JP2013168836A - Projection type image display device - Google Patents

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Hiroatsu Fukutomi
弘敦 福冨
Takashi Aizaki
隆嗣 相崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection type image display device capable of suppressing deterioration of image quality when contrast is improved.SOLUTION: A projection type image display device includes a dynamic iris control unit 30 which controls a first diaphragm mechanism 8, and a second diaphragm mechanism 20. The dynamic iris control unit 30 includes: a video analyzing unit 31 which analyzes a video signal; a diaphragm-video setting unit 32 which sets the diaphragm amount of the first diaphragm mechanism 8, the diaphragm amount of the second diaphragm mechanism 20, and a color balance correction value on the basis of analysis data analyzed by the video analyzing unit 31; and diaphragm drive units 33, 34 which output drive signals to the first diaphragm mechanism 8 and the second diaphragm mechanism 20 so that both have the diaphragm amount set by the diaphragm-video setting unit 32. Accordingly, contrast of an image can be improved and a clear image can be displayed.

Description

本発明は、スクリーン等に画像を投影する投射型画像表示装置に係り、特に、画質を向上させる技術に関する。   The present invention relates to a projection type image display apparatus that projects an image on a screen or the like, and more particularly to a technique for improving image quality.

スクリーン等に画像を投影する投射型画像表示装置は、周囲の明るさに応じてコントラストを調整するために、スクリーンに投影する映像信号の光量を変化させる必要がある。光量を変化させる手法として、光源ランプの光量を調整すること知られているが、光源ランプの光量を調整すると、光源ランプの寿命が短くなるという弊害が発生する。そこで、この問題を解決するため、従来より例えば特開2003−241311号公報(特許文献1)に記載されたものが提案されている。前記特許文献1では、光路、及び投写部の少なくとも一方に光量調整部を設けることにより、光量を調整してスクリーンに投影する画像の明るさを調整することが開示されている。   A projection-type image display device that projects an image on a screen or the like needs to change the light amount of a video signal projected on the screen in order to adjust the contrast in accordance with ambient brightness. As a method for changing the light amount, it is known to adjust the light amount of the light source lamp. However, when the light amount of the light source lamp is adjusted, there is an adverse effect that the life of the light source lamp is shortened. In order to solve this problem, what has been conventionally described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-241311 (Patent Document 1) has been proposed. In Patent Document 1, it is disclosed that the brightness of an image projected on a screen is adjusted by adjusting a light amount by providing a light amount adjusting unit on at least one of an optical path and a projection unit.

特開2003−241311号公報JP 2003-241311 A

しかしながら、上述した特許文献1に開示された従来例では、光量調整部の設置位置を適宜設定して光量を調整することにより色バランスが崩れることを防止しているものの、実際には波長によって光の広がり方が異なることがあり、このような場合には光量調整部を制御することにより、色バランスが崩れてしまうことがあり、鮮明な映像を表示することができない場合がある。   However, in the conventional example disclosed in Patent Document 1 described above, although the color balance is prevented from being lost by appropriately setting the installation position of the light amount adjusting unit and adjusting the light amount, the light actually depends on the wavelength. In such a case, the color balance may be lost by controlling the light amount adjusting unit, and a clear image may not be displayed.

また、特許文献1には、入力される映像信号に対する動的な駆動や、2つの光量調整部の連動についての具体的な制御について記載されていない。即ち、入力映像に応じて絞りを動的に制御する場合には、シーンによって色バランスが動的に変動する場合があり、画質が劣化してしまうという問題が発生するが、特許文献1ではこの問題を解決することについて言及されていない。   Further, Patent Document 1 does not describe specific control for dynamic driving of an input video signal or interlocking of two light quantity adjustment units. That is, when the aperture is dynamically controlled according to the input video, the color balance may change dynamically depending on the scene, and there is a problem that the image quality deteriorates. There is no mention of solving the problem.

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、コントラストを向上させる際に、画質の劣化を抑制できる投射型画像表示装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a projection type image display apparatus capable of suppressing deterioration in image quality when improving contrast. It is in.

