JP2021196447A - Image projection device and image projection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像投射装置および画像投射システムに関する。 The present invention relates to an image projection device and an image projection system.
デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)等を光変調素子(パネル)として用いたDLP(デジタルライトプロセッシング)方式の画像投射装置が実用化されている。RGB各色の光を同時に出すことができない単板式のDLP方式で色を表現するには、時分割方式で各色の光を高速に切り替える必要がある。そのため、光分離手段(カラーホイール)と呼ばれる円盤型のフィルタをRGBの各プレーンに対応した画像と同期するように回転させて投射する方法が用いられる。このような方法により、単板式のDLP方式で高速に切り替わるRGBの画像が人の網膜で残像となって重なり合う結果、フルカラー画像として認識される。 A DLP (Digital Light Processing) type image projection device using a digital micromirror device (DMD) or the like as a light modulation element (panel) has been put into practical use. In order to express colors by a single-plate DLP method that cannot emit light of each RGB color at the same time, it is necessary to switch the light of each color at high speed by a time division method. Therefore, a method of projecting by rotating a disk-shaped filter called an optical separation means (color wheel) so as to synchronize with an image corresponding to each RGB plane is used. By such a method, RGB images that are switched at high speed by the single plate type DLP method become afterimages on the human retina and are overlapped with each other, and as a result, they are recognized as full-color images.
一方、画面が激しく動くと、人間の網膜でRGBの各色の残像が重ならずにずれ、ずれた部分の色がノイズとして認識されることがあり、この現象をカラーブレイクという。特許文献1には、カラーブレイクによる画質劣化を低減する方法が開示されている。
On the other hand, when the screen moves violently, the afterimages of each color of RGB may shift without overlapping on the human retina, and the color of the shifted portion may be recognized as noise, and this phenomenon is called color break.
複数の画像投射装置に同一の信号を入力して複数の画像投射装置からの映像を重ね合わせて高い輝度の映像を表示するスタック投射を行う際にも、カラーブレイクを改善する必要がある。 It is also necessary to improve the color break when performing stack projection in which the same signal is input to a plurality of image projection devices and images from a plurality of image projection devices are superimposed to display a high-luminance image.
しかしながら、特許文献1に開示された方法では、スタック投射の際に各画像投射装置間で別フレームの画像データが出力され、適切なスタック投射を行うことができない。また特許文献1に開示された方法を実行するには、遅延回路や遅延時間制御回路等が必要となるため、回路が複雑化する。
However, in the method disclosed in
そこで本発明は、スタック投射を行う際に、簡易な構成でカラーブレイクによる画質劣化を低減することが可能な画像投射装置および画像投射システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image projection device and an image projection system capable of reducing image quality deterioration due to color break with a simple configuration when performing stack projection.
本発明の一側面としての画像投射装置は、複数の画像投射装置を用いて画像を投射することが可能な画像投射装置であって、光源からの光を時分割で複数の異なる波長帯域の光に分離する光分離手段と、前記光分離手段で分離された前記光の波長帯域に応じて駆動される光変調素子と、前記光変調素子の駆動タイミングを切り替えることが可能な制御手段とを有し、前記光変調素子の前記駆動タイミングは、前記複数の画像投射装置を構成する少なくとも一つの他の画像投射装置における光変調素子の駆動タイミングとは異なる。 The image projection device as one aspect of the present invention is an image projection device capable of projecting an image using a plurality of image projection devices, and the light from the light source is time-divided into light having a plurality of different wavelength bands. It has an optical separation means for separating into light, an optical modulation element driven according to the wavelength band of the light separated by the optical separation means, and a control means capable of switching the drive timing of the optical modulation element. However, the drive timing of the light modulation element is different from the drive timing of the light modulation element in at least one other image projection device constituting the plurality of image projection devices.
本発明の他の側面としての画像投射システムは、複数の画像投射装置を用いて画像を投射することが可能な画像投射システムであって、前記複数の画像投射装置は、画像データ出力装置に接続され、前記画像データ出力装置から出力された信号に基づいて前記画像を投射し、前記複数の画像投射装置の少なくとも一つは、前記画像投射装置である。 The image projection system as another aspect of the present invention is an image projection system capable of projecting an image using a plurality of image projection devices, and the plurality of image projection devices are connected to an image data output device. The image is projected based on the signal output from the image data output device, and at least one of the plurality of image projection devices is the image projection device.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。 Other objects and features of the present invention will be described in the following embodiments.
