JP2008107445A - Projector and modulation control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタおよび変調制御方法、特に色再現性の高いプロジェクタおよび変調制御方法に関する。 The present invention relates to a projector and a modulation control method, and more particularly to a projector and a modulation control method with high color reproducibility.
近年、医療分野におけるIT化が進み、文書のみならず写真のデジタル化も進んでいる。その際に必要とされるディスプレイ画質は非常に高く、解像度、階調、色むら、色再現性、色域などについては民生向けディスプレイ以上のスペックが要求される。
従来のディスプレイでは、2台のプロジェクタをスタックしたり(例えば、特許文献1参照)、4原色以上のカラーホイールとライトバルブを組み合わせたり(例えば、特許文献2参照)、既存の3原色のライトバルブの構成に1つ原色のライトバルブを加えたりすることで、4つ以上の原色を加法混色して、表示可能な色域を広げている(例えば、参照)。
In a conventional display, two projectors are stacked (for example, refer to Patent Document 1), a color wheel of four or more primary colors and a light valve are combined (for example, refer to Patent Document 2), or an existing three primary color light valve. By adding one primary color light valve to the above configuration, four or more primary colors are additively mixed to expand the displayable color gamut (see, for example).
しかしながら、従来のディスプレイにあっては、表示可能な色域は広くなるものの、モノクロ表示部分において色付き、色むらが発生したり、また、肌色などの微妙な色合いを忠実に再現できなかったりするなど、特定色を忠実に再現できないという問題がある。 However, with a conventional display, although the displayable color gamut is wide, coloration and color unevenness occurs in the monochrome display portion, and subtle shades such as skin color cannot be faithfully reproduced. There is a problem that a specific color cannot be faithfully reproduced.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、特定色を忠実に再現可能なプロジェクタおよび変調制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a projector and a modulation control method capable of faithfully reproducing a specific color.
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明のプロジェクタは、光源と、前記光源の発した光を受けて、3色のうちの各々1色の光を変調する3つの変調素子と、前記光源の発した光を受け、前記3色を頂点とするxy色度図上の三角形内の点で表される第4の色の光を変調する特定色変調素子と、前記3つの変調素子各々が変調した光および前記特定色変調素子が変調した光を受けて、これらの光を投写する投写レンズとを具備することを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. A projector according to the present invention receives a light source and light emitted from the light source, and modulates light of each of three colors. A specific color modulation element that receives light emitted from the light source and modulates light of a fourth color represented by a point in a triangle on the xy chromaticity diagram having the three colors as vertices; And a projection lens that receives light modulated by each of the three modulation elements and light modulated by the specific color modulation element and projects these lights.
これにより、本発明のプロジェクタは、第4の色の光を変調するので、該第4の色を忠実に再現することができる。 Thereby, the projector of the present invention modulates the light of the fourth color, so that the fourth color can be faithfully reproduced.
また、本発明のプロジェクタは、上述のプロジェクタであって、前記第4の色を含む予め決められた色範囲に、入力された画像信号の所定の画素の色が含まれているか否かを判定し、前記所定の画素の色が含まれていると判定したときは、すくなくとも前記所定の画素を前記特定色変調素子で変調させる制御手段を具備することを特徴とする。 The projector according to the present invention is the projector described above, and determines whether or not a predetermined color range including the fourth color includes a color of a predetermined pixel of the input image signal. When it is determined that the color of the predetermined pixel is included, control means for modulating at least the predetermined pixel with the specific color modulation element is provided.
これにより、本発明のプロジェクタは、所定の画素の色が、第4の色を含む予め決められた色範囲に含まれているときは、第4の色の光を変調するので、所定の画素の色が第4の色を含む予め決められた色範囲に含まれているときは、色を忠実に再現することができる。 Thus, the projector of the present invention modulates the light of the fourth color when the color of the predetermined pixel is included in a predetermined color range including the fourth color. Is included in a predetermined color range including the fourth color, the color can be faithfully reproduced.
また、本発明のプロジェクタは、上述のプロジェクタであって、前記色範囲は、xy色度図における前記第4の色の点の近傍の領域であり、前記制御手段は、前記所定の画素の色が含まれていると判定したときは、前記所定画素の色が、xy色度図において、前記3色のうちのいずれか2色の点と前記第4の色の点とを頂点とする3つの三角形のうちのいずれの三角形内であるかを判定し、前記所定の画素を、前記3つの変調素子のうちこの判定結果の三角形の頂点の色に対応する2つの前記変調素子と、前記特定色変調素子とで変調させることを特徴とする。 The projector according to the aspect of the invention is the projector described above, wherein the color range is an area in the vicinity of the fourth color point in the xy chromaticity diagram, and the control unit is configured to change the color of the predetermined pixel. 3 is determined, the color of the predetermined pixel is 3 in the xy chromaticity diagram with the point of any two of the three colors and the point of the fourth color as vertices. It is determined which of the three triangles is within, and the predetermined pixel is selected from the two modulation elements corresponding to the color of the triangle of the determination result among the three modulation elements, and the specific Modulating with a color modulation element.
