JP4525745B2 - プロジェクタ、プロジェクションシステム及びプロジェクタにおける画素値生成方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、上記のように構成することにより、そのような場合であっても、各光変調素子における各画素について適切な画素値を生成することが可能となる。
図1及び図2は、実施形態1に係るプロジェクションシステム1及びプロジェクタ10を説明するために示す図である。
実施形態1に係るプロジェクタ10は、例えば、2K×4K(2000行×4000列)のリア型の超高画素プロジェクタであり、図1に示すように、照明手段100と、照明手段100からの光を変調して第1画像光として射出する第1画像形成手段1100と、照明手段100からの光を変調して第2画像光として射出する第2画像形成手段2100と、第1画像形成手段1100から射出される第1画像光と、第2画像形成手段2100から射出される第2画像光とを合成する偏光合成光学系としての偏光合成プリズム300と、偏光合成プリズム300で合成された画像光を投写する投写光学系400とを備える。
実施形態1に係るプロジェクタ10は、投写面としてのスクリーンSCRにおける液晶パネル1300R,1300G,1300B,2300R,2300G,2300Bの投写位置を光学的に調整する投写位置調整手段として、第1画像形成手段1100における3つの液晶パネル1300R,1300G,1300B及び第2画像形成手段2100における3つの液晶パネル2300R,2300G,2300Bのそれぞれを独立して6軸で位置調整する6つの位置調整装置(図示せず。)をさらに備える。
図4は、スクリーンSCRにおける仮想画素を説明するために示す図である。図4(a)はスクリーンSCRにおける仮想画面Iwを説明するために示す図であり、図4(b)は図4(a)の符号Aで示す部分の拡大図である。
第1ステップは、撮像素子500を用いて、第1画像形成手段1100における3つの液晶パネル1300R,1300G,1300B及び第2画像形成手段2100における液晶パネル2300R,2300G,2300Bのそれぞれについて、各画素からの光の投写位置を撮影するステップである。
具体的に説明すると、プロジェクタ10からテストパターン(例えば、各色毎の縞模様、格子模様、ドット模様など。)をスクリーンSCRに向けて投写し、スクリーンSCRに投写されたテストパターンを撮像素子500で撮影する。
第2ステップは、撮像素子500による撮影結果に基づいて、画素値生成手段としての表示情報処理部710が各画素における画素値を生成するステップである。また、第2ステップは、次に示す画素投写位置情報生成ステップと、パラメータ生成ステップとを含んでいる。
画素投写位置情報生成ステップは、撮像素子500による撮影結果に基づいて、各液晶パネル(液晶パネル1300R,1300G,1300B,2300R,2300G,2300B)が有する各画素からの光が、複数の仮想画素のうちどの仮想画素にどのくらいの面積割合で投写されるかに関する画素投写位置情報を生成するステップである。実施形態1においては、PC600が、撮像素子500による撮影結果に基づいて画素投写位置情報を生成する。
パラメータ生成ステップは、画素投写位置情報生成ステップを行うことによって生成された画素投写位置情報に基づいて画素値生成パラメータを生成するステップである。実施形態1においては、PC600が、画素投写位置情報に基づいて画素値生成パラメータを生成する。
図5(a)は液晶パネル1300Rの画素P400,800からの光が投写される領域PR(1)400,800と、仮想画面Iwにおける各仮想画素との関係を示す図であり、図5(b)は液晶パネル1300Gの画素P400,800からの光が投写される領域PG(1)400,800と、仮想画面Iwにおける各仮想画素との関係を示す図であり、図5(c)は液晶パネル1300Bの画素P400,800からの光が投写される領域PB(1)400,800と、仮想画面Iwにおける各仮想画素との関係を示す図である。
なお、DR1、DR2、DR3、DR4はそれぞれ、仮想画素HP399,800、仮想画素HP400,800、仮想画素HP400,801、仮想画素HP399,801における赤の画素値であり、SR1(1)、SR2(1)、SR3(1)、SR4(1)はそれぞれ、液晶パネル1300Rが有する画素P400,800からの光が仮想画素HP399,800の位置、仮想画素HP400,800の位置、仮想画素HP400,801の位置、仮想画素HP399,801の位置に投写される面積割合である。
なお、DG1、DG2、DG3、DG4はそれぞれ、仮想画素HP399,800、仮想画素HP400,800、仮想画素HP400,801、仮想画素HP399,801における緑の画素値であり、SG1(1)、SG2(1)、SG3(1)、SG4(1)はそれぞれ、液晶パネル1300Gが有する画素P400,800からの光が仮想画素HP399,800の位置、仮想画素HP400,800の位置、仮想画素HP400,801の位置、仮想画素HP399,801の位置に投写される面積割合である。