本発明によれば、スタック投射を行う際に、簡易な構成でカラーブレイクによる画質劣化を低減することが可能な画像投射装置および画像投射システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image projection device and an image projection system capable of reducing image quality deterioration due to color break with a simple configuration when performing stack projection.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
まず、図1を参照して、本実施形態における画像投射装置について説明する。図1は、画像投射装置(PJ1)1000のブロック図である。画像投射装置1000は、パネル(光変調素子)400の表示状態に応じて、スクリーン等の投射面2000に画像投射を行う。操作部(操作手段)10は、画像投射装置1000の電源のON/OFFや、各種投射モードの設定の入力等を行う。制御部(制御手段)30は、操作部10の信号を受けて、後述の入力/画像処理ブロック100、表示データ生成ブロック200、または、駆動パラメータ生成回路40に制御指示を行う。EEPROM11は、制御部30に接続され、操作部10により設定された設定状態および後述のずれ量を補正するシフト量のパラメータを含む各種パラメータを読み書きする。
First, the image projection device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of an image projection device (PJ1) 1000. The
入力/画像処理ブロック100は、入力された画像データの判定および画像の各補正処理を行う。画像データ入力部101は、不図示の入力部DVI、HDMI(登録商標)、またはディスプレイポート等の入力手段から入力される画像データIN1を受ける。画像データ処理部102は、画像データ入力部101からの画像データに対して、ノイズ除去、輪郭強調、画像のスケーリング、および台形補正等を行い、表示データ生成ブロック200に画像データを出力する。
The input /
表示データ生成ブロック200は、入力/画像処理ブロック100から出力された画像データをパネル400に表示させるための表示データを生成するとともに、光源80およびモータ71の駆動制御信号を出力する。駆動データ生成部201は、パネル400の特性に応じた補正(γ補正/輝度ムラ等)を行う表示データを生成する。データ出力回路202は、駆動データ生成部201から出力されたRGBの表示データをパネル駆動部300に色毎に時系列で出力する。
The display
パネル駆動部300は、表示データをパネルの駆動信号に変換してパネル400に出力する。パネル400は、パネル駆動部300により出力された駆動データに応じて表示を行う。本実施形態のパネル400は、表示を面一括で切り替えられるパネルである。例えば、電荷を蓄積して表示を行うホールド型の液晶パネル、ミラーを備えてミラーをON/OFFすることにより単位時間で階調表現を行うDMD(デジタルミラーデバイス)、または、液晶を単位時間でON/OFFして階調表現をするパネルである。ただし、パネル400はこれらに限定されるものではない。
The
駆動パラメータ生成回路40は、制御部30の設定に応じて、光源80およびモータ71の駆動制御パラメータを出力する。光源駆動部60は、駆動パラメータ生成回路40からのパラメータに応じて、光源80を駆動する。ここで光源80は、レーザー光を出射するが、これに限定されるものではない。モータ駆動部50は、位置検出部51の検出結果、いわゆるカラーホイール(光分離手段)70の回転数および角度に基づく制御を駆動パラメータ生成回路40からのパラメータに応じて行う。本実施形態において、光分離手段としてカラーホイール70を挙げているが、カラーホイール70に代えて蛍光体ホイール等の他の構成を採用してもよい。ここでモータ71は、カラーホイール70を回転させるためのモータである。
The drive
光源80からの光は、集光レンズ、フライアイレンズ、および集光レンズ等の光学素子を含む照明光学系90を通して、所定のレーザー光の大きさに集光される。照明光学系90により集光されたレーザー光は、カラーホイール70に照射される。光源80とパネル400との間に高速で回転するカラーホイール70を配置することにより、赤・青・緑の光を時分割でパネル400に照射する。これは単板方式と呼ばれ、例えば、赤色を投影したい場合には赤の光がパネル400に照射されている瞬間にのみパネル400のミラーをオン状態にする。パネル400を構成するミラーは、マイクロ秒単位でON/OFFを変化させることができるため、このような手法を用いることができる。
The light from the light source 80 is focused to a predetermined size of laser light through an illumination
次に、図2を参照して、パネル400の表示方法を説明する。図2は、パネル400の駆動方法の説明図であり、1枚のパネル400で構成されるパネル駆動を説明する。図2中のVsyncは入力される映像データの垂直同期信号(垂直走査周波数)であり、ここでは、一般的な入力周波数を60Hzとする。DVI、HDMI、またはディスプレイポート等の入力手段より入力された画像データ(入力データ)は、前述のように、入力/画像処理ブロック100内の画像データ入力部101に入力される。入力データを受けて、画像データ処理部102は、入力された画像データに対して各補正を行う。表示データ生成ブロック200は、前述のように、パネル400を駆動させるための表示データを生成する。表示データ生成ブロック200内の駆動データ生成部201は、パネル400に表示させるため、パネル400の特性に応じた補正(γ補正/輝度ムラ等)を行う表示データを生成する。データ出力回路202は、表示データに基づいて、パネル駆動データを生成する。
Next, a display method of the
次に、図3を参照して、データ出力回路202について詳述する。図3は、データ出力回路202のブロック図である。駆動データ生成部201から出力された表示データは、データ出力回路202内の駆動データ入力部211に入力される。1フレーム分またはそれ以上の表示データは、一旦、RAM(記憶手段)213に記憶される。具体的には、図2(A)に示される表示データN(R,G,B)をRAM213に記憶する。RGBデータ出力分割回路212は、例えば、パネル400を画像投射装置1000内に2枚備えた場合に用いられる。具体的には、一方のパネルにR、B用のデータ、他方のパネルにG用のデータを表示する構成の場合、RGBデータ出力分割回路212は、R、B用データとG用データに分割して各パネルに出力する。画像投射装置1000内にパネル400を1枚のみ備えている場合、RGBデータ出力分割回路212は不要である。
