JP2009271145A - Wide-angle projection type video display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンピュータ等で作成された映像や、光ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録された映像信号データを映像光としてスクリーンなどの投影面に投写する短焦点投写レンズを搭載した広角投写型映像表示装置に関する。 The present invention is a wide-angle projection type equipped with a short-focus projection lens that projects video generated by a computer or the like and video signal data recorded on a recording medium such as an optical disk or a magnetic tape onto a projection surface such as a screen as video light. The present invention relates to a video display device.
投写型映像表示装置は、ホームシアター、会議室、研修室、教室、娯楽場、各種展示室、スタジオなど多方面の施設における映像表示装置として利用されている。従来通常の投写型映像表示装置としての液晶プロジェクタは、液晶プロジェクタとスクリーンや壁面などの投影面との間にどうしても数メートルの投影距離を必要とするものが多く、その間に光を遮るものを置くことができないため、使用環境に制約を生じるという問題があった。そこで、このような不便を解消するため、プロジェクタ本体と投影面との間の投影距離を短くすることにより、融通性がきき設置性を高めた短焦点型の広角投写型映像表示装置が開発されている。このような広角投写型映像表示装置は、例えば特許文献1に記載されている3板式広角液晶プロジェクタである。この3板式広角液晶プロジェクタは、投写レンズとして短焦点レンズを使用するとともに、投写レンズからの映像光を非球面反射ミラーで反射させてスクリーンや壁面などの投影面に投写するものであって、投影面と装置のとの間に僅かな距離を置くだけで投影面に広角投写可能に形成されている。
ところが、このような3板式広角液晶プロジェクタを設置した場合に、本体ケースから投影面までの距離が近いため、本体ケースからの反射光が投影面に照射され、見た目に違和感を与える色むら領域が投影面に形成されるという問題のあることが分かった。これを図4により説明する。図4は、このような3板式広角液晶プロジェクタ1を置台2上に設置して壁面3に投影するようにした設置例を示す。同図(a)は、側面図であって、投写レンズ4から出射された映像光5が非球面反射ミラー6で反射されて壁面3に投影される状態を示している。また、同図(b)は、この投影面7を正面から見たものである。この図4(b)に示すように、本体ケース1aが投影面7に近いため、投影面7の下方部分に本体ケース1aからの反射光が照射されて、見た目の色に違和感を与える色むら領域8の形成されることが分かった。このような投影面7における色むら領域8は、3板式広角液晶プロジェクタ1を床面上に設置し、床面に投影する設置においても、同様の現象により発生する。
However, when such a three-plate wide-angle liquid crystal projector is installed, since the distance from the main body case to the projection surface is short, the reflected light from the main body case is irradiated to the projection surface, and there is an uneven color region that gives an unnatural appearance. It was found that there was a problem that it was formed on the projection surface. This will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an installation example in which such a three-plate type wide-angle
なお、このように発生する色むら領域8の大きさ、位置、違和感の程度、違和感の質などは、投影面の面質、広角投写型映像表示装置を設置する空間の明るさなどにも影響されるが、主には本体ケースの表面の色、本体ケースから投影面までの距離、本体ケースの形状、特に、投影面への反射角度に影響する形状である。 It should be noted that the size, position, discomfort, and discomfort of the color unevenness area 8 generated in this way also affect the surface quality of the projection surface and the brightness of the space where the wide-angle projection display device is installed. However, the shape mainly affects the color of the surface of the main body case, the distance from the main body case to the projection surface, the shape of the main body case, particularly the reflection angle to the projection surface.
本発明は、このような背景の下になされたものであって、投影面における本体ケースからの反射光に基づく色むらを解消した広角投写型映像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a wide-angle projection display apparatus that eliminates color unevenness based on reflected light from a main body case on a projection surface.
本発明に係る広角投写型映像表示装置は、表面が所定の色で形成された本体ケースと、光変調素子と、短焦点レンズを用いた投写レンズと、投写レンズから映像光を投影面に向けて反射させる非球面反射ミラーとを備えた広角投写型映像表示装置であって、投影面における本体ケースからの反射光による色むら領域を均一にする色むら補正部を備えていることを特徴とする。このように構成すると、投影面における本体ケースからの反射光による色むらが解消されるので、違和感のない映像を表示することができる。 A wide-angle projection display apparatus according to the present invention includes a main body case having a surface formed with a predetermined color, a light modulation element, a projection lens using a short focus lens, and directs image light from the projection lens to a projection surface. A wide-angle projection display device including an aspheric reflection mirror that reflects light and includes a color unevenness correction unit that uniformizes a color unevenness region due to reflected light from a main body case on a projection surface. To do. If comprised in this way, since the color nonuniformity by the reflected light from the main body case in a projection surface is eliminated, a video without a sense of incongruity can be displayed.
