JP2015145929A - image display device - Google Patents

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隆彦 堀内
Takahiko Horiuchi
隆彦 堀内
経太 平井
Keita Hirai
経太 平井
大輔 入江
Daisuke Irie
大輔 入江
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device that has a wider color gamut.SOLUTION: An image display device 1 includes an active spectrum illumination 2 and a plurality of movable microscopic mirrors, and a digital mirror device 3 that reflects light from the active spectrum illumination. In this case, it is preferable that the image display device 1 includes a screen 4 on which the light reflected by the digital mirror device 3 is projected, although not limited thereto. In this case, it is also preferable that the image display device 1 includes a control device 5 that synchronizes the light-emission of the active spectrum illumination and the operation of the digital mirror device, although not limited thereto.

Description

本発明は、画像表示装置に関する。具体的には、光源からの光をスクリーンや壁面等に投影して画像を表示させるための画像表示装置に関し、より具体的にはプロジェクタ装置   The present invention relates to an image display device. Specifically, the present invention relates to an image display device for displaying an image by projecting light from a light source onto a screen, a wall surface, etc., and more specifically, a projector device.

光源からの光をスクリーンや壁面などに投影して画像を表示させるいわゆるプロジェクタは、小さな表示用の素子に形成した画像を光学部材により拡大して表示することが可能であるため、装置を小型化することができるといった利点がある。   So-called projectors that project images of light from a light source onto a screen or wall surface can display an image formed on a small display element using an optical member. There is an advantage that can be done.

一方、画像として表現できる色の範囲(色域)が広いほど高画質となるため、表示装置の広色域化は高画質化において非常に重要な課題である。   On the other hand, the wider the color range (color gamut) that can be expressed as an image, the higher the image quality. Therefore, widening the color gamut of the display device is a very important issue in improving the image quality.

上記プロジェクタの広色域化に関する公知の技術としては、例えば下記非特許文献1に、異なる透過特性を有する2台のRGBプロジェクタを重複投影することにより、6バンドの広色域プロジェクションを実現している。   As a known technique for widening the color gamut of the projector, for example, the following non-patent document 1 realizes a 6-band wide color gamut projection by overlappingly projecting two RGB projectors having different transmission characteristics. Yes.

”High−fidelity video and still−image communication based on spectral information: Natural Vision system and its applications”, Eighth International Symposium on Multispectral Color Science, Proc. of SPIE−IS&T Electronic Imaging, SPIE Vol.6062,2006."High-fidelity video and still-image communication based on spectral information: Natural Vision system and italistics symposium." of SPIE-IS & T Electronic Imaging, SPIE Vol. 6062, 2006.

しかしながら、上記非特許文献に記載の技術では、2台のプロジェクタを用いているために、幾何学的な補正が必要となり、画素単位の厳密なプロジェクションは困難であるといった課題がある。また、通常のRGB光源を2種類の特性を有するフィルタによって分離しているため、透過特性が広帯域にわたっており、人間が近くできる色域に対しては十分に広色域なプロジェクションができないといった課題がある。   However, since the technique described in the above-mentioned non-patent document uses two projectors, there is a problem that geometric correction is necessary and strict projection in pixel units is difficult. In addition, since a normal RGB light source is separated by a filter having two types of characteristics, the transmission characteristics are in a wide band, and there is a problem that a sufficiently wide color gamut cannot be projected for a color gamut that humans can approach. is there.

そこで本発明は、上記課題に鑑み、より広色域な画像表示装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image display device having a wider color gamut.

上記課題を解決する本発明の一観点に係る画像表示装置は、アクティブ分光照明と、複数の可動式微小ミラーを備え、アクティブ分光照明からの光を反射するデジタルミラーデバイスと、を備える。   An image display apparatus according to an aspect of the present invention that solves the above problems includes active spectral illumination and a digital mirror device that includes a plurality of movable micromirrors and reflects light from the active spectral illumination.