これにより、本発明のプロジェクタは、画像信号の色がxy色度図における前記第4の色の点の近傍の領域に含まれているときは、RGB3原色のうちの2つの変調素子と特定色変調素子とに変調させるので、第4の色に近い画像信号の色を忠実に再現することができる。 Accordingly, when the color of the image signal is included in the region in the vicinity of the point of the fourth color in the xy chromaticity diagram, the projector according to the present invention has two modulation elements of the three primary colors RGB and the specific color. Since the modulation is performed by the modulation element, the color of the image signal close to the fourth color can be faithfully reproduced.
また、本発明のプロジェクタは、上述のプロジェクタであって、前記制御手段は、前記所定の画素のうち前記色範囲に含まれる画素は、前記特定色変調素子で変調させ、前記所定の画素のうち前記色範囲に含まれない画素は、前記3つの変調素子で変調させることを特徴とする。 The projector according to the aspect of the invention is the projector described above, wherein the control unit modulates a pixel included in the color range among the predetermined pixels with the specific color modulation element. Pixels not included in the color range are modulated by the three modulation elements.
また、本発明のプロジェクタは、上述のいずれかのプロジェクタであって、前記3色は、赤色、緑色、青色であり、前記第4の色は、肌色であることを特徴とする。 The projector according to the present invention is any one of the projectors described above, wherein the three colors are red, green, and blue, and the fourth color is a skin color.
これにより、本発明のプロジェクタは、肌色の光を特定色変調素子で変調させるので、肌色を忠実に再現することができる。 As a result, the projector of the present invention modulates the flesh color light with the specific color modulation element, so that the flesh color can be faithfully reproduced.
また、本発明のプロジェクタは、上述のいずれかのプロジェクタであって、前記3色は、赤色、緑色、青色であり、前記第4の色は、白色であることを特徴とする。 The projector according to the present invention is any one of the projectors described above, wherein the three colors are red, green, and blue, and the fourth color is white.
これにより、本発明のプロジェクタは、白色の光を特定色変調素子で変調させるので、白色を忠実に再現することができる。 As a result, the projector of the present invention modulates white light with the specific color modulation element, so that white can be faithfully reproduced.
また、本発明のプロジェクタは、上述のいずれかのプロジェクタであって、前記制御手段は、表示画像の輝度の高さが要求されるときは、前記特定色変調素子を、全ての表示画素について、射出光量が最大となるように制御することを特徴とする。 Further, the projector according to the present invention is any one of the above-described projectors, and when the luminance of the display image is required, the control unit may set the specific color modulation element for all display pixels. Control is performed so that the amount of emitted light is maximized.
これにより、本発明のプロジェクタは、特別色変調素子に入射される光を、表示画像の輝度をあげることに利用することができるので、輝度の高い表示画像を得ることができる。 Thus, the projector according to the present invention can use the light incident on the special color modulation element to increase the luminance of the display image, so that a display image with high luminance can be obtained.
また、本発明のプロジェクタは、上述のいずれかのプロジェクタであって、前記制御手段は、表示画像の階調性が要求されるときは、前記所定の画素を前記3つの変調素子と前記特定色変調素子との4つの変調素子で変調させることを特徴とする。 Further, the projector according to the present invention is any one of the projectors described above, and the control unit converts the predetermined pixel into the three modulation elements and the specific color when gradation of a display image is required. Modulation is performed by four modulation elements including a modulation element.
これにより、本発明のプロジェクタは、3つの変調素子と特定色変調素子とに変調させるので、階調数の高い表示画像を得ることができる。 As a result, the projector of the present invention modulates with the three modulation elements and the specific color modulation element, so that a display image with a high number of gradations can be obtained.
また、本発明のプロジェクタは、上述のいずれかのプロジェクタであって、前記光源の発した光を偏光分離して、一方の偏光方向の光が前記特別変調素子に入射され、他方の偏光方向の光が前記3つの変調素子に入射される位置に挿入および除去可能に設置された偏光分離手段と、前記特定色変調素子が変調した光と前記3つの変調素子が変調した光とを偏光合成し、この偏光合成した光が前記投写レンズに入射される位置に挿入および除去可能に設置された偏光合成手段とを具備することを特徴とする。 The projector according to the present invention is any one of the projectors described above, wherein the light emitted from the light source is polarized and separated, and light having one polarization direction is incident on the special modulation element, and the other polarization direction is incident. Polarizing and combining the polarization separating means installed so that light can be inserted and removed at a position where the light is incident on the three modulation elements, and the light modulated by the specific color modulation element and the light modulated by the three modulation elements. And a polarization beam combining means installed so as to be inserted and removed at a position where the polarized light beam is incident on the projection lens.
