JP2020101672A - Image display device, method for controlling image display device, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示装置、画像表示装置の制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image display device, a method for controlling the image display device, and a program.
夜間においてNVG(Night Vision Goggle)等の暗視装置を装着した状態で行動する場合の訓練用シミュレータとして、暗視装置により得られる画像を模擬的に生成し赤外光光源を使用して投影表示を行う画像表示装置が用いられてきた。昼間環境での訓練と夜間環境での訓練をシームレスに行うために、昼間の画像に相当する可視光画像を投影する画像表示装置と、夜間の画像に相当する赤外画像等の不可視光画像を投影する画像表示装置との2つを用いてシステムを構築するのが一般的であった。しかし、2つの画像表示装置を用いると、コストの増加や、投影される画像の空間配置及び各装置に送られる信号の時間配置に係る制御が発生したりするなどの問題が生じる。この問題を解決する1つの方法として、1つの画像表示装置の同一の光学系を用いて可視光画像及び不可視光画像を表示する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 As a training simulator when acting with a night-vision device such as NVG (Night Vision Goggle) at night, an image obtained by the night-vision device is simulated and projected and displayed using an infrared light source. Image display devices have been used. In order to seamlessly perform training in the daytime environment and training in the nighttime environment, an image display device that projects a visible light image corresponding to the daytime image and an invisible light image such as an infrared image corresponding to the nighttime image are provided. It has been common to construct a system using two of an image display device for projection. However, the use of two image display devices causes problems such as an increase in cost and control of spatial arrangement of projected images and time arrangement of signals sent to each device. As one method for solving this problem, a technique of displaying a visible light image and an invisible light image using the same optical system of one image display device has been proposed (for example, Patent Document 1).
ここで、画像表示装置の内部の基板構成として、映像信号を受信する入力インターフェース(IF)部と、画像処理や投影制御を行う処理部とが、異なる基板に実装される場合を考える。このような基板構成を採用することにより、映像信号の信号源と画像表示装置との間の信号伝送IFの種類を変更したい場合には、入力IF部が実装される基板を変更するだけで実現可能であり、ユーザの信号伝送IFの選択の自由度を高めることができる。しかし、一方で、可視光画像に係る映像信号と不可視光画像に係る映像信号とをそれぞれ入力IF部で受信して処理部に伝送する場合、2つの映像を基板間で伝送するために単純に2つの伝送バスを実装すると実装面積が大きくなるという課題がある。 Here, as a board configuration inside the image display device, consider a case where an input interface (IF) section that receives a video signal and a processing section that performs image processing and projection control are mounted on different boards. By adopting such a board configuration, if it is desired to change the type of signal transmission IF between the signal source of the video signal and the image display device, it is realized by simply changing the board on which the input IF unit is mounted. This is possible, and the degree of freedom of the user in selecting the signal transmission IF can be increased. However, on the other hand, in the case where the video signal relating to the visible light image and the video signal relating to the invisible light image are respectively received by the input IF unit and transmitted to the processing unit, two images are simply transmitted between the substrates. There is a problem that mounting area becomes large when two transmission buses are mounted.
そこで、本発明は、サイズが増大することを抑制し、複数の映像信号を伝送可能とする画像表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide an image display device capable of transmitting a plurality of video signals while suppressing an increase in size.
本発明に係る画像表示装置は、第1の画像に係る第1の映像信号が入力される第1の入力手段と、第2の画像に係る第2の映像信号が入力される第2の入力手段と、前記第1の入力手段に入力された前記第1の映像信号及び前記第2の入力手段に入力された前記第2の映像信号を受けて、前記第1の映像信号におけるブランキング期間に、前記第2の映像信号における対応するフレームの映像有効期間の映像信号を挿入して送信する送信手段と、前記送信手段から送信された信号を受信し、受信した信号から前記第1の映像信号及び前記第2の映像信号を抽出し、抽出した前記第1の映像信号及び前記第2の映像信号に基づいて前記第1の画像及び前記第2の画像を表示させる処理手段とを有することを特徴とする。 The image display device according to the present invention includes a first input unit to which a first video signal related to the first image is input, and a second input to which a second video signal related to the second image is input. Means for receiving the first video signal input to the first input means and the second video signal input to the second input means, and a blanking period in the first video signal. In the second video signal, transmitting means for inserting and transmitting the video signal in the video valid period of the corresponding frame, and the signal transmitted from the transmitting means, and receiving the first video from the received signal. A processing means for extracting a signal and the second video signal, and displaying the first image and the second image based on the extracted first video signal and the second video signal. Is characterized by.
本発明によれば、複数の映像信号を伝送することが可能となり、かつ画像表示装置のサイズが増大することを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to transmit a plurality of video signals, and it is possible to suppress an increase in the size of the image display device.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下では、本発明の実施形態における画像表示装置として、液晶プロジェクタを一例に説明する。しかし、本発明は、液晶プロジェクタに限らず、液晶素子を用いた他の画像表示装置、例えば液晶テレビ、液晶モニタ、液晶表示部を有する電子機器等にも適用可能である。また、液晶プロジェクタには、単板式、3板式等があるが、いずれの方式であっても良い。 Hereinafter, a liquid crystal projector will be described as an example of the image display device according to the embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the liquid crystal projector, and can be applied to other image display devices using a liquid crystal element, such as a liquid crystal television, a liquid crystal monitor, and an electronic device having a liquid crystal display unit. The liquid crystal projector includes a single plate type, a three plate type and the like, but any type may be used.