また本観点において、限定されるわけではないが、デジタルミラーデバイスによって反射された光を投影するスクリーンと、を備えることが好ましい。   Moreover, although not necessarily limited in this viewpoint, it is preferable to provide a screen that projects light reflected by the digital mirror device.

また本観点において、限定されるわけではないが、アクティブ分光照明の発光とデジタルミラーデバイスの動作を同期させる制御装置と、を備えることが好ましい。   Moreover, although not necessarily limited from this viewpoint, it is preferable to include a control device that synchronizes the light emission of the active spectral illumination and the operation of the digital mirror device.

また本観点において、限定されるわけではないが、制御装置は、異なる波長範囲の光を3種以上半値幅20nmで順番に発するようアクティブ分光照明を制御するものであることが好ましい。   Moreover, although not necessarily limited in this viewpoint, it is preferable that the control device controls the active spectral illumination so that three or more kinds of light in different wavelength ranges are sequentially emitted with a half-value width of 20 nm.

また本観点において、制御装置は、異なる波長範囲の光を6種以上半値幅20nmで順番に発するようアクティブ分光照明を制御するものであることが好ましい。   In this aspect, it is preferable that the control device controls the active spectral illumination so as to emit light in different wavelength ranges in order of six or more light beams with a half-value width of 20 nm.

また本観点において、異なる波長範囲は、それぞれのピーク波長が460nm±5nm、490nm±5nm、510nm±3nm、520nm±3nm、560nm±5nm、640nm±5nm、のいずれかであることが好ましい。   In this aspect, the different wavelength ranges are preferably such that the respective peak wavelengths are 460 nm ± 5 nm, 490 nm ± 5 nm, 510 nm ± 3 nm, 520 nm ± 3 nm, 560 nm ± 5 nm, and 640 nm ± 5 nm.

以上、本発明により、より広色域な画像表示装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, an image display device having a wider color gamut can be provided.

実施形態に係る画像表示装置の概略を示す図である。It is a figure showing the outline of the image display device concerning an embodiment. 実施形態に係る画像表示装置の光源のスペクトルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the spectrum of the light source of the image display apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る画像表示装置の色域を示す図である。It is a figure which shows the color gamut of the image display apparatus which concerns on embodiment. 実施例に係る画像表示装置において表示したパッチの写真図である。It is the photograph figure of the patch displayed in the image display apparatus which concerns on an Example. 実施例に係る画像表示装置の他の装置との比較の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of a comparison with the other apparatus of the image display apparatus which concerns on an Example.

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態、実施例の例示にのみ限定して解釈されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different forms, and should not be construed as being limited to the following embodiments and examples.

図1は、本実施形態に係る画像表示装置(以下「本装置」という。)1の概略図である。本図で示すように、本装置1は、アクティブ分光照明2と、複数の可動式微小ミラーを備え、アクティブ分光照明2からの光を反射するデジタルミラーデバイス3と、デジタルミラーデバイス3によって反射された光を投影するスクリーン4と、アクティブ分光照明2とデジタルミラーデバイス3に接続され、これらを制御する制御装置5と、を備えて構成されている。   FIG. 1 is a schematic diagram of an image display apparatus (hereinafter referred to as “this apparatus”) 1 according to the present embodiment. As shown in the figure, the apparatus 1 includes an active spectral illumination 2, a plurality of movable micromirrors, a digital mirror device 3 that reflects light from the active spectral illumination 2, and the digital mirror device 3. And a control device 5 connected to and controlling the active spectral illumination 2 and the digital mirror device 3.

本実施形態において、アクティブ分光照明2は、スクリーン4に投影される光を発するものであって、更に、所定の期間毎に様々な波長領域の光を発することができる装置である。本装置1は、アクティブ分光照明2を用いることで所望の(単色に近い)色領域の光を所定の期間毎に順番に出力させていくことが可能となるため、観測者はこの単色に近い色領域の光を時間分割して短時間に複数見ることにより脳内で合成し一つのカラー画像として認識するができる。   In the present embodiment, the active spectroscopic illumination 2 emits light projected on the screen 4 and is a device capable of emitting light in various wavelength regions every predetermined period. Since the present apparatus 1 can use the active spectral illumination 2 to sequentially output light in a desired color region (close to a single color) every predetermined period, the observer is close to this single color. By dividing the light in the color region into time and seeing it in a short time, it can be synthesized in the brain and recognized as one color image.

