JP2010175644A - Video display device and projection type video display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の固体光源を備えた映像表示装置及び投写型映像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device including a plurality of solid state light sources and a projection image display device.
映像表示装置の省電力化を図る処理として、光量制御処理が知られている(例えば、特許文献1)。光量制御処理は、フレームを構成する複数の画素毎の映像信号に基づいて、光源から出射される光量を減少する処理である。光量制御処理では、光源から出射される光量の減少量に応じて、映像信号の信号値を増大する。 A light amount control process is known as a process for reducing power consumption of a video display device (for example, Patent Document 1). The light quantity control process is a process for reducing the light quantity emitted from the light source based on the video signal for each of the plurality of pixels constituting the frame. In the light amount control process, the signal value of the video signal is increased in accordance with the decrease amount of the light amount emitted from the light source.
ここで、光量制御処理において、複数の固体光源のうち、光変調素子への入射角が大きい光を出射する固体光源を優先的に消灯する手法が提案されている(特許文献2参照)。この手法によれば、光量制御処理において、固体光源を消灯する場合であっても、映像のコントラスの低下が抑制される。 Here, in the light amount control process, a method of preferentially turning off a solid light source that emits light having a large incident angle to the light modulation element among a plurality of solid light sources has been proposed (see Patent Document 2). According to this method, even when the solid-state light source is turned off in the light amount control process, the reduction in the contrast of the image is suppressed.
一般的に、固体光源から出射される光は、輝度ムラを有する。光量制御において固体光源を消灯することによって、点灯する固体光源の数が減少すると、各固体光源が有する輝度ムラが映像に与える影響が大きくなる。すなわち、映像に輝度ムラが生じる。 In general, light emitted from a solid light source has uneven brightness. If the number of solid light sources to be turned on is reduced by turning off the solid light sources in the light amount control, the influence of luminance unevenness of each solid light source on the image becomes large. That is, luminance unevenness occurs in the video.
特に、同様の輝度ムラを有する固体光源の組み合わせのみを点灯するケースでは、映像に顕著な輝度ムラが生じてしまう。 In particular, when only a combination of solid light sources having similar luminance unevenness is lit, noticeable luminance unevenness occurs in the image.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、光量制御で生じる映像の輝度ムラを抑制することを可能とする映像表示装置及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a video display device and a projection video display device that can suppress luminance unevenness of a video caused by light amount control. Objective.
本発明の特徴に係る映像表示装置は、複数の固体光源と、映像信号に基づいて、複数の固体光源から出射される光を変調する光変調素子とを備えた映像表示装置であって、複数の固体光源から出射される光量を制御する光源制御部と、映像信号の信号値を制御する素子制御部と、映像信号に基づいて、目標光量を算出する光量前処理部と、複数の固体光源から出射される光の輝度分布を複数の固体光源毎に取得する輝度分布取得部と、複数の固体光源毎に取得された輝度分布に基づいて、複数の固体光源を複数の固体光源群にグループ化するグループ化部とを有し、複数の固体光源群のそれぞれは、輝度分布が異なる固体光源の組み合わせを含み、光源制御部は、複数の固体光源から出射される光量が目標光量となるように、複数の固体光源から出射される光量を複数の固体光源群毎に制御することを要旨とする。 An image display device according to a feature of the present invention is an image display device including a plurality of solid-state light sources and a light modulation element that modulates light emitted from the plurality of solid-state light sources based on a video signal. A light source control unit that controls the amount of light emitted from the solid light source, an element control unit that controls the signal value of the video signal, a light amount pre-processing unit that calculates a target light amount based on the video signal, and a plurality of solid light sources A luminance distribution acquisition unit that acquires the luminance distribution of light emitted from each of the plurality of solid light sources, and groups the plurality of solid light sources into a plurality of solid light sources based on the luminance distribution acquired for each of the plurality of solid light sources Each of the plurality of solid light source groups includes a combination of solid light sources having different luminance distributions, and the light source control unit is configured so that the amount of light emitted from the plurality of solid light sources becomes the target light amount. Multiple solid light sources And summarized in that to control the amount of light et emitted for each of a plurality of solid state light source groups.
本発明の特徴に係る映像表示装置において、光源制御部は、複数の固体光源群のそれぞれに含まれる固体光源の劣化度に基づいて、複数の固体光源群の中から、制御対象の固体光源群を選択してもよい。 In the video display device according to the feature of the present invention, the light source control unit is configured to control a solid light source group to be controlled from the plurality of solid light source groups based on the degree of deterioration of the solid light sources included in each of the plurality of solid light source groups. May be selected.
本発明の特徴に係る映像表示装置において、複数の固体光源から出射される光は、光変調素子に照射される有効光と、光変調素子に照射されない非有効光とを含み、非有効光を検出する光量センサーを備え、輝度分布取得部は、非有効光の検出結果に基づいて、輝度分布を取得してもよい。 In the video display device according to the feature of the present invention, the light emitted from the plurality of solid-state light sources includes effective light applied to the light modulation element and non-effective light not applied to the light modulation element. A light amount sensor for detection may be provided, and the luminance distribution acquisition unit may acquire the luminance distribution based on the detection result of ineffective light.
