JPH1051800A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投写型ディスプレイの色むらを広い階調で検
知限以下に抑える。 【解決手段】 飽和切換装置２４が投射拡大表示システ
ム１０に接続されているため撮像装置２３はライトバル
ブ１が飽和状態の照度を撮ることができ、補正情報作成
部２１はライトバルブ１の飽和状態を含む映像情報をも
とに補正情報を作り出しメモリコントロール部１１に渡
し、その補正情報をもとにフレームメモリ１５、補正信
号変換部１６、を経て映像信号にのせる補正波形とし、
映像回路２２で実際に映像信号にのせることにより、投
射拡大表示システム１０によって表示される画像の部分
的色むらを補正することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は投写型ディスプレイ
の映像表示装置（国際特許分類Ｈ０４Ｎ ５／７４）に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年投写型ディスプレイ、特に光書き込
み型液晶ライトバルブを用いた映像表示装置が注目され
てきている。

【０００３】ここで、光書き込み型の液晶ライトバルブ
とは、書き込み光によって強度変調させられた読みだし
光がライトバルブ内の反射層で反射され、投影される映
像投射システムの中核を担うデバイスであり、従来の透
過型の液晶プロジェクタと比較して非常に明るくできる
という利点がある。

【０００４】図５に上記ライトバルブ１を用いた従来の
映像表示装置の構成例を示す。１は液晶ライトバルブ、
２はライトバルブ１を駆動するリセットパルス発生回
路、３は書き込み映像光発生装置であり、一般的にはＣ
ＲＴが用いられる。４はＣＲＴからの映像をライトバル
ブ１上に結像させる役割を行う書き込みレンズ、５はビ
ームスプリッタであり、光の偏光状態の差により、Ｓ波
を反射させ、Ｐ波を透過させる。また、６は読みだし光
の光源であり、一般的にはキセノンランプやメタルハラ
イドランプが用いられる。７はスクリーン８上に映像信
号を結像させる投射レンズである。

【０００５】次に、上記システムの動作について述べ
る。ＣＲＴ３へ入力された映像信号７６は、映像の光信
号７０となってＣＲＴ３から出力され、その空間的な強
度分布に対応した電荷をライトバルブ１内に蓄えさせ、
反射された読みだし光７３の偏光状態を決定する。光源
６からは任意の偏光状態の光７１が照射されるが、ビー
ムスプリッタ５は先にも述べたように、Ｓ波７２を反射
させ、Ｐ波７５を透過させる。つまり、ライトバルブ１
へ読みだし光７２として入射される光はビームスプリッ
タ５を反射したＳ波だけとなる。

【０００６】ここで、上記のライトバルブ１の動作と重
ね合わせて考えると、書き込み光７０の光強度が強い場
合、液晶層５８に読みだし側を基準にしてマイナスの電
圧が強くかかった状態となり、反射された読みだし光７
３は入射されたときのＳ波の状態からＰ波に変化するた
め、ビームスプリッタ５を透過し投射レンズ７を通して
スクリーン８上に映し出された映像７４は明るいものと
なる。逆に、書き込み光７０が弱く、ほとんどＳ波のま
ま反射された読みだし光７３はビームスプリッタ５によ
り再び反射されるため、スクリーン上の映像７４は暗い
ものとなる。

【０００７】なお図示していないが、図５の光学系をダ
イクロイックミラー等を用いて３個組み合わせ、ＲＧＢ
３色の光を同一スクリーンに照射してカラー映像を表示
するシステムもある。

【０００８】ここでライトバルブ１の液晶層５８の厚み
むらや配向のむらがあった場合、ライトバルブ１に対し
て均一な書き込み光７０を照射したとしてもスクリーン
上の映像は照度のむらや、色のむらとなってあらわれ
る。

【０００９】このような液晶を用いた従来の投写型ディ
スプレイの映像表示装置としては、特開平６−２７６５
３５号公報に示すようにカメラ等で取り込んだスクリー
ン上の画像をもとに、画面全体に対して平均化したホワ
イトバランス調整を行なうものであった。

