JP4487584B2 - Projection-type high-definition image display device - Google Patents
Projection-type high-definition image display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4487584B2 JP4487584B2 JP2004031234A JP2004031234A JP4487584B2 JP 4487584 B2 JP4487584 B2 JP 4487584B2 JP 2004031234 A JP2004031234 A JP 2004031234A JP 2004031234 A JP2004031234 A JP 2004031234A JP 4487584 B2 JP4487584 B2 JP 4487584B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display
- display element
- display device
- pixel
- projection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、投射型高精細画像表示装置に係り、特に高精細画像表示素子4枚を用いて超高精細画像を表示するための投射型高精細画像表示装置に関する。 The present invention relates to a projection-type high-definition image display device, and more particularly to a projection-type high-definition image display device for displaying an ultra-high-definition image using four high-definition image display elements.
超高精細画像を表示するものとして、例えば、水平方向4000画素、垂直方向2000画素の超高精細画像を表示する場合、フルの解像度で表示する場合は、水平・垂直4000×2000画素の表示素子を用いる方法が考えられる(例えば、非特許文献1参照)。 For example, when displaying an ultra-high-definition image, for example, when displaying an ultra-high-definition image of 4000 pixels in the horizontal direction and 2000 pixels in the vertical direction, or when displaying at full resolution, a display element of horizontal and vertical 4000 × 2000 pixels (For example, refer nonpatent literature 1).
また、水平・垂直4000×2000画素の表示素子4つを用いて、そのうちの2つを緑成分の表示に用いて、それらを水平方向、垂直方向に1/2画素ずらして配置することで、簡易的に8000×4000の表示エリアをカバーするような表示装置も実現されている(例えば、非特許文献2、3参照)。この方式を用いれば、水平・垂直2000×1000画素の表示素子2つを水平方向、垂直方向に1/2画素ずらして配置することで、4000×2000の表示エリアをカバーする装置が実現できる。
In addition, by using four horizontal and vertical display elements of 4000 × 2000 pixels, two of them are used for displaying a green component, and they are shifted by 1/2 pixel in the horizontal and vertical directions. A display device that simply covers a display area of 8000 × 4000 is also realized (for example, see Non-Patent
なお、他にも高精細画像を表示するものが提案されている(例えば、特許文献1,2,3,4,5,6、非特許文献2,3参照)。
しかしながら、上記に示すような4000×2000画素といった超高精細画像をフルの解像度で表示するための素子は、HDTV相当の画素数である2000×1000画素といった素子よりも、素子のサイズを大きくしたり、配線等プロセスに細線化が必要であり、製造コストが4倍以上高価になってしまう。 However, an element for displaying an ultra-high-definition image such as 4000 × 2000 pixels at full resolution as described above has a larger element size than an element such as 2000 × 1000 pixels that is equivalent to an HDTV. In addition, thinning is required for processes such as wiring, and the manufacturing cost becomes four times or more expensive.
上記の特許文献1、特許文献4等による方法は、一方向(垂直方向)のみの画素ずらしであり、水平方向には表示素子の画素数以上に解像度感が向上することはない。
The methods according to
また、非特許文献2には、赤、緑、青各2つ計6つの表示素子を用いて、赤、緑、青について水平・垂直方向に1/2画素ずらしをした場合(非特許文献2に示される方式B)の効果と、赤、青各1つ、緑2つの計4枚の表示素子を用いて、緑のみ水平・垂直方向に1/2画素ずらしを行った場合(非特許文献2に示される方式C)の効果に関する記述があり、当該文献中では、方式B・Cともほぼ同じ効果があるとして、緑のみずらした4つの表示素子による構成の投射型高精細画像表示装置が実現されている。非特許文献2の図1に示される評価実験結果では、ほぼ同じ効果とされている評価結果もごくわずかではあるが、方式Bの方が優れている。これは、方式Cの4枚目の構成の際、第4の表示素子として緑の素子を増やしているため、方式Bの6枚構成の赤・青成分に含まれる輝度成分による解像度感の向上がなくなったためであると考えられる。
Further,
また、非特許文献2の投射型画像表示装置では、斜め方向のみに画素ずらしが行われているため、投影面における各表示素子による画素中心位置の数は、表示画素の画素数の2倍しか存在しない。
Further, in the projection-type image display device of Non-Patent
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、廉価でかつ、高精細画像を表示することが可能な表示素子4枚を用いた投射型超高精細画像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 points, and an object thereof is to provide a projection-type ultra-high-definition image display device using four display elements that are inexpensive and capable of displaying a high-definition image. To do.
図1は、本発明の原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.