図1は、本実施形態における画像表示装置としての液晶プロジェクタの構成例を示すブロック図である。本実施形態における液晶プロジェクタは、表示する画像に応じて液晶素子の光の透過率を制御して、液晶素子を透過した光源からの光をスクリーン等に投影することで、画像をユーザに提示する。本実施形態における液晶プロジェクタは、画像処理や投影制御等の各種処理を行う処理部100と、信号源等からの映像信号を受信する入力インターフェース(IF)部140とを有する。処理部100及び入力IF部140は、例えば異なる基板に実装されており、処理部100が実装された基板と入力IF部140が実装された基板とは内部ケーブル150で接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a liquid crystal projector as an image display device in this embodiment. The liquid crystal projector according to the present embodiment presents an image to a user by controlling the light transmittance of the liquid crystal element according to the image to be displayed and projecting the light from the light source that has passed through the liquid crystal element onto a screen or the like. .. The liquid crystal projector in this embodiment includes a
処理部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、及び操作部104を有する。処理部100は、画像処理部105、液晶制御部106、及び液晶素子107R、107G、107B、107IRを有する。また、処理部100は、光源制御部108、可視光光源109、不可視光光源110、色分離部111、色合成部112、光学系制御部113、投影光学系114、及び高速伝送バス受信部115を有する。処理部100は、さらに通信部116、表示制御部117、及び表示部118を有していてもよい。CPU101、ROM102、RAM103、操作部104、画像処理部105、液晶制御部106、光源制御部108、光学系制御部113、高速伝送バス受信部115、通信部116、及び表示制御部117は、内部バス119を介して通信可能に接続される。
The
また、入力IF部140は、画像入力部141、142、及び高速伝送バス送信部143を有する。入力IF部140は、画像入力部141又は142、あるいは141及び142の両方で受信した映像信号を高速伝送バス送信部143にて高速伝送方式に変換し、内部ケーブル150を介して処理部100の高速伝送バス受信部115へ送信する。本実施形態では、高速伝送方式としてLVDS(Low Voltage Differential Signaling)を用いるものとする。なお、これに限らず、高速伝送方式としてTMDS(Transition Minimized Differential Signaling)やDisplayPort(登録商標)等を用いても良い。
The
まず、処理部100内の各機能部について説明する。CPU101は、処理部100が有する各機能部を制御する。また、CPU101は、通信部116により受信したデータ等を一時的に記憶してROM102に保存する。また、CPU101は、操作部104や通信部116から入力された制御信号を受信して、処理部100の各機能部を制御する。ROM102は、CPU110の処理手順を記述した制御プログラム等を記憶するメモリであり、RAM112は、ワークメモリとして一時的に制御プログラムやデータ等を格納するメモリである。
First, each functional unit in the
操作部104は、例えば、スイッチやダイヤル、表示部118上に設けられたタッチパネル等からなり、ユーザの指示を受け付けてCPU101に制御信号を送信する。また、操作部104は、例えば、リモコンからの信号を受信する機能を有し、受信した信号に基づいて所定の制御信号をCPU101に送信するものであってもよい。
The
画像処理部105は、高速伝送バス受信部115が受信した映像信号に、フレーム数、画素数、画像形状等の変更処理を施して、液晶制御部106に送信する。画像処理部105は、例えばフレーム間引き処理、フレーム補間処理、解像度変換処理、画像合成処理、幾何学補正処理(キーストン補正処理、曲面補正)、パネル補正といった処理を実行することが可能である。また、画像処理部105は、入力IF部140の画像入力部141、142で受信した映像信号以外にも、CPU101によって再生された映像に対して変更処理を施すことも可能である。画像処理部105は、例えば画像処理用のマイクロプロセッサや論理回路を有するASICからなる。ただし、画像処理部105は、専用のマイクロプロセッサやASICである必要はなく、例えば、ROM102に記憶されたプログラムによって、CPU101が画像処理部105と同様の処理を実行しても良い。
The
液晶制御部106は、画像処理部105で処理が施された映像信号に基づいて、液晶素子107R、107G、107B、107IRの画素の液晶に印加する電圧を制御して、液晶素子107R、107G、107B、107IRにおける光の透過率を制御する。例えば、液晶制御部106は、画像処理部105から1フレームの画像を受信する度に、画像に対応する透過率で光が透過されるように、液晶素子107R、107G、107B、107IRをそれぞれ制御する。液晶制御部106は、例えば制御用のマイクロプロセッサからなる。ただし、液晶制御部106は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM102に記憶されたプログラムによって、CPU101が液晶制御部106と同様の処理を実行しても良い。
The liquid
液晶素子107R、107G、107Bは、可視光光源109から出力されて色分離部111により赤色(R)、緑色(G)、青色(B)にそれぞれ分離された光のうち、対応する色の光の透過率を調整するためのものである。液晶素子107Rは、赤色に対応する液晶素子であり、色分離部111で分離された赤色(R)の光の透過率を調整する。液晶素子107Gは、緑色に対応する液晶素子であり、色分離部111で分離された緑色(G)の光の透過率を調整する。液晶素子107Bは、青色に対応する液晶素子であり、色分離部111で分離された青色(B)の光の透過率を調整する。液晶素子107IRは、不可視光光源110に対応する液晶素子であり、不可視光光源110から出力された不可視光の透過率を調整する。
The
光源制御部108は、可視光光源109及び不可視光光源110のオン/オフ制御や光量の制御を行う。光源制御部108は、例えば制御用のマイクロプロセッサからなる。ただし、光源制御部108は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM102に記憶されたプログラムによって、CPU101が光源制御部108と同様の処理を実行しても良い。
The light