なお、DB1、DB2、DB3、DB4はそれぞれ、仮想画素HP399,800、仮想画素HP400,800、仮想画素HP400,801、仮想画素HP399,801における青の画素値であり、SB1(1)、SB2(1)、SB3(1)、SB4(1)はそれぞれ、液晶パネル1300Bが有する画素P400,800からの光が仮想画素HP399,800の位置、仮想画素HP400,800の位置、仮想画素HP400,801の位置、仮想画素HP399,801の位置に投写される面積割合である。
なお、DR1は、仮想画素HP400,800における赤の画素値であり、SR1(2)は、液晶パネル2300Rが有する画素P400,800からの光が仮想画素HP400,800の位置に投写される面積割合である。
なお、DG1は、仮想画素HP400,800における緑の画素値であり、SG1(2)は、液晶パネル2300Gが有する画素P400,800からの光が仮想画素HP400,800の位置に投写される面積割合である。
なお、DB1、DB2、DB3、DB4はそれぞれ、仮想画素HP400,800、仮想画素HP401,800、仮想画素HP401,801、仮想画素HP400,801における青の画素値であり、SB1(2)、SB2(2)、SB3(2)、SB4(2)はそれぞれ、液晶パネル2300Bが有する画素P400,800からの光が仮想画素HP400,800の位置、仮想画素HP401,800の位置、仮想画素HP401,801の位置、仮想画素HP400,801の位置に投写される面積割合である。
図7は、実施形態2に係るプロジェクタ12を説明するために示す図である。なお、図7において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図8は、実施形態3に係るプロジェクタ14を説明するために示す図である。なお、図8において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図10は、実施形態4に係るプロジェクタ16を説明するために示す図である。なお、図10において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図11は、実施形態5に係るプロジェクタ18を説明するために示す図である。なお、図11において、図2と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
Claims (16)
- 照明手段と、
前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第1光学ユニットを有し、前記第1光学ユニットを用いて第1画像光を射出する第1画像形成手段と、
前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第2光学ユニットを有し、前記第2光学ユニットを用いて第2画像光を射出する第2画像形成手段と、
前記第1画像形成手段から射出される第1画像光と、前記第2画像形成手段から射出される第2画像光とを合成する偏光合成光学系と、
前記偏光合成光学系で合成された画像光を投写する投写光学系と、
投写面における前記光変調素子の投写位置を光学的に調整する投写位置調整手段と、
前記投写位置調整手段で投写位置が調整された前記光変調素子が有する各画素からの光の投写位置に基づいて、当該各画素における画素値を生成する画素値生成手段とを備え、
前記画素値生成手段は、投写面において複数の仮想画素を含む仮想画面を定義したときに、前記光変調素子が有する各画素からの光が前記複数の仮想画素のうちどの仮想画素にどのくらいの割合で投写されるかに関する画素投写位置情報に基づいて、前記各画素における画素値を生成することを特徴とするプロジェクタ。 - 照明手段と、
前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第1光学ユニットを有し、前記第1光学ユニットを用いて第1画像光を射出する第1画像形成手段と、
前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第2光学ユニットを有し、前記第2光学ユニットを用いて第2画像光を射出する第2画像形成手段と、
前記第1画像形成手段から射出される第1画像光と、前記第2画像形成手段から射出される第2画像光とを合成する偏光合成光学系と、
前記偏光合成光学系で合成された画像光を投写する投写光学系と、
投写面における前記光変調素子の投写位置を光学的に調整する投写位置調整手段と、
前記投写位置調整手段で投写位置が調整された前記光変調素子が有する各画素からの光の投写位置に基づいて、当該各画素における画素値を生成する画素値生成手段とを備え、
前記画素値生成手段は、
投写面において複数の仮想画素を含む仮想画面を定義したときに、前記光変調素子が有する各画素からの光が前記複数の仮想画素のうちどの仮想画素にどのくらいの割合で投写されるかに関する画素投写位置情報を生成する画素投写位置情報生成機能と、
