JP2015004734A - Image display device and image display program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示素子等の複数の表示素子を用いてカラー画像を表示する画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display apparatus that displays a color image using a plurality of display elements such as liquid crystal display elements.
上記のような画像表示装置では、長期間の使用に伴い、表示素子の入力階調−表示輝度特性（以下、ガンマ特性という）に経時変化が生じる傾向がある。例えば、液晶表示素子を用いた液晶プロジェクタでは、液晶層に光源からの強い光が照射されたり該光の照射によって熱が発生したり、さらには外部から水分が侵入したりすることで、液晶表示素子のガンマ特性が変動する。そして、このような表示素子のガンマ特性の経時変化により、表示画像の色味であるモニターガンマ値が所定の標準値（ｓＲＧＢ規格ではγ＝２．２）から乖離し、画質が低下する。 In the image display apparatus as described above, there is a tendency that the input gradation-display luminance characteristic (hereinafter referred to as gamma characteristic) of the display element changes with time with long-term use. For example, in a liquid crystal projector using a liquid crystal display element, a liquid crystal layer is irradiated with strong light from a light source, heat is generated by the light irradiation, and moisture enters from the outside, thereby causing liquid crystal display. The gamma characteristic of the element varies. Then, due to the change with time of the gamma characteristic of the display element, the monitor gamma value, which is the color of the display image, deviates from a predetermined standard value (γ = 2.2 in the sRGB standard), and the image quality deteriorates.
図１３には、ガンマ特性の経時変化の例を示している。１０１は画像表示装置の生産工程でのガンマ調整によってγ＝２．２に設定されたガンマ特性である。これに対して、１０２は経時変化によって中間調が明るくなったガンマ特性である。 FIG. 13 shows an example of a change with time of the gamma characteristic. Reference numeral 101 denotes a gamma characteristic set to γ = 2.2 by gamma adjustment in the production process of the image display apparatus. On the other hand, reference numeral 102 denotes a gamma characteristic in which the halftone becomes brighter with time.
一方、いわゆる３板式液晶プロジェクタのような複数の液晶表示素子によってそれぞれ異なる色光を変調してカラー画像を表示する場合には、液晶表示素子間のガンマ特性の経時変化量の差異によって、無彩色が色味を帯びるという画質低下が発生する。 On the other hand, when a color image is displayed by modulating different color lights by a plurality of liquid crystal display elements such as a so-called three-plate type liquid crystal projector, the achromatic color may be changed due to the difference in the amount of change with time of the gamma characteristic between the liquid crystal display elements. Degradation of image quality such as tint occurs.
特許文献１には、光センサによる検出結果に応じて表示画像の色味の変化を補正する（色ごとの光源の光量を制御する）画像表示装置が開示されている。また、特許文献２には、液晶表示素子のガンマ特性を装置側メモリに記憶しておき、液晶表示素子の交換時に装置側メモリに記憶されたガンマ特性と交換された液晶表示素子側のメモリに格納されたガンマ特性との差分を算出する画像表示装置が開示されている。この画像表示装置では、該差分に応じて、交換後の液晶表示素子を駆動するためのガンマ変換データ（ガンマ変換テーブル）を補正する。 Patent Document 1 discloses an image display device that corrects a change in color of a display image in accordance with a detection result by an optical sensor (controls the light amount of a light source for each color). In Patent Document 2, the gamma characteristic of the liquid crystal display element is stored in the device-side memory, and the liquid crystal display element-side memory exchanged with the gamma characteristic stored in the device-side memory when the liquid crystal display element is replaced. An image display device for calculating a difference from a stored gamma characteristic is disclosed. In this image display device, gamma conversion data (gamma conversion table) for driving the replaced liquid crystal display element is corrected according to the difference.
そして、このような先行技術から、複数の液晶表示素子のガンマ特性の経時変化を液晶表示素子ごとに補正するため、以下のような方法が一般には考えられる。光センサを用いて各液晶表示素子の経時変化後のガンマ特性を測定し、該測定されたガンマ特性と使用開始前にメモリに記憶した初期ガンマ特性との差分（経時変化量）を求める。そして、該経時変化量を相殺可能な補正量を用いてガンマ特性（またはガンマ変換データ）を補正する。 From such prior art, the following method is generally conceivable in order to correct the change over time in the gamma characteristics of a plurality of liquid crystal display elements for each liquid crystal display element. A gamma characteristic after a change with time of each liquid crystal display element is measured using an optical sensor, and a difference (amount of change with time) between the measured gamma characteristic and an initial gamma characteristic stored in a memory before the start of use is obtained. Then, the gamma characteristic (or gamma conversion data) is corrected using a correction amount that can cancel the change with time.
しかしながら、単に液晶表示素子ごとにガンマ特性を測定し、初期ガンマ特性からの経時変化量を補正すると、光センサの測定誤差に起因して、経時変化量に対する補正誤差（表示輝度の理想的なガンマカーブに対する差異）が色によって異なってしまう場合がある。この場合、表示されるカラー画像の色相が補正誤差に応じてシフトする。１つの液晶表示素子の補正誤差としてはわずかなものであっても、色味のシフトとしては目立ちやすく、例えば、無彩色画像を表示する際に、３原色の表示輝度の差異によって色味を帯びる場合がある。 However, if the gamma characteristic is simply measured for each liquid crystal display element and the amount of change with time from the initial gamma characteristic is corrected, the correction error for the amount of change with time (the ideal gamma of display brightness) The difference to the curve may vary depending on the color. In this case, the hue of the displayed color image is shifted according to the correction error. Even if the correction error of a single liquid crystal display element is small, the shift in color is conspicuous. For example, when displaying an achromatic image, the color is tinged due to the difference in display brightness of the three primary colors. There is a case.
本発明は、経時変化したガンマ特性に対する補正誤差が表示素子ごとに異なることによる画質への影響を低減することができるようにした画像表示装置および画像表示制御プログラムを提供する。 The present invention provides an image display apparatus and an image display control program capable of reducing the influence on the image quality due to the fact that the correction error with respect to the gamma characteristic that has changed over time is different for each display element.
本発明の一側面としての画像表示装置は、互いに異なる色域の光である複数の色光を合成して画像を表示する。該画像表示装置は、複数の色光がそれぞれ入射し、それぞれのガンマ特性に応じて入力階調に対して表示輝度を変化させる複数の表示素子と、複数の表示素子から射出された複数の色光を受光する光センサと、該光センサからの出力を用いて、各表示素子において該装置の累積表示時間の増加に伴い経時変化したガンマ特性の測定を行う測定手段と、該測定の結果から表示素子ごとに得られたガンマ特性の経時変化量のそれぞれに対応する個別補正量を用いて、複数の表示素子のそれぞれのガンマ特性を補正する第１の補正処理を行うガンマ補正手段とを有する。ガンマ補正手段は、累積表示時間をカウントする時間カウンタを有しており、第１の補正処理を、累積表示時間が所定時間に達した後に行う。そして、ガンマ補正手段は、累積表示時間が該所定時間に達する前は、複数の表示素子のうち第１の表示素子については測定の結果から得られた該第１の表示素子における経時変化量である第１の経時変化量に対応する第１の補正量を用いてガンマ特性を補正し、第１の表示素子とは異なる少なくとも１つの第２の表示素子については第１の経時変化量を用いて得られた第２の補正量を用いてガンマ特性を補正する第２の補正処理を行うことを特徴とする。 An image display device according to one aspect of the present invention displays an image by combining a plurality of color lights that are light of different color gamuts. The image display device includes a plurality of display elements that each receive a plurality of color lights and change display luminance with respect to an input gradation according to each gamma characteristic, and a plurality of color lights emitted from the plurality of display elements. An optical sensor that receives light, a measuring unit that measures gamma characteristics that have changed with time as the cumulative display time of the device increases in each display element using an output from the optical sensor, and a display element based on the result of the measurement Gamma correction means for performing a first correction process for correcting the respective gamma characteristics of the plurality of display elements, using the individual correction amounts corresponding to the respective temporal change amounts of the gamma characteristics obtained for each of the display elements. The gamma correction means has a time counter that counts the accumulated display time, and performs the first correction process after the accumulated display time reaches a predetermined time. Then, the gamma correction unit is configured to obtain a time-dependent change amount in the first display element obtained from the measurement result for the first display element among the plurality of display elements before the accumulated display time reaches the predetermined time. The gamma characteristic is corrected using a first correction amount corresponding to a certain first temporal change amount, and the first temporal change amount is used for at least one second display element different from the first display element. The second correction processing for correcting the gamma characteristic is performed using the second correction amount obtained in this way.
