JP2015005936A - Projection type image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は投写型画像表示装置に関する。 The present invention relates to a projection type image display apparatus.
照明光学系から出射される光をスクリーン上に投写する投写光学系を有する投写型画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。照明光学系は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの光源と、光源から出射された光を空間的に変調する光変調素子とを有する。投写光学系は、例えば照明光学系からの変調光をスクリーンに投写するための投写レンズなどを有する。このような表示装置では、装置に加わる振動や衝撃によって筐体が変形して、スクリーンに表示される画像の位置にずれが生じると言う問題がある。特に車両に搭載される表示装置の場合には、車両の移動時に発生する振動や衝撃が大きく、それによる筐体の変形が大きい。 A projection type image display apparatus having a projection optical system that projects light emitted from an illumination optical system onto a screen is known (for example, Patent Document 1). The illumination optical system includes a light source such as an LED (Light Emitting Diode), and a light modulation element that spatially modulates light emitted from the light source. The projection optical system includes, for example, a projection lens for projecting modulated light from the illumination optical system onto a screen. In such a display device, there is a problem that the housing is deformed by vibration or impact applied to the device, and the position of the image displayed on the screen is shifted. In particular, in the case of a display device mounted on a vehicle, vibrations and impacts that occur when the vehicle moves are large, and deformation of the housing due to the vibration and impact is large.
特に、投写型表示装置では、冷却のための開口部を設ける必要があり、そのために筐体の剛性が弱まって、振動や衝撃による変形が大きい。
振動や衝撃に対して筐体の変形を小さくするために、補強部材を用いて筐体の剛性を高めることが提案されている（特許文献２）。
In particular, in a projection display device, it is necessary to provide an opening for cooling, which reduces the rigidity of the housing and causes large deformation due to vibration and impact.
In order to reduce the deformation of the housing against vibration and impact, it has been proposed to increase the rigidity of the housing using a reinforcing member (Patent Document 2).
しかしながら、補強部材を用いると、表示装置のコスト、重量、及び寸法の増大が問題となる。 However, when the reinforcing member is used, an increase in cost, weight, and size of the display device becomes a problem.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、小型軽量で、衝撃や振動が加わった場合の画像のずれが小さい投写型画像表示装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain a projection-type image display apparatus that is small and light and has a small image shift when an impact or vibration is applied.
上記の目的を達成するため、本発明の投写型画像表示装置は、
光を出射する光源と、
画像を表示するスクリーンと、
前記光源からの光を複合映像信号に基づいて空間的に変調する光変調素子を含む照明光学ユニットと、
前記光変調素子で変調された光を前記スクリーンに投写する投写光学ユニットと、
前記光源、前記スクリーン、前記照明光学ユニット及び前記投写光学ユニットを保持する筐体とを有する投写型画像表示装置であって、
前記投写型画像装置に外部から加わった加速度を検出する加速度センサーと、
予め定められた加速度と位置補正量との関係に基づいて、前記検出された加速度に応じた位置補正量を生成する位置補正量生成部と、
前記位置補正量生成部から出力された位置補正量を基に、前記スクリーン上における前記画像の表示位置が補正されるように、前記光変調素子での変調に用いられる前記複合映像信号を修正する画像位置制御部とをさらに有する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a projection image display apparatus of the present invention provides:
A light source that emits light;
A screen displaying an image,
An illumination optical unit including a light modulation element that spatially modulates light from the light source based on a composite video signal;
A projection optical unit that projects the light modulated by the light modulation element onto the screen;
A projection-type image display device having the light source, the screen, the illumination optical unit, and a housing for holding the projection optical unit;
An acceleration sensor for detecting acceleration applied from the outside to the projection type image device;
A position correction amount generating unit that generates a position correction amount according to the detected acceleration based on a relationship between a predetermined acceleration and a position correction amount;
Based on the position correction amount output from the position correction amount generation unit, the composite video signal used for modulation by the light modulation element is corrected so that the display position of the image on the screen is corrected. And an image position control unit.