本実施形態において、アクティブ分光照明2が発する光の時間間隔としては、上記のとおり、複数の単色画像を観測者が一つのカラー画像として認識することができる程度に短い時間であることが好ましく、限定されるわけではないが、一つの波長範囲の光を発する時間としては3ms以上30ms以下、より好ましくは16ms以下であり、複数の波長範囲の光を発する繰り返しの時間としては、20ms以上100ms以下、より好ましくは25ms以上50ms以下の範囲内である。   In the present embodiment, as described above, the time interval of light emitted by the active spectral illumination 2 is preferably short enough to allow an observer to recognize a plurality of single-color images as one color image. Although not limited, the time for emitting light in one wavelength range is 3 ms or more and 30 ms or less, more preferably 16 ms or less, and the repetition time for emitting light in a plurality of wavelength ranges is 20 ms or more and 100 ms or less. More preferably, it is in the range of 25 ms or more and 50 ms or less.

アクティブ分光照明2の発する波長領域の数としては限定されるわけではないが、少なくとも3以上であることが必要であり、好ましくは6以上である。また、この場合において、波長範囲としては限定されるわけではないが、波長領域(色領域)の数を6以上とした場合、少なくともそれぞれのピーク波長が460nm±3nm、490nm±3nm、510nm±3nm、520nm±3nm、560nm±3nm、及び、640nm±3nmを含んでいることが好ましい。   The number of wavelength regions emitted by the active spectroscopic illumination 2 is not limited, but is required to be at least 3 or more, and preferably 6 or more. In this case, the wavelength range is not limited. However, when the number of wavelength regions (color regions) is 6 or more, at least each peak wavelength is 460 nm ± 3 nm, 490 nm ± 3 nm, 510 nm ± 3 nm. Preferably, it includes 520 nm ± 3 nm, 560 nm ± 3 nm, and 640 nm ± 3 nm.

また本実施形態において、アクティブ分光照明2が発する光の波長領域において、少なくとも一つ、好ましくは全ての波長領域の半値幅は、20nm以下であることが好ましい。このようにすることで、各波長領域の光をより単色に近い色領域とし、より広色域の画像表示装置とすることができる。   In the present embodiment, in the wavelength region of the light emitted by the active spectral illumination 2, at least one, preferably the full width at half maximum of all the wavelength regions is preferably 20 nm or less. By doing so, the light of each wavelength region can be made a color region closer to a single color, and an image display device with a wider color gamut can be obtained.

アクティブ分光照明2の構造としては、公知のものを採用することができ、構成については特段限定されるものではないが、例えば、光源と、この光源が発する光を分光する分光部材と、分光部材によって分光された光のうち所望の波長領域の光を取り出す光取出部材と、を備えていることが好ましい。なお光源としては、上記取り出す光の波長範囲をすべて含んでいる光源であることが好ましく、光源としては限定されるわけではないが例えばキセノンランプ、タングステンハロゲンランプ等を例示することができる。また、分光部材としては、分光させることができる限りにおいて限定されるわけではないが、例えば回折格子、プリズム等を用いることができる。また、光取出部材も、分光された光を所望の方向に取り出すことができるものである限りにおいて限定されないが、例えばデジタルミラーデバイスを備えていることが好ましい。   As the structure of the active spectral illumination 2, a known structure can be adopted, and the configuration is not particularly limited. For example, a light source, a spectral member that splits light emitted from the light source, and a spectral member It is preferable that the light extraction member which extracts the light of a desired wavelength area | region among the lights disperse | distributed by 1 is provided. The light source is preferably a light source that includes the entire wavelength range of the light to be extracted. The light source is not limited, and examples thereof include a xenon lamp and a tungsten halogen lamp. Further, the spectroscopic member is not limited as long as it can be dispersed, but for example, a diffraction grating, a prism, or the like can be used. Also, the light extraction member is not limited as long as it can extract the dispersed light in a desired direction. For example, it is preferable to include a digital mirror device.