【００１０】またＣＲＴ投射型のディスプレイの映像表
示装置としては、例えば特開平５−１４５９５６号公報
に示すような画面全体のホワイトバランスの調整を行な
うもの知られており、画面上の色のむらに対しても色の
傾斜や、二次曲線的な色分布のむらを映像信号にそれら
を打ち消す一次、二次曲線をのせる程度の補正が開示さ
れている。

【００１１】これらのむらを補正する方法として、メモ
リなどに補正値を記憶させておき、ライトバルブ１のむ
らのある部分を書き込み光７０が照射する場合はメモリ
の内容に応じ補正のかかった映像信号をＣＲＴ３に与え
ることにより、照度、色むらの少ないスクリーン映像を
実現する映像表示装置が一般的である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この映像表示装置にお
いては、特に光書き込み型の投射ディスプレイに対する
ものでは補正動作を行なう場合、ある階調で発光色（例
えばＲＧＢ）のバランスをとって補正する。

【００１３】しかしながら上記従来の構成では、色むら
をバランスをとって補正する明確且つ適切な基準がな
い。そのため、補正動作を行なった階調では色むらが無
くなるがそれ以外の階調では色のバランスが崩れてしま
うことがあるという問題があった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の映像表示装置は、投射された映像情報を取
り込む撮像装置と、前記撮像装置で取り込んだ映像情報
をもとに前記補正情報を作成する補正情報作成部と、前
記光書き込み型液晶ライトバルブを実質的に飽和した状
態にする飽和装置とを備えたことを特徴としたものであ
る。

【００１５】或いは／更に前記課題を解決するために、
本発明の映像表示装置は、投射された映像情報を取り込
む撮像装置と、前記撮像装置で取り込んだ映像情報をも
とに前記補正情報を作成する補正情報作成部と、前記光
書き込み型液晶ライトバルブへの書き込み光無い状態と
実質的に同じにする、無書き込み装置とを備えたことを
特徴とするものである。

【００１６】本発明によれば、投写型ディスプレイの色
むらを広い階調にわたって検知限以下に抑えることの出
来る映像表示装置を提供できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、投射型ディスプレイを
用いた映像表示装置において、投射光の飽和状態での照
度分布を基準にして部分的な色むらを補正することを特
徴とするものであり、また本発明は、光書き込み型液晶
ライトバルブと、水平、垂直走査することにより前記光
書き込み型液晶ライトバルブへの書き込み光を発生させ
る書き込み映像光発生装置と、前記映像光発生装置を駆
動する映像回路と、前記映像回路に設けられる映像信号
に乗算又は加算の少なくとも一方の演算で補正信号を与
える補正演算部と、前記補正演算部に与える前記補正信
号を作成するため補正情報を記憶する保存用メモリと、
映像信号に対応した補正データを記憶する表示用メモリ
と、前記表示用メモリの内容の前記補正データを前記補
正信号に変換する補正信号変換部と、前記保存用メモリ
及び前記表示用メモリの少なくとも一方の内容読み書き
とその値を制御するメモリコントロール部と、投射され
た映像情報を取り込む撮像装置と、前記撮像装置で取り
込んだ映像情報をもとに前記補正情報を作成する補正情
報作成部と、前記光書き込み型液晶ライトバルブを実質
的に飽和した状態にする飽和装置とを備えたことを特徴
とするものであり、撮像装置により画像情報を取り込
み、更に前記飽和装置動作状態での画像情報も取り込
み、前記両画像情報をもとに、前記ライトバルブの飽和
時の特性に合った補正情報を作成し画像補正するという
作用を有する。