可視光光源109は、赤色(R)成分、緑色(G)成分、及び青色(B)成分を含む可視光を出力する光源であり、不図示のスクリーン等に可視光画像を投影するための光を出力する。可視光光源109は、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ等である。不可視光光源110は、例えば赤外光光源や紫外光光源であり、不図示のスクリーン等に不可視光画像を投影するための光を出力する。本実施形態における以下の説明では、一例として、不可視光光源110は赤外光光源であるものとし、液晶素子107IRは不可視光光源110から出力された赤外光の透過率を調整するものとする。
The visible
色分離部111は、可視光光源109から出力された光を、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)に分離する。色分離部111は、例えば、ダイクロイックミラーやプリズム等からなる。ただし、可視光光源109として、各色に対応する光を発光するLED(Light Emitting Diode)等を使用する場合には、色分離部111は不要である。
The color separation unit 111 separates the light output from the visible
色合成部112は、液晶素子107R、107G、107B、107IRを透過した赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、及び赤外光(IR)の光を合成する。色合成部112は、例えば、ダイクロイックミラーやプリズム等からなる。色合成部112によって赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、及び赤外光(IR)の各成分が合成された光は、投影光学系114に送られる。このとき、液晶素子107R、107G、107B、107IRは、画像処理部105から入力された画像に対応する光の透過率となるように、液晶制御部106により制御されている。そのため、色合成部112により合成された光は、投影光学系114によりスクリーンに投影されると、画像処理部105により処理された映像信号に対応する画像がスクリーン上に表示されることになる。
The color combining unit 112 combines the red (R), green (G), blue (B), and infrared (IR) lights that have passed through the
光学系制御部113は、投影光学系114を制御する。光学系制御部113は、例えば制御用のマイクロプロセッサからなる。ただし、光学系制御部113は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM102に記憶されたプログラムによって、CPU101が光学系制御部113と同様の処理を実行しても良い。投影光学系114は、色合成部112から出力された合成光をスクリーンに投影するためのものであり、複数のレンズ、及びレンズ駆動用のアクチュエータからなる。投影光学系114では、レンズをアクチュエータにより駆動することで、投影画像の拡大、縮小、焦点調整等を行うことができる。
The optical
高速伝送バス受信部115は、入力IF部140の高速伝送バス送信部143から内部ケーブル150を介して高速伝送方式で伝送された映像信号を受信し、内部バス119に伝送する。高速伝送バス受信部115は、受信手段の一例である。本実施形態では、高速伝送バス受信部115は、内部バス119へ映像信号を伝送する際、高速伝送バス送信部143で変換する前の伝送方式に再度変換するが、高速伝送方式のまま内部バス119に伝送するようにしても良い。
The high-speed transmission
通信部116は、外部装置からの制御信号やデータ等を受信するためのものである。通信部116と外部装置との通信態様は、例えば、無線LAN(Local Area Network)、有線LAN、USB(Universal Serial Bus)、Bluetooth(登録商標)等であってよく、通信方式は特に限定されない。ここで、外部装置は、液晶プロジェクタと通信を行うことができるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモコン等、どのようなものであってもよい。
The
表示制御部117は、処理部100が有する表示部118に液晶プロジェクタを操作するための操作画面やスイッチアイコン等の画像を表示させるための制御を行う。表示制御部117は、例えば表示制御を行うマイクロプロセッサ等からなる。ただし、表示制御部117は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM102に記憶されたプログラムによって、CPU101が表示制御部117と同様の処理を実行しても良い。
The
表示部117は、表示制御部117による制御に従って、液晶プロジェクタを操作するための操作画面やスイッチアイコン等を表示する。表示部117は、画像を表示できればどのようなものであっても良く、例えば、液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイである。また、表示部117は、特定のボタンをユーザに認識可能に掲示するために、各ボタンに対応するLED等を発光させるものであってもよい。
The
内部バス119は、処理部100内部で映像データや各種制御信号等を伝送するためのバスであり、図1に示すように各機能部と接続している。なお、内部バス119は、内部ケーブル150を介して画像入力部141、142、及び高速伝送バス送信部143とも接続している。
The
次に、入力IF部140内の各機能部について説明する。画像入力部141、142は、信号源である図示しない外部装置から映像信号を受信し、受信した映像信号を高速伝送バス送信部143に送信する。画像入力部141、142は、第1の入力手段及び第2の入力手段の一例である。本実施形態では、画像入力部141は、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)で構成される可視光画像に対応する画像入力部とし、図示しない外部装置から可視光画像に係る映像信号を受信するものとする。また、画像入力部142は、赤外光(IR)に代表される不可視光画像に対応する画像入力部とし、図示しない外部装置から不可視光画像に係る映像信号を受信するものとする。
Next, each functional unit in the input IF
画像入力部141、142は、例えば、コンポジット端子、S映像端子、D端子、コンポーネント端子、アナログRGB端子、DVI−I端子、DVI−D端子、HDMI(登録商標)端子、DisplayPort等を含む。また、画像入力部141、142は、アナログ映像信号を受信した場合、受信したアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。なお、画像入力部141、142に対して映像信号を送信する外部装置は、映像信号を出力できるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機等、どのようなものであってもよい。
The
本実施形態において、画像入力部141、142から出力される映像信号は、パラレルのデジタル映像信号として説明する。高速伝送バス送信部143は、画像入力部141が受信した可視光画像に係る映像信号及び画像入力部142が受信した不可視光画像に係る映像信号の伝送方式を変換し、後述する高速伝送方式で映像信号を処理部100の高速伝送バス受信部115に送信する。高速伝送バス送信部143は、送信手段の一例である。
In the present embodiment, the video signals output from the