Next, the
次に、図4を参照して、カラーホイール70の構成について説明する。図4は、カラーホイール70の構成図である。ここでは、R、G、Bの3色のカラーホイール70を例として挙げるが、カラーホイール70の構成はこれに限定されるものではない。RAM213に一時的に記憶された表示データN(R,G,B)は、N+1フレーム目に駆動データ生成部201より駆動データとして読み出される。このとき、時系列の駆動データとして最初にRのパネルデータN_SF1_Rが読み出され、パネル駆動部300は、読み出された駆動データN_SF1_Rでパネル400を駆動する。このとき、前述の図4のカラーホイール70のR部に光源80からの光が照射され、パネル400の駆動データN_SF1_Rに応じた画像投影を行う。
Next, the configuration of the
駆動データN_SF1_Rに続いて、駆動データN_SF1_G、N_SF1_Bが順々に読み出され、パネル駆動部300は、読み出された駆動データN_SF1_G、N_SF1_Bの順でパネル400を駆動する。このとき、前述の図4のカラーホイール70のG部、B部の順に光源80からの光が照射され、パネル400の駆動データN_SF1_G、N_SF1_Bに応じた画像投影を行う。この表示データ、駆動データ、パネル駆動及びパネル駆動に合わせたカラーホイールのモータ駆動を連続的に行うことにより、画像投影を実現する。また、データ出力回路202内のタイミング生成回路214は、光源駆動部60およびモータ駆動部50の駆動タイミング信号を生成する。この駆動タイミング信号は、駆動パラメータ生成回路40に入力され、光源80およびカラーホイール70の駆動の基本タイミングとなる。
Following the drive data N_SF1_R, the drive data N_SF1_G and N_SF1_B are read out in order, and the
次に、図5を参照して、駆動パラメータ生成回路40について説明する。図5は、駆動パラメータ生成回路40のブロック図である。前述のとおり、駆動パラメータ生成回路40は、光源80およびモータ71の駆動制御パラメータを出力する。光源制御回路41は、制御部30からの明るさの設定(レーザーの強度)、または、レーザーの駆動モードに応じた光源80の強度を設定するとともに、その制御に関わるタイミング信号をデータ出力回路202から受けて光源80であるレーザーを制御する。
Next, the drive
モータ駆動部50は、データ出力回路202内のタイミング生成回路214のタイミング信号(各光変調素子の駆動信号と同期した垂直同期信号Vsync)に従い、モータ制御回路42からの制御信号に基づいてモータ駆動信号を出力する。タイミング信号(Vsync)は、例えば、60Hzの入力であれば2倍速の120Hzであり、50Hzの入力であれば2倍速の100Hzである。
The
モータ71は、位置検出部51(例えばフォトリフレクタ)によりモータ71の位置検出を行い、タイミング生成回路214のタイミング信号と位相を合わせるように回転制御を行う。位置検出部51としてフォトリフレクタを用いる場合、図4の回転位置検出は、カラーホイール70を回転させるためのモータ71の軸の反射率を利用する。なお、位置検出部51はフォトリフレクタに限定されるものではなく、フォトリインタラプタやモータのホール素子等を用いてもよい。
The motor 71 detects the position of the motor 71 by the position detection unit 51 (for example, a photoreflector), and performs rotation control so as to match the phase with the timing signal of the
次に、図2を参照して、本実施形態における表示データの入力からパネル400へのデータ出力の流れを説明する。図2(A)は、本実施形態の適用前、図2(B)は本実施形態の適用後の例を示している。図2(A)は、カラーホイール回転位置およびカラーホイールの色、パネル駆動データの色が画像投射装置(PJ1)1000、画像投射装置(PJ2)4000、および、画像投射装置(PJ3)5000で同じ場合である。この場合、目の中でRGBの各色の残像が適切に重ならずにずれ、カラーブレイクとして視認されてしまう。一方、図2(B)は、カラーホイール回転位置およびカラーホイールの色、パネル駆動データの色が画像投射装置(PJ1)1000、画像投射装置(PJ2)4000、および、画像投射装置(PJ3)5000で異なる場合である。この場合、目の中でRGBの各色の残像が適切に重なりカラーブレイクとして認識されない。
Next, with reference to FIG. 2, the flow of data output from the display data input to the
図2(B)は、図2(A)と比較して、画像投射装置(PJ1)1000については変化なく、画像投射装置(PJ2)4000および画像投射装置(PJ3)5000については、出力ディレイおよびパネル駆動データの出力順の入れ替えを行っている。画像投射装置(PJ2)4000の出力ディレイについては、画像投射装置(PJ1)1000の表示データのパネルへの出力(図2ではパネル駆動データを表す)を、各フレーム、カラーホイール回転位置(PJ1)をRに合わせて開始している。これに対し、画像投射装置(PJ2)の表示データのパネルへの出力を、各フレーム、カラーホイール回転位置(PJ2)をGに合わせて開始している。すなわち、画像投射装置(PJ2)4000は、画像投射装置(PJ1)1000に対し、パネル400への出力がカラーホイール回転位置の検出タイミングを1色分遅れている。画像投射装置(PJ3)5000の出力ディレイについては、画像投射装置(PJ1)1000の表示データのパネル400への出力(図2ではパネル駆動データを表す)を、各フレーム、カラーホイール回転位置(PJ1)をRに合わせて開始している。