上記目的を達成するため、本願請求項1に記載の発明は、光源より照射される光の光量を第1絞り機構(8)により制御し、更に、投射レンズを通過する光の光量を第2絞り機構(20)により制御して、投影レンズより射出映像をスクリーンに投射する投射型画像表示装置において、第1絞り機構、及び第2絞り機構を制御する制御部(30)を備え、制御部は、映像信号を分析する映像分析部(31)と、映像分析部で分析された分析データに基づいて、第1絞り機構の絞り量、第2絞り機構の絞り量、及び色バランス補正値を設定する設定部(32)と、設定部で設定された絞り量となるように第1絞り機構、及び第2絞り機構に駆動信号を出力する絞り駆動部(33,34)と、設定部で設定された色バランス補正値を用いて、映像信号の色バランスを補正する映像処理部(35)と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the amount of light emitted from the light source is controlled by the first diaphragm mechanism (8), and the amount of light passing through the projection lens is second. In the projection type image display apparatus that controls the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism in the projection type image display apparatus that controls the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism by controlling by the diaphragm mechanism (20) and projects the projected image from the projection lens. Is based on the analysis data analyzed by the video analysis unit (31) that analyzes the video signal, and the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, and the color balance correction value based on the analysis data. A setting unit (32) to be set, a diaphragm driving unit (33, 34) for outputting a driving signal to the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism so as to have the diaphragm amount set by the setting unit, and a setting unit Using the set color balance correction value, Characterized by comprising an image processing unit (35), for correcting the color balance of the item.

請求項2に記載の発明は、設定部は、分析データと、第1絞り機構の絞り量、第2絞り機構の絞り量、及び色バランス補正値と、を対応させた対応テーブルを有し、分析データが与えられた際に、この対応テーブルを参照して、第1絞り機構の絞り量、第2絞り機構の絞り量、及び色バランス補正値を設定することを特徴とする。   The invention according to claim 2 has a correspondence table in which the setting unit associates the analysis data with the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, and the color balance correction value. When analysis data is given, referring to this correspondence table, the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, and the color balance correction value are set.

請求項3に記載の発明は、設定部は、分析データに基づいて明度補正値を設定し、映像信号の明度を補正することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the setting unit sets a lightness correction value based on the analysis data, and corrects the lightness of the video signal.

請求項4に記載の発明は、設定部は、分析データと、第1絞り機構の絞り量、第2絞り機構の絞り量、色バランス補正値、及び明度補正値と、を対応させた対応テーブルを有し、分析データが与えられた際に、この対応テーブルを参照して、第1絞り機構の絞り量、第2絞り機構の絞り量、色バランス補正値、及び明度補正値を設定することを特徴とする。   In the invention according to claim 4, the setting unit associates the analysis data with the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, the color balance correction value, and the brightness correction value. When the analysis data is given, referring to this correspondence table, the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, the color balance correction value, and the brightness correction value are set. It is characterized by.

請求項5に記載の発明は、映像分析部は、入力信号の明度のヒストグラムに基づいて前記分析データを設定することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, the video analysis unit sets the analysis data based on a brightness histogram of an input signal.

請求項6に記載の発明は、映像分析部は、ヒストグラムのピーク値、或いは平均値に基づいて分析データを設定することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, the video analysis unit sets analysis data based on a peak value or an average value of a histogram.

本発明によれば、絞り機構を制御して映像のコントラストを向上させる際に、色バランスを補正することにより画質の劣化を抑制することが可能となる。   According to the present invention, when the diaphragm mechanism is controlled to improve the contrast of an image, it is possible to suppress deterioration in image quality by correcting the color balance.

本発明の一実施形態に係る投射型画像表示装置の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the projection type image display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 絞り量と、色度座標x、yとの関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between aperture amount and chromaticity coordinates x and y. ダイナミックアイリス制御部の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of a dynamic iris control part. 分析データに対する、第1絞り量、第2絞り量、色バランス補正値、及び明度補正値の対応を示すテーブルである。It is a table which shows a response | compatibility with the 1st aperture value, 2nd aperture value, color balance correction value, and brightness correction value with respect to analysis data. 本発明の一実施形態に係る投射型画像表示装置の処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation of the projection type image display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る投射型表示装置の構成を模式的に示す説明図である。図示のように、この投射型画像表示装置は、光を照射する放電灯1と、回転放物面をなす反射面を有し放電灯1より照射される光を反射するリフレクタ2と、前記リフレクタ2で反射した光の光路上に設けられるコールドフィルタ3、第1のレンズアレイ4、第1絞り機構8、第2のレンズアレイ5、偏光変換素子6、及び重ね合わせレンズ7を備えている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the projection display device according to the present embodiment. As shown in the figure, this projection type image display apparatus includes a discharge lamp 1 that irradiates light, a reflector 2 that has a reflecting surface that forms a paraboloid of revolution, and that reflects light emitted from the discharge lamp 1, and the reflector. 2 includes a cold filter 3, a first lens array 4, a first aperture mechanism 8, a second lens array 5, a polarization conversion element 6, and an overlapping lens 7 provided on the optical path of the light reflected by 2.