これにより、本発明のプロジェクタは、偏光分離手段と偏光合成手段とを挿入したときは、上述のいずれかのプロジェクタとして動作させ、偏光分離手段と偏光合成手段とを除去したときは、3色にて変調するプロジェクタとして動作させることができる上に、3色にて変調するプロジェクタとして動作させるときには、光源の光を全て3つの変調素子に照射することができるので、光源の光を効率良く利用することができる。 As a result, the projector according to the present invention operates as one of the projectors described above when the polarization separation unit and the polarization synthesis unit are inserted, and has three colors when the polarization separation unit and the polarization synthesis unit are removed. In addition, when operating as a projector that modulates with three colors, all three light elements can be irradiated with light from the light source, so that the light from the light source can be used efficiently. be able to.
また、本発明のプロジェクタは、上述のいずれかのプロジェクタであって、前記特定色変調素子に入射する光の光路上に、交換または除去可能に設置されたカラーフィルタを具備することを特徴とする。 The projector according to the present invention is any one of the projectors described above, and includes a color filter installed on the optical path of the light incident on the specific color modulation element in a replaceable or removable manner. .
これにより、本発明のプロジェクタは、特別色変調素子が変調する光の色を変更して、忠実に再現できる色を変更することができる。 Thereby, the projector of the present invention can change the color that can be faithfully reproduced by changing the color of the light modulated by the special color modulation element.
また、本発明の変調制御方法は、光源と、前記光源の発した光を受けて、3色のうちの各々1色の光を変調する3つの変調素子と、前記光源の発した光を受け、前記3色を頂点とするxy色度図上の三角形内の点で表される第4の色の光を変調する特定色変調素子と、前記3つの変調素子各々が変調した光および前記特定色変調素子が変調した光を受けて、これらの光を投写する投写レンズと前記3つの変調素子および前記特定色変調素子の透過率を制御する制御手段とを具備するプロジェクタにおける変調制御方法であって、前記制御手段が、前記第4の色を含む予め決められた色範囲に、入力された画像信号の所定の画素の色が含まれているか否かを判定する第1の過程と、前記制御手段が、前記第1の過程にて、前記所定の画素の色が含まれていると判定したときは、すくなくとも前記所定の画素を前記特定色変調素子で変調させる第2の過程とを備えることを特徴とする。 In addition, the modulation control method of the present invention receives a light source, three modulation elements that receive light emitted from the light source, and modulates one color of each of the three colors, and light emitted from the light source. , A specific color modulation element that modulates the light of the fourth color represented by a point in the triangle on the xy chromaticity diagram with the three colors as vertices, the light modulated by each of the three modulation elements, and the specific A modulation control method for a projector comprising a projection lens that receives light modulated by a color modulation element and projects these lights, and a control means for controlling the transmittance of the three modulation elements and the specific color modulation element. The control means determines whether or not a predetermined color range including the fourth color includes the color of a predetermined pixel of the input image signal; and In the first process, the control means determines that the color of the predetermined pixel When it is determined that the rare, characterized in that it comprises a second step of modulating at least said predetermined pixel in the particular color modulation element.
[第1の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、この発明の第1の実施形態によるプロジェクタのうちの投射光学系部の構成を示す概略ブロック図である。100は、高圧水銀ランプ等のランプと該ランプが発した光を均一化する均一化手段とからなる光源である。101は、光源100が射出した光のうち、P偏光を透過し、S偏光を反射することで、P偏光とS偏光とを分離するPBS(Polarized Beam Splitter)などの偏光分離素子(偏光分離手段)である。102は、偏光分離素子101が分離したP偏光を受けて、R(赤)成分の光を透過し、残りのG(緑)成分とB(青)成分との光からなるシアン色の光を反射するR(Red)C(Cyan)分離素子である。103は、RC分離素子102を透過したR成分の光を反射するミラーである。104は、後述する制御系により各画素について設定された透過率にて、ミラー103が反射したR成分の光を透過することで、R成分の色変調を行うRライトバルブ(変調素子)である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a projection optical system unit in a projector according to the first embodiment of the present invention.