前記画素投写位置情報生成機能によって生成された画素投写位置情報に基づいて画素値生成パラメータを生成するパラメータ生成機能とを備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記画素投写位置情報に基づいて生成された画素値生成パラメータを記憶するパラメータ記憶部をさらに備え、
前記画素値生成手段は、前記パラメータ記憶部が記憶する画素値生成パラメータを用いて、前記各画素における画素値を生成することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記割合は、面積割合であることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記割合は、光量割合であることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第1画像形成手段における前記光変調素子及び前記第2画像形成手段における前記光変調素子のそれぞれについて、各画素からの光の投写位置を撮影する 撮像素子をさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第1画像形成手段は、
前記照明手段からの光を3つの色光に分離する色分離光学系と、
前記色分離光学系で分離された3つの色光をそれぞれ変調する、前記光変調素子としての3つの光変調素子及び前記3つの光変調素子で変調される色光を合成する色合成光学系からなる前記第1光学ユニットとを有し、
前記第2画像形成手段は、
前記照明手段からの光を3つの色光に分離する色分離光学系と、
前記色分離光学系で分離された3つの色光をそれぞれ変調する、前記光変調素子としての3つの光変調素子及び前記3つの光変調素子で変調される色光を合成する色合成光学系からなる前記第2光学ユニットとを有することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項7に記載のプロジェクタにおいて、
前記投写位置調整手段は、前記第1画像形成手段における前記3つの光変調素子及び前記第2画像形成手段における前記3つの光変調素子のそれぞれを独立して6軸で位置調整する位置調整装置であることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜7のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記投写位置調整手段は、前記第1光学ユニット及び前記第2光学ユニットのそれぞれを独立して6軸で位置調整する位置調整装置であることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜7のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記投写位置調整手段は、前記第1光学ユニットと前記偏光合成光学系との間及び前記第2光学ユニットと前記偏光合成光学系との間のうち少なくともいずれかに配置される1又は2の光シフト素子であることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜10のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記照明手段からの光を第1偏光成分を含む光と第2偏光成分を含む光とに分離する偏光分離光学系、前記偏光分離光学系で分離された第1偏光成分を含む光を前記第1画像形成手段に導光する第1導光光学系及び前記偏光分離光学系で分離された第2偏光成分を含む光を前記第2画像形成手段に導光する第2導光光学系を有する偏光分離・導光光学系をさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1〜10のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記照明手段として、第1画像形成手段に向けて光を射出する第1照明手段及び第2画像形成手段に向けて光を射出する第2照明手段を備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 照明手段と、前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第1光学ユニットを有し、前記第1光学ユニットを用いて第1画像光を射出する第1画像形成手段と、前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第2光学ユニットを有し、前記第2光学ユニットを用いて第2画像光を射出する第2画像形成手段と、前記第1画像形成手段から射出される第1画像光と、前記第2画像形成手段から射出される第2画像光とを合成する偏光合成光学系と、前記偏光合成光学系で合成された画像光を投写する投写光学系と、投写面における前記光変調素子の投写位置を光学的に調整する投写位置調整手段と、前記投写位置調整手段で投写位置が調整された前記光変調素子が有する各画素からの光の投写位置に基づいて、当該各画素における画素値を生成する画素値生成手段とを備えるプロジェクタと、
前記第1画像形成手段における前記光変調素子及び前記第2画像形成手段における前記光変調素子のそれぞれについて、各画素からの光の投写位置を撮影する撮像素子と、
前記撮像素子による撮影結果に基づいて、投写面において複数の仮想画素を含 む仮想画面を定義したときに、前記光変調素子が有する各画素からの光が前記複数の仮想画素のうちどの仮想画素にどのくらいの割合で投写されるかに関する画素投写位置情報を生成する画素投写位置情報生成機能と、前記画素投写位置情報生成機能によって生成された画素投写位置情報に基づいて画素値生成パラメータを生成するパラメータ生成機能とを備える電子計算機とを備え、
前記画素値生成手段は、前記電子計算機によって生成された前記画素値生成パラメータを用いて、前記各画素における画素値を生成することを特徴とするプロジェクションシステム。 - 請求項13に記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記プロジェクタは、前記電子計算機によって生成された画素値生成パラメータを記憶するパラメータ記憶部をさらに備え、
前記画素値生成手段は、前記パラメータ記憶部が記憶する画素値生成パラメータを用いて、前記各画素における画素値を生成することを特徴とするプロジェクションシステム。 - 照明手段と、
前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第1光学ユニットを有し、前記第1光学ユニットを用いて変調された第1画像光を射出する第1画像形成手段と、
前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第2光学ユニットを有し、前記第2光学ユニットを用いて変調された第2画像光を射出する第2画像形成手段と、
前記第1画像形成手段から射出される第1画像光と、前記第2画像形成手段から射出される第2画像光とを合成する偏光合成光学系と、
前記偏光合成光学系で合成された画像光を投写する投写光学系と、
投写面における前記光変調素子の投写位置を光学的に調整する投写位置調整手段と、
前記投写位置調整手段で投写位置が調整された前記光変調素子が有する各画素 からの光の投写位置に基づいて、当該各画素における画素値を生成する画素値生成手段とを備えるプロジェクタにおける画素値生成方法であって、
撮像素子を用いて、前記第1画像形成手段における前記光変調素子及び前記第2画像形成手段における前記光変調素子のそれぞれについて、各画素からの光の投写位置を撮影する第1ステップと、
前記撮像素子による撮影結果に基づいて、前記画素値生成手段が各画素における画素値を生成する第2ステップとをこの順序で含み、
前記第2ステップにおいては、前記画素値生成手段は、投写面において複数の仮想画素を含む仮想画面を定義したときに、前記光変調素子が有する各画素からの光が前記複数の仮想画素のうちどの仮想画素にどのくらいの割合で投写されるかに関する画素投写位置情報に基づいて、前記各画素における画素値を生成することを特徴とするプロジェクタにおける画素値生成方法。 - 照明手段と、
前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第1光学ユニットを有し、前記第1光学ユニットを用いて変調された第1画像光を射出する第1画像形成手段と、
前記照明手段からの光を変調する光変調素子を有する第2光学ユニットを有し、前記第2光学ユニットを用いて変調された第2画像光を射出する第2画像形成手段と、
前記第1画像形成手段から射出される第1画像光と、前記第2画像形成手段から射出される第2画像光とを合成する偏光合成光学系と、
前記偏光合成光学系で合成された画像光を投写する投写光学系と、
投写面における前記光変調素子の投写位置を光学的に調整する投写位置調整手段と、
前記投写位置調整手段で投写位置が調整された前記光変調素子が有する各画素からの光の投写位置に基づいて、当該各画素における画素値を生成する画素値生成手段とを備えるプロジェクタにおける画素値生成方法であって、
撮像素子を用いて、前記第1画像形成手段における前記光変調素子及び前記第 2画像形成手段における前記光変調素子のそれぞれについて、各画素からの光の投写位置を撮影する第1ステップと、
前記撮像素子による撮影結果に基づいて、前記画素値生成手段が各画素における画素値を生成する第2ステップとをこの順序で含み、
前記第2ステップは、
前記撮像素子による撮影結果に基づいて、投写面において複数の仮想画素を含む仮想画面を定義したときに、前記光変調素子が有する各画素からの光が前記複数の仮想画素のうちどの仮想画素にどのくらいの割合で投写されるかに関する画素投写位置情報を生成する画素投写位置情報生成ステップと、
前記画素投写位置情報生成ステップを行うことによって生成された前記画素投写位置情報に基づいて画素値生成パラメータを生成するパラメータ生成ステップとを含むことを特徴とするプロジェクタにおける画素値生成方法。
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