本発明は、スクリーンの前面または背面の、光源から発せられる光を4つのマトリクス型表示素子A,B,C,Dにより変調し、該スクリーン上に結像させる投射型高精細画像表示装置であって、
第1の色成分赤を表示する第1のマトリクス型表示素子Aと、
第2の色成分緑を表示する第2のマトリクス型表示素子Bと、
第3の色成分青を表示する第3のマトリクス型表示素子Cと、
第4の色成分として輝度(白色)成分または、緑成分よりも多くの輝度成分を含む色成分を表示する第4のマトリクス型表示素子Dと、
スクリーン上に投影される第1から第4の各マトリクス型表示素子の表示位置について、投影された画像の画像ピッチを単位とするスクリーン上の直交する空間座標軸x,yに対して、
投影面上の画素数を水平方向及び垂直方向に2倍にするために、
第1のマトリクス型表示素子Aの表示位置を、x方向+1/4・y方向+1/4、
第2のマトリクス型表示素子Bの表示位置を、x方向−1/4・y方向+1/4、
第3のマトリクス型表示素子Cの表示位置を、x方向+1/4・y方向−1/4、
第4のマトリクス型表示素子Dの表示位置を、x方向−1/4・y方向−1/4、だけ斜めにずらすように該第1から第4の各マトリクス型表示素子の位置を調整する位置制御手段と、を有する。
The present invention is a projection type high-definition image display device that modulates light emitted from a light source on the front or back of a screen by four matrix type display elements A, B, C, and D and forms an image on the screen. And
A first matrix type display element A for displaying a first color component red;
A second matrix type display element B for displaying the second color component green;
A third matrix type display element C for displaying a third color component blue;
A fourth matrix type display element D that displays a luminance (white) component or a color component that includes more luminance components than the green component as a fourth color component ;
For the first projected onto cleans display position of the fourth each matrix type display device, an orthogonal spatial coordinate x on the screen in units of image pitch of the projected image, with respect to y,
In order to double the number of pixels on the projection surface in the horizontal and vertical directions,
The display position of the first matrix type display element A is set to x direction + 1/4 · y direction + 1/4,
The display position of the second matrix type display element B is set to x direction-1 / 4 · y direction + 1/4,
The display position of the third matrix type display element C is set to x direction + 1/4 · y direction-1 / 4,
The positions of the first to fourth matrix display elements are adjusted so that the display position of the fourth matrix display element D is obliquely shifted by x direction-1 / 4 and y direction- 1 / 4. Position control means.
また、本発明は、各マトリクス型表示素子の各画素毎にマイクロレンズを配するか、もしくは前記各マトリクス型表示素子の各画素の反射部を凹面鏡とすることによって、前記スクリーン上に投影される各画素の中心位置に集光する。 In the present invention , a microlens is arranged for each pixel of each matrix type display element, or a reflection part of each pixel of each matrix type display element is used as a concave mirror and projected onto the screen. The light is condensed at the center position of each pixel.
また、本発明は、色成分演算処理手段を更に有し、
前記色成分演算処理手段は、
入力画像信号の、輝度成分Y及び色差成分U・Vまたは、3原色R'、G',B成分から各表示素子の表示色である第1、第2、第3の色成分及び輝度(白色)成分、または、緑成分よりも多くの輝度成分を含む第4の色成分に対応した、各表示素子の各画素の表示データを演算処理により求める。
The present invention further includes color component calculation processing means,
The color component calculation processing means includes
The first, second, and third color components and the brightness (white) that are display colors of each display element from the luminance component Y and the color difference components U · V or the three primary colors R ′, G ′, and B components of the input image signal. ) component, or the number of luminance components than the green component corresponding to including the fourth color component, Ru determined by arithmetically processing the display data of each pixel of the display elements.
また、本発明は、縮小演算処理手段を更に有し、
縮小演算処理手段は、
各表示素子から投影される各画素の表示位置に対応する位置の入力画像信号の画素値を中心とする縮小フィルタ処理により、各表示素子の各画素の表示データを求める。
The present invention further includes a reduction calculation processing means,
The reduction calculation processing means is
The reduction filtering centered on the pixel values of the input image signal at a position corresponding to the display position of each pixel to be projected from the display elements, Ru obtains display data for each pixel of each display element.
また、本発明は、4つの表示素子の各色成分を、時間方向に変化させる色成分変化制御手段を有する。 The present invention further includes color component change control means for changing the color components of the four display elements in the time direction.
上記のように、本発明は、廉価な2000×1000画素の高精細表示素子4枚を用いて、4000×2000画素の超高精細画像を表示する装置を実現することが可能であり、超高精細画像表示装置の製造コストを下げることができる。 As described above, the present invention can realize a device that displays an ultra-high-definition image of 4000 × 2000 pixels using four inexpensive high-definition display elements of 2000 × 1000 pixels. The manufacturing cost of the fine image display device can be reduced.
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図2は、本発明の第1の実施の形態における投影面上の表示素子による画像を示す。
[First Embodiment]
FIG. 2 shows an image by the display element on the projection surface in the first embodiment of the present invention.
同図では、投影面上の表示素子(横4画素、縦3画素)による画像を示しており、表示素子の1画素、画素の中心を示している。また、簡単のため、表示画素の形状は、正方形としているが、長方形であってもよい。 In the figure, an image by a display element (4 horizontal pixels and 3 vertical pixels) on the projection surface is shown, and one pixel of the display element and the center of the pixel are shown. For simplicity, the shape of the display pixel is a square, but it may be a rectangle.
