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JP2004007430A - Image adjustment device for projector and image adjustment method for image display device - Google Patents

Image adjustment device for projector and image adjustment method for image display device Download PDF

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JP2004007430A
JP2004007430A JP2003044593A JP2003044593A JP2004007430A JP 2004007430 A JP2004007430 A JP 2004007430A JP 2003044593 A JP2003044593 A JP 2003044593A JP 2003044593 A JP2003044593 A JP 2003044593A JP 2004007430 A JP2004007430 A JP 2004007430A
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Abstract

【課題】高速かつ高精度にγ特性を把握でき、かつ補正データの生成を短時間で行うことのできるプロジェクタの画像調整装置を提供すること。
【解決手段】プロジェクタ100の画像調整装置は、プロジェクタ100の投写画像を投影する投写面と、この投写面上に調整基準となる複数の基準階調画像を生成する基準階調画像生成手段と、これら複数の基準階調画像に応じた階調信号を含み、調整対象となるプロジェクタ100に複数の階調画像を同時に表示させる画像信号を入力する画像信号入力手段41と、複数の基準階調画像、およびプロジェクタ100により投影された複数の階調画像を同時に画像データとして取り込む画像取込手段と、取り込まれた画像データに基づいて、画像処理を行う画像処理手段42と、画像処理結果に基づいて、プロジェクタ100の画像表示用補正データを生成する補正データ生成手段43とを備えている。
【選択図】 図5
An image adjusting apparatus for a projector capable of grasping a γ characteristic with high speed and high accuracy and generating correction data in a short time is provided.
An image adjustment device of a projector includes: a projection surface for projecting a projection image of the projector; a reference gradation image generation unit configured to generate a plurality of reference gradation images serving as adjustment references on the projection surface; Image signal input means 41 for inputting image signals including tone signals corresponding to the plurality of reference tone images and causing the projector 100 to be adjusted to simultaneously display the plurality of tone images; An image capturing unit that captures a plurality of gradation images projected by the projector 100 simultaneously as image data, an image processing unit that performs image processing based on the captured image data, and And correction data generating means 43 for generating image display correction data of the projector 100.
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、この電気光学装置で変調された変調光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタの投写画像を調整するプロジェクタの画像調整装置、および入力される画像信号に基づいて、光学像を形成する電気光学装置を備えた画像表示装置の表示画像を調整する画像表示装置の画像調整方法に関する。
【0002】
【背景技術】
CRTディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示装置や、液晶プロジェクタ、マイクロミラーを変調素子として用いたプロジェクタ等の投写型の画像表示装置においては、画像を形成する電気光学装置への入力電圧に対する表示画像の階調を表すγ特性に個体差がある。
このため、これらの画像表示装置は、一般に、製品出荷前に各画像表示装置のγ特性を把握し、入力される画像信号に応じて一定の階調画像が表示できるように各画像表示装置のγ補正を行った後、出荷される。
【0003】
ここで、投写型の画像表示装置であるプロジェクタのγ補正は、従来、調整対象となるプロジェクタに所定の階調信号を段階的に入力し、各階調信号に基づいて投写される投写画像を、色彩計等のポイントセンサで測定し、測定結果から、電気光学装置にどの程度の入力電圧を与えれば、入力された階調信号に適合する階調画像になるかを演算処理し、補正データを生成することにより行われていた。
【0004】
得られた補正データは、プロジェクタのメモリに、階調信号とその際の入力電圧値とを対応させたルックアップテーブルとして記録保存される。
プロジェクタの動作時は、ある階調信号が入力されると、プロジェクタのMPUがメモリ内のルックアップテーブルを探索して、その階調信号に応じた入力電圧値を求め、この電圧値を電気光学装置に入力して画像表示させることにより、階調信号に応じた適切な表示画像を形成することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したポイントセンサを用いたγ特性の把握は、所定の階調信号に基づく投写画像をポイントセンサで測定し、補正データを生成した後、次の階調信号に切り替えてポイントセンサで測定することを繰り返す必要があるため、γ特性を把握してすべての補正データを生成するのに時間がかかるという問題がある。具体的には、γ特性を把握するには、少なくとも33階調程度で入力階調信号とポイントセンサの測定結果との対比を行う必要があり、33段階の階調の切替およびポイントセンサによる測定を行わなければならない。
【0006】
また、プロジェクタのような光源から射出された光束を変調して、投写画像を形成する画像表示装置の場合、光源としてメタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等が用いられるが、このような光源は、発光状態が変化することがあり、各階調信号入力時の投写画像が光源の発光状態の影響を受けるため、各階調毎に同列に比較しているとはいえず、高精度にγ特性を把握できないという問題がある。
【0007】
本発明の目的は、高速かつ高精度にγ特性を把握でき、かつ補正データの生成を短時間で行うことのできるプロジェクタの画像調整装置、および画像表示装置の画像調整方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のプロジェクタの画像調整装置は、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、この電気光学装置で変調された変調光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタの投写画像を調整するプロジェクタの画像調整装置であって、前記プロジェクタの投写画像を投影する投写面と、この投写面上に調整基準となる複数の基準階調画像を生成する基準階調画像生成手段と、これら複数の基準階調画像に応じた階調信号を含み、調整対象となるプロジェクタに複数の階調画像を同時に表示させる画像信号を入力する画像信号入力手段と、前記複数の基準階調画像、および前記プロジェクタにより投影された複数の階調画像を動じに画像データとして取り込む画像取込手段と、この画像取込手段で取り込まれた画像データに基づいて、画像処理を行う画像処理手段と、この画像処理手段による画像処理結果に基づいて、前記プロジェクタの画像表示用補正データを生成する補正データ生成手段とを備えていることを特徴とする。
【0009】
このような本発明によれば、複数の基準階調画像およびプロジェクタにより投影された複数の階調画像を画像取込手段により同時に取り込むことができるので、対応関係にある基準階調画像および投影された階調画像を画像処理手段で画像処理して、γ特性を把握することができる。したがって、階調画像の切替、各階調画像毎にポイントセンサによる測定が必要なくなり、プロジェクタのγ特性を高速に把握することができる。
