JP5228278B2 - Image display control apparatus and method - Google Patents
Image display control apparatus and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5228278B2 JP5228278B2 JP2006030854A JP2006030854A JP5228278B2 JP 5228278 B2 JP5228278 B2 JP 5228278B2 JP 2006030854 A JP2006030854 A JP 2006030854A JP 2006030854 A JP2006030854 A JP 2006030854A JP 5228278 B2 JP5228278 B2 JP 5228278B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- color
- luminance
- control value
- modulation element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
本発明は、多ビットで高精度のデータを用い、実際に近い映像をディスプレイに表示するHDR(High Dynamic Range)表示技術に関し、HDR形式に対応して高輝度/高コントラストな画像表示を行う画像表示システム及びその方法に関する。 The present invention relates to an HDR (High Dynamic Range) display technology that uses multi-bit and high-precision data and displays near real images on a display, and performs image display with high brightness / high contrast in accordance with the HDR format. The present invention relates to a display system and a method thereof.
近年、コンピュータグラフィックスの分野において、HDRレンダリングの技術が開発され、表示する色の演算を3原色R(赤)G(緑)B(青)の各8ビット(1677万色)ではなく、さらに多ビットを用いて高精度な色演算が行い、現実に見た状態に近い画像が生成されるようになってきている。
また、HDR表示を行うディスプレイとしても、入射光の3原色を画像データに対応して輝度変調する色変調光学素子と、RGBそれぞれの色変調光学素子から入射した光の全波長領域の輝度を変調する輝度変調光学素子とを光学的に直列に配置し、スクリーンに投射する2変調系投射型表示装置が開発されている。
In recent years, in the field of computer graphics, HDR rendering technology has been developed, and the calculation of the displayed color is not performed on each of the 8 colors (16.77 million colors) of the three primary colors R (red), G (green), and B (blue). High-precision color calculation is performed using multiple bits, and an image close to the state actually seen is generated.
In addition, as a display for HDR display, a color modulation optical element that modulates the luminance of the three primary colors of incident light according to image data, and the luminance of all wavelengths of light incident from the RGB color modulation optical elements are modulated. A two-modulation projection display device has been developed in which a luminance modulation optical element is optically arranged in series and projected onto a screen.
液晶パネルの制御値を求める方法としては、入力された映像信号から、輝度液晶パネルの制御を行う制御値を求める際、入力された映像信号におけるRGB成分における最大値を輝度液晶パネルの最大値として設定し、色液晶パネルの制御値を、逆γ補正された上記RGB成分各々の値を輝度液晶パネルの最大値で除算して得た値に比例するように、色液晶パネルの制御値を算出することが行われている(例えば、特許文献1参照)。 As a method for obtaining the control value of the liquid crystal panel, when obtaining the control value for controlling the luminance liquid crystal panel from the input video signal, the maximum value of the RGB components in the input video signal is set as the maximum value of the luminance liquid crystal panel. Set and calculate the control value of the color liquid crystal panel so that the control value of the color liquid crystal panel is proportional to the value obtained by dividing the value of each of the RGB components corrected by inverse γ by the maximum value of the luminance liquid crystal panel. (For example, refer to Patent Document 1).
また、他の液晶パネルの制御値を求める方法としては、まず、入力された映像信号におけるRGB各々を正規化し、正規化されたRGBの信号値から輝度信号を演算する。そして、正規化したRGB成分各々を、上記輝度信号の平方根により除算し、除算結果における最大値を求めてこの値を輝度パネルの制御値とする。ここで、上記除算結果の最大値が予め設定された閾値より大きい場合、この最大値のクリッピング処理を行い、この閾値の値を輝度パネルの制御値として出力する。 As another method for obtaining the control value of the liquid crystal panel, first, each RGB in the input video signal is normalized, and a luminance signal is calculated from the normalized RGB signal values. Then, each normalized RGB component is divided by the square root of the luminance signal, the maximum value in the division result is obtained, and this value is used as the control value of the luminance panel. Here, when the maximum value of the division result is larger than a preset threshold value, clipping processing of the maximum value is performed, and the value of the threshold value is output as the control value of the luminance panel.
次に、上記正規化されたRGBの信号値を、求められた輝度パネルの制御値で除算して求められた結果を、RGB各々に対応した色液晶パネルの制御値としている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上述した特許文献1の方法は、各RGBに対応した液晶パネルの制御について明確に記載されておらず、求められた制御値と液晶パネルの制御との対応が不明であり、実現性の課題がある。
また、特許文献2の方法は、輝度液晶パネルの制御値を、入力される映像信号から求めているため、単色においての階調性能が低下する問題がある。
However, the above-described method of
Further, the method of
また、上述したように、いずれの特許文献の方法においても、RGBの信号から先に輝度液晶パネルの制御値を決定し、RGBをその制御値にて除算した結果を用いて、色液晶パネルの制御値を求めるという処理自体が同様である。
しかし、上記2つの方法ともに、演算処理が複雑となり、この演算処理を実現するための処理回路が大型化し、製造コストを増大させてしまう欠点がある。
さらに、輝度値に対応した、各RGBの表示特性が異なるため、RGBの制御値各々を同一の輝度値から求めた場合、入力される映像信号の再現を高い精度で行うことが出来ない欠点を有している。
Further, as described above, in any of the methods of the patent literature, the control value of the luminance liquid crystal panel is determined first from the RGB signal, and the result of dividing RGB by the control value is used to determine the color liquid crystal panel. The process of obtaining the control value is the same.
However, both of the above two methods have a drawback that the arithmetic processing becomes complicated, the processing circuit for realizing the arithmetic processing becomes large, and the manufacturing cost increases.
Furthermore, since the display characteristics of each RGB corresponding to the luminance value are different, there is a drawback that when the RGB control values are obtained from the same luminance value, the input video signal cannot be reproduced with high accuracy. Have.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、HDR形式(2変調光学系)の画像表示を行う輝度液晶パネル及びRGB毎の色液晶パネルの制御値を、入力される映像信号から簡易に高い精度で演算処理することのできる画像表示装置及びその方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and control values of a luminance liquid crystal panel for displaying an image in HDR format (two modulation optical system) and a color liquid crystal panel for each of RGB are obtained from an input video signal. An object of the present invention is to provide an image display apparatus and method capable of easily performing arithmetic processing with high accuracy.
本発明の画像表示制御装置は、輝度変調素子と色変調素子とを有する表示装置の制御を行う画像表示制御装置であって、入力される映像信号におけるRGB成分各々の信号値からの最大値を抽出して、最大信号値として出力する最大値選択部と、輝度変調素子の制御を行う輝度制御値を該最大信号値から生成する輝度制御値生成部と、該輝度制御値に対応させて、RGB成分各々の信号値を補正し、補正信号値として出力する色補正部と、該補正信号値からRGB各々の色変調素子の色制御値を生成する色制御値生成部とを有することを特徴とする。 An image display control device according to the present invention is an image display control device that controls a display device having a luminance modulation element and a color modulation element, and calculates a maximum value from signal values of RGB components in an input video signal. A maximum value selection unit that extracts and outputs as a maximum signal value, a luminance control value generation unit that generates a luminance control value for controlling the luminance modulation element from the maximum signal value, and the luminance control value, A color correction unit that corrects each RGB component signal value and outputs the correction signal value, and a color control value generation unit that generates a color control value of each RGB color modulation element from the correction signal value And
本発明の画像表示制御方法は、輝度変調素子と色変調素子とを有する表示装置の制御を行う画像表示制御装置の制御方法であって、最大値選択部が入力される映像信号におけるRGB成分各々の信号値からの最大値を抽出して、最大信号値として出力する最大値選択過程と、輝度制御値生成部が輝度変調素子の制御を行う輝度制御値を該最大信号値から生成する輝度制御値生成過程と、色補正部が該輝度制御値に対応させて、RGB成分各々の信号値を補正し、補正信号値として出力する色補正過程と、色制御値生成部が該補正信号値からRGB各々の色変調素子の色制御値を生成する色制御値生成過程とを有することを特徴とする。 An image display control method of the present invention is a control method of an image display control device that controls a display device having a luminance modulation element and a color modulation element, and each RGB component in a video signal to which a maximum value selection unit is input A maximum value selection process of extracting a maximum value from the signal value of the signal and outputting it as the maximum signal value, and brightness control for generating a brightness control value for controlling the brightness modulation element by the brightness control value generation unit from the maximum signal value A value generation process, a color correction unit corresponding to the brightness control value, correcting a signal value of each of the RGB components, and outputting the correction signal value as a correction signal value; and a color control value generation unit from the correction signal value And a color control value generation process for generating a color control value for each of the RGB color modulation elements.
これにより、本発明の画像表示制御装置(または方法)は、簡単な構成であり回路化が容易であり、輝度制御値毎に、RGB成分の各信号値の補正を行い、得られた補正信号値により、各RGB毎の色変調素子の変調処理を行うための色制御値を生成するため、入力された映像信号を高精度で表示させることが可能となる。 As a result, the image display control device (or method) of the present invention has a simple configuration and is easy to be circuitized, and corrects each signal value of the RGB component for each luminance control value, and the obtained correction signal. Since the color control value for performing the modulation process of the color modulation element for each RGB is generated based on the value, the input video signal can be displayed with high accuracy.
本発明の画像表示制御装置は、前記色補正部が、RGB成分各々の信号値を線形変換した結果と、前記輝度制御値から求めた補正値とを乗算し、該乗算結果を前記補正信号値として出力することを特徴とする。
本発明の画像表示制御装置は、前記色補正部が、前記乗算を浮動小数点演算にて行い、演算結果を整数値として出力することを特徴とする。
これにより、本発明の画像表示制御装置は、補正信号値をルックアップテーブルから抽出するのに比較し、補正信号値を算出する乗算を浮動小数点演算で行うことにより、演算結果の丸め込みを抑制し、色制御値を生成する際に用いる補正信号値の生成を、高い精度にて行うことができる。
In the image display control apparatus of the present invention, the color correction unit multiplies the result of linear conversion of the signal values of each of the RGB components and the correction value obtained from the luminance control value, and the multiplication result is used as the correction signal value. Is output as
The image display control apparatus according to the present invention is characterized in that the color correction unit performs the multiplication by a floating point calculation and outputs the calculation result as an integer value.
As a result, the image display control apparatus of the present invention suppresses rounding of the calculation result by performing the multiplication for calculating the correction signal value by the floating-point operation as compared to extracting the correction signal value from the lookup table. The correction signal value used when generating the color control value can be generated with high accuracy.
本発明の画像表示制御装置は、前記輝度制御値生成部が、前記最大信号値と輝度変調素子の制御値との対応を示す輝度値テーブルを有しており、最大値選択部の出力する最大信号値に対応した輝度変調素子の制御値を読み出し、輝度制御値として出力し、前記色制御値生成部が、前記補正信号値と色変調素子の制御値との対応を示す色テーブルを有しており、色補正部の出力する補正信号値に対応した色変調素子の制御値を読み出し、色制御値として出力することを特徴とする。
これにより、本発明の画像表示制御装置は、補正信号値のみを高い精度で求めるため、浮動小数点の乗算を行って求めているが、輝度制御値及び色制御値の生成をルックアップテーブルにより構成しているため、全体を簡易な回路により構成することができる。
In the image display control device of the present invention, the luminance control value generation unit has a luminance value table indicating correspondence between the maximum signal value and the control value of the luminance modulation element, and the maximum value output from the maximum value selection unit The control value of the luminance modulation element corresponding to the signal value is read and output as a luminance control value, and the color control value generation unit has a color table indicating the correspondence between the correction signal value and the control value of the color modulation element The control value of the color modulation element corresponding to the correction signal value output from the color correction unit is read out and output as a color control value.