本発明の特徴に係る投写型映像表示装置は、複数の固体光源と、映像信号に基づいて、複数の固体光源から出射される光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射された光を投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、複数の固体光源から出射される光量を制御する光源制御部と、 映像信号の信号値を制御する素子制御部と、映像信号に基づいて、目標光量を算出する光量前処理部と、複数の固体光源から出射される光の輝度分布を複数の固体光源毎に取得する輝度分布取得部と、複数の固体光源毎に取得された輝度分布に基づいて、複数の固体光源を複数の固体光源群にグループ化するグループ化部とを有し、複数の固体光源群のそれぞれは、輝度分布が異なる固体光源の組み合わせを含み、光源制御部は、複数の固体光源から出射される光量が目標光量となるように、複数の固体光源から出射される光量を複数の固体光源群毎に制御することを要旨とする。 A projection display apparatus according to a feature of the present invention includes a plurality of solid-state light sources, a light modulation element that modulates light emitted from the plurality of solid-state light sources based on a video signal, and light emitted from the light modulation element. A projection optical display device that projects a light source, a light source control unit that controls the amount of light emitted from a plurality of solid-state light sources, an element control unit that controls the signal value of a video signal, and an image A light amount pre-processing unit that calculates a target light amount based on a signal, a luminance distribution acquisition unit that acquires a luminance distribution of light emitted from a plurality of solid light sources for each of the plurality of solid light sources, and a plurality of solid light sources that are acquired A grouping unit that groups a plurality of solid light sources into a plurality of solid light source groups based on the brightness distribution, each of the plurality of solid light source groups includes a combination of solid light sources having different brightness distributions, The light source control unit has a plurality of As the amount of light emitted from the body source reaches the target light quantity, and summarized in that to control the amount of light emitted from the plurality of solid state light sources for each of a plurality of solid state light source groups.
本発明の特徴に係る投写型映像表示装置は、光変調素子から出射された光を、投写光学系に出射するダイクロイックミラーを備え、ダイクロイックミラーから投写光学系に出射される光は、投写光学系に照射される有効光と、投写光学系に照射されない非有効光とを含み、非有効光を検出する光量センサーを備え、輝度分布取得部は、非有効光の検出結果に基づいて、輝度分布を取得してもよい。 A projection display apparatus according to a feature of the present invention includes a dichroic mirror that emits light emitted from a light modulation element to a projection optical system, and the light emitted from the dichroic mirror to the projection optical system is the projection optical system. Including a light amount sensor that detects the ineffective light, and includes a light intensity sensor that detects the ineffective light, and the luminance distribution acquisition unit determines the luminance distribution based on the detection result of the ineffective light. May be obtained.
本発明の特徴に係る投写型映像表示装置は、投写光学系から出射された光のスクリーンによる反射光を検出する光量センサーを備え、輝度分布取得部は、反射光の検出結果に基づいて、輝度分布を取得してもよい。 A projection display apparatus according to a feature of the present invention includes a light amount sensor that detects reflected light from a screen of light emitted from a projection optical system, and the luminance distribution acquisition unit determines luminance based on a detection result of the reflected light. A distribution may be obtained.
本発明によれば、光量制御で生じる映像の輝度ムラを抑制することを可能とする映像表示装置及び投写型映像表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the video display apparatus and projection type video display apparatus which can suppress the brightness nonuniformity of the image | video which arises by light quantity control can be provided.
以下において、本発明の実施形態に係る映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。 Hereinafter, an image display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
以下においては、映像表示装置として、投写型映像表示装置を例示する。しかしながら、映像表示装置が投写型映像表示装置に限定されないことは勿論である。具体的には、映像表示装置は、液晶テレビを含む他の表示装置であってもよい。 In the following, a projection display apparatus is exemplified as the display apparatus. However, it goes without saying that the video display device is not limited to a projection video display device. Specifically, the video display device may be another display device including a liquid crystal television.
[第1実施形態]
(投写型映像表示装置の構成)
以下において、第1実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置10を示す図である。
[First Embodiment]
(Configuration of projection display device)
Hereinafter, the projection display apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a
図1に示すように、投写型映像表示装置10は、光源ユニット20と、シリンドリカルレンズ30と、フライアイレンズユニット40と、コンデンサレンズ群50と、液晶パネル60と、クロスダイクロイックミラー70と、投写光学系80と、光量センサー90とを有する。
As shown in FIG. 1, the
光源ユニット20は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、光源ユニット20は、光源ユニット20Rと、光源ユニット20Gと、光源ユニット20Bとを含む。
