JP2013160839A - 画像表示システム、制御装置、プロジェクターおよびスクリーン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像表示システム100は、透過状態と散乱状態とを切り替えることのできる画像表示領域S1を有するスクリーン2と、画像信号Iを処理する画像信号処理部410と、画像信号処理部410によって処理された画像信号Iに対応する画像をスクリーン2の画像表示領域S1に表示するプロジェクター300と、を有し、画像信号処理部410は、画像信号Iに対して、該画像信号Iに対応する画像の外周部に含まれる画素の輝度を伸長する処理を行う。
【選択図】図1
Description
このようなスクリーンは、通常、液晶と高分子の屈折率の差を利用することにより透過状態と散乱状態とを切り替えることのできる画像表示領域と、画像表示エリアの周囲を囲む透明な枠領域とによって構成されている。そして、散乱状態とした画像表示エリアにプロジェクターから光を照射することによって所望の画像を表示する。
ここで、画像中に例えば黒色などの低輝度領域が含まれる場合があるが、このような低輝度領域は、その周囲とのコントラストによって観察者に「低輝度領域」として認識されるため、低輝度領域とその周囲とのコントラストが高い程、より鮮明な低輝度領域として認識され、高い画像品質となる。
本発明の画像表示システムは、光を透過させる透過状態と光を散乱させる散乱状態とを切り替えることのできる画像表示領域を有するスクリーンと、
入力された画像信号に対して所定の処理を行う画像信号処理部と、
前記画像信号処理部によって処理が行われた前記画像信号に対応する画像を前記スクリーンの前記画像表示領域に投射するプロジェクターと、を有し、
前記画像信号処理部は、前記画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の輝度を伸長する処理を前記画像信号に対して行うことを特徴とする。
これにより、より輪郭線の効果が発揮され、より画像品質が向上する。
本発明の画像表示システムでは、前記スクリーンは、平面視において前記画像表示領域の外周を囲んで設けられた枠状の光透過部を有していることが好ましい。
このような場合には、画像表示領域に表示された画像の周囲に、光透過部越しの背景が見えることとなる。背景は、一般的に暗い場合が多いが、このような場合にも画像と背景との間に高輝度な輪郭線が介在するため、画像表示領域に表示された画像のコントラスト(コントラスト感)が低下するのを防止できる。
本発明の画像表示システムでは、前記スクリーンは、前記画像表示領域内にて、平面視における前記散乱状態の領域の形状を変化させることができることが好ましい。
これにより、散乱状態の領域の輪郭と画像の輪郭とを一致させることができるため、上述した効果をより効果的に発揮することができる。
これにより、簡単な処理で高輝度な輪郭線を表示することができる。
本発明の画像表示システムでは、前記画像信号処理部は、該画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の色の明度を高くする処理を前記画像信号に対して行うことが好ましい。
これにより、高輝度かつ自然な輪郭線を表示することができる。
これにより、簡単な処理で、高輝度かつ自然な輪郭線を表示することができる。
本発明の画像表示システムでは、前記画像信号処理部は、前記画素の色の明度を最大値にする処理を行うことが好ましい。
これにより、輪郭線の輝度をより高めることができ、画像のコントラスト(コントラスト感)がより高まる。
これにより、高輝度かつより自然な輪郭線を表示することができる。
本発明の画像表示システムでは、前記画像信号処理部は、前記画素の色が有する彩度に明度を掛けることにより、前記画素の色の彩度を補正することが好ましい。
これにより、簡単な処理で、高輝度かつより自然な輪郭線を表示することができる。
これにより、高輝度かつより自然な輪郭線を表示することができるとともに、輪郭線の色を例えば観察者の好みに合わせて変化させることができるため利便性に優れたものとなる。
これにより、簡単な構成で、散乱状態と透過状態とを切り替えることのできるスクリーンが得られる。
入力された画像信号に対して所定の処理を行う画像信号処理部を有し、
前記画像信号処理部は、前記入力された画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の輝度を伸長する処理を前記入力された画像信号に対して行い、
前記画像信号処理部によって処理された画像信号を前記プロジェクターに供給することを特徴とする。
これにより、例えばスクリーン等に優れた品質の画像を表示することのできる制御装置が得られる。
入力された画像信号に対して所定の処理を行う画像信号処理部を有し、
前記画像信号処理部は、前記入力された画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の輝度を伸長する処理を前記入力された画像信号に対して行い、
前記画像信号処理部によって処理された画像信号に対応する画像を投射することを特徴とする。
これにより、優れた画像品質を有するスクリーンを提供することができる。
入力された画像信号に対して所定の処理を行う画像信号処理部を有し、
前記画像信号処理部は、前記入力された画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の輝度を伸長する処理を前記入力された画像信号に対して行い、