As a result, the image display control apparatus of the present invention obtains only the correction signal value with high accuracy by performing floating-point multiplication. However, the generation of the brightness control value and the color control value is configured by a lookup table. Therefore, the whole can be configured with a simple circuit.
本発明の画像表示制御装置は、前記色テーブルにおいて、前記最大信号値に対し、透過率特性を、色変調素子毎の個別の特性からγ2.2乗に補正する制御値が設定されていることを特徴とする。
これにより、本発明の画像表示制御装置は、従来の色変調素子の制御ノウハウを活用し、各液晶ライトバルブ(液晶素子)の制御値に対する透過率特性を、色テーブルの補正により、均一にγ2.2に合わせることができ、前段からの出力を個別に調整する必要が無く、前段までの演算処理を簡易にし、かつ装置間での表示特性を高い精度で均一化し、表示品質を合わせた変調処理を行うことができる。
In the image display control apparatus of the present invention, in the color table, a control value for correcting the transmittance characteristic to the γ2.2 power from the individual characteristic for each color modulation element is set for the maximum signal value. It is characterized by.
As a result, the image display control apparatus of the present invention utilizes the control know-how of the conventional color modulation element, and uniformly converts the transmittance characteristic with respect to the control value of each liquid crystal light valve (liquid crystal element) to γ2 by correcting the color table. .2 can be adjusted, the output from the previous stage does not need to be adjusted individually, the calculation processing up to the previous stage is simplified, the display characteristics between the devices are made uniform with high accuracy, and the display quality is matched. Processing can be performed.
本発明の画像表示制御装置は、前記輝度テーブルにおいて、前記最大信号値に対し、透過率特性を、輝度変調素子毎の個別の特性からγ1.0乗以下の特性として設定されていることを特徴とする。
これにより、本発明の画像表示制御装置は、線形に比較して初期段階における変調の変化が速くなり、かつ線形に近い変化とすることにより、変調素子における調整幅を広げることができ、結果的に色再現性が高く、入力される映像信号を高画質な状態で再生することが可能となり、また、装置間での制御値に対する透過率特性を容易に装置間で合わせることができ、装置間での表示特性を高い精度で均一化し、表示品質を合わせた変調処理を行うことができる。
The image display control device according to the present invention is characterized in that, in the luminance table, the transmittance characteristic is set as a characteristic of γ1.0 or less from the individual characteristic for each luminance modulation element with respect to the maximum signal value. And
As a result, the image display control device of the present invention can change the modulation in the initial stage faster than the linear, and can increase the adjustment range in the modulation element by making the change close to linear. Color reproducibility is high, and it is possible to reproduce the input video signal in a high-quality state, and the transmittance characteristics for the control value between devices can be easily matched between devices. The display characteristics can be made uniform with high accuracy, and modulation processing that matches the display quality can be performed.
本発明の画像表示制御装置は、前記色補正部が、前記乗算結果を整数値として出力する際、乗算結果がオーバーフローした場合、予め設定した上限値にてクリッピング処理を行うことを特徴とする。
これにより、本発明の画像表示制御装置は、測定誤差や演算誤差に起因したオーバーフローなどによる不正演算を防止し、現実性の高い補正信号値を生成することが可能となる。
The image display control apparatus according to the present invention is characterized in that when the multiplication result overflows when the color correction unit outputs the multiplication result as an integer value, a clipping process is performed with a preset upper limit value.
As a result, the image display control apparatus of the present invention can prevent an illegal calculation due to an overflow caused by a measurement error or a calculation error, and can generate a highly realistic correction signal value.
本発明のプロジェクタは、上述した画像表示制御装置のいずれかを有することを特徴とする。 The projector according to the present invention includes any one of the above-described image display control devices.
以下、本発明の一実施形態による画像表示制御装置を図面を参照して説明する。図1は同実施形態による画像表示制御装置の概念を示すブロック図である。ここで、入力される映像信号におけるRGB成分の信号値Ri,Gi,Bi各々が10ビットで入力され、また、輝度変調用及び色変調用の液晶ライトバルブを駆動する制御値も10ビットとして説明する。
図1は、輝度液晶パネル(後に述べる液晶ライトバルブ14)の制御値である輝度制御値と、RGB成分のうち代表としてB成分の信号値Brから求められる、色液晶パネルの色制御値とを求める構成例を示している。他のR及びG成分に対応する色液晶パネルの色制御値も、記載はされていないが、この信号Brに対する処理と同様である。ここで、液晶ライトバルブにおいては、駆動信号VTに対し、透過率Lがγ2.2の特性を有している。
Hereinafter, an image display control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the concept of the image display control apparatus according to the embodiment. Here, the RGB component signal values Ri, Gi, Bi in the input video signal are each input in 10 bits, and the control values for driving the luminance modulation and color modulation liquid crystal light valves are also described as 10 bits. To do.
FIG. 1 shows a luminance control value that is a control value of a luminance liquid crystal panel (liquid
最大値選択回路(MAX選択回路)11は、RGB各成分の信号値Ri,Gi及びBiが入力されると最大信号値(すなわち、階調度)を選択し、制御値Mrとして出力する。
輝度LUT回路12は、制御値Mrの数値と、液晶ライトバルブ14の駆動を行う輝度制御値VTとの対応を示す輝度テーブルを有しており、入力される制御値Mrに対応した輝度制御値VTを輝度テーブルから読み出して出力することにより、輝度制御値VTの生成を行う。上記輝度テーブルは、入力される制御値Mrに対する液晶ライトバルブ14の透過率特性を、グラフ102に示すように、入力される制御値Mrの数値に対応して、液晶ライトバルブ14の透過率Lsがγ1.0乗以下の特性となるよう補正された輝度制御値が記憶されている。
ドライバ回路13は、D/A変換器を内蔵しており、輝度LUT回路12が出力する、
デジタル値の輝度制御値VTを、アナログの電圧値に変換し、液晶ライトバルブ14へ出力させて、液晶ライトバルブ14を駆動させ、液晶ライトバルブ14に入射される光に対する輝度変調の処理を行わせる。
The maximum value selection circuit (MAX selection circuit) 11 selects the maximum signal value (that is, the gradation) when the signal values Ri, Gi, and Bi of the RGB components are input, and outputs it as the control value Mr.
The
The
The digital brightness control value VT is converted into an analog voltage value and output to the liquid
補正回路15は、入力される映像信号におけるB成分の信号値Biを、この映像信号により決定した制御値Mrに対応して補正し、補正信号値Br(Rr,Grも同様)として出力するものである。補正回路15は、例えば、図2に示すように、補正LUT(ルックアップテーブル151,2.2乗LUT152,乗算部153及び0.45乗LUT154を有した構成となっている。図1,図2の回路にて行われる画素単位の信号処理において、色LUT回路17、輝度LUT12に入力される補正信号値Br 、制御値Mrは画素毎に同じタイミングで入力される必要がある。したがって、実際には制御値Mrの入力を補正回路15での演算に要する時間分を、輝度LUT12に入力する直前において遅延させることが必要である。また、演算処理を正確に行うタイミング制御の点から、図2の補正回路15において、補正LUT回路151からの出力と2.2乗LUT回路152からの出力とを同一タイミングにて、乗算回路153に対して入力させる必要もある。すなわち、補正回路15において、信号値Biが入力されるタイミングに対して、制御値Mrの入力されるタイミングがMAX選択回路11の処理における時間だけ遅延している。このため、乗算回路153における乗算処理のため、信号値Biと制御値Mrとの入力タイミングを、乗算タイミングに同期させる必要がある。上述したように、本実施形態において、各回路間における数クロック程度のタイミング調整に関しては処理の流れから判るように、画素単位での処理を同期して行うことが十分類推できる為、詳細なタイミング調整の説明を省いている。
The
補正LUT151は、制御値Mrと補正係数MBとの対応を示す補正係数テーブルを有しており、例えば、図3に示すように、信号値Biがそれぞれ10ビット構成であり、制御値Mr[9:0]であるとすると、後述する乗算部153で用いる補正係数MBを、10ビットの仮数部MBexp[9:0]と、4ビットの指数部MBsig[3:0]とし、入力10ビットを出力14ビットとして出力する。この補正係数MBは、液晶ライトバルブ14の透過率特性g(Mr)を正規化した数値の逆数である。また、この補正係数MBは、色成分により補正の程度が異なるため、RGBの各成分の信号値Ri,Gi及びBi各々に対応して設けられている。
The
ただし、上記補正係数MBは、後に述べる乗算部153による乗算結果を、0.45乗する必要があるため、データの丸め込みによる誤差を生じさせずに計算精度を保持するために、数値的に2bitの余裕を持たせて設定されている。この2bitの余裕を持たせることは、補正係数MBを22=4倍することを意味している。したがって、正規化したg(Mr)の逆数の取りうる範囲は、液晶ライトバルブ14のコントラスト比と、乗算結果の整数化ビット数で決定されることになる。
ここで、コントラスト比を1000:1とした場合、補正係数MBの最大値は1000×4=4000となり、一方、最小値はg(Mr)=1の場合に相当し、(1/1)×4=4である。このため、浮動小数点で表現される補正係数は4〜4000を正しく表現する必要がある。すなわち、仮数部の数値をm、指数部の数値をnとした場合、m/(2n−4)として表現した。この表現であれば、0.5〜16384まで表現できることになる。また、例えば、コントラスト比が200:1と低い場合、補正係数は4〜800なので、m/2nという表現形式で問題はない。
However, since the correction coefficient MB needs to be multiplied by 0.45 to the result of multiplication by the
Here, when the contrast ratio is 1000: 1, the maximum value of the correction coefficient MB is 1000 × 4 = 4000, while the minimum value corresponds to the case of g (Mr) = 1, and (1/1) × 4 = 4. For this reason, it is necessary to correctly represent 4 to 4000 as the correction coefficient expressed in floating point. That is, when the mantissa value is m and the exponent value is n, it is expressed as m / (2 n−4 ). With this expression, 0.5 to 16384 can be expressed. For example, when the contrast ratio is as low as 200: 1, since the correction coefficient is 4 to 800, there is no problem in the expression format m / 2 n .
2.2乗LUT152は、例えば、図4に示すように、信号値Biがそれぞれ10ビット構成であり、信号値Bi(Ri,Gi)[9:0]であるとすると、後述する乗算部153で用いる変換信号値B(R,G)を、10ビットの仮数部Bexp[9:0]と、4ビットの指数部Bsig[3:0]とし、入力10ビットを出力14ビットとして出力する。
ここで、例えば入力及び出力ともに整数であるLUTを用いるとすると、入力10bitに対し、暗部での変換精度を保つため、出力として20bit以上のビット数が必要となってしまう。
For example, as shown in FIG. 4, the 2.2
Here, for example, if an LUT that is an integer for both input and output is used, in order to maintain conversion accuracy in the dark portion with respect to 10 bits of input, the number of bits of 20 bits or more is required as output.
