JPH04306639A - Projection type image display device and adjustment thereof - Google Patents

Projection type image display device and adjustment thereof

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JPH04306639A
JPH04306639A JP3071521A JP7152191A JPH04306639A JP H04306639 A JPH04306639 A JP H04306639A JP 3071521 A JP3071521 A JP 3071521A JP 7152191 A JP7152191 A JP 7152191A JP H04306639 A JPH04306639 A JP H04306639A
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JP
Japan
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rgb
primary color
image display
liquid crystal
type image
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Application number
JP3071521A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyai
宏 宮井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the dispersion of white balance for the dispersion of the chromaticity of three primary colors by selecting the chromaticity and luminance of three primary colors which pass through a liquid crystal panel and adjusting the transmissivity of each liquid crystal panel on the basis of the result of measurement. CONSTITUTION:The radiation light supplied from a lamp 1 of a light source is color-analyzed into three primary colors of RGB by dichroic filters 2 and 3 through a total reflection mirror 8, and introduced into the liquid crystal panels 6(R)-(B) installed in a light passage of each primary color of RGB. The light which passes through the liquid crystal panels 6(R)-(B) is color-synthesized by a dichroic filter 5, and projected on a screen by a projection lens 7. A sensor 9 for measuring the chromaticity and luminance of three primary colors as transmission light is installed on each liquid crystal panel 6(R)-(B), and the measurement data is inputted into a control circuit 11, and the transmissivity of each liquid crystal panel 6 is adjustment-controlled. Accordingly, the synthesis ratio of RGB for obtaining a prescribed white balance is adjusted according to the chromaticity of three primary colors of RGB.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は投射型画像表示装置に係
り、特にそのホワイトバランス調整に関するものである
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type image display apparatus, and more particularly to white balance adjustment thereof.

【0002】0002

【従来の技術】近年、テレビジョン受像機としてはより
画面サイズの大きなものが好まれる傾向にあるが、かか
る要求に対して陰極線管(以下CRTと称す)では画面
サイズが大きくなればなる程、その重量が飛躍的に大き
くなり、37インチサイズで実に80kgを越える。こ
れではより大きな画面サイズを求めたとき、一般家庭で
用いるものとしては余りにも大きくなってしまう。そこ
で、直視型CRTに比べ、はるかに軽量となる投射型画
像表示装置(プロジェクター)が注目を集め、特に液晶
パネルを用いた投射型画像表示装置(液晶投射型プロジ
ェクター)の研究開発が活発なものとなってきている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, there has been a tendency for television receivers with larger screen sizes to be preferred. Its weight has increased dramatically, exceeding 80 kg for a 37-inch size. If a larger screen size is desired, the screen will become too large for general home use. Therefore, projection-type image display devices (projectors), which are much lighter than direct-view CRTs, are attracting attention, and research and development of projection-type image display devices using liquid crystal panels (LCD projectors) is particularly active. It is becoming.

【0003】以下、この種の投射型画像表示装置の一般
的な構成について図面を参照しながら説明する。
The general configuration of this type of projection type image display device will be explained below with reference to the drawings.

【0004】図8は投射型画像表示装置を側面から見た
構成図である。図において、光源であるランプ1(例え
ばメタルハライドランプ)から放射される白色光はダイ
クロイックフィルタ2,3でR(赤),G(緑),B(
青)の3原色の波長に色分解され、R,G,Bの各液晶
パネル6を介して、再びダイクロイックフィルタ4,5
にて色合成され、投射レンズ7によりスクリーン(図示
せず)に投射される。
FIG. 8 is a block diagram of a projection type image display device viewed from the side. In the figure, white light emitted from a lamp 1 (for example, a metal halide lamp) that is a light source is passed through dichroic filters 2 and 3 to R (red), G (green), B (
The colors are separated into the wavelengths of the three primary colors (blue), and then passed through the R, G, and B liquid crystal panels 6 and then passed through the dichroic filters 4 and 5 again.
The colors are combined and projected onto a screen (not shown) by a projection lens 7.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の投射
型画像表示装置では、原理的に光源であるランプ1やこ
のランプ1から放射される白色光をRGBの3原色波長
に色分解および合成するダイクロイックフィルタ2〜5
の分光特性のバラツキ、および光シャッターとして働く
液晶パネル6のガンマ特性(電圧−透過率特性)のバラ
ツキ等が大きく、また避けられない。これらは直接画質
性能に影響し、明るさ,色再現性,ホワイトバランス,
階調性等のバラツキになるが、その程度はCRTに比べ
てはるかに大きいものである。特に光源とダイクロイッ
クフィルタの分光特性のバラツキは、3原色の色度のバ
ラツキにつながるものであり、3原色を合成するホワイ
トバランスは大きくばらつく。したがって、かかるバラ
ツキを吸収するための有効な手段であるホワイトバラン
スの調整(CRTは蛍光体を発光させているので、原理
的に色のバラツキは少ない)はCRTのようにRGBの
合成比率が固定のままでは、かえってバラツキの度合が
大きくなり、この点において従来の投射型画像表示装置
には何ら対策が講じられていなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] In such a conventional projection type image display device, in principle, the lamp 1 which is a light source and the white light emitted from this lamp 1 are color separated and synthesized into three primary color wavelengths of RGB. dichroic filters 2 to 5
Variations in the spectral characteristics of the liquid crystal panel 6 and variations in the gamma characteristics (voltage-transmittance characteristics) of the liquid crystal panel 6 that functions as an optical shutter are large and unavoidable. These directly affect image quality performance, such as brightness, color reproduction, white balance,
Although there will be variations in gradation, etc., the degree of variation is much greater than that of CRT. In particular, variations in the spectral characteristics of the light source and dichroic filter lead to variations in the chromaticity of the three primary colors, and the white balance used to synthesize the three primary colors varies greatly. Therefore, white balance adjustment is an effective means of absorbing such variations (CRTs emit phosphor, so there is little variation in color in principle). Unlike CRTs, the RGB composition ratio is fixed. If left as is, the degree of variation would increase, and no countermeasures have been taken in conventional projection type image display apparatuses in this respect.

【0006】本発明は上記課題を解決するためのもので
、3原色の色度のバラツキに対してホワイトバランスの
バラツキを解消することのできる投射型画像表示装置を
提供するものである。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and provides a projection type image display device that can eliminate variations in white balance with respect to variations in chromaticity of three primary colors.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の投射型画像表示
装置は上記目的を達成するために、シャッター手段や投
射レンズ等からの投射光の色度および輝度または三刺激
値を測定するセンサ手段と、その測定した結果に基づき
上記シャッター手段の透過率を調整する制御回路を備え
たものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the projection type image display device of the present invention has sensor means for measuring the chromaticity and brightness or tristimulus values of the projected light from the shutter means, the projection lens, etc. and a control circuit that adjusts the transmittance of the shutter means based on the measured results.

【0008】[0008]

【作用】本発明は上記した構成により、RGBの3原色
光の色度に応じてその合成比率を調整する。
[Operation] With the above-described configuration, the present invention adjusts the synthesis ratio of the three primary color lights of RGB according to the chromaticity thereof.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の投射型画像表示装置の実施例
について図面を参照しながら説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the projection type image display apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0010】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
である液晶投射型プロジェクターを側面から見た構成図
である。なお、図8に示す従来例と同一構成要素には同
一符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal projection type projector according to a first embodiment of the present invention, viewed from the side. Note that the same components as those in the conventional example shown in FIG. 8 are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted.

【0011】図において、光源であるランプ1からの放
射光(白色光)は、全反射ミラー8を介して、緑(G)
の色成分のみを透過させるダイクロイックフィルタ2、
および青(B)の色成分のみを透過させるダイクロイッ
クフィルタ3によりRGBの3原色光に色分解され、R
GBの各原色光の光路に設けられた液晶パネル6(R)
〜(B)にフィールドレンズを介してそれぞれ導かれる
。液晶パネル6は光シャッターとして働くものであり、
入力される画像信号(入力手段は図示せず)に応じて画
素単位に制御されるものである。各液晶パネル6(R)
,(G),(B)を透過した光は、青(B)の色成分の
みを透過するダイクロイックフィルタ5にて色合成され
、投射レンズ7によりスクリーン(図示せず)に投射さ
れる。
In the figure, the emitted light (white light) from a lamp 1 that is a light source is reflected by a total reflection mirror 8 into green (G) light.
dichroic filter 2 that transmits only the color components of
The dichroic filter 3 transmits only the blue (B) color component, which separates the light into the three primary colors of RGB.
Liquid crystal panel 6 (R) provided in the optical path of each primary color light of GB
~(B) through field lenses. The liquid crystal panel 6 works as a light shutter,
It is controlled pixel by pixel according to an input image signal (input means not shown). Each LCD panel 6 (R)
, (G), and (B) are color-combined by a dichroic filter 5 that transmits only the blue (B) color component, and projected onto a screen (not shown) by a projection lens 7.

【0012】また、各液晶パネル6(R)〜(B)には
その透過光である3原色光の色度および輝度を測定する
色彩輝度センサ9(R,G,B)がそれぞれ設けられて
おり、その測定データは伝送路10(例えば光ファイバ
ー)を介して制御回路11に入力される。制御回路11
は入力されたデータに基づき各液晶パネル6の透過率(
輝度変調度)を調整制御する。
Further, each of the liquid crystal panels 6 (R) to (B) is provided with a color luminance sensor 9 (R, G, B) for measuring the chromaticity and luminance of the three primary color lights that are transmitted therethrough. The measured data is input to a control circuit 11 via a transmission line 10 (for example, an optical fiber). Control circuit 11
is the transmittance of each liquid crystal panel 6 based on the input data (
(brightness modulation degree).