本発明によれば、筐体の剛性を高めなくても、衝撃や振動が加わった場合の画像ずれを減らすことができる。 According to the present invention, it is possible to reduce image displacement when an impact or vibration is applied without increasing the rigidity of the housing.
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る投写型画像表示装置１００の前方斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る投写型画像表示装置１００を前方からみた分解斜視図であり、図３は後方からみた分解斜視図である。
図１〜図３に示されるように、実施の形態１の投写型画像表示装置１００は、スクリーン１０１、スクリーンホルダ１０２、筐体１０３、光源吸熱部材１０４、光変調素子吸熱部材１０５、冷却ファン１０６及びカバープレート１０７を有する。
FIG. 1 is a front perspective view of a projection-type
As shown in FIGS. 1 to 3, the projection type
また、図２及び図３に示されるように、投写型画像表示装置１００は、さらに、照明光学ユニット１０８（図２及び図３）、投写光学ユニット１０９（図２及び図３）、背面ミラー１１０（図２）、ミラーカバー１１１、加速度センサー１２０（図２）及び光源１２１（図３）を有する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the projection
また、図１〜図３には、図相互間での方向の関係を分かりやすくするため、ｘｙｚ直交座標の座標軸を図示のように定義する。即ち、投写型画像表示装置１００の前方を＋ｘ方向とし、後方を−ｘ方向とする。また、前方を向いて左側を＋ｙ方向とし、右側を−ｙ方向とする。投写型画像表示装置１００の上方向（空の方向）を＋ｚ方向とし、投写型画像表示装置１００の下方向（地面の方向）を−ｚ方向とする。さらに、スクリーン１０１の下方向を＋ｖ方向、上方向を−ｖ方向、前方から後方を見て右方向を＋ｈ方向、左方向を−ｈ方向とする。
In addition, in FIGS. 1 to 3, coordinate axes of xyz orthogonal coordinates are defined as illustrated in order to facilitate understanding of the relationship of directions between the drawings. That is, the front of the projection type
スクリーン１０１は、画像を結像表示するためのものである。スクリーン１０１の形状は、図示のように凹面状であっても良く、凸面状であっても良く、全体的に凹面状であるが、その一部に凸部を有する形状としても良く、その他種々の形状が提案されている。スクリーンホルダ１０２は接着やビス等を用いてスクリーン１０１を固定して保持している。筐体１０３は、スクリーンホルダ１０２、照明光学ユニット１０８、投写光学ユニット１０９及び背面ミラー１１０を固定して保持する。
The
図４は照明光学ユニット１０８の斜視図である。照明光学ユニット１０８は、光源１２１、不図示のコリメートレンズ、ダイクロイックミラーなどのレンズ、ミラー、プリズム類及び光変調素子として用いられているＤＭＤ１１５（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ：登録商標）を有することができる。これらの部品は矩形状のキャビネット１０８ａ内に配置され、接着などの方法でキャビネット１０８ａに固定されている。
FIG. 4 is a perspective view of the illumination
光源１２１は赤、緑、及び青の３色の光を出射する３つのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を備えている。これにより、光源１２１から赤、緑、青の３つの光が出射される。３つのＬＥＤは、それぞれアルミニウムなどの金属製の基板１１２ｒ、１１２ｇ、及び１１２ｂに実装され、照明光学ユニット１０８のキャビネット１０８ａの後方の面１０８ｂに並べられ、不図示のビス等で固定されている。
The
光源１２１から出射された赤、緑、及び青の光は、前記レンズ、ミラー及びプリズム類を通過し、ＤＭＤ１１５に入射する。ＤＭＤ１１５は、ガラスエポキシ製などの基板１１４上に設けられ（図３において、基板１１４の奥側に配置され）、基板１１４上の回路素子と電気的に接続されている。図４では、図３の基板１１４を除去してその奥側に位置するＤＭＤ１１５が示されている。
