JP2019219530A - Projector light source modulator and projection video display device - Google Patents
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Description
本開示は、プロジェクタ光源変調装置と、当該プロジェクタ光源変調装置を備えた投写型映像表示装置とに関する。 The present disclosure relates to a projector light source modulation device and a projection-type image display device including the projector light source modulation device.
特許文献1は、複数のサブフレームを用いて輝度変調を行う映像表示装置に、情報を重畳する映像表示方法を開示する。この映像表示方法は、輝度変調を行う複数のサブフレームのうち、少なくとも1つのサブフレームをオン/オフ変調し情報を重畳するとともに、そのサブフレームの輝度を、情報が重畳されて輝度低下する値を考慮した値とする、これにより、情報重畳によるサブフレームの輝度変化を補正して、良好な階調表現が可能な映像表示方法を得ることができる。 Patent Literature 1 discloses a video display method in which information is superimposed on a video display device that performs luminance modulation using a plurality of subframes. According to this video display method, at least one of a plurality of sub-frames for which luminance modulation is performed is on / off-modulated and information is superimposed, and the luminance of the sub-frame is reduced by the information being superimposed. In this manner, a change in luminance of a subframe due to information superimposition can be corrected, and a video display method capable of good gradation expression can be obtained.
本開示は、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えたスマートホン等の電子機器が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタが表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタの投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能なプロジェクタ光源変調装置を提供する。 The present disclosure is based on light source luminance modulation of a projector that projects an image, by superimposing information on the image to be projected, and by reading information in the image by an electronic device such as a smartphone equipped with a camera that captures the image. In a device capable of associating an image displayed by a projector with information to be transmitted, a projector light source modulation device capable of transmitting information correctly even when the images projected by a plurality of projectors are superimposed and displayed. .
本開示の一態様にかかるプロジェクタ光源変調装置は、
映像信号及び垂直同期信号に基づいて、出力光をオン/オフ制御する信号と、通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生する変調信号発生回路と、
通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、前記通信用変調コードとに基づいて、光源をオン/オフ制御する信号を発生する通信用変調器と、
前記光源をオン/オフ制御する信号に従って半導体レーザーを駆動する半導体レーザー駆動回路と、
前記半導体レーザーからの出力光を波長変換して出力する波長変換素子と、
前記波長変換素子からの出力光を、光をオン/オフ制御する信号に従って変調して出力する光変調素子とをそれぞれ備えた複数のプロジェクタを備えたプロジェクタ光源変調装置であって、
前記垂直同期信号に基づいて、前記垂直同期信号の任意の周期において前記垂直同期信号の幅を変更することにより、フレーム同期付き垂直同期信号を発生して前記各変調信号発生回路に出力する同期信号発生回路をさらに備え、
前記変調信号発生回路は、映像信号及び前記フレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、出力光をオン/オフ制御する信号と、通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生する。
A projector light source modulation device according to an aspect of the present disclosure,
A signal for controlling on / off of output light based on the video signal and the vertical synchronization signal, a modulation signal generation circuit for generating a signal indicating a timing of superimposing a communication modulation code and a frame indicating information frame to be superimposed;
A communication modulator that generates a signal for controlling a light source to be turned on / off based on a signal indicating a timing of superimposing a communication modulation code and a frame of information to be superimposed, and a communication modulation code;
A semiconductor laser driving circuit for driving a semiconductor laser according to a signal for controlling on / off of the light source;
A wavelength conversion element that outputs wavelength-converted output light from the semiconductor laser,
A projector light source modulator including a plurality of projectors each including: a light modulator that modulates output light from the wavelength converter according to a signal that controls light on / off and outputs the modulated light.
A synchronization signal that generates a vertical synchronization signal with frame synchronization and outputs the signal to each of the modulation signal generation circuits by changing the width of the vertical synchronization signal in an arbitrary cycle of the vertical synchronization signal based on the vertical synchronization signal. Further comprising a generating circuit,
The modulation signal generation circuit, based on the video signal and the vertical synchronization signal with frame synchronization, controls a signal for controlling on / off of output light, a timing at which a communication modulation code is superimposed, and a signal indicating a frame of information to be superimposed. Occurs.