【0010】
また、投影された複数の階調画像を画像取込手段により同時に取り込んでいるため、光源の発光ばらつき等の影響を受けることなく、複数の階調画像と複数の基準階調画像との対比を行って高精度にγ特性を把握することができる。
そして、このようにして高速かつ高精度にγ特性を把握できるため、補正データ生成手段により短時間で高精度の補正データを生成できる。
【0011】
以上において、前述の補正データ生成手段は、各基準階調画像に対応する階調信号により投影されたそれぞれの階調画像と基準階調画像との差に基づいて、電気光学装置に入力される入力信号を補正するのが好ましい。
ここで、入力信号は、電気光学装置を構成する光学素子の駆動電圧信号として構成される。
このように入力信号を補正することにより、投影される階調画像を基準階調画像に近づけることができるため、電気光学装置の個体差を解消して入力された階調信号に応じた適切な階調画像を表示させることができる。
【0012】
また、調整対象となるプロジェクタが補正データ生成手段により生成された補正データを記録保存する補正データ記憶部を備えている場合、画像調整装置は、生成した補正データをこの補正データ記憶部に書き込む補正データ書込手段を備えているのが好ましい。
このような補正データ書込手段を備えていることにより、生成した補正データを自動的にプロジェクタの記憶部に書き込むことができるため、プロジェクタの画像調整をより高速に行うことができる。
【0013】
さらに、前述した画像取込手段は、投写面の所定領域を撮像可能な二次元撮像素子と、この二次元撮像素子で撮像された画像信号を、コンピュータに適合する信号に変換する信号変換部とを備えているのが好ましい。
このような二次元撮像素子を用いて画像取込を行うことにより、複数の階調画像、および複数の基準階調画像を同時に取り込むことができる。そして、取り込まれた画像を信号変換部によりコンピュータに適合するデジタル信号に変換することで、画像処理手段によりデジタル画像処理を行って、補正データの生成を簡単化することができる。
【0014】
そして、前述した複数の基準階調画像は、複数の基準階調画像を連続形成したいわゆるグレースケールとして構成することができ、基準階調画像生成手段は、投写面上にグレースケールを画像として表示させるように構成することできるが、予め投写面上に印刷等により形成された基準スケールを含んで構成するのが好ましい。
このように基準スケールとして構成することにより、基準スケールが常に投写面上に表示されることとなるので、プロジェクタにより投影された複数の階調画像との対比を簡単に行うことができ、装置構造の複雑化を招くこともない。
【0015】
また、本発明の画像表示装置の画像調整方法は、入力される画像信号に基づいて、光学像を形成する電気光学装置を備えた画像表示装置の表示画像を調整する画像表示装置の画像調整方法であって、調整基準となる複数の基準階調画像に応じた階調信号を含む画像信号を、調整対象となる画像表示装置に入力し、該画像表示装置に複数の階調画像を同時に表示させるステップと、前記複数の基準階調画像および表示された複数の階調画像を同時に画像データとして取り込むステップと、取り込まれた画像データに基づいて、画像処理を行うステップと、画像処理結果に基づいて、前記画像表示装置の画像表示用補正データを生成するステップとを備えていることを特徴とする。
このような本発明によっても、前述した作用および効果と同様の作用および効果を享受することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
(1)調整対象となるプロジェクタの構造
(1−1)プロジェクタの光学系の構造
図1には、本発明のプロジェクタの画像調整装置の調整対象となるプロジェクタ100の構造が示されている。このプロジェクタ100は、インテグレータ照明光学系110、色分離光学系120、リレー光学系130、電気光学装置140、色合成光学装置となるクロスダイクロイックプリズム150、および投写レンズ160を備えている。
【0017】
前記インテグレータ照明光学系110は、光源ランプ111Aおよびリフレクタ111Bを含む光源装置111と、第1レンズアレイ113と、第2レンズアレイ115と、反射ミラー117と、重畳レンズ119とを備えている。光源ランプ111Aから射出された光束は、リフレクタ111Bによって射出方向が揃えられ、第1レンズアレイ113によって複数の部分光束に分割され、折り返しミラーによって射出方向を90°折り曲げられた後、第2レンズアレイ115の近傍で結像する。第2レンズアレイ115から射出された各部分光束は、その中心軸(主光線)が後段の重畳レンズ119の入射面に垂直となるように入射し、さらに重畳レンズ119から射出された複数の部分光束は、電気光学装置140を構成する3枚の液晶パネル141R、141G、141B上で重畳する。
【0018】
前記色分離光学系120は、2枚のダイクロイックミラー121、122と、反射ミラー123とを備え、これらのミラー121、122、123によりインテグレータ照明光学系110から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有している。
光路前段に配置されるダイクロイックミラー121は、赤色光領域の波長の光を反射し、緑色光、青色光領域の波長の光を透過する特性を有するものであり、ダイクロイックミラー122は、緑色光領域の波長の光のみを反射し、青色光領域の波長の光を透過する特性を有するものである。
前記リレー光学系130は、入射側レンズ131、リレーレンズ133、および反射ミラー135、137を備え、この色分離光学系120で分離された色光、例えば、青色光Bを液晶パネル141Bまで導く機能を有している。
【0019】
前記電気光学装置140は、3枚の液晶パネル141R、141G、141Bを備え、これらは、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系120で分離された各色光は、これら3枚の液晶パネル141R、141G、141Bによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
前記色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム150は、前記3枚の液晶パネル141R、141G、141Bから射出された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。クロスダイクロイックプリズム150で合成されたカラー画像は、投写レンズ160から射出され、スクリーン上に拡大投写される。
【0020】
(1−2)プロジェクタの信号処理系の構造
前記のような光学系を備えたプロジェクタ100には、種々の信号形式の入力端子が設けられている。具体的には、このプロジェクタ100には、テレビのNTSC方式等のコンポジット信号入力端子、コンピュータ等のRGB信号入力端子、ハイビジョン、DVD等のコンポーネント信号入力端子が設けられ、各端子から入力された信号は、図2に示される信号処理系170によって処理される。
【0021】
プロジェクタ100の信号処理系170は、コンポジット信号VIDEOが入力されるコンポジット信号入力端子171、RGB信号RGBが入力されるRGB信号入力端子172、コンポーネント信号COMPが入力されるコンポーネント信号入力端子173、A/Dコンバータ174、MPU(Micro Processor Unit)175、メモリ176、LUT(Look Up Table)177、およびD/Aコンバータ178を備えて構成される。
【0022】
A/Dコンバータ174は、信号入力端子171〜173から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する部分であり、アナログ信号として供給される画像階調を数値化された階調値に変換して、MPU175に出力する。
MPU175は、A/Dコンバータ174からの階調値に基づいて、この階調値に応じた適切な液晶パネル141R、141G、141Bの駆動電圧を求める部分であり、求められた駆動電圧は、D/Aコンバータ178に出力される。
【0023】
メモリ176は、EEPROM、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成されていて、詳しくは後述するが、この記憶領域には、入力階調値と、液晶パネル141R、141G、141Bの駆動電圧とを関連づけたLUT177が設定されている。尚、このLUT177は、各液晶パネル141R、141G、141Bに応じた3種類のテーブルを含んで構成されている。
D/Aコンバータ178は、MPU175で求められた駆動電圧をアナログ信号に変換する部分であり、変換されたアナログ信号は、液晶パネル141R、141G、141Bに出力され、液晶パネル141R、141G、141Bは、この駆動電圧によって駆動される。
【0024】
(2)プロジェクタの画像調整装置の構造
図3には、本発明の実施形態に係る画像調整装置1の概略構成が示されている。
この画像調整装置1は、調整対象となるプロジェクタ100のγ特性を把握し、画像信号の階調に応じて適切な階調画像を投写する補正データを生成して、プロジェクタ100内のメモリ176上にこの補正データを書き込む装置であり、投写面2、取込手段を構成する二次元撮像素子3、および計測制御装置4を備えている。
