JP4984851B2 - Projection display - Google Patents

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本発明は、各色のＬＥＤ光源からの光をそれぞれ映像信号の色域に基づいて各色の映像が表示された表示デバイスに照射して、各色の表示デバイスを反射または透過した各色の光を合成して表示スクリーンに投射し表示する投射型表示装置に関するものである。   The present invention irradiates a display device on which an image of each color is displayed based on the color gamut of the video signal, and synthesizes the light of each color reflected or transmitted through the display device of each color. The present invention relates to a projection display device that projects and displays on a display screen.

従来、投射型表示装置には、光源(ランプ)の白色光をＲＧＢの三原色に分解し、各々の光をＲＧＢそれぞれの表示デバイスに導いて、そのデバイスで光変調させ、再び変調されたＲＧＢ光を色合成して投射レンズから投射し、色合成された画像をスクリーン上に拡大投射さるものがあり、最近は、光源として、ＲＧＢそれぞれの光を発生する発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた投射型表示装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）   Conventionally, in a projection display device, white light from a light source (lamp) is decomposed into three primary colors of RGB, each light is guided to a display device for each of RGB, light is modulated by the device, and the modulated RGB light is re-modulated. Is projected from the projection lens, and the color-synthesized image is enlarged and projected on the screen. Recently, a projection type using light emitting diodes (LEDs) for generating RGB light as light sources. Display devices have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、照明装置と、第１のダイクロイックミラー及び第２のダイクロイックミラーを有する色分離光学系と、ＲＧＢ３つの液晶装置と、クロスダイクロイックプリズムと、投写光学系と、赤色透過ダイクロイックフィルタ、緑色透過ダイクロイックフィルタ及び青色透過ダイクロイックフィルタ７１０とを備え、投写画像の色調にばらつきが発生するのを抑制したり、映画観賞モード等のモードに基づいて、第１のダイクロイックミラー及び第２のダイクロイックミラー並びに赤色透過ダイクロイックフィルタ、緑色透過ダイクロイックフィルタ及び青色透過ダイクロイックフィルタの角度を調整可能にした投射型表示装置がある（例えば、特許文献３参照。）。
特開２００４―２７９９２２号公報 特開２００４−３０２２５４号公報 特開２００５−３００９００号公報 In addition, an illumination device, a color separation optical system having a first dichroic mirror and a second dichroic mirror, RGB three liquid crystal devices, a cross dichroic prism, a projection optical system, a red transmission dichroic filter, and a green transmission dichroic filter And a blue transmissive dichroic filter 710 to suppress variations in the color tone of the projected image, and based on a mode such as a movie viewing mode, the first dichroic mirror, the second dichroic mirror, and the red transmissive dichroic There is a projection display device in which the angles of the filter, the green transmissive dichroic filter, and the blue transmissive dichroic filter can be adjusted (see, for example, Patent Document 3).
JP 2004-279922 A JP 2004-302254 A JP 2005-300900 A

しかし、上記特許文献１，２記載の従来の投射型表示装置では、光源としてＲＧＢそれぞれの光を発生する発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略す。）を用いることは開示されているものの、ＲＧＢそれぞれの光を発生するＬＥＤの色を調整することは行っていないため、各ＬＥＤのバラツキ等を考慮してスクリーンに投射される映像の色を補正できない、という問題があった。   However, in the conventional projection display devices described in Patent Documents 1 and 2, although it has been disclosed to use light emitting diodes (hereinafter abbreviated as LEDs) for generating RGB light as light sources, Since the color of the LED that generates light is not adjusted, there is a problem in that the color of the image projected on the screen cannot be corrected in consideration of the variation of each LED.

また、上記特許文献３記載の従来の投射型表示装置では、ＲＧＢ各色のＬＥＤの色それぞれの色毎にバラツキを抑制したり、映画観賞モード等のモードに応じてＲＧＢそれぞれの色毎に透過ダイクロイックフィルタの角度を調整してＲＧＢ各色のＬＥＤの色を調整しているに過ぎないため、各ＬＥＤのバラツキ等を考慮してスクリーンに投射される映像の色を補正できない、という問題があった。   Further, in the conventional projection display device described in Patent Document 3, variation is suppressed for each color of the RGB LEDs, or transmissive dichroic for each color of RGB according to a mode such as a movie watching mode. There is a problem in that the color of the image projected on the screen cannot be corrected in consideration of the variation of each LED because the color of each RGB LED is merely adjusted by adjusting the angle of the filter.

