JP4476250B2 - Projection display - Google Patents
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Description
本発明は、複数の光源と、前記複数の光源が発する光を画素単位で変調する光変調素子と、前記光変調素子が前記画素単位で変調する光の変調量をフレーム単位で制御する投写型表示装置に関する。 The present invention includes a plurality of light sources, a light modulation element that modulates light emitted from the plurality of light sources in units of pixels, and a projection type that controls a modulation amount of light that the light modulation elements modulate in units of pixels in units of frames. The present invention relates to a display device.
RGBの各液晶パネルから出るRGBの光を合成プリズムにて1つのカラー画像に合成して出射し、レンズを通してスクリーンに投射する投写型表示装置では、RGB光源それぞれが経時劣化を起こすので、RGB光源の明るさを揃えるために各色光源の劣化率を測定し、最も劣化の進んだ光源に他の光源の明るさを揃える制御、つまり経時変化補正制御が必要である。そのような経時変化補正のために、従来は、RGB各光源に対応して光センサーを複数設置し、各光源の状態に応じて補正する制御を行っていた。 In a projection display device that synthesizes and emits RGB light emitted from each RGB liquid crystal panel into a single color image by a synthesis prism and projects it onto a screen through a lens, each RGB light source causes deterioration with time. Therefore, it is necessary to perform control for measuring the deterioration rate of each color light source and aligning the brightness of the other light source with the most deteriorated light source, that is, temporal change correction control. In order to correct such a change with time, conventionally, a plurality of optical sensors are installed corresponding to each RGB light source, and control is performed to correct the light source according to the state of each light source.
しかしながら、このような従来の投写型表示装置の経時変化補正装置では、光センサーをRGBの各光源の近傍に設置する必要があり、コスト低減が図りにくい問題点があり、また、装置構成が繁雑になる問題点があった。 However, in such a conventional projection display device, it is necessary to install an optical sensor in the vicinity of each RGB light source, and there is a problem that it is difficult to reduce the cost, and the device configuration is complicated. There was a problem to become.
この従来の技術的な課題を解決して、光センサーを光源毎に設置せずに1つのセンサーで経時変化の補正を行えるようにするためには、複数の光源の光が液晶パネルを透過した後の複数の光量が測定できるような位置に光センサーを設置し、その光センサーによって測定される光量には、液晶パネル上のあらゆる表示エリアからの光がどの程度含まれているのか、つまり、液晶パネルの表示エリア毎の光量への寄与度を考慮する必要がある。
本発明は、上述した従来の技術的な課題に鑑みてなされたもので、光量を検出する光量センサを光源毎に設けていなくても、各光源の光量を適切に制御してホワイトバランスを維持することが可能な投写型表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional technical problems, and maintains the white balance by appropriately controlling the light amount of each light source even if a light amount sensor for detecting the light amount is not provided for each light source. It is an object of the present invention to provide a projection display device that can do this.
本発明の一の特徴は、複数の光源(光源13)と、前記複数の光源が発する光を画素単位で変調する光変調素子(液晶パネル11、液晶パネル110など)と、フレーム単位の映像信号に基づいて、前記光変調素子が前記画素単位で変調する光の変調量を制御する変調量制御部(変調量制御部220)と、前記光変調素子によって変調された光を合成する光合成部(色合成プリズム15、ダイクロイックプリズム120)と、前記光合成部から出射された光をスクリーン上に投写する投写レンズユニット(投写レンズユニット130)とを備えた投写型表示装置が、前記光合成部によって合成された光の光量を検出する光量検出部(光センサー16、光量センサ140)と、前記光変調素子が分割された領域である分割領域と、前記分割領域で変調された光が前記光量検出部に到達する度合いである到達寄与度とを対応付けて記憶する寄与度記憶部(寄与度記憶部20、寄与度記憶部230)と、前記フレーム単位の映像信号と、前記寄与度記憶部に記憶された前記到達寄与度と、前記光量検出部によって検出された光量とに基づいて、前記光源が発する光の推定光量を前記光源毎に算出する推定光量算出部(平均信号値算出部22、推定光量算出部250)と、前記推定光量算出部によって前記光源毎に算出された前記推定光量と、前記光源が発する光の基準光量とを比較して、前記基準光量から光量が劣化した割合である劣化率を前記光源毎に算出する劣化率算出部(劣化率算出部26、制御部260)と、前記劣化率算出部によって前記光源毎に算出された前記劣化率に応じて、前記複数の光源が発する光の光量を制御する光量制御部(光量制御部21、制御部260)とを備えることを要旨とする。
One feature of the present invention is that a plurality of light sources (light sources 13), a light modulation element (such as the
かかる特徴によれば、推定光量算出部は、フレーム単位の映像信号(光変調素子の変調量)と、寄与度記憶部に記憶された到達寄与度と、光量検出部によって検出された光量とに基づいて、光源が発する光の推定光量を光源毎に算出する。また、劣化率算出部は、推定光量算出部によって光源毎に算出された推定光量と、光源が発する光の基準光量とを比較して、基準光量から光量が劣化した割合である劣化率を光源毎に算出する。さらに、光量制御部は、劣化率算出部によって光源毎に算出された劣化率に応じて、複数の光源が発する光の光量を制御する。 According to such a feature, the estimated light amount calculation unit converts the frame-by-frame video signal (the modulation amount of the light modulation element), the arrival contribution stored in the contribution storage unit, and the light amount detected by the light amount detection unit. Based on this, an estimated light amount of light emitted from the light source is calculated for each light source. In addition, the deterioration rate calculation unit compares the estimated light amount calculated for each light source by the estimated light amount calculation unit with the reference light amount of light emitted from the light source, and calculates a deterioration rate that is a ratio of the light amount deterioration from the reference light amount. Calculate every time. Furthermore, the light quantity control unit controls the light quantity of light emitted from the plurality of light sources in accordance with the deterioration rate calculated for each light source by the deterioration rate calculation unit.
従って、光量を検出する光量センサを光源毎に設けていなくても、各光源の光量を適切に制御してホワイトバランスを維持することができる。 Therefore, even if a light amount sensor for detecting the light amount is not provided for each light source, the white balance can be maintained by appropriately controlling the light amount of each light source.
本発明の一の特徴は、複数の光源(光源13)と、前記複数の光源が発する光を画素単位で変調する光変調素子(液晶パネル11、液晶パネル110など)と、フレーム単位の映像信号に基づいて、前記光変調素子が前記画素単位で変調する光の変調量を制御する変調量制御部(変調量制御部220)と、前記光変調素子によって変調された光を合成する光合成部(色合成プリズム15、ダイクロイックプリズム120)と、前記光合成部から出射された光をスクリーン上に投写する投写レンズユニット(投写レンズユニット130)とを備えた投写型表示装置が、前記光合成部によって合成された光の光量を検出する光量検出部(光センサー16、光量センサ140)と、前記光変調素子が分割された領域である分割領域と、前記分割領域で変調された光が前記光量検出部に到達する度合いである到達寄与度とを対応付けて記憶する寄与度記憶部(寄与度記憶部20、寄与度記憶部230)と、前記フレーム単位の映像信号と、前記寄与度記憶部に記憶された前記到達寄与度と、前記光源が発する光の基準光量とに基づいて、前記光量検出部で検出されるべき推定光量を前記光源毎に算出する推定光量算出部(平均信号値算出部22、推定光量算出部250)と、前記推定光量算出部によって前記光源毎に算出された前記推定光量と、前記光量検出部によって検出された光量とを比較して、前記基準光量から光量が劣化した割合である劣化率を前記光源毎に算出する劣化率算出部(劣化率算出部26、制御部260)と、前記劣化率算出部によって前記光源毎に算出された前記劣化率に応じて、前記複数の光源が発する光の光量を制御する光量制御部(光量制御部21、制御部260)とを備えることを要旨とする。
One feature of the present invention is that a plurality of light sources (light sources 13), a light modulation element (such as the
かかる特徴によれば、推定光量算出部は、フレーム単位の映像信号(光変調素子の変調量)と、寄与度記憶部に記憶された到達寄与度と、光源が発する光の基準光量とに基づいて、光量検出部で検出されるべき推定光量を光源毎に算出する。また、劣化率算出部は、推定光量算出部によって光源毎に算出された推定光量と、光量検出部によって検出された光量とを比較して、基準光量から光量が劣化した割合である劣化率を光源毎に算出する。さらに、光量制御部は、劣化率算出部によって光源毎に算出された劣化率に応じて、複数の光源が発する光の光量を制御する。 According to such a feature, the estimated light amount calculation unit is based on the video signal in units of frames (the modulation amount of the light modulation element), the arrival contribution stored in the contribution storage unit, and the reference light amount of light emitted from the light source. Thus, the estimated light amount to be detected by the light amount detection unit is calculated for each light source. The deterioration rate calculation unit compares the estimated light amount calculated for each light source by the estimated light amount calculation unit with the light amount detected by the light amount detection unit, and calculates a deterioration rate that is a ratio of the light amount deterioration from the reference light amount. Calculate for each light source. Furthermore, the light quantity control unit controls the light quantity of light emitted from the plurality of light sources in accordance with the deterioration rate calculated for each light source by the deterioration rate calculation unit.