前記画像信号処理部によって処理された画像信号を前記プロジェクターに供給することを特徴とする。
これにより、例えばスクリーン等に優れた品質の画像を投射することのできるプロジェクターが得られる。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態にかかる画像表示システムの平面図(概略図)、図2は、図1に示すスクリーンの平面図、図3は、図2に示すスクリーンの線断面図、図4は、図1に示すプロジェクターの光学系の構成を示す平面図、図5は、図1に示す画像表示システムの効果を説明する平面図である。
(スクリーン)
図2および図3に示すように、スクリーン2は、一対の透明基板20、21と、一対の透明電極22、23と、一対の透明基板20、21の間を封止する封止部29とを有している。透明電極22は、透明基板20の透明基板21側の面に形成されており、透明電極23は、透明基板21の透明基板20側の面に形成されている。
また、透明電極22、23は、導電性を有しており、例えば、インジウムティンオキサイド(ITO)、インジウムオキサイド(IO)、酸化スズ(SnO2)等で構成されている。
画像表示領域S1は、プロジェクター300によって画像が表示される領域であり、非画像表示領域S2は、画像が表示されず、透明な状態(透過状態)が維持される領域である。すなわち、画像表示領域S1に画像が表示されているか否かに関わらず、非画像表示領域S2は、透明な状態を維持する。
液晶層25は、PDLC(高分子分散型液晶)251を含んでいる。このような液晶層25は、透過状態と光散乱状態とを印加電界の強度により切替えることができる。PDLC251は、高分子部252と液晶部253とを含んでおり、例えば、液晶性モノマー等の高分子前駆体と液晶分子との混合物により形成することができる。PDLC251を形成するには、混合物を配向膜241、242により配向させた状態で、混合物に紫外線光等のエネルギーを照射して液晶性モノマーを重合させる。すると、液晶性モノマーは、配向を保持したまま重合し、配向規制力を有する高分子部252になる。液晶分子は、高分子部252から相分離されて液晶部253を構成し、高分子部252の配向規制力により配向する。
具体的には、電圧非印加状態においては、液晶部253と高分子部252との間で屈折率が連続しており、PDLC251に入射した光はほとんど拡散されずに射出され、透過状態となる。反対に、電圧印加状態では、高分子部252では高分子に方位角が変化しないのに対して、液晶部253では液晶分子の方位角が電界に応じて変化する。これにより、高分子部252と液晶部253との間で屈折率が不連続に変化し、入射した光が散乱されて射出され、散乱状態となる。
なお、上述したスクリーン2では、電圧印加のON/OFFで散乱状態と透過状態とを切り替えているが、例えば、印加する電圧の大きさによって散乱状態と透過状態とを切り替えるような構成であってもよい。
プロジェクター300としては、スクリーン2に画像を表示することができれば、特に限定されず、例えば、スクリーン2へ画像光を投射する投射型のプロジェクターや、スクリーン2に光を走査して画像を形成する走査型のプロジェクターであってもよい。以下に、投射型のプロジェクター300の一例を示す。
照明光学系310は、光源311と、リフレクタ312と、第1のレンズアレイ313と、第2のレンズアレイ314と、偏光変換素子315と、重畳レンズ316とを有している。
偏光変換素子315は、ランダム偏光の光束を一方向に振動する直線偏光(S偏光若しくはP偏光)に揃える機能を有しており、本実施形態では、色分離光学系320での光束の損失が少ないS偏光に揃えている。
照明光学系310から射出された光束のうち、B光の成分は、B光反射ダイクロイックミラー321によって反射され、さらに反射ミラー324、361によって反射されて平行化レンズ330Bに至る。一方、照明光学系310から射出された光束のうち、G光、R光の成分は、RG光反射ダイクロイックミラー322によって反射され、さらに反射ミラー325によって反射されてG光反射ダイクロイックミラー323に至る。その中のG光の成分は、G光反射ダイクロイックミラー323および反射ミラー362に反射されて平行化レンズ330Gに至り、R光の成分は、G光反射ダイクロイックミラー323を透過して、反射ミラー363に反射されて平行化レンズ330Rに至る。
平行化レンズ330Rを透過したR光は、空間光変調装置340Rに至り、平行化レンズ330Gを透過したG光は、空間光変調装置340Gに至り、平行化レンズ330Bを透過したB光は、空間光変調装置340Bに至る。
これにより、プロジェクター300から、直線偏光であり、加法混合された映像光Lが出射される。
図1に示すように、制御部(本発明の制御装置)400は、例えば、パーソナルコンピューター500からの画像信号Iに所定の処理を行い、処理して得られた画像信号I’をプロジェクター300へ送信する画像信号処理部410と、パーソナルコンピューター500からの信号に基づいてスクリーン2の駆動(ON/OFF)を制御するスクリーン制御部420とを有している。画像信号処理部410からの画像信号を受けたプロジェクター300は、その画像信号に基づく映像光Lを出射する。
画像信号処理部410は、画像Gの外周部(輪郭部)に含まれる各画素Pの輝度を伸長する(高める)処理、具体的には各画素Pに表示される色を白色に変更する処理を画像信号Iに対して行う。なお、前記外周部の幅は、特に限定されず、例えば、画素1〜5つ分の幅とすることができる。また、具体的な数値で示せば、例えば、0.2mm〜2mm程度とすることができる。