また、前記色むら補正部は、広角投写型映像表示装置が設置された場合に、本体ケースから投影面までの距離がユーザーメニューで入力されることにより、前記投影面における色むら領域の位置が算出され、算出された投影面における色むら領域が補正されるように構成されているようにすることもできる。色むら領域の位置は、本体ケースから投影面までの距離により定まるので、予め本体ケースから投影面までの距離と色むら領域の位置との関係を把握しておくことが可能である。したがって、ユーザが本体ケースから投影面までの距離を入力することにより、色むら領域の位置を具体的に指定することなく投影面における色むらを自動的に補正することができる。 In addition, when the wide-angle projection display apparatus is installed, the color unevenness correction unit is configured so that the position of the color unevenness region on the projection plane is input by inputting the distance from the main body case to the projection plane using a user menu. It may be configured such that the calculated uneven color region on the projection plane is corrected. Since the position of the uneven color region is determined by the distance from the main body case to the projection surface, it is possible to grasp the relationship between the distance from the main body case to the projection surface and the position of the uneven color region in advance. Therefore, when the user inputs the distance from the main body case to the projection surface, the color unevenness on the projection surface can be automatically corrected without specifically specifying the position of the color unevenness region.
また、前記色むら補正部は、少なくとも本体ケースの表面の色、本体ケースからの反射角度、及び本体ケースから投影面までの距離に基づき補正係数を算出し、この補正係数に基づき光変調素子に印加される前のRGB各色の映像信号が補正されるように形成されていることが好ましい。このように構成すると、色むら補正に必要な情報を予め記憶させておくことにより、この情報に基づいて色むらが自動的に処理されるので、ユーザの手間を簡略化することができる。 Further, the color unevenness correction unit calculates a correction coefficient based on at least the color of the surface of the main body case, the reflection angle from the main body case, and the distance from the main body case to the projection surface, and based on the correction coefficient, the light modulation element It is preferable that the RGB video signals before being applied are corrected so as to be corrected. With this configuration, by storing information necessary for color unevenness correction in advance, color unevenness is automatically processed based on this information, so that the user's labor can be simplified.
また、前記色むら補正部は、ユーザーメニューにて補正係数を調整することができるように構成されていることが好ましい。このように構成することにより、投影面の面質、広角投写型映像表示装置を設置する空間の明るさなどによる色むらへの影響をユーザ感覚に基づき補正することが可能となり、ユーザの満足度を向上させることができる。 Further, it is preferable that the color unevenness correction unit is configured so that a correction coefficient can be adjusted by a user menu. With this configuration, it is possible to correct the influence on color unevenness due to the quality of the projection surface, the brightness of the space in which the wide-angle projection display device is installed, etc. based on the user's feeling, and the user satisfaction Can be improved.
また、前記色むら補正部は、ユーザーメニューにおいて本体ケースから投影面までの距離が所定範囲内で無段階に設定可能に形成されていることが好ましい。このように構成すれば、本体ケースと投影面までの設定距離を変更して取り付けた場合において、色むら補正を容易に行うことができる。 In addition, the color unevenness correction unit is preferably formed so that the distance from the main body case to the projection plane can be set steplessly within a predetermined range in the user menu. If comprised in this way, when the setting distance to a main body case and a projection surface is changed and attached, color unevenness correction | amendment can be performed easily.