従って、光量を検出する光量センサを光源毎に設けていなくても、各光源の光量を適切に制御してホワイトバランスを維持することができる。 Therefore, even if a light amount sensor for detecting the light amount is not provided for each light source, the white balance can be maintained by appropriately controlling the light amount of each light source.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記推定光量算出部が、複数のフレームである算出対象フレームにおいて入力される映像信号に基づいて、前記推定光量を算出することを要旨とする。 One feature of the present invention is that, in the above-described feature of the present invention, the estimated light amount calculation unit calculates the estimated light amount based on a video signal input in a calculation target frame that is a plurality of frames. And
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記変調量制御部が、一のフレームの走査終了から前記一のフレームに連続する他のフレームの走査開始までの間に、前記光変調素子の走査位置を基準位置に戻す期間であるブランキング期間において、前記光変調素子の変調量を個別に制御し、前記推定光量算出部が、前記一のフレーム又は前記他のフレームである算出対象フレームにおいて入力される映像信号と、前記寄与度記憶部に記憶された前記到達寄与度と、前記算出対象フレームにおいて前記光量検出部によって検出された光量と、前記ブランキング期間において入力される映像信号と、前記ブランキング期間において前記光量検出部によって検出された光量とに基づいて、前記推定光量を算出することを要旨とする。 One feature of the present invention is that in the above-described feature of the present invention, the modulation amount control unit performs the light emission between the end of scanning of one frame and the start of scanning of another frame continuous with the one frame. In a blanking period in which the scanning position of the modulation element is returned to the reference position, the modulation amount of the light modulation element is individually controlled, and the estimated light amount calculation unit calculates the one frame or the other frame. Video signal input in the target frame, the arrival contribution stored in the contribution storage unit, the amount of light detected by the light amount detector in the calculation target frame, and a video input during the blanking period The gist is to calculate the estimated light amount based on the signal and the light amount detected by the light amount detection unit in the blanking period.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記寄与度記憶部が、前記光変調素子の画素位置と、前記画素位置で変調された光が前記光量検出部に到達する度合いである到達寄与度とを対応付けて記憶することを要旨とする。 One feature of the present invention is that, in the above-described feature of the present invention, the contribution degree storage unit includes a pixel position of the light modulation element and a degree to which light modulated at the pixel position reaches the light amount detection unit. The gist is to store a certain degree of contribution contribution in association with each other.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記分割領域の数が、前記複数の光源を全点灯させた際に前記光量検出部によって検出される光量が大きい程、前記分割領域の数が多くなるように設定されていることを要旨とする。 One feature of the present invention is that in the above-described feature of the present invention, as the number of the divided regions increases as the amount of light detected by the light amount detection unit when all of the plurality of light sources are turned on, the divided regions are increased. The gist is that the number is set to be large.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記分割領域のサイズが、前記光量検出部から前記分割領域までの距離が長い程、前記分割領域のサイズが大きくなるように設定されていることを要旨とする。 One feature of the present invention is that in the above-described feature of the present invention, the size of the divided region is set such that the larger the distance from the light amount detection unit to the divided region, the larger the size of the divided region. It is a summary.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記投写レンズユニットが、前記スクリーン上に投写される光の範囲を絞り込む絞り部(絞り部131)を有しており、前記絞り部が、前記光合成部から出射された光の一部を遮る非光透過性の部材によって構成されており、前記光量検出部が、前記絞り部に設けられていることを要旨とする。 One feature of the present invention is that, in the above-described feature of the present invention, the projection lens unit has a diaphragm section (diaphragm section 131) for narrowing a range of light projected on the screen. However, it is constituted by a non-light-transmitting member that blocks a part of the light emitted from the light combining unit, and the light amount detecting unit is provided in the diaphragm unit.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記光量検出部が、前記光合成部から出射される光が通る領域外に配置されており、前記光合成部から出射される光の拡散光の光量を検出することを要旨とする。 One feature of the present invention is that in the above-described feature of the present invention, the light amount detector is disposed outside a region through which light emitted from the light synthesizer passes and diffuses light emitted from the light synthesizer. The gist is to detect the amount of light.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記光合成部が、特定の波長の光を透過するとともに他の波長の光を反射する複数の反射面を有するダイクロイックプリズムであり、前記光量検出部は、前記ダイクロイックプリズムの側面のうち、光が入射する光入射面及び光が出射する光出射面を除いた側面に対向して設けられており、前記複数の反射面が交わる位置よりも前記投写レンズユニット側に設けられていることを要旨とする。 One aspect of the present invention is the dichroic prism according to the above aspect of the present invention, wherein the light combining unit includes a plurality of reflection surfaces that transmit light of a specific wavelength and reflect light of another wavelength. The light amount detection unit is provided to face the side surface of the dichroic prism excluding the light incident surface on which light is incident and the light emitting surface from which light is emitted, and from a position where the plurality of reflective surfaces intersect. Is also provided on the projection lens unit side.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記光量検出部が、前記複数の光源のそれぞれに対応する複数の受光部(赤色光受光部140r、緑色光受光部140g、青色光受光部140b)を有しており、前記複数の受光部は、前記光合成部の前記光出射面と垂直な方向に沿って順に配置されていることを要旨とする。
One feature of the present invention is that, in the above-described feature of the present invention, the light amount detection unit includes a plurality of light receiving units (a red
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記光量検出部が、前記複数の光源のそれぞれに対応する複数の受光部(赤色光受光部140r、緑色光受光部140g、青色光受光部140b)を有しており、前記複数の受光部が、前記光合成部の前記光出射面に平行な方向に沿って順に配置されており、前記受光部から前記受光部に対応する前記光変調素子までの光路長が長くなる組合せで配置されていることを要旨とする。
One feature of the present invention is that, in the above-described feature of the present invention, the light amount detection unit includes a plurality of light receiving units (a red
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、一のフレームにおける前記光変調素子の変調量と前記一のフレームに連続する他のフレームにおける前記光変調素子の変調量との差分である変調量差分が所定の閾値を超えるか否かを判定するシーンチェンジ判定部をさらに備え、前記光量制御部は、前記変調量差分が前記所定の閾値を超える場合に、前記一のフレームと前記他のフレームとの間において、前記複数の光源が発する光の光量を制御することを要旨とする。 One feature of the present invention is the difference between the modulation amount of the light modulation element in one frame and the modulation amount of the light modulation element in another frame continuous with the one frame in the above-described feature of the present invention. A scene change determining unit that determines whether a certain modulation amount difference exceeds a predetermined threshold; and the light amount control unit, when the modulation amount difference exceeds the predetermined threshold, The gist is to control the amount of light emitted from the plurality of light sources between other frames.
本発明によれば、光量を検出する光量センサを光源毎に設けていなくても、各光源の光量を適切に制御してホワイトバランスを維持することが可能な投写型表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a projection display apparatus capable of maintaining white balance by appropriately controlling the light amount of each light source without providing a light amount sensor for detecting the light amount for each light source. it can.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。尚、投写型表示装置にはフロントプロジェクションタイプとリアプロジェクションタイプとの2種類があり、本発明はそのいずれにも適用可能なものであるが、以下の実施の形態では、リアプロジェクションタイプを例にして説明する。また、表示素子には透過型と反射型との2種類があり、透過型表示素子としては透過型液晶パネルがあり、反射型表示素子にはLCOSに代表される反射型液晶パネルやデジタル・マイクロミラー・デバイスがあり、本発明はこれらのいずれにも適用可能であるが、以下の実施の形態では、透過型液晶パネルを例にして説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. There are two types of projection display devices, a front projection type and a rear projection type, and the present invention can be applied to either of them. In the following embodiments, the rear projection type is taken as an example. I will explain. There are two types of display elements, transmissive and reflective. The transmissive display element includes a transmissive liquid crystal panel. The reflective display element includes a reflective liquid crystal panel represented by LCOS and a digital micro display. There is a mirror device, and the present invention can be applied to any of these. In the following embodiments, a transmissive liquid crystal panel will be described as an example.
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態の投写型表示装置の経時変化補正装置の構成を示し、図2〜図4はそれを採用した投写型表示装置100の要素配置を示している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows the configuration of a time-varying correction device for a projection display apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 show the element arrangement of a
図2に示すように、投写型表示装置100は、図3、図4に示す構成の液晶投射装置10を備え、この液晶投射装置10からの合成映像光を投射レンズ14にて拡大してミラー12に反射させ、スクリーン11に投影し、大画面にて画像を表示する構成である。
As shown in FIG. 2, the
そして、図3、図4に示すように、液晶投射装置10は、水平方向に回転角度で90度ずつ離れた3箇所に、それぞれRGBの光源13R,13G,13Bが配置されている。そして光源13R,13G,13Bそれぞれの光放射方向の前方にRGBそれぞれの液晶パネル11R,11G,11Bが設置してあり、さらに中心部に色合成プリズム15が設置してあって、RGB光源13R,13B,13Gそれぞれからの色光がRGB液晶パネル11R,11G,11Bを透過してRGBそれぞれの映像光となり、この色合成プリズム15によってそれぞれが投射レンズ14の方向に透過しあるいは屈折し、色合成されて色合成映像光32となって出射される構成である。RGB光源13R,13B,13Gには、例えば、LEDやレーザーが採用される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
色合成プリズム15の任意の位置、好ましくは中央の上方又は下方で投射レンズ14寄りの位置に光センサー16が設置されていて、この光センサー16にて色合成プリズム15を透過する色合成画像の拡散光の光量を測定する。光センサー16は色合成プリズム15のセンシング範囲35は例えば図示の通りである。
An
図1に示すように、本実施の形態の投写型表示装置の経時変化補正装置は、各液晶パネル11R,11G,11Bに光を投射する光源13R,13B,13G、工場出荷前の段階で予め登録される寄与度データ(到達寄与度)を記憶する寄与度記憶部20、光源13R,13B,13Gそれぞれの輝度を制御する光源制御部21、入力画像データ31からある画像に対して後述する演算式によって平均信号値を算出する平均信号値算出部22、色合成プリズム15からの漏れ光を検出する光センサー16の信号に基づいて光量測定する光量測定部23、工場出荷前の段階で予め登録される初期調整値データ(基準光量)を記憶している初期調整値記憶部24、一時的に演算値を保持するメモリ25、光量測定部23の出力する測定光量と初期調整値記憶部24の保持している初期調整値とから光源劣化率を算出し、メモリ25に保存すると共に光源制御部21に光源制御のために出力する劣化率算出部26を備えている。
As shown in FIG. 1, the time-varying correction device of the projection display device according to the present embodiment includes
上記実施の形態の経時変化補正装置によるホワイトバランスの経時変化補正動作について説明する。図5は本実施の形態による経時変化補正処理のフローチャートである。図3、図4に示すように色合成プリズム15の中央の上部に光センサー16を設置し、色合成後の色合成画像の光量を複数回測定できるようにする。本実施の形態の装置では、RGB光源13R,13B,13Gの拡散光を測定するため、色合成プリズム15のような光学部材からの拡散量が多くてその拡散光を感度良く測定できる位置に光センサー16を設置している。しかしながら、色合成プリズム15の上部又は下部の任意の位置から光量を測定するため、液晶パネル11R,11G,11Bの表示位置によって測定量が異なる。そこで液晶パネル11R,11G,11Bそれぞれを画素毎に点灯し、工場出荷前の段階で予め図6のように液晶パネル11R,11G,11Bの各領域での寄与度を算出して、寄与度記憶部20に記憶させておく(ステップS1)。
The white balance aging correction operation by the aging correction apparatus of the above embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart of the temporal change correction process according to the present embodiment. As shown in FIGS. 3 and 4, a
そして、実際の使用に当たっては、定期的に、あるいは光源13R,13B,13Gの点灯積算時間が所定時間を経過する毎に、以降の制御を実行する。そこでは最初に、予め算出した液晶パネル11R,11G,11Bを透過する光の寄与度から任意画像の平均RGB信号値を算出する(ステップS3)。
Then, in actual use, the subsequent control is executed periodically or every time when the lighting integrated time of the
液晶パネル11R,11G,11Bを画素毎に点灯させる場合、寄与度を考慮した平均信号値(Rt,Gt,Bt)は式1〜式3となる。この演算は平均信号値算出部22によって実行される。ここで、画像の水平方向の画素数をI、垂直方向のライン数をJとし、注目画素(i,j)のRGB毎の液晶パネル11R,11G,11Bの寄与度をCRi,j,CGi,j,CBi,j,RGB信号値をRi,j,Gi,j,Bi,jとする。
寄与度を考慮した平均信号値(Rt,Gt,Bt)を算出した時の画像に対して、光センサー16が検出し、光量測定部23によって測定した光量Lを、上記の平均信号値(Rt,Gt,Bt)と対応させてメモリ25に保存する(ステップS5)。
For the image when the average signal value (Rt, Gt, Bt) considering the degree of contribution is calculated, the light quantity L detected by the
このような寄与度を考慮した平均信号値(Rt,Gt,Bt)と測定光量Lとの対応関係を他の画像についても求め、異なる3つの画像シーン1〜シーン3それぞれについて上記の対応関係をメモリ25に保存する(ステップS7)。なお、以下においては、画像シーンをフレームと称する場合があることに留意すべきである。 The correspondence between the average signal value (Rt, Gt, Bt) and the measured light quantity L in consideration of such contribution is obtained for other images, and the above correspondence is obtained for each of three different image scenes 1 to 3. Save in the memory 25 (step S7). In the following, it should be noted that an image scene may be referred to as a frame.