105は、RC分離素子102が反射したシアン色の光を受けて、G成分の光のみを反射し、残りのB成分の光を透過するG(Green)B(Blue)分離素子である。106は、後述する制御系により各画素について設定された透過率にて、GB分離素子105が反射したG成分の光を透過することで、G成分の色変調を行うGライトバルブ(変調素子)である。107は、R成分の光を透過し、G成分の光を反射することで、Rライトバルブが色変調したR成分の光と、Gライトバルブが色変調したG成分の光を合成するRG合成素子である。
108は、後述する制御系により各画素について設定された透過率にて、GB分離素子105が透過したB成分の光を透過することで、B成分の色変調をおこなうBライトバルブ(変調素子)である。109は、Bライトバルブ108が色変調したB成分の光を反射するミラーである。110は、ミラー109が反射したB成分の光を反射し、RG合成素子107が合成したR成分とG成分とからなるイエロー色の光を透過することで、これらの光を合成するB(Blue)Y(Yellow)合成素子である。
111は、後述する制御系により各画素について設定された透過率にて、偏光分離素子101が分離したS偏光を透過することで、変調を行う第4ライトバルブ(特別色変調素子)である。第4ライトバルブ111には、第4の色として白色の光が入射される。112は、第4ライトバルブ111が変調したS偏光を反射するミラーである。113は、ミラー112が反射したS偏光を反射し、BY合成素子が合成した光(P偏光)を透過することで、これらの光を合成する偏光合成素子(偏光合成手段)である。114は、偏光合成素子113が合成した光を、図示しないスクリーンに投写する投写レンズである。
図2は、本実施形態によるプロジェクタのうちの投射光学系部の構成を示す概略ブロック図である。同図において図1の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。120は、本実施形態のプロジェクタに入力された画像信号を受付ける画像入力部である。121は、画像入力部120が受付けた画像信号を受けて、該画像信号の各画素の色に基づき、各ライトバルブの透過率(射出光量を入射光量で割った値)を決定する色解析部(制御手段)である。詳細には、図3のフローチャートを用いて説明するが、色解析部121は、受けた画像信号の各画素について白色(無彩色)(すなわち、第4ライトバルブが変調する光の色)であるか否かを判定し、白色であったときは、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、およびBライトバルブ108の透過率を「0」とし、第4ライトバルブ111の透過率を該画素の輝度に応じた値とする。また、白色でなかったときは、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、およびBライトバルブ108の透過率を該画素の色および輝度に応じた値とし、第4ライトバルブ111の透過率を「0」とする。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the projection optical system unit in the projector according to the present embodiment. In the figure, portions corresponding to the respective portions in FIG. An
122は、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108の透過率が、色解析部121が決定した各ライトバルブの透過率になる駆動電圧を、各ライトバルブについて決定し、決定した駆動電圧にて各ライトバルブを駆動するRGBライトバルブ駆動部である。123は、第4ライトバルブ111の透過率が、色解析部121が決定した透過率になる駆動電圧を決定し、該駆動電圧にて第4ライトバルブ111を駆動する第4ライトバルブ駆動部である。124は、同図において、便宜的にRライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108を纏めてあらわしたRGBライトバルブである。
122, the drive voltage at which the transmittance of the
図3は、色解析部121の動作を説明するフローチャートである。色解析部121は、画像信号の各画素について、該フローチャートに従って処理をする。まず、色解析部121は、画像入力部120が受付けた画像信号から、ある画素についての情報を取り出し、該画素の色について、R(赤)成分とG(緑)成分とB(青)成分の輝度が全て等しい値であるか否かを判定する(Sa1)。これにより、該画素の色が白色であるか否かを判定している。ここでは、該画素の色が白色であったとすると、色解析部121は、R成分とG成分とB成分の輝度が全て等しい値であると判定して、ステップSa4に遷移する。ステップSa4では、色解析部121は、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108を非表示とする。すなわち、色解析部121は、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108については、光を遮断するように透過率を「0」とする。次に、色解析部121は、第4ライトバルブ111は変調させて白を表示させるようにする(Sa5)。すなわち、色解析部121は、第4ライトバルブ111については、射出光量が該画素の輝度に応じた量となる透過率の値とする。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the color analysis unit 121. The color analysis unit 121 processes each pixel of the image signal according to the flowchart. First, the color analysis unit 121 extracts information about a certain pixel from the image signal received by the
また、該画素の色が白色でなかったときは、ステップSa1にて、色解析部121は、R成分とG成分とB成分の輝度が全て等しい値ではないと判定して、ステップSa2に遷移する。ステップSa2では、色解析部121は、第4ライトバルブを非表示とする。すなわち、色解析部121は、第4ライトバルブについては、光を遮断するように透過率を「0」とする。次に、色解析部121は、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108は変調させて該画素の色を表示させるようにする(Sa3)。すなわち、色解析部121は、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108については、射出光量が該画素の色および輝度に応じた量となる透過率の値とする。
If the color of the pixel is not white, the color analysis unit 121 determines in step Sa1 that the luminances of the R component, the G component, and the B component are not all equal, and the process proceeds to step Sa2. To do. In step Sa2, the color analysis unit 121 hides the fourth light valve. That is, the color analysis unit 121 sets the transmittance of the fourth light valve to “0” so as to block light. Next, the color analyzing unit 121 modulates the
これにより、画像のうち、白色(すなわち、無彩色)の領域については、第4ライトバルブ111を透過した光のみで表示されるので、無彩色の領域に色付きおよび色むらのない画像を表示させることができる。
