JP4428624B2 - Image display system - Google Patents

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Description

本発明は、光変調素子からの光を偏向素子で偏向して表示するプロジェクタなど画像表示システムに係り、特に、表示される1フレームの画像データを複数のサブフレームの画像データに分割し、時分割で光変調素子の解像度以上の表示を実現するとともに、その変調に用いる画像データの画像処理を効率よく行なうことができる画像表示システムに関する。   The present invention relates to an image display system such as a projector that deflects and displays light from a light modulation element with a deflection element, and in particular, divides one frame of image data to be displayed into a plurality of subframe image data. The present invention relates to an image display system capable of realizing display with resolution higher than that of a light modulation element by division and efficiently performing image processing of image data used for the modulation.

近年、情報処理装置の処理能力の飛躍的増大により表示画像の高解像度化が進んでおり、それに伴ってプロジェクタなど画像表示システムにおいても高解像度化の要求が高まってきている。
一方、画像表示システムにおいては、原画像に対して様々な処理を行なって表示する場合が多いが、高解像度化が進むと、それに伴ってますます高速の処理速度が必要になる。例えばQXGA(水平2048画素×垂直1536画素)では、処理のためのクロック周波数が300MHz程度になってしまう。
特許文献1に示された従来技術はこのような問題を解決しようとするものであり、処理対象の画素直列の画像データを並列処理可能なように4相化(4画素単位で並列化する)により4分割し、4分割・4並列化された画像データに対応づけて4つの処理回路を設け、4分割されたそれぞれの入力画像データを並列処理する(ここでは圧縮/拡大処理)ことによりクロック周波数を下げている。
また、特許文献2に示された従来技術では、連続する4画素を単位とする4相化(4並列化)により4分割した画像データを、遅延手段を用いてさらに多相化・分割し、後段の4つのフィルタ演算部それぞれに対応して多相化した入力画像データから4つを選択し、選択した4つの画像データのそれぞれを4つのフィルタ演算部で並列処理することによりクロック周波数を下げている。関連文献として特許文献3、4もある。
In recent years, the resolution of display images has been increased due to a dramatic increase in processing capability of information processing apparatuses, and accordingly, there has been an increasing demand for higher resolution in image display systems such as projectors.
On the other hand, in an image display system, an original image is often displayed after being subjected to various processes. However, as the resolution increases, a higher processing speed is required. For example, in QXGA (horizontal 2048 pixels × vertical 1536 pixels), the clock frequency for processing is about 300 MHz.
The prior art disclosed in Patent Document 1 is intended to solve such a problem, and is processed in four phases so that the pixel series image data to be processed can be processed in parallel (in parallel in units of four pixels). And four processing circuits are provided in association with the image data divided into four and four in parallel, and the input image data divided into four is processed in parallel (here, compression / enlargement processing) to generate a clock. The frequency is lowered.
Further, in the prior art disclosed in Patent Document 2, the image data divided into four by four-phase (four-parallel) in units of four consecutive pixels is further multiphased and divided using delay means, Select four of the multi-phased input image data corresponding to each of the subsequent four filter operation units, and reduce the clock frequency by parallel processing each of the selected four image data with the four filter operation units. ing. There are also Patent Documents 3 and 4 as related documents.

特開2001−142451公報JP 2001-142451 A 特開2001−143060公報JP 2001-143060 A 特開平6−324320号公報JP-A-6-324320 特許第3022405号公報Japanese Patent No. 3022405

しかしながら、前記特許文献1および特許文献2に示された従来技術では、偏向素子を用いてサブフレーム単位で時分割表示することにより高解像度表示を実現しようとすると、画像処理のために4相に分割しながら、表示を行なうために再度サブフレームに分解するという2段階の分割作業が必要となる。これでは、回路規模が増大し、したがって部品点数も増加してコストが増加する。
なお、当出願人の先願では、画像処理を行なった後に表示されるサブフレームに分割し、光変調素子と偏向素子を用いて各サブフレームの画像(光変調素子の画素数はサブフレーム分でよく、1フレーム分の画素数は光変調素子の画素数にサブフレームの数を乗じた値になる)を時分割で表示する。この方法では、並列画像処理を行なわない場合、処理回路の回路規模の面で利点はあるが、前記した従来技術と同様な方法で並列処理を行なおうとすると、同様に回路規模が増大し、コストが増加する。
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決しようとするものであり、具体的には、1フレームを表示されるサブフレームに分割し、光変調素子と偏向素子を用いて各サブフレームの画像を時分割で表示する画像表示において、回路規模を増大させることなく並列画像処理を実現できる画像表示システムを提供することにある。
However, in the conventional techniques shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, if high-definition display is realized by time-division display in units of subframes using a deflection element, four phases are used for image processing. In order to perform display while dividing, it is necessary to perform a two-stage division operation of re-dividing into subframes. This increases the circuit scale, thus increasing the number of parts and increasing the cost.
In the prior application of the present applicant, the image is processed and divided into subframes to be displayed, and an image of each subframe using the light modulation element and the deflection element (the number of pixels of the light modulation element is equal to the number of subframes). The number of pixels for one frame is a value obtained by multiplying the number of pixels of the light modulation element by the number of subframes). In this method, when parallel image processing is not performed, there is an advantage in terms of the circuit scale of the processing circuit. However, if parallel processing is performed by the same method as the above-described conventional technique, the circuit scale is similarly increased, Cost increases.
An object of the present invention is to solve such problems of the prior art. Specifically, one frame is divided into sub-frames to be displayed, and each sub-frame is formed using a light modulation element and a deflection element. An object of the present invention is to provide an image display system capable of realizing parallel image processing without increasing the circuit scale in image display in which images of frames are displayed in a time division manner.

本発明では、表示される1フレーム分の画像データを複数のサブフレームに対応づけて分割する画像データ分割手段を備え、その画像データ分割手段により分割されたそれぞれの画像データごとに画像データで変調された変調光を光偏向素子を用いて偏向してフレームの対応する位置に各サブフレームを時分割で表示する画像表示システムにおいて、それぞれのサブフレームデータの画像処理を前記サブフレームごとに行ない、そのサブフレームごとの画像処理を並列処理で行なう画像処理回路と、前記サブフレームを保持するための複数のメモリと、前記複数のメモリに共通のアドレスを与えるアドレスデコーダと、前記複数のメモリの前記サブフレームの入出力を制御する入出力制御回路とを有することを特徴とする。 In the present invention, there is provided image data dividing means for dividing image data for one frame to be displayed in correspondence with a plurality of subframes, and each image data divided by the image data dividing means is modulated with image data. In an image display system that deflects the modulated light using an optical deflecting element and displays each subframe at a corresponding position in the frame in a time-sharing manner, image processing of each subframe data is performed for each subframe, An image processing circuit that performs image processing for each subframe in parallel processing, a plurality of memories for holding the subframes, an address decoder that gives a common address to the plurality of memories, and the plurality of memories And an input / output control circuit for controlling input / output of the subframe.

