JP2008225031A - Projector - Google Patents

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JP2008225031A JP2007062971A JP2007062971A JP2008225031A JP 2008225031 A JP2008225031 A JP 2008225031A JP 2007062971 A JP2007062971 A JP 2007062971A JP 2007062971 A JP2007062971 A JP 2007062971A JP 2008225031 A JP2008225031 A JP 2008225031A
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Yasunaga Miyazawa
康永 宮澤
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector capable of preventing color unevenness of a projection image and reduction of a quantity of projection light. <P>SOLUTION: The projector includes: a variable transmission filter which is disposed in the middle of an optical path extending from a light source to at least any of a light modulating devices 61R, 61G, or 61B and which has a total transmission area where incident luminous flux is totally transmitted and a color filter area where luminous flux of a specific wavelength is cut; an image information analyzing means 13 that analyzes input image information; and a filter drive control means 14 that controls the drive of the variable transmission filter on the basis of an analysis result obtained by the image information analyzing means 13. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源と、前記光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学系により分離された各色光を、入力された画像情報に応じて変調して光学像を形成する複数の光変調装置とを備えたプロジェクタに関する。   The present invention provides a light source, a color separation optical device that separates a light beam emitted from the light source into a plurality of color lights, and modulates each color light separated by the color separation optical system in accordance with input image information. The present invention relates to a projector including a plurality of light modulation devices that form an optical image.

従来、白色光源の照明光束をダイクロイックミラーにより、RGBの3色光に色分離し、各色光を液晶パネルのような光変調装置に投射し、光変調された光をダイクロイックプリズムで合成して投射する三板式のプロジェクタが知られている。
ここで、光源から射出された光束を光変調装置に至る光路中で完全に平行化することは難しく、ダイクロイックミラーは光の入射角によって分光特性が変化するという特徴があるため、投射画像に色ムラが起きることがある。特に、白色画像や淡い色調の画像を投射した場合、このような色ムラが目立つ傾向にある。
Conventionally, the illumination light flux of a white light source is separated into RGB three-color light by a dichroic mirror, each color light is projected onto a light modulation device such as a liquid crystal panel, and the light-modulated light is synthesized by a dichroic prism and projected. A three-plate projector is known.
Here, it is difficult to completely collimate the light beam emitted from the light source in the optical path leading to the light modulation device, and the dichroic mirror has a feature that the spectral characteristic changes depending on the incident angle of light. Unevenness may occur. In particular, when a white image or a light color image is projected, such color unevenness tends to be conspicuous.

投射画像に色ムラが生じた場合の対策として、光源から光変調装置の間の光路内にカラーフィルタを挿入し、RGBに分離される各色光の波長帯域を狭くすることにより、入射角の差異による分光特性の影響を減少させる方法が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。   As a countermeasure when color unevenness occurs in the projected image, a color filter is inserted in the optical path between the light source and the light modulation device, and the wavelength band of each color light separated into RGB is narrowed, thereby making a difference in incident angle. There has been proposed a method of reducing the influence of the spectral characteristics due to (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開平9−160017号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-160017 特開平3−103842号公報JP-A-3-103842

しかしながら、前記特許文献に開示された技術では、単純にRGBの各色光を、カラーフィルタにより狭帯域化しているだけなので、光量がカットされてしまい、投射画像の照度が落ちてしまい、本来、色ムラが目立たず、フィルタリングを要しない、例えば、暗い画像や、空間周波数の高い画像でも光量がカットされることとなり、投射光量が減少してしまうという問題がある。   However, in the technique disclosed in the above-mentioned patent document, each color light of RGB is simply narrowed by a color filter, so that the light amount is cut and the illuminance of the projected image is reduced. For example, unevenness is not conspicuous and filtering is not required. For example, even in a dark image or an image with a high spatial frequency, the amount of light is cut, resulting in a problem that the amount of projected light is reduced.

本発明の目的は、投射画像の色ムラの発生を防止することができ、かつ、投射光量が減少することを防止できるプロジェクタを提供することにある。   The objective of this invention is providing the projector which can prevent generation | occurrence | production of the color nonuniformity of a projection image, and can prevent a projection light quantity reducing.

本発明に係るプロジェクタは、光源と、前記光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置により分離された各色光を、入力された画像情報に応じて変調して光学像を形成する複数の光変調装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源から少なくともいずれかの光変調装置に至る光路の途中に配置され、入射光束を全透過させる全透過領域、及び特定波長の光束をカットする色フィルタ領域を備えた可変透過フィルタと、
入力された画像情報を解析する画像情報解析手段と、
前記画像情報解析手段により解析された解析結果に基づいて、前記可変透過フィルタの駆動制御を行うフィルタ駆動制御手段とを備えていることを特徴とする。
The projector according to the present invention includes a light source, a color separation optical device that separates a light beam emitted from the light source into a plurality of color lights, and each color light separated by the color separation optical device in accordance with input image information. A projector including a plurality of light modulation devices that modulate and form an optical image,
A variable transmission filter that is disposed in the middle of an optical path from the light source to at least one of the light modulation devices, and has a total transmission region that totally transmits an incident light beam, and a color filter region that cuts a light beam of a specific wavelength;
Image information analysis means for analyzing the input image information;
Filter drive control means for controlling drive of the variable transmission filter based on the analysis result analyzed by the image information analysis means.

ここで画像情報解析手段による画像情報の解析は、予め画像情報にフレーム単位での明るさや空間周波数を、メタデータ等で担持させておき、これを画像情報解析手段が取得することによって行ってもよく、フレームバッファ等に蓄積された画像情報を直接解析することによって行ってもよい。
この発明によれば、画像情報解析手段により、入力された画像情報の解析を行い、この解析結果に基づいてフィルタ駆動制御手段が可変透過フィルタの駆動制御を行っているため、色ムラが目立ちそうな画像の場合は、色フィルタ領域によるフィルタリングを行い、目立たない画像の場合には全透過させるような制御を行うことができ、色フィルタ領域による投射光量の減少を必要最小限に行って、色ムラが目立たず、かつ、投射光量が減少することを防止することができる。
Here, the analysis of the image information by the image information analysis means may be performed by preliminarily supporting the brightness and the spatial frequency in frame units in the image information as metadata, and acquiring this by the image information analysis means. The image information stored in the frame buffer or the like may be directly analyzed.
According to the present invention, the input image information is analyzed by the image information analysis means, and the filter drive control means performs drive control of the variable transmission filter based on the analysis result. In the case of a clear image, it is possible to perform filtering by the color filter area, and in the case of an inconspicuous image, it is possible to perform control so that the total transmission is performed. It is possible to prevent unevenness from being noticeable and to reduce the amount of projected light.

本発明では、前記画像情報解析手段は、入力された画像情報の明るさ情報を取得する明るさ情報取得部を備え、
前記フィルタ駆動制御手段は、前記明るさ情報取得部で取得された明るさ情報に基づいて、前記可変透過フィルタの全透過領域を用いるか、色フィルタ領域を用いるかを判定する使用フィルタ判定部を備えているのが好ましい。
In the present invention, the image information analysis means includes a brightness information acquisition unit that acquires brightness information of the input image information,
The filter drive control means includes a use filter determination unit that determines whether to use the total transmission region or the color filter region of the variable transmission filter based on the brightness information acquired by the brightness information acquisition unit. It is preferable to provide.

ここで、明るさ情報の取得は、フレーム単位の画像情報中の各画素の階調値を取得することにより行うことができ、フィルタの使用判定は、取得された階調値をヒストグラム化することで明るい画像か暗い画像かを判定することで行うことができる。
この発明によれば、明るさ情報取得部が画像情報の明るさ情報を取得することにより、使用フィルタ判定部では、例えば、比較的暗い画像の場合には、色ムラが目立たないので、色フィルタ領域でのフィルタリングを行わない、輝度の高い明るい画像の場合には色フィルタ領域でのフィルタリングを行う、といった判定を行うことが可能となる。
Here, the brightness information can be acquired by acquiring the gradation value of each pixel in the image information in units of frames, and the use of the filter is determined by making the acquired gradation value a histogram. This can be done by determining whether the image is bright or dark.
According to this invention, since the brightness information acquisition unit acquires the brightness information of the image information, the use filter determination unit, for example, in the case of a relatively dark image, color unevenness is not noticeable. It is possible to determine that filtering is not performed in a region, and filtering is performed in a color filter region in the case of a bright image with high brightness.

本発明では、前記画像情報解析手段は、入力された画像情報の空間周波数分析を行う空間周波数分析部を備え、
前記使用フィルタ判定部は、
さらに、前記空間周波数分析部の分析結果に基づいて、前記可変透過フィルタの全透過領域を用いるか、色フィルタ領域を用いるかを判定するのが好ましい。
In the present invention, the image information analysis means includes a spatial frequency analysis unit that performs spatial frequency analysis of input image information,
The use filter determination unit
Furthermore, it is preferable to determine whether to use the total transmission region or the color filter region of the variable transmission filter based on the analysis result of the spatial frequency analysis unit.