なお、表示画像の階調性が要求されるとき、すなわち通常使用時(本実施形態のように動作したとき)に比較して、階調数を増やしたいときは、色解析部121が、Rライトバルブ104とGライトバルブ106とBライトバルブ108と第4ライトバルブ111の全てに変調させるように、各ライトバルブの透過率を決定することで、モノクロ表示において階調性を2倍とすることができる。
As a result, the white (that is, achromatic) region of the image is displayed only with the light transmitted through the fourth
Note that when the gradation of the display image is required, that is, when it is desired to increase the number of gradations as compared with the case of normal use (when operating as in the present embodiment), the color analysis unit 121 performs R By determining the transmittance of each light valve so that all of the
また、輝度の高さが要求されるとき、すなわち通常使用時(本実施形態のように動作したとき)に比較して、高い輝度を表示したいときは、色解析部121が、全画素について第4ライトバルブ111の透過率を一定の値(例えば射出量を最大)とし、白色の画素についてもRライトバルブ104とGライトバルブ106とBライトバルブ108とにで変調させるように、各ライトバルブの透過率を決定することで、輝度を上げた画像を表示させることができる。
In addition, when high luminance is required, that is, when it is desired to display high luminance as compared with normal use (when operating as in the present embodiment), the color analysis unit 121 performs the first operation for all pixels. Each light valve is configured such that the transmittance of the four
また、偏光分離素子101と第4ライトバルブ111との間の光路に、第4の色である白色(無彩色)の光を透過するようなカラーフィルタを設置してもよい。光源の種類によっては、特定の色の成分が多く含まれる場合があり、第4の色である白色(無彩色)の光を透過するカラーフィルタを配置することにより、正確な白色(無彩色)を実現することが可能である。また、このカラーフィルタを白色以外の任意の色とすることで、該色を正確に再現するようにしてもよい。
In addition, a color filter that transmits white (achromatic) light, which is the fourth color, may be installed in the optical path between the
また、図1における偏光分離素子101と偏光合成素子113を電動で除去/挿入するように設置することで、本実施形態のプロジェクタとRGB3原色のプロジェクタとを切り換えられるプロジェクタにすることができる。このとき、RGB3原色のプロジェクタとなる除去時には、Rライトバルブ104とGライトバルブ106とBライトバルブ108とへの入射光量は、本実施形態のプロジェクタとなる挿入時の2倍の光量となるので、明るい画像を表示させることができる。なお、除去および挿入するのは、偏光分離素子101と偏光合成素子113のうち、偏光分離素子101のみでもよい。
Further, by installing the
[第2の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。図4は、この発明の第2の実施形態によるプロジェクタのうちの投射光学系部の構成を示す概略ブロック図である。同図において図1の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。201は、偏光分離素子101と第4ライトバルブ111との間の光路に設置され、第4の色である肌色のカラーフィルタである。このカラーフィルタ201を通過した肌色の光が、第4ライトバルブ111には入射される。カラーフィルタ201については、図7にて説明する。
[Second Embodiment]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic block diagram showing the configuration of the projection optical system unit in the projector according to the second embodiment of the present invention. In the figure, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図5は、本実施形態によるプロジェクタのうちの投射光学系部の構成を示す概略ブロック図である。同図において図2および図4の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。221は、画像入力部120が受付けた画像信号を受けて、該画像信号の各画素の色に基づき、各ライトバルブの透過率を決定する色解析部(制御手段)である。詳細には、図6のフローチャートを用いて説明するが、色解析部221は、画素の色が、肌色、すなわち、第4ライトバルブ111が変調する光の色を含む予め決められた色範囲に含まれているか否かを判定し、含まれているときは、少なくとも第4ライトバルブ111に変調させる。
FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the projection optical system unit in the projector according to the present embodiment. In the figure, parts corresponding to those in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図6は、色解析部221の動作を説明するフローチャートである。色解析部221は、画像信号の各画素について、該フローチャートに従って処理をする。まず、色解析部221は、画像入力部120が受付けた画像信号から、ある画素についての情報を取り出し、該画素のRGB値をガンマ処理した後にCIE(国際照明委員会)表色系のXYZ値に変換する(Sb1)。本実施形態では、RGB値は、それぞれ8ビット(0〜255)で表されており、色解析部221は、ガンマ処理を以下の式(1)、(2)、(3)を用いて行う。
r=(R/255)^2.2 ・・・・(1)
g=(G/255)^2.2 ・・・・(2)
b=(B/255)^2.2 ・・・・(3)
ここで、値R、G、Bは、それぞれ画像信号のR成分、G成分、B成分の値であり、値r、g、bは、ガンマ処理した後のR成分、G成分、B成分の値である。また、「^」は累乗を表す演算子である。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the
r = (R / 255) ^ 2.2 (1)
g = (G / 255) ^ 2.2 (2)
b = (B / 255) ^ 2.2 (3)
Here, the values R, G, and B are the values of the R component, the G component, and the B component of the image signal, respectively, and the values r, g, and b are the R component, the G component, and the B component after the gamma processing, respectively. Value. “^” Is an operator representing a power.