また、補正係数の算出の元となるg(Mr)の特性がリニア特性であっても、最低でも10bitが必要である。液晶ライトバルブ14の透過率特性「g(Mr)」は、液晶ライトバルブ16の透過率特性「h(Br)」がガンマ2.2の特性であるため、アルゴリズムからガンマ≦2.2である必要ある。液晶ライトバルブ14の透過率特性「g(Mr)」もガンガンマ2.2の特性とすることも可能である。
Even if the characteristic of g (Mr), which is the basis for calculating the correction coefficient, is a linear characteristic, at least 10 bits are required. The transmittance characteristic “g (Mr)” of the liquid crystal
しかしながら、液晶ライトバルブ14の透過率特性「g(Mr)」をガンマ2.2とすると、2変調系全体の透過率特性もガンマ2.2である上、後に述べるように、輝度変調を行う液晶ライトバルブ14の透過率を先に決定することは、特に最大値に選ばれた色に関して言えば、色別の透過率制御を行っている液晶ライトバルブ14の最大透過率部分だけを使うことを意味することになる。これは、輝度変調側で透過光量を大幅に削ってしまうため、明部における色側での調整余裕が少なくなり、結果として色再現性能が下がることになる。
However, if the transmittance characteristic “g (Mr)” of the liquid crystal
したがって、液晶ライトバルブ14の透過率特性「g(Mr)」は、すでに述べたように、ガンマ≦1とすると、液晶ライトバルブ16における透過率の調整幅に余裕ができ、色再現性も高くなり高画質な画像を表現できることになる。
例えば、1/2.2のガンマを用いた場合、補正係数の必要な精度も20bit以上必要となり、2.2乗変換した結果の変換信号値Bと、補正係数MBとの乗算は、各20bitの入力有する乗算部153が必要になることになる。これでは、演算結果としては10数bitの精度があれば十分なことを考えると整数演算は無駄が多いことが判る。
したがって、乗算部153は、変換信号値Bと補正計数値MBとの乗算を、浮動小数点形式での乗算処理により行っている。
Therefore, as described above, the transmittance characteristic “g (Mr)” of the liquid crystal
For example, when a gamma of 1 / 2.2 is used, the required accuracy of the correction coefficient is also required to be 20 bits or more, and the multiplication of the conversion signal value B resulting from the 2.2 power conversion and the correction coefficient MB is 20 bits each. Therefore, the
Therefore, the
ここで、乗算部153における浮動小数点形式としては、後述するように、10bitの仮数部と4bitの指数部とからなる変換信号値B及び補正計数値MBの乗算を行う演算形式とした(図5参照)。この浮動小数点形式であれば、14bitにより、25bit相当の整数値を表現、すなわち少ないビット数により、計算による丸め込みのない演算を行うことができ、演算精度を大幅に向上させることができる。
また、上述した2.2乗LUT152は、入力データである10ビットのB[9:0]を入力すると、出力データとして、仮数部の数値をm、指数部の数値をnとした場合、m/2nとして表現することになる。理由は、本実施形態においては、出力データの最大値を、一例として1023と定めたことによる。すなわち、本来の人力信号の最大値を、浮動小数点形式の最大値とした。例えば、「1023」の数値を表現する場合、m=1023,n=0となり、「78」を表現する場合、m=624,n=3となり、また、「3」を表現する場合、m=768,n=8となる。
Here, the floating point format in the
When the 10-bit B [9: 0], which is input data, is input to the 2.2
次に、乗算部153は、浮動小数点乗算回路であり、上述したように、入力される変換信号値B及び補正係数値MBが共に仮数部10bit,指数部4bitの14ビットからなる浮動小数点形式の信号である。この乗算部153は、浮動小数点演算処理を実現するため、仮数部の10bit入力各々を乗算して20bitの結果を出力する乗算器と、指数部4bit入力を各々加算して5bitの結果を出力する加算器とが各1個にて実現できるため、少ない回路構成で高精度な演算処理を行うことが出来る構成となっている。
Next, the
2.2乗LUT152は、例えば、図4に示すように、信号値Biがそれぞれ10ビット構成であり、信号値Bi(Ri,Gi)[9:0]であるとすると、後述する乗算部153で用いる変換信号値B(R,G)を、10ビットの仮数部Bexp[9:0]と、4ビットの指数部Bsig[3:0]とし、入力10ビットを出力14ビットとして出力する。
ここで、例えば入力及び出力ともに整数であるLUTを用いるとすると、入力10bitに対し、暗部での変換精度を保つため、出力として20bit以上のビット数が必要となってしまう。
また、上記乗算部153のBt[11:0]を、図6に示す0.45乗LUT154により、0.45乗変換して10bitの制御値を、高い精度で求めるため、すでに述べたように2bitの変換の余裕をもたせているが、乗算部153の算出する浮動小数点の乗算結果Btとしては12bitの整数値が出力される。
この乗算部153において、得られる20ビットの仮数部と5ビットの指数部とからなる浮動小数点乗算結果を、12bitの整数に変換しているが、この変換における重要な処理として、クリッピング処理がある。
For example, as shown in FIG. 4, the 2.2
Here, for example, if an LUT that is an integer for both input and output is used, in order to maintain conversion accuracy in the dark portion with respect to 10 bits of input, the number of bits of 20 bits or more is required as output.
Further, since Bt [11: 0] of the
The
すなわち、液晶ライトバルブ16の透過率特性の測定における誤差や、演算誤差のため、明部(階調度が高く、液晶ライトバルブの透過率が高く設定される場合)において浮動小数点乗算結果が12bitを超えた整数値になってしまう場合がある。すなわち、乗算部153においては、浮動小数点乗算結果が変換時に12bitを超える演算結果となった際、つまり、格納可能なデータ値を超えてしまった場合、見かけ上、小さな値となってしまう。このため、12bitで表される整数値の最大値、つまり1023を上限の閾値として、この閾値を超える浮動小数点乗算結果を1023とするクリッピングを行っている。ここで、乗算部153は、桁上がりのフラグを有しており、このフラグを検出して閾値を超えたか否かの検出を行う。
That is, because of errors in measurement of the transmittance characteristics of the liquid crystal
0.45乗LUT154は、図6(a)に示す変換特性を有しており、例えば、図6(b)に示すように、乗算結果Btが12ビット構成であり、乗算結果Bt(Ri,Gi)[11:0]であるとすると、この入力12ビットを出力10ビットの色制御値Brとして出力する。
The 0.45
色LUT回路17は、制御値Brの数値と、液晶ライトバルブ16の駆動を行う色制御値VTCとの対応を示す色テーブルを有しており、入力される制御値Brに対応した色制御値VTCを色テーブルから読み出して出力することにより、色制御値VTCの生成を行う。上記色テーブルは、入力される制御値Brに対する液晶ライトバルブ16の透過率特性を、グラフ101に示すように、入力される制御値Brの数値に対応して、液晶ライトバルブ16の透過率Lpがγ2.2乗の透過率特性となるよう補正された色制御値VTCが記憶されている。
ドライバ回路18は、D/A変換器を内蔵しており、色LUT回路17が出力する、デジタル値の色制御値VTCを、アナログの電圧値に変換し、液晶ライトバルブ16へ出力させて、液晶ライトバルブ16を駆動させ、液晶ライトバルブ16に入射される光に対する色変調の処理を行わせる。
The
The
次に、図1を参照して、輝度LUT12,補正LUT151及び色LUT17各々に記憶される、入力される制御値に対応して出力される制御値を決定する基本的なアルゴリズムを説明する。一例として、RGB成分におけるB成分、すなわち青(Blue)の場合を例に取った処理を説明する。
すでに述べたように、液晶ライトバルブ16はB成分である色(Blue)の変調制御を行うライトバルブであり、液晶ライトバルブ14は輝度(R, G, B全ての成分の光)を変調制御するライトバルブである。
Next, a basic algorithm for determining a control value to be output corresponding to an input control value stored in each of the
As described above, the liquid crystal
ここで、液晶ライトバルブ16の制御値Brと、液晶ライトバルブ16透過率Lpとの関係は、以下の(1)式により求められる。
Lp=h(Br) …(1)
同様に、液晶ライトバルブ14の制御値Mrと、液晶ライトバルブ14の透過率Lsとの関係は、以下の(2)式により求められる。
Ls=g(Mr) …(2)
Here, the relationship between the control value Br of the liquid crystal
Lp = h (Br) (1)
Similarly, the relationship between the control value Mr of the liquid crystal
Ls = g (Mr) (2)
また、2変調光学系(例えば、HDRディスプレイ)全体として、液晶ライトバルブ16(色変調側)に、光源から入射される光の輝度値をHiとし、液晶ライトバルブ14(輝度変調側)から出射される出力光の輝度値をHoとすると、液晶ライトバルブ16及び液晶ライトバルブ14を合わせた総合特性は、以下の(3)式により表せられる。
Ho/Hi=Lp×Ls=f(Bi,Mr) …(3)
そして、(1),(2)及び(3)式から、制御値Brについて求めると、
Lp×Ls=(h(Br))×(g(Mr)=f(Bi,Mr)となるため、
Br=h−1×{f(Bi,Mr)×(1/g(Mr)} …(4)
となる。
これは、2変調光学系における総合的な透過率特性、すなわち、液晶ライトバルブ16及び14各々の制御値に対応した透過率特性を決定することにより、補正回路15で用いる補正特性(補正計数値)が一意的に決まることを示している。
Further, as a whole of the two-modulation optical system (for example, HDR display), the luminance value of light incident on the liquid crystal light valve 16 (color modulation side) from the light source is Hi, and the light is emitted from the liquid crystal light valve 14 (luminance modulation side). Assuming that the luminance value of the output light is Ho, the total characteristic of the liquid crystal
Ho / Hi = Lp * Ls = f (Bi, Mr) (3)
And when calculating | requiring about control value Br from (1), (2) and (3) Formula,
Lp × Ls = (h (Br)) × (g (Mr) = f (Bi, Mr)
Br = h- 1 * {f (Bi, Mr) * (1 / g (Mr)} (4)
It becomes.
This is because correction characteristics (correction count values) used in the
この理由として、画像表示制御装置に入力される映像信号は、表示装置(液晶モニター)が2.2のγ特性であることを想定した信号のため、γ特性が0.45の信号として入力される。そのため、表示装置側の総合的な透過率の特性であるf(Bi,Mr)は、各表示装置間にて精度良く、γ=2.2の特性とする必要がある。
そのため、本実施形態における信号処理のアルゴリズムにおいては、液晶ライトバルブ14及び16各々の透過率特性を測定し、これらの液晶ライトバルブの制御値に対する透過率特性を、各表示装置間にて合わせる必要がある。ここで、液晶ライトバルブ16の透過率特性は、従来からの制御ノウハウ(1変調光学系における補正方法及び変調方法)をそのまま活用することができることから、γ=2.2とすることが望ましい。
This is because the video signal input to the image display control device is a signal assuming that the display device (liquid crystal monitor) has a γ characteristic of 2.2. The Therefore, it is necessary that f (Bi, Mr), which is the overall transmittance characteristic on the display device side, has a precision of γ = 2.2 between the display devices.
Therefore, in the signal processing algorithm in this embodiment, it is necessary to measure the transmittance characteristics of each of the liquid
したがって、(1)式から、
Lp=h(Br)=Br2.2
また、(3)式から、
f(Bi,Mr)=Bi2.2
であり、これらの式と(4)式とから、
Br={Bi2.2×(1/g(Mr)}2.2 …(5)
また、制御値Mrは入力される映像信号のRGB成分における最大値であるため、RGB成分における信号値Bi(他のRi,Giも同様)と、以下に示す(6)式の関係がある。
Bi≦Mr …(6)
Therefore, from equation (1)
Lp = h (Br) = Br 2.2
Also, from equation (3)
f (Bi, Mr) = Bi 2.2
From these equations and equation (4),
Br = {Bi 2.2 × (1 / g (Mr))} 2.2 (5)
Further, since the control value Mr is the maximum value in the RGB component of the input video signal, there is a relationship of the following equation (6) with the signal value Bi in the RGB component (the same applies to other Ri and Gi).