ここで、空間周波数分析は、画像解析に用いられる種々の方法を採用することが可能であり、例えば、高速フーリエ変換(FFT)、離散コサイン変換(DCT)等を用いた分析を採用することができるが、DCTを用いた分析が簡便で好ましい。
この発明によれば、空間周波数分析部が画像情報の空間周波数分析を行い、この分析結果に基づいて、使用フィルタ判定部が色フィルタ領域によるフィルタリングを行うか否かを判定しているため、例えば、雪景色のシーンや青い空のシーンのような空間周波数が低い画像の場合には、色フィルタ領域によるフィルタリングを行い、樹木のシーンのような空間周波数が高い画像の場合には、色ムラが目立たないので、色フィルタ領域によるフィルタを行わない、といった判定を行うことができる。
Here, for the spatial frequency analysis, various methods used for image analysis can be employed, and for example, analysis using fast Fourier transform (FFT), discrete cosine transform (DCT), or the like can be employed. However, analysis using DCT is simple and preferable.
According to this invention, the spatial frequency analysis unit performs the spatial frequency analysis of the image information, and based on the analysis result, the use filter determination unit determines whether or not to perform filtering by the color filter region. In the case of an image with a low spatial frequency such as a snowy scene or a blue sky scene, filtering by the color filter area is performed, and in the case of an image having a high spatial frequency such as a tree scene, color unevenness is observed. Since it is not conspicuous, it can be determined that the filter by the color filter region is not performed.

本発明では、前記色分離光学装置は、少なくとも1つ以上のダイクロイックミラーを備え、
前記可変透過フィルタは、このダイクロイックミラーの光路前段に配置され、該可変透過フィルタの色フィルタ領域は、前記ダイクロイックミラーの半値波長近傍の波長をカットするフィルタであるのが好ましい。
この発明によれば、色フィルタ領域がダイクロイックミラーの半値波長近傍の波長をカットしているため、入射光束の入射角度が変化してダイクロイックミラーの分光特性が変化しても、半値波長近傍の波長はカットされ、確実に色分離を行うことができ、色ムラが生じることを確実に防止できる。
In the present invention, the color separation optical device includes at least one dichroic mirror,
It is preferable that the variable transmission filter is disposed in front of the optical path of the dichroic mirror, and the color filter region of the variable transmission filter is a filter that cuts a wavelength near the half-value wavelength of the dichroic mirror.
According to the present invention, since the color filter region cuts the wavelength near the half-value wavelength of the dichroic mirror, even if the incident angle of the incident light beam changes and the spectral characteristics of the dichroic mirror change, the wavelength near the half-value wavelength Is cut, color separation can be performed reliably, and color unevenness can be reliably prevented.

本発明では、前記可変透過フィルタは、回転可能な円板状体に全透過領域及び色フィルタ領域が区画された回転式フィルタとして構成され、
該可変透過フィルタの色フィルタ領域は、円周方向に透過波長及び透過率の少なくともいずれかが連続的、又は段階的に変化するのが好ましい。
この発明によれば、全透過領域使用時から色フィルタ領域に変化させるに際して、透過波長及び透過率を連続的、又は段階的に変化していくので、観察者に違和感なく全透過領域から色フィルタ領域に遷移させることができる。
In the present invention, the variable transmission filter is configured as a rotary filter in which a total transmission region and a color filter region are partitioned in a rotatable disc-shaped body,
In the color filter region of the variable transmission filter, it is preferable that at least one of the transmission wavelength and the transmittance changes continuously or stepwise in the circumferential direction.
According to the present invention, since the transmission wavelength and the transmittance are changed continuously or stepwise when changing from the use of the total transmission region to the color filter region, the color filter is changed from the total transmission region to the observer without a sense of incongruity. Transition to a region can be made.

本発明では、前記可変透過フィルタの色フィルタ領域の透過特性に応じた色変換情報を記憶された色変換情報記憶手段と、
投射中の前記可変透過フィルタの動作状況を取得する動作状況取得手段と、
取得された前記可変透過フィルタの動作状況に基づいて、前記可変透過フィルタの色フィルタ領域が用いられているか、全透過領域が用いられているかを判定する使用領域判定手段と、
色フィルタ領域が使用されていると判定されたときに、前記色変換情報記憶手段に記憶された色変換情報を参照して、入力された画像情報の色変換処理を行う色変換処理手段とを備えているのが好ましい。
In the present invention, color conversion information storage means for storing color conversion information corresponding to the transmission characteristics of the color filter region of the variable transmission filter,
Operation status acquisition means for acquiring the operation status of the variable transmission filter during projection;
Based on the obtained operating state of the variable transmission filter, the use area determination means for determining whether the color filter area of the variable transmission filter is used or the total transmission area is used;
Color conversion processing means for performing color conversion processing of input image information with reference to color conversion information stored in the color conversion information storage means when it is determined that a color filter area is used; It is preferable to provide.

この発明によれば、動作状況取得手段により可変透過フィルタの動作状況を取得し、使用領域判定手段により可変透過フィルタの全透過領域か色フィルタ領域のいずれかを使用しているかを判定し、色変換処理手段が色変換情報記憶手段に記憶された色変換情報を参照して、入力された画像情報の色変換処理を行っているため、色フィルタ領域によりカットされる光の入力階調値を補間して、投射光量の減少の少ない画像を表示させることができる。   According to this invention, the operation status acquisition unit acquires the operation status of the variable transmission filter, the use area determination unit determines whether the total transmission area or the color filter area of the variable transmission filter is used, and the color Since the conversion processing means refers to the color conversion information stored in the color conversion information storage means and performs color conversion processing of the input image information, the input gradation value of the light cut by the color filter area is determined. By interpolating, it is possible to display an image with a small decrease in the amount of projected light.

本発明では、前記使用領域判定手段の判定結果に基づいて、前記光源から射出される光束の光量を調整する光量調整制御手段を備えているのが好ましい。
この発明によれば、色変換処理手段による入力階調値に加えて光源の光量を調整制御することが可能となるため、可変透過フィルタの色フィルタ領域を使用している際に光源から射出される光束の光量を増加させ、可変透過フィルタの全透過領域を使用している際には光源から射出される光束の光量を減少させて、可変透過フィルタの使用状態によらず、均一な面内照度の投射画像を投射することができる。
In the present invention, it is preferable that a light amount adjustment control unit that adjusts a light amount of a light beam emitted from the light source based on a determination result of the use region determination unit is provided.
According to the present invention, since it is possible to adjust and control the light amount of the light source in addition to the input gradation value by the color conversion processing means, it is emitted from the light source when using the color filter region of the variable transmission filter. When the entire transmission area of the variable transmission filter is used, the light quantity of the light emitted from the light source is decreased, so that a uniform surface can be obtained regardless of the usage state of the variable transmission filter. A projected image of illuminance can be projected.

本発明では、前記可変透過フィルタの操作制御を行うフィルタ操作制御手段を備えているのが好ましい。
この発明によれば、可変透過フィルタの全透過領域を使用して投射画像の観察を行うか、可変透過フィルタの色フィルタ領域を使用して投射画像の観察を行うのかを、観察者が自分の好みに応じて選択することができるため、観察者に使いやすいプロジェクタとすることができる。
In the present invention, it is preferable to include filter operation control means for performing operation control of the variable transmission filter.
According to the present invention, the observer can determine whether the projection image is observed using the total transmission region of the variable transmission filter or the projection image is observed using the color filter region of the variable transmission filter. Since it can be selected according to preference, the projector can be easily used by an observer.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
[1]全体構成
図1には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ1の光学系が示され、プロジェクタ1は、光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調してカラー画像(光学像)を形成し、このカラー画像をスクリーンSc上に拡大投射するものである。
このプロジェクタ1は、光源装置2、均一照明光学装置3、色分離光学装置4、リレー光学装置5、光学装置6、色合成光学装置7、投射光学装置8、及び可変透過フィルタ9を備えて構成される。
光源装置2は、放電発光管からなる光源ランプ21およびパラボラリフレクタ22を備え、光源ランプ21から射出された放射状の光束は、パラボラリフレクタ22によって反射されて平行化され、均一照明光学装置3に射出される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
[1] Overall Configuration FIG. 1 shows an optical system of a projector 1 according to an embodiment of the present invention. The projector 1 modulates a light beam emitted from a light source device in accordance with image information to produce a color image (optical). Image), and this color image is enlarged and projected onto the screen Sc.
The projector 1 includes a light source device 2, a uniform illumination optical device 3, a color separation optical device 4, a relay optical device 5, an optical device 6, a color synthesis optical device 7, a projection optical device 8, and a variable transmission filter 9. Is done.
The light source device 2 includes a light source lamp 21 and a parabolic reflector 22 each formed of a discharge arc tube, and a radial light beam emitted from the light source lamp 21 is reflected and collimated by the parabolic reflector 22 and emitted to the uniform illumination optical device 3. Is done.

均一照明光学装置3は、光源装置2から射出された光束を、複数の部分光束に分割し、後述する液晶パネルの画像形成領域を略均一に照明するための光学系であり、第1レンズアレイ31と、第2レンズアレイ32と、偏光変換素子33と、重畳レンズ34とを備える。
第1レンズアレイ31は、入射光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する第1小レンズが、入射光軸に対し略直交する面内においてマトリクス状に配列された構成を有している。各第1小レンズは、光源装置2から射出される光束を複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ32は、第1レンズアレイ31と略同様な構成を有しており、第2小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ32は、重畳レンズ34とともに、第1レンズアレイ31の各第1小レンズの光源像を後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
The uniform illumination optical device 3 is an optical system that divides the light beam emitted from the light source device 2 into a plurality of partial light beams and illuminates an image forming region of a liquid crystal panel, which will be described later, substantially uniformly. The first lens array 31, a second lens array 32, a polarization conversion element 33, and a superimposing lens 34.
The first lens array 31 has a configuration in which first small lenses having a substantially rectangular outline when viewed from the incident optical axis direction are arranged in a matrix in a plane substantially orthogonal to the incident optical axis. . Each first small lens splits the light beam emitted from the light source device 2 into a plurality of partial light beams.
The second lens array 32 has substantially the same configuration as the first lens array 31, and has a configuration in which the second small lenses are arranged in a matrix. The second lens array 32 has a function of forming, together with the superimposing lens 34, a light source image of each first small lens of the first lens array 31 on a liquid crystal panel described later.

偏光変換素子33は、第2レンズアレイ32と重畳レンズ34との間に配置され、第2レンズアレイ32からの光を略1種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子33によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ34によって最終的に後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタ1では、1種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置2からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子33を用いることで、光源装置2からの射出光を略1種類の偏光光に変換し、後述する液晶パネルでの光の利用効率を高めている。
The polarization conversion element 33 is disposed between the second lens array 32 and the superimposing lens 34, and converts light from the second lens array 32 into substantially one type of polarized light.
Specifically, each partial light converted into approximately one type of polarized light by the polarization conversion element 33 is finally substantially superimposed on a liquid crystal panel (to be described later) by the superimposing lens 34. In the projector 1 using a liquid crystal panel of a type that modulates polarized light, only one type of polarized light can be used, and therefore approximately half of the light from the light source device 2 that emits randomly polarized light cannot be used. For this reason, by using the polarization conversion element 33, the light emitted from the light source device 2 is converted into approximately one type of polarized light, and the use efficiency of light in a liquid crystal panel described later is enhanced.

色分離光学装置4は、2枚のダイクロイックミラー41、42と、反射ミラー43とを備え、ダイクロイックミラー41、42により均一照明光学装置3から射出された複数の部分光束を、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学装置5は、入射側レンズ51、リレーレンズ53、および反射ミラー52、54を備え、色分離光学装置4で分離された赤色光を光学装置6の赤色光用の液晶パネル及び液晶シャッタまで導く機能を有している。
The color separation optical device 4 includes two dichroic mirrors 41 and 42 and a reflection mirror 43, and a plurality of partial light beams emitted from the uniform illumination optical device 3 by the dichroic mirrors 41 and 42 are converted into red (R), It has a function of separating into three color lights of green (G) and blue (B).
The relay optical device 5 includes an incident side lens 51, a relay lens 53, and reflection mirrors 52 and 54, and the red light separated by the color separation optical device 4 is transferred to the red light liquid crystal panel and the liquid crystal shutter of the optical device 6. Has a guiding function.

この際、色分離光学装置4のダイクロイックミラー41では、均一照明光学装置3から射出された光束の青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー41によって反射した青色光は、反射ミラー43で反射し、フィールドレンズ44を通って光学装置6の後述する青色光用の液晶パネルに達する。
このフィールドレンズ44は、第2レンズアレイ32から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光束入射側に設けられたフィールドレンズ44も同様である。
At this time, the dichroic mirror 41 of the color separation optical device 4 reflects the blue light component of the light beam emitted from the uniform illumination optical device 3 and transmits the red light component and the green light component. The blue light reflected by the dichroic mirror 41 is reflected by the reflection mirror 43, passes through the field lens 44, and reaches a later-described liquid crystal panel for blue light of the optical device 6.
The field lens 44 converts each partial light beam emitted from the second lens array 32 into a light beam parallel to the central axis (principal light beam). The same applies to the field lens 44 provided on the light beam incident side of the other liquid crystal panel for green light and red light.

ダイクロイックミラー41を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー42によって反射し、フィールドレンズ44を通って光学装置6の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。
一方、赤色光はダイクロイックミラー42を透過してリレー光学装置5を通り、さらにフィールドレンズ44を通って光学装置6の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。
なお、赤色光にリレー光学装置5が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ51に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ44に伝えるためである。
Of the red light and green light transmitted through the dichroic mirror 41, the green light is reflected by the dichroic mirror 42, passes through the field lens 44, and reaches a later-described green light liquid crystal panel of the optical device 6.
On the other hand, the red light passes through the dichroic mirror 42, passes through the relay optical device 5, passes through the field lens 44, and reaches a later-described red light liquid crystal panel of the optical device 6.
Note that the relay optical device 5 is used for red light because the optical path length of the red light is longer than the optical path lengths of the other color lights, thereby preventing a reduction in light use efficiency due to light divergence or the like. It is to do. That is, this is to transmit the partial light beam incident on the incident side lens 51 to the field lens 44 as it is.

光学装置6は、前記色分離光学装置4で分離された各色光RGBに応じて光変調を行い、光学像を形成する部分であり、光変調装置としての液晶パネル61R、61G、61Bを備えて構成される。
液晶パネル61R、61G、61Bは、複数の画素がマトリクス状に配列された画像形成領域を備え、各画素で入力された画像情報に応じた階調表示を行う。
この液晶パネル61R、61G、61Bは、一対の透明基板間に液晶を封入し、一方の基板上に形成されるTFT(Thin Film Transistor)により液晶を駆動させる構成を具備し、それぞれの光入射側及び光射出側には、図示を略したが、入射側偏光板及び射出側偏光板が設けられ、TFTをスイッチング素子として液晶の配向性を制御して、射出側偏光板から射出される光の量を調整して画像情報に応じた階調表示を作り出している。
The optical device 6 is a portion that modulates light according to each color light RGB separated by the color separation optical device 4 to form an optical image, and includes liquid crystal panels 61R, 61G, and 61B as light modulation devices. Composed.
The liquid crystal panels 61R, 61G, and 61B include an image forming area in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, and perform gradation display according to image information input in each pixel.
Each of the liquid crystal panels 61R, 61G, and 61B includes a configuration in which liquid crystal is sealed between a pair of transparent substrates, and the liquid crystal is driven by a TFT (Thin Film Transistor) formed on one substrate. Although not shown, an incident side polarizing plate and an exit side polarizing plate are provided on the light emitting side, and the orientation of the liquid crystal is controlled by using the TFT as a switching element, and the light emitted from the emitting side polarizing plate is controlled. The gradation is displayed according to the image information by adjusting the amount.

色合成光学装置7は、液晶パネル61R、61G、61Bの射出側偏光板から射出された色光毎に変調された各色光を合成してカラー画像を形成する。この色合成光学装置7は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル61Gから射出された色光を透過し、液晶パネル61R,61Bから射出された各色光を反射する。
投射光学装置8は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、色合成光学装置7で形成されたカラー画像は、この投射光学装置8によりスクリーンSc上に拡大投射される。
The color synthesizing optical device 7 synthesizes each color light modulated for each color light emitted from the emission side polarizing plate of the liquid crystal panels 61R, 61G, 61B to form a color image. The color synthesizing optical device 7 has a substantially square shape in plan view in which four right-angle prisms are bonded together, and two dielectric multilayer films are formed on the interface where the right-angle prisms are bonded together. These dielectric multilayer films transmit the color light emitted from the liquid crystal panel 61G and reflect the color lights emitted from the liquid crystal panels 61R and 61B.
The projection optical device 8 is configured as a combined lens in which a plurality of lenses are housed in a cylindrical lens barrel, and a color image formed by the color synthesis optical device 7 is enlarged on the screen Sc by the projection optical device 8. Projected.

[2]可変透過フィルタ9の構成
可変透過フィルタ9は、均一照明光学装置3を構成する偏光変換素子33及び重畳レンズ34の間に配置され、色フィルタ板91及びステッピングモータ等のフィルタ駆動手段92を備えて構成される。尚、本実施形態においては、この可変透過フィルタ9の他に、緑色光Gを変調する液晶パネル61Gの光路前段には、ダイクロイックミラー42で分離される緑色光Gの半値波長近傍の波長の光をカットするカラーフィルタ62が設けられている。
[2] Configuration of Variable Transmission Filter 9 The variable transmission filter 9 is disposed between the polarization conversion element 33 and the superimposing lens 34 that constitute the uniform illumination optical device 3, and includes a color filter plate 91 and filter driving means 92 such as a stepping motor. It is configured with. In the present embodiment, in addition to the variable transmission filter 9, light having a wavelength in the vicinity of the half-value wavelength of the green light G separated by the dichroic mirror 42 is disposed upstream of the optical path of the liquid crystal panel 61 G that modulates the green light G. A color filter 62 is provided for cutting the.

色フィルタ板91は、図2に示されるように円板状体から構成され、円板中心Oには、フィルタ駆動手段92の回転軸が接続されている。
この色フィルタ板91は、円板の略半分で全透過領域911及び色フィルタ領域912に区画されており、プロジェクタ1の照明光路よりも大きな円形状板とされている。そして、フィルタ駆動手段92により色フィルタ板91が回転すると、全透過領域911及び色フィルタ領域912のいずれかが光路中に配置されることとなる。初期の状態では全透過領域911が光路中に配置されている。
全透過領域911は、図3(A)に示されるように、すべての波長域の光を透過する部分であり、色フィルタ領域912は、図3(B)に示されるように一定の波長域の光をカットする部分である。色フィルタ領域912によりカットする領域は、前述したダイクロイックミラー41、42の分光特性に応じて設定されている。
As shown in FIG. 2, the color filter plate 91 is formed of a disk-like body, and the rotation axis of the filter driving means 92 is connected to the disk center O.
The color filter plate 91 is divided into a total transmission region 911 and a color filter region 912 by substantially half of the disc, and is a circular plate larger than the illumination light path of the projector 1. When the color filter plate 91 is rotated by the filter driving unit 92, either the total transmission region 911 or the color filter region 912 is disposed in the optical path. In the initial state, the total transmission region 911 is disposed in the optical path.
As shown in FIG. 3A, the total transmission region 911 is a portion that transmits light in all wavelength regions, and the color filter region 912 has a certain wavelength region as shown in FIG. 3B. This is the part that cuts the light. The area cut by the color filter area 912 is set according to the spectral characteristics of the dichroic mirrors 41 and 42 described above.

図3(B)における低波長側のカット部分は、青色光Bを分離するダイクロイックミラー41の半値波長近傍の波長の光をカットするようになっていて、具体的には、500nm付近の波長の光をカットする。一方、図3(B)における高波長側のカット部分は、緑色光Gと赤色光Rを分離するダイクロイックミラー42の半値波長近傍の波長の光をカットするようになっていて、具体的には、580nm付近の波長の光をカットする。
色フィルタ領域912でカットする波長をこのように設定することにより、色フィルタ領域912を通した光は、ダイクロイックミラー41、42への入射角度により分光特性に違いが生じている。すなわち、分光される光の波長が入射角度によって変化しても、そもそもそのような波長の光は色フィルタ領域912でカットされてしまうため、投射画像上に色ムラが生じることがない。
The cut portion on the low wavelength side in FIG. 3B cuts light having a wavelength in the vicinity of the half-value wavelength of the dichroic mirror 41 that separates the blue light B, and specifically, has a wavelength in the vicinity of 500 nm. Cut the light. On the other hand, the cut portion on the high wavelength side in FIG. 3B cuts light having a wavelength near the half-value wavelength of the dichroic mirror 42 that separates the green light G and the red light R. Specifically, Cuts light with a wavelength around 580 nm.
By setting the wavelength to be cut in the color filter region 912 in this way, the light passing through the color filter region 912 has a difference in spectral characteristics depending on the incident angle to the dichroic mirrors 41 and 42. That is, even if the wavelength of the light to be dispersed changes depending on the incident angle, the light having such a wavelength is cut in the color filter region 912 in the first place, so that color unevenness does not occur on the projected image.

[3]画像処理系の構造
前述した構成のプロジェクタ1の画像処理系の構成は、図4に示されるように、画像情報入力手段11、画像処理手段12、画像情報解析手段13、フィルタ駆動制御手段14、フィルタ操作制御手段15、I/F信号入力手段16、光量調整制御手段17、動作状況取得手段18、及び使用領域判定手段19を備えて構成される。
画像情報入力手段11は、外部PC等の画像出力手段から出力された画像情報が入力されるところであり、画像情報入力手段11に入力された画像情報は、画像処理手段12に出力される。入力される画像情報としては、PC等からのRGBデータや、MPEGやJPEG等のデジタル画像データがある。
[3] Structure of Image Processing System As shown in FIG. 4, the structure of the image processing system of the projector 1 having the above-described structure is the image information input means 11, the image processing means 12, the image information analysis means 13, and the filter drive control. Means 14, filter operation control means 15, I / F signal input means 16, light amount adjustment control means 17, operation status acquisition means 18, and use area determination means 19 are configured.
The image information input unit 11 receives image information output from an image output unit such as an external PC. The image information input to the image information input unit 11 is output to the image processing unit 12. Input image information includes RGB data from a PC or the like, and digital image data such as MPEG or JPEG.

画像処理手段12は、入力されたRGBデータ等の画像情報に、プロジェクタ1に応じた画像処理を行って適切な色再現性を確保した投射画像を形成する部分であり、入力された画像情報は、付設されるフレームバッファ121にフレーム単位で蓄積され、フレーム単位で画像処理が行われる。
この画像処理手段12により行われる画像処理としては、例えば、γ補正処理、色空間変換補正処理、VT−γ補正処理、ゴースト補正処理、及び色ムラ補正処理等が挙げられ、画像処理手段12は、各補正処理項目に応じて設定されたLUT(Look Up Table)が格納されたパラメータ記憶手段122を参照して、これらの補正処理を行う。尚、詳しくは後述するが、この画像処理手段12は、フィルタ駆動手段(ステピングモータ)92による可変透過フィルタ9の動作状況に応じた補正を行う色変換処理手段としても機能する。
The image processing means 12 is a part that performs image processing according to the projector 1 on the input image information such as RGB data to form a projection image that secures appropriate color reproducibility. The input image information is The frame buffer 121 is stored in units of frames, and image processing is performed in units of frames.
Examples of the image processing performed by the image processing unit 12 include γ correction processing, color space conversion correction processing, VT-γ correction processing, ghost correction processing, and color unevenness correction processing. These correction processes are performed with reference to the parameter storage means 122 storing the LUT (Look Up Table) set in accordance with each correction process item. As will be described in detail later, the image processing unit 12 also functions as a color conversion processing unit that performs correction according to the operation state of the variable transmission filter 9 by the filter driving unit (stepping motor) 92.

画像情報解析手段13は、画像処理手段12に入力された画像情報の解析を行う部分であり、明るさ情報取得部131及び空間周波数分析部132を備えて構成される。
明るさ情報取得部131は、入力される画像情報について、フレーム単位で明るさ情報を取得する部分であり、具体的には、1フレームの画像の各画素の輝度値(強度)をヒストグラム分析することにより明るさ情報を取得している。
例えば、図5(A)に示されるヒストグラムのように、高い階調の画素が多いため、明るい画像であると認識できる。一方、図5(B)に示されるヒストグラムのように、低い階調の画素が多いため、暗い画像であると認識できる。尚、図5(C)に示されるように離散的に分布する場合もあるが、明るさ情報取得部131は、画面全体の明るさ情報として取得する。
The image information analysis unit 13 is a part that analyzes the image information input to the image processing unit 12, and includes a brightness information acquisition unit 131 and a spatial frequency analysis unit 132.
The brightness information acquisition unit 131 is a part that acquires brightness information in units of frames for input image information. Specifically, the brightness information (intensity) of each pixel of an image of one frame is subjected to histogram analysis. The brightness information is acquired.
For example, as shown in the histogram of FIG. 5A, since there are many high gradation pixels, it can be recognized as a bright image. On the other hand, as shown in the histogram of FIG. 5B, since there are many low gradation pixels, it can be recognized as a dark image. Note that the brightness information acquisition unit 131 acquires the brightness information of the entire screen, although it may be distributed discretely as shown in FIG.

空間周波数分析部132は、画像情報を、フレーム単位で空間周波数分析を行う部分であり、本実施形態では、DCTにより空間周波数の分析を行っている。
例えば、図6(A)及び図6(B)に示されるような2種類の1フレーム分の画像データA1、A2の空間周波数分析を行う場合、空間周波数の大きな傾向を見るために、まず、画像データA1、A2の平滑化処理を行う。
次に、画像データA1、A2のそれぞれについて、8ピクセル×8ピクセルのブロック画像毎に分析を行い、これを画像全体について繰り返し、各ブロックのDCT係数(8×8)の平均値を算出する。
The spatial frequency analysis unit 132 is a part that performs spatial frequency analysis of image information in units of frames. In this embodiment, spatial frequency analysis is performed by DCT.
For example, when performing spatial frequency analysis of two types of image data A1 and A2 as shown in FIG. 6A and FIG. 6B, in order to see a large tendency of spatial frequency, Smoothing processing is performed on the image data A1 and A2.
Next, each of the image data A1 and A2 is analyzed for each block image of 8 pixels × 8 pixels, and this is repeated for the entire image, and the average value of the DCT coefficients (8 × 8) of each block is calculated.

そうすると、図7(A)、(B)の上段に示されるように、各ブロックのDCT係数の代表値が求められ、これらをさらに正規化すると下段のようなDCT係数が取得される。
この図7(A)、(B)において、正規化したDCT係数の左上は低周波成分を表し、右方向、下方向に向かうに従って高周波成分となる。
そこで、空間周波数分析部132は、最も右下の4つのDCT係数を取得し、画像データがどの程度の高周波成分を含んでいるのかを把握する。例えば、図7(A)の場合、右下4つのマトリクス状のDCT係数が1であり、画像データA1は空間周波数の高い画像データであると判断され、図7(B)の場合、右下4つのマトリクス状のDCT係数がすべて0であるから、画像データA2は空間周波数の低い画像データであると判断する。
Then, as shown in the upper part of FIGS. 7A and 7B, the representative value of the DCT coefficient of each block is obtained, and when these are further normalized, the DCT coefficient as in the lower part is obtained.
In FIGS. 7A and 7B, the upper left of the normalized DCT coefficient represents a low frequency component, and becomes a high frequency component in the right direction and the downward direction.
Therefore, the spatial frequency analysis unit 132 acquires the lowermost four DCT coefficients and grasps how much high-frequency component the image data contains. For example, in the case of FIG. 7A, the lower right four matrix-like DCT coefficients are 1, and it is determined that the image data A1 is image data with a high spatial frequency. In the case of FIG. Since all the four matrix-like DCT coefficients are 0, it is determined that the image data A2 is image data with a low spatial frequency.

フィルタ駆動制御手段14は、前述した可変透過フィルタ9の駆動制御を行う部分であり、使用フィルタ判定部141及びフィルタ駆動制御部142を備えて構成される。
使用フィルタ判定部141は、前述した画像情報解析手段13による明るさ情報取得部131で取得された明るさ情報、及び空間周波数分析部132で分析された周波数分析結果に基づいて、可変透過フィルタ9の全透過領域911及び色フィルタ領域912のいずれを使用するかを判定する部分である。具体的には、この使用フィルタ判定部141は、パラメータ記憶手段122に記憶された明るさ情報及び空間周波数情報に関する閾値を参照し、いずれのフィルタを使用するかを判定している。
The filter drive control unit 14 is a part that performs drive control of the variable transmission filter 9 described above, and includes a use filter determination unit 141 and a filter drive control unit 142.
Based on the brightness information acquired by the brightness information acquisition unit 131 by the image information analysis unit 13 and the frequency analysis result analyzed by the spatial frequency analysis unit 132, the used filter determination unit 141 is based on the variable transmission filter 9. This is a part for determining which one of the total transmission area 911 and the color filter area 912 is used. Specifically, the use filter determination unit 141 determines which filter is to be used with reference to threshold values relating to brightness information and spatial frequency information stored in the parameter storage unit 122.

フィルタ駆動制御部142は、使用フィルタ判定部141の判定結果に基づいて、フィルタ駆動手段92に対して制御信号を出力することにより、使用する可変透過フィルタ9の全透過領域911及び色フィルタ領域912のいずれかへの切換制御を行う。
フィルタ操作制御手段15は、プロジェクタ1の観察者が不図示の操作パネルやリモコン等を操作してI/F信号入力手段16に入力された操作信号に基づいて、フィルタ駆動制御部142の操作制御を行う部分である。尚、このフィルタ操作制御手段15からの操作制御信号は、使用フィルタ判定部141の判定結果に優先して使用するフィルタが設定される。
The filter drive control unit 142 outputs a control signal to the filter drive unit 92 based on the determination result of the use filter determination unit 141, thereby causing the total transmission region 911 and the color filter region 912 of the variable transmission filter 9 to be used. Switching control to either of the above is performed.
The filter operation control unit 15 controls the operation of the filter drive control unit 142 based on an operation signal input to the I / F signal input unit 16 by operating an operation panel (not shown) or a remote controller by an observer of the projector 1. It is a part to do. The operation control signal from the filter operation control means 15 sets a filter to be used in preference to the determination result of the use filter determination unit 141.

光量調整制御手段17は、画像情報解析手段13の解析結果に基づいて、光源装置2を駆動する光源駆動手段20に対して制御信号を出力する部分であり、明るさ情報取得部131で取得された明るさ情報が明るい画像であり、空間周波数分析部132での分析結果が空間周波数の低い画像であると判定されたら、可変透過フィルタ9を色フィルタ領域912に切換えて色ムラが目立たないようにする必要があるため、その分、光源装置2の光量を最も高輝度な状態に維持する。
一方、空間周波数の高い画像であると判定された場合、元々色ムラの目立たない画像であるから、可変透過フィルタ9を全透過領域911に切換えればよく、この場合には、色フィルタ領域912によって光源装置2の光量が減少することがないので、光源装置2の光量を減少する調整制御を行い、色フィルタ領域912を使用した場合と同様の光量の画像が投射される制御を行う。
The light amount adjustment control unit 17 is a part that outputs a control signal to the light source driving unit 20 that drives the light source device 2 based on the analysis result of the image information analysis unit 13, and is acquired by the brightness information acquisition unit 131. If the brightness information is a bright image and the analysis result by the spatial frequency analysis unit 132 is determined to be an image having a low spatial frequency, the variable transmission filter 9 is switched to the color filter region 912 so that the color unevenness is not noticeable. Therefore, the light quantity of the light source device 2 is maintained at the highest luminance.
On the other hand, when it is determined that the image has a high spatial frequency, the image is originally an image in which the color unevenness is not conspicuous. Therefore, the variable transmission filter 9 may be switched to the total transmission region 911. In this case, the color filter region 912 Therefore, adjustment control for decreasing the light amount of the light source device 2 is performed, and control for projecting an image having the same light amount as that when the color filter region 912 is used is performed.

動作状況取得手段18は、可変透過フィルタ9の現在の動作状況を取得する部分であり、具体的には、フィルタ駆動制御手段14のフィルタ駆動制御部142から出力された制御信号、具体的には、ステッピングモータ等のフィルタ駆動手段92へのパルスステップ数を監視し、取得された制御信号を使用領域判定手段19に出力する。
使用領域判定手段19は、動作状況取得手段18で取得されたフィルタ駆動手段92への制御信号に基づいて、現在の可変透過フィルタ9が全透過領域911で使用されているか、色フィルタ領域912で使用されているかを判定する部分であり、判定結果は画像処理手段12に出力される。
The operation status acquisition means 18 is a part for acquiring the current operation status of the variable transmission filter 9, specifically, a control signal output from the filter drive control unit 142 of the filter drive control means 14, specifically, The number of pulse steps to the filter driving unit 92 such as a stepping motor is monitored, and the acquired control signal is output to the use area determining unit 19.
Based on the control signal to the filter driving unit 92 acquired by the operation status acquisition unit 18, the use region determination unit 19 determines whether the current variable transmission filter 9 is used in the total transmission region 911 or the color filter region 912. This is a part for determining whether it is used, and the determination result is output to the image processing means 12.

画像処理手段12では、この使用領域判定手段19で判定された可変透過フィルタ9の動作状態から、色フィルタ領域912が使用されていると判定されたら、画像処理手段12は、パラメータ記憶手段122内に記憶されたフィルタ使用時のLUTを参照して、駆動制御信号を生成し、ドライバIC161R、161G、161Bに出力して液晶パネル61R、61G、61Bの駆動制御を実行する。   When the image processing unit 12 determines that the color filter region 912 is used from the operating state of the variable transmission filter 9 determined by the use region determining unit 19, the image processing unit 12 stores the parameter storage unit 122 in the parameter storage unit 122. A drive control signal is generated by referring to the LUT when the filter is stored, and is output to the driver ICs 161R, 161G, 161B to execute drive control of the liquid crystal panels 61R, 61G, 61B.

[4]プロジェクタ1の作用及び効果
次に、前述した構造のプロジェクタ1の作用を図8に示されるフローチャートに基づいて説明する。
まず、画像情報入力手段11に画像情報が入力されたら(手順S1)、入力された画像情報は、フレーム単位でフレームバッファ121に格納される(手順S2)。
フレームバッファ121に格納されたフレーム単位の画像は、画像情報解析手段13の明るさ情報取得部131により、画像の明るさ情報が取得され(手順S3)、ヒストグラム分析が実施される(手順S4)。
[4] Action and Effect of Projector 1 Next, the action of the projector 1 having the above-described structure will be described based on the flowchart shown in FIG.
First, when image information is input to the image information input means 11 (procedure S1), the input image information is stored in the frame buffer 121 in units of frames (procedure S2).
For the image in units of frames stored in the frame buffer 121, the brightness information acquisition unit 131 of the image information analysis unit 13 acquires the brightness information of the image (procedure S3), and the histogram analysis is performed (procedure S4). .

フィルタ駆動制御手段14の使用フィルタ判定部141は、ヒストグラム分析の結果に基づいて、フレーム単位の画像の明るさが所定の閾値以上かどうかを判定し(手順S5)、画像の明るさが所定の閾値未満であると判定されたら、可変透過フィルタ9の駆動制御を行うことなく、全透過領域911の状態で通常の投射状態での画像処理を画像処理手段12が行い(手順S6)、液晶パネル61R、61G、61Bの駆動制御を行って投射画像を形成、次のフレームの画像について手順S1〜S6を繰り返す。
の画像情報する。
Based on the result of the histogram analysis, the used filter determination unit 141 of the filter drive control unit 14 determines whether the brightness of the image in units of frames is equal to or greater than a predetermined threshold (step S5), and the brightness of the image is predetermined. If it is determined that it is less than the threshold value, the image processing means 12 performs image processing in the normal projection state in the state of the total transmission region 911 without performing drive control of the variable transmission filter 9 (step S6), and the liquid crystal panel A drive image of 61R, 61G, and 61B is controlled to form a projection image, and steps S1 to S6 are repeated for the next frame image.
Image information.

一方、フレーム単位の画像の明るさが所定の閾値以上であると判定されたら、空間周波数分析部132は、解像度変換等により画像情報の平滑化処理を行って空間周波数の大きな傾向を判断するための準備を行う(手順S7)。尚、空間周波数をより簡便に分析するために、必要に応じて画像のモノクロ化処理を行って、二値的に空間周波数の分析を行ってもよい(手順S8)。
空間周波数分析部132は、前述したようにDCT分析を用いて空間周波数分析を行い、DCT係数をマトリクス状に配列してデータを生成し、生成されたマトリクス状のDCT係数のうち、右下高周波成分のDCT係数を参照して、空間周波数の高い画像であるか否かを判定する(手順S10)。
空間周波数の高い画像であると判定された場合、可変透過フィルタ9は全透過領域911のままであるため、光量調整制御手段17は、光量を減少するような調整制御を行った後(手順S11)、前述と同様に画像処理手段12による通常の画像処理を行って、投射画像を形成する(手順S6)。
On the other hand, when it is determined that the brightness of the image in units of frames is equal to or greater than the predetermined threshold, the spatial frequency analysis unit 132 performs a smoothing process on the image information by resolution conversion or the like to determine a large tendency of the spatial frequency. Is prepared (step S7). In order to more easily analyze the spatial frequency, the image may be subjected to monochrome processing as necessary, and the spatial frequency may be analyzed in a binary manner (step S8).
As described above, the spatial frequency analysis unit 132 performs spatial frequency analysis using DCT analysis, generates data by arranging DCT coefficients in a matrix, and among the generated matrix DCT coefficients, the lower right high frequency With reference to the DCT coefficient of the component, it is determined whether or not the image has a high spatial frequency (step S10).
If it is determined that the image has a high spatial frequency, the variable transmission filter 9 remains in the total transmission region 911. Therefore, the light amount adjustment control unit 17 performs adjustment control to reduce the light amount (step S11). In the same manner as described above, normal image processing by the image processing means 12 is performed to form a projection image (step S6).