そこで、本発明は、光源としてＲＧＢそれぞれの光を発生するＬＥＤ光源を用いた場合でも、各ＬＥＤのバラツキ等を考慮してスクリーンに投射される映像の色を補正することができる投射型表示装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is a projection display device capable of correcting the color of an image projected on a screen in consideration of the variation of each LED even when an LED light source that generates RGB light is used as the light source. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、本発明の投射型表示装置は、映像信号に基づいて各色の映像が表示された表示デバイスにそれぞれ各色のＬＥＤ光源からの光を照射し、各色の表示デバイスを反射または透過した各色の光を合成して表示スクリーンに投射し表示する投射型表示装置であって、各色のＬＥＤ光源と各色の表示デバイスとの間に設けられ、角度の変更により各色のＬＥＤ光源からの光の波長の透過率または反射率を変更して、各色のＬＥＤ光源から各色の表示デバイスへ入射する光の波長を調整するカラーフィルタと、前記カラーフィルタの角度を制御するフィルタ角度制御手段と、各色のＬＥＤ光源毎に設けられ、各色のＬＥＤ光源へ供給される駆動電流を制御するＬＥＤ駆動電流制御手段と、各色のＬＥＤ光源毎に設けられ、前記カラーフィルタを通過した後の各色のＬＥＤ光源からの光の強さと色とを検出する光検出センサと、前記光検出センサからの検出結果に基づいて、前記フィルタ角度制御手段に対し前記カラーフィルタの角度を制御させる制御信号を出力すると共に、前記ＬＥＤ駆動電流制御手段に対し各色のＬＥＤ光源へ供給される駆動電流を制御させる制御信号を出力するＬＥＤ制御手段と、を有するものである。 In order to achieve the above object, the projection display device of the present invention irradiates a display device on which an image of each color is displayed based on a video signal with light from the LED light source of each color, and reflects or reflects the display device of each color. A projection-type display device that synthesizes and transmits light of each color and displays on a display screen, and is provided between an LED light source of each color and a display device of each color. A color filter that adjusts the wavelength of light incident on the display device of each color from the LED light source of each color by changing the transmittance or reflectance of the wavelength of the light, and a filter angle control unit that controls the angle of the color filter ; Provided for each LED light source of each color, provided for each LED light source of each color, LED drive current control means for controlling the drive current supplied to the LED light source of each color, A light sensor for detecting the intensity and color of light from each color of the LED light source after passing through the color filter, on the basis of the detection result from the light detection sensor, of the color filter to the filter angle control means LED control means for outputting a control signal for controlling the angle and outputting a control signal for controlling the drive current supplied to the LED light source of each color to the LED drive current control means.

ここで、前記ＬＥＤ制御手段は、さらに、ユーザによって指定されたモードに応じて、前記フィルタ角度制御手段に対し前記カラーフィルタの角度を制御させる制御信号を出力すると共に、前記ＬＥＤ駆動電流制御手段に対し各色のＬＥＤ光源へ供給される駆動電流を制御させる制御信号を出力する、ようにしても良い。 Here, the LED control means further outputs a control signal for controlling the angle of the color filter to the filter angle control means according to the mode designated by the user, and also to the LED drive current control means. On the other hand, a control signal for controlling the drive current supplied to the LED light source of each color may be output.

また、前記ＬＥＤ制御手段は、さらに、前記光検出センサからの検出結果に基づいて、各色の色パラメータ信号を出力し、前記ＬＥＤ制御手段からの各色のパラメータ信号に基づいて、前記映像信号を補正して補正映像信号として出力する表示デバイス制御部と、前記表示デバイス制御部によって補正された補正映像信号に基づいて各色の前記表示デバイスに駆動信号を出力する表示デバイス駆動部と、を有するようにしても良い。   The LED control means further outputs a color parameter signal for each color based on a detection result from the light detection sensor, and corrects the video signal based on the parameter signal for each color from the LED control means. A display device controller that outputs a corrected video signal, and a display device driver that outputs a drive signal to the display device of each color based on the corrected video signal corrected by the display device controller. May be.

本発明によれば、各色のＬＥＤ光源からの出力と色を検出する光検出センサからの検出結果に基づいて、各色のカラーフィルタの角度を制御すると共に、各色のＬＥＤ光源へ供給される駆動電流を制御するようにしたので、光源としてＲＧＢ各光を発生するＬＥＤ光源を用いた場合でも、各ＬＥＤ光源の光の強さと色等のバラツキ等を考慮してスクリーンに投射される映像の色を補正することができる。
According to the present invention, the angle of the color filter of each color is controlled based on the output from the LED light source of each color and the detection result from the light detection sensor that detects the color, and the drive current supplied to the LED light source of each color Therefore, even when an LED light source that generates RGB light is used as the light source, the color of the image projected on the screen is considered in consideration of variations in light intensity and color of each LED light source. It can be corrected.

図１は、本発明に係る投射型表示装置に実施の形態の構成例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a projection display device according to the present invention.

図1において、投射型表示装置は、画像信号や映像信号等の映像信号が入力する映像信号入力部１１と、表示デバイス制御部１２と、表示デバイス駆動部１３と、液晶デバイス等の表示デバイス１４と、光検出センサ１５と、ＬＥＤ制御部１６と、駆動モータ等によって各色のダイクロックフィルタ１８の角度を変化させるフィルタ角度制御部１７と、ダイクロックフィルタ１８と、ＬＥＤ駆動電流制御部１９と、ＲＧＢ各色毎のＬＥＤ光源２０とを有する。   In FIG. 1, the projection display device includes a video signal input unit 11 to which a video signal such as an image signal or a video signal is input, a display device control unit 12, a display device drive unit 13, and a display device 14 such as a liquid crystal device. A light detection sensor 15, an LED control unit 16, a filter angle control unit 17 for changing the angle of the dichroic filter 18 of each color by a drive motor, a dichroic filter 18, an LED drive current control unit 19, LED light source 20 for each color of RGB.

図２（a）は、本発明に係る投射型表示装置において、ＲＧＢ各色毎のダイクロックフィルタ１８が設けられる位置を示す図である。   FIG. 2A is a diagram showing a position where the dichroic filter 18 for each of the RGB colors is provided in the projection display device according to the present invention.

図１では図示していないが、本実施の形態では、図２に示すように、ＲＧＢ各色毎のＬＥＤ光源２０と、表示デバイス１４との間に、コリメーターレンズやライトパイプ等の光学系２２と、２枚のフィールドレンズ２３，２４とが設けられており、ＲＧＢ各色毎のダイクロックフィルタ１８は、２枚のフィールドレンズ２３，２４の間に設けられている。   Although not shown in FIG. 1, in this embodiment, as shown in FIG. 2, an optical system 22 such as a collimator lens or a light pipe is provided between the LED light source 20 for each color of RGB and the display device 14. In addition, two field lenses 23 and 24 are provided, and the dichroic filter 18 for each color of RGB is provided between the two field lenses 23 and 24.

ダイクロックフィルタ１８の前後に２枚のフィールドレンズ２３，２４を設けているのは、図２（ｂ）に示すように、２枚のフィールドレンズ２３，２４の間では、透過光が平行光（テレセントリック）になるので、各ダイクロックフィルタ１８への各光の入射角度が一定となり、フィルタの場所による角度特定のバラツキを少なくできるからである。つまり、ダイクロックフィルタ１８の前後に２枚のフィールドレンズ２３，２４を設けないとすると、平行光でないダイクロックフィルタ１８への入射角度が異なることになり、ダイクロックフィルタ１８の場所による角度特性の違いが生じてしまうからである。   The two field lenses 23 and 24 are provided before and after the dichroic filter 18 because, as shown in FIG. 2 (b), the transmitted light is parallel light (between the two field lenses 23 and 24). This is because the incident angle of each light to each dichroic filter 18 is constant, and variation in angle specification depending on the location of the filter can be reduced. In other words, if the two field lenses 23 and 24 are not provided before and after the dichroic filter 18, the incident angle to the dichroic filter 18 that is not parallel light will be different, and the angular characteristics depending on the location of the dichroic filter 18 will be different. This will make a difference.

ここで、本実施の形態では、色純度の高い照明系および出力可変な照明系として、ＲＧＢ単色光のＬＥＤ光源２０を使用している。ＬＥＤ光源２０の特徴としては、狭帯域の単色の発光スペクトルを有しており(半値幅:２０−３０ｎｍ)、入力電流により出力が可変である点である。   Here, in the present embodiment, the LED light source 20 of RGB monochromatic light is used as an illumination system with high color purity and an illumination system with variable output. A feature of the LED light source 20 is that it has a narrow-band monochromatic emission spectrum (half-value width: 20-30 nm), and its output is variable depending on the input current.

なお、実施の形態１においてダイクロックフィルタ１８を透過することで数％の光量ロスがある。そこで、表示デバイス４として開口率の高い反射型液晶デバイスを用いることで透過型液晶デバイスと比較して表示装置全体での光量ロスを抑えることができる。   In the first embodiment, there is a light loss of several percent by passing through the dichroic filter 18. Therefore, by using a reflective liquid crystal device having a high aperture ratio as the display device 4, it is possible to suppress a light amount loss in the entire display device as compared with a transmissive liquid crystal device.

ただし、ＬＥＤ光源２０単体では、ＮＴＳＣ規格の色域をカバーできない。それを解決するために、本実施の形態では、カラーダイクロックフィルタ１８を用いたＲＧＢ光の色度点を、自由度を持った範囲で変化させることができる投射型表示装置を提供する。   However, the LED light source 20 alone cannot cover the color gamut of the NTSC standard. In order to solve this problem, the present embodiment provides a projection display device that can change the chromaticity point of the RGB light using the color dichroic filter 18 within a range having flexibility.

図２に示すように、ＬＥＤ光源２０を出た光は、光学系２２、フィールドレンズ２３を介して角度調整機構のついたダイクロックフィルタ１８を透過する。   As shown in FIG. 2, the light emitted from the LED light source 20 passes through a dichroic filter 18 with an angle adjustment mechanism via an optical system 22 and a field lens 23.

ダイクロックフィルタ１８は、図３に示すように、ダイクロックフィルタ１８面に対して光が透過する角度を変えることでそれぞれの波長の透過率が変化する。なお、図３は、ダイクロックフィルタ１８面に対して光が透過する角度が０°、１０°、２０°、３０°、４５°の場合の波長の透過特性を示している。   As shown in FIG. 3, the dichroic filter 18 changes the transmittance of each wavelength by changing the angle at which light is transmitted to the surface of the dichroic filter 18. FIG. 3 shows the wavelength transmission characteristics when the light transmission angle with respect to the surface of the dichroic filter 18 is 0 °, 10 °, 20 °, 30 °, and 45 °.

例えば、波長が５００ｎｍの光では、０度から４５度まで角度を変えると、透過率が約８０％から９８％近くまで変化する。つまり、ダイクロックフィルタ１８の角度を変えることにより、各光の透過率を変えて、動的な波長選択を実行することができる。この性質を利用して、ダイクロックフィルタ１８の角度を変化させることで、図４に示すように、ＬＥＤ光源２０の分光分布を変化させることができる。   For example, in the case of light having a wavelength of 500 nm, when the angle is changed from 0 degree to 45 degrees, the transmittance changes from about 80% to nearly 98%. That is, by changing the angle of the dichroic filter 18, the transmittance of each light can be changed to perform dynamic wavelength selection. Using this property, the spectral distribution of the LED light source 20 can be changed as shown in FIG. 4 by changing the angle of the dichroic filter 18.

そして、図４に示すように、ＬＥＤ光源２０の分光分布が変化することでＬＥＤ光源２０の色が変化し、光源の分光の半値幅が狭くなれば色純度が高くなる。例えば、図４の場合、ＬＥＤ光源２０の波長の半値幅を狭く調整すると、ＬＥＤ光源２０の色は、調整前の青緑色から調整後の緑色へと変更される。   As shown in FIG. 4, the color distribution of the LED light source 20 changes to change the color of the LED light source 20, and the color purity increases if the half-value width of the light source becomes narrower. For example, in the case of FIG. 4, when the half width of the wavelength of the LED light source 20 is adjusted narrowly, the color of the LED light source 20 is changed from blue green before adjustment to green after adjustment.

次に、本装置の投射型表示装置の動作を説明する。   Next, the operation of the projection display device of this apparatus will be described.

図５は、本実施の形態の投射型表示装置の処理手順を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the projection display apparatus according to the present embodiment.

まず、図１に示すように、ユーザによって選択された各種モードに対応したモード信号がＬＥＤ制御部１６に入力すると（ステップ５１０）、ＬＥＤ制御部１６は、そのモード信号に基づいて、ＬＥＤ駆動電流制御部１９に対し駆動電流制御信号を出力すると共に、駆動モータ等を有するフィルタ角度制御部１７に対し制御信号を送信する（ステップ５２０）。なお、モード信号は、ＬＥＤ制御部１６に直接入力せず、表示デバイス制御部１２にいったん入力し、表示デバイス制御部１２からＬＥＤ制御部１６に、モードに応じたLED光源２０の出力および色(色、点)情報になるようにしても勿論よい。   First, as shown in FIG. 1, when mode signals corresponding to various modes selected by the user are input to the LED control unit 16 (step 510), the LED control unit 16 determines the LED drive current based on the mode signal. A drive current control signal is output to the control unit 19 and a control signal is transmitted to the filter angle control unit 17 having a drive motor or the like (step 520). Note that the mode signal is not directly input to the LED control unit 16 but is once input to the display device control unit 12, and the output and color of the LED light source 20 corresponding to the mode (from the display device control unit 12 to the LED control unit 16 ( Of course, it may be made to be information on color and dots.

ここで、本実施の形態の投射型表示装置では、例えば、以下の３つのモードを有している。勿論、これら３つ以外のモードでも良い。   Here, the projection display device of the present embodiment has, for example, the following three modes. Of course, modes other than these three modes may be used.

つまり、
・ 明るさ優先モード
ＬＥＤ光源２０の出力を最大限利用するモードで、ＬＥＤ光源２０の出力は定格電力いっぱいまで使う。このモードの場合、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の色は、ＬＥＤ自身の波長に依存した色となる。 In other words,
Brightness priority mode In this mode, the output of the LED light source 20 is used to the maximum, and the output of the LED light source 20 is used up to the full rated power. In the case of this mode, the colors of the RGB LED light sources 20 are colors that depend on the wavelength of the LEDs themselves.

・ 省エネモード
ＬＥＤ光源２０の出力可変を利用したダイナミックアイリス的光源駆動のモードである。ＬＥＤ光源２０の出力を動的にコントロールすることで、消費電力を抑える。このモードの場合、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の色は、それぞれ対応するダイクロックフィルタ１８の角度を変えることによって可変させる。 Energy saving mode This is a dynamic iris light source driving mode that uses variable output of the LED light source 20. Power consumption is suppressed by dynamically controlling the output of the LED light source 20. In this mode, the colors of the RGB LED light sources 20 are varied by changing the angles of the corresponding dichroic filters 18 respectively.

・ 色再現モード
ＬＥＤ光源２０の色を、ＮＴＳＣ規格などの規格された色度点を内包するようにコントロールするモードである。このモードの場合、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の色は、それぞれ対応するダイクロックフィルタ１８の角度を変えることでコントロールし、かつ、ＬＥＤ光源２０のＷＢ(ホワイトバランス)は、ＬＥＤ光源２０の出力で調整する。 Color reproduction mode In this mode, the color of the LED light source 20 is controlled to include standard chromaticity points such as the NTSC standard. In this mode, the colors of the RGB LED light sources 20 are controlled by changing the angles of the corresponding dichroic filters 18, and the WB (white balance) of the LED light source 20 is the output of the LED light source 20. adjust.

このように、本実施の形態の投射型表示装置では、ＬＥＤ制御部１６が、ダイクロックフィルタ１８の角度と各ＬＥＤ光源２０への駆動電流とを制御して、ＬＥＤ光源２０の出力と色とをコントロールする。これにより、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０個体のばらつきやＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０それぞれのダイクロックフィルタ１８の特性ばらつきとを、後述するようにフィードバック制御によって抑えることが可能となり、各ＬＥＤ光源２０の明るさのコントロールだけでなく、今後重要になってくる色も同時にコントロールすることができる。   As described above, in the projection display device according to the present embodiment, the LED control unit 16 controls the angle of the dichroic filter 18 and the drive current to each LED light source 20, and outputs and colors of the LED light source 20. Control. As a result, it is possible to suppress variations in individual LED light sources 20 for each RGB color and variations in characteristics of the dichroic filter 18 for each LED light source 20 for each RGB color by feedback control as will be described later. You can control not only the controls but also the colors that will become important in the future.

すると、ＲＧＢ各色のＬＥＤ駆動電流制御部１９は、ＬＥＤ制御部１６からの駆動電流制御信号に基づいて、対応するＬＥＤ光源２０の駆動電流を制御してその出力を制御する一方、フィルタ角度制御部１７は、ＬＥＤ制御部１６からの角度制御信号に基づいて、対応するダイクロックフィルタ１８の角度を制御してＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の色（色度点）を制御する（ステップ５３０）。   Then, the RGB color LED drive current control unit 19 controls the drive current of the corresponding LED light source 20 based on the drive current control signal from the LED control unit 16 to control its output, while the filter angle control unit 17 controls the color (chromaticity point) of the LED light source 20 of each color of RGB by controlling the angle of the corresponding dichroic filter 18 based on the angle control signal from the LED control unit 16 (step 530).

そして、光検出センサ１５が、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０からの出力と色とを検出して、検出信号としてＬＥＤ制御部１６に出力する（ステップ５４０）。   Then, the light detection sensor 15 detects the output and color from the LED light source 20 for each of RGB and outputs it to the LED control unit 16 as a detection signal (step 540).

ＬＥＤ制御部１６は、光検出センサ１５が検出したＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０からの出力および色（色度点）の検出信号と、モード信号が示すＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０からの出力と色（色度点）とに応じて、フィルタ角度制御部１７とＬＥＤ駆動電流制御部１９に対し、ダイクロックフィルタ１８の角度と各ＬＥＤ光源２０への駆動電流のフィードバック制御を行う（ステップ５５０）。これにより、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０個体のばらつきやＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０それぞれのダイクロックフィルタ１８の特性ばらつきをフィードバック制御によって抑えることが可能となり、各ＬＥＤ光源２０の明るさのコントロールだけでなく、各ＬＥＤ光源２０の色も同時にコントロールすることができる。   The LED control unit 16 outputs the output from the LED light source 20 for each color of RGB and the detection signal of the color (chromaticity point) detected by the light detection sensor 15, and the output from the LED light source 20 for each color indicated by the mode signal and the color ( In accordance with the chromaticity point), feedback control of the angle of the dichroic filter 18 and the drive current to each LED light source 20 is performed on the filter angle control unit 17 and the LED drive current control unit 19 (step 550). This makes it possible to suppress variations in individual RGB LED light sources 20 and variations in characteristics of the dichroic filter 18 of each RGB LED light source 20 by feedback control, and not only controls the brightness of each LED light source 20. The color of each LED light source 20 can also be controlled simultaneously.

図６は、ＨＤＴＶ規格の場合における本実施の形態のＬＥＤ制御部１６によるフィルタ角度の制御による各ＬＥＤ光源２０の色(色度点)等の制御を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing the control of the color (chromaticity point) of each LED light source 20 by the filter angle control by the LED control unit 16 of the present embodiment in the case of the HDTV standard.

図６（ａ）では、☆印は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の色度点、○印はＲＧＢ各色のＨＤＴＶの色度点を示しており、☆印のＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の色度点を点線で結んだ領域はＬＥＤ光源２０の色域、○印はＲＧＢ各色のＨＤＴＶの色度点を実線で結んだ領域はＨＤＴＶの色域を示している。そして、図６（ａ）におけるａ１領域は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の色補正なしの領域を示しており、ａ２領域は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の緩やかな色補正領域を示しており、ａ３領域は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０のａ２領域以上の急激な色補正領域を示している。   In FIG. 6A, the asterisk indicates the chromaticity point of the RGB LED light source 20, the ◯ mark indicates the chromaticity point of each RGB RGB color light source, and the chromaticity of the RGB light source of each RGB color indicates An area where dots are connected by a dotted line indicates the color gamut of the LED light source 20, and a circle indicates an HDTV color gamut where the chromaticity points of HDTV for each RGB color are connected by a solid line. In FIG. 6A, an a1 area indicates an area without color correction of the RGB LED light source 20, and an a2 area indicates a gentle color correction area of the RGB LED light source 20. The a3 area indicates an abrupt color correction area that is greater than or equal to the a2 area of the LED light source 20 for each color of RGB.

ＭＡＴＲＩＸ変換によりＬＥＤ光源２０の色補正をすると、図６（ａ）における矢印（→）のように色度点が移動する。ここで、白色は、ＬＥＤ光源２０の出力調整で規格の色温度（ＨＤＴＶではＤ６５)に調整されたものと考える。また、クリップしたり、マイナスになった信号は１．０(リニアＲＧＢ)に置き換える。)   When color correction of the LED light source 20 is performed by MATRIX conversion, the chromaticity point moves as indicated by an arrow (→) in FIG. Here, the white color is considered to have been adjusted to the standard color temperature (D65 for HDTV) by adjusting the output of the LED light source 20. In addition, a clipped or negative signal is replaced with 1.0 (linear RGB). )

すると、肌色に対しては、赤み掛かった肌色が補正され、より自然な感じ、すなわち入力に対して忠実になることが簡単に推測できる。   Then, for the skin color, it can be easily estimated that the reddish skin color is corrected, and that it feels more natural, that is, it becomes faithful to the input.

しかし、原色に近い色、例えば、三角形をした色域の辺あたりまで補正されると、ＬＥＤ光源２０の良さである彩度の高い色が表現できなくなる。   However, if a color close to the primary color, for example, around a side of a triangular color gamut is corrected, a highly saturated color that is the goodness of the LED light source 20 cannot be expressed.

そこで、入力映像信号に対して忠実ではなくなるが、上述のモードによって変更可能な閾値、あるいはモードに関係なく固定の閾値を設けることで、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０のうち、色補正を大きくする色と、色補正を小さくする色と、色補正をしない色とを個別に出力する。   Therefore, although not faithful to the input video signal, a color that increases color correction among the LED light sources 20 of RGB colors by providing a threshold that can be changed by the above-described mode or a fixed threshold regardless of the mode. And a color for which color correction is reduced and a color for which color correction is not performed are output separately.

図６（ｂ）は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の色補正前と色補正後の一例を示している。   FIG. 6B shows an example before and after color correction of the LED light source 20 for each color of RGB.

図６（ｂ）において、一番上の例は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の全ての色を補正しない例を示しており、上から２番目の例は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０の全ての色を小さく補正する例を示しており、上から３番目の例は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０のうち赤（Ｒ）のみ大きく補正し、緑（Ｇ）および青（Ｂ）は小さく補正する例を示している。   In FIG. 6B, the uppermost example shows an example in which not all colors of the LED light source 20 for each RGB color are corrected, and the second example from the top shows all the LED light source 20 for each RGB color. An example in which the color is corrected to be small is shown, and the third example from the top is an example in which only the red (R) of the RGB LED light sources 20 is largely corrected and green (G) and blue (B) are corrected small. Is shown.

このように、ＬＥＤ制御部１６は、光検出センサ１５が検出したＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０からの出力および色（色度点）の検出信号と、モード信号が示すＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０からの出力と色（色度点）とに応じて、フィルタ角度制御部１７とＬＥＤ駆動電流制御部１９に対し、ダイクロックフィルタ１８の角度と各ＬＥＤ光源２０への駆動電流のフィードバック制御を行うようにしたので、各ＬＥＤ光源２０の明るさのコントロールだけでなく、各ＬＥＤ光源２０の色も同時にコントロールすることができ、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０個体のばらつきや、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０それぞれのダイクロックフィルタ１８の特性ばらつきをフィードバック制御によって抑えることができる。   As described above, the LED control unit 16 outputs from the LED light source 20 for each color of RGB detected by the light detection sensor 15 and the detection signal of the color (chromaticity point), and the LED light source 20 for each color of RGB indicated by the mode signal. According to the output and the color (chromaticity point), feedback control of the angle of the dichroic filter 18 and the drive current to each LED light source 20 is performed on the filter angle control unit 17 and the LED drive current control unit 19. As a result, not only the brightness of each LED light source 20 but also the color of each LED light source 20 can be controlled at the same time, the variation of the individual LED light sources 20 for each RGB color, and the die of each LED light source 20 for each RGB color. Variations in the characteristics of the clock filter 18 can be suppressed by feedback control.

しかし、規格によっては各ＬＥＤ光源２０の色を補正できない場合がある。   However, depending on the standard, the color of each LED light source 20 may not be corrected.

図７は、ＮＴＳＣ規格の場合における本実施の形態のＬＥＤ制御部１６によるフィルタ角度の制御による各ＬＥＤ光源２０の色(色度点)等の制御を示すCIE 1931 xy色度図である。   FIG. 7 is a CIE 1931 xy chromaticity diagram showing control of the color (chromaticity point) of each LED light source 20 by controlling the filter angle by the LED control unit 16 of the present embodiment in the case of the NTSC standard.

図７（ａ）に示すように補正前の緑（Ｇｒｅｅｎ）の色度点はＮＴＳＣ規格から外れたところに位置している。そのためＮＴＳＣ規格の色信号と同系色、例えばＮＴＳＣ規格で緑色であったものが、調整前では青緑色に近い色となる。そのため、図７（ａ）に示すように調整後でも、同じ緑色で彩度が高い色となるが再現できないところがでてくる。   As shown in FIG. 7A, the green chromaticity point before correction is located outside the NTSC standard. For this reason, a color similar to the color signal of the NTSC standard, for example, a green color in the NTSC standard, becomes a color close to blue-green before adjustment. For this reason, as shown in FIG. 7A, even after adjustment, the same green color with high saturation is obtained, but there are places where it cannot be reproduced.

そして、ＬＥＤ制御部１６は、フィルタ角度制御部１７とＬＥＤ駆動電流制御部１９に対し、ダイクロックフィルタ１８の角度と各ＬＥＤ光源２０への駆動電流のフィードバック制御を行うと共に、各ＬＥＤ光源２０の色(色度点)を補正しても、ある閾値を超える、例えば図７に示すようにＮＴＳＣ規格の色度点を越えていると、表示デバイス制御部１２に対し、図７に示すようにＮＴＳＣ規格の色度点を越えている色の表示デバイス２０の色補正をするようにＲＧＢ各色の色パラメータ信号を出力する（ステップ５６０）。なお、ここでの閾値は、上述した各モード毎に設けても良いし、各モードに関係なく固定の値にしても勿論よい。   The LED control unit 16 performs feedback control of the angle of the dichroic filter 18 and the drive current to each LED light source 20 with respect to the filter angle control unit 17 and the LED drive current control unit 19, and Even if the color (chromaticity point) is corrected, if it exceeds a certain threshold, for example, if it exceeds the chromaticity point of the NTSC standard as shown in FIG. 7, the display device controller 12 is informed as shown in FIG. A color parameter signal for each RGB color is output so as to correct the color of the display device 20 having a color exceeding the chromaticity point of the NTSC standard (step 560). Here, the threshold value may be provided for each mode described above, or may be a fixed value regardless of each mode.

表示デバイス制御部１２は、表示デバイス駆動部１９からＲＧＢ各色の各ＬＥＤ光源２０の色パラメータ信号が入力されると、そのＲＧＢ各色の色パラメータを参照して表示デバイス駆動部１３に対し、映像信号を補正した補正映像信号を出力する（ステップ５７０）。   When the color parameter signal of each LED light source 20 of each RGB color is input from the display device drive unit 19, the display device control unit 12 refers to the color parameter of each RGB color and sends a video signal to the display device drive unit 13. A corrected video signal obtained by correcting the above is output (step 570).

すると、各色の表示デバイス駆動部１３は、ＲＧＢ各色の色パラメータに応じて補正された補正映像信号に基づいて各表示デバイス２０に各色を表示するように駆動信号を出力する（ステップ５８０）   Then, the display device drive unit 13 for each color outputs a drive signal to display each color on each display device 20 based on the corrected video signal corrected according to the color parameter of each RGB color (step 580).

ここで、表示デバイス制御部１２は、映像信号の色域を所定の閾値に基づいて色域規格に対応した色域と、色域規格外の色域とに分け、当該色域規格外の色域が拡大されるように各色の前記表示デバイスが表示する色を補正する場合には、例えば、ＮＴＳＣやＨＤＴＶ等の色域規格の範囲内の映像信号と、その規格に合った色味を再現や好ましい色を再現できる一方、ＮＴＳＣやＨＤＴＶ等の色域規格外の彩度の高い映像信号とを個別に制御することにより、色域規格外の色域を拡大することが可能となり、色域規格の範囲内の忠実な色再現が可能であるだけでなく、色域規格外の自由な色表現が可能となる。   Here, the display device control unit 12 divides the color gamut of the video signal into a color gamut corresponding to the color gamut standard and a color gamut other than the color gamut standard based on a predetermined threshold, and a color outside the color gamut standard. When correcting the color displayed by the display device for each color so that the gamut is expanded, for example, video signals within the gamut standards such as NTSC and HDTV, and the colors that match the standards are reproduced. Can be reproduced, and the color gamut outside the color gamut standard can be expanded by individually controlling high-saturation video signals outside the color gamut standard such as NTSC and HDTV. This not only enables faithful color reproduction within the standard range, but also allows free color expression outside the color gamut standard.

以上説明したように、本実施の形態の投射型表示装置によれば、ＬＥＤ制御部１６は、光検出センサ１５が検出したＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０からの出力および色（色度点）の検出信号と、モード信号が示すＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０からの出力と色（色度点）とに応じて、フィルタ角度制御部１７とＬＥＤ駆動電流制御部１９に対し、ダイクロックフィルタ１８の角度と各ＬＥＤ光源２０への駆動電流のフィードバック制御を行うようにしたので、各ＬＥＤ光源２０の明るさのコントロールだけでなく、各ＬＥＤ光源２０の色も同時にコントロールすることができ、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０個体のばらつきや、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０それぞれのダイクロックフィルタ１８の特性ばらつきをフィードバック制御によって抑えることができる。   As described above, according to the projection display device of the present embodiment, the LED control unit 16 detects the output from the LED light source 20 of each color RGB detected by the light detection sensor 15 and the color (chromaticity point). The angle of the dichroic filter 18 with respect to the filter angle control unit 17 and the LED drive current control unit 19 according to the signal, the output from the LED light source 20 of each color RGB indicated by the mode signal, and the color (chromaticity point). Since the feedback control of the drive current to each LED light source 20 is performed, not only the brightness of each LED light source 20 but also the color of each LED light source 20 can be controlled simultaneously. 20 individual variations and variation in characteristics of the dichroic filter 18 of each of the RGB LED light sources 20 are suppressed by feedback control. Door can be.

特に、本実施の形態の投射型表示装置では、ＬＥＤ制御部１６からの各ＬＥＤ光源２０の色パラメータ信号に基づいて、映像入力部１１からの映像信号を補正して補正映像信号として各色の表示デバイス駆動部１３に出力し、ＲＧＢ各色の色パラメータ信号に応じて補正された補正映像信号に基づいて各表示デバイス２０が各色を表示することにより、ＲＧＢ各色の各表示デバイス２０は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０個体のばらつきや、ＲＧＢ各色のＬＥＤ光源２０それぞれのダイクロックフィルタ１８の特性ばらつきを考慮した光源の色も加味した上で自動的に色調を最適に補正することができる。   In particular, in the projection type display device according to the present embodiment, the video signal from the video input unit 11 is corrected based on the color parameter signal of each LED light source 20 from the LED control unit 16 to display each color as a corrected video signal. Each display device 20 displays each color based on the corrected video signal output to the device driving unit 13 and corrected according to the color parameter signal of each RGB color, so that each display device 20 of each RGB color has each RGB color. The color tone can be automatically corrected optimally in consideration of the color of the light source in consideration of the variation of the individual LED light sources 20 and the characteristic variation of the dichroic filter 18 of each of the RGB LED light sources 20.