The light source unit 20 is provided for each of red, green, and blue colors. That is, the light source unit 20 includes a
図2は、光源ユニット20を示す図である。図2(a)に示すように、光源ユニット20Rは、マトリックス状に配置された12個の固体光源LRを有する。また、図2(b)に示すように、光源ユニット20Gは、マトリックス状に配置された12個の固体光源LGを有する。同様に、図2(c)に示すように、光源ユニット20Bは、マトリックス状に配置された12個の固体光源LBを有する。固体光源LR,LG,LBは、LD(Laser Diode)やLED(Ligth Emitting Diode)である。
FIG. 2 is a diagram showing the light source unit 20. As shown in FIG. 2A, the
シリンドリカルレンズ30は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、シリンドリカルレンズ30は、シリンドリカルレンズ30Rと、シリンドリカルレンズ30Gと、シリンドリカルレンズ30Bとを含む。
The cylindrical lens 30 is provided for each of red, green, and blue colors. That is, the cylindrical lens 30 includes a
シリンドリカルレンズ30Rは、直線状の赤成分光を形成する。シリンドリカルレンズ30Gは、直線状の緑成分光を形成する。シリンドリカルレンズ30Bは、直線状の青成分光を形成する。
The
フライアイレンズユニット40は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、シリンドリカルレンズ30は、フライアイレンズユニット40Rと、フライアイレンズユニット40Gと、フライアイレンズユニット40Bとを含む。
The fly eye lens unit 40 is provided for each of red, green and blue colors. That is, the cylindrical lens 30 includes a fly-
フライアイレンズユニット40Rは、フライアイレンズ41R及びフライアイレンズ42Rによって構成される。フライアイレンズ41R及びフライアイレンズ42Rは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源ユニット20Rから出射された赤成分光が液晶パネル60Rの全面に照射されるように、光源ユニット20Rから出射された赤成分光を集光する。
The fly
フライアイレンズユニット40Gは、フライアイレンズ41G及びフライアイレンズ42Gによって構成される。フライアイレンズ41G及びフライアイレンズ42Gは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源ユニット20Gから出射された緑成分光が液晶パネル60Gの全面に照射されるように、光源ユニット20Gから出射された緑成分光を集光する。
The fly
フライアイレンズユニット40Bは、フライアイレンズ41B及びフライアイレンズ42Bによって構成される。フライアイレンズ41B及びフライアイレンズ42Bは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源ユニット20Bから出射された青成分光が液晶パネル60Bの全面に照射されるように、光源ユニット20Bから出射された青成分光を集光する。
The fly
コンデンサレンズ群50は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、コンデンサレンズ群50は、コンデンサレンズ群50Rと、コンデンサレンズ群50Gと、コンデンサレンズ群50Bとを含む。
The condenser lens group 50 is provided for each of red, green, and blue colors. That is, the condenser lens group 50 includes a
コンデンサレンズ群50Rは、コンデンサレンズ51R及びコンデンサレンズ52Rによって構成される。コンデンサレンズ51R及びコンデンサレンズ52Rは、光源ユニット20Rから出射された赤成分光を集光する。
The
コンデンサレンズ群50Gは、コンデンサレンズ51G及びコンデンサレンズ52Gによって構成される。コンデンサレンズ51G及びコンデンサレンズ52Gは、光源ユニット20Gから出射された緑成分光を集光する。
The
コンデンサレンズ群50Bは、コンデンサレンズ51B及びコンデンサレンズ52Bによって構成される。コンデンサレンズ51B及びコンデンサレンズ52Bは、光源ユニット20Bから出射された青成分光を集光する。
The
液晶パネル60は、赤、緑及び青の色毎に設けられている。すなわち、液晶パネル60は、液晶パネル60Rと、液晶パネル60Gと、液晶パネル60Bとを含む。
The
液晶パネル60Rは、赤出力信号Routに基づいて、光源ユニット20Rから出射された赤成分光を変調する光変調素子である。
The
液晶パネル60Gは、緑出力信号Goutに基づいて、光源ユニット20Gから出射された緑成分光を変調する光変調素子である。
The
液晶パネル60Bは、青出力信号Boutに基づいて、光源ユニット20Bから出射された青成分光を変調する光変調素子である。
The
なお、赤出力信号Rout、緑出力信号Gout及び青出力信号Boutは、映像出力信号を構成する。映像出力信号は、1フレームを構成する複数の画素毎の信号である。従って、液晶パネル60R、液晶パネル60G及び液晶パネル60Bは、それぞれ、複数の画素毎に色成分光を変調する。
Note that the red output signal Rout, the green output signal Gout, and the blue output signal Bout constitute a video output signal. The video output signal is a signal for each of a plurality of pixels constituting one frame. Accordingly, the
クロスダイクロイックミラー70は、各液晶パネル60から出射された色成分光を合成する。クロスダイクロイックミラー70は、合成光を投写光学系80側に出射する。
The cross
投写光学系80は、クロスダイクロイックミラー70から出射された合成光をスクリーン(不図示)などに投写する。
The projection
光量センサー90は、光源ユニット20から出射される光の色むらを測定する場合に、投写光学系80から出射された光の光量を検出する。本実施形態では、光量センサー90は、カメラなどの撮像装置であるものとして説明する。光量センサー90は、投写光学系80に隣接して配置される。
The
具体的には、光量センサー90は、光源ユニット20Rを構成する12個の固体光源LRを個別に点灯させた場合に、スクリーン面を撮像することによって撮像画像データを取得する。同様に、光量センサー90は、光源ユニット20Gを構成する12個の固体光源LG、及び光源ユニット20Bを構成する12個の固体光源LBについて個別に点灯させた場合に、スクリーン面を撮像することによって撮像画像データを取得する。
Specifically, the
(制御ユニットの構成)
以下において、第1実施形態に係る制御ユニットについて、図面を参照しながら説明する。図3は、第1実施形態に係る制御ユニット100を示すブロック図である。制御ユニット100は、投写型映像表示装置10に設けられており、投写型映像表示装置10を制御する。
(Configuration of control unit)
The control unit according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing the
図3に示すように、制御ユニット100は、映像信号受付部110と、光量前処理部120と、輝度分布取得部130と、グループ化部140と、光源制御部150と、素子制御部160とを有する。
As illustrated in FIG. 3, the
映像信号受付部110は、DVDやTVチューナなどの外部装置(不図示)から映像入力信号を受付ける。映像入力信号は、赤入力信号Rin、緑入力信号Gin及び青入力信号Binを含む。なお、映像入力信号は、1フレームを構成する複数の画素毎に入力される信号である。
The video
光量前処理部120は、光量制御処理の前処理を行う。光量制御処理は、映像入力信号の信号値(例えば、明るさを示す指標)に基づいて、光源ユニット20から出射される光量を制御する処理である。また、光量制御処理は、光源ユニット20から出射される光量の制御量に応じて、映像入力信号を映像出力信号に変換する処理である。光量制御処理は、赤、緑及び青について一律に行われる。
The light
光量前処理部120は、目標光量LT及び最大光量LMAXを算出し、光源制御部150及び素子制御部160に出力する。上述したように、光量制御処理が、赤、緑及び青の色毎に行われるため、目標光量LT及び最大光量LMAXは、赤、緑及び青の色毎に算出されることに留意すべきである。
目標光量LTは、映像入力信号に基づいて算出され、光量制御処理に用いられる。具体的には、目標光量LTの算出方法としては、後述するように、2種類の算出方法が存在する。 Target light amount L T is calculated based on the image input signal, used in the light amount control process. Specifically, as a method of calculating the target light amount L T, as described below, two types of calculation methods exist.