【0013】(実施例2)図2は本発明の第2の実施例
であり、図1において液晶パネル6近傍に設けていた色
彩輝度センサ9を投射レンズ7の前段に設けたもので、
他の構成は第1の実施例と全く同一である。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which the chromatic luminance sensor 9, which was provided near the liquid crystal panel 6 in FIG. 1, is provided in front of the projection lens 7.
The other configurations are completely the same as the first embodiment.

【0014】上記した第1,第2の実施例の構成におい
て、ホワイトバランス調整アルゴリズムと制御回路11
のより具体的なブロック図を図3,図4に示し、以下図
3のフローにしたがって図4とともにその動作をより詳
細に説明する。
In the configurations of the first and second embodiments described above, the white balance adjustment algorithm and the control circuit 11
More specific block diagrams of the system are shown in FIGS. 3 and 4, and the operation thereof will be explained in more detail with reference to FIG. 4 according to the flow of FIG. 3.

【0015】ステップ1,2で調整スイッチ12により
マイクロプロセッサ13,ゲイン調整回路14および映
像信号発生回路18を介して液晶パネル6を同時あるい
は順次全開する。すなわち、その透過率を最大にする。
In steps 1 and 2, the liquid crystal panel 6 is fully opened simultaneously or sequentially by the adjustment switch 12 via the microprocessor 13, gain adjustment circuit 14, and video signal generation circuit 18. That is, its transmittance is maximized.

【0016】なお、第2の実施例では色彩輝度センサ9
を投射レンズ7の前段に設けているので、各液晶パネル
6は例えばR,G,Bの順で順次全開することとし、色
彩輝度センサ9では、合成光ではなくR,G,B各3原
色光が順次導かれ、それぞれの色度,輝度を測定するも
のとする。
Note that in the second embodiment, the color luminance sensor 9
is provided in front of the projection lens 7, so each liquid crystal panel 6 is fully opened in the order of R, G, and B, for example, and the chromatic luminance sensor 9 detects each of the three primary colors of R, G, and B instead of composite light. Light is sequentially guided and the chromaticity and brightness of each is measured.

【0017】ステップ3で透過率が最大となった各液晶
パネル6を透過した3原色光の色度および輝度を色彩輝
度センサ9でそれぞれ測定し、光ファイバーで構成され
た伝送路10を介してR,G,Bおのおのの測定データ
を制御回路11に入力する。入力されたデータ(光信号
)は光電変換回路15によりアナログの電気信号に変換
され、さらにAD(Analog Digital)変
換回路16によりディジタル信号に変換されてマイクロ
プロセッサ13に入力される。マイクロプロセッサ13
は入力されたディジタル信号に対応して所定のホワイト
バランスを得るためのRGBの合成比率と信号レベル毎
の調整輝度を算出する。
The chromaticity and luminance of the three primary color lights transmitted through each liquid crystal panel 6 whose transmittance has reached the maximum in step 3 are measured by the chromatic luminance sensor 9, and transmitted through the transmission line 10 composed of optical fibers. , G, and B are input to the control circuit 11. The input data (optical signal) is converted into an analog electrical signal by a photoelectric conversion circuit 15, further converted into a digital signal by an AD (Analog Digital) conversion circuit 16, and inputted to the microprocessor 13. Microprocessor 13
calculates the RGB synthesis ratio and the adjusted brightness for each signal level in order to obtain a predetermined white balance in accordance with the input digital signal.

【0018】なお、色彩輝度センサ9が光信号ではなく
、電気信号を出力するものであれば、伝送路10は光フ
ァイバーである必要もなく、もちろん光電変換回路15
も必要としない。
Note that if the color luminance sensor 9 outputs an electrical signal instead of an optical signal, the transmission line 10 does not need to be an optical fiber, and of course the photoelectric conversion circuit 15
is not required either.

【0019】マイクロプロセッサ13で測定データに基
づきRGB混合輝度比(RGB合成比率)およびRGB
調整輝度(ローライトとハイライトの目標輝度)を算出
するが(ステップ4,5参照)、実際のRGB混合輝度
比およびRGB調整輝度の算出方法については後述する
Based on the measurement data, the microprocessor 13 determines the RGB mixed luminance ratio (RGB synthesis ratio) and the RGB
Adjusted brightness (target brightness for lowlights and highlights) is calculated (see steps 4 and 5), and a method for calculating the actual RGB mixed brightness ratio and RGB adjusted brightness will be described later.

【0020】次にステップ6でマイクロプロセッサ13
,映像信号発生回路18により所定レベル(例えばハイ
ライトであるIRE=80)の映像信号を発生させ、こ
れをゲイン調整回路14を介して各液晶パネル6に入力
する。そしてステップ7,8でマイクロプロセッサ13
で算出したRGB混合輝度比,RGB調整輝度になるよ
うにマイクロプロセッサ13によりゲイン調整回路14
のゲインを増減し、輝度測定を行いながらR,G,Bの
各液晶パネル6の透過率を閉ループ制御する。所望のR
GB混合輝度比,調整輝度となったときのゲイン調整回
路14に対する電圧制御データは、ステップ9でメモリ
17に記憶される。ここで、マイクロプロセッサ13は
装置本体の電源がオンされる毎にメモリ17からデータ
を読み出し、ホワイトバランス調整する。
Next, in step 6, the microprocessor 13
, the video signal generation circuit 18 generates a video signal of a predetermined level (for example, highlight IRE=80), and inputs this to each liquid crystal panel 6 via the gain adjustment circuit 14. Then, in steps 7 and 8, the microprocessor 13
The gain adjustment circuit 14 is controlled by the microprocessor 13 so that the RGB mixed brightness ratio calculated by
The transmittance of each of the R, G, and B liquid crystal panels 6 is controlled in a closed loop while increasing or decreasing the gain of the liquid crystal panel 6 and measuring the brightness. desired R
The voltage control data for the gain adjustment circuit 14 when the GB mixed brightness ratio and adjusted brightness are reached is stored in the memory 17 in step 9. Here, the microprocessor 13 reads data from the memory 17 and adjusts the white balance every time the power of the main body of the apparatus is turned on.

【0021】また、図3のアルゴリズムでは示していな
いが、ローライト(IRE=20)のときの調整は、ス
テップ6でIRE=20レベルの映像信号を発生させる
外はハイライトの場合と同一の調整動作である。なお、
信号レベル毎の輝度調整(ガンマ調整)は、本実施例で
はホワイトバランス調整と同時に行われる。
Although not shown in the algorithm of FIG. 3, the adjustment for low lights (IRE=20) is the same as for highlights, except that a video signal of IRE=20 level is generated in step 6. This is an adjustment operation. In addition,
In this embodiment, brightness adjustment (gamma adjustment) for each signal level is performed simultaneously with white balance adjustment.

【0022】以上のようにして、3原色光の色度に応じ
た製品毎のホワイトバランス調整およびガンマ調整がな
されるが、次にRGB混合輝度比,RGB調整輝度の算
出方法について説明する。
As described above, white balance adjustment and gamma adjustment are performed for each product according to the chromaticity of the three primary color lights.Next, a method for calculating the RGB mixed brightness ratio and RGB adjusted brightness will be explained.

【0023】すでに述べたとおり、投射型画像表示装置
のホワイトバランスの調整において、液晶方式とCRT
方式とで最も異なる点は3原色の色度のバラツキ(光源
とダイクロイックフィルタの分光特性のバラツキ)が無
視できない点である。従って液晶方式ではRGBの合成
比率をCRT方式のように固定比率とするとかえってバ
ラツキが大きくなるため、本実施例では色彩輝度センサ
9,制御回路11の働きにより3原色の色度に応じてR
GBの合成比率を変えている。
As already mentioned, when adjusting the white balance of a projection type image display device, the liquid crystal method and the CRT method are used.
The biggest difference between the three primary colors is that the variation in chromaticity of the three primary colors (variation in the spectral characteristics of the light source and dichroic filter) cannot be ignored. Therefore, in the liquid crystal system, if the RGB composition ratio is set to a fixed ratio like in the CRT system, the variation will become larger.
The GB composition ratio is changed.

【0024】また、ガンマ補正についても液晶方式とC
RT方式とは異なる考え方が必要であり、CRT方式の
ように基準光を決めてローライト(例えばIRE=20
)、ハイライト(例えばIRE=80)の目標輝度を固
定すると光源の輝度がばらつき、白つぶれやローライト
浮きによる色のりの不足,黒つぶれ等の階調不良が発生
する。従って液晶方式では、色度と同様に輝度のバラツ
キに応じて調整目標を変える(製品毎に光学系で得られ
る輝度の一定割合とする)必要がある。これらの理由か
ら本実施例では以下のようにRGBの合成比率と目標輝
度を算出し、ホワイトバランス調整やガンマ調整を行う
[0024] Also, regarding gamma correction, liquid crystal method and C
A different way of thinking from the RT method is required, and like the CRT method, a reference light is determined and low light (for example, IRE = 20
), if the target brightness of highlights (for example, IRE=80) is fixed, the brightness of the light source will vary, resulting in gradation defects such as lack of color coverage due to crushed whites and floating low lights, and crushed blacks. Therefore, in the liquid crystal method, it is necessary to change the adjustment target (set it as a constant percentage of the brightness obtained by the optical system for each product) in accordance with the variation in brightness, as in the case of chromaticity. For these reasons, in this embodiment, the RGB composition ratio and target brightness are calculated as follows, and white balance adjustment and gamma adjustment are performed.

【0025】(1)製品毎に光学系の分光特性(液晶透
過率最大時のRGB各ラスタの輝度と色度)を測定する
(1) Measure the spectral characteristics of the optical system (luminance and chromaticity of each RGB raster when the liquid crystal transmittance is at its maximum) for each product.

【0026】(2)上記の色度データよりRGB合成比
率を求め、また最大輝度データと合成比率からローライ
トとハイライトの目標輝度を算出する。
(2) Find the RGB combination ratio from the above chromaticity data, and calculate the target brightness of lowlights and highlights from the maximum brightness data and the combination ratio.

【0027】なお、第1の実施例では単に液晶パネル6
を透過した光を色彩輝度センサ9により測定しているが
、例えば液晶パネル6の有効表示領域外に測光用の窓を
設定し、これを透過した光を測定するよう構成してもも
ちろんよい。ここでいう窓とは、有効表示領域にある液
晶画素とは別個に設けた液晶画素であってもよいし、単
にパネルの外枠に形成した穴であってもよい。
Note that in the first embodiment, the liquid crystal panel 6 is simply
Although the color and luminance sensor 9 measures the light that passes through the LCD panel 6, it is of course possible to set a photometric window outside the effective display area of the liquid crystal panel 6 and measure the light that passes through the window. The window here may be a liquid crystal pixel provided separately from the liquid crystal pixels in the effective display area, or may simply be a hole formed in the outer frame of the panel.

【0028】また、色を表現する表色法の1つとして三
刺激値という考え方がよく知られているが、この三刺激
値による表色関数と色度(xy色度座標),輝度とは以
下の関係にあり、色度座標(x,y)は刺激値(X,Y
)を刺激和Sで正規化したものである。従って色彩輝度
センサ9で三刺激値を測定するよう構成してもよい。
[0028] Also, the concept of tristimulus values is well known as one of the color expression methods for expressing colors. The relationship is as follows, and the chromaticity coordinates (x, y) are the stimulus values (X, Y
) is normalized by the stimulus sum S. Therefore, the color luminance sensor 9 may be configured to measure the tristimulus values.

【0029】 色度(x,y),輝度Y←−→三刺激値X,Y,Z関係
式  x=X/S    y=Y/S    z=X/
SS=X+Y+Z(刺激和) xy色度座標上でRGB3原色を合成した白の色度座標
はRGBの各座標を各刺激和で重み付け加算して求めら
れる。すなわち、RGBの各刺激和をSr,Sg,Sb
とすると白の色度座標(xw,yw)はつぎのように算
出できる。
Chromaticity (x, y), luminance Y←−→tristimulus values X, Y, Z relational expressions x=X/S y=Y/S z=X/
SS=X+Y+Z (stimulus sum) The chromaticity coordinate of white, which is a composite of the three primary colors RGB on the xy chromaticity coordinates, is obtained by weighting and adding each coordinate of RGB with each stimulus sum. That is, the sum of each RGB stimulus is Sr, Sg, Sb
Then, the chromaticity coordinates (xw, yw) of white can be calculated as follows.

【0030】   xw=(Sr・xr+Sg・xg+Sb・xb)/
(Sr+Sg+Sb)  yw=(Sr・yr+Sg・
yg+Sb・yb)/(Sr+Sg+Sb)上式右辺の
分母,分子をSgで割りSr/Sg,Sb/Sgの刺激
和比について解くと
xw=(Sr・xr+Sg・xg+Sb・xb)/
(Sr+Sg+Sb) yw=(Sr・yr+Sg・
yg+Sb・yb)/(Sr+Sg+Sb) Divide the denominator and numerator on the right side of the above equation by Sg and solve for the stimulus sum ratio of Sr/Sg and Sb/Sg.

【0031】[0031]

【数1】[Math 1]

【0032】となる。ここでRGBの各輝度をYr,Y
g,Ybとすると表色法の関係より   Yr=Sr・yr    Yg=Sg・yg   
 Yb=Sb・yb
[0032] Here, each luminance of RGB is Yr, Y
If g and Yb are used, then from the color system relationship Yr=Sr・yr Yg=Sg・yg
Yb=Sb・yb

【0033】[0033]

【数2】[Math 2]

【0034】したがって(数1)を(数2)に代入すれ
ばRGBの各色度座標と目標の白の色度座標からRGB
を合成する際の輝度比(合成比率)が算出できる。これ
が本実施例のホワイトバランス調整の原理である(参考
:「オプトロニクス活用のための光学部品の使い方と留
意点」p.132〜p.172、末田哲夫著、オプトロ
ニクス社発行)。
Therefore, by substituting (Equation 1) into (Equation 2), RGB can be obtained from each RGB chromaticity coordinate and the target white chromaticity coordinate.
The brightness ratio (composition ratio) when compositing can be calculated. This is the principle of white balance adjustment in this embodiment (Reference: "How to use optical components and points to note for utilizing optronics", p. 132 to p. 172, written by Tetsuo Sueda, published by Optronics Co., Ltd.).

【0035】また、ホワイトバランスをとりつつ、放送
信号に含まれるガンマ特性(γ=2.2)と液晶パネル
のガンマ特性(電圧−透過率特性)を補正してリニア特
性とする。本実施例ではローライト,ハイライトの白の
輝度Ywをゲイン調整回路14で光学系がもつ最大輝度
の4%,70%とすることにより良好な階調特性を得る
ことができる。ローライト,ハイライトのRGB目標輝
度Yr,Yg,Ybは以下から算出し調整する。
Furthermore, while maintaining the white balance, the gamma characteristic (γ=2.2) included in the broadcast signal and the gamma characteristic (voltage-transmittance characteristic) of the liquid crystal panel are corrected to obtain linear characteristics. In this embodiment, good gradation characteristics can be obtained by setting the white luminance Yw of the low light and highlight to 4% and 70% of the maximum luminance of the optical system using the gain adjustment circuit 14. The RGB target brightness Yr, Yg, and Yb of the low lights and highlights are calculated and adjusted from the following.

【0036】   Yw=Yr+Yg+Yb            
                         
……(3)Yr:Yg:Ybは上記(数1),(数2)
を満足ローライト(IRE=20);Yw=最大輝度の
  4%ハイライト(IRE=80);      同
        70%なお、本実施例ではローライト
とハイライトの2ポイントの信号レベルでのホワイトバ
ランス調整およびガンマ調整を行っているが、これに限
るものではなく任意の信号レベルで行うことができる。
Yw=Yr+Yg+Yb

...(3) Yr: Yg: Yb is the above (Math. 1), (Math. 2)
Low light (IRE = 20); Yw = 4% of maximum brightness Highlight (IRE = 80); same 70% In this example, white balance adjustment is performed at the signal level of two points, low light and highlight. and gamma adjustment, but it is not limited to this and can be performed at any signal level.

【0037】(実施例3)図5は本発明の第3の実施例
であり、第1,第2の実施例においてプロジェクター内
部に設けていた色彩輝度センサ9を投射レンズ7の保護
キャップ19に設けたものである。さらに本実施例にお
いては、液晶パネル6の透過率を調整制御する制御回路
11をプロジェクター内部と外部のセパレート型として
いる。
(Embodiment 3) FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, in which the chromatic luminance sensor 9 provided inside the projector in the first and second embodiments is attached to the protective cap 19 of the projection lens 7. It was established. Furthermore, in this embodiment, the control circuit 11 that adjusts and controls the transmittance of the liquid crystal panel 6 is of a separate type for the inside and outside of the projector.

【0038】(実施例4)図6は本発明の第4の実施例
であり、第3の実施例同様セパレート型の制御回路11
を用いたものである。本実施例では特に色彩輝度センサ
9をスクリーン20の四隅と中央に設けている。
(Embodiment 4) FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention, in which a separate control circuit 11 is used as in the third embodiment.
It uses In this embodiment, in particular, color luminance sensors 9 are provided at the four corners and the center of the screen 20.

【0039】かかるセパレート型の制御回路11の具体
的なブロックを図7に示し、以下図面を参照して第3,
第4の実施例の動作を説明する。図7から明らかなよう
に本実施例では外部制御回路11A,内部制御回路11
Bにそれぞれマイクロプロセッサ13A,13Bを設け
る構成としている。本実施例においても調整アルゴリズ
ムは第1,第2の実施例の場合とほとんど同一であり、
調整スイッチ12等の働きにより順次、透過率が最大と
なったときの液晶パネル6を透過した3原色光の色度お
よび輝度を色彩輝度センサ9で測定し、その測定データ
に基づいて第1のマイクロプロセッサ13AでRGB混
合輝度比(RGB合成比率)およびRGB調整輝度(ロ
ーライトとハイライトの目標輝度)を算出する。また、
映像信号発生回路18で所定レベル(IRE=20,I
RE=80)の映像信号を発生させ、その映像信号にお
いて所望のRGB混合輝度比,RGB調整輝度となるよ
うに液晶パネル6の透過率を閉ループ制御する。
A concrete block diagram of such a separate type control circuit 11 is shown in FIG.
The operation of the fourth embodiment will be explained. As is clear from FIG. 7, in this embodiment, the external control circuit 11A and the internal control circuit 11A
B is provided with microprocessors 13A and 13B, respectively. The adjustment algorithm in this embodiment is almost the same as in the first and second embodiments,
The chromaticity and luminance of the three primary color lights transmitted through the liquid crystal panel 6 are sequentially measured by the adjustment switch 12 and the like when the transmittance reaches the maximum, and the first The microprocessor 13A calculates the RGB mixed brightness ratio (RGB synthesis ratio) and the RGB adjusted brightness (target brightness of lowlights and highlights). Also,
The video signal generation circuit 18 generates a predetermined level (IRE=20, I
A video signal of RE=80) is generated, and the transmittance of the liquid crystal panel 6 is controlled in a closed loop so that the video signal has a desired RGB mixed brightness ratio and RGB adjusted brightness.

【0040】このように本実施例によれば、制御回路1
1をプロジェクターの内部と外部でセパレートとし、ホ
ワイトバランス調整等を工場出荷時に調整することによ
り、第1,第2の実施例に比べユーザー側が負担するコ
ストは内部制御回路11Bの分だけとなりより有用なも
のとなる。
As described above, according to this embodiment, the control circuit 1
1 is separated into the inside and outside of the projector, and white balance adjustment etc. are adjusted at the time of shipment from the factory. Compared to the first and second embodiments, the cost borne by the user is only for the internal control circuit 11B, which is more useful. Become something.

【0041】また、投射レンズ7からの投射光はスクリ
ーン20上で拡大投映されるが、その拡大映像の中央部
と周辺部とでは輝度レベルおよび色度レベルが微妙にち
がってくるので、実施例4のように色彩輝度センサ9を
スクリーン20の四隅と中央部に設けることにより、全
画面の平均的な色度を精度良く測定できるため、より細
かな、実際の拡大映像に対応したホワイトバランス補正
等ができる。
Furthermore, although the projected light from the projection lens 7 is enlarged and projected on the screen 20, the brightness level and chromaticity level are slightly different between the central part and the peripheral part of the enlarged image. By installing the color brightness sensor 9 at the four corners and the center of the screen 20 as shown in 4, the average chromaticity of the entire screen can be measured with high precision, allowing for more detailed white balance correction that corresponds to the actual enlarged image. etc. can be done.

【0042】また、第1〜第4の各実施例とも調整スイ
ッチ12により液晶パネル6を順次、あるいは同時に全
開にする構成をとっているが、液晶パネル6の前段ある
いは後段(RGBの3原色光の進入方向に対して)に電
気的に開閉制御される機構光シャッター手段(機械式)
を設け、これを液晶パネル6は同時に全開にしたのち調
整スイッチ12で例えば、R,G,Bの順で順次全開に
するよう構成しても同様の効果が得られることはいうま
でもない。
In each of the first to fourth embodiments, the adjustment switch 12 is used to fully open the liquid crystal panel 6 sequentially or simultaneously. Mechanical optical shutter means (mechanical) that is electrically controlled to open and close (with respect to the direction of approach)
It goes without saying that the same effect can be obtained by providing a structure in which the liquid crystal panel 6 is fully opened at the same time, and then the adjustment switch 12 is used to fully open R, G, and B sequentially, for example.

【0043】また、シャッター手段として液晶パネルの
かわりに、大型画像表示装置で用いるシュリーレン光学
系の油膜式の画像表示素子を用いてもよい。
Furthermore, instead of the liquid crystal panel as the shutter means, an oil film type image display element of a schlieren optical system used in large-sized image display devices may be used.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、RGBの3原色光の色度に応じてその合成比率
を調整することができるので、製品間でばらつくことな
くホワイトバランス調整を行うことができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, the composition ratio of the three primary color lights of RGB can be adjusted according to the chromaticity of the three primary color lights, so white balance can be adjusted without variation between products. It can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における液晶投射型画像
表示装置の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal projection type image display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同第2の実施例の構成図[Figure 2] Configuration diagram of the second embodiment

【図3】同第1,第2の実施例におけるホワイトバラン
ス,ガンマ補正の調整アルゴリズム
[Figure 3] Adjustment algorithm for white balance and gamma correction in the first and second embodiments

【図4】同第1,第2の実施例における制御回路3のブ
ロック図
[Fig. 4] Block diagram of the control circuit 3 in the first and second embodiments.

【図5】本発明の第3の実施例における液晶投射型画像
表示装置の構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of a liquid crystal projection type image display device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】同第4の実施例の構成図[Fig. 6] Configuration diagram of the fourth embodiment

【図7】同第3,第4の実施例における外部制御回路3
A,内部制御回路3Bのブロック図
[Fig. 7] External control circuit 3 in the third and fourth embodiments
A. Block diagram of internal control circuit 3B

【図8】従来の液晶投射型画像表示装置の構成図[Figure 8] Configuration diagram of a conventional liquid crystal projection type image display device

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6  液晶パネル 9  色彩輝度センサ 11  制御回路 12  スイッチ 13  マイクロプロセッサ 14  ゲイン調整回路 18  映像信号発生回路 19  保護キャップ 20  スクリーン 6.LCD panel 9 Color brightness sensor 11 Control circuit 12 Switch 13. Microprocessor 14 Gain adjustment circuit 18 Video signal generation circuit 19 Protective cap 20 Screen

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、この光源からの放射光をRGBの
3原色光に色分解するフィルタ手段と、画像信号に基づ
いて前記RGBの3原色光を透過もしくは遮断するシャ
ッター手段と、調整モードのとき前記シャッター手段を
全開にして前記RGBの3原色光を透過させるスイッチ
手段と、透過した前記RGBの3原色光の色度,輝度ま
たは三刺激値を測定して出力するセンサ手段と、このセ
ンサ手段の出力に基づき、前記フィルタ手段の透過率を
調整する制御回路とを備えた投射型画像表示装置。
1. A light source, a filter means for separating the emitted light from the light source into three primary color lights of RGB, a shutter means for transmitting or blocking the three primary color lights of RGB based on an image signal, and an adjustment mode. a switch means for fully opening the shutter means to transmit the RGB three primary color lights; a sensor means for measuring and outputting the chromaticity, luminance or tristimulus value of the transmitted RGB three primary color lights; A projection type image display device comprising: a control circuit that adjusts the transmittance of the filter means based on the output of the sensor means.
【請求項2】シャッター手段として液晶パネルを用いた
請求項1記載の投射型画像表示装置。
2. The projection type image display device according to claim 1, wherein a liquid crystal panel is used as the shutter means.
【請求項3】液晶パネルの有効表示領域外に測光用の窓
を設け、これを透過したRGBの3原色光の色度,輝度
または三刺激値をセンサ手段で測定する請求項2記載の
投射型画像表示装置。
3. The projection according to claim 2, wherein a photometric window is provided outside the effective display area of the liquid crystal panel, and the chromaticity, luminance, or tristimulus value of the RGB three primary color lights transmitted through the window is measured by the sensor means. type image display device.
【請求項4】光源と、この光源からの放射光をRGBの
3原色光に色分解する第1のフィルタ手段と、画像信号
に基づいて前記RGBの3原色光を透過もしくは遮断す
るシャッター手段と、調整モードのとき前記シャッター
手段を全開にして前記RGBの3原色光を透過させるス
イッチ手段と、透過した前記3原色光を色合成する第2
のフィルタ手段と、合成光の色度,輝度または三刺激値
を測定して出力するセンサ手段と、このセンサ手段の出
力に基づき、前記フィルタ手段の透過率を調整する制御
回路とを備えた投射型画像表示装置。
4. A light source, a first filter means for separating the emitted light from the light source into three primary color lights of RGB, and a shutter means for transmitting or blocking the three primary color lights of RGB based on an image signal. , a switch means for fully opening the shutter means to transmit the three primary color lights of RGB when in the adjustment mode; and a second switch means for color-synthesizing the transmitted three primary color lights.
, a sensor means for measuring and outputting the chromaticity, brightness or tristimulus value of the combined light, and a control circuit for adjusting the transmittance of the filter means based on the output of the sensor means. type image display device.
【請求項5】RGBの3原色光の各光線経路に電気的に
開閉制御される機構光シャッター手段をそれぞれ有し、
調整モードのとき前記機構光シャッター手段を順次開く
請求項1,2,3または4記載の投射型画像表示装置。
5. Each of the light beam paths of the three primary color lights of RGB has a mechanical light shutter means that is electrically controlled to open and close;
5. A projection type image display apparatus according to claim 1, wherein the mechanical optical shutter means are sequentially opened in the adjustment mode.
【請求項6】センサ手段を、合成光をスクリーンに投射
する投射レンズの保護キャップに設けた請求項4記載の
投射型画像表示装置。
6. The projection type image display device according to claim 4, wherein the sensor means is provided in a protective cap of a projection lens that projects the combined light onto the screen.
【請求項7】センサ手段を、スクリーン側に設けた請求
項4記載の投射型画像表示装置。
7. The projection type image display device according to claim 4, wherein the sensor means is provided on the screen side.
【請求項8】センサ手段を、合成光をスクリーンに投射
する投射レンズの前段に設けた請求項4記載の投射型画
像表示装置。
8. The projection type image display device according to claim 4, wherein the sensor means is provided upstream of a projection lens that projects the combined light onto the screen.
【請求項9】画像信号に基づいてRGBの3原色光を透
過もしくは遮断するシャッター手段を全開にする第1ス
テップと、前記シャッター手段を透過した前記RGBの
3原色光の色彩,輝度または三刺激値を測定する第2ス
テップと、測定したデータに基づいて前記RGBの3原
色光の合成比率を算出する第3ステップと、前記合成比
率となるように前記RGBの3原色光のゲインを調整す
る第4ステップからなり、前記した順序でホワイトバラ
ンスを調整する投射型画像表示装置の調整方法。
9. The first step to fully open the shutter method of transmitting or blocking the three primary colors of RGB based on the image signal, and the RGB three -primary color of the RGB, the color of the three primary colors, brightness, or three stimuli that has been transmitted through the shutter means. a second step of measuring the value; a third step of calculating a combination ratio of the three primary color lights of RGB based on the measured data; and a step of adjusting the gain of the three primary color lights of RGB so as to achieve the combination ratio. A method for adjusting a projection type image display device, which comprises a fourth step and adjusting white balance in the above-described order.
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