【0025】
(2−1)投写面および画像取込手段の構造
投写面2は、プロジェクタ100から射出された光束を投影するスクリーンとして構成され、投写面2の中心部分には、図4に示すように、基準スケールとなるグレースケール21が印刷等により形成されている。
グレースケール21は、互いに階調の異なる複数の基準階調画像21A、21B、21C、21D、21E、21Fを直線的に配列して構成され、基準階調画像21Aが透過率100%の画像、すなわち白色表示の画像、基準階調画像21Fが透過率0%の画像、すなわち黒色表示の画像を表している。尚、本例では便宜上6水準の基準階調画像しか示していないが、実際には、33水準程度のグレースケールとして構成して、33水準の基準階調を撮像して同時に評価する。
【0026】
二次元撮像素子3は、CCD(Charge−Coupled Device)センサ等のエリアセンサから構成され、投写面2のグレースケール21を含む所定領域の画像を同時に取り込むことができるように構成されている。
この二次元撮像素子3で取り込まれた画像信号は、図5に示されるように、信号処理手段31を介して計測制御装置4に出力される。
信号処理手段31は、二次元撮像素子3で取り込まれた画像信号をコンピュータに適合するように変換を行う部分であり、具体的には、コンピュータの背面に装着されるビデオキャプチャボード等により構成される。
このような二次元撮像素子3および信号処理手段31が画像取込手段を構成する。
【0027】
(2−2)計測制御装置の構造
計測制御装置4は、二次元撮像素子3で撮像された画像の解析を行うとともに、プロジェクタ100に所定の階調信号を含む画像信号を入力したり、生成した補正データをプロジェクタ100のメモリ176に書き込む装置である。
この計測制御装置4は、図5に示されるように、演算処理装置4Aおよび記憶装置4Bを備えたコンピュータとして構成され、図5では図示を略したが、この計測制御装置4には、キーボード、マウス等の入力装置、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置が接続されている。
【0028】
計測制御装置4は、演算処理装置4Aを含む装置全体の制御を行うOS(Operating System)上で動作するプログラムとしての画像信号入力手段41、画像処理手段42、補正データ生成手段43、および補正データ書込手段44を備えている。
また、記憶装置4Bには、階調値蓄積手段45、補正値蓄積手段46が所定の領域で確保されている。
【0029】
画像信号入力手段41は、図4に示されるグレースケール21を構成する基準階調画像21A、21B、21C、21Dに応じた複数の階調信号を含む画像信号をプロジェクタ100に入力する部分であり、詳しくは後述するが、画像信号が入力されたプロジェクタ100は、投写面2上にこの複数の階調信号に応じた複数の階調画像を同時に表示する。
画像処理手段42は、信号処理手段31を介して入力された画像データの解析を行う部分であり、二次元撮像素子3で撮像された画像の中で、パターンマッチング処理を行って、輝度値を取得する領域を定め、その領域内の輝度平均値等を算出する。
【0030】
補正データ生成手段43は、画像処理手段42による画像処理の結果に基づいて、調整対象となるプロジェクタ100のγ特性を把握し、これに基づいて補正データを生成する部分である。
この補正データ生成手段43は、具体的には、プロジェクタ100により投影された階調画像と、基準階調画像21A、21B、21C、21D、21E、21Fとに基づいて、各階調における偏差を算出し、両階調画像に差がなくなるような駆動電圧値を生成し、各階調毎にこの駆動電圧値を記録したLUTを生成する。
【0031】
補正データ書込手段44は、補正データ生成手段43で最終的に生成された補正データをプロジェクタ100のメモリ176にLUT177として書き込む部分である。
階調値蓄積手段45は、画像信号入力手段41からプロジェクタ100に入力する階調信号と、グレースケール21を撮像した際における二次元撮像素子3の校正データを蓄積する部分であり、具体的には、グレースケール21を構成する基準階調画像21A、21B、21C、21D、21E、21Fに応じた階調信号と各階調について関連づけられた校正値データが蓄積される。
補正値蓄積手段46は、補正データ生成手段43によりプロジェクタ100のγ特性を取得している間の各階調画像における補正値を蓄積する部分であり、画像信号入力手段41により入力された画像信号に含まれる階調値と、その階調値における補正値を蓄積する部分である。
【0032】
(3)プロジェクタの画像調整手順
次に、前述した画像調整装置1を用いたプロジェクタ100の画像調整手順を図6に示されるフローチャートに基づいて説明する。
(3−1)計測制御装置4を起動すると(処理S1)、図7に示されるように、プロジェクタ100の光源が点灯され、投写面2上のグレースケール21部分が照明され、二次元撮像素子3で撮像されたグレースケール21の画像が信号処理手段31を介して計測制御装置4内に取り込まれる(処理S2)。この際、プロジェクタ100からの投写画像は、透過率100%のいわゆる全白パターンの画像である。
【0033】
(3−2)この状態で画像処理手段42は、グレースケール21の各基準階調画像の階調値L(n)を取得し(処理S3)、階調値蓄積手段45にその階調値L(n)を蓄積する。
(3−3)画像処理手段42は、得られた階調値L(n)と、各基準階調画像21A〜21Fの本来の階調値R(n)とに基づいて、下記式(1)により校正データH(n)を算出する(処理S4)。
【0034】
【数1】
H(n)=R(n)−L(n) …(1)
【0035】
(3−4)画像処理手段42は、算出された各階調値に応じた校正データH(n)を階調値蓄積手段45に記録保存し(処理S5)、計測制御装置4のキャリブレーションを終了する。
(3−5)画像信号入力手段41は、グレースケール21の基準階調画像に応じた階調信号を含む画像信号をプロジェクタ100に入力し(処理S6)、図7に示されるように、グレースケール21の各基準階調画像21A〜21Fの上方に階調画像100A〜100Fを投影させる。尚、プロジェクタ100は、3枚の液晶パネル141R、141G、141Bを備えているので、最初に、画像信号入力手段41は、緑色光を変調する液晶パネル141Gに画像信号を入力する。また、プロジェクタ100により投影される画像は、図8に示されるように、階調画像100A〜100Fのみの画像であり、投写面2の他の領域、少なくとも投写面2上に設けられたグレースケール21A〜21Fの領域は、いわゆる全白パターンが投写される。
【0036】
(3−6)画像処理手段42は、二次元撮像素子3および信号処理手段31を介して、図7の投影された階調画像100A〜100Fを取得し、各階調画像100A〜100Fの階調値M(n)を取得し、得られた階調値M(n)を補正データ生成手段43に出力する。
(3−7)補正データ生成手段43は、得られた階調値M(n)を補正値蓄積手段46に蓄積するとともに、階調値蓄積手段45に蓄積された校正データH(n)を用いて、下記式(2)に基づいて、補正値N(n)を算出し(処理S9)、算出された補正値を補正値蓄積手段46に記録保存する(処理S10)。
【0037】
【数2】
N(n)=M(n)−H(n) …(2)
【0038】
(3−8)液晶パネル141Gについての補正値算出が終了したら、液晶パネル141Rについても同様の手順で補正値の算出を行い、すべての液晶パネル141R、141G、141Bについての補正値を取得するまで画像信号入力から補正値の記録までの手順を繰り返す(処理S11)。
(3−9)すべての補正値が算出されたら、補正データ生成手段43は、補正値蓄積手段46に蓄積された補正値N(n)に基づいて、各液晶パネル141R、141G、141Bについてのγ特性を把握し、γ補正データへの変換を行う(処理S12)。具体的には、液晶パネル141R、141G、141Bのγ特性が図9に示されるグラフG1として把握された場合、グラフG2となるように、各階調値Tにおける駆動電圧Vを変化させることでγ補正データを取得する。このγ補正データは、各階調値における駆動電圧を関連付けたLUTとして構成される。
【0039】
(3−10)補正データ生成手段43によりγ補正データが生成されたら、補正データ書込手段44は、生成されたγ補正データをプロジェクタ100のメモリ176にLUT177として書き込む(処理S13)。
(3−11)プロジェクタ100のメモリ176へのLUT177の書き込みが終了したら、再び、画像信号入力手段41は、複数の階調信号を含む画像信号をプロジェクタ100に入力し、階調画像100A〜100Fを投写面2上に投影させる(処理S14)。画像処理手段42は、二次元撮像素子3および信号処理手段31を介して投影された画像を取り込んで階調値を取得し、γ補正データ書込後の投影画像の確認を行い、問題がなければ終了し、問題があるようならば再び処理S6〜処理S13の作業を行って、再度、プロジェクタ100へのγ補正データの生成、書き込みを行う(処理S15)。
【0040】
(4)実施形態の効果
前述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