また本実施形態に係るデジタルミラーデバイス3は、上記のとおり、複数の可動式微小ミラーを備え、アクティブ分光照明2からの光を所望の方向に反射することができるものである。より具体的には、導体基板上に形成された集積回路上に微小なミラーをマトリクス状に複数配置し、各ミラーを可動的に動かすことで入射された光をミラーの領域に対応した複数の領域に分割し、そのそれぞれの反射方向を制御することで、表示される画像の各画素における光強度を調製することができるものである。すなわち、デジタルミラーデバイス3を用いることで、光強度により表現される単色の画像を得ることができるようになる。なおデジタルミラーデバイスとしては、一般に市販されているものを使用することができる。   Further, as described above, the digital mirror device 3 according to the present embodiment includes a plurality of movable micromirrors, and can reflect light from the active spectral illumination 2 in a desired direction. More specifically, a plurality of minute mirrors are arranged in a matrix on an integrated circuit formed on a conductive substrate, and a plurality of light beams incident on the mirror area are moved by moving each mirror movably. By dividing into regions and controlling the respective reflection directions, the light intensity at each pixel of the displayed image can be adjusted. That is, by using the digital mirror device 3, it is possible to obtain a monochromatic image expressed by the light intensity. In addition, as a digital mirror device, what is generally marketed can be used.

また、本実施形態において、スクリーン4は、デジタルミラーデバイス3によって反射された光が投影されるものであって、この投影された光が画像として表示されることになる。スクリーン4としては、一般に市販されているものを用いることができ、特に限定はされない。   In the present embodiment, the screen 4 projects the light reflected by the digital mirror device 3, and the projected light is displayed as an image. A commercially available screen 4 can be used as the screen 4 and is not particularly limited.

なお本実施形態においてスクリーン4は、投影する対象としての一例であり、光を投影して観測者が画像として認識することができる限り限定されず、例えば建物の壁面等であっても差し支えない。   In the present embodiment, the screen 4 is an example of an object to be projected, and is not limited as long as the observer can recognize light as an image by projecting light, and may be a wall surface of a building, for example.

また、本実施形態では、制御装置5を備えている。制御装置5は、上記アクティブ分光照明2、デジタルミラーデバイス3に電気的に接続されており、アクティブ分光照明2が光を発するタイミングと、デジタルミラーデバイス3がスクリーン4に光強度の画像を表示させるために行うミラー駆動のタイミングを同期させる機能を有するものである。このようにすることで、アクティブ分光照明の発光毎に光強度の画像を形成することができ、これを短時間で順番に表示させることで観測者にカラー画像として認識させることができるようになる。   In the present embodiment, a control device 5 is provided. The control device 5 is electrically connected to the active spectral illumination 2 and the digital mirror device 3, and the timing at which the active spectral illumination 2 emits light and the digital mirror device 3 displays an image of light intensity on the screen 4. Therefore, it has a function of synchronizing the timing of the mirror drive performed for this purpose. By doing so, it is possible to form an image of light intensity for each light emission of the active spectral illumination, and by displaying this in order in a short time, the observer can recognize it as a color image. .

