JP2009229646A - Display device - Google Patents
Display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009229646A JP2009229646A JP2008073061A JP2008073061A JP2009229646A JP 2009229646 A JP2009229646 A JP 2009229646A JP 2008073061 A JP2008073061 A JP 2008073061A JP 2008073061 A JP2008073061 A JP 2008073061A JP 2009229646 A JP2009229646 A JP 2009229646A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- luminance
- light
- image
- liquid crystal
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、高い品位の表示を実現するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for realizing high quality display.
近年、光の透過率(または反射率)を画素毎に変化させる表示パネルに光源から光を照
射して縮小画像を形成し、この縮小画像を光学系によって拡大投射する表示装置が普及し
つつある。このような表示装置において、表示される画像のコントラスト比を見掛け上で
高くするために、画面全体の平均的な明るさに応じて光源の輝度を変化させる技術が提案
されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記技術において、コントラスト比は、表示パネルにおける透過率(ま
たは反射率)の範囲と光源輝度の範囲とで組み合わせで決まるが、光源は比較的狭い範囲
でしか制御できないので、コントラスト比を大きく拡大することができなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、高いコント
ラスト比の表示が可能な表示装置を提供することにある。
However, in the above technique, the contrast ratio is determined by a combination of the range of transmittance (or reflectance) in the display panel and the range of light source luminance. However, since the light source can be controlled only in a relatively narrow range, the contrast ratio is increased. It was not possible to enlarge.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and one of its purposes is to provide a display device capable of displaying a high contrast ratio.
上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、光源からの光を輝度信号に基づ
いて変調して出射する輝度変調器と、互いに異なる原色に対応し、前記輝度変調器による
出射光をそれぞれの色信号に基づいて変調する第1乃至第3光変調器と、前記第1乃至第
3光変調器によってそれぞれ変調された光の合成像を生成する合成手段と、を具備するこ
とを特徴とする。本発明によれば、合成像による明るさは、輝度変調器によって変調され
た光の輝度と、第1、第2または第3光変調器によって変調された光の輝度との積で表さ
れるので、高いコントラスト比を確保することが可能となる。
In order to achieve the above object, a display device according to the present invention includes a luminance modulator that modulates and emits light from a light source based on a luminance signal, and corresponds to different primary colors, and emitted light from the luminance modulator. Comprising: first to third optical modulators for modulating the light based on the respective color signals; and a combining means for generating a combined image of the light respectively modulated by the first to third optical modulators. Features. According to the present invention, the brightness of the composite image is represented by the product of the brightness of the light modulated by the brightness modulator and the brightness of the light modulated by the first, second, or third light modulator. Therefore, it is possible to ensure a high contrast ratio.
ここで、表示すべき画像に対応した輝度信号から、当該画像における輝度の平均値を算
出する輝度平均値算出回路と、算出された平均値にしたがって前記光源の輝度を制御する
光源制御回路と、表示すべき画像に対応した輝度信号で示される輝度を変換処理して前記
輝度変調器に供給する輝度処理回路と、をさらに有する構成としても良い。この構成によ
れば、表示すべき画像の輝度の平均値にしたがって光源の輝度が制御されるとともに、輝
度変調器によって変調される光の輝度が制御されるので、画面の局所的な明るさ制御が可
能となる。
なお、本発明において、前記第1乃至第3光変調器は、それぞれ赤色、緑色、青色に対
応する液晶パネルである構成としても良い。また、本発明において、前記合成手段による
合成像を拡大投射する投射手段を、さらに有する構成としても良い。
Here, from a luminance signal corresponding to an image to be displayed, a luminance average value calculation circuit that calculates an average value of luminance in the image, a light source control circuit that controls the luminance of the light source according to the calculated average value, A luminance processing circuit that converts luminance indicated by a luminance signal corresponding to an image to be displayed and supplies the luminance modulation circuit to the luminance modulator may be further included. According to this configuration, the brightness of the light source is controlled according to the average value of the brightness of the image to be displayed, and the brightness of the light modulated by the brightness modulator is controlled, so that the local brightness control of the screen is performed. Is possible.