色解析部221は、式(1)、(2)、(3)にて算出した値r、g、bに対して、以下の式(4)、(5)、(6)を用いてXYZ値に変換する。
X=0.607r+0.174g+0.200b ・・・(4)
Y=0.299r+0.587g+0.114b ・・・(5)
Z=0.000r+0.066g+1.116b ・・・(6)
次に、色解析部221は、ステップSb1で算出したXYZ値から、以下の式(7)、(8)を用いて、xy色度のx値とy値とを算出する(Sb2)。
x=X/(X+Y+Z) ・・・(7)
y=Y/(X+Y+Z) ・・・(8)
The
X = 0.607r + 0.174g + 0.200b (4)
Y = 0.299r + 0.587 g + 0.114b (5)
Z = 0.000r + 0.066g + 1.116b (6)
Next, the
x = X / (X + Y + Z) (7)
y = Y / (X + Y + Z) (8)
色解析部221は、ステップSb2にて算出したxy色度が、肌色であるか否かを判定する(Sb3)。本実施形態では、肌色の色度のx値を「0.447」、y値を「0.484」とし、この肌色を含む予め決められた色範囲として、図8のようなxy色度図における該肌色の近傍の領域(肌色領域H)を用いる。肌色領域Hは、該肌色の色度からx値、y値が、「±0.030」の範囲内であり、色解析部221は、ステップSb2にて算出したxy色度が該範囲内にあるときに肌色であると判定する。ここでは、xy色度が該範囲内にあり、肌色であると判定したとする。すると、ステップSb6に遷移して、色解析部221は、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108のうちの2つのライトバルブと第4ライトバルブ111との計3つライトバルブで、ステップSb1にて算出したXYZ値の肌色を表示させる透過率を算出する。Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108のうちの残りの1つのライトバルブは、透過率を「0」とする。
The
色解析部221は、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108の中からの2つのライトバルブの選択を、以下のようにして行う。色解析部221は、図8に示すようなxy色度図において、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108の3つのライトバルブに対応するRGB3原色の点(点R、G、B)のうちのいずれか2色の点とカラーフィルタ201の透過光の肌色の点(点C)とを頂点とする3つの三角形のうちのいずれの三角形内に、ステップSb2にて算出したxy色度の肌色が存在するのかを判定する。次に、色解析部221は、この判定の結果の三角形の頂点の色に対応する2つのライトバルブと第4ライトバルブ111との透過率を、ステップSb1にて算出したXYZ値の肌色が表示されるように算出する。
The
Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、第4ライトバルブ111を用いる場合を例に、色解析部221による透過率の算出方法を説明する。Rライトバルブ104のみ透過率が「1」(すなわち、100%)のときに表示される色のXYZ値をXr、Yr、Zr、同様にGライトバルブ106についてのXYZ値をXg、Yg、Zg、第4ライトバルブ111のXYZ値をXc、Yc、Zcとし、表示すべき肌色のXYZ値をX、Y、Zとする。このとき、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、第4ライトバルブ111の透過率をそれぞれα、β、γとすると、式(9)が成り立つ。α、β、γは、式(9)を変形した式(10)にて算出することができる。
The method for calculating the transmittance by the
色解析部221は、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108、第4ライトバルブ111にて変調する場合や、Rライトバルブ104、Bライトバルブ108、第4ライトバルブ111にて変調する場合でも、前述のRライトバルブ104、Gライトバルブ106、第4ライトバルブ111にて変調する場合と同様にして、各ライトバルブの透過率を算出する。なお、色解析部221は、式(10)における逆行列に対応する行列を記憶しておき、これらの行列に基づき、演算してもよい。
The
一方、色解析部221は、該画素のxy色度が前述のステップSb3の条件を満たさず、ステップSb3にて肌色でないと判定した場合は、ステップSb4に遷移する。ステップSb4では、色解析部221は、第4ライトバルブ111の透過率を「0」とする。次に、ステップSb5では、色解析部221は、該画素の色を表示させるRライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108の透過率を算出する。
On the other hand, if the
図7は、横軸に波長、縦軸に透過率を示したカラーフィルタ201の分光透過率の特性例である。図7に示すように、カラーフィルタ201は人間の肌の分光分布を模した分光透過率の特性を持つ。このため、カラーフィルタ201を用いることで、スペクトルレベルで、肌色を再現することができる。なお、このようなカラーフィルタ201の分光透過率の特性を生かすために、光源100のランプには、キセノンランプなどのブロードな発光スペクトルを持つランプを用いることが望ましい。
FIG. 7 is a characteristic example of spectral transmittance of the