Red, green, and blue light emitted from the
また、ＤＭＤ１１５は、照明光学ユニット１０８のキャビネット１０８ａの、左側の面１０８ｃに基板１１４を介して不図示のビス等で固定されている。
ＤＭＤ１１５は、複数の微小な可動ミラーを備えている。複数の可動ミラーは、それぞれ別個に可動であり、それぞれ画像中の画素に対応して、マトリクス状に配置され、各画素の画素値に応じて駆動される。以下では、画像中の画素がＭ行Ｎ列のマトリクスを構成するものであり、これに対応して、ＤＭＤ１１５の可動ミラーもＭ行Ｎ列のマトリクスを構成するように配置されているものとする。即ち、ＤＭＤ１１５は、外部から入力された画像信号に含まれる各画素の画素値に基づいて対応する可動ミラーの角度を変更する。これにより、入射したＬＥＤの光は投写光学ユニット１０９へ反射するか否かを切り替えられ、映像光が出力される。ＤＭＤ１１５の可動ミラーを「画素」とも言う。また、ＤＭＤ１１５で光を空間変調することで映像光（画像情報を有する光）を出力することをＤＭＤ１１５による「映像の表示」と言うこともある。
The
The
投写光学ユニット１０９は、ＤＭＤ１１５から出力された光をスクリーン１０１に投写するものであり、不図示の投写レンズ群と加速度センサー１２０（図２）を備えている。投写レンズ群は円筒状の鏡筒１０９ｂに配置され、熱かしめ等の方法で固定されている。投写光学ユニット１０９の鏡筒１０９ｂは、照明光学ユニット１０８の右側の面１０８ｄに不図示のビス等で固定されている。加速度センサー１２０は投写光学ユニット１０９の表面１０９ａに固定されている。
The projection
筐体１０３は、ガラス繊維などの強化剤で強化されたポリカーボネート若しくはポリプロピレンなどの合成樹脂、又はアルミニウム若しくはマグネシウムなどの金属で作られている。
筐体１０３の前面（＋ｘ方向）には開口部１０３ａが設けられている。筐体１０３の後方（−ｘ方向）の面には開口部１０３ｂが設けられている。筐体１０３の後方下部には筐体１０３の後方（−ｘ方向）の面に対して４５度の角をなすように斜面部材１０３ｃが配置されている。斜面部材１０３ｃには、開口部１０３ｄが設けられている。
The
An
前方の開口部１０３ａには、スクリーンホルダ１０２が位置決めされ、不図示のビス等で固定されている。また、斜面１０３ｃの開口部１０３ｄの後方（−ｘ方向）には背面ミラー１１０が配置され、下面を覆うミラーカバー１１１によって不図示のビス等で斜面部材１０３ｃに固定されている。
The
照明光学ユニット１０８のＤＭＤ１１５は、上記のように、光源１２１からの光を、映像信号で表される画像情報に応じて空間的に変調し、映像光を出射する。ＤＭＤ１１５からの映像光は、投写光学ユニット１０９の投写レンズ群を通して背面ミラー１１０に拡大して投写される。背面ミラー１１０は、入射した映像光をスクリーン１０１に反射し、スクリーン１０１上に画像を表示する。
As described above, the
上記の投写型画像表示装置１００は、筐体１０３に設けられたマウント部（取付け部）１０３ｆによって、外部の構造体、例えば、自動車のダッシュボードに固定して使用される。
投写型画像表示装置の使用中に、外部の構造体から強い振動が加えられると、各光学部材の共振によって光軸がずれたり、スクリーン１０１が変形し、そのため、スクリーン１０１上に表示される画像が振動してしまうことがある。
投写光学ユニット１０９は、その後方の面１１３が筐体１０３に接合されて、固定される。
The projection-type
When a strong vibration is applied from an external structure during use of the projection type image display device, the optical axis shifts due to the resonance of each optical member, or the
The
外部の構造体からの振動（加速度）により、スクリーン１０１に対して画像が変位する方向は、各光学部材の共振周波数で異なるが、簡単に考えるため以下では、投写型画像表示装置１００に対して垂直上方向（＋ｚ方向）に加速度が加わった場合は、スクリーン１０１に対して画面上方向（−ｖ方向）に画像が変位すると仮定する。また、投写型画像表示装置１００に対して水平右方向（＋ｙ方向）に加速度が加わった場合は、スクリーン１０１に対して画面右方向（＋ｈ方向）に画像が変位すると仮定する。さらに、投写型画像表示装置１００に対して前後方向（ｘ方向）に加速度が加わった場合は、画像は変位しないと仮定する。また、以下では、表示装置の垂直方向（ｚ方向）の加速度（加速度のｚ方向成分）と、スクリーン１０１の垂直方向（ｖ方向）の変位との関係と、表示装置の水平方向（ｙ方向）の加速度（加速度のｙ方向成分）と、スクリーン１０１の水平方向（ｈ方向）の変位との関係は同じであると仮定する。