第1手法では、複数の画素毎の映像入力信号の信号値の度数を信号上限値から取得して、取得された度数が所定数に達する信号値に対応する第1光量L1が目標光量LTとして算出される。第2手法では、複数の画素毎の映像入力信号の最高信号値を取得して、取得された最高信号値から所定比率低い信号値に対応する第2光量L2が目標光量LTとして算出される。 In the first method, the frequency of the signal value of the video input signal for each of the plurality of pixels is acquired from the signal upper limit value, and the first light amount L 1 corresponding to the signal value at which the acquired frequency reaches a predetermined number is the target light amount L. Calculated as T. In the second approach, to obtain a maximum signal value of the video input signal for each of the plurality of pixels, the second light quantity L 2 is calculated as a target light amount L T corresponding to a predetermined ratio lower signal value from the obtained maximum signal value The
最大光量LMAXは、映像入力信号に基づいて算出され、光量制御処理に用いられる。具体的には、最大光量LMAXは、映像入力信号の最大信号値に対応する光量である。 The maximum light quantity L MAX is calculated based on the video input signal and used for the light quantity control process. Specifically, the maximum light amount L MAX is a light amount corresponding to the maximum signal value of the video input signal.
輝度分布取得部130は、光量センサー90の検出結果に基づいて、各固体光源LRから出射される光の輝度分布(輝度ムラ)を固体光源LR毎に取得する。同様に、輝度分布取得部130は、光量センサー90の検出結果に基づいて、各固体光源LGから出射される光の輝度分布を固体光源LG毎に取得する。また、輝度分布取得部130は、光量センサー90の検出結果に基づいて、各固体光源LBから出射される光の輝度分布を固体光源LB毎に取得する。
The luminance
図4(a)は、固体光源LR1を点灯させた場合のスクリーン面の撮像画像P(LR1)の一例である。輝度分布取得部130は、図4(a)に示すように、撮像装置である光量センサー90によって取得された撮像画像データに基づいて、撮像画像PをM×N個の小領域Aに分割する。
FIG. 4A is an example of a captured image P (LR 1 ) on the screen surface when the solid light source LR 1 is turned on. As shown in FIG. 4A, the luminance
次に、輝度分布取得部130は、M×N個の小領域Aそれぞれにおいて、中心部分のx×y画素の平均輝度を算出する。これによって、輝度分布取得部130は、図4(b)に示すように、M×N個の小領域A毎に、輝度分布B(LR1)={B(LR1)11、B(LRl)12、・・・、B(LR1)NM}を取得する。
Next, the luminance
グループ化部140は、各固体光源LR毎に取得された輝度分布B(LR1)〜B(LR12)に基づいて、12個の固体光源LR1〜LR12を6つの固体光源群GR1〜GR6にグループ化する。グループ化部140は、輝度分布Bが異なる2つの固体光源LRを組み合わせることによってグループ化する。ここで、「輝度分布Bが異なる」とは、2つの固体光源LRそれぞれの輝度ムラ傾向が異なることを示す。従って、光量制御において、輝度分布Bが異なる2つの固体光源LRを消灯又は点灯した場合、映像には輝度ムラが生じにくい。「輝度分布Bが異なる」ことは、固体光源LRどうしの輝度分布Bの相関値ρによって示される。固体光源Lkと固体光源Llとの相関値ρ(k、l)は、下記式(1)に従って算出される。ただし、k≠lである。
また、上記式(1)において、
は、下記式(3)に基づく輝度分布Bの平均値である。
In the above formula (1),
Is an average value of the luminance distribution B based on the following formula (3).
ここで、−1<ρ(k、l)<1であり、相関値ρ(k、l)が大きいほど2つの固体光源LRの輝度分布Bは似ており、ρ(k、l)が小さいほど2つの固体光源LRの輝度分布Bが異なる。グループ化部140は、輝度ムラが相殺されるように、相関値ρが小さい2つの固体光源LRを組み合わせる。
Here, −1 <ρ (k, l) <1, and the larger the correlation value ρ (k, l), the more similar the luminance distributions B of the two solid-state light sources LR, and the smaller ρ (k, l). The brightness distributions B of the two solid light sources LR are different. The
図5は、グループ化部140によって作成されるグループテーブルの一例である。グループ化部140は、固体光源LR、固体光源LG及び固体光源LBについて、図5に示すグループテーブルを作成する。各固体光源群Gのそれぞれは、輝度分布Bが異なる2つの固体光源Lの組み合わせを含む。
FIG. 5 is an example of a group table created by the
光源制御部150は、光源ユニット20から出射される光量を、赤、緑及び青の色毎に制御する。具体的には、光源制御部150は、各光源ユニット20から出射される光量が目標光量LTとなるように、各光源ユニット20から出射される光量を各固体光源群G毎に制御する。
The light
光源制御部150は、赤用に算出された目標光量LTRに基づいて、光源ユニット20Rから出射される光量の減少量を算出する。減少量は、光源ユニット20Rから出射される赤成分光の最大光量からの減少量である。
The
ここで、光源制御部150は、各固体光源群GRに含まれる固体光源LRの発光効率に基づいて、制御対象の固体光源群GRを選択する。
Here, the light
具体的には、光源制御部150は、発光効率が悪い固体光源群GRから出射される光量を優先的に減少する。光源制御部150は、図6に示すように、グループ化部140によって作成されるグループテーブルと、各固体光源群GRに含まれる2つの固体光源LRの発光効率とを組み合わせた登録テーブルを記憶している。光源制御部150は、6つの固体光源群GRのうち発光効率が悪い固体光源群GRに含まれる2つの固体光源LRを消灯、或いは光量低減させる。なお、図6では、最も発光効率が高い固体光源群GR2の発光効率で規格化された値を示している。
Specifically, the light
同様に、光源制御部150は、緑用に算出された目標光量LTGに基づいて、光源ユニット20Gから出射される光量の減少量を算出する。減少量は、光源ユニット20Gから出射される緑成分光の最大光量からの減少量である。
Similarly, the light