なお、本実施形態においては、医療分野に用いることを想定して、カラーフィルタ201は、人間の肌の分光分布を模した分光透過率の特性を持つとして説明したが、他の分野に用いるのであれば、該分野に特有の色のカラーフィルタ201を用いてもよい。例えば、農業分野であれば、緑色や黄色のカラーフィルタを用いてもよいし、その他の分野であれば、白色のカラーフィルタを用いてもよいし、光源の色をそのまま用いてカラーフィルタ無しとしてもよい。この場合、色解析部221は、前述のステップSb3の判定条件やステップSb4の算出のパラメータを、該カラーフィルタの色に合わせて、変えておく必要がある。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において、肌色領域H内は、第4のライトバルブ111のみを用いて表示をしてもよい(Gライトバルブ106、Bライトバルブ108、第4ライトバルブ111は透過率0)。
また、表示画像の階調性が要求されるとき、すなわち通常使用時(本実施形態のように動作したとき)に比較して、階調数を増やしたいときは、色解析部121が、Rライトバルブ104とGライトバルブ106とBライトバルブ108と第4ライトバルブ111の全てに変調させるように、各ライトバルブの透過率を決定することで、階調数を増やすようにしてもよい。
In the present embodiment, the skin color region H may be displayed using only the fourth light valve 111 (the G
Further, when the gradation of the display image is required, that is, when it is desired to increase the number of gradations as compared with the case of normal use (when operating as in the present embodiment), the color analysis unit 121 performs R The number of gradations may be increased by determining the transmittance of each light valve so that all of the
また、輝度の高さが要求されるとき、すなわち通常使用時(本実施形態のように動作したとき)に比較して、高い輝度を表示したいときは、色解析部121が、全画素について第4ライトバルブ111の透過率を一定の値(例えば射出量を最大)とし、白色の画素についてもRライトバルブ104とGライトバルブ106とBライトバルブ108とで変調させるように、各ライトバルブの透過率を決定することで、輝度を上げた画像を表示させてもよい。
In addition, when high luminance is required, that is, when it is desired to display high luminance as compared with normal use (when operating as in the present embodiment), the color analysis unit 121 performs the first operation for all pixels. The light transmittance of each of the four
また、光源100は、2つの光源からなり、一方は、カラーフィルタ201を経由して第4ライトバルブを照射し、他方は、RC分離素子102を経由して、Rライトバルブ104、Gライトバルブ106、Bライトバルブ108を照射するようにしてもよい。この場合、第4ライトバルブを照射する光源のランプには、キセノンランプなどのブロードな発光スペクトルを持つランプを用いることが望ましい。
The
また、カラーフィルタ201電動で除去/挿入するように設置し、挿入しているときは、本実施形態の色解析部221が動作し、除去しているときは第1の実施形態の色解析部121が動作するようにすることで、本実施形態のプロジェクタと第1の実施形態のプロジェクタとを選択可能なプロジェクタとしてもよい。さらに、それぞれ色の異なる複数のカラーフィルタを、カラーホイールなどを用いて除去/挿入するようにしてもよい。このとき、色解析部221は、挿入されているカラーフィルタの色に応じて、ステップSbの判定条件や、ステップSb4の算出に用いるパラメータを変更する。
In addition, when the
また、第1および第2の実施形態において、色解析部121および色解析部221は、各ライトバルブの透過率を算出するとして説明したが、色解析部121および色解析部221は記憶部を備え、該記憶部に画像信号の各値に対応した各ライトバルブの透過率を記憶しており、該記憶部を参照して、入力された画像信号の値に対応する各ライトバルブの透過率を読み出すようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the color analysis unit 121 and the
また、図2における色解析部121および図5における色解析部221の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
Further, a program for realizing the functions of the color analysis unit 121 in FIG. 2 and the
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
本発明は、医療分野などの、要求されるディスプレイ画質が非常に高い分野におけるプロジェクタに用いて好適であるが、これに限定されない。 The present invention is suitable for use in projectors in fields where the required display image quality is very high, such as the medical field, but is not limited thereto.