図3は、本発明の第1の実施の形態における第4の表示素子による表示位置を示す。 FIG. 3 shows a display position by the fourth display element in the first embodiment of the present invention.
同図では、第1,2,3の表示素子A,B,Cの画像表示位置に対して、第4の表示素子Dによる画像の表示位置が、水平方向・垂直方向にそれぞれ1/2画素ピッチ分ずれて表示されている状態を示す。ここで、第1、2,3の表示素子が赤・青・緑の色成分を表示するとき、第4の表示素子が白色または、緑よりも輝度成分を多く含む色成分とする。 In the figure, the image display position of the fourth display element D is ½ pixel in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the image display positions of the first, second, and third display elements A, B, and C, respectively. A state where the display is shifted by the pitch is shown. Here, when the first, second, and third display elements display red, blue, and green color components, the fourth display element is white or a color component that includes more luminance components than green.
図4は、本発明の第1の実施の形態における投射型画像表示装置内部の光学系ブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram of the optical system inside the projection type image display apparatus according to the first embodiment of the present invention.
同図に示す投射型画像表示装置は、光源10、レンズ11、複数のミラー12、複数のハーフミラー13、複数のPBS(Polarizing Beam Splitter)14、複数の合成プリズム15、第1〜第4の表示素子A,B,C,Dから構成される。
The projection type image display apparatus shown in FIG. 1 includes a
光源10から出力される光(白色光)を、ミラー12,13、PBS14等を使って、4つの表示素子A,B,C,Dにそれぞれの表示色に対応する光波長成分の光を導き、それを再び合成プリズム15で合成し、レンズ11を介してスクリーン上に投影する。
The light (white light) output from the
投射型画像表示装置内での表示素子A,B,C,Dの位置決めにより、各表示素子からの表示は、図3で示したように導かれるようになる。 Display device A in the projection image display apparatus, B, C, by the positioning and D, the display from the display elements will be guided as shown in FIG.
人間の視覚特性から赤、青、緑のうちで、緑は最も輝度成分に近く空間分解能が高いとされている。しかしながら、緑よりも輝度成分である白色を用いる方が、より高い輝度・空間分解能が得られる。上記のように第4の表示素子を白色または、緑よりも輝度成分を多く含む第4の色成分とすることで、より高い輝度・解像度感が得られる。 According to human visual characteristics, among red, blue and green, green is closest to the luminance component and has high spatial resolution. However, higher brightness and spatial resolution can be obtained by using white, which is a brightness component, than green. As described above, when the fourth display element is a white color or a fourth color component containing more luminance components than green, a higher luminance and resolution feeling can be obtained.
また、各表示素子A,B,C,Dの投影位置の調整は、投射型画像表示装置の組み立て時点で調整し、完全に固定してしまう方法や、少なくとも基準とする表示素子以外の3つの表示素子に位置制御機構を設け、表示装置組み立て後、随時調整可能とする方法が考えられる。 Further, the projection positions of the display elements A, B, C, and D are adjusted at the time of assembling the projection type image display device and fixed completely, or at least three other than the reference display element. A method is conceivable in which a position control mechanism is provided on the display element so that the display element can be adjusted at any time after the display device is assembled.
各表示素子A,B,C,Dの位置調整方法としては、図5(a)に示すようにピエゾ素子やステッピングモータ等による位置制御機構を設け、スクリーン上に各表示素子から十字線やグリッドパターンを表示し、素子に対して水平・垂直位置に取り付けた位置制御機構の長さを調整し、基準とする表示素子との表示位置関係を目測または自動的に計算して調整する。 The display elements A, B, C, as a position adjusting method D is provided with a position control mechanism by a piezoelectric element or a stepping motor or the like as shown in FIG. 5 (a), the crosshairs and grid from the display elements on the screen The pattern is displayed, the length of the position control mechanism attached to the horizontal / vertical position with respect to the element is adjusted, and the display positional relationship with the reference display element is measured or automatically calculated and adjusted.
例えば、図5(a)のような状態から、図5(b)のように垂直方向の位置制御機構の長さを変化させることで、垂直方向の表示位置を調整したり、図5(c)のように水平方向の位置制御機構の長さを変化させることで、水平方向の位置を調整したり、図5(d)のように、複数の水平方向・複数の垂直方向の位置制御機構の長さの変化量を等しくせず不均一にすることで、回転方向に関しても位置を補正することができる。 For example, from the state shown in FIG. 5 (a), the by changing the length of the vertical position control mechanism as in FIG. 5 (b), to adjust the display position in the vertical direction, FIG. 5 (c The horizontal position can be adjusted by changing the length of the horizontal position control mechanism as shown in FIG. 5 ), or a plurality of horizontal and vertical position control mechanisms can be used as shown in FIG. By making the amount of change in the lengths nonuniform and non-uniform, it is possible to correct the position in the rotational direction.