次に、動作について説明する。図2は、本実施形態における画像表示装置としての液晶プロジェクタの動作例を示すフローチャートである。図2に示す各処理は、基本的に液晶プロジェクタの処理部100が有するCPU101が、ROM102に記憶されたプログラムに基づいて各機能部を制御することにより実行される。本実施形態における液晶プロジェクタは、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の可視光からなる映像を表示する「可視光表示モード」と、可視光+赤外光(IR)からなる映像を表示する「不可視光表示モード」とを有する。
Next, the operation will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an operation example of the liquid crystal projector as the image display device in the present embodiment. Each processing shown in FIG. 2 is basically executed by the
ステップS201では、液晶プロジェクタの電源のオンを指示するための操作がユーザにより操作部104や不図示のリモコン等に対して行われると、CPU101は、電源オンの指示を受け付ける。次に、ステップS202では、CPU101は、不図示の電源部へ液晶プロジェクタの各部に対する電力供給を指示するとともに、光源制御部108へ可視光光源109の点灯を指示し、液晶プロジェクタによる可視光表示を開始する。
In step S201, when the user performs an operation for instructing to turn on the power of the liquid crystal projector to the
ステップS203では、CPU101は、操作部113や不図示のリモコン等に対するユーザの操作により選択された液晶プロジェクタの表示モードが、可視光表示モードであるか否かを判定する。選択された表示モードが可視光表示モードであるとCPU101が判定した場合(ステップS203でyes)、処理はステップS204に進む。一方、選択された表示モードが可視光表示モードでない、すなわち不可視光表示モードであるとCPU101が判定した場合(ステップS203でno)、処理はステップS211に進む。
In step S203, the
<可視光表示モード>
以下、可視光表示モードでの動作について説明する。可視光表示モードが選択されたとCPU101が判定した場合に進むステップS204では、CPU101は、液晶プロジェクタの表示モードを可視光表示モードとする。続いて、ステップS205では、CPU101は、入力IF部140に対して可視光画像が入力されているか否か、すなわち画像入力部141が可視光画像に係る映像信号を受信しているか否かを判定する。可視光画像が入力されている、すなわち画像入力部141が可視光画像に係る映像信号を受信しているとCPU101が判定した場合(ステップS205でyes)、処理はステップS206に進む。一方、可視光画像が入力されていない、すなわち画像入力部141が可視光画像に係る映像信号を受信していないとCPU101が判定した場合(ステップS205でno)、処理はステップS203に戻る。
<Visible light display mode>
The operation in the visible light display mode will be described below. In step S204, which is executed when the
ステップS206では、CPU101は、投影処理を実行し、入力された映像信号に基づく可視光画像を図示しないスクリーン等に投影表示する。このステップS206における投影処理では、CPU101は、画像入力部141より入力されたデジタル映像信号を高速伝送バス送信部143及び高速伝送バス受信部115を介して内部バス119に伝送する。内部バスに伝送されたデジタル映像信号は、画像処理部105による各種処理が行われた後に投影表示される。例えば、画像処理部105は、図3に一例を示すように入力処理部301により入力処理(フレーム間引き処理やフレーム補間処理等)を行い、解像度変換部302により解像度変換処理を行い、階調変換部303により階調変換処理を行う。また、画像処理部105は、画像合成部304により画像合成処理を行い、幾何学補正部305により幾何学補正処理(キーストン補正処理や曲面補正等)を行い、パネル補正部306によりパネル補正処理を行う。
In step S206, the
その後、ステップS207へ移行する。ステップS207では、CPU101は、入力された映像信号に基づく画像表示を行っている間、操作部104や不図示のリモコン等に対するユーザの操作により液晶プロジェクタの電源オフの指示があるか否かを判定する。電源オフの指示があったとCPU101が判定した場合(ステップS207でyes)、処理はステップS208に進む。一方、電源オフの指示がないとCPU101が判定した場合(ステップS207でno)、処理はステップS203に戻る。ステップS208では、CPU101は、電源オフの指示に応じて液晶プロジェクタのシャットダウン処理を行い、動作を終了する。
Then, it transfers to step S207. In step S207, the
ここで、ステップS206における投影処理において、高速伝送バス送信部143から高速伝送バス受信部115へデジタル映像信号を伝送する際の高速伝送バス送信部143及び高速伝送バス受信部115の動作について説明する。まず、高速伝送バス送信部143が、画像入力部141より入力されたデジタル映像信号を高速伝送方式に変換する動作を説明し、次に、高速伝送バス受信部115が元のデジタル映像信号へ再変換する動作を説明する。
Here, the operations of the high-speed transmission
一例として、画像入力部141に入力された可視光画像に係る映像信号が、図4(A)に示す映像信号である場合について説明する。図4(A)に示す映像信号は、解像度が1920画素×1200画素であり、フレームレートが60Hzの映像信号である。また、PixelClock=154MHz、Hfreq=74kHz、Hsw=5、Hbp=5、Hactive=1920、Hfp=151、Htotal=2081であるとする。ここで、PixelClockは画素クロックの周波数を示し、Hfreqは水平同期信号の周波数を示す。また、Hswは水平同期信号のパルス幅であり、Hbpは水平バックポーチ時間であり、Hactiveは映像有効期間であり、Hfpは水平フロントポーチ時間であり、Htotalは一水平期間の全期間であり、それぞれクロックサイクル数で示している。
As an example, a case where the video signal relating to the visible light image input to the