本発明に係る投射型表示装置に実施の形態の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of embodiment in the projection type display apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る投射型表示装置において、ＲＧＢ各色毎のダイクロックフィルタ１８が設けられる位置を示す図である。It is a figure which shows the position in which the dichroic filter 18 for each RGB color is provided in the projection type display apparatus which concerns on this invention. 本実施の形態のダイクロックフィルタ１８の角度により透過特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a permeation | transmission characteristic with the angle of the dichroic filter 18 of this Embodiment. ある透過特性を持ったダイクロックフィルタ１８を透過したＬＥＤ光源２０からの光の分光分布を示す図である。It is a figure which shows the spectral distribution of the light from the LED light source 20 which permeate | transmitted the dichroic filter 18 with a certain transmission characteristic. 本実施の形態の投射型表示装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the projection type display apparatus of this Embodiment. ＨＤＴＶ規格の場合における本実施の形態のＬＥＤ制御部１６によるフィルタ角度の制御による各ＬＥＤ光源２０の色(色度点)等の制御の例を示す図である。It is a figure which shows the example of control of the color (chromaticity point) etc. of each LED light source 20 by control of the filter angle by the LED control part 16 of this Embodiment in the case of HDTV specification. ＮＴＳＣ規格の場合における本実施の形態のＬＥＤ制御部１６によるフィルタ角度の制御による各ＬＥＤ光源２０の色(色度点)等の制御の例を示す図である。It is a figure which shows the example of control of the color (chromaticity point) etc. of each LED light source 20 by control of the filter angle by the LED control part 16 of this Embodiment in the case of NTSC specification.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 映像信号入力部、１２ 表示デバイス制御部、１３ 表示デバイス駆動部、１４ 表示デバイス、１５ 光検出センサ、１６ ＬＥＤ制御部、１７ フィルタ角度制御部、１８ ダイクロックフィルタ、１９ ＬＥＤ駆動電流制御部、２０ ＬＥＤ光源。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Video signal input part, 12 Display device control part, 13 Display device drive part, 14 Display device, 15 Light detection sensor, 16 LED control part, 17 Filter angle control part, 18 Dichroic filter, 19 LED drive current control part, 20 LED light source.

Claims (3)

映像信号に基づいて各色の映像が表示された表示デバイスにそれぞれ各色のＬＥＤ光源からの光を照射し、各色の表示デバイスを反射または透過した各色の光を合成して表示スクリーンに投射し表示する投射型表示装置であって、
各色のＬＥＤ光源と各色の表示デバイスとの間に設けられ、角度の変更により各色のＬＥＤ光源からの光の波長の透過率または反射率を変更して、各色のＬＥＤ光源から各色の表示デバイスへ入射する光の波長を調整するカラーフィルタと、
前記カラーフィルタの角度を制御するフィルタ角度制御手段と、
各色のＬＥＤ光源毎に設けられ、各色のＬＥＤ光源へ供給される駆動電流を制御するＬＥＤ駆動電流制御手段と、
各色のＬＥＤ光源毎に設けられ、前記カラーフィルタを通過した後の各色のＬＥＤ光源からの光の強さと色とを検出する光検出センサと、
前記光検出センサからの検出結果に基づいて、前記フィルタ角度制御手段に対し前記カラーフィルタの角度を制御させる制御信号を出力すると共に、前記ＬＥＤ駆動電流制御手段に対し各色のＬＥＤ光源へ供給される駆動電流を制御させる制御信号を出力するＬＥＤ制御手段と、
を有する投射型表示装置。 A display device on which an image of each color is displayed based on the video signal is irradiated with light from the LED light source of each color, and the light of each color reflected or transmitted through the display device of each color is synthesized and projected onto the display screen for display. A projection display device,
Provided between the LED light source of each color and the display device of each color, and by changing the transmittance or reflectance of the wavelength of light from the LED light source of each color by changing the angle, from the LED light source of each color to the display device of each color A color filter that adjusts the wavelength of incident light;
Filter angle control means for controlling the angle of the color filter ;
LED drive current control means that is provided for each color LED light source and controls the drive current supplied to the LED light source of each color;
A light detection sensor that is provided for each LED light source of each color and detects the intensity and color of light from the LED light source of each color after passing through the color filter;
Based on the detection result from the light detection sensor, a control signal for controlling the angle of the color filter to the filter angle control means is output and supplied to the LED light source of each color to the LED drive current control means. LED control means for outputting a control signal for controlling the drive current;
A projection type display device. 請求項１記載の投射型表示装置において、
前記ＬＥＤ制御手段は、
さらに、ユーザによって指定されたモードに応じて、前記フィルタ角度制御手段に対し前記カラーフィルタの角度を制御させる制御信号を出力すると共に、前記ＬＥＤ駆動電流制御手段に対し各色のＬＥＤ光源へ供給される駆動電流を制御させる制御信号を出力する、投射型表示装置。 The projection display device according to claim 1,
The LED control means includes
Furthermore, according to the mode designated by the user, a control signal for controlling the angle of the color filter to the filter angle control means is output and supplied to the LED light source of each color to the LED drive current control means. A projection display device that outputs a control signal for controlling a drive current. 請求項１記載の投射型表示装置において、
前記ＬＥＤ制御手段は、さらに、前記光検出センサからの検出結果に基づいて、各色の色パラメータ信号を出力し、
前記ＬＥＤ制御手段からの各色のパラメータ信号に基づいて、前記映像信号を補正して補正映像信号として出力する表示デバイス制御部と、
前記表示デバイス制御部によって補正された補正映像信号に基づいて各色の前記表示デバイスに駆動信号を出力する表示デバイス駆動部と、
を有する投射型表示装置。 The projection display device according to claim 1,
The LED control means further outputs a color parameter signal of each color based on a detection result from the light detection sensor,
A display device controller that corrects the video signal based on the parameter signal of each color from the LED control means and outputs the corrected video signal;
A display device driver that outputs a drive signal to the display device of each color based on the corrected video signal corrected by the display device controller;
A projection type display device.
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