なお、本実施形態において制御装置5は、アクティブ分光照明2、デジタルミラーデバイス3と別の構成として説明しているが、アクティブ分光照明2、デジタルミラーデバイス3と特段別の構成として設ける必要は必ずしもなく、制御装置5と同様の機能を有する回路を備えた構成としておいてもよい。この場合、例えば、デジタルミラーデバイス3が表示させる画像情報を書き換えた際、その信号を発する回路を備え、アクティブ分光照明2がこの信号を受信し当該画像情報に対応する光の波長を発するよう同期をとる回路を備えることとしてもよい。   In the present embodiment, the control device 5 is described as a configuration different from the active spectral illumination 2 and the digital mirror device 3, but it is not necessarily required to be provided as a configuration different from the active spectral illumination 2 and the digital mirror device 3. Alternatively, a configuration including a circuit having the same function as that of the control device 5 may be used. In this case, for example, when image information to be displayed by the digital mirror device 3 is rewritten, a circuit that emits the signal is provided, and the active spectroscopic illumination 2 receives this signal and synchronizes so as to emit the wavelength of light corresponding to the image information. It is good also as providing the circuit which takes.

また、本実施形態では、デジタルミラーデバイス3及び制御装置5に画像データを出力する情報処理装置6を備えていることも好ましい。デジタルミラーデバイス3は、情報処理装置6が出力した画像データに基づき、順次画像を形成するよう各微小ミラーの角度を調整する。なお、画像データは、本装置外部から受信した画像データであってもよいが、情報処理装置6によって別途本装置1のアクティブ分光照明に対応するよう各色領域の光用に最適化された画像データであることが好ましい。また画像データは、全画素におけるカラー情報及び強度情報を備えたものであってもよいが、前フレームに表示された画像データとの差分のみのデータであってもよい。   In the present embodiment, it is also preferable to include an information processing device 6 that outputs image data to the digital mirror device 3 and the control device 5. The digital mirror device 3 adjusts the angle of each micromirror so as to sequentially form images based on the image data output from the information processing apparatus 6. The image data may be image data received from the outside of the apparatus, but the image data optimized for the light of each color region by the information processing apparatus 6 so as to correspond to the active spectral illumination of the apparatus 1 separately. It is preferable that The image data may be provided with color information and intensity information for all pixels, or may be data that is only the difference from the image data displayed in the previous frame.

以上、これら装置の組み合わせによってより広色域な画像表示装置を提供することができる。   As described above, an image display device having a wider color gamut can be provided by combining these devices.

次に、本装置1を用いた画像表示方法について説明する。まず、表示に先立ち、アクティブ分光照明2に対し、発する色領域の数、そのピーク波長(又は波長範囲)、その発光時間等の各種パラメータを設定する。ここで発光時間の設定に関しては、フレーム期間を設定すること、より好ましくはフレーム期間及びサブフレーム期間を設定することが好ましい。ここで「フレーム期間」とは、設定された複数の色領域全体の発光を繰り返す時間をいい、「サブフレーム間隔」とは、フレーム期間内において、設定された各色領域の発光を行う時間をいう。具体的には、発する色領域の数を6とし、各色領域の光を3msずつ発光させ、1msインターバルを置いた後、この6つの色領域の光を繰り返し発光させていく場合、サブフレーム期間は4ms(3ms+1ms)、フレーム期間は24ms(4ms×6)ということになる。   Next, an image display method using the present apparatus 1 will be described. First, prior to display, various parameters such as the number of color areas to be emitted, the peak wavelength (or wavelength range), and the emission time thereof are set for the active spectral illumination 2. Here, regarding the setting of the light emission time, it is preferable to set a frame period, more preferably to set a frame period and a subframe period. Here, the “frame period” refers to the time for repeating light emission of the entire set color areas, and the “subframe interval” refers to the time for light emission of each set color area within the frame period. . Specifically, when the number of color regions to be emitted is set to 6, light of each color region is emitted by 3 ms, and after a 1 ms interval, light of these six color regions is repeatedly emitted, the subframe period is 4 ms (3 ms + 1 ms), and the frame period is 24 ms (4 ms × 6).

一方、制御装置5は、まず、1フレーム期間の開始を意味するフレームトリガー信号をアクティブ分光照明2及びデジタルミラーデバイス3の少なくとも一方に出力する。アクティブ分光照明2は、このフレームトリガー信号を受信した後、予め設定された内容に従い、複数の波長領域の光を順次発光させ、発光が終了したら次のフレームトリガー信号が入力されるまで待機する。なお、サブフレーム期間を設定する場合、制御装置5はフレームトリガー信号の後、アクティブ分光照明2に順次サブフレームトリガー信号も出力し、アクティブ分光照明2はこのサブフレームトリガー信号を受信した後、予め設定された次の波長領域の光を発し、次のサブフレームトリガー信号又はフレームトリガー信号が出力されてくるまで待機する。   On the other hand, the control device 5 first outputs a frame trigger signal indicating the start of one frame period to at least one of the active spectral illumination 2 and the digital mirror device 3. After receiving this frame trigger signal, the active spectral illumination 2 sequentially emits light in a plurality of wavelength regions according to preset contents, and waits until the next frame trigger signal is input after the light emission is completed. When setting the subframe period, the control device 5 sequentially outputs the subframe trigger signal to the active spectral illumination 2 after the frame trigger signal, and the active spectral illumination 2 receives the subframe trigger signal in advance, It emits light in the set next wavelength region and waits until the next subframe trigger signal or frame trigger signal is output.

また、デジタルミラーデバイス3も、制御装置5からフレームトリガー信号を受信した後、情報処理装置から予め又は順次受け取った画像データに基づき複数の微小ミラーを駆動し、当該画像データに対応した状態に角度を調整する。なお、アクティブ分光照明2では、1フレーム内に複数の波長領域の光を発しこれら光を合成して一つのカラー画像とする必要から、これらの光領域毎に微小ミラーの状態を変更させる必要があるため、上記設定したサブフレーム期間毎に画像データに基づき微小ミラーの回転角度を変化させる。なお、この場合においても、上記と同様、サブフレーム期間を設けている場合、制御装置5がデジタルミラーデバイス3にサブフレームトリガー信号を出力し、そのサブフレームトリガー信号を受信した後、微小ミラーの回転を変化させ次のサブフレームトリガー信号を受信するまで待機するようにしてもよい。   Also, after receiving the frame trigger signal from the control device 5, the digital mirror device 3 also drives a plurality of micromirrors based on the image data received in advance or sequentially from the information processing device, and changes the angle to the state corresponding to the image data. Adjust. In the active spectroscopic illumination 2, since it is necessary to emit light in a plurality of wavelength regions within one frame and combine these lights into one color image, it is necessary to change the state of the micromirror for each of these light regions. Therefore, the rotation angle of the minute mirror is changed based on the image data for each set subframe period. Even in this case, as described above, when a subframe period is provided, the control device 5 outputs a subframe trigger signal to the digital mirror device 3 and receives the subframe trigger signal. The rotation may be changed to wait until the next subframe trigger signal is received.

そして、上記動作をフレームごとに繰り返していくことで、観測者はフレーム毎にカラー画像として認識することができる。   Then, by repeating the above operation for each frame, the observer can recognize it as a color image for each frame.

なお、ここの例では制御装置5が積極的にフレームトリガー信号、サブフレームトリガー信号を発する構成としているが、制御装置5を別の構成として設けずにデジタルミラーデバイス3又はアクティブ分光照明2の回路として構成する場合は、例えば、デジタルミラーデバイス3がサブフレーム期間毎に画像データに基づき微小ミラーの回転角度の変化処理の完了後次の画像データに基づき微小ミラーの回転角度の変化処理を開始する前にトリガー信号を発し、このトリガー信号をアクティブ分光照明2が受信した場合、アクティブ分光照明2が特定の波長領域の光を発するようにし、この処理をサブフレーム期間毎に繰り返す構成としてもよい。このようにすることで、制御装置5を特別に設けることなく簡便な構成で実現できる。   In this example, the control device 5 actively generates a frame trigger signal and a sub-frame trigger signal. However, the control device 5 is not provided as a separate configuration, and the circuit of the digital mirror device 3 or the active spectral illumination 2 is provided. For example, the digital mirror device 3 starts the change process of the rotation angle of the micro mirror based on the next image data after completing the change process of the rotation angle of the micro mirror based on the image data for each subframe period. When the trigger signal is emitted before and the active spectral illumination 2 receives this trigger signal, the active spectral illumination 2 may emit light in a specific wavelength region, and this process may be repeated every subframe period. By doing in this way, it can implement | achieve with a simple structure, without providing the control apparatus 5 specially.

以上、本実施形態により、より広色域な画像表示装置を提供することができる。具体的には、本装置1はアクティブ分光照明を用いることで単色に近い色領域の光を複数連続的に発光させることができ、この光をデジタルミラーデバイスに照射して反射させることで色領域毎に単色に近い高精細な光強度の画像を得ることができる。そして、アクティブ分光照明は任意に光領域の数を定めることもできるため、より広色域を達成することができる。しかも、アクティブ分光照明を用いることで、一つの照明によって様々な色領域の光を取り出すことができ、上記公知の技術のように、複数の光源や装置を多数組み合わせる必要がなく、複雑な光学系が必要なく簡便に構成できるといった利点もある。そして、これら同期をとるための制御装置を設けることで、フレーム毎の制御も可能となり、時や場所に応じて色の数や波長範囲を変えることも可能となり、広色域な画像表示装置を提供することができるようになる。   As described above, according to this embodiment, an image display apparatus having a wider color gamut can be provided. Specifically, the present apparatus 1 can continuously emit a plurality of light in a color region close to a single color by using active spectral illumination, and the color region by irradiating and reflecting this light on a digital mirror device. A high-definition light intensity image close to a single color can be obtained every time. Since the active spectral illumination can arbitrarily determine the number of light regions, a wider color gamut can be achieved. In addition, by using active spectral illumination, light of various color regions can be extracted by one illumination, and there is no need to combine a plurality of light sources and devices as in the above-described known technology, and a complicated optical system. There is also an advantage that it can be simply configured without the necessity. By providing these control devices for synchronization, it becomes possible to control each frame, and it is also possible to change the number of colors and the wavelength range according to time and place, so that an image display device with a wide color gamut can be obtained. Will be able to provide.

ここで、本装置について、実際に試作を行いその効果を確認した。以下具体的に説明する。まず、アクティブ分光照明として、Gooch and Housego社製の波長可変光源OL490を採用した。また、デジタルミラーデバイスは、テキサス・インスツルメンツ社製のDLP Light Crafter(登録商標)(DLPプロジェクタ)に内蔵されているデジタルミラーデバイスを採用することとし、このDLPに上記アクティブ分光照明からの光が入射されるようにした。なお、DLPプロジェクタには上記デジタルミラーデバイスを駆動するためのシステムが内蔵されており、画像データを入力することで、タイミングに合わせて微小ミラーを駆動させることができる。   Here, this device was actually prototyped and the effect was confirmed. This will be specifically described below. First, as an active spectral illumination, a variable wavelength light source OL490 manufactured by Gooch and Housego was used. In addition, the digital mirror device adopts a digital mirror device built in DLP Light Craft (registered trademark) (DLP projector) manufactured by Texas Instruments, and light from the active spectral illumination is incident on this DLP. It was made to be. The DLP projector has a built-in system for driving the digital mirror device. By inputting image data, the micro mirror can be driven in accordance with the timing.

また、アクティブ分光照明は、波長領域として460nm、490nm、510nm、520nm、560nm、640nmをそれぞれピーク波長とする6領域の光を20ms毎に発するよう設定した。なおこの光源の分光分布を図2に、またこの結果得られる表示色域について図3に示しておく。これらの図で示すように、本実施例に係るアクティブ分光照明を用いることで、CIExy色度図上において非常に広色域を達成できることがわかる。   In addition, the active spectral illumination was set to emit light in 6 regions each having a peak wavelength of 460 nm, 490 nm, 510 nm, 520 nm, 560 nm, and 640 nm every 20 ms. The spectral distribution of this light source is shown in FIG. 2, and the resulting display color gamut is shown in FIG. As shown in these drawings, it can be seen that a very wide color gamut can be achieved on the CIExy chromaticity diagram by using the active spectral illumination according to the present embodiment.

一方、上記アクティブ分光照明とデジタルミラーデバイスをそれぞれ情報処理装置に接続し、画像データをデジタルミラーデバイスに出力することができるように構成するとともに、DLPプロジェクタから発せられるサブフレーム毎に発せされる信号をサブフレームトリガー信号として採用し、これをアクティブ分光照明に出力させる構成とした。   On the other hand, the active spectroscopic illumination and the digital mirror device are connected to the information processing apparatus so that the image data can be output to the digital mirror device, and the signal emitted for each sub-frame emitted from the DLP projector. Is used as a sub-frame trigger signal, and this is output to the active spectral illumination.

そして、画像表示装置を用い、パッチをスクリーン(KIKUCHI、WPA−ST100)に投影しその効果を確認した。この写真図を図4に示しておく。カメラの分光感度や表示デバイスの制約により、図は実際に投影された色とは大きく異なるが、他のプロジェクタと比較して、視覚的にも広色域の投影ができていることが確認できた。また図5及び下記表に、本実施例の画像表示装置の色域と既存のプロジェクタ3台の色域を、特に表1においては標準規格(sRGB、NTSC)による色域についても比較を行った結果を示す。この結果によっても、本実施例の画像表示装置が非常に優れていることを確認することができた。
Then, using an image display device, the patch was projected onto a screen (KIKUCHI, WPA-ST100), and the effect was confirmed. This photograph is shown in FIG. Although the figure differs greatly from the actual projected color due to the limitations of the camera's spectral sensitivity and display device, it can be confirmed that a wider color gamut can be projected visually compared to other projectors. It was. 5 and the table below, the color gamut of the image display apparatus of the present embodiment and the color gamuts of three existing projectors are compared, and in particular, the color gamut according to the standard (sRGB, NTSC) is compared in Table 1. Results are shown. Also from this result, it was confirmed that the image display apparatus of this example was very excellent.

本発明は、画像表示装置として産業上の利用可能性がある。   The present invention has industrial applicability as an image display device.

Claims (6)

アクティブ分光照明と、
複数の可動式微小ミラーを備え、前記アクティブ分光照明からの光を反射するデジタルミラーデバイスと、を備える画像表示装置。
Active spectral illumination,
An image display apparatus comprising: a plurality of movable micromirrors, and a digital mirror device that reflects light from the active spectral illumination.
前記デジタルミラーデバイスによって反射された光を投影するスクリーンと、を備える
請求項1記載の画像表示装置。
The image display apparatus of Claim 1 provided with the screen which projects the light reflected by the said digital mirror device.
前記アクティブ分光照明の発光と前記デジタルミラーデバイスの動作を同期させる制御装置と、を備える請求項1記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 1, further comprising: a control device that synchronizes light emission of the active spectral illumination and operation of the digital mirror device. 前記制御装置は、異なる波長範囲の光を3種以上半値幅20nmで順番に発するよう前記アクティブ分光照明を制御する請求項3記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 3, wherein the control device controls the active spectral illumination so that three or more kinds of light in different wavelength ranges are sequentially emitted with a half-value width of 20 nm. 前記制御装置は、異なる波長範囲の光を6種以上半値幅20nmで順番に発するよう前記アクティブ分光照明を制御する請求項3記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 3, wherein the control device controls the active spectral illumination so that light of different wavelength ranges is emitted in order with six or more kinds of light with a half-value width of 20 nm. 前記異なる波長範囲は、それぞれのピーク波長が460nm±5nm、490nm±5nm、510nm±3nm、520nm±3nm、560nm±5nm、640nm±5nm、のいずれかである請求項5記載の画像表示装置。

6. The image display device according to claim 5, wherein the different wavelength ranges are any of peak wavelengths of 460 nm ± 5 nm, 490 nm ± 5 nm, 510 nm ± 3 nm, 520 nm ± 3 nm, 560 nm ± 5 nm, and 640 nm ± 5 nm.

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