JP2008113335A - Video display system, screen, program, and video display method - Google Patents

Video display system, screen, program, and video display method Download PDF

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Masanobu Kobayashi
雅暢 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video display system capable of displaying a video image with high presence by simple configuration. <P>SOLUTION: In the video display system comprised of a screen 10 and a projector 20 which projects the video image on the screen 10, the screen 10 includes different areas with a plurality of reflection characteristics or transparent characteristics. The projector 20 modulates light of a modulation pixel which is a unit of modulation by a modulation method according to the characteristics of an area on which the modulation pixel is projected. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、映像表示システム、スクリーン、プログラムおよび映像表示方法に関する。   The present invention relates to a video display system, a screen, a program, and a video display method.

従来のプロジェクタは、カラーホイールの色をRGB(赤緑青)だけでなく、CMY(シアン、マゼンタ、イエロー)を加えた6原色としている(例えば、特許文献1参照)。これにより、再現可能な色域を拡げている。
また、グレイスクリーンの表面に、CMYの3色のドットを設けて、迷光の影響を低減し(すなわち、外部光の映り込みを低減し)つつ、投影画像の反射率または透過率を高く維持しているものもある(例えば、特許文献2参照)。
特開2006−178460号公報 特開2001−033878号公報
A conventional projector uses six primary colors, not only RGB (red, green, blue) but also CMY (cyan, magenta, yellow) added to the color wheel (see, for example, Patent Document 1). As a result, the reproducible color gamut is expanded.
In addition, CMY three-color dots are provided on the surface of the gray screen to reduce the influence of stray light (that is, to reduce the reflection of external light) while maintaining a high reflectance or transmittance of the projected image. (For example, refer to Patent Document 2).
JP 2006-178460 A JP 2001-033878 A

しかしながら、従来のプロジェクタにあっては、色域が広がり映像の再現性が高くなり、臨場感が上がるものの、装置の構成が複雑になり、コストがかかるという問題がある。また、従来のスクリーンにあっては、外部光の映り込みを抑えることにより彩度の低下を抑えているが、彩度を上げているわけではないため、暗室など外部光のない環境と比較すると、再現性が高くなっているわけではない。   However, the conventional projector has a problem that although the color gamut is widened and the reproducibility of the video is improved and the realistic feeling is increased, the configuration of the apparatus is complicated and the cost is increased. In addition, in conventional screens, the decrease in saturation is suppressed by suppressing the reflection of external light, but since the saturation is not increased, compared to an environment without external light such as a dark room. The reproducibility is not high.

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、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる映像表示システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a video display system capable of displaying a video with high presence with a simple configuration.

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、本発明の映像表示システムは、スクリーンと該スクリーンに映像を投写するプロジェクタとからなる映像表示システムにおいて、前記スクリーンは、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備し、前記プロジェクタは、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調することを特徴とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. An image display system according to the present invention is an image display system including a screen and a projector that projects an image on the screen. The screen has a plurality of reflection characteristics. Alternatively, the projector includes regions having different transmission characteristics, and the projector modulates light of the modulation pixel by a modulation method corresponding to the property of the region where the modulation pixel which is a unit of modulation is projected.

これにより、本発明の映像表示システムは、スクリーンの複数の異なる反射特性または透過特性に応じた変調を行うので、表現の幅が広がり、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる。   As a result, the video display system of the present invention performs modulation in accordance with a plurality of different reflection characteristics or transmission characteristics of the screen, so that the range of expression is widened, and a highly realistic video can be displayed with a simple configuration. it can.

また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記複数の領域は、可視光全体の波長域に渡って入射光に対する射出光の比率が高い広帯域領域と、RGB3色各々の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い狭帯域領域とであることを特徴とする。   The video display system according to the present invention is the video display system described above, wherein the plurality of regions include a broadband region in which the ratio of the emitted light to the incident light is high over the entire wavelength range of visible light, and three RGB colors. It is a narrow-band area | region where the ratio of the emitted light with respect to incident light is high in this wavelength range.

これにより、本発明の映像表示システムは、狭帯域領域に投写される変調画素において、彩度の高い色を表示することができるため、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる。   As a result, the video display system of the present invention can display a highly saturated color in the modulation pixel projected in the narrow band region, so that a highly realistic video can be displayed with a simple configuration. it can.

また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記プロジェクタは、入力された映像において色を指定する単位である映像画素に、彩度が所定の閾値より高い映像画素があるか否かを判定し、前記閾値より高い映像画素があると判定したときは、前記狭帯域領域に投写される変調画素にて各映像画素を表示し、前記閾値より高い映像画素がないと判定したときは、前記広帯域領域に投写される変調画素にて各映像画素を表示することを特徴とする。   The video display system according to the present invention is the video display system described above, wherein the projector includes a video pixel whose saturation is higher than a predetermined threshold in a video pixel which is a unit for designating a color in the input video. When it is determined whether or not there is a video pixel higher than the threshold, each video pixel is displayed as a modulation pixel projected onto the narrowband region, and there is no video pixel higher than the threshold. When the determination is made, each video pixel is displayed by the modulation pixel projected onto the wideband region.

また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記複数の領域は、RGB3色各々の波長域を2つに分割したうちの短波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い短波長寄り領域と、RGB3色各々の波長域を2つに分割したうちの長波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い長波長寄り領域とであることを特徴とする。   Also, the video display system of the present invention is the video display system described above, wherein the plurality of regions emits incident light in a wavelength region on a short wavelength side among the wavelength regions of each of the RGB three colors. A short wavelength region where the light ratio is high, and a long wavelength region where the ratio of the emitted light to the incident light is high in the wavelength region on the long wavelength side in which the wavelength regions of each of the RGB three colors are divided into two. Features.

これにより、本発明の映像表示システムは、短波長寄り領域と長波長寄り領域とに投写する変調画素の合成色が広色域となるため、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる。   As a result, the image display system of the present invention displays a highly realistic image with a simple configuration because the combined color of the modulation pixels projected onto the short wavelength region and the long wavelength region is a wide color region. be able to.

また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記プロジェクタは、前記短波長寄り領域による射出光の色と前長短波長寄り領域による射出光の色との合成色により、前記映像画素の色を再現するように変調した前記短波長寄り領域への変調画素と前記長波長寄り領域への変調画素とを、前記スクリーンに投写することを特徴とする。   Further, the video display system of the present invention is the video display system described above, wherein the projector has a composite color of the color of the emitted light by the short wavelength region and the color of the emitted light by the front long and short wavelength region, The modulation pixel for the short wavelength region and the modulation pixel for the long wavelength region modulated so as to reproduce the color of the video pixel are projected onto the screen.

また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記複数の領域は、鏡面反射の多いパール領域と、前記パール領域よりも鏡面反射が少なく乱反射の多いマット領域とであることを特徴とする。   Also, the video display system of the present invention is the video display system described above, wherein the plurality of regions are a pearl region having a large amount of specular reflection and a mat region having a smaller amount of specular reflection and more irregular reflection than the pearl region. It is characterized by that.

これにより、本発明の映像表示システムは、パール領域とマット領域とに投写する変調画素でことなる質感を表現することができるため、簡易な構成にて臨場感の高い映像を表示することができる。   As a result, the video display system of the present invention can express the texture that is different from the modulation pixels projected onto the pearl area and the mat area, and thus can display a highly realistic video with a simple configuration. .

