JP6244542B2 - Projection-type image display device and control method for projection-type image display device - Google Patents
Projection-type image display device and control method for projection-type image display deviceInfo
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本開示は、投写型映像表示装置に関し、映像の品質を維持しながら、解像度感を向上させた投写型映像表示装置とその制御方法に関する。 The present disclosure relates to a projection display apparatus, and more particularly to a projection display apparatus that improves the sense of resolution while maintaining image quality and a control method thereof.
従来、高解像度で高品質な映像を得るために、表示素子で生成された映像光の光路を制御し、投写面上で表示させる位置を変化させる、所謂、ウォブリング素子を挿入した投写型映像表示装置が知られている。 Conventionally, in order to obtain a high-resolution and high-quality image, a projection-type image display in which a so-called wobbling element is inserted to control the optical path of the image light generated by the display element and change the display position on the projection surface. The device is known.
一方、映像表示装置においても、画面上の画素位置を移動することで、装置自体が表示可能な解像度よりも高い解像度感を提供できる装置が知られており、入力された信号を拡大処理した後、装置の解像度以下に間引きして出力することにより、高品質な映像を表示できる(例えば、特許文献1)。 On the other hand, there is a known video display device that can provide a higher resolution than the display itself by moving the pixel position on the screen. After the input signal is enlarged, A high-quality video can be displayed by thinning out the output below the resolution of the device (for example, Patent Document 1).
しかしながら、映像信号を拡大処理する場合、装置の解像度よりも十分に大きい解像度の映像に対しては、高品質な映像を提供することができない。特に、画素を選択する際に、高周波成分のパターンの一部または全部が欠落してしまうと、映像の品質を劣化させてしまう虞がある。 However, when the video signal is enlarged, a high-quality video cannot be provided for a video having a resolution sufficiently higher than the resolution of the apparatus. In particular, when a pixel is selected, if a part or all of the high-frequency component pattern is lost, the quality of the image may be deteriorated.
本開示は、上述した課題を解決するためのものであり、テキストのような高周波成分を含む映像の品質を維持しながら、高い解像度感を有する映像を表示できる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。 The present disclosure is for solving the above-described problems, and provides a projection display apparatus capable of displaying an image with a high resolution feeling while maintaining the quality of an image including a high-frequency component such as text. With the goal.
本開示に係る投写型映像表示装置(例えば、投写型映像表示装置100)は、映像入力信号に応じて映像光を生成する映像生成部(例えば、映像生成部20)と、映像光を投写面に投写する投写光学系(例えば、投写光学系60)と、映像光の光路上に設けられ、映像光の投写面上での表示位置を変更する光路変更部(例えば、光路変更部80)と、映像入力信号の一部から映像光を生成すると共に表示位置を制御する制御部(例えば、制御部70)と、を備えるものである。この投写型映像表示装置において、制御部は、映像入力信号が欠落することによる映像劣化の影響が大きい画素の周辺画素に対し、影響を低減する情報を付加することを要旨とする。 A projection display apparatus according to the present disclosure (for example, the projection display apparatus 100) includes an image generation section (for example, the image generation section 20) that generates image light in response to an image input signal, and a projection plane for the image light. A projection optical system (for example, the projection optical system 60) that projects onto the optical path, and an optical path changing unit (for example, the optical path changing unit 80) that is provided on the optical path of the image light and changes the display position on the projection plane of the image light. And a control unit (for example, control unit 70) that generates video light from a part of the video input signal and controls the display position. The gist of the projection type video display apparatus is that the control unit adds information for reducing the influence to the peripheral pixels of the pixel having a great influence of the video deterioration due to the lack of the video input signal.
本開示によれば、高周波成分を含む映像の品質を維持しながら、高い解像度感を有する映像を表示することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to display an image having a high resolution feeling while maintaining the quality of an image including a high frequency component.
上記の投写型映像表示装置において、制御部は、映像入力信号の一部が欠落することによる映像劣化の影響が大きいターゲット画素を抽出すると共に、ターゲット画素の周辺画素のうち、影響を低減する情報を付加すべき被付加画素を判定する判定部(例えば、判定部173)と、被付加画素に対し、情報を付加する付加部(例えば、付加部174)と、を備えるとよい。 In the projection display apparatus described above, the control unit extracts target pixels that are greatly affected by image degradation due to missing part of the image input signal, and information that reduces the influence among peripheral pixels of the target pixels. It is preferable to include a determination unit (for example, determination unit 173) that determines an additional pixel to be added, and an addition unit (for example, addition unit 174) that adds information to the additional pixel.
さらに、上記の投写型映像表示装置において、制御部は、画素ごとに周辺画素の信号値との差分を算出し、周辺の3つ以上の画素との差分が所定の閾値より大きいときに、映像劣化の影響が大きい画素と判定するとよい。 Further, in the above projection display apparatus, the control unit calculates a difference from the signal value of the peripheral pixel for each pixel, and when the difference between the three or more peripheral pixels is larger than a predetermined threshold, It may be determined that the pixel is greatly affected by deterioration.