In the present invention, the first to third optical modulators may be liquid crystal panels corresponding to red, green, and blue, respectively. In the present invention, the projector may further include projection means for enlarging and projecting a composite image by the synthesis means.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る表示装置であって、スクリーンに表示画像を拡大
投射するプロジェクタ100の光学的な構成を示す図である。
この図に示されるように、プロジェクタ100は、ダイクロイックプリズム130を中
心にしてみたときに、12時、3時、6時の方向にそれぞれ液晶パネル10R、10G、
10Bが配置した構成となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an optical configuration of a
As shown in this figure, when the
10B is arranged.
また、光源102は、ハロゲンランプや放物反射板などを含み、ほぼ平行の白色光を射
出する。
ミラーデバイス30は、複数の画素に対応したミラー素子を有し、各ミラー素子は、オ
ン(On)状態であれば、光源102から入射した光を図において9時の方向に反射させ
る一方、オフ(Off)状態であればほぼ8時の方向に反射させる。
なお、ミラーデバイス30は、後述するように画素毎に輝度信号に基づいてPWM駆動
されるので、オン状態の方向への反射像は、1垂直走査期間を基準としてみたときに画素
毎に明暗を有することになる。このため、ミラーデバイス30が輝度変調器として機能す
ることになる。
また、ミラーデバイス30からみて、8時の方向には、ライトアブソーバ32が設けら
れ、オフ状態のミラー素子によって反射された光を吸収する構成となっている。
The
The
Since the
Further, as viewed from the
ダイクロイックミラー104は、白色光のうち、G(緑)およびB(青)の光を6時の
方向に反射させ、他の色の光を9時の方向に透過させる。
ミラー106は、ダイクロイックミラー104を透過した光、すなわち、R(赤)の光
を6時の方向に反射させて、液晶パネル10Rに導く。ダイクロイックミラー108は、
ダイクロイックミラー104によって反射されたGおよびBの光のうち、Gの光を9時の
方向に反射させて、液晶パネル10Gに導き、他の色成分の光を6時の方向に透過させる
。
The
The
Of the G and B light reflected by the
リレーレンズ系120は、入射レンズ121、リレーレンズ122、出射レンズ123
および2枚のミラー126、127を有し、ダイクロイックミラー108を透過した光、
すなわちBの光を、液晶パネル10Bに導く。
なお、Bの光だけリレーレンズ系120が設けられている理由は、他のRやGと比較す
ると、液晶パネル10BまでのBの光路が長いので、その損失を防ぐためである。
The
And two
That is, the B light is guided to the
The reason why the
液晶パネル10R、10Gおよび10Bは、それぞれミラーデバイス30と同配列の画
素に対応した透過型の液晶素子を有し、それぞれ入射光を画素毎に変調する光変調器とし
て機能する。なお、液晶パネル10R、10Gおよび10Bは、後述するようにR、Gお
よびBの色信号に基づいて駆動される。このため、液晶パネル10Rの透過像はR成分の
画像を示すことになり、同様に、液晶パネル10G、10Bの透過像は、それぞれG成分
、B成分の画像を示すことになる。
The
ダイクロイックプリズム130は、互いに直交するダイクロイック面13R、13Bを
有する。このうち、ダイクロイック面13Rは、12時の方向から入射したRの光を反射
して9時の方向に出射し、他の色の光を透過する。ダイクロイック面13Bは、6時の方
向から入射したBの光を反射して9時の方向に出射し、他の色の光を透過する。このため
、3時の方向から入射したGの光は、ダイクロイック面13R、13Bを透過し、そのま
ま9時の方向に出射する。
したがって、R、G、B成分の各画像は、ダイクロイックプリズム130によって合成
されてカラー画像となり、3時方向に出射することになる。
投射レンズ群140は、ダイクロイックプリズム130によって合成されたカラー画像
をスクリーン150に拡大投射する光学系である。
The
Accordingly, the R, G, and B component images are combined by the
The
次に、プロジェクタ100の電気的な構成について図2を参照して説明する。
分離回路52は、上位装置(図示省略)から供給されたコンポジット映像信号を、輝度
信号、RGBの色信号および同期信号に分離する。
輝度平均値算出回路54は、分離回路52によって分離された輝度信号および同期信号
に基づいて表示すべき画像の明るさの平均値Avgを1垂直走査期間毎に算出する。
光源制御回路56は、輝度平均値算出回路54によって算出された平均値Avgに応じて
光源102の輝度が例えば図3に示されるような特性となるように制御する。詳細には、
光源制御回路56は、第1に、平均値Avgが第1閾値以上第2閾値以下である場合には、
輝度がNで一定とし、第2に、平均値Avgが第1閾値よりも低い場合には、平均値Avgが
第1閾値よりも低くなるにつれて、Nよりも低くなるように制御し、第3に、平均値Avg
が第2閾値よりも高い場合には、平均値Avgが第2閾値よりも高くなるにつれて、Nより
も高くなるように制御する。
Next, the electrical configuration of the
The
The luminance average
The light
First, when the average value Avg is not less than the first threshold and not more than the second threshold, the light
When the luminance is constant at N, and secondly, when the average value Avg is lower than the first threshold value, the average value Avg is controlled to become lower than N as the average value Avg becomes lower than the first threshold value. And average value Avg
Is higher than the second threshold value, the average value Avg is controlled to be higher than N as the average value Avg becomes higher than the second threshold value.