光源制御部150は、発光効率が悪い固体光源群GGから出射される光量を優先的に減少する。光源制御部150は、図示しないが、グループ化部140によって作成されるグループテーブルと、各固体光源群GGに含まれる2つの固体光源LGの発光効率とを組み合わせた登録テーブルを記憶している。
The light
光源制御部150は、青用に算出された目標光量LTBに基づいて、光源ユニット20Bから出射される光量の減少量を算出する。減少量は、光源ユニット20Bから出射される青成分光の最大光量からの減少量である。
The light
光源制御部150は、発光効率が悪い固体光源群GBから出射される光量を優先的に減少する。光源制御部150は、図示しないが、グループ化部140によって作成されるグループテーブルと、各固体光源群GBに含まれる2つの固体光源LBの発光効率とを組み合わせた登録テーブルを記憶している。
The light
なお、光源制御部150は、固体光源LR1に劣化が生じていない初期段階における固体光源LR1の光量に対する、定期的に測定される固体光源LR1の光量の割合に基づいて、固体光源LR1の発光効率を取得することができる。同様にして、光源制御部150は、固体光源LR2〜LR12、固体光源LG1〜LG12、固体光源LB1〜LB12の発光効率を取得することができる。また、光源制御部150は、各固体光源群Gに含まれる2つの固体光源Lの発光効率の平均値を各固体光源群Gの発光効率とすることができる。
The light
素子制御部160は、複数の画素毎の映像信号の信号値を、赤、緑及び青の色毎に制御する。具体的には、素子制御部160は、複数の画素毎の映像入力信号を複数の画素毎の映像出力信号に変換する。すなわち、素子制御部160は、赤入力信号Rinを赤出力信号Routに変換する。同様に、素子制御部160は、緑入力信号Ginを緑出力信号Goutに変換し、青入力信号Binを青出力信号Boutに変換する。
The
素子制御部160は、赤用に算出された目標光量LTR及び最大光量LMAXRに基づいて、赤出力信号Routが赤入力信号Rinよりも大きくなるように、赤入力信号Rinを赤出力信号Routに変換する。
同様に、素子制御部160は、緑用に算出された目標光量LTG及び最大光量LMAXGに基づいて、緑出力信号Goutが緑入力信号Ginよりも大きくなるように、緑入力信号Ginを緑出力信号Goutに変換する。
Similarly, the
素子制御部160は、青用に算出された目標光量LTB及び最大光量LMAXBに基づいて、青出力信号Boutが青入力信号Binよりも大きくなるように、青入力信号Binを青出力信号Boutに変換する。
(投写型映像表示装置の動作)
以下において、第1実施形態に係る投写型映像表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図7(a)は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置10におけるグループ化を示すフロー図である。図7(b)は、第1実施形態に係る投写型映像表示装置10における光量制御処理を示すフロー図である。
(Operation of projection display device)
Hereinafter, the operation of the projection display apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7A is a flowchart showing grouping in the
まず、図7(a)に示すように、ステップS10において、輝度分布取得部130は、光量センサー90の検出結果に基づいて、固体光源LR1〜LR12、固体光源LG1〜LG12及び固体光源LB1〜LB12毎に輝度分布Bを取得する。
First, as shown in FIG. 7 (a), in step S10, the luminance
ステップS11において、グループ化部140は、輝度分布Bに基づいて、固体光源LR、固体光源LG及び固体光源LBそれぞれにおいて、相関値ρの小さい2つの固体光源Lを組み合わせて固体光源群Gにグループ化する。これによって、グループテーブルが作成される。
In step S11, the
以上のようなグループ化は、投写型映像表示装置10の出荷時、起動時、或いは使用環境化で一定期間毎に実行される。
The grouping as described above is executed at regular intervals at the time of shipment, start-up, or use environment of the
次に、上述のグループテーブルを用いた光量制御処理について説明する。 Next, a light amount control process using the above-described group table will be described.
まず、図7(b)に示すように、ステップS12において、光量前処理部120は、目標光量LT及び最大光量LMAXを算出し、光源制御部150及び素子制御部160に出力する。
First, as shown in FIG. 7 (b), in step S12, the light
ステップS13において、光源制御部150は、各固体光源Lから出射される光量を各固体光源群G毎に制御する。具体的には、光源制御部150は、目標光量LT及び最大光量LMAXに基づいて、発光効率が悪い固体光源群Gから出射される光量を優先的に減少する。
In step S <b> 13, the light
ステップS14において、素子制御部160は、複数の画素毎の映像信号の信号値を、赤、緑及び青について一律に制御する。
In step S <b> 14, the
(作用及び効果)
第1実施形態では、各固体光源群Gのそれぞれは、輝度分布Bが異なる2つの固体光源Lの組み合わせを含む。光源制御部150は、各光源ユニット20から出射される光量が目標光量LTとなるように、各光源ユニット20から出射される光量を各固体光源群G毎に制御する。例えば、光源制御部150は、各固体光源群G毎に消灯する。従って、光量制御において、点灯する固体光源の数が減少するケースであっても、各固体光源群Gに含まれる複数の固体光源Lどうしで輝度ムラを相殺することができる。その結果、映像に輝度ムラが生じることを抑制することができる。
(Function and effect)
In the first embodiment, each solid light source group G includes a combination of two solid light sources L having different luminance distributions B. Light
また、光源制御部150は、各固体光源群Gに含まれる固体光源Lの劣化度に基づいて、制御対象の固体光源群Gを選択する。例えば、光源制御部150は、発光効率が悪い固体光源群Gから出射される光量を優先的に減少する。従って、電力を有効に利用することができるので、省電力化を図ることができる。
Further, the light
[変更例1]
以下において、第1実施形態の変更例1について説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について主として説明する。
[Modification 1]
Hereinafter, Modification Example 1 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
上記第1実施形態では、グループ化部140は、上記式(1)に基づいて算出される相関値ρに基づいて、2つの固体光源Lの組み合わせを決定した。これに対して、変更例1では、グループ化部140は、輝度分布Bの分散値Vに基づいて、2つの固体光源Lの組み合わせを決定する。
In the first embodiment, the
固体光源Lkの分散値Vは、下記式(4)に従って算出される。 The dispersion value V of the solid light source L k is calculated according to the following formula (4).