一方、空間周波数が所定の閾値よりも低く、平淡画像であると判定されたら、使用フィルタ判定部141は、可変透過フィルタ9の色フィルタ領域912を使うために、フィルタ駆動制御部142に指令を出し、フィルタ駆動制御部142は、この使用フィルタ判定部141の判定結果に基づいて、フィルタ駆動手段92を駆動制御し、全透過領域911にあった可変透過フィルタ9の状態を、色フィルタ領域912に変更する(手順S12)。   On the other hand, when it is determined that the spatial frequency is lower than the predetermined threshold and the image is a flat and light image, the use filter determination unit 141 instructs the filter drive control unit 142 to use the color filter region 912 of the variable transmission filter 9. The filter drive control unit 142 drives and controls the filter drive unit 92 based on the determination result of the use filter determination unit 141, and the state of the variable transmission filter 9 in the total transmission region 911 is changed to the color filter region 912. (Step S12).

動作状況取得手段18は、フィルタ駆動制御部142から出力された制御信号を監視し、そのパルスステップ数を取得し(手順S13)、使用領域判定手段19は、得られたパルスステップ数から現在の可変透過フィルタ9で全透過領域911、色フィルタ領域912のどちらかが使用されているかを判定し、色フィルタ領域912が使用されている旨を画像処理手段12に出力する(手順S14)。
画像処理手段12は、使用領域判定手段19によって可変透過フィルタ9の色フィルタ領域912が使用されていることを認識したら、パラメータ記憶手段122に記憶されたフィルタリングを行った際のLUTを参照して、他の補正処理項目とともに、入力された画像情報をフレーム単位で画像処理を行って(手順S15)、次のフレーム画像の処理を繰り返す。
The operation status acquisition unit 18 monitors the control signal output from the filter drive control unit 142, acquires the number of pulse steps (step S13), and the use area determination unit 19 determines the current pulse number from the obtained number of pulse steps. It is determined whether the variable transmission filter 9 uses the total transmission area 911 or the color filter area 912, and outputs to the image processing means 12 that the color filter area 912 is used (step S14).
When the use area determination unit 19 recognizes that the color filter area 912 of the variable transmission filter 9 is used, the image processing unit 12 refers to the LUT when the filtering stored in the parameter storage unit 122 is performed. Then, together with other correction processing items, the input image information is subjected to image processing in units of frames (step S15), and the processing of the next frame image is repeated.

このようなプロジェクタ1によれば、入力された画像情報の画像があまり明るくない場合や、空間周波数の高い画像と判定された場合、可変透過フィルタ9の全透過領域911を用いて画像の投射を行うことにより、明るくない画像、空間周波数の高い画像では、ダイクロイックミラー41、42に起因する色ムラが観察者に視認されることが少ないので、問題は生じない。
一方、明るい画像で、かつ空間周波数が低い画像の場合、ダイクロイックミラー41、42に起因する色ムラが目立ち易くなるので、可変透過フィルタ9の色フィルタ領域912を使用して色ムラを目立ちにくくすることができ、さらには、光源装置2の光量を最大輝度に維持することで、投射画像の光量が色フィルタ領域912によって減少する度合いを最低限にすることができる。
また、明るく空間周波数の高い画像で全透過領域911を使用している場合に、光量調整制御手段17により積極的に光量を減光させることにより、色フィルタ領域912を使用している場合の投射画像の光量と、全透過領域911を使用している場合の投射画像の光量との変化を少なくすることができるため、可変透過フィルタ9の切換によって観察者が違和感を感じることがない。
According to such a projector 1, when the image of the input image information is not so bright or when it is determined that the image has a high spatial frequency, the image is projected using the total transmission region 911 of the variable transmission filter 9. By doing so, color unevenness due to the dichroic mirrors 41 and 42 is less likely to be visually recognized by an observer in an image that is not bright and an image with a high spatial frequency.
On the other hand, in the case of a bright image and an image having a low spatial frequency, the color unevenness caused by the dichroic mirrors 41 and 42 is easily noticeable. Therefore, the color unevenness is made inconspicuous by using the color filter region 912 of the variable transmission filter 9. In addition, by maintaining the light amount of the light source device 2 at the maximum luminance, the degree to which the light amount of the projected image is reduced by the color filter region 912 can be minimized.
In addition, when the total transmission region 911 is used in a bright and high spatial frequency image, the light amount adjustment control means 17 actively reduces the light amount, thereby projecting when the color filter region 912 is used. Since the change between the light amount of the image and the light amount of the projected image when the total transmission region 911 is used can be reduced, the observer does not feel uncomfortable by switching the variable transmission filter 9.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
前述の第1実施形態では、可変透過フィルタ9は、照明光学装置3を構成する偏光変換素子33及び重畳レンズ34の間に配置され、1つの可変透過フィルタ9で同時に500nm付近と580nm付近の波長の光をカットするように構成されていた。
これに対して、本実施形態に係るプロジェクタ1Aでは、図9に示されるように、可変透過フィルタ9Bがダイクロイックミラー41の青色光Bの分離後の光路後段に配置され、可変透過フィルタ9Rがダイクロイックミラー42の赤色光Rの分離後の光路後段に配置されている点が相違する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
In the first embodiment described above, the variable transmission filter 9 is disposed between the polarization conversion element 33 and the superimposing lens 34 that constitute the illumination optical device 3, and the wavelength of about 500 nm and about 580 nm at the same time with one variable transmission filter 9. Was configured to cut the light.
On the other hand, in the projector 1A according to the present embodiment, as shown in FIG. 9, the variable transmission filter 9B is arranged at the downstream stage of the optical path after separation of the blue light B of the dichroic mirror 41, and the variable transmission filter 9R is dichroic. The difference is that the mirror 42 is arranged in the latter stage of the optical path after separation of the red light R.

また、前述の第1実施形態では、色フィルタ領域912における各波長の光のカット量は1水準しか設定されていなかった。
これに対して、本実施形態では、色フィルタ領域912、931、941、932、942が色フィルタ板93、94の円周方向に沿って段階的に他水準に設定されている点が相違する。
可変透過フィルタ9Bは、ダイクロイックミラー41で分離された青色光Bの半値波長近傍の波長をカットする色フィルタ領域と、全透過領域を有する色フィルタ板93を備え、フィルタ駆動手段92により色フィルタ板93が回転することにより、光路中に全透過領域と色フィルタ領域が配置される。
In the first embodiment described above, the cut amount of light of each wavelength in the color filter region 912 is set to only one level.
On the other hand, the present embodiment is different in that the color filter regions 912, 931, 941, 932, and 942 are set to other levels in stages along the circumferential direction of the color filter plates 93 and 94. .
The variable transmission filter 9B includes a color filter region that cuts a wavelength near the half-value wavelength of the blue light B separated by the dichroic mirror 41, and a color filter plate 93 having a total transmission region. By rotating 93, the total transmission region and the color filter region are arranged in the optical path.

色フィルタ板93は、図10に示されるように、全透過領域911と、透過率の異なる色フィルタ領域912、931、932とを備え、例えば、色フィルタ領域912では、図11(B)の左側のフィルタ1Bに示されるように、青色光Bを分離するダイクロイックミラー41の半値波長近傍の光をすべて吸収するようになっている。
色フィルタ領域931では、図11(C)の左側のフィルタ2Bに示されるように、青色光Bに示されるように、ダイクロイックミラー41の半値波長近傍の光を50%程度吸収するようになっており、色フィルタ領域932では、図11(D)のフィルタ3Bに示されるように、ダイクロイックミラー41の半値波長近傍の光を30%程度吸収するようになっている。
As shown in FIG. 10, the color filter plate 93 includes a total transmission region 911 and color filter regions 912, 931, and 932 having different transmittances. For example, in the color filter region 912, the color filter region 912 of FIG. As shown in the left filter 1B, all light in the vicinity of the half-value wavelength of the dichroic mirror 41 that separates the blue light B is absorbed.
In the color filter region 931, as shown in the blue light B, as shown in the filter 2B on the left side of FIG. 11C, the light near the half-value wavelength of the dichroic mirror 41 is absorbed by about 50%. In the color filter region 932, as shown by the filter 3B in FIG. 11D, the light near the half-value wavelength of the dichroic mirror 41 is absorbed by about 30%.

可変透過フィルタ9Rも基本的には、前述した可変透過フィルタ9Bと同様の構成を取っており、色フィルタ板94の円周方向に段階的に色フィルタ領域912、941、942が設定されており、色フィルタ領域912では、図11(B)の右側のフィルタ1Rに示されるように、赤色光Rの半値波長近傍の光をすべて吸収するようになっており、色フィルタ領域941では図11(C)のフィルタ2Rに示されるように、ダイクロイックミラーの半値波長近傍の光を50%程度、色フィルタ領域942では図11(D)のフィルタ3Rに示されるように、30%程度吸収するようになっている。   The variable transmission filter 9R basically has the same configuration as the variable transmission filter 9B described above, and color filter regions 912, 941, and 942 are set stepwise in the circumferential direction of the color filter plate 94. In the color filter region 912, as shown in the filter 1R on the right side of FIG. 11B, all light near the half-value wavelength of the red light R is absorbed. In the color filter region 941, FIG. As shown in the filter 2R of C), the light near the half-value wavelength of the dichroic mirror is absorbed by about 50%, and the color filter region 942 absorbs about 30% as shown by the filter 3R in FIG. 11D. It has become.

このような本実施形態に係るプロジェクタ1Aにおける画像解析及びフィルタの駆動制御は、可変透過フィルタ9R、9Bそれぞれを独立して行う必要があるが、明るさ情報、空間周波数分析に基づく可変透過フィルタ9R、9Bの駆動判定制御は基本的に第1実施形態の場合と同様である。
尚、本実施形態においても、第1実施形態の場合と同様に、光量調整制御手段により光源装置2の光量の調整制御を実施することは可能であるが、この場合には、可変透過フィルタ9R、9Bを構成する色フィルタ板93、94の色フィルタ領域912、931、941、932、942の各領域における透過率に応じて、適宜光量調整を行うのが好ましい。
本実施形態によれば、前述した実施形態の効果に加え、色分離光学装置4で分離された色光毎に可変透過フィルタ9R、9B、及び緑色光Gの半値波長近傍の波長をカットするカラーフィルタ62が設けられているため、ダイクロイックミラー41、42の分光特性の影響を受けにくいプロジェクタ1Aとすることができる。
また、色フィルタ板93の色フィルタ領域912、931、941、932、942の透過率に応じて適宜光量調整を行うことにより、観察者が違和感を感じることを防止できる。
Such image analysis and filter drive control in the projector 1A according to the present embodiment needs to be performed independently for each of the variable transmission filters 9R and 9B, but the variable transmission filter 9R based on brightness information and spatial frequency analysis. , 9B drive determination control is basically the same as in the first embodiment.
In the present embodiment, as in the case of the first embodiment, it is possible to perform the light amount adjustment control of the light source device 2 by the light amount adjustment control means, but in this case, the variable transmission filter 9R. It is preferable to adjust the light amount appropriately according to the transmittance in each of the color filter regions 912, 931, 941, 932, and 942 of the color filter plates 93 and 94 that constitute 9B.
According to the present embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiments, the variable transmission filters 9R and 9B and the color filter that cuts the wavelength near the half-value wavelength of the green light G for each color light separated by the color separation optical device 4. Since 62 is provided, the projector 1A can be made less susceptible to the spectral characteristics of the dichroic mirrors 41 and 42.
Further, by appropriately adjusting the amount of light according to the transmittance of the color filter regions 912, 931, 941, 932, 942 of the color filter plate 93, it is possible to prevent the observer from feeling uncomfortable.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
前述の第2実施形態に係るプロジェクタ1Aでは、可変透過フィルタ9Rは、ダイクロイックミラー42で分離された後の赤色光Rの光路上に配置されていた。
これに対して、第3実施形態に係るプロジェクタ1Cでは、図13(A)に示されるように、ダイクロイックミラー42の光路前段に可変透過フィルタ90Rが配置されている点が相違する。このため、前記第1及び第2実施形態では設けられていた液晶パネル61Gの前段に緑色光G用のカラーフィルタは、本実施形態では設けられていない。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the projector 1A according to the second embodiment described above, the variable transmission filter 9R is disposed on the optical path of the red light R after being separated by the dichroic mirror 42.
On the other hand, the projector 1C according to the third embodiment is different in that a variable transmission filter 90R is disposed in the upstream of the optical path of the dichroic mirror 42 as shown in FIG. For this reason, the color filter for the green light G is not provided in the present embodiment before the liquid crystal panel 61G provided in the first and second embodiments.

また、前述の第2実施形態に係る可変透過フィルタ9R、9Bの色フィルタ板93、94では、色フィルタ領域の光線透過率が段階的に変化するように円周方向に各色フィルタ領域912、931、941、932、942が配列された構成であった。
これに対して、本実施形態に係る可変透過フィルタ90R、90Bを構成する色フィルタ板95、96は、図13(A)に示されるように、全透過領域911から、ダイクロイックミラー41、42の半値波長近傍の波長の光を完全にカットする色フィルタ領域912の間に中間フィルタ領域951、961が設けられている点が相違する。
In the color filter plates 93 and 94 of the variable transmission filters 9R and 9B according to the second embodiment described above, the color filter regions 912 and 931 are arranged in the circumferential direction so that the light transmittance of the color filter regions changes stepwise. , 941, 932, 942 are arranged.
On the other hand, the color filter plates 95 and 96 constituting the variable transmission filters 90R and 90B according to the present embodiment are arranged so that the dichroic mirrors 41 and 42 from the total transmission region 911 as shown in FIG. The difference is that intermediate filter regions 951 and 961 are provided between the color filter regions 912 that completely cut light having a wavelength near the half-value wavelength.

中間フィルタ領域951、961は、色フィルタ板95、96の円周方向に沿ってカットする光の透過率が連続的に変化するように構成されている。具体的には、図14(A)の全透過領域911の透過率100%から図14(C)の色フィルタ領域912の透過率0%に至るまでに、中間フィルタ領域951、961は、連続的に透過率が変化するようになっている。すなわち、図13(A)の矢印方向に向かうに従って、中間フィルタ領域951、961は、透過率が連続的に低くなっていくように構成されている。
尚、図13(A)では、全透過領域911と色フィルタ領域912とが色フィルタ板95、96上で対向配置されていたが、これに限らず、図13(B)に示されるように、全透過領域911と色フィルタ領域912とを隣接配置して、その間に中間フィルタ領域951、961を配置するようにしてもよい。
この場合、中間フィルタ領域951、961の領域を大きく確保することができるため、円周方向での透過率の変化率を小さくすることができる。
The intermediate filter regions 951 and 961 are configured such that the transmittance of light to be cut along the circumferential direction of the color filter plates 95 and 96 continuously changes. Specifically, the intermediate filter regions 951 and 961 are continuous from the transmittance 100% of the total transmission region 911 in FIG. 14A to the transmittance 0% of the color filter region 912 in FIG. 14C. Therefore, the transmittance is changed. That is, the intermediate filter regions 951 and 961 are configured such that the transmittance continuously decreases in the direction of the arrow in FIG.
In FIG. 13A, the total transmission region 911 and the color filter region 912 are arranged opposite to each other on the color filter plates 95 and 96, but not limited to this, as shown in FIG. 13B. The total transmission region 911 and the color filter region 912 may be disposed adjacent to each other, and the intermediate filter regions 951 and 961 may be disposed therebetween.
In this case, since it is possible to secure a large area for the intermediate filter areas 951 and 961, the rate of change in transmittance in the circumferential direction can be reduced.

本実施形態によれば、前述した実施形態の作用及び効果に加え、中間フィルタ領域951、961において、透過率が連続的に変化、言い換えれば、ダイクロイックミラー41、42の半値波長近傍の波長の光をカットする際のカット率が連続的に変化することとなるので、全透過領域911から色フィルタ領域912への遷移をシームレスに行うことができるため、その変化の状態を観察者が認識する可能性がより低くなる。特に、図13(B)の場合、長い中間フィルタ領域951、961を利用して遷移させることができるため、より観察者に認識させづらくすることができる。   According to the present embodiment, in addition to the operations and effects of the above-described embodiment, the transmittance continuously changes in the intermediate filter regions 951 and 961, in other words, light having a wavelength near the half-value wavelength of the dichroic mirrors 41 and 42. Since the cut rate at the time of cutting the color changes continuously, the transition from the total transmission region 911 to the color filter region 912 can be performed seamlessly, so that the observer can recognize the state of the change. The sex becomes lower. In particular, in the case of FIG. 13B, the transition can be made using the long intermediate filter regions 951 and 961, so that it is more difficult for the observer to recognize.

[実施形態の変形]
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前述の第1実施形態では、可変透過フィルタ9は、円板状の色フィルタ板91に全透過領域911、色フィルタ領域912を形成し、ステッピングモータ等のフィルタ駆動手段92によって回転させることで領域の切換を行っていたが、本発明はこれに限られない。すなわち、ソレノイド等を用いて、全透過領域及び色フィルタ領域が並列配置されたフィルタを、プロジェクタの照明光軸に直交する方向に、直線状にスライドさせて切換を行ってもよい。
[Modification of Embodiment]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In the first embodiment described above, the variable transmission filter 9 is formed by forming the total transmission region 911 and the color filter region 912 on the disc-shaped color filter plate 91 and rotating them by the filter driving means 92 such as a stepping motor. However, the present invention is not limited to this. That is, the switching may be performed by linearly sliding a filter in which the total transmission region and the color filter region are arranged in parallel in a direction orthogonal to the illumination optical axis of the projector using a solenoid or the like.

前記第1実施形態では、空間周波数の分析に際して、DCTを用いて行っていたが、本発明はこれに限らず、例えば、FFT等他の方法により空間周波数の分析を行ってもよい。
前記第1実施形態では、画像情報の入力に際して、フレームバッファ121に蓄積された画像を逐次画像情報解析手段13による解析を行っていたが、本発明はこれに限られず、MPEG、JPEG等の画像情報に付帯するメタデータ等を用いて画像情報の解析を行ってもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
In the first embodiment, the spatial frequency analysis is performed using DCT. However, the present invention is not limited to this, and the spatial frequency analysis may be performed by other methods such as FFT.
In the first embodiment, when the image information is input, the image stored in the frame buffer 121 is sequentially analyzed by the image information analyzing unit 13. However, the present invention is not limited to this, and an image such as MPEG or JPEG is used. Image information may be analyzed using metadata attached to the information.
In addition, the specific structure, shape, and the like in the implementation of the present invention may be other structures as long as the object of the present invention can be achieved.