(4−1)複数の基準階調画像21A〜21F、およびプロジェクタ100により投影された複数の階調画像100A〜100Fを、画像取込手段となる二次元撮像素子3および信号処理手段31により、同時に計測制御装置4内に取り込むことができるので、対応関係にある基準階調画像21A〜21F、および投影された階調画像100A〜100Fを画像処理手段42で画像処理して、γ特性を把握することができる。したがって、階調画像の切替、各階調画像毎にポイントセンサによる測定が必要なくなり、プロジェクタ100のγ特性を高速に把握することができる。
【0041】
(4−2)投影された複数の階調画像100Aから100Fを、二次元撮像素子3および信号処理手段31により同時に取り込んでいるため、光源の発光ばらつき等の影響を受けることなく、複数の階調画像100A〜100Fと複数の基準階調画像21A〜21Fとの対比を行って高精度にγ特性を把握することができる。そして、このようにして高速かつ高精度にγ特性を把握できるため、補正データ生成手段43により短時間で高精度の補正データを生成できる。
【0042】
(4−3)図9に示されるようにプロジェクタ100のγ特性G1を把握して、駆動電圧信号Vを補正するγ補正データを生成しているため、投影される階調画像100A〜100Fを基準階調画像21A〜21Fに近づけることができ、電気光学装置140を構成する液晶パネル141R、141G、141Bの個体差を解消して入力された階調信号に応じた適切な階調画像を表示させることができる。
(4−4)補正データ書込手段44を備えていることにより、生成したγ補正データを自動的にプロジェクタ100のメモリ176に書き込むことができるため、プロジェクタ100の画像調整をより高速に行うことができる。
【0043】
(4−5)二次元撮像素子3を用いて画像取込を行うことにより、複数の階調画像100A〜100F、および複数の基準階調画像21A〜21Fを同時に取り込むことができる。そして、取り込まれた画像を信号処理手段31によりコンピュータに適合するデジタル信号に変換することで、画像処理手段42によりデジタル画像処理を行って、補正データの生成を簡単化することができる。
(4−6)基準階調画像を投写面2上に印刷されたグレースケール21として構成することにより、グレースケール21が常に投写面2上に表示されることとなるので、プロジェクタ100により投影された複数の階調画像100A〜100Fとの対比を簡単に行うことができ、装置構造の複雑化を招くこともない。
【0044】
(4−7)プロジェクタ100の画像調整を行う際に、処理S6〜処理S10、および処理S12の一連のステップを実施することにより、異なる階調値の取得を二次元撮像素子3を用いて同時に取得して、γ特性G1を把握できるため、γ補正データを高速かつ高精度に算出することができる。
(4−8)γ補正データの書き込みを処理S13で実施しているため、プロジェクタ100の画像調整に係る一連の手順を自動的に行うことができ、画像調整の効率化を図ることができる。
【0045】
(5)実施形態の変形
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、次に示すような変形をも含むものである。
前記実施形態では、投写面2上にグレースケール21を直接印刷等することで基準階調画像を生成していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、予めγ補正データが記録されたプロジェクタを別途準備し、調整対象となるプロジェクタと同じ階調信号を含む画像信号を入力して投写面上に基準階調画像を表示させてもよい。また、基準階調画像生成手段として、投写面上に発光輝度の安定したLEDを階調に応じて密度を変えて設け、これを複数の基準階調画像としてもよい。
【0046】
前記実施形態では、三板式のプロジェクタ100のγ補正データを求めるために、画像調整装置1を利用していたが、これに限らず、単板式のものに利用してもよく、光変調を行う電気光学装置も液晶パネル141R、141G、141Bに限られず、マイクロミラーを用いた電気光学装置のγ補正データを求める際に本発明の画像調整装置を用いてもよい。
【0047】
前記実施形態では、投写型のプロジェクタ100の画像調整のために本発明の画像調整方法を用いていたが、本発明はこれに限られず、直視型の液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のγ補正データを求める際に、本発明の画像調整方法を採用してもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造、手順、および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【0048】
【発明の効果】
前述のような本発明によれば、複数の基準階調画像およびプロジェクタにより投影された複数の階調画像を画像取込手段により同時に取り込むことができるので、対応関係にある基準階調画像および投影された階調画像を画像処理手段で画像処理して、γ特性を把握することができるため、高速かつ高精度にγ特性を把握でき、かつ補正データの生成を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る調整対象となるプロジェクタの構造を表す模式図である。
【図2】前記実施形態における調整対象となるプロジェクタの信号処理系を表すブロック図である。
【図3】前記実施形態における画像調整装置の構造を表す模式図である。
【図4】前記実施形態における画像調整装置を構成する基準スケールを表す図である。
【図5】前記実施形態における画像調整装置を構成する計測制御装置の構造を表すブロック図である。
【図6】前記実施形態における画像調整装置による画像調整方法の手順を表すフローチャートである。
【図7】前記実施形態における基準スケールを照明した際のスクリーン上の表示状態
を表す図である。
【図8】前記実施形態における基準スケールの上部に複数の投影階調画像を表示させたスクリーン上の表示状態を表す図である。
【図9】前記実施形態における調整対象の投影階調画像から得られたγ特性を表すグラフである。
【符号の説明】
1 画像調整装置
2 投写面
3 二次元撮像素子
21 グレースケール(基準スケール)
31 信号処理手段(信号変換部)
41 画像信号入力手段
42 画像処理手段
43 補正データ生成手段
44 補正データ書込手段
100 プロジェクタ
140 電気光学装置
160 投写光学系
176 メモリ(補正データ記憶部)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a projector including a light source, an electro-optical device that modulates a light beam emitted from the light source according to image information, and a projection optical system that enlarges and projects the modulated light beam modulated by the electro-optical device. The present invention relates to an image adjustment device of a projector that adjusts a projected image, and an image adjustment method of an image display device that adjusts a display image of an image display device including an electro-optical device that forms an optical image based on an input image signal.
[0002]
[Background Art]
In an image display device such as a CRT display, a liquid crystal display, an organic electroluminescence display and a plasma display, and a projection type image display device such as a liquid crystal projector and a projector using a micromirror as a modulation element, an electro-optical device for forming an image. There is an individual difference in the γ characteristic representing the gray scale of the display image with respect to the input voltage to the display.
For this reason, these image display devices generally grasp the γ characteristics of each image display device before product shipment, so that each image display device can display a certain gradation image in accordance with an input image signal. After gamma correction, it is shipped.
[0003]
Here, γ correction of a projector, which is a projection type image display device, is conventionally performed by inputting a predetermined gradation signal stepwise to a projector to be adjusted and projecting a projected image based on each gradation signal. It measures with a point sensor such as a colorimeter, and based on the measurement result, calculates how much input voltage is applied to the electro-optical device to obtain a gradation image that matches the inputted gradation signal, and calculates the correction data. It was done by generating.
[0004]
The obtained correction data is recorded and stored in a memory of the projector as a look-up table in which the gradation signal and the input voltage value at that time are associated.
During operation of the projector, when a certain gradation signal is input, the MPU of the projector searches a look-up table in a memory to find an input voltage value corresponding to the gradation signal. By inputting the image to the device and displaying the image, an appropriate display image corresponding to the gradation signal can be formed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, grasping the γ characteristic using the point sensor described above involves measuring a projection image based on a predetermined gradation signal with a point sensor, generating correction data, switching to the next gradation signal, and measuring with a point sensor. Therefore, there is a problem that it takes time to grasp the γ characteristic and generate all the correction data. Specifically, in order to grasp the γ characteristic, it is necessary to compare the input gradation signal with the measurement result of the point sensor at least in about 33 gradations. Must be done.
[0006]
In the case of an image display apparatus that forms a projection image by modulating a light beam emitted from a light source such as a projector, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, or the like is used as a light source. May change, and the projected image at the time of inputting each gradation signal is affected by the light emitting state of the light source. Therefore, it cannot be said that the comparison is performed in the same row for each gradation, and the γ characteristic cannot be grasped with high accuracy. There's a problem.
[0007]
An object of the present invention is to provide an image adjustment device for a projector and an image adjustment method for an image display device, which can grasp the γ characteristic at high speed and with high accuracy and can generate correction data in a short time. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image adjusting apparatus for a projector according to the present invention includes a light source, an electro-optical device that modulates a light beam emitted from the light source according to image information, and a modulation device that is modulated by the electro-optical device. What is claimed is: 1. An image adjustment device for a projector, comprising: a projection optical system for enlarging and projecting a light beam; and a projection surface for projecting the projection image of the projector, and a plurality of adjustment reference points on the projection surface. A reference gradation image generating means for generating a reference gradation image, and an image signal including gradation signals corresponding to the plurality of reference gradation images and causing the projector to be adjusted to simultaneously display the plurality of gradation images. Image signal input means for inputting, and image capture for capturing the plurality of reference tone images and the plurality of tone images projected by the projector as image data Image processing means for performing image processing based on image data captured by the image capturing means; and image display correction data for the projector based on a result of the image processing performed by the image processing means. And a correction data generating means.
[0009]
According to this aspect of the invention, the plurality of reference gradation images and the plurality of gradation images projected by the projector can be simultaneously captured by the image capturing unit. The gamma characteristic can be grasped by performing image processing on the resulting gradation image by the image processing means. Therefore, it is not necessary to switch the gradation image and to perform the measurement by the point sensor for each gradation image, and it is possible to grasp the γ characteristic of the projector at a high speed.
[0010]
Further, since the plurality of projected gradation images are simultaneously captured by the image capturing means, the comparison between the plurality of gradation images and the plurality of reference gradation images can be performed without being affected by light emission variations of the light source. By doing so, the γ characteristics can be grasped with high accuracy.
Since the γ characteristic can be grasped at high speed and with high accuracy in this way, the correction data can be generated in a short time by the correction data generating means.
[0011]
In the above, the above-described correction data generating means is input to the electro-optical device based on the difference between each gradation image projected by the gradation signal corresponding to each reference gradation image and the reference gradation image. Preferably, the input signal is corrected.
Here, the input signal is configured as a drive voltage signal of an optical element included in the electro-optical device.
By correcting the input signal in this manner, the projected grayscale image can be made closer to the reference grayscale image. A gradation image can be displayed.
[0012]
Further, when the projector to be adjusted has a correction data storage unit that records and stores the correction data generated by the correction data generation unit, the image adjustment apparatus writes the generated correction data into the correction data storage unit. Preferably, a data writing means is provided.
By providing such correction data writing means, the generated correction data can be automatically written into the storage unit of the projector, so that the image adjustment of the projector can be performed at higher speed.
[0013]
Further, the image capturing means described above includes a two-dimensional image sensor capable of imaging a predetermined area of the projection surface, and a signal conversion unit that converts an image signal captured by the two-dimensional image sensor into a signal compatible with a computer. It is preferable to have
By performing image capturing using such a two-dimensional image sensor, a plurality of gradation images and a plurality of reference gradation images can be simultaneously captured. Then, the captured image is converted into a digital signal suitable for a computer by the signal conversion unit, so that digital image processing is performed by the image processing unit, and generation of correction data can be simplified.
[0014]
The plurality of reference gradation images described above can be configured as a so-called gray scale in which a plurality of reference gradation images are continuously formed, and the reference gradation image generation unit displays the gray scale as an image on the projection surface. However, it is preferable to include a reference scale previously formed on the projection surface by printing or the like.
By configuring as a reference scale in this way, the reference scale is always displayed on the projection surface, so that comparison with a plurality of gradation images projected by the projector can be easily performed, and the apparatus structure It does not invite complication.
[0015]
Further, according to the image adjustment method of the image display device of the present invention, the image adjustment method of the image display device that adjusts the display image of the image display device including the electro-optical device that forms the optical image based on the input image signal An image signal including a gradation signal corresponding to a plurality of reference gradation images as an adjustment reference is input to an image display device to be adjusted, and the plurality of gradation images are simultaneously displayed on the image display device. Causing the plurality of reference gradation images and the displayed plurality of gradation images to be simultaneously captured as image data; performing image processing based on the captured image data; and Generating correction data for image display of the image display device.
According to the present invention as described above, the same operations and effects as those described above can be obtained.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Structure of projector to be adjusted
(1-1) Structure of optical system of projector
FIG. 1 shows the structure of a projector 100 to be adjusted by an image adjusting apparatus for a projector according to the present invention. The projector 100 includes an integrator illumination optical system 110, a color separation optical system 120, a relay optical system 130, an electro-optical device 140, a cross dichroic prism 150 serving as a color combining optical device, and a projection lens 160.
[0017]
The integrator illumination optical system 110 includes a light source device 111 including a light source lamp 111A and a reflector 111B, a first lens array 113, a second lens array 115, a reflection mirror 117, and a superposition lens 119. The light beam emitted from the light source lamp 111A is aligned in the emission direction by the reflector 111B, is divided into a plurality of partial light beams by the first lens array 113, and is bent by 90 ° in the emission direction by the return mirror. An image is formed near 115. Each of the partial light beams emitted from the second lens array 115 is incident such that the central axis (principal ray) thereof is perpendicular to the incident surface of the subsequent superimposing lens 119, and a plurality of partial light beams emitted from the superimposing lens 119. The light flux is superimposed on the three liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B constituting the electro-optical device 140.
[0018]
The color separation optical system 120 includes two dichroic mirrors 121 and 122 and a reflection mirror 123. The plurality of partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 110 by these mirrors 121, 122 and 123 are changed to red and red. It has a function of separating into three color lights of green and blue.
The dichroic mirror 121 disposed at the front stage of the optical path has a characteristic of reflecting light having a wavelength in a red light region and transmitting light having a wavelength in a green light region and a blue light region. Has a characteristic of reflecting only light having a wavelength of? And transmitting light having a wavelength in the blue light region.