FIG. 2B shows no change for the image projection device (PJ1) 1000 as compared with FIG. 2A, and the output delay and the image projection device (PJ3) 5000 for the image projection device (PJ2) 4000 and the image projection device (PJ3) 5000. The output order of the panel drive data is changed. Regarding the output delay of the image projection device (PJ2) 4000, the output of the display data of the image projection device (PJ1) 1000 to the panel (representing the panel drive data in FIG. 2) is output to each frame and the color wheel rotation position (PJ1). Is started according to R. On the other hand, the output of the display data of the image projection device (PJ2) to the panel is started by adjusting each frame and the color wheel rotation position (PJ2) to G. That is, in the image projection device (PJ2) 4000, the output to the
これに対し、画像投射装置(PJ3)5000の表示データのパネル400への出力を、各フレーム、カラーホイール回転位置(PJ3)5000をBに合わせて開始している。すなわち、画像投射装置(PJ3)は画像投射装置(PJ1)に対し、パネル400への出力がカラーホイール回転位置の検出タイミング2色分遅れている。
On the other hand, the output of the display data of the image projection device (PJ3) 5000 to the
本実施形態において、画像投射装置(PJ2)4000、画像投射装置(PJ3)5000のパネル駆動データの出力順の入れ替えは、以下のように設定される。画像投射装置(PJ1)1000はR→G→Bの順で表示データをパネル400へ出力するのに対し、画像投射装置(PJ2)4000はG→B→R、画像投射装置(PJ3)5000はB→R→Gの順で表示データをパネル400へ出力する。
In the present embodiment, the replacement of the output order of the panel drive data of the image projection device (PJ2) 4000 and the image projection device (PJ3) 5000 is set as follows. The image projection device (PJ1) 1000 outputs display data to the
具体的な入れ替えの方法は、操作部(操作手段)10または通信部(通信手段)20からの指示に応じて、制御部30が表示データをRAM213に保存する際、表示データの順番を入れ替えて保存する。例えば、Nフレーム目のデータをパネル400に出力している場合、N+1フレーム目の表示データの順番を入れ替えてRAM213に保存する。続いて、次のフレームで、N+1フレーム目の表示データをパネルに出力している間に、N+2フレーム目の表示データの順番を入れ替えてRAM213に保存する。各画像投射装置間の同期は、各画像投射装置に同じ画像データ出力装置を接続し、その画像データ出力装置の同期信号を利用して応じて行う。
As a specific replacement method, when the
次に、図6を参照して、本実施形態における画像投射システム1を構成する各画像投射装置の操作部10を操作してモードを設定する場合の画像投射システム1の構成を説明する。図6は、画像投射システム1を操作してモードを設定する場合の画像投射システム1の構成図である。
Next, with reference to FIG. 6, the configuration of the
画像投射システム1は、画像投射装置(PJ1)1000、画像投射装置(PJ2)4000、および、画像投射装置(PJ3)5000の3つの画像投射装置を備えて構成される。画像投射装置1000、4000、5000のそれぞれの画像データ入力部101には、画像データ出力装置3000が接続されている。また、画像投射装置1000、4000、5000は、共通の投射面2000に画像を投射する。なお本実施形態において、画像投射システム1を構成する画像投射装置の台数は3台に限定されるものではなく、複数の画像投射装置を有していれば、2台や4台以上であってもよい。
The
次に、図7を参照して、画像投射システム1を操作してモードを設定する方法について説明する。図7は、画像投射システム1を操作してモードを設定する場合のフローチャートである。
Next, a method of operating the
まず、ステップS1において、画像投射装置(PJ1)1000は、画像投射システム1を構成する複数台の画像投射装置があるか否かを判定する。複数台の画像投射装置がある場合、ステップS2へ移行する。一方、複数台の画像投射装置がない場合、本フローを終了する。
First, in step S1, the image projection device (PJ1) 1000 determines whether or not there are a plurality of image projection devices constituting the
ステップS2において、画像投射装置(PJ1)1000は、ユーザにより複数台の画像投射装置をスタックして使用することが選択されたか否か、すなわち画像投射装置(PJ1)1000の操作部10を介してユーザがスタック使用を選択したか否かを判定する。画像投射装置(PJ1)1000の操作部10によりスタック使用が選択されない場合、本フローを終了する。一方、画像投射装置(PJ1)1000の操作部10によりスタック使用が選択された場合、ステップS3へ移行する。ステップS3において、ユーザは、画像投射装置(PJ1)1000の操作部10を介して、パネルデータ出力タイミングと、出力順に関するモードを第1のモードに設定する。例えば、第1のモードは、出力ディレイは無し、パネル駆動データの出力順はR→G→Bの順とする。続いてステップS4において、画像投射装置(PJ1)1000は、第1のモードでパネル400を駆動する。
