で傾斜して配置されてもよい。

【0083】

さらに、図１２に示すように、測定装置３０は、画像形成装置１０（図示の例では合成プリズム１８）の近傍あるいはそれと一体的に設置されてもよい。この場合、測定装置３０が画像光Ｌを遮光して投影を阻害したり、画像形成装置１０の発熱温度を受けたりする不具合が生じる可能性がある。このような問題を回避するため、測定装置３０は、画像光の光軸上を避けた位置に配置される必要がある。

【0084】

一方、熱対策としては、図１３に示すように、測定装置３０と光学系（例えば合成プリズム１８）の上に放熱板７１を介在させることができる。放熱板７１に代えて、断熱板が用いられてもよい。さらに、測定補助装置から反射される画像光以外の光を受光しないように、測定装置３０の周囲の適宜の位置に遮光板７２が設置されてもよい。

【0085】

なお、画像表示素子が自発光表示パネルで構成されるプロジェクションシステム（例えば図８参照）においては、光学系の発熱量が比較的低いため、合成プリズム７１２（図８参照）等に測定装置３０の設置を容易に行うことができる。

【0086】

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１） 画像光を形成する画像形成装置と、
前記画像光を投射する投射レンズと、
前記画像光を測定する測定装置と、
前記測定装置の出力に基づいて前記画像形成装置を制御する制御装置と、
前記画像形成装置と前記投射レンズとの間に配置され、前記画像光を前記投射レンズへ入射させる第１の状態と、前記画像光を前記測定装置へ入射させる第２の状態とを選択的に切り替え可能に構成された測定補助装置と
を具備するプロジェクションシステム。
（２）上記（１）に記載のプロジェクションシステムであって、
前記測定補助装置は、前記第２の状態において前記画像光を前記測定装置へ向けて反射させる光反射素子を有する
プロジェクションシステム。
（３）上記（２）に記載のプロジェクションシステムであって、
前記光反射素子は、透光モードと遮光モードとを切り替え可能な調光素子である
プロジェクションシステム。
（４）上記（２）または（３）に記載のプロジェクションシステムであって、
前記光反射素子は、前記画像形成装置の光軸から離間した位置である第１の位置と、前記光軸上の位置である第２の位置との間で移動または回動可能に構成される
プロジェクションシステム。
（５）上記（４）に記載のプロジェクションシステムであって、
前記光反射素子は、前記画像光を前記投射レンズへ向けて反射する第１の姿勢と、前記画像光を前記測定装置へ向けて反射する第２の姿勢とを切り替え可能に構成される
プロジェクションシステム。
（６）上記（１）～（５）のいずれか１つに記載のプロジェクションシステムであって、
前記測定装置は、撮像素子を含む
プロジェクションシステム。
（７）上記（６）に記載のプロジェクションシステムであって、
前記撮像素子は、前記画像形成装置に配置される
プロジェクションシステム。
（８）上記（１）～（７）のいずれか１つに記載のプロジェクションシステムであって、
前記投射レンズによる投影像を撮影する撮像装置をさらに具備し、
前記制御装置は、前記測定装置の出力と前記撮像装置の出力とに基づいて、前記画像形成装置を制御する
プロジェクションシステム。
（９）上記（１）～（８）のいずれか１つに記載のプロジェクションシステムであって、
前記制御装置は、前記測定装置の出力に基づいて、前記画像光を評価する評価部を有する
プロジェクションシステム。
（１０）上記（１）～（９）のいずれか１つに記載のプロジェクションシステムであって、
前記画像形成装置は、３板式の画像表示素子を含む
プロジェクションシステム。
（１１）上記（１）～（９）のいずれか１つに記載のプロジェクションシステムであって、
前記画像形成装置は、単板式の画像表示素子を含む
プロジェクションシステム。
（１２）上記（１０）または（１１）に記載のプロジェクションシステムであって、
前記画像表示素子は、自発光型表示素子である
プロジェクションシステム。
（１３） 画像形成装置によって画像光を形成し、
前記画像光を投射するときは、前記画像光を投射レンズへ入射させ、
前記画像光を評価するときは、前記画像形成装置と前記投射レンズとの間に光反射素子を配置し、前記光反射素子で反射された前記画像光を測定装置へ入射させる
プロジェクションシステムの制御方法。

【符号の説明】

【0087】

１…筐体
１０，６１０，７１０，８１０…画像形成装置
２０…投射レンズ
３０…測定装置
４１…制御装置
５０，５１，５２，５３…測定補助装置
６０…撮像装置
１００，２００，３００，４００、５００，６００，７００，８００…プロジェクションシステム
Ｌ…画像光
Ｓ…スクリーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】