また、本発明の他の一側面としての画像表示プログラムは、互いに異なる色域の光である複数の色光を合成して画像を表示する画像表示装置であって、複数の色光がそれぞれ入射し、それぞれのガンマ特性に応じて入力階調に対して表示輝度を変化させる複数の表示素子と、複数の表示素子から射出された複数の色光を受光する光センサと、該光センサからの出力を用いて、各表示素子において該装置の累積表示時間の増加に伴い経時変化したガンマ特性の測定を行う測定手段と、該測定の結果から表示素子ごとに得られたガンマ特性の経時変化量のそれぞれに対応する個別補正量を用いて、複数の表示素子のそれぞれに対するガンマ特性を補正する第１の補正処理を行うコンピュータとを有する画像表示装置に適用される。コンピュータプログラムである該画像表示プログラムは、コンピュータに、累積表示時間をカウントさせ、第１の補正処理を、累積表示時間が所定時間に達した後に行わせる。さらに、コンピュータに、累積表示時間が所定時間に達する前は、複数の表示素子のうち第１の表示素子については測定の結果から得られた該第１の表示素子における経時変化量である第１の経時変化量に対応する第１の補正量を用いてガンマ特性を補正し、第１の表示素子とは異なる少なくとも１つの第２の表示素子については第１の経時変化量を用いて取得した第２の補正量を用いてガンマ特性を補正する第２の補正処理を行わせることを特徴とする。 An image display program according to another aspect of the present invention is an image display device that displays an image by combining a plurality of color lights that are light of different color gamuts. A plurality of display elements that change display luminance with respect to an input gradation according to each gamma characteristic, a light sensor that receives a plurality of color lights emitted from the plurality of display elements, and an output from the light sensor Measuring means for measuring the gamma characteristics that have changed over time as the cumulative display time of the device increases in each display element, and each of the time-dependent changes in gamma characteristics obtained for each display element from the measurement results. The present invention is applied to an image display apparatus having a computer that performs a first correction process for correcting gamma characteristics for each of a plurality of display elements using a corresponding individual correction amount. The image display program, which is a computer program, causes the computer to count the accumulated display time and cause the first correction process to be performed after the accumulated display time reaches a predetermined time. Furthermore, before the accumulated display time reaches a predetermined time, the first display element of the plurality of display elements is a first time change amount in the first display element obtained from the measurement result. The gamma characteristic is corrected using the first correction amount corresponding to the amount of change with time, and at least one second display element different from the first display element is obtained using the first amount of change with time. A second correction process for correcting the gamma characteristic using the second correction amount is performed.
本発明によれば、複数の表示素子を用いて画像を表示する画像表示装置において、経時変化したガンマ特性に対する補正誤差が表示素子ごと（つまりは色ごと）に異なることによる画質への影響を低減し、良好な画質の画像を表示することができる。 According to the present invention, in an image display apparatus that displays an image using a plurality of display elements, the influence on the image quality due to the fact that the correction error for the gamma characteristic that has changed over time differs for each display element (that is, for each color). In addition, it is possible to display an image with good image quality.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施例において、表示素子のガンマ特性とは、表示素子の駆動系に入力される画像信号の階調である入力階調（後述するガンマ変換テーブルによる変換前の階調）に対する表示素子の表示輝度（出力階調）の特性を意味する。例えば、液晶表示素子は一般に、Ｓ字カーブを描くＶＴ（印加電圧−透過率）特性を有する。このため、所定のガンマ値（例えばγ＝２．２）を有する入力階調−表示輝度特性を得るために、入力階調をガンマ変換データ（ガンマ変換テーブル）により変換（調整）した上でその変換後の階調に応じた駆動電圧を表示素子に印加する。先に説明した表示素子の経時変化によって、実際にはＶＴ特性が変化するが、ガンマ変換データが同じであれば、結果的に入力階調−表示輝度特性も変化する。本実施例では、このＶＴ特性の経時変化に起因する入力階調−表示輝度特性の変化を、表示素子のガンマ特性の経時変化と称する。また、ＶＴ特性が変化した場合にガンマ変換データをその変化を相殺するように補正することで、ガンマ特性の変化を補正できる。本実施例では、このガンマ変換データの補正をガンマ特性の補正と称する。 In the embodiment, the gamma characteristic of the display element is the display luminance of the display element with respect to an input gradation (gradation before conversion by a gamma conversion table described later) that is a gradation of an image signal input to the display element drive system. It means the characteristic of (output gradation). For example, a liquid crystal display element generally has a VT (applied voltage-transmittance) characteristic that draws an S-shaped curve. Therefore, in order to obtain an input gradation-display luminance characteristic having a predetermined gamma value (for example, γ = 2.2), the input gradation is converted (adjusted) with gamma conversion data (gamma conversion table) and then A driving voltage corresponding to the converted gradation is applied to the display element. Although the VT characteristic actually changes due to the temporal change of the display element described above, if the gamma conversion data is the same, as a result, the input gradation-display luminance characteristic also changes. In this embodiment, the change in the input gradation-display luminance characteristic caused by the change in the VT characteristic with time is referred to as the change in the gamma characteristic of the display element with time. Further, when the VT characteristic is changed, the gamma conversion data is corrected so as to cancel the change, so that the change in the gamma characteristic can be corrected. In this embodiment, this correction of gamma conversion data is referred to as correction of gamma characteristics.
本発明の発明者は、画像表示装置に用いられる複数の表示素子（特に液晶表示素子）のガンマ特性が、該装置が画像表示動作を行った累積時間である累積表示時間（以下、使用時間という）の増加とともに変化する際に、以下の変化特性を示すことを見いだした。基本的には、使用時間の増加に伴って表示素子ごとのガンマ特性の変化量が増加し、かつ表示素子間でのガンマ特性の変化量の差も増加する。つまり、複数の表示素子は、使用時間の増加に伴うガンマ特性の経時変化が互いに異なる。ただし、使用時間が少ない初期段階では、複数の表示素子のガンマ特性の変化量はほぼ同じである。 The inventor of the present invention has disclosed that the gamma characteristic of a plurality of display elements (particularly liquid crystal display elements) used in an image display apparatus is an accumulated display time (hereinafter referred to as a use time) which is an accumulated time during which the apparatus performs an image display operation. ) Was found to show the following change characteristics when changing with increasing. Basically, the amount of change in the gamma characteristic for each display element increases as the usage time increases, and the difference in the amount of change in the gamma characteristic between display elements also increases. That is, the plurality of display elements are different from each other in the change over time in the gamma characteristics accompanying the increase in usage time. However, in the initial stage where the usage time is short, the amount of change in the gamma characteristics of the plurality of display elements is substantially the same.
本実施例は、このようなガンマ特性の経時変化特性に注目したガンマ特性の補正を行う。具体的には、光センサからの出力を用いて、各表示素子において使用示時間の増加に伴い経時変化したガンマ特性の測定を行う。そして、該測定の結果から表示素子ごとに得られたガンマ特性の経時変化量のそれぞれに対応する個別補正量を用いて、複数の表示素子のそれぞれのガンマ特性を補正する処理（第１の補正処理）を行う。ただし、この第１の補正処理は、使用時間が所定時間に達した後に行う。 In this embodiment, the gamma characteristic is corrected by paying attention to such a time-dependent change characteristic of the gamma characteristic. Specifically, using the output from the optical sensor, the gamma characteristic that has changed with time as the usage indication time increases in each display element is measured. Then, a process (first correction) for correcting each gamma characteristic of each of the plurality of display elements using the individual correction amount corresponding to each time-dependent change amount of the gamma characteristic obtained for each display element from the measurement result. Process). However, the first correction process is performed after the usage time reaches a predetermined time.
一方、使用時間が上記所定時間に達する前は、以下のような第２の補正処理を行う。特定の表示素子（第１の表示素子）については、上記測定の結果から得られた該特定の表示素子における経時変化量（第１の経時変化量）に対応する補正量（第１の補正量）を用いてガンマ特性を補正する。また、他の表示素子（第２の表示素子）については第１の経時変化量を用いて得られた補正量（第２の補正量）を用いてガンマ特性を補正する。 On the other hand, before the usage time reaches the predetermined time, the following second correction processing is performed. For a specific display element (first display element), a correction amount (first correction amount) corresponding to a temporal change amount (first temporal change amount) in the specific display element obtained from the measurement result. ) To correct the gamma characteristic. For other display elements (second display elements), the gamma characteristic is corrected using the correction amount (second correction amount) obtained by using the first temporal change amount.
このような補正処理の切り替えにより、複数の表示素子のガンマ特性が上記のような経時変化特性を有する場合でも、使用時間にかかわらず、各表示素子のガンマ特性の経時変化による表示画像の画質の劣化（色味の変動等）を良好に補正することができる。より詳細には、光センサを用いたガンマ特性の測定誤差に起因するガンマ特性の補正誤差の色ごとの違いによって、表示されるカラー画像の色相が補正誤差に応じてシフトすることを防止することができる。 Even if the gamma characteristics of a plurality of display elements have the above-mentioned time-varying characteristics due to such switching of correction processing, the image quality of the display image due to the time-dependent change of the gamma characteristics of each display element is controlled regardless of the usage time. Degradation (color variation, etc.) can be corrected well. More specifically, the hue of the displayed color image is prevented from shifting according to the correction error due to the difference in the correction error of the gamma characteristic caused by the measurement error of the gamma characteristic using the optical sensor. Can do.