In step S2, whether or not the image projection device (PJ1) 1000 is selected by the user to stack and use a plurality of image projection devices, that is, via the
また、ステップS2にて画像投射装置(PJ1)1000の操作部10によりスタック使用が選択された場合、ステップS5に進む。ステップS5において、画像投射装置(PJ2)4000は、ステップS2と同様に、画像投射装置(PJ2)4000の操作部10を介してユーザがスタック使用を選択したか否かを判定する。画像投射装置(PJ2)4000の操作部10によりスタック使用が選択されない場合、本フローを終了する。一方、画像投射装置(PJ2)4000の操作部10によりスタック使用が選択された場合、ステップS6へ移行する。ステップS6において、ユーザは、画像投射装置(PJ2)4000の操作部10を介して、パネルデータ出力タイミングと、出力順に関するモードを第2のモードに設定する。例えば、第2のモードは、出力ディレイはカラーホイール回転位置の検出タイミング1色分で、パネル駆動データの出力順はG→B→Rの順とする。続いてステップS7において、画像投射装置(PJ2)4000は、第2のモードでパネル400を駆動する。
If stack use is selected by the
また、ステップS5にて画像投射装置(PJ2)4000の操作部10によりスタック使用が選択された場合、ステップS8に進む。ステップS8において、画像投射装置(PJ3)5000は、ステップS2と同様に、画像投射装置(PJ3)5000の操作部10を介してユーザがスタック使用を選択したか否かを判定する。画像投射装置(PJ3)5000の操作部10によりスタック使用が選択されない場合、本フローを終了する。一方、画像投射装置(PJ3)5000の操作部10によりスタック使用が選択された場合、ステップS9へ移行する。ステップS9において、ユーザは、画像投射装置(PJ3)5000の操作部10を介して、パネルデータ出力タイミングと、出力順に関するモードを第3のモードに設定する。例えば、第3のモードは、出力ディレイはカラーホイール回転位置の検出タイミング2色分で、パネル駆動データの出力順はB→R→Gの順とする。続いてステップS10において、画像投射装置(PJ3)5000は、第3のモードでパネル400を駆動する。なお本実施形態において、設定モード条件の内容や組み合わせ、画像投射装置の台数は前述に限定されるものではない。
If stack use is selected by the
次に、図8を参照して、本実施形態における画像投射システム1を構成する画像投射装置間で通信を行ってモードを設定する場合の画像投射システム1の構成を説明する。図8は、画像投射システム1を構成する画像投射装置間の通信でモードを設定する場合の画像投射システム1の構成図である。
Next, with reference to FIG. 8, the configuration of the
画像投射システム1は、画像投射装置(PJ1)1000、画像投射装置(PJ2)4000、および、画像投射装置(PJ3)5000の3つの画像投射装置を備えて構成される。画像投射装置1000、4000、5000のそれぞれの画像データ入力部101には、画像データ出力装置3000が接続されている。画像投射装置1000、4000、5000のそれぞれの通信部20は、有線または無線で互いに通信可能である。また、画像投射装置1000、4000、5000は、共通の投射面2000に画像を投射する。なお本実施形態において、画像投射システム1を構成する画像投射装置の台数は3台に限定されるものではなく、複数の画像投射装置を有していれば、2台や4台以上であってもよい。
The
次に、図9を参照して、画像投射システム1を構成する複数の画像投射装置間での通信によりモードを設定する方法について説明する。図9は、画像投射システム1を構成する画像投射装置間の通信でモードを設定する場合のフローチャートである。
Next, with reference to FIG. 9, a method of setting a mode by communication between a plurality of image projection devices constituting the
まず、事前に複数台の画像投射装置間を通信部20を介して通信可能となるように接続しておく。なお、通信手段は有線接続に限定されるものではなく、無線接続でもよい。ステップS11において、画像投射装置(PJ1)1000は、画像投射システム1を構成する複数台の画像投射装置があるか否かを判定する。複数台の画像投射装置がある場合、ステップS12へ移行する。一方、複数台の画像投射装置がない場合、本フローを終了する。
First, a plurality of image projection devices are connected in advance so as to be able to communicate with each other via the
ステップS12において、画像投射装置(PJ1)1000は、ユーザにより複数の画像投射装置をスタックして使用することが選択されたか否か、すなわち画像投射装置(PJ1)1000の操作部10を介してユーザがスタック使用を選択したか否かを判定する。画像投射装置(PJ1)1000の操作部10によりスタック使用が選択されない場合、本フローを終了する。一方、画像投射装置(PJ1)1000の操作部10によりスタック使用が選択された場合、ステップS13へ移行する。
In step S12, the image projection device (PJ1) 1000 determines whether or not the user has selected to stack and use a plurality of image projection devices, that is, the user via the
ステップS13において、画像投射装置(PJ1)1000は、画像投射システム1を構成する複数の画像投射装置のそれぞれのパネルデータ出力タイミングと、出力順に関するモード設定を割り振る。ステップS14において、画像投射装置(PJ1)1000は、画像投射装置(PJ1)のモードを第1のモードに設定する。ステップS16において、画像投射装置(PJ1)1000は、画像投射装置(PJ2)4000のモードを第2のモードに設定する。ステップS18において、画像投射装置(PJ1)1000は、画像投射装置(PJ3)5000のモードを第3のモードに設定する。