図4(A)において、入力信号データの0、1、2、・・・、1918、1919は、水平方向の画素位置を示している。ここで、高速伝送バス送信部143と高速伝送バス受信部115との間における信号の高速伝送方式はLVDSとし、伝送する映像信号に並走するクロック(並走Clock)は150MHzの周波数固定で内部ケーブル150内に2相存在しているものとする。この場合、高速伝送バス送信部143は、入力映像信号のPixelClock(154MHz)からLVDSの並走Clock(150MHz)へ載せ替えるため、入力映像信号を2相化し実質的にPixelClockを154MHzから77MHzに落とす。高速伝送バス送信部143は、入力映像信号を2相化する際、映像信号を図4(B)のEvenデータ及びOddデータに示すようにHsw=2、Hbp=2の固定とし、映像有効期間(DE期間)だけの入力信号データを内部メモリに一旦保持する。ここで、水平同期信号の周波数は、クロック載せ替えの前後で変わらず74kHzであるので、クロック載せ替え後にはHtotal=2027(=150MHz/74kHz)となる。また、Hfp=2027(Htotal)−2(Hsw)−2(Hbp)−960(可視光画像データ)=1063となる。そして、高速伝送バス送信部143は、このEvenデータ及びOddデータのLVDSへの変換をそれぞれ独立して行い、内部ケーブル150を介して、2相化した入力信号データを並列に高速伝送バス受信部115へ伝送する。
In FIG. 4A, 0, 1, 2,..., 1918, 1919 of the input signal data indicate horizontal pixel positions. Here, the high-speed transmission system of the signal between the high-speed
高速伝送バス受信部115は、内部ケーブル150を介して伝送された2相のLVDS信号をデジタル映像信号に変換して内部バス119に伝送する。まず、高速伝送バス受信部115は、受信した2相のLVDS信号(Evenデータ及びOddデータ、並走Clockが150MHzの周波数固定)を、図5(A)に示すように2相のデジタル映像信号へ変換する。そして、高速伝送バス受信部115は、図5(B)に示すように、伝送されたEvenデータ及びOddデータを矢印で示したように交互に順に選択するようにして並び替え、2相のデジタル映像信号を1相のデジタル映像信号へ変換する。高速伝送バス受信部115は、このようにして得られた1相のデジタル映像信号を内部バス119に伝送する。なお、図5(B)において、内部バス119において画像伝送に用いるクロック(画像伝送Clock)の周波数は400MHzとしているが、これに限定されるものではなく、例えばLVDS信号の並走Clockの周波数の2倍の300MHzとしても良い。
The high-speed
以上では、解像度が1920画素×1200画素で、フレームレートが60Hzの図4(A)に例示した映像信号が入力される場合の例を説明した。以下では、画像入力部141に可視光画像に係る映像信号として、図6(A)に示す映像信号が入力される場合について説明する。図6(A)に示す映像信号は、解像度が1024画素×768画素であり、フレームレートが60Hzの映像信号である。また、PixelClock=65MHz、Hfreq=48.36kHz、Hsw=5、Hbp=5、Hactive=1024、Hfp=310、Htotal=1344であるとする。
In the above, the example in which the resolution is 1920 pixels×1200 pixels and the video signal illustrated in FIG. 4A having a frame rate of 60 Hz is input has been described. Hereinafter, a case will be described in which the video signal shown in FIG. 6A is input to the
この場合においても、高速伝送バス送信部143は、入力映像信号のPixelClock(65MHz)からLVDSの並走Clock(150MHz)へ載せ替える際に入力映像信号を2相化する。高速伝送バス送信部143は、入力映像信号を2相化する際、映像信号を図6(B)のEvenデータ及びOddデータに示すようにHsw=2及び、Hbp=2とし、映像有効期間(DE期間)だけの入力信号データをメモリに保持する。このとき、Hactive=512(=1024/2)となり、Hfp=2586となる。その後、高速伝送バス送信部143は、Evenデータ及びOddデータをLVDS信号化し、内部ケーブル150を介して、2相化した入力信号データを並列に高速伝送バス受信部115へ伝送する。以降の高速伝送バス受信部115での処理は、前述した例と同様である。
Also in this case, the high-speed transmission
高速伝送方式としてLVDSを用いる場合、伝送する映像信号に並走するクロックのロック範囲が狭いために、多様なフォーマットの映像信号を受信可能とした場合、受信側のPLL(Phase Locked Loop)回路の回路規模が増大してしまう。それに対し、本実施形態では、入力される可視光画像に係る映像信号のフォーマットが変わったとしても、高速伝送バス送信部143及び高速伝送バス受信部115の構成、例えばPLL回路等を変更する必要がない。したがって、本実施形態では、回路規模が増大することを抑制しつつも多様な映像フォーマットの映像信号を受信することが可能となる。
When LVDS is used as the high-speed transmission method, the lock range of the clock running in parallel with the video signal to be transmitted is narrow, so when video signals of various formats can be received, a PLL (Phase Locked Loop) circuit on the receiving side can be used. The circuit scale increases. On the other hand, in the present embodiment, even if the format of the video signal relating to the input visible light image is changed, it is necessary to change the configuration of the high speed transmission
<不可視光表示モード>
次に、不可視光表示モードでの動作について説明する。図2に示したステップS203において不可視光表示モードが選択されたとCPU101が判定した場合に進むステップS211では、CPU101は、液晶プロジェクタの表示モードを不可視光表示モードとする。具体的には、CPU101は、光源制御部108へ不可視光光源110の点灯を指示する。
<Invisible light display mode>
Next, the operation in the invisible light display mode will be described. In step S211, which proceeds when the
不可視光光源110が点灯した後、ステップS212では、CPU101は、入力IF部140に対して不可視光画像が入力されているか否か、すなわち画像入力部142が不可視光画像に係る映像信号を受信しているか否かを判定する。不可視光画像が入力されている、すなわち画像入力部142が不可視光画像に係る映像信号を受信しているとCPU101が判定した場合(ステップS212でyes)、処理はステップS213に進む。一方、不可視光画像が入力されていない、すなわち画像入力部142が不可視光画像に係る映像信号を受信していないとCPU101が判定した場合(ステップS212でno)、処理はステップS203に戻る。
After the invisible
