JP2005055760A - Projection display device and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投射型表示装置および投射型表示装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a projection display device and a control method for the projection display device.
近年、表示装置の一形態として、液晶ライトバルブを用いた光学系から射出される画像を、投射レンズを通してスクリーンに拡大投射する投射型装置(液晶プロジェクタ)が開発されている。この装置では、表示する画像に応じて液晶ライトバルブを透過する光量を調節するだけでなく、光源から出射される光量も調節するものが提案されてきている。
例えば、上述した投射型表示装置として、液晶ライトバルブに入射させるランプ光量を、入力される映像信号のレベルに応じて制御するものが知られている(例えば、特許文献1。)。
For example, as the above-described projection type display device, one that controls the amount of lamp light incident on a liquid crystal light valve according to the level of an input video signal is known (for example, Patent Document 1).
上述したように、従来の投射型表示装置においては、経時変化によりライトバルブの表示特性が変化してしまい、設定した映像の明るさが得られなくなる可能性があった。特に、映像に適応させて映像の明るさを変化させるような表示装置においては、映像の品質が損なわれる恐れがあるという問題があった。 As described above, in the conventional projection display device, the display characteristics of the light valve may change due to changes over time, and the brightness of the set image may not be obtained. In particular, in a display device that changes the brightness of a video in accordance with the video, there is a problem that the quality of the video may be impaired.
また、光源やライトバルブの他に光量を調節する調光素子を備えている投射型表示装置においても、調光素子が経時変化により製造時に設定した映像の明るさが得られなくなる恐れがあった。
特に、調光素子として光学絞りを用いる場合には、経時変化の他に、光学絞りを制御する制御信号、光学絞りを駆動する機構部品の誤差などにより、設定した映像の明るさと表示されている映像の状態とが映像表示中に異なってしまう恐れがあった。これらの要因により、映像の品質が損なわれてしまう可能性があるという問題があった。
In addition, in the projection type display device provided with a light control element that adjusts the amount of light in addition to the light source and the light valve, there is a possibility that the brightness of the image set at the time of manufacture cannot be obtained due to the change over time of the light control element. .
In particular, when an optical diaphragm is used as the light control element, the brightness of the set image is displayed due to a control signal for controlling the optical diaphragm, an error of a mechanical part that drives the optical diaphragm, in addition to a change with time. There was a risk that the state of the video would be different during video display. Due to these factors, there is a problem that the quality of the video may be impaired.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、調光素子やライトバルブなどの特性が経時変化などにより変化しても表示される映像の品質を保つことができる投射型表示装置および投射型表示装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a projection type capable of maintaining the quality of a displayed image even when the characteristics of a light control element, a light valve, and the like change due to changes over time. It is an object of the present invention to provide a display device and a control method for a projection display device.
上記目的を達成するために、本発明の投射型表示装置は、光源と、該光源からの光を変調する光変調手段と、該光変調手段によって変調された光を投射する投射手段と、画像信号に基づいて前記投射手段から投射される光の光量を調節する調光手段とを備えた投射型表示装置であって、該調光手段を自動較正する較正手段を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a projection display device according to the present invention includes a light source, a light modulation unit that modulates light from the light source, a projection unit that projects light modulated by the light modulation unit, and an image. A projection-type display device comprising: a dimming unit that adjusts the amount of light projected from the projection unit based on a signal; and a calibration unit that automatically calibrates the dimming unit. To do.
すなわち、本発明の投射型表示装置は、調光手段により調節される光量が、例えば調光手段の経時変化のため、設定した光量から変化しても、較正手段を備えているため、調光手段により調節される光量を較正することができ、表示される映像の品質を保つことができる。 That is, the projection display device of the present invention includes the calibration unit even if the light amount adjusted by the light control unit changes from the set light amount due to, for example, a change over time of the light control unit. The amount of light adjusted by the means can be calibrated, and the quality of the displayed image can be maintained.
上記の構成を実現するために、較正手段が調光手段により調節された光の光量を測定する光学検出手段を備え、光学検出手段の出力に基づいて調光手段を自動較正してもよい。
この構成によれば、較正手段が光学検出手段を備えているので、上記調光手段により調節される光量の変化をより確実に検出することができる。そのため、調光手段により調節される光量を確実に較正することができ、表示される映像の品質を保ちやすくなる。
In order to realize the above configuration, the calibration unit may include an optical detection unit that measures the amount of light adjusted by the light control unit, and the light control unit may be automatically calibrated based on the output of the optical detection unit.
According to this configuration, since the calibration unit includes the optical detection unit, it is possible to more reliably detect a change in the amount of light adjusted by the dimming unit. Therefore, it is possible to reliably calibrate the amount of light adjusted by the light control means, and it is easy to maintain the quality of the displayed image.
上記の構成を実現するために、より具体的には、光学検出手段が投射手段から投射された画像の明るさを検出することで、調光手段により調節された光量を測定してもよい。
この構成によれば、光学検出手段が上記画像の明るさを検出することで調光手段により調節された光量を測定するため、上記調光手段により調節される光量の変化を検出でき、表示される映像の品質を保つことができる。また、上記調光手段により調節される光量の変化だけでなく、投射型表示装置の周囲の明るさ変化も検出することができ、周囲の明るさ変化に応じた較正を行って表示される映像の品質を保つことができる。
なお、調光手段は、光変調手段に入射する光量を調節してもよいし、光変調手段を透過する光量を調節してもよいし、光変調手段により変調された光の光量を調節してもよい。
In order to realize the above-described configuration, more specifically, the light amount adjusted by the light control unit may be measured by detecting the brightness of the image projected from the projection unit by the optical detection unit.