また、本発明の映像表示システムは、上述の映像表示システムであって、前記プロジェクタは、入力映像に関する情報に基づき、入力映像の各画素について光沢の要否を判定し、該判定に基づき入力映像の各画素を表示する画素を、前記パール領域に投写される画素と前記マット領域に投写される画素とから選択することを特徴とする。   The video display system of the present invention is the above-described video display system, wherein the projector determines whether or not gloss is required for each pixel of the input video based on information about the input video, and the input video based on the determination. A pixel for displaying each pixel is selected from a pixel projected onto the pearl area and a pixel projected onto the mat area.

また、本発明の映像表示システムは、上述のいずれかの映像表示システムであって、前記複数の領域は、市松模様状、または、縞状に配されていることを特徴とする。   The video display system of the present invention is any one of the video display systems described above, wherein the plurality of regions are arranged in a checkered pattern or a striped pattern.

また、本発明のスクリーンは、プロジェクタが映像を投写するスクリーンにおいて、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備することを特徴とする。   The screen of the present invention is characterized in that the screen on which the projector projects an image has a plurality of regions having different reflection characteristics or transmission characteristics.

また、本発明のスクリーンは、上述のスクリーンであって、前記複数の領域は、可視光全体の波長域に渡って入射光に対する射出光の比率が高い広帯域領域と、RGB3色各々の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い狭帯域領域とであることを特徴とする。   Further, the screen of the present invention is the above-described screen, and the plurality of regions include a broadband region in which a ratio of emitted light to incident light is high over the entire wavelength region of visible light, and a wavelength region of each of RGB three colors. The narrow band region is characterized in that the ratio of the emitted light to the incident light is high.

また、本発明のスクリーンは、上述のスクリーンであって、前記複数の領域は、RGB3色各々の波長域を2つに分割したうちの短波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い短波長寄り領域と、RGB3色各々の波長域を2つに分割したうちの長波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い長波長寄り領域とであることを特徴とする。   Further, the screen of the present invention is the above-described screen, wherein the plurality of regions have a ratio of emission light to incident light in a wavelength region on a short wavelength side of the wavelength regions of each of the RGB three colors divided into two. It is characterized by a high short wavelength region and a long wavelength region in which the ratio of the emitted light to the incident light is high in the wavelength region on the long wavelength side among the wavelength regions of each of the three RGB colors.

また、本発明のスクリーンは、上述のスクリーンであって、前記複数の領域は、鏡面反射の多いパール領域と、前記パール領域よりも鏡面反射が少なく乱反射の多いマット領域とであることを特徴とする。   Further, the screen of the present invention is the above-described screen, wherein the plurality of regions are a pearl region having a lot of specular reflection and a mat region having a little specular reflection and a lot of irregular reflection than the pearl region. To do.

また、本発明のプログラムは、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備するスクリーンに映像を投写するプロジェクタが備えるコンピュータを、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調する手段として機能させる。   Further, the program of the present invention provides a computer provided in a projector that projects an image on a screen having a plurality of areas having different reflection characteristics or transmission characteristics according to the characteristics of the area for projecting the modulation pixel, which is a unit of modulation. The modulation method functions as means for modulating the light of the modulation pixel.

また、本発明の映像表示方法は、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備するスクリーンに映像を投写するプロジェクタにおける映像表示方法であって、前記プロジェクタが、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調する過程を備えることを特徴とする。   The video display method of the present invention is a video display method in a projector that projects a video on a screen having a plurality of regions having different reflection characteristics or transmission characteristics, and the projector includes a modulation pixel that is a unit of modulation. A step of modulating the light of the modulation pixel by a modulation method corresponding to the characteristic of the region to be projected is provided.

[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の実施形態による映像表示システムの概略構成を示す外観図である。10は、映像を投写されるスクリーンであり、詳細は後述するが、複数の反射特性の異なる領域を具備する。20は、入力された映像信号に含まれる各映像画素の色情報に基づき、変調の単位である各変調画素について、R(赤)G(緑)B(青)毎に変調して合成した光をスクリーン10に投写するプロジェクタである。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view showing a schematic configuration of a video display system according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 10 denotes a screen on which an image is projected, which will be described in detail later, and includes a plurality of regions having different reflection characteristics. Reference numeral 20 denotes light synthesized by modulating each modulation pixel, which is a unit of modulation, for each R (red), G (green), and B (blue) based on color information of each video pixel included in the input video signal. Is a projector that projects the image on the screen 10.

図2は、横軸に波長、縦軸に反射率をとり、スクリーン10の各領域A1(広帯域領域)、A2(狭帯域領域)における光の反射特性を表したグラフである。図2に示すように、スクリーン10の領域A1においては、可視光全体の波長域に渡って反射率が高く(可視光全体の波長域に渡って反射率が略一定であり)、領域A2においては、RGB3色、それぞれの波長域にて反射率が高く(A1と略同等の反射率であり)、その他の波長域では反射率がRGB3色の波長域より低くなっている。可視光の波長域は、例えば380nm〜780nmであり、赤の波長域は、例えば600nm〜760nmであり、緑の波長域は、例えば500nm〜570nmであり、青の波長域は、例えば450nm〜500nmである。   FIG. 2 is a graph showing the reflection characteristics of light in each region A1 (broadband region) and A2 (narrowband region) of the screen 10 with the horizontal axis representing wavelength and the vertical axis representing reflectance. As shown in FIG. 2, in the area A1 of the screen 10, the reflectance is high over the entire wavelength range of visible light (the reflectance is substantially constant over the entire wavelength range of visible light). Has a high reflectance in each of the RGB three-color wavelength ranges (substantially equivalent to A1), and the reflectance in the other wavelength ranges is lower than that of the RGB three-color wavelength range. The visible wavelength range is, for example, 380 nm to 780 nm, the red wavelength range is, for example, 600 nm to 760 nm, the green wavelength range is, for example, 500 nm to 570 nm, and the blue wavelength range is, for example, 450 nm to 500 nm. It is.

図3(a)は、図2に示した反射特性を備えるスクリーン10への領域A1、A2の配置例を示した図である。図2に示すように、スクリーン10には、領域A1と領域A2とが交互に横縞状に配置されているが、縦縞状であってもよいし、図3(b)に示すように、縦にも横にも領域A1と領域A2とが交互に配置された市松模様状であってもよい。本実施形態では、プロジェクタ20が投写する映像の変調画素のうち、上から一つ目の横方向のラインの変調画素がスクリーン10の領域A1のラインと一致し、二つ目の横方向のラインの変調画素が領域A2のラインと一致し、三つ目の横方向のラインの変調画素が領域A1のラインと一致し、・・・というように、プロジェクタ20が投写する映像の変調画素とスクリーン10の領域A1および領域A2の配置とが一致する位置にプロジェクタ20を配置する。   FIG. 3A is a diagram illustrating an arrangement example of the areas A1 and A2 on the screen 10 having the reflection characteristics illustrated in FIG. As shown in FIG. 2, the area A1 and the area A2 are alternately arranged in a horizontal stripe pattern on the screen 10, but may be a vertical stripe pattern, or a vertical stripe pattern as shown in FIG. Alternatively, a checkered pattern in which the regions A1 and A2 are alternately arranged on both sides may be used. In the present embodiment, among the modulation pixels of the image projected by the projector 20, the modulation pixel of the first horizontal line from the top coincides with the line of the area A1 of the screen 10, and the second horizontal line. , The modulation pixel of the third horizontal line coincides with the line of the area A1, and so on. The projector 20 is arranged at a position where the arrangement of the ten areas A1 and A2 matches.