なお、使用時間（累積表示時間）の始点は、例えば、画像表示装置が生産工場から各表示素子のガンマ特性が所定の特性を有するように調整されて出荷された後（工場出荷時より後で）、はじめてユーザにより画像表示装置の電源が投入された時点とすればよい。 The starting point of the usage time (cumulative display time) is, for example, after the image display device is shipped from the production factory so that the gamma characteristic of each display element has a predetermined characteristic (after the factory shipment). ), When the power of the image display device is turned on by the user for the first time.
図１には、本発明の実施例１である画像表示装置としての液晶プロジェクタの使用例を示す。液晶プロジェクタ２０１は、光源からの光を、画像供給装置であるビデオプレーヤ２０２からケーブル（または無線通信）２０３を介して入力された画像信号（映像信号）に応じて表示素子としての液晶表示素子により変調することで画像を形成する。そして、この画像を被投射面であるスクリーン２０４に投射して投射画像２０５を表示する。 FIG. 1 shows an example of use of a liquid crystal projector as an image display apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. The liquid crystal projector 201 uses a liquid crystal display element as a display element in accordance with an image signal (video signal) input from a video player 202 serving as an image supply device via a cable (or wireless communication) 203 from a light source. An image is formed by modulation. And this image is projected on the screen 204 which is a to-be-projected surface, and the projection image 205 is displayed.
図２には、液晶プロジェクタ２０１の光学系の構成を示す。光源３０１から発せられた光は、照明光学系３０２によって偏光方向が揃った偏光光に変換され、かつその強度分布が均一化される。 FIG. 2 shows the configuration of the optical system of the liquid crystal projector 201. The light emitted from the light source 301 is converted into polarized light having a uniform polarization direction by the illumination optical system 302, and the intensity distribution is made uniform.
照明光学系３０２から射出した光は、ダイクロイックミラー３０３により、緑色域の光であるＧ光と、赤色域および青色域の色光であるＲ光およびＢ光とに分離される。ダイクロイックミラー３０３を透過したＧ光は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３０４にて反射され、Ｇ用液晶表示素子（以下、Ｇ液晶パネルという）３０７Ｇに入射する。Ｇ液晶パネル３０７Ｇにて変調されたＧ光は、ＰＢＳ３０４を透過した後、ＰＢＳ３０６で反射され、投射光学系３０８に向かう。 Light emitted from the illumination optical system 302 is separated by the dichroic mirror 303 into G light that is green light and R and B light that are red and blue color light. The G light transmitted through the dichroic mirror 303 is reflected by a polarization beam splitter (PBS) 304 and enters a G liquid crystal display element (hereinafter referred to as a G liquid crystal panel) 307G. The G light modulated by the G liquid crystal panel 307G passes through the PBS 304, is reflected by the PBS 306, and travels toward the projection optical system 308.
また、ダイクロイックミラー３０３にて反射されたＲ光およびＢ光のうちＢ光は、不図示の波長選択性偏光板によってその偏光方向が９０度回転され、ＰＢＳ３０５を透過してＢ用液晶表示素子（以下、Ｂ液晶パネルという）３０７Ｂに入射する。Ｂ液晶パネル３０７Ｂにて変調されたＢ光は、ＰＢＳ３０５で反射され、ＰＢＳ３０６も透過し、投射光学系３０８に向かう。一方、ダイクロイックミラー３０３にて反射されたＲ光は、ＰＢＳ３０５で反射されてＲ用液晶表示素子（以下、Ｒ液晶パネルという）３０７Ｒに入射する。Ｒ液晶パネル３０７Ｒにて変調されたＲ光は、ＰＢＳ３０５を透過し、ＰＢＳ３０６も透過して投射光学系３０８に向かう。 Of the R light and B light reflected by the dichroic mirror 303, the B light has its polarization direction rotated by 90 degrees by a wavelength-selective polarizing plate (not shown), passes through the PBS 305, and passes through the B liquid crystal display element ( (Hereinafter referred to as B liquid crystal panel) 307B. The B light modulated by the B liquid crystal panel 307B is reflected by the PBS 305, passes through the PBS 306, and travels toward the projection optical system 308. On the other hand, the R light reflected by the dichroic mirror 303 is reflected by the PBS 305 and enters an R liquid crystal display element (hereinafter referred to as an R liquid crystal panel) 307R. The R light modulated by the R liquid crystal panel 307R passes through the PBS 305, passes through the PBS 306, and travels toward the projection optical system 308.
ＰＢＳ３０６にて合成され、投射画像２０５を形成するＧ光、Ｂ光およびＲ光は、投射光学系３０８によって、図２に示したスクリーン２０４に投射される。 The G light, B light, and R light that are combined by the PBS 306 and form the projection image 205 are projected onto the screen 204 shown in FIG. 2 by the projection optical system 308.
ＰＢＳ３０６のうち投射光学系３０８に向かうＧ光、Ｒ光およびＢ光（以下、これらを表示光ともいう）のいずれもが透過しない面に、光センサ３０９が配置されている。光センサ３０９は、ＰＢＳ３０６が、ＲＧＢの表示光に対して一定割合の漏れ光を生じさせる特性を利用し、この漏れ光（つまりは、Ｒ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂから射出した色光の一部）を受光してその光量を測定する。漏れ光の光量（輝度）を測定することで、投射画像２０５の輝度（表示輝度）を間接的に測定することができる。以下の説明では、光センサ３０９を用いて測定される漏れ光の輝度も、表示輝度（または測定輝度）という。 An optical sensor 309 is disposed on the surface of the PBS 306 that does not transmit any of the G light, R light, and B light (hereinafter also referred to as display light) toward the projection optical system 308. The optical sensor 309 uses the characteristic that the PBS 306 generates a certain amount of leakage light with respect to the RGB display light, and the leakage light (that is, the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B is emitted from the light sensor 309. Receive a part of color light) and measure the amount of light. By measuring the light amount (luminance) of the leaked light, the luminance (display luminance) of the projected image 205 can be indirectly measured. In the following description, the luminance of leakage light measured using the optical sensor 309 is also referred to as display luminance (or measurement luminance).
図３には、液晶プロジェクタ２０１の上記光学系の構成と電気回路の構成を示している。なお、この図では、Ｒ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂをまとめて液晶パネル３０７として示している。 FIG. 3 shows the configuration of the optical system and the configuration of the electric circuit of the liquid crystal projector 201. In this figure, the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B are collectively shown as a liquid crystal panel 307.
液晶プロジェクタ２０１に入力された映像信号は、映像処理部４０１にてブライトネス補正、コントラスト補正、色変換処理等の各種映像処理を受けることで、各液晶パネル３０７の駆動に適した映像信号（画像信号）に変換される。 The video signal input to the liquid crystal projector 201 is subjected to various video processing such as brightness correction, contrast correction, and color conversion processing in the video processing unit 401, so that a video signal (image signal suitable for driving each liquid crystal panel 307) is obtained. ).
変換された映像信号は、ガンマ変換部４０２に入力される。液晶パネル３０７は、映像信号の階調（入力階調）に比例した液晶駆動電圧が印加されると、図４（ａ）に示すように非線形の輝度特性（ＶＴ特性）に従った光量（輝度）を有する表示光を射出する。ガンマ変換部４０２は、入力階調と表示輝度（出力階調）との関係を示すガンマ特性が適切なガンマ値（例えば、ｓＲＧＢ規格ではγ＝２．２）を有する特性（図７（ａ）中の１０１）となるようにガンマ変換テーブルを用いて階調変換処理を行う。具体的には、図４（ｂ）に示すような非線形のガンマ変換データ（ガンマ変換テーブル）を用いて、ガンマ変換前の映像信号の入力階調を、液晶パネルに印加する液晶駆動電圧に対応するガンマ変換後の階調（駆動階調）に変換する。ガンマ変換テーブルは、Ｒ、ＧおよびＢの液晶パネル３０７ごとに設けられている。本実施例では、先に説明したように、このガンマ変換テーブルを補正することによって各液晶パネル３０７のガンマ特性の補正を行う。 The converted video signal is input to the gamma conversion unit 402. When a liquid crystal driving voltage proportional to the gradation (input gradation) of the video signal is applied to the liquid crystal panel 307, as shown in FIG. 4A, the light amount (luminance) according to the non-linear luminance characteristic (VT characteristic). ) Is emitted. The gamma conversion unit 402 has a characteristic in which the gamma characteristic indicating the relationship between the input gradation and the display luminance (output gradation) has an appropriate gamma value (for example, γ = 2.2 in the sRGB standard) (FIG. 7A). The gradation conversion processing is performed using the gamma conversion table so as to be 101). Specifically, by using nonlinear gamma conversion data (gamma conversion table) as shown in FIG. 4B, the input gradation of the video signal before gamma conversion corresponds to the liquid crystal driving voltage applied to the liquid crystal panel. The tone is converted to a tone (drive tone) after gamma conversion. The gamma conversion table is provided for each of the R, G, and B liquid crystal panels 307. In this embodiment, as described above, the gamma characteristic of each liquid crystal panel 307 is corrected by correcting the gamma conversion table.