本発明の画像表示システムによれば、それぞれのサブフレームデータの画像処理をサブフレームごとに行ない、そのサブフレームごとの画像処理を並列処理で行なうことができるので、1つの画像処理回路当たりの処理データ量が少なくなり、その結果、低速部品を用いることが可能になり、したがって、複数の画像処理回路を備えても低コスト化を実現できる。また、サブフレームを保持する複数のメモリを備え、複数のメモリに共通のアドレスを与えることで、アクセスするメモリが代わってもアドレスの指定を一通りに扱うことができるので、処理を簡略化できる。According to the image display system of the present invention, image processing of each subframe data can be performed for each subframe, and image processing for each subframe can be performed in parallel processing, so that processing per image processing circuit is possible. As a result, the amount of data is reduced, and as a result, it is possible to use low-speed components. Therefore, even if a plurality of image processing circuits are provided, the cost can be reduced. In addition, by providing a plurality of memories that hold subframes and giving a common address to the plurality of memories, it is possible to handle address designation in a single way even if the memory to be accessed changes, so the processing can be simplified. .

以下、図面により本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対位置などは特定的な記載がない限りこの説明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
この実施形態の画像表示システムは、表示配列に並んだ表示画像データの1フレーム分を4つのサブフレームに分割し、それぞれのサブフレームの画像データに対して画像処理を施し、その画像データで変調された変調光により各サブフレームを時分割で表示する。以下、各実施例について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative positions, and the like described in this embodiment are not merely intended to limit the scope of this description unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. .
The image display system of this embodiment divides one frame of display image data arranged in a display array into four subframes, performs image processing on the image data of each subframe, and modulates the image data Each subframe is displayed in a time-sharing manner using the modulated light. Each example will be described below.

図1はこの実施例の画像表示システム要部を示す構成ブロック図である。なお、データ源としては、QXGA(2048×1536)の画像信号を出力する装置を用いている。図1において、矢印はデータの流れを示している。
このような構成で、第1分割回路1は入力された画像データ(画像信号)を走査線毎に奇数本目と偶数本目に分割する。さらに、第2分割回路2、3が、分割されたそれぞれの走査線の画像データを奇数番目の画素データと偶数番目の画素データに分割する。そして、4つに分割された画像データが、記憶素子であるフレームメモリ4〜7に分割・格納される。
第1分割回路1、第2分割回路2、3とも、入力される画像データの各1ビット(bit)に対して基本的に1:2デマルチプレクサを用いることができる。ここでは、各色とも8ビットの画素データを用いているので、1:2デマルチプレクサ8個を1色用に使用した。切替えを制御する信号により8ビットの入力データ(入力信号)を色ごとに切り替える。
図2に、分割回路の具体例をそのうちの1ビットの入力(INPUT)について示す。
以下、その動作を説明する。
図2において、デマルチプレクサ11は第1分割回路1に属し、デマルチプレクサ12は第2分割回路2に属し、デマルチプレクサ13は第2分割回路3に属する。デマルチプレクサ11は、制御信号G11の入力に対してG11=H(HはHighレベルを意味する。以下、同様)でX1=Y1、G11=L(LはLowレベルを意味する。以下、同様)ではX1=Y2とする。1フレームのデータと、制御信号G11、G21、G22の関係を図14に示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the main part of the image display system of this embodiment. As a data source, a device that outputs an image signal of QXGA (2048 × 1536) is used. In FIG. 1, arrows indicate the flow of data .
With such a configuration, the first dividing circuit 1 divides the input image data (image signal) into odd and even lines for each scanning line. Further, the second dividing circuits 2 and 3 divide the divided image data of each scanning line into odd-numbered pixel data and even-numbered pixel data. Then, the divided image data is divided and stored in the frame memories 4 to 7 which are storage elements.
Both the first dividing circuit 1 and the second dividing circuits 2 and 3 can basically use a 1: 2 demultiplexer for each bit of input image data. Here, since each color uses 8-bit pixel data, eight 1: 2 demultiplexers are used for one color. 8-bit input data (input signal) is switched for each color by a signal for controlling switching.
FIG. 2 shows a specific example of the dividing circuit for one-bit input (INPUT).
Hereinafter, the operation will be described.
In FIG. 2, the demultiplexer 11 belongs to the first divided circuit 1, the demultiplexer 12 belongs to the second divided circuit 2, and the demultiplexer 13 belongs to the second divided circuit 3. The demultiplexer 11 is G11 = H (H means High level, the same applies hereinafter) with respect to the input of the control signal G11, and X1 = Y1 and G11 = L (L means Low level; the same applies hereinafter). Then, X1 = Y2. The relationship between one frame of data and the control signals G11, G21, and G22 is shown in FIG.

図14において、例えば2n−1=Hは画素が奇数番目のときHighレベルであることを意味し、2n=Lは画素が偶数番目のときLowレベルであることを意味し、2m−1は奇数走査線、2mは偶数走査線を意味する。つまり、G11、G21、G22の値(レベル)は画像のフレーム内での位置により一義に決定されるのである。なお、これらG11、G21、G22は画像信号の制御信号である水平、垂直同期信号およびクロック信号から作成可能である。但し、この方法では、解像度が高くなり、信号の動作周波数が高くなるに従い、画像データ自体を分配器により分配することになり、波形の歪みや遅延などの問題が生じる。
それに対して、図3にブロック図を示した構成では、フレームメモリ4〜7に共通のアドレスとデータを配置して、入力および出力を直接制御することにより、データの歪みなく、高速動作に対応できる。フレームメモリ4〜7に用いる記憶素子としては、信号の入出力ピンを高インピーダンス状態にする制御が可能な素子を用いる。一例をあげればSRAMである。制御回路14から出力される制御信号のレベルと記憶素子SRAMの動作を図15に示す。主な制御信号は、書き込み/読み出しを制御する!WE、入出力のインピーダンス状態を制御して1つのフレームメモリを選択する!CSである(図15参照)。
図3に示したように、入出力制御回路15により制御されて、表示される画像データ(表示データと称す)が、共通の配線18を介して4つのフレームメモリ4〜7へ入力され、フレームメモリ4〜7から出力側へも共通の配線18を介して渡される。
一方、アドレス信号については、アドレス信号発生回路16から出力される信号を元にしてアドレスデコーダ17が生成してフレームメモリ4〜7に与えている。書き込みと読み出しでタイミングが異なるので、制御回路14により読み出し時と書き込み時で切替えを行なっている(図15参照)。
なお、図3に示した構成では、制御回路14、入出力制御回路15、アドレス信号発生回路16、およびアドレスデコーダ17などにより、走査線ごとおよび画素位置ごとにアドレスを変えて図1で説明したような画素データ配列を実現する。
In FIG. 14, for example, 2n−1 = H means that the level is high when the pixel is odd, 2n = L means that it is low when the pixel is even, and 2m−1 is an odd number. The scanning line, 2m means an even scanning line. That is, the values (levels) of G11, G21, and G22 are uniquely determined by the position in the image frame. These G11, G21, and G22 can be created from horizontal and vertical synchronization signals and clock signals that are control signals for image signals. However, with this method, as the resolution increases and the operating frequency of the signal increases, the image data itself is distributed by the distributor, which causes problems such as waveform distortion and delay.
On the other hand, in the configuration shown in the block diagram of FIG. 3, a common address and data are arranged in the frame memories 4 to 7 and input and output are directly controlled, thereby supporting high-speed operation without data distortion. it can. As a memory element used for the frame memories 4 to 7, an element capable of controlling the signal input / output pins to be in a high impedance state is used. An example is SRAM. FIG. 15 shows the level of the control signal output from the control circuit 14 and the operation of the memory element SRAM. The main control signal controls writing / reading! Select one frame memory by controlling the WE and input / output impedance states! CS (see FIG. 15).
As shown in FIG. 3, image data to be displayed (referred to as display data) controlled by the input / output control circuit 15 is input to the four frame memories 4 to 7 through the common wiring 18, and the frame The data is also passed from the memories 4 to 7 to the output side via the common wiring 18.
On the other hand, the address signal is generated by the address decoder 17 based on the signal output from the address signal generation circuit 16 and supplied to the frame memories 4 to 7. Since the timing differs between writing and reading, the control circuit 14 switches between reading and writing (see FIG. 15).
In the configuration shown in FIG. 3, the control circuit 14, the input / output control circuit 15, the address signal generation circuit 16, the address decoder 17 and the like are used to change the address for each scanning line and each pixel position, as described in FIG. Such a pixel data array is realized.