本発明の第1実施形態に係るプロジェクタの光学系の構造を表す模式図。1 is a schematic diagram showing the structure of an optical system of a projector according to a first embodiment of the invention. 前記実施形態における可変透過フィルタの構造を表す正面模式図。The front schematic diagram showing the structure of the variable transmission filter in the said embodiment. 前記実施形態における可変透過フィルタの全透過領域、色フィルタ領域における透過率の状態を表すグラフ。The graph showing the state of the transmittance | permeability in the total transmission area | region of the variable transmission filter in the said embodiment, and a color filter area | region. 前記実施形態におけるプロジェクタの画像処理系を表すブロック図。The block diagram showing the image processing system of the projector in the said embodiment. 前記実施形態における画像情報解析手段による明るさ情報の取得を説明するためのグラフ。The graph for demonstrating acquisition of the brightness information by the image information analysis means in the said embodiment. 前記実施形態における画像情報解析手段による空間周波数分析を説明するための画像を表す図。The figure showing the image for demonstrating the spatial frequency analysis by the image information analysis means in the said embodiment. 前記実施形態における空間周波数分析結果を表す模式図。The schematic diagram showing the spatial frequency analysis result in the said embodiment. 前記実施形態における作用を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the effect | action in the said embodiment. 本発明の第2実施形態に係るプロジェクタの光学系の構造を表す模式図。The schematic diagram showing the structure of the optical system of the projector which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 前記実施形態における可変透過フィルタの構造を表す正面模式図。The front schematic diagram showing the structure of the variable transmission filter in the said embodiment. 前記実施形態における可変透過フィルタの全透過領域、色フィルタ領域における透過率の状態を表すグラフ。The graph showing the state of the transmittance | permeability in the total transmission area | region of the variable transmission filter in the said embodiment, and a color filter area | region. 本発明の第3実施形態に係るプロジェクタの光学系の構造を表す模式図。The schematic diagram showing the structure of the optical system of the projector which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 前記実施形態における可変透過フィルタの構造を表す正面模式図。The front schematic diagram showing the structure of the variable transmission filter in the said embodiment. 前記実施形態における可変透過フィルタの全透過領域、色フィルタ領域Total transmission region and color filter region of variable transmission filter in the embodiment

符号の説明Explanation of symbols

1、1A、1C…プロジェクタ、2…光源装置、3…均一照明光学装置、4…色分離光学装置、5…リレー光学装置、6…光学装置、7…色合成光学装置、8…投射光学装置、9、9B、9R、90B、90R…可変透過フィルタ、11…画像情報入力手段、12…画像処理手段、13…画像情報解析手段、14…フィルタ駆動制御手段、15…フィルタ操作制御手段、16…I/F信号入力手段、17…光量調整制御手段、18…動作状況取得手段、19…使用領域判定手段、20…光源駆動手段、21…光源ランプ、22…パラボラリフレクタ、31…第1レンズアレイ、32…第2レンズアレイ、33…偏光変換素子、34…重畳レンズ、41…ダイクロイックミラー、42…ダイクロイックミラー、43…反射ミラー、44…フィールドレンズ、51…入射側レンズ、52…反射ミラー、53…リレーレンズ、61R、61G、61B…液晶パネル、62…カラーフィルタ、91、93、94、95、96…色フィルタ板、92…フィルタ駆動手段、121…フレームバッファ、122…パラメータ記憶手段、131…明るさ情報取得部、132…空間周波数分析部、141…使用フィルタ判定部、142…フィルタ駆動制御部、161R、161G、161B…ドライバIC、911…全透過領域、912、931、932、941、942…色フィルタ領域、951…中間フィルタ領域、A1…画像データ、A2…画像データ、B…青色光、G…緑色光、R…赤色光、O…円板中心、Sc…スクリーン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1C ... Projector, 2 ... Light source device, 3 ... Uniform illumination optical device, 4 ... Color separation optical device, 5 ... Relay optical device, 6 ... Optical device, 7 ... Color composition optical device, 8 ... Projection optical device , 9, 9B, 9R, 90B, 90R ... variable transmission filter, 11 ... image information input means, 12 ... image processing means, 13 ... image information analysis means, 14 ... filter drive control means, 15 ... filter operation control means, 16 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... I / F signal input means, 17 ... Light quantity adjustment control means, 18 ... Operation condition acquisition means, 19 ... Use area determination means, 20 ... Light source drive means, 21 ... Light source lamp, 22 ... Parabolic reflector, 31 ... First lens Array 32. Second lens array 33 Polarization conversion element 34 Superimposing lens 41 Dichroic mirror 42 Dichroic mirror 43 Reflecting mirror 44 Fee , 51 ... incident side lens, 52 ... reflection mirror, 53 ... relay lens, 61R, 61G, 61B ... liquid crystal panel, 62 ... color filter, 91, 93, 94, 95, 96 ... color filter plate, 92 ... filter drive Means 121, frame buffer 122, parameter storage means 131, brightness information acquisition unit 132, spatial frequency analysis unit 141, used filter determination unit 142, filter drive control unit 161R, 161G, 161B, driver IC , 911: Total transmission region, 912, 931, 932, 941, 942 ... Color filter region, 951 ... Intermediate filter region, A1 ... Image data, A2 ... Image data, B ... Blue light, G ... Green light, R ... Red Light, O ... disc center, Sc ... screen

Claims (8)

光源と、前記光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置により分離された各色光を、入力された画像情報に応じて変調して光学像を形成する複数の光変調装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源から少なくともいずれかの光変調装置に至る光路の途中に配置され、入射光束を全透過させる全透過領域、及び特定波長の光束をカットする色フィルタ領域を備えた可変透過フィルタと、
入力された画像情報を解析する画像情報解析手段と、
前記画像情報解析手段により解析された解析結果に基づいて、前記可変透過フィルタの駆動制御を行うフィルタ駆動制御手段とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
A light source, a color separation optical device that separates a light beam emitted from the light source into a plurality of color lights, and each color light separated by the color separation optical device is modulated in accordance with input image information to form an optical image. A projector having a plurality of light modulation devices to be formed;
A variable transmission filter that is disposed in the middle of an optical path from the light source to at least one of the light modulation devices, and has a total transmission region that totally transmits an incident light beam, and a color filter region that cuts a light beam of a specific wavelength;
Image information analysis means for analyzing the input image information;
A projector comprising: filter drive control means for performing drive control of the variable transmission filter based on the analysis result analyzed by the image information analysis means.
請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像情報解析手段は、
入力された画像情報の明るさ情報を取得する明るさ情報取得部を備え、
前記フィルタ駆動制御手段は、
前記明るさ情報取得部で取得された明るさ情報に基づいて、前記可変透過フィルタの全透過領域を用いるか、色フィルタ領域を用いるかを判定する使用フィルタ判定部を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 1, wherein
The image information analyzing means includes
A brightness information acquisition unit that acquires brightness information of input image information is provided,
The filter drive control means includes
And a use filter determination unit that determines whether to use a total transmission region or a color filter region of the variable transmission filter based on the brightness information acquired by the brightness information acquisition unit. Projector.
請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記画像情報解析手段は、
入力された画像情報の空間周波数分析を行う空間周波数分析部を備え、
前記使用フィルタ判定部は、
さらに、前記空間周波数分析部の分析結果に基づいて、前記可変透過フィルタの全透過領域を用いるか、色フィルタ領域を用いるかを判定することを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 2,
The image information analyzing means includes
It has a spatial frequency analysis unit that performs spatial frequency analysis of input image information,
The use filter determination unit
Furthermore, it is determined whether to use the total transmission region or the color filter region of the variable transmission filter based on the analysis result of the spatial frequency analysis unit.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記色分離光学装置は、少なくとも1つ以上のダイクロイックミラーを備え、
前記可変透過フィルタは、このダイクロイックミラーの光路前段に配置され、該可変透過フィルタの色フィルタ領域は、前記ダイクロイックミラーの半値波長近傍の波長をカットするフィルタであることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 3,
The color separation optical device includes at least one dichroic mirror,
The variable transmission filter is disposed in a stage preceding the optical path of the dichroic mirror, and the color filter region of the variable transmission filter is a filter that cuts a wavelength in the vicinity of a half-value wavelength of the dichroic mirror.
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記可変透過フィルタは、回転可能な円板状体に全透過領域及び色フィルタ領域が区画された回転式フィルタとして構成され、
該可変透過フィルタの色フィルタ領域は、円周方向に透過波長及び透過率の少なくともいずれかが連続的、又は段階的に変化することを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 4,
The variable transmission filter is configured as a rotary filter in which a total transmission region and a color filter region are partitioned in a rotatable disk-shaped body,
In the color filter region of the variable transmission filter, at least one of a transmission wavelength and a transmittance changes continuously or stepwise in the circumferential direction.
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記可変透過フィルタの色フィルタ領域の透過特性に応じた色変換情報が記憶された色変換情報記憶手段と、
投射中の前記可変透過フィルタの動作状況を取得する動作状況取得手段と、
取得された前記可変透過フィルタの動作状況に基づいて、前記可変透過フィルタの色フィルタ領域が用いられているか、全透過領域が用いられているかを判定する使用領域判定手段と、
色フィルタ領域が使用されていると判定されたときに、前記色変換情報記憶手段に記憶された色変換情報を参照して、入力された画像情報の色変換処理を行う色変換処理手段とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 5,
Color conversion information storage means for storing color conversion information corresponding to the transmission characteristics of the color filter region of the variable transmission filter;
Operation status acquisition means for acquiring the operation status of the variable transmission filter during projection;
Based on the obtained operating state of the variable transmission filter, the use area determination means for determining whether the color filter area of the variable transmission filter is used or the total transmission area is used;
Color conversion processing means for performing color conversion processing of input image information with reference to color conversion information stored in the color conversion information storage means when it is determined that a color filter area is used; A projector characterized by comprising.
請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記使用領域判定手段の判定結果に基づいて、前記光源から射出される光束の光量を調整する光量調整制御手段を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 6, wherein
A projector comprising: a light amount adjustment control unit that adjusts a light amount of a light beam emitted from the light source based on a determination result of the use area determination unit.
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記可変透過フィルタの操作制御を行うフィルタ操作制御手段を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 7,
A projector comprising filter operation control means for controlling operation of the variable transmission filter.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022181218A1 (en) * 2021-02-26 2022-09-01 富士フイルム株式会社 Control device, control method, control program, and projection device

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