本発明によれば、投影面における本体ケースからの反射光による色むら領域を均一にする色むら補正部を備えているので、投影面における本体ケースからの反射光による色むらが解消され、違和感のない映像を表示することができる。 According to the present invention, the color unevenness correction unit that uniformizes the color unevenness region due to the light reflected from the main body case on the projection surface is provided. It is possible to display video without
(実施の形態1)
本発明の実施の形態に係る広角投写型映像表示装置について、図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に係る広角投写型映像表示装置は、光変調素子として液晶パネルを用いた3板式広角液晶プロジェクタ1であって、その制御駆動回路の構成を示すブロック図を図1に示す。なお、以下においては、図4に示した一般の3板式広角液晶プロジェクタ1と共通する構成については、同一の符号を用いて説明するものとする。
(Embodiment 1)
A wide-angle projection display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The wide-angle projection display apparatus according to the present embodiment is a three-plate type wide-angle
本実施の形態に係る3板式広角液晶プロジェクタ1は、本体ケース1aが予め設定された所定の色に形成されている。表面の色は、塗装色、材料自体の色何れでもよい。
また、3板式広角液晶プロジェクタ1は、図1に示す制御駆動回路を有している。この図に示すように、アナログPC、デジタルPC、ビデオ、テレビなどの各種映像再生機器は、入力端子を介して入力信号処理部11に接続されている。入力信号処理部11は、入力端子から入力される各種映像信号に対応し得るようにアナログI/F、デジタルI/F、ビデオI/Fなどの入力インターフェースを備えている。入力信号処理部11に入力された映像信号は、入力された映像信号に対応しA/D変換、デコード等の適宜の処理が施されてデジタルRGB映像信号として映像信号処理部12へ出力される。
In the three-plate wide-angle
The three-plate wide-angle
映像信号処理部12では、フレームメモリー13などを使用し、パネルサイズに対し適切な信号形態にスケーリング処理され、映像信号補正部14に出力される。映像信号補正部14では、スケーリング処理された映像信号をガンマ補正するとともに、リバースチルトドメインの発生を防止するための輝度補正などが行われる。そして、映像信号補正部14から出力されたデジタルRGB映像信号は、色むら補正部15において一定のアルゴリズムに基づいて前述の色むらが補正される。また、色むら補正されたデジタルRGB映像信号は、液晶パネル駆動部16においてR液晶パネル17、G液晶パネル18及びB液晶パネル19を駆動することができる信号形態に変換されるとともに、R液晶パネル17、G液晶パネル18、B液晶パネル19を駆動のための駆動パルスを同時に発生する。そして、これらはR液晶パネル17、G液晶パネル18、B液晶パネル19へ入力される。
The video
R液晶パネル17、G液晶パネル18及びB液晶パネル19は、それぞれ入力された映像信号に応じた回転角を持ち、光源ランプ20からの光を透過させることにより映像光を生成している。また、このようにして生成された映像光5は、図4に図示された従来のものと同様に、投写レンズ4から出射され、非球面反射ミラー6により反射され、非球面反射ミラー6から所定距離離れた場所にある壁面3等などに結像される。
The R
上記制御駆動回路に収納される制御用CPU21は、映像信号処理部12を始め、入力信号処理部11、映像信号補正部14、色むら補正部15、液晶パネル駆動部16、電源回路22、光源ランプ20を制御するランプ制御回路23、各部の温度、傾斜角度などを検出する各種センサ24、各部の異常を検出する異常検出センサ25などの全体を制御する。
The
次に、色むら補正部15の詳細及び色むら補正のアルゴリズムについて説明する。
図2は色むら補正部15の内部ブロック図である。色むら補正部15に入力された水平同期信号及び垂直同期信号は、アドレスカウンタ回路31へと入力される。アドレスカウンタ回路31は、色むら領域8の画像を構成する単位要素である画素の水平方向の画素位置を示す水平アドレスと、垂直方向の画素位置を示す垂直アドレスとをそれぞれ生成し、指定する。水平アドレス及び垂直アドレスは、3板式広角液晶プロジェクタ1固有の本体ケース1aの表面の色等のデータと、設置された状態における投影面と3板式広角液晶プロジェクタ1の本体ケース1aとの距離とがユーザーメニューで入力されることにより、本体ケース1aからの反射角度を加味して算出され、アドレスカウンタ回路31に与えられる。また、この色むら補正部15には、デジタルRGB映像信号それぞれについて水平方向の補正係数Khを格納する水平RUT32と、垂直方向の補正係数Kvを格納する垂直RUT33とを備えている。また、水平RUT32及び垂直RUT33は、投影面7と本体ケース1aとの距離がユーザーメニューで入力されることにより、制御用CPU21から予め設定されるように構成されている。
Next, details of the color
FIG. 2 is an internal block diagram of the color
アドレスカウンタ回路31によって生成されたカウンタ信号は、水平RUT32及び垂直RUT33の読み出しアドレスとして各RUTへ入力される。これにより、投影面7内での各画素の位置に応じた水平補正係数Khと垂直補正係数Kvが読み出される。水平補正係数Khと垂直補正係数Kvは、RGB映像信号毎に個別に設定されている。そして、各画素のデジタルRGB映像信号毎に読み出された水平補正係数Khと垂直補正係数Kvは、係数演算回路34へと入力され、下記に示す式1により補正係数Kが演算処理される。そして、算出された補正係数Kが信号演算回路35へ出力される。
K=(Kh+Kv)/2…(式1)
また、信号演算回路35では、入力された映像入力信号SIが下記に示す式2により補正され、補正された映像信号が映像出力信号SOとして後段の液晶パネル駆動部16へ出力される。
SO=SI×K…(式2)
ここで、図3に基づき、本実施の形態において水平RUT32及び垂直RUT33に対し設定される水平方向の補正係数Kh及び垂直方向の補正係数Kvの例を掲げて説明する。なお、図3は、水平RUT及び垂直RUTの説明図であり、色むら8が形成されている投影面7の上方に水平RUT32に格納された補正係数Khを、また、投影面7の左方に垂直RUT33に格納された補正係数Kvをそれぞれ示したものである。
The counter signal generated by the address counter circuit 31 is input to each RUT as a read address for the horizontal RUT 32 and the vertical RUT 33. Thereby, the horizontal correction coefficient Kh and the vertical correction coefficient Kv corresponding to the position of each pixel in the
K = (Kh + Kv) / 2 (Formula 1)
Further, in the signal calculation circuit 35, the input video input signal SI is corrected by the following equation 2, and the corrected video signal is output to the subsequent liquid crystal
SO = SI × K (Formula 2)
Here, based on FIG. 3, an example of the horizontal correction coefficient Kh and the vertical correction coefficient Kv set for the horizontal RUT 32 and the vertical RUT 33 in the present embodiment will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram of the horizontal RUT and the vertical RUT. The correction coefficient Kh stored in the horizontal RUT 32 above the
また、図3は、例えば、RGB映像信号の内の一つの映像信号について、垂直RUT33に格納されている垂直補正係数Kvが投影面7の上部の色むら領域8の外側において1となり、投影面7の下部の色むら領域8内で0.85となるように設定されているものとする。同様に、水平補正係数Khが投影面7の中央部(色むら領域8内)で0.9となり、投影面7の両端部(色むら領域8の外側)で1となるように設定されているものとする。
3 shows that, for example, for one of the RGB video signals, the vertical correction coefficient Kv stored in the vertical RUT 33 is 1 outside the uneven color region 8 at the top of the
この場合、画面左端上端の画素、すなわち、色むら領域8の外側の画素における前記一つの映像信号についての補正係数Kは、式1より、
K=(Kh+Kv)/2=(1×1)/2=1
となり、出力信号SOは、式2より、
SO=SI×K=SI×1=SI
となる。これは前記一つの映像入力信号SIがそのまま補正されることなく出力されることを意味している。
In this case, the correction coefficient K for the one video signal in the pixel at the upper left end of the screen, that is, the pixel outside the uneven color region 8 is expressed by the following equation (1).
K = (Kh + Kv) / 2 = (1 × 1) / 2 = 1
The output signal SO is given by Equation 2
SO = SI × K = SI × 1 = SI
It becomes. This means that the one video input signal SI is output without being corrected.
また、画面中央部の最下部の画素、すなわち、色むら領域8内の画素における前記一つの映像信号についての補正係数Kは、式1より、
K=(Kh+Kv)/2=(0.9×10.85)/2=0.875
となり、出力信号SOは、式2より、
SO=SI×K=SI×0.875=0.875×SI
となる。これは前記一つの映像入力信号SIが0.875倍されて出力されることを意味している。
Further, the correction coefficient K for the one video signal in the lowermost pixel in the center of the screen, that is, the pixel in the color unevenness region 8 is expressed by the following equation (1).
K = (Kh + Kv) / 2 = (0.9 × 10.85) /2=0.875
And the output signal SO is given by
SO = SI × K = SI × 0.875 = 0.875 × SI
It becomes. This means that the one video input signal SI is output by being multiplied by 0.875.
このようにして、全ての画素におけるRGB各映像信号について補正係数Kを算出して、映像入力信号SIを補正することにより、色むら領域8におけるスクリーン上に投写された投影面7における見かけ上の色の均一性が保持される。
In this way, the correction coefficient K is calculated for each of the RGB video signals in all the pixels, and the video input signal SI is corrected, whereby the apparent appearance on the
本発明に係る実施の形態は、以上のように構成されているので次のような作用効果を奏することができる。
(1)本実施の形態に係る広角投写型映像表示装置としての3板式広角液晶プロジェクタ1は、色むら補正部15を備えているので、本体ケース1aからの反射光による投影面7における色むらが解消され、違和感のない映像を表示することができる。
Since the embodiment according to the present invention is configured as described above, the following operational effects can be obtained.