分散値Vの値が近いほど2つの固体光源Lの輝度分布Bは似ており、分散値Vの値が離れているほど2つの固体光源LRの輝度分布Bは異なる。 The closer the variance value V is, the more similar the luminance distributions B of the two solid light sources L are. The farther the variance value V is, the different the luminance distributions B of the two solid light sources LR are.
グループ化部140は、輝度ムラが相殺されるように、分散値Vの値が離れている2つの固体光源LRを組み合わせる。
The
[変更例2]
以下において、第1実施形態の変更例2について説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について主として説明する。
[Modification 2]
Hereinafter, Modification Example 2 of the first embodiment will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
上記第1実施形態では、各固体光源群Gは、2つの固体光源Lの組み合わせを含むこととした。一方で、変更例2では、各固体光源群Gは、1又は3以上の固体光源Lを含む。 In the first embodiment, each solid light source group G includes a combination of two solid light sources L. On the other hand, in the second modification, each solid light source group G includes one or three or more solid light sources L.
(グループ化方法)
以下において、変更例2に係るグループ化方法について、図8を参照しながら説明する。図8は、変更例2に係るグループ化方法を示すフロー図である。以下においては、同色の固体光源L1〜Ln(nは自然数)をグループ化する方法について、一例として説明する。
(Grouping method)
Hereinafter, the grouping method according to the second modification will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the grouping method according to the second modification. In the following, a method for grouping solid light sources L 1 to L n (n is a natural number) of the same color will be described as an example.
図8に示すように、ステップS20において、輝度分布取得部130は、光量センサー90の検出結果に基づいて、固体光源L1〜Ln毎に輝度分布Bを取得する。
As shown in FIG. 8, in step S20, the luminance
ステップS21において、グループ化部140は、固体光源L1〜Lnのうち登録対象の固体光源Liがすでにいずれかの固体光源群Gに登録されていないか判定する。登録されていなければ、処理はステップS22に進む。一方で、登録されていれば、次の登録対象である固体光源Li+1についてステップS21を繰り返す。
In step S21, the
ステップS22において、グループ化部140は、固体光源群Giに固体光源Liを追加する。
In step S22, the
ステップS23において、グループ化部140は、固体光源群Giにグループ化されている固体光源Lについて、輝度分布Bの和Ballを算出する。
In step S23, the
例えば、固体光源群Giが固体光源Li−2、固体光源Li−1及び固体光源Liを含む場合、固体光源Li−2の輝度分布B(Li−2)、固体光源Li−1の輝度分布B(Li−1)及び固体光源Liの輝度分布B(Li)の和Ball(Li−2+Li−1+Li)は、下記式(5)によって算出される。 For example, if the solid-state light source group G i is the solid-state light source L i-2, containing a solid-state light source L i-1 and the solid-state light sources L i, the solid-state light source L i-2 of the luminance distribution B (L i-2), the solid-state light source L i-1 of the luminance distribution B (L i-1) and the solid-state light sources L i of the luminance distribution B (L i) of the sum B all (L i-2 + L i-1 + L i) is the following formula (5) Calculated.
ステップS24において、和Bal(Li−2+Li−1+Li)lの分散値Vall(Li−2+Li−1+Li)を算出する。分散値Vall(Li−2+Li−1+Li)は、上記式(4)に基づいて算出することができる。なお、分散値Vall(Li−2+Li−1+Li)が大きいほど3つの固体光源LRの輝度分布Bは似ており、分散値Vall(Li−2+Li−1+Li)が小さいほど3つの固体光源LRの輝度分布Bが異なる。 In step S24, the variance value V all (L i−2 + L i−1 + L i ) of the sum B al (L i−2 + L i−1 + L i ) l is calculated. The variance value V all (L i−2 + L i−1 + L i ) can be calculated based on the above equation (4). The dispersion value V all (L i-2 + L i-1 + L i) has similar luminance distribution B of greater the three solid-state light sources LR, variance V all (L i-2 + L i-1 + L i ) Is smaller, the luminance distributions B of the three solid light sources LR are different.
