JP2009271461A - Display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に関し、例えば、画像を表示するための液晶パネルやDMD(Digital Micromirror Device)パネル(画素単位に独立して稼働するマイクロミラーを配置したパネル)を駆動する駆動回路を内蔵した表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and includes, for example, a drive circuit that drives a liquid crystal panel for displaying an image and a DMD (Digital Micromirror Device) panel (a panel in which micromirrors that operate independently for each pixel are arranged). The present invention relates to a display device.
従来、液晶パネルやDMDパネルを駆動する駆動回路を内蔵した表示装置としてプロジェクタ等が知られている。これらのプロジェクタの中には、液晶パネルを交流駆動(倍速駆動)させるものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a projector or the like is known as a display device incorporating a drive circuit that drives a liquid crystal panel or a DMD panel. Among these projectors, there are projectors that drive a liquid crystal panel with alternating current (double speed drive).
交流駆動とは、液晶パネルの画素電極にかける駆動電圧を、ある電圧を中心(Vcom)にして映像信号のフレーム単位で正電圧と負電圧とに交互に変える駆動である。液晶パネルは、封入されている液晶分子に対して、電圧をかけ液晶分子の配向方向を変更することにより、光の透過度合いを調整しているが、同極の電圧をかけ続けると、液晶分子の配向に偏りが生じてしまうことがあった。そこで、液晶パネルの、透明電極に正電圧をかけても、負電圧をかけても液晶分子の配向方向を調整することができる性質を利用し交流駆動をさせるようにしているのである。このようにすることにより、液晶分子の配向に偏りが生じないようにしている。 The AC drive is a drive in which a drive voltage applied to the pixel electrode of the liquid crystal panel is alternately changed between a positive voltage and a negative voltage in a frame unit of a video signal with a certain voltage as a center (Vcom). The liquid crystal panel adjusts the degree of light transmission by applying a voltage to the encapsulated liquid crystal molecules and changing the alignment direction of the liquid crystal molecules. In some cases, the orientation of the film may be biased. Therefore, AC driving is performed by utilizing the property that the alignment direction of liquid crystal molecules can be adjusted regardless of whether a positive voltage or a negative voltage is applied to the transparent electrode of the liquid crystal panel. By doing so, the orientation of the liquid crystal molecules is not biased.
また、これらのプロジェクタは、外部から入力された映像信号等を受け取り、その映像信号に基づいてパネル上に画像を形成し、光源から供給された光をパネルに供給して画像を外部に投影している。このとき、前述した交流駆動を行う液晶プロジェクタは、入力された映像信号をフレームメモリに一度記録し、正電圧駆動時のフレーム(正フレーム)と、負電圧駆動時のフレーム(負フレーム)とを2倍の速度で1回ずつ読出すようにしている。正フレームは正極性用フレームとも呼ばれ、負フレームは負極性用フレームとも呼ばれる。 Also, these projectors receive a video signal or the like input from the outside, form an image on the panel based on the video signal, supply the light supplied from the light source to the panel, and project the image to the outside ing. At this time, the liquid crystal projector that performs the AC driving described above records the input video signal once in the frame memory, and performs a positive voltage driving frame (positive frame) and a negative voltage driving frame (negative frame). Reading is performed once at a double speed. The positive frame is also called a positive frame and the negative frame is also called a negative frame.
この様にして読出された画像は、次にガンマ補正回路に送られパネルや光学系の特性に合わせてガンマ補正が施される。しかし、液晶パネルは液晶の特性によって、正極性電圧を印加したときと、負極性電圧を印加したときとでは、液晶パネルの透過率の特性が同一にならないことがあった。例えば、正極性電圧を印加したときと負極性電圧を印加したときとで濃度が異なることがあった。そこで、ガンマ補正回路では、正フレームと負フレームとでは別々のガンマ補正を行い、正フレームが表示されるときと負フレームとが液晶パネル上で同じ濃度になるよう階調特性を補正している。また、その他の補正、例えば、むら補正に関しても、正フレームが表示されるときと負フレームが表示されるときとでは別々の処理を施すようになっている。 The image read in this way is then sent to a gamma correction circuit where gamma correction is performed in accordance with the characteristics of the panel and optical system. However, depending on the characteristics of the liquid crystal panel, the transmittance characteristics of the liquid crystal panel may not be the same when a positive voltage is applied and when a negative voltage is applied. For example, the concentration may differ between when a positive voltage is applied and when a negative voltage is applied. Therefore, the gamma correction circuit performs separate gamma correction for the positive frame and the negative frame, and corrects the gradation characteristics so that the positive frame and the negative frame have the same density on the liquid crystal panel. . As for other corrections, for example, unevenness correction, separate processing is performed when a positive frame is displayed and when a negative frame is displayed.
このガンマ補正回路におけるガンマ補正のための設定値、その他補正ための設定値は、レジスタ設定回路のレジスタに記録されている。すなわち、レジスタ設定回路では、正フレームを表示するときと負フレームを表示するときとでは、別々の設定値をそれぞれの回路のために用意しなくてはならないことになる。 Setting values for gamma correction in the gamma correction circuit and other setting values for correction are recorded in a register of the register setting circuit. That is, in the register setting circuit, different setting values must be prepared for each circuit when displaying a positive frame and when displaying a negative frame.
さらに、レジスタに記録された設定値を書換えるCPUは、フレームの切換えとは非同期に設定値を送信している。そのため、例えば、正フレームの画像が表示されている間に、正フレーム用の設定値が書換えられてしまわないように、正フレーム用のレジスタを2つ用意して、使用していないレジスタの設定値を書換えていた。そして、フレーム識別信号により負フレームの画像が表示されていると判定される間に先に書換えたレジスタを使用するように切換えることで、表示画像への影響を減らしていた。これは負フレームにおいても同様である。 Further, the CPU that rewrites the setting value recorded in the register transmits the setting value asynchronously with frame switching. Therefore, for example, prepare two registers for the main frame so that the setting value for the main frame is not rewritten while the image of the main frame is displayed. The value was rewritten. The influence on the display image is reduced by switching to use the previously rewritten register while it is determined by the frame identification signal that the negative frame image is displayed. The same applies to the negative frame.