[第2の実施の形態]
図6は、本発明の第2の実施の形態における投影面上の表示画面位置を示す。同図において、投影画面中心を基準として、各表示素子A,B,C,Dによる表示画面位置は、1/4画素ピッチ分ずれて表示されている。
[Second Embodiment]
FIG. 6 shows the display screen position on the projection plane in the second embodiment of the present invention. In the figure, the display screen positions by the display elements A, B, C, and D are displayed with a shift of ¼ pixel pitch with respect to the center of the projection screen.
図7は、本発明の第2の実施の形態における投影面上の表示素子による画像を示す。投影面での表示は、それぞれの表示素子による画素の中心でみると、同図のように、4つの表示素子によるモザイク配列となる。 FIG. 7 shows an image by the display element on the projection surface in the second embodiment of the present invention. When viewed at the center of the pixel of each display element, the display on the projection plane is a mosaic arrangement of four display elements as shown in FIG.
第2の実施の形態における投射型画像表示装置の構成は、前述の第1の実施の形態と同様であり、図4に示すように、光源10、レンズ11、複数のミラー12、複数のハーフミラー13、複数のPBS(Polarizing Beam Splitter)14、複数の合成プリズム15、第1〜第4の表示素子A,B,C,Dから構成される。
The configuration of the projection type image display apparatus in the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above. As shown in FIG. 4 , the
光源10から出力される光(白色光)を、ミラー12,13、PBS14等を使って、4つの表示素子A,B,C,Dにそれぞれの表示色に対応する光波長成分の光を導き、それを再び合成プリズム15で合成し、レンズ11を介してスクリーン上に投影する。
The light (white light) output from the
投射型画像表示装置内での表示素子A,B,C,Dの位置決めにより、各表示素子からの表示は、図6及び図7で示したように導かれるようになる。 Display device A in the projection image display apparatus, B, C, by the positioning and D, the display from the display elements will be guided as shown in FIGS.
人間の視覚特性から赤、青、緑のうちで、緑は最も輝度成分に近く空間分解能が高いとされている。しかしながら、緑よりも輝度成分である白色を用いる方が、より高い輝度・空間分解能が得られる。上記のように第4の表示素子を白色または、緑よりも輝度成分を多く含む第4の色成分とすることで、より高い輝度・解像度感が得られる。 According to human visual characteristics, among red, blue, and green, green is closest to the luminance component and has high spatial resolution. However, higher brightness and spatial resolution can be obtained by using white, which is a brightness component, than green. As described above, when the fourth display element is a white color or a fourth color component containing more luminance components than green, a higher luminance and resolution feeling can be obtained.
また、各表示素子A,B,C,Dの投影位置の調整は、投射型画像表示装置の組み立て時点で調整し、完全に固定してしまう方法や、少なくとも基準とする表示素子以外の3つの表示素子に位置制御機構を設け、表示装置組み立て後、随時調整可能とする方法が考えられる。 Further, the projection positions of the display elements A, B, C, and D are adjusted at the time of assembling the projection type image display device and fixed completely, or at least three other than the reference display element. A method is conceivable in which a position control mechanism is provided in the display element so that the display element can be adjusted as needed after the display device is assembled.
各表示素子A,B,C,Dの位置調整方法としては、前述の図5(a)に示すようにピエゾ素子やステッピングモータ等による位置制御機構を設け、スクリーン上に各表示素子から十字線やグリッドパターンを表示し、素子に対して水平・垂直位置に取り付けた位置制御機構の長さを調整し、基準とする表示素子との表示位置関係を目測または自動的に計算して調整する。 The position adjusting method of the display elements A, B, C, D, the position control mechanism by a piezoelectric element or a stepping motor or the like as shown in the aforementioned FIGS. 5 (a) is provided, the crosshairs from the display elements on the screen The grid pattern is displayed, the length of the position control mechanism attached to the horizontal and vertical positions with respect to the element is adjusted, and the display positional relationship with the reference display element is measured or automatically calculated and adjusted.
例えば、図5(a)のような状態から、図5(b)のように垂直方向の位置制御機構の長さを変化させることで、垂直方向の表示位置を調整したり、図5(c)のように水平方向の位置制御機構の長さを変化させることで、水平方向の位置を調整したり、図5(d)のように、複数の水平方向・複数の垂直方向の位置制御機構の長さの変化量を等しくせず不均一にすることで、回転方向に関しても位置を補正することができる。 For example, from the state shown in FIG. 5 (a), the by changing the length of the vertical position control mechanism as in FIG. 5 (b), to adjust the display position in the vertical direction, FIG. 5 (c The horizontal position can be adjusted by changing the length of the horizontal position control mechanism as shown in FIG. 5 ), or a plurality of horizontal and vertical position control mechanisms can be used as shown in FIG. By making the amount of change in the lengths nonuniform and non-uniform, it is possible to correct the position in the rotational direction.
また、緑ほどではないが、赤・青についても輝度成分を含んでいる。例えば、第4の素子の緑だけではなく、赤・青の表示素子についても、それぞれ水平・垂直に画素ずらしを行うことで、投影面における各表示素子による画素中心位置の数は、表示素子の画素数の4倍となり、より高い解像度感が得られる。 Although not as green, red and blue also contain luminance components. For example, not only the green of the fourth element but also the red and blue display elements are shifted horizontally and vertically, respectively, so that the number of pixel center positions by each display element on the projection plane is Four times the number of pixels, and a higher resolution can be obtained.
[第3の実施の形態]
本実施の形態では、各マトリクス型表示素子から投影される各画素の中心位置に光を集めるよう該各マトリクス型表示素子を配置する例を説明する。
[Third Embodiment]
In this embodiment, an example in which each matrix type display element is arranged so as to collect light at the center position of each pixel projected from each matrix type display element will be described.
図8〜図10は、本発明の第3の実施の形態における各表示素子の画素の中心に集光する例である。同図に示すように、表示素子30の各画素に対応するマイクロレンズアレイ20を取り付けることで、各表示素子30の画素の中心に集光することが可能である。 8 to 10 are examples in which light is condensed at the center of the pixel of each display element in the third embodiment of the present invention. As shown in the figure, by attaching a microlens array 20 corresponding to each pixel of the display element 30, it is possible to collect light at the center of the pixel of each display element 30.
また、反射型表示素子40の場合には、図9に示すように、反射型表示素子の各画素の反射部を凹面鏡とすることでも集光することができる。 Further, in the case of the reflective display element 40, as shown in FIG. 9 , the light can also be condensed by using a reflecting mirror for each pixel of the reflective display element as a concave mirror.
また、各画素中心に集光された場合、図10のように、各表示画素間での画素の重なりの量が少なくなり、解像度が向上する。 Further, when the light is condensed at the center of each pixel, as shown in FIG. 10 , the amount of overlapping of pixels between the display pixels is reduced, and the resolution is improved.
このように、投影面における各表示素子による画像の各画素毎に、その画素に対応する光を画素の一箇所(中心部等)に集めることで、画素ずらしを行った際の、画素間の重なり部分が小さくなり、より高い解像度感が得られるようになる。 In this way, for each pixel of the image by each display element on the projection surface, the light corresponding to that pixel is collected in one place (center part, etc.) of the pixel, and when the pixel shift is performed, The overlapping portion becomes smaller and a higher resolution can be obtained.
[第4の実施の形態]
本実施の形態では、各表示素子の色成分に対応した各表示素子の各画素の表示データを求める例を説明する。
[Fourth Embodiment]
In the present embodiment, an example in which display data of each pixel of each display element corresponding to the color component of each display element is obtained will be described.
図11は、本発明の第4の実施の形態における演算部を説明するための図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining a calculation unit according to the fourth embodiment of the present invention.
光の3原色R’、G’、B’による画像信号を入力信号とする場合、色成分演算処理部50において、R’、G’、B’の各成分から輝度成分Y及び表示3原色R、G、Bを計算し、第4の表示素子Dは、その白W(=輝度Y)成分の信号を表示する。また、第1〜第3の表示素子A,B,Cは、色成分演算処理部50から出力されるR,G,B各成分の信号を表示する。
When an image signal based on the three primary colors R ′, G ′, and B ′ of light is used as an input signal, the color component
入力3原色は、sRGBやHDTVやNTSCで定められているR,G,Bもしくは、CIEのX,Y,Z表色系の3刺激値などが考えられる。 The input three primary colors may be R, G, B defined by sRGB, HDTV, NTSC, or CIE X, Y, Z tristimulus values.
輝度成分Yと色差成分U(または、CbまたはPb)、V(または、CrまたはPr)による画像信号を入力信号とする場合、色成分演算処理部50において、Y,U,Vから表示3原色R、G、Bの各成分を計算し、第4の表示素子は、その白W(=輝度Y)成分の信号を、第1〜第3の表示素子には、色成分演算処理部50から出力されるR,G,B各成分の信号を表示する。
When an image signal based on a luminance component Y and a color difference component U (or Cb or Pb) or V (or Cr or Pr) is used as an input signal, the color component
ここで、YUVから
R=Y+0.000×U+1.140×V
G=Y−0.396×U−0.581×V
B=Y+2.029×U−0.000×V
として、RGB成分を得ることができる。
Here, from YUV, R = Y + 0.000 × U + 1.140 × V
G = Y−0.396 × U−0.581 × V
B = Y + 2.029 × U−0.000 × V
As a result, RGB components can be obtained.
出力は、R,G,B,Wでなくてもよく、色成分演算処理部50において、表示4原色となるX1,X2,X3,X4を求めて、その各色を表示に使用してもよい。
The output may not be R, G, B, and W, and the color component
色成分演算処理後の結果は、フレームバッファ60に蓄えられ、そこに蓄えられた各色成分の画像データを縮小処理演算部70で各表示素子の画素数に併せて各表示素子から投影される各画素の表示位置に対応する位置の入力画像信号の画素値を中心とする縮小フィルタ処理され、表示素子のデータシフトレジスタ80に送られ、表示素子に適した画素数で表示される。
The result after the color component calculation processing is stored in the
また、図11(b)に示すように、色成分演算処理部50の処理結果を、複数行分のラインバッファ90に入力し、それを用いて縮小演算処理部70で縮小演算処理を行い、その結果を各表示素子の画素に対応するフレームバッファ60にそれぞれ蓄え、そこから表示素子のデータシフトレジスタに送って表示してもよい。
Further, as shown in FIG. 11 (b), the processing result of the color
なお、縮小演算処理部70における、縮小演算処理としては、「最近傍法(ニアレストネイバー法)」や「線形補完法(バイリニア法)」、「3次補完法(バイキュービック法)」、「面積平均法」等が考えられる。
The reduction calculation processing in the reduction
このように、色成分演算処理部50及び縮小演算処理部70を組み合わせることにより、色合い・画素データ表示位置を最適化できる。
In this way, by combining the color component
[第5の実施の形態]
本実施の形態では、入力画像信号から各表示素子の画素の表示データを求めるための動作を説明する。
[Fifth Embodiment]
In this embodiment, an operation for obtaining display data of pixels of each display element from an input image signal will be described.
図12は、本発明の第5の実施の形態における入力画像信号から各表示素子の画素の表示データを求める例を示す図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of obtaining display data of pixels of each display element from an input image signal according to the fifth embodiment of the present invention.
入力信号として、横方向8画素、縦方向6画素の画像データが与えられ、図11(a)のように色成分演算処理部50を経たフレームバッファ60上に、図12(a)のように各色成分の画像が蓄積される。
As an input signal, the horizontal direction 8 pixels in the vertical direction 6 pixel image data is provided, on the
縮小演算としてリサンプリングにより第1の表示素子Aでは、横方向奇数番目、縦方向奇数番目の第1の色成分のR11,R13,R15,R17,R31,R33,R35,R37,R51,R53,R55,R57の画素データが表示素子に表示データとして送られる。 In the first display element A by resampling as reduction operation, lateral odd, R11 vertical odd-numbered first color component, R13, R15, R17, R 31, R33, R35, R37, R51, R53 , R55, and R57 are sent as display data to the display element.
第2の表示素子では、横方向偶数番目、縦方向奇数番目の第2の色成分のG12,G14,G16,G18,G32,G34,G36,G38,G52,G54,G56,G58の画素データが表示素子に表示データとして送られる。 In the second display element, the pixel data of G12, G14, G16, G18, G32, G34, G36, G38, G52, G54, G56, and G58 of the second color component of the even number in the horizontal direction and the odd number in the vertical direction are stored. It is sent as display data to the display element.
第3の表示素子では、横方向偶数番目、縦方向偶数番目の第3の色成分のB22,B24,B26,B28,B42,B44,B46,B48,B62,B64,B66,B68の画素データが表示素子に表示データとして送られる。 In the third display element, the pixel data of B22, B24, B26, B28, B42, B44, B46, B48, B62, B64, B66, and B68 of the third color component of the even number in the horizontal direction and the even number in the vertical direction are stored. It is sent as display data to the display element.
第4の表示素子では、横方向奇数番目、縦方向偶数番目の第4の色成分(白色)のW21,W23,W25,W27,W41,W43,W45,W47,W61,W63,W65,W67の画素データが表示素子に表示データとして送れる。 In the fourth display element, the fourth color components (white) W21, W23, W25, W27, W41, W43, W45, W47, W61, W63, W65, W67 of the odd number in the horizontal direction and the even number in the vertical direction. Pixel data can be sent to the display element as display data.
結果としてスクリーン上に投影される画像は、画素中心位置でみると図12(c)のようになる。 As a result the image projected on the screen is as shown in FIG. 12 (c) Looking at the pixel center position.
[第6の実施の形態]
本実施の形態では、4つの表示素子の各表示色成分を、時間方向に変化させる例を説明する。
[Sixth Embodiment]
In the present embodiment, an example will be described in which display color components of four display elements are changed in the time direction.
図13は、本発明の第6の実施の形態における投射型画像表示装置内部の光学系ブロック図である。同図において、図4と同一構成要素には同一符号を付す。 FIG. 13 is a block diagram of an optical system inside the projection type image display apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In the figure, the same numerals are assigned to the same components as FIG.
図14は、本発明の第6の実施の形態における回転色フィルタを示す図であり、図15は、本発明の第6の実施の形態における第1から第4の回転色フィルタの色の組み合わせを示す。 FIG. 14 is a diagram showing a rotating color filter in the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a combination of colors of the first to fourth rotating color filters in the sixth embodiment of the present invention. Indicates.
図13に示すように、図14に示すような各表示素子の前にそれぞれ回転色フィルタ16を挿入した構成において、図4の構成と異なる。このように、回転色フィルタ16を挿入し、4つの回転色フィルタ16を同期させて回転させることで時間方向に各表示素子の表示色を変化させる。
As shown in FIG. 13, in the configuration of inserting a
回転周期は、表示素子のリフレッシュ周期R、もしくは、Rの整数分の1とする。 The rotation period is set to the refresh period R of the display element or 1 / integer of R.
図15は、回転周期Tとして、各表示素子の表示色を順次変化させていったときの様子を示している。各素子の表示色は、回転色フィルタ16上部の表示色フィルタ161,162の入った円を透過してきた光ということになる。
FIG. 15 shows a state in which the display color of each display element is sequentially changed as the rotation period T. The display color of each element is the light transmitted through the circle containing the
T=1では、第1の回転色フィルタが第1の表示色を、第2の回転色フィルタが第2の表示色を、第3の回転色フィルタが第3の表示色を、第4の回転色フィルタが第4の表示色を表示することになる。 At T = 1, the first rotation color filter has the first display color, the second rotation color filter has the second display color, the third rotation color filter has the third display color, and the fourth display color. The rotation color filter displays the fourth display color.
T=2となった瞬間に、全ての回転フィルタが反時計回りに90度回転し、第1の回転色フィルタが第2の表示色を、第2の回転色フィルタが第3の表示色を、第3の回転色フィルタが第4の表示色を、第4の回転色フィルタが第1の表示色を表示することになる。 At the moment when T = 2, all the rotation filters are rotated 90 degrees counterclockwise, the first rotation color filter is the second display color, and the second rotation color filter is the third display color. The third rotation color filter displays the fourth display color, and the fourth rotation color filter displays the first display color.
同様に、T=3となった瞬間に、全ての回転フィルタが反時計回りに90度回線し、第1の回転色フィルタが第3の表示色を、第2の回転色フィルタが第4の表示色を、第3の回転色フィルタが第1の表示色を、第4の回転色フィルタが第2の表示色を表示することになる。 Similarly, at the moment when T = 3, all the rotation filters are connected 90 degrees counterclockwise, the first rotation color filter is the third display color, and the second rotation color filter is the fourth. As for the display color, the third rotation color filter displays the first display color, and the fourth rotation color filter displays the second display color.
このように、回転色フィルタを上記の第1〜第5の実施の形態と組み合わせることにより、例えば、ある時点で輝度成分の小さい青の表示位置だったところが、時間経過により輝度成分の大きい緑の表示に変わるといったことが実現され、時間方向を使った解像度感が向上する。 In this way, by combining the rotating color filter with the first to fifth embodiments described above, for example, a blue display position with a small luminance component at a certain point in time is a green display with a large luminance component over time. The change to display is realized, and the sense of resolution using the time direction is improved.
図16は、本発明の第1〜第6の実施の形態による投射型高精細画像表示装置の構成を示す。 FIG. 16 shows the configuration of a projection type high-definition image display device according to the first to sixth embodiments of the present invention.
なお、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications and applications are possible within the scope of the claims.
本発明は、プロジェクタ装置に適用できる。 The present invention can be applied to a projector apparatus.
1 位置決め手段
2 スクリーン
10 光源
11 レンズ
12 ミラー
13 ハーフミラー
14 PBS
15 合成プリズム
16 回転色フィルタ
50 色成分演算処理部
60 フレームバッファ
70 縮小演算処理部
80 データシフトレジスタ
90 ラインバッファ
161,162 表示色フィルタ
DESCRIPTION OF
15
Claims (5)
第1の色成分赤を表示する第1のマトリクス型表示素子Aと、
第2の色成分緑を表示する第2のマトリクス型表示素子Bと、
第3の色成分青を表示する第3のマトリクス型表示素子Cと、
第4の色成分として輝度(白色)成分または、緑成分よりも多くの輝度成分を含む色成分を表示する第4のマトリクス型表示素子Dと、
前記スクリーン上に投影される前記第1から第4の各マトリクス型表示素子の表示位置について、投影された画像の画像ピッチを単位とするスクリーン上の直交する空間座標軸x,yに対して、
投影面上の画素数を水平方向及び垂直方向に2倍にするために、
前記第1のマトリクス型表示素子Aの表示位置を、x方向+1/4・y方向+1/4、
前記第2のマトリクス型表示素子Bの表示位置を、x方向−1/4・y方向+1/4、
前記第3のマトリクス型表示素子Cの表示位置を、x方向+1/4・y方向−1/4、
前記第4のマトリクス型表示素子Dの表示位置を、x方向−1/4・y方向−1/4、だけ斜めにずらすように該第1から第4の各マトリクス型表示素子の位置を調整する位置制御手段と、を有することを特徴とする投射型高精細画像表示装置。 A projection type high-definition image display device that modulates light emitted from a light source on the front or back of a screen by four matrix type display elements A, B, C, and D, and forms an image on the screen,
A first matrix type display element A for displaying a first color component red;
A second matrix type display element B for displaying the second color component green;
A third matrix type display element C for displaying a third color component blue;
A fourth matrix type display element D that displays a luminance (white) component or a color component that includes more luminance components than the green component as a fourth color component ;
The display position from the first projected before Symbol on the screen 4 each matrix type display device, an orthogonal spatial coordinate x on the screen in units of image pitch of the projected image, with respect to y,
In order to double the number of pixels on the projection surface in the horizontal and vertical directions,
The display position of the first matrix type display device A, x-direction +1/4 · y direction +1/4,
The display position of the second matrix type display device B, x-direction -¼ · y direction +1/4,
The display position of the third matrix type display device C, x-direction +1/4 · y direction -1/4,
Adjusting the position of said fourth matrix display the display position of the device D, x-direction -1/4 · y direction -1/4, only the matrix type display device from the first to the fourth to shift obliquely A projection-type high-definition image display device.
前記色成分演算処理手段は、
入力画像信号の、輝度成分Y及び色差成分U・Vまたは、3原色R'、G',B成分から各表示素子の表示色である第1、第2、第3の色成分及び輝度(白色)成分、または、緑成分よりも多くの輝度成分を含む第4の色成分に対応した、各表示素子の各画素の表示データを演算処理により求めることを特徴とする請求項1または2に記載の投射型高精細画像表示装置。 A color component calculation processing unit;
The color component calculation processing means includes
The first, second, and third color components and the brightness (white) that are display colors of each display element from the luminance component Y and the color difference components U · V or the three primary colors R ′, G ′, and B components of the input image signal. 3. The display data of each pixel of each display element corresponding to the fourth color component including a greater luminance component than the component) or the green component is obtained by arithmetic processing. Projection type high-definition image display device.
前記縮小演算処理手段は、
前記各表示素子から投影される各画素の表示位置に対応する位置の入力画像信号の画素値を中心とする縮小フィルタ処理により、各表示素子の各画素の表示データを求めることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の投射型高精細画像表示装置。 A further reduction processing means;
The reduction calculation processing means includes:
The display data of each pixel of each display element is obtained by reduction filter processing centering on a pixel value of an input image signal at a position corresponding to a display position of each pixel projected from each display element. Item 4. The projection type high-definition image display device according to any one of Items 1 to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004031234A JP4487584B2 (en) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Projection-type high-definition image display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004031234A JP4487584B2 (en) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Projection-type high-definition image display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005221885A JP2005221885A (en) | 2005-08-18 |
JP4487584B2 true JP4487584B2 (en) | 2010-06-23 |
Family
ID=34997549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004031234A Expired - Fee Related JP4487584B2 (en) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Projection-type high-definition image display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4487584B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7322691B2 (en) | 2019-12-16 | 2023-08-08 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
JP2021096321A (en) | 2019-12-16 | 2021-06-24 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
JP2021103201A (en) | 2019-12-24 | 2021-07-15 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
JP2021110883A (en) | 2020-01-14 | 2021-08-02 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
JPWO2022009466A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-13 |
-
2004
- 2004-02-06 JP JP2004031234A patent/JP4487584B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005221885A (en) | 2005-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4777675B2 (en) | Image processing apparatus, image display apparatus, image processing method, program for causing computer to execute the method, and recording medium | |
JP4825561B2 (en) | Image display device | |
US6971748B2 (en) | High-resolution display including pixel moving optical system | |
CN106385575A (en) | Projection image processing method and device and projection display system | |
US20010048413A1 (en) | Display device, method of adjusting a display device, and a cellular phone | |
JP5200743B2 (en) | Image processing apparatus, image display apparatus, image processing method, image display method, and program | |
WO2012117616A1 (en) | Image pick-up device and defective pixel correction method | |
JP2008096956A (en) | Image display method and image display device | |
JP2008011529A (en) | Apparatus and method of recovering high pixel image | |
JP4487584B2 (en) | Projection-type high-definition image display device | |
JP2004112738A (en) | Resolution conversion method and pixel data processing circuit for single-ccd color-image sensor | |
JP6751426B2 (en) | Imaging device | |
JP5522241B2 (en) | Image processing apparatus, image display apparatus, image processing method, image display method, and program | |
US20090122089A1 (en) | Image display apparatus and image display method | |
JP6022428B2 (en) | Image photographing apparatus and image photographing method | |
JPH10191400A (en) | Three-dimensional image display device | |
JPH06214250A (en) | Liquid crystal projector | |
CN101238725A (en) | Reduced 'chin' height projection TV | |
JP4919412B2 (en) | Solid-state imaging device | |
JP3999510B2 (en) | Display system | |
JP2002159016A (en) | Image pickup device | |
JP2011174993A (en) | Image display device | |
JPH0530436A (en) | Image pickup device | |
JP2006094194A (en) | Signal processing device and method therefor | |
JPH04298715A (en) | Color video display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060414 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090601 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090714 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091208 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100309 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100322 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409 Year of fee payment: 4 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |