JP2009033365A - 投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レジストレーション調整の際の効果を容易に確認することが可能な投射型表示装置を提供する。
【解決手段】スクリーン17上に投射された各原色光Lr,Lg,Lb間で位置ずれが生じた場合には、ユーザによって入力された調整値等に応じて、そのような位置ずれが低減されるように、各原色光Lr,Lg,Lbに対応する各色用の映像信号D1の補正を行う(レジストレーション調整を行う)。各原色光Lr,Lg,Lb間の位置ずれによる色ずれの発生が抑えられ、表示画質が向上する。また、映像信号D1の補正(レジストレーション調整)の有効化または無効化(オン/オフ)を、ユーザによる設定に応じて切替可能とする。レジストレーション調整が無効化された状態では、調整前の映像信号D1に基づく映像表示が保持されるため、一旦入力した調整値等をリセットする必要がなくなる。
【選択図】図1
【解決手段】スクリーン17上に投射された各原色光Lr,Lg,Lb間で位置ずれが生じた場合には、ユーザによって入力された調整値等に応じて、そのような位置ずれが低減されるように、各原色光Lr,Lg,Lbに対応する各色用の映像信号D1の補正を行う(レジストレーション調整を行う)。各原色光Lr,Lg,Lb間の位置ずれによる色ずれの発生が抑えられ、表示画質が向上する。また、映像信号D1の補正(レジストレーション調整)の有効化または無効化(オン/オフ)を、ユーザによる設定に応じて切替可能とする。レジストレーション調整が無効化された状態では、調整前の映像信号D1に基づく映像表示が保持されるため、一旦入力した調整値等をリセットする必要がなくなる。
【選択図】図1
Description
本発明は、液晶プロジェクタ等に適用される投射型表示装置に関する。
空間光変調素子に印加する電気信号に従い、空間光変調素子への入射光を空間変調して出射し、出射光を集めて投影することで映像表示を行う投射型表示装置(例えば、液晶プロジェクタなど)が普及している。そうした投射型表示装置は、一般的に、光源としてランプと集光鏡とを有すると共に、それらから発せられた光を集光して空間光変調素子に入射させる照明光学系を備えており、空間光変調素子からの光を投影レンズによってスクリーンなどに投影するようになっている。
このような投射型表示装置のうち、赤色光(R)、緑色光(G)および青色光(B)の各三原色光を合成して投射を行うもの(いわゆる三板式の投射型表示装置)では、光学系の固着の精度等にばらつきが生じる場合があり、そのような場合にはスクリーン上に投射された表示映像において、各原色光間での位置ずれによって色ずれが発生してしまう問題があった。そこで、このような光学機構的な要因で発生する色ずれを低減するため、従来より、色ずれを電気的に補正するレジストレーション調整機能を設けるようにした投射型表示装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
このようなレジストレーション調整の際、ユーザは、スクリーン上に投射された表示画面上の色ずれを見ながら、画面上の各調整ポイントにおいて、赤色光、緑色光および青色光の各原色光について、水平方向(H方向)または垂直方向(V方向)に沿った位置ずれを低減するような調整値を入力することにより、調整を行うようになっている。
ところが、従来のレジストレーション調整機能では、画面上で位置ずれの調整を行った後にその調整効果の確認を行う場合や、調整値を一度無効とした場合には、一旦入力したその調整値をリセット(初期化)する必要があった。つまり、レジストレーション調整の際の効果確認の操作が非常に煩雑なものであり、効果を確認するのが容易ではなかった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、レジストレーション調整の際の効果を容易に確認することが可能な投射型表示装置を提供することにある。
本発明の投射型表示装置は、光源と、この光源から発せられた光をカラー表示用の各原色光ごとに映像信号に基づいて変調する空間光変調素子と、この空間光変調素子により変調された各原色光をスクリーンに投射する投射手段と、補正手段とを備えたものである。ここで、この補正手段は、スクリーン上に投射された各原色光間で位置ずれが生じた場合に、入力された補正値に応じてそのような位置ずれが低減されるように各原色光に対応する映像信号の補正を行い、補正後の映像信号を空間光変調素子へ供給するものである。また、このような補正手段による映像信号の補正の有効化または無効化は、ユーザによる設定に応じて切替可能となっている。
本発明の投射型表示装置では、光源から発せられた光が各原色光ごとに映像信号に基づいて空間光変調素子により変調され、この変調された各原色光がスクリーンへ投射されることにより、映像信号に基づく映像表示がなされる。また、スクリーン上に投射された各原色光間で位置ずれが生じた場合には、入力された補正値に応じてそのような位置ずれが低減されるように各原色光に対応する映像信号の補正がなされ、補正後の映像信号が空間光変調素子へ供給される。これにより、各原色光間の位置ずれによる色ずれの発生が抑えられ、表示画質が向上する。また、このような映像信号の補正の有効化または無効化がユーザによる設定に応じて切替可能であるため、例えば補正が無効化された状態では、入力された補正値による補正が実際には行われず、補正前の映像信号に基づく映像表示が保持される。
本発明の投射型表示装置によれば、スクリーン上に投射された各原色光間で位置ずれが生じた場合には、入力された補正値に応じてそのような位置ずれが低減されるように各原色光に対応する映像信号の補正を行う(レジストレーション調整を行う)ようにしたので、各原色光間の位置ずれによる色ずれの発生を抑え、表示画質を向上させることができる。また、このような映像信号の補正の有効化または無効化をユーザによる設定に応じて切替可能としたので、補正が無効化された状態では補正前の映像信号に基づく映像表示を保持することができ、従来のように一旦入力した補正値(調整値)をリセットする必要がなくなる。よって、レジストレーション調整の際に、その効果を容易に確認することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る投射型表示装置(液晶プロジェクタ1)の全体構成を表したものである。この液晶プロジェクタ1は、外部から供給される入力映像信号Dinに基づいて映像表示を行うものであり、光源部11と、ダイクロイックミラー121,122と、反射ミラー131,132,133と、光変調器14と、ダイクロイックプリズム15と、投射レンズ16と、スクリーン17と、入力映像信号Dinに基づいて光変調器14の制御を行う制御部2とから構成されている。
光源11は、カラー画像表示に必要とされる、赤色光Lr、緑色光Lgおよび青色光Lbの各原色光を含んだ白色光(照射光L0)を発するものであり、例えばハロゲンランプ、メタルハライドランプまたはキセノンランプなどにより構成されている。
ダイクロイックミラー121は、光源11から発せられた照射光L0のうち、赤色光Lrおよび緑色光Lgを透過させる一方、青色光Lbを反射させることにより、赤色光Lrおよび緑色光Lgと青色光Lbとを互いに分離して進行させるものである。また、ダイクロイックミラー122は、ダイクロイックミラー121を透過した赤色光Lrおよび緑色光Lgのうち、赤色光Lrを透過させる一方、緑色光Lgを反射させることにより、赤色光Lrと緑色光Lgとを互いに分離して進行させるものである。なお、このダイクロイックミラー122により反射された緑色光Lgは、光変調器14の方向へと進行するようになっている。
反射ミラー131は、ダイクロイックミラー121により反射された青色光Lbを、光変調器14の方向へと反射させるものである。反射ミラー132,133は、ダイクロイックミラー122により反射された赤色光Lrを、光変調器14の方向へと反射させるものである。
光変調器14は、赤色光Lr、緑色光Lgおよび青色光Lbの各原色光に対応する3つの液晶素子14R,14G,14Bを含んで構成されており、光源11から発せられた照射光L0を、各原色光(赤色光Lr、緑色光Lgおよび青色光Lb)ごとに、制御部2から供給される各色用の映像信号に基づいてそれぞれ変調するものである。
具体的には、液晶素子14Rは、反射ミラー133とダイクロイックプリズム15との間に配置されており、入射した赤色光Lrを、制御部2から供給される赤色用の映像信号に基づいて変調するものである。また、液晶素子14Gは、ダイクロイックミラー122とダイクロイックプリズム15との間に配置されており、入射した緑色光Lgを、制御部2から供給される緑色用の映像信号に基づいて変調するものである。また、液晶素子14Bは、反射ミラー131とダイクロイックプリズム15との間に配置されており、入射した青色光Lbを、制御部2から供給される青色用の映像信号に基づいて変調するものである。これら液晶素子14R,14G,14Bはそれぞれ、例えば、映像信号に基づく駆動電圧が印加される一対の基板間に液晶分子を含む液晶層が挟まれた構造となっている。