シーン1〜シーン3の3つの対応関係を取得した後、劣化率算出部26の以下に示す一連の演算処理にてRGBの各光源13R,13B,13Gそれぞれの光量を推定する(ステップS9)。ここで、現在のR光源13Rの光量をx、現在のG光源13Gの光量をy、現在のB光源13Bの光量をzとする。まずシーン1の時の平均RGB信号を(Rt1,G1t,Bt1)とし、その時の光量をL1とする。この時の関係を式4に示す。同様に式5にシーン2の時の平均RGB信号(Rt2,Gt2,Bt2)と光量L2の関係を示し、式6にシーン3の時の平均RGB信号(Rt3,Gt3,Bt3)と光量L3の関係を示す。
シーン1とシーン2の関係より式7を、シーン1とシーン3の関係より式8を算出する。
算出された式4、式5より式9を導く。
そして、式9から、R光源13Rについての光量xは式10となる。同様にG光源13Gの光量y、B光源13Bの光量zは式11、式12となる。
以上のように、現在のRGBのみの光量(各光源が発する光の推定光量)を算出した後、初期調整時のRGBの光量(x0,y0,z0)と比較して以下の式13〜式15より劣化率(Ix,Iy,Iz)を算出する(ステップS11)。
劣化率算出部26は算出した劣化率(Ix,Iy,Iz)を光源制御部27に出力し、光源制御部21は、劣化率の最も進んだ光源の劣化率を基準として、ホワイトバランスを一致させるように他の光源の出力の絞り量である制御量を算定する(ステップS13)。ここで最小の劣化率がIzの時、R、G、Bの光源13R,13B,13Gそれぞれの制御量CR,CG,CBは以下の式16〜式18となる。
光源制御部21は、こうして算定した制御量に基づいてRGB光源13R,13B,13Gそれぞれの出力を制御する(ステップS15)。
The light
以上により、本実施の形態の投写型表示装置の経時変化補正装置によれば、RGBの複数の光源の光が液晶パネルを透過した後の光量が測定できる位置に単一の光センサーを設置し、その光センサーの測定信号値に基づいてRGBの個別の光量を算定し、劣化率を算定し、劣化が最も進んだ色の光源の明るさに他の色の光源の明るさも揃える制御をすることでホワイトバランスを常に正しく補正することができる。 As described above, according to the temporal change correction apparatus of the projection display apparatus of the present embodiment, the single photosensor is installed at a position where the light quantity after the light of the plurality of RGB light sources passes through the liquid crystal panel can be measured. Based on the measurement signal value of the optical sensor, the individual light amounts of RGB are calculated, the deterioration rate is calculated, and the brightness of the light source of the color with the most deterioration is controlled to match the brightness of the light source of the other color. Therefore, the white balance can always be corrected correctly.
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態の投写型表示装置の経時変化補正装置について、図7〜図10を用いて説明する。第2の実施の形態においては、光センサー16を色合成プリズム15の中央の上部に設置したことを特徴とする。したがって、本実施の形態の経時変化補正装置は第1の実施の形態と同様、図1に示す構成であるが、その寄与度記憶部20に記憶させるデータが第1の実施の形態とは異なっている。また平均信号値算出部22の演算処理内容も若干異なったものである。以下、この異なった点について説明する。
(Second Embodiment)
A temporal change correction apparatus for a projection display apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is characterized in that the
液晶パネル11R,11G,11Bの表示位置による測定量は、光センサー16の設置位置によって変化するため、本実施の形態の場合、工場出荷前の段階で予め図10のように液晶パネル11R,11G,11Bの上方から下方に分割した各領域(分割領域)での寄与度を算出して、寄与度記憶部20に記憶させておく(ステップS1A)。
Since the measurement amount according to the display position of the
そして、実際の使用に当たっては、定期的に、あるいは光源13R,13B,13Gの点灯積算時間が所定時間を経過する毎に、以降の制御を実行する。そこでは最初に、予め算出した液晶パネル11R,11G,11Bを透過する光の寄与度から任意画像の平均RGB信号値を算出する(ステップS3)。
Then, in actual use, the subsequent control is executed periodically or every time when the lighting integrated time of the
液晶パネル11R,11G,11Bを均等にN分割して点灯させる場合、寄与度を考慮した平均信号値(Rt,Gt,Bt)は式19〜式21となる。ここで、分割した領域(分割領域)の寄与度をCn、分割した領域の水平方向の画素数をI、垂直方向のライン数をJとし、注目画素(i,j)の時のRGB信号値をRi,j,Gi,j,Bi,jとする。
寄与度を考慮した平均信号値(Rt,Gt,Bt)を算出した時の画像に対して、光センサー16が検出し、光量測定部23によって測定した光量Lを、上記の平均信号値(Rt,Gt,Bt)と対応させてメモリ25に保存する(ステップS5)。
For the image when the average signal value (Rt, Gt, Bt) considering the degree of contribution is calculated, the light quantity L detected by the
以後の処理は第1の実施の形態と同様であり、このような寄与度を考慮した平均信号値(Rt,Gt,Bt)と測定光量Lとの対応関係を他の画像についても求め、異なる3つの画像それぞれについて上記の対応関係をメモリ25に保存する(ステップS7)。そして、以下、第1の実施の形態と同様にステップS9〜S15の処理を実行し、劣化率算出部26によって算出された劣化率の中で最も劣化の進んだ光源の劣化率を基準として、ホワイトバランスを一致させるように他の光源の出力を制御する。
The subsequent processing is the same as that of the first embodiment, and the correspondence between the average signal value (Rt, Gt, Bt) and the measured light quantity L in consideration of such contribution is obtained for other images and is different. The above correspondence relationship is stored in the
本実施の形態にあっては、第1の実施の形態と同様の作用、効果を奏し、加えて、第1の実施の形態のように1画素毎の寄与度を用いる場合に比べて、領域(分割領域)毎の寄与度を用いることで演算処理時間を短縮できるメリットがある。 In the present embodiment, the same operations and effects as in the first embodiment are achieved, and in addition, the area is compared with the case where the contribution for each pixel is used as in the first embodiment. There is an advantage that the calculation processing time can be shortened by using the contribution degree for each (divided region).
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態の投写型表示装置の経時変化補正装置について、図11、図12を用いて説明する。本実施の形態は、R,G,B光源13R,13B,13Gそれぞれの光量を測定し、演算処理を簡略化した経時変化補正装置を特徴とする。
(Third embodiment)
Next, a temporal change correction apparatus for a projection display apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized by a time-varying correction apparatus that measures the light amounts of the R, G, and B
本実施の形態のハードウェア構成は第1の実施の形態と同様であり、図2の投写型表示装置における液晶投射装置10の光源制御に適用されるものであり、図11の機能構成を備えている。本実施の形態の経時変化補正装置は、図1に示した第1の実施の形態に対してブランキング検出部27を追加的に備え、また劣化率算出部26の演算処理内容を後述するように変更したことを特徴とする。
The hardware configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and is applied to the light source control of the liquid
ここで、ブランキング検出部27は、一のフレームの走査終了から一のフレームに連続する他のフレームの走査開始までの間に、液晶パネルの走査位置を基準位置に戻す期間であるブランキング期間を検出する。
Here, the blanking
上記構成の第3の実施の形態の経時変化補正装置による経時変化補正処理を図12のフローチャートを用いて説明する。工場出荷前の初期調整時に画素毎の寄与度が測定され、寄与度記憶部20に記憶させておく(ステップS21)。 The temporal change correction process by the temporal change correction apparatus of the third embodiment having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. The contribution degree for each pixel is measured at the time of initial adjustment before factory shipment, and is stored in the contribution degree storage unit 20 (step S21).
そして、実際の使用に当たっては、定期的に、あるいは光源13R,13B,13Gの点灯積算時間が所定時間を経過する毎に、以降の制御を実行する。まず、第1の実施の形態と同様に、予め算出した寄与度を基に、画像の平均RGB信号値(Rt4,Gt4,Bt4)を算出する(ステップS23)。
Then, in actual use, the subsequent control is executed periodically or every time when the lighting integrated time of the
次に、任意のタイミングの入力画像に対して以下の式22のL4を求め、その直前又は直後(ここでは、直後としている)のブランキング期間にR光源のみの出力を制御し、以下の式23のL4Rを求め、光源出力を元に戻す(ステップS25,S27,S29)。続いて、同じブランキング期間にG光源13Gのみの出力を制御し、以下の式24のL4Gを求め、光源出力を元に戻す(ステップS25,S27,S29)。さらに続いて、同じブランキング期間にB光源13Bのみの出力を制御し、以下の式25のL4Bを求め、光源出力を元に戻す(ステップS25,S27,S29)。
ここでは、初期調整時のRGBの光量(x0,y0,z0)とし、RGB光源出力の制御量をそれぞれCR,CG,CBとし、任意のタイミングの入力画像の平均RGB信号値が(Rt4,Gt4,Bt4)、光源出力の制御前の測定光量がL4、R光源、G光源、B光源を制御した時の光量がL4R,L4G,L4Bであったとしている。 Here, the RGB light amounts (x 0 , y 0 , z 0 ) at the time of initial adjustment are set, the control amounts of the RGB light source outputs are set as C R , C G , and C B , respectively, and the average RGB signal of the input image at an arbitrary timing It is assumed that the value is (Rt4, Gt4, Bt4), the measured light amount before control of the light source output is L4, and the light amounts when the R light source, G light source, and B light source are controlled are L4 R , L4 G , L4 B.
RGB光源13R,13B,13Gすべてに対して上記の処理が完了すれば(ステップS31)、次に、劣化率算出部26において、以下の演算処理を行い、RGB光源13R劣化率を算出する。式22と式23、式22と式24、式22と式25をそれぞれ比較することで、現在のRGB各光源の光量x,y,zは以下の通りになる(ステップS33)。
以後の処理は、第1の実施の形態と同様であり、劣化率算出部26にて初期調整時のRGB各光源13R,13B,13Gの光量と比較して劣化率を算出する(ステップS35)。そして、光源制御部21にて最小の劣化率を基準としてホワイトバランスを一致させる光源出力の制御量を算出し(ステップS37)、算出した光源制御量に基づいて各光源13R,13B,13Gの出力を制御する(ステップS39)。
The subsequent processing is the same as in the first embodiment, and the deterioration rate is calculated by the deterioration
尚、本実施の形態では第1の実施の形態と同様の寄与度を採用したが、これに代えて第2の実施の形態と同様の寄与度を採用することもできる。 In this embodiment, the same degree of contribution as in the first embodiment is adopted, but instead, the same degree of contribution as in the second embodiment can be adopted.