図4は、プロジェクタ20が、スクリーン10の領域A1に映像を投写したときの色域C1と、領域A2に映像を投写したときの色域C2とをxy色度図上に示した図である。図4に示すように、領域A2では、RGBの3色、それぞれの波長域にて反射率が高いため、可視光全体の波長域に渡って反射率が高い領域A1に比べて、より高い彩度の色を表示させることができる。このため、色域C2は、色域C1の赤緑青の各頂点を外側に広げた三角形となる。このように、本実施形態の映像表示システムは、領域A2では、領域A1よりもxy色度図上で、広い色域を再現することができる。   FIG. 4 is a diagram showing the color gamut C1 when the projector 20 projects an image on the area A1 of the screen 10 and the color gamut C2 when the image is projected on the area A2 on the xy chromaticity diagram. . As shown in FIG. 4, in the region A2, since the reflectance is high in each of the three colors of RGB, the wavelength is higher than that in the region A1 where the reflectance is high over the entire wavelength range of visible light. The color of the degree can be displayed. For this reason, the color gamut C2 is a triangle in which the vertices of red, green, and blue of the color gamut C1 are spread outward. Thus, the video display system of the present embodiment can reproduce a wider color gamut in the area A2 on the xy chromaticity diagram than in the area A1.

図5は、プロジェクタ20のうちの投写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。102は、RC分離素子101を透過したR成分の光を反射するミラーである。103は、後述する制御系により各変調画素について設定された透過率にて、ミラー102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ライトバルブである。   FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the projection optical system unit in the projector 20. Reference numeral 100 denotes a light source comprising a lamp such as a high-pressure mercury lamp and a uniformizing means for uniformizing light emitted from the lamp. 101 receives light emitted from the light source 100, transmits R (red) component light, and reflects cyan light composed of the remaining G (green) component and B (blue) components. (Red) C (Cyan) separation element. Reference numeral 102 denotes a mirror that reflects the R component light transmitted through the RC separation element 101. Reference numeral 103 denotes an R light valve that performs R-component color modulation by transmitting R-component light reflected by the mirror 102 at a transmittance set for each modulation pixel by a control system described later.

104は、RC分離素子101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。105は、後述する制御系により各変調画素について設定された透過率にて、GB分離素子104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ライトバルブである。106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103が色変調したR成分の光と、Gライトバルブ105が色変調したG成分の光を合成するRG合成素子である。   Reference numeral 104 denotes a G (Green) B (Blue) separation element that receives cyan light reflected by the RC separation element 101, reflects only the G component light, and transmits the remaining B component light. Reference numeral 105 denotes a G light valve that performs color modulation of the G component by transmitting the G component light reflected by the GB separation element 104 at a transmittance set for each modulation pixel by a control system described later. 106 transmits the R component light and reflects the G component light, thereby combining the R component light color-modulated by the R light valve 103 and the G component light color-modulated by the G light valve 105. It is an RG synthesis element.

107は、後述する制御系により各変調画素について設定された透過率にて、GB分離素子104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ライトバルブである。108は、Bライトバルブ107が色変調したB成分の光を反射するミラーである。109は、ミラー108が反射したB成分の光を反射し、RG合成素子106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。110は、BY合成素子109が合成した光を、スクリーン10に投写する投写レンズである。   Reference numeral 107 denotes a B light valve that performs color modulation of the B component by transmitting the B component light transmitted by the GB separation element 104 at the transmittance set for each modulation pixel by a control system described later. Reference numeral 108 denotes a mirror that reflects the B component light color-modulated by the B light valve 107. Reference numeral 109 reflects the B component light reflected by the mirror 108 and transmits yellow light composed of the R component and G component synthesized by the RG synthesis element 106, thereby synthesizing these lights B (Blue). ) Y (Yellow) composite element. Reference numeral 110 denotes a projection lens that projects the light combined by the BY combining element 109 onto the screen 10.

図6は、プロジェクタ20のうちの制御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5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。200は、プロジェクタ20に入力された映像信号を受付ける映像入力部である。201は、映像入力部200が受付けた映像信号を受けて、該映像信号の映像画素の色に基づき、各変調画素における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である。詳細には、図7のフローチャートを用いて説明する。202は、Rライトバルブ103、Gライトバルブ105、Bライトバルブ107の透過率が、色解析部201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。203は、同図において、便宜的にRライトバルブ103、Gライトバルブ105、Bライトバルブ107を纏めてあらわしたRGBライトバルブである。   FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a control system unit in the projector 20. In the figure, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the respective portions in FIG. Reference numeral 200 denotes a video input unit that receives a video signal input to the projector 20. 201 receives a video signal received by the video input unit 200 and determines the transmittance of each light valve in each modulation pixel (a value obtained by dividing the amount of emitted light by the amount of incident light) based on the color of the video pixel of the video signal. This is a color analyzing unit. Details will be described with reference to the flowchart of FIG. 202, the drive voltage at which the transmittance of the R light valve 103, the G light valve 105, and the B light valve 107 becomes the transmittance of each light valve determined by the color analysis unit 201 is determined for each light valve. It is an RGB light valve drive unit that drives each light valve with a drive voltage. Reference numeral 203 denotes an RGB light valve in which the R light valve 103, the G light valve 105, and the B light valve 107 are collectively shown for convenience.

図7は、プロジェクタ20の動作を説明するフローチャートである。映像入力部200は、プロジェクタ20に入力された映像信号を受付ける(Sa1)。色解析部201は、映像入力部200が受付けた映像信号の各映像画素の彩度を算出し、該彩度と予め決められた閾値とを比較する(Sa2)。色解析部201は、ステップSa2にて比較した結果、閾値を超える彩度の映像画素があったときは(Sa3)、ステップSa4に遷移して、奇数番目のラインの変調画素の透過率を全て「0」とする(Sa4)。すなわち、奇数番目のラインの変調画素は黒となる。また、色解析部201は、偶数番目のラインの変調画素の透過率には、映像信号の映像画素の色情報に対応する値を設定する。次に、RGBライトバルブ駆動部202は、色解析部201が処理した映像信号に基づき、Rライトバルブ103、Gライトバルブ105、Bライトバルブ107を駆動する(Sa6)。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the projector 20. The video input unit 200 receives the video signal input to the projector 20 (Sa1). The color analysis unit 201 calculates the saturation of each video pixel of the video signal received by the video input unit 200, and compares the saturation with a predetermined threshold (Sa2). If the result of the comparison in step Sa2 is that there is a video pixel with a saturation exceeding the threshold value (Sa3), the color analysis unit 201 proceeds to step Sa4 and sets all the transmittances of the modulation pixels in the odd-numbered lines. “0” is set (Sa4). That is, the modulation pixels on the odd-numbered lines are black. In addition, the color analysis unit 201 sets a value corresponding to the color information of the video pixel of the video signal as the transmittance of the modulation pixel of the even-numbered line. Next, the RGB light valve driving unit 202 drives the R light valve 103, the G light valve 105, and the B light valve 107 based on the video signal processed by the color analysis unit 201 (Sa6).

一方、ステップSa2にて比較した結果、閾値を超える彩度の画素がなかったときは(Sa3)、色解析部201は、ステップSa5に遷移して、偶数番目のラインの変調画素の透過率を全て「0」とする(Sa5)。すなわち、偶数番目のラインの変調画素は黒となる。また、色解析部201は、奇数番目のラインの変調画素の透過率には、映像信号の映像画素の色情報に対応する値を設定する。RGBライトバルブ駆動部202は、色解析部201が処理した映像信号に基づき、Rライトバルブ103、Gライトバルブ105、Bライトバルブ107を駆動する(Sa6)。   On the other hand, as a result of the comparison in step Sa2, if there is no pixel with saturation exceeding the threshold value (Sa3), the color analysis unit 201 transitions to step Sa5 to change the transmittance of the even-numbered line modulation pixels. All are set to “0” (Sa5). That is, the even-numbered line of modulation pixels is black. In addition, the color analysis unit 201 sets a value corresponding to the color information of the video pixel of the video signal as the transmittance of the modulation pixel of the odd-numbered line. The RGB light valve driving unit 202 drives the R light valve 103, the G light valve 105, and the B light valve 107 based on the video signal processed by the color analysis unit 201 (Sa6).