コールドフィルタ3は、リフレクタ2で反射した光に含まれる紫外線、赤外線を除去する。第1のレンズアレイ4は、リフレクタ2が光束を出射する開口を空間的に分割するように、後述する空間変調素子である反射型液晶表示素子17b,17g,17rの表示領域と相似である矩形形状の複数のレンズセルを2次元配列して構成されている。   The cold filter 3 removes ultraviolet rays and infrared rays contained in the light reflected by the reflector 2. The first lens array 4 has a rectangular shape similar to the display area of the reflective liquid crystal display elements 17b, 17g, and 17r, which are spatial modulation elements described later, so that the reflector 2 spatially divides the aperture from which the light beam is emitted. A plurality of shaped lens cells are two-dimensionally arranged.

第1のレンズアレイ4は、前記第1のレンズアレイ4の各レンズセルにそれぞれ対応した第2のレンズアレイ5のレンズセルに照明光を集光させ、第2のレンズアレイ5上に第1のレンズアレイ4のレンズセルと同数の2次光源像を形成する。
第1のレンズアレイ4を経た照明光は、第2のレンズアレイ(フライアイレンズ)5に入射される。第2のレンズアレイ5は、前記第2のレンズアレイの各レンズセルごとに、対応する第1のレンズアレイ4のレンズセル開口の像を反射型液晶表示素子17b,17g,17rの表示面上に結像させる。
The first lens array 4 condenses the illumination light on the lens cells of the second lens array 5 corresponding to the lens cells of the first lens array 4, and the first lens array 4 has a first lens on the second lens array 5. As many secondary light source images as the lens cells of the lens array 4 are formed.
The illumination light that has passed through the first lens array 4 is incident on the second lens array (fly eye lens) 5. For each lens cell of the second lens array, the second lens array 5 displays an image of the corresponding lens cell opening of the first lens array 4 on the display surface of the reflective liquid crystal display elements 17b, 17g, 17r. To form an image.

また、第1のレンズアレイ4と第2のレンズアレイ5との間には、第1絞り機構8が設けられている。前記第1絞り機構8は、ダイナミックアイリス制御部30によりその絞り量が制御され、照明光の光束の一部を遮光することにより、投射型表示装置による表示画像のコントラスト及び輝度を調整することができる。また、第1絞り機構8は、2次光源像が形成される第2のレンズアレイ5の近傍に配置される。   A first diaphragm mechanism 8 is provided between the first lens array 4 and the second lens array 5. The first iris mechanism 8 has its iris amount controlled by the dynamic iris controller 30, and can adjust the contrast and brightness of the display image by the projection display device by blocking a part of the luminous flux of the illumination light. it can. The first diaphragm mechanism 8 is disposed in the vicinity of the second lens array 5 where the secondary light source image is formed.

第2のレンズアレイ5から射出される照明光は、偏光変換素子6に入射される。偏光変換素子6は、複数の偏光ビームスプリッタが並列に配列されて平板状に構成されている光学素子であり、ランダムな偏光方向を有する入射光を一定の偏光方向を持つ偏光に変換する。従って、偏光変換素子6からは一定の偏光方向を持つ偏光が射出する。   The illumination light emitted from the second lens array 5 is incident on the polarization conversion element 6. The polarization conversion element 6 is an optical element having a flat plate shape in which a plurality of polarization beam splitters are arranged in parallel, and converts incident light having a random polarization direction into polarized light having a certain polarization direction. Therefore, polarized light having a certain polarization direction is emitted from the polarization conversion element 6.

偏光変換素子6から射出される偏光(P偏光とする)は、重ね合わせレンズ7に入射される。重ね合わせレンズ7は、第1のレンズアレイ4の各レンズセルの像の中心を反射型液晶表示素子17b,17g,17rの中心に一致させ、第1のレンズアレイ4の各レンズセルの像が反射型液晶表示素子17b,17g,17rの表示面上で重なり合うように調整する。   Polarized light (referred to as P-polarized light) emitted from the polarization conversion element 6 is incident on the overlapping lens 7. The superposing lens 7 makes the center of the image of each lens cell of the first lens array 4 coincide with the center of the reflective liquid crystal display elements 17b, 17g, 17r, and the image of each lens cell of the first lens array 4 is The reflective liquid crystal display elements 17b, 17g, and 17r are adjusted so as to overlap each other on the display surface.

重ね合わせレンズ7を射出したP偏光は、B/RG分離クロスダイクロイックミラー10で青色光と赤色・緑色光に分離される。青色光は、Bミラー11で光路が曲げられ、青色用フィールドレンズ14b、青色用WG−PBS15b、青色用波長板16bを通過して、青色用液晶表示素子17bに入射する。更に、青色用液晶表示素子17bで反射されて変調されたS偏光成分は青色用WG−PBS15bで反射され、クロスダイクロイックプリズム18に向かう。   The P-polarized light emitted from the overlapping lens 7 is separated into blue light and red / green light by the B / RG separation cross dichroic mirror 10. The optical path of the blue light is bent by the B mirror 11, passes through the blue field lens 14b, the blue WG-PBS 15b, and the blue wavelength plate 16b, and enters the blue liquid crystal display element 17b. Further, the S-polarized light component reflected and modulated by the blue liquid crystal display element 17 b is reflected by the blue WG-PBS 15 b and travels toward the cross dichroic prism 18.

一方、B/RG分離クロスダイクロイックミラー10で分離された赤色・緑色光は、RGミラー12で光路が曲げられ、RGダイクロイックミラー13で赤色光と緑色光に分離される。赤色光及び緑色光はそれぞれ、青色光の場合と同様、フィールドレンズ14r,14g,WG−PBS15r,15g、波長板16r,16gを通過し、反射型液晶表示素子11r,11gに入射する。更に、反射型液晶表示素子17r,17gで反射して変調されたS偏光成分は、WG−PBS15r,15gで反射され、クロスダイクロイックプリズム18に向かう。   On the other hand, the red / green light separated by the B / RG separation cross dichroic mirror 10 has its optical path bent by the RG mirror 12 and separated by the RG dichroic mirror 13 into red light and green light. As in the case of blue light, red light and green light pass through field lenses 14r and 14g, WG-PBSs 15r and 15g, and wave plates 16r and 16g, respectively, and enter the reflective liquid crystal display elements 11r and 11g. Furthermore, the S-polarized light component reflected and modulated by the reflective liquid crystal display elements 17 r and 17 g is reflected by the WG-PBS 15 r and 15 g and travels toward the cross dichroic prism 18.

そして、クロスダイクロイックプリズム18において3色の光が合成され、投射レンズ19でスクリーンに投影される。前記投射レンズ19は、第2絞り機構20を有しており、前記第2絞り機構20の絞り量は、ダイナミックアイリス制御部30により制御される。   Then, the three color lights are combined in the cross dichroic prism 18 and projected onto the screen by the projection lens 19. The projection lens 19 has a second diaphragm mechanism 20, and the diaphragm amount of the second diaphragm mechanism 20 is controlled by a dynamic iris control unit 30.

そして、上記の構成において、光に種々の波長が存在し、各波長毎に光の広がりが均一でない場合には、第1絞り機構8、及び第2絞り機構20の絞り量を変化させると、投射レンズ19より投射される映像信号の色バランスが崩れることがある。   In the above configuration, when various wavelengths exist in the light and the spread of the light is not uniform for each wavelength, the aperture amount of the first aperture mechanism 8 and the second aperture mechanism 20 is changed. The color balance of the video signal projected from the projection lens 19 may be lost.

図2は、絞り量に対する色度座標x,yの変化を示す特性図であり、絞り量の変化に伴って色度座標x、yが変化する。具体的には、絞り量が増加すると、色度座標x、yが共に上昇する傾向にある。従って、映像信号に応じて第1絞り機構8及び第2絞り機構20の絞り量を動的に制御する場合には、これと連動して映像信号の色バランス、及び明度についても動的に補正する必要がある。本実施形態では、ダイナミックアイリス制御部30により、第1絞り機構8、及び第2絞り機構20の絞り量をそれぞれ設定し、更に、色バランス補正値、及び明度補正値を設定することにより、絞り量を変化させたことによる色バランスの変化、及び明度の変化を抑制し、画質の劣化を防止する。   FIG. 2 is a characteristic diagram showing changes in the chromaticity coordinates x, y with respect to the aperture amount, and the chromaticity coordinates x, y change as the aperture amount changes. Specifically, when the aperture amount increases, both the chromaticity coordinates x and y tend to increase. Therefore, when the diaphragm amounts of the first diaphragm mechanism 8 and the second diaphragm mechanism 20 are dynamically controlled according to the video signal, the color balance and brightness of the video signal are also dynamically corrected in conjunction with this. There is a need to. In the present embodiment, the dynamic iris control unit 30 sets the aperture amounts of the first aperture mechanism 8 and the second aperture mechanism 20, respectively, and further sets the color balance correction value and the brightness correction value, thereby reducing the aperture. A change in color balance and a change in lightness caused by changing the amount are suppressed, and deterioration in image quality is prevented.

次に、図1に示したダイナミックアイリス制御部30の詳細な構成について説明する。図3は、ダイナミックアイリス制御部30の構成を示すブロック図である。図示のように、ダイナミックアイリス制御部30は、映像分析部31と、絞り・映像設定部32と、第1絞り駆動部33と、第2絞り駆動部34と、映像処理部35と、を備えている。   Next, a detailed configuration of the dynamic iris control unit 30 illustrated in FIG. 1 will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the dynamic iris control unit 30. As illustrated, the dynamic iris control unit 30 includes a video analysis unit 31, a diaphragm / video setting unit 32, a first diaphragm driving unit 33, a second diaphragm driving unit 34, and a video processing unit 35. ing.

映像分析部31は、入力される映像信号を分析して分析データを作成する。例えば、映像信号から明度を抽出し、明度に対するヒストグラムを算出し、前記ヒストグラムから明度の最大値を分析データとすることや、明度の平均値を分析データとすることができる。更には、明度の分布の度合いを求めて分析データとすることも可能である。   The video analysis unit 31 analyzes input video signals and creates analysis data. For example, brightness can be extracted from the video signal, a histogram for brightness can be calculated, and the maximum value of brightness can be used as analysis data from the histogram, or an average value of brightness can be used as analysis data. Furthermore, the degree of lightness distribution can be obtained and used as analysis data.

絞り・映像設定部32は、例えば図3に示すように、分析データに対する第1絞り機構8の絞り量、第2絞り機構20の絞り量、色バランス補正値、及び明度補正値の対応テーブルを備えている。そして、映像分析部31より分析データが出力された際には、この分析データを対応テーブルに当てはめることにより、第1絞り機構8の絞り量、第2絞り機構20の絞り量、及び色バランス補正値、明度補正値を取得し、第1絞り機構8の絞りレベルを第1絞り駆動部33に出力し、第2絞り機構20の絞りレベルを第2絞り駆動部34に出力する。更に、色バランス補正値、及び明度補正値を映像処理部35に出力する。   For example, as shown in FIG. 3, the aperture / image setting unit 32 displays a correspondence table of the aperture amount of the first aperture mechanism 8, the aperture amount of the second aperture mechanism 20, the color balance correction value, and the brightness correction value with respect to the analysis data. I have. When the analysis data is output from the video analysis unit 31, the analysis data is applied to the correspondence table, whereby the aperture amount of the first aperture mechanism 8, the aperture amount of the second aperture mechanism 20, and the color balance correction. The aperture value of the first aperture mechanism 8 is output to the first aperture drive unit 33, and the aperture level of the second aperture mechanism 20 is output to the second aperture drive unit 34. Further, the color balance correction value and the brightness correction value are output to the video processing unit 35.

ここで、「絞り量」とは、第1,第2絞り機構8,20の開口度をどの程度変化させるかの変位量であり、「絞りレベル」とは、第1,第2絞り機構8,20の開口の位置と開口度を示す概念である。従って、絞りレベルは、絞り初期値と絞り量により決定されることになる。即ち、絞り・映像設定部32には、絞り初期値のデータが与えられるので、この絞り初期値と、対応テーブルを参照して求められる絞り量に基づいて絞りレベルが設定され、第1絞り機構8についての絞りレベルを第1絞り駆動部33に出力し、第2絞り機構20についての絞りレベルを第2絞り駆動部34に出力する。   Here, the “aperture amount” is a displacement amount to which the opening degree of the first and second aperture mechanisms 8 and 20 is changed, and the “aperture level” is the first and second aperture mechanisms 8. , 20 and the degree of opening. Accordingly, the aperture level is determined by the aperture initial value and the aperture amount. That is, since the aperture / image setting unit 32 is provided with the aperture initial value data, the aperture level is set based on the aperture initial value and the aperture amount obtained by referring to the correspondence table, and the first aperture mechanism. 8 is output to the first aperture driving unit 33, and the aperture level of the second aperture mechanism 20 is output to the second aperture driving unit 34.

このように、絞り初期値を考慮するのは、絞り機構が2つ存在するため、いずれか一方の絞り機構の開口度の状態によっては、他方の絞り機構の絞りレベルを変化させても光量に影響が発生しない場合があるからである。つまり、各絞り機構において、不感帯を作らないように設定することを考慮している。   As described above, since there are two diaphragm mechanisms, the initial aperture value is taken into account, depending on the aperture state of one of the diaphragm mechanisms, even if the diaphragm level of the other diaphragm mechanism is changed, the amount of light is adjusted. This is because the influence may not occur. That is, it is considered to set so that no dead zone is formed in each diaphragm mechanism.

次に、上述にように構成された本実施形態に係る投射型画像表示装置の処理動作を、図5に示すフローチャートを参照して説明する。   Next, the processing operation of the projection type image display apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

初めに、ステップS11において、映像分析部31は、映像信号を取得する。その後、ステップS12において、映像分析部31は、取得した映像信号を分析して分析データを作成する。本実施形態では、分析データの一例として、明度に対するヒストグラムを作成し、更に、前記ヒストグラムのピーク値となる明度を分析データとする。なお、分析データは、ピーク値に限定されるものではなく、明度の平均値とする等、種々のものを用いることができる。   First, in step S11, the video analysis unit 31 acquires a video signal. Thereafter, in step S12, the video analysis unit 31 analyzes the acquired video signal and creates analysis data. In this embodiment, as an example of analysis data, a histogram for brightness is created, and the brightness that is the peak value of the histogram is used as analysis data. The analysis data is not limited to the peak value, and various data such as an average value of brightness can be used.

ステップS13において、絞り・映像設定部32は、映像分析部31で求められた分析データに基づいて、第1絞り機構8の絞り量、及び第2絞り機構20の絞り量を設定する。この処理は、分析データを図4に示した対応テーブルに当てはめることにより決めることができる。具体的には、分析データがA0である場合には、第1絞り機構8の絞り量をS10とし、第2絞り機構20の絞り量をS20とする。   In step S <b> 13, the aperture / image setting unit 32 sets the aperture amount of the first aperture mechanism 8 and the aperture amount of the second aperture mechanism 20 based on the analysis data obtained by the image analysis unit 31. This process can be determined by applying the analysis data to the correspondence table shown in FIG. Specifically, when the analysis data is A0, the aperture amount of the first aperture mechanism 8 is S10, and the aperture amount of the second aperture mechanism 20 is S20.

ステップS14において、絞り・映像設定部32は、色バランス補正値、及び明るさ補正値を設定する。この処理は、分析データを図4に示した対応テーブルに当てはめることにより決めることができる。具体的には、分析データがA0である場合には、色バランス補正値をC0とし、明るさ補正値をY0とする。なお、ステップS13,S14の処理では、対応テーブルを用いて各データを取得する例について示したが、演算によって各データを算出するようにしても良い。即ち、分析データが決定した場合に、この分析データを所定の演算式に当てはめることにより、第1絞り機構8の絞り量、第2絞り機構20の絞り量、色バランス補正値、及び明るさ補正値を設定するようにしても良い。   In step S14, the aperture / video setting unit 32 sets a color balance correction value and a brightness correction value. This process can be determined by applying the analysis data to the correspondence table shown in FIG. Specifically, when the analysis data is A0, the color balance correction value is C0, and the brightness correction value is Y0. In the processing of steps S13 and S14, an example in which each data is acquired using the correspondence table is shown, but each data may be calculated by calculation. That is, when the analysis data is determined, the analysis data is applied to a predetermined arithmetic expression to thereby reduce the aperture amount of the first aperture mechanism 8, the aperture amount of the second aperture mechanism 20, the color balance correction value, and the brightness correction. A value may be set.

なお、上記ステップS13の処理、及びステップS14の処理はどちらの処理を先に行っても良い。即ち、ステップS14の処理を先に実行し、その後、ステップS13の処理を実行するようにしても良い。   Note that either the process of step S13 or the process of step S14 may be performed first. That is, the process of step S14 may be performed first, and then the process of step S13 may be performed.

ステップS15において、第1絞り駆動部33は、第1絞り機構8に制御信号を出力して、第1絞り機構8の絞り量がステップS13の処理で設定された絞り量となるように制御する。同様に、第2絞り駆動部34は、第2絞り機構20に制御信号を出力して、第2絞り機構20の絞り量がステップS13の処理で設定された絞り量となるように制御する。 ステップS16において、映像処理部35は、色バランス補正値に基づいて、映像の色バランスを補正し、更に、明度補正値に基づいて映像の明度を補正する。   In step S15, the first aperture driving unit 33 outputs a control signal to the first aperture mechanism 8, and controls the aperture amount of the first aperture mechanism 8 to be the aperture amount set in the process of step S13. . Similarly, the second aperture driving unit 34 outputs a control signal to the second aperture mechanism 20 so as to control the aperture amount of the second aperture mechanism 20 to the aperture amount set in step S13. In step S <b> 16, the video processing unit 35 corrects the color balance of the video based on the color balance correction value, and further corrects the brightness of the video based on the brightness correction value.

なお、上記ステップS15の処理、及びステップS16の処理はどちらの処理を先に行っても良い。即ち、ステップS16の処理を先に実行し、その後、ステップS15の処理を実行するようにしても良い。   Note that either the process of step S15 or the process of step S16 may be performed first. That is, the process of step S16 may be executed first, and then the process of step S15 may be executed.

こうして、分析データに基づいて第1絞り機構8或いは第2絞り機構を制御することにより映像のコントラストを高めることができ、且つ、絞り機構を制御することによって生じる色バランスの崩れを防止できることとなる。   Thus, by controlling the first diaphragm mechanism 8 or the second diaphragm mechanism based on the analysis data, the contrast of the image can be increased, and the color balance collapse caused by controlling the diaphragm mechanism can be prevented. .

ここで、色バランス補正の例としては、例えば3×3マトリクスの演算により補正することが挙げられる。また、明度補正の例としては、例えば映像信号にオフセットを加えたり、直線的に変化するゲインを乗算することが挙げられる。また、曲線的に変化するガンマカーブを用いて明度を補正することが挙げられる。そして、これらの補正により映像処理された映像信号は、映像処理部35から、後段の処理装置に出力される。   Here, as an example of color balance correction, for example, correction may be performed by calculation of a 3 × 3 matrix. Examples of brightness correction include, for example, adding an offset to a video signal or multiplying a gain that varies linearly. Another example is correcting the lightness using a gamma curve that changes in a curved manner. Then, the video signal that has been subjected to video processing by these corrections is output from the video processing unit 35 to a subsequent processing device.

なお、上述したダイナミックアイリス制御部30の処理は、映像信号に連動して行われるものであるため、映像の各フレーム毎に処理されるのが好適である。但し、処理量が多い場合には、複数のフレームに亘って処理されるようにしても良い。   Note that the processing of the dynamic iris control unit 30 described above is performed in conjunction with the video signal, and thus is preferably processed for each frame of the video. However, when the amount of processing is large, the processing may be performed over a plurality of frames.

このようにして、本実施形態に係る投射型画像表示装置では、映像信号の明度のヒストグラムを作成し、このヒストグラムの分析データを求め、この分析データに対する第1絞り機構8の絞り量、第2絞り機構20の絞り量、色バランスの補正値、及び明るさ補正値との対応関係を示す対応テーブルを予め作成しておき、映像分析部31で映像信号の分析データが作成された場合には、この分析データを対応テーブルに当てはめることにより、第1絞り機構8の絞り量、第2絞り機構20の絞り量、色バランス補正値、及び明度補正値が設定される。そして、これらに基づいて、第1絞り機構8の絞りレベル、第2絞り機構の絞りレベルを制御し、更に、映像信号の色バランス、及び明度を補正する。   In this way, in the projection type image display apparatus according to the present embodiment, a histogram of the brightness of the video signal is created, analysis data of this histogram is obtained, the aperture amount of the first aperture mechanism 8 for the analysis data, the second When a correspondence table showing a correspondence relationship between the aperture amount of the aperture mechanism 20, the color balance correction value, and the brightness correction value is created in advance, and the video signal analysis data is created by the video analysis unit 31. By applying this analysis data to the correspondence table, the aperture amount of the first aperture mechanism 8, the aperture amount of the second aperture mechanism 20, the color balance correction value, and the brightness correction value are set. Based on these, the aperture level of the first aperture mechanism 8 and the aperture level of the second aperture mechanism are controlled, and the color balance and brightness of the video signal are further corrected.

従って、映像のコントラストを向上させることができ、更に、映像の色バランス、及び明度を補正するので、絞りレベルを変更したことによる色バランスの崩れや、明度の変化が発生することを防止でき、第1,第2絞り機構8,20の絞りレベルを変更した場合でも、この絞りレベルの変更に影響されることなく鮮明な映像をスクリーン等に投影することが可能となる。   Accordingly, the contrast of the video can be improved, and further, the color balance and brightness of the video are corrected, so that it is possible to prevent the color balance from being lost and the brightness from being changed due to the change of the aperture level. Even when the aperture levels of the first and second aperture mechanisms 8 and 20 are changed, it is possible to project a clear image on a screen or the like without being affected by the change in the aperture level.

更に、分析データとして明度のヒストグラムを用いるので、明度のバランスに応じた適切な絞り量の制御が可能となる。   Furthermore, since a brightness histogram is used as the analysis data, it is possible to control an appropriate aperture amount in accordance with the brightness balance.

以上、本発明の投射型画像表示装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。   As mentioned above, although the projection type image display apparatus of the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is an arbitrary configuration having the same function. Can be replaced.

例えば、上述した実施形態では、分析データに基づいて、色バランス補正値、及び明度補正値を設定し、これらに基づいて、映像信号の色バランス及び明度を補正する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、色バランス補正値のみを補正し、明度については補正しない構成とすることも可能である。   For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which the color balance correction value and the brightness correction value are set based on the analysis data, and the color balance and the brightness of the video signal are corrected based on these values. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to adopt a configuration in which only the color balance correction value is corrected and the brightness is not corrected.

本発明は、映像を劣化させることなく絞り機構を制御して映像のコントラストを向上させることに利用することができる。   The present invention can be used to improve the contrast of an image by controlling the aperture mechanism without degrading the image.

1 放電灯
2 リフレクタ
3 コールドフィルタ
4 第1のレンズアレイ
5 第2のレンズアレイ
6 偏光変換素子
7 レンズ
8 第1絞り機構
18 クロスダイクロイックプリズム
19 投射レンズ
20 第2絞り機構
30 ダイナミックアイリス制御部
31 映像分析部
32 絞り・映像設定部
33 第1絞り駆動部
34 第2絞り駆動部
35 映像処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge lamp 2 Reflector 3 Cold filter 4 1st lens array 5 2nd lens array 6 Polarization conversion element 7 Lens 8 1st aperture mechanism 18 Cross dichroic prism 19 Projection lens 20 2nd aperture mechanism 30 Dynamic iris control part 31 Image | video Analysis unit 32 Aperture / video setting unit 33 First aperture drive unit 34 Second aperture drive unit 35 Video processing unit

Claims (6)

光源より照射される光の光量を第1絞り機構により制御し、更に、投射レンズを通過する光の光量を第2絞り機構により制御して、前記投影レンズより射出映像をスクリーンに投射する投射型画像表示装置において、
前記第1絞り機構、及び第2絞り機構を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
映像信号を分析する映像分析部と、
前記映像分析部で分析された分析データに基づいて、前記第1絞り機構の絞り量、第2絞り機構の絞り量、及び色バランス補正値を設定する設定部と、
前記設定部で設定された絞り量となるように前記第1絞り機構、及び第2絞り機構に駆動信号を出力する絞り駆動部と、
前記設定部で設定された色バランス補正値を用いて、映像信号の色バランスを補正する映像処理部と、
を備えたことを特徴とする投射型画像表示装置。
A projection type in which the amount of light emitted from the light source is controlled by a first diaphragm mechanism, and further, the amount of light passing through the projection lens is controlled by a second diaphragm mechanism, and the projected image is projected onto the screen from the projection lens. In an image display device,
A controller for controlling the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism;
The controller is
A video analysis unit for analyzing the video signal;
A setting unit for setting the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, and a color balance correction value based on the analysis data analyzed by the video analysis unit;
An aperture drive unit that outputs a drive signal to the first aperture mechanism and the second aperture mechanism so as to achieve the aperture amount set by the setting unit;
A video processing unit that corrects the color balance of the video signal using the color balance correction value set in the setting unit;
A projection-type image display device comprising:
前記設定部は、前記分析データと、第1絞り機構の絞り量、第2絞り機構の絞り量、及び色バランス補正値と、を対応させた対応テーブルを有し、前記分析データが与えられた際に、この対応テーブルを参照して、前記第1絞り機構の絞り量、前記第2絞り機構の絞り量、及び前記色バランス補正値を設定することを特徴とする請求項1に記載の投射型画像表示装置。   The setting unit has a correspondence table in which the analysis data is associated with the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, and the color balance correction value, and the analysis data is given. 2. The projection according to claim 1, wherein, with reference to the correspondence table, the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, and the color balance correction value are set. Type image display device. 前記設定部は、前記分析データに基づいて明度補正値を設定し、前記映像処理部は、前記映像信号の明度を補正することを特徴とする請求項1に記載の投射型画像表示装置。   The projection type image display apparatus according to claim 1, wherein the setting unit sets a brightness correction value based on the analysis data, and the video processing unit corrects the brightness of the video signal. 前記設定部は、前記分析データと、前記第1絞り機構の絞り量、前記第2絞り機構の絞り量、前記色バランス補正値、及び前記明度補正値と、を対応させた対応テーブルを有し、前記分析データが与えられた際に、この対応テーブルを参照して、前記第1絞り機構の絞り量、前記第2絞り機構の絞り量、前記色バランス補正値、及び前記明度補正値を設定することを特徴とする請求項3に記載の投射型画像表示装置。   The setting unit includes a correspondence table that associates the analysis data with the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, the color balance correction value, and the brightness correction value. When the analysis data is given, referring to the correspondence table, the aperture amount of the first aperture mechanism, the aperture amount of the second aperture mechanism, the color balance correction value, and the brightness correction value are set. The projection type image display apparatus according to claim 3, wherein 前記映像分析部は、入力信号の明度のヒストグラムに基づいて前記分析データを設定することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の投射型画像表示装置。   5. The projection type image display device according to claim 1, wherein the video analysis unit sets the analysis data based on a brightness histogram of an input signal. 6. 前記映像分析部は、前記ヒストグラムのピーク値、或いは平均値に基づいて分析データを設定することを特徴とする請求項5に記載の投射型画像表示装置。   The projection type image display device according to claim 5, wherein the video analysis unit sets analysis data based on a peak value or an average value of the histogram.
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