本開示に係る投写型映像表示装置の制御方法は、映像入力信号に応じて映像光を生成する映像生成部と、映像光を投写面に投写する投写光学系と、映像光の光路上に設けられ、映像光の投写面上での表示位置を変更する光路変更部と、映像生成部および光路変更部の制御を行なう制御部と、を備え、映像入力信号の一部から映像光を生成すると共に表示位置を制御するものである。この制御方法において、映像入力信号が欠落することによる映像劣化の影響が大きいターゲット画素を抽出する第1ステップと、ターゲット画素の周辺画素のうち、影響を低減する情報を付加すべき被付加画素を判定する第2ステップと、被付加画素に対し、情報を付加する第3ステップと、を有することを要旨とする。 A control method for a projection display apparatus according to the present disclosure includes an image generation unit that generates image light according to an image input signal, a projection optical system that projects image light onto a projection surface, and an optical path of the image light. An optical path changing unit that changes a display position of the image light on the projection surface, and a control unit that controls the image generating unit and the optical path changing unit, and generates the image light from a part of the video input signal. At the same time, the display position is controlled. In this control method, a first step of extracting a target pixel having a large influence of video deterioration due to a lack of a video input signal, and a pixel to be added to which information for reducing the influence is added among peripheral pixels of the target pixel. The gist is to include a second step of determining and a third step of adding information to the added pixel.
本開示によれば、映像の品質を維持しながら、高い解像度感を有する映像を表示することができる投写型映像表示装置を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a projection display apparatus capable of displaying an image having a high resolution feeling while maintaining the image quality.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.
なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(投写型映像表示装置の構成)
投写型映像表示装置100の構成について図1および図2を用いて説明する。図1は、投写型映像表示装置100の外観斜視図である。図1に示すように、投写型映像表示装置100は、映像入力信号に応じて生成した映像光をスクリーン500へ投写する。
The applicant provides the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and is not intended to limit the subject matter described in the claims. Absent.
(Configuration of projection display device)
The configuration of the
図2は、投写型映像表示装置100の構成を示すブロック図である。投写型映像表示装置100は、光源部10と、映像入力信号に応じて映像光を生成する映像生成部20と、光源部10からの光を映像生成部20へ導く導光光学系50と、生成された映像光をスクリーン500へ投写する投写光学系60と、光源部10や映像生成部20などの制御を行う制御部70とを有する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
詳細は後述するが、投写型映像表示装置100は、映像生成部20にて生成された映像光を、スクリーン500上において、画素ピッチ以下の範囲で表示位置をずらすための光路変更部80をさらに備える。投写型映像表示装置100は、光路変更部80によって、映像生成部20にて生成された映像光の、スクリーン500上での表示位置を、例えば、1/2画素ずらすことにより、投写型映像表示装置100は解像度感の高い映像を提供することができる。
(投写型映像表示装置の光学構成)
投写型映像表示装置100の光学構成について図3を用いて説明する。図3は、投写型映像表示装置100の光学構成を示す模式図である。
Although details will be described later, the
(Optical configuration of the projection display)
The optical configuration of the
光源部10から出射した白色光は、レンズ52に入射し、ロッド54の入射面近傍で集光する。ロッド54に入射した光は、ロッド内部で複数回反射することによって、光強度分布が実質的に均一化されて出射する。ロッド54から出射した光は、レンズ56によって集光される。レンズ56は、ロッド54の出射面の像を後述するDMDに結像させるリレー系のレンズである。ミラー58で反射した後、レンズ22を介して全反射プリズム24に入射する。レンズ22は、入射した光を略平行に集光するレンズである。
The white light emitted from the
全反射プリズム24は2つのプリズムから構成され、互いのプリズムの近接面には薄い空気層26が介在している。空気層26は臨界角以上の角度で入射する光を全反射する。レンズ22を介して、全反射プリズム24に入射した光は、全反射面で反射されて、カラープリズム28に入射する。
The
カラープリズム28は3つのプリズムからなり、それぞれのプリズムの近接面には、青反射のダイクロイック膜30と赤反射のダイクロイック膜32が形成されている。カラープリズム28に入射した光は、青反射のダイクロイック膜30と赤反射のダイクロイック膜32とによって、青、赤、緑の色光に分離され、それぞれDMD34、36、38に入射する。DMD34、36、38は、映像入力信号に応じて、投写光学系60を構成する投写レンズに入射する光と、投写レンズの有効外へ進む光とにマイクロミラーを偏向させて分離する。
The
DMD34、36、38によって反射された光は、再度、カラープリズム28を透過する。カラープリズム28を透過する過程で、分離された青、赤、緑の各色光は合成され、全反射プリズム24に入射する。全反射プリズム24に入射した光は空気層26に臨界角以下で入射するため、透過して、投写光学系60に入射する。このようにして、DMD34、36、38によって形成された映像光が、スクリーン上に投写される。
The light reflected by the
映像生成部20にはDMD34、36、38を用いているため、液晶パネルに比べて、耐光性、耐熱性が高い投写型映像表示装置100が構成できる。さらに、3つDMDを用いているため、色再現が良好で、明るく高精細な投写映像を得ることができる。
(光路変更部の構成)
光路変更部80の構成について図4を用いて説明する。図4は、映像生成部20から投写光学系60までの光学構成を示す模式図である。
Since the
(Configuration of optical path changing unit)
The configuration of the optical