ステップSa3およびステップSa4の処理により、映像信号に彩度の高い画素があるときは、スクリーン10の奇数番目のラインにある領域A1は黒、すなわち光が投写されず、偶数番目のラインにある領域A2は映像信号に基づく色の光が投写される。ステップSa3およびステップSa5の処理により、映像信号に彩度の高い画素がないときは、スクリーン10の偶数番目のラインにある領域A2は黒、すなわち光が投写されず、奇数番目のラインにある領域A1は映像信号に基づく色の光が投写される。すなわち、映像信号中に彩度の高い画素があるときは、その反射光が広色域となっている領域A1に映像が投写されるため、広色域な彩度の高い映像を再現することができる。   When there is a highly saturated pixel in the video signal by the processing of step Sa3 and step Sa4, the area A1 on the odd-numbered line of the screen 10 is black, that is, the area on the even-numbered line where light is not projected. A2 projects color light based on the video signal. When there is no pixel with high saturation in the video signal by the processing of step Sa3 and step Sa5, the area A2 on the even-numbered line of the screen 10 is black, that is, the area on the odd-numbered line where light is not projected. A1 projects color light based on the video signal. In other words, when there is a highly saturated pixel in the video signal, the image is projected onto the area A1 in which the reflected light has a wide color gamut, so that a high color image with a wide color gamut can be reproduced. Can do.

言い換えると、本実施形態のプロジェクタ20は、変調画素の光が投写される領域の特性に応じて変調方法を変更している。また、領域A2は、領域A1に比較して、可視光域全体の合計の反射率は低くなっているため、彩度の高い画素のないときは、領域A1に投写される変調画素の光について映像を表示するように変調することにより、明るい映像を表示することができる。
なお、本実施形態において、スクリーン10は反射型のスクリーンであるとして、説明したが透過型のスクリーンであってもよい。この場合、領域A1は、可視光全体の波長域に渡って透過率が高く(可視光全体の波長域に渡って透過率が略一定であり)、領域A2は、RGB3色のそれぞれの波長域にて透過率が高く(A1と略同等の透過率であり)、その他の波長域では透過率がRGB3色の波長域より低くなっている。
In other words, the projector 20 of the present embodiment changes the modulation method in accordance with the characteristics of the region where the light of the modulation pixel is projected. In addition, since the total reflectance of the entire visible light region is lower in the region A2 than in the region A1, the light of the modulation pixel projected in the region A1 when there is no highly saturated pixel. By modulating to display the video, a bright video can be displayed.
In the present embodiment, the screen 10 is described as a reflective screen, but may be a transmissive screen. In this case, the region A1 has a high transmittance over the entire wavelength range of visible light (the transmittance is substantially constant over the entire wavelength range of visible light), and the region A2 includes the respective wavelength regions of the three RGB colors. The transmittance is high (substantially the same as A1), and the transmittance is lower in the other wavelength regions than in the RGB three-color wavelength region.

[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8は、この発明の第2の実施形態による映像表示システムの概略構成を示す外観図である。11は、映像を投写されるスクリーンであり、詳細は後述するが、互いに異なる反射特性を備える領域であって、図1のスクリーン10の領域A1に対応する位置に配置された領域A3と領域A2に対応する位置に配置された領域A4とを具備する。しかし、領域A3と領域A4とにおける反射特性は、領域A1と領域A2とは異なる。21は、入力された映像信号に含まれる各映像画素の色情報に基づき、変調の単位である各変調画素について、R(赤)G(緑)B(青)毎に変調して合成した光をスクリーン10に投写するプロジェクタである。
[Second Embodiment]
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 is an external view showing a schematic configuration of a video display system according to the second embodiment of the present invention. Reference numeral 11 denotes a screen on which an image is projected. Although the details will be described later, the areas have mutually different reflection characteristics, and are areas A3 and A2 arranged at positions corresponding to the area A1 of the screen 10 in FIG. And an area A4 arranged at a position corresponding to However, the reflection characteristics in the regions A3 and A4 are different from those in the regions A1 and A2. 21 is a light which is modulated and synthesized for each R (red), G (green) and B (blue) for each modulation pixel which is a unit of modulation based on the color information of each video pixel included in the input video signal. Is a projector that projects the image on the screen 10.

図9は、横軸に波長、縦軸に反射率をとり、スクリーン11の各領域A3、A4における光の反射特性を表したグラフである。図9に示すように、スクリーン11の領域A3(短波長寄り領域)においては、RGB3色、それぞれの波長域を半分に分割したうちの短波長側の波長域にてその他の波長域より反射率が高く、領域A4(長波長寄り領域)においては、RGB3色、それぞれの波長域を半分に分割したうちの長波長側の波長域にてその他の波長域より反射率が高い。スクリーン11においても、スクリーン10と同様に、領域A3と領域A4とが交互に横縞状に配置されている。   FIG. 9 is a graph showing the light reflection characteristics in the regions A3 and A4 of the screen 11 with the wavelength on the horizontal axis and the reflectance on the vertical axis. As shown in FIG. 9, in the region A3 (short wavelength region) of the screen 11, the RGB three colors, each wavelength region divided into halves, the wavelength region on the short wavelength side is more reflective than the other wavelength regions. In the region A4 (long-wavelength region), the reflectance is higher in the wavelength region on the long-wavelength side among the RGB three colors and the respective wavelength regions in half, compared to the other wavelength regions. In the screen 11, as in the screen 10, the areas A <b> 3 and the areas A <b> 4 are alternately arranged in a horizontal stripe shape.

図10は、プロジェクタ21が、スクリーン11の領域A3に映像を投写したときの色域C3と、領域A4に映像を投写したときの色域C4とをxy色度図上に示した図である。例えば、緑色の光をスクリーン11に投写した場合、領域A3の反射光は短波長側に片寄るためにシアン寄りの緑となり、領域A4の反射光は長波長側に片寄るためにオレンジ寄りの緑となる。領域A3の反射光による色域C3の三角形は、第1の実施形態における領域A1の反射光による色域C1の三角形を左回りに回転したような位置にあり、各頂点は色域C1の外側にある。また、領域A4の反射光による色域C4の三角形は、色域C1の三角形を右回りに回転したような位置にあり、各頂点は色域C1の外側にある。   FIG. 10 is a diagram showing the color gamut C3 when the projector 21 projects an image on the area A3 of the screen 11 and the color gamut C4 when the image is projected on the area A4 on the xy chromaticity diagram. . For example, when green light is projected onto the screen 11, the reflected light in the region A 3 is shifted to the short wavelength side, so that it is green closer to cyan, and the reflected light in the region A 4 is shifted to the longer wavelength side, so that it is closer to orange. Become. The triangle of the color gamut C3 due to the reflected light of the area A3 is in a position rotated counterclockwise from the triangle of the color gamut C1 due to the reflected light of the area A1 in the first embodiment, and each vertex is outside the color gamut C1. It is in. Further, the triangle of the color gamut C4 by the reflected light of the area A4 is at a position obtained by rotating the triangle of the color gamut C1 clockwise, and each vertex is outside the color gamut C1.