図3において、表示データは外部からフレームメモリ4〜7へ入力されるものと、フレームメモリ4〜7から出力されるものとの衝突を防ぐために、入出力制御回路15は、外部から入力された表示データをフレームメモリ4〜7の各データ信号線へ共通に入力するとともに、フレームメモリ4〜7から表示部へ出力するときには、入出力制御回路15の出力を高インピーダンス状態にする。
アドレス信号は、表示データの同期信号、クロック信号、表示部の制御信号などから、アドレス信号発生回路16で書き込み・読み出しに対応した信号を発生し、その信号を元にアドレスデコーダ17から出力する。
!CE信号および!WE信号は、書き込み動作時については、書き込み動作を行なっているフレームメモリに対して!CE=L、!WE=Lとし、他のフレームメモリに対しては!CE=Hとすることにより高インピーダンス状態とする。制御信号!CEのレベルをLowにするフレームメモリを切り替えることにより、共通のアドレス信号とデ−タ配線を用いて必要なフレームメモリの必要なアドレスにのみ表示データを書き込むことができるのである。また、出力時には、各フレームメモリ4〜7に書き込まれたサブフレームデータごとに、順次サブフレームの周期でフレームメモリ4〜7を切り替えて出力する。図3において、書き込み/読み出しのデータ方向は、各フレームメモリ4〜7のモードが書き込みか読み出しかで制御する。その構成例を図4に示す。図示したように、3ステートバッファ21、22の組み合わせで構成することができる。3ステートバッファ21の真理値表を図16に示す。図4および図16から明らかなように、!WE=L(書き込み動作)では、OE入力がHighとなり、入出力制御回路15からの入力(3ステートバッファ21への入力)がそのままフレームメモリ4〜7へ向かうY出力(3ステートバッファ21の出力)となる。このとき、フレームメモリ4〜7から表示部へ向かう3ステートバッファ22は、OE=Lで、出力は高インピーダンス状態となっている。
一方、!WE=H(読み出し動作)では、3ステートバッファ22のOE入力がHighとなるので、フレームメモリ4〜7から表示部へ向かう3ステートバッファ22が入力=出力となる。このとき、入出力制御回路15からの表示データをフレームメモリ4〜7へ与える3ステートバッファ21はOE=Lで、その出力Yは高インピーダンス状態となっている。
このように、図4に示した回路では、!WE信号の制御に合わせて、簡便な構成と少ない配線数で入出力を切り替えることができる。
また、図3に示した構成では、制御信号を切り替えるのみで、フレームメモリ4〜7の動作を制御することができるし、アドレス信号線およびデータ信号線も共通化できるので、表示データを直接切り替える方法に比較して回路規模が小型化でき、低コスト化を実現することができる。
In FIG. 3, the input / output control circuit 15 is input from the outside in order to prevent the display data from being input to the frame memories 4 to 7 and the output from the frame memories 4 to 7 from colliding with each other. When the display data is commonly input to the data signal lines of the frame memories 4 to 7 and is output from the frame memories 4 to 7 to the display unit, the output of the input / output control circuit 15 is set to a high impedance state.
As the address signal, a signal corresponding to writing / reading is generated by the address signal generation circuit 16 from a synchronization signal of display data, a clock signal, a control signal of the display unit, and the like, and is output from the address decoder 17 based on the signal.
! CE signal and! The WE signal is sent to the frame memory performing the write operation during the write operation! CE = L! WE = L and for other frame memories! A high impedance state is established by setting CE = H. Control signal! By switching the frame memory that sets the CE level to Low, display data can be written only to a required address of the required frame memory using a common address signal and data wiring. At the time of output, for each subframe data written in each of the frame memories 4 to 7, the frame memories 4 to 7 are sequentially switched and output at a subframe period. In FIG. 3, the data direction of writing / reading is controlled depending on whether the mode of each frame memory 4-7 is writing or reading. An example of the configuration is shown in FIG. As shown in the figure, the three-state buffers 21 and 22 can be combined. A truth table of the 3-state buffer 21 is shown in FIG. As is clear from FIG. 4 and FIG. When WE = L (write operation), the OE input becomes High, and the input from the input / output control circuit 15 (input to the 3-state buffer 21) is directly output to the frame memories 4 to 7 (output of the 3-state buffer 21). ) At this time, the 3-state buffer 22 heading from the frame memories 4 to 7 to the display unit is OE = L, and the output is in a high impedance state.
on the other hand,! When WE = H (reading operation), the OE input of the 3-state buffer 22 becomes High, so that the 3-state buffer 22 heading from the frame memories 4 to 7 to the display unit becomes input = output. At this time, the 3-state buffer 21 that supplies display data from the input / output control circuit 15 to the frame memories 4 to 7 is OE = L, and its output Y is in a high impedance state.
Thus, in the circuit shown in FIG. In accordance with the control of the WE signal, input / output can be switched with a simple configuration and a small number of wires.
In the configuration shown in FIG. 3, the operation of the frame memories 4 to 7 can be controlled only by switching the control signal, and the address signal line and the data signal line can be shared, so that the display data is switched directly. Compared with the method, the circuit scale can be reduced, and the cost can be reduced.