The direction in which the image is displaced with respect to the
加速度センサー１２０としては、垂直方向（ｚ方向）の加速度Ｇｚと水平方向（ｙ方向）の加速度Ｇｙを検出して出力するものが用いられる。
As the
図５は実施の形態１の投写型画像表示装置の信号処理回路のブロック図である。
図示の信号処理回路は、位置補正量生成部２１０と、画像位置制御部２２０とを有する。
外部から、複合映像信号ＣＶｉがクロックＣＬＫとともに、画像位置制御部２２０に入力される。
入力される複合映像信号ＣＶｉは、垂直同期信号ＶＳｉ、水平同期信号ＨＳｉ、垂直有効期間信号ＶＥｉ、水平有効期間信号ＨＥｉ、及び画像データ信号ＤＡＴＡｉを含む。
FIG. 5 is a block diagram of a signal processing circuit of the projection type image display apparatus according to the first embodiment.
The signal processing circuit shown in the figure includes a position correction
The composite video signal CVi is input from the outside to the image
The input composite video signal CVi includes a vertical synchronizing signal VSi, a horizontal synchronizing signal HSi, a vertical effective period signal VEi, a horizontal effective period signal HEi, and an image data signal DATAi.
画像データ信号ＤＡＴＡｉは、画像を構成する複数の画素の画素値を表す信号（画素信号）から成る。上記のように、画像を構成する画素はマトリクスを構成するように配置されており、その位置は、行番号ｍ及び列番号ｎから成る２次元座標（ｍ，ｎ）で表される。 The image data signal DATAi includes a signal (pixel signal) representing pixel values of a plurality of pixels constituting an image. As described above, the pixels constituting the image are arranged so as to form a matrix, and the position thereof is represented by two-dimensional coordinates (m, n) including a row number m and a column number n.
垂直方向有効期間信号ＶＥｉは、垂直方向の有効期間を表し、垂直方向有効期間信号の立ち上がり（バックポーチの後端）は、垂直方向の有効期間の開始のタイミングを表す。
水平方向有効期間信号ＨＥｉは、水平方向の有効期間を表し、水平方向有効期間信号の立ち上がり（バックポーチの後端）は、水平方向の有効期間の開始のタイミングを表す。
The vertical effective period signal VEi represents the vertical effective period, and the rising edge of the vertical effective period signal (the rear end of the back porch) represents the start timing of the vertical effective period.
The horizontal effective period signal HEi represents the horizontal effective period, and the rising edge of the horizontal effective period signal (the rear end of the back porch) represents the start timing of the horizontal effective period.
投写光学ユニット１０９に備えられた加速度センサー１２０で検出された加速度Ｇｚ、Ｇｙは、位置補正量生成部２１０に送られる。
The accelerations Gz and Gy detected by the
位置補正量生成部２１