In step S13, the image projection device (PJ1) 1000 allocates the panel data output timing of each of the plurality of image projection devices constituting the
続いてステップS15において、画像投射装置(PJ1)1000は、第1のモードでパネル400を駆動する。ステップS17において、画像投射装置(PJ2)4000は、第2のモードでパネル400を駆動する。ステップS19において、画像投射装置(PJ3)5000は、第3のモードでパネル400を駆動する。例えば、第1のモードは、表示ディレイは無し、パネル駆動データの出力順はR→G→Bの順とする。第2のモードは、表示ディレイはカラーホイール回転位置の検出タイミング1色分で、パネル駆動データの出力順はG→B→Rの順とする。第3のモードは、表示ディレイはカラーホイール回転位置の検出タイミング2色分で、パネル駆動データの出力順はB→R→Gの順とする。なお、設定モード条件の内容や組み合わせ、画像投射装置の台数は前述に限定されるものではない。
Subsequently, in step S15, the image projection device (PJ1) 1000 drives the
以上のように、本実施形態の画像投射装置1000は、複数の画像投射装置1000、4000、5000を用いて画像を投射することが可能であり、光分離手段(カラーホイール70)、光変調素子(パネル400)、および制御手段(制御部30)を有する。光分離手段は、光源80からの光を時分割で複数の異なる波長帯域の光に分離する。光変調素子は、光分離手段で分離された光の波長帯域に応じて駆動される。制御手段は、光変調素子の駆動タイミングを切り替えることが可能である。また、光変調素子の駆動タイミングは、複数の画像投射装置を構成する少なくとも一つの他の画像投射装置(4000、5000)における光変調素子の駆動タイミングとは異なる。
As described above, the
好ましくは、制御手段は、モードに応じて光変調素子の駆動タイミングを切り替える。一例として、モードは、第1の投射モード、第2の投射モード、および第3の投射モードを含む。第1の投射モードは、画像投射装置を単体で投射する通常投射モードである。第2の投射モードは、複数の画像投射装置の投射画像を重ね合わせて投射するスタック投射モードである。第3の投射モードは、複数の画像投射装置の投射画像を並べて画像を形成するマルチ投射モードである。他の例として、モードは、第1の駆動モード、第2の駆動モード、および第3の駆動モードを含む。第1の駆動モードは、画像投射装置を単体で用い、光変調素子の駆動タイミングを切り替えることなく画像を投射するモードである。第2の駆動モードは、複数の画像投射装置を用い、同一タイミングで複数の異なる波長帯域の光を重ね合わせて投射するモードである。第3の駆動モードは、複数の画像投射装置を用い、同一タイミングで互いに同じ波長帯域の光を重ね合わせて投射するモードである。制御手段は、第1の投射モードが選択された場合に光変調素子を第1の駆動モードに設定し、第2の投射モードが選択された場合に光変調素子を第2の駆動モードに設定してもよい。 Preferably, the control means switches the drive timing of the light modulation element according to the mode. As an example, the modes include a first projection mode, a second projection mode, and a third projection mode. The first projection mode is a normal projection mode in which the image projection device is projected by itself. The second projection mode is a stack projection mode in which projection images of a plurality of image projection devices are superimposed and projected. The third projection mode is a multi-projection mode in which projection images of a plurality of image projection devices are arranged side by side to form an image. As another example, the mode includes a first drive mode, a second drive mode, and a third drive mode. The first drive mode is a mode in which an image projection device is used alone and an image is projected without switching the drive timing of the light modulation element. The second drive mode is a mode in which a plurality of image projection devices are used to superimpose and project light of a plurality of different wavelength bands at the same timing. The third drive mode is a mode in which a plurality of image projection devices are used and light of the same wavelength band is superimposed and projected at the same timing. The control means sets the light modulation element to the first drive mode when the first projection mode is selected, and sets the light modulation element to the second drive mode when the second projection mode is selected. You may.