ステップS25において、グループ化部140は、算出した分散値Vall(Li−2+Li−1+Li)が所定の閾値VTHよりも小さいか否か、及び、固体光源群Giに含まれる固体光源Lの個数Qが所定の閾値QTHよりも多いか否かを判定する。分散値Vall(Li−2+Li−1+Li)が所定の閾値VTHよりも大きく、かつ、個数Qが所定の閾値QTHよりも少ない場合、処理はステップS26に進む。一方で、分散値Vall(Li−2+Li−1+Li)が所定の閾値VTH以下、又は、個数Qが所定の閾値QTHよりも多い場合、処理はステップS27に進む。
In step S25, the
ステップS26において、グループ化部140は、いずれの固体光源群Gにも登録されていない固体光源Lのうち最も輝度分布が異なる固体光源Lを固体光源群Giに追加する。最も輝度分布が異なる固体光源Lは、上記第1実施形態で説明した式(1)〜(3)を用いて検出することができる。
In step S26, the
ステップS27において、グループ化部140は、固体光源Li−2、固体光源Li−1及び固体光源Liを固体光源群Giに登録する。
In step S27, the
以上のステップS21〜S27は、全ての固体光源L1〜Lnがグループ化されるまで繰り返し行われる。これによって、図9に示すグループテーブルが作成される。図9に示すように、変更例2に係るグループ化方法によれば、各固体光源群Gに1又は3以上の固体光源Lを含ませることができる。固体光源L2及び固体光源L4それぞれは、輝度分布が一様であるため、単独で固体光源群Gを構成している。一方で、固体光源L1、固体光源L5及び固体光源L9は互いに輝度分布Bを相殺するため、組み合わされて固体光源群Gを構成している。
Above steps S21~S27, all solid-
[第2実施形態]
以下において、本発明の第2実施形態について説明する。以下においては、第1実施形態との相違点について主として説明する。
[Second Embodiment]
In the following, a second embodiment of the present invention will be described. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
上記第1実施形態では、光量センサー90は、投写光学系80に隣接して配置される撮像装置であるとした。これに対して、第2実施形態では、光量センサー90は、液晶パネル60の光入射面側に配置される光量センサー素子である。
In the first embodiment, the
(投写型映像表示装置の構成)
以下において、第2実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図10は、第2実施形態に係る投写型映像表示装置11を示す図である。
(Configuration of projection display device)
Hereinafter, a projection display apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a diagram showing a
図10に示すように、投写型映像表示装置11は、光量センサー91を有する。光量センサー91は、赤、緑及び青の色毎に設けられており、光量センサー91Rと、光量センサー91Gと、光量センサー91Bとを含む。
As shown in FIG. 10, the
光量センサー91Rは、液晶パネル60Rの光入射面側に設けられている。同様に、光量センサー91Gは、液晶パネル60Gの光入射面側に設けられている。光量センサー91Bは、液晶パネル60Bの光入射面側に設けられている。
The
図11は、液晶パネル60Rを光入射面側から見た平面図である。図11に示すように、光量センサー91Rは、4つの光量センサー素子91Raによって構成される。本実施形態において、4つの光量センサー素子91Raは、液晶パネル60Rの入射面の4隅に設けられる。
FIG. 11 is a plan view of the
ここで、12個の固体光源LRから出射される光は、液晶パネル60Rに照射される有効光と、液晶パネル60Rに照射されない非有効光とを含む。有効光は、液晶パネル60Rを透過してクロスダイクロイックミラー70に入射する。
Here, the light emitted from the twelve solid-state light sources LR includes effective light that is applied to the
光量センサー素子91Raは、液晶パネル60Rの入射面の4隅において、非有効光の光量を検出する。
The light amount sensor element 91Ra detects the light amount of ineffective light at the four corners of the incident surface of the
(制御ユニットの構成)
輝度分布取得部130は、光量センサー素子91Raが配置された4つの領域における検出結果を取得する。輝度分布取得部130は、光量センサー素子91Raの検出結果のみを用いて輝度分布B(LR1)〜B(LR12)を算出することができる。
(Configuration of control unit)
The luminance
ただし、輝度分布取得部130は、光量センサー素子91Raの検出結果に基づいて、図11に示す5つの補間領域SAにおける光量を補間してもよい。輝度分布取得部130は、光量センサー素子91Raの検出結果に加えて補間領域SAにおける補間結果を用いて輝度分布B(LR1)〜B(LR12)を算出することができる。
However, the luminance
(作用及び効果)
第2実施形態では、投写型映像表示装置11は、液晶パネル60に照射されない非有効光を検出する光量センサー91を備える。従って、光量センサー90が撮像装置である場合に比べて、光量検出時の操作が簡便である。また、光量センサー91は有効光を遮らないので、光量が減少することを抑制することができる。
(Function and effect)
In the second embodiment, the
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上記実施形態では、光源制御部150は、光量制御において、光量を各固体光源群G毎に減少することについて説明したが、これに限られるものではない。光源制御部150は、光量制御において、一旦減少させた光量を増加させる場合に、各固体光源群G毎に点灯、或いは増加してもよい。この場合においても、各固体光源群Gに含まれる複数の固体光源Lどうしで輝度ムラを相殺することができる。その結果、映像に輝度ムラが生じることを抑制することができる。
For example, in the above-described embodiment, the light
また、上記第2実施形態では、投写型映像表示装置11は、液晶パネル60に照射されない非有効光を検出する光量センサー91を備えることとしたが、光量センサー91が設けられる位置はこれに限られるものではない。光量センサー91は、クロスダイクロイックミラー70と投写光学系80との間に設けられてもよい。
In the second embodiment, the
具体的には、光量センサー91は、図12(a)に示すように、投写光学系80の光入射面側に設けられていてもよい。また、光量センサー91は、図12(b)に示すように、クロスダイクロイックミラー70の光出射面側に設けられていてもよい。このような場合には、液晶パネル60の影響によって生じる輝度ムラを合わせて検出できるので、輝度分布Bの検出精度を向上することができる。
Specifically, the
また、上記第2実施形態では、5つの補間領域SAにおける光量を補間できることについて説明したが、補間領域SAの位置及び数は任意に設定することができる。 In the second embodiment, it has been described that the light amounts in the five interpolation areas SA can be interpolated. However, the position and number of the interpolation areas SA can be arbitrarily set.