本開示におけるプロジェクタ光源変調装置によれば、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えた電子機器が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタが表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタの投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能である。 According to the projector light source modulation device of the present disclosure, an electronic device including a camera that captures an image by superimposing information on the image to be projected by the light source luminance modulation of the projector that projects the image converts information in the image. In a device capable of associating an image displayed by a projector with information to be transmitted by reading the information, information can be correctly transmitted even when the images projected by a plurality of projectors are superimposed and displayed.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, an unnecessary detailed description may be omitted. For example, a detailed description of well-known matters and a repeated description of substantially the same configuration may be omitted. This is to prevent the following description from being unnecessarily redundant and to facilitate understanding of those skilled in the art.
なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 The inventor provides the accompanying drawings and the following description so that those skilled in the art can fully understand the present disclosure, and these are not intended to limit the subject matter described in the claims. Absent.
(実施の形態)
以下、図1〜図2を参照して、実施の形態を説明する。
(Embodiment)
An embodiment will be described below with reference to FIGS.
[1−1.構成]
本実施の形態は、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器500(図1)が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタ200,300が表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置に関する。
[1-1. Constitution]
In the present embodiment, an electronic device 500 (FIG. 1) such as a smartphone equipped with a camera that captures an image by superimposing information on the image to be projected by light source luminance modulation of a projector that projects the image The present invention relates to a device capable of associating a video displayed by
本実施の形態では、特に、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器500(図1)が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタ200,300が表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタ200,300の投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能なプロジェクタ光源変調装置(図1)を提供する。
In the present embodiment, in particular, an electronic device 500 (FIG. 1) such as a smartphone equipped with a camera that superimposes information on a projected image and modulates the projected image by light source luminance modulation of a projector that projects the image, In a device capable of associating the image displayed by the
図1は、実施の形態におけるプロジェクタ光源変調装置の構成例を示すブロック図である。図1において、実施の形態におけるプロジェクタ光源変調装置は、垂直同期信号発生回路100と、2個のプロジェクタ200,300とを備えて構成される。なお、図1において、図示の便宜上、2個のスクリーン280を図示しているが、これらのスクリーン280は同一の場所に位置する同一のスクリーンである。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a projector light source modulation device according to an embodiment. In FIG. 1, the projector light source modulation device according to the embodiment includes a vertical synchronization
図1において、同期信号発生回路100は、外部装置から入力される垂直同期信号に基づいて、当該垂直同期信号の任意の周期において当該垂直同期信号の矩形パルス幅を変更することで、変更された矩形パルス幅t1,t2(図2)によりフレーム同期信号を内蔵させた、フレーム同期付き垂直同期信号を発生して、プロジェクタ200の変調信号発生回路270及びプロジェクタ300の変調信号発生回路370に出力する。
In FIG. 1, the synchronization
プロジェクタ200は、半導体レーザー210と、波長変換素子220と、光変調素子230と、投射レンズ240と、半導体レーザー駆動回路250と、通信用変調器260と、変調信号発生回路270とを備えて構成される。
The
プロジェクタ200において、変調信号発生回路270は、図2に示すように、外部装置から入力される映像信号に基づいてレーザー光をオン/オフ制御する信号を発生して光変調素子230に出力するとともに、同期信号発生回路100から入力されるフレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生して通信用変調器260に出力する。通信用変調器260は、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、通信用変調コードとに基づいて、重畳すべき情報のフレームに従ってかつ重畳するタイミングにおいて通信用変調コードに対応する情報により光源をオン/オフ制御する信号を発生して半導体レーザー駆動回路250に出力する。半導体レーザー駆動回路250は、半導体レーザー210の光源をオン/オフ制御する信号に従って、半導体レーザー210を駆動することで、半導体レーザー210からの出力光がオン/オフされる。波長変換素子220は、半導体レーザー210の出力光を所定の波長変換方法により、波長変換して光変調素子230に出力する。光変調素子230は、波長変換素子220からの出力光を、光をオン/オフ制御する信号に従って変調し、変調された出力光が投射レンズ240を介してスクリーン280において映像290として投影される。
In the
また、プロジェクタ300は、半導体レーザー310と、波長変換素子320と、光変調素子330と、投射レンズ340と、半導体レーザー駆動回路350と、通信用変調器360と、変調信号発生回路370とを備えて構成される。
The
プロジェクタ300において、変調信号発生回路370は、図2に示すように、外部装置から入力される映像信号に基づいてレーザー光をオン/オフ制御する信号を発生して光変調素子330に出力するとともに、同期信号発生回路100から入力されるフレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生して通信用変調器360に出力する。通信用変調器360は、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、通信用変調コードとに基づいて、重畳すべき情報のフレームに従ってかつ重畳するタイミングにおいて通信用変調コードに対応する情報により光源をオン/オフ制御する信号を発生して半導体レーザー駆動回路350に出力する。半導体レーザー駆動回路350は、半導体レーザー310の光源をオン/オフ制御する信号に従って、半導体レーザー310を駆動することで、半導体レーザー310からの出力光がオン/オフされる。波長変換素子320は、半導体レーザー310の出力光を所定の波長変換方法により、波長変換して光変調素子330に出力する。光変調素子330は、波長変換素子320からの出力光を、光をオン/オフ制御する信号に従って変調し、変調された出力光が投射レンズ340を介してスクリーン280において映像390として投影される。
In the
[1−2.動作]
以上のように構成されたプロジェクタ光源変調装置について、その動作を以下説明する。
[1-2. motion]
The operation of the thus configured projector light source modulator will be described below.
同期信号発生回路100は、外部装置から入力される垂直同期信号に基づいて、当該垂直同期信号の任意の周期において当該垂直同期信号の矩形パルス幅を変更することで、変更された矩形パルス幅t1,t2(図2)によりフレーム同期信号を内蔵させた、フレーム同期付き垂直同期信号を発生して、プロジェクタ200の変調信号発生回路270及びプロジェクタ300の変調信号発生回路370に出力する。ここで、各垂直同期信号に同期してフレーム同期付き垂直同期信号の矩形パルスが発生されるが、重畳する情報のフレームの先頭で、その矩形パルスの幅をt1とし、その他の矩形パルスの幅をt2とする。
The synchronization
各プロジェクタ200,300において、変調信号発生回路270,370はそれぞれ、図2に示すように、外部装置から入力される映像信号に基づいてレーザー光をオン/オフ制御する信号を発生して光変調素子230,330に出力するとともに、同期信号発生回路100から入力されるフレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生して通信用変調器260,360に出力する。通信用変調器260,360はそれぞれ、通信用の変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、通信用変調コードとに基づいて、重畳すべき情報のフレームに従ってかつ重畳するタイミングにおいて通信用変調コードに対応する情報により光源をオン/オフ制御する信号を発生して半導体レーザー駆動回路250,360に出力する。半導体レーザー駆動回路250,350はそれぞれ、半導体レーザー210,310の光源をオン/オフ制御する信号に従って、半導体レーザー210,310を駆動することで、半導体レーザー210,310からの出力光がオン/オフされる。波長変換素子220,320はそれぞれ、半導体レーザー210,310の出力光を所定の波長変換方法により、波長変換して光変調素子230,330に出力する。光変調素子230,330はそれぞれ、波長変換素子220,320からの出力光を、光をオン/オフ制御する信号に従って変調し、変調された出力光が投射レンズ240,340を介して同一のスクリーン280において画像290,390として投影される。
In each of the
プロジェクタ200,300の出力光に重畳する一連の情報は、垂直同期信号の1周期で送信することが通常できないため、図2に示すように、N回の垂直同期信号期間にわたって送信する。すなわち、情報の1フレームでN個の垂直同期信号が存在する。従って、本実施の形態では、各垂直同期信号に同期してフレーム同期付き垂直同期信号の矩形パルスが発生されるが、重畳する情報のフレームの先頭で、その矩形パルスの幅をt1とし、その他の矩形パルスの幅をt2とする。
Since a series of information superimposed on the output lights of the
図2に示すように、映像を投射するプロジェクタ200,300の光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その情報を含む映像を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器500がその映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタ200,300がそれぞれ表示する映像290,390と、伝送する情報を関連付けすることができる。ここで、2台のプロジェクタ200,300を用いて、それらの映像290,390を重ね合わせ、もしくはつなぎ合わせて用いるとき、2台のプロジェクタ200,390の光源の変調のタイミングは、完全に一致していないと、2つのプロジェクタ200,300から出力される各出力光の変化が互いに干渉し、それらの映像290,390を撮像するカメラは、その映像内の情報を読み取ることが不可能となる。
As shown in FIG. 2, information is superimposed on an image to be projected by light source luminance modulation of
通常、プロジェクタ200,300には垂直同期信号を供給されているため、プロジェクタ200,300の出力光に重畳する一連の情報が、垂直同期信号の1周期で送信可能であれば、この垂直同期信号にタイミングを合わせて光の変調を行えば、2つのプロジェクタ200,300の出力光に重畳される光の変調を一致させることはできる。しかしながら、実際には、プロジェクタ200,300の出力光に重畳する一連の情報は、垂直同期信号の1周期で送信不能なため、図2の光源をオン/オフ制御する信号に示すような変調する情報の順番を、2つのプロジェクタ200,300間で同期させる必要がある。
Normally, since a vertical synchronization signal is supplied to the
この課題を解決するために、本実施の形態では、同期信号発生回路100は、フレーム同期付き垂直同期信号(図2)に示すように、出力する同期信号の周期を入力された垂直同期信号と同じにし、かつ、そのパルス幅を複数N回毎にパルス幅を変えて、フレーム同期付き垂直同期信号として出力する。これに応答して、変調信号発生回路270及び変調信号発生回路370は、このフレーム同期付き垂直同期信号の周期及びパルス幅を検出し、重畳すべき情報の重畳のタイミングを上述のように決定する。
In order to solve this problem, in the present embodiment, as shown in the vertical synchronization signal with frame synchronization (FIG. 2), the synchronization
[1−3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、プロジェクタ光源変調装置の2台のプロジェクタ200,300の光源の変調のタイミングは、完全に一致する。これにより、映像290,390を投射するプロジェクタ200,300の光源輝度変調によって、投影する映像290,390に情報を重畳し、その映像290,390を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器500が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタ200,300が表示する映像290,390と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタ200,300の投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能なプロジェクタ光源変調装置を提供できる。
[1-3. Effects etc.]
As described above, in the present embodiment, the modulation timings of the light sources of the two
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
(Other embodiments)
As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are made as appropriate. Further, it is also possible to form a new embodiment by combining the components described in the above embodiment.
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。 Therefore, other embodiments will be exemplified below.
実施の形態では、プロジェクタ200,300の外部に同期信号発生回路100を設けて、フレーム同期付き垂直同期信号を発生し、2台のプロジェクタ200,300に供給している。しかし、本開示はこれに限らず、1台のプロジェクタ200に内蔵し、そのプロジェクタ200をマスタ装置とし、フレーム同期付き垂直同期信号を他のプロジェクタ300に供給して同様の作用効果を得ることができる。
In the embodiment, a synchronization
また、実施の形態では2台のプロジェクタ200,300を用いた投写型映像表示装置について説明した。しかし、本開示はこれに限らず、プロジェクタ200,300の台数に制約はなく、3台以上の複数の必要な台数のプロジェクタ200,300を用いた投写型映像表示装置を構成することで、同様の作用効果を得ることも可能である。
In the embodiment, the projection type video display device using two
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。 As described above, the embodiments have been described as examples of the technology in the present disclosure. For that purpose, the accompanying drawings and the detailed description have been provided.
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。 Accordingly, among the components described in the accompanying drawings and the detailed description, not only those components that are essential for solving the problem, but also those that are not essential for solving the problem in order to exemplify the above technology. May also be included. Therefore, it should not be immediately determined that the non-essential components are essential based on the fact that the non-essential components are described in the accompanying drawings and the detailed description.
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Further, since the above-described embodiments are for exemplifying the technology in the present disclosure, various changes, replacements, additions, omissions, and the like can be made within the scope of the claims or the equivalents thereof.
本開示は、映像を投射するプロジェクタの光源輝度変調によって、投影する映像に情報を重畳し、その映像を撮像するカメラを備えた例えばスマートホン等の電子機器が、その映像内の情報を読み取ることにより、プロジェクタが表示する映像と、伝送する情報を関連付けすることが可能な装置において、複数のプロジェクタの投射映像を重ね合わせて表示しても、正しく情報の伝送が可能なプロジェクタ光源変調装置に適用可能である。 The present disclosure superimposes information on a projected image by light source luminance modulation of a projector that projects an image, and an electronic device such as a smartphone equipped with a camera that captures the image reads information in the image. By applying this method to a projector light source modulation device that can correctly transmit information even when images projected by multiple projectors are superimposed and displayed on a device that can associate the image displayed by the projector with the information to be transmitted. It is possible.
100 同期信号発生回路
200 プロジェクタ
210 半導体レーザー
220 波長変換素子
230 光変調素子
240 投射レンズ
250 半導体レーザー駆動回路
260 通信用変調器
270 変調信号発生回路
280 スクリーン
290 映像
300 プロジェクタ
310 半導体レーザー
320 波長変換素子
330 光変調素子
340 投射レンズ
350 半導体レーザー駆動回路
360 通信用変調器
370 変調信号発生回路
390 映像
500 電子機器
100 Synchronization
Claims (2)
通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号と、前記通信用変調コードとに基づいて、光源をオン/オフ制御する信号を発生する通信用変調器と、
前記光源をオン/オフ制御する信号に従って半導体レーザーを駆動する半導体レーザー駆動回路と、
前記半導体レーザーからの出力光を波長変換して出力する波長変換素子と、
前記波長変換素子からの出力光を、光をオン/オフ制御する信号に従って変調して出力する光変調素子とをそれぞれ備えた複数のプロジェクタを備えたプロジェクタ光源変調装置であって、
前記垂直同期信号に基づいて、前記垂直同期信号の任意の周期において前記垂直同期信号の幅を変更することにより、フレーム同期付き垂直同期信号を発生して前記各変調信号発生回路に出力する同期信号発生回路をさらに備え、
前記変調信号発生回路は、映像信号及び前記フレーム同期付き垂直同期信号に基づいて、出力光をオン/オフ制御する信号と、通信用変調コードを重畳するタイミングと重畳すべき情報のフレームを示す信号を発生する
プロジェクタ光源変調装置。 A signal for controlling on / off of output light based on the video signal and the vertical synchronization signal, a modulation signal generation circuit for generating a signal indicating a timing of superimposing a communication modulation code and a frame indicating information frame to be superimposed;
A communication modulator that generates a signal for controlling on / off of a light source based on a signal indicating a timing of superimposing the communication modulation code and a frame of information to be superimposed, and the communication modulation code;
A semiconductor laser driving circuit for driving a semiconductor laser according to a signal for controlling on / off of the light source;
A wavelength conversion element that outputs wavelength-converted output light from the semiconductor laser,
A projector light source modulator including a plurality of projectors each including a light modulator that modulates output light from the wavelength converter according to a signal that controls light on / off and outputs the modulated light.
A synchronization signal that generates a vertical synchronization signal with frame synchronization and outputs the signal to each of the modulation signal generation circuits by changing the width of the vertical synchronization signal in an arbitrary cycle of the vertical synchronization signal based on the vertical synchronization signal. Further comprising a generating circuit,
The modulation signal generating circuit, based on the video signal and the vertical synchronization signal with frame synchronization, controls a signal for turning on / off output light, a timing at which a communication modulation code is superimposed, and a signal indicating a frame of information to be superimposed. A projector light source modulation device that generates an image.
請求項1記載の同期信号発生回路とを備える
投写型映像表示装置。 A plurality of projectors according to claim 1;
A projection type video display device comprising the synchronization signal generation circuit according to claim 1.
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