ステップS213では、CPU101は、ステップS206と同様にして投影処理を実行し、入力された映像信号に基づく可視光画像と不可視光画像との2種の画像、又は不可視光画像のみを図示しないスクリーン等に投影表示する。なお、液晶制御部106は、可視光画像に係る映像信号を基に液晶素子107R、107G、及び107Bを制御し、不可視光画像に係る映像信号を基に液晶素子107IRを制御する。このステップS213における投影処理では、CPU101は、画像入力部141及び142、又は画像入力部142より入力されたデジタル映像信号を高速伝送バス送信部143及び高速伝送バス受信部115を介して内部バス119に伝送する。内部バスに伝送されたデジタル映像信号は、画像処理部105による各種処理が行われた後に投影表示される。その後、ステップS207へ移行する。ステップS207以降の処理は、前述した可視光表示モードでの処理と同様であるので、説明は省略する。
In step S213, the
以下、ステップS213における投影処理において、高速伝送バス送信部143から高速伝送バス受信部115へデジタル映像信号を伝送する際の高速伝送バス送信部143及び高速伝送バス受信部115の動作について説明する。ここでは、可視光に係る映像信号及び不可視光に係る映像信号の両方を高速伝送バス送信部143から高速伝送バス受信部115へ伝送する例について説明する。まず、高速伝送バス送信部143が、画像入力部141より入力されたデジタル映像信号を高速伝送方式に変換する動作を説明し、次に、高速伝送バス受信部115が元のデジタル映像信号へ再変換する動作を説明する。
The operations of the high-speed transmission
一例として、画像入力部141に入力された可視光画像に係る映像信号が、前述した図4(A)に示す映像信号であり、画像入力部142に入力された不可視光画像に係る映像信号が、図7(A)に示す映像信号であるとする。前述したように、図4(A)に示す可視光画像に係る映像信号は、解像度が1920画素×1200画素であり、フレームレートが60Hzの映像信号である。また、PixelClock=154MHz、Hfreq=74kHz、Hsw=5、Hbp=5、Hactive=1920、Hfp=151、Htotal=2081であるとする。図7(A)に示す不可視光画像に係る映像信号は、解像度が1024画素×768画素であり、フレームレートが60Hzの映像信号である。また、PixelClock=65MHz、Hfreq=48.36kHz、Hsw=5、Hbp=5、Hactive=1024、Hfp=310、Htotal=1344であるとする。
As an example, the video signal related to the visible light image input to the
図7(A)において、入力信号データの0、1、2、・・・、1022、1023は、水平方向の画素位置を示している。高速伝送バス送信部143は、それぞれの映像信号のPixelClock(154MHz、65MHz)からLVDSの並走Clock(150MHz)へ載せ替えるため、可視光画像に係る映像信号及び可視光画像に係る映像信号をそれぞれ2相化する。つまり、高速伝送バス送信部143は、可視光画像に係る映像信号のPixelClockを実質的に154MHzから77MHzに落とし、不可視光画像に係る映像信号PixelClockを実質的に65MHzから32.5MHz落とす。高速伝送バス送信部143は、映像信号を2相化する際、それぞれ図4(B)及び図7(B)のEvenデータ、Oddデータで示すように、映像信号をHsw=2、Hbp=2の固定とし、映像有効期間だけの入力信号データをメモリに一旦保持する。
In FIG. 7A, 0, 1, 2,..., 1022, 1023 of the input signal data indicate pixel positions in the horizontal direction. The high-speed transmission
そして、高速伝送バス送信部143は、可視光画像に係る入力信号データ及び不可視光画像に係る入力信号データを、例えば図8に示すようなタイミングで高速伝送バス受信部115に対して伝送する。図8に示した例では、高速伝送バス送信部143は、可視光画像に係る映像信号についての伝送レートを変更し、伝送レートの変更後に生じたブランキング期間に不可視光画像に係る映像有効期間だけの映像信号を挿入して高速伝送バス受信部115へ伝送する。ここで、水平同期信号の周波数は、可視光画像に係る映像信号と不可視光画像に係る映像信号の内で周波数が高い方を載せ替え後の水平同期信号の周波数とする。したがって、本例では水平同期信号の周波数は74kHzとなるので、クロック載せ替え後にはHtotal=2027となる。また、Hfp=2027(Htotal)−2(Hsw)−2(Hbp)−960(可視光画像データ)−512(不可視光画像データ)−2(可視光画像と不可視光画像との区切り)=549となる。高速伝送バス送信部143は、このEvenデータ及びOddデータのLVDSへの変換をそれぞれ独立して行い、内部ケーブル150を介して、2相化した各相の入力信号データを並列に高速伝送バス受信部115へ伝送する。なお、この可視光画像に係る映像信号と不可視光画像に係る映像信号とは、垂直同期信号に同期しかつ、お互いに関連した映像信号である。
Then, the high-speed transmission
高速伝送バス受信部115は、内部ケーブル150を介して伝送された2相のLVDS信号をデジタル映像信号に変換して内部バス119に伝送する。まず、高速伝送バス受信部115は、受信した2相のLVDS信号(Evenデータ及びOddデータ、並走Clockが150MHzの周波数固定)を、図9(A)に示すように2相のデジタル映像信号へ変換する。そして、高速伝送バス受信部115は、図9(B)に示すように、伝送されたEvenデータとOddデータを矢印で示したように交互に順に選択するようにして並び替え、2相のデジタル映像信号を1相のデジタル映像信号へ変換する。高速伝送バス受信部115は、このようにして受信した信号から抽出した可視光画像に係る1相のデジタル映像信号及び不可視光画像に係る1相のデジタル映像信号を内部バス119に伝送する。なお、図9(B)において、内部バス119において画像伝送に用いるクロック(画像伝送Clock)の周波数は400MHzとしているが、これに限定されるものではなく、例えばLVDS信号の並走Clockの周波数の2倍の300MHzとしても良い。
The high-speed
本実施形態では、可視光画像の解像度を1920画素×1200画素、不可視光画像の解像度を1024画素×768画素としたが、解像度(画像サイズ)は合致していてもしていなくても良い。映像信号のEvenデータとOddデータへの並び替え時に映像有効期間のデータだけを伝送するように一旦メモリに保持すれば良い。 In the present embodiment, the resolution of the visible light image is 1920 pixels×1200 pixels and the resolution of the invisible light image is 1024 pixels×768 pixels, but the resolutions (image sizes) may or may not match. When rearranging the video signal into the Even data and the Odd data, the data may be temporarily held in the memory so that only the data in the video valid period is transmitted.