また、上記実施形態では、光源制御部150は、発光効率が悪い固体光源群を優先的に制御することとしたが、これに限られるものではない。例えば、光源制御部150は、発光効率が悪く、かつ、輝度ムラがより相殺されやすい固体光源群を優先的に制御することとしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the light
また、上記実施形態では、グループ化部140は、各固体光源LR毎に取得された輝度分布B(LR1)〜B(LR12)に基づいてグループ化することとしたが、これに限られるものではない。例えば、全固体光源LRの全組合せで点灯させることによって、各組合せによって輝度ムラが相殺される程度を実際に測定することとしてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、光変調素子の一例として、透過型の液晶パネル60について説明したが、光変調素子は、これに限定されるものではない。光変調素子は、反射型の液晶パネルやDMD(Digital Micromirror Device)であってもよい。
In the above embodiment, the transmissive
10…投写型映像表示装置、11…投写型映像表示装置、20…光源ユニット、30…シリンドリカルレンズ、40…フライアイレンズユニット、41,42…フライアイレンズ、50…コンデンサレンズ群、60…液晶パネル、70…クロスダイクロイックミラー、80…投写光学系、90,91…光量センサー、100…制御ユニット、110…映像信号受付部、120…光量前処理部、130…輝度分布取得部、140…グループ化部、150…光源制御部、160…素子制御部、G…固体光源群、L…固体光源
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の固体光源から出射される光量を制御する光源制御部と、
前記映像信号の信号値を制御する素子制御部と、
前記映像信号に基づいて、目標光量を算出する光量前処理部と、
前記複数の固体光源から出射される光の輝度分布を前記複数の固体光源毎に取得する輝度分布取得部と、
前記複数の固体光源毎に取得された前記輝度分布に基づいて、前記複数の固体光源を複数の固体光源群にグループ化するグループ化部とを有し、
前記複数の固体光源群のそれぞれは、前記輝度分布が異なる固体光源の組み合わせを含み、
前記光源制御部は、前記複数の固体光源から出射される光量が前記目標光量となるように、前記複数の固体光源から出射される光量を前記複数の固体光源群毎に制御することを特徴とする映像表示装置。 A video display device comprising a plurality of solid state light sources and a light modulation element that modulates light emitted from the plurality of solid state light sources based on a video signal,
A light source controller that controls the amount of light emitted from the plurality of solid state light sources;
An element control unit for controlling a signal value of the video signal;
A light amount pre-processing unit that calculates a target light amount based on the video signal;
A luminance distribution acquisition unit for acquiring the luminance distribution of light emitted from the plurality of solid light sources for each of the plurality of solid light sources;
A grouping unit that groups the plurality of solid light sources into a plurality of solid light source groups based on the luminance distribution acquired for each of the plurality of solid light sources;
Each of the plurality of solid light source groups includes a combination of solid light sources having different luminance distributions,
The light source control unit controls the amount of light emitted from the plurality of solid light sources for each of the plurality of solid light sources so that the amount of light emitted from the plurality of solid light sources becomes the target light amount. Video display device.
前記非有効光を検出する光量センサーを備え、
前記輝度分布取得部は、前記非有効光の検出結果に基づいて、前記輝度分布を取得することを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 The light emitted from the plurality of solid-state light sources includes effective light applied to the light modulation element, and ineffective light not applied to the light modulation element,
A light amount sensor for detecting the ineffective light,
The video display device according to claim 1, wherein the luminance distribution acquisition unit acquires the luminance distribution based on a detection result of the ineffective light.
前記複数の固体光源から出射される光量を制御する光源制御部と、
前記映像信号の信号値を制御する素子制御部と、
前記映像信号に基づいて、目標光量を算出する光量前処理部と、
前記複数の固体光源から出射される光の輝度分布を前記複数の固体光源毎に取得する輝度分布取得部と、
前記複数の固体光源毎に取得された前記輝度分布に基づいて、前記複数の固体光源を複数の固体光源群にグループ化するグループ化部とを有し、
前記複数の固体光源群のそれぞれは、前記輝度分布が異なる固体光源の組み合わせを含み、
前記光源制御部は、前記複数の固体光源から出射される光量が前記目標光量となるように、前記複数の固体光源から出射される光量を前記複数の固体光源群毎に制御することを特徴とする投写型映像表示装置。 Projection provided with a plurality of solid-state light sources, a light modulation element that modulates light emitted from the plurality of solid-state light sources based on video signals, and a projection optical system that projects light emitted from the light modulation elements Type image display device,
A light source controller that controls the amount of light emitted from the plurality of solid state light sources;
An element control unit for controlling a signal value of the video signal;
A light amount pre-processing unit that calculates a target light amount based on the video signal;
A luminance distribution acquisition unit for acquiring the luminance distribution of light emitted from the plurality of solid light sources for each of the plurality of solid light sources;
A grouping unit that groups the plurality of solid light sources into a plurality of solid light source groups based on the luminance distribution acquired for each of the plurality of solid light sources;
Each of the plurality of solid light source groups includes a combination of solid light sources having different luminance distributions,
The light source control unit controls the amount of light emitted from the plurality of solid light sources for each of the plurality of solid light sources so that the amount of light emitted from the plurality of solid light sources becomes the target light amount. Projection-type image display device.
前記ダイクロイックミラーから前記投写光学系に出射される光は、前記投写光学系に照射される有効光と、前記投写光学系に照射されない非有効光とを含み、
前記非有効光を検出する光量センサーを備え、
前記輝度分布取得部は、前記非有効光の検出結果に基づいて、前記輝度分布を取得することを特徴とする請求項4に記載の投写型映像表示装置。 A dichroic mirror that emits the light emitted from the light modulation element to the projection optical system;
The light emitted from the dichroic mirror to the projection optical system includes effective light applied to the projection optical system and ineffective light not applied to the projection optical system,
A light amount sensor for detecting the ineffective light,
The projection display apparatus according to claim 4, wherein the luminance distribution acquisition unit acquires the luminance distribution based on a detection result of the ineffective light.
前記輝度分布取得部は、前記反射光の検出結果に基づいて、前記輝度分布を取得することを特徴とする請求項4に記載の投写型映像表示装置。 A light amount sensor for detecting reflected light from the screen of light emitted from the projection optical system;
The projection display apparatus according to claim 4, wherein the luminance distribution acquisition unit acquires the luminance distribution based on a detection result of the reflected light.
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