図11は、プロジェクタ21のうちの制御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6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。また、プロジェクタ21のうちの投写光学系部の構成は、図5に示すものと同一であるため、その説明を省略する。211は、映像入力部200が受付けた映像信号を受けて、該映像信号の映像画素の色に基づき、各変調画素における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である。   FIG. 11 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a control system unit in the projector 21. In the figure, portions corresponding to the respective portions in FIG. Further, the configuration of the projection optical system unit in the projector 21 is the same as that shown in FIG. 211 receives a video signal received by the video input unit 200 and determines the transmittance of each light valve in each modulation pixel (a value obtained by dividing the amount of emitted light by the amount of incident light) based on the color of the video pixel of the video signal. This is a color analyzing unit.

図12は、プロジェクタ21の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートは、入力された映像信号による映像を構成する1つの静止画をプロジェクタ21が表示するための動作を記述したものである。このフローチャートの処理を繰り返して、連続的に静止画を表示させることで映像とする。映像入力部200は、プロジェクタ21に入力された映像信号を受付ける(Sb1)。色解析部211は、映像入力部200が受付けた映像信号の各映像画素の彩度を算出し、該彩度と予め決められた閾値とを比較する(Sb2)。色解析部211は、ステップSb2にて比較した結果、閾値を超える彩度の映像画素があったときは(Sb3)、ステップSb4に遷移して、ステップSb4からSb8を1画面分繰り返す。まず、ステップSb4では、色解析部211は、縦に並んだ2画素の色情報(RGB値)を映像信号から取得する(Sb4)。色解析部211は、取得した2画素の色情報の平均をとり、平均の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(Sb5)。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211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、それぞれ映像信号の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. 12 is a flowchart for explaining the operation of the projector 21. This flowchart describes the operation for the projector 21 to display one still image that constitutes a video image based on the input video signal. By repeating the process of this flowchart, a still image is continuously displayed to obtain a video. The video input unit 200 receives the video signal input to the projector 21 (Sb1). The color analysis unit 211 calculates the saturation of each video pixel of the video signal received by the video input unit 200, and compares the saturation with a predetermined threshold (Sb2). If the result of the comparison in step Sb2 is that there is a video pixel with saturation exceeding the threshold value (Sb3), the color analysis unit 211 transitions to step Sb4 and repeats steps Sb4 to Sb8 for one screen. First, in step Sb4, the color analysis unit 211 acquires color information (RGB values) of two pixels arranged vertically from the video signal (Sb4). The color analysis unit 211 takes the average of the obtained color information of the two pixels, performs gamma processing on the average RGB value, and then converts the average RGB value into an XYZ value of the CIE (International Lighting Commission) color system (Sb5). In the present embodiment, RGB values are each represented by 8 bits (0 to 255), and the color analysis unit 211 performs gamma processing using the following equations (1), (2), and (3). .
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 video signal, respectively, and the values r, g, and b are the values of the R component, the G component, and the B component after gamma processing, respectively. Value. “^” Is an operator representing a power.

色解析部211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)
The color analysis unit 211 uses the following formulas (4), (5), and (6) for the values r, g, and b calculated by the formulas (1), (2), and (3) to obtain XYZ. Convert to value.
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)

色解析部211は、予めXYZ値と縦2画素分のRGB値とを対応付けて記憶している3D(3次元)−LUT(Look Up Table)(詳細は後述する)を具備しており、該3D−LUTを参照して、ステップSb5にて得たXYZ値に対応する2画素分のRGB値(R1、G1、B1、R2、G2、B2)を取得する(Sb6)。ステップSb6にて取得したRGB値のうち、R1、G1、B1を縦2画素のうちの上の画素に割り当て、R2、G2、B2を下の画素に割り当てる(Sb7)。これらの処理を1画面全ての画素について行うまで、繰り返す(Sb8)。RGBライトバルブ駆動部202は、ステップSb7にて各変調画素に割り当てられたRGB値にて、RGBライトバルブ203を駆動する(Sb9)。このステップSb1からステップSb9を、映像信号の各画像に対して行い、スクリーン11に映像を投写して表示させる。   The color analysis unit 211 includes a 3D (three-dimensional) -LUT (Look Up Table) (details will be described later) in which XYZ values and RGB values for two vertical pixels are stored in association with each other. With reference to the 3D-LUT, RGB values (R1, G1, B1, R2, G2, B2) for two pixels corresponding to the XYZ values obtained in step Sb5 are acquired (Sb6). Of the RGB values acquired in step Sb6, R1, G1, and B1 are assigned to the upper pixel of the two vertical pixels, and R2, G2, and B2 are assigned to the lower pixel (Sb7). These processes are repeated until all the pixels on one screen are performed (Sb8). The RGB light valve driving unit 202 drives the RGB light valve 203 with the RGB value assigned to each modulation pixel in step Sb7 (Sb9). Steps Sb1 to Sb9 are performed on each image of the video signal, and the video is projected and displayed on the screen 11.

一方、ステップSb2にて比較した結果、閾値を超える彩度の画素がなかったときは(Sb3)、色解析部211は、映像入力部200が受付けた映像信号の色情報(RGB値)を、そのままRGBライトバルブ駆動部202に通知し、RGBライトバルブ駆動部202は、そのRGB値に従い、RGBライトバルブ203を駆動する(Sb9)。このときは、従来技術と同様の色域となる。   On the other hand, as a result of the comparison in step Sb2, when there is no pixel with saturation exceeding the threshold value (Sb3), the color analysis unit 211 calculates the color information (RGB value) of the video signal received by the video input unit 200. The RGB light valve driving unit 202 is notified as it is, and the RGB light valve driving unit 202 drives the RGB light valve 203 according to the RGB values (Sb9). At this time, the color gamut is the same as in the prior art.

なお、映像を構成する静止画毎にステップSb2にて各映像画素の彩度を閾値と比較し、その結果に応じて、ステップSb3にて分岐するとして説明したが、最初の所定の枚数についてのみ、このステップSb2とSb3の処理を行い、その所定の枚数の中に閾値を超える彩度の映像画素があった場合には、以後のステップSb2の処理は行わずにステップSb3にて、ステップSb4に遷移するようにしてもよい。また、ユーザ操作による入力を色解析部211が受付けて、色解析部211は、該入力に従い、ステップSb4に遷移するか否かを決めるようにしてもよい。   It has been described that the saturation of each video pixel is compared with the threshold value in step Sb2 for each still image constituting the video, and branching is performed in step Sb3 according to the result, but only for the first predetermined number of images. When the processes of steps Sb2 and Sb3 are performed, and there is a video pixel with a saturation exceeding the threshold in the predetermined number, the subsequent process of step Sb2 is not performed and step Sb4 is performed. You may make it transition to. Further, the color analysis unit 211 may accept an input by a user operation, and the color analysis unit 211 may determine whether or not to proceed to step Sb4 according to the input.

ステップSb6で用いた3D−LUTについて説明する。図13は、領域A3による三角形の色域C3の赤、緑、青の頂点R1、G1、B1と領域A4による三角形の色域C4の赤、緑、青の頂点R2、G2、B2とを示したxy色度図である。本実施形態では、領域A3の反射光と領域A4の反射光とを合わせた合成色が、頂点R1、R2、B1、B2、G1、G2を結んだ6角形の色域C5内となることを利用して、広色域を実現する。例えば、図13中のターゲット色Tの場合、頂点G1、G2、B2を結んだ三角形内にあるので、領域A3の緑色(頂点G1)の反射光と、領域A4の緑色(頂点G2)および青色(頂点B2)の反射光との合成色にて再現できる。これを利用して、本実施形態では、縦2画素のうち、領域A3に投写される上の変調画素については、Gライトバルブ105のみが光を透過するように駆動し、領域A4に投写される下の変調画素については、Gライトバルブ105とBライトバルブ107とが光を透過するように駆動する。   The 3D-LUT used in step Sb6 will be described. FIG. 13 shows red, green, and blue vertices R1, G1, and B1 of the triangular color gamut C3 by the region A3 and red, green, and blue vertices R2, G2, and B2 of the triangular color gamut C4 by the region A4. It is an xy chromaticity diagram. In the present embodiment, the combined color obtained by combining the reflected light of the region A3 and the reflected light of the region A4 is within the hexagonal color gamut C5 connecting the vertices R1, R2, B1, B2, G1, and G2. Use to realize a wide color gamut. For example, in the case of the target color T in FIG. 13, since it is within the triangle connecting the vertices G1, G2, and B2, the reflected light of the green color (vertex G1) of the region A3 and the green color (vertex G2) and blue of the region A4 It can be reproduced with a composite color with the reflected light at (vertex B2). By utilizing this, in the present embodiment, of the two vertical pixels, the upper modulation pixel projected onto the area A3 is driven so that only the G light valve 105 transmits light and projected onto the area A4. The lower modulation pixel is driven so that the G light valve 105 and the B light valve 107 transmit light.

このように駆動させるために、3D−LUTは、図14に示す記憶内容の一部の一例のように、XYZ値の組み合わせと、それに対応する上(領域A3)の変調画素のRライトバルブ103の透過率Rt1、Gライトバルブ105の透過率Gt1、Bライトバルブ107の透過率Bt1および下(領域A4)の変調画素のRライトバルブ103の透過率Rt2、Gライトバルブ105の透過率Gt2、Bライトバルブ107の透過率Bt2とを対応付けて記憶している。3D−LUTは、全ての組合せのXYZ値について、図14に示した記憶内容例のように、その組合せと、それに対応する透過率Rt1、Gt1、Bt1、Rt2、Gt2、Bt2とを対応付けて記憶している。
本実施形態においては、図13に示すように色域C5を、頂点G1、G2、B2を結んだ三角形と、頂点G2、B2、R2を結んだ三角形と、頂点G2、R1、R2を結んだ三角形と、頂点R2、B1、B2を結んだ三角形とに分割し、各三角形内に入る色については、該三角形の頂点に対応するライトバルブにて変調することで、該色を再現する。
In order to drive in this way, the 3D-LUT, as an example of a part of the stored contents shown in FIG. 14, is a combination of XYZ values and the corresponding R light valve 103 of the upper (region A3) modulation pixel. Transmittance Rt1, transmittance Gt1 of the G light valve 105, transmittance Bt1 of the B light valve 107, transmittance Rt2 of the R light valve 103 of the lower (region A4) modulation pixel, transmittance Gt2 of the G light valve 105, The transmittance Bt2 of the B light valve 107 is stored in association with each other. The 3D-LUT associates the combinations and the corresponding transmittances Rt1, Gt1, Bt1, Rt2, Gt2, and Bt2 with respect to the XYZ values of all the combinations as in the example of stored contents shown in FIG. I remember it.
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the color gamut C5 is connected to the triangle connecting the vertices G1, G2, and B2, the triangle connecting the vertices G2, B2, and R2, and the vertex G2, R1, and R2. The triangle is divided into triangles and triangles connecting the vertices R2, B1, and B2, and the colors that fall within the triangles are modulated by the light valve corresponding to the vertices of the triangles to reproduce the colors.

図15は、色解析部211が3D−LUTに基づき透過率を決定し、該決定された透過率となるようにRGBライトバルブ駆動部202が駆動したRGBライトバルブ203を透過した光の変調画素と、その変調画素がスクリーン11に投写される位置との関係を示した図である。このように、透過率Rt1、Gt1、Bt1にて変調された変調画素の光は、領域A3に投写され、透過率Rt2、Gt2、Bt2にて変調された変調画素の光は、領域A4に投写される。この結果、これら2つの変調画素の光がスクリーン11にて反射して得られる光の合成色は、3D−LUTを参照したXYZ値の色であり、映像信号から取得した縦2画素の平均の色となる。   FIG. 15 illustrates a modulation pixel of light transmitted through the RGB light valve 203 driven by the RGB light valve driving unit 202 so that the color analysis unit 211 determines the transmittance based on the 3D-LUT and the determined transmittance is obtained. FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between the modulation pixel and a position at which the modulation pixel is projected on the screen 11. As described above, the light of the modulation pixel modulated by the transmittances Rt1, Gt1, and Bt1 is projected on the region A3, and the light of the modulation pixel modulated by the transmittances Rt2, Gt2, and Bt2 is projected on the region A4. Is done. As a result, the combined color of the light obtained by reflecting the light of these two modulation pixels on the screen 11 is an XYZ value color referring to the 3D-LUT, and is the average of the two vertical pixels acquired from the video signal. Become a color.

このように、本実施形態の映像表示システムは、Rライトバルブ103を透過した光が、スクリーン11の領域A3にて反射したときの光の色がxy色度図上で頂点R1となり、領域A4にて反射したときの光の色が頂点R2となり、同様にGライトバルブ105、Bライトバルブ107についても頂点G1、G2、B1、B2となるので、これらのうちの3つを用いて、所望の色を再現することにより、特殊な投写光学系を用いることなしに、図13における頂点R1、R2、B1、B2、G1、G2を結んだ6角形を色域とする広色域を実現できる。   As described above, in the video display system according to the present embodiment, when the light transmitted through the R light valve 103 is reflected by the region A3 of the screen 11, the color of the light becomes the vertex R1 on the xy chromaticity diagram, and the region A4. The color of the light when reflected at is the vertex R2, and similarly, the G light valve 105 and the B light valve 107 are also the vertex G1, G2, B1, and B2. By reproducing the colors, a wide color gamut having a hexagonal shape connecting the vertices R1, R2, B1, B2, G1, G2 in FIG. 13 as the color gamut can be realized without using a special projection optical system. .

なお、本実施形態において、色解析部211は、3D−LUTを具備し、該3D−LUTを参照して透過率を得るとして説明したが、XYZ値から透過率を算出するようにしてもよい。このときは、色解析部211は、XYZ値が表すxy色度が、図13に示す頂点R1、R2、B1、B2、G1、G2を結んだ6角形を分割した4つの三角形のいずれの中にあるかを判定し、該判定結果の三角形の頂点に対応するライトバルブを変調する透過率を算出する。すなわち、各ライトバルブについて該ライトバルブのみ透過率を最大にして他ライトバルブの透過率を「0」としたときの反射光のXYZ値をベクトルとして考え、変調する3つのライトバルブの該ベクトルを合成すると表示する色のXYZ値となるような、各ベクトルの係数が透過率であるので、これらを算出する。   In the present embodiment, the color analysis unit 211 is described as including a 3D-LUT and obtaining the transmittance with reference to the 3D-LUT, but the transmittance may be calculated from the XYZ values. . At this time, the color analysis unit 211 has an xy chromaticity represented by an XYZ value in any of four triangles obtained by dividing a hexagon connecting the vertices R1, R2, B1, B2, G1, and G2 shown in FIG. The transmittance for modulating the light valve corresponding to the vertex of the triangle of the determination result is calculated. That is, for each light valve, only the light valve has the maximum transmittance, and the XYZ values of the reflected light when the transmittance of the other light valve is “0” are considered as vectors, and the vectors of the three light valves to be modulated are Since the coefficient of each vector that becomes the XYZ value of the displayed color when combined is the transmittance, these are calculated.

また、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、透過型のスクリーンを用いても良い。また、本実施形態においては、映像信号の映像画素数と、投写する変調画素数が同じであるため、縦に並んだ2つの映像画素のXYZ値の平均に対して、縦に並んだ2つの変調画素の各ライトバルブの透過率を求めるとして説明したが、映像画素数に対して変調画素数が縦方向に2倍の数であれば、各映像画素のXYZ値に対して、縦に並んだ2つの変調画素の各ライトバルブの透過率を求めるようにしてもよい。   Also in the second embodiment, a transmissive screen may be used as in the first embodiment. In the present embodiment, since the number of image pixels of the image signal is the same as the number of modulation pixels to be projected, the two vertically aligned images are averaged with respect to the average of the XYZ values of the two vertically aligned image pixels. Although it has been described that the transmittance of each light valve of a modulation pixel is obtained, if the number of modulation pixels is twice the number of video pixels in the vertical direction, it is aligned vertically with respect to the XYZ values of each video pixel. Alternatively, the transmittance of each light valve of two modulation pixels may be obtained.

[第3の実施形態]
第3の実施形態は、第1の実施形態の変形であり、第1の実施形態とは、スクリーン10の各領域の特性と、色解析部201における投写先の領域の判定方法が異なる。本実施形態におけるスクリーン10は、2種類の特性の異なる領域を備え、1つは入射光を鏡面反射する割合の方が少なく乱反射する割合の方が多いために光沢のないマット系の領域A5(マット領域)であり、もう1つは入射光を鏡面反射する割合の方が多く乱反射する割合の方が少ないために光沢のあるパール系の領域A6(パール領域)である。これら領域A5と領域A6とが、第1および第2の実施形態と同様に、横縞状に配置されている。
本実施形態のプロジェクタ20には、映像信号とともに、該映像信号の各画素により表示されるものが、光沢を持つものか否かを表すメタデータ(入力映像に関する情報)が入力される。本実施形態の色解析部201は、該メタデータに基づき、該画素が光沢を持ち、かつ、領域A5に投写される奇数番目のラインにあるときは、黒(全てのライトバルブの透過率を「0」とする)にする。また、同様に、該画素が光沢を持たず、かつ、領域A6に投写される偶数番目のラインにあるときは、黒にする。これにより、図16に示すように表示される映像中で、光沢のある水面などを表示している部分は、パール系の領域A6に投写された変調画素にて表示され、光沢のない空などを表示している部分は、マット系の領域A5に投写された変調画素にて表示されるため、臨場感を増した映像を得ることができる。
[Third Embodiment]
The third embodiment is a modification of the first embodiment, and differs from the first embodiment in the characteristics of each area of the screen 10 and the method of determining the projection destination area in the color analysis unit 201. The screen 10 according to the present embodiment includes two types of regions having different characteristics. One is a mat-type region A5 (not glossy) because the proportion of specular reflection of incident light is smaller and the proportion of irregular reflection is larger. Matte region), and the other is a glossy pearl-based region A6 (pearl region) because the ratio of specular reflection of incident light is large and the proportion of irregular reflection is small. These regions A5 and A6 are arranged in a horizontal stripe pattern as in the first and second embodiments.
The projector 20 according to the present embodiment receives, together with the video signal, metadata (information related to the input video) indicating whether or not what is displayed by each pixel of the video signal has gloss. Based on the metadata, the color analysis unit 201 of the present embodiment determines that the pixel is glossy and is on the odd-numbered line projected on the area A5, black (transmittance of all light valves). "0"). Similarly, when the pixel does not have gloss and is on an even-numbered line projected on the area A6, the pixel is black. As a result, in the image displayed as shown in FIG. 16, the portion displaying the glossy water surface or the like is displayed by the modulation pixel projected on the pearl-type area A6, and the glossless sky, etc. Since the portion displaying is displayed by the modulation pixels projected onto the mat-type region A5, it is possible to obtain an image with increased realism.

なお、色解析部201、211は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、これらの各部はメモリおよびCPU(中央演算装置)により構成され、これらの各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。   Note that the color analysis units 201 and 211 may be realized by dedicated hardware, and each of these units includes a memory and a CPU (central processing unit), and realizes the functions of these units. The function may be realized by loading the program for loading into the memory and executing the program.

また、色解析部201、あるいは、色解析部211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これら各部の処理を行い、その結果をプロジェクタに入力するようにしてもよい。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 201 or the color analysis unit 211 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. Thus, the processing of each of these units may be performed, and the result may be input to the projector. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.

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、高リアリティな画質を実現する映像表示システム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 a video display system that realizes high-realistic image quality, but is not limited thereto.

この発明の第1の実施形態による映像表示システムの概略構成を示す外観図である。1 is an external view showing a schematic configuration of a video display system according to a first embodiment of the present invention. 同実施形態におけるスクリーン10の各領域A1、A2における光の反射特性を表したグラフである。It is the graph showing the reflective characteristic of the light in each area | region A1, A2 of the screen 10 in the embodiment. 同実施形態におけるスクリーン10への領域A1、A2の配置例を示した図である。It is the figure which showed the example of arrangement | positioning of area | region A1, A2 to the screen 10 in the embodiment. 同実施形態における領域A1に映像を投写したときの色域C1と、領域A2に映像を投写したときの色域C2とを、xy色度図上に示した図である。FIG. 4 is a diagram showing, on the xy chromaticity diagram, a color gamut C1 when an image is projected onto an area A1 and a color gamut C2 when an image is projected onto an area A2. 同実施形態におけるプロジェクタ20のうちの投写光学系部の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the projection optical system part of the projector 20 in the embodiment. 同実施形態におけるプロジェクタ20のうちの制御系部の構成を示す概略ブロック図であるFIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a control system unit in the projector 20 in the same embodiment. 同実施形態におけるプロジェクタ20の動作を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an operation of the projector 20 in the embodiment. この発明の第2の実施形態による映像表示システムの概略構成を示す外観図である。It is an external view which shows schematic structure of the video display system by 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態におけるスクリーン10の各領域A1、A2における光の反射特性を表したグラフである。It is the graph showing the reflective characteristic of the light in each area | region A1, A2 of the screen 10 in the embodiment. 同実施形態における領域A3による色域C3と、領域A4による色域C4とを示したxy色度図である。4 is an xy chromaticity diagram showing a color gamut C3 by a region A3 and a color gamut C4 by a region A4 in the same embodiment. FIG. 同実施形態におけるプロジェクタ21のうちの制御系部の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the control system part of the projectors 21 in the embodiment. 同実施形態におけるプロジェクタ21の動作を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an operation of a projector 21 in the same embodiment. 同実施形態における領域A3による色域C3の頂点R1、G1、B1と領域A4による色域C4の頂点R2、G2、B2とを示したxy色度図である。4 is an xy chromaticity diagram showing vertices R1, G1, and B1 of a color gamut C3 by a region A3 and vertices R2, G2, and B2 of a color gamut C4 by a region A4 in the same embodiment. FIG. 同時実施形態における3D−LUTの記憶内容の一部の一例である。It is an example of a part of storage content of 3D-LUT in simultaneous embodiment. 同時実施形態における変調画素と投写される位置との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the modulation | alteration pixel and projection position in simultaneous embodiment. この発明の第3の実施形態における表示映像の例である。It is an example of the display image in 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10、11…スクリーン
20、21…プロジェクタ
100…光源
101…RC分離素子
102、108…ミラー
103…Rライトバルブ
104…GB分離素子
105…Gライトバルブ
106…RG合成素子
107…Bライトバルブ
109…BY合成素子
110…投写レンズ
200…映像入力部
201、211…色解析部
202…RGBライトバルブ駆動部
203…RGBライトバルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 11 ... Screen 20, 21 ... Projector 100 ... Light source 101 ... RC separation element 102, 108 ... Mirror 103 ... R light valve 104 ... GB separation element 105 ... G light valve 106 ... RG composition element 107 ... B light valve 109 ... BY synthesis element 110 ... projection lens 200 ... video input unit 201, 211 ... color analysis unit 202 ... RGB light valve driving unit 203 ... RGB light valve

Claims (14)

スクリーンと該スクリーンに映像を投写するプロジェクタとからなる映像表示システムにおいて、
前記スクリーンは、複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備し、
前記プロジェクタは、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調することを特徴とする映像表示システム。
In an image display system comprising a screen and a projector that projects an image on the screen,
The screen includes a plurality of regions having different reflection characteristics or transmission characteristics,
The video display system, wherein the projector modulates light of the modulation pixel by a modulation method corresponding to the characteristic of a region where the modulation pixel which is a unit of modulation is projected.
前記複数の領域は、可視光全体の波長域に渡って入射光に対する射出光の比率が高い広帯域領域と、RGB3色各々の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い狭帯域領域とであることを特徴とする請求項1に記載の映像表示システム。   The plurality of regions are a wide band region in which the ratio of the emitted light to the incident light is high over the entire wavelength range of visible light, and a narrow band region in which the ratio of the emitted light to the incident light is high in each wavelength region of RGB three colors. The video display system according to claim 1. 前記プロジェクタは、入力された映像において色を指定する単位である映像画素に、彩度が所定の閾値より高い映像画素があるか否かを判定し、前記閾値より高い映像画素があると判定したときは、前記狭帯域領域に投写される変調画素にて各映像画素を表示し、前記閾値より高い映像画素がないと判定したときは、前記広帯域領域に投写される変調画素にて各映像画素を表示することを特徴とする請求項2に記載の映像表示システム。   The projector determines whether or not there is a video pixel whose saturation is higher than a predetermined threshold in a video pixel which is a unit for specifying a color in the input video, and determines that there is a video pixel higher than the threshold. When each image pixel is displayed by the modulation pixel projected to the narrow band region, and when it is determined that there is no image pixel higher than the threshold value, each image pixel is displayed by the modulation pixel projected to the wide band region. The video display system according to claim 2, wherein: 前記複数の領域は、RGB3色各々の波長域を2つに分割したうちの短波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い短波長寄り領域と、RGB3色各々の波長域を2つに分割したうちの長波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い長波長寄り領域とであることを特徴とする請求項1に記載の映像表示システム。   The plurality of regions include a region near the short wavelength where the ratio of the emitted light to the incident light is high in the wavelength region on the short wavelength side of the wavelength region of each of the RGB three colors divided into two, and the wavelength region of each of the RGB three colors is 2 2. The video display system according to claim 1, wherein the ratio of the emitted light to the incident light is a region near the long wavelength in the wavelength region on the long wavelength side among the two divided. 前記プロジェクタは、前記短波長寄り領域による射出光の色と前長短波長寄り領域による射出光の色との合成色により、前記映像画素の色を再現するように変調した前記短波長寄り領域への変調画素と前記長波長寄り領域への変調画素とを、前記スクリーンに投写することを特徴とする請求項4に記載の映像表示システム。   The projector is configured to convert the color of the image pixel to reproduce the color of the video pixel by a composite color of the color of the emitted light by the region near the short wavelength and the color of the emitted light by the previous long and short wavelength region. The video display system according to claim 4, wherein the modulation pixel and the modulation pixel toward the long wavelength region are projected onto the screen. 前記複数の領域は、鏡面反射の多いパール領域と、前記パール領域よりも鏡面反射が少なく乱反射の多いマット領域とであることを特徴とする請求項1に記載の映像表示システム。   2. The video display system according to claim 1, wherein the plurality of regions are a pearl region having a large amount of specular reflection and a mat region having a smaller amount of specular reflection and more irregular reflection than the pearl region. 前記プロジェクタは、入力映像に関する情報に基づき、入力映像の各画素について光沢の要否を判定し、該判定に基づき入力映像の各画素を表示する画素を、前記パール領域に投写される画素と前記マット領域に投写される画素とから選択することを特徴とする請求項6に記載の映像表示システム。   The projector determines whether or not gloss is required for each pixel of the input video based on the information about the input video, and based on the determination, the pixel that displays each pixel of the input video is the pixel projected on the pearl region and the pixel The video display system according to claim 6, wherein the video display system is selected from pixels projected onto the mat area. 前記複数の領域は、市松模様状、または、縞状に配されていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかの項に記載の映像表示システム。   The video display system according to any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of regions are arranged in a checkered pattern or a striped pattern. プロジェクタが映像を投写するスクリーンにおいて、反射特性または透過特性の異なる複数の領域を具備することを特徴とするスクリーン。   A screen on which a projector projects an image, comprising a plurality of regions having different reflection characteristics or transmission characteristics. 前記複数の領域は、可視光全体の波長域に渡って入射光に対する射出光の比率が高い広帯域領域と、RGB3色各々の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い狭帯域領域とであることを特徴とする請求項9に記載のスクリーン。   The plurality of regions are a wide band region in which the ratio of the emitted light to the incident light is high over the entire wavelength range of visible light, and a narrow band region in which the ratio of the emitted light to the incident light is high in each wavelength region of RGB three colors. The screen according to claim 9. 前記複数の領域は、RGB3色各々の波長域を2つに分割したうちの短波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い短波長寄り領域と、RGB3色各々の波長域を2つに分割したうちの長波長側の波長域において入射光に対する射出光の比率が高い長波長寄り領域とであることを特徴とする請求項9に記載のスクリーン。   The plurality of regions include a region near the short wavelength where the ratio of the emitted light to the incident light is high in the wavelength region on the short wavelength side of the wavelength region of each of the RGB three colors divided into two, and the wavelength region of each of the RGB three colors is 2 10. The screen according to claim 9, wherein the screen is a region near the long wavelength where the ratio of the emitted light to the incident light is high in the wavelength region on the long wavelength side among the two divided. 前記複数の領域は、鏡面反射の多いパール領域と、前記パール領域よりも鏡面反射が少なく乱反射の多いマット領域とであることを特徴とする請求項9に記載のスクリーン。   10. The screen according to claim 9, wherein the plurality of regions are a pearl region having a large amount of specular reflection and a mat region having a smaller amount of specular reflection and more irregular reflection than the pearl region. 複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備するスクリーンに映像を投写するプロジェクタが備えるコンピュータを、
変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調する手段として機能させるためのプログラム。
A computer provided in a projector that projects an image on a screen having a plurality of areas having different reflection characteristics or transmission characteristics,
A program for functioning as means for modulating light of a modulation pixel by a modulation method corresponding to the characteristic of a region where a modulation pixel which is a unit of modulation is projected.
複数の反射特性または透過特性の異なる領域を具備するスクリーンに映像を投写するプロジェクタにおける映像表示方法であって、
前記プロジェクタが、変調の単位である変調画素を投写する領域の前記特性に応じた変調方法で、該変調画素の光を変調する過程を備えることを特徴とする映像表示方法。
An image display method in a projector that projects an image on a screen having a plurality of areas having different reflection characteristics or transmission characteristics,
An image display method comprising: a step in which the projector modulates light of a modulation pixel by a modulation method corresponding to the characteristic of a region where a modulation pixel that is a unit of modulation is projected.
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