輝度処理回路58は、分離回路52によって分離された輝度信号を、輝度平均値算出回
路54によって算出された平均値Avgに応じて変換処理するものである。詳細には、輝度
処理回路58は、第1に、平均値Avgが第1閾値以上第2閾値以下である場合、輝度信号
で示される輝度を、光源102による輝度Nに対応した一定値nに変換し、第2に、平均
値Avgが第1閾値よりも低い場合に、輝度信号で示される輝度が所定値より高いものにつ
いては、当該輝度が高くなるにつれて、上記一定値nよりも徐々に高くなるように変換し
、第3に、平均値Avgが第2閾値よりも高い場合に、輝度信号で示される輝度が所定値よ
り低いものについては、当該輝度が低くなるにつれて、上記一定値nよりも徐々に低くな
るように変換する。
The
なお、実際には、少なくとも1垂直走査期間を経過しないと、輝度平均値算出回路54
が当該垂直走査期間に供給される輝度信号で示される輝度の平均値Avgを算出することが
できない。このため、供給される輝度信号を、算出された平均値Avgに基づいて変換処理
すると、垂直走査期間がズレた関係にあるが、通常の動画であってもその差は無視できる
と考えられる。無視できない場合には、算出される平均値Avgに、輝度信号の供給タイミ
ングを合わせるための遅延回路を設ければ良い。
Actually, the luminance average
Cannot calculate the average luminance value Avg indicated by the luminance signal supplied during the vertical scanning period. For this reason, when the supplied luminance signal is converted based on the calculated average value Avg, the vertical scanning period is shifted, but it is considered that the difference can be ignored even for a normal moving image. If it cannot be ignored, a delay circuit for adjusting the supply timing of the luminance signal to the calculated average value Avg may be provided.
デバイス制御回路60は、輝度処理回路58によって変換処理された輝度信号および分
離回路52によって分離された同期信号にしたがってミラーデバイス30を駆動制御する
ものである。詳細には、デバイス制御回路60は、ミラーデバイス30における各ミラー
素子がそれぞれ1垂直走査期間(1V)のうち、変換処理された輝度信号で示される輝度
に応じた期間だけオン状態となるようにPWM(パルス幅変調)制御する。
The device control circuit 60 drives and controls the
一方、パネル制御回路62は、分離回路52によって分離されたRGBの色信号および
同期信号に基づいて液晶パネル10R、10G、10Bをそれぞれ駆動制御するものであ
る。詳細には、パネル制御回路62は、液晶パネル10Rにおける各液晶容量に対して、
Rの色信号で示される階調に応じた電圧が同期信号にしたがって順番に書き込まれるよう
に制御し、同様に液晶パネル10G、10Bにおける各液晶容量に対して、G、Bの色信
号で示される階調に応じた電圧が同期信号にしたがって順番に書き込まれるように、それ
ぞれ制御する。
On the other hand, the
Control is performed so that the voltage corresponding to the gradation indicated by the R color signal is sequentially written in accordance with the synchronization signal. Similarly, the G and B color signals are indicated for the liquid crystal capacitors in the
本実施形態によれば、ダイクロイックプリズム130による合成像における各画素の明
るさは、単純には、光源102の輝度と、ミラーデバイス30によるオン状態方向への反
射光の明るさと、液晶パネル10R、10G、10Bの透過像の明るさとの積で表すこと
ができる。
輝度平均値算出回路54によって算出された平均値Avgが第1閾値以上第2閾値以下で
ある場合、光源102の輝度はNであり、ミラーデバイス30によるオン状態方向への反
射光の明るさは全画素について一定値nに応じた値となるから、合成像における各画素の
明るさは、RGBの色信号だけで決まることになる。
According to the present embodiment, the brightness of each pixel in the composite image by the
When the average value Avg calculated by the luminance average
さらに、本実施形態では、表示すべき画像における明るさの平均値Avgに応じて光源1
02の輝度を制御するとともに、ミラーデバイス30における反射光を画素毎に局所的に
制御している。
詳細には、表示すべき画像の輝度の平均値Avgが第1閾値よりも低い場合であって、当
該画像の一部に明るいハイライト部分が存在する場合、光源102の輝度が低くなるので
、暗い部分は、より暗くなる一方、ハイライト部分についてはミラーデバイス30におい
て相対的明るくなるように制御されるので、スクリーン150に投射される画像のハイラ
イト部分が暗くなってしまう現象が回避される。
反対に、表示すべき画像の輝度の平均値Avgが第2閾値よりも高い場合であって、当該
画像の一部に暗いシャドウ部分が存在する場合、光源102の輝度が高くなるので、明る
い部分は、より明るくなる一方、シャドウ部分についてはミラーデバイス30において相
対的暗くなるように制御されるので、スクリーン150に投射される画像のシャドウ部分
が明るくなってしまう現象(黒浮き)を回避することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the light source 1 is selected according to the average brightness value Avg in the image to be displayed.
The brightness of 02 is controlled and the reflected light from the
In detail, when the average value Avg of the luminance of the image to be displayed is lower than the first threshold and there is a bright highlight portion in a part of the image, the luminance of the
On the other hand, when the average value Avg of the luminance of the image to be displayed is higher than the second threshold and there is a dark shadow portion in a part of the image, the luminance of the
なお、実施形態では、平均値Avgに応じて光源102を輝度制御するとともに、分離さ
れた輝度信号によって示される輝度を平均値Avgに応じて変換処理したが、光源102の
輝度を一定とするとともに、分離された輝度信号によって示される輝度を変換処理しない
で(または適宜圧縮して)ミラーデバイス30を駆動制御する構成としても良い。
ここで、ミラーデバイス30の各画素で表現される明るさの最高値をwd、最低値をBd
とし、液晶パネル10R、10G、10Bの各画素で表現される明るさの最高値をWp、
最低値をBpで表記してみると、ダイクロイックプリズム130による合成像でみたとき
に、各画素の明るさは、光源102が輝度一定であれば、単純には、ミラーデバイス30
によるオン状態方向への反射光の明るさと、液晶パネル10R、10G、10Bの透過像
の明るさとの積で表すことができる。
コントラスト比は、明るさの最高値と最低値との比で表されるので、従来のように液晶
パネル10R、10G、10Bのみが設けられる構成ではWp/Bpである。これに対して
、本実施形態では、液晶パネル10R、10G、10Bに加えて前段にミラーデバイス3
0が設けられるので、コントラスト比は、(Wd・Wp)/(Bd・Bp)となる。
このため、光源の輝度を変化させない場合であっても、液晶パネル10R、10G、1
0Bのみの従来構成よりも高いコントラスト比が可能となる。
In the embodiment, the luminance of the
Here, the maximum value of brightness expressed by each pixel of the
And the maximum value of brightness expressed by each pixel of the
When the minimum value is expressed by Bp, the brightness of each pixel when viewed from the composite image by the
Can be represented by the product of the brightness of the reflected light in the on-state direction and the brightness of the transmitted images of the
Since the contrast ratio is expressed by the ratio between the maximum value and the minimum value of brightness, it is Wp / Bp in the configuration in which only the
Since 0 is provided, the contrast ratio is (Wd · Wp) / (Bd · Bp).
Therefore, even when the luminance of the light source is not changed, the
A higher contrast ratio than the conventional configuration of only 0B is possible.
また、実施形態では、輝度変調器としてミラーデバイス30を例示したが、画素毎に輝
度(明暗)を変化させるものであれば良いので、例えば透過型や反射型の液晶パネルも適
用可能である。また、液晶パネル10R、10G、10Bについては透過型に限られず、
反射型でも適用可能である。
実施形態では、プロジェクタを例に挙げて説明したが、リアプロジェクション型のテレ
ビジョンなどにも適用可能である。
In the embodiment, the
The reflection type is also applicable.
In the embodiment, the projector has been described as an example, but the present invention can also be applied to a rear projection type television.
10R、10G、10B…液晶パネル、30…ミラーデバイス、52…分離回路、54…
輝度平均値算出回路、56…光源制御回路、58…輝度処理回路、60…デバイス制御回
路、100…表示装置、130…ダイクロイックプリズム、140…投射レンズ群
10R, 10G, 10B ... Liquid crystal panel, 30 ... Mirror device, 52 ... Separation circuit, 54 ...
Luminance average
Claims (4)
互いに異なる原色に対応し、前記輝度変調器による出射光をそれぞれの色信号に基づい
て変調する第1乃至第3光変調器と、
前記第1乃至第3光変調器によってそれぞれ変調された光の合成像を生成する合成手段
と、
を具備することを特徴とする表示装置。 A luminance modulator that modulates and emits light from a light source based on a luminance signal;
First to third optical modulators corresponding to mutually different primary colors and modulating emitted light from the luminance modulator based on respective color signals;
Combining means for generating combined images of the lights modulated by the first to third optical modulators,
A display device comprising:
度平均値算出回路と、
算出された平均値にしたがって前記光源の輝度を制御する光源制御回路と、
表示すべき画像に対応した輝度信号で示される輝度を変換処理して前記輝度変調器に供
給する輝度処理回路と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 A luminance average value calculation circuit for calculating an average luminance value in the image from the luminance signal corresponding to the image to be displayed;
A light source control circuit for controlling the luminance of the light source according to the calculated average value;
A luminance processing circuit that converts luminance indicated by a luminance signal corresponding to an image to be displayed and supplies the luminance modulator to the luminance modulator;
The display device according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the first to third light modulators are liquid crystal panels corresponding to red, green, and blue, respectively.
さらに有することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 Projecting means for enlarging and projecting a composite image by the combining means,
The display device according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008073061A JP2009229646A (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008073061A JP2009229646A (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009229646A true JP2009229646A (en) | 2009-10-08 |
Family
ID=41245144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008073061A Withdrawn JP2009229646A (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009229646A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9641819B2 (en) | 2013-11-19 | 2017-05-02 | Seiko Epson Corporation | Display device including a plurality of sub-signal processing circuits corresponding to a plurality of video signal colors, and method of controlling display device |
-
2008
- 2008-03-21 JP JP2008073061A patent/JP2009229646A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9641819B2 (en) | 2013-11-19 | 2017-05-02 | Seiko Epson Corporation | Display device including a plurality of sub-signal processing circuits corresponding to a plurality of video signal colors, and method of controlling display device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4552986B2 (en) | Image display device | |
US8083358B2 (en) | Projector for achieving a wide variety of gradation and color representation, projection system, program and recording medium | |
JP2006235157A (en) | Image display device, image display method, and program | |
US9621863B2 (en) | Projector and light emission control method in the projector | |
JP2013057930A (en) | Projection type display device and control method of the same | |
JP2006284982A (en) | Dimming information generation device, method thereof, program thereof, recording medium with program recorded therein, and image display device | |
US9361819B2 (en) | Image display device and method of controlling the same | |
JP4552985B2 (en) | Image display device | |
JP2006047531A (en) | Multiprojection display and projector unit | |
JP2005107019A (en) | Image display method and system, and projector | |
US20150022554A1 (en) | Image display device and image display method | |
US20060227147A1 (en) | Method and apparatus for an image presentation device with illumination control for black image processing | |
JP2005284288A (en) | Projection system and method for of pixelized color image | |
JP2006251445A (en) | Projector, image display method and image display program | |
JP2004325644A (en) | Projector | |
JP2009162988A (en) | Projector, and image display method in projector | |
JP2009229646A (en) | Display device | |
JP2005257761A (en) | Image display device and image display method | |
JP2014066805A (en) | Projector and emission control method in projector | |
JP2005077638A (en) | Video display device and projection type display device | |
JP2006064825A (en) | Image display device and driving method thereof | |
US20160269699A1 (en) | Signal processing circuit, circuit substrate, and projector | |
JP4539099B2 (en) | Projection type display device, control method for projection type display device, and image output device | |
US8210685B2 (en) | Projection display apparatus | |
JP2008058627A (en) | Projector and projection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110607 |