以上のように、本実施形態における液晶プロジェクタは、可視光画像に係る映像信号と不可視光画像に係る映像信号の2つの映像信号が入力された場合でも、1つの映像信号のみが入力される場合と同じ映像伝送バス幅で2つの映像信号を伝送することができる。したがって、本実施形態によれば、画像表示装置としての液晶プロジェクタのサイズが増大することを抑制しつつ、可視光画像に係る映像信号と不可視光画像に係る映像信号との2つの映像信号を伝送することが可能となる。 As described above, in the liquid crystal projector according to the present embodiment, even when two video signals of a video signal related to a visible light image and a video signal related to an invisible light image are input, only one video signal is input. Two video signals can be transmitted with the same video transmission bus width. Therefore, according to the present embodiment, two video signals, that is, a video signal for a visible light image and a video signal for an invisible light image are transmitted while suppressing an increase in size of the liquid crystal projector as the image display device. It becomes possible to do.
また、可視光画像に係る映像信号や不可視画像に係る映像信号のフォーマットが多種多様に変わったとしても、高速伝送バス送信部143及び高速伝送バス受信部115の構成、例えばPLL回路等を変更する必要がない。したがって、本実施形態では、回路規模や実装面積が増大することを抑制しつつも多様な映像フォーマットの映像信号を受信することが可能となる。
Further, even if the formats of the video signal relating to the visible light image and the video signal relating to the invisible image are variously changed, the configurations of the high-speed transmission
なお、前述した実施形態では、本実施形態における画像表示装置として、液晶素子を用いた画像表示装置を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像表示装置として、図10に一例を示すようなDMD(Digital Mirror Device)等の表示デバイスを用いたDLP(Digital Light Processing)プロジェクタでも同様の効果が得られる。図10は、本実施形態における画像表示装置としてのDLPプロジェクタ1000の構成例を示すブロック図である。
In addition, in the above-described embodiment, an image display device using a liquid crystal element has been described as an example of the image display device in the present embodiment, but the image display device is not limited to this. For example, a similar effect can be obtained by a DLP (Digital Light Processing) projector using a display device such as a DMD (Digital Mirror Device) as shown in FIG. 10 as the image display device. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a
DLPプロジェクタ1000は、CPU1001、ROM1002、RAM1003、操作部1004、画像処理部1005、光源制御部1006、可視光光源1007、不可視光光源1008、及び色分離部1009を有する。また、DLPプロジェクタ1000は、DMD1010、DMD制御部1011、光学系制御部1012、投影光学系1013、画像入力部1014、1015、通信部1016、表示制御部1017、及び表示部1018を有する。なお、以下において、DLPプロジェクタ1000において、図1における対応する構成要素と同じ機能を有するものについては、その説明を省略する。
The
CPU1001、ROM1002、RAM1003、操作部1004、及び画像処理部1005は、図1に示したCPU101、ROM102、RAM103、操作部104、及び画像処理部105にそれぞれ対応する。また、光源制御部1006、可視光光源1007、及び不可視光光源1008は、図1に示した光源制御部108、可視光光源109、及び不可視光光源110にそれぞれ対応する。
The
色分離部1009は、DMD制御部1011による制御に従って、可視光光源1007から出力された光を、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)に分離する。また、色分離部1009は、分離した赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の各色の光、及び不可視光光源1008から出力された光を、DMD制御部1011による制御に従って所定のタイミングで出力する。DMD1010は、DMD制御部1011にオンオフ制御され、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の各色の光、及び不可視光の投影光学系への入射量を調整する。DMD制御部1011は、画像処理部1005で処理が施された映像信号に基づいて、色分離部1009及びDMD1011を制御する。
The
光学系制御部1012、投影光学系1013、及び画像入力部1014、1015は、図1に示した光学系制御部113、投影光学系114、及び画像入力部141、142にそれぞれ対応する。また、通信部1016、表示制御部1017、及び表示部1018は、図1に示した通信部116、表示制御部117、及び表示部118にそれぞれ対応する。
The optical
(その他の実施形態)
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置に供給することによっても、達成されることは言うまでもない。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ(またはCPUやMPU)は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
(Other embodiments)
Needless to say, the object of the present invention can be achieved by supplying a storage medium storing a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments to an apparatus. At this time, the computer (or CPU or MPU) including the control unit of the supplied device reads and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and the storage medium storing the program code constitute the present invention. As the storage medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a non-volatile memory card, a ROM or the like can be used.