【００１８】本発明は、光書き込み型ライトバルブを用
いた投射型ディスプレイを用いた映像表示装置におい
て、実質的に書き込み光のない場合での投射光の照度分
布を基準にして部分的な色むらを補正することを特徴と
するものであり、また本発明は、光書き込み型液晶ライ
トバルブと、水平、垂直走査することにより前記光書き
込み型液晶ライトバルブへの書き込み光を発生させる書
き込み映像光発生装置と、前記映像光発生装置を駆動す
る映像回路と、前記映像回路に設けられる映像信号に乗
算又は加算の少なくとも一方の演算で補正信号を与える
補正演算部と、前記補正演算部に与える前記補正信号を
作成するため補正情報を記憶する保存用メモリと、映像
信号に対応した補正データを記憶する表示用メモリと、
前記表示用メモリの内容の前記補正データを前記補正信
号に変換する補正信号変換部と、前記保存用メモリ及び
前記表示用メモリの少なくとも一方の内容読み書きとそ
の値を制御するメモリコントロール部と、投射された映
像情報を取り込む撮像装置と、前記撮像装置で取り込ん
だ映像情報をもとに前記補正情報を作成する補正情報作
成部と、前記光書き込み型液晶ライトバルブへの書き込
み光が無い状態と実質的に同じにする、無書き込み装置
とを備えたことを特徴とするものであり、撮像装置によ
り画像情報を取り込み、更に前記飽和装置動作状態での
画像情報も取り込み、前記両画像情報をもとに、前記ラ
イトバルブの無変調時の特性にあった補正情報を作成し
画像補正するという作用を有する。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の映像表示装置の電気回
路ブロック図である。

【００２０】ＣＲＴに映像信号が入ってから以降のシス
テムとしての動作は従来の技術と同様であるので説明は
省略する。

【００２１】図１において、投射拡大表示システム１０
からスクリーン８に投射された映像を撮像装置２３で取
り込めるように設置されている。撮像装置２３で取り込
まれた映像情報は補正情報作成部２１へ送られるように
接続されている。

【００２２】１１は、補正情報作成部２１からの補正情
報を受けてメモリのアクセス及びデータを作成するメモ
リコントロール部であり、補正情報保存用メモリ１４と
フレームメモリ１５とにつながっている。

【００２３】フレームメモリ１５の出力は補正信号変換
部１６に入力されている。補正信号変換部１６からは映
像信号に重畳する複数の補正波形がつくられ映像回路２
２へ送られる。

【００２４】映像回路２２からの映像信号は投射拡大表
示システム１０に送られようになっている。

【００２５】また投射拡大表示システム１０は図５に示
す従来の構成とほぼ同等であり、投射拡大表示システム
１０に対してライトバルブ１が飽和状態と同等になるよ
うな切換を行なう飽和切換装置２４が接続されている。

【００２６】以上のように構成された映像表示装置につ
いて以下図１を用いてその動作を説明する。

【００２７】図１においてメモリコントロール部１１は
あらかじめ補正情報保存用メモリ１４に記憶されている
補正情報を読み出し、且つメモリコントロール部１１
は、補正情報と、与えられた補正情報をもとに、フレー
ムメモリ１５へかき込む補正データを作成して書き出
す。

【００２８】メモリコントロール部１１により、フレー
ムメモリ１５からデータが補正信号として映像信号と同
期して出力される。補正信号は補正信号変換部１６で映
像信号用の補正波形に変換されて出力される。

【００２９】ここでスクリーン８に投射された映像を撮
像装置２３で取り込めるように設置されている為に、撮
像装置２３で取り込まれた映像情報は補正情報作成部２
１へ送られる。

【００３０】ここで更に飽和切換装置２４が投射拡大表
示システム１０に接続されているため撮像装置２３はラ
イトバルブ１が飽和状態の照度を撮ることができる。

【００３１】飽和切換装置２４は具体的には投射拡大表
示システム１０内のリセットパルス発生回路２の動作を
停止させる機能を持った装置で、ライトバルブ１に蓄積
した電荷をぬく動作をやめることでライトバルブ１を飽
和状態にする。

【００３２】なお飽和切換装置２４はライトバルブ１が
飽和状態であるのと同等の状態に切り替えられればよい
ので、本実施の形態の記述が飽和切換装置２４の構造を
限定するものではない。

【００３３】次に撮像装置２３が撮った映像情報をもと
に補正情報を作り出す動作について図３を用いて説明す
る。

【００３４】図３（ａ）はスクリーン上のある２点につ
いての無補正状態での映像信号に対するスクリーン上の
相対照度を示したものである。ここで説明のため仮に２
点をそれぞれ点Ａ、点Ｂと呼ぶことにする。

【００３５】例えばある映像信号Ｉｔでスクリーン上の
照度がＡ，Ｂ共にＬｔとなるように映像信号に補正をか
けると、Ａ，Ｂ両点の特性は図３（ｂ）のようになり、
映像信号Ｉが０〜Ｉｔまでの間の特性曲線は異なったも
のになってしまう。

【００３６】このような状態でＡ，Ｂ両点で色バランス
をとるようにＲ，Ｇ，Ｂの補正を行なうと、補正を行な
った階調以外の階調では両点間で色のバランスがずれて
くる。

【００３７】ところが本発明の映像表示装置は飽和切換
装置２４が投射拡大表示システム１０に接続されている
ため撮像装置２３はライトバルブ１が飽和状態の照度を
撮ることができる。

【００３８】従って、図３（ａ）でのＡ，Ｂ両点の飽和
値Ｌｓａ，Ｌｓｂを撮ることが可能である。ここである
映像信号レベルＩｒで飽和値のｒ倍（０＜ｒ＜１）の照
度になるように映像信号に乗算等での補正をかけると、
Ａ，Ｂ両点の特性は図３（ｃ）のようになり、映像信号
Ｉが０〜Ｉｔまでの間の特性曲線はほとんど相似形にす
ることができる。

【００３９】このような方法でＡ，Ｂ両点で色バランス
をとるようにＲ，Ｇ，Ｂの補正を行なうとトータルの階
調で色バランスをとることができる。

【００４０】なお、Ｒ，Ｇ，Ｂでそれぞれ異なるｒを用
いることにより、より精度の高い部分的色むらを補正す
ることが可能である。

【００４１】実際にこのような補正を行なうための補正
情報は補正情報作成部２１で作りだす。補正情報作成部
２１はライトバルブ１の飽和状態を含む映像情報をもと
に補正情報を作り出しメモリコントロール部１１に渡す
ことができる。

【００４２】従ってスクリーン８の上で部分的な色むら
が発生していても、そのむらをトータルの階調で色バラ
ンスをとって補正しうる補正情報を任意に作製すること
が可能である。

【００４３】その補正情報をもとにフレームメモリ１
５、補正信号変換部１６、を経て映像信号にのせる補正
波形とし、映像回路２２で実際に映像信号にのせること
により、投射拡大表示システム１０によって表示される
画像の部分的色むらを補正することが可能となる。

【００４４】（実施の形態２）図２は本発明の映像表示
装置の電気回路ブロック図である。

【００４５】ＣＲＴに映像信号が入ってから以降のシス
テムとしての動作は従来の技術と同様であるので説明は
省略する。

【００４６】また図２において各部位の番号は図１と同
等の機能のものは同じ番号を付けている。

【００４７】図２において、投射拡大表示システム１０
からスクリーン８に投射された映像を撮像装置２３で取
り込めるように設置されている。撮像装置２３で取り込
まれた映像情報は補正情報作成部２１へ送られるように
接続されている。

【００４８】１１は、補正情報作成部２１からの補正情
報を受けてメモリのアクセス及びデータを作成するメモ
リコントロール部であり、補正情報保存用メモリ１４と
フレームメモリ１５とにつながっている。

【００４９】フレームメモリ１５の出力は補正信号変換
部１６に入力されている。補正信号変換部１６からは映
像信号に重畳する複数の補正波形がつくられ映像回路２
２へ送られる。

【００５０】映像回路２２からの映像信号は投射拡大表
示システム１０に送られようになっている。

【００５１】また投射拡大表示システム１０は図５に示
す従来の構成とほぼ同等であり、投射拡大表示システム
１０に対してライトバルブ１への書き込み光が無い状態
と同等になるような切換を行なう無書き込み装置２５が
接続されている。

【００５２】以上のように構成された映像表示装置につ
いて以下図２を用いてその動作を説明する。

【００５３】図２においてメモリコントロール部１１は
あらかじめ補正情報保存用メモリ１４に記憶されている
補正情報を読み出し、且つメモリコントロール部１１
は、補正情報と、与えられた補正情報をもとに、フレー
ムメモリ１５へかき込む補正データを作成して書き出
す。

【００５４】メモリコントロール部１１により、フレー
ムメモリ１５からデータが補正信号として映像信号と同
期して出力される。補正信号は補正信号変換部１６で映
像信号用の補正波形に変換されて出力される。

【００５５】ここでスクリーン８に投射された映像を撮
像装置２３で取り込めるように設置されている為に、撮
像装置２３で取り込まれた映像情報は補正情報作成部２
１へ送られる。

【００５６】ここで更に無書き込み装置２５が投射拡大
表示システム１０に接続されているため撮像装置２３は
ライトバルブ１への書き込み光無しの照度を撮ることが
できる。

【００５７】無書き込み装置２５は具体的には投射拡大
表示システム１０内の書き込み映像光を遮断する機能を
持った装置である。書き込み映像光を機械的に遮断、或
いは書き込み映像光発生装置であるＣＲＴ３への映像信
号７６をカットオフする等の方法でライトバルブ１への
書き込み映像光が無い状態にできるが本実施の形態では
後者の機能を持たせている。

【００５８】なお、無書き込み装置２５はライトバルブ
１への書き込み映像光が無い状態と同等の状態に切り替
えられればよいので、本実施の形態の記述が無書き込み
装置２５の構造を限定するものではない。

【００５９】次に撮像装置２３が撮った映像情報をもと
に補正情報を作り出す動作について図４を用いて説明す
る。

【００６０】図４（ａ）は図３（ａ）の様なスクリーン
上のある２点についての無補正状態での映像信号に対す
るスクリーン上の相対照度の低照度部分を拡大してを示
したものである。ここで説明のため仮に２点をそれぞれ
点Ａ、点Ｂと呼ぶことにする。

【００６１】例えば無補正の状態でのＡ，Ｂ両点の特性
は図４（ａ）のように、低照度部分での両点の特性曲線
は異なったものになって場合がある。

【００６２】このような状態でＡ，Ｂ両点で色バランス
をとるようにＲ，Ｇ，Ｂの補正を行なうと、補正を行な
った階調以外の階調では両点間で色のバランスがずれて
くる。

【００６３】ところが本発明の映像表示装置は無書き込
み装置２５が投射拡大表示システム１０に接続されてい
るため撮像装置２３はライトバルブ１への書き込み映像
光が無い状態の照度を撮ることができる。

【００６４】従って、図４（ａ）でのＡ，Ｂ両点の照度
の最小値Ｌｏａ，Ｌｏｂを撮ることが可能である。ここ
である映像信号レベルＩｑで、両点とも最小値より微少
な値ｑだけ高い照度になるように映像信号に加算等での
補正をかけると、Ａ，Ｂ両点の特性は図４（ｂ）のよう
になり、低照度部の特性曲線は立ち上がりをほぼ揃える
ことができる。

【００６５】このような方法でＡ，Ｂ両点で色バランス
をとるようにＲ，Ｇ，Ｂの補正を行なうと広い階調で色
バランスをとることができる。

【００６６】なお、Ｒ，Ｇ，Ｂでそれぞれ異なるｑを用
いることにより、より精度の高い部分的色むらを補正す
ることが可能である。

【００６７】実際にこのような補正を行なうための補正
情報は補正情報作成部２１で作りだす。補正情報作成部
２１はライトバルブ１への無書き込み状態を含む映像情
報をもとに補正情報を作り出しメモリコントロール部１
１に渡すことができる。

【００６８】従ってスクリーン８の上で部分的な色むら
が発生していても、そのむらを広い階調で色バランスを
とって補正しうる補正情報を任意に作製することが可能
である。