ダイクロイックプリズム15は、液晶素子14R,14G,14Bによりそれぞれ変調された赤色光Lr、緑色光Lgおよび青色光Lbを混合して混合光(表示光)Loutとすると共に、この表示光Loutを一の光路上(投射レンズ16へと向かう光路上)へと進行させるものである。
投射レンズ16は、ダイクロイックプリズム15とスクリーン17との間に配置されており、ダイクロイックプリズム15により生成された表示光Loutをスクリーン17上へ投射させるためのレンズである。スクリーン17は、液晶素子14R,14G,14Bによりそれぞれ変調されて投射レンズ16により投射された光(表示光Lout)が投射される部分である。
制御部2は、映像信号処理部21と、レジストレーション調整部22と、液晶素子駆動部23とを有している。
映像信号処理部21は、入力映像信号Dinに対し、映像信号の色温度を調整するホワイトバランス調整といわゆるガンマ補正とを施すことにより映像信号D1(調整前データD1)を生成する機能を有している。これにより、表示映像の画質が向上するような調整がなされるようになっている。
レジストレーション調整部22は、スクリーン17上に投射された各原色光Lr,Lg,Lb間で位置ずれが生じた場合に、ユーザにより入力された調整値(補正値)に応じて、そのような位置ずれが低減されるように各原色光Lr,Lg,Lbに対応する各色用の映像信号D1(調整前データD1)の補正を行い(レジストレーション調整を行い)、調整後の各色用の映像信号D2(調整後データD2)を液晶素子駆動部23へ供給するものである。なお、このレジストレーション調整部22による調整処理の詳細については、後述する。
液晶素子駆動部23は、レジストレーション調整部24により供給される調整後データD2に基づいて、液晶素子14R,14B,14Gをそれぞれ駆動するものである。
ここで、液晶素子14R,14B,14Gが本発明における「空間光変調素子」の一具体例に対応し、投射レンズ16が本発明における「投射手段」の一具体例に対応する。また、レジストレーション調整部22が本発明における「補正手段」の一具体例に対応する。
次に、図1〜図7を参照して、本実施の形態の液晶プロジェクタ1の動作について詳細に説明する。ここで、図2は、レジストレーション調整部22による調整処理の一例を流れ図で表したものである。また、図3〜図7は、そのような調整処理の際のスクリーン17上の表示画面の一例について表したものである。
この液晶プロジェクタ1では、図1に示したように、光源11から発せられた照射光L0が、ダイクロイックミラー121によって赤色光Lrおよび緑色光Lgと青色光Lbとに分離され、さらにダイクロイックミラー122によって、赤色光Lrと緑色光Lgとが分離される。分離された赤色光Lrは、反射ミラー132,133を介して液晶素子14Rへ入射し、分離された緑色光Lgは、そのまま液晶素子14Gへ入射し、分離された青色光Lbは、反射ミラー131を介して液晶素子14Bへ入射する。これら各原色光Lr,Lg,青色光Lbはそれぞれ、液晶素子14R,14G,14Bにおいて、制御部2から供給される各色用の映像信号に基づいて変調される。そして変調された各原色光Lr,Lg,青色光Lbはダイクロイックプリズム15により混合された表示光Loutとなり、この表示光Loutが投射レンズ16によってスクリーン17上に投射されることにより、入力映像信号Dinに基づく映像表示がなされる。
ここで、制御部2では、まず、映像信号処理部21において、入力映像信号Dinに対してホワイトバランス調整やガンマ補正が施されることにより、映像信号D1が生成される。
次に、レジストレーション調整部22では、映像信号処理部21から供給される映像信号D1(調整前データD1)に対し、例えば図2に示したように、ユーザから入力される調整値に応じて補正(レジストレーション調整)がなされ、調整後の映像信号D2(調整後データD2)が液晶素子駆動部23へ供給される。