光路変更部80は、屈折を利用して映像生成部20からの映像光の光路を屈折させるガラス板82と、ガラス板82の配置角度を変化させる圧電素子84とから構成される。圧電素子84には、圧電素子84に電力を供給し、圧電素子84の伸縮を制御する圧電素子駆動部72が接続されている。
The optical
圧電素子84は、所定の電圧を加えられると伸長し、ガラス板82(ガラス枠181)に接触する。圧電素子84から押圧されたガラス板82は、映像光の光軸に直交する軸を中心に配置角度が変化し、ガラス板82へ入射する映像光の入射角度が変化する。結果、映像光の進行方向が微小に変化し、スクリーン500上での映像光の表示位置が移動する。
The
ガラス板82を含むガラスユニット180の構成について図5を用いて説明する。図5は、ガラスユニット180の構成を示す斜視図である。
The structure of the
ガラスユニット180は、ガラス板82の外周を保持するガラス枠181を有する。ガラス枠181の投写光学系60側の面には、板バネ182、183が設けられている。すなわち、板バネ182、183は、ガラス枠181に対し、投写光学系60の光軸と平行な方向に配置される。ガラスユニット180は、ベース184に建てられた支柱185、186に対し、板バネ182、183を介して支持される。
The
圧電素子84は、電圧を印加することで長さが変動する素子である。圧電素子84は、支柱185側に固定され、ガラス枠181に対して接するように配置される。すなわち、圧電素子84は、ガラス枠181に対し、投写光学系60の光軸と平行な方向に配置されている。圧電素子84には圧電素子駆動部72が接続されており、圧電素子駆動部72から印加されると、圧電素子84は伸長する。バネ187は、ガラス枠181と支柱185との間に挿入され、両端がそれぞれガラス枠181および支柱185に固定されている。バネ187は、ガラス枠181と支柱185とが互いに引き合うように力を加えている。
The
板バネ182、183は、ガラス板82に対し垂直(投写光学系60の光軸に平行)に取付けられる。板バネ182、183は、ガラス板82が投写光学系60の光軸に対する垂線を中心とする回動往復運動をするように、取り付けられると良い。支柱185、186は、ガラス板82に対し平行に設けられ、端部で板バネ182、183を支持している。支柱185は、圧電素子84およびバネ187も支持している。
The leaf springs 182 and 183 are attached perpendicular to the glass plate 82 (parallel to the optical axis of the projection optical system 60). The leaf springs 182 and 183 are preferably attached so that the
図6(a)は、ガラスユニット180(光路変更部80)が基準状態にあるときの側面図であり、図6(b)は、ガラス板82の屈折率を利用して、映像光の光路(図中の実線矢印)をずらしている状態の側面図である。
6A is a side view when the glass unit 180 (optical path changing unit 80) is in the reference state, and FIG. 6B is an optical path of video light using the refractive index of the
圧電素子84に所定の電圧が印加されると、圧電素子84が伸長し、半球形の接触部188を介して、ガラス枠181を反時計回り方向へ押す。結果、板バネ182(183)は反り返ると共に、バネ187は引き伸ばされる。一方、圧電素子84にかかっていた電圧が解放されると、圧電素子84は収縮する。結果、板バネ182(183)およびバネ187の復元力によって、ガラス枠181は時計回り方向へ引き戻され、図11(a)のような基準状態に戻る。
When a predetermined voltage is applied to the
図6に示すように、支柱185に支持される板バネ182、圧電素子84およびバネ187は、ガラス板82が、圧電素子84の伸縮に応じて、投写光学系60の光軸(一点鎖線)に対する垂線を中心として、微小な角度で回動往復運動をするように、取り付けられると良い。
(制御部の動作)
制御部70による制御について図7〜図11を用いて説明する。図7は、制御部70の構成を説明するブロック図である。制御部70は、映像信号生成部74と表示素子駆動部76と圧電素子駆動部72とから構成される。
As shown in FIG. 6, the
(Operation of control unit)
Control by the
制御部70に入力された映像入力信号は、映像信号生成部74において、DMD34、36、38へ出力される映像出力信号に変換される共に、DMD34、36、38で生成される映像光と同期を取るための同期信号とに変換される。すなわち、映像信号生成部74は、映像入力信号に基いて、映像出力信号と同期信号とを生成する。
The video input signal input to the
図8に示すように、DMD34、36、38と同じ解像度の映像入力信号が入力されたとき、映像信号生成部74は、DMD34、36、38の各画素に対応している映像入力信号を、そのまま映像出力信号として表示素子駆動部76へ出力する。DMD34、36、38の解像度の4倍の解像度の映像入力信号が入力されたとき、映像信号生成部74は、通常、2×2の4つ分の信号から補間画素の信号(4つの画素の平均値)を算出して、DMD34、36、38の各画素への映像出力信号として出力するか、または、図9に示すように、例えば、2×2の4つ分の信号のうち、左上の信号(○を付した信号)を映像出力信号として表示素子駆動部76へ出力する。
As shown in FIG. 8, when a video input signal having the same resolution as that of the
光路変更部80を駆動して、DMD34、36、38の解像度の2倍密の映像を表示する場合、映像信号生成部74は、1フレーム分(例えば、Nフレーム目)の映像入力信号を2つのサブフレームに時間的に分割する。具体的には、図10に示すように、例えば、2×2の4つ分の信号のうち、左上の信号(○を付した信号)を第1サブフレーム、右下の信号(△を付した信号)を第2サブフレームの映像出力信号として、この順に表示素子駆動部76へ出力する。一方、圧電素子駆動部72へは、DMD34、36、38において第1サブフレームと第2サブフレームとが切り替わるタイミングと、光路変更部80がスクリーン500上の表示位置をずらす(映像光の光路を変更する)タイミングとが一致するように、同期信号を出力する。
When the optical
図11に示すように、光路変更部80は、DMD34、36、38において第1サブフレームの映像を表示している間、スクリーン500上の点線で示す位置に映像光を投写し、DMD34、36、38において第2サブフレームの映像を表示している間、スクリーン500上の実線で示す位置、詳細には、縦横の両方向に1/2画素移動した位置に映像光を投写するように、光路を変更する。
As shown in FIG. 11, the optical
これにより、スクリーン500上では、水平、垂直の両方向において、映像入力信号の画素数と同じ画素数の映像が表示されることになる。また、元の映像入力信号の画素位置との整合が取れると共に、DMD34、36、38の解像度の2倍の解像度感のある映像を表示することができる。
(映像信号生成部の動作)
ここで、図10の映像入力信号における右上の信号と左下の信号(○や△が付されていない信号)は、いずれのサブフレームにも割り当てられない。すなわち、これらの映像信号は表示されることがなく、欠落してしまう。入力された映像に微細なパターンが含まれている場合、信号が欠落することにより、所望の映像を表示できなくなる虞がある。
As a result, on the
(Operation of video signal generator)
Here, the upper right signal and the lower left signal (signals without ◯ or Δ) in the video input signal of FIG. 10 are not assigned to any subframe. That is, these video signals are not displayed and are lost. When a fine pattern is included in the input video, there is a possibility that a desired video cannot be displayed due to a lack of a signal.
例えば、図12に示すように、テキストの「y」が映像入力信号に含まれている場合(図12(a))で説明する。上述のように、制御部70は、2×2の4つの分の信号のうち、左上の信号を第1サブフレーム、右下の信号を第2サブフレーム(例えば、図12(b))の映像出力信号として、表示素子駆動部76へ出力するとともに、光路変更部80がスクリーン500上の表示位置を縦横の両方向に1/2画素ずらすように、圧電素子駆動部72へ同期信号を出力する。したがって、スクリーン500上に表示されるテキスト「y」は「y」の形状が維持されず、認識できなくなってしまう(図12(c))。
For example, as shown in FIG. 12, the case where the text “y” is included in the video input signal will be described (FIG. 12A). As described above, the
そこで、上記課題を解決するために、本実施形態の映像信号生成部74において、映像信号の判定を行なう。図13は、映像信号生成部74内の構成を説明するブロック図である。
Therefore, in order to solve the above problem, the video
図13に示すように、映像入力信号は、映像信号生成部74において、まず、受付部171にて受け付ける。受付部171は、入力された映像入力信号を、大きなブロック(例えば、3×4の12個のブロック)に分け、ブロックごとの周波数成分を分析する。周波数が予め定められた閾値より低い場合には、そのブロックの映像入力信号は、第1サブフレームおよび第2サブフレームの映像出力信号を生成する生成部172へ、そのまま送られる。一方、周波数が予め定められた閾値以上の場合には、そのブロックの映像入力信号は、映像に影響を与える画素を判定する判定部173へ送られる。詳細は後述するが、判定部173後段の付加部174は、判定部173によって判定された画素の、周辺の画素の映像入力信号に、信号の欠落による影響を低減するための情報を付加する。
As shown in FIG. 13, the video input signal is first received by the receiving
付加部174において加工された映像入力信号は、受付部171からそのまま送られた映像入力信号と生成部172にて合成され、生成部172は、合成された映像入力信号から第1サブフレームおよび第2サブフレームの映像出力信号を生成する。
(高周波成分の処理)
受付部171にて周波数成分が高いと判断されたブロックに対する映像入力信号の処理について、図14を用いて説明する。図14は、判定部173、付加部174における映像入力信号の処理についてのフローチャートである。
The video input signal processed by the adding
(High-frequency component processing)
Processing of the video input signal for the block whose frequency component is determined to be high by the
判定部173へ送られた映像入力信号は、画素ごとに周辺画素の信号値との差分が算出され、信号の欠落により形状が維持に影響を及ぼす虞のあるターゲット画素を抽出する。具体的には、式1、6、8、10および12に示すように、周辺の3つ以上の画素の信号値よりも十分に大きい(小さい)値を有する画素をターゲット画素として抽出する。
In the video input signal sent to the
すなわち、被判定画素の信号値が、その画素の上下左右のいずれか一つの隣接する画素の信号値と近い値である場合、第1サブフレームと第2サブフレームの映像が重なったときに、隣接する画素が、被判定画素を補償する可能性がある。一方、被判定画素の信号値が、その画素の上下左右に隣接する画素の信号値に近くない値である場合、第1サブフレームと第2サブフレームの映像が重なっても、隣接する画素は被判定画素の欠落を補償しないからである。 That is, when the signal value of the pixel to be determined is close to the signal value of any one of the adjacent pixels on the top, bottom, left, and right of the pixel, when the images of the first subframe and the second subframe overlap, There is a possibility that an adjacent pixel compensates the pixel to be determined. On the other hand, when the signal value of the pixel to be determined is a value that is not close to the signal value of the pixel adjacent to the top, bottom, left, and right of the pixel, even if the images of the first subframe and the second subframe overlap, This is because the missing pixel to be determined is not compensated.