ガンマ変換テーブルは、ガンマメモリとしてのＲＯＭ４０６に、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４０７として記憶されている。ガンマ変換部４０２にてガンマ変換された映像信号は、液晶駆動部４０３へと入力される。液晶駆動部４０３は、ガンマ変換された映像信号の階調（駆動階調）に応じた液晶駆動電圧を生成し、これを液晶パネル３０７に印加して該液晶パネル３０７を駆動する。 The gamma conversion table is stored as a lookup table (LUT) 407 in the ROM 406 as a gamma memory. The video signal that has been gamma-converted by the gamma converter 402 is input to the liquid crystal driver 403. The liquid crystal driving unit 403 generates a liquid crystal driving voltage corresponding to the gradation (driving gradation) of the video signal subjected to gamma conversion, and applies this to the liquid crystal panel 307 to drive the liquid crystal panel 307.
光センサ３０９は、前述した漏れ光を光電変換し、該漏れ光の光量に応じた値を有する電気信号を出力する。光センサ３０９から出力されたアナログ信号としての電気信号は、ＡＤコンバータ４０４によりデジタル信号に変換されてＣＰＵ４０５に入力される。 The optical sensor 309 photoelectrically converts the leakage light described above and outputs an electric signal having a value corresponding to the amount of the leakage light. An electrical signal as an analog signal output from the optical sensor 309 is converted into a digital signal by the AD converter 404 and input to the CPU 405.
前述したＲＯＭ４０６は、不揮発性メモリにより構成されており、上述したガンマ変換テーブル（ＬＵＴ）４０７と、光センサ３０９による初期測定輝度データ（これについては後述する）を保存するための領域（測定値メモリ）４０８とを含む。ＣＰＵ４０５は、コンピュータとして液晶プロジェクタ２０１の各動作を制御するとともに、測定手段として上記光センサ３０９からの出力を用いた輝度測定を行う。また、ＣＰＵ４０５は、ガンマ補正手段としてガンマ変換テーブルの補正処理を行う。さらに、ＣＰＵ４０５は、内蔵した時間カウンタ機能により、液晶プロジェクタ２０１の出荷時からの使用時間のカウントも行う。 The ROM 406 described above is configured by a nonvolatile memory, and an area (measurement value memory) for storing the above-described gamma conversion table (LUT) 407 and initial measurement luminance data (which will be described later) by the optical sensor 309. ) 408. The CPU 405 controls each operation of the liquid crystal projector 201 as a computer, and performs luminance measurement using the output from the optical sensor 309 as a measurement unit. The CPU 405 performs a gamma conversion table correction process as a gamma correction unit. Further, the CPU 405 counts the usage time from the time of shipment of the liquid crystal projector 201 by using the built-in time counter function.
次に、各液晶パネルにおいて液晶プロジェクタ２０１の使用時間の増加に伴って経時変化したガンマ特性を補正するためのガンマ変換テーブルの補正処理について説明する。本実施例では、経時変化したガンマ特性を光センサ３０９を用いて実際に測定し、該測定ガンマ特性の工場出荷時のガンマ特性（以下、初期ガンマ特性という）または前回補正したガンマ特性からの変化分を補う補正ガンマ変換テーブルを算出する。そして、この補正ガンマ変換テーブルを、補正前のガンマ変換テーブルに代えてガンマ変換部４０２に設定する。 Next, a gamma conversion table correction process for correcting gamma characteristics that have changed with time as the usage time of the liquid crystal projector 201 increases in each liquid crystal panel will be described. In this embodiment, the gamma characteristic that has changed with time is actually measured using the optical sensor 309, and the measured gamma characteristic changes from the factory-shipped gamma characteristic (hereinafter referred to as initial gamma characteristic) or the previously corrected gamma characteristic. A correction gamma conversion table that compensates for minutes is calculated. The corrected gamma conversion table is set in the gamma conversion unit 402 instead of the gamma conversion table before correction.
ここでは、液晶パネル３０７（つまりは液晶プロジェクタ２０１）で実際に得られるガンマ特性が、使用時間の増加に伴う経時変化によって、初期ガンマ特性よりも明るいガンマ特性に変化する場合について説明する。ただし、経時変化によって、ガンマ特性が初期ガンマ特性よりも暗くなる特性に変化する場合でも、以下に説明するガンマ変換テーブル補正処理を同様に適用することができる。 Here, a case will be described in which the gamma characteristic actually obtained by the liquid crystal panel 307 (that is, the liquid crystal projector 201) changes to a gamma characteristic brighter than the initial gamma characteristic due to a change with time as the usage time increases. However, even when the gamma characteristic changes to a characteristic that becomes darker than the initial gamma characteristic due to a change with time, the gamma conversion table correction process described below can be similarly applied.
図５のフローチャートは、液晶プロジェクタ２０１の使用開始後に行われる上記ガンマ変換テーブル補正処理を可能とするために該液晶プロジェクタ２０１の生産工程にて行われる前処理の手順を示している。この前処理およびガンマ変換テーブル補正処理を含む処理全体は、ＣＰＵ４０５が、コンピュータプログラムとしての画像表示プログラムに従って実行する。このことは、後述する実施例２でも同じである。 The flowchart of FIG. 5 shows the procedure of preprocessing performed in the production process of the liquid crystal projector 201 to enable the gamma conversion table correction processing performed after the use of the liquid crystal projector 201 is started. The entire processing including the preprocessing and the gamma conversion table correction processing is executed by the CPU 405 according to an image display program as a computer program. This is the same in the second embodiment described later.
図５のＳＴＥＰ６０１では、ＣＰＵ４０５は、ガンマ調整を行う。すなわち、各液晶パネル３０７のガンマ値γが標準値である２．２（ただし、他の値でもよい）となるように、工場出荷時のガンマ変換テーブル４０２のデータである初期ガンマ変換テーブルを決定する。ＳＴＥＰ６０２にて、決定した初期ガンマ変換テーブルを、ＬＵＴ４０７に書き込む。 In STEP 601 of FIG. 5, the CPU 405 performs gamma adjustment. That is, the initial gamma conversion table, which is the data of the gamma conversion table 402 at the time of shipment from the factory, is determined so that the gamma value γ of each liquid crystal panel 307 becomes the standard value 2.2 (however, other values may be used). To do. In STEP 602, the determined initial gamma conversion table is written into the LUT 407.
次にＳＴＥＰ６０３では、ＣＰＵ４０５は、初期ガンマ特性の測定（初期測定）を行う。図６のフローチャートは、この初期測定の手順を示している。 Next, in STEP 603, the CPU 405 measures the initial gamma characteristic (initial measurement). The flowchart of FIG. 6 shows the procedure of this initial measurement.
図６のＳＴＥＰ７０１では、ＣＰＵ４０５は、ガンマ特性を測定する液晶パネルをＲ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂの中から決定する。そして、ＳＴＥＰ７０２〜ＳＴＥＰ７０４にて、ＣＰＵ４０５は、ガンマ特性を測定する液晶パネルに対して入力階調としての所定階調の画像を入力し、そのときの光センサ３０９の出力を用いて上述した漏れ光の輝度を計測する（ＳＴＥＰ７０３）。本実施例では、ＳＴＥＰ７０２〜ＳＴＥＰ７０４を繰り返すことで、７段階（ｉ＝１〜７）の入力階調での光センサ３０９による輝度の測定を行い、これら入力階調に対する測定輝度の特性、つまりはガンマ特性を取得する。図７（ａ）には、こうして測定された初期ガンマ特性の例を示す。γ＝２．２のガンマ特性（初期ガンマ特性）１０１に沿った初期輝度８０１が測定されている。 In STEP 701 of FIG. 6, the CPU 405 determines a liquid crystal panel for measuring the gamma characteristic from among the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B. In STEP 702 to STEP 704, the CPU 405 inputs an image having a predetermined gradation as an input gradation to the liquid crystal panel for measuring the gamma characteristic, and uses the output of the optical sensor 309 at the time, the above-described leakage light. Is measured (STEP 703). In this embodiment, by repeating STEP 702 to STEP 704, luminance is measured by the optical sensor 309 at seven levels (i = 1 to 7) of input gradations, and the measured luminance characteristics with respect to these input gradations, that is, Get gamma characteristics. FIG. 7A shows an example of the initial gamma characteristic thus measured. An initial luminance 801 along the gamma characteristic (initial gamma characteristic) 101 of γ = 2.2 is measured.
ＳＴＥＰ７０５では、ＣＰＵ４０５は、ＳＴＥＰ７０２〜ＳＴＥＰ７０４の処理をＲ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのすべてに対して行ったか否かを判定する。まだ該処理を行っていない液晶パネルが残存する場合は、ＳＴＥＰ７０１に戻って、まだ該処理を行っていない液晶パネルに対してＳＴＥＰ７０２〜ＳＴＥＰ７０４の処理を行う。ＳＴＥＰ７０２〜ＳＴＥＰ７０４の処理をＲ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのすべてに対して行った場合は、図５のＳＴＥＰ６０４に進む。 In STEP 705, the CPU 405 determines whether or not the processing in STEP 702 to STEP 704 has been performed for all of the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B. If a liquid crystal panel that has not been subjected to the processing still remains, the processing returns to STEP 701 and the processing of STEP 702 to STEP 704 is performed on the liquid crystal panel that has not yet been subjected to the processing. When the processing of STEP702 to STEP704 is performed for all of the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B, the process proceeds to STEP604 in FIG.
ＳＴＥＰ６０４では、ＣＰＵ４０５は、計測した初期ガンマ特性を、測定値メモリ４０８に保存する。こうして初期測定を終了する。 In STEP 604, the CPU 405 stores the measured initial gamma characteristic in the measurement value memory 408. Thus, the initial measurement is completed.
次に、図８のフローチャートを用いて、ガンマ変換テーブル補正処理の手順を説明する。ユーザの指示等により、上記画像表示プログラムのうちガンマ変換テーブル補正処理を実行するためのプログラム部分を起動させると、ＣＰＵ４０５は、ＳＴＥＰ９０１から処理を開始する。ＳＴＥＰ９０１では、ＣＰＵ４０５は、時間カウンタ機能により取得された使用時間が、所定時間である５０００時間未満（５０００時間に達する前）か５０００時間以上（５０００時間に達した後）かを判定する。使用時間が５０００時間以上であれば、ＣＰＵ４０５はＳＴＥＰ９０３に進んで後述する第１の補正処理を行う。一方、使用時間が５０００時間未満であれば、ＣＰＵ４０５はＳＴＥＰ９０２に進んで後述する第２の補正処理を行う。 Next, the procedure of the gamma conversion table correction process will be described using the flowchart of FIG. When the program portion for executing the gamma conversion table correction process in the image display program is activated by a user instruction or the like, the CPU 405 starts the process from STEP 901. In STEP901, the CPU 405 determines whether the usage time acquired by the time counter function is less than a predetermined time of 5000 hours (before reaching 5000 hours) or more than 5000 hours (after reaching 5000 hours). If the usage time is 5000 hours or more, the CPU 405 proceeds to STEP 903 and performs a first correction process described later. On the other hand, if the usage time is less than 5000 hours, the CPU 405 proceeds to STEP 902 and performs a second correction process described later.
本実施例にて説明するＲ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂは、予め実験にて各液晶パネルのガンマ特性の経時変化の傾向が把握できている。具体的には、使用時間が５０００時間に達する前は、該３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性は同じ方向（より明るくなる方向）にほぼ同等の変化量だけ経時変化する。しかし、使用時間が５０００時間に達した後は、該３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性が変化する方向は同じであるが、その変化量の差が大きくなる。そこで、本実施例では、５０００時間を使用時間の閾値として、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性の補正処理の方法（アルゴリズム）を切り替える。なお、５０００時間は例に過ぎず、使用時間は、表示素子の経時変化の特性に応じて任意に決定すればよい。 In the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B described in this embodiment, the tendency of the gamma characteristic of each liquid crystal panel to change with time can be grasped in advance by experiments. Specifically, before the usage time reaches 5000 hours, the gamma characteristics of the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B change over time in substantially the same amount of change in the same direction (brighter direction). However, after the usage time reaches 5000 hours, the gamma characteristics of the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B change in the same direction, but the difference in the amount of change increases. In this embodiment, therefore, the gamma characteristic correction processing method (algorithm) of the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B is switched using 5000 hours as a threshold for use time. Note that 5000 hours is merely an example, and the usage time may be arbitrarily determined according to the characteristics of the change over time of the display element.
次に、図９のフローチャートを用いて、ＳＴＥＰ９０２にて行われる第２の補正処理についてまず説明する。図９のＳＴＥＰ１００１では、ＣＰＵ４０５は、Ｒ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのそれぞれの経時変化後のガンマ特性の測定を行う。ここでは、図６に示した初期測定と同様の手順で、光センサ３０９の出力を用いて７階調の入力階調に対する輝度の測定を行う。 Next, the second correction process performed in STEP 902 will be described first using the flowchart of FIG. In STEP 1001 of FIG. 9, the CPU 405 measures the gamma characteristics of the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B after aging. Here, the luminance for the input gradation of 7 gradations is measured using the output of the optical sensor 309 in the same procedure as the initial measurement shown in FIG.
次に、ＳＴＥＰ１００２では、ＣＰＵ４０５は、Ｒ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのうちいずれの液晶パネル用のガンマ変換テーブルの補正量を計算するかを決定する。 Next, in STEP 1002, the CPU 405 determines which of the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B should calculate the correction amount of the gamma conversion table for the liquid crystal panel.
次に、ＳＴＥＰ１００３では、ＣＰＵ４０５は、測定値メモリ４０８に保存されたＧ液晶パネル３０７Ｇの初期ガンマ特性（または前回補正後のガンマ特性）と今回測定されたＧ液晶パネル３０７Ｇのガンマ特性との差を算出する。すなわち、ガンマ特性の経時変化量としての輝度変化量（第１の経時変化量）を算出する。本実施例では、ＣＰＵ４０５は、ＳＴＥＰ１００３とＳＴＥＰ１００４の繰り返しにより、７段階（ｉ＝１〜７）の入力階調での輝度変化量を算出する。そして、ＣＰＵ４０５は、算出したＧ液晶パネル３０７Ｇでの輝度変化量に対応する補正量として、ＬＵＴ４０７に書き込まれているＧ液晶パネル３０７Ｇ用のガンマ変換テーブルを補正するための補正量（第１の補正量）を算出する。なお、Ｇ液晶パネル３０７Ｇが第１の表示素子に相当し、他の２つ（少なくとも１つでよい）のＲ用およびＢ用液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｂが第２の表示素子に相当する。 Next, in STEP 1003, the CPU 405 calculates the difference between the initial gamma characteristic of the G liquid crystal panel 307G (or the gamma characteristic after the previous correction) stored in the measurement value memory 408 and the gamma characteristic of the G liquid crystal panel 307G measured this time. calculate. That is, a luminance change amount (first temporal change amount) as a temporal change amount of the gamma characteristic is calculated. In the present embodiment, the CPU 405 calculates the amount of change in luminance at seven levels (i = 1 to 7) of input gradations by repeating STEP 1003 and STEP 1004. Then, the CPU 405 uses a correction amount (first correction) for correcting the gamma conversion table for the G liquid crystal panel 307G written in the LUT 407 as a correction amount corresponding to the calculated luminance change amount in the G liquid crystal panel 307G. Amount). The G liquid crystal panel 307G corresponds to the first display element, and the other two (or at least one) R and B liquid crystal panels 307R and 307B correspond to the second display element.
さらに、ＣＰＵ４０５は、ＳＴＥＰ１００２〜ＳＴＥＰ１００５の繰り返しにより、ＬＵＴ４０７に書き込まれているＲおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｂ用のガンマ変換テーブルを補正するための補正量（第２の補正量）も算出する。本実施例では、第２の補正量を、液晶パネル３０７Ｇでの輝度変化量である第１の経時変化量を用いて算出（取得）する。より具体的には、本実施例では、第２の補正量として、第１の補正量をそのまま用いる。 Furthermore, the CPU 405 also calculates a correction amount (second correction amount) for correcting the gamma conversion tables for the R and B liquid crystal panels 307R and 307B written in the LUT 407 by repeating STEP 1002 to STEP 1005. In the present embodiment, the second correction amount is calculated (acquired) using the first temporal change amount that is the luminance change amount in the liquid crystal panel 307G. More specifically, in this embodiment, the first correction amount is used as it is as the second correction amount.
例えば、図７（ａ）中の入力階調である８０階調での測定輝度を例として説明する。初期ガンマ特性１０１上の８０階調での初期輝度８０１に対して、経時変化後の輝度８０２が測定された場合、経時変化によって輝度変化量８０３だけ輝度が増加したことを示す。一方、図７（ｂ）にはガンマ変換テーブルを示す。８０階調での輝度変化量（輝度増加量）８０３を相殺するための初期ガンマ変換テーブル８０４に対する補正量としては、８０階調での変換値８０７を補正ガンマ変換テーブル８０５上の変換値８０８に減少させる値を設定すればよい。このようにして、Ｇ液晶パネル３０７Ｇ用のガンマ変換テーブルに対する各入力階調での補正量を、各入力階調での輝度変化量に対応する値として得ることができる。 For example, the measurement luminance at 80 gradations which is the input gradation in FIG. 7A will be described as an example. When the luminance 802 after change with time is measured with respect to the initial luminance 801 at 80 gradations on the initial gamma characteristic 101, it indicates that the luminance is increased by the luminance change amount 803 due to the change with time. On the other hand, FIG. 7B shows a gamma conversion table. As a correction amount for the initial gamma conversion table 804 for canceling the luminance change amount (brightness increase amount) 803 in 80 gradations, the conversion value 807 in 80 gradations is converted into a conversion value 808 in the correction gamma conversion table 805. What is necessary is just to set the value to reduce. In this way, the correction amount at each input gradation with respect to the gamma conversion table for the G liquid crystal panel 307G can be obtained as a value corresponding to the luminance change amount at each input gradation.
さらに、ＣＰＵ４０５は、Ｇ液晶パネル３０７Ｇの各入力階調での輝度変化量を、ＲおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｂ用のガンマ変換テーブルに対する各入力階調での補正量を算出するためにも使用する。したがって、Ｇ液晶パネル３０７Ｇについては、その経時変化後のガンマ特性は初期ガンマ特性またはこれに近いガンマ特性に補正される。一方、ＲおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｂについては、Ｇ液晶パネル３０７Ｇでの輝度変化量を補正する量だけ、ガンマ特性が補正される。 Further, the CPU 405 uses the luminance change amount at each input gradation of the G liquid crystal panel 307G to calculate the correction amount at each input gradation with respect to the gamma conversion table for the R and B liquid crystal panels 307R and 307B. To do. Therefore, for the G liquid crystal panel 307G, the gamma characteristic after the change with time is corrected to the initial gamma characteristic or a gamma characteristic close thereto. On the other hand, with respect to the R and B liquid crystal panels 307R and 307B, the gamma characteristics are corrected by an amount for correcting the luminance change amount in the G liquid crystal panel 307G.
なお、本実施例では、図６に示した手順で、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂに対して光センサ３０９を用いて７つの入力階調に対する表示輝度を測定した後、どの液晶パネルにおける輝度変化量を算出するかを決定した。しかし、まずどの液晶パネルにおける輝度変化量を算出するかを決めた後、その液晶パネルに対してのみ上記測定を行ってもよい。 In this embodiment, after the display luminance for the seven input gradations is measured for the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B using the optical sensor 309 according to the procedure shown in FIG. It was determined whether to calculate the amount of change in luminance. However, the measurement may be performed only for the liquid crystal panel after determining which liquid crystal panel the luminance change amount is to be calculated first.
次に、図１０のフローチャートを用いて、ＳＴＥＰ９０３にて行われる第１の補正処理について説明する。図１０のＳＴＥＰ１１０１では、ＣＰＵ４０５は、Ｒ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのそれぞれの経時変化後のガンマ特性の測定を行う。ここでは、図６に示した初期測定と同様の手順で、光センサ３０９の出力を用いて７階調の入力階調に対する輝度の測定を行う。 Next, the first correction process performed in STEP 903 will be described using the flowchart of FIG. In STEP 1101 of FIG. 10, the CPU 405 measures the gamma characteristics of the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B after aging. Here, the luminance for the input gradation of 7 gradations is measured using the output of the optical sensor 309 in the same procedure as the initial measurement shown in FIG.
そして、ＳＴＥＰ１１０２では、ＣＰＵ４０５は、Ｒ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのうちいずれの液晶パネルのガンマ特性（ガンマ変換テーブル）の補正量を計算するかを決定する。以下、補正量を計算すると決定された液晶パネルを、補正量計算パネルという。 In STEP 1102, the CPU 405 determines which of the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B to calculate the correction amount of the gamma characteristic (gamma conversion table) of which liquid crystal panel. Hereinafter, the liquid crystal panel determined to calculate the correction amount is referred to as a correction amount calculation panel.
続いて、ＳＴＥＰ１１０３では、ＣＰＵ４０５は、測定値メモリ４０８に保存された補正量計算パネルの初期ガンマ特性（または前回補正後のガンマ特性）と今回測定された同液晶パネルのガンマ特性との差を算出する。すなわち、ガンマ特性の経時変化量としての輝度変化量を算出する。 Subsequently, in STEP 1103, the CPU 405 calculates a difference between the initial gamma characteristic of the correction amount calculation panel stored in the measurement value memory 408 (or the gamma characteristic after the previous correction) and the gamma characteristic of the liquid crystal panel measured this time. To do. That is, the luminance change amount as the change amount of the gamma characteristic with time is calculated.
そして、ＣＰＵ４０５は、ＳＴＥＰ１１０３とＳＴＥＰ１１０４の繰り返しにより、７段階（ｉ＝１〜７）の入力階調での輝度変化量を算出する。さらに、ＣＰＵ４０５は、補正量計算パネルでの輝度変化量に対応する補正量（個別補正量）を算出する。 Then, the CPU 405 calculates the luminance change amount at the input gradation of seven stages (i = 1 to 7) by repeating STEP 1103 and STEP 1104. Further, the CPU 405 calculates a correction amount (individual correction amount) corresponding to the luminance change amount on the correction amount calculation panel.
ＣＰＵ４０５は、ＳＴＥＰ１１０２〜ＳＴＥＰ１１０５の繰り返しにより、Ｒ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂ用のガンマ変換テーブルのそれぞれに対する個別補正量を算出する。個別補正量を用いてＲ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂ用のガンマ変換テーブルをそれぞれ補正することで、Ｒ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性は、初期ガンマ特性またはこれに近いガンマ特性に補正される。 The CPU 405 calculates individual correction amounts for each of the gamma conversion tables for the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B by repeating STEP 1102 to STEP 1105. By correcting the gamma conversion tables for the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B using the individual correction amounts, the gamma characteristics of the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B are the initial gamma characteristics. Or it is corrected to a gamma characteristic close to this.
以上説明したように、本実施例では、使用時間が少ない間（５０００時間に達する前）は、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性の経時変化量が同程度であるとして扱う。そして、Ｇ液晶パネル３０７Ｇでの経時変化量に対応する補正量を用いて、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性を補正する。このような補正処理によれば、ＲおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｂのガンマ特性に関しても、概ね経時変化を補正できる。しかも、光センサ３０９による測定輝度に誤差が含まれている場合でも、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂに対して均等に補正量が適用されるため、上記測定輝度の誤差に起因する補正誤差の画質に対する影響として視認し易い色味の変化を抑制できる。 As described above, in this embodiment, while the usage time is short (before reaching 5000 hours), the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B are treated as having the same amount of change over time. Then, the gamma characteristics of the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B are corrected using the correction amount corresponding to the temporal change amount in the G liquid crystal panel 307G. According to such correction processing, it is possible to substantially correct a change with time with respect to the gamma characteristics of the R and B liquid crystal panels 307R and 307B. In addition, even when an error is included in the measurement brightness by the optical sensor 309, the correction amount is equally applied to the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B. As a result, it is possible to suppress a change in color that is easily visually recognized.
一方、使用時間が多くなる（５０００時間に達する）と、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性の経時変化量の差異が大きくなるため、各液晶パネルのガンマ特性の補正量を個別に設定する。この場合、上記測定輝度の誤差に起因する色味の変化が発生してしまうものの、補正前よりは工場出荷時に近い色味の画質が期待できる。 On the other hand, when the usage time increases (up to 5000 hours), the difference in the gamma characteristics of the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B increases with time, so the correction amount of the gamma characteristics of each liquid crystal panel is individually set. Set. In this case, although a change in color caused by the error in the measured luminance occurs, an image quality with a color closer to that at the time of shipment from the factory than before correction can be expected.
次に、本発明の実施例２である液晶プロジェクタについて説明する。本実施例における液晶プロジェクタの構成や初期測定の手順は実施例１と同じである。本実施例において、実施例１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付す。 Next, a liquid crystal projector that is Embodiment 2 of the present invention will be described. The configuration of the liquid crystal projector and the initial measurement procedure in this embodiment are the same as those in the first embodiment. In the present embodiment, components common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment.
本実施例においても、実施例１中に説明した図８のフローチャートに示すように、５０００時間の使用時間を閾値として、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性の補正処理の方法（アルゴリズム）を切り替える。 Also in the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 8 described in the first embodiment, the gamma characteristic correction method (algorithm) of the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B with the usage time of 5000 hours as a threshold value. ).
図１１のフローチャートを用いて、使用時間が５０００時間未満である場合に行われる第２の補正処理について説明する。 The second correction process performed when the usage time is less than 5000 hours will be described using the flowchart of FIG.
ＳＴＥＰ１２０１では、ＣＰＵ４０５は、実施例１と同様にＲ，ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂにおける経時変化後のガンマ特性の測定を行う。その後、ＳＴＥＰ１２０２〜１２０４でそれぞれ、Ｇ，ＲおよびＢ液晶パネル３０７Ｇ，３０７Ｒ，３０７Ｂに対するガンマ変換テーブルの補正量を算出する。実施例１では、第２の補正処理においてＧ，ＲおよびＢ液晶パネル３０７Ｇ，３０７Ｒ，３０７Ｂに対する補正量を全てＧ液晶パネル３０７Ｇでのガンマ特性の経時変化量に対応する値としたが、本実施例では、液晶パネルごとに補正量の計算式が異なる。具体的には、 In STEP 1201, the CPU 405 measures gamma characteristics after changes with time in the R, G, and B liquid crystal panels 307 R, 307 G, and 307 B as in the first embodiment. Thereafter, in STEPs 1202 to 1204, the correction amounts of the gamma conversion tables for the G, R, and B liquid crystal panels 307G, 307R, and 307B are calculated. In the first embodiment, the correction amounts for the G, R, and B liquid crystal panels 307G, 307R, and 307B in the second correction processing are all values corresponding to the amount of change over time of the gamma characteristic in the G liquid crystal panel 307G. In the example, the calculation formula of the correction amount is different for each liquid crystal panel. In particular,
である。ただし、ΔＲ，ΔＧおよびΔＢはそれぞれ、Ｒ、ＧおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂにおけるガンマ特性の経時変化量に対応するガンマ変換テーブルの補正量である。また、Ｔは使用時間であり、Ｔ０は第１および第２の補正処理の切り替え閾値としての使用時間（５０００時間）である。 It is. However, ΔR, ΔG, and ΔB are correction amounts of the gamma conversion table corresponding to the amount of change over time of the gamma characteristics in the R, G, and B liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B, respectively. Also, T is the time used, T 0 is the time of use of the switching thresholds of the first and second correction process (5000 hours).
図１２のフローチャートは、ＳＴＥＰ１２０２〜１２０４にて行われる各液晶パネルに対する補正量の算出手順を示している。ＣＰＵ４０５は、ＳＴＥＰ１３０１とＳＴＥＰ１３０２の繰り返しにより、各液晶パネルに対する７段階（ｉ＝１〜７）の入力階調での補正量を、上記式（１）〜（３）を用いて算出する。 The flowchart of FIG. 12 shows a correction amount calculation procedure for each liquid crystal panel performed in STEPs 1202 to 1204. The CPU 405 calculates the correction amount at the seven levels (i = 1 to 7) of input gradations for each liquid crystal panel by repeating the steps 1301 and 1302 using the above formulas (1) to (3).
Ｇ液晶パネル３０７Ｇに対しては、実施例１と同様に、式（２）で示すように、Ｇ液晶パネル３０７Ｇにおけるガンマ特性の経時変化量（第１の経時変化量）に対応する、言い換えれば、該経時変化量を相殺できる補正量（第１の補正量）が設定される。 For the G liquid crystal panel 307G, as in the first embodiment, as shown by the equation (2), it corresponds to the time-dependent change amount (first time change amount) of the gamma characteristic in the G liquid crystal panel 307G, in other words, Then, a correction amount (first correction amount) that can offset the change with time is set.
Ｒ液晶パネル３０７Ｒに対する補正量（第２の補正量）は、式（１）で示すように、Ｒ液晶パネル３０７Ｒにおけるガンマ特性の経時変化量（第２の経時変化量）と、Ｇ液晶パネル３０７Ｇにおけるガンマ特性の経時変化量と、使用時間とを用いて算出（決定）される。具体的には、Ｒ液晶パネル３０７Ｒに対する補正量は、使用時間Ｔが増加するにつれてＧ液晶パネル３０７Ｇの経時変化量を用いる割合が減少し、Ｒ液晶パネル３０７Ｒの経時変化量を用いる割合が増加するように算出される。 The correction amount (second correction amount) for the R liquid crystal panel 307R is the amount of change over time of the gamma characteristic (second amount of change over time) in the R liquid crystal panel 307R and the G liquid crystal panel 307G, as shown in equation (1). Is calculated (determined) using the amount of change in the gamma characteristic with time and the usage time. Specifically, with respect to the correction amount for the R liquid crystal panel 307R, as the usage time T increases, the ratio of using the temporal change amount of the G liquid crystal panel 307G decreases and the ratio of using the temporal change amount of the R liquid crystal panel 307R increases. Is calculated as follows.
例えば、使用開始時であるＴ＝０時間では、Ｇ液晶パネル３０７Ｇの経時変化量が１００％用いられ、Ｒ液晶パネル３０７Ｒの経時変化量は用いられない（０％）。Ｔ＝２０００時間では、Ｇ液晶パネル３０７Ｇの経時変化量が６０％用いられ、Ｒ液晶パネル３０７Ｒの経時変化量が４０％用いられる。さらに、Ｔ＝３０００時間では、Ｇ液晶パネル３０７Ｇの経時変化量が４０％用いられ、Ｒ液晶パネル３０７Ｒの経時変化量が６０％用いられる。そして、Ｔ＝４０００時間では、Ｇ液晶パネル３０７Ｇの経時変化量が２０％用いられ、Ｒ液晶パネル３０７Ｒの経時変化量が８０％用いられる。こうして使用時間ＴがＴ０＝５０００時間に達すると、Ｒ液晶パネル３０７Ｒの経時変化量が１００％用いられ、Ｇ液晶パネル３０７Ｇの経時変化量は用いられなくなる。 For example, at T = 0 time when the use is started, the change over time of the G liquid crystal panel 307G is used 100%, and the change over time of the R liquid crystal panel 307R is not used (0%). At T = 2000 hours, 60% of the change over time of the G liquid crystal panel 307G is used, and 40% of the change over time of the R liquid crystal panel 307R is used. Further, at T = 3000 hours, 40% of the change over time of the G liquid crystal panel 307G is used, and 60% of the change over time of the R liquid crystal panel 307R is used. At T = 4000 hours, the change over time of the G liquid crystal panel 307G is used 20%, and the change over time of the R liquid crystal panel 307R is used 80%. Thus, when the usage time T reaches T 0 = 5000 hours, the change over time of the R liquid crystal panel 307R is used 100%, and the change over time of the G liquid crystal panel 307G is not used.
Ｂ液晶パネル３０７Ｂに対する補正量（第２の補正量）も、式（３）で示すように、使用時間Ｔが増加するにつれてＧ液晶パネル３０７Ｇの経時変化量を用いる割合が減少し、Ｂ液晶パネル３０７Ｂの経時変化量を用いる割合が増加するように算出される。 As for the correction amount (second correction amount) for the B liquid crystal panel 307B, as shown by the equation (3), as the usage time T increases, the proportion of the G liquid crystal panel 307G that uses the change over time decreases. It is calculated so that the ratio of using the amount of change with time of 307B increases.
使用時間が５０００時間に達した後に行われる第１の補正処理は、実施例１にて図１０を用いて説明したものと同じである。 The first correction processing performed after the usage time reaches 5000 hours is the same as that described in the first embodiment with reference to FIG.
本実施例によれば、使用時間が少ない間（５０００時間に達する前）は、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性の経時変化量を同程度のものとして扱う。ただし、使用時間が５０００時間に近づくほど、これら経時変化量の差が広がる傾向にあることも考慮して、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂに対する補正量の算出式を異ならせている。このような補正処理によれば、ＲおよびＢ液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｂのガンマ特性に関しても、良好に経時変化を補正できる。しかも、光センサ３０９による測定輝度に誤差が含まれている場合でも、該測定輝度の誤差に起因する補正誤差の画質に対する影響として視認し易い色味の変化を抑制できる。 According to the present embodiment, while the usage time is short (before reaching 5000 hours), the amount of change over time of the gamma characteristics of the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B is treated as the same level. However, the calculation formulas for the correction amounts for the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B are made different in consideration of the fact that the difference in the amount of change with time tends to increase as the usage time approaches 5000 hours. According to such correction processing, it is possible to satisfactorily correct the change over time with respect to the gamma characteristics of the R and B liquid crystal panels 307R and 307B. In addition, even when an error is included in the measurement brightness by the optical sensor 309, it is possible to suppress a change in color that is easily visible as an effect on the image quality of the correction error caused by the measurement brightness error.
一方、使用時間が多くなる（５０００時間に達する）と、３つの液晶パネル３０７Ｒ，３０７Ｇ，３０７Ｂのガンマ特性の経時変化量の差異が大きくなるため、各液晶パネルのガンマ特性の補正量を個別に設定する。この場合、上記測定輝度の誤差に起因する色味の変化が発生してしまうものの、補正前よりは工場出荷時に近い色味の画質が期待できる。 On the other hand, when the usage time increases (up to 5000 hours), the difference in the gamma characteristics of the three liquid crystal panels 307R, 307G, and 307B increases with time, so the correction amount of the gamma characteristics of each liquid crystal panel is individually set. Set. In this case, although a change in color caused by the error in the measured luminance occurs, an image quality with a color closer to that at the time of shipment from the factory than before correction can be expected.
なお、上記各実施例では、表示素子として液晶表示素子を用い、表示画像を被投射面に投射する液晶プロジェクタについて説明した。しかし、本発明の他の実施例は、液晶表示素子以外の表示素子を用いる画像表示装置や、モニタのような表示素子を直視するタイプの画像表示装置も含む。 In each of the above embodiments, a liquid crystal projector that uses a liquid crystal display element as a display element and projects a display image on a projection surface has been described. However, other embodiments of the present invention include an image display device using a display element other than a liquid crystal display element, and an image display device of a type in which a display element such as a monitor is directly viewed.
また、上記各実施例で説明したガンマ変換テーブル補正処理は、液晶パネルのガンマ特性の補正処理の一例にすぎず、経時変化したガンマ特性を補正できれば、どのような補正処理を行ってもよい。例えば、経時変化後の測定ガンマ特性と初期ガンマ特性との差から、ガンマ特性の経時変化分に対応する入力階調ごとの補正量を示す補正量テーブルを算出する。そして、この補正量テーブル上の補正量を初期ガンマ特性に対応するガンマ変換テーブル上のガンマ変換後の階調値に対して加算または減算して駆動階調（液晶駆動電圧）を生成するようにしてもよい。この場合、補正ガンマ変換テーブルを算出しなくてもよい。また、ガンマ変換テーブル自体を用いず、入力階調ごとのガンマ変換後の階調値を演算式により演算してもよく、この場合はガンマ特性の経時変化分に応じて演算式を変更することで、経時変化したガンマ特性を補正してもよい。 The gamma conversion table correction process described in each of the above embodiments is merely an example of a process for correcting the gamma characteristic of the liquid crystal panel, and any correction process may be performed as long as the gamma characteristic that has changed with time can be corrected. For example, a correction amount table indicating a correction amount for each input gradation corresponding to the time-dependent change in the gamma characteristic is calculated from the difference between the measured gamma characteristic after the change with time and the initial gamma characteristic. The correction amount on the correction amount table is added to or subtracted from the gradation value after the gamma conversion on the gamma conversion table corresponding to the initial gamma characteristic to generate a drive gradation (liquid crystal drive voltage). May be. In this case, the corrected gamma conversion table need not be calculated. In addition, the gamma conversion table may be used to calculate the gradation value after gamma conversion for each input gradation without using the gamma conversion table itself. In this case, the calculation expression should be changed according to the change over time of the gamma characteristics. Thus, the gamma characteristic that has changed with time may be corrected.
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.
良好な画質の画像を表示できる液晶プロジェクタ等の画像表示装置を提供できる。 It is possible to provide an image display device such as a liquid crystal projector that can display an image with good image quality.
２０１ 液晶プロジェクタ
２０５ 投射画像
３０７Ｒ，Ｇ，Ｂ 液晶表示素子
３０９ 光センサ
４０５ ＣＰＵ
201 Liquid crystal projector 205 Projected image 307R, G, B Liquid crystal display element 309 Optical sensor 405 CPU
Claims (8)
前記複数の色光がそれぞれ入射し、それぞれのガンマ特性に応じて入力階調に対して表示輝度を変化させる複数の表示素子と、
前記複数の表示素子から射出された前記複数の色光を受光する光センサと、
該光センサからの出力を用いて、前記各表示素子において該装置の累積表示時間の増加に伴い経時変化した前記ガンマ特性の測定を行う測定手段と、
前記測定の結果から前記表示素子ごとに得られた前記ガンマ特性の経時変化量のそれぞれに対応する個別補正量を用いて、前記複数の表示素子のそれぞれの前記ガンマ特性を補正する第１の補正処理を行うガンマ補正手段とを有し、
前記ガンマ補正手段は、前記累積表示時間をカウントする時間カウンタを有しており、
該ガンマ補正手段は、
前記第１の補正処理を、前記累積表示時間が所定時間に達した後に行い、
前記累積表示時間が前記所定時間に達する前は、前記複数の表示素子のうち第１の表示素子については前記測定の結果から得られた該第１の表示素子における前記経時変化量である第１の経時変化量に対応する第１の補正量を用いて前記ガンマ特性を補正し、前記第１の表示素子とは異なる少なくとも１つの第２の表示素子については前記第１の経時変化量を用いて得られた第２の補正量を用いて前記ガンマ特性を補正する第２の補正処理を行うことを特徴とする画像表示装置。 An image display device that displays an image by combining a plurality of color lights that are light of different color gamuts,
A plurality of display elements that respectively receive the plurality of color lights and change display luminance with respect to an input gradation according to respective gamma characteristics;
An optical sensor for receiving the plurality of color lights emitted from the plurality of display elements;
Measuring means for measuring the gamma characteristic that has changed with time as the cumulative display time of the device increases in each display element, using the output from the photosensor;
A first correction that corrects each gamma characteristic of each of the plurality of display elements using an individual correction amount corresponding to each time-dependent change amount of the gamma characteristic obtained for each display element from the measurement result. Gamma correction means for processing,
The gamma correction means has a time counter for counting the cumulative display time,
The gamma correction means includes
The first correction process is performed after the accumulated display time reaches a predetermined time,
Before the cumulative display time reaches the predetermined time, the first display element of the plurality of display elements is the first change amount of the first display element obtained from the measurement result. The gamma characteristic is corrected using a first correction amount corresponding to the amount of change with time, and the first change with time is used for at least one second display element different from the first display element. An image display apparatus, wherein a second correction process for correcting the gamma characteristic is performed using the second correction amount obtained in this way.
前記第１の表示素子は、前記緑色域の光を変調することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像表示装置。 The plurality of colored lights are red, blue and green light,
The image display device according to claim 1, wherein the first display element modulates light in the green range.
前記複数の色光がそれぞれ入射し、それぞれのガンマ特性に応じて入力階調に対して表示輝度を変化させる複数の表示素子と、
前記複数の表示素子から射出された前記複数の色光を受光する光センサと、
該光センサからの出力を用いて、前記各表示素子において該装置の累積表示時間の増加に伴い経時変化した前記ガンマ特性の測定を行う測定手段と、
前記測定の結果から前記表示素子ごとに得られた前記ガンマ特性の経時変化量のそれぞれに対応する個別補正量を用いて、前記複数の表示素子のそれぞれに対する前記ガンマ特性を補正する第１の補正処理を行うコンピュータとを有する画像表示装置の前記コンピュータに、
前記累積表示時間をカウントさせ、
前記第１の補正処理を、前記累積表示時間が所定時間に達した後に行わせ、
前記累積表示時間が前記所定時間に達する前は、前記複数の表示素子のうち第１の表示素子については前記測定の結果から得られた該第１の表示素子における前記経時変化量である第１の経時変化量に対応する第１の補正量を用いて前記ガンマ特性を補正し、前記第１の表示素子とは異なる少なくとも１つの第２の表示素子については前記第１の経時変化量を用いて取得した第２の補正量を用いて前記ガンマ特性を補正する第２の補正処理を行わせるコンピュータプログラムであることを特徴とする画像表示プログラム。 An image display device that displays an image by combining a plurality of color lights that are light of different color gamuts,
A plurality of display elements that respectively receive the plurality of color lights and change display luminance with respect to an input gradation according to respective gamma characteristics;
An optical sensor for receiving the plurality of color lights emitted from the plurality of display elements;
Measuring means for measuring the gamma characteristic that has changed with time as the cumulative display time of the device increases in each display element, using the output from the photosensor;
A first correction for correcting the gamma characteristic for each of the plurality of display elements using an individual correction amount corresponding to each time-dependent change amount of the gamma characteristic obtained for each display element from the measurement result. In the computer of the image display device having a computer for processing,
The cumulative display time is counted,
The first correction process is performed after the accumulated display time reaches a predetermined time,
Before the cumulative display time reaches the predetermined time, the first display element of the plurality of display elements is the first change amount of the first display element obtained from the measurement result. The gamma characteristic is corrected using a first correction amount corresponding to the amount of change with time, and the first change with time is used for at least one second display element different from the first display element. An image display program characterized by being a computer program for performing a second correction process for correcting the gamma characteristic using the second correction amount acquired in this way.
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