JP2007279450A - 投射型表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】視覚的に問題がないように対策された投射型表示装置を提供する。
【解決手段】光源（ＲＧＢを有するＬＥＤ）と、該光源からの光を映像に変換する反射型デバイスと、を備え、白セグメントを利用して輝度調整を行なう投射型表示装置において、輝度の変化に基づいて白セグメントを利用した輝度調整を行なうか否かを判定する判定部を有することを特徴とする投射型表示装置。
【選択図】図１

Description

本発明は投射型表示装置に関し、特に、白セグメント(又はＲＧＢのＬＥＤ同時発光による白色)を有する投射型表示装置に関する。
これまでに種々の投射型表示装置（プロジェクター）が提供されているが、フロントプロジェクターのデータ機器は、シアター機器のような映像観賞用の機器とは異なり、プレゼンテーションを目的としているため、視認性を向上させるために白の輝度レベルをアップさせる必要がある。
そのため、ＲＧＢ画素から生成される白ではなく、より輝度を高くとれる白セグメント(光源がＬＥＤであればＲＧＢ同時発光)を利用していた。但し、グラデェーションのある画像の表示が極端に悪くなる。この点を改良する技術としては、以下の技術が知られている。
米国特許明細書ＵＳ６０５４８３２Ａ（ELECTRONICALLY PROGRAMMABLE COLOR WHEEL） 米国特許明細書ＵＳ６１０８０５３Ａ（METHODE OF CALIBRATING A COLOR WHEEL SYSTEM HAVING A CLEAR SEGMENT）
上記特許文献１に記載の技術は、投射すべき色を判定して、白と判断しない場合はエラーを返して、白セグメントを使用しない。この場合には、平坦な輝度信号の場合に映像レベルの切り替わり部でコントラストがつくが、その反面、ランプ波形等のグラデェーション部分でリニアな映像が再現されないという問題があった。
また、特許文献２によれば、白セグメント使用時とそうでない場合との切り替わり近傍において色の切り替わりがスムーズになるようにカラーフィルターの調整をしているが、グラデェーション部分の対策はなされていない。
本発明は、グラデェーション部分にも考慮し視覚的に問題が少ない映像を表示できる投射型表示装置を提供することを目的とする。
例えば、隣り合う画素毎の輝度レベルを比較する事で、ランプ信号の様に、緩やかに輝度が変化しているかどうか(水平/垂直方向で)を判定し、白セグメント(ＬＥＤであればRGB同時発光)を使用するか否かを切り替える。
本発明によれば、白セグメントを用いたシステムにおいて、隣接する画素毎の輝度差を白セグの切り替え判定に使用する為、視覚上不具合を起こしていた映像に対しては結果的に白セグを使用しなくなり、自然な描写が可能になる。また、白のグラデェーション部分で白セグに切り替わるポイントでホワイトバランスの不一致が発生し縦線が現れていた場合に、この様な映像では白セグメントで作られる白色を使用しないため、ホワイトバランスの不一致は発生しにくいという利点がある。
以下、本発明の一実施の形態による投射型表示装置について図面を参照しながら説明を行なう。図１は、本実施の形態による投射型表示装置の一構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態による投射型表示装置Ａは、ランプ１と、ランプ光が照射されるカラーホイール３と、カラーホイール３を通過した光を反射する反射型デバイス５と、反射した光を放射する放射レンズ７と、全体を制御する信号処理回路／システムコントローラ（制御部）１５と、を有している。投射レンズ７からの放射光は、投射スクリーン１１に放射され映像やデータ等が表示される。
図１に示す投射型表示装置において、入力された信号の輝度レベルは、各表示画素毎に比較され、投射すべき映像が白セグメントを入れるべき信号であるかどうかを判定する。
図２は、本実施の形態による投射型表示装置のシステム構成例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、投射型表示装置を含むシステムは、信号処理回路／システムコントローラ１５と、これにより制御される各種入出力系と、を有している。回転用モータ３３により回転されるカラーホイール３は、モータ駆動部４１により駆動される。モータ駆動部４１は、信号処理回路／システムコントローラ１５と接続されて制御される。また、ホトセンサー３５はコンパレータ３７を介して信号処理回路／システムコントローラ１５と接続されている。これらにより、ランプ１からの光が調整されて反射型デバイス５に出力される。
一方、Ｙ信号の入力２１ａと、色信号の入力２１ｂと、コンポーネント信号の入力２１ｃとは、Ｙ/Ｃ分離と映像用ＡＤコンバータとを含む回路２３を介して、信号処理回路／システムコントローラ１５と接続されている。また、赤色、緑色、青色のそれぞれの入力信号２５ａ〜２５ｃまでは、ＲＧＢ信号とコンポーネント信号用のＡＤコンバータ２７を介して、信号処理回路／システムコントローラ１５と接続されている。
一方、ＡＣ入力４７からの電力は、電源バラストユニット５３から、ランプ１とＤＣ/ＤＣ変換器５５とに出力され、電源バラストユニット５３は信号処理回路／システムコントローラ１５と接続されている。
上記構成において、入力信号の輝度レベルに関しては、
１）コンポジット信号の場合はＹ／Ｃ分離後のＹ信号、
２）コンポーネント及びＳ信号の場合は入力されてくるＹ信号、
３）ＲＧＢ信号の場合は”Y=0.30R+0.59G+0.11B”で計算されるＹ信号
を白セグメントを入れるべき信号であるかどうかの判定に利用する。
図３は、反射型デバイス５の一部領域６１ａの拡大図を示しており、画素６５が多数整列して配置されている素子において、Ｙ信号について上下(Ｖ方向)、左右(Ｈ方向)の数画素分を用いて、画像判定を実施する様子を示す図である。
図４は、白伸張に適した信号の例を示す図である。白セグメントを使用するのに適した信号は、図４に示した信号のように、Ｙ信号として矩形的に急峻に立ち上がった状態を有している（７１）。一方、図５は、白伸長に適さない信号の例を示す図である。一般的な画像は、白セグメントを使用するには適さない非直線的な（８１）信号である。図４と図５のいずれであるかに関する判定は、図３に示す１画素〜数画素あたりの信号の連続性（連続する画素の信号がなめらかに変化するか急激に変化するか）を確認することにより判定することができる。
尚、上記実施の形態においては、カラーホイール３を用いたシステムを例にして説明したが、ＬＥＤを利用したシステムにおいても同様の判定が可能である。尚、ＬＥＤを用いたシステムは、ＬＥＤそのものが自発光するため、カラーホイール３の白セグメントと同様の状態は、ＲＧＢの同時点灯に対応する。
以上に説明したように、本実施の形態による投射型表示装置においては、白セグメント(カラーホイール)を用いたシステムにおいて、既存の白伸張時は、表計算データや文書データ等の均一で単色と白色とが多い(グラディェーションの少ない)映像の投射に関しては、画像評価上良好となる。
一方で、グラディェーションの多い信号(具体的には写真等)に対しては、急激に輝度が上がる状態となり、投射された映像に違和感を覚えるので、隣接する画素毎の輝度差を白セグの切り替えに判定に追加することで、視覚上、不具合を起こしていた映像に対しては結果的に白セグメントを使用しないように工夫したため、どのような対象に関しても自然な描写が可能になるという利点がある。
また、ランプ波形の再生結果で見ると、従来型の場合において、ランプのグラディェーションの途中からＲＧＢセグメントで作られる白色から白セグメントで作られる白色に切り替わるため、ホワイトバランスの不一致が発生し、縦線が現れる点に関しても、本実施の形態によれば、白セグで作られる白色は使用しないため、ホワイトバランスの不一致が発生しにくい。
また、ＲＧＢのＬＥＤを用いたシステム(白色時はＲＧＢ同時点灯)においては、上記の様なカラーホイール３を用いたシステムと同様に、写真等を写した場合には、急激に輝度が上がる状態となり、投射された映像に違和感を覚える。次いで、投射する映像のＨ方向とＶ方向での投射する画素単位(例えば±３〜５画素分程度)で映像判定することにより、Ｈ方向のみ、Ｖ方向のみの片側検出の場合に比べてより高精度な判定が可能になるという利点がある。
本発明は、投射型表示装置に利用可能である。
本発明の一実施の形態による投射型表示装置のシステムの一構造例を示す図である。 本発明の一実施の形態による投射型表示装置の回路構成を主とするブロック図である。 反射型デバイスの部分構成例を示す図である。 白伸張の適した信号の例を示す図である。 白伸張の適さない信号の例を示す図である。
符号の説明
Ａ…投射型表示装置、１…ランプ、３…カラーホイール、５…反射型デバイス、７…放射レンズ、１１…放射スクリーン、１５…制御部。

Claims (6)

  1. 光源と、該光源からの光を映像に変換する反射型デバイスと、を備え、白セグメントを利用して輝度調整を行なう投射型表示装置において、
    輝度の変化に基づいて白セグメントを利用した輝度調整を行なうか否かを判定する判定部を有することを特徴とする投射型表示装置。
  2. 前記輝度の変化を、画素単位での輝度レベルの比較により検出することを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
  3. 前記輝度の変化を、交差する少なくとも２方向の画素単位での輝度レベルの比較により検出することを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
  4. 前記輝度の変化が緩やかな変化である場合には、前記白セグメントを利用しないと判定し、前記輝度の変化が急峻である場合は、前記白セグメントを利用すると判定することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の投射型表示装置。
  5. カラーホイールを用いたシステムにおいて、前記白セグメントを利用することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の投射型表示装置。
  6. ＲＧＢを有するＬＥＤで構成される投射型表示装置において、ＲＧＢ同時発光による白色光を使用することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の投射型表示装置。
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