100…光源
101…偏光分離素子
102…RC分離素子
103…ミラー
104…Rライトバルブ
105…GB分離素子
106…Gライトバルブ
107…RG合成素子
108…Bライトバルブ
109…ミラー
110…BY合成素子
111…第4ライトバルブ
112…ミラー
113…偏光合成素子
114…投写レンズ
120…画像入力部
121、221…色解析部
122…RGBライトバルブ駆動部
123…第4ライトバルブ駆動部
124…RGBライトバルブ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記光源の発した光を受けて、3色のうちの各々1色の光を変調する3つの変調素子と、
前記光源の発した光を受け、前記3色を頂点とするxy色度図上の三角形内の点で表される第4の色の光を変調する特定色変調素子と、
前記3つの変調素子各々が変調した光および前記特定色変調素子が変調した光を受けて、これらの光を投写する投写レンズと
を具備することを特徴とするプロジェクタ。 A light source;
Three modulation elements that receive light emitted from the light source and modulate light of each one of the three colors;
A specific color modulation element that receives light emitted from the light source and modulates light of a fourth color represented by a point in a triangle on the xy chromaticity diagram having the three colors as vertices;
A projector comprising: a projection lens that receives light modulated by each of the three modulation elements and light modulated by the specific color modulation element and projects these lights.
前記制御手段は、前記所定の画素の色が含まれていると判定したときは、前記所定画素の色が、xy色度図において、前記3色のうちのいずれか2色の点と前記第4の色の点とを頂点とする3つの三角形のうちのいずれの三角形内であるかを判定し、前記所定の画素を、前記3つの変調素子のうちこの判定結果の三角形の頂点の色に対応する2つの前記変調素子と、前記特定色変調素子とで変調させること
を特徴とする請求項2に記載のプロジェクタ。 The color range is a region near the fourth color point in the xy chromaticity diagram,
When it is determined that the color of the predetermined pixel is included, the control unit determines that the color of the predetermined pixel is a point of any two of the three colors and the first color in the xy chromaticity diagram. It is determined which of the three triangles having the vertex of the four colors as a vertex, and the predetermined pixel is set to the color of the vertex of the triangle of the determination result among the three modulation elements. The projector according to claim 2, wherein modulation is performed by using the two corresponding modulation elements and the specific color modulation element.
前記第4の色は、肌色であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかの項に記載のプロジェクタ。 The three colors are red, green and blue,
The projector according to any one of claims 1 to 4, wherein the fourth color is a skin color.
前記第4の色は、白色であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかの項に記載のプロジェクタ。 The three colors are red, green and blue,
The projector according to claim 1, wherein the fourth color is white.
を特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のプロジェクタ。 The control means controls the specific color modulation element so that the amount of emitted light is maximized for all display pixels when high brightness of the display image is required. The projector according to claim 4.
前記特定色変調素子が変調した光と前記3つの変調素子が変調した光とを偏光合成し、この偏光合成した光が前記投写レンズに入射される位置に挿入および除去可能に設置された偏光合成手段と
を具備することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかの項に記載のプロジェクタ。 The light emitted from the light source can be polarized and separated so that light in one polarization direction is incident on the special modulation element, and light in the other polarization direction is inserted and removed at a position where the light is incident on the three modulation elements. Installed polarization separation means;
Polarization synthesis of the light modulated by the specific color modulation element and the light modulated by the three modulation elements, and the polarization synthesis installed so as to be inserted and removed at a position where the polarization synthesis light is incident on the projection lens The projector according to claim 1, further comprising: means.
前記制御手段が、前記第4の色を含む予め決められた色範囲に、入力された画像信号の所定の画素の色が含まれているか否かを判定する第1の過程と、
前記制御手段が、前記第1の過程にて、前記所定の画素の色が含まれていると判定したときは、すくなくとも前記所定の画素を前記特定色変調素子で変調させる第2の過程と
を備えることを特徴とする変調制御方法。 An xy color that receives light emitted from the light source, three modulation elements that modulate light of each of the three colors by receiving light emitted from the light source, and the light emitted from the light source that receives the light from the three colors A specific color modulation element for modulating the light of the fourth color represented by a point in the triangle on the degree diagram, light modulated by each of the three modulation elements and light modulated by the specific color modulation element A modulation control method for a projector comprising a projection lens for projecting these lights, and a control means for controlling the transmittance of the three modulation elements and the specific color modulation element,
A first step in which the control means determines whether or not a predetermined color range including the fourth color includes a color of a predetermined pixel of the input image signal;
When the control means determines in the first process that the color of the predetermined pixel is included, at least a second process of modulating the predetermined pixel with the specific color modulation element. A modulation control method comprising:
Priority Applications (1)
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