具体的には、例えば図3に示した表示画面3Aのように、レジストレーション調整用の複数の調整ポイントPが表示されている場合において、図中の符号P1付近で、例えば図4に示したような色ずれ(赤色光ライン41R、緑色光ライン41Gおよび青色光ライン41Bのうちの青色光ライン41Bが、水平方向(H方向)に例えば「−0.4ポイント(左方向に0.4ポイント)」分だけ位置ずれしていることによる色ずれ)が生じていた場合には、以下のようにしてレジストレーション調整がなされる。すなわち、まず、例えば図5に示したような表示画面3B上の調整用メニュー画面31において、ユーザによって調整対象となる色(この場合、青(B))が選択され(図2のステップS101)、同じく表示画面3B上において調整対象となる位置(ポイント)が選択され(この場合、符号P1付近の調整ポイントが選択ポイントP2として選択されている)(ステップS102)、調整用メニュー画面31において、ユーザによって調整方向(水平方向(H方向)または垂直方向(V方向);この場合、水平方向)および調整値(この場合、「+0.4」ポイント(右方向へ0.4ポイント))が設定されると(ステップS103)、レジストレーション調整部22では、このような選択・指定処理が完了したか否かが判断される(ステップS104)。ユーザにより、まだ完了していない旨の指示がなされた場合には(ステップS104:N)、ステップS101へと戻って再びステップS101〜S103の選択・指定処理を繰り返す。一方、ユーザにより、完了した旨の指示がなされた場合には(ステップS104:Y)、次に、選択・指定された内容に基づいて実際のレジストレーション調整処理が行われ、ユーザによる表示画面上での調整効果確認処理がなされる(ステップS105)。そして全体の調整処理を終了するか否かの判断がレジストレーション調整部22によりなされ(ステップS106)、ユーザによって全体調整処理をまだ終了しない旨の指示がなされた場合には(ステップS106:N)、ステップS101へと戻って再びステップS101〜S105の処理を繰り返す一方、例えば図6に示したように、青色光ライン41Bの水平方向の位置ずれによる色ずれが低減(解消)された場合には、ユーザによって全体の調整処理を終了する旨の指示がなされ(ステップS106:Y)、全体の調整処理が終了となる。
このようにしてレジストレーション調整部22では、スクリーン17上に投射された各原色光Lr,Lg,Lb間で位置ずれが生じた場合に、ユーザによって入力された調整値等に応じてそのような位置ずれが低減されるように各原色光Lr,Lg,Lbに対応する各色用の映像信号D1の補正がなされ(レジストレーション調整が行われ)、補正後の映像信号D2が液晶素子14R,14G,14Bへ供給される。これにより、各原色光Lr,Lg,Lb間の位置ずれによる色ずれの発生が抑えられ、表示画質が向上する。
また、本実施の形態のレジストレーション調整の際には、例えば図7(A),(B)に示したように、表示画面上の調整用メニュー画面32,33を用いることにより、映像信号D1の補正(レジストレーション調整)の有効化または無効化(オン/オフ)が、ユーザによる設定に応じて切替可能となっている。具体的には、レジストレーション調整を無効化するときには、図7(A)に示したように操作する(「オフ」に設定する)ことにより、ユーザによって入力された調整値等によるレジストレーション調整が実際には行われず、調整前の映像信号D1に基づく映像表示が、例えばレジストレーション調整部22内の図示しないフレームメモリに記録されて保持される。一方、レジストレーション調整を有効化するときには、図7(A)に示したように操作する(「オン」に設定する)ことにより、ユーザによって入力された調整値等によるレジストレーション調整が実際に行わるようになり、調整後の映像信号D2に基づく映像表示がなされる。したがって、従来のように、画面上で位置ずれの調整を行った後にその調整効果の確認を行う場合や、調整値を一度無効とした場合に、一旦入力したその調整値をリセット(初期化)する必要がなくなり、レジストレーション調整の際の効果確認の操作が容易となる。
以上のように本実施の形態では、スクリーン17上に投射された各原色光Lr,Lg,Lb間で位置ずれが生じた場合には、ユーザによって入力された調整値等に応じてそのような位置ずれが低減されるように各原色光Lr,Lg,Lbに対応する各色用の映像信号D1の補正を行う(レジストレーション調整を行う)ようにしたので、各原色光Lr,Lg,Lb間の位置ずれによる色ずれの発生を抑え、表示画質を向上させることができる。また、このような映像信号D1の補正(レジストレーション調整)の有効化または無効化(オン/オフ)をユーザによる設定に応じて切替可能としたので、レジストレーション調整が無効化された状態では調整前の映像信号D1に基づく映像表示を保持することができ、従来のように一旦入力した調整値等をリセットする必要がなくなる。よって、レジストレーション調整の際に、その効果を容易に確認することが可能となる。