次に、本発明の画像表示システムの第2実施形態について説明する。
図6は、円柱状のHSV表色系を示すとともに、本発明の第2実施形態にかかる画像表示システムが行う処理を説明するための図である。
以下、第2実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第2実施形態にかかる画像表示システムは、画像信号処理部の画像信号の処理方法が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
このように生成された画像信号I’をプロジェクター300に送信し、プロジェクター300によって、画像信号I’に対応する画像Gを画像表示領域S1に表示すると、画像Gの外周部に高輝度な輪郭線L1が形成される。そのため、前述した第1実施形態と同様に、低輝度領域SLOWと輪郭線L1とのコントラストによって、より鮮明な低輝度領域SLOWとして観察者に認識させることができる。このように、画像表示システム100によれば、優れた品質を有する画像をスクリーン2に表示することができる。
なお、本実施形態の処理は、例えば、明度Vが0.5以上である色の場合に特に有効である。
このような第2実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
次に、本発明の画像表示システムの第3実施形態について説明する。
図7は、円錐状のHSV表色系を示すとともに、本発明の第3実施形態にかかる画像表示システムが行う処理を説明するための図である。
以下、第3実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第3実施形態にかかる画像表示システムは、画像信号処理部の画像信号の処理方法が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態では、画像Gの外周部に含まれる各画素Pの色の明度Vを伸長する処理を行うとともに、明度Vの値に応じて彩度Sを小さく補正する処理を行う。具体的には、まず、画像信号処理部410は、第2実施形態と同様にして、各画素Pの色情報(R、G、B)を円柱モデルのHSV表色系である(H、S、V)に変換する。
次に、画像信号処理部410は、各画素Pについて、(H、S”、V’)を(R、G、B)に変換する。これにより、画像信号Iに対して、画像表示領域S1の各画素Pの輝度が伸長された画像信号I’が生成される。
なお、以上のような処理は、特に限定されないが、明度Vが0.5未満である色の場合に特に有効である。
このような第3実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
次に、本発明の画像表示システムの第4実施形態について説明する。
図8は、本発明の第4実施形態にかかる画像表示システムが有するスクリーンの断面図、図9は、図8に示すスクリーンに画像を表示した状態を示す平面図である。
以下、第4実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第4実施形態にかかる画像表示システムは、スクリーンの構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
次に、本発明の画像表示システムの第5実施形態について説明する。
図10は、本発明の第5実施形態にかかる画像表示システムの平面図(概略図)である。
以下、第5実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第5実施形態にかかる画像表示システムは、制御部がスクリーンに組み込まれている以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
なお、スクリーン2’には、画像信号処理部410が内蔵されていればよく、例えばスクリーン制御部420は、内蔵されていなくてもよい。この場合、スクリーン制御部420は、スクリーン2’と別体として設けられている。
次に、本発明の画像表示システムの第6実施形態について説明する。
図11は、本発明の第6実施形態にかかる画像表示システムの平面図(概略図)である。
以下、第6実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第6実施形態にかかる画像表示システムは、制御部がプロジェクターに組み込まれている以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
なお、プロジェクター300”には、画像信号処理部410が内蔵されていればよく、例えばスクリーン制御部420は、内蔵されていなくてもよい。この場合、スクリーン制御部420は、プロジェクター300”と別体として設けられている。
また、前述した第2、第3実施形態の処理方法を、1つの画像の中で組み合わせてもよい。すなわち、画像の外周部に位置する複数の画素Pのうち、明度Vが0.5以上の画素については、第2実施形態の処理を行い、明度Vが0.5未満の画素については、第3実施形態の処理を行ってもよい。このような処理によれば、例えば、第3実施形態の処理と比較して処理時間が短縮される効果を期待できる。
Claims (15)
- 光を透過させる透過状態と光を散乱させる散乱状態とを切り替えることのできる画像表示領域を有するスクリーンと、
入力された画像信号に対して所定の処理を行う画像信号処理部と、
前記画像信号処理部によって処理が行われた前記画像信号に対応する画像を前記スクリーンの前記画像表示領域に投射するプロジェクターと、を有し、