好ましくは、画像投射装置は、操作手段(操作部10)を有する。制御手段は、ユーザによる操作手段の操作に基づいて、画像投射装置のモードを設定する。また好ましくは、画像投射装置は、複数の画像投射装置を構成する他の画像投射装置と通信を行う通信手段(通信部20)を有する。制御手段は、通信手段を介して、複数の画像投射装置のそれぞれのモードを設定する。 Preferably, the image projection device has an operating means (operation unit 10). The control means sets the mode of the image projection device based on the operation of the operation means by the user. Further, preferably, the image projection device has a communication means (communication unit 20) that communicates with other image projection devices constituting the plurality of image projection devices. The control means sets the respective modes of the plurality of image projection devices via the communication means.
好ましくは、画像投射装置は、光変調素子へ出力される表示データの少なくとも1フレームを記憶する記憶手段(RAM213)を有する。制御手段は、記憶手段から光変調素子へ出力される表示データの出力タイミング、および、表示データの出力順を変更して、光変調素子の駆動タイミングを切り替える。 Preferably, the image projection device has a storage means (RAM 213) that stores at least one frame of display data output to the light modulation element. The control means changes the output timing of the display data output from the storage means to the light modulation element and the output order of the display data to switch the drive timing of the light modulation element.
好ましくは、画像投射システム1は、第1の画像投射装置(PJ1)、第2の画像投射装置(PJ2)、および第3の画像投射装置(PJ3)を有する。これらの画像投射装置は、画像データ出力装置3000に接続され、画像データ出力装置から出力された信号に基づいて前記画像を投射する。画像投射システムは、同一タイミングで、第1の画像投射装置から第1の波長帯域(例えばR)の光と、第2の画像投射装置から第2の波長帯域(例えばG)の光と、第3の画像投射装置から第3の波長帯域(例えばB)の光とを重ね合わせて投射する。
Preferably, the
本実施形態によれば、スタック投射を行う際に、簡易な構成でカラーブレイクによる画質劣化を低減することが可能な画像投射装置および画像投射システムを提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide an image projection device and an image projection system capable of reducing image quality deterioration due to color break with a simple configuration when performing stack projection.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
30 制御部(制御手段)
70 カラーホイール(光分離手段)
400 パネル(光変調素子)
1000 画像投射装置(PJ1)
30 Control unit (control means)
70 color wheel (light separation means)
400 panel (light modulation element)
1000 image projection device (PJ1)
Claims (13)
光源からの光を時分割で複数の異なる波長帯域の光に分離する光分離手段と、
前記光分離手段で分離された前記光の波長帯域に応じて駆動される光変調素子と、
前記光変調素子の駆動タイミングを切り替えることが可能な制御手段と、を有し、
前記光変調素子の前記駆動タイミングは、前記複数の画像投射装置を構成する少なくとも一つの他の画像投射装置における光変調素子の駆動タイミングとは異なることを特徴とする画像投射装置。 An image projection device capable of projecting an image using a plurality of image projection devices.
An optical separation means that separates the light from the light source into light of multiple different wavelength bands by time division.
An optical modulation element driven according to the wavelength band of the light separated by the optical separation means, and
It has a control means capable of switching the drive timing of the light modulation element, and has.
An image projection device characterized in that the drive timing of the light modulation element is different from the drive timing of the light modulation element in at least one other image projection device constituting the plurality of image projection devices.
前記第1の投射モードは、前記画像投射装置を単体で投射する通常投射モードであり、
前記第2の投射モードは、前記複数の画像投射装置の投射画像を重ね合わせて投射するスタック投射モードであり、
前記第3の投射モードは、前記複数の画像投射装置の投射画像を並べて画像を形成するマルチ投射モードであることを特徴とする請求項2に記載の画像投射装置。 The mode includes a first projection mode, a second projection mode, and a third projection mode.