図5は図3に示した回路の周辺まで含む構成ブロック図であり、フレームバッファ8に格納された1フレームの表示データ(表示画像データ)を4サブフレームに分割し、各サブフレームの表示データを光変調素子20へ入力する構成を示している。図5において、サブフレーム分割部9は図3に示した制御回路14、入出力制御回路15、アドレス信号発生回路16、およびアドレスでコーダ17などをまとめて示した回路であり、表示データは、このサブフレーム分割部9から出力されるメモリ制御信号で制御されて、各フレームメモリ4〜7へサブフレームごとに分割・格納される。
読み出しについても、同様に制御されたフレームメモリ4〜7から順次1サブフレームごとに出力され、並列に設置された複数の画像処理回路10で1つのサブフレームの表示データを並列に処理し、画像処理された表示データを光変調素子20へ入力することにより表示を実現する。なお、画像処理回路10において行なう画像処理は例えば画質調整、γ調整、コントラスト調整などである。また、複数の画像処理回路10への振り分けは、例えばフレームメモリ4〜7から読み出す際のアドレスにより行なう。
以上説明したように、この実施例によれば、1フレームのデータを、本発明の画像表示で用いている表示用サブフレームに分割することができるし、画像処理では、複数のサブフレームの表示データを並列に処理するのでなく、1つのサブフレームの表示データを並列に処理するので、1つの画像処理回路当たりの処理データ量が少なくなり、その結果、低速部品を用いることが可能になり、したがって、画像処理回路の低コスト化を実現できる。
FIG. 5 is a block diagram of the configuration including the periphery of the circuit shown in FIG. 3. One frame of display data (display image data) stored in the frame buffer 8 is divided into four subframes, and the display data of each subframe is displayed. Is input to the light modulation element 20. In FIG. 5, the subframe dividing unit 9 is a circuit in which the control circuit 14, the input / output control circuit 15, the address signal generation circuit 16, the coder 17 and the like are collectively shown in FIG. It is controlled by a memory control signal output from the subframe dividing unit 9 and is divided and stored in the frame memories 4 to 7 for each subframe.
Also for reading, the subframes are sequentially output from the similarly controlled frame memories 4 to 7 for each subframe, and display data of one subframe is processed in parallel by a plurality of image processing circuits 10 installed in parallel. The display is realized by inputting the processed display data to the light modulation element 20. Note that image processing performed in the image processing circuit 10 includes, for example, image quality adjustment, γ adjustment, contrast adjustment, and the like. In addition, the distribution to the plurality of image processing circuits 10 is performed by, for example, addresses when reading from the frame memories 4 to 7.
As described above, according to this embodiment, one frame of data can be divided into display subframes used in the image display of the present invention, and a plurality of subframes can be displayed in image processing. Since the display data of one subframe is processed in parallel instead of processing data in parallel, the amount of processing data per image processing circuit is reduced, and as a result, low-speed components can be used. Therefore, cost reduction of the image processing circuit can be realized.

この実施例では、1フレームのデータ源としては実施例1と同様にQXGA(2048×1536)の画像信号を用いているが、1フレームデータが、このようなデータ源から、表示されるサブフレームデータへの分割とは異なった分割状態で例えば4分割されて、それぞれの分割フレームデータが4つの入力ポートから並列に入力される。この実施例では、このような分割された入力画像データを合わせたデータを1フレーム分の表示データとして扱い、その表示データを表示のための4つのサブフレームデータに分割する。
図6に、入力画像データの分割例をアドレスで示す。図6において、(a)は1フレームの原画像データのアドレス、(b)〜(e)は、分割された各分割フレームの画像データのアドレスを示している(画像の大きさは実際の画像の大きさを示していない)。つまり、水平方向(走査線方向)は、(a)に示した原画像データの画素配列を保持して2等分し、垂直方向は走査線の順番を保持して2等分するのである。
In this embodiment, a QXGA (2048 × 1536) image signal is used as a data source for one frame as in the first embodiment. However, one frame data is a subframe displayed from such a data source. For example, the data is divided into four parts in a different state from the data division, and the respective divided frame data are input in parallel from the four input ports. In this embodiment, data obtained by combining such divided input image data is handled as display data for one frame, and the display data is divided into four subframe data for display.
FIG. 6 shows an example of division of input image data by address. In FIG. 6, (a) shows the address of one frame of original image data, and (b) to (e) show the addresses of the image data of each divided frame (the size of the image is the actual image). Does not show the size of). That is, the horizontal direction (scanning line direction) is divided into two equal parts while holding the pixel array of the original image data shown in (a), and the vertical direction is divided into two equal parts while maintaining the order of the scanning lines.

図7に、前記分割フレームに分割された入力画像データを生成する回路の構成ブロック図を示す。以下、図7により、入力画像データ生成の動作について説明する。
図7の構成ではCPU24を用いており、このCPU24は第1コントローラ25を介して処理を実行するためのプログラムや中間・最終結果のデータを記憶するメモリ27へアクセスすることにより各種処理を実行する。また、第2コントローラ26は、ハードディスク記憶装置など補助記憶装置28、スイッチなど外部入力装置30を制御するI/O制御部29、および画像データを制御する画像制御部31などへのデータの書き込み、命令およびデータの読み出しを制御する。
また、画像制御部31は、ローカルバス34上のフレームメモリ32および4つの描画エンジン33を制御する。なお、フレームメモリ32は1フレームに対応したメモリであり、スキャナなど画像入力装置から必要に応じて入力された1フレーム分の画像データが格納・配列されている。
4つの描画エンジン33は4つの分割フレームのそれぞれの画像データを、CPU24の描画命令を受けて描画・生成する。この描画はフレームメモリ32内の画像データを取り込む描画である場合もあるし、円や直線など線画を生成する描画である場合もある。各描画エンジン33に対応づけて図示していないローカルなフレームメモリを備える構成も可能であり、このような構成では画像制御部31制御下のローカルバス転送速度の制限を受けない描画が可能になる。
なお、画像制御部31は、CPU24からの描画命令をそれぞれ対応するアドレス領域を担当する描画エンジン33に分配する。各描画エンジン33は、自分が担当するアドレス領域について、CPU24からの描画命令に従って描画を行なうのである。これにより、複数の分割フレームにまたがった描画も可能になる。
こうして、各描画エンジン33により描画された入力画像データは、4分割フレーム分が並列に後段の装置へ出力される。
前記入力画像データを受け取る後段の装置は例えば図5に示した構成の回路群を備え、図示していない4つの入力ポート介して前記入力画像データがフレームバッファ8に格納される。その際、どの入力ポートから入力されたかにより1フレーム中のどの部分の分割フレームデータかを識別して、4分割されて入力される入力画像データを1フレームの表示データとして扱うことを可能にし、以下、実施例1と同様な表示用サブフレームへの分割を行ない、表示部へ出力する。
FIG. 7 shows a configuration block diagram of a circuit for generating input image data divided into the divided frames. Hereinafter, the operation of generating input image data will be described with reference to FIG.
In the configuration of FIG. 7, the CPU 24 is used. The CPU 24 executes various processes by accessing a memory 27 that stores a program for executing processes and data of intermediate / final results via the first controller 25. . The second controller 26 writes data to the auxiliary storage device 28 such as a hard disk storage device, the I / O control unit 29 that controls the external input device 30 such as a switch, and the image control unit 31 that controls image data. Controls reading of instructions and data.
The image control unit 31 also controls the frame memory 32 and the four drawing engines 33 on the local bus 34. The frame memory 32 is a memory corresponding to one frame, and stores and arranges image data for one frame input from an image input device such as a scanner as necessary.
The four drawing engines 33 draw and generate image data of the four divided frames in response to a drawing command from the CPU 24. This drawing may be drawing for capturing image data in the frame memory 32, or may be drawing for generating a line drawing such as a circle or a straight line. A configuration including a local frame memory (not shown) associated with each rendering engine 33 is also possible. With such a configuration, rendering that is not limited by the local bus transfer speed under the control of the image control unit 31 is possible. .
Note that the image control unit 31 distributes the drawing command from the CPU 24 to the drawing engine 33 in charge of the corresponding address area. Each drawing engine 33 performs drawing in accordance with a drawing command from the CPU 24 in the address area that it is in charge of. As a result, it is possible to draw over a plurality of divided frames.
In this way, the input image data drawn by each drawing engine 33 is output to the subsequent apparatus in parallel for four divided frames.
A subsequent apparatus that receives the input image data includes a circuit group having the configuration shown in FIG. 5, for example, and the input image data is stored in the frame buffer 8 through four input ports (not shown). At that time, it is possible to identify which portion of the divided frame data in one frame is based on which input port is input, and to handle input image data input in four divided portions as display data of one frame. Thereafter, division into display subframes similar to that in the first embodiment is performed, and the result is output to the display unit.

図8に、入力画像データ生成の動作フローを示す。図8(a)は4分割したアドレスを求める動作フロー、図8(b)はCPU24からの描画命令を受けて行なう画像データ生成の動作フローである。以下、この動作フローを説明する。
まず、画像制御部31が、CPU24から原画像サイズを受け取ると(S1)、例えば図6に示したような4分割したアドレス領域を算出する(S2)。そして、画像制御部31は算出したアドレス領域を描画エンジン33に対応づけ、その情報をレジスタに保存する(S3)。
続いて、画像制御部31は、CPU24から描画命令を受け取ると(S11)、その描画命令からアドレス情報を抽出し(S12)、そのアドレス情報とステップS3で対応付けた情報を元に描画を行なう描画エンジン33を求める(S13)。そして、対応する描画エンジン33にCPU24からの描画命令を渡す(S14)。こうして、選択された描画エンジン33はCPU24が下した描画命令に従って描画を行ない画像データを生成する。
この後は、描画命令の実行がすべて完了したか否かを判定し(S15)、完了していないならば(S15でN)、ステップS12から繰り返し、完了したならば(S15でY)、この動作フローを終了させる。
前記したように、この実施例によれば、入力される画像データが表示用サブフレームの画素配列とは異なる画素配列で入力されても表示用サブフレームへの分割ができ、したがって、実施例1と同様な効果を得ることができる。また、入力される画像データを生成する側では、複数の描画エンジンなどにより並列に画像を作成できるので、例えば1フレームの画素数に対して1/4の画素を処理する能力をもつ描画エンジン33を用いて4倍の画素を持つ画像を処理することができ、したがって、より低い動作速度の描画エンジン33による処理が可能になる。
FIG. 8 shows an operation flow for generating input image data. FIG. 8A is an operation flow for obtaining addresses divided into four, and FIG. 8B is an operation flow for generating image data in response to a drawing command from the CPU 24. Hereinafter, this operation flow will be described.
First, when the image control unit 31 receives the original image size from the CPU 24 (S1), it calculates an address area divided into four as shown in FIG. 6, for example (S2). Then, the image control unit 31 associates the calculated address area with the drawing engine 33 and stores the information in a register (S3).
Subsequently, upon receiving a drawing command from the CPU 24 (S11), the image control unit 31 extracts address information from the drawing command (S12), and performs drawing based on the information associated with the address information in step S3. The drawing engine 33 is obtained (S13). Then, a drawing command from the CPU 24 is passed to the corresponding drawing engine 33 (S14). Thus, the selected drawing engine 33 performs drawing in accordance with the drawing command issued by the CPU 24 and generates image data.
Thereafter, it is determined whether or not the execution of all the drawing commands has been completed (S15). If it has not been completed (N in S15), the process is repeated from step S12, and if completed (Y in S15), this The operation flow is terminated.
As described above, according to this embodiment, even when input image data is input in a pixel arrangement different from the pixel arrangement of the display subframe, it can be divided into display subframes. The same effect can be obtained. Further, on the side of generating input image data, an image can be created in parallel by a plurality of drawing engines or the like. For example, a drawing engine 33 having the ability to process ¼ pixel with respect to the number of pixels of one frame. Can be used to process an image with four times as many pixels, thus allowing processing by the drawing engine 33 at a lower operating speed.

この実施例では、明るさやコントラスト比の調整、およびガンマ調整など、表示に必要な調整処理を画像処理回路により実現し、光変調素子20ではその処理結果に従って階調表示を行なう。つまり、表示データを光変調素子20へ出力する側が、想定している光変調素子20のガンマ値に合わせて画像データを出力したり、利用者の環境に合わせて画面全体の明るさを補正したりするのである。また、この実施例では、その際、画面の表示品質に関するこのような調整は利用者が一般に表示装置の問題として認識していることを鑑みて、その調整を行なう前記画像処理回路を表示装置本体に備える。
このような画像処理回路が行なう1つの処理として、例えばガンマ補正だが、各画素の階調情報に応じて対応する補正値を読み出す。例えば、ルックアップテーブル(以下、LUTと称す)を用いて画素の階調情報に対応した補正値を読み出すのである。LUTは、一種の記憶手段であり、各画素位置の階調を示す値が入力されたときに対応する補正された値を出力する。このように、LUTを用いれば、各画素位置の階調情報を入力することにより対応する値を出力させることができ、高速処理が可能となるが、複数の条件に対応させるために、LUTのほか、LUTの内容の更新・切替えなどを行なう周辺回路が必要となる。
この実施例では、このような画像処理回路として複数の演算回路を表示装置に備え、その演算回路により1サブフレームごとに並列処理を行なって補正を実行する。
また、表示装置には、ガンマ補正用にダイアル式の外部スイッチを備える。利用者はこの外部スイッチを用いて希望するガンマ値に設定することができ、そのデジタル値を取得したCPUはその値を演算回路へ渡す。そして、演算回路では、階調情報を持った画像データを取得し、その階調情報を用いてガンマ値を取得し、そのガンマ値に対応する表示デ
ータを演算し、その表示データを出力する。
明るさ調整についても、この実施例では、同様に個別画素に演算を加えることにより補することができる。例えば、ガンマ補正と明るさ補正を、共に同じ演算回路で実施するのである。なお、演算回路は専用の1チップマイクロコンピュータなどを用いて実現する。この場合、変更される条件を入力する際にはI/Oポートを用いる。I/Oポートから入力された条件を、電気書き込み消去ROM(EEPROM)やフラッシュROMに書き込むことにより更新を実施するのである。
こうして、この実施例によれば、明るさやコントラスト比の調整、およびガンマ調整など、表示に必要な画像処理を1サブフレームごとに並列に処理できるので、画像処理が明るさやコントラスト比の調整、およびガンマ調整など、表示に必要な画像処理である場合において、実施例1と同様な効果を得ることができる。また、画像処理回路を表示装置内に設けて表示装置内で画像処理を可能にしたことは、画面の表示品質に関するこのような調整を利用者が表示装置の問題として認識していることに合致する。
In this embodiment, adjustment processing necessary for display, such as adjustment of brightness and contrast ratio, and gamma adjustment, is realized by an image processing circuit, and the light modulation element 20 performs gradation display according to the processing result. That is, the side that outputs the display data to the light modulation element 20 outputs image data according to the assumed gamma value of the light modulation element 20, or corrects the brightness of the entire screen according to the user's environment. It is. Further, in this embodiment, in view of the fact that such adjustment relating to the display quality of the screen is generally recognized as a problem of the display device by the user, the image processing circuit for performing the adjustment is provided on the display device main body. Prepare for.
As one process performed by such an image processing circuit, for example, gamma correction is performed, but a corresponding correction value is read according to the gradation information of each pixel. For example, the correction value corresponding to the gradation information of the pixel is read using a lookup table (hereinafter referred to as LUT). The LUT is a kind of storage means, and outputs a corrected value corresponding to a value indicating the gradation at each pixel position. As described above, when the LUT is used, the corresponding value can be output by inputting the gradation information of each pixel position, and high-speed processing is possible. However, in order to correspond to a plurality of conditions, In addition, a peripheral circuit for updating / switching the contents of the LUT is required.
In this embodiment, a display device is provided with a plurality of arithmetic circuits as such an image processing circuit, and correction is performed by performing parallel processing for each subframe by the arithmetic circuit.
The display device also includes a dial type external switch for gamma correction. The user can set the desired gamma value using this external switch, and the CPU that has acquired the digital value passes the value to the arithmetic circuit. The arithmetic circuit acquires image data having gradation information, acquires a gamma value using the gradation information, calculates display data corresponding to the gamma value, and outputs the display data.
In this embodiment, the brightness adjustment can also be compensated by adding an operation to each individual pixel. For example, gamma correction and brightness correction are both performed by the same arithmetic circuit. The arithmetic circuit is realized by using a dedicated one-chip microcomputer. In this case, the I / O port is used when inputting the condition to be changed. The update is performed by writing the condition input from the I / O port into an electric write / erase ROM (EEPROM) or a flash ROM.
Thus, according to this embodiment, image processing necessary for display, such as adjustment of brightness and contrast ratio, and gamma adjustment, can be processed in parallel for each subframe, so that image processing can adjust brightness and contrast ratio, and In the case of image processing necessary for display such as gamma adjustment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, the fact that the image processing circuit is provided in the display device to enable image processing in the display device is consistent with the fact that the user recognizes such an adjustment relating to the display quality of the screen as a problem of the display device. To do.

この実施例では、表示されるサブフレームデータに対してOSD(On Screen Data:表示画像に文字や記号などを付加する)処理を施す。なお、OSD処理に用いる文字および記号などはCPUが予め記憶手段に書き込んでおく。図9に、この実施例の構成ブロック図を示す。なお、この実施例では、請求項5記載のOSD処理手段が、図9に示した構成の回路により実現される。
このような構成で、この実施例では、CPU36は、必要に応じて、原画像に重ねるフ
ォントおよび記号をそれぞれフォントROM37および記号ROM38から読み出し、RMコントローラ40により展開用RAM39上へ展開して、OSD用画像を作成する。そして、このOSD用画像を原画像から得た画像とメモリ上で重ね合わせる。つまり、対応するアドレスごとに両者のデータを加算回路41を用いて加算するのである。
なお、RAMコントローラ40は、展開用RAM39上への展開時、サブフレームアドレス信号を元に展開用RAM39の動作およびそのアドレスを制御することによりOSD用画像データをサブフレームに対応したアドレスに展開する。つまり、表示用のサブフレームに分割した後に、そのサブフレームごとに必要な位置のサブフレームデータのみ加算回路41を用いてOSD用画像データを重ねるのである。また、図9に示したようなOSD処理手段の一部をサブフレームの数だけ備え、並列処理を可能にしている。
前記において、画像処理回路(図5参照)はサブフレームデータとOSD用画像データとの重畳後の位置に配置することを想定しているが、画像処理回路を2つのデータの重畳前の位置に配置してもよい。つまり、サブフレームデータの画像処理を行なってから重畳するのである。このような構成では、後で明るさなどを調整した際に、極端に明るいかまたは暗い画面に調整しても、OSD処理に係る文字情報は画質調整(この場合、明るさ調整)の影響を受けないで済む。
また、予め決められたパターンまたは文字列のみを出力する場合は、必要な画像データをROMから直接読み取るかたちでOSD用画像データを準備することができる。その場合、もちろん、そのROMから直接読み取るOSD用画像データと、前記したようにフォントROM37または記号ROM38から読み出したフォントパターンを展開したOSD用画像データとを混在して用いることも可能である。
こうして、この実施例によれば、画像に文字や記号を合成するOSD処理をサブフレームに分解後に並列処理で行なうことにより、各処理回路の処理能力を下げることが可能になり、これにより、高価な高速部品を用いなくても回路を構成することができる。
In this embodiment, OSD (On Screen Data: adding characters, symbols, etc. to a display image) is performed on the displayed subframe data. Note that characters and symbols used for OSD processing are written in advance in the storage means by the CPU. FIG. 9 shows a configuration block diagram of this embodiment. In this embodiment, the OSD processing means described in claim 5 is realized by the circuit having the configuration shown in FIG.
With this configuration, in this embodiment, the CPU 36 reads out fonts and symbols to be superimposed on the original image from the font ROM 37 and the symbol ROM 38, respectively, and develops them on the development RAM 39 by the RM controller 40 as necessary. Create an image. Then, the OSD image is superimposed on the image obtained from the original image on the memory. In other words, both data are added using the adder circuit 41 for each corresponding address.
The RAM controller 40 expands the OSD image data to an address corresponding to the subframe by controlling the operation of the expansion RAM 39 and its address based on the subframe address signal when expanding on the expansion RAM 39. . That is, after dividing into display sub-frames, only the sub-frame data at a position required for each sub-frame is used to superimpose OSD image data using the adder circuit 41. Further, a part of the OSD processing means as shown in FIG. 9 is provided by the number of subframes to enable parallel processing.
In the above description, it is assumed that the image processing circuit (see FIG. 5) is arranged at a position after the superimposition of the subframe data and the OSD image data. You may arrange. That is, superimposition is performed after image processing of the subframe data is performed. In such a configuration, when the brightness or the like is adjusted later, even if the screen is adjusted to an extremely bright or dark screen, the character information related to the OSD processing is affected by the image quality adjustment (in this case, the brightness adjustment). You do n’t have to.
Further, when outputting only a predetermined pattern or character string, OSD image data can be prepared by directly reading necessary image data from a ROM. In this case, of course, the OSD image data read directly from the ROM and the OSD image data obtained by developing the font pattern read from the font ROM 37 or the symbol ROM 38 as described above can be used in combination.
Thus, according to this embodiment, it is possible to reduce the processing capability of each processing circuit by performing the OSD processing for synthesizing characters and symbols on the image into subframes and performing parallel processing, thereby increasing the cost. A circuit can be configured without using high-speed components.

この実施例では、前記した複数の画像同士の合成や画像と文字との合成など前処理(画質調整を後処理の画像処理とすれば、この前処理は画質調整に先立って行なう画像処理と言える)を表示装置とは別の画像出力装置(例えばパーソナルコンピュータなど情報処理装置)で実現する。画像出力装置上で、プログラムに従って動作するCPUの制御により画像合成や画像と文字との合成などを実現するのである。なお、表示装置では、画像出力装置から受け取った表示データについて光変調素子の画質調整を行なって表示する。以下、図10に示した構成の画像出力装置を情報処理装置で実現した例を説明する。
この実施例では、補助記憶装置28に記憶されているファイル名file1.bmpを全画面上に表示するに際して、CPU24の指示に従い、まず、第1コントローラ26が補助記憶装置28から第2コントローラ26を介してメモリ27に画像データを展開する。さらに、フレームの一部分に異なる画像を表示するため、外部入力装置(マウスやトラックボール、キーボードなど、座標や文字などを入力可能な外部入力装置)30により、補助記憶装置28に記憶されている画像および入力位置を指定させる。そして、CPU24の指示で、第1コントローラ26は再び補助記憶装置28から新たに指定された画像データ(ファイル名file2.bmp)を読み出し、第2コントローラ26を介してメモリ27上に展開する。
続いて、CPU24は、外部入力装置30から入力されている座標、重ねる際に上に表示される画像などの条件を用いて、メモリ27上の2つの画像データのうち、各画素位置の画像データがどちらの画像データかを決定し、取り出す。そして、その結果の表示データを画像制御部31へ転送して表示させる。なお、表示装置上には、最初、全画面にfile1.bmpの画像を表示させ、外部入力装置30から指定を行なうと、指定した位置にfile2.bmpの画像が表示されるようにする構成も可能である。
図10に示した構成では、前記において、画像作成プロセスを重ね書き表示機能を持つ描画エンジン33aで実現している。つまり、予めfile1.bmpおよびfile2.bmpを画像制御部31制御下のフレームメモリ32に転送・展開し、その後、描画エンジン33aが、CPU24からの指示に従い、指定された位置の画素にどれを表示するかを求めて描画するのである。なお、この場合、CPU24は処理内容を画像制御部31に指示した後、描画のための処理・演算から解放され、描画以外の他の処理を直ちに実行することができる。
パーソナルコンピュータなど情報処理装置では、拡大、縮小、解像度変換など前記した前処理を含む各種処理機能を備えている場合が多い。この実施例はそのような状況を考慮したものであり、この実施例によれば、前記したように、そのような情報処理装置を画像出力装置として用いることにより、重複した機能を表示装置に搭載する必要がなくなり、システム全体の部品点数・回路規模の縮小を実現でき、部品コスト、したがって製品コストを低減できる。
In this embodiment, pre-processing such as the above-described synthesis of a plurality of images and the synthesis of images and characters (if image quality adjustment is post-processing image processing, this pre-processing can be said to be image processing performed prior to image quality adjustment. ) Is realized by an image output device (for example, an information processing device such as a personal computer) different from the display device. On the image output apparatus, image synthesis, image synthesis, and the like are realized by control of a CPU that operates according to a program. The display device displays the display data received from the image output device by adjusting the image quality of the light modulation element. Hereinafter, an example in which the image output apparatus having the configuration shown in FIG. 10 is realized by an information processing apparatus will be described.
In this embodiment, the file names file1. When displaying bmp on the entire screen, the first controller 26 first develops image data from the auxiliary storage device 28 to the memory 27 via the second controller 26 in accordance with an instruction from the CPU 24. Furthermore, in order to display a different image on a part of the frame, an image stored in the auxiliary storage device 28 by an external input device (external input device capable of inputting coordinates, characters, etc., such as a mouse, a trackball, and a keyboard) 30. And specify the input position. Then, in response to an instruction from the CPU 24, the first controller 26 again reads the newly designated image data (file name file2.bmp) from the auxiliary storage device 28 and develops it on the memory 27 via the second controller 26.
Subsequently, the CPU 24 uses the conditions such as the coordinates input from the external input device 30 and the image displayed above when they are overlapped, and the image data at each pixel position among the two image data on the memory 27. Which image data is determined and extracted. Then, the resulting display data is transferred to the image control unit 31 for display. On the display device, file1. When an image of bmp is displayed and designation is made from the external input device 30, file2. A configuration in which a bmp image is displayed is also possible.
In the configuration shown in FIG. 10, in the above, the image creation process is realized by the drawing engine 33a having the overwriting display function. That is, file1. bmp and file2. The bmp is transferred and expanded to the frame memory 32 under the control of the image control unit 31, and then the drawing engine 33a obtains and draws which is displayed on the pixel at the designated position in accordance with an instruction from the CPU 24. . In this case, after instructing the processing contents to the image control unit 31, the CPU 24 is released from the processing / calculation for drawing, and can immediately execute other processing than drawing.
Information processing apparatuses such as personal computers often have various processing functions including pre-processing such as enlargement, reduction, and resolution conversion. This embodiment considers such a situation, and according to this embodiment, as described above, by using such an information processing device as an image output device, a redundant function is mounted on the display device. Therefore, it is possible to reduce the number of parts and the circuit scale of the entire system, and it is possible to reduce the parts cost and thus the product cost.

光の偏向を実現する方法として、光変調素子により変調された光を平行平板中を透過させ、その平行平板をモータやピエゾ素子などを用いて傾けることにより偏向させる方法がある。この方法の場合、用いる部品が安価で、且つ容易に偏向を実現できるが、使用時に駆動音を発生するという大きな欠点を持つ。そのため、この実施例では、光偏向素子として、挟持用の基板に垂直に配向させた強誘電性液晶を用いる。
表示装置は、色分解と合成を行なう光学系および光変調素子をRGB用としてそれぞれ3個用いた投射型表示装置である。図11に示したように、光源としては、超高圧水銀灯41を放物面リフレクタに組み合わせたランプを用いている。また、インテグレータ42とともに偏光を一方向に揃える偏光変換素子43を備え、光変調素子20の光変調を行なう部分をほぼ均一に照明するようにしている。
このような構成で、インテグレータ42および偏光変換素子43を通過した光は、ミラー44で方向を変え、2つのダイクロイックミラー45とミラー46で波長帯(それぞれ赤、緑、青に相当)に応じて反射または透過する。
各色に分解された光はPBS(偏光ビームスプリッタ)47で反射して光変調素子20へ入射する。なお、図中のリレーレンズ48は、緑および赤を示す光路に対して青のみ光路長が異なるので、これを調整するためのものである。こうして、光変調素子20により変調された光(変調を加えた光は90度偏光が回転している)はPBS47を透過して光偏向素子49へ入射する。そして、光偏光素子49で偏向したのち投射レンズ50を介してスクリーンへ投射される。
前記において、光偏向素子49は、液晶層を挟持しているガラス基板(図12において長手方向)に対して垂直に配向させた強誘電性液晶である。電界を印加することにより液晶分子の状態が遷移して、ガラス基板に対して垂直方向に光軸を持つ入射光が液晶分子の状態に応じて偏向する。強誘電性液晶を用いているので応答速度が速い。また、基板に対して垂直に配向した液晶の状態に応じて偏向するので偏向量の制御性が良好で、必要な位置に偏向させることができる。液晶を用いることにより可動部品がなくなったので、静粛性も実現できる。
図12に、この光偏向素子49の光軸に対する断面図を示す。図示したように、液晶51、ガラス基板52、配向膜53、電界を印加するための電極54などを備えている。入射光は液晶51の状態により第1または第2の射出光にシフトされる。入射光と射出光とは平行である。図13に、液晶の状態を示す。図示したような配向状態に応じて図13に示した2方向のシフトを実現するのである。
この光偏向素子49では、1素子で水平または垂直の1方向のシフトを実現する。そのため、この実施例では、シフト方向が互いに直交する2素子を用いる。
こうして、この実施例では、光偏向素子に垂直配向させた強誘電性液晶を用いることにより、電気信号による制御性が向上して良好な画像を得ることができるし、動作音が発生しない偏向を実現できる。また、図1により、実施例1で説明したような4個のサブフレームへの分割が可能になる。
以上、サブフレームが4個の場合で説明したが、サブフレームは複数であればよく、4個だけに制限されない。
As a method for realizing light deflection, there is a method in which light modulated by a light modulation element is transmitted through a parallel plate, and the parallel plate is deflected by tilting it using a motor or a piezoelectric element. In this method, parts to be used are inexpensive and can be easily deflected. However, this method has a great disadvantage that a driving sound is generated during use. For this reason, in this embodiment, a ferroelectric liquid crystal aligned perpendicularly to the holding substrate is used as the light deflection element.
The display device is a projection display device that uses three optical systems for color separation and synthesis and three light modulation elements for RGB. As shown in FIG. 11, a lamp in which an ultrahigh pressure mercury lamp 41 is combined with a parabolic reflector is used as the light source. In addition, a polarization conversion element 43 that aligns polarized light in one direction together with the integrator 42 is provided so that the light modulation portion of the light modulation element 20 is illuminated almost uniformly.
With such a configuration, the light that has passed through the integrator 42 and the polarization conversion element 43 is changed in direction by the mirror 44, and in accordance with the wavelength bands (corresponding to red, green, and blue, respectively) by the two dichroic mirrors 45 and 46. Reflect or transmit.
The light separated into each color is reflected by a PBS (polarization beam splitter) 47 and enters the light modulation element 20. The relay lens 48 in the drawing is for adjusting the optical path length of blue only with respect to the optical paths indicating green and red. In this way, the light modulated by the light modulation element 20 (the modulated light has a 90-degree polarized light rotation) passes through the PBS 47 and enters the light deflection element 49. Then, after being deflected by the light polarization element 49, it is projected onto the screen via the projection lens 50.
In the above description, the light deflection element 49 is a ferroelectric liquid crystal aligned perpendicular to the glass substrate (longitudinal direction in FIG. 12) sandwiching the liquid crystal layer. By applying an electric field, the state of the liquid crystal molecules transitions, and incident light having an optical axis in a direction perpendicular to the glass substrate is deflected according to the state of the liquid crystal molecules. The response speed is fast due to the use of ferroelectric liquid crystal. Further, since the deflection is performed according to the state of the liquid crystal aligned perpendicular to the substrate, the controllability of the deflection amount is good and the deflection can be made to a required position. Since there are no moving parts by using liquid crystal, quietness can be realized.
FIG. 12 shows a cross-sectional view of the optical deflection element 49 with respect to the optical axis. As shown in the figure, a liquid crystal 51, a glass substrate 52, an alignment film 53, an electrode 54 for applying an electric field, and the like are provided. Incident light is shifted to first or second emission light depending on the state of the liquid crystal 51. Incident light and outgoing light are parallel. FIG. 13 shows the state of the liquid crystal. The two-direction shift shown in FIG. 13 is realized according to the orientation state as shown.
In this optical deflection element 49, one element realizes a horizontal or vertical shift. Therefore, in this embodiment, two elements whose shift directions are orthogonal to each other are used.
Thus, in this embodiment, by using the ferroelectric liquid crystal vertically aligned on the light deflecting element, the controllability by the electric signal can be improved and a good image can be obtained, and the deflection without generating the operation sound can be obtained. realizable. Further, FIG. 1 enables division into four subframes as described in the first embodiment.
The case where there are four subframes has been described above, but there may be a plurality of subframes, and the number of subframes is not limited to four.

本発明の第1の実施例を示す画像表示システム要部の構成ブロック図。1 is a configuration block diagram of a main part of an image display system showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例を示す画像表示システム要部の回路構成図。1 is a circuit configuration diagram of a main part of an image display system showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例を示す画像表示システム要部の他の構成ブロック図。The other block diagram of the image display system main part showing the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例を示す画像表示システム要部の他の回路構成図。The other circuit block diagram of the image display system principal part which shows the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例を示す画像表示システム要部の他の構成ブロック図。The other block diagram of the image display system main part showing the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例を示す画像表示システム要部の説明図。Explanatory drawing of the principal part of an image display system which shows the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例を示す画像表示システム要部の構成ブロック図。The block diagram of the configuration of the main part of the image display system showing a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例を示す画像表示システム要部の動作フロー図。The operation | movement flowchart of the image display system principal part which shows the 2nd Example of this invention. 本発明の第4の実施例を示す画像表示システム要部の構成ブロック図。The block diagram of the main part of the image display system showing the fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施例を示す画像表示システム要部の構成ブロック図。The block diagram of the configuration of the main part of the image display system showing the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第6の実施例を示す画像表示システム要部の構成図。The block diagram of the principal part of the image display system which shows the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例を示す光偏向素子の構成図。The block diagram of the optical deflection | deviation element which shows the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例を示す光偏向素子の説明図。Explanatory drawing of the optical deflection | deviation element which shows the 6th Example of this invention. 本発明の第1の実施例を示す画像処理システム要部説明用の関係図。1 is a diagram for explaining the main part of an image processing system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例を示す画像処理システム要部説明用の他の関係図。FIG. 5 is another relationship diagram for explaining the main part of the image processing system according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例を示す画像処理システム要部説明用の他の関係図。FIG. 5 is another relationship diagram for explaining the main part of the image processing system according to the first embodiment of the present invention.

1 第1分割回路
2 第2分割回路
3 第2分割回路
4〜7 フレームメモリ
8 フレームバッファ
9 サブフレーム分割部
10 画像処理回路
11〜13 デマルチプレクサ
14 制御回路
15 入出力制御回路
16 アドレス信号発生回路
17 アドレスデコーダ
20 光変調素子
21、22 3ステートバッファ
24 CPU
31 画像制御部
33 描画エンジン
37 フォントROM
39 展開用RAM
41 加算回路
49 光偏向素子
51 液晶
52 ガラス基板
54 電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st division circuit 2 2nd division circuit 3 2nd division circuits 4-7 Frame memory 8 Frame buffer 9 Sub-frame division part 10 Image processing circuits 11-13 Demultiplexer 14 Control circuit 15 Input / output control circuit 16 Address signal generation circuit 17 Address decoder 20 Light modulation element 21, 22 3-state buffer 24 CPU
31 Image control unit 33 Drawing engine 37 Font ROM
39 Expansion RAM
41 addition circuit 49 light deflection element 51 liquid crystal 52 glass substrate 54 electrode

Claims (1)

表示される1フレーム分の画像データを複数のサブフレームに対応づけて分割する画像データ分割手段を備え、その画像データ分割手段により分割されたそれぞれの画像データごとに画像データで変調された変調光を光偏向素子を用いて偏向してフレームの対応する位置に各サブフレームを時分割で表示する画像表示システムにおいて、
それぞれのサブフレームデータの画像処理を前記サブフレームごとに行ない、そのサブフレームごとの画像処理を並列処理で行なう画像処理回路と、
前記サブフレームを保持するための複数のメモリと、
前記複数のメモリに共通のアドレスを与えるアドレスデコーダと、
前記複数のメモリの前記サブフレームの入出力を制御する入出力制御回路と、
を有することを特徴とする画像表示システム。
Image data dividing means for dividing image data for one frame to be displayed in association with a plurality of subframes, and modulated light modulated by image data for each image data divided by the image data dividing means In an image display system in which each sub-frame is displayed in a time-sharing manner at a corresponding position of the frame by deflecting the light using an optical deflection element,
An image processing circuit that performs image processing of each subframe data for each subframe, and performs image processing for each subframe in parallel processing ;
A plurality of memories for holding the subframes;
An address decoder for providing a common address to the plurality of memories;
An input / output control circuit for controlling input / output of the subframes of the plurality of memories;
An image display system comprising:
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