先ず、式1に示すように、周辺の4画素の信号値よりも十分に大きい(小さい)値を有する画素をターゲット画素として抽出する(S11)。
First, as shown in
ここで、V0は被判定画素の信号値、Vuは被判定画素の上の画素の信号値、Vdは被判定画素の下の画素の信号値、Vlは被判定画素の左の画素の信号値、Vrは被判定画素の右の画素の信号値、Thは閾値である。本実施形態において、閾値Thは50に設定する。信号値Vは、実際には、RGBそれぞれについて算出し、いずれか一色でも式1を満たせば、ターゲット画素であると判定する。
Here, V 0 is the signal value of the pixel to be judged, V u is the signal value of the pixel above the pixel to be judged, V d is the signal value of the pixel below the pixel to be judged, and V l is the left of the pixel to be judged. signal value of the pixel, V r is the signal value of the right pixel of the determination pixel, Th is a threshold. In the present embodiment, the threshold value Th is set to 50. The signal value V is actually calculated for each of RGB, and if any one of the colors satisfies
ステップ11においてターゲット画素であると判定された画素(式1の条件を満たす画素)については、その周辺の画素のうち、どの画素の映像入力信号に、信号の欠落による影響を低減するための情報が付加すべきかが判定される。具体的には、式2〜5に示すように、ターゲット画素に対し斜めの位置にある画素との関係から、情報が付加される被付加画素を特定する(S21〜S23)。 For the pixel determined to be the target pixel in step 11 (the pixel satisfying the expression 1), information for reducing the influence of the signal omission on the video input signal of any of the surrounding pixels Is to be added. Specifically, as shown in Expressions 2 to 5, the pixel to be added to which information is added is specified from the relationship with the pixel that is oblique to the target pixel (S21 to S23).
ここで、Vruは被判定画素の右上の画素の信号値、Vrdは被判定画素の右下の画素の信号値、Vluは被判定画素の左上の画素の信号値、Vldは被判定画素の左下の画素の信号値である。 Here, V ru is the signal value of the upper right pixel of the pixel to be determined, V rd is the signal value of the lower right pixel of the pixel to be determined, V lu is the signal value of the upper left pixel of the pixel to be determined, and V ld is the signal value of V d This is the signal value of the lower left pixel of the determination pixel.
式2を満たす場合、右下の画素より左上の画素がターゲット画素の信号値に近く(または等しい)、かつ、左下の画素より右上の画素がターゲット画素の信号値が近い(または等しい)ことを示している。すなわち、左上の画素および右上の画素は、ターゲット画素と共に何らかの形状を形成する画素群の一部である可能性が高い。 When Expression 2 is satisfied, it is determined that the upper left pixel is closer to (or equal to) the target pixel signal value than the lower right pixel, and the upper right pixel is closer to (or equal to) the target pixel signal value than the lower left pixel. Show. That is, the upper left pixel and the upper right pixel are likely to be part of a pixel group that forms some shape together with the target pixel.
そこで、式2を満たす場合(S21:YES)、左上の画素および右上の画素の両方に近い、上の画素を被付加画素とし、付加部174にてターゲット画素の上の画素に情報を付加する(S31)。
Therefore, when Expression 2 is satisfied (S21: YES), the upper pixel that is close to both the upper left pixel and the upper right pixel is set as a pixel to be added, and information is added to the pixel above the target pixel by the adding
式3を満たす場合、左上の画素より右下の画素がターゲット画素の信号値に近く、かつ、左下の画素より右上の画素がターゲット画素の信号値に近い(または等しい)ことを示している。すなわち、右下の画素および右上の画素は、ターゲット画素と共に何らかの形状を形成する画素群の一部である可能性が高い。 When Expression 3 is satisfied, it indicates that the lower right pixel is closer to the target pixel signal value than the upper left pixel, and the upper right pixel is closer to (or equal to) the target pixel signal value. That is, the lower right pixel and the upper right pixel are likely to be part of a pixel group that forms some shape together with the target pixel.
そこで、式3を満たす場合(S22:YES)、右下の画素および右上の画素の両方に近い、右の画素を被付加画素とし、付加部174にてターゲット画素の右の画素に情報を付加する(S32)。
Therefore, when Expression 3 is satisfied (S22: YES), the right pixel close to both the lower right pixel and the upper right pixel is set as a pixel to be added, and information is added to the right pixel of the target pixel by the adding
式4を満たす場合、右下の画素より左上の画素がターゲット画素の信号値に近く(または等しい)、かつ、右上の画素より左下の画素がターゲット画素の信号値に近いことを示している。すなわち、左上の画素および左下の画素は、ターゲット画素と共に何らかの形状を形成する画素群の一部である可能性が高い。 When Expression 4 is satisfied, this indicates that the upper left pixel is closer to (or equal to) the target pixel signal value than the lower right pixel, and the lower left pixel is closer to the target pixel signal value than the upper right pixel. That is, the upper left pixel and the lower left pixel are likely to be part of a pixel group that forms some shape with the target pixel.
そこで、式4を満たす場合(S23:YES)、左上の画素および左下の画素の両方に近い、左の画素を被付加画素とし、付加部174にてターゲット画素の左の画素に情報を付加する(S33)。
Therefore, when Expression 4 is satisfied (S23: YES), the left pixel close to both the upper left pixel and the lower left pixel is set as a pixel to be added, and information is added to the left pixel of the target pixel by the adding
式5を満たす場合、左上の画素より右下の画素がターゲット画素の信号値に近く、かつ、右上の画素より左下の画素がターゲット画素の信号値に近いことを示している。すなわち、右下の画素および左下の画素は、ターゲット画素と共に何らかの形状を形成する画素群の一部である可能性が高い。 When Expression 5 is satisfied, it indicates that the lower right pixel from the upper left pixel is closer to the signal value of the target pixel, and the lower left pixel from the upper right pixel is closer to the signal value of the target pixel. That is, the lower right pixel and the lower left pixel are likely to be part of a pixel group that forms some shape with the target pixel.
そこで、式5を満たす場合、右下の画素および左下の画素の両方に近い、下の画素を被付加画素とする。但し、式1の条件を満たし、かつ、式2〜4の条件を満たさない画素は、必然的に式5を満たすので、ステップ21〜23の全てにおいてNOと判定された場合(S23:NO)、下の画素を被付加画素とし、付加部174にてターゲット画素の下の画素に情報を付加する(S34)。
Therefore, when Expression 5 is satisfied, a lower pixel close to both the lower right pixel and the lower left pixel is set as a pixel to be added. However, a pixel that satisfies the condition of
次に、式6〜13に示すように、被判定画素の周辺の3画素の信号値よりも十分に大きい(小さい)値を有する画素(S12〜S15のいずれかがYES)のうち、補償されない周辺画素を有する画素(S24〜S27:YES)を、ターゲット画素として抽出する。 Next, as shown in Expressions 6 to 13, no compensation is made among pixels having a value sufficiently larger (smaller) than the signal values of the three pixels around the pixel to be judged (any of S12 to S15 is YES). Pixels having peripheral pixels (S24 to S27: YES) are extracted as target pixels.
詳細には、式6を満たす場合、被判定画素は、上の画素との差が小さく、下、左および右の画素との信号値の差が大きいことを示している。加えて、式7を満たす場合、被判定画素は、上の画素により補償されるが、右下の画素または左下の画素が被判定画素と信号値が近いため、下の画素によって補償されないと、形状に影響を及ぼす可能性がある。 Specifically, when Expression 6 is satisfied, it is indicated that the pixel to be determined has a small difference from the upper pixel and a large difference in signal value from the lower, left, and right pixels. In addition, when Expression 7 is satisfied, the pixel to be determined is compensated by the upper pixel, but the signal value of the lower right pixel or the lower left pixel is close to the pixel to be determined and is not compensated by the lower pixel. May affect shape.
そこで、式6、7の条件を共に満たす場合(S12:YESかつS24:YES)、下の画素を被付加画素とし、付加部174にてターゲット画素の下の画素に情報を付加する(S35)。一方、式7を満たさない場合(S24:NO)、周辺の画素によって補償されるので、情報を付加する必要はない。 Therefore, when both the conditions of Expressions 6 and 7 are satisfied (S12: YES and S24: YES), the lower pixel is set as a pixel to be added, and information is added to the pixel below the target pixel by the adding unit 174 (S35). . On the other hand, when Expression 7 is not satisfied (S24: NO), it is not necessary to add information because it is compensated by surrounding pixels.
式8を満たす場合、被判定画素は、下の画素との差が小さく、上、左および右の画素との信号値の差が大きいことを示している。加えて、式9を満たす場合、被判定画素は、下の画素により補償されるが、右上の画素または左上の画素が被判定画素と信号値が近いため、上の画素によって補償されないと、形状に影響を及ぼす可能性がある。 When Expression 8 is satisfied, the determination target pixel has a small difference from the lower pixel, and a large signal value difference from the upper, left, and right pixels. In addition, when Expression 9 is satisfied, the pixel to be determined is compensated by the lower pixel. However, since the signal value of the upper right pixel or the upper left pixel is close to the pixel to be determined, May be affected.
そこで、式8、9の条件を共に満たす場合(S13:YESかつS25:YES)、上の画素を被付加画素とし、付加部174にてターゲット画素の上の画素に情報を付加する(S36)。一方、式9を満たさない場合(S25:NO)、周辺の画素によって補償されるので、情報を付加する必要はない。 Therefore, when both the conditions of Expressions 8 and 9 are satisfied (S13: YES and S25: YES), the upper pixel is set as a pixel to be added, and information is added to the pixel above the target pixel by the adding unit 174 (S36). . On the other hand, when Expression 9 is not satisfied (S25: NO), it is compensated by the surrounding pixels, so there is no need to add information.
式10を満たす場合、被判定画素は、左の画素との差が小さく、上、下および右の画素との信号値の差が大きいことを示している。加えて、式11を満たす場合、被判定画素は、左の画素により補償されるが、右上の画素または右下の画素が被判定画素と信号値が近いため、右の画素によって補償されないと、形状に影響を及ぼす可能性がある。
When
そこで、式10、11の条件を共に満たす場合(S14:YESかつS26:YES)、右の画素を被付加画素とし、付加部174にてターゲット画素の右の画素に情報を付加する(S37)。一方、式11を満たさない場合(S26:NO)、周辺の画素によって補償されるので、情報を付加する必要はない。
Therefore, when both the conditions of
式12を満たす場合、被判定画素は、右の画素との差が小さく、上、下および左の画素との信号値の差が大きいことを示している。加えて、式13を満たす場合、被判定画素は、右の画素により補償されるが、左上の画素または左下の画素が被判定画素と信号値が近いため、左の画素によって補償されないと、形状に影響を及ぼす可能性がある。
When
そこで、式12、13の条件を共に満たす場合(S15:YESかつS27:YES)、左の画素を被付加画素とし、付加部174にてターゲット画素の左の画素に情報を付加する(S38)。一方、式12を満たさない場合(S15:NO)は、ターゲット画素ではないので、情報を付加する必要はなく、式13を満たさない場合(S27:NO)、周辺の画素によって補償されるので、情報を付加する必要はない。
(被付加画素への付加情報)
上述の処理により、ターゲット画素として抽出され、被付加画素が特定された映像入力信号は、付加部174にて被付加画素に情報が付加される。具体的には、被付加画素の信号値をターゲット画素の信号値と同じ値にする。ここで、信号値Vは、RGBそれぞれについて算出し、いずれか一色でも条件を満たせば、ターゲット画素であると判定すると上述したが、付加する情報は、RGBの全てにおいてターゲット画素の信号値と同じ値にする。条件を満たす色のみ変換することによって、色バランスが崩れることを抑制するためである。
Therefore, when both the conditions of
(Additional information to the pixel to be added)
Information added to the pixel to be added is added to the pixel to be added by the adding
連鎖的な反応による不具合を抑制するため、判定部173では、オリジナルの映像入力信号の信号値で判定を行い、被付加画素の特定および付加する情報(信号値)が決定された後に、付加部174にて情報を付加することに留意すべきである。また、同じ画素において2回以上情報が付加される場合、後段の処理を優先するように設定するとよい。
In order to suppress inconvenience due to chain reaction, the
なお、付加する情報は、ターゲット画素の信号値と被付加画素の元の信号値との平均値を用いてもよく、いずれかの画素の信号値(例えば、被付加画素の元の信号値)に重みを付けた荷重平均値を用いてもよい。
〔その他の実施形態〕
以上のように、本開示における実装の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
The information to be added may use an average value of the signal value of the target pixel and the original signal value of the added pixel, and the signal value of any pixel (for example, the original signal value of the added pixel) You may use the weight average value which weighted to.
[Other Embodiments]
As described above, the first embodiment has been described as an example of the implementation in the present disclosure. However, the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, and the like have been made as appropriate.
上述の実施形態では、光源部10は、特に説明しなかったが、ランプ光源や固体光源、特に、レーザ光源と蛍光体とを組み合わせた光源などを用いることができる。映像生成部20は、3枚のDMDによる構成で説明したが、これに限定されるものではなく、1枚のDMDによる構成や、表示素子として透過型および反射型の液晶表示素子を用いる構成でも実施することができる。
Although the
上述の実施形態では、2倍密のときの光路変更部の動作について、左上の信号と右下の信号とを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、右上の信号と左下の信号とを用いてもよい。この場合、光路変更部が映像光の光路を変更する方向も、信号の位置に合わせて、映像光の表示位置が右上と左下とを移動するように構成する。 In the above-described embodiment, the operation of the optical path changing unit at double density has been described using the upper left signal and the lower right signal. However, the present invention is not limited to this, for example, the upper right signal and The signal on the lower left may be used. In this case, the direction in which the optical path changing unit changes the optical path of the image light is also configured so that the display position of the image light moves between the upper right and the lower left in accordance with the position of the signal.
上述の実施形態では、映像信号生成部におけるサブフレームの映像信号の生成について、左上の信号を第1サブフレームとして説明したが、これに限定されるものではない。他の位置の信号を第1サブフレームとして設定してもよく、補間信号を生成して、第1サブフレームとして設定することも可能である。 In the above-described embodiment, the generation of the sub-frame video signal in the video signal generation unit has been described with the upper left signal as the first sub-frame. However, the present invention is not limited to this. Signals at other positions may be set as the first subframe, or an interpolation signal may be generated and set as the first subframe.
上述の実施形態では、光路変更部80を振動させる駆動部材として圧電素子を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、ボイスコイルモータなども用いることができる。光路変更部80は、映像生成部20と投写光学系60との間に配置したが、映像生成部20からスクリーン500までの間に配置されればよく、例えば、投写光学系60内のレンズ間に挿入してもよい。
In the above-described embodiment, the piezoelectric element is used as the drive member that vibrates the optical
上述の実施形態では、閾値Thの値を50としたが、これに限定されるものではない。但し、閾値Thの値が小さすぎると、誤ってターゲット画素として判定される画素が増加し、閾値Thの値が大きすぎても、ターゲット画素と判定されない画素が増加し、いずれも不具合が生じる。経験的に、閾値Thは、最大信号値が255のときに、30〜100が望ましいと考えられえる。 In the embodiment described above, the value of the threshold T h was 50, but is not limited thereto. However, when the value of the threshold T h is too small, erroneous pixels is increased is determined as a target pixel, even if the value is too large threshold T h, the pixel is not determined as the target pixel is increased, any failure Arise. Empirically, the threshold T h is the maximum signal value at 255 may be considered 30-100 desirable.
また、ターゲット画素と信号値の差が大きい複数の隣接画素について、隣接画素同士の画素値の差が小さいことを条件として加えてもよい。これにより、複数の隣接画素が背景画像の一部であり、ターゲット画素がパターンの一部であることがより明確になる。 Moreover, you may add on condition that the difference of the pixel value of adjacent pixels is small about several adjacent pixels with a large difference of a signal value with a target pixel. This makes it clearer that the plurality of adjacent pixels are part of the background image and the target pixel is part of the pattern.
以上のように、添付図面および詳細な説明によって、ベストモードと考える実施の形態と他の実施の形態と、を提供した。これらは、特定の実施の形態を参照することにより、当業者に対して、特許請求の範囲に記載の主題を例証するために提供されるものである。したがって、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、上述の実施の形態に対して、種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 As described above, the embodiment considered as the best mode and the other embodiments are provided by the attached drawings and the detailed description. These are provided to those skilled in the art to illustrate the claimed subject matter by reference to specific embodiments. Therefore, various modifications, replacements, additions, omissions, and the like can be made to the above-described embodiments within the scope of the claims or an equivalent scope thereof.
本開示は、プロジェクタ等の投写型映像表示装置に適用できる。 The present disclosure can be applied to a projection display apparatus such as a projector.
10 光源部
20 映像生成部
22 レンズ
24 全反射プリズム
26 空気層
28 カラープリズム
30、32 ダイクロイック膜
34、36、38 DMD
50 導光光学系
52、56 レンズ
54 ロッド
58 ミラー
60 投写光学系
70 制御部
72 圧電素子駆動部
74 映像信号生成部
76 表示素子駆動部
80 光路変更部
82 ガラス板
84 圧電素子
100 投写型映像表示装置
171 受付部
172 生成部
173 判定部
174 付加部
180 ガラスユニット
181 ガラス枠
182、183 板バネ
184 ベース
185、186 支柱
187 バネ
500 スクリーン
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記生成部で生成された前記サブフレームの前記画素信号が割り当てられる画素を有し、前記画素信号に応じて映像光を生成する表示素子と、
前記表示素子によって生成された前記映像光を投写面に投写する投写光学系と、
前記映像光の光路上に設けられ、前記映像光の投写面上での表示位置を変更する光路変更部と、
前記映像光の前記表示位置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
画素ごとに周辺画素の信号値との差分を算出し、周辺の3つ以上の画素との差分が所定の閾値より大きいときに、前記表示素子による表示映像の形状が維持されず認識できなくなる影響を受けると判断される画素に対し、前記影響を低減するように当該画素の信号値を変える、投写型映像表示装置。 A generation unit that generates a subframe including a part of pixel signals of a video input signal;
A display element having pixels to which the pixel signals of the sub-frame generated by the generation unit are assigned, and generating video light according to the pixel signals;
A projection optical system that projects the image light generated by the display element onto a projection surface;
An optical path changing unit that is provided on the optical path of the image light and changes a display position on the projection plane of the image light;
A control unit for controlling the display position of the image light,
The controller is
The difference between signal values of peripheral pixels for each pixel is calculated, and when the difference between three or more peripheral pixels is larger than a predetermined threshold , the shape of the display image by the display element is not maintained and cannot be recognized A projection-type image display apparatus that changes a signal value of a pixel that is determined to be affected so as to reduce the influence.
前記制御部は、
画素ごとに周辺画素の信号値との差分を算出し、周辺の3つ以上の画素との差分が所定の閾値より大きいときに、前記表示素子による表示映像の形状が維持されず認識できなくなる影響を受けると判断されるターゲット画素を抽出すると共に、前記ターゲット画素の周辺画素のうち、前記影響を低減するように当該画素の信号値を変える情報を付加すべき被付加画素を判定する判定部と、
前記被付加画素に対し、前記情報を付加する付加部と、
を備える、投写型映像表示装置。 The projection display apparatus according to claim 1, wherein
The controller is
The difference between signal values of peripheral pixels for each pixel is calculated, and when the difference between three or more peripheral pixels is larger than a predetermined threshold , the shape of the display image by the display element is not maintained and cannot be recognized A determination unit that extracts a target pixel that is determined to be received and determines a pixel to be added to which information that changes a signal value of the pixel is added so as to reduce the influence among peripheral pixels of the target pixel; ,
An adding unit for adding the information to the pixel to be added;
A projection display apparatus comprising:
前記生成部で生成された前記サブフレームの前記画素信号が割り当てられる画素を有し、前記画素信号に応じて映像光を生成する表示素子と、
前記表示素子によって生成された前記映像光を投写面に投写する投写光学系と、
前記映像光の光路上に設けられ、前記映像光の投写面上での表示位置を変更する光路変更部と、
前記映像光の前記表示位置を制御する制御部と、を備え、
前記映像入力信号の一部から前記映像光を生成すると共に前記表示位置を制御する投写型映像表示装置の制御方法において、
画素ごとに周辺画素の信号値との差分を算出し、周辺の3つ以上の画素との差分が所定の閾値より大きいときに、前記表示素子による表示映像の形状が維持されず認識できなくなる影響を受けると判断されるターゲット画素を抽出する第1ステップと、
前記ターゲット画素の周辺画素のうち、前記影響を低減するように当該画素の信号値を変える情報を付加すべき被付加画素を判定する第2ステップと、
前記被付加画素に対し、前記情報を付加する第3ステップと、
を有する、投写型映像表示装置の制御方法。 A generation unit that generates a subframe including a part of pixel signals of a video input signal;
A display element having pixels to which the pixel signals of the sub-frame generated by the generation unit are assigned, and generating video light according to the pixel signals;
A projection optical system that projects the image light generated by the display element onto a projection surface;
An optical path changing unit that is provided on the optical path of the image light and changes a display position on the projection plane of the image light;
A control unit for controlling the display position of the image light,
In a control method of a projection display apparatus that generates the image light from a part of the image input signal and controls the display position,
The difference between signal values of peripheral pixels for each pixel is calculated, and when the difference between three or more peripheral pixels is larger than a predetermined threshold , the shape of the display image by the display element is not maintained and cannot be recognized A first step of extracting target pixels determined to be received;
A second step of determining a pixel to be added to which information to change the signal value of the pixel so as to reduce the influence among peripheral pixels of the target pixel;
A third step of adding the information to the pixel to be added;
A control method for a projection display apparatus.
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