(1) Since the three-plate type wide-angle
(2)色むら補正部15は、3板式広角液晶プロジェクタ1が設置された場合に、3板式広角液晶プロジェクタ1の本体ケース1aから投影面7までの距離がユーザーメニューで入力されることにより、投影面7における色むら領域8の位置が算出され、算出された投影面7における色むら領域8が補正されるように構成されている。したがって、ユーザが本体ケース1aから投影面7までの距離を入力することにより、色むら領域8を具体的に指定することなく投影面7における色むらを自動的に補正することができる。
(2) When the three-plate wide-angle
(3)色むら補正部15は、本体ケース1aの塗装色、本体ケース1aからの反射角度、本体ケース1aから投影面7までの距離に基づきる補正係数Kを算出し、この補正係数Kに基づき、光変調素子としてのR液晶パネル17、G液晶パネル18及びB液晶パネル19に印加される前のRGB各色の映像信号が補正されるように形成されている。したがって、色むら補正に必要な上記情報を予め記憶させておくことにより、自動的に色むらが処理され、ユーザの手間が簡略化される。
(3) The color
(変形例)
上記実施の形態において以下のように変更することもできる。
・上述した水平方向の補正係数Kh及び垂直方向の補正係数Kvは、3板式広角液晶プロジェクタ1の本体ケース1aから壁面3などの投影面までの距離に対応可能に水平RUT32及び垂直RUT33に格納することが好ましい。そして、この場合に本体ケース1aから投影面7までの距離を所定範囲内で無段階に設定可能に形成すると、本体ケース1aから投影面7までの設定距離を変更して取り付けた場合においても、本体ケース1aからの反射による投影面7における色むらを容易に補正することができる。
(Modification)
The above embodiment can be modified as follows.
The horizontal correction coefficient Kh and the vertical correction coefficient Kv described above are stored in the horizontal RUT 32 and the vertical RUT 33 so as to correspond to the distance from the main body case 1a of the three-plate type wide-angle
・また、色むら補正部15は、ユーザーメニューにて水平方向の補正係数Kh及び垂直方向の補正係数Kvを調整することができるように構成し、投影面7の面質、3板式広角液晶プロジェクタ1を設置する空間の明るさなどによる色むらへの影響をユーザ感覚に基づき補正できるように構成されていることが好ましい。このように構成すれば、ユーザによる色むら領域8の視覚的色評価により色むらを補正することができるので、ユーザの満足度を向上させることができる。
Further, the color
・また、上記実施の形態においては、水平方向の補正係数Kh及び垂直方向の補正係数Kvは、色むら領域8内の各位置において一定の補正係数とされていたが、最も色変化の大きい個所から色変化の少ない個所に向けて徐々に変化するように設定されたものとしてもよい。このようにすれば、よりきめ細かく色むらを補正することもできる。 In the above-described embodiment, the horizontal correction coefficient Kh and the vertical correction coefficient Kv are constant correction coefficients at the respective positions in the color unevenness region 8. It is good also as what was set so that it may change gradually toward a location with little color change. In this way, color unevenness can be corrected more finely.
・上記実施の形態においては、広角投写型映像表示装置として3板式広角液晶プロジェクタ1を示したが、他の映像光生成系を備える液晶プロジェクタにおいても、本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the three-plate wide-angle
・また、上記実施の形態においては、広角投写型映像表示装置として光変調素子に液晶パネルを用いた3板式広角液晶プロジェクタ1を示したが、これに限定されるものではなく、他の画像光生成系を備えた投写型プロジェクタとしてもよい。例えば、DLP(Digital Light Processing)(テキサス・インスツルメンツ(TI社)の登録商標)方式のプロジェクタを本発明に適用してもよい。
In the above embodiment, the three-plate wide-angle
本発明に係る広角投写型映像表示装置は、ホームシアター、会議室、研修室、教室、娯楽場、各種展示室、スタジオなど多方面の施設における映像表示システムとして利用することができる。 The wide-angle projection image display apparatus according to the present invention can be used as an image display system in various facilities such as a home theater, a conference room, a training room, a classroom, an amusement hall, various exhibition rooms, and a studio.
Kh,Kv,K…補正係数、1…(広角投写型映像表示装置としての)3板式広角液晶プロジェクタ、1a…本体ケース、4…投写レンズ、5…映像光、6…非球面反射ミラー、7…投影面、8…色むら領域、15…色むら補正部。 Kh, Kv, K... Correction coefficient, 1... 3 plate type wide angle liquid crystal projector (as a wide angle projection type image display device), 1a... Main body case, 4 ... projection lens, 5. ... projection plane, 8 ... color unevenness region, 15 ... color unevenness correction unit.
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