また、プロジェクタの中にはDMDパネルを使用したプロジェクタもある。DMDパネル式プロジェクタおいては、赤、緑、青それぞれの色の光をマイクロミラーに時分割で供給し、DMDパネルで表示すべき画像のそれぞれの色成分を反射させる割合を調整することにより、画像を形成している。 Some projectors use DMD panels. In a DMD panel projector, red, green, and blue light are supplied to the micromirrors in a time-sharing manner, and the ratio of reflecting each color component of the image to be displayed on the DMD panel is adjusted. An image is formed.
これらのプロジェクタは、外部から入力された映像信号等を受け取り、その映像信号に基づいてパネル上に画像を形成し、光源から供給された光をパネルに供給して画像を外部に投影している。このとき、DMD式プロジェクタでは、入力された映像信号をフレームメモリに一度記録し、例えば、赤用(R)フレームと、緑用(G)フレームと、青用(B)フレームとを3倍の速度で1回ずつ読み出すようにしている。Rフレームとは、フレームメモリに記録された1フレームのうち赤色成分の画像であり、同様にGフレーム、Bフレームは、それぞれ緑色成分、青色成分の画像である。 These projectors receive a video signal or the like input from the outside, form an image on the panel based on the video signal, and supply the light supplied from the light source to the panel to project the image to the outside. . At this time, in the DMD projector, the input video signal is once recorded in the frame memory. For example, the red (R) frame, the green (G) frame, and the blue (B) frame are tripled. The data is read once at a speed. The R frame is an image of a red component of one frame recorded in the frame memory. Similarly, the G frame and the B frame are images of a green component and a blue component, respectively.
DMD式プロジェクタにおいても液晶プロジェクタと同様に、光学系の特性に対応するために、Rフレーム、Gフレーム、Bフレームの画像それぞれに対して、別々の処理を施す必要がある。
しかし、従来の液晶プロジェクタでは、正フレーム用と負フレーム用に各々現在使用している設定値を記録している第1のレジスタと、次に設定されるべき設定値を記録する第2のレジスタが必要であった。すなわち、各々のフレーム毎に2フレーム分の画像の補正に使用する設定値を記録するだけのレジスタが必要であり、回路規模が増大してしまっていた。同様に、DMD式プロジェクタにおいても、Rフレーム、Gフレーム、Bフレームがあるので、6フレーム分の画像の補正に使用する設定値を記録するだけのレジスタが必要であり回路規模が増大してしまっていた。 However, in the conventional liquid crystal projector, the first register that records the setting value currently used for each of the positive frame and the negative frame, and the second register that records the setting value to be set next. Was necessary. That is, for each frame, a register only for recording set values used for correcting the image for two frames is necessary, and the circuit scale has been increased. Similarly, since the DMD projector has R frames, G frames, and B frames, a register that only records setting values used for image correction for 6 frames is necessary, which increases the circuit scale. It was.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、回路規模の増大を抑制することができる表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a display device capable of suppressing an increase in circuit scale.
この様な課題を解決するために、本発明の表示装置は、表示すべき映像信号を取得する入力手段と、前記入力部により取得された映像信号の1フレームの画像から2フレーム以上の画像を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された前記2フレーム以上の画像それぞれの画像処理に使用する前記2フレーム以上の画像それぞれのフレームの画像に対応する設定値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段により記憶された設定値に基づいて、前記2フレーム以上の画像それぞれに画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理手段により処理された画像を表示する表示手段と、前記2フレーム以上の画像のうち、前記表示手段により表示されているフレームの画像とは異なるフレームの画像に対応する前記設定値を前記記憶手段に記憶する制御手段とを有することを特徴とする。 In order to solve such a problem, the display device of the present invention includes an input unit that acquires a video signal to be displayed, and an image of two or more frames from one frame image of the video signal acquired by the input unit. Generating means for generating; storage means for storing setting values corresponding to images of the respective frames of the two or more frames used for image processing of the images of the two or more frames generated by the generating means; Based on the setting value stored by the storage unit, an image processing unit that performs image processing on each of the images of two or more frames, a display unit that displays an image processed by the image processing unit, and two or more frames The setting value corresponding to an image of a frame different from the image of the frame displayed by the display unit is stored in the storage unit. Characterized by a control unit.
本発明によれば、各フレームの補正値を設定する為のレジスタ回路を節減することができるので、回路規模の増大を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to save a register circuit for setting a correction value for each frame, so that an increase in circuit scale can be suppressed.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施例では、交流駆動をする液晶パネルを内蔵した液晶プロジェクタについて説明する。 In this embodiment, a liquid crystal projector having a built-in liquid crystal panel that performs AC driving will be described.
図1は、本実施例の液晶プロジェクタの主要な構成を示した図である。 FIG. 1 is a diagram showing the main configuration of the liquid crystal projector of this embodiment.
101は、プロジェクタの各ブロックを制御するための制御部である。102は、制御信号や映像信号等の各種信号が行き来するためのデータバスである。103は、ユーザからの操作を受け付ける操作部である。104は、プロジェクタの各ブロックへの電源供給を制御する電源部である。
105は、PCやDVDプレイヤー、テレビチューナー、メモリカード等からの映像信号を受け付ける入力部である。106は、入力部により入力された映像信号の画素数を後述する液晶パネルの画素数にあわせて変換し、液晶パネルの交流駆動のため、入力された映像信号のフレーム数を倍にし、液晶パネルによる画像形成に適した補正をする画像処理部である。画像処理部106では、入力された画像のガンマ特性を補正したり、光学系により発生する輝度むらをキャンセルするような補正をしたりしている。これらの補正の具合は、例えば投影モード(映画モード、プレゼンテーションモード、静止画モード等)によって、変更される。その際、補正の為の設定値は、制御部101によって、画像処理部106内のレジスタに設定される。例えば、ガンマ補正であれば、カラールックアップテーブルの入力レベルに対する出力レベルの対応関係を変更することにより画像のガンマ特性を変えることができる。
An
また、107は、画像処理部により補正を加えられた映像信号に基づいて、液晶部108内の液晶パネルに画像を形成する。例えば、3つの液晶パネルを利用するタイプのプロジェクタであれば、3つの色別に液晶パネルを制御し各色毎の画像を液晶パネルに形成する。この場合、後述の光源109から入力された光を3つの色に分解し、各色の光を各色に対応する液晶パネルに対して供給し、各色別の光学像を形成し、その光学像を再び合成して後述の投影光学系111へ出力するようになっている。
また、109は、画像を不図示のスクリーンに投影するための光を発する光源である。110は、光源109のオン/オフ動作や光量の制御をする光源制御部である。111は、液晶部108を通過して得られた光学像を不図示のスクリーンに投影するための投影光学系である。112は、投影光学系111のズームやフォーカス等を調整するよう投影光学系111を制御するの光学系制御部である。
また、113は、光源付近に配置された温度検出部であって、光源109に関連する温度を測定して(温度測定を行い)、その結果を制御部101に送信している。また、114は、不図示の電池等により動作するタイマーであって、計時動作を行いその結果を制御部101に送信している。また、115は、光センサであって、投影光学系に達した光を計測する(測光する)そして、その結果を制御部101に送信している。
制御部101は、温度検出部113、タイマー114、光センサ115から取得したデータのうちの少なくとも一つのデータを利用して、プロジェクタの電源部104や、液晶駆動部107、光源制御部109等を制御をする。
The
ここで、通常のプロジェクタの動作について説明する。 Here, the operation of a normal projector will be described.
本実施例のプロジェクタの制御部101は、操作部103により電源ONの指示がなされたことにより、電源部104に各ブロックに電源を供給するように指示をだし、各ブロックを待機状態にする。そして、電源が投入された後、制御部101は、光源制御部110に光源109からの発光を開始するように指示をだす。次に、制御部101は、光学系制御部112に投影光学系111を調整するよう指示をだす。光学系制御部112は、不図示のスクリーンとの距離を取得し、自動的に投影光学系111を制御して、ズームやフォーカスを制御する。また、ユーザによる操作部103の操作により、光学系制御部112は、投影光学系111を調整しても良い。
The
このようにして、投影の準備が整う。次に、入力部105により入力された映像信号は、画像処理部106により液晶部108に適した解像度に変換され、また、ガンマ補正や輝度ムラ対策用補正が加えられる。そして、画像処理部106により補正を加えられた映像信号は、液晶駆動部107により液晶部108に画像として形成される。
In this way, the projection is ready. Next, the video signal input from the
通常、交流駆動では、配列画素のラインごとに、印加する電界の正負極性を反転し、かつ該極性を60ヘルツ等の所定周期で切り換えるライン反転ドライブ方法が採用される。また、配列画素の全てに印加する電界の正負極性を所定周期で反転するフィールド反転ドライブ方法も用いられる。 Usually, in AC driving, a line inversion driving method is employed in which the polarity of an applied electric field is inverted for each line of array pixels and the polarity is switched at a predetermined cycle such as 60 hertz. In addition, a field inversion drive method is also used in which the polarity of the electric field applied to all of the array pixels is inverted at a predetermined period.
本実施例においては、液晶パネルの片側の電極に印加する電圧を一定値Vcomとした場合に、液晶を挟んで反対側にある電極では画素単位で電圧を調整することになる。この場合、画素単位で電圧を調整する電極側ではVcomを中心とした交流電圧がかかることになる。そして、Vcomを基準として画素単位で電圧を調整する電極側に正極性の電圧がかかっているときに形成される画像が正極性フレームの画像と呼ばれる。逆に、Vcomを基準として画素単位で電圧を調整する電極側に負極性の電圧がかかっているときに形成される画像が負極性フレームの画像と呼ばれる。 In the present embodiment, when the voltage applied to the electrode on one side of the liquid crystal panel is a constant value Vcom, the voltage on the opposite side across the liquid crystal is adjusted in units of pixels. In this case, an AC voltage centered on Vcom is applied to the electrode side that adjusts the voltage in pixel units. An image formed when a positive voltage is applied to the electrode side that adjusts the voltage in pixel units with Vcom as a reference is called a positive frame image. Conversely, an image formed when a negative voltage is applied to the electrode side that adjusts the voltage in pixel units with Vcom as a reference is called a negative frame image.
次に、画像処理部106の詳細について説明する。
図2は、画像処理部106の詳細な構成を示す図である。
図2において、201は、映像信号との同期をとる同期信号の入力をうけ、液晶パネルが交流駆動を行う際、正極性フレームと負極性フレームとを識別するためのフレーム識別信号を生成するフレーム識別信号生成部である。そして、制御部101や液晶駆動部107、その他の回路に対してフレーム識別信号を供給している。本実施例では、フレーム識別信号がHであるときは、正極性フレームが表示されていることを示し、フレーム識別信号がLであるときは、負極性フレームが表示されていることを示す。
Next, details of the
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the
In FIG. 2,
202は、入力部105により得られた映像信号の画素数を液晶パネルの画素数に合わせて変換する解像度変換部である。203は、解像度変換部により画素数を変換された映像信号のフレーム数を倍にする倍速変換部である。倍速変換部203は、映像信号を一度フレームメモリに書込む。そして、フレームメモリに書込まれた1フレームの画像を、映像信号の同期信号により示される速度の2倍の速度で2回読み出す。この様にして読出されたフレームの画像のうちの1つは正極性用のフレームの画像であり、もう一方は負極性用のフレームの画像である。すなわち、倍速変換部203では、正極性用のフレームの画像と、負極性用のフレームの画像を生成している。
A
204は、倍速変換部203により得られた画像のガンマ特性を補正するガンマ補正部であり、正フレームの画像には正フレーム用のガンマ補正を行い、負フレームの画像には負フレーム用のガンマ補正を行う。そのため、ガンマ補正部204では、例えば、フレーム識別信号がHのときにはレジスタ回路から正フレームに対応した設定値を読出して正フレームの画像のガンマ特性を補正を行う。
A
205は、光学系等による明るさや色のむらをキャンセルするために、ガンマ補正部204によりガンマ特性を補正された画像に補正処理(以後、むら補正処理)を行うむら補正部である。ガンマ補正部204と同様に、正フレームの画像には正フレーム用のむら補正処理を行い、負フレームの画像には負フレーム用のむら補正処理を行う。
ガンマ補正部204による補正処理と、むら補正部205による補正処理の順番は問わない。
The order of the correction processing by the
206は、ガンマ補正用の設定値やむら補正用の設定値を記憶しているレジスタ回路である。レジスタ回路には、正フレーム用の設定値を記録するレジスタ207と、負フレーム用の設定値を記録したレジスタ208が内蔵されている。レジスタ回路206内のレジスタ207、208に記録される各フレーム用の設定値は、制御部101により更新される。
A
本実施例では、倍速変換部203で、元の映像信号のフレーム数を倍にして、正極性の電圧を印加して表示するべき正フレームと、負極性の電圧を印加して表示するべき負フレームを生成している。このようにして生成された正フレームの画像と負フレームの画像は、時分割に液晶パネルに表示されることになる。
In the present embodiment, the double
交流駆動されている液晶パネルは、液晶の特性によって、正極性電圧を印加したときと、負極性電圧を印加したときとでは、液晶パネルの透過率の特性が同一にならないことがある。そうすると、例えば、正極性電圧を印加したときと負極性電圧を印加したときとで濃度が異なってしまう。そこで、ガンマ補正部204では、正フレームと負フレームとでは別々のガンマ補正を行い、正フレームが表示されるときと負フレームとが液晶パネル上で同じ濃度になるよう階調特性を補正する必要がある。また、むら補正部205においても、正フレームが表示されるときと負フレームが表示されるときとでは別々のむら補正処理を施すようにする必要がある。
Depending on the characteristics of the liquid crystal panel driven by alternating current, the transmittance characteristics of the liquid crystal panel may not be the same when a positive voltage is applied and when a negative voltage is applied. Then, for example, the concentration differs between when a positive voltage is applied and when a negative voltage is applied. Therefore, the
そこで、本実施例では、正フレームの画像が補正、表示されている間に、制御部101により負フレーム用の設定値をレジスタ208に記録するようにする。そして、負フレームの画像が表示されている間に、制御部101により正フレーム用の設定値をレジスタ207に記録するようにする。例えば、映像のフレームレートが30fpsであった場合には、各フレームを補正、変換している時間は、約1/60秒となる。この期間内に、現在表示されているフレームとは逆極性用のフレームの画像の補正に使用する設定値をレジスタ回路206に設定すれば良い。このようにすることで、本実施例では、正フレーム用の設定値を2フレーム分用意しなくてもよくなり、同様に負フレーム用の設定値を2フレーム分用意しなくてもよくなる。したがって、回路規模の増大を抑制することができるようになる。
Therefore, in this embodiment, the setting value for the negative frame is recorded in the register 208 by the
本実施例の画像処理部106及び制御部101の動作について、図2を用いて説明する。
入力部105により得られた映像信号は、解像度変換部202により、画素数を液晶パネルの画素数に合わせて変換され、倍速変換部203により、フレームレートを倍にされる。倍にされたフレームの画像のうち1つは、交流駆動時の正フレームの画像、もう一つは負フレームの画像として使用される。そして、正フレームの画像、負フレームの画像はそれぞれ、ガンマ補正部204に送られる。
Operations of the
The video signal obtained by the
ここで、正フレーム画像が表示されるときの各ブロックの動作について説明する。 Here, the operation of each block when a normal frame image is displayed will be described.
ガンマ補正部204では、入力された画像が正フレームの画像であるか負フレームの画像であるかは、フレーム識別信号生成部201により生成されたフレーム識別信号がHであるか、Lであるかにより判別する。入力された画像が正フレームの画像であると判別されると、レジスタ設定回路206の、レジスタ207に記録された正フレーム用の設定値を使用してガンマ補正を行う。
In the
そして、むら補正部205も同様に、入力された画像が正フレームの画像であるか負フレームの画像であるかを、フレーム識別信号がHであるか、Lであるかにより判別する。入力された画像が正フレームの画像であると判別されると、レジスタ設定回路206の、レジスタ207に記録された正フレーム用の設定値を使用してむら補正処理を行う。
Similarly, the
各補正処理を施された正フレームの画像は、液晶駆動部107に送られ、液晶駆動部107は、正フレームの画像として、液晶部108に表示させる。
The correct frame image subjected to each correction process is sent to the liquid
負フレームの各補正のための設定値を変更する場合は、この正フレームの補正、表示をしているときに行われる。そのために、制御部101は、フレーム識別信号がHであると判別した時に、負フレーム用の補正の設定値をレジスタ回路206内のレジスタ208に記録する。
The setting value for each correction of the negative frame is changed when the correction and display of the positive frame are being performed. Therefore, when the
同様に、負フレームの画像が表示されるときは、ガンマ補正部204、むら補正部205は、補正のための設定値をレジスタ回路206内のレジスタ208より読出して補正処理を行う。そして、制御部101は、フレーム識別信号がLであると判別した時に、正フレーム用の補正の設定値をレジスタ回路206内のレジスタ207に記録する。
Similarly, when a negative frame image is displayed, the
図3はレジスタ設定タイミングについて説明するためのシーケンス図である。
図3において、301は、入力部105により得られた映像信号を示し、302は、フレーム識別信号生成部201に入力される映像信号の同期信号を示す。303は、倍速変換部203によりフレームレートを倍にされた映像信号を示す。304は、フレーム識別信号生成部201により生成されたフレーム識別信号を示す。このフレーム識別信号が、Hの時には、正フレームの画像の為の補正処理や表示が行われ、Lの時には、負フレームの画像の為の補正処理や表示が行われる。
FIG. 3 is a sequence diagram for explaining the register setting timing.
In FIG. 3, 301 indicates a video signal obtained by the
305は、液晶部108に供給される映像信号を示し、フレーム識別信号が、Hの時とLの時とでは、極性が反転するような映像信号が供給されている。306は、制御部101がレジスタ回路206に対して通信を行うタイミングを示す。フレーム識別信号が、Hの時には、負フレームの画像の補正のための設定値を記憶するので、レジスタ208に記憶動作を行い、Lの時には、正フレームの画像の補正のための設定値を記憶するのでレジスタ207に記憶動作を行う。
Reference numeral 305 denotes a video signal supplied to the
307は、操作部103により制御部101に入力されるモード切替信号を示す。
例えば、307に示すようなタイミングでモード切替信号が入力された場合には、制御部101は、レジスタ回路206に補正のための設定値を記憶することになる。そのために、制御部101は、次の正フレーム用のレジスタ207に309のタイミングで設定値を記憶させ、その後に負フレーム用のレジスタ208に310のタイミングで設定値を記憶させるようにする。または、モード切替信号が入力された直後に書き換え可能なレジスタを書き換えるような場合は、負フレーム用のレジスタ208に308のタイミングで先に設定値を記憶することもある。
For example, when a mode switching signal is input at a timing as indicated by 307, the
このようにして、本実施例の交流駆動を行う液晶パネルを使用するプロジェクタは、補正や表示されているフレームとは逆極性のフレームの補正のための設定値を行うので、回路規模の増大を抑制することができるようになる。 In this way, the projector using the liquid crystal panel that performs AC driving according to the present embodiment performs the correction and the set value for correcting the frame having a polarity opposite to that of the displayed frame. It becomes possible to suppress.
また、本実施例では、プロジェクタについて説明したが、液晶素子を有する表示装置であれば例えば、液晶テレビ、液晶ディスプレイ、デジタルカメラ、ポータブルゲーム機、携帯電話等にも、適用することできる。 In this embodiment, the projector has been described. However, any display device having a liquid crystal element can be applied to, for example, a liquid crystal television, a liquid crystal display, a digital camera, a portable game machine, and a mobile phone.
本実施例では、DMDパネルを利用したDMD式プロジェクタについて説明する。 In this embodiment, a DMD projector using a DMD panel will be described.
図4は、本実施例のDMDパネルを利用したDMD式プロジェクタのブロック図である。
401は、プロジェクタの各ブロックを制御するための制御部である。402は、制御信号や映像信号等の各種信号が行き来するためのデータバスである。403は、ユーザからの操作を受け付ける操作部である。404は、プロジェクタの各ブロックへの電源供給を制御する電源部である。
FIG. 4 is a block diagram of a DMD projector using the DMD panel of this embodiment.
405は、PCやDVDプレイヤー、テレビチューナー、メモリカード等からの映像信号を受け付ける入力部である。406は、入力部により入力された映像信号の画素数を後述するDMDパネルの画素数にあわせて変換し、DMDパネルで画像を形成するため、入力された映像信号のフレームを3倍にし、DMDパネルによる画像形成に適した補正をする画像処理部である。画像処理部406では、入力された画像のガンマ特性を補正したり、光学系により発生する輝度むらをキャンセルするような補正をしたりしている。これらの補正は、例えば投影モード(映画モード、プレゼンテーションモード、静止画モード等)によって、変更される。その際、補正値は、制御部401によって、画像処理部406内のレジスタに設定される。また、映像信号のフレームレートは、例えば、RGBの光により表示を行う場合は、3倍にされるが6倍にされることもあり、また、RGBCMYの光により表示を行う場合は、6倍や12倍にされることもある。すなわち、複数の色用の光に対応した、複数の色用のフレームに増幅されることがある。
Reference numeral 405 denotes an input unit that receives a video signal from a PC, a DVD player, a TV tuner, a memory card, or the like. 406 converts the number of pixels of the video signal input from the input unit according to the number of pixels of the DMD panel, which will be described later, and triples the frame of the input video signal to form an image on the DMD panel. An image processing unit that performs correction suitable for image formation by a panel. The
また、407は、画像処理部により補正を加えられた映像信号に基づいて、DMD部108内のDMDパネルに画像を形成する。この場合、後述の光源409から時分割に入力されるRGBの3色の光に合わせて、各色別の画像をDMDパネルに時分割で形成し、その色別の光学像を後述の投影光学系411へ出力するようになっている。
また、409は、DMDパネルにRGBの3色光を時分割で供給するために、カラーホイールの、Rフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタを透過させることにより、各色の光を生成する光源である。410は、光源409のオン/オフ動作や光量の制御、カラーホイールの回転制御をする光源制御部である。光源制御部410は、フレーム識別信号を画像処理部406から受け取り、光源409のカラーホイールの回転制御を行っている。
Reference numeral 409 denotes a light source that generates light of each color by transmitting an R filter, a G filter, and a B filter of a color wheel in order to supply RGB three-color light to the DMD panel in a time-sharing manner.
411は、DMD部408により形成された光学像を不図示のスクリーンに投影するための投影光学系である。412は、投影光学系411のズームやフォーカス等を調整するよう投影光学系411を制御するの光学系制御部である。
また、413は、光源付近に配置された温度検出部であって、光源409に関連する温度を測定して(温度測定を行い)、その結果を制御部401に送信している。また、414は、不図示の電池等により動作するタイマーであって、計時動作を行いその結果を制御部401に送信している。また、415は、光センサであって、投影光学系に達した光を計測する(測光する)そして、その結果を制御部401に送信している。
Reference numeral 413 denotes a temperature detection unit disposed in the vicinity of the light source, which measures the temperature related to the light source 409 (performs temperature measurement) and transmits the result to the
制御部401は、温度検出部413、タイマー414、光センサ415から取得したデータのうちの少なくとも一つのデータを利用して、プロジェクタの電源部404や、液晶駆動部407、光源制御部409等を制御をする。
The
ここで、通常のDMD式プロジェクタの動作について説明する。
本実施例のプロジェクタの制御部401は、操作部403により電源ONの指示がなされたことにより、電源部404に各ブロックに電源を供給するように指示をだし、各ブロックを待機状態にする。そして、電源が投入された後、制御部401は、光源制御部410に光源409からの発光を開始するように指示をだす。次に、制御部401は、光学系制御部412に投影光学系411を調整するよう指示をだす。光学系制御部412は、不図示のスクリーンとの距離を取得し、自動的に投影光学系411を制御して、ズームやフォーカスを制御する。また、ユーザによる操作部403の操作により、光学系制御部412は、投影光学系411を調整しても良い。
Here, the operation of a normal DMD projector will be described.
The
このようにして、投影の準備が整う。次に、入力部405により入力された映像信号は、画像処理部406によりDMD部408に適した解像度に変換され、また、ガンマ補正や輝度ムラ対策用補正が加えられる。そして、画像処理部406により補正を加えられた映像信号は、DMD液晶駆動部407によりDMD部408に画像として形成される。
In this way, the projection is ready. Next, the video signal input from the input unit 405 is converted into a resolution suitable for the DMD unit 408 by the
通常、DMDパネルを使用したプロジェクタでは、光源409により時分割に供給される3色の光に合わせ、DMDパネル上のマイクロミラーを制御する。例えば、光源よりR光がDMDパネルに入射される際は、R成分の画像に応じて、DMDパネルのマイクロミラーを制御するようDMD駆動部407が動作する。同様に、G、B光がDMDパネルに入射される際は、G、B成分の画像に応じてDMDパネルのマイクロミラーを制御するようDMD駆動部407が動作する。
Usually, in a projector using a DMD panel, the micromirrors on the DMD panel are controlled in accordance with light of three colors supplied in a time division manner by a light source 409. For example, when R light is incident on the DMD panel from the light source, the
次に、画像処理部406の詳細について説明する。
図5は、画像処理部406の詳細な構成を示す図である。
図5において、501は、映像信号との同期をとる同期信号の入力をうけ、DMDパネル駆動の際、Rフレーム、Gフレーム、Bフレームを識別するためのフレーム識別信号を生成するフレーム識別信号生成部である。そして、制御部401やDMD駆動部407、光源制御部410、その他の回路に対してフレーム識別信号を供給している。本実施例では、フレーム識別信号がRであるときは、Rフレームが表示されていることを示し、フレーム識別信号がG、Bであるときは、G、Bフレームが表示されていることを示す。
Next, details of the
FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration of the
In FIG. 5,
502は、入力部405により得られた映像信号の画素数をDMDパネルの画素数に合わせて変換する解像度変換部である。503は、解像度変換部により画素数を変換された映像信号のフレーム数を例えば3倍にする3倍速変換部である。3倍速変換部503は、映像信号を一度フレームメモリに書込む。そして、フレームメモリに書込まれた1フレームの画像のR成分、G成分、B成分を、映像信号のフレームレートの3倍の速度で1回ずつ読み出す。この様にして読出されたR成分の画像は、Rフレームの画像であり、G成分の画像は、Gフレームの画像であり、B成分の画像は、Bフレームの画像である。
A resolution conversion unit 502 converts the number of pixels of the video signal obtained by the input unit 405 according to the number of pixels of the DMD panel.
504は、倍速変換部503により得られた画像のガンマ特性を補正するガンマ補正部であり、Rフレームの画像にはRフレーム用のガンマ補正を行い、G、Bフレームの画像にはG、Bフレーム用のガンマ補正を行う。そのため、ガンマ補正部504では、例えば、フレーム識別信号がRのときにはレジスタ回路からRフレームに対応した設定値を読出してRフレームの画像のガンマ特性を補正を行う。
505は、光学系等による明るさや色のむらをキャンセルするために、ガンマ補正部504によりガンマ特性を補正された画像に補正処理(以後、むら補正処理)を行うむら補正部である。ガンマ補正部504と同様に、Rフレームの画像にはRフレーム用のむら補正処理を行い、G、Bフレームの画像にはG、Bフレーム用のむら補正処理を行う。
ガンマ補正部504による補正処理と、むら補正部505による補正処理の順番は問わない。
The order of the correction processing by the
506は、ガンマ補正用の設定値やむら補正用の設定値を記録しているレジスタ回路である。レジスタ回路には、Rフレーム用の設定値を記録するレジスタ507と、Gフレーム用の設定値を記録するレジスタ508と、Bフレーム用の設定値を記録したレジスタ509が内蔵されている。レジスタ回路506内のレジスタ507、508、509に記録される各フレーム用の設定値は、制御部401により更新される。
A
本実施例では、3倍速変換部503で、元の映像信号のフレームレートを3倍にして、R光を反射して画像を形成するためのRフレームと、G光を反射して画像を形成するためのGフレームと、B光を反射して画像を形成するためのBフレームを生成している。このようにして生成されたRフレームの画像とGフレームの画像とBフレームの画像は、時分割にDMDパネルに供給されることになる。
DMDパネルでも、各色毎に、異なるガンマ補正処理、むら補正処理を施すようにする必要がある。
In this embodiment, the triple
Even in the DMD panel, it is necessary to perform different gamma correction processing and unevenness correction processing for each color.
そこで、本実施例では、Rフレームの画像が補正、表示されている間に、制御部101によりG及び/またはBフレーム用の設定値をレジスタ508及び/またはレジスタ509に記録するようにする。そして、Gフレームの画像が表示されている間に、制御部101によりR及び/またはBフレーム用の設定値をレジスタ507及び/またはレジスタ509に記録するようにする。例えば、映像のフレームレートが30fpsであった場合には、各フレームを補正、変換している時間は、約1/90秒となる。この期間内に、現在表示されているフレームとは異なる色のフレームの画像の補正に使用する設定値をレジスタ回路506に設定すれば良い。または、約2/90秒以内に、現在表示されているフレームとは異なる色のフレームの画像の補正に使用する設定値をレジスタ回路506に設定してもよい。このようにすることで、本実施例では、Rフレーム用の設定値を2フレーム分用意しなくてもよくなり、同様にG、Bフレーム用の設定値を2フレーム分用意しなくてもよくなる。したがって、回路規模の増大を抑制することができるようになる。
Therefore, in this embodiment, the setting value for the G and / or B frame is recorded in the
本実施例の画像処理部406及び制御部401の動作について、図5を用いて説明する。
入力部405により得られた映像信号は、解像度変換部502により、画素数を液晶パネルの画素数に合わせて変換され、3倍速変換部503により、フレームレートを3倍にされる。3倍にされたフレームの画像のうち1つは、R成分画像であるRフレームの画像、1つはGフレームの画像、1つはBフレームの画像として使用される。そして、Rフレームの画像、Gフレームの画像、Bフレームの画像はそれぞれ、ガンマ補正部504に送られる。
Operations of the
The video signal obtained by the input unit 405 is converted by the resolution conversion unit 502 according to the number of pixels of the liquid crystal panel, and the frame rate is tripled by the triple
ここで、Rフレーム画像が表示されるときの各ブロックの動作について説明する。
ガンマ補正部504では、入力された画像がRフレームの画像であるかG、Bフレームの画像であるかは、フレーム識別信号生成部501により生成されたフレーム識別信号がRであるか、Gであるか、Bであるかにより判別する。入力された画像がRフレームの画像であると判別されると、レジスタ設定回路506の、レジスタ507に記録されたRフレーム用の設定値を使用してガンマ補正を行う。
Here, the operation of each block when the R frame image is displayed will be described.
In the
そして、むら補正部505も同様に、入力された画像がRフレームの画像であるかG、Bフレームの画像であるかを、フレーム識別信号がRであるか、Gであるか、Bであるかにより判別する。入力された画像がRフレームの画像であると判別されると、レジスタ設定回路506の、レジスタ507に記録されたRフレーム用の設定値を使用してむら補正処理を行う。
Similarly, the
各補正処理を施されたRフレームの画像は、DMD駆動部407に送られ、DMD駆動部407は、Rフレームの画像として、DMD部408に表示させる。
The R frame image subjected to each correction process is sent to the
Gフレーム及び/またはBフレームの各補正のための設定値を変更する場合は、このRフレームの補正、表示をしているときに行われる。そのために、制御部401は、フレーム識別信号がRであると判別した時に、Gフレーム及び/またはBフレーム用の補正の設定値をレジスタ回路506内のレジスタ208及び/またはレジスタ509に記録する。
The setting value for each correction of the G frame and / or the B frame is changed when the R frame is corrected and displayed. Therefore, when the
同様に、Gフレームの画像が表示されるときは、ガンマ補正部504、むら補正部505は、補正のための設定値をレジスタ回路506内のレジスタ508より読出して補正処理を行う。そして、制御部401は、フレーム識別信号がGであると判別した時に、Rフレーム及び/またはBフレーム用の補正の設定値をレジスタ回路506内のレジスタ507及び/またはレジスタ509に記録する。
Similarly, when the G frame image is displayed, the
図6はレジスタ設定タイミングについて説明するためのシーケンス図である。
図6において、601は、入力部405により得られた映像信号を示し、602は、フレーム識別信号生成部501に入力される映像信号の同期信号を示す。603は、3倍速変換部503によりフレームレートを3倍にされた映像信号を示す。604は、フレーム識別信号生成部501により生成されたフレーム識別信号を示す。このフレーム識別信号が、Rの時には、Rフレームの画像の補正処理や表示が行われ、G、Bの時には、G、Bフレームの画像の補正処理や表示が行われる。
FIG. 6 is a sequence diagram for explaining the register setting timing.
In FIG. 6, 601 indicates a video signal obtained by the
605は、制御部401がレジスタ回路506に対して通信を行うタイミングを示す。フレーム識別信号が、Rの時には、Gフレーム及び/またはBフレームの画像の補正のための設定値を記録するので、レジスタ208及び/またはレジスタ209に記録動作を行う。Gの時には、Rフレーム及び/またはBフレームの画像の補正のための設定値を記録するので、レジスタ207及び/またはレジスタ209に記録動作を行う。Bの時には、Rフレーム及び/またはGフレームの画像の補正のための設定値を記録するので、レジスタ207及び/またはレジスタ208に記録動作を行う。本実施例では、Rフレーム表示中には、Bフレームの画像の補正のための設定値を記録し、Gフレーム表示中には、Rフレーム画像の補正のための設定値を記録し、Bフレーム表示中には、Gフレーム画像の補正のための設定値を記録している。
Reference numeral 605 denotes timing when the
606は、操作部403により制御部401に入力されるモード切替信号を示す。
例えば、606に示すようなタイミングでモード切替信号が入力された場合には、制御部401は、レジスタ回路506に補正のための設定値を記憶することになる。そのために、制御部401は、Rフレーム用のレジスタ507に609のタイミングで設定値を記憶させる。その後にGフレーム用のレジスタ508に610のタイミングで設定値を記憶させ、Bフレーム用のレジスタ509に611のタイミングで設定値を記憶させるようにする。すなわち、基の画像が同じフレームから、ガンマ特性等が変更されるように、Rフレームの設定値から記憶するようにしている。Bフレームから表示されるようなDMD式プロジェクタであれば、Bフレームの設定値が最初に記憶されるようにすればよい。または、モード切替信号が入力された直後に書き換え可能なレジスタを書き換えるような場合は、Gフレーム用のレジスタ508に607のタイミングで先に設定値を記憶することもある。その場合、Bフレーム用のレジスタ509には608のタイミングで、Rフレーム用のレジスタ507には609のタイミングで設定値を記憶することになる。
Reference numeral 606 denotes a mode switching signal input to the
For example, when a mode switching signal is input at a timing as indicated by 606, the
このようにして、本実施例のDMDパネルを使用するプロジェクタは、補正や表示されているフレームとは異なる色のフレームの補正のための設定値を行うので、回路規模の増大を抑制することができるようになる。 In this way, the projector using the DMD panel of this embodiment performs correction and setting values for correction of a frame of a color different from the displayed frame, so that an increase in circuit scale can be suppressed. become able to.
また、本実施例では、プロジェクタについて説明したが、DMDパネルを有する表示装置であれば例えば、リアプロジェクション型のプロジェクタ、テレビ、ディスプレイ、デジタルカメラ、ポータブルゲーム機、携帯電話等にも、適用することできる。 Further, in the present embodiment, the projector has been described. However, any display device having a DMD panel may be applied to, for example, a rear projection projector, a television, a display, a digital camera, a portable game machine, a mobile phone, and the like. it can.
(他の実施例)
本発明の目的は、実施例1、2のようなプロジェクタに限られるものではなく、1フレームの画像を2フレーム以上の画像に増幅して、その2フレーム以上の画像を時分割で表示する表示装置によっても達成される。
(Other examples)
The object of the present invention is not limited to the projectors as in the first and second embodiments, but a display in which one frame image is amplified to two or more frames and the two or more frames are displayed in a time division manner. It is also achieved by the device.
実施例1は、垂直配向モードの液晶変調素子に対するものであるが、上記実施例の印加電圧制御を、垂直配向モード以外のTN,STN,OCB型等の液晶変調素子に適した形態に変形してこれらの液晶変調素子に適用してもよい。また、透過型液晶変調素子に適した形態に変形して実施してもよい。 Example 1 relates to a vertical alignment mode liquid crystal modulation element, but the applied voltage control of the above example is modified to a form suitable for a liquid crystal modulation element of TN, STN, OCB type other than the vertical alignment mode. The present invention may be applied to these liquid crystal modulation elements. Further, the present invention may be carried out by modifying it into a form suitable for a transmissive liquid crystal modulation element.
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ(またはCPUやMPU)は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。 It goes without saying that the object of the present invention can also be achieved by supplying a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to the apparatus. At this time, the computer (or CPU or MPU) including the control unit of the supplied apparatus reads and executes the program code stored in the storage medium.
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。 As a storage medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
また、上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているOS(基本システムやオペレーティングシステム)などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, the OS (basic system or operating system) running on the apparatus performs part or all of the processing based on the instruction of the program code described above, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. Needless to say, cases are also included.
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれ、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行う。 Further, the program code read from the storage medium may be written into a memory provided in a function expansion board inserted into the apparatus or a function expansion unit connected to the computer, and the functions of the above-described embodiments may be realized. Needless to say, it is included. At this time, based on the instruction of the program code, the CPU or the like provided in the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing.
101 制御部
102 データバス
103 操作部
104 電源部
105 入力部
106 画像処理部
107 液晶駆動部
108 液晶部
109 光源
110 光源制御部
111 投影光学系
112 光学系制御部
113 温度検出部
114 タイマー
115 光センサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記入力部により取得された映像信号の1フレームの画像から2フレーム以上の画像を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記2フレーム以上の画像それぞれの画像処理に使用する前記2フレーム以上の画像それぞれのフレームの画像に対応する設定値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された設定値に基づいて、前記2フレーム以上の画像それぞれに画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段により処理された画像を表示する表示手段と、
前記2フレーム以上の画像のうち、1フレームの画像の表示中に前記1フレーム以外の他のフレームの画像に対応した設定値を前記記憶手段に記憶する制御手段とを有することを特徴とする表示装置。 An input means for acquiring a video signal to be displayed;
Generating means for generating an image of two or more frames from an image of one frame of the video signal acquired by the input unit;
Storage means for storing a setting value corresponding to an image of each of the two or more frames used for image processing of each of the two or more frames generated by the generating means;
Image processing means for performing image processing on each of the two or more frames based on the setting value stored by the storage means;
Display means for displaying the image processed by the image processing means;
Control means for storing, in the storage means, setting values corresponding to images of frames other than the one frame during display of the image of one frame among the images of two or more frames. apparatus.
前記生成手段は、前記映像信号の1フレームの画像から、正極性用のフレームの画像と負極性用のフレームの画像とを生成し、
前記制御手段は、正極性用のフレームの画像の表示中に、前記負極性用のフレームの画像に対応する前記設定値を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項1記載の表示装置。 The display means uses a liquid crystal panel that performs AC driving,
The generation means generates a frame image for positive polarity and a frame image for negative polarity from one frame image of the video signal,
2. The display device according to claim 1, wherein the control unit stores the set value corresponding to the image of the negative polarity frame in the storage unit during display of the image of the positive polarity frame. .
前記生成手段は、前記映像信号の1フレームの画像から、複数の色用のフレームの画像を生成し、
前記制御手段は、前記表示手段により表示されている色用のフレームの画像とは異なる色用のフレームの画像に対応する前記設定値を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項1記載の表示装置。 The display means uses a DMD panel provided with a micromirror in pixel units,
The generation means generates a plurality of color frame images from one frame image of the video signal,
The said control means memorize | stores in the said memory | storage means the said setting value corresponding to the image of the color frame different from the image of the color frame currently displayed by the said display means. Display device.
前記制御手段は、赤用のフレームの画像の表示中に、前記青用のフレームまたは緑用のフレームの画像に対応する前記設定値を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項3記載の表示装置。 The generation unit generates a red frame image, a blue frame image, and a green frame image from one frame image of the video signal,
4. The control unit stores the setting value corresponding to the blue frame image or the green frame image in the storage unit during display of a red frame image. Display device.
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