また、スクリーン17上に投射された調整用メニュー画面31〜33上の操作によって、そのような映像信号D1の補正の有効化または無効化が切替可能となっているため、ユーザは容易に切替操作を行うことが可能となる。
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、水平方向(H方向)の位置ずれを低減(解消)するための水平方向のレジストレーション調整について説明したが、例えば図8に示した赤色光ライン42R、緑色光ライン42Gおよび青色光ライン42Bのように、青色光ライン42Bが垂直方向(V方向)に沿って位置ずれ(この場合、「−」方向の位置ずれ)しているような場合においても、上記実施の形態と同様に、例えば図9に示した表示画面3Cにおいて、調整用メニュー画面34および選択ポイントP2を用いて垂直方向のレジストレーション調整を行うことにより、例えば図10に示したように、青色光ライン42Bの垂直方向の位置ずれを低減(解消)して色ずれを抑え、表示画質を向上させることが可能である。
また、上記実施の形態では、「−」方向の位置ずれを低減(解消)するために「+」方向にレジストレーション調整を行った場合について説明したが、逆に、「+」方向の位置ずれを低減(解消)するために「−」方向にレジストレーション調整を行う場合についても、上記実施の形態と同様に行うことができ、同様の作用効果を得ることが可能である。
また、上記実施の形態では、図2に示したように、レジストレーション調整の際に、ユーザによって調整対象の色を選択したのちに調整対象の位置(調整ポイント)を選択する場合について説明したが、例えば逆に、調整対象の位置(調整ポイント)を選択したのちに調整対象の色を選択するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、いわゆる三板式の投射型表示装置(プロジェクタ)について説明したが、投射型表示装置の方式はこれには限られず、本発明は、スクリーン上に投射された各原色光間で位置ずれが発生する可能性があるのであれば、他の方式の投射型表示装置にも適用することが可能である。
さらに、上記実施の形態では、空間光変調素子が液晶素子(液晶素子14R,14G,14B)であり、液晶表示装置(液晶プロジェクタ1)として構成されている場合について説明したが、他の空間光変調素子として、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)素子を用いるようにしてもよい。
1…液晶プロジェクタ、11…光源、121,122…ダイクロイックミラー、131,132,133…反射ミラー、14…光変調器、14R,14G,14B…液晶素子、15…ダイクロイックプリズム、16…投影レンズ、17…スクリーン、2…制御部、21…映像信号処理部、22…レジストレーション調整部、23…液晶素子駆動部、3A,3B、3C…表示画面、31,32,33,34…調整用メニュー画面、41R,42R…赤色光ライン、41G,42G…緑色光ライン、41B,42B…青色光ライン、Din…入力映像信号、D1…映像信号(調整前データ)、D2…映像信号(調整後データ)、L0…光源からの射出光(照射光)、Lr…赤色光、Lg…緑色光、Lb…青色光、Lout…混合光(表示光)、P…調整ポイント、P2…選択ポイント。
Claims (3)
- 光源と、
前記光源から発せられた光を、カラー表示用の各原色光ごとに映像信号に基づいて変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子により変調された各原色光をスクリーンに投射する投射手段と、
前記スクリーン上に投射された各原色光間で位置ずれが生じた場合に、入力された補正値に応じてそのような位置ずれが低減されるように各原色光に対応する前記映像信号の補正を行い、補正後の映像信号を前記空間光変調素子へ供給する補正手段と
を備え、
前記補正手段による前記映像信号の補正の有効化または無効化が、ユーザによる設定に応じて切替可能となっている
ことを特徴とする投射型表示装置。 - 前記スクリーン上に投射された設定メニュー画面上の操作によって、前記映像信号の補正の有効化または無効化が切替可能となっている
ことを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記空間光変調素子が液晶素子であり、液晶プロジェクタとして構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。
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