The relay optical system 130 includes an incident-side lens 131, a relay lens 133, and reflection mirrors 135 and 137, and has a function of guiding color light, for example, blue light B, separated by the color separation optical system 120 to the liquid crystal panel 141B. Have.
[0019]
The electro-optical device 140 includes three liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B, each using, for example, a polysilicon TFT as a switching element. Each of the color lights separated by the color separation optical system 120 is The three liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B modulate according to image information to form an optical image.
The cross dichroic prism 150 serving as the color combining optical system forms a color image by combining images modulated for each color light emitted from the three liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B. The color image synthesized by the cross dichroic prism 150 is emitted from the projection lens 160 and is enlarged and projected on a screen.
[0020]
(1-2) Structure of signal processing system of projector
The projector 100 having the above-described optical system is provided with input terminals of various signal formats. More specifically, the projector 100 is provided with a composite signal input terminal such as a television NTSC system, an RGB signal input terminal such as a computer, and a component signal input terminal such as a high-definition television or a DVD. Is processed by the signal processing system 170 shown in FIG.
[0021]
The signal processing system 170 of the projector 100 includes a composite signal input terminal 171 to which a composite signal VIDEO is input, an RGB signal input terminal 172 to which RGB signals RGB are input, a component signal input terminal 173 to which a component signal COMP is input, and A / A D converter 174, an MPU (Micro Processor Unit) 175, a memory 176, a LUT (Look Up Table) 177, and a D / A converter 178 are provided.
[0022]
The A / D converter 174 converts an analog signal input from the signal input terminals 171 to 173 into a digital signal. The A / D converter 174 converts an image gradation supplied as an analog signal into a digitized gradation value. , MPU 175.
The MPU 175 is a section for obtaining an appropriate drive voltage for the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B according to the grayscale value based on the grayscale value from the A / D converter 174. / A converter 178.
[0023]
The memory 176 is composed of a non-volatile memory such as an EEPROM and a flash memory. As will be described in detail later, this storage area associates the input gradation values with the driving voltages of the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B. LUT 177 is set. The LUT 177 is configured to include three types of tables corresponding to the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B.
The D / A converter 178 is a part that converts the drive voltage obtained by the MPU 175 into an analog signal. The converted analog signal is output to the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B, and the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B are , Is driven by this driving voltage.
[0024]
(2) Structure of image adjustment device for projector
FIG. 3 shows a schematic configuration of the image adjustment device 1 according to the embodiment of the present invention.
The image adjustment apparatus 1 grasps the γ characteristic of the projector 100 to be adjusted, generates correction data for projecting an appropriate gradation image according to the gradation of the image signal, and stores the correction data in the memory 176 in the projector 100. This is a device for writing the correction data into the image data, and includes a projection surface 2, a two-dimensional image sensor 3 constituting a capturing unit, and a measurement control device 4.
[0025]
(2-1) Structure of projection surface and image capturing means
The projection surface 2 is configured as a screen that projects a light beam emitted from the projector 100, and a gray scale 21 serving as a reference scale is formed at the center of the projection surface 2 by printing or the like, as shown in FIG. I have.
The gray scale 21 is configured by linearly arranging a plurality of reference gradation images 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, and 21F having different gradations, and the reference gradation image 21A is an image having a transmittance of 100%. That is, the white display image and the reference gradation image 21F represent an image having a transmittance of 0%, that is, a black display image. In this example, only six levels of reference gradation images are shown for convenience. However, in actuality, a gray scale of about 33 levels is configured, and 33 levels of reference gradations are imaged and evaluated simultaneously.
[0026]
The two-dimensional image sensor 3 is configured by an area sensor such as a CCD (Charge-Coupled Device) sensor, and is configured to be able to simultaneously capture an image of a predetermined area including the gray scale 21 of the projection surface 2.
The image signal captured by the two-dimensional imaging device 3 is output to the measurement control device 4 via the signal processing means 31, as shown in FIG.
The signal processing unit 31 is a unit that converts an image signal captured by the two-dimensional imaging device 3 so as to be compatible with a computer, and is specifically configured by a video capture board or the like mounted on the back of the computer. You.
The two-dimensional image sensor 3 and the signal processing unit 31 constitute an image capturing unit.
[0027]
(2-2) Structure of measurement control device
The measurement control device 4 analyzes the image captured by the two-dimensional image sensor 3, inputs an image signal including a predetermined gradation signal to the projector 100, and transmits generated correction data to the memory 176 of the projector 100. It is a writing device.
As shown in FIG. 5, the measurement control device 4 is configured as a computer including an arithmetic processing device 4A and a storage device 4B. Although not shown in FIG. 5, the measurement control device 4 includes a keyboard, Input devices such as a mouse and output devices such as a display and a printer are connected.
[0028]
The measurement control device 4 includes an image signal input unit 41, an image processing unit 42, a correction data generation unit 43, and a correction data as a program that operates on an OS (Operating System) that controls the entire device including the arithmetic processing unit 4A. A writing unit 44 is provided.
In the storage device 4B, a gradation value accumulation unit 45 and a correction value accumulation unit 46 are secured in predetermined areas.
[0029]
The image signal input means 41 is a part for inputting an image signal including a plurality of gradation signals corresponding to the reference gradation images 21A, 21B, 21C, and 21D constituting the gray scale 21 shown in FIG. As will be described later in detail, the projector 100 to which the image signal has been input simultaneously displays a plurality of gradation images corresponding to the plurality of gradation signals on the projection surface 2.
The image processing unit 42 is a unit that analyzes the image data input via the signal processing unit 31, and performs pattern matching processing on the image captured by the two-dimensional image sensor 3 to reduce the luminance value. A region to be acquired is determined, and an average luminance value in the region is calculated.
[0030]
The correction data generation unit 43 is a part that grasps the γ characteristic of the projector 100 to be adjusted based on the result of the image processing performed by the image processing unit 42, and generates correction data based on this.
Specifically, the correction data generation unit 43 calculates a deviation in each gradation based on the gradation image projected by the projector 100 and the reference gradation images 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, and 21F. Then, a drive voltage value is generated such that there is no difference between the two gradation images, and an LUT recording this drive voltage value for each gradation is generated.
[0031]
The correction data writing unit 44 is a unit that writes the correction data finally generated by the correction data generation unit 43 into the memory 176 of the projector 100 as an LUT 177.
The gradation value accumulating unit 45 is a unit that accumulates a gradation signal input to the projector 100 from the image signal input unit 41 and calibration data of the two-dimensional image sensor 3 when the gray scale 21 is imaged. Stores calibration value data associated with gradation signals corresponding to the reference gradation images 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, and 21F constituting the gray scale 21 for each gradation.
The correction value accumulating unit 46 is a unit that accumulates correction values for each gradation image while the γ characteristic of the projector 100 is being acquired by the correction data generating unit 43, and stores an image signal input by the image signal input unit 41. This is a part for storing the included gradation values and the correction values for the gradation values.
[0032]
(3) Image adjustment procedure of the projector
Next, an image adjustment procedure of the projector 100 using the above-described image adjustment device 1 will be described based on a flowchart shown in FIG.
(3-1) When the measurement control device 4 is activated (process S1), as shown in FIG. 7, the light source of the projector 100 is turned on, the gray scale 21 on the projection surface 2 is illuminated, and the two-dimensional image sensor The image of the gray scale 21 captured in 3 is taken into the measurement control device 4 via the signal processing means 31 (process S2). At this time, the projection image from the projector 100 is an image of a so-called all-white pattern having a transmittance of 100%.
[0033]
(3-2) In this state, the image processing means 42 acquires the gradation value L (n) of each reference gradation image of the gray scale 21 (processing S3), and stores the gradation value in the gradation value accumulation means 45. Store L (n).
(3-3) The image processing unit 42 calculates the following equation (1) based on the obtained gradation value L (n) and the original gradation value R (n) of each of the reference gradation images 21A to 21F. ) To calculate the calibration data H (n) (process S4).
[0034]
(Equation 1)
H (n) = R (n) -L (n) (1)
[0035]
(3-4) The image processing unit 42 records and saves the calibration data H (n) corresponding to each calculated gradation value in the gradation value accumulation unit 45 (processing S5), and performs calibration of the measurement control device 4. finish.
(3-5) The image signal input means 41 inputs an image signal including a gradation signal corresponding to the reference gradation image of the gray scale 21 to the projector 100 (processing S6), and as shown in FIG. The gradation images 100A to 100F are projected above the reference gradation images 21A to 21F of the scale 21. Since the projector 100 includes three liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B, first, the image signal input unit 41 inputs an image signal to the liquid crystal panel 141G that modulates green light. Further, as shown in FIG. 8, the image projected by the projector 100 is an image of only the gradation images 100A to 100F, and is provided in another area of the projection surface 2, at least a gray scale provided on the projection surface 2. In the areas 21A to 21F, a so-called all-white pattern is projected.
[0036]
(3-6) The image processing unit 42 acquires the projected gradation images 100A to 100F of FIG. 7 via the two-dimensional imaging element 3 and the signal processing unit 31, and obtains the gradation of each of the gradation images 100A to 100F. The value M (n) is obtained, and the obtained gradation value M (n) is output to the correction data generation unit 43.
(3-7) The correction data generation unit 43 stores the obtained gradation value M (n) in the correction value storage unit 46, and stores the calibration data H (n) stored in the gradation value storage unit 45. The correction value N (n) is calculated based on the following equation (2) (step S9), and the calculated correction value is recorded and stored in the correction value storage unit 46 (step S10).
[0037]
(Equation 2)
N (n) = M (n) -H (n) (2)
[0038]
(3-8) When the calculation of the correction value for the liquid crystal panel 141G is completed, the correction value for the liquid crystal panel 141R is calculated in the same procedure, and until the correction values for all the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B are obtained. The procedure from the input of the image signal to the recording of the correction value is repeated (process S11).
(3-9) When all the correction values have been calculated, the correction data generation unit 43 calculates the correction values for each of the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B based on the correction values N (n) stored in the correction value storage unit 46. The γ characteristics are grasped and converted into γ correction data (process S12). Specifically, when the γ characteristics of the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B are grasped as a graph G1 shown in FIG. 9, the γ is changed by changing the drive voltage V at each gradation value T so as to become a graph G2. Obtain correction data. The γ correction data is configured as an LUT in which the drive voltage at each gradation value is associated.
[0039]
(3-10) When the γ correction data is generated by the correction data generation unit 43, the correction data writing unit 44 writes the generated γ correction data into the memory 176 of the projector 100 as the LUT 177 (Step S13).
(3-11) When the writing of the LUT 177 to the memory 176 of the projector 100 is completed, the image signal input unit 41 again inputs an image signal including a plurality of gradation signals to the projector 100, and outputs the gradation images 100A to 100F. Is projected on the projection surface 2 (process S14). The image processing means 42 captures the image projected through the two-dimensional image sensor 3 and the signal processing means 31 to obtain a gradation value, confirms the projected image after writing the γ correction data, and confirms that there is no problem. If there is a problem, the process of steps S6 to S13 is performed again, and γ correction data is generated and written to the projector 100 again (process S15).
[0040]
(4) Effects of the embodiment
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained.
(4-1) The two-dimensional image sensor 3 and the signal processing unit 31 serving as image capturing units convert the plurality of reference grayscale images 21A to 21F and the plurality of grayscale images 100A to 100F projected by the projector 100, respectively. Since the reference gradation images 21A to 21F and the projected gradation images 100A to 100F in a corresponding relationship can be simultaneously processed into the measurement control device 4, image processing is performed by the image processing means 42 to grasp the γ characteristic. can do. Therefore, it is not necessary to switch the gradation image and to perform measurement by the point sensor for each gradation image, and it is possible to grasp the γ characteristic of the projector 100 at high speed.
[0041]
(4-2) Since a plurality of projected gradation images 100A to 100F are simultaneously captured by the two-dimensional image sensor 3 and the signal processing unit 31, the plurality of gradation images 100A to 100F are not affected by light emission variation of the light source and the like. By comparing the toned images 100A to 100F with the plurality of reference gradation images 21A to 21F, the γ characteristics can be grasped with high accuracy. Since the γ characteristic can be grasped at high speed and with high accuracy in this way, the correction data generating means 43 can generate high-precision correction data in a short time.
[0042]
(4-3) As shown in FIG. 9, since the γ characteristic G1 of the projector 100 is grasped and the γ correction data for correcting the drive voltage signal V is generated, the projected gradation images 100A to 100F are generated. The tone image can be approximated to the reference tone images 21A to 21F, and an individual tone difference between the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B constituting the electro-optical device 140 is eliminated, and an appropriate tone image according to the input tone signal is displayed. Can be done.
(4-4) Since the correction data writing unit 44 is provided, the generated γ correction data can be automatically written into the memory 176 of the projector 100, so that the image adjustment of the projector 100 can be performed at higher speed. Can be.
[0043]
(4-5) By performing image capture using the two-dimensional image sensor 3, a plurality of gradation images 100A to 100F and a plurality of reference gradation images 21A to 21F can be simultaneously captured. Then, the captured image is converted into a digital signal suitable for a computer by the signal processing unit 31, so that digital image processing is performed by the image processing unit 42, and the generation of correction data can be simplified.
(4-6) By configuring the reference gradation image as the gray scale 21 printed on the projection surface 2, the gray scale 21 is always displayed on the projection surface 2. The comparison with the plurality of gradation images 100 </ b> A to 100 </ b> F can be easily performed, and the structure of the device is not complicated.
[0044]
(4-7) When performing the image adjustment of the projector 100, by executing a series of steps of the processing S <b> 6 to the processing S <b> 10 and the processing S <b> 12, acquisition of different gradation values can be simultaneously performed using the two-dimensional imaging element 3. Since the γ characteristic G1 can be obtained and acquired, the γ correction data can be calculated at high speed and with high accuracy.
(4-8) Since the writing of the γ correction data is performed in the processing S13, a series of procedures relating to the image adjustment of the projector 100 can be automatically performed, and the efficiency of the image adjustment can be improved.
[0045]
(5) Modification of the embodiment
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes the following modifications.
In the above-described embodiment, the reference gradation image is generated by directly printing the gray scale 21 on the projection surface 2, but the present invention is not limited to this. That is, a projector in which γ correction data is recorded in advance may be separately prepared, and an image signal including the same gradation signal as that of the projector to be adjusted may be input to display the reference gradation image on the projection surface. Further, as the reference gradation image generation means, LEDs having stable light emission luminance may be provided on the projection surface at different densities according to the gradation, and may be used as a plurality of reference gradation images.
[0046]
In the above-described embodiment, the image adjustment device 1 is used to obtain the γ correction data of the three-panel projector 100. However, the present invention is not limited to this, and may be used for a single-panel projector to perform light modulation. The electro-optical device is not limited to the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B, and the image adjustment device of the present invention may be used when obtaining gamma correction data of an electro-optical device using a micromirror.
[0047]
In the above-described embodiment, the image adjustment method of the present invention is used for image adjustment of the projection type projector 100. However, the present invention is not limited to this, and γ correction data of a direct-view type liquid crystal display, a plasma display, etc. At the time of calculation, the image adjustment method of the present invention may be adopted.
In addition, specific structures, procedures, shapes, and the like when implementing the present invention may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, a plurality of reference gradation images and a plurality of gradation images projected by the projector can be simultaneously captured by the image capturing means. Since the γ characteristic can be grasped by performing image processing on the gradation image thus obtained by the image processing means, the γ characteristic can be grasped at high speed and with high accuracy, and the correction data can be generated in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a structure of a projector to be adjusted according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a signal processing system of a projector to be adjusted in the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a structure of an image adjustment device according to the embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a reference scale included in the image adjustment device according to the embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a structure of a measurement control device included in the image adjustment device according to the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of an image adjusting method by the image adjusting apparatus according to the embodiment.
FIG. 7 is a display state on a screen when the reference scale is illuminated in the embodiment.
FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a display state on a screen in which a plurality of projected gradation images are displayed above a reference scale in the embodiment.
FIG. 9 is a graph showing γ characteristics obtained from a projection gradation image to be adjusted in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Image adjustment device
2 Projection surface
3 Two-dimensional image sensor
21 Gray scale (reference scale)
31 signal processing means (signal conversion unit)
41 Image signal input means
42 Image processing means
43 Correction Data Generation Means
44 Correction data writing means
100 projector
140 Electro-optical device
160 Projection optical system
176 memory (correction data storage unit)

Claims (6)

光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、この電気光学装置で変調された変調光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタの投写画像を調整するプロジェクタの画像調整装置であって、
前記プロジェクタの投写画像を投影する投写面と、
この投写面上に調整基準となる複数の基準階調画像を生成する基準階調画像生成手段と、
これら複数の基準階調画像に応じた階調信号を含み、調整対象となるプロジェクタに複数の階調画像を同時に表示させる画像信号を入力する画像信号入力手段と、
前記複数の基準階調画像、および前記プロジェクタにより投影された複数の階調画像を同時に画像データとして取り込む画像取込手段と、
この画像取込手段で取り込まれた画像データに基づいて、画像処理を行う画像処理手段と、
この画像処理手段による画像処理結果に基づいて、前記プロジェクタの画像表示用補正データを生成する補正データ生成手段とを備えていることを特徴とするプロジェクタの画像調整装置。
Adjusts a projection image of a projector including a light source, an electro-optical device that modulates a light beam emitted from the light source according to image information, and a projection optical system that enlarges and projects the modulated light beam modulated by the electro-optical device. An image adjustment device for a projector,
A projection surface for projecting a projection image of the projector,
Reference gradation image generating means for generating a plurality of reference gradation images serving as adjustment references on the projection surface;
Image signal input means for inputting an image signal including a gradation signal corresponding to the plurality of reference gradation images and causing the projector to be adjusted to simultaneously display the plurality of gradation images;
Image capturing means for simultaneously capturing the plurality of reference tone images and the plurality of tone images projected by the projector as image data,
Image processing means for performing image processing based on the image data captured by the image capturing means;
An image adjustment device for a projector, comprising: a correction data generation unit that generates correction data for image display of the projector based on a result of the image processing by the image processing unit.
請求項1に記載のプロジェクタの画像調整装置において、
前記補正データ生成手段は、各基準階調画像に対応する階調信号により投影されたそれぞれの階調画像と基準階調画像との差に基づいて、前記電気光学装置に入力される入力信号を補正することを特徴とするプロジェクタの画像調整装置。
The image adjustment device for a projector according to claim 1,
The correction data generating unit is configured to convert an input signal input to the electro-optical device based on a difference between each gradation image projected by a gradation signal corresponding to each reference gradation image and the reference gradation image. An image adjustment device for a projector, wherein the adjustment is performed.
請求項1または請求項2に記載のプロジェクタの画像調整装置において、
前記プロジェクタは、前記補正データ生成手段により生成された補正データを記録保存する補正データ記憶部を備え、
前記補正データ生成手段で生成された補正データをこの補正データ記憶部に書き込む補正データ書込手段を備えていることを特徴とするプロジェクタの画像調整装置。
The image adjustment device for a projector according to claim 1 or 2,
The projector includes a correction data storage unit that records and stores the correction data generated by the correction data generation unit,
An image adjustment apparatus for a projector, comprising: a correction data writing unit that writes correction data generated by the correction data generation unit into the correction data storage unit.
請求項1〜請求項3のいずれかに記載のプロジェクタの画像調整装置において、
前記画像取込手段は、前記投写面の所定領域を撮像可能な二次元撮像素子と、この二次元撮像素子で撮像された画像信号を、コンピュータに適合する信号に変換する信号変換部とを備えていることを特徴とするプロジェクタの画像調整装置。
An image adjustment device for a projector according to any one of claims 1 to 3,
The image capturing unit includes a two-dimensional image sensor capable of imaging a predetermined area of the projection surface, and a signal conversion unit that converts an image signal captured by the two-dimensional image sensor into a signal compatible with a computer. An image adjustment device for a projector, comprising:
請求項1〜請求項4のいずれかに記載のプロジェクタの画像調整装置において、
前記基準階調画像生成手段は、前記投写面上に印刷等により形成される複数の基準階調画像から構成される基準スケールを含むことを特徴とするプロジェクタの画像調整装置。
An image adjustment device for a projector according to any one of claims 1 to 4,
The image adjustment device for a projector, wherein the reference gradation image generation unit includes a reference scale composed of a plurality of reference gradation images formed on the projection surface by printing or the like.
入力される画像信号に基づいて、光学像を形成する電気光学装置を備えた画像表示装置の表示画像を調整する画像表示装置の画像調整方法であって、
調整基準となる複数の基準階調画像に応じた階調信号を含む画像信号を、調整対象となる画像表示装置に入力し、該画像表示装置に複数の階調画像を同時に表示させるステップと、
前記複数の基準階調画像および表示された複数の階調画像を同時に画像データとして取り込むステップと、
取り込まれた画像データに基づいて、画像処理を行うステップと、
画像処理結果に基づいて、前記画像表示装置の画像表示用補正データを生成するステップとを備えていることを特徴とする画像表示装置の調整方法。
An image adjustment method of an image display device that adjusts a display image of an image display device including an electro-optical device that forms an optical image based on an input image signal,
Inputting an image signal including a gradation signal corresponding to a plurality of reference gradation images as an adjustment reference to an image display device to be adjusted, and causing the image display device to simultaneously display the plurality of gradation images;
Simultaneously capturing the plurality of reference gradation images and the displayed plurality of gradation images as image data;
Performing image processing based on the captured image data;
Generating correction data for image display of the image display device based on a result of the image processing.
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