The first projection mode is a normal projection mode in which the image projection device is projected by itself.
The second projection mode is a stack projection mode in which projection images of the plurality of image projection devices are superimposed and projected.
The image projection device according to claim 2, wherein the third projection mode is a multi-projection mode in which projection images of the plurality of image projection devices are arranged to form an image.
前記第1の駆動モードは、前記画像投射装置を単体で用い、前記光変調素子の前記駆動タイミングを切り替えることなく前記画像を投射するモードであり、
前記第2の駆動モードは、前記複数の画像投射装置を用い、同一タイミングで前記複数の異なる波長帯域の光を重ね合わせて投射するモードであり、
前記第3の駆動モードは、前記複数の画像投射装置を用い、同一タイミングで互いに同じ波長帯域の光を重ね合わせて投射するモードであることを特徴とする請求項2に記載の画像投射装置。 The mode includes a first drive mode, a second drive mode, and a third drive mode.
The first drive mode is a mode in which the image projection device is used alone and the image is projected without switching the drive timing of the light modulation element.
The second drive mode is a mode in which the plurality of image projection devices are used to superimpose and project light of the plurality of different wavelength bands at the same timing.
The image projection device according to claim 2, wherein the third drive mode is a mode in which the plurality of image projection devices are used to superimpose and project light having the same wavelength band on each other at the same timing.
前記第1の駆動モードは、前記画像投射装置を単体で用い、前記光変調素子の前記駆動タイミングを切り替えることなく前記画像を投射するモードであり、
前記第2の駆動モードは、前記複数の画像投射装置を用い、同一タイミングで前記複数の異なる波長帯域の光を重ね合わせて投射するモードであり、
前記制御手段は、
前記第1の投射モードが選択された場合、前記光変調素子を前記第1の駆動モードに設定し、
前記第2の投射モードが選択された場合、前記光変調素子を前記第2の駆動モードに設定することを特徴とする請求項3に記載の画像投射装置。 The mode includes a first drive mode and a second drive mode.
The first drive mode is a mode in which the image projection device is used alone and the image is projected without switching the drive timing of the light modulation element.
The second drive mode is a mode in which the plurality of image projection devices are used to superimpose and project light of the plurality of different wavelength bands at the same timing.
The control means is
When the first projection mode is selected, the light modulation element is set to the first drive mode.
The image projection apparatus according to claim 3, wherein when the second projection mode is selected, the light modulation element is set to the second drive mode.
前記制御手段は、ユーザによる前記操作手段の操作に基づいて、画像投射装置のモードを設定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像投射装置。 Has more operating means,
The image projection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control means sets a mode of the image projection device based on the operation of the operation means by the user.
前記制御手段は、前記通信手段を介して、前記複数の画像投射装置のそれぞれのモードを設定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像投射装置。 Further having a communication means for communicating with other image projection devices constituting the plurality of image projection devices.
The image projection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control means sets each mode of the plurality of image projection devices via the communication means.
前記制御手段は、前記記憶手段から前記光変調素子へ出力される前記表示データの出力タイミング、および、前記表示データの出力順を変更して、前記光変調素子の駆動タイミングを切り替えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像投射装置。 Further, it has a storage means for storing at least one frame of display data output to the light modulation element.
The control means is characterized in that the output timing of the display data output from the storage means to the light modulation element and the output order of the display data are changed to switch the drive timing of the light modulation element. The image projection device according to any one of claims 1 to 7.
前記複数の画像投射装置は、画像データ出力装置に接続され、前記画像データ出力装置から出力された信号に基づいて前記画像を投射し、
前記複数の画像投射装置の少なくとも一つは、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像投射装置であることを特徴とする画像投射システム。 An image projection system that can project images using multiple image projection devices.
The plurality of image projection devices are connected to the image data output device, and the image is projected based on the signal output from the image data output device.
The image projection system according to any one of claims 1 to 11, wherein at least one of the plurality of image projection devices is the image projection device.
前記画像投射システムは、同一タイミングで、前記第1の画像投射装置から第1の波長帯域の光と、前記第2の画像投射装置から第2の波長帯域の光と、前記第3の画像投射装置から第3の波長帯域の光とを重ね合わせて投射することを特徴とする請求項12に記載の画像投射システム。 The plurality of image projection devices include a first image projection device, a second image projection device, and a third image projection device.
In the image projection system, at the same timing, the light in the first wavelength band from the first image projection device, the light in the second wavelength band from the second image projection device, and the third image projection. The image projection system according to claim 12, wherein the device superimposes and projects light in a third wavelength band.
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