【００６９】その補正情報をもとにフレームメモリ１
５、補正信号変換部１６、を経て映像信号にのせる補正
波形とし、映像回路２２で実際に映像信号にのせること
により、投射拡大表示システム１０によって表示される
画像の部分的色むらを補正することが可能となる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、本発明によればライトバ
ルブの特性を知ることができる構成にすることにより、
特性を揃える方向での画像補正情報の作製が可能にな
り、投写型ディスプレイの部分的色むらを広い階調にわ
たって検知限以下に抑えることの出来る映像表示装置を
提供できるなどその効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の電気回路ブロック図

【図２】本発明の実施の形態２の電気回路ブロック図

【図３】実施の形態１での動作をスクリーン上の照度変
化で示した説明図

【図４】実施の形態２での動作をスクリーン上の照度変
化で示した説明図

【図５】従来のシステムの構成図

【符号の説明】

８ スクリーン １０ 投射拡大表示システム １１ メモリコントロール部 １４ 補正情報保存用メモリ １５ フレームメモリ １６ 補正信号変換部 ２１ 補正情報作成部 ２２ 映像回路 ２３ 撮像装置 ２４ 飽和切換装置 ２５ 無書き込み装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投射型ディスプレイを用いた映像表示装
   置において、投射光の飽和状態での照度分布を基準にし
   て部分的な色むらを補正することを特徴とする映像表示
   装置。
2. 【請求項２】 光書き込み型液晶ライトバルブと、水
   平、垂直走査することにより前記光書き込み型液晶ライ
   トバルブへの書き込み光を発生させる書き込み映像光発
   生装置と、前記映像光発生装置を駆動する映像回路と、
   前記映像回路に設けられる映像信号に乗算又は加算の少
   なくとも一方の演算で補正信号を与える補正演算部と、
   前記補正演算部に与える前記補正信号を作成するため補
   正情報を記憶する保存用メモリと、映像信号に対応した
   補正データを記憶する表示用メモリと、前記表示用メモ
   リの内容の前記補正データを前記補正信号に変換する補
   正信号変換部と、前記保存用メモリ及び前記表示用メモ
   リの少なくとも一方の内容読み書きとその値を制御する
   メモリコントロール部と、投射された映像情報を取り込
   む撮像装置と、前記撮像装置で取り込んだ映像情報をも
   とに前記補正情報を作成する補正情報作成部と、前記光
   書き込み型液晶ライトバルブを実質的に飽和した状態に
   する飽和装置とを備えたことを特徴とする映像表示装
   置。
3. 【請求項３】 光書き込み型ライトバルブを用いた投射
   型ディスプレイを用いた映像表示装置において、実質的
   に書き込み光のない場合での投射光の照度分布を基準に
   して部分的な色むらを補正することを特徴とする映像表
   示装置。
4. 【請求項４】 光書き込み型液晶ライトバルブと、水
   平、垂直走査することにより前記光書き込み型液晶ライ
   トバルブへの書き込み光を発生させる書き込み映像光発
   生装置と、前記映像光発生装置を駆動する映像回路と、
   前記映像回路に設けられる映像信号に乗算又は加算の少
   なくとも一方の演算で補正信号を与える補正演算部と、
   前記補正演算部に与える前記補正信号を作成するため補
   正情報を記憶する保存用メモリと、映像信号に対応した
   補正データを記憶する表示用メモリと、前記表示用メモ
   リの内容の前記補正データを前記補正信号に変換する補
   正信号変換部と、前記保存用メモリ及び前記表示用メモ
   リの少なくとも一方の内容読み書きとその値を制御する
   メモリコントロール部と、投射された映像情報を取り込
   む撮像装置と、前記撮像装置で取り込んだ映像情報をも
   とに前記補正情報を作成する補正情報作成部と、前記光
   書き込み型液晶ライトバルブへの書き込み光が無い状態
   と実質的に同じにする、無書き込み装置とを備えたこと
   を特徴とする映像表示装置。