また、前述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているOS(基本システムやオペレーティングシステム)などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれ、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行う。 An OS (basic system or operating system) running on the device performs some or all of the processing based on the instructions of the program code, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments. It goes without saying that cases are included. Further, the case where the program code read from the storage medium is written in the memory provided in the function expansion board inserted in the device or the function expansion unit connected to the computer to realize the functions of the above-described embodiments is also included. It goes without saying that it will be done. At this time, based on the instruction of the program code, the CPU or the like included in the function expansion board or the function expansion unit performs a part or all of the actual processing.
なお、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 It should be noted that each of the above-described embodiments is merely an example of the embodiment in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be limitedly interpreted by these. .. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
100:処理部 101:CPU 102:ROM 103:RAM 104:操作部 105:画像処理部 106:液晶制御部 107:液晶素子 108:光源制御部 109:可視光光源 110:不可視光光源 111:色分離部 112:色合成部 113:光学系制御部 114:投影光学系 115:高速伝送バス受信部 140:入力インターフェース部 141、142:画像入力部 143:高速伝送バス送信部 150:内部ケーブル
100: Processing unit 101: CPU 102: ROM 103: RAM 104: Operation unit 105: Image processing unit 106: Liquid crystal control unit 107: Liquid crystal element 108: Light source control unit 109: Visible light source 110: Invisible light source 111: Color separation Part 112: Color synthesizing part 113: Optical system control part 114: Projection optical system 115: High-speed transmission bus receiving part 140:
Claims (9)
第2の画像に係る第2の映像信号が入力される第2の入力手段と、
前記第1の入力手段に入力された前記第1の映像信号及び前記第2の入力手段に入力された前記第2の映像信号を受けて、前記第1の映像信号におけるブランキング期間に、前記第2の映像信号における対応するフレームの映像有効期間の映像信号を挿入して送信する送信手段と、
前記送信手段から送信された信号を受信し、受信した信号から前記第1の映像信号及び前記第2の映像信号を抽出し、抽出した前記第1の映像信号及び前記第2の映像信号に基づいて前記第1の画像及び前記第2の画像を表示させる処理手段とを有することを特徴とする画像表示装置。 First input means for receiving a first video signal relating to the first image;
Second input means for receiving a second video signal relating to the second image;
Upon receiving the first video signal input to the first input means and the second video signal input to the second input means, during the blanking period of the first video signal, the Transmitting means for inserting and transmitting the video signal in the video valid period of the corresponding frame in the second video signal;
A signal transmitted from the transmitting means is received, the first video signal and the second video signal are extracted from the received signal, and based on the extracted first video signal and the second video signal And a processing unit for displaying the first image and the second image.
抽出される前記第1の映像信号及び前記第2の映像信号に基づいて、前記第1の画像及び前記第2の画像を表示させるよう前記投影手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の画像表示装置。 Projection means for projecting and displaying an image,
Control means for controlling the projection means so as to display the first image and the second image based on the extracted first video signal and the second video signal. The image display device according to any one of claims 1 to 5.
前記処理手段が、前記第1の基板とは異なる第2の基板に実装されていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の画像表示装置。 The first input means, the second input means, and the transmission means are mounted on a first board,
7. The image display device according to claim 1, wherein the processing unit is mounted on a second board different from the first board.
第2の画像に係る第2の映像信号が第2の入力手段に入力される第2の入力工程と、
前記第1の入力手段に入力された前記第1の映像信号及び前記第2の入力手段に入力された前記第2の映像信号を受けて、前記第1の映像信号におけるブランキング期間に、前記第2の映像信号における対応するフレームの映像有効期間の映像信号を挿入して送信する送信工程と、
前記送信工程で送信された信号を受信し、受信した信号から前記第1の映像信号及び前記第2の映像信号を抽出し、抽出した前記第1の映像信号及び前記第2の映像信号に基づいて前記第1の画像及び前記第2の画像を表示させる処理工程とを有することを特徴とする画像表示装置の制御方法。 A first input step in which the first video signal relating to the first image is input to the first input means;
A second input step in which the second video signal relating to the second image is input to the second input means;
Upon receiving the first video signal input to the first input means and the second video signal input to the second input means, during the blanking period of the first video signal, the A transmitting step of inserting and transmitting a video signal of a video valid period of a corresponding frame in the second video signal;
Receiving the signal transmitted in the transmitting step, extracting the first video signal and the second video signal from the received signal, and based on the extracted first video signal and the second video signal And a processing step of displaying the first image and the second image.
前記第1の入力手段に入力された前記第1の映像信号及び前記第2の入力手段に入力された前記第2の映像信号を受けて、前記第1の映像信号におけるブランキング期間に、前記第2の映像信号における対応するフレームの映像有効期間の映像信号を挿入して送信する送信ステップと、
前記送信ステップで送信された信号を受信し、受信した信号から前記第1の映像信号及び前記第2の映像信号を抽出し、抽出した前記第1の映像信号及び前記第2の映像信号に基づいて前記第1の画像及び前記第2の画像を表示させる処理ステップとを実行させるためのプログラム。 A first image signal relating to the first image is inputted to the first input means, and a second image signal relating to the second image is inputted to the second input means.
Upon receiving the first video signal input to the first input means and the second video signal input to the second input means, during the blanking period of the first video signal, the A transmitting step of inserting and transmitting a video signal in a video valid period of a corresponding frame in the second video signal;
Receiving the signal transmitted in the transmitting step, extracting the first video signal and the second video signal from the received signal, and based on the extracted first video signal and the second video signal And a processing step of displaying the first image and the second image.
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