According to this configuration, since the optical detection unit measures the light amount adjusted by the dimming unit by detecting the brightness of the image, the change in the light amount adjusted by the dimming unit can be detected and displayed. The quality of the recorded video can be maintained. In addition to the change in the amount of light adjusted by the light control means, it is also possible to detect a change in the brightness of the surroundings of the projection display device, and an image displayed by performing calibration according to the change in the brightness of the surroundings Can keep the quality.
The light control unit may adjust the amount of light incident on the light modulation unit, may adjust the amount of light transmitted through the light modulation unit, or may adjust the amount of light modulated by the light modulation unit. May be.
上記の構成を実現するために、より具体的には、調光手段が光変調手段に入射する光の光量を調節し、光学検出手段が光変調手段に入射する光の光量を測定してもよい。
この構成によれば、光変調手段に入射する光量を測定しているので、調光手段により調節される光量の変化をより確実に検出することができる。そのため、調光手段により調節される光量を確実に較正することができ、表示される映像の品質を保ちやすくなる。
In order to realize the above configuration, more specifically, even if the light control means adjusts the amount of light incident on the light modulation means, and the optical detection means measures the light amount of light incident on the light modulation means. Good.
According to this configuration, since the amount of light incident on the light modulation unit is measured, a change in the amount of light adjusted by the dimming unit can be detected more reliably. Therefore, it is possible to reliably calibrate the amount of light adjusted by the light control means, and it is easy to maintain the quality of the displayed image.
上記の構成を実現するために、より具体的には、光学検出手段が光変調手段よりも光源側に配置され、光変調手段から反射する光の光量を測定してもよい。
この構成によれば、光学検出手段が光変調手段から反射する光の光量を測定しているため、光学検出手段が光変調手段に入射する光を遮ることがない。そのため、光学検出手段を設けたことによる影響を受けることがなく、表示される映像の品質を保ちやすくなる。
In order to realize the above configuration, more specifically, the optical detection unit may be disposed on the light source side of the light modulation unit, and the amount of light reflected from the light modulation unit may be measured.
According to this configuration, since the optical detection unit measures the amount of light reflected from the light modulation unit, the optical detection unit does not block light incident on the light modulation unit. Therefore, the quality of the displayed video can be easily maintained without being affected by the provision of the optical detection means.
上記の構成を実現するために、より具体的には、装置の起動時に較正手段が調光手段を自動較正してもよい。
この構成によれば、一般に投射型表示装置は起動に時間がかかり、この起動時毎に調光手段を自動較正するため、画像を投射するときには調光手段の較正は終了している。そのため、投射型表示装置を起動した後に表示される映像の品質を保つことができる。
また、起動時に調光手段を自動較正するため、調光手段を較正するために画像の投射を中断する必要がない。
In order to realize the above configuration, more specifically, the calibration unit may automatically calibrate the light control unit when the apparatus is started.
According to this configuration, in general, the projection display device takes time to start up, and the light adjustment means is automatically calibrated every time this start-up is performed. Therefore, the calibration of the light adjustment means is completed when an image is projected. Therefore, the quality of the image displayed after starting the projection display device can be maintained.
Further, since the light control means is automatically calibrated at the time of activation, it is not necessary to interrupt the projection of the image in order to calibrate the light control means.
上記の構成を実現するために、より具体的には、画像信号が切り替わる際に、較正手段が調光手段を自動較正してもよい。
この構成によれば、画像信号が切り替わり、画像が途切れる間を利用して調光手段を自動較正するため、次の画像を投射するときには調光手段の較正は終了している。そのため、画像信号が切り替わった後に表示される映像の品質を保つことができる。
また、画像信号が切り替わる時を利用して調光手段を自動較正するため、調光手段を較正するために画像の投射を中断する必要がない。
In order to realize the above configuration, more specifically, the calibration unit may automatically calibrate the light control unit when the image signal is switched.
According to this configuration, since the dimming means is automatically calibrated using the period when the image signal is switched and the image is interrupted, the calibration of the dimming means is completed when the next image is projected. Therefore, the quality of the video displayed after the image signal is switched can be maintained.
Further, since the light control means is automatically calibrated using the time when the image signal is switched, it is not necessary to interrupt the projection of the image in order to calibrate the light control means.
上記の構成を実現するために、より具体的には、較正手段に較正を行うことを指示する較正指示部が設けられ、較正指示部からの指示に基づき、較正手段が調光手段を較正してもよい。
この構成によれば、較正指示部からの指示に基づいて調光手段が較正手段により較正されるので、所望のタイミングで調光手段の較正を行うことができる。
More specifically, in order to realize the above configuration, a calibration instruction unit that instructs the calibration unit to perform calibration is provided, and the calibration unit calibrates the light control unit based on an instruction from the calibration instruction unit. May be.
According to this configuration, since the dimming means is calibrated by the calibration means based on an instruction from the calibration instruction section, the dimming means can be calibrated at a desired timing.
上記の構成を実現するために、より具体的には、較正手段が投射型表示装置の周囲の明るさを検知する環境明るさ検出手段を備え、環境明るさ検出手段により検出された周囲の明るさが変化した時に、較正手段が調光手段を自動較正してもよい。
この構成によれば、投射型表示装置の周囲の明るさ変化を検出することができるため、調光手段に対して周囲の明るさ変化に応じた較正を行い、表示される映像の品質を保つことができる。
In order to realize the above-described configuration, more specifically, the calibration means includes environmental brightness detection means for detecting the ambient brightness of the projection display device, and the ambient brightness detected by the environmental brightness detection means. The calibration means may automatically calibrate the dimming means when the brightness changes.
According to this configuration, since it is possible to detect a change in ambient brightness of the projection display device, the dimming unit is calibrated according to the change in ambient brightness to maintain the quality of the displayed image. be able to.
上記の構成を実現するために、より具体的には、光学検出手段が環境明るさ検出手段を兼ねてもよい。
この構成によれば、光学検出手段が環境明るさ検出手段を兼ねるため、調光手段に調節された光量の測定と、投射型表示装置の周囲の明るさ変化の検出とを同時に行うことができる。そのため、調光手段に調節された光量の変化に対する較正と上記周囲の明るさ変化に対する較正とを同時に行え、表示される映像の品質をより保ちやすくなる。
In order to realize the above configuration, more specifically, the optical detection unit may also serve as the environmental brightness detection unit.
According to this configuration, since the optical detection unit also serves as the environmental brightness detection unit, the measurement of the amount of light adjusted by the dimming unit and the detection of a change in ambient brightness of the projection display device can be performed simultaneously. . Therefore, calibration with respect to the change in the amount of light adjusted by the light control means and calibration with respect to the change in ambient brightness can be performed at the same time, and the quality of the displayed image can be more easily maintained.
上記の構成を実現するために、調光手段が光学絞りであって、較正手段が、光学絞りの開度が所定開度になったことを検出する開度検出手段を備え、光学絞りの開度を所定開度に制御する場合には、開度検出手段の出力に基づいて光学絞りの開度を制御するとともに、光学絞りの開度を較正してもよい。
この構成によれば、光学絞りの開度を所定開度に制御する場合には、開度検出手段の出力に基づいて光学絞りの開度を制御するとともに、光学絞りの開度を較正している。そのため、調光手段の制御信号の誤差や機構部品の誤差の影響を受けることなく、光学絞りの開度を確実に較正することができ、表示される映像の品質を保つことができる。
また、開度検出手段により光学絞りの開度を検出して較正しているため、画像の表示を中断することなく光学絞りの開度を較正することができる。
In order to realize the above configuration, the dimming unit is an optical diaphragm, and the calibration unit includes an opening degree detecting unit that detects that the opening degree of the optical diaphragm has reached a predetermined opening degree. When the degree is controlled to a predetermined opening, the opening of the optical diaphragm may be controlled and the opening of the optical diaphragm may be calibrated based on the output of the opening detection means.
According to this configuration, when the opening of the optical diaphragm is controlled to a predetermined opening, the opening of the optical diaphragm is controlled based on the output of the opening detection means, and the opening of the optical diaphragm is calibrated. Yes. Therefore, the opening of the optical aperture can be reliably calibrated without being affected by the error of the control signal of the light control means and the error of the mechanical parts, and the quality of the displayed image can be maintained.
In addition, since the opening of the optical diaphragm is detected and calibrated by the opening detection means, the opening of the optical diaphragm can be calibrated without interrupting the display of the image.
本発明の投射型表示装置の制御方法は、光源と、該光源からの光を変調する光変調手段と、該光変調手段によって変調された光を投射する投射手段とを備え、画像信号に基づいて前記投射手段から投射される光の光量が調節される投射型表示装置の制御方法であって、前記投射手段から投射される光量の調節量が自動的に較正されることを特徴とする。
この構成によれば、前記投射手段から投射される光量の調節量が、設定した光量から変化しても自動的に較正されるため、表示される映像の品質を保つことができる。
A control method for a projection display apparatus according to the present invention includes a light source, a light modulation unit that modulates light from the light source, and a projection unit that projects light modulated by the light modulation unit, and is based on an image signal. A control method for a projection display apparatus in which the amount of light projected from the projection unit is adjusted, wherein the adjustment amount of the amount of light projected from the projection unit is automatically calibrated.
According to this configuration, even if the adjustment amount of the light amount projected from the projection unit is changed from the set light amount, it is automatically calibrated, so that the quality of the displayed image can be maintained.
〔第1の実施の形態〕
以下、本発明における第1の実施の形態について図1から図3を参照して説明する。
図1は、本実施の形態における投射型表示装置10の概略図である。
本実施の形態の投射型表示装置10は、図1に示すように、照明装置11と、照明装置11から出射した白色光を赤色光・緑色光・青色光に分光するダイクロイックミラー31、32と、各色光を変調する液晶ライトバルブ(光変調手段)36、37、38と、変調された各色光を合成するクロスダイクロイックプリズム39と、合成された画像をスクリーンSに拡大投射する投射レンズ(投射手段)40と、水平・垂直同期信号および画像信号に基づき照明装置11と液晶ライトバルブ36、37、38とを制御する制御部70とから概略構成されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic diagram of a
As shown in FIG. 1, the
照明装置11は、光源12とフライアイレンズ13、14と遮光部(調光手段)20とから構成され、光源12は高圧水銀ランプ等のランプ15とランプ15の光を反射するリフレクタ16とから構成されている。
また、光源12の光軸上に、複数のレンズを平面状に配置した第1のフライアイレンズ13、第2のフライアイレンズ14が順次設置されている。
遮光部20は、遮光板(光学絞り)21、21と、遮光板21の面と平行な方向に延在する回動軸22、22と、回動軸22に設けられたステッピングモータ23、23とから構成されている。遮光部20は、第1のフライアイレンズ13と第2のフライアイレンズ14との間で、第2のフライアイレンズ14の近傍に配置されている。
The illuminating
Further, on the optical axis of the
The
ダイクロイックミラー31、32は、照明装置11に近い方からダイクロイックミラー31、ダイクロイックミラー32の順に配置されている。ダイクロイックミラー31は赤色光を透過して青色光・緑色光をダイクロイックミラー32向けて反射し、ダイクロイックミラー32は青色光を透過して緑色光を反射している。
また、ダイクロイックミラー31、32と液晶ライトバルブ36、37、38との間には、ダイクロイックミラー31、32により分光された各色光を、それぞれ対応した各液晶ライトバルブ36、37、38へと導く反射ミラー33、34、35およびリレーレンズ41、42、43が配置されている。
The dichroic mirrors 31 and 32 are arranged in the order of the
Further, between the
液晶ライトバルブ36、37、38には、画素スイッチング用素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、TFTと略記する)を用いたTN(Twisted Nematic)モードのアクティブマトリクス方式透過型液晶セルが使用されている。
クロスダイクロイックプリズム39は4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。
The liquid
In the cross
図2は、本実施の形態の制御部70における信号処理を示したブロック図であり、図3は、調光部50の画像解析部51の内部を詳細に示したブロック図である。
制御部70は、図2に示すように、入力された水平・垂直同期信号および画像信号に応じてステッピングモータ23と液晶ライトバルブ36、37、38を制御する調光部(調光手段)50と、調光部50を較正する較正部(較正手段)60とから構成されている。
調光部50は、入力された水平・垂直同期信号および画像信号を解析して調光係数および画像処理係数を決定する画像解析部51と、画像信号に伸長処理を施す画像処理部52と、画像処理部52の出力を変換する液晶ライトバルブ変換部36b、37b、38bと、画像解析部51の出力を変換するステッピングモータ変換部23bと、液晶ライトバルブ36、37、38を駆動制御する液晶ライトバルブドライバ36a、37a、38aと、ステッピングモータ23を駆動制御するステッピングモータドライバ23aとから構成されている。
また、液晶ライトバルブ変換部36b、37b、38bには、後述する液晶ライトバルブ較正部62で較正・生成された液晶ライトバルブ制御テーブルが入力され、液晶ライトバルブ制御テーブルに従って画像処理部52の出力が変換されている。また、ステッピングモータ変換部23bには、同じく後述するステッピングモータ較正部63で較正・生成されたステッピングモータ制御テーブルが入力され、ステッピングモータ制御テーブルに従って画像解析部51の出力が変換されている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating signal processing in the
As shown in FIG. 2, the
The
The liquid crystal light
較正部60は、フォトダイオードからなる光学センサ(光学検出手段)61と、光学センサ61の出力に基づき液晶ライトバルブ制御テーブルを較正・生成する液晶ライトバルブ較正部62と、同じく光学センサ61の出力に基づきステッピングモータ制御テーブルを較正・生成するステッピングモータ較正部63とから構成されている。
光学センサ61はスクリーンSに向かって、スクリーンSに投射された画像の明るさを検出するように配置されている(図1参照)。液晶ライトバルブ較正部62は、較正・生成した液晶ライトバルブ制御テーブルを液晶ライトバルブ変換部36b、37b、38bに出力しているとともに、較正動作時の液晶ライトバルブ36、37、38の駆動制御信号を液晶ライトバルブドライバ36a、37a、38aに出力している。ステッピングモータ較正部63も同様に、較正・生成したステッピングモータ制御テーブルをステッピングモータ変換部23bに出力しているとともに、較正動作時のステッピングモータ23の駆動制御信号をステッピングモータドライバ23aに出力している。
The
The
ここで、ステッピングモータ制御テーブルとは、画像解析部51の出力に対するステッピングモータ23の回転角度の関係が保存されたテーブルであり、これは言い換えると、画像解析部51の出力に対する遮光板21の開度との関係が保存されたテーブルである。
また、液晶ライトバルブ制御テーブルとは、画像処理部52の出力に対する液晶ライトバルブ36、37、38の駆動電圧の関係が保存されたテーブルである。
Here, the stepping motor control table is a table in which the relationship of the rotation angle of the stepping
The liquid crystal light valve control table is a table in which the relationship of the driving voltages of the liquid
画像解析部51は、図3に示すように、画像信号から明るさのヒストグラムを作成するヒストグラム作成部53と、作成したヒストグラムから調光係数を決定する調光係数決定部54と、同じく作成したヒストグラムから画像処理係数を決定する画像処理係数決定部55とから構成されている。
調光係数決定部54で決定された調光係数はステッピングモータ変換部23bに出力され、画像処理係数決定部55で決定された画像処理係数は画像処理部52に出力されている。
As shown in FIG. 3, the
The dimming coefficient determined by the dimming
次に、上記の構成からなる投射型表示装置10における作用について説明する。
ランプ15から射出された白色光は、図1に示すように、直接またはリフレクタ16に反射されて第1のフライアイレンズ13に入射され、第2のフライアイレンズ14に集光、入射される。白色光は、第2のフライアイレンズ14に入射される直前に、後述する制御部70からの調光係数に基づいて、遮光板21がステッピングモータ23により所定の位置まで駆動され遮光、減光される。第2のフライアイレンズ14から出射された白色光は、ダイクロイックミラー31に入射され、白色光中の赤色光LRが透過されるとともに、青色光LBと緑色光LGとが反射される。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 1, the white light emitted from the
ダイクロイックミラー31を透過した赤色光LRは反射ミラー35で反射されて液晶ライトバルブ36に入射される。一方、ダイクロイックミラー31に反射された色光はダイクロイックミラー32に入射し 、緑色光LGがダイクロイックミラー32によって反射され、液晶ライトバルブ37に入射される。一方、ダイクロイックミラー32を透過した青色光LBは、リレーレンズ41、反射ミラー33、リレーレンズ42、反射ミラー34、リレーレンズ43からなるリレー系45を経て液晶ライトバルブ38に入射される。
The red light LR that has passed through the
3つの色光はそれぞれ対応する 液晶ライトバルブ36、37、38に入射され、後述する制御部70からの画像信号に基づいて変調されてクロスダイクロイックプリズム39に向けて出射される。クロスダイクロイックプリズム39に入射された3つの色光はここで合成されてカラー画像を表す光が形成される。合成された光は投射光学系である投射レンズ40によりスクリーンS上に投射され、拡大された画像が表示される。
The three color lights are respectively incident on the corresponding liquid
次に、調光部50における作用について説明する。
調光部50には、図2に示すように、水平・垂直同期信号および画像信号が入力され、それぞれ分岐して画像解析部51と画像処理部52とに入力される。
画像解析部51に入力された水平・垂直同期信号および画像信号は、図3に示すように、まずヒストグラム作成部53に入力され、画像信号の分析に使用するヒストグラムが作成される。ヒストグラムは画像に含まれる階調分布を示すものであり、縦軸はその画面における表示階調の出現度数を表し、横軸は階調を表している。ヒストグラム作成部53ではさらに作成したヒストグラムから、画像の明るさを特徴づける明るさパラメータを抽出する。抽出方法としては、例えば明るい側から度数を調べ、それが初めてある大きさになる階調を選択する方法などを用いることができる。
調光係数決定部54においては、この明るさパラメータからルックアップテーブル(Look Up Table;以後、LUTと表記する)などにより、実際の遮光部の特性から調光係数を決定する。また、画像処理決定部55においても同様に、明るさパラメータと液晶ライトバルブの特性とから画像処理係数を決定する。
Next, the effect | action in the
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 3, the horizontal / vertical synchronization signal and the image signal input to the
In the dimming
画像解析部51において決定された調光係数は、図2に示すように、ステッピングモータ変換部23bに入力される。ステッピングモータ変換部23bでは、ステッピングモータ制御テーブルにより調光係数に対応したステッピングモータ23の回転角度が求められ、ステッピングモータドライバ23aに出力される。ステッピングモータドライバ23aは、ステッピングモータ23の回転角度が入力された値となるようにステッピングモータ23を制御する。
The dimming coefficient determined by the
また、画像解析部51において決定された画像処理係数は画像処理部52に入力され、画像処理部52において映像信号が画像処理係数に応じた伸長処理が施されて変調された画像信号が生成される。変調された画像信号は、液晶ライトバルブ変換部36b、37b、38bに入力され、液晶ライトバルブ制御テーブルにより変調された画像信号に対応した液晶ライトバルブ36、37、38の駆動電圧が求められ、液晶ライトバルブドライバ36a、37a、38aに出力される。液晶ライトバルブドライバ36a、37a、38aは、液晶ライトバルブ36、37、38を上記の駆動電圧で制御する。
The image processing coefficient determined by the
次に、次に本発明の特徴である較正部60における作用について説明する。
まず、投射型表示装置10が起動されると、液晶ライトバルブ較正部62は、液晶ライトバルブドライバ36a、37a、38aに較正用パターンの表示を指示する。較正用パターンとしては、例えば投射型表示装置10の製造会社のロゴや、製品のロゴなど使用することができ、表示される画像の少なくとも一部の明るさが光学センサ61で検出でき較正に利用できるものであればよい。
較正用パターンが表示されたら、ステッピングモータ較正部63は、ステッピングモータドライバ23aに遮光板21を全開するよう指示する。遮光板21が全開にされ較正用パターンが明るくなると、ステッピングモータ較正部63は、光学センサ61を用いて較正用パターンの少なくとも一部の明るさを計測しながら、遮光板21を徐々に閉じて行く。
この測定結果を基にして、ステッピングモータ較正部63は、ステッピングモータ制御テーブルにおける遮光板21の開度と較正用パターンの明るさとの関係を較正して、較正したステッピングモータ制御テーブルをステッピングモータ変換部23bへ出力する。ステッピングモータ制御テーブルの出力が終わると、ステッピングモータ較正部63は、ステッピングモータドライバ23aに遮光板21を全開にするよう指示を出す。
Next, the operation of the
First, when the
When the calibration pattern is displayed, the stepping
Based on the measurement result, the stepping
次に、液晶ライトバルブ較正部62は、光学センサ61を用いて較正用パターンの明るさを測定しながら、液晶ライトバルブドライバ36a、37a、38aに液晶ライトバルブ36、37、38における較正用パターンの表示階調を順に変えていくよう指示を出す。
この測定結果を基にして、液晶ライトバルブ較正部62は、液晶ライトバルブ制御テーブルにおける表示階調と較正用パターンの明るさとの関係を較正して、較正した液晶ライトバルブ制御テーブルを液晶ライトバルブ変換部36b、37b、38bへ出力する。
以上により、較正部60による較正が終了し、これ以降投射型表示装置10は入力される水平・垂直同期信号および映像信号に基づいて画像をスクリーンSに表示する。
Next, the liquid crystal light
Based on the measurement result, the liquid crystal light
Thus, the calibration by the
なお、上述した較正部60による各制御テーブルの較正は、入力される映像信号、水平・垂直同期信号が切り替えられる時、例えば、VTRから入力されていた映像信号がPCから入力される映像信号に切り替えられる切れ目に行われてもよい。すると、入力信号が切り替えられた次の画像を投射するときには各制御テーブルの較正は終了しているため、入力される信号が切り替わった後に表示される映像の品質を保つことができる。また、入力信号が切り替わる切れ目を利用して各制御テーブルを自動較正するため、調光手段を較正するために画像の投射を中断することがない。
The calibration of each control table by the
また、較正部60に各制御テーブルの較正を指示する較正指示部を設けて、ユーザーが較正指示部を介して、例えば、較正指示部に設けられたボタンを押して、較正を行ってもよい。この構成によれば、較正指示部からの指示に基づいて各制御テーブルが較正されるので、所望のタイミングで各制御テーブルの較正を行うことができる。
Further, a calibration instruction unit for instructing calibration of each control table may be provided in the
また、光学センサ61が常にスクリーンSに投射された画像をモニターして、投射型表示装置10以外の要因で上記画像の明るさの変化を検出した場合、つまり、環境の明るさが変化(室内の照明が点灯・消灯される等)した場合、各制御テーブルを較正してもよい。この構成によると、投射型表示装置10の周囲の明るさ変化を検出することができるため、各制御テーブルに対して周囲の明るさ変化に応じた較正を行い、表示される映像の品質を保つことができる。なお、環境の明るさ変化を検出する光学センサ(環境明るさ検出手段)は、光学センサ61を共用してもよいし、それ専用の光学センサを設けてもよい。
Further, when the
上記の構成によれば、遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38により調節される光量が、例えば経時変化のため製造時に設定した光量から変化しても、較正部60を備えているため、遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38により調節される光量を較正することができ、表示される映像の品質を保つことができる。
According to the above configuration, the
較正部60が光学センサ61を備えているので、遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38により調節される光量の変化をより確実に検出することができる。そのため、遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38により調節される光量を確実に較正することができ、表示される映像の品質を保ちやすくなる。
Since the
光学センサ61がスクリーンSに投射された画像の明るさを検出することで遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38により調節された光量を測定している。そのため、遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38により調節される光量の変化を検出でき、表示される映像の品質を保つことができる。また、遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38により調節される光量の変化だけでなく、投射型表示装置10の周囲の明るさ変化をも検出することができ、周囲の明るさ変化に応じた較正を行って表示される映像の品質を保つことができる。
The
投射型表示装置10の起動時毎に遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38の各制御テーブルを自動較正するため、画像を投射するときには遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38の較正は終了している。そのため、投射型表示装置10を起動した後に表示される映像の品質を保つことができる。
また、起動時に遮光部20および液晶ライトバルブ36、37、38を自動較正するため、較正するために画像の投射を中断することがない。
Since each control table of the
In addition, since the
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明における第2の実施の形態について図4および図5を参照して説明する。
本実施の形態における投射型表示装置の基本構成は、第1の実施の形態と同様であるが、第1の実施の形態とは、較正部の構成が異なっている。よって、本実施の形態においては、図4および図5を用いて較正部周辺のみを説明し、投射型表示装置本体等の説明を省略する。
図4は、本実施の形態の制御部90における信号処理を示したブロック図である。
制御部90は、図4に示すように、入力された水平・垂直同期信号および画像信号に応じてステッピングモータ23と液晶ライトバルブ36、37、38を制御する調光部50と、調光部50を較正する較正部(較正手段)80とから構成されている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG.
The basic configuration of the projection display apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the calibration unit is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the periphery of the calibration unit will be described with reference to FIGS. 4 and 5, and the description of the projection display device main body and the like will be omitted.
FIG. 4 is a block diagram showing signal processing in the
As shown in FIG. 4, the
図5は、本実施の形態における光センサの配置を示す概略図である。
較正部80は、フォトダイオードからなる光学センサ(光学検出手段)81と、光学センサ81の出力に基づきステッピングモータ制御テーブルを較正・生成するステッピングモータ較正部83とから構成されている。
光学センサ81は、図5に示すように、液晶ライトバルブ36、37、38の光源12側の光源12からの照明光を遮らない位置に、液晶ライトバルブ36、37、38から反射した光を検出するように配置されている。ステッピングモータ較正部83は、較正・生成したステッピングモータ制御テーブルをステッピングモータ変換部23bに出力しているとともに、較正動作時のステッピングモータ23の駆動制御信号をステッピングモータドライバ23aに出力している。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement of the photosensors in the present embodiment.
The
As shown in FIG. 5, the
ここで、ステッピングモータ制御テーブルとは、画像解析部51の出力に対するステッピングモータ23の回転角度の関係を保存したテーブルであり、これは言い換えると、画像解析部51の出力に対する遮光板21の開度の関係を保存したテーブルである。
Here, the stepping motor control table is a table in which the relationship of the rotation angle of the stepping
次に、次に本発明の特徴である較正部60における作用について説明する。
まず、投射型表示装置10が起動されると、ステッピングモータ較正部83は、ステッピングモータドライバ23aに遮光板21を全開するよう指示する。遮光板21が全開にされると、ステッピングモータ較正部83は、光学センサ81を用いて液晶ライトバルブ36、37、38からの反射光の明るさを計測しながら、遮光板21を徐々に閉じて行く。
この測定結果を基にして、ステッピングモータ較正部83は、ステッピングモータ制御テーブルにおける遮光板21の開度と上記反射光の明るさとの関係を較正して、較正したステッピングモータ制御テーブルをステッピングモータ変換部23bへ出力する。
以上により、較正部80による較正が終了し、これ以降投射型表示装置10は入力される水平・垂直同期信号および映像信号に基づいて画像をスクリーンSに表示する。
Next, the operation of the
First, when the
Based on the measurement result, the stepping
Thus, the calibration by the
上記の構成によれば、光学センサ81が液晶ライトバルブ36、37、38から反射する光の光量を測定しているため、光学センサ81が液晶ライトバルブ36、37、38に入射する光を遮ることがない。そのため、光学センサ81を設けたことによる影響を受けることがなく、表示される映像の品質を保ちやすくなる。
また、較正部80の構成が第1の実施の形態と比較して簡素になるため、投射型表示装置の製造が容易となり、より安価に製造することができる。
According to the above configuration, since the
In addition, since the configuration of the
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明における第3の実施の形態について図6から図9を参照して説明する。
本実施の形態における投射型表示装置の基本構成は、第1の実施の形態と同様であるが、第1の実施の形態とは、較正部の構成が異なっている。よって、本実施の形態においては、図6から図9を用いて較正部周辺のみを説明し、投射型表示装置本体等の説明を省略する。
図6は、本実施の形態の制御部110における信号処理を示したブロック図である。図7は、絞り開度100%時の遮光板と位置センサとの位置関係を示す概略図である。
制御部110は、図6に示すように、入力された水平・垂直同期信号および画像信号に応じてステッピングモータ23と液晶ライトバルブ36、37、38を制御する調光部50と、調光部50を較正する較正部(較正手段)100とから構成されている。
較正部100には、図7に示すように、絞り開度100%時に遮光板21と接触する位置に配置された位置センサ(開度検出手段)101を備えている。位置センサ101は、その出力がステッピングモータドライバ23aに入力されるように配置されている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the projection display apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the calibration unit is different from that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, only the periphery of the calibration unit will be described with reference to FIGS. 6 to 9, and description of the projection display device main body and the like will be omitted.
FIG. 6 is a block diagram showing signal processing in
As shown in FIG. 6, the
As shown in FIG. 7, the
次に、次に本発明の特徴である制御部110における作用について説明する。
図8は、絞り開度70%時の遮光板と位置センサとの位置関係を示す概略図である。図9は、絞り開度40%時の遮光板と位置センサとの位置関係を示す概略図である。
制御部110に映像信号および水平・垂直信号が入力されると、図6に示すように、まず画像解析部51において調光係数が決定される。そして、ステッピングモータ変換部23bにおいて、ステッピングモータ制御テーブルに従って決定された調光係数に対応したステッピングモータ回転角度、つまり遮光板21の絞り開度が決定される。絞り開度が決定されると、ステッピングモータ23はステッピングモータドライバ23aにより決定された回転角度になるよう駆動される。
この決定された絞り開度が100%未満、例えば絞り開度70%(図7参照)や40%(図8参照)の場合、絞り開度の制御は調光係数のみに基づいて行われている。
Next, the operation of the
FIG. 8 is a schematic diagram showing the positional relationship between the light shielding plate and the position sensor when the aperture is 70%. FIG. 9 is a schematic diagram showing the positional relationship between the light shielding plate and the position sensor when the aperture is 40%.
When a video signal and a horizontal / vertical signal are input to the
When the determined aperture is less than 100%, for example, when the aperture is 70% (see FIG. 7) or 40% (see FIG. 8), the control of the aperture is performed based only on the dimming coefficient. Yes.
一方、決定された絞り開度が100%の場合、ステッピングモータドライバ23aは、位置センサ101が遮光板21と接触して出力される信号が入力されるまで、ステッピングモータ23を絞り開度が開く方向に回転させる。つまり、この場合、絞り開度の制御は位置センサ101の出力のみに基づいて行われている。
On the other hand, when the determined opening degree is 100%, the stepping
上記の構成によれば、遮光板21の絞り開度を100%に制御する場合には、位置センサ101の出力に基づいて遮光板21の絞り開度を制御するとともに、遮光板21の絞り開度を較正することができる。そのため、ステッピングモータドライバ23aの信号誤差やステッピングモータ23の部品の誤差などの影響を受けることなく、遮光板21の絞り開度を確実に較正することができ、表示される映像の品質を保つことができる。
また、位置センサ101により遮光板21の開度を検出して較正しているため、画像の表示を中断することなく光学絞りの開度を較正することができる。
According to the above configuration, when the aperture of the
Further, since the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、三板式の投射型表示装置に適応して説明したが、この三板式の投射型表示装置に適応したものに限られることなく、単板式の投射型表示装置など、その他各種の投射型表示装置に適応することができるものである。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the description has been made by adapting to the three-plate projection display device, but the present invention is not limited to the one adapted to the three-plate projection display device, but a single-plate projection display device. The present invention can be applied to various other projection display devices.
10・・・投射型表示装置、 11・・・照明装置、 12・・・光源、 20・・・遮光部(調光手段)、 21・・・遮光板(光学絞り)、 36、37、38・・・液晶ライトバルブ(光変調手段)、 40・・・投射レンズ(投射手段)、 50・・・調光部(調光手段)、 60、80、100・・・較正部(較正手段)、 61、81・・・光学センサ(光学検出手段)、 101・・・位置センサ(開度検出手段)
DESCRIPTION OF
Claims (12)
該調光手段を自動較正する較正手段を備えていることを特徴とする投射型表示装置。 A light source; a light modulating unit that modulates light from the light source; a projecting unit that projects light modulated by the light modulating unit; and an amount of light projected from the projecting unit based on an image signal. A projection type display device comprising a light control means,
A projection display device comprising calibration means for automatically calibrating the light control means.
該光学検出手段の出力に基づいて前記調光手段を自動較正することを特徴とする投射型表示装置。 The calibration means comprises optical detection means for measuring the amount of light adjusted by the light control means,
A projection type display apparatus, wherein the light control means is automatically calibrated based on the output of the optical detection means.
前記光学検出手段が、前記光変調手段に入射する光の光量を測定することを特徴とする請求項2記載の投射型表示装置。 The light control means adjusts the amount of light incident on the light modulation means;
3. The projection display device according to claim 2, wherein the optical detection unit measures the amount of light incident on the light modulation unit.
前記光変調手段から反射する光の光量を測定していることを特徴とする請求項4記載の投射型表示装置。 The optical detection means is disposed closer to the light source than the light modulation means;
5. The projection display device according to claim 4, wherein the amount of light reflected from the light modulation means is measured.
該較正指示部からの指示に基づき、前記較正手段が前記調光手段を較正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投射型表示装置。 A calibration instruction unit is provided for instructing the calibration means to perform calibration;
5. The projection display device according to claim 1, wherein the calibration unit calibrates the light control unit based on an instruction from the calibration instruction unit.
該環境明るさ検出手段により検出された周囲の明るさが変化した時に、前記較正手段が前記調光手段を自動較正することを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の投射型表示装置。 The calibration means includes environmental brightness detection means for detecting the brightness around the projection display device,
6. The projection type display according to claim 2, wherein when the ambient brightness detected by the ambient brightness detection means changes, the calibration means automatically calibrates the light control means. apparatus.
前記較正手段が、前記光学絞りの開度が所定開度になったことを検出する開度検出手段を備え、
前記光学絞りの開度を前記所定開度に制御する場合には、
前記開度検出手段の出力に基づいて前記光学絞りの開度を制御するとともに、前記光学絞りの開度を較正することを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。 The light control means is an optical diaphragm,
The calibration means includes an opening degree detecting means for detecting that the opening degree of the optical diaphragm has reached a predetermined opening degree,
When controlling the opening of the optical aperture to the predetermined opening,
2. The projection type display device according to claim 1, wherein the opening of the optical diaphragm is controlled based on the output of the opening detecting means, and the opening of the optical diaphragm is calibrated.
画像信号に基づいて前記投射手段から投射される光の光量が調節される投射型表示装置の制御方法であって、
前記投射手段から投射される光量の調節量が自動的に較正されることを特徴とする投射型表示装置の制御方法。 A light source, a light modulation unit that modulates light from the light source, and a projection unit that projects light modulated by the light modulation unit,
A method for controlling a projection display device in which the amount of light projected from the projection means is adjusted based on an image signal,
A control method for a projection display device, wherein an adjustment amount of a light amount projected from the projection means is automatically calibrated.
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