前記画像信号処理部は、前記画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の輝度を伸長する処理を前記画像信号に対して行うことを特徴とする画像表示システム。 - 前記画像表示領域の前記散乱状態となっている領域の輪郭と、前記画像表示領域に投射させる画像の輪郭とが一致している請求項1に記載の画像表示システム。
- 前記スクリーンは、平面視において前記画像表示領域の外周を囲んで設けられた枠状の光透過部を有している請求項1または2に記載の画像表示システム。
- 前記スクリーンは、前記画像表示領域内にて、平面視における前記散乱状態の領域の形状を変化させることができる請求項3に記載の画像表示システム。
- 前記画像信号処理部は、前記画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素を白色とする処理を前記画像信号に対して行う請求項1ないし4のいずれかに記載の画像表示システム。
- 前記画像信号処理部は、該画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の色の明度を高くする処理を前記画像信号に対して行う請求項1ないし4のいずれかに記載の画像表示システム。
- 前記画像信号処理部は、前記画素の色を、色相、彩度および明度からなるHSV表色系にて特定し、前記画素の色の明度を高める処理を行う請求項6に記載の画像表示システム。
- 前記画像信号処理部は、前記画素の色の明度を最大値にする処理を行う請求項6または7に記載の画像表示システム。
- 前記画像信号処理部は、前記画素の色の明度を高めるとともに彩度を補正する処理を行う請求項6ないし8のいずれかに記載の画像表示システム。
- 前記画像信号処理部は、前記画素の色が有する彩度に明度を掛けることにより、前記画素の色の彩度を補正する請求項9に記載の画像表示システム。
- 前記画像表示処理部は、前記画素の色が有する彩度と明度の積に対してガンマ補正を行うことにより、前記画素の色の彩度を補正する請求項10に記載の画像表示システム。
- 前記スクリーンの前記画像表示領域は、高分子分散型液晶を含み、印加電圧の大きさによって前記透過状態と前記散乱状態とを切り替えることができる請求項1ないし11のいずれかに記載の画像表示システム。
- 光を透過させる透過状態と光を散乱させる散乱状態とを切り替えることができる画像表示領域を有するスクリーンの駆動と、前記スクリーンの画像表示領域に画像を投射するプロジェクターへ画像信号を供給する制御装置であって、
入力された画像信号に対して所定の処理を行う画像信号処理部を有し、
前記画像信号処理部は、前記入力された画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の輝度を伸長する処理を前記入力された画像信号に対して行い、
前記画像信号処理部によって処理された画像信号を前記プロジェクターに供給することを特徴とする制御装置。 - 光を透過させる透過状態と光を散乱させる散乱状態とを切り替えることができる画像表示領域を有するスクリーンの、当該画像表示領域に画像を投影するプロジェクターであって、
入力された画像信号に対して所定の処理を行う画像信号処理部を有し、
前記画像信号処理部は、前記入力された画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の輝度を伸長する処理を前記入力された画像信号に対して行い、
前記画像信号処理部によって処理された画像信号に対応する画像を投射することを特徴とするプロジェクター。 - 光を透過させる透過状態と光を散乱させる散乱状態とを切り替えることができる画像表示領域を有し、当該画像表示領域にプロジェクターにより画像が投射されるスクリーンであって、
入力された画像信号に対して所定の処理を行う画像信号処理部を有し、
前記画像信号処理部は、前記入力された画像信号に対応する画像の外周部に含まれる画素の輝度を伸長する処理を前記入力された画像信号に対して行い、
前記画像信号処理部によって処理された画像信号を前記プロジェクターに供給することを特徴とするスクリーン。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015069111A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 株式会社Jvcケンウッド | 画像表示装置、スクリーンおよび画像表示方法 |
JP2019525234A (ja) * | 2016-07-14 | 2019-09-05 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 強化されたカラー及びコントラストを有する投影システム |
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JP2007279339A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Sharp Corp | 画像投影方法 |
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2012
- 2012-02-02 JP JP2012020765A patent/JP2013160839A/ja not_active Withdrawn
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