JP4894442B2 - Video generation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、時間混色によりカラー映像を生成する映像生成装置に係り、特に、より明るい映像を生成する映像生成装置に関する。 The present invention relates to a video generation apparatus that generates a color video by temporal color mixing, and more particularly to a video generation apparatus that generates a brighter video.
従来、空間光変調器の応答速度およびパルス幅変調信号の転送速度の各制限を緩和するディスプレイシステムが知られている(例えば特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a display system is known that relaxes restrictions on the response speed of a spatial light modulator and the transfer speed of a pulse width modulation signal (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のディスプレイシステムは、光源からの白色光を複数の色成分の光に時分割に色分離する色可変フィルターユニットと、色可変フィルターユニットから供給される複数の色成分の光により照明され、各色成分の画像光を生成する空間光変調器と、前記複数の色成分の光の輝度をそれぞれ3段階以上切替える輝度可変フィルターユニットとを備えている。
The display system described in
そして、輝度可変フィルターユニットの輝度比を1:4:32のように2の整数乗に選び、光変調器の変調時間を3:7:7に設定することにより、従来255の変調時間を必要としていたものについて(3+7+7)=17の変調時間で済ませることができる。したがって、1画素当たりのデータ転送に割当てられる時間が従来のものより長くすることができ、その結果、電気回路の動作速度を遅くすることが可能となる。更に、消費電力の低減、部品コストの削減、回路設計コスト削減、信頼性向上に寄与する他、回路設計のマージンを得ることができる旨の記載がなされている。 Then, the luminance ratio of the variable brightness filter unit is selected to be an integer power of 2 such as 1: 4: 32, and the modulation time of the optical modulator is set to 3: 7: 7, so that the conventional modulation time of 255 is required. As a result, the modulation time of (3 + 7 + 7) = 17 can be achieved. Therefore, the time allotted for data transfer per pixel can be made longer than the conventional one, and as a result, the operation speed of the electric circuit can be reduced. Further, it is described that it contributes to reduction of power consumption, reduction of component cost, reduction of circuit design cost, and improvement of reliability, and a margin for circuit design can be obtained.
また、光源に発光ダイオードを用いた投射型表示装置において、光利用率を向上させるために、異なる方向から入射する光束を時分割的に選択反射するマイクロミラー型のスイッチングデバイスを設けた発明が知られている(例えば特許文献2参照。)。
特許文献1のディスプレイシステムでは、輝度可変フィルターユニットを用いて光源が発した光を減衰させて輝度比の異なる照明光を得ているために、光源が発光した光を有効に利用していなかった。したがって、発光輝度が低い発光ダイオードを光源として用いると、映像が暗くなってしまうという不具合を生じていた。
In the display system disclosed in
また、特許文献2に記載の投射型表示装置では、2次元光変調器の他に、更にDMD等の反射素子が必要になるという不具合を生じていた。また、発光ダイオードに許容されるデューティー比は、最大定格の電流で発光させる場合には1/10程度であり、発光ダイオードを投射型表示装置の光源として用いると、投影される映像が暗くなる傾向がある。したがって、特許文献2に記載の発明では光源の発光期間を長くすることができないために、明るい映像を提供することができないという不具合を生じていた。 In addition, the projection display device described in Patent Document 2 has a problem that a reflection element such as a DMD is required in addition to the two-dimensional optical modulator. Further, the duty ratio allowed for the light emitting diode is about 1/10 when the light is emitted at the maximum rated current, and when the light emitting diode is used as the light source of the projection display device, the projected image tends to be dark. There is. Therefore, in the invention described in Patent Document 2, since the light emission period of the light source cannot be lengthened, there is a problem that a bright image cannot be provided.
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、個々の光源の温度上昇を抑えつつ、光源が発光した光を有効に利用して明るい映像を生成することが可能な映像生成装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides an image generation apparatus capable of generating a bright image by effectively using light emitted from a light source while suppressing temperature rise of each light source. The purpose is to do.
上記目的を達成するために本発明は、映像の1フィールドを互いに異なる原色に対応するセクタに分割し、前記各セクタの期間に当該原色に対応する映像を生成する光弁素子と、前記各原色に対応して設けられ、前記各セクタの期間に当該セクタに対応する原色の光を前記光弁素子に照射する第一光源と、前記各原色に対応して設けられ、前記各セクタの期間に当該セクタに対応する原色の光を前記光弁素子に照射する第二光源とを含む光源と、前記光源の発光光量を制御するための発光信号を出力する発光制御手段と、前記光弁素子に制御信号を出力する映像制御信号出力手段とを備え、時間混色により輝度の高いカラー映像を生成する映像生成装置であって、前記発光制御手段が出力する発光信号は、前記1フィールドの期間内において、前記第一光源を発光させる低輝度発光期間と、前記第二光源を前記低輝度発光期間よりも高輝度で発光させる高輝度発光期間とを有し、前記低輝度発光期間及び前記高輝度発光期間は、前記各セクタ毎に設けられ、前記映像制御信号出力手段が出力する制御信号は、前記低輝度発光期間において前記光源が発光する光量を制御するとともに、前記高輝度発光期間において前記光源が発光する光量を制御し、前記映像制御信号出力手段は、前記低輝度発光期間において、前記原色の細かい階調を生成するための映像生成信号を前記光弁素子に出力し、前記高輝度発光期間において、映像の明度に応じて、前記原色の粗い階調を生成するための映像生成信号を前記光弁素子に出力することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention divides one field of an image into sectors corresponding to different primary colors, generates a light valve element that generates an image corresponding to the primary color during each sector, and the primary colors. provided corresponding to said a first light source for irradiating light of primary colors corresponding to the sector period of each sector to the light valve element provided corresponding to each primary color, the period of the respective sectors a light source and a second light source for irradiating light of primary colors corresponding to the sector in the light valve device, a light emission control means for outputting a light emission signal for controlling the amount of light emitted from the light source, before Kihikariben element And a video control signal output means for outputting a control signal to generate a color video with high luminance by time-mixing, wherein the light emission signal output by the light emission control means is within a period of the one field. In And low luminance light emitting period for emitting the first light source, and a high-luminance light emission period to emit light at a luminance higher than the low-luminance light emission period the second light source, the low-luminance light emission period and the high-brightness light emission period Is provided for each sector, and the control signal output by the video control signal output means controls the amount of light emitted by the light source during the low-luminance light emission period, and the light source emits light during the high-luminance light emission period. The video control signal output means outputs a video generation signal for generating a fine gradation of the primary color to the light valve element in the low luminance light emission period, and in the high luminance light emission period. According to the lightness of the video, a video generation signal for generating a rough gradation of the primary color is output to the light valve element .
また、請求項2に記載の発明は、前記発光制御手段は、前記第一光源からのRGBの光を時分割で照射する場合のRGBの光の各発光期間であるセクタ期間より短いパルス幅で前記第二光源を駆動し、且つ、前記第一光源を前記パルス幅より長いパルス幅で駆動することを特徴とする。 In the invention according to claim 2, the light emission control means has a pulse width shorter than a sector period which is each light emission period of RGB light when irradiating RGB light from the first light source in a time division manner. driving said second light source, and, and drives the first light source with a pulse width not longer than the pulse width.
また、請求項3に記載の発明は、発光制御手段が、第一光源をその連続定格電流以下で駆動し、第二光源をその連続定格電流より大きな電流で駆動することを特徴とする。 Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the light emission control means drives the first light source at a continuous rated current or less and drives the second light source at a current larger than the continuous rated current.
また、請求項4に記載の発明は、第一光源及び第二光源は、パルス駆動される発光ダイオードから構成されたことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the first light source and the second light source are constituted by light-emitting diodes that are pulse-driven.
また、請求項5に記載の発明は、第一光源及び第二光源は、パルス駆動されるレーザー発光素子から構成されたことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the first light source and the second light source are constituted by a laser light emitting element driven by pulses.
また、請求項6に記載の発明は、第一光源に発光ダイオードを用い、第二光源にレーザーダイオードを用いたことを特徴とする。 The invention described in claim 6 is characterized in that a light emitting diode is used as the first light source and a laser diode is used as the second light source.
また、請求項7に記載の発明は、前記発光制御手段が、前記原色の前記光源を低輝度で発光させる低輝度発光期間と、前記原色の前記光源を高輝度で発光させる高輝度発光期間とを重複させる制御を行うことを特徴とする。 The invention described in Claim 7, wherein the light emission control means comprises a low-luminance light emission period for emitting the light of the primary colors at low luminance, and high luminance period for emitting the light of the primary colors with high intensity It is characterized in that control is performed to overlap each other.
また、請求項8に記載の発明は、前記第二光源として、赤、緑、青の3原色の光源を用いたことを特徴とする。
The invention described in
また、請求項9に記載の発明は、前記発光制御手段は、映像信号を入力して映像の1又は複数フィールドにおける最大輝度を抽出し、当該抽出した最大輝度で投影するための光量で、前記原色の前記光源を発光させる制御を行うことを特徴とする。 Further, an invention according to claim 9, wherein the light emission control means is a light amount for projecting at maximum brightness for extracting the maximum luminance, and the extracted in one or more fields of the video by entering the movies image signal, Control is performed to emit the light source of the primary color.
また、請求項10に記載の発明は、前記発光制御手段は、映像の1フィールドにおける最大輝度を投影するための光量を制御する際に、高輝度発光期間における光源の発光時間を制御することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, the light emission control means controls the light emission time of the light source in the high luminance light emission period when controlling the amount of light for projecting the maximum luminance in one field of the image. Features.
また、請求項11に記載の発明は、前記発光制御手段は、映像の1フィールドにおける最大輝度を投影するための光量を制御する際に、前記高輝度発光期間において前記光源に供給する電流を制御することを特徴とする。 In the invention according to claim 11, the light emission control means controls the current supplied to the light source during the high luminance light emission period when controlling the amount of light for projecting the maximum luminance in one field of the image. It is characterized by doing.
また、請求項12に記載の発明は、前記発光制御手段が、第1の原色の第一光源を低輝度で発光させる第1の低輝度発光期間の後に、第2の原色の第二光源を高輝度で発光させる第2の高輝度発光期間を設け、その後に第3の原色の第一光源を低輝度で発光させる第3の低輝度発光期間を設ける制御を行うことを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, the second light source of the second primary color is emitted after the first low-luminance light emission period in which the light emission control means causes the first light source of the first primary color to emit light with low luminance. A second high-luminance light emission period for emitting light with high luminance is provided, and then a control for providing a third low-luminance light emission period for causing the first light source of the third primary color to emit light with low luminance is performed.
また、請求項13に記載の発明は、前記発光制御手段は、所定の原色の第一光源を低輝度で発光させる低輝度発光期間の直後に、前記原色の第二光源を高輝度で発光させる高輝度発光期間を設ける制御を行うことを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, the light emission control unit causes the second light source of the primary color to emit light with high luminance immediately after the low luminance light emission period during which the first light source of the predetermined primary color emits light with low luminance. Control for providing a high-luminance light emission period is performed.
また、請求項14に記載の発明は、前記発光制御手段は、所定の原色の第二光源を高輝度で発光させる高輝度発光期間の直後に、前記原色の第一光源を低輝度で発光させる低輝度発光期間を設ける制御を行うことを特徴とする。
Further, in the invention described in
また、請求項15に記載の発明は、前記映像生成信号出力手段は、低輝度及び高輝度の双方の光を用いて映像を生成する映像制御信号を前記光弁素子に出力することにより、各画素毎の映像の階調を調節することを特徴とする。 Further, in the invention described in claim 15 , the video generation signal output means outputs a video control signal for generating a video using light of both low luminance and high luminance to the light valve element. The gradation of the image for each pixel is adjusted.
また、請求項16に記載の発明は、前記光弁素子に、DMDを用いたことを特徴とする。
The invention described in
また、請求項17に記載の発明は、前記光弁素子に、透過型、又は反射型の液晶表示素子を用いたことを特徴とする。 The invention according to claim 17 is characterized in that a transmissive or reflective liquid crystal display element is used as the light valve element.
また、請求項18に記載の発明は、前記光源と前記光弁素子との間に、偏光変換素子又は偏光ビームスプリッタを備えたことを特徴とする。 The invention described in claim 18 is characterized in that a polarization conversion element or a polarization beam splitter is provided between the light source and the light valve element.
請求項1の発明によれば、1フィールドの期間内において、原色の第一光源を低輝度で発光させる低輝度発光期間と、原色の第二光源を高輝度で発光させる高輝度発光期間とを設け、低輝度発光期間において第一光源が発光する光量を制御するとともに高輝度発光期間において第二光源が発光する光量を制御するように構成したので、光源の放熱の時間を確保して、映像の1フィールド内における光源の点灯時間を長くすることができる。したがって、個々の光源の温度上昇を抑えて、映像の光量を増大させることができる。また、映像の階調範囲を広くし、映像のコントラストを高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, within one field period, a low-luminance light emission period in which the primary light source of the primary color emits light with low brightness, and a high-luminance light emission period in which the secondary light source of the primary color emits light with high brightness. Provided, the amount of light emitted from the first light source during the low-luminance light emission period is controlled and the amount of light emitted from the second light source during the high-luminance light emission period is controlled. The lighting time of the light source in one field can be lengthened. Therefore, it is possible to suppress an increase in the temperature of each light source and increase the amount of video light. In addition, the gradation range of the video can be widened and the contrast of the video can be increased.
また、請求項2に記載の発明によれば、発光制御手段が、第一光源からのRGBの光を時分割で照射する場合のRGBの光の各発光期間であるセクタ期間とほぼ同じパルス幅で第一光源を駆動し、且つ、第二光源を前記セクタ期間より短いパルス幅で駆動するようにしたので、個々の光源の温度上昇を抑えて、映像の光量を増大させることができる。 According to the second aspect of the invention, the light emission control means has a pulse width substantially the same as the sector period that is each light emission period of the RGB light when the RGB light from the first light source is irradiated in a time division manner. Thus, since the first light source is driven and the second light source is driven with a pulse width shorter than the sector period, it is possible to suppress the temperature rise of each light source and to increase the light quantity of the image.
また、請求項3に記載の発明によれば、発光制御手段が、第一光源をその連続定格電流以下で駆動し、第二光源をその連続定格電流より大きな電流で短い期間駆動するようにしたので、第二光源の温度上昇を抑えて、映像の光量を増大させることができる。 According to the invention described in claim 3, the light emission control means drives the first light source at the continuous rated current or less and drives the second light source at a current larger than the continuous rated current for a short period of time. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the second light source and increase the amount of video light.
また、請求項4に記載の発明によれば、第一光源及び第二光源は、パルス駆動される発光ダイオードから構成したので、小型で消費電力の少ない映像生成装置を提供することが可能となる。 According to the invention described in claim 4, since the first light source and the second light source are composed of light-emitting diodes that are pulse-driven, it is possible to provide a video generation device that is small and consumes less power. .
また、請求項5に記載の発明によれば、第一光源及び第二光源は、パルス駆動されるレーザー発光素子から構成したので、小型で消費電力の少ない映像生成装置を提供することが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the first light source and the second light source are configured by pulse-driven laser light emitting elements, it is possible to provide a small-sized and low power consumption image generating device. Become.
また、請求項6に記載の発明によれば、第一光源に発光ダイオードを用い、第二光源にレーザーダイオードを用いたので、比較的映像が明るく、消費電力の少ない映像生成装置を提供することが可能となる。 Further, according to the invention described in claim 6, since a light emitting diode is used as the first light source and a laser diode is used as the second light source, an image generating apparatus having a relatively bright image and low power consumption is provided. Is possible.
また、請求項7に記載の発明によれば、発光制御手段が、原色の光源を低輝度で発光させる低輝度発光期間と、原色を高輝度で発光させる高輝度発光期間とを重複させる制御を行うようにしたので、映像の階調範囲を広くし、映像のコントラストを高めることができる。 According to the invention described in claim 7, the light emission control means performs control to overlap the low-luminance emission period in which the primary color light source emits light with low luminance and the high-intensity emission period in which the primary color emits light with high luminance. Since this is done, the gradation range of the video can be widened and the contrast of the video can be increased.
また、請求項8に記載の発明によれば、第二光源として、赤、緑、青の3原色の光源を用いたので、カラー映像の光量を増大させ、明るい映像を得ることができる。
According to the invention described in
また、請求項9に記載の発明によれば、発光制御手段が、映像信号を入力して映像の1又は複数フィールドにおける最大輝度を抽出し、当該抽出した最大輝度で投影するための光量で、原色を発光させる制御を行うようにしたので、不要な発光を防止して、光源の温度上昇を防止することができる。 According to the invention of claim 9, the light emission control means inputs the video signal, extracts the maximum luminance in one or a plurality of fields of the video, and is a light amount for projecting at the extracted maximum luminance, Since the control for emitting the primary colors is performed, unnecessary light emission can be prevented and the temperature of the light source can be prevented from rising.
また、請求項10に記載の発明によれば、発光制御手段は、映像の1フィールドにおける最大輝度を投影するための光量を制御する際に、高輝度発光期間における光源の発光時間を制御するようにしたので、不要な発光を禁止して、光源の温度上昇を防止することができる。
According to the invention described in
また、請求項11に記載の発明によれば、発光制御手段は、映像の1フィールドにおける最大輝度を投影するための光量を制御する際に、高輝度発光期間において光源に供給する電流を制御するようにしたので、不要な発光を禁止して、光源の温度上昇を防止することができる。 According to the invention described in claim 11, the light emission control means controls the current supplied to the light source during the high luminance light emission period when controlling the amount of light for projecting the maximum luminance in one field of the image. Since it did in this way, unnecessary light emission can be prohibited and the temperature rise of a light source can be prevented.
また、請求項12に記載の発明によれば、発光制御手段は、第1の原色の第一光源を低輝度で発光させる第1の低輝度発光期間の後に、第2の原色の第二光源を高輝度で発光させる第2の高輝度発光期間を設け、その後に第3の原色の第一光源を低輝度で発光させる第3の低輝度発光期間を設ける制御を行うようにしたので、光源の放熱の時間を確保しつつ、映像の1フィールド内における光源の点灯時間を長くすることができる。したがって、個々の光源の温度上昇を抑えて、明るい映像を提供することができる。
According to the invention described in
また、請求項13に記載の発明によれば、発光制御手段は、所定の原色の第一光源を低輝度で発光させる低輝度発光期間の直後に、原色の第二光源を高輝度で発光させる高輝度発光期間を設ける制御を行うようにしたので、光弁素子を効率よく駆動することができる。したがって、映像のフレームレートを向上させることができる。また、原色の光源の温度上昇を抑え、映像の1フィールド内における光源の発光光量を増やすことができる。
According to the invention described in
また、請求項14に記載の発明によれば、発光制御手段は、所定の原色の第二光源を高輝度で発光させる高輝度発光期間の直後に、原色の第一光源を低輝度で発光させる低輝度発光期間を設ける制御を行うようにしたので、光弁素子を効率よく駆動することができる。したがって、映像のフレームレートを向上させることができる。
According to the invention described in
また、請求項15に記載の発明によれば、映像生成信号出力手段は、低輝度及び高輝度の双方の光を用いて映像を生成する映像制御信号を光弁素子に出力することにより、各画素毎の映像の階調を調節するようにしたので、映像1フィールドの生成時間を短縮することが可能となり、映像のフレームレートを向上させることができる。また、映像の階調範囲を広くし、映像のコントラストを高めることができる。 According to the invention described in claim 15 , the video generation signal output means outputs each video control signal for generating a video using both low-luminance and high-luminance light to each light valve element. Since the gradation of the image for each pixel is adjusted, the generation time of one image field can be shortened, and the frame rate of the image can be improved. In addition, the gradation range of the video can be widened and the contrast of the video can be increased.
また、請求項16記載の発明によれば、光弁素子にDMDを用いたので、光源が発する光を効率よく変調して、より明るい映像を生成することが可能となる。また、マイクロミラーデバイスの高い応答性により、映像のフレームレートを向上させることが可能となる。
According to the invention described in
また、請求項17に記載の発明によれば、光弁素子として、透過型、又は反射型の液晶表示素子を用いたので、色調や階調の再現性の高い映像を生成することができる。 According to the invention described in claim 17 , since the transmissive or reflective liquid crystal display element is used as the light valve element, it is possible to generate an image with high color tone and gradation reproducibility.
また、請求項18に記載の発明によれば、光源と光弁素子との間に、偏光変換素子又は偏光ビームスプリッタを備えたので、少ない部品構成で液晶表示パネルを用いた映像生成装置を構成することができる。 Further, according to the invention described in claim 18 , since the polarization conversion element or the polarization beam splitter is provided between the light source and the light valve element, the image generation apparatus using the liquid crystal display panel is configured with a small number of components. can do.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る映像生成装置の一形態の投影装置の内部構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of a projection apparatus according to one embodiment of the video generation apparatus according to the present invention.
本実施形態に係る投影装置は、光源が発光した光を用いて光弁素子が映像を生成し、観察者が観察可能なように被投影面(スクリーン)に対して投影する装置である。 The projection apparatus according to the present embodiment is an apparatus that projects light onto a projection surface (screen) so that a light valve element generates an image using light emitted from a light source and can be observed by an observer.
図1に示す投影装置10は、発光期間を独立して制御することが可能な複数色の光源12と、各光源12が発光した拡散光を集光して、より均一な照明光を光弁素子20に照射するコンデンサーレンズ14と、所定の波長の光を透過するとともに特定の波長の光を反射させることによって複数の波長の光を合成するダイクロイックミラー16と、各画素毎に設けられている揺動式のミラー22を用いて投影レンズ群24に光を入射させて映像を生成する光弁素子20と、光弁素子20が生成した映像をスクリーン26に投影する投影レンズ群24とを備えている。
A
また、投影装置10は、複数種類の原色を時分割して順次発光させるための発光信号を、光源12に出力する発光制御手段30と、映像信号を入力して光弁素子20のミラー22の揺動を制御する制御信号を出力する映像制御信号出力手段32と、利用者が各種情報を入力するためのスイッチやカーソルボタン等から構成される入力手段170と、投影装置10の全体を制御する情報処理手段180とを備えている。
In addition, the
また、投影装置10は、情報処理手段180が処理を実行する際に作業領域として用いるRAM181と、情報処理手段180が実行する処理プログラムや定数等の各種情報を記録するROM183と、時刻を刻む計時手段190と、投影レンズ群24が投影する映像の画角を検出する画角検出手段191と、投影装置10が投影する映像の上下方向の角度を取得する投影角取得手段192とを備えている。
In addition, the
投影装置10内の情報処理手段180、発光制御手段30、映像制御信号出力手段32、入力手段170、RAM181、ROM183、計時手段190、画角検出手段191、及び投影角取得手段192等を含む各周辺回路はバス199で接続されており、情報処理手段180にて実行される処理プログラムに基づいて各々の周辺回路を制御することが可能となっている。なお、情報処理手段180にて実行される処理プログラムは、記録媒体や通信によって提供することが可能である。また、各周辺回路はASIC等で構成することも可能である。
Information processing means 180, light emission control means 30, video control signal output means 32, input means 170,
発光制御手段30は、映像の1フィールドの期間内において原色の光源12を時分割して低輝度で順次発光させる低輝度発光期間と、原色の光源12を時分割して高輝度で順次発光させる高輝度発光期間とを備えた発光信号を、光源12に対して出力する。
The light emission control means 30 time-divides the primary
映像制御信号出力手段32は、光源12が原色を低輝度で発光している低輝度発光期間、及び高輝度で発光している高輝度発光期間に、映像信号に基づいた各画素毎の出射光量を制御するための映像生成信号を光弁素子20に出力する機能を備えている。例えば、図1に示すように、一つの映像のフィールドでミラー22Bの画素のみをオフ状態に設定すると、所謂オフ光は投影レンズ群24には入射しなくなる。したがって、スクリーン26に投影される映像27はミラー22Bの画素の像の部分だけ暗くなって、映像を生成することができる。なお、映像の階調は、ミラー22をオンにしている時間を制御することにより時間混色を用いて表現する。
The video control signal output means 32 emits the light quantity for each pixel based on the video signal during the low luminance light emission period in which the
映像制御信号出力手段32が、低輝度発光期間及び高輝度発光期間の双方で光量補正信号を光弁素子20に出力することによって、光源の点灯を間欠にして放熱の時間を確保しつつ、映像の1フィールド内における光源の点灯時間を長くすることができる。したがって、個々の光源の温度上昇を抑えながら、映像生成装置が生成する映像の光量を増大させることができる。また、低輝度発光期間において生成した映像と、高輝度発光期間において生成した映像とを時間混色させることによって、短いセクタ時間で階調表示を行うことができ、フレームレートを向上させることができる。
The video control signal output means 32 outputs a light amount correction signal to the
図2に、低輝度発光期間Tcにおける映像生成信号Tr、Tg、Tbのタイミングと、高輝度発光期間Thにおける光量補正信号Hr、Hg、Hbのタイミングとを表したタイムチャートを示す。 FIG. 2 is a time chart showing the timing of the video generation signals Tr, Tg, Tb in the low luminance light emission period Tc and the timing of the light amount correction signals Hr, Hg, Hb in the high luminance light emission period Th.
図2に示す実施形態では、映像の1フィールドを、赤色の映像を生成するRセクタと、緑色の映像を生成するGセクタと、青色の映像を生成するBセクタとに分割し、生成した各色毎の映像を時間混色させてカラー映像を生成する、所謂フィールドシーケンシャル方式のタイミングを表している。 In the embodiment shown in FIG. 2, one field of video is divided into an R sector that generates a red video, a G sector that generates a green video, and a B sector that generates a blue video. The timing of a so-called field-sequential method, in which a color image is generated by time-mixing each image, is shown.
図2に示す実施形態では、各セクタには、R、G、Bの各色の原色の光源12を時分割して重ならないように順次低輝度で発光させる低輝度発光期間Tcと、同一の光源12を高輝度で発光させる高輝度発光期間Thとを設けてある。なお、図2に示す実施形態では、高輝度で発光している高輝度発光期間Thのブロックを、低輝度で低輝度発光期間Tcの間発光しているブロックよりも高く表現して、発光輝度の違いを表現している。
In the embodiment shown in FIG. 2, each sector has the same light source as the low-luminance light emission period Tc in which the primary
なお、図2に示すように、セクタ期間とほぼ同じパルス幅の低輝度発光期間Tcで光源12を駆動し、且つ、セクタ期間より短いパルス幅の高輝度発光期間Thで光源12を駆動している。低輝度発光期間Tcに光源12に供給する電流値は、連続定格電流以下とする。また、高輝度発光期間Thに光源12に供給する電流値は、連続定格電流値以上のパルス駆動とする。
As shown in FIG. 2, the
そして、赤色の成分が少ない映像を生成する画素に対しては、映像制御信号出力手段32は、Rセクタの低輝度発光期間Tcにおいて、赤色の細かい階調を生成するための映像生成信号をTr1の期間、光弁素子20に出力する。また、例えば緑色の成分が少ない映像を生成する画素に対しては、Gセクタの低輝度発光期間Tcにおいて、緑色の細かい階調を生成するための映像生成信号をTg1の期間、光弁素子20に出力する。また、例えば青色の成分が少ない映像を生成する画素に対しては、Bセクタの低輝度発光期間Tcにおいて、青色の細かい階調を生成するための映像生成信号をTb1の期間、光弁素子20に出力する。
For a pixel that generates an image with a small amount of red component, the image control
また、映像制御信号出力手段32は、赤色の成分が中明度の映像を生成する画素に対しては、Rセクタの低輝度発光期間Tcにおいて、赤色の細かい階調を生成するための映像生成信号をTr2の期間、赤色の粗い階調を生成するための映像生成信号をHr2の期間、光弁素子20に出力する。同様に、Gセクタの低輝度発光期間TcにおいてTg2及びHg2の期間、光弁素子20に映像生成信号を出力し、Bセクタの低輝度発光期間TcにおいてTb2及びHb2の期間、光弁素子20に、映像生成信号を出力する。
Further, the video control signal output means 32 generates a video generation signal for generating a fine gradation of red in the low-luminance light emission period Tc of the R sector, for a pixel that generates a video with a red component having medium brightness. Is output to the
また、映像制御信号出力手段32は、赤色の成分が多く含まれる映像を生成する画素に対しては、Rセクタの低輝度発光期間Tcにおいて、赤色の細かい階調を生成するための映像生成信号をTr3の期間、赤色の粗い階調を生成するための映像生成信号をHr3の期間、光弁素子20に出力する。同様に、Gセクタの低輝度発光期間TcにおいてTg3及びHg3の期間、光弁素子20に映像生成信号を出力し、Bセクタの低輝度発光期間TcにおいてTb3及びHb3の期間、光弁素子20に映像生成信号を出力する。
Also, the video control signal output means 32 generates a video generation signal for generating a fine gradation of red in the low-luminance light emission period Tc of the R sector, for pixels that generate a video containing a lot of red components. Is output to the
このように、低輝度発光期間Tc及び高輝度発光期間Thの双方を用いて細かい階調と粗い階調とを時間混色させて表現することによって、映像の階調を広げ、映像のコントラストを向上させて、明るい映像を提供することができる。また、短いセクタ時間で階調表示を行うことによって、フレームレートを向上させることができる。 In this way, by using both the low-luminance light emission period Tc and the high-luminance light emission period Th to express a fine gradation and a rough gradation with time mixing, the gradation of the image is expanded and the contrast of the image is improved. And bright images can be provided. Further, the frame rate can be improved by performing gradation display in a short sector time.
また、図2に示す実施形態では、発光制御手段30が、所定の原色の光源12を低輝度で発光させる低輝度発光期間Tcの直後に、原色の光源12を高輝度で発光させる高輝度発光期間Thを設ける制御を行っている。このように光源12の発光を制御することにより、光源12が比較的低温になっている低輝度発光期間Tcの直後に、比較的高輝度の発光を行って、発光光量を増加させることができる。また、所定の原色を用いて映像を生成した直後に、その原色の光源を高輝度で発光させることにより、光弁素子20を効率よく駆動することができるので、映像のフレームレートを向上させることができる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the light
また、図2に示したように、低輝度発光期間Tcの直後に原色の光源12を高輝度で発光させる他、高輝度発光期間Thの直後に低輝度発光期間Tcを設ける制御を行うようにしてもよい。このように、高輝度発光期間Thと低輝度発光期間Tcとを連続させることにより、光弁素子20を効率よく駆動することができ、映像のフレームレートを向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 2, in addition to causing the primary
なお、映像の1フィールドにおける最大輝度を投影するための光量を制御するにあたり、発光制御手段30が高輝度発光期間Thにおける光源12の発光時間を制御するように構成してもよいし、光源12に供給する電流を制御するように構成してもよい。また、高輝度発光期間Thと電流の双方を制御することにより、光源12の発光光量を制御するようにしてもよい。このように構成することによって、光源12の不要な発光を禁止して、光源12の温度上昇を抑えることができる。
In controlling the amount of light for projecting the maximum luminance in one field of the image, the light emission control means 30 may be configured to control the light emission time of the
図3に、映像の1又は複数フィールドの輝度を取得して、この輝度に応じた発光光量で高輝度発光期間Thの間、光源12を発光させる制御を行うタイムチャートを示す。
FIG. 3 shows a time chart in which the luminance of one or a plurality of fields of an image is acquired, and the
図3に示す実施形態では、映像の1又は複数フィールドの輝度に応じた発光光量を得るために、発光制御手段30が映像の1又は複数フィールドの輝度に応じて高輝度発光期間Thを短い幅のパルスに変更する制御の様子を示している。 In the embodiment shown in FIG. 3, in order to obtain the light emission amount according to the luminance of one or more fields of the video, the light emission control means 30 shortens the high luminance light emission period Th according to the luminance of one or more fields of the video. The state of the control to change to the pulse is shown.
次に、各原色の低輝度発光期間Tc及び高輝度発光期間Thのタイミングの他の実施形態について、図4を用いて説明する。 Next, another embodiment of the timing of the low luminance light emission period Tc and the high luminance light emission period Th of each primary color will be described with reference to FIG.
図4は、赤色(第1の原色)の光源12を低輝度で発光させる第1の低輝度発光期間Tcの後に、青色(第2の原色)の光源12を高輝度で発光させる第2の高輝度発光期間Thを設け、その後に緑色(第3の原色)の光源12を低輝度で発光させる第3の低輝度発光期間Tcを設けた実施形態を示すタイムチャートである。
FIG. 4 shows a second example in which the blue (second primary color)
先の図2に示した実施形態では、赤色(第1の原色)の光源12を低輝度で発光させる低輝度発光期間Tcの後に、赤色(第1の原色)の光源12を高輝度で発光させる高輝度発光期間Thを設け、その後に緑色(第3の原色)の光源12を低輝度で発光させる低輝度発光期間Tcを設けたタイムチャートを示した。
In the embodiment shown in FIG. 2, the red (first primary color)
図4に示す実施形態では、各原色における低輝度発光期間Tcと高輝度発光期間Thとの間隔を開けることによって光源12を冷却させる期間を設け、光源12の温度が上昇することを防止しながら発光光量を増大させている。したがって、図4に示した実施形態によれば、光源の放熱の時間を確保しつつ、明るい映像を生成することができる。
In the embodiment shown in FIG. 4, a period for cooling the
次に、各原色の低輝度発光期間Tc及び高輝度発光期間Thのタイミングの他の実施形態について、図5を用いて説明する。 Next, another embodiment of the timing of the low luminance light emission period Tc and the high luminance light emission period Th of each primary color will be described with reference to FIG.
先の図2に示した実施形態では、赤色の低輝度発光期間Tcの後に赤色の高輝度発光期間Thを設け、その後に緑色の低輝度発光期間Tc及び緑色の高輝度発光期間Thを設け、更にその後に青色の低輝度発光期間Tc及び青色の高輝度発光期間Thを設けたタイムチャートを示した。 In the embodiment shown in FIG. 2, the red high luminance light emission period Th is provided after the red low luminance light emission period Tc, and then the green low luminance light emission period Tc and the green high luminance light emission period Th are provided. Further, a time chart in which a blue low-luminance light emission period Tc and a blue high-luminance light emission period Th are provided is shown.
図5に示す実施形態では、赤色、緑色、及び青色の原色の光源12を低輝度で順次発光させて映像の1フィールドを生成した後に、赤色、緑色、及び青色の各原色の光源12を高輝度で順次発光させる制御を行っている。このように、複数の原色を用いて映像を生成した後に、各原色の光源12を高輝度で発光させることにより、各光源12を間欠的に発光させることができる。したがって、光源12の放熱の時間を確保しつつ、映像の1フィールド内における光源の点灯時間を長くすることができる。
In the embodiment shown in FIG. 5, after the red, green, and blue primary
なお、図3、図4及び図5に示す実施形態においても、低輝度発光期間Tcに光源12に供給する電流値は連続定格電流以下とする。また、高輝度発光期間Thに光源12に供給する電流値は、連続定格電流値以上のパルス駆動とする。
In the embodiments shown in FIGS. 3, 4, and 5, the current value supplied to the
次に、各原色の低輝度発光期間Tc及び高輝度発光期間Thに加え、中輝度発光期間Tmを設けた実施形態について、図6を用いて説明する。 Next, an embodiment in which a medium luminance emission period Tm is provided in addition to the low luminance emission period Tc and the high luminance emission period Th of each primary color will be described with reference to FIG.
先に説明した図2では、低輝度発光期間Tc及び高輝度発光期間Thの2種類の輝度を用いて映像の階調表示を行う実施形態を示したが、図6は、低輝度発光期間Tc及び高輝度発光期間Thに加えて中輝度発光期間Tmを設けて、3種類の輝度を用いて階調表示を行う実施形態を示すタイムチャートである。 In FIG. 2 described above, an embodiment in which gradation display of an image is performed using two types of luminance, that is, a low luminance light emission period Tc and a high luminance light emission period Th is shown, but FIG. 6 illustrates a low luminance light emission period Tc. 5 is a time chart showing an embodiment in which a medium luminance emission period Tm is provided in addition to the high luminance emission period Th and gradation display is performed using three types of luminance.
図6に示すように、発光制御手段30は、1フィールドの期間内において、原色の光源12を3種類の異なる輝度で発光させる発光信号を出力する。映像制御信号出力手段32は、3種類の異なる輝度において光源12が発光する光量を制御するための制御信号を出力する。これにより、低輝度発光期間Tc、中輝度発光期間Tm、及び高輝度発光期間Thのそれぞれにおいて光弁素子20を制御して映像を生成している。したがって、映像の階調を更に増やすことができ、映像1フィールドの生成時間を更に短縮することが可能となる。なお、図6に示した実施形態では、低輝度発光期間Tc、中輝度発光期間Tm、及び高輝度発光期間Thの3種類の輝度で光源12を発光させる実施形態を示したが、本発明は3種類の輝度に限定するものではなく、4種類以上の輝度を組み合わせて階調表示を行うことができる。
As shown in FIG. 6, the light emission control means 30 outputs a light emission signal that causes the primary
また、この複数種類の輝度で光源12を発光させるために、光源12に対して供給する電流を制御することにより、光源12を複数種類の輝度で発光させる制御を行うパルス駆動部を発光制御手段30に備える。
Further, in order to cause the
光源12に供給する電流又は発光時間を制御することにより、容易に低輝度、中輝度又は高輝度の発光光量を発光させることができる。更に、この発光光量の補正は、映像の1又は複数フィールドの輝度又はその平均値と、制御する各光源12の発光光量との関係を記録した輝度光量テーブルを予めROM183等に記憶させておき、発光制御手段30が輝度光量テーブルを参照して発光光量を取得し、複数の原色を同時に発光させる制御を行うように構成してもよい。
By controlling the current supplied to the
次に、低輝度発光期間Tc、中輝度発光期間Tm及び高輝度発光期間Thを設けて階調表示を行う他の実施形態を示すタイムチャートを図7に示す。 Next, FIG. 7 shows a time chart showing another embodiment in which gradation display is performed by providing a low luminance light emission period Tc, a medium luminance light emission period Tm, and a high luminance light emission period Th.
先に説明した図6では、低輝度発光期間Tcの直後に中輝度発光期間Tmを設け、その直後に高輝度発光期間Thを設けた実施形態を示したが、図7に示すように、各発光期間の順番を入れ替えることができる。図7に示す実施形態では、1フィールドの最初に中輝度発光期間Tmを設け、その後に発熱量が比較的少ない低輝度発光期間Tcを設け、その後に高輝度発光期間Thを設けて映像の階調表示を行っている。 In FIG. 6 described above, the embodiment in which the medium luminance light emitting period Tm is provided immediately after the low luminance light emitting period Tc and the high luminance light emitting period Th is provided immediately after that is shown. However, as shown in FIG. The order of the light emission periods can be changed. In the embodiment shown in FIG. 7, a medium luminance light emission period Tm is provided at the beginning of one field, a low luminance light emission period Tc with a relatively small amount of heat generation is provided thereafter, and a high luminance light emission period Th is provided thereafter, and the image level is increased. The key is displayed.
このように投影装置10を構成することによって、光源12の温度上昇をある程度抑えつつ、明るい映像を生成することが可能となる。
By configuring the
なお、図6及び図7に示す実施形態において、低輝度発光期間Tcに光源12に供給する電流値は連続定格電流以下とする。また、中輝度発光期間Tm及び高輝度発光期間Thに光源12に供給する電流値は、連続定格電流値以上のパルス駆動とする。
In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the current value supplied to the
次に、低輝度発光期間Tcに低輝度で発光する第一光源と、高輝度発光期間Thに高輝度で発光する第二光源とを独立して備える実施形態について、図8を用いて説明する。 Next, an embodiment in which a first light source that emits light with low brightness during the low brightness light emission period Tc and a second light source that emits light with high brightness during the high brightness light emission period Th will be described with reference to FIG. .
図8は、一つの光源12Aの中に、独立した二つの発光源を備えた投影装置110の実施形態を示す図である。なお、図1に示した投影装置10と同一の機能を有する構成部分については同一の符号を付して、その機能の説明は省略する。
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a
図8に示すR、G、Bの各色の光源12Aは、一つの発光素子の中に独立して発光することが可能な二つの発光源を備えている。この二つの発光源のうち、一つを低輝度の第一光源として用い、他の一つを高輝度の第二光源として用いる。
A
図8に示すように、独立した第一光源(低輝度光源)と第二光源(高輝度光源)とを隣接させてコンデンサーレンズ14の光軸付近に配置して、光源12A内の第一光源を低輝度発光期間Tcの期間発光させ、光源12A内の第二光源を高輝度発光期間Thの期間発光させることにより、コンパクトで輝度が高い照明系11を構成している。したがって、第一光源及び第二光源の個々の発光源の温度上昇を抑えつつ、明るい映像を生成することができる。また、図8に示すように、一つの光源12Aの中に独立した第一光源と第二光源とを備えている場合には、発光制御手段30が、低輝度発光期間Tcと高輝度発光期間Thとを重複させるタイミングを設けて制御を行うようにしてもよい。
As shown in FIG. 8, an independent first light source (low-intensity light source) and second light source (high-intensity light source) are arranged adjacent to each other in the vicinity of the optical axis of the
次に、低輝度発光期間Tcに低輝度で発光する第一光源と、高輝度発光期間Thに高輝度で発光する第二光源とを独立して備える他の実施形態について、図9を用いて説明する。 Next, another embodiment including a first light source that emits light with low brightness during the low brightness light emission period Tc and a second light source that emits light with high brightness during the high brightness light emission period Th will be described with reference to FIG. explain.
図9は、複数の原色の光源12と、複数の原色の光源12Bとを備えた投影装置210において、光源12が低輝度発光期間Tcにて原色を発光している間に、映像制御信号出力手段32が光弁素子20に対して制御信号を出力して映像を生成している状態を示す図である。
FIG. 9 shows a video control signal output while the
また、図10は、図9に示した投影装置210において、光源12Bが高輝度発光期間Thにて原色を発光している間に、映像制御信号出力手段32が光弁素子20に対して制御信号を出力して映像を生成している状態を示す図である。
Also, FIG. 10 shows that the video control signal output means 32 controls the
図9及び図10に示す実施形態では、光弁素子20として第1の係止点及び第2の係止点を有する揺動式の反射板を各画素毎に備えたDMD等のデバイスを用い、画素の反射板が第1の係止点で係止している場合には、光源12が低輝度発光期間Tcに発光した光を投影レンズ群24に入射させて、映像光を投影するように構成している。また、画素の反射板が第2の係止点で係止している場合には、光源12Bが高輝度発光期間Thに発光した光を投影レンズ群24に入射させて映像光を投影して、映像の明るさを補正するように構成している。
In the embodiment shown in FIG. 9 and FIG. 10, a device such as a DMD provided with an oscillating reflector having a first locking point and a second locking point for each pixel is used as the
光弁素子20としてDMDを用い、そのDMDの画素の反射板が揺動の中心に対して対称な±θの係止点を有している場合には、光源12が発する光と、光源12Bが発する光とを、それぞれ異なる角度で光弁素子20に照明するように構成することができる。なお、図9及び図10に示す実施形態では、投影レンズ群24に入射する光軸に対し、光源12が発する光と、光源12Bが発する光とが対称になる角度で光弁素子20に照明するように構成している。
When a DMD is used as the
このように、光源12と光源12Bとを異なる場所に配置することにより、光源12と光源12Bとを熱的に絶縁させることが容易となり、光源の温度上昇を抑えて明るい映像を提供することが可能となる。なお、上記の各光源12、12Bとして、高輝度の発光ダイオード又はレーザーダイオードを用いることができる。また、低輝度の第一光源として発光ダイオードを用い、高輝度の第二光源としてレーザーダイオードを用いることもできる。
As described above, by arranging the
次に、投影装置の映像制御信号出力手段32が実行する光弁素子20の制御信号の生成処理の実施形態について、図11を用いて説明する。
Next, an embodiment of control signal generation processing of the
図11に示すように、映像制御信号出力手段32が映像信号を入力すると、その映像信号から1フィールドを構成する原色の画素データを生成する。すると次のS102「高輝度発光期間の画素オン時間を算出」(以降、S102のように省略して記載する。)に進み、高輝度発光期間Thにおいて光弁素子20の各画素のオン時間を算出する。
As shown in FIG. 11, when the video control signal output means 32 inputs a video signal, the primary color pixel data constituting one field is generated from the video signal. Then, the process proceeds to the next S102 “Calculates the pixel on-time of the high-luminance light emission period” (hereinafter abbreviated as S102), and sets the on-time of each pixel of the
次のS104「表示する明るさから高輝度発光期間の画素オン時間を差し引く」に進み、表示する各画素の明るさから高輝度発光期間の画素オン時間を差し引く処理を行って、次のS106「差し引いた値から低輝度発光期間の画素オン時間を算出」に進み、低輝度発光期間Tcにおける画素のオン時間を算出する。 Proceeding to next step S104 “subtracting the pixel on time of the high luminance light emission period from the brightness to be displayed”, a process of subtracting the pixel on time of the high luminance light emission period from the brightness of each pixel to be displayed is performed, and the next S106 “ Proceed to “Calculate pixel on-time in low-luminance light-emission period from subtracted value” to calculate the on-time of the pixel in low-luminance light-emission period Tc.
高輝度発光期間Th及び低輝度発光期間Tcにおける各画素のオン時間の演算が終了すると、S108「各画素のオン時間を光弁素子に出力」にて、その算出した高輝度発光期間Th及び低輝度発光期間Tcにおける各画素のオン時間を光弁素子20に出力する。このようにして、1フィールドにおける1色の映像を生成して、次の色の映像を生成する処理に進む。
When the calculation of the on-time of each pixel in the high-luminance light emission period Th and the low-luminance light emission period Tc is completed, the calculated high-luminance light emission period Th and low are calculated in S108 “Output the on-time of each pixel to the light valve element”. The ON time of each pixel in the luminance light emission period Tc is output to the
上記の説明では、S102〜S108の処理を映像制御信号出力手段32が実行する場合について説明したが、S102〜S108の処理を情報処理手段180が実行するようにしても、本発明の目的を達成することができる。また、光弁素子20として液晶表示パネルを用いる場合には、各画素のオン時間に代えて、階調信号を算出して、光弁素子20に出力する。
In the above description, the case where the video control
次に、投影装置の映像制御信号出力手段32による制御信号の生成処理の他の実施形態について、図12を用いて説明する。 Next, another embodiment of control signal generation processing by the video control signal output means 32 of the projection apparatus will be described with reference to FIG.
映像制御信号出力手段32が映像信号を入力すると、その映像信号から1フィールドを構成する原色の画素データを生成する。すると次のS202「画素の明るさ>高輝度発光期間」の判断に進み、各画素の明るさが高輝度発光期間より大きいか否かの判断を行う。もし、画素の明るさが高輝度発光期間より大きいと判断した場合には、S206「低輝度発光期間及び高輝度発光期間の双方で光弁素子を駆動」の処理に進み、光弁素子20のその画素を低輝度発光期間Tc及び高輝度発光期間Thの双方で駆動する制御信号を生成する処理を行う。一方、画素の明るさが高輝度発光期間より大きくないと判断した場合には、S204「画素の明るさ>低輝度発光期間」の判断に進む。 When the video control signal output means 32 inputs a video signal, primary color pixel data constituting one field is generated from the video signal. Then, the process proceeds to the next determination of S202 “pixel brightness> high luminance light emission period”, and it is determined whether the brightness of each pixel is greater than the high luminance light emission period. If it is determined that the brightness of the pixel is greater than the high luminance light emission period, the process proceeds to the process of S206 “light valve element is driven in both the low luminance light emission period and the high luminance light emission period”. A process of generating a control signal for driving the pixel in both the low luminance light emission period Tc and the high luminance light emission period Th is performed. On the other hand, if it is determined that the pixel brightness is not greater than the high luminance light emission period, the process proceeds to S204 “pixel brightness> low luminance light emission period”.
S204では、各画素の明るさが低輝度発光期間より大きいか否かの判断を行っている。もし、画素の明るさが低輝度発光期間よりも大きいと判断した場合には、処理はS208「高輝度発光期間で光弁素子を駆動」の処理に進み、光弁素子20のその画素を高輝度発光期間Thのみで駆動する制御信号を生成する処理を行う。一方、画素の明るさが低輝度発光期間より大きくないと判断した場合には、S210「低輝度発光期間で光弁素子を駆動」の処理に進み、光弁素子20のその画素を低輝度発光期間Tcのみで駆動する制御信号を生成する処理を行う。
In S204, it is determined whether or not the brightness of each pixel is greater than the low luminance light emission period. If it is determined that the brightness of the pixel is greater than the low-luminance light emission period, the process proceeds to S208 “drive the light valve element in the high-luminance light emission period”, and the pixel of the
S206、S208、又はS210にて光弁素子20を駆動する制御信号の生成処理が終了した場合には、他の画素、又は他の色について、それぞれ制御信号を生成する処理を行う。
When the generation processing of the control signal for driving the
上記の説明では、S202〜S210の処理を映像制御信号出力手段32が実行する場合について説明したが、S202〜S210の処理を情報処理手段180が実行するようにしても、本発明の目的を達成することができる。
In the above description, the case where the video control
次に、複数の原色を用いて生成した映像に白色光を重ね合わせることによって、明るい映像を生成する実施の形態について説明する。 Next, an embodiment in which a bright image is generated by superimposing white light on an image generated using a plurality of primary colors will be described.
図13は、1フィールド3サイクルで映像を生成する、従来のフィールドシーケンシャル方式の照明光の発光方法を示すタイムチャートである。図13に示すように、従来の映像生成方法では、R、G、Bの3色の映像を順次生成して、時間混色により1フィールド3サイクルで映像を生成していた。この図13に示す点灯方法では、R、G、Bの各色の光源は1フィールドの1/3の期間点灯するので、デューティ比は1/3となる。 FIG. 13 is a time chart showing a conventional field-sequential illumination light emission method for generating video in one field and three cycles. As shown in FIG. 13, in the conventional video generation method, videos of three colors of R, G, and B are sequentially generated, and video is generated in one field and three cycles by time mixing. In the lighting method shown in FIG. 13, the light sources of R, G, and B are lit for a period of 1/3 of one field, so the duty ratio is 1/3.
また、図14は、1フィールド4サイクルで映像を生成する、従来のフィールドシーケンシャル方式の照明光の発光方法を示すタイムチャートである。図14に示すように、R、G、Bの各色を用いて映像を生成した後に、再度R、G、Bの三色を同時に点灯させる期間を設けた場合であっても、各色につき一つの発光ダイオードを用いている限り、光源に許容されるデューティ比の下限の制約から、結局図13に示したデューティ比の1/3よりも下げることはできない。 FIG. 14 is a time chart showing a conventional field-sequential illumination light emission method for generating video in one field and four cycles. As shown in FIG. 14, even when a period in which the three colors R, G, and B are simultaneously turned on again is provided after an image is generated using the colors R, G, and B, one color is displayed for each color. As long as the light emitting diode is used, it cannot be lowered to 1/3 of the duty ratio shown in FIG. 13 due to the limitation of the lower limit of the duty ratio allowed for the light source.
そこで、本発明の実施形態では、図15に示すように、R、G、Bの各原色の光源に加えて、映像の輝度向上を目的とした白色の光源Wを付加し、1フィールド内のR、G、Bの各原色の発光後に白色の光源Wを点灯させる期間を設けている。 Therefore, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 15, in addition to the light sources of the primary colors of R, G, and B, a white light source W for the purpose of improving the luminance of the image is added, and within one field. There is a period in which the white light source W is lit after each primary color of R, G, and B is emitted.
図15は、R、G、Bの各原色の発光後に、白色の光源Wを点灯させる期間を設ける実施の形態を示す図である。図15に示すように、R、G、Bの各原色の光源に加えて、映像の輝度向上を目的とした白色の光源Wを付加して、原色発光期間Tp及び白色発光期間Twの点灯期間を設けることによって、デューティ比を1/4程度まで下げることができる。また、図15に示すように、白色の光源Wの点灯期間を分散させることによって、白色の光源Wの放熱に関する効率が増すので、発光量を多くすることができる。したがって、白色を加えた明るい映像を投影することができる。 FIG. 15 is a diagram showing an embodiment in which a period for turning on the white light source W is provided after light emission of each of the primary colors of R, G, and B. As shown in FIG. 15, in addition to the light sources of the primary colors R, G, and B, a white light source W for the purpose of improving the luminance of the video is added, and the lighting period of the primary color light emission period Tp and the white light emission period Tw. By providing this, the duty ratio can be reduced to about 1/4. Further, as shown in FIG. 15, by dispersing the lighting period of the white light source W, the efficiency related to heat radiation of the white light source W is increased, so that the amount of light emission can be increased. Therefore, it is possible to project a bright image with white added.
映像に加える白色光は、映像の1又は複数フィールドの輝度又はその平均値と、制御する各光源の発光光量との関係を記録した輝度光量テーブルを予めROM183等に記憶させておき、発光制御手段30が輝度光量テーブルを参照して発光光量を取得し、複数の原色を同時に発光させる制御を行うように構成してもよい。光源に供給する電流又は発光時間を制御することにより、容易に発光光量の制御を行うことができる。また、発光制御手段30が、原色の光源を発光させる原色発光期間と、白色の光源を発光させる白色発光期間とを重複させる制御を行うようにしてもよい。
For the white light added to the image, a luminance light quantity table in which the relationship between the luminance of one or a plurality of fields of the video or the average value thereof and the light emission quantity of each light source to be controlled is stored in the
次に、映像の輝度向上を目的とした白色の光源Wを付加する他の実施形態について、図16を用いて説明する。 Next, another embodiment in which a white light source W for the purpose of improving the luminance of an image is added will be described with reference to FIG.
図16は、原色発光期間TpにR、G、Bの各原色を連続して発光した後に、白色の光源Wを点灯させる期間を設ける実施の形態を示す図である。図16に示すように、R、G、Bの各原色の光源に加えて、映像の輝度向上を目的とした白色の光源Wを付加して、原色発光期間Tp及び白色発光期間Twの点灯期間を設けることによって、デューティ比を1/4程度まで下げることができる。したがって、白色を加えた明るい映像を投影することができる。 FIG. 16 is a diagram showing an embodiment in which a period in which the white light source W is turned on after the R, G, and B primary colors are continuously emitted in the primary color emission period Tp. As shown in FIG. 16, in addition to the primary color light sources of R, G, and B, a white light source W for the purpose of improving the luminance of the video is added, and the primary color emission period Tp and the white emission period Tw lighting period. By providing this, the duty ratio can be reduced to about 1/4. Therefore, it is possible to project a bright image with white added.
次に、映像の輝度向上を目的とした白色の光源Wを付加する他の実施形態について、図17を用いて説明する。 Next, another embodiment in which a white light source W for the purpose of improving the brightness of an image is added will be described with reference to FIG.
図17は、原色発光期間TpにR、G、Bの各原色を連続して発光した後に再びR、G、Bの各原色を発光させるとともに、白色の光源Wを点灯させる白色発光期間Twを設ける実施の形態を示す図である。図17に示すように、R、G、Bの各原色の光源に加えて、映像の輝度向上を目的とした白色の光源Wを付加して、原色発光期間Tp及び白色発光期間Twの点灯期間を設けることによって、デューティ比を1/4程度まで下げることができる。したがって、白色を加えた明るい映像を投影することができる。 FIG. 17 shows a white light emission period Tw in which R, G, and B primary colors are continuously emitted in the primary color light emission period Tp and then the R, G, and B primary colors are emitted again and the white light source W is lit. It is a figure which shows embodiment provided. As shown in FIG. 17, in addition to the light sources of the primary colors of R, G, and B, a white light source W for the purpose of improving the luminance of the image is added, and the lighting period of the primary color light emission period Tp and the white light emission period Tw. By providing this, the duty ratio can be reduced to about 1/4. Therefore, it is possible to project a bright image with white added.
次に、原色を発光する複数の光源12と、白色を発光する光源13とを備えた投影装置310の実施の形態について説明する。
Next, an embodiment of a
図18は、原色を発光する複数の光源12及び白色を発光する光源13とを備えた投影装置310において、光源12が原色発光期間にて原色を発光している間に、映像制御信号出力手段32が光弁素子20に対して制御信号を出力して映像を生成している状態を示す図である。
FIG. 18 shows a video control signal output means in a
また、図19は、図18に示した投影装置310において、光源13が白色発光期間にて白色を発光している間に、映像制御信号出力手段32が光弁素子20に対して制御信号を出力して映像を生成している状態を示す図である。図18及び図19に示す実施形態では、光弁素子20として第1の係止点及び第2の係止点を有する揺動式の反射板を各画素毎に備えたDMD等のデバイスを用い、画素の反射板が第1の係止点で係止している場合には、光源12が原色発光期間に発光した光を投影レンズ群24に入射させて、映像光を投影している。また、画素の反射板が第2の係止点で係止している場合には、光源13が白色発光期間に発光した光を投影レンズ群24に入射させて映像光を投影して、映像の明るさを補正することができる。
Further, FIG. 19 shows that in the
光弁素子20としてDMDを用い、そのDMDの画素の反射板が揺動の中心に対して対称な±θの係止点を有している場合には、原色の光源12が発する光と、白色の光源13が発する光とを、それぞれ異なる角度で光弁素子20に照明するように構成することができる。なお、図18及び図19に示す実施形態では、投影レンズ群24に入射する光軸に対し、原色の光源12が発する光と、白色の光源13が発する光とが対称になる角度で光弁素子20に照明するように構成している。
When a DMD is used as the
このように、原色の光源12と白色の光源13とを異なる場所に配置することにより、原色の光源12と白色の光源13とを熱的に絶縁させることが容易となり、図15、図16、又は図17のタイムチャートに示した光源の制御を行うにあたり、光源の温度上昇を抑えて明るい映像を提供することが可能となる。なお、図15、図16、又は図17のタイムチャートに示した光源の制御を行うために、図9及び図10に示した投影装置210を用いることもできる。この場合には、原色発光期間Tpにて原色の光源12を順次点灯させて映像を生成し、白色発光期間Twにて原色の光源12Bを同時に発光させることにより白色光を生成する。図9及び図10に示したように、光源12と光源12Bとを異なる場所に配置して熱的に絶縁することによって、光源の温度上昇を抑えて明るい映像を提供することが可能となる。
In this way, by arranging the primary
次に、映像の輝度向上を目的とした白色の光源Wを付加する他の実施形態について、図20を用いて説明する。 Next, another embodiment in which a white light source W for the purpose of improving the luminance of an image is added will be described with reference to FIG.
図20は、原色発光期間Tp1にてR、G、Bの各原色の光源を連続して発光した後に、原色発光期間Tp2にて別のR、G、Bの各原色の光源を発光させる実施の形態を示す図である。図20に示すように、R、G、Bの各原色の光源に加えて、映像の輝度向上を目的としたR、G、Bの各原色の光源を付加して、第1の原色発光期間Tp1及び第2の原色発光期間Tp2の点灯期間を設けることによって、デューティ比を1/6程度まで下げることができる。したがって、明るい映像を投影することができる。なお、図20に示す実施の形態では、各原色の発光順序を、R1、G1、B1、R2、G2、B2の順序で発光しているが、R1、R2、G1、G2、B1、B2の順序で発光するように構成してもよい。 FIG. 20 shows an implementation in which light sources of primary colors R, G, and B are continuously emitted in the primary color emission period Tp1, and then light sources of different primary colors R, G, and B are emitted in the primary color emission period Tp2. It is a figure which shows the form of. As shown in FIG. 20, in addition to the light sources of primary colors R, G, and B, light sources of primary colors R, G, and B for the purpose of improving the luminance of an image are added, and the first primary color emission period By providing lighting periods of Tp1 and the second primary color light emission period Tp2, the duty ratio can be reduced to about 1/6. Therefore, a bright image can be projected. In the embodiment shown in FIG. 20, the light emission order of each primary color is light emission in the order of R1, G1, B1, R2, G2, B2, but R1, R2, G1, G2, B1, B2, B2 You may comprise so that it may light-emit in order.
なお、図20のタイムチャートに示した光源の制御を行うための光源の構成例として、図9及び図10に示した投影装置210を用いることもできる。その場合には、図9に示した投影装置210において、先ず光源12が第1の原色発光期間Tp1にて原色を発光している間に、映像制御信号出力手段32が光弁素子20に対して制御信号を出力して映像を生成する。次に、光源12Bが第2の原色発光期間Tp2にて原色を発光している間に、映像制御信号出力手段32が光弁素子20に対して制御信号を出力して映像を生成する。このように、光源12と光源12Bとを異なる場所に配置して熱的に絶縁させ、1フィールド内において複数組の原色の光源を順次点灯させることによって、光源の温度上昇を抑えて明るい映像を提供することが可能となる。
Note that the
次に、原色を発光する複数の光源12と、白色を発光する光源13とを備えた投影装置を用いて、投影距離に応じて投影映像の光量を補正する実施の形態について説明する。
Next, an embodiment in which the amount of light of a projected image is corrected according to the projection distance by using a projection device including a plurality of
図21は、投影距離と投影映像の光量補正量との関係を示す図である。 FIG. 21 is a diagram illustrating the relationship between the projection distance and the light amount correction amount of the projected image.
図21に示すように、投影距離が1.5mのときの投影映像の明るさを1(基準)とすると、補正前の映像の明るさは、投影距離が遠くなるほど暗くなる。そこで、投影距離に応じて映像光に白色の補正量を加えることにより、距離に関わらず一定の明るさの映像を投影することができる。 As shown in FIG. 21, when the brightness of the projected image when the projection distance is 1.5 m is 1 (reference), the brightness of the image before correction becomes darker as the projection distance is longer. Therefore, by adding a white correction amount to the image light according to the projection distance, an image with a constant brightness can be projected regardless of the distance.
図22は、投影距離と投影映像の光量補正量との関係を示す図表である。 FIG. 22 is a chart showing the relationship between the projection distance and the light amount correction amount of the projected image.
光弁素子20としてDMDを用いる場合には、例えば図22に示すような投影距離に応じた白色光を加えることで、映像の明るさを投影距離によらず一定にすることができる。なお、投影距離の変化が大きい場合には、白色光を多く加えることにより映像のコントラストが十分とれなくなってしまう可能性があるので、必ずしも映像の明るさを一定に保つ必要はない。
When DMD is used as the
図22に示す図表の導出には、映像の明るさは投影距離の二乗に反比例することを用いている。投影光の補正量は、投影光の明るさを基準の明るさと同一(100%)にするために、何倍の明るさを光源にもたせればよいかを割算にて求めている。白色光を加えない場合には、R、G、Bの各原色がそれぞれ1/3の期間、1/3の輝度となると仮定し、このときの補正量を100%としている。 For deriving the chart shown in FIG. 22, it is used that the brightness of the image is inversely proportional to the square of the projection distance. The projection light correction amount is obtained by dividing how many times the light source should be given to the light source so that the brightness of the projection light is the same (100%) as the reference brightness. When white light is not added, it is assumed that the primary colors of R, G, and B have a brightness of 1/3 for a period of 1/3, and the correction amount at this time is 100%.
したがって、白色光を加える時間をx(%)とし、補正量をy(%)とすると、x=(y−1)/8 という関係式を得ることができる。 Therefore, if the time for adding white light is x (%) and the correction amount is y (%), the relational expression x = (y−1) / 8 can be obtained.
次に、原色を発光する複数の光源12と、白色を発光する光源13とを備えた投影装置を用いて、投影映像の光量を補正する処理の実施の形態について図23を用いて説明する。
Next, an embodiment of a process for correcting the amount of light of a projected image using a projection apparatus including a plurality of
図23は、投影装置の起動時後に、投影距離を検出して白色光を加える処理のフローチャートである。 FIG. 23 is a flowchart of processing for detecting the projection distance and adding white light after the projection apparatus is activated.
投影装置310の電源が投入されて、投影装置310が使用状態になると、情報処理手段180が実行する処理はS302「起動処理」に進み、各周辺回路の初期設定等を実行する。これら投影装置310の起動処理が終了すると、情報処理手段180が実行する処理は、次のS304「投影距離をボタン操作より検出」に進み、利用者が入力手段170を介して入力した投影距離に関する情報を検出する。
When the
次のS306「テーブルの値に応じた白色の値を設定」にて情報処理手段180は、投影距離に応じた白色光の追加割合を取得して、白色の光源13を点灯させる白色発光期間Twを指定して発光制御手段30に出力する。白色光の追加割合は、例えば図22に示したような図表のデータを予めROM183に記憶しておき、入力手段170を介して入力した投影距離を用いて、白色光の追加割合を取得することができる。
In the next step S306 “Set white value according to table value”, the information processing means 180 acquires the white light additional ratio according to the projection distance and turns on the
次のS308「電源OFF?」にて情報処理手段180は、投影装置310の電源スイッチが切られたか否かの判断を行っている。もし、電源スイッチが切られていない場合には、処理はS304に戻り、もし、電源スイッチが切られていると判断した場合には、次のS308「処理終了」に進む。
In the next S308 “Power OFF?”, The information processing means 180 determines whether or not the power switch of the
S308にて情報処理手段180は、投影装置310のシャットダウン処理を行って、次のS312「電源OFF」に進み、投影装置310の電源を遮断する処理を行う。以上のようにして、投影距離に対する光量の補正を行うことが可能となる。
In S <b> 308, the
次に、低輝度発光期間と高輝度発光期間とを有する投影装置の他の実施の形態について、図24を用いて説明する。 Next, another embodiment of a projection apparatus having a low luminance light emission period and a high luminance light emission period will be described with reference to FIG.
図24は、光弁素子20として反射型液晶パネルを用いた投影装置410の内部構成を示すブロック図である。なお、図1に示した投影装置10と同一の機能を有する構成部分については同一の符号を付して、その機能の説明は省略する。
FIG. 24 is a block diagram showing an internal configuration of a
図24に示す実施の形態では、光弁素子20として反射型液晶パネルを用いているために、照明光学系に偏光ビームスプリッタ36と偏光変換素子34とを用いている。
In the embodiment shown in FIG. 24, since the reflective liquid crystal panel is used as the
偏光変換素子34は、例えば図25に示す構造をしており、光源側からP波(入射面に対して電界成分が平行な偏光成分。)及びS波(入射面に対して電界成分が垂直な偏光成分。)を入射すると、S波のみを出射する構造となっている。
For example, the
図25に示すように、光源側からP波及びS波を入射すると、偏光分離膜によってP波が透過してS波が反射される。透過したP波は、1/2λ板によって90度電界成分が回転して、S波として出射される。一方、偏光分離膜で反射したS波は、更に偏光分離膜で反射してそのままの電界成分で出射する。 As shown in FIG. 25, when a P wave and an S wave are incident from the light source side, the P wave is transmitted by the polarization separation film and the S wave is reflected. The transmitted P wave is emitted as an S wave by rotating a 90-degree electric field component by the 1 / 2λ plate. On the other hand, the S wave reflected by the polarization separation film is further reflected by the polarization separation film and emitted as it is with the electric field component.
偏光ビームスプリッタ36は、各原色の光を合成したS波の照明光を入射すると、S波の照明光は偏光分離膜によって反射して光弁素子20に照射する。光弁素子20は、偏光ビームスプリッタ36から照射されたS波の光を、液晶の分子に沿う形で映像の輝度に応じて回転させて反射し、再び偏光ビームスプリッタ36に入射する。偏光ビームスプリッタ36の偏光分離膜は、光弁素子20から入射した映像光のうち、P波のみを透過してS波は反射する。このようにして生成した映像光を投影レンズ群24に入射して、映像をスクリーン26に投影する。
When the
図24に示すように投影装置410を構成し、発光制御手段30が原色の光源12を時分割して低輝度で発光させる低輝度発光期間Tcと、複数の原色の光源12を時分割して高輝度で発光させる高輝度発光期間Thとを備えた発光信号を光源12に対して出力し、映像制御信号出力手段32が、低輝度発光期間Tc及び高輝度発光期間Thの双方で光量補正信号を光弁素子20に出力することによって、光源の点灯を間欠にして放熱の時間を確保しつつ、映像の1フィールド内における光源の点灯時間を長くすることができる。したがって、個々の光源の温度上昇を抑えながら、映像生成装置が生成する映像の光量を増大させることができる。また、低輝度発光期間Tcにおいて生成した映像と、高輝度発光期間Thにおいて生成した映像とを時間混色させることによって、短いセクタ時間で階調表示を行うことができ、フレームレートを向上させることができる。
As shown in FIG. 24, the
次に、原色発光期間Tpと白色発光期間Twとを有する投影装置の他の実施の形態について、図26を用いて説明する。 Next, another embodiment of the projection apparatus having the primary color light emission period Tp and the white light emission period Tw will be described with reference to FIG.
図26は、光弁素子20として反射型液晶パネルを用いた投影装置510の内部構成を示すブロック図である。なお、このブロック図に示した構成部分のうち、図18及び図25に示した投影装置と同一の機能を有する構成部分については同一の符号を付して、その機能の説明は省略する。
FIG. 26 is a block diagram showing an internal configuration of a
図26に示す実施の形態では、映像を生成する原色及び映像の輝度を向上させる白色光を光弁素子20に照射するために、照明光学系に2つの偏光ビームスプリッタ36、38と、2つの偏光変換素子34と1つの偏光変換素子35を用いている。
In the embodiment shown in FIG. 26, in order to irradiate the
投影装置510に用いている2つの偏光変換素子34は、S波のみを出射する素子である。一方の偏光変換素子35は、P波のみを出射するように構成されている。
The two
偏光ビームスプリッタ38が偏光変換素子35から各原色の光を合成したP波の照明光を入射すると、そのP波は直進して偏光変換素子34に入射する。一方、偏光ビームスプリッタ38が白色の光源13側の偏光変換素子34から照明光を入射すると、そのS波の照明光は偏光分離膜によって反射して偏光ビームスプリッタ36側の偏光変換素子34に出射する。そして、偏光ビームスプリッタ36と偏光ビームスプリッタ38の間に設けた偏光変換素子34は、偏光ビームスプリッタ36に対してS波を出射する。
When the
偏光ビームスプリッタ36は、偏光変換素子34から入射したS波の照明光を偏光分離膜によって反射させて光弁素子20に照射する。光弁素子20は、偏光ビームスプリッタ36から照射されたS波の光を、液晶の分子に沿う形で映像の輝度に応じて回転させて反射し、再び偏光ビームスプリッタ36に入射する。偏光ビームスプリッタ36の偏光分離膜は、光弁素子20から入射した映像光のうち、P波のみを透過してS波は直角方向に反射させる。したがって、白色光を合成した映像光を投影レンズ群24に入射して、映像をスクリーン26に投影することができる。なお、上記の各光源12、13として、高輝度の発光ダイオード又はレーザーダイオードを用いることができる。
The
図26に示すように投影装置510を構成し、発光制御手段30が原色の光源12を時分割して発光させる原色発光期間Tpと、白色の光源13を発光させる白色発光期間Twとを備えた発光信号を光源12、13に対して出力し、映像制御信号出力手段32が、原色発光期間Tp及び白色発光期間Twの双方で光量補正信号を光弁素子20に出力することによって、図15、図16、又は図17のタイムチャートに示した光源の制御を行うことが可能となり、光源が点灯するデューティ比を減少させつつ、映像の1フィールド内における光源の点灯時間を長くすることができる。したがって、個々の光源の温度上昇を抑えながら、映像生成装置が生成する映像の光量を増大させることができる。
As shown in FIG. 26, the
また、図26に示すように、原色の光源12と白色の光源13とを異なる場所に配置することにより、原色の光源12と白色の光源13とを熱的に絶縁させることが容易となり、により、光源の温度上昇を抑えて明るい映像を提供することが可能となる。なお、図24及び図26に示した実施の形態では、光弁素子20として反射型液晶表示パネルを用いた実施の形態を示したが、透過型液晶パネルを用いることも可能である。
In addition, as shown in FIG. 26, by arranging the primary
次に、図17のタイムチャートを用いて各光源を発光させた場合における、照明光の光量について説明する。 Next, the amount of illumination light when each light source emits light will be described using the time chart of FIG.
1フィールドの間白色の光源Wを点灯し続けた場合の輝度を1とし、偏光変換素子の効率を2/3とする。また、事象を簡単に説明するために各セクタの長さは等しいとする。図14に示した従来技術の場合には、赤色の光源は1フィールドの1/3の時間に1/3の強度で点灯し、この照明光は偏光変換素子を一回通過するので、掛合わせると2/27の強度になる。緑色及び青色の照明光も同様に2/27の強度になるので、合計すると2/9の輝度を得ることができる。 The luminance when the white light source W is kept on for one field is set to 1, and the efficiency of the polarization conversion element is set to 2/3. Also, in order to explain the event simply, the length of each sector is assumed to be equal. In the case of the prior art shown in FIG. 14, the red light source is lit at an intensity of 1/3 in 1/3 time of one field, and this illumination light passes through the polarization conversion element once. And 2/27 strength. Similarly, green and blue illumination lights have an intensity of 2/27, so that a total luminance of 2/9 can be obtained.
それに対し、図17に示した本発明の実施形態では、赤色、緑色、青色の各照明光を1フィールドの1/4の期間に1/4の強度で点灯させることができる。また、図26に示した投影装置510の偏光変換素子34及び35を2回通過するので、2/3を2回乗算して、各色1/27の輝度となる。赤色、緑色、及び青色を足し合わせると1/9の輝度となる。また、白色光の発光期間は1の強度で1フィールドの1/4の期間点灯させることができ、併せて赤色、緑色及び青色の光源12も点灯させることができる。したがって、白色光の発光期間は、赤色、緑色、及び青色の発光期間と合わせると1/3の輝度となり、従来の2/9を上回る輝度の照明光を照射することができる。しかも、赤色や青色は比視感度が低いので、実際はさらに大きな差が出ることになる。
On the other hand, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 17, each illumination light of red, green, and blue can be lit at an intensity of 1/4 in a period of 1/4 of one field. In addition, since the light passes through the
上記の計算で図16に示したタイムチャートの制御を行った際の輝度を計算すると、図13及び図14に示した従来技術と同様の2/9の輝度が算出されるが、赤色や青色の比視感度の問題と、デューティー比は1/3の場合よりも1/4の場合の方が光源に供給する電流を大きくすることができるので、実際には図16に示したタイムチャートを用いて映像を生成する方が、高い輝度を得ることができることになる。 When the luminance at the time of controlling the time chart shown in FIG. 16 is calculated by the above calculation, the luminance of 2/9 similar to that of the prior art shown in FIGS. 13 and 14 is calculated. Since the current supplied to the light source can be increased when the duty ratio is ¼ than when the duty ratio is 3, the time chart shown in FIG. 16 is actually used. Higher luminance can be obtained by using this method to generate an image.
10、110、210、310、410、510 投影装置
12、12A、12B、13 光源
14 コンデンサーレンズ
16 ダイクロイックミラー
20 光弁素子
22、22B ミラー
24 投影レンズ群
26 スクリーン
30 発光制御手段
32 映像制御信号出力手段
34、35 偏光変換素子
36 偏光ビームスプリッタ
170 入力手段
180 情報処理手段
181 RAM
183 ROM
190 計時手段
191 画角検出手段
192 投影角取得手段
199 バス
Tc 低輝度発光期間
Tm 中輝度発光期間
Th 高輝度発光期間
Tp 原色発光期間
Tw 白色発光期間
Tr 映像生成信号
Hr 光量補正信号
10, 110, 210, 310, 410, 510
183 ROM
190 Time measuring means 191 Angle of view detection means 192 Projection angle acquisition means 199 Bus Tc Low luminance light emission period Tm Medium luminance light emission period Th High luminance light emission period Tp Primary color light emission period Tw White light emission period Tr Image generation signal Hr Light quantity correction signal
Claims (18)
前記発光制御手段が出力する発光信号は、前記1フィールドの期間内において、前記第一光源を発光させる低輝度発光期間と、前記第二光源を前記低輝度発光期間よりも高輝度で発光させる高輝度発光期間とを有し、
前記低輝度発光期間及び前記高輝度発光期間は、前記各セクタ毎に設けられ、
前記映像制御信号出力手段が出力する制御信号は、前記低輝度発光期間において前記光源が発光する光量を制御するとともに、前記高輝度発光期間において前記光源が発光する光量を制御し、
前記映像制御信号出力手段は、前記低輝度発光期間において、前記原色の細かい階調を生成するための映像生成信号を前記光弁素子に出力し、前記高輝度発光期間において、映像の明度に応じて、前記原色の粗い階調を生成するための映像生成信号を前記光弁素子に出力する映像生成装置。 A field of video is divided into sectors corresponding to different primary colors, and a light valve element for generating video corresponding to the primary color during each sector period is provided corresponding to each primary color . a first light source for irradiating light of primary colors corresponding to the sector period to the light valve element provided corresponding to each primary color, the said light primary color corresponding to the sector period of each sector beam light source, the light emission control means for outputting a light emission signal for controlling the amount of light emitted from the light source, image control signal outputting means for outputting a control signal before Kihikariben element and a second light source for irradiating the valve element A video generation device that generates a high-luminance color video by time-mixing,
The light emission signal output from the light emission control means includes a low luminance emission period in which the first light source emits light and a high intensity in which the second light source emits light with higher luminance than the low luminance emission period within the period of the one field. Luminance emission period,
The low-luminance light emission period and the high-luminance light emission period are provided for each sector,
Said control signal output by the video control signal outputting means, wherein with the light source to control the amount of light emission at low luminance light emission period, and controls the amount of light the light source emits light in the high-luminance light emission period,
The video control signal output means outputs a video generation signal for generating a fine gradation of the primary color to the light valve element in the low luminance light emission period, and according to the lightness of the video in the high luminance light emission period. And a video generation device for outputting a video generation signal for generating a rough gradation of the primary color to the light valve element .
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