これにより、第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用、効果を奏し、加えて、RGB各光源の光量x,y,zの算出式が簡略化できるために、演算処理装置の負荷を軽減でき、あるいは制御応答速度を速めることができるメリットがある。また、寄与度の設定を第2の実施の形態のようにすればそのメリットはさらに顕著になる。 Thereby, according to the third embodiment, the same operation and effect as the first embodiment can be obtained, and in addition, the calculation formulas of the light amounts x, y, and z of the RGB light sources can be simplified. There is an advantage that the load on the arithmetic processing unit can be reduced or the control response speed can be increased. Further, if the contribution is set as in the second embodiment, the merit becomes even more remarkable.
尚、本実施の形態では第1の実施の形態と同様の寄与度を採用したが、これに代えて第2の実施の形態と同様の寄与度を採用することもでき、演算処理の負荷がさらに軽減できる。 In this embodiment, the same degree of contribution as in the first embodiment is adopted. However, instead of this, the same degree of contribution as in the second embodiment can be adopted. It can be further reduced.
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。第3の実施の形態においては、任意の1つの入力画像に対して平均信号値を算出し、その入力画像に対応する色合成画像の光量を測定し、かつ、その直後の1ブランキング期間にRGB光源13R,13B,13Gそれぞれを個別に制御して光量L4R,L4G,L4Bを測定し、光源制御量(CR,CG,CB)と測定光量L4及びL4R,L4G,L4Bを式26〜式28に当てはめることでRGB光源13R,13B,13Gそれぞれの光量x,y,zを求めたが、さらに一般的な適用として、次の演算によりRGB光源13R,13B,13Gそれぞれの光量x,y,zを求めることも可能である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, an average signal value is calculated for any one input image, the amount of light of the color composite image corresponding to the input image is measured, and immediately after one blanking period. The
まず、第1の実施の形態と同様に、予め算出した寄与度を基に、任意のタイミングに入力画像の平均RGB信号値(Rt4,Gt4,Bt4)を算出する(ステップS21)。そしてこの入力画像に対応する色合成画像に対して光センサー16にて光量を測定し、以下の式29のL4を求め、その直前若しくは直後(ここでは直後としている)のブランキング期間にR光源のみの出力を制御し、以下の式30のL4Rを求め、光源出力を元に戻す。次に、別の任意のタイミングに入力画像あるいは同一の入力画像に対して予め算出した寄与度を基に、平均RGB信号値(Rt4′,Gt4′,Bt4′)を算出する。そしてこの入力画像に対応する色合成画像に対して光センサー16にて光量を測定し、以下の式31のL4′を求め、その直後のブランキング期間にG光源13Gのみの出力を制御し、以下の式32のL4Rを求め、光源出力を元に戻す。次に、B光源13Bに対しても、同様にして任意のタイミングに平均RGB信号値(Rt4″,Gt4″,Bt4″)を算出する。そしてこの入力画像に対応する色合成画像に対して光センサー16にて光量を測定し、以下の式33のL4″を求め、その直後のブランキング期間にB光源13Bのみの出力を制御し、光量を測定して以下の式34のL4Rを求め、光源出力を元に戻す。
以上の平均値演算と測定で得られた数値群、そして既知の数値群は、初期調整時のRGBの光量(x0,y0,z0)、RGB各光源出力の制御量CR,CG,CB、各ブランキング直前の入力画像の平均RGB信号値(Rt4,Gt4,Bt4),(Rt4′,Gt4′,Bt4′),(Rt4″,Gt4″,Bt4″)、光源出力の制御前の光量L4,L4′,L4″、R光源、G光源、B光源を制御した時の光量L4R,L4G,L4Bである。 The numerical value group obtained by the above average value calculation and measurement, and the known numerical value group are RGB light amounts (x 0 , y 0 , z 0 ) at the time of initial adjustment, and control amounts C R , C of RGB light source outputs. G , C B , average RGB signal values (Rt4, Gt4, Bt4), (Rt4 ′, Gt4 ′, Bt4 ′), (Rt4 ″, Gt4 ″, Bt4 ″) of the input image immediately before each blanking, light source output The light amounts L4 R , L4 G , and L4 B when the light amounts L4, L4 ′, L4 ″, R light source, G light source, and B light source before control are controlled.
これらの数値を用いて、劣化率算出部26が以下の式35〜式37の演算処理を行い、現在のRGB各々の光量x,y,zを算出する。
そして、以降の処理は、上記第3の実施の形態のものと同様にして、初期調整時のRGB各光源13R,13B,13Gの光量と比較して劣化率を算出し、最小の劣化率を基準としてホワイトバランスを一致させる光源出力の制御量を算出し、これに基づいて各光源13R,13B,13Gの出力を制御する。
In the subsequent processing, the deterioration rate is calculated in comparison with the light amounts of the
本実施の形態の場合、第3の実施の形態のように1ブランキング期間内にRGB光源13R,13B,13G各々を順次制御する必要がなくなり、演算処理の速度の要求が緩和される。
In the case of the present embodiment, it is not necessary to sequentially control each of the
尚、本実施の形態でも第1の実施の形態と同様の寄与度を採用したが、これに代えて第2の実施の形態と同様の寄与度を採用することもでき、演算処理の負荷がさらに軽減できる。 In the present embodiment, the same degree of contribution as in the first embodiment is adopted, but instead, the same degree of contribution as in the second embodiment can be adopted, and the load of calculation processing is reduced. It can be further reduced.
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施の形態の投写型表示装置の経時変化補正装置について、図13、図14を用いて説明する。光センサーや光源の配置によっては液晶の透過光以外に、光源自体のもれ光が測定される場合がある。その際には、光源毎に光源出力を制御して光量を測定することで、RGB各光源の光量を推定するための関係式を簡略化できる。第3の実施の形態は、R,G,B光源13R,13B,13Gそれぞれのもれ光を測定し、演算処理を簡略化できる経時変化補正装置を特徴とする。
(Fifth embodiment)
A time-varying correction apparatus for a projection display apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Depending on the arrangement of the optical sensor and the light source, the leakage light of the light source itself may be measured in addition to the transmitted light of the liquid crystal. In that case, the relational expression for estimating the light quantity of each RGB light source can be simplified by controlling the light source output for each light source and measuring the light quantity. The third embodiment is characterized by a time-varying correction apparatus that can measure the leakage light of each of the R, G, and B
本実施の形態のハードウェア構成は第1の実施の形態と同様であり、図2の投写型表示装置における液晶投射装置10の光源制御に適用されるものであり、図13の機能構成を備えている。本実施の形態の経時変化補正装置は、図1に示した第2の実施の形態に対してブランキング検出部27を追加的に備え、また初期データとして初期調整値と共にもれ光データを記憶する初期調整値・もれ光データ記憶部24′を備え、また劣化率算出部26の演算処理内容を後述するように変更したことを特徴とする。
The hardware configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and is applied to the light source control of the liquid
上記構成の第5の実施の形態の経時変化補正装置による経時変化補正処理を図12のフローチャートを用いて説明する。工場出荷前の初期調整時にRGB光源13R,13B,13Gそれぞれのもれ光量(RD,GD,BD)を測定する。光源13R,13B,13Gのもれ光36はRGB毎に測定する必要があるため、1つの光源のみを点灯させ、黒画像を表示して液晶パネルの透過光を無くした時の測定量が該当光源色のもれ光量となる。このもれ光量はデータとして初期調整値・もれ光データ記憶部24′に記憶させておく(ステップS20)。また、第1の実施の形態と同様に、液晶パネル11R,11G,11Bを画素毎に点灯し、予め図6のように液晶パネル11R,11G,11Bの各領域での寄与度を算出して、寄与度記憶部20に記憶させておく(ステップS21)。
The temporal change correction process by the temporal change correction apparatus of the fifth embodiment having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. During the initial adjustment before shipment from the factory, the amount of leakage light (R D , G D , B D ) of each of the
そして、実際の使用に当たっては、定期的に、あるいは光源13R,13B,13Gの点灯積算時間が所定時間を経過する毎に、以降の制御を実行する。まず、第1の実施の形態と同様に、予め算出した寄与度を基に、画像の平均RGB信号値(Rt4,Gt4,Bt4)を算出する(ステップS23)。
Then, in actual use, the subsequent control is executed periodically or every time when the lighting integrated time of the
次に、任意のタイミングの入力画像に対して以下の式38のL4を求め、その直後にR光源のみの出力を制御し、以下の式39のL4Rを求め、光源出力を元に戻す(ステップS25,S27,S29)。同様にして、G光源13Gのみの出力を制御し、以下の式40のL4Gを求め、光源出力を元に戻す(ステップS25,S27,S29)。さらに続いて、B光源13Bのみの出力を制御し、以下の式41のL4Bを求め、光源出力を元に戻す(ステップS25,S27,S29)。
ここでも、初期調整時のRGBの光量(x0,y0,z0)とし、RGB光源出力の制御量をそれぞれCR,CG,CBとし、ブランキング直前の画像の平均RGB信号値が(Rt4,Gt4,Bt4)、光源出力の制御前の光量がL4、R光源、G光源、B光源を制御した時の光量がL4R,L4G,L4Bであったとしている。 Again, the RGB light amount (x 0 , y 0 , z 0 ) at the time of initial adjustment is set, the control amounts of the RGB light source output are C R , C G , and C B , respectively, and the average RGB signal value of the image immediately before blanking (Rt4, Gt4, Bt4), the light amount before the light source output control is L4, and the light amounts when the R light source, the G light source, and the B light source are controlled are L4 R , L4 G , and L4 B.
RGB光源13R,13B,13Gすべてに対して上記の処理が完了すれば(ステップS33)、次に、劣化率算出部26において、以下の演算処理を行い、RGB光源13R劣化率を算出する。式38と式39、式38と式40、式38と式41をそれぞれ比較することで、現在のRGB各光源の光量x,y,zは以下の式42〜式44になる(ステップS33)。
以後の処理は、第1の実施の形態と同様であり、劣化率算出部26にて初期調整時のRGB各光源13R,13B,13Gの光量と比較して劣化率を算出する(ステップS35)。そして、光源制御部21にて最小の劣化率を基準としてホワイトバランスを一致させる光源出力の制御量を算出し(ステップS37)、算出した光源制御量に基づいて各光源13R,13B,13Gの出力を制御する(ステップS39)。
The subsequent processing is the same as in the first embodiment, and the deterioration rate is calculated by the deterioration
以上の第5の実施の形態によれば、第3の実施の形態と同様の作用、効果を奏し、もれ光量を考慮することでより精度の高い経時補正ができる。 According to the fifth embodiment described above, the same operations and effects as those of the third embodiment can be achieved, and more accurate temporal correction can be performed by taking the leakage light amount into consideration.
尚、本実施の形態では第1の実施の形態と同様の寄与度を採用したが、これに代えて第2の実施の形態と同様の寄与度を採用することもでき、それによって演算処理の負荷をさらに軽減することができる。また、本実施の形態にあっても、上記の第4の実施の形態における式29〜式37と同様の式を用いた一般的な適用も可能である。 In the present embodiment, the same degree of contribution as in the first embodiment is adopted, but instead, the same degree of contribution as in the second embodiment can be adopted, thereby reducing the calculation processing. The load can be further reduced. Also in this embodiment, general application using equations similar to equations 29 to 37 in the fourth embodiment is also possible.