Bi ≦ Mr (6)
上述した各式において、演算結果Ansが0≦Ans≦1の範囲に収まる必要があるため、(5)及び(6)式から、以下の(7)及び(8)式の関係が求まる。
Bi2.2×(1/g(Mr))≦1 …(7)
g(Mr)≧Bi2.2 …(8)
この(7)及び(8)式により、γ値としては2.2以下であれば良いことが判り、輝度変調を行う液晶ライトバルブ14の製品毎の個別の透過率特性を含めて、輝度テーブルにおける、制御値Mrと液晶ライトバルブ14の透過率を変調する輝度制御値VTとの対応を設定する。
In each of the above-described equations, the calculation result Ans needs to be within the range of 0 ≦ Ans ≦ 1, and therefore the relationship of the following equations (7) and (8) can be obtained from the equations (5) and (6).
Bi 2.2 × (1 / g (Mr)) ≦ 1 (7)
g (Mr) ≧ Bi 2.2 (8)
From the equations (7) and (8), it is understood that the γ value should be 2.2 or less, and the luminance table including the individual transmittance characteristics for each product of the liquid crystal
上記(5)式からも判るように、信号値Biを2.2乗することは、γ0.45で入力される信号値Biをγ1.0とし、線形化(直線化)、すなわち被写体輝度と再生画像輝度とが完全に一致した状態の信号値に戻すことを意味する。また、1/g(Mr)は映像信号におけるRGB成分の信号値毎に異なる係数と考えることができる。補正回路15においては、すでに述べたように、2.2乗LUT152により信号値Biをγ2.2乗とし、補正LUT151の出力するこの時点におけるg(Mr)に対応する補正計数値を、乗算部153により乗算した後、0.45乗LUT154により、乗算結果をγ0.45乗して、変換信号値Brを出力している。この処理は、信号値Brを、信号値Biと同様な被写体輝度と再生画像輝度との対応関係のγ値に戻す処理である。
As can be seen from the above equation (5), raising the signal value Bi to the power of 2.2 makes the signal value Bi input at γ0.45 γ1.0 and linearizes (straightens), that is, the subject brightness. This means that the signal value is restored to the state in which the reproduction image brightness is completely matched. Further, 1 / g (Mr) can be considered as a different coefficient for each signal value of RGB components in the video signal. In the
次に、本実施形態の画像表示制御装置における、対応する表示装置毎に測定を行い、入力されるデータに対し、出力されるデータを調整する必要がある色テーブル、輝度テーブル及び補正係数テーブルの生成方法を以下に説明する。ここで、色テーブルと補正係数テーブルとは、画像表示制御装置において、色変調を行う液晶ライトバルブ16がRGB成分毎にあるため、それぞれの色成分に対応した液晶ライトバルブ16毎に設けられており、輝度テーブルは、輝度変調用の液晶ライトバルブ14が1つのみなので1つある。また、表示装置(プロジェクタ)毎に、色テーブル,補正係数テーブル及び輝度テーブルの3種類(色テーブル及び補正係数テーブルが2個ずつ、輝度テーブルが1個で計7個)を、測定結果から生成する。
Next, in the image display control device of the present embodiment, measurement is performed for each corresponding display device, and the color table, the luminance table, and the correction coefficient table that need to adjust the output data with respect to the input data A generation method will be described below. Here, the color table and the correction coefficient table are provided for each liquid crystal
図7は、各輝度LUT回路12,色LUT回路17及び補正回路15におけるテーブルを生成するための測定系を示した概念図である。この測定系を用いたテーブルにおける入力データに対する出力データを求めるための測定は、液晶ライトバルブ14及び液晶ライトバルブ16(RGBの各成分ごとにある)にそれぞれラスター画像を、外部から各ライトバルブに輝度制御値VTまたは色制御値VTCを入力させて表示させ、その各制御値に対応する相対透過率を測定することにより行う。
液晶ライトバルブ16にラスター画像(液晶ライトバルブの各画素が面内にて均一な表示データ)を表示させる際、色LUT回路17の出力側にパターンジェネレータ回路100(pg100)を接続させて、色LUT回路17の出力側をオープン状態として、このパターンジェネレータ回路100に色制御値VTC生成させて、この色制御値VTCを直接に液晶ライトバルブ16に入力させ、ラスター画像の表示を行う。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a measurement system for generating a table in each
When the liquid crystal
同様に、液晶ライトバルブ14にラスター画像(液晶ライトバルブの各画素が面内にて均一な表示データ)を表示させる際、輝度LUT回路12の出力側にパターンジェネレータ回路101(pg101)を接続させて、輝度LUT回路12の出力側をオープン状態として、このパターンジェネレータ回路101に輝度制御値VT生成させて、この輝度制御値VTを直接に液晶ライトバルブ14に入力させ、ラスター画像の表示を行う。 ここで、パターンジェネレータ100及び101は、液晶ライトバルブ16,14それぞれに表示させるラスター画像を表示するための画像信号発生器である。
テーブルの生成の説明を、以下に、色テーブル輝度テーブル補正係数テーブルの順番に行う。
Similarly, when displaying a raster image (pixels of the liquid crystal light valve are uniformly displayed in the plane) on the liquid crystal
The table generation will be described below in the order of the color table luminance table correction coefficient table.
<色テーブルの生成>
図7において、色LUT回路17における色テーブルを生成する透過率を求めるため、液晶ライトバルブ16の輝度値の測定を行う場合、まず、液晶ライトバルブ14の透過率を最大とする。このため、パターンジェネレータ101に対し、最大の輝度制御値VTを出力させる。例えば、本実施形態においては、10ビットにて制御を行っているため、パターンジェネレータ101に対し、輝度制御値VTを1023にて出力させ、ドライバ回路13はこの輝度制御値VTを入力すると、この輝度制御値VTに対応した輝度制御電圧を出力する。これにより、液晶ライトバルブ14は最大の透過率に制御されることとなる。
<Generation of color table>
In FIG. 7, when the luminance value of the liquid crystal
次に、液晶ライトバルブ16の測定を行うが、RGBの各成分に対応した液晶ライトバルブ毎に行うため、表示装置における3個の液晶ライトバルブ16において、測定対象の色成分以外の色成分に対応した液晶ライトバルブ15を、それぞれ対応するパターンジェネレータ100に最小値(通常はゼロ)にし、光を透過させない状態とする。
そして、上述した状態において、測定対象の色成分の液晶ライトバルブ16に対応するパターンジェネレータ100の信号値(色制御値VTC:10ビット)を0から1023まで順次変化させて、透過率を変化させる。そして、図1に示すように、2変調光学系であり、光源から出射された光が、順次、色変調用の液晶ライトバルブ16及び輝度変調用の液晶ライトバルブ14に入射され、最終的に液晶ライトバルブ14から出射される光の輝度値を測定することにより、最大の色制御値VTCを与えた場合の輝度値(出射される光量)を基準として、各色制御値VTCに対応した輝度値から相対的透過率を測定する。
Next, the liquid crystal
In the state described above, the signal value (color control value VTC: 10 bits) of the pattern generator 100 corresponding to the liquid crystal
そして、制御値Brに対応した透過率Lp、すなわち液晶ライトバルブ16の透過率特性であるh(Br)が事前に決定された(設計上において決定された)特性(この例において、入力される制御値Brに対して、制御される透過率がγ2.2の特性)となるよう、色テーブルにおける制御値Brと輝度制御値VTCとを、上記パターンジェネレータ100の出力に対して、測定される上記輝度値との対応関係から演算して求める。
制御値Brの値の変化に対し、液晶ライトバルブ16の透過率の変化割合がγ2.2となる色テーブルを求める具体的な処理を以下に説明する。
Then, the transmittance Lp corresponding to the control value Br, that is, h (Br), which is the transmittance characteristic of the liquid crystal
A specific process for obtaining a color table in which the change rate of the transmittance of the liquid crystal
まず、制御値Brを変数とするγ2.2の特性関数から、入力される範囲の制御値Brに対して、液晶ライトバルブ16の透過率を計算する。そして、実際に測定した輝度値に基づいて算出した透過率データの中から、この透過率に一番近い値の際のパターンジェネレータ100の信号値を求める。これによって、色テーブルにおける各制御値Brに対する色制御値VTCの値を求めることができる。
First, the transmittance of the liquid crystal
上述した制御値Brに対応した色制御値VTCを求める処理を、制御範囲全ての制御値Brに対して演算することで、色テーブル全ての対応関係を求めることができ、こうしてLUT-1(色テーブル)の内容を求めることが出来る。同様に、上述した手順により、他の色成分に対応する液晶ライトバルブ16についても、パターンジェネレータ100から信号を出力させ、このとき与えた信号値と、測定された輝度値とから、液晶ライトバルブ16の透過特性を測定し、制御値に対応した色制御値VTCを、上記γ2.2の特性関数に基づいて求め、色テーブルにおける制御値と色制御値VTCとを求めることができる。
By calculating the color control value VTC corresponding to the control value Br described above for all the control values Br in the entire control range, the correspondence relationship of all the color tables can be obtained. Table). Similarly, the liquid crystal
<輝度テーブルの生成>
次に、図7において、輝度LUT回路12における輝度テーブルを生成する透過率を求めるため、液晶ライトバルブ14の輝度値の測定を行う場合、まず、映像信号のRGB成分全てに対応した液晶ライトバルブ16の透過率を最大とする。このため、パターンジェネレータ100に対し、最大の輝度制御値VTCを出力させる。例えば、本実施形態においては、10ビットにて制御を行っているため、パターンジェネレータ100に対し、色制御値VTCを1023にて出力させ、ドライバ回路18はこの色制御値VTCを入力すると、この色制御値VTCに対応した色制御電圧を出力する。これにより、RGB各成分に対応した液晶ライトバルブ16は最大の透過率に制御されることとなる。
<Generation of luminance table>
Next, in FIG. 7, when measuring the luminance value of the liquid crystal
そして、上述した状態において、測定対象の輝度変調用の液晶ライトバルブ14に対応するパターンジェネレータ101の信号値(輝度制御値VT:10ビット)を0から1023まで順次変化させて、透過率を変化させる。そして、図1に示すように、2変調光学系であり、光源から出射された光が、順次、色変調用の液晶ライトバルブ16及び輝度変調用の液晶ライトバルブ14に入射され、最終的に液晶ライトバルブ14から出射される光の輝度値を測定することにより、最大の輝度制御値VTを与えた場合の輝度値(出射される光量)を基準として、各輝度制御値VTに対応した輝度値から相対的透過率を測定する。
In the state described above, the signal value (brightness control value VT: 10 bits) of the
そして、制御値Mrに対応した透過率Ls、すなわち液晶ライトバルブ14の透過率特性であるg(Mr)が事前に決定された(設計上において決定された)特性(この例において、入力される制御値Mrに対して、制御される透過率がγ≦1、例えば、γ0.45の特性)となるよう、輝度テーブルにおける制御値Mrと輝度制御値VTとを、上記パターンジェネレータ101の出力に対して、測定される上記輝度値との対応関係から演算して求める。
制御値Mrの値の変化に対し、液晶ライトバルブ14の透過率の変化割合がγ0.45となる輝度テーブルを求める具体的な処理を以下に説明する。
Then, the transmittance Ls corresponding to the control value Mr, that is, g (Mr) which is the transmittance characteristic of the liquid crystal
A specific process for obtaining a luminance table in which the change rate of the transmittance of the liquid crystal
まず、制御値Mrを変数とするγ0.45の特性関数から、入力される範囲の制御値Mrに対して、液晶ライトバルブ14の透過率を計算する。そして、実際に測定した輝度値に基づいて算出した透過率データの中から、この透過率に一番近い値の際のパターンジェネレータ101の信号値を求める。これによって、輝度テーブルにおける各制御値Mrに対する輝度制御値VTの値を求めることができる。
上述した制御値Mrに対応した輝度制御値VTを求める処理を、制御範囲全ての制御値Mrに対して演算し、輝度テーブル全ての対応関係を求めることができる。
First, the transmittance of the liquid crystal
The above-described process for obtaining the brightness control value VT corresponding to the control value Mr can be calculated for the control values Mr of the entire control range, and the correspondence relationship of all the brightness tables can be obtained.
