JP2008116624A - Projector and method for compensating chromatic difference of magnification - Google Patents

Projector and method for compensating chromatic difference of magnification Download PDF

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俊之 川崎
Ryosuke Kasahara
亮介 笠原
Yukiko Hamano
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector which achieves high-quality image display of sub-pixel accuracy and where a lens system for correcting the chromatic difference of magnification of a projection optical system is eliminated, and to provide a method for compensating chromatic difference of magnification. <P>SOLUTION: The projector includes: a light source; a separation device 11 which separates a light beam emitted from the light source into a plurality of color light beams; spatial optical modulators on which the plurality of color light beams are made incident and which correspond to the respective color light beams for forming respective color images in accordance with respective color image signals; a color synthesizing optical system which synthesizes the respective color light beams emitted from the spatial optical modulators; and a projection optical system which projects the light beam synthesized by the color light synthesizing optical system. The projector is equipped with a magnification converter 11 for adjusting size in a predetermined direction of each color image signal input in the spatial optical modulator. The size in the predetermined direction of each color image formed by each of the plurality of color light beams is arranged to be uniform between the respective colors. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像光を投影する投影機及びその光学系の倍率色収差の補償方法に関する。   The present invention relates to a projector for projecting image light and a method for compensating for lateral chromatic aberration of an optical system thereof.

カラー画像を投射して表示する投影機は、光源、照明光学系、色光分離光学系、分離された各色光ごとの液晶パネル、色合成光学系、及び投射光学系を備えている。なお、光源が元々各色光に分離されている場合は、色光分離光学系を除いた構成となる。   A projector that projects and displays a color image includes a light source, an illumination optical system, a color light separation optical system, a liquid crystal panel for each separated color light, a color synthesis optical system, and a projection optical system. In the case where the light source is originally separated into each color light, the color light separation optical system is excluded.

そして、照明光学系からの光は、色光分離光学系で赤、緑、青の三つの色光に分離され、それぞれの色光が液晶パネルなどの空間光変調器で変調されて各色光ごとの画像が生成された後、それらが色合成光学系で合成されて、投射光学系を介して投射される。投射光学系は、合成された三つの色光を投射スクリーン上に結像させ、投射スクリーン上にカラー画像を形成する。   The light from the illumination optical system is separated into three color lights of red, green, and blue by the color light separation optical system, and each color light is modulated by a spatial light modulator such as a liquid crystal panel, and an image for each color light is formed. After being generated, they are synthesized by the color synthesis optical system and projected through the projection optical system. The projection optical system forms an image of the synthesized three color lights on the projection screen and forms a color image on the projection screen.

特許文献1には、白黒の液晶パネルと発光色が赤、青、緑に切り替わる光源とを組み合わせてカラー表示を得る方式の表示装置が開示されている。この方式は、「フィールドシーケンシャルカラー方式」と呼ばれている。   Patent Document 1 discloses a display device of a type that obtains a color display by combining a monochrome liquid crystal panel and a light source whose emission color is switched between red, blue, and green. This method is called a “field sequential color method”.

フィールドシーケンシャルカラー方式では、光源の発光色を赤、青、緑に切り換えると同時に、各々の発光色に応じた映像をパネルに順次表示させて駆動し、投射光学系から各色光ごとに順次投射する。投射光学系は、順次表示される三つの色光を投射スクリーン上に結像させ、投射スクリーン上にカラー画像を形成する。   In the field sequential color system, the emission color of the light source is switched to red, blue, and green, and at the same time, an image corresponding to each emission color is sequentially displayed on the panel and driven to sequentially project each color light from the projection optical system. . The projection optical system forms an image on the projection screen by forming three color lights that are sequentially displayed on the projection screen.

このような「フィールドシーケンシャルカラー方式」の投射型表示装置は、前出の色分離光学系や色光合成光学系を必要とせず、必要となる空間変調素子が一つであり、さらに、空間変調素子の像を投射するための光学系の構成を簡素化できるため、小型、軽量、かつ、安価な装置として構成できる。「フィールドシーケンシャルカラー方式」においては、各原色成分に対応する画素を1枚のパネル上に平面的に集積する場合と比べて、表示画像の画素数を3倍にできるという利点がある。   Such a “field sequential color system” projection display device does not require the color separation optical system and the color light combining optical system described above, and only one spatial modulation element is required. Since the configuration of the optical system for projecting the image can be simplified, it can be configured as a small, light, and inexpensive device. The “field sequential color method” has an advantage that the number of pixels of the display image can be tripled compared to the case where the pixels corresponding to the respective primary color components are integrated on a single panel.

ただし、フィールドシーケンシャル方式の投射型表示装置は、光源から発せられた光は、二原色に相当する2/3がカットされるため、光利用率は、一の原色に相当する1/3以下となってしまう。   However, in the field-sequential projection display apparatus, 2/3 of the light emitted from the light source is cut out corresponding to two primary colors, so that the light utilization rate is 1/3 or less corresponding to one primary color. turn into.

しかし、投射型表示装置に用いられる投射光学系は、通常、倍率色収差を有しているため、各色光ごとの投射画面の大きさが異なってしまうという問題がある。これに対しては、投射光学系を構成するレンズシステム中に倍率色収差補正用レンズを含めることもできるが、投射光学系が大きくなってしまう。   However, since the projection optical system used in the projection display device usually has chromatic aberration of magnification, there is a problem that the size of the projection screen differs for each color light. On the other hand, a lens for correcting magnification chromatic aberration can be included in the lens system constituting the projection optical system, but the projection optical system becomes large.

このため、空間光変調器の出射面から色光合成光学系の入射面との間、具体的には色光合成プリズムの入射面に、レンズ要素又はプリズム要素を備えさせることで、投射光学系を大きくすることなしに、上記倍率色収差を補正する技術が知られている(特許文献2参照)。また、色光合成光学系である色合成プリズムのダイクロイック面を凸面状又は凹面状としたものもある(特許文献3参照)。   For this reason, the projection optical system is enlarged by providing a lens element or a prism element between the exit surface of the spatial light modulator and the entrance surface of the color light combining optical system, specifically, the entrance surface of the color light combining prism. A technique for correcting the chromatic aberration of magnification without doing this is known (see Patent Document 2). In addition, there is a color synthesis prism that is a color light synthesis optical system in which the dichroic surface of the color synthesis prism is convex or concave (see Patent Document 3).

しかしながら、空間光変調器の出射面から各光合成プリズムの入射面までの隙間は狭いため、その隙間に独立したレンズ要素やプリズム要素を配置することは、空間光変調器の出射面と各光合成プリズムの入射面との間隔をさらに狭めて空間光変調器のクーリング性を低下させることとなる。   However, since the gap from the exit surface of the spatial light modulator to the entrance surface of each light combining prism is narrow, it is possible to dispose an independent lens element or prism element in the gap. This further narrows the distance from the light incident surface, thereby reducing the cooling performance of the spatial light modulator.

また、色光合成プリズムの入射面にレンズ要素やプリズム要素を形成することは、色光合成プリズムの形状や機能を考慮すると、実際には加工が困難となる場合が多い。   In addition, forming lens elements and prism elements on the entrance surface of the color light combining prism is often difficult in practice in consideration of the shape and function of the color light combining prism.

かといって、空間光変調器の出射面から各光合成プリズムの入射面までの隙間を大きくすると、投射光学系自体が大きくなってしまい、超小型の投影機を実現することが困難となる。   However, if the gap from the exit surface of the spatial light modulator to the entrance surface of each light combining prism is increased, the projection optical system itself becomes larger, making it difficult to realize an ultra-compact projector.

一方、従来から、種々の表示デバイスを用いた表示装置が使用されている。このような表示装置のうち、例えば、図1に示すように液晶ディスプレイやプラズマディスプレイのようにRGB(赤をR、緑をG、青をBとする)3原色の各色を発色する発色素子を一定の順序で一方向(第1の方向)に並設して1画素を構成し、複数の画素を第1の方向に並設して1ラインを構成し、このラインを第1の方向と直交する方向に複数設けて表示画面を構成するものがある。このとき、各発光素子は1画素よりも小さな存在であり、サブピクセルと呼ばれる。   On the other hand, conventionally, display devices using various display devices have been used. Among such display devices, for example, as shown in FIG. 1, a color developing element that develops each of the three primary colors RGB (red is R, green is G, and blue is B), such as a liquid crystal display or a plasma display. A single pixel is formed by arranging in one direction (first direction) in a fixed order, and a single line is formed by arranging a plurality of pixels in parallel in the first direction. Some display screens are formed by providing a plurality in the orthogonal direction. At this time, each light emitting element is smaller than one pixel and is called a subpixel.

通常、表示デバイスでは、1画素を表示の最小単位として制御が行われる。しかし、携帯電話やモバイルコンピュータなどに搭載される表示デバイスのように、表示画面が狭く、細かな表示を行いにくい表示デバイスにおいて文字や写真、複雑な図形などを表示しようとすると、解像度の低さから斜線にシャギーが発生しやすくなる。   Usually, in a display device, control is performed using one pixel as a minimum unit of display. However, if you try to display characters, photos, complex graphics, etc. on a display device that has a narrow display screen and is difficult to display in detail, such as a display device installed in a mobile phone or mobile computer, the resolution is low. Shaggy tends to occur on the diagonal line.

画像表示の解像度向上を目的とした従来技術として、非特許文献1や特許文献4には、サブピクセル精度の高品質表示技術が開示されている。この手法では、サブピクセルを個別に制御することで、単なる画素精度の表示よりも見やすさを向上できる。   Non-Patent Document 1 and Patent Document 4 disclose high-quality display technology with sub-pixel accuracy as conventional techniques for improving the resolution of image display. In this method, by controlling the sub-pixels individually, the visibility can be improved as compared with the display with simple pixel accuracy.

ただし、この方法は、主に液晶モニタやCRTモニタにおける補正の方法であり、投射機にそのまま適用はできない。   However, this method is a correction method mainly for a liquid crystal monitor or a CRT monitor, and cannot be applied to a projector as it is.

一方、RGB用の3枚の液晶表示素子を用いた3板方式の投影機や、反射型液晶パネル、マイクロミラーデバイスと呼ばれる各画素に対応した微小ミラーを用いて、時分割でRGB画像を表示する方式の投影機では、スクリーン上に投影した各色が分離し、文字などが二重に見えたりすると、解像感及び画像品位が損なわれる。このため、これを防止するために図2に示すように各色の画素を画面の全範囲にて良好に重ね合わせることが必要となる。よって、投射レンズにて発生する色ずれ(倍率色収差)を可視光全域において良好に補正する必要があった。   On the other hand, a three-plate projector using three liquid crystal display elements for RGB, a reflective liquid crystal panel, and a micromirror corresponding to each pixel called a micromirror device, display RGB images in a time-sharing manner. In the projector of this type, if each color projected on the screen is separated and characters and the like look double, the resolution and the image quality are impaired. Therefore, in order to prevent this, it is necessary to satisfactorily superimpose the pixels of each color over the entire range of the screen as shown in FIG. Therefore, it is necessary to satisfactorily correct the color shift (magnification chromatic aberration) generated in the projection lens over the entire visible light range.

しかし、投射光学系自体で倍率色収差を補正しようとすると、投射光学系を構成するレンズの枚数増加を招く。しかも、上記のサブピクセル精度の高品質表示技術を適用できない。   However, when correcting the chromatic aberration of magnification with the projection optical system itself, the number of lenses constituting the projection optical system is increased. In addition, the above-described high-quality display technology with subpixel accuracy cannot be applied.

また、特許文献5には、各カラーに対する空間色変調器の大きさや位置を変更することで投射光学系の色収差を補償して画質を向上させるとともに、投射レンズユニットの設計をコンパクト化しうるカラープロジェクタが開示されている。
色収差を補正するための空間光変調器の各色のサイズの違いは極小であり、各色ごとに微妙にサイズの異なる空間光変調器を設計、製作するのは実際問題として困難である。
特開昭56−27198号公報 特開2000−206450号公報 特開平11−38210号公報 特開2004−177679号公報 特許第3264916号公報 http://grc.com/cleartype.htm
Patent Document 5 discloses a color projector that can improve the image quality by compensating the chromatic aberration of the projection optical system by changing the size and position of the spatial color modulator for each color, and can reduce the design of the projection lens unit. Is disclosed.
The difference in size of each color of the spatial light modulator for correcting chromatic aberration is minimal, and it is difficult as a practical matter to design and manufacture a spatial light modulator having a slightly different size for each color.
JP-A-56-27198 JP 2000-206450 A JP-A-11-38210 JP 2004-177679 A Japanese Patent No. 3264916 http://grc.com/cleartype.htm

上記のように、従来の投影機には、投射光学系の倍率色収差を補正しようとすると投射光学系の光学部品の増加やサイズアップが必要となるとともに、高精度で画像を表示できないという問題があった。   As described above, the conventional projector has a problem in that when the chromatic aberration of magnification of the projection optical system is to be corrected, the optical components of the projection optical system need to be increased or increased in size, and an image cannot be displayed with high accuracy. there were.

本発明は、投影機の上記問題に鑑みてなされたものであり、サブピクセル精度の高品質画像表示が可能で、投射光学系の倍率色収差を補正するためのレンズ系を省略した投射機及び倍率色収差補償方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems of a projector, and is capable of displaying a high-quality image with sub-pixel accuracy, and a projector and a magnification in which a lens system for correcting magnification chromatic aberration of a projection optical system is omitted. It is an object of the present invention to provide a chromatic aberration compensation method.

上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、光源と、該光源から発せられる光を複数の色光に分離する分離光学系と、複数の色光が入射し、各色の画像信号に応じて各色の画像を形成するための各色光に対応した空間光変調器と、空間光変調器から射出された各色光を合成する色光合成光学系と、色光合成光学系によって合成された光を投射する投射光学系とを有する投影機であって、空間光変調器に入力する各色の画像信号の所定の方向に沿ったサイズを調整するための倍率変換器を備え、複数の色光のそれぞれによって形成される各色の画像の所定の方向に沿ったサイズを、各色の間で揃えることを特徴とする投影機を提供するものである。
こうような構成とすれば、倍率変換器で各色の画像信号に対応する倍率を設定することにより、投射光学系の倍率色収差によって発生する画像のボケを補償できるため、色収差のある枚数の少ない投射レンズシステムにおいても、レンズ枚数の多い投射光学系と同程度又はそれ以上の倍率色収差補正を施した高品質画像をスクリーン上に投影できる。
In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first aspect, a light source, a separation optical system that separates light emitted from the light source into a plurality of color lights, and a plurality of color lights incident on each color image signal. Accordingly, a spatial light modulator corresponding to each color light for forming an image of each color, a color light synthesis optical system for synthesizing each color light emitted from the spatial light modulator, and light synthesized by the color light synthesis optical system A projection optical system for projecting, comprising a magnification converter for adjusting a size along a predetermined direction of an image signal of each color input to a spatial light modulator, and each of a plurality of color lights It is an object of the present invention to provide a projector characterized in that the size of each color image formed along a predetermined direction is made uniform among the colors.
With such a configuration, by setting the magnification corresponding to the image signal of each color with the magnification converter, it is possible to compensate for blurring of the image caused by the chromatic aberration of magnification of the projection optical system, and thus the projection with a small number of chromatic aberrations. Also in the lens system, it is possible to project on the screen a high quality image that has been subjected to lateral chromatic aberration correction that is equivalent to or higher than that of a projection optical system having a large number of lenses.

また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、光源と、該光源から発せられる光が入射して画像信号に応じて画像を形成するための空間光変調器と、空間光変調器で形成された画像を投射する投射光学系とを有する投影機であって、
光源から発せられる光によって形成される各色の画像の所定の方向に沿ったサイズを調整するための倍率変換器を備え、複数の色光のそれぞれによって形成される各色の画像の所定の方向に沿ったサイズを、各色の間で揃えることを特徴とする投影機を提供するものである。
このような構成とすれば、倍率変換器で各色の画像信号に対応する倍率を設定することにより、投射光学系の倍率色収差によって発生する画像のボケを補償できるため、色収差のある枚数の少ない投射レンズシステムにおいても、レンズ枚数の多い投射光学系と同程度又はそれ以上の倍率色収差補正を施した高品質画像をスクリーン上に投影できる。
In order to achieve the above object, the present invention provides, as a second aspect, a light source, a spatial light modulator for forming an image according to an image signal when light emitted from the light source is incident, A projector having a projection optical system for projecting an image formed by a light modulator,
A magnification converter for adjusting a size along a predetermined direction of an image of each color formed by light emitted from a light source is provided, and the image of each color formed by each of a plurality of color lights is aligned along a predetermined direction. The present invention provides a projector characterized by aligning the sizes between colors.
With this configuration, by setting the magnification corresponding to the image signal of each color with the magnification converter, it is possible to compensate for blurring of the image caused by the chromatic aberration of magnification of the projection optical system. Also in the lens system, it is possible to project on the screen a high quality image that has been subjected to lateral chromatic aberration correction that is equivalent to or higher than that of a projection optical system having a large number of lenses.

本発明の第2の態様においては、光源の色光は赤、青、緑の三色であり、倍率変換器は、三色の色光によって投射された投射画面の所定の方向に沿ったサイズを各色で一致させるように、空間光変調器へ入力する各色の画像信号の所定の方向に沿ったサイズを調整することが好ましい。
このような構成においては、光源にLEDやLDなどを用いると、各色光の波長域が短いため、投射光学系の色収差による投射スクリーン上の色ズレがRGBの場合3点ではっきり分離するので、3枚の空間光変調器又は1枚で時系列的に補正する場合、補正しやすくなる。
In the second aspect of the present invention, the color light of the light source is three colors of red, blue, and green, and the magnification converter sets the size along the predetermined direction of the projection screen projected by the three color light for each color. It is preferable to adjust the size of each color image signal input to the spatial light modulator along a predetermined direction so as to match with each other.
In such a configuration, when an LED, LD, or the like is used as the light source, the color shift on the projection screen due to chromatic aberration of the projection optical system is clearly separated at three points because the wavelength range of each color light is short. When correction is performed in a time series using three spatial light modulators or one, correction is facilitated.

本発明の第1の態様又は第2の態様の上記のいずれの構成においても、倍率変換器での拡大倍率は、波長の長い色光ほど大きいことが好ましい。
投射レンズの枚数を少なくした場合、投射レンズシステム全体としては拡大系であるので、青色の画像が大きくなる。従って、赤色の画像に対する拡大倍率を青色の画像に対する拡大倍率よりも大きくする必要がある。
In any of the above-described configurations of the first aspect or the second aspect of the present invention, it is preferable that the magnification factor in the magnification converter is larger as the color light has a longer wavelength.
When the number of projection lenses is reduced, the entire projection lens system is an enlargement system, so that a blue image becomes larger. Therefore, it is necessary to make the magnification for the red image larger than the magnification for the blue image.

また、本発明の第1の態様又は第2の態様の上記のいずれの構成においても、基準投射画像を投射するための基準画像信号投射手段と投射画像検出手段とをさらに有し、基準画像信号投射手段によって投射され投射画像検出手段によって得られた基準投射画像の所定方向に沿ったサイズを各色の間で揃えることが好ましい。
投射画像検出手段によって検出した基準投射画像を解析し、各色の間で画像のサイズを算出し、各色間でサイズを合わせるような倍率に倍率変換器の倍率を設定できる。
Further, in any of the above-described configurations of the first aspect or the second aspect of the present invention, the apparatus further includes a reference image signal projection unit and a projection image detection unit for projecting a reference projection image, and the reference image signal It is preferable that the sizes along the predetermined direction of the reference projection image projected by the projection unit and obtained by the projection image detection unit are made uniform among the colors.
The reference projection image detected by the projection image detection means is analyzed, the size of the image is calculated between the colors, and the magnification of the magnification converter can be set to a magnification that matches the size between the colors.

また、上記目的を達成するため、本発明は、第3の態様として、複数の色光によって投射された複数の投射画面の所定の方向に沿ったサイズを各色の間で揃えるように空間光変調器へ入力する各色の画像信号の所定の方向に沿ったサイズを調整する倍率変換工程と、各色光の画像の各画素の座標が変換の前後で一致しない場合に、変換前の画像の隣接する各色光の画素の輝度の値から、補完によって該当する画素の輝度値を算出する補完値算出工程とを有し、補完値算出工程においては、各色光の各画素の輝度の中間値を用いて補完を行い、かつ各色ごとに階調を調整することを特徴とする投影機の倍率色収差補償方法を提供するものである。
このようにすれば、各色光に対する倍率変換器で変換する画像の変換倍率により画素の移動量が1画素以下であっても、サブピクセルシフト補完の原理を用いて隣接する各色光の画素の輝度値から、補完により該当する画素の輝度の値を算出するため、投射画面の中の斜めの線がギザギザになることがなく、滑らかとなる。さらに、サブピクセルも用いて補完しているため、文字の斜めの線の部分を中間階調を使って補完でき、アンチエイリアシング処理よりもさらに滑らかにできる。単純なグレーではなく、RGBの各色ごとに階調を調整することで、より滑らかな表現が可能となる。
In order to achieve the above object, as a third aspect, the present invention provides a spatial light modulator that aligns the sizes of a plurality of projection screens projected by a plurality of color lights along a predetermined direction between the colors. When the magnification conversion process for adjusting the size of the image signal of each color input to the color image in a predetermined direction and the coordinates of each pixel of each color light image do not match before and after the conversion, each adjacent color of the image before conversion A complementary value calculating step of calculating the luminance value of the corresponding pixel by complementation from the luminance value of the pixel of light. In the complementary value calculating step, complementing is performed using an intermediate value of the luminance of each pixel of each color light. And a method for compensating for chromatic aberration of magnification of a projector, wherein the gradation is adjusted for each color.
In this way, even if the amount of movement of the pixel is 1 pixel or less due to the conversion magnification of the image converted by the magnification converter for each color light, the luminance of the pixel of each adjacent color light using the sub-pixel shift interpolation principle Since the luminance value of the corresponding pixel is calculated from the value by complementation, the diagonal line in the projection screen is not jagged and smooth. Furthermore, since the sub-pixels are also used for the supplement, the diagonal line portion of the character can be supplemented using the intermediate gradation, which is smoother than the anti-aliasing process. A smoother expression is possible by adjusting the gradation for each color of RGB instead of simple gray.

本発明によれば、投影機の上記問題に鑑みてなされたものであり、サブピクセル精度の高品質画像表示が可能で、投射光学系の倍率色収差を補正するためのレンズ系を省略した投射機及び倍率色収差補償方法を提供できる。   According to the present invention, a projector that has been made in view of the above-described problems of a projector, can display a high-quality image with subpixel accuracy, and omits a lens system for correcting lateral chromatic aberration of the projection optical system. And a lateral chromatic aberration compensation method can be provided.

本発明の好適な実施の形態について説明する。
本実施形態にかかる投射機は、図11に示すように元画像の各色の倍率を変更し、変換画像として出力するプリフィルタを有する。
A preferred embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 11, the projector according to the present embodiment includes a pre-filter that changes the magnification of each color of the original image and outputs it as a converted image.

図12に、プリフィルタの構成を示す。プリフィルタは、元画像を各色成分の画像に分解する分解器と、投射系において発生する倍率収差に応じて、各色成分の画像の倍率を変更する倍率変更器と、倍率変換器から出力された各色成分の変倍画像を合成して変換画像を生成する合成器とを有する。なお、元々各色成分の画像に分解されているデータの場合は、分解器を介さずに倍率変換器へ入力される。   FIG. 12 shows the configuration of the prefilter. The pre-filter is output from a decomposer that decomposes the original image into images of each color component, a magnification changer that changes the magnification of each color component image according to the magnification aberration generated in the projection system, and a magnification converter. And a synthesizer that synthesizes the scaled images of the respective color components to generate a converted image. In the case of data that is originally decomposed into images of the respective color components, the data is input to the magnification converter without going through the separator.

〔第1の動作例〕
光学系の倍率色収差について図9を用いて説明する。レンズを用いた投射光学系を考えると、硝子レンズには分散特性があり、波長によって屈折率が若干異なる。単レンズを複数組み合わせたレンズシステムでは、各レンズの分散特性を考慮し、システムトータルの分散特性を“0”とする設計、いわゆる「色消し」がなされる。携帯投影機に用いる投射レンズは、サイズを小さくするために投射レンズの枚数を多くできないなどの制限があり、各レンズの分散特性を補完してうまくトータルの分散を“0”とすることが困難である。
例えば、白色の円形を投射する場合、図9(a)に示すように、元画像では赤の円形、緑の円形、青の円形のサイズが全て同じであり、赤、緑、青の加法減色によって白を再現する。
投射光学系に分散特性が残留していると、例えば図9(b)に示すように、赤の円形が若干小さく、青の円形が若干大きく投影されたりする。この場合、赤、緑、青の円形を混色すると、白い円の縁が青くなり、画像がぼけてしまう。
[First operation example]
The lateral chromatic aberration of the optical system will be described with reference to FIG. Considering a projection optical system using a lens, a glass lens has dispersion characteristics, and the refractive index slightly differs depending on the wavelength. In a lens system in which a plurality of single lenses are combined, the so-called “achromatic” is designed in which the dispersion characteristic of each lens is taken into consideration and the total dispersion characteristic of the system is “0”. Projection lenses used in portable projectors are limited in that the number of projection lenses cannot be increased in order to reduce the size, and it is difficult to make the total dispersion “0” well by complementing the dispersion characteristics of each lens. It is.
For example, when projecting a white circle, as shown in FIG. 9A, the red image, the green circle, and the blue circle have the same size in the original image, and the red, green, and blue additive subtractive colors are used. To reproduce white.
If the dispersion characteristics remain in the projection optical system, for example, as shown in FIG. 9B, the red circle is projected slightly smaller and the blue circle is projected slightly larger. In this case, when red, green and blue circles are mixed, the edge of the white circle becomes blue and the image is blurred.

よって、投射機の光学特性によって図形に青い線が発生する場合、図10に示すように、プリフィルタを用いて元画像の拡大倍率を変えておく。すなわち、画像光を投射光学系に入力するのに先だって、その倍率収差が補償されるように各色画像の倍率を変更する。   Therefore, when a blue line is generated in the figure due to the optical characteristics of the projector, the magnification of the original image is changed using a pre-filter as shown in FIG. That is, prior to inputting the image light to the projection optical system, the magnification of each color image is changed so that the magnification aberration is compensated.

この動作の際には、元画像の各色の倍率がプリフィルタで個別に変えられ(等倍を含む)、変換画像として出力される。   In this operation, the magnification of each color of the original image is individually changed (including equal magnification) by the pre-filter and output as a converted image.

より詳細には、プリフィルタにおいては、元画像は分解器によって各色成分の画像に分解される。倍率変換器では、各色成分の画像は、赤色画像は若干大きく、青色画像は若干小さくしておくなど、投射系において発生する倍率色収差に応じて、収差を打ち消すような倍率で画像を形成する。合成器で各色成分の画像を合成し、変換画像とする。   More specifically, in the pre-filter, the original image is decomposed into images of respective color components by a decomposer. In the magnification converter, an image of each color component is formed at a magnification that cancels the aberration according to the chromatic aberration of magnification generated in the projection system, such as a slightly larger red image and a slightly smaller blue image. An image of each color component is synthesized by a synthesizer to obtain a converted image.

一般的には、空間光変調器が各光源の波長に対応するため、各色3板式液晶セルを空間光変調器として用いたプロジェクタの場合、図13に示すように、合成器を介さずに、投射する画像を直接空間光変調器へ入力することも可能である。各空間光変調器で空間光となった画像は合成され、投射光学系を通過する。スクリーン上においては、投射系の倍率色収差によって各波長の倍率が異なることによって発生する周縁部の色の滲みなどが補正され、中心から周縁部にかけて解像度のある画像が再現される。   In general, since the spatial light modulator corresponds to the wavelength of each light source, in the case of a projector using each color three-plate liquid crystal cell as a spatial light modulator, as shown in FIG. It is also possible to input the image to be projected directly to the spatial light modulator. Images converted to spatial light by the spatial light modulators are combined and pass through the projection optical system. On the screen, a color blur at the peripheral edge caused by the magnification of each wavelength being different due to the lateral chromatic aberration of the projection system is corrected, and an image with resolution is reproduced from the center to the peripheral edge.

また、いわゆるフィールドシーケンシャル駆動による単板液晶プロジェクタの場合、図14に示すように元画像を空間光変調器に入力する前に倍率変換器を設ける構成とする。フィールドシーケンシャル駆動の場合、RGB各色の画像が時間の経過とともにパネルに投影されるため、各色の画像のサイズを調整するには、各色の画像を投影している時の画像の倍率を時間の経過とともに変更する必要がある。   In the case of a single-panel liquid crystal projector using so-called field sequential driving, a magnification converter is provided before an original image is input to the spatial light modulator as shown in FIG. In the field sequential drive, each color RGB image is projected onto the panel over time. To adjust the size of each color image, the magnification of the image when projecting each color image is changed over time. It is necessary to change with it.

画像サイズの変更タイミングは、元画像の同期信号から得ることができるため、元画像の信号からクロック生成ブロックによって画像倍率を変える同期信号を生成し、倍率変換器と空間光変調器のクロック入力へ入力し、倍率変換器と空間光変調器との同期を取る。
タイミングが合わない場合は、ディレイラインを倍率変換器と空間光変調器との間に挿入し、画像信号と倍率変換のタイミングとの位相を合わせる。
Since the timing for changing the image size can be obtained from the synchronization signal of the original image, a synchronization signal for changing the image magnification is generated from the original image signal by the clock generation block, and the clock input to the magnification converter and the spatial light modulator is generated. Input and synchronize the magnification converter and the spatial light modulator.
If the timing does not match, a delay line is inserted between the magnification converter and the spatial light modulator, and the phases of the image signal and the magnification conversion timing are matched.

本実施形態にかかる投射機は、液晶パネルをRGB各色3枚用いた所謂3板式液晶プロジェクタなどとしても実施可能である。この場合には、投射レンズで発生した倍率色収差を各色パネルに投影する画像のサイズで補正でき、また補正効果を見越して倍率色収差の大きい投射レンズを少ない枚数のレンズで構成し、コストダウンできる。また、各色パネル間の設置ズレを本方式を用いて補償することも可能である。   The projector according to the present embodiment can also be implemented as a so-called three-plate liquid crystal projector using three RGB liquid crystal panels. In this case, the lateral chromatic aberration generated by the projection lens can be corrected by the size of the image projected on each color panel, and the projection lens having a large lateral chromatic aberration can be configured with a small number of lenses in anticipation of the correction effect, thereby reducing the cost. In addition, it is possible to compensate for the misalignment between the color panels using this method.

また、本実施形態にかかる投影機は、いわゆるフィールドシーケンシャル駆動による単板液晶プロジェクタやRGB空間分割フィルタを用いたプロジェクタとしての実施も可能である。この場合には、特に、RGB空間分割フィルタを用いたプロジェクタの構成では、各色の画素が元々ずれているため、サブピクセルシフト補正の効果が大きい。また、例えば各画素に微小LEDを用いたRGBLEDアレイ型プロジェクタのように、空間光変調器と光源とが一体化した、自発光型パネルを用いたプロジェクタとしての実施も可能である。   In addition, the projector according to the present embodiment can be implemented as a so-called field sequential drive single-panel liquid crystal projector or a projector using an RGB spatial division filter. In this case, in particular, in the projector configuration using the RGB spatial division filter, the effect of sub-pixel shift correction is great because the pixels of each color are originally shifted. Further, for example, a projector using a self-luminous panel in which a spatial light modulator and a light source are integrated, such as an RGBLED array type projector using minute LEDs for each pixel, is also possible.

光源にRGBのLEDなどの単一波長の光源の組合せで投射光学系を構成する場合には、倍率色収差補正を行う倍率調整器は、例えば各色ごとに設け、調節できるようにすると良い。このようにすると、微小白点を投影するときに三つの単一波長でスクリーン上で3点に分離するが、各倍率調整器で3点が1点に重なるように調整できるため、効果的な倍率色収差補正が可能となる。   In the case where the projection optical system is configured by combining a light source with a single wavelength light source such as an RGB LED, for example, a magnification adjuster that performs magnification chromatic aberration correction may be provided and adjusted for each color. In this way, when projecting a minute white spot, it is separated into three points on the screen with three single wavelengths, but each point can be adjusted so that the three points overlap one point with each magnification adjuster. A lateral chromatic aberration can be corrected.

なお、複数の色光により投射された複数の投射画面の所定方向に沿ったサイズとは、投影画面の縦方向あるいは横方向のサイズを示し、少なくとも縦横どちらか片方の方向に沿ったサイズを各色の間でほぼ揃えるように、空間光変調器異入力する各色の画像信号の所定方向、すなわち少なくとも縦横どちらか一方の方向に沿ったサイズを調整するための倍率変換器を備え、両サイズを揃えるように倍率変換器の拡大あるいは縮小倍率を設定する。
また、縦方向と横方向を同時に調整してもよい。所定方向に沿ったサイズは、上記の他には投射画像の対角方向にとっても良いし、あるいは極座標系に見立てて、中心からの距離を示す半径とそれに直交する周方向にとっても良い。
The size along the predetermined direction of the plurality of projection screens projected by the plurality of color lights indicates the size of the projection screen in the vertical direction or the horizontal direction, and the size along at least one of the vertical and horizontal directions is the size of each color. A spatial light modulator is provided with a magnification converter for adjusting the size of the image signals of the respective colors inputted in different spatial light modulators along a predetermined direction, that is, at least one of the vertical and horizontal directions, so that both sizes are aligned. Set the enlargement or reduction ratio of the magnification converter.
Further, the vertical direction and the horizontal direction may be adjusted simultaneously. In addition to the above, the size along the predetermined direction may be a diagonal direction of the projection image, or may be a radius indicating a distance from the center and a circumferential direction orthogonal to the radius in the polar coordinate system.

〔動作例2〕
画素配置の一例を図3に示す。また、図3におけるRGB画素配置を図4に示す。倍率色収差によって各RGBの画素がサブピクセルずれている。この状態で、表示したい画像に特許文献4や非特許文献1の処理を行うことにより、投影機においてもサブピクセル精度の高品質表示を実現できる。
[Operation example 2]
An example of the pixel arrangement is shown in FIG. FIG. 4 shows the RGB pixel arrangement in FIG. Each RGB pixel is displaced by a sub-pixel due to lateral chromatic aberration. In this state, by performing the processing of Patent Literature 4 and Non-Patent Literature 1 on an image to be displayed, high quality display with sub-pixel accuracy can be realized even in a projector.

また、RGB各ピクセルのサブピクセルシフトに倍率色収差を用いているため、投射レンズの種類や画角により、図5や図6に示すように様々なRGB画素配置となるが、その場合には、各画角に対するRGBシフト量、又は投射画像の各ピクセルのRGB成分に対するスクリーン画像の投射位置をテーブルとして保存しておき、シフト量を考慮した上記処理を行うことで、効果の高いサブピクセル精度の高品質表示を実現できる。   In addition, since chromatic aberration of magnification is used for the sub-pixel shift of each RGB pixel, depending on the type and angle of view of the projection lens, various RGB pixel arrangements as shown in FIG. 5 and FIG. The RGB shift amount for each angle of view or the projection position of the screen image with respect to the RGB component of each pixel of the projection image is stored as a table, and the above processing considering the shift amount is performed, so that highly effective subpixel accuracy is achieved. High quality display can be realized.

〔動作例3〕
倍率収差補正が可能であり、さらに倍率収差によってRGB各色ごとにサブピクセルシフトが起きていることを利用して、パネル解像度以上の解像度で画像を投影できる。
図7(a)にサブピクセルシフトを用いていない通常の文字を、図7(b)にサブピクセルシフトを用いた文字を示す。特に斜め線において、図7(a)とサブピクセルシフトを用いていない通常の文字ではガタガタに見えるのに対し、図7(b)に示すサブピクセルシフトを用いた文字では、斜め線が滑らかに表示される。これは、図7(b)の文字は、液晶における1ピクセル内のRGBのサブピクセルシフトを利用して液晶の解像度以上の解像度で写されているためである。このようにサブピクセルシフトを用いて液晶の解像度以上の解像度で描画する技術をサブピクセルレンダリングと称する。
図7(b)のサブピクセルシフトを用いた文字を拡大すると、線の脇に赤や青が表示されていることを確認できる。
[Operation example 3]
Magnification aberration correction can be performed, and an image can be projected at a resolution higher than the panel resolution by utilizing the fact that subpixel shift occurs for each RGB color due to magnification aberration.
FIG. 7A shows a normal character not using subpixel shift, and FIG. 7B shows a character using subpixel shift. In particular, in the diagonal line, the normal character that does not use the sub-pixel shift as shown in FIG. 7 (a) looks rattling, whereas in the character using the sub-pixel shift shown in FIG. 7 (b), the diagonal line is smooth. Is displayed. This is because the characters in FIG. 7B are copied at a resolution higher than the resolution of the liquid crystal by utilizing the RGB sub-pixel shift within one pixel in the liquid crystal. Such a technique of drawing at a resolution higher than the resolution of the liquid crystal using subpixel shift is referred to as subpixel rendering.
When the character using the sub-pixel shift of FIG. 7B is enlarged, it can be confirmed that red or blue is displayed beside the line.

従来のアンチエイリアシングでは、斜め線などのギザギザになってしまう部分を中間色で表現し、滑らかに見えるようにしていた。例えば、黒い背景に白い文字を表示する場合は、白と黒との中間色、すなわち灰色(グレー)で文字と背景との境界部分を描画していた。このとき、グレーは複数の階調で描画され、白から黒又は黒から白への変化をなだらかに表現している。   In conventional anti-aliasing, jagged parts such as diagonal lines are expressed in neutral colors so that they appear smooth. For example, when white characters are displayed on a black background, the boundary between the characters and the background is drawn in an intermediate color between white and black, that is, gray (gray). At this time, gray is drawn with a plurality of gradations, and gently represents a change from white to black or from black to white.

これに対し、サブピクセルレンダリングは、ディスプレイの「赤(R)」、「緑(G)」、「青(B)」のサブピクセルを使って階調を表現し、アンチエイリアシングを行う技術である。通常、ディスプレイの1ピクセルは、RGBの各色のサブピクセルで構成されている。RGBの各サブピクセルを光が透過(又は発光)することで、色を表現する(RGBの3色を透過/発光させることで白となる)。サブピクセル精度の高品位表示は、従来のアンチエイリアシングではグレーにしていた部分をサブピクセル単位まで制御することで、より滑らかに見せるものである。このような仕組みのため、サブピクセル精度の高品位表示が最も効果的であるのは、ソフトウェア上のピクセルとディスプレイ上のピクセルとが1対1で対応する液晶パネルである。   On the other hand, sub-pixel rendering is a technology that uses the “red (R)”, “green (G)”, and “blue (B)” sub-pixels of the display to express gradation and perform anti-aliasing. . Usually, one pixel of the display is composed of RGB sub-pixels. The light is transmitted (or emitted) through the RGB sub-pixels to express the color (white is obtained by transmitting / emitting the three colors of RGB). The high-quality display with sub-pixel accuracy is more smooth by controlling the gray portion in the conventional anti-aliasing to the sub-pixel level. Due to such a mechanism, a high-quality display with sub-pixel accuracy is most effective for a liquid crystal panel in which a pixel on the software and a pixel on the display correspond one-to-one.

図7及び図8から明らかなように、単純にサブピクセルのオン/オフだけでなく、RGB各色を数階調(例えば5階調)で表現している。目の特性を考慮してRGB各色の階調(輝度)レベルを補正することで、色ズレに見えるのを最小限に抑え、従来の安置エリアシングよりも滑らかに見えるようにしている。こうした階調レベルの制御により、投影機においてもサブピクセルレンダリングが有効に働く。   As is apparent from FIGS. 7 and 8, not only the on / off state of the sub-pixels but also RGB colors are expressed by several gradations (for example, five gradations). By correcting the gradation (luminance) level of each RGB color in consideration of the eye characteristics, it is possible to minimize the appearance of color misregistration and to make it appear smoother than the conventional rest aliasing. By controlling the gradation level, sub-pixel rendering works effectively even in a projector.

従来のアンチエイリアシングとは異なり、サブピクセルレンダリングではRGBをサブピクセルとして分割して、R成分だけを残すなどの処理をしている。通常のアンチエイリアシングでは、フォントが太って見えたり、ボケたイメージに見えたりしたが、サブピクセルレンダリングでは1/3ピクセルサイズで制御を行うため、フォントをよりすっきり滑らかに描画できる。   Unlike conventional anti-aliasing, sub-pixel rendering performs processing such as dividing RGB into sub-pixels and leaving only the R component. With normal anti-aliasing, the font looks fat or appears to be blurred, but with sub-pixel rendering, control is done with a 1/3 pixel size, so the font can be drawn more smoothly and smoothly.

サブピクセルレンダリングは、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイのようにRGB3原色の各色を発色する発色素子を一定の順序で第1の方向に並設して1画素を構成し、複数の画素を第1の方向に並設して1ラインを構成し、このラインを第1の方向と直交する方向に複数設けて構成されている表示画面に有効である。本発明の倍率色収差補正の場合は、初めから各色を発色する発色素子を一定の順序で第1の方向に並設して構成している訳ではないが、投射レンズの倍率色収差により投射画像の中心から外側にかけて各色の画素がずれているように見えるため、投影画像の周縁部において各色の画素を並設して1画素を構成しているのと同じとなり、投射画像の周半部においてその効果が大きい。   In the sub-pixel rendering, color developing elements for generating the three primary colors of RGB, such as a liquid crystal display and a plasma display, are arranged in a first order in a predetermined order to form one pixel, and a plurality of pixels are arranged in the first direction. It is effective for a display screen configured by arranging a plurality of lines in a direction orthogonal to the first direction. In the case of the correction of chromatic aberration of magnification according to the present invention, the color developing elements for developing the respective colors are not arranged in the first direction in a fixed order from the beginning, but the projected image is caused by the chromatic aberration of magnification of the projection lens. Since the pixels of each color appear to be shifted from the center to the outside, it is the same as forming one pixel by arranging the pixels of each color in the peripheral portion of the projection image, and in the peripheral half of the projection image Great effect.

サブピクセル精度の画像をそのまま表示画面に表示した場合、第1の方向の周囲の画素に比べて差異が大きい画素(画像のエッジ部分)において、当該画素を構成する三つの発色素子の輝度に偏りがあるため色ムラが発生する。このため、サブピクセル精度の高品質表示を行うためには、周囲のサブピクセルと輝度と平坦化するフィルタリング処理を各サブピクセルに施す必要がある。
本方式では、分解する光源の波長に合わせて画像データを再分解し、各光源の波長で倍率を変えることもできる。光源の色光が四つある場合は、四つの光に分解し、四つの画像に対してサイズ変換処理を施すこともできる。
When an image with sub-pixel accuracy is displayed on the display screen as it is, a pixel (edge portion of the image) having a large difference compared to the surrounding pixels in the first direction is biased toward the luminance of the three color forming elements constituting the pixel. Color unevenness occurs. For this reason, in order to perform high-quality display with sub-pixel accuracy, it is necessary to apply a filtering process for flattening the surrounding sub-pixels and luminance to each sub-pixel.
In this method, the image data can be re-decomposed according to the wavelength of the light source to be decomposed, and the magnification can be changed according to the wavelength of each light source. When there are four colored lights of the light source, it can be decomposed into four lights and subjected to size conversion processing on the four images.

投影機の投射系で発生する倍率色収差の補償方法の流れを図15に示す。
元画像が入力されると(ステップS101)、元画像を各色成分に分離し(ステップS102)、各色光ごとに所定の方向(例えば、スクリーンの横方向)のサイズが各色光で揃うように、倍率変換器の拡大倍率を調節する(ステップS103)。各色光の画像の各画素の座標が変換の前後で一致している場合は(ステップS104/Yes)、そのままその色光のその画素の輝度として採用する。画素の座標が一致しない場合(ステップS104/No)、変換前の画像の隣接する各色光の画素の輝度の値から補完によって該当する画素の輝度の値を算出する(ステップS105)。補完方法は、様々な方法を用いることができ、本発明の場合はどの方法を用いていても良い。このようにして求めた倍率色収差補完用の画像データに、予め投射系の倍率色収差による色ズレデータをかけ(ステップS106)、色ズレが無ければ(ステップS107/No)、この結果に応じた画像がスクリーン上に投射される(ステップS108)。
投影される画像の中心部や周辺部で色ズレがあるかを判断し、もし色ズレが存在すれば(ステップS107/Yes)、倍率変換器の拡大倍率を微調整する(ステップS103)。倍率変換器の拡大倍率が正しければ(色ズレが存在しなければ)、投射後の画像は倍率色収差による色ズレは補償されているため、拡大倍率調整工程を行わなくとも良い。
FIG. 15 shows a flow of a compensation method for lateral chromatic aberration generated in the projection system of the projector.
When the original image is input (step S101), the original image is separated into each color component (step S102), and the size in a predetermined direction (for example, the horizontal direction of the screen) is aligned with each color light for each color light. The enlargement magnification of the magnification converter is adjusted (step S103). When the coordinates of each pixel of the image of each color light are the same before and after conversion (step S104 / Yes), it is adopted as the luminance of that pixel of that color light as it is. If the coordinates of the pixels do not match (step S104 / No), the luminance value of the corresponding pixel is calculated by complementation from the luminance value of each adjacent color light pixel of the image before conversion (step S105). Various methods can be used as the complementing method, and any method may be used in the present invention. Color deviation data due to magnification chromatic aberration of the projection system is preliminarily applied to the image data for magnification chromatic aberration complementation thus obtained (step S106). If there is no color deviation (step S107 / No), an image corresponding to the result is obtained. Is projected on the screen (step S108).
It is determined whether there is a color shift at the center or the peripheral portion of the projected image. If there is a color shift (Yes in step S107), the magnification of the magnification converter is finely adjusted (step S103). If the enlargement magnification of the magnification converter is correct (if there is no color deviation), the projected image is compensated for the color deviation caused by the magnification chromatic aberration, and therefore the enlargement magnification adjustment process need not be performed.

このように、本実施形態にかかる投影機は、空間光変調器に入力する画像データの大きさを色光ごとに予め投射光学系の色収差の逆特性で調整し、倍率色収差を含んだ投射光学系を通ったあと、投射スクリーン上で入力した画像データを再現できるようにし、投射光学系の倍率色収差を空間光変調器に入力するデータによって補正する。これにより、投射光学系の倍率色収差による色ズレを低減できる。   As described above, the projector according to the present embodiment adjusts the size of the image data input to the spatial light modulator in advance for each color light with the inverse characteristic of the chromatic aberration of the projection optical system, and includes a projection optical system including the chromatic aberration of magnification. After passing, the image data input on the projection screen can be reproduced, and the lateral chromatic aberration of the projection optical system is corrected by the data input to the spatial light modulator. Thereby, the color shift due to the magnification chromatic aberration of the projection optical system can be reduced.

なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはなく様々な変形が可能である。   In addition, the said embodiment is an example of suitable implementation of this invention, This invention is not limited to this, A various deformation | transformation is possible.

従来の表示装置の表示画面の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the display screen of the conventional display apparatus. 各色の画素を画面の全範囲にて良好に重ね合わせた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which piled up the pixel of each color favorably in the whole range of the screen. 画素配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of pixel arrangement | positioning. 1画素分の画素配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pixel arrangement | positioning for 1 pixel. 1画素分の画素配置の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the pixel arrangement | positioning for 1 pixel. 1画素分の画素配置の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the pixel arrangement | positioning for 1 pixel. サブピクセルレンダリングの有無による文字の違いを示す図である。It is a figure which shows the difference of the character by the presence or absence of subpixel rendering. サブピクセルレンダリングを行った文字を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the character which performed the subpixel rendering. 投射光学系の倍率色収差を示す図である。It is a figure which shows the magnification chromatic aberration of a projection optical system. プリフィルタによる投射光学系の倍率色収差補償の原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of magnification chromatic aberration compensation of the projection optical system by a pre filter. 本発明の好適な実施の形態にかかる投影機の倍率色収差補償の機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of magnification chromatic aberration compensation of the projector concerning suitable embodiment of this invention. プリフィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a pre filter. 合成器を介さずに、投射する画像を直接空間光変調器へ入力する場合の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example in the case of inputting the image to project directly to a spatial light modulator, without passing through a combiner. フィールドシーケンシャル駆動による単板液晶プロジェクタへの適用例を示す図である。It is a figure which shows the example applied to the single-panel liquid crystal projector by a field sequential drive. 本発明の好適な実施の形態に係る投影機の倍率色収差補償処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the magnification chromatic aberration compensation process of the projector which concerns on preferable embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 プリフィルタ
11 分解器
12 倍率変換器
13 合成器
14 空間光変調器
15 投射光学系
16 クロックジェネレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Prefilter 11 Decomposer 12 Magnification converter 13 Synthesizer 14 Spatial light modulator 15 Projection optical system 16 Clock generator

Claims (6)

光源と、該光源から発せられる光を複数の色光に分離する分離光学系と、前記複数の色光が入射し、各色の画像信号に応じて各色の画像を形成するための各色光に対応した空間光変調器と、前記空間光変調器から射出された各色光を合成する色光合成光学系と、前記色光合成光学系によって合成された光を投射する投射光学系とを有する投影機であって、
前記空間光変調器に入力する各色の画像信号の前記所定の方向に沿ったサイズを調整するための倍率変換器を備え、前記複数の色光のそれぞれによって形成される各色の画像の所定の方向に沿ったサイズを、各色の間で揃えることを特徴とする投影機。
A light source, a separation optical system that separates light emitted from the light source into a plurality of color lights, and a space corresponding to each color light for forming the image of each color according to the image signal of each color upon incidence of the plurality of color lights A projector having a light modulator, a color light combining optical system for combining the respective color lights emitted from the spatial light modulator, and a projection optical system for projecting the light combined by the color light combining optical system;
A magnification converter for adjusting a size of the image signal of each color input to the spatial light modulator along the predetermined direction; and a predetermined direction of the image of each color formed by each of the plurality of color lights A projector characterized by aligning the size along each color.
光源と、該光源から発せられる光が入射して画像信号に応じて画像を形成するための空間光変調器と、前記空間光変調器で形成された画像を投射する投射光学系とを有する投影機であって、
前記光源から発せられる光によって形成される各色の画像の所定の方向に沿ったサイズを調整するための倍率変換器を備え、前記複数の色光のそれぞれによって形成される各色の画像の所定の方向に沿ったサイズを、各色の間で揃えることを特徴とする投影機。
Projection having a light source, a spatial light modulator for forming an image in accordance with an image signal upon incidence of light emitted from the light source, and a projection optical system for projecting an image formed by the spatial light modulator Machine,
A magnification converter for adjusting a size along a predetermined direction of each color image formed by the light emitted from the light source; and in a predetermined direction of each color image formed by each of the plurality of color lights A projector characterized by aligning the size along each color.
前記光源の色光は赤、青、緑の三色であり、
前記倍率変換器は、三色の色光によって投射された投射画面の前記所定の方向に沿ったサイズを各色で一致させるように、前記空間光変調器へ入力する各色の画像信号の前記所定の方向に沿ったサイズを調整することを特徴とする請求項2記載の投影機。
The color light of the light source is three colors of red, blue and green,
The magnification converter has the predetermined direction of the image signal of each color to be input to the spatial light modulator so that the sizes along the predetermined direction of the projection screen projected by the three colors of color light match each color. The projector according to claim 2, wherein the size of the projector is adjusted.
前記倍率変換器での拡大倍率は、波長の長い色光ほど大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の投影機。   4. The projector according to claim 1, wherein an enlargement magnification in the magnification converter is larger for a color light having a longer wavelength. 5. 基準投射画像を投射するための基準画像信号投射手段と投射画像検出手段とをさらに有し、前記基準画像信号投射手段によって投射され前記投射画像検出手段によって得られた前記基準投射画像の前記所定方向に沿ったサイズを各色の間で揃えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の投影機。   The predetermined direction of the reference projection image obtained by the reference image signal projection means and further provided with a reference image signal projection means and a projection image detection means for projecting a reference projection image. The projector according to any one of claims 1 to 4, wherein a size along each of the colors is aligned between the colors. 複数の色光によって投射された複数の投射画面の所定の方向に沿ったサイズを各色の間で揃えるように空間光変調器へ入力する各色の画像信号の前記所定の方向に沿ったサイズを調整する倍率変換工程と、
各色光の画像の各画素の座標が変換の前後で一致しない場合に、変換前の画像の隣接する各色光の画素の輝度の値から、補完によって該当する画素の輝度値を算出する補完値算出工程とを有し、
前記補完値算出工程においては、各色光の各画素の輝度の中間値を用いて補完を行い、かつ各色ごとに階調を調整することを特徴とする投影機の倍率色収差補償方法。
The size along the predetermined direction of the image signal of each color input to the spatial light modulator is adjusted so that the sizes along the predetermined direction of the plurality of projection screens projected by the plurality of color lights are aligned between the colors. Magnification conversion process;
Complement value calculation that calculates the luminance value of the corresponding pixel by complementation from the luminance value of each adjacent color light pixel of the image before conversion when the coordinates of each pixel of the image of each color light do not match before and after conversion A process,
The method for compensating for chromatic aberration of magnification of a projector, wherein, in the complementary value calculating step, complementation is performed using an intermediate value of luminance of each pixel of each color light, and gradation is adjusted for each color.
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