(第6の実施の形態)
上記の各実施の形態では特に光センサー16の設置場所については限定しなかったが、本実施の形態では光センサー16の好ましい設置場所について説明する。図15の平面図、図16の正面図では、液晶投射装置10の部分を示している。光センサー16は色合成プリズム15が出射する合成光の中心軸の上方にあってその上前方位置A、上中央位置B、上後方位置Cに設置するとすれば、光合成プリズム15からの色合成光の拡散光を受光するためにはCの位置よりもBの位置の方が好ましく、さらにAの位置が色合成光の拡散光を最も多く受光できるので好ましい。したがって、上記の第1〜第5の実施の形態において、光センサー16は光合成プリズム15の中央上前方の位置Aに設置することによって最も多くの光量を受光させることができることになり、それだけ正確に劣化率制御が可能とする。
(Sixth embodiment)
In each of the above embodiments, the installation location of the
(第7の実施の形態)
上記第1〜第6の実施の形態ではRGB各液晶パネル11R,11G,11Bの寄与度測定のために、例えば、図6に示すように画素毎の寄与度を測定し、寄与度記憶部20に予め記憶させておくか、あるいは、演算処理時間を短縮する必要がある場合には、図10に示したように上方から下方へあるいは下方から上方へ等分割して各領域毎の寄与度を測定し、寄与度記憶部20に予め記憶させておき、これを用いてある入力画像に対して平均信号値を算出するようにしていた。しかしながら、寄与度設定のための液晶パネル11R,11G,11Bそれぞれの領域分割はそれらに限定されるものではない。
(Seventh embodiment)
In the first to sixth embodiments, in order to measure the contribution of each of the RGB
例えば、図17に示したように、各液晶パネル11R,11G,11Bを光センサー16の設置位置に近い上部側から下方側へ遠ざかるほどに粗くなるように領域分割し、各領域(分割領域)の寄与度を測定し、寄与度記憶部20に記憶させておくことができる。また、特に光センサー16を色合成光プリズム15の上方でその出射光の光軸の上方に相当する位置に設置した場合、図18に示すように、縦横に不等間隔のメッシュを設け、上中央で最も細かいメッシュとし、それから側方へ、また下方に行くにしたがってメッシュが漸次粗くなる設定にすることもできる。光センサー16に近づくほど受光する光量が増加し、遠ざかるほど受光する光量は減る。そのため、光センサー16に近づくほど細かく領域分割することで、一定の精度で寄与度を算出することが可能になり、結果として経時補正の精度を高めることができる。
For example, as shown in FIG. 17, the
さらに図19のように液晶パネル11R,11G,11Bそれぞれに分割領域を設定する場合、光センサー16から遠く離れ、そこを透過する光から光センサー16に到達する拡散光がほとんど0と見なせる液晶パネルの下部の寄与度は0に設定することもできる。また、図20のように液晶パネル11R,11G,11Bそれぞれにメッシュ領域を設定する場合、光センサー16から遠く離れ、そこを透過する光から光センサー16に到達する拡散光がほとんど0と見なせる液晶パネルの左右と下部の周辺部の寄与度は0に設定することもできる。これにより、メッシュ数を少なくし、演算処理時間の短縮が可能となる。
Further, as shown in FIG. 19, when the divided areas are set in the
(第8の実施の形態)
次に、本発明の第8の実施の形態の投写型表示装置の経時変化補正装置について、図21及び図22を用いて説明する。本実施の形態は、寄与度記憶部に記憶させる分割領域毎の寄与度を測定する際に、装置個々の特性に応じ、分割領域数を可変設定することを特徴とする。すなわち、図21のブロック図に示すように、図1を用いて説明した第2の実施の形態の経時変化補正装置に対して、工場出荷前の調整時に光源制御部21によりRGB光源13R,13G,13Bそれぞれを全点灯させて光センサー16に受光させ、光量測定部23によって光量を測定し、その測定光量に基づいて液晶パネル11R,11G,11Bの分割領域数を設定する分割数設定部20Aを備えている。尚、本実施の形態において、その他の構成要素については、図1に示したものと共通であり、共通の要素には同一の符号を付して示している。
(Eighth embodiment)
Next, a time-varying correction apparatus for a projection display apparatus according to an eighth embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the number of divided regions is variably set according to the characteristics of each device when measuring the contribution for each divided region stored in the contribution storage unit. That is, as shown in the block diagram of FIG. 21, with respect to the aging correction apparatus of the second embodiment described with reference to FIG. , 13B are all lit and received by the
次に、本実施の形態による経時変化補正処理について、図22のフローチャートを用いて説明する。本実施の形態の場合、工場調整段階において、まず、分割数設定部20Aが、光源制御部21によりRGB光源13R,13G,13Bそれぞれを全点灯させて光センサー16に受光させ、光量測定部23によって測定させた光量を受信し、この光量に応じて分割領域数を装置毎に適切なものに設定する(ステップS01,S02)。そして分割領域数を設定した後、第2の実施の形態と同様に各領域毎の寄与度を測定し、寄与度記憶部20に記憶させる(ステップS1)。
Next, the temporal change correction processing according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the case of the present embodiment, at the factory adjustment stage, first, the division
この調整を行う理由は、次の通りである。光センサーの設置場所は設計上所定の位置に決定されている。しかしながら、製造上、装置毎の個体差の発生が避けられない。例えば、ある装置の場合、最大光量は100だったとしても、別の装置の場合、最大光量が90であるということが起こり得る。そのような場合に、前者の装置でも後者の装置でも分割数を10にすると、分割した領域毎の受光できる光量は前者に対して後者は9/10になり、少なくなる。このように領域毎の光量に大小が発生すれば、後者の場合、分解能が低く、正しい値が読み取れなくなることがあり得る。そこで、後者の場合、領域分割数を9に設定する。そうすれば、1領域当たりの受光できる光量を大きくでき、正しい値を読み取ることができるようになる。 The reason for this adjustment is as follows. The installation location of the optical sensor is determined at a predetermined position by design. However, in production, the occurrence of individual differences for each apparatus is unavoidable. For example, even if the maximum light amount is 100 in a certain device, the maximum light amount may be 90 in another device. In such a case, if the number of divisions is 10 in both the former apparatus and the latter apparatus, the amount of light that can be received in each divided region is 9/10 of the latter with respect to the former. Thus, if the amount of light in each region is large or small, in the latter case, the resolution may be low and correct values may not be read. Therefore, in the latter case, the number of area divisions is set to 9. By doing so, the amount of light that can be received per region can be increased, and a correct value can be read.
寄与度設定処理の後のステップS3〜S15の処理は第2の実施の形態の場合と同様であり、RGB光源13R,13G,13Bそれぞれの劣化率を求め、劣化率が最も進んだ光源に対して他の光源の出力を一致させる制御を行い、経時変化が発生してもホワイトバランスを維持できるように制御する。
The processes in steps S3 to S15 after the contribution setting process are the same as those in the second embodiment, and the deterioration rates of the
尚、本実施の形態の場合、第2の実施の形態に対してさらに分割数設定部20Aを付加した構成にしたが、これに限らず、領域を水平方向に不均等に分割する場合、またメッシュ領域に分割する場合にも、同様に適用することができる。
In the case of the present embodiment, the division
尚、ここに示した実施の形態は本発明の一例であって、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。 The embodiment shown here is an example of the present invention and does not limit the scope of the claims of the present invention.
(第9の実施の形態)
以下において、本発明の第9の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した実施の形態と第9の実施の形態との差異について主として説明する。
(Ninth embodiment)
The ninth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following, differences between the above-described embodiment and the ninth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した実施の形態では、映像光の光量を検出するセンサ(例えば、上述した光センサー16)は、各色光を合成する色合成プリズム15の近傍に配置されており、色合成プリズム15からの漏れ光を検出する。
Specifically, in the above-described embodiment, the sensor (for example, the above-described optical sensor 16) that detects the amount of image light is disposed in the vicinity of the
これに対して、第9の実施の形態では、映像光の光量を検出するセンサは、色合成プリズムによって合成された映像光をスクリーン上に投写する投写レンズユニットの絞り部に設けられている。 On the other hand, in the ninth embodiment, the sensor for detecting the amount of image light is provided in the aperture portion of the projection lens unit that projects the image light combined by the color combining prism on the screen.
(光学系の構成)
最初に、本発明の第9の実施の形態に係る色合成プリズム及び投写レンズユニットの配置関係について、図面を参照しながら説明する。図23(a)は、本発明の第9の実施の形態に係る色合成プリズム及び投写レンズユニットの配置関係を示す図である。
(Configuration of optical system)
First, the positional relationship between the color synthesizing prism and the projection lens unit according to the ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 23A is a diagram showing the positional relationship between the color combining prism and the projection lens unit according to the ninth embodiment of the present invention.
図23(a)に示すように、ダイクロイックプリズム120は、液晶パネル110rから出射される赤色光と液晶パネル110gから出射される緑色光と液晶パネル110bから出射される青色光とを合成して、投写レンズユニット130側に映像光を出射する。
As shown in FIG. 23A, the
具体的には、ダイクロイックプリズム120は、各色光が入射する光入射面として、赤色光入射面121rと、緑色光入射面121gと、青色光入射面121bとを有する。また、ダイクロイックプリズム120は、各色光が合成された映像光が出射する光出射面として、映像光出射面122を有する。
Specifically, the
ダイクロイックプリズム120は、青色光を投写レンズユニット130側に反射するとともに、緑色光を投写レンズユニット130側に透過するミラー面123aと、赤色光を投写レンズユニット130側に反射するとともに、緑色光を投写レンズユニット130側に透過するミラー面123bとを有する。
The
次に、本発明の第9の実施の形態に係る投写レンズユニット130の構成について、図面を参照しながら説明する。図23(b)は、本発明の第9の実施の形態に係る投写レンズユニット130の構成を示す図である。
Next, the configuration of a
図23(b)に示すように、投写レンズユニット130は、絞り部131と、投写レンズ132とを有する。
As shown in FIG. 23B, the
絞り部131は、光源13(光源13R、光源13G、光源13B)が発する光の一部を遮る非光透過性の部材によって構成されており、光源13が発する光が通る領域を絞り込む。具体的には、絞り部131は、ダイクロイックプリズム120によって合成された映像光が通る領域を絞り込む。
The
投写レンズ132は、絞り部131によって絞り込まれた光をスクリーン上に投写する。
The
光量センサ140は、絞り部131に設けられている。具体的には、光量センサ140は、ダイクロイックプリズム120(光源13)側に設けられた絞り部131の側面上に設けられている。
The
(作用及び効果)
本発明の第9の実施の形態によれば、光量センサ140は、投写レンズユニット130の絞り部131に設けられている。従って、スクリーンの有効スクリーン領域に投写されるべき光の光量を効率的に検出することができる。この結果、スクリーン上に投写される光の光量を効果的に制御することができる。
(Function and effect)
According to the ninth embodiment of the present invention, the
また、光量センサ140は、投写レンズユニット130の絞り部131に設けられているため、スクリーン上に投写される光に影響を与えない。従って、スクリーン上に投写された光の輝度が落ちて視聴者に違和感を与えることも防ぐことができる。
Further, since the
(第10の実施の形態)
以下において、本発明の第10の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第9の実施の形態と第10の実施の形態との差異について主として説明する。
(Tenth embodiment)
The tenth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, differences between the above-described ninth embodiment and the tenth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第9の実施の形態では、光量センサ140は、投写レンズユニット130の絞り部131に設けられている。
Specifically, in the ninth embodiment described above, the
これに対して、第10の実施の形態では、光量センサ140は、ダイクロイックプリズム120に設けられている。また、光量センサ140は、各色の光を個別に受光する複数の受光部を有している。
On the other hand, in the tenth embodiment, the
(光学系の構成)
以下において、本発明の第10の実施の形態に係る光量センサ140の配置関係について、図面を参照しながら説明する。図24は、本発明の第10の実施の形態に係る光量センサ140の配置関係を示す図である。
(Configuration of optical system)
Hereinafter, the arrangement relationship of the
図24に示すように、ダイクロイックプリズム120は、上述した図23(a)と同様に、各色光が入射する光入射面として、赤色光入射面121rと緑色光入射面121gと青色光入射面121bとを有しており、各色光が合成された映像光が出射する光出射面として、映像光出射面122を有する。また、ダイクロイックプリズム120は、光入射面及び光出射面を除いた側面(側面124a及び側面124b)を有する。
As shown in FIG. 24, the
光量センサ140は、ダイクロイックプリズム120の側面124aに対向して設けられており、ダイクロイックプリズム120から漏れる漏れ光(拡散光)の光量を検出する。また、光量センサ140は、赤色光の光量を受光する赤色光受光部140rと、緑色光の光量を受光する緑色光受光部140gと、青色光の光量を受光する青色光受光部140bとを有する。
The
ここで、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、ダイクロイックプリズム120の映像光出射面122と平行な方向に沿って順に配置されている。
Here, the red
また、赤色光受光部140rは、他色の受光部に比べて赤色光入射面121rから最も離れた位置に設けられており、青色光受光部140bは、他色の受光部に比べて青色光入射面121bから最も離れた位置に設けられている。すなわち、各受光部は、各受光部から各受光部に対応する液晶パネルまでの光路長が長くなる組合せで配置されている。
Further, the red
なお、光量センサ140は、ダイクロイックプリズム120の側面124aではなくて、ダイクロイックプリズム120の側面124bに対向して設けられていてもよい。
The
(作用及び効果)
本発明の第10の実施の形態によれば、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、ダイクロイックプリズム120の映像光出射面122と平行な方向に沿って順に配置されている。また、各受光部は、各受光部から各受光部に対応する液晶パネルまでの光路長が長くなる組合せで配置されている。
(Function and effect)
According to the tenth embodiment of the present invention, the red
従って、各受光部は、各受光部から各受光部に対応する液晶パネルまでの光路長が短い場合に比べて、ダイクロイックプリズム120に入射する光を効率的に受光することができる。
Accordingly, each light receiving unit can receive light incident on the
(第11の実施の形態)
以下において、本発明の第11の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第10の実施の形態と第11の実施の形態との差異について主として説明する。
(Eleventh embodiment)
Hereinafter, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, differences between the tenth embodiment and the eleventh embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第10の実施の形態では、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、ダイクロイックプリズム120の映像光出射面122と平行な方向に沿って順に配置されている。
Specifically, in the tenth embodiment described above, the red
これに対して、第11の実施の形態では、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、ダイクロイックプリズム120の映像光出射面122と垂直な方向に沿って順に配置されている。
On the other hand, in the eleventh embodiment, the red
(光学系の構成)
以下において、本発明の第11の実施の形態に係る光量センサ140の配置関係について、図面を参照しながら説明する。図25は、本発明の第11の実施の形態に係る光量センサ140の配置関係を示す図である。
(Configuration of optical system)
Hereinafter, the arrangement relationship of the
図25に示すように、光量センサ140は、光入射面及び光出射面を除いたダイクロイックプリズム120の側面(側面124a)に対向して設けられており、ダイクロイックプリズム120から漏れる漏れ光(拡散光)の光量を検出する。
As shown in FIG. 25, the
ここで、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、ダイクロイックプリズム120の映像光出射面122と垂直な方向に沿って順に配置されている。
Here, the red
なお、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bの並び順については、上述した第10の実施の形態とは異なって、特に限定されるものではない。
Note that the arrangement order of the red
また、光量センサ140は、上述した第10の実施の形態と同様に、ダイクロイックプリズム120の側面124aではなくて、ダイクロイックプリズム120の側面124bに対向して設けられていてもよい。
Further, similarly to the above-described tenth embodiment, the
(作用及び効果)
本発明の第11の実施の形態によれば、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、ダイクロイックプリズム120の映像光出射面122と垂直な方向に沿って順に配置されている。
(Function and effect)
According to the eleventh embodiment of the present invention, the red
ここで、ミラー面123a及びミラー面123bが映像光出射面122に対して傾きを有しているため、各受光部が映像光出射面122に平行な方向に沿って配置されていると、各受光部で検出される光量が色毎にばらつく可能性がある。
Here, since the
これに対して、本発明の第11の実施の形態では、各受光部が映像光出射面122に垂直な方向に沿って配置されているため、各受光部で検出される光量が色毎にばらつくことを抑制することができる。
On the other hand, in the eleventh embodiment of the present invention, each light receiving portion is arranged along a direction perpendicular to the image
(第12の実施の形態)
以下において、本発明の第12の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第10の実施の形態と第12の実施の形態との差異について主として説明する。
(Twelfth embodiment)
The twelfth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, differences between the tenth embodiment and the twelfth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第10の実施の形態では、ダイクロイックプリズム120は、略立方体の形状を有している。
Specifically, in the tenth embodiment described above, the
これに対して、第11の実施の形態では、図26に示すように、各液晶パネルから出射された光を合成するダイクロイックプリズム150は、立法体の形状ではなくて、複雑な形状を有している。但し、ダイクロイックプリズム150は、各液晶パネルから出射された光を合成するという観点で、上述したダイクロイックプリズム120と同様の機能を有する点に留意すべきである。
On the other hand, in the eleventh embodiment, as shown in FIG. 26, the
具体的には、ダイクロイックプリズム150は、上述したダイクロイックプリズム120と同様に、各色光が入射する光入射面として、赤色光入射面151rと、緑色光入射面151gと、青色光入射面151bとを有する。また、ダイクロイックプリズム150は、各色光が合成された映像光が出射する光出射面として、映像光出射面152を有する。
Specifically, like the
光量センサ140は、光入射面及び光出射面を除いたダイクロイックプリズム150の側面に対向して設けられており、ダイクロイックプリズム150から漏れる漏れ光(拡散光)の光量を検出する。
The
赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、ダイクロイックプリズム150の映像光出射面152と平行な方向に沿って順に配置されている。また、各受光部は、各受光部から各受光部に対応する液晶パネルまでの光路長が長くなる組合せで配置されている。
The red
なお、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、上述した第11の実施の形態と同様に、ダイクロイックプリズム150の映像光出射面152と垂直な方向に沿って順に配置されてもよい。
The red
(第13の実施の形態)
以下において、本発明の第13の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第10の実施の形態と第13の実施の形態との差異について主として説明する。
(Thirteenth embodiment)
Hereinafter, a thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, differences between the tenth embodiment and the thirteenth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第10の実施の形態では、光変調素子は、透過型の液晶パネルであったが、第13の実施の形態では、光変調素子は、反射型の液晶パネル(LCOS;Liquid Crystal on Silicon)である。 Specifically, in the tenth embodiment described above, the light modulation element is a transmissive liquid crystal panel. In the thirteenth embodiment, the light modulation element is a reflective liquid crystal panel (LCOS). Liquid Crystal on Silicon).
(光学系の構成)
以下において、本発明の第13の実施の形態に係る光学系の構成について、図面を参照しながら説明する。図27は、本発明の第13の実施の形態に係る光学系の構成を示す図である。
(Configuration of optical system)
The configuration of the optical system according to the thirteenth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 27 is a diagram showing a configuration of an optical system according to the thirteenth embodiment of the present invention.
図27に示すように、投写型表示装置100は、透過型液晶パネルに代えて、反射型液晶パネル111rと、反射型液晶パネル111gと、反射型液晶パネル111bとを有する。また、投写型表示装置100は、各色の反射型液晶パネルに対応して設けられたダイクロイックミラー160(ダイクロイックミラー160r、ダイクロイックミラー160g、ダイクロイックミラー160b)を有する。
As shown in FIG. 27, the
光量センサ140は、光入射面及び光出射面を除いたダイクロイックプリズム120の側面に対向して設けられており、ダイクロイックプリズム120から漏れる漏れ光(拡散光)の光量を検出する。
The
ここで、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、上述した第10の実施の形態と同様に、ダイクロイックプリズム150の映像光出射面152と平行な方向に沿って順に配置されている。また、各受光部は、各受光部から各受光部に対応する液晶パネルまでの光路長が長くなる組合せで配置されている。
Here, the red
なお、赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140bは、上述した第11の実施の形態と同様に、ダイクロイックプリズム150の映像光出射面152と垂直な方向に沿って順に配置されてもよい。
The red
(第14の実施の形態)
以下において、本発明の第14の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第1の実施の形態との差異について主として説明する。
(Fourteenth embodiment)
The fourteenth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, differences from the first embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第1の実施の形態では、推定光量は、光変調素子の変調量と寄与度と検出光量とに基づいて算出される。 Specifically, in the first embodiment described above, the estimated light amount is calculated based on the modulation amount of the light modulation element, the degree of contribution, and the detected light amount.
これに対して、第14の実施の形態では、推定光量は、光変調素子の変調量と到達寄与度と基準光量とに基づいて算出される。また、第14の実施の形態では、上述した第10の実施の形態〜第13の実施の形態に示したように、光量センサ140は、各色に対応する複数の受光部(赤色光受光部140r、緑色光受光部140g及び青色光受光部140b)を有している。
On the other hand, in the fourteenth embodiment, the estimated light amount is calculated based on the modulation amount of the light modulation element, the reaching contribution, and the reference light amount. In the fourteenth embodiment, as shown in the tenth to thirteenth embodiments, the
(投写型表示装置の機能)
以下において、本発明の第14の実施の形態に係る投写型表示装置の機能について、図面を参照しながら説明する。図28は、本発明の第14の実施の形態に係る投写型表示装置100の機能を示すブロック図である。
(Function of projection display device)
The function of the projection display apparatus according to the fourteenth embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 28 is a block diagram showing functions of the
図28に示すように、投写型表示装置100は、光源13、液晶パネル110及び光量センサ140に加えて、映像信号入力部210と、変調量制御部220と、寄与度記憶部230と、基準光量記憶部240と、推定光量算出部250と、制御部260とを有する。
As shown in FIG. 28, the
映像信号入力部210は、変調量制御部220及び推定光量算出部250に映像信号をフレーム単位で入力する。ここで、映像信号とは、例えば、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の比率を画素単位で示す信号であり、フレーム単位で生成される信号である。なお、映像信号は、例えば、0〜255ビットの範囲内で、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の色調比率を示す信号であり、(R,G,B)=(128,128,196)などで表される。
The video
変調量制御部220は、映像信号入力部210から取得した映像信号に基づいて、液晶パネル110が画素単位で変調する変調量をフレーム単位で制御する。例えば、変調量制御部220は、映像信号入力部210から取得した映像信号に基づいて、液晶パネル110から出射される光量を各色毎に制御する。
Based on the video signal acquired from the video
寄与度記憶部230は、液晶パネル110の各画素位置から出射された光が光量センサ140に到達する割合(以下、寄与度)と画素位置とを対応付けて記憶する。ここで、寄与度とは、投写型表示装置100の工場出荷時において、液晶パネル110の各画素位置から出射された光について、光量センサ140によって検出された光量によって算出される。また、寄与度とは、例えば、各画素位置に対応する光量の相対的な比率で表される。なお、寄与度記憶部230は、寄与度を算出した際における液晶パネル110の変調量(すなわち、映像信号)と寄与度とを対応付けて記憶している。
The contribution
ここで、各画素位置から光量センサ140までの距離や光路は、液晶パネル110の各画素位置に応じて異なるため、各画素位置から出射された光が、光量センサ140によって検出された光量に与える影響が異なる。従って、寄与度は、光源13が発する光の光量制御の精度向上を図るために用いられる。
Here, since the distance and optical path from each pixel position to the
また、寄与度は、投写型表示装置100の工場出荷後に投写型表示装置100のメンテナンスを行う際などにおいて、光源13が発する光について、光量センサ140によって再度検出された光量によって再算出されてもよい。
Further, the contribution degree may be recalculated based on the light amount detected again by the
基準光量記憶部240は、光源13が発する光の基準となる光量(以下、基準光量)を各色毎に記憶する。ここで、基準光量とは、例えば、投写型表示装置100の工場出荷時において、光源13が発する光について、光量センサ140によって検出された光量(初期光量)である。なお、基準光量記憶部240は、基準光量を検出した際における液晶パネル110の変調量(すなわち、映像信号)と基準光量とを対応付けて記憶している。
The reference light
また、基準光量は、投写型表示装置100の工場出荷後に投写型表示装置100のメンテナンスを行う際などにおいて、光源13が発する光について、光量センサ140によって再度検出された光量であってもよい。
Further, the reference light amount may be a light amount detected again by the
なお、第14の実施の形態では、基準光量を検出した際における液晶パネル110の変調量(すなわち、映像信号)は、寄与度を算出した際における液晶パネル110の変調量(すなわち、映像信号)と同じであるものとする。
In the fourteenth embodiment, the modulation amount (ie, video signal) of the
推定光量算出部250は、映像信号入力部210から取得した映像信号(すなわち、液晶パネル110の変調量)と、寄与度記憶部230に記憶された寄与度と、基準光量記憶部240に記憶された基準光量とに基づいて、光量センサ140で検出されるべき推定光量を算出する。
The estimated light
具体的には、推定光量算出部250は、画素位置を(i(1≦i≦I),j(1≦j≦J))とした場合に、フレーム全体の各色毎の係数(赤色の係数(Rt)、緑色の係数(Gt)、青色の係数(Bt))を以下の式(51)によって算出する。なお、“Cri,j”、“Cgi,j”及び“Cbi,j”は、画素位置(i,j)に対応付けられた各色毎の寄与度であり、“Ri,j”、“Gi,j”及び“Bi,j”は、映像信号(変調量)である。
続いて、推定光量算出部250は、複数のフレーム(フレーム1〜フレーム3)に対応する液晶パネル110の変調量(映像信号)に基づいて、光量センサ140で検出されるべき推定光量を各色(赤色、緑色及び青色)毎に算出する。
Subsequently, the estimated light
具体的には、基準光量記憶部240に記憶された各色光の基準光量を“xrs”、“xgs”及び“xbs”として、赤色の推定光量を“xrp”、緑色の推定光量を“xgp”、青色の推定光量を“xbp”とした場合に、推定光量算出部250は、以下の式(52)の連立方程式を立てることができる。
推定光量算出部250は、上述した連立方程式を解くことによって、光量センサ140で検出されるべき各色の推定光量(xrp、xgp及びxbp)を算出する。
The estimated light
制御部260は、推定光量算出部250によって算出された推定光量と、光量センサ140によって検出された検出光量とに基づいて、光源13から出力される光量(光源13の出力)の制御量を算出する。具体的には、制御部260は、光源13から出力される各色の光量の制御量を“Ir”、“Ig”及び“Ib”として、光量センサ140の各受光部によって検出された各色光の検出光量を“xrd”、“xgd”及び“xbd”とした場合に、光源13から出力される光量の制御量(Ir、Ig及びIb)を以下の式(53)によって算出する。
また、制御部260は、算出された制御量(Ir、Ig及びIb)に基づいて、光源13から出力される各色の光量を制御する。
Further, the
(投写型表示装置の動作)
以下において、本発明の第14の実施の形態に係る投写型表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図29は、本発明の第14の実施の形態に係る投写型表示装置100の動作を示すフロー図である。
(Operation of projection display device)
The operation of the projection display apparatus according to the fourteenth embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 29 is a flowchart showing the operation of the
図29に示すように、ステップ110において、投写型表示装置100は、映像信号(例えば、R,G及びBの色調比率)に基づいて、液晶パネル110の変調量を制御する。
As shown in FIG. 29, in
ステップ120において、投写型表示装置100は、寄与度記憶部230から各画素位置の寄与度を読み出す。
In
ステップ130において、投写型表示装置100は、基準光量記憶部240から基準光量を読み出す。
In
ステップ140において、投写型表示装置100は、ステップ110で制御された変調量(映像信号)と、ステップ120で読み出された寄与度と、ステップ130で読み出された基準光量とに基づいて推定光量を算出する。
In
具体的には、投写型表示装置100は、基準光量記憶部240から読み出された各色光の基準光量を“xrs”、“xgs”及び“xbs”として、各色光の推定光量を“xrp”、“xgp”及び“xbp”とした場合に、推定光量(xrpxgp及びxbp)を以下の連立方程式(52)を解くことによって算出する。
ステップ150において、投写型表示装置100は、ステップ110で変調量が制御された光の光量を光量センサ140によって検出する。
In
ステップ160において、投写型表示装置100は、ステップ140で算出された推定光量と、ステップ150で検出された検出光量とに基づいて、各光源13が発する光の光量(各光源13の出力)の制御量を算出する。
In
具体的には、投写型表示装置100は、光源13から出力される各色の光量の制御量を“Ir”、“Ig”及び“Ib”として、光量センサ140の各受光部によって検出された各色光の検出光量を“xrd”、“xgd”及び“xbd”とした場合に、光源13から出力される光量の制御量(Ir、Ig及びIb)を以下の式(53)によって算出する。
なお、各光源13が発する光の光量は、ホワイトバランスが維持されるように制御される。
The amount of light emitted from each
ステップ170において、投写型表示装置100は、ステップ160で算出された制御量(Ir、Ig及びIb)に基づいて、各光源13から出力される光量を制御する。
In step 170, the
(第15の実施の形態)
以下において、本発明の第15の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第14の実施の形態と第15の実施の形態との相違点について主として説明する。
(Fifteenth embodiment)
The fifteenth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, differences between the above-described fourteenth embodiment and fifteenth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第14の実施の形態では、制御部260は、各光源13が発する光の光量を制御しているが、第15の実施の形態では、制御部260は、各液晶パネル110の変調量を補正する。
Specifically, in the fourteenth embodiment described above, the
(投写型表示装置の機能)
以下において、本発明の第15の実施の形態に係る投写型表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図30は、本発明の第15の実施の形態に係る投写型表示装置100の構成を示すブロック図である。なお、図30では、上述した図28と同様の構成については同様の符号を付している点に留意すべきである。
(Function of projection display device)
The configuration of the projection display apparatus according to the fifteenth embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 30 is a block diagram showing a configuration of a
図30に示すように、制御部260は、光源13ではなくて、変調量制御部220に接続されている。また、制御部260は、推定光量算出部250によって算出された推定光量と、基準光量記憶部240に記憶された基準光量とに基づいて、各液晶パネル110の変調量の補正量を算出する。
As shown in FIG. 30, the
具体的には、制御部260は、各液晶パネル110の変調量の補正量を“Cr”、“Cg”及び“Cb”として、光量センサ140の各受光部によって検出された各色光の検出光量を“xrd”、“xgd”及び“xbd”とした場合に、各液晶パネル110の変調量の補正量(Cr、Cg及びCb)を以下の式(54)によって算出する。
なお、各液晶パネル110の変調量は、ホワイトバランスが維持されるように制御される。
Note that the modulation amount of each
(投写型表示装置の動作)
以下において、本発明の第15の実施の形態に係る投写型表示装置の動作について、図面を参照しながら説明する。図31は、本発明の第15の実施の形態に係る投写型表示装置100の動作を示すフロー図である。なお、図31では、上述した図29と同様の処理については同様のステップ番号を付している。
(Operation of projection display device)
The operation of the projection display apparatus according to the fifteenth embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 31 is a flowchart showing the operation of the
図31に示すように、ステップ180において、投写型表示装置100は、ステップ140で算出された推定光量と、ステップ150で検出された検出光量とに基づいて、各液晶パネル110の変調量の補正量を算出する。
As shown in FIG. 31, in
具体的には、投写型表示装置100は、各液晶パネル110の変調量の補正量を“Cr”、“Cg”及び“Cb”として、光量センサ140の各受光部によって検出された各色光の検出光量を“xrd”、“xgd”及び“xbd”とした場合に、各液晶パネル110の変調量の補正量(Cr、Cg及びCb)を以下の式(54)によって算出する。
なお、各液晶パネル110の変調量は、ホワイトバランスが維持されるように制御される。
Note that the modulation amount of each
(第16の実施の形態)
以下において、本発明の第16の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第14の実施の形態と第15の実施の形態との相違点について主として説明する。
(Sixteenth embodiment)
The sixteenth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, differences between the above-described fourteenth embodiment and fifteenth embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第14の実施の形態では特に触れていないが、第16の実施の形態では、制御部260は、各光源13が発する光の光量をシーンチェンジのタイミングで制御する。
Specifically, although not particularly mentioned in the fourteenth embodiment described above, in the sixteenth embodiment, the
(投写型表示装置の機能)
以下において、本発明の第16の実施の形態に係る投写型表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図32は、本発明の第16の実施の形態に係る投写型表示装置100の構成を示すブロック図である。なお、図32では、上述した図28と同様の構成については同様の符号を付している点に留意すべきである。
(Function of projection display device)
The configuration of the projection display apparatus according to the sixteenth embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 32 is a block diagram showing a configuration of a
具体的には、投写型表示装置100は、図28に示した構成に加えて、シーンチェンジ判定部280を有する。
Specifically, the
シーンチェンジ判定部280は、映像信号入力部210からフレーム毎に取得する映像信号に基づいて、スクリーン上に表示される映像が切り替わるか否か(すなわち、シーンチェンジ)を判定する。
The scene
具体的には、シーンチェンジ判定部280は、一のフレームにおける映像信号(液晶パネル110の変調量)と、一のフレームに連続する他のフレームにおける映像信号(液晶パネル110の変調量)との差分(変調量差分)を算出する。続いて、シーンチェンジ判定部280は、変調量差分が所定の閾値を超えているか否かを判定する。
Specifically, the scene
また、シーンチェンジ判定部280は、変調量差分が所定の閾値を超えている場合には、変調量差分が所定の閾値を超えていることを制御部260に通知する。
Further, when the modulation amount difference exceeds the predetermined threshold, the scene
制御部260は、変調量差分が所定の閾値を超えていることが通知されたタイミングで、各光源13から出射される光の光量(各光源13の出力)を制御する。
The
(作用及び効果)
本発明の第16の実施の形態に係る投写型表示装置100によれば、制御部260は、シーンチェンジのタイミングで、各光源13から出射される光の光量(各光源13の出力)を制御する。従って、各光源13から出射される光の光量を切り替えることによって、視聴者に違和感を与えることを抑制することができる。
(Function and effect)
According to the
(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上述した第1の実施の形態〜第16の実施の形態では、投写型表示装置は、複数の光変調素子(液晶パネル)が設けられた3板式タイプであるが、これに限定されるものではない。具体的には、投写型表示装置は、単一の光変調素子(液晶パネル)が設けられた単板式タイプであってもよい。 For example, in the first to sixteenth embodiments described above, the projection display device is a three-plate type provided with a plurality of light modulation elements (liquid crystal panels), but is not limited thereto. It is not a thing. Specifically, the projection display device may be a single plate type provided with a single light modulation element (liquid crystal panel).
10・・・液晶投射装置、11・・・液晶パネル、13・・・光源、15・・・色合成プリズム、16・・・光センサー、20・・・寄与度記憶部、20A・・・分割数設定部、21・・・光源制御部、22・・・平均信号値算出部、23・・・光量測定部、24・・・初期調整値記憶部、24′・・・初期調整値・もれ光データ記憶部、25・・・メモリ、26・・・劣化率算出部、27・・・ブランキング検出部、31・・・入力画像データ、32・・・出力画像、35・・・センシング範囲、36・・・もれ光、100・・・投写型表示装置、110・・・液晶パネル、111・・・反射型液晶パネル、120・・・ダイクロイックプリズム、121・・・光入射面、122・・・光出射面、123・・・ミラー面、124・・・側面、130・・・投写レンズユニット、131・・・絞り部、132・・・投写レンズ、140・・・光量センサ、140r、g、b・・・受光部、150・・・ダイクロイックプリズム、151・・・光入射面、152・・・光出射面、160・・・ダイクロイックミラー、210・・・映像信号入力部、220・・・変調量制御部、230・・・寄与度記憶部、240・・・基準光量記憶部、250・・・推定光量算出部、260・・・制御部、280・・・シーンチェンジ判定部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記光合成部によって合成された光の光量を検出する光量検出部と、
前記光変調素子が分割された領域である分割領域と、前記分割領域で変調された光が前記光量検出部に到達する度合いである到達寄与度とを対応付けて記憶する寄与度記憶部と、
前記フレーム単位の映像信号と、前記寄与度記憶部に記憶された前記到達寄与度と、前記光量検出部によって検出された光量とに基づいて、前記光源が発する光の推定光量を前記光源毎に算出する推定光量算出部と、
前記推定光量算出部によって前記光源毎に算出された前記推定光量と、前記光源が発する光の基準光量とを比較して、前記基準光量から光量が劣化した割合である劣化率を前記光源毎に算出する劣化率算出部と、
前記劣化率算出部によって前記光源毎に算出された前記劣化率に応じて、前記複数の光源が発する光の光量を制御する光量制御部とを備えることを特徴とする投写型表示装置。 Based on a plurality of light sources, a light modulation element that modulates light emitted from the plurality of light sources in units of pixels, and a video signal in units of frames, the light modulation element controls a modulation amount of light that is modulated in units of pixels. A projection display device comprising: a modulation amount control unit; a light combining unit that combines light modulated by the light modulation element; and a projection lens unit that projects light emitted from the light combining unit onto a screen. ,
A light amount detector for detecting the amount of light combined by the light combiner;
A contribution degree storage unit that associates and stores a divided region that is a region into which the light modulation element is divided and a reaching contribution degree that is a degree that the light modulated in the divided region reaches the light amount detection unit;
Based on the video signal in units of frames, the reaching contribution degree stored in the contribution degree storage unit, and the light amount detected by the light amount detection unit, an estimated light amount of light emitted from the light source is determined for each light source. An estimated light amount calculation unit to calculate,
The estimated light amount calculated for each light source by the estimated light amount calculation unit is compared with a reference light amount of light emitted from the light source, and a deterioration rate that is a ratio of the light amount deteriorated from the reference light amount is determined for each light source. A deterioration rate calculation unit to calculate,
A projection display device comprising: a light amount control unit that controls the amount of light emitted from the plurality of light sources according to the deterioration rate calculated for each light source by the deterioration rate calculation unit.
前記光合成部によって合成された光の光量を検出する光量検出部と、
前記光変調素子が分割された領域である分割領域と、前記分割領域で変調された光が前記光量検出部に到達する度合いである到達寄与度とを対応付けて記憶する寄与度記憶部と、
前記フレーム単位の映像信号と、前記寄与度記憶部に記憶された前記到達寄与度と、前記光源が発する光の基準光量とに基づいて、前記光量検出部で検出されるべき推定光量を前記光源毎に算出する推定光量算出部と、
前記推定光量算出部によって前記光源毎に算出された前記推定光量と、前記光量検出部によって検出された光量とを比較して、前記基準光量から光量が劣化した割合である劣化率を前記光源毎に算出する劣化率算出部と、
前記劣化率算出部によって前記光源毎に算出された前記劣化率に応じて、前記複数の光源が発する光の光量を制御する光量制御部とを備えることを特徴とする投写型表示装置。 Based on a plurality of light sources, a light modulation element that modulates light emitted from the plurality of light sources in units of pixels, and a video signal in units of frames, the light modulation element controls a modulation amount of light that is modulated in units of pixels. A projection display device comprising: a modulation amount control unit; a light combining unit that combines light modulated by the light modulation element; and a projection lens unit that projects light emitted from the light combining unit onto a screen. ,
A light amount detector for detecting the amount of light combined by the light combiner;
A contribution degree storage unit that associates and stores a divided region that is a region into which the light modulation element is divided and a reaching contribution degree that is a degree that the light modulated in the divided region reaches the light amount detection unit;
Based on the video signal in units of frames, the arrival contribution stored in the contribution storage unit, and a reference light amount of light emitted from the light source, an estimated light amount to be detected by the light amount detection unit is determined as the light source. An estimated light amount calculation unit to be calculated every time,
The estimated light amount calculated for each light source by the estimated light amount calculation unit and the light amount detected by the light amount detection unit are compared, and a deterioration rate that is a ratio of the light amount deteriorated from the reference light amount is determined for each light source. A deterioration rate calculation unit to calculate
A projection display device comprising: a light amount control unit that controls the amount of light emitted from the plurality of light sources according to the deterioration rate calculated for each light source by the deterioration rate calculation unit.
前記推定光量算出部は、前記一のフレーム又は前記他のフレームである算出対象フレームにおいて入力される映像信号と、前記寄与度記憶部に記憶された前記到達寄与度と、前記算出対象フレームにおいて前記光量検出部によって検出された光量と、前記ブランキング期間において入力される映像信号と、前記ブランキング期間において前記光量検出部によって検出された光量とに基づいて、前記推定光量を算出することを特徴とする請求項1に記載の投写型表示装置。 The modulation amount control unit is a blanking period in which the scanning position of the light modulation element is returned to the reference position from the end of scanning of one frame to the start of scanning of another frame continuous with the one frame. And individually controlling the modulation amount of the light modulation element,
The estimated light amount calculation unit includes a video signal input in a calculation target frame that is the one frame or the other frame, the reaching contribution degree stored in the contribution degree storage unit, and the calculation target frame. The estimated light amount is calculated based on a light amount detected by a light amount detection unit, a video signal input during the blanking period, and a light amount detected by the light amount detection unit during the blanking period. The projection display device according to claim 1.
前記絞り部は、前記光合成部から出射された光の一部を遮る非光透過性の部材によって構成されており、
前記光量検出部は、前記絞り部に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の投写型表示装置。 The projection lens unit has a diaphragm portion that narrows a range of light projected on the screen,
The aperture section is configured by a non-light transmissive member that blocks a part of the light emitted from the light combining section,
The projection display device according to claim 1, wherein the light amount detection unit is provided in the diaphragm unit.
前記光量検出部は、前記ダイクロイックプリズムの側面のうち、光が入射する光入射面及び光が出射する光出射面を除いた側面に対向して設けられており、前記複数の反射面が交わる位置よりも前記投写レンズユニット側に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の投写型表示装置。 The light combining unit is a dichroic prism having a plurality of reflection surfaces that transmit light of a specific wavelength and reflect light of other wavelengths,
The light amount detection unit is provided facing a side surface of the dichroic prism except for a light incident surface on which light is incident and a light emitting surface from which light is emitted, and a position where the plurality of reflection surfaces intersect The projection display device according to claim 1, wherein the projection display unit is provided closer to the projection lens unit.
前記複数の受光部は、前記光合成部の前記光出射面と垂直な方向に沿って順に配置されていることを特徴とする請求項10に記載の投写型表示装置。 The light amount detection unit includes a plurality of light receiving units corresponding to the plurality of light sources,
The projection display device according to claim 10, wherein the plurality of light receiving units are sequentially arranged along a direction perpendicular to the light emitting surface of the light combining unit.
前記複数の受光部は、前記光合成部の前記光出射面に平行な方向に沿って順に配置されており、前記受光部から前記受光部に対応する前記光変調素子までの光路長が長くなる組合せで配置されていることを特徴とする請求項10に記載の投写型表示装置。 The light amount detection unit includes a plurality of light receiving units corresponding to the plurality of light sources,
The plurality of light receiving units are sequentially arranged along a direction parallel to the light emitting surface of the light combining unit, and the optical path length from the light receiving unit to the light modulation element corresponding to the light receiving unit is increased. The projection display device according to claim 10, wherein the projection display device is arranged as follows.
前記光量制御部は、前記変調量差分が前記所定の閾値を超える場合に、前記一のフレームと前記他のフレームとの間において、前記複数の光源が発する光の光量を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の投写型表示装置。 It is determined whether a modulation amount difference, which is a difference between a modulation amount of the light modulation element in one frame and a modulation amount of the light modulation element in another frame continuous with the one frame, exceeds a predetermined threshold value. A scene change determination unit,
The light amount control unit controls the amount of light emitted from the plurality of light sources between the one frame and the other frame when the modulation amount difference exceeds the predetermined threshold value. The projection display device according to claim 1 or 2.
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