<補正係数テーブルの生成>
次に、図7において、補正回路15の補正LUT151における補正係数テーブルにおける補正係数を生成する透過率を求めるため、液晶ライトバルブ14の輝度値の測定を行う。ここで、補正係数は、RGB成分の各色成分毎に、制御値Mrに対応した透過率g(Mr)毎に求めるため、まず、各対応するパターンジェネレータ100の出力を制御し(色テーブル及び輝度テーブルの際の制御と同様)、映像信号のRGB成分における測定対象の色成分に対応した液晶ライトバルブ16以外の液晶ライトバルブ16の透過率を最小とし、測定対象の色成分に対応する液晶ライトバルブ16の透過率を最大にする。このため、測定対象の色成分に対応する液晶ライトバルブ16に対してパターンジェネレータ100から、最大の色制御値VTCを出力させ、測定対象外の色成分に対応する液晶ライトバルブ16に対してパターンジェネレータ100から、最小の色制御値VTCを出力させる。
<Generation of correction coefficient table>
Next, in FIG. 7, the luminance value of the liquid crystal
例えば、本実施形態においては、10ビットにて制御を行っているため、パターンジェネレータ100に対し、測定対象の色成分に対応した液晶ライトバルブ16に対し色制御値VTCとして1023を出力させ、一方、測定対象外の色成分に対応した液晶ライトバルブ16に対し色制御値VTCとして0を出力させ、各ドライバ回路18はこの色制御値VTCを入力すると、各液晶ライトバルブ16に対して、この色制御値VTCに対応した色制御電圧を出力する。これにより、RGB各成分において、測定対象の色成分に対応した液晶ライトバルブ16は最大の透過率に制御され、測定対象外の色成分に対応した液晶ライトバルブ16は最小の透過率に制御されることとなる。
For example, in this embodiment, since control is performed with 10 bits, the pattern generator 100 is caused to output 1023 as the color control value VTC to the liquid crystal
そして、上述した状態において、測定対象の輝度変調用の液晶ライトバルブ14に対応するパターンジェネレータ101の信号値(輝度制御値VT:10ビット)を0から1023まで順次変化させて、透過率を変化させる。そして、図1に示すように、2変調光学系であり、光源から出射された光が、順次、色変調用の液晶ライトバルブ16及び輝度変調用の液晶ライトバルブ14に入射され、最終的に液晶ライトバルブ14から出射される光の輝度値を測定することにより、最大の輝度制御値VTを与えた場合の輝度値(出射される光量)を基準として、各輝度制御値VTに対応した輝度値から相対的透過率を測定する。
In the state described above, the signal value (brightness control value VT: 10 bits) of the
上述した状態において、液晶ライトバルブ16に対するパターンジェネレータ101の出力する信号値を変えることにより、測定対象の色成分に対応した輝度変調後の輝度値を測定することができる。そして、この測定データと、すでに求めた輝度テーブルのデータとを用い、補正係数テーブルの生成を行う。
RGB成分の色成分毎に設定される、制御値Mrと、この制御値Mrに対応した透過率の逆数との対応を示す補正計数値補正係数テーブルにおける補正計数値の求め方の手順を以下に示す。
In the state described above, the luminance value after luminance modulation corresponding to the color component to be measured can be measured by changing the signal value output from the
The procedure for obtaining the correction count value in the correction count value correction coefficient table indicating the correspondence between the control value Mr set for each color component of the RGB component and the reciprocal of the transmittance corresponding to the control value Mr is as follows. Show.
まず、上述の測定により得られた輝度値のデータは、測定対象の色成分における液晶ライトバルブ14の透過率特性(g(VT:パターンジェネレータ101の出力する信号値))である。したがって、測定した輝度値の最大値により、各測定値を除算し、輝度値の最大値が1.0となるように正規化処理を行った透過率特性(g (VT:パターンジェネレータ101の出力する信号値))を求めておく。
次に、制御値Mrに対応した液晶ライトバルブ14の輝度制御値VTは輝度テーブルを参照し、制御値Mrに対応する輝度制御値VTを読み出すことにより求める。この輝度制御値VTは今回の測定におけるパターンジェネレータ101の出力する信号値に相当する。
First, the luminance value data obtained by the above-described measurement is the transmittance characteristic (g (VT: signal value output from the pattern generator 101)) of the liquid crystal
Next, the brightness control value VT of the liquid crystal
そして、上述した透過率特性(g (VT:パターンジェネレータ101の出力する信号値))から、この輝度制御値VTに対応する液晶ライトバルブ14の透過率特性を求め、その透過率g(VT、すなわちMr)により1を除算、すなわち透過率g(Mr)の逆数、1/g(Mr)が補正係数値となる。制御値Mrを0から1023まで順次変化させて、全ての制御値Mrに対して、上述と同様な処理を行うことにより、測定対象の色成分に対応する液晶ライトバルブ14の透過率が最大の場合の、制御値Mrに対応する透過率の逆数を求めることができる。ここで、乗算部153において、補正係数値と、信号値Biのγ2.2乗した結果との乗算処理の結果(浮動小数点演算の結果)を、12ビットの整数値に変換して出力される。このため、浮動小数点演算の結果が大きく丸め込まれ、演算精度が低下しないように、2bit分、すなわち、22=4倍されるため、補正計数値を22=4倍しておくことが必要である。
Then, the transmittance characteristic of the liquid crystal
<応用例1>
次に、実施形態の図1に示した画像表示制御回路の応用例1として、図8に示す2変調光学系の画像表示制御装置を、2つのLSI(大規模集積回路)200及び201を用いて実現した構成を説明する。
LSI200には、色変調系の3つの液晶ライトバルブ16各々に対し、入力される映像信号のRGB色成分各々の信号値に対応して色制御値VTCを出力する3つの制御部210,220及び230が設けられている。また、LSI201には、輝度変調系の液晶ライトバルブ14に対し、入力される映像信号のRGB色成分における信号値の最大値に対応して輝度制御値VTを出力する制御部211が設けられている。
<Application example 1>
Next, as an application example 1 of the image display control circuit shown in FIG. 1 of the embodiment, the two-modulation optical system image display control device shown in FIG. 8 is used, and two LSIs (Large Scale Integrated Circuits) 200 and 201 are used. The configuration realized in this way will be described.
The
上記制御部210,220,230及び211各々は、図9に示す基本処理ユニットを用いて構成されている。
基本処理ユニットは、選択回路150,補正LUT回路151,2.2乗LUT回路152,乗算回路153,0.45LUT回路154,ルックアップテーブル回路155,遅延回路156及びセレクタ157から構成されている。すなわち、同一の基本処理ユニットを用い、2変調光学系の色変調用の液晶ライトバルブ16と、輝度変調用の液晶ライトバブル14とに対する、図1に示した画像表示制御装置を構成している。
Each of the
The basic processing unit includes a
上記基本処理ユニットにおける各回路と図1の回路との対応として、同一符号については同様な回路として対応し、選択回路150が最大値選択回路11に対応し、ルックアップテーブル回路155は輝度LUT回路12及び色LUT回路17に対応している。図9の基本処理ユニットにおけるセレクタ157が、色変調用の液晶ライトバルブ16の制御と、輝度変調用の液晶ライトバルブ14との制御を切り替える処理を行っている。すなわち、液晶ライトバルブ16に対する色制御値VTCを生成するため、図1における補正回路15の構成とするため、補正LUT回路151,2.2乗LUT回路152,乗算回路153及び0.45乗LUT回路154によって得られた制御値Br(及びRr,Gr)が必要となり、セレクタ157により、0.45乗LUT回路154の出力を選択して、色LUT回路として色テーブルが設けられたルックアップテーブル回路155(色LUT回路17に対応)に対して、選択された制御値Br(及びRr,Gr)を出力させる。図9では明確に示していないが乗算回路153での乗算を正しく行わせる為に、すでにのべたように、乗算回路153への、補正LUT回路151及び2.2乗LUT回路152からの2つの入力信号のタイミングを合わせる必要がある。ここで、2.2乗LUT回路152の前段に遅延回路を配置してもよいし、また2.2乗LUT回路152内部(または後段)で遅延しても良い。もしくは乗算回路153内部で、2.2乗LUT回路152からの出力が入力される入力段に遅延回路を設けて遅延調整をしてもよい。
As the correspondence between each circuit in the basic processing unit and the circuit in FIG. 1, the same reference numerals correspond to the same circuit, the
一方、液晶ライトバルブ14に対する輝度制御値VTを生成するため、図1における補正回路15の構成が必要とならないため、セレクタ157は、遅延回路156を介し、選択回路150の選択したRGB成分における最大の信号値を、制御値Mrとして、輝度LUT回路として輝度テーブルが設けられたルックアップテーブル回路155(輝度LUT回路12に対応)に対して、選択された制御値Mr(Ri,Gi,Biのいずれか)を出力させる。
On the other hand, since the luminance control value VT for the liquid crystal
また、図1に示す画像処理制御回路においては、液晶ライトバルブ14の制御系における最大値選択回路11が、映像信号のRGB成分における最大値の信号値を選択し、選択結果を制御値Mrとして、液晶ライトバルブ16の制御系の補正回路15に供給していたが、上記基本処理ユニットに選択回路150が付加されているため、映像信号の各色成分に対応した液晶ライトバルブ16に対応した制御部210,220,230各々にて、入力される映像信号の色成分における最大値の信号値を選択し、選択された信号値を制御値Mrとして用いている。
In the image processing control circuit shown in FIG. 1, the maximum
制御部211において、遅延回路156は、制御部210,220及び230にて行われる補正回路15に対応する補正処理の時間分を、制御値Mrを遅延させてセレクタ167へ出力する。すなわち、遅延回路157は、液晶ライトバルブ14と液晶ライトバルブ16との制御タイミングの同期を取るため、ルックアップテーブルの参照及び乗算処理の行われない輝度変調用の制御系における制御値Mrの信号の遅延を行っている。
In the
LSI200及びLSI201各々において、上述したように、選択回路150は、映像信号におけるRi,Gi及びBi信号の中から最大の信号値を選択する最大値選択回路として動作するよう構成されている。
また、色変調用の液晶ライトバルブ16を駆動する色制御値VTC(映像信号のRGB各色成分毎に対して供給)を、映像信号から生成する制御系であるLSI200の制御部210,220及び230それぞれにおいて、各色成分の信号値が2.2乗LUT回路152により、14ビットの浮動小数点形式の変換信号値R(及びG,B)に変換される。また、制御部210,220及び230それぞれにおいて、補正LUT回路151は、選択回路150にて選択された、映像信号のRGB成分における最大の信号値である制御値Mrを、補正係数テーブルを参照して、この制御値Mrに対応する14ビットの浮動小数点形式の補正計数値MR(及びMG,MB)を出力する。
In each of the
In addition, the
そして、また、制御部210,220及び230それぞれにおいて、乗算回路153は、上記変換信号値R(及びG,B)と、補正計数値MR(及びMG,MB)とを乗算し、オーバーフローした場合のクリッピング処理を含めて、12ビットの整数値である演算結果を出力する。そして、0.45乗LUT回路154は、上記12ビットの整数値の演算結果をγ0.45乗に変換して、10ビットの色制御値VTCとして出力する。ここで、制御部210(色成分R用)は色制御値VTCをVR[9:0]として出力し、制御部220(色成分G用)は色制御値VTCをVG[9:0]として出力し、制御部230(色成分B用)は色制御値VTCをVB[9:0]として出力する。これにより制御部210,220及び230各々は、それぞれ対応するドライバ回路18(図示しない)へ、色制御値VTCを出力させ、対応する液晶ライトバルブ16の駆動制御を行う。
In each of the
同様に、輝度変調用の液晶ライトバルブ14を駆動する輝度制御値VTを、映像信号から生成する制御系であるLSI201の制御部211において、遅延回路156は、選択回路150から入力される制御値Mrを、制御部210,220及び230にて補正回路15に対応する処理時間に対応した時間を遅延させて、セレクタ157へ出力し、制御部210,220及び230各々が色制御値VTCを出力するタイミングに同期させて、液晶ライトバルブ14を駆動する輝度制御値VTCを、ドライバ回路13(図示しない)へ出力し、液晶ライトバルブ14の駆動制御を行う。
Similarly, in the
上述した基本処理ユニットを用いた構成であれば、同一の構成のLSI(例えば、基本処理ユニットが3個形成されたLSI)を2個使用することにより、4つの液晶ライトバルブ(2変調光学系に対応)に対する画像処理制御を実現することが出来る。
この2個の同一のLSIにより構成する利点としては、液晶ライトバルブ(液晶のパネル)を駆動するため、通常、映像信号を入力させる信号線以外にも、1つの液晶パネルにつき約20本近くの制御線が必要となっている。また、この信号線及び制御線に対応してピン数の増加もコスト増の要因となっている。
In the configuration using the basic processing unit described above, four liquid crystal light valves (two modulation optical systems) can be obtained by using two LSIs having the same configuration (for example, an LSI in which three basic processing units are formed). Image processing control can be realized.
The advantage of the two LSIs is that the liquid crystal light valve (liquid crystal panel) is driven, so that there are usually about 20 lines per liquid crystal panel in addition to signal lines for inputting video signals. A control line is required. Further, an increase in the number of pins corresponding to the signal line and the control line also causes an increase in cost.
しかしながら、上述したように、2個の専用LSIにて、本実施形態の画像処理制御装置を構成することにより、結果的に、信号線及び制御線が大幅に削減され、低コストとなる。また、従来の1変調光学系に対応させて、RGB成分における3色の色成分に対応した3つの色変調を行う制御部を1つの画像処理LSIに収めることにより、1変調光学系用の3LCD(液晶ディスプレイ)向けの専用LSIとしても用いることができ、2変調光学系及び1変調光学系にて同一のLSIを用いることができることとなり、量産効果が期待でき、大幅なコストの削減が可能となる。 However, as described above, by configuring the image processing control apparatus of this embodiment with two dedicated LSIs, as a result, the number of signal lines and control lines is greatly reduced, and the cost is reduced. In addition, a control unit that performs three color modulations corresponding to the three color components of the RGB components corresponding to the conventional one modulation optical system is accommodated in one image processing LSI, so that 3LCD for one modulation optical system is provided. It can also be used as a dedicated LSI for (liquid crystal display), and the same LSI can be used in the two-modulation optical system and the one-modulation optical system, so that mass production effects can be expected and the cost can be greatly reduced. Become.
<応用例2>
次に、実施形態の図1に示した画像表示制御回路の応用例2として、2変調光学系の画像表示制御装置を、図10に示すように3つのLSI(大規模集積回路)300,302及び303を用い、高解像度画像の表示処理に対応する画像表示制御装置を実現した構成を説明する。
ここで、画像処理用のLSI内部のシステムクロックは、周波数に対応して、画像処理のスピードの目安となる。画像を表示する際に、表示対象となる画像が高解像度になればなるほど、つまりフレームの全画素数に比例して、LSI内部のシステムクロックを高くする必要がある。
<Application example 2>
Next, as an application example 2 of the image display control circuit shown in FIG. 1 of the embodiment, an image display control apparatus of a two-modulation optical system includes three LSIs (Large Scale Integrated Circuits) 300 and 302 as shown in FIG. , 303 will be used to describe a configuration that realizes an image display control device that supports high-resolution image display processing.
Here, the system clock inside the LSI for image processing is a measure of the speed of image processing corresponding to the frequency. When an image is displayed, the higher the resolution of the image to be displayed, the higher the system clock in the LSI needs to be proportional to the total number of pixels in the frame.
ただし、LSIにおいては、システムクロックを上げるため、新たなトランジスタの設計及び同期タイミングを合わせる精度の高い同期回路が必要となり、コスト増加の要因となる。また、低いシステムクロックで十分な用途に対し、不必要に高速なシステムクロックで動作するLSIを作成して用いることは非常に無駄となる。
例えば、720Pと呼称されている1280×720画素の画像においては、システムクロックが75MHz程度であるが、フルHDの1080Pの場合、1920×1080画素となり、システムクロックが150MHzの高速なクロックが用いられる。
However, in the LSI, in order to raise the system clock, a high-accuracy synchronization circuit that matches the design and synchronization timing of a new transistor is required, which causes an increase in cost. In addition, it is very wasteful to create and use an LSI that operates with an unnecessarily high system clock for applications that require a low system clock.
For example, in an image of 1280 × 720 pixels called 720P, the system clock is about 75 MHz, but in the case of 1080P of full HD, it becomes 1920 × 1080 pixels, and a high-speed clock with a system clock of 150 MHz is used. .
このため、システムクロックを不必要に上げることなく、高解像度の画像処理へ対応させるため、画像処理の並列化が有効と考えられる。
図10に示す構成とすることにより、図8に示す構成に使われているLSI200が720Pに対応した75MHzまでのシステムクロックに対応する性能のLSIであっても、図9に示す基本処理ユニットが3個形成されたLSIを3個と、高速なデマルチプレクサ回路304及び高速なマルチプレクサ回路305,306を付加することにより、75MHzの2倍の150MHzのシステムクロックに対応させた構成とすることができ、1080Pへの対応が可能となる。
LSI301及び302のセレクタ157は0.45乗LUT回路の出力をセレクトし、
LSI303のセレクタ157は遅延回路の出力が、セレクトされている。
また、LSI301及び303においては、3個の制御部のいずれかの遅延回路から出力される制御値Mrが外部へ出力されている回路構成となっている。
For this reason, it is considered effective to parallelize image processing in order to support high-resolution image processing without unnecessarily increasing the system clock.
With the configuration shown in FIG. 10, even if the
The
The
The
LSI301及び302各々において、それぞれ3個の制御部のいずれかの遅延回路から出力される制御値Mrを遅延させ、LSI303に対して出力する。そして、LSI303においては、ブロックAがLSI301に対応した輝度変調の制御を行い、ブロックBがLSI302に対応した輝度変調の制御をおこなっている。そのため、マルチプレクサ回路305からLSI301にて生成された色制御値が出力されているタイミングに同期して、マルチプレクサ回路306から、LSI303におけるブロックAの生成した輝度制御値が出力される必要がある。
In each of the
同様に、マルチプレクサ回路305からLSI302にて生成された色制御値が出力されているタイミングに同期して、マルチプレクサ回路306から、LSI303におけるブロックBの生成した輝度制御値が出力される必要がある。
遅延回路401及び402の遅延時間は、それぞれの遅延時間の和に、さらに選択回路の選択に要する時間を加算した値と、図1の補正回路15の補正処理にかかる時間とが同様となるよう設定する。ここで、LSI301及び302の制御部各々における遅延回路は、遅延させた制御信号Mr1及びMr2を、ブロックA及びブロックBの選択回路双方に出力する。ブロックAの選択回路は、入力される制御値Mr1及びMr2から制御値Mr1を選択するよう設定されており、選択した制御値Mr1を次段の遅延回路へ出力する。また、ブロックBの選択回路は、入力される制御値Mr1及びMr2から制御値Mr2を選択するよう設定されており、選択した制御値Mr2を次段の遅延回路へ出力する。
Similarly, the luminance control value generated by the block B in the
The delay times of the delay circuits 401 and 402 are such that the value obtained by adding the time required for selection of the selection circuit to the sum of the respective delay times is the same as the time required for the correction processing of the
上述した組合せに対応させるため、上記選択回路150は、図11に説明する構成及び動作を有している。図11(a)は、選択回路150を、入力される信号のいずれを選択して出力するか、または入力される信号の最大の信号値を選択して出力するかを切り替える際の、制御データModeを示したテーブルである。図11(a)に示されるように、制御データModeは3ビットの信号であり、Mode[1:0]で表される。
制御データとしてMode[1:0]=0が入力されると、選択回路150の動作モードは、図11(b)に示すように、最大値選択となり、入力されるRGB成分における、10ビットの各色成分の信号値Ri[9:0],信号値Gi[9:0]及び信号値Bi[9:0]の内、最大の信号値を制御信号Mrとして出力する。ここで、選択回路150は、2つのデータの大小の比較処理を2回行うだけで、3つのデータの最大値を出力する簡易な構成の回路で構成されている。映像信号の各色成分が10ビット構成のため、10ビットの信号値を用いている。
In order to correspond to the combination described above, the
When Mode [1: 0] = 0 is input as the control data, the operation mode of the
また、制御データがMode[1:0]=0以外の場合、図11(c)に示すように、制御データの示す端子の信号を選択して出力する。ここで、選択回路150は、例えば、制御データがMode[1:0]=1の場合、端子T1に入力されている信号値Riを出力し、Mode[1:0]=2の場合、端子T2に入力されている信号値Giを出力し、Mode[1:0]=3の場合、端子T3に入力されている信号値Biを出力する。
上述した制御データMode[1:0]=1,2,3の場合の動作モードは、基本処理ユニットが3個搭載されたLSIを、3個以上用いて高解像度に対応した、本応用例2のような2変調光学系の画像表示処理を行う画像表示制御装置において、別のLSIにて決定した輝度制御値を求めるための制御値Mrを選択する場合に用いる。
When the control data is other than Mode [1: 0] = 0, as shown in FIG. 11C, a signal at the terminal indicated by the control data is selected and output. Here, for example, when the control data is Mode [1: 0] = 1, the
As for the operation mode in the case of the control data Mode [1: 0] = 1, 2, 3 described above, this application example 2 corresponds to high resolution by using three or more LSIs on which three basic processing units are mounted. In the image display control apparatus that performs the image display processing of the two-modulation optical system as described above, it is used when the control value Mr for obtaining the luminance control value determined by another LSI is selected.
高速デマルチプレクサ回路304の入力部にデータ保持機能を設けることにより、この例においては、1080Pに相当する画素数のデータが、外部機器から150MHzの転送クロックにより入力されても、LSI301及び302にて平行に処理を行うことにより、上記転送クロックの半分の75MHzのシステムクロックにより、2画素分のデータを同じタイミングにて、画像表示制御装置としてのLSI301及び302に送ることができる。
図10の構成の場合、LSI301,302及び303全てが同一周波数で、かつ同じ位相のクロックを用いることが可能となり、タイミング制御も容易である。
By providing a data holding function at the input section of the high-
In the case of the configuration of FIG. 10, it is possible for all of the
上述した構成により、LSI301及び302においては、RGBの各色成分に対応した色変調用の液晶ライトバルブ16を駆動する色制御値VTC(VR,VG,VB)が生成され、LSI303においては、輝度変調用の液晶ライトバルブ14を駆動する輝度制御値VTが生成される。各回路詳細な説明は、図1,図8及び図9のそれぞれに対応する回路の処理と同様のため省略する。そして、各LSIにおいて生成された色制御値及び輝度制御値は、高速なマルチプレクサ回路305及び306により選択され、各液晶ライトバルブを駆動するドライバ回路に送られる。
これにより、各液晶ライトバルブを制御する各種の制御線は、LSI301、302及び303それぞれを用いることにより対応できる。
上述したように、図8の表示制御装置に対し、1個の同一の構成を有するLSIを追加することにより、倍のシステムクロックに対応した、すなわち、2倍の解像度を有する画像の表示制御処理への対応も可能となる。
With the above-described configuration, the
Accordingly, various control lines for controlling each liquid crystal light valve can be handled by using the
As described above, by adding one LSI having the same configuration to the display control apparatus of FIG. 8, display control processing for an image corresponding to double system clock, that is, having double resolution. It is also possible to respond to.
図12は、図11の画像表示制御装置を、さらに高解像度の画像へ対応させた例である。図11は、図11と同様に色変調素子用の液晶ライトバルブ16の駆動制御を、LSI301及び302で行い、輝度変調用の液晶ライトバルブ14の駆動制御をLSI303で行い、加えて色変調用の液晶ライトバルブ16の駆動制御を行うLSI307を追加することにより、色変調用の液晶ライトバルブ16の駆動制御を3倍速にすることができる。同一のシステムクロックにおいて実現できる。 上記各LSIは、図9の基本処理ユニットが3並列にて形成することにより、この3個全てを使うことにより、3倍速に対応させることができる。
FIG. 12 is an example in which the image display control device of FIG. 11 is made to correspond to a higher resolution image. In FIG. 11, similarly to FIG. 11, the drive control of the liquid crystal
例えば、上記LSI各々が80数MHz程度のシステムクロックで動作可能であれば、その3倍、すなわち約250数MHz相当のドットの転送クロックにて入力される映像信号に対応させることができる。約250数MHz相当のクロックは、QXGA(2048×1536画素)の映像信号の画像を表示処理できることを意味している。
上述してきたように、同一の構成を有するLSIを組み合わせて使うことにより、各LSIのシステムクロックに対し、より高速なクロックにより入力される映像信号に対して、すなわち高解像度の画像に対し、2変調光学系における画像表示制御の処理を低コストで実現することができる。
なお、本実施形態においては、液晶ライトバルブの透過率の制御を対象として説明したが、透過光を変調(輝度変調及び色変調ともに)するのではなく、反射光を変調するための反射率の制御に応用してもよい。
For example, if each of the LSIs can be operated with a system clock of about 80 MHz, it is possible to correspond to a video signal input with a transfer clock of three times that is, that is, a dot equivalent to about 250 MHz. A clock equivalent to about 250 MHz means that an image of a video signal of QXGA (2048 × 1536 pixels) can be displayed.
As described above, by using a combination of LSIs having the same configuration, two LSIs can be used for a system clock of each LSI, a video signal input by a higher-speed clock, that is, a high-resolution image. Image display control processing in the modulation optical system can be realized at low cost.
In the present embodiment, the control of the transmittance of the liquid crystal light valve has been described. However, instead of modulating the transmitted light (both luminance modulation and color modulation), the reflectance for modulating the reflected light is not affected. You may apply to control.
次に、本発明の画像表示制御装置が用いられる表示装置の一例として、投射型表示装置の構成を簡単に説明する。図13は、投射型表示装置、すなわちプロジェクタの構成例を示すものである。この投射型表示装置は、光源510と、光源510から入射した光の輝度分布を均一化する均一照明手段520と、均一照明手段520から入射される入射光のうちの3原色(R,G,B)の輝度をそれぞれ変調する色変調部530と、色変調部530から入射した光をリレーするリレーレンズ540と、リレーレンズ540から入射した光の全波長領域の輝度を変調する液晶輝度パネル550と、液晶輝度パネル550から入射した光をスクリーン(不図示)に投射する投射レンズ560とで構成されている。
Next, as an example of a display device in which the image display control device of the present invention is used, the configuration of a projection display device will be briefly described. FIG. 13 shows a configuration example of a projection display device, that is, a projector. The projection display device includes a
光源510は、高圧水銀ランプ等のランプ511と、ランプ511からの出射光を反射するリフレクタ512とで構成されている。光源510から出射した光束は第1フライアイレンズ521、第2フライアイレンズ522等が順次設置された均一照明手段520で均一化される。
The
均一照明手段520を出射した偏光が揃った光は色変調部530に入射し、3原色(R,G,B)に分離され、それぞれの色成分を、図1に示す色変調制御系が生成する色制御値VTCを、ドライバ回路18により電圧値に変換し、この制御信号により変調する液晶色パネル531(色成分Rに対応する液晶ライトバルブ16)、532(色成分Gに対応する液晶ライトバルブ16)、533(色成分Bに対応する液晶ライトバルブ16)によって変調を受けて出射される。
The light with uniform polarization emitted from the uniform illumination means 520 enters the
変調された3原色光(R,G,B)はクロスダイクロイックプリズム534によって合成されリレーレンズ540に出射する。ここで、液晶色パネル531はR成分用、液晶色パネル532はG成分用、液晶色パネル533はB成分用の光変調素子をそれぞれ形成し、ダイクロイックミラー535はR成分の光を透過させ、ダイクロイックミラー536はB成分の光を透過させる。また、液晶色パネル531に対しては反射ミラー537が設けられ、液晶色パネル533に対しては、リレーレンズ538と2個の反射ミラー539aおよび539bが設けられている。
The modulated three primary color lights (R, G, B) are combined by the cross
リレーレンズ540を出射された変調光はもう一方の液晶輝度パネル550(輝度変調用の液晶ライトバルブ14)に入射し、第二の変調を受けて出射される。液晶輝度パネル550では、入射した光の全波長領域の輝度を輝度制御値VTにより変調し、その変調光は投射レンズ560へ出射され、投射レンズ560によって図示しないスクリーンに投影される。
この様に投影画像は光学的に直列に配置されたそれぞれの光変調素子(液晶輝度パネル550および液晶色パネル531、532、533)が画素単位で変調を行うことで形成される。
The modulated light emitted from the
In this way, the projection image is formed by modulating each light modulation element (liquid
なお、図1における画像表示制御装置における最大値選択回路11,補正回路15,輝度LUT回路12,色LUT回路17における色制御値及び輝度制御値の生成処理の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより映像信号から色制御値及び輝度制御値の生成処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
A computer program for realizing the functions of the color control value and luminance control value generation processing in the maximum
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
1…画像処理装置 2…画像表示装置 11…最大値選択回路(MAX回路) 12…輝度LUT回路 13,18…ドライバ回路 14,16…液晶ライトバルブ 15…補正回路 17…色LUT回路 151…補正LUT回路 152…2.2乗LUT回路 153…乗算回路 154…0.45乗LUT回路 155…ルックアップテーブル回路 156…遅延回路 157…セレクタ 200,201,301,302,303,307…LSI 304…デマルチプレクサ回路 305,306…マルチプレクサ回路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
入力される映像信号におけるRGB成分各々の信号値からの最大値を抽出して、最大信号値として出力する最大値選択部と、
輝度変調素子の制御を行う輝度制御値を該最大信号値から生成する輝度制御値生成部と、
RGB成分各々のガンマ補正された信号値に対して逆ガンマ補正を行った結果と、該輝度制御値から求めた補正値とを乗算し、該乗算結果に対してガンマ補正を行い、当該ガンマ補正の結果を補正信号値として出力する色補正部と、
該補正信号値から、制御される透過率が逆ガンマ特性となるように補正された、RGB各々の色変調素子の色制御値を生成する色制御値生成部と
を有し、
前記輝度制御値生成部が、前記最大信号値と輝度変調素子の制御値との対応を示す輝度値テーブルを有しており、最大値選択部の出力する最大信号値に対応した輝度変調素子の制御値を読み出し、輝度制御値として出力し、
前記色制御値生成部が、前記補正信号値と色変調素子の制御値との対応を示す色テーブルを有しており、色補正部の出力する補正信号値に対応した色変調素子の制御値を読み出し、色制御値として出力する
ことを特徴とする画像表示制御装置。 An image display control device for controlling a display device having a luminance modulation element and a color modulation element,
A maximum value selection unit that extracts the maximum value from the signal values of each of the RGB components in the input video signal and outputs the maximum value as a maximum signal value;
A luminance control value generation unit that generates a luminance control value for controlling the luminance modulation element from the maximum signal value;
A result of the inverse gamma correction to the gamma corrected signal value of the RGB components respectively, by multiplying the correction value obtained from the luminance control value, performs gamma correction on the multiplication result, the gamma correction A color correction unit that outputs the result of correction as a correction signal value;
From the correction signal value, the transmittance being controlled is corrected so that the inverse gamma characteristic, and have a color control value generating unit for generating a color control value of the respective RGB color modulation element,
The luminance control value generation unit has a luminance value table indicating correspondence between the maximum signal value and the control value of the luminance modulation element, and the luminance modulation element corresponding to the maximum signal value output from the maximum value selection unit Read the control value and output it as a brightness control value.
The color control value generation unit has a color table indicating the correspondence between the correction signal value and the control value of the color modulation element, and the control value of the color modulation element corresponding to the correction signal value output from the color correction unit Is read out and output as a color control value .
前記色成分毎に、前記色変調素子の前記色制御値を変数とする前記色変調素子の透過率を示す特性関数から、入力される範囲の前記色制御値に対応する前記色変調素子の透過率を求め、前記輝度変調素子の透過率を最大とした状態において色印加制御値を前記色変調素子に与えて実際に測定された輝度値に基づいて算出した透過率データのなかから、前記透過率に一番近い透過率データを求め、当該透過率データの前記色印加制御値を前記色変調素子の制御値とし、当該色変調素子の制御値と前記色制御値との対応関係を示すことを特徴とする請求項1に記載の画像表示制御装置。 The color table is
For each color component, the transmission of the color modulation element corresponding to the color control value in the input range from the characteristic function indicating the transmittance of the color modulation element with the color control value of the color modulation element as a variable The transmittance is calculated from the transmittance data calculated based on the luminance value actually measured by giving the color modulation element a color application control value in a state where the transmittance of the luminance modulation element is maximized. The transmittance data closest to the rate is obtained, the color application control value of the transmittance data is set as the control value of the color modulation element, and the correspondence between the control value of the color modulation element and the color control value is shown. The image display control apparatus according to claim 1 .
前記色変調素子の透過率を最大とし、前記輝度変調素子の前記最大値を変数とする前記輝度変調素子の透過率を示す特性関数から、入力される範囲の前記最大信号値における前記輝度変調素子の透過率を算出し、前記輝度変調素子に与えた輝度印加制御値により測定された輝度値に基づいた透過率データのなかから、前記透過率に一番近い透過率データの前記輝度印加制御値を求め、当該輝度印加制御値を前記輝度変調素子の制御値とし、前記最大信号値と前記輝度変調素子の制御値との対応関係を示すことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像表示制御装置。 The brightness table is
The luminance modulation element at the maximum signal value in the input range from a characteristic function indicating the transmittance of the luminance modulation element with the maximum transmittance of the color modulation element as a variable and the maximum value of the luminance modulation element as a variable The transmittance application value of the transmittance data closest to the transmittance among the transmittance data based on the brightness value measured by the brightness application control value given to the brightness modulation element is calculated. any look, the luminance application control value as a control value of the luminance modulation element of claims 1 to 3, characterized in that indicating the correspondence relationship between the control value of the maximum signal value and the luminance modulation element The image display control device according to claim 1.
前記色補正部が、
前記最大値となった前記信号値の色成分の前記補正係数テーブルから、前記最大値とされた信号値に対応する補正値を読み込むこと
を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像表示制御装置。 The transmittance of the color modulation element other than the color component to be measured is minimized, the transmittance of the luminance modulation element is maximized, and a control value corresponding to the signal value of the color modulation element of the color component to be measured is By changing the transmittance of the color modulation element of the color component to be measured, the luminance value of the light that passes through the luminance modulation element and the color modulation element for each control value is measured, and the measured luminance value Each of the measured luminance values is divided by the largest numerical value, and the division result is used as a correction coefficient, and a correction coefficient table indicating the correspondence between the signal value and the correction value is provided for each RGB color component,
The color correction unit is
From the correction coefficient table color component of the signal values becomes the maximum value, any one of claims 1 to 5, characterized in that to read the correction value corresponding to the maximum value and the signal value The image display control device according to item.
最大値選択部が入力される映像信号におけるRGB成分各々の信号値からの最大値を抽出して、最大信号値として出力する最大値選択過程と、
輝度制御値生成部が輝度変調素子の制御を行う輝度制御値を該最大信号値から生成する輝度制御値生成過程と、
色補正部がRGB成分各々のガンマ補正された信号値に対して逆ガンマ補正を行った結果と、該輝度制御値から求めた補正値とを乗算し、該乗算結果に対してガンマ補正を行い、当該ガンマ補正の結果を補正信号値として出力する色補正過程と、
色制御値生成部が該補正信号値から制御される透過率が逆ガンマ特性となるように補正された、RGB各々の色変調素子の色制御値を生成する色制御値生成過程と
を有し、
前記輝度制御値生成部が、前記最大信号値と輝度変調素子の制御値との対応を示す輝度値テーブルを有しており、最大値選択部の出力する最大信号値に対応した輝度変調素子の制御値を読み出し、輝度制御値として出力し、
前記色制御値生成部が、前記補正信号値と色変調素子の制御値との対応を示す色テーブルを有しており、色補正部の出力する補正信号値に対応した色変調素子の制御値を読み出し、色制御値として出力する
ことを特徴とする画像表示制御方法。 A control method of an image display control device for controlling a display device having a luminance modulation element and a color modulation element,
A maximum value selection step of extracting a maximum value from the signal values of each of the RGB components in the video signal to which the maximum value selection unit is input, and outputting the maximum value as a maximum signal value;
A luminance control value generation process in which the luminance control value generation unit generates a luminance control value for controlling the luminance modulation element from the maximum signal value;
Multiplies the result of the color correction unit has performed the inverse gamma correction to the gamma corrected signal value of the RGB components, respectively, and a correction value obtained from the luminance control value, performs gamma correction on the multiplication result A color correction process for outputting the result of the gamma correction as a correction signal value;
Color control value generating unit is corrected such transmittance that is controlled from the correction signal value is inverse gamma characteristic, and have a color control value generation process of generating a color control value of the respective RGB color modulation element ,
The luminance control value generation unit has a luminance value table indicating correspondence between the maximum signal value and the control value of the luminance modulation element, and the luminance modulation element corresponding to the maximum signal value output from the maximum value selection unit Read the control value and output it as a brightness control value.
The color control value generation unit has a color table indicating the correspondence between the correction signal value and the control value of the color modulation element, and the control value of the color modulation element corresponding to the correction signal value output from the color correction unit Is read out and output as a color control value .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006030854A JP5228278B2 (en) | 2006-02-08 | 2006-02-08 | Image display control apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006030854A JP5228278B2 (en) | 2006-02-08 | 2006-02-08 | Image display control apparatus and method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007212628A JP2007212628A (en) | 2007-08-23 |
JP2007212628A5 JP2007212628A5 (en) | 2008-10-30 |
JP5228278B2 true JP5228278B2 (en) | 2013-07-03 |
Family
ID=38491145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006030854A Active JP5228278B2 (en) | 2006-02-08 | 2006-02-08 | Image display control apparatus and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5228278B2 (en) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9083969B2 (en) | 2005-08-12 | 2015-07-14 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for independent view adjustment in multiple-view displays |
US8111265B2 (en) | 2004-12-02 | 2012-02-07 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Systems and methods for brightness preservation using a smoothed gain image |
US7782405B2 (en) | 2004-12-02 | 2010-08-24 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Systems and methods for selecting a display source light illumination level |
US7924261B2 (en) | 2004-12-02 | 2011-04-12 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for determining a display light source adjustment |
US7768496B2 (en) | 2004-12-02 | 2010-08-03 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for image tonescale adjustment to compensate for a reduced source light power level |
US7982707B2 (en) | 2004-12-02 | 2011-07-19 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for generating and applying image tone scale adjustments |
US7961199B2 (en) | 2004-12-02 | 2011-06-14 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for image-specific tone scale adjustment and light-source control |
US8120570B2 (en) | 2004-12-02 | 2012-02-21 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Systems and methods for tone curve generation, selection and application |
US8922594B2 (en) | 2005-06-15 | 2014-12-30 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for enhancing display characteristics with high frequency contrast enhancement |
US8947465B2 (en) | 2004-12-02 | 2015-02-03 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for display-mode-dependent brightness preservation |
US8004511B2 (en) | 2004-12-02 | 2011-08-23 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Systems and methods for distortion-related source light management |
US8913089B2 (en) | 2005-06-15 | 2014-12-16 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for enhancing display characteristics with frequency-specific gain |
US7800577B2 (en) | 2004-12-02 | 2010-09-21 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for enhancing display characteristics |
US7839406B2 (en) | 2006-03-08 | 2010-11-23 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for enhancing display characteristics with ambient illumination input |
US7826681B2 (en) | 2007-02-28 | 2010-11-02 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for surround-specific display modeling |
US8345038B2 (en) | 2007-10-30 | 2013-01-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for backlight modulation and brightness preservation |
US8155434B2 (en) | 2007-10-30 | 2012-04-10 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for image enhancement |
US9177509B2 (en) | 2007-11-30 | 2015-11-03 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for backlight modulation with scene-cut detection |
US8378956B2 (en) | 2007-11-30 | 2013-02-19 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for weighted-error-vector-based source light selection |
US8203579B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-06-19 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for backlight modulation with image characteristic mapping |
US8223113B2 (en) * | 2007-12-26 | 2012-07-17 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for display source light management with variable delay |
US8207932B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-06-26 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for display source light illumination level selection |
US8179363B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-05-15 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for display source light management with histogram manipulation |
US8169431B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-05-01 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for image tonescale design |
US8531379B2 (en) | 2008-04-28 | 2013-09-10 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for image compensation for ambient conditions |
US8416179B2 (en) | 2008-07-10 | 2013-04-09 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for color preservation with a color-modulated backlight |
US9330630B2 (en) | 2008-08-30 | 2016-05-03 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for display source light management with rate change control |
US8165724B2 (en) | 2009-06-17 | 2012-04-24 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for power-controlling display devices |
JP5962212B2 (en) | 2012-05-28 | 2016-08-03 | 株式会社リコー | Information display device |
KR101851577B1 (en) * | 2012-09-17 | 2018-04-24 | 삼성전자주식회사 | Methods and devices for controlling operations of organic light-emitting diode display |
JP6314439B2 (en) * | 2013-11-19 | 2018-04-25 | セイコーエプソン株式会社 | Display device and control method of display device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0578950A3 (en) * | 1992-07-15 | 1995-11-22 | Ibm | Method and apparatus for converting floating-point pixel values to byte pixel values by table lookup |
JP3372306B2 (en) * | 1992-09-09 | 2003-02-04 | 株式会社日立製作所 | Matrix type liquid crystal display |
JP2002099238A (en) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Nec Mitsubishi Denki Visual Systems Kk | Display gray level conversion method and display device |
JP2005049362A (en) * | 2001-06-04 | 2005-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display device |
JP2004341206A (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Olympus Corp | Display apparatus |
JP2005215475A (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Seiko Epson Corp | Projector |
JP4556470B2 (en) * | 2004-03-30 | 2010-10-06 | セイコーエプソン株式会社 | Optical display device |
-
2006
- 2006-02-08 JP JP2006030854A patent/JP5228278B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007212628A (en) | 2007-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5228278B2 (en) | Image display control apparatus and method | |
KR101786161B1 (en) | Method for producing a color image and imaging device employing same | |
TWI398837B (en) | A display having backlight modulation, a method for configuring the display and a convertor for converting an input signal for the display | |
KR101391482B1 (en) | Image processing apparatus, image processing method, display apparatus, and projection display apparatus | |
JP3719411B2 (en) | Image display system, projector, program, information storage medium, and image processing method | |
JP4524646B2 (en) | Image processing apparatus and method | |
US20050179854A1 (en) | Drive unit and driving method of liquid crystal panel, and liquid crystal projector using the same | |
JP5911518B2 (en) | Display device, display device control method, and program | |
US7088372B2 (en) | Image display apparatus, image display method and computer-readable recording medium storing image display program | |
JP2001209358A (en) | Correction of irregularity in display image | |
JP2006525538A (en) | LCD gamma correction | |
JP2006349910A (en) | Image display device and method | |
JP2003333614A (en) | Image processing system, projector, image processing method, program, and information storage medium | |
JP2001343949A (en) | Video display device by projector | |
JP2003125317A (en) | Video projection system, video projection method, video signal processor, video signal processing method, video projector, and video projection method | |
JP2007241193A (en) | Image display controller, projector and control method thereof | |
JP2006349924A (en) | Device and method for image display | |
JP2006003586A (en) | Image display apparatus, its method and program | |
JP5070709B2 (en) | Image display control circuit and method thereof | |
JP2009175771A (en) | Control method of projector | |
JP5392345B2 (en) | Projector and projector control method | |
JP2007121841A (en) | Optical display device and method thereof | |
JP2005084075A (en) | Device and method for gradation correction | |
CN113963643A (en) | Display method and related device | |
JP5006508B2 (en) | Image display device and image display method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080909 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080909 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110628 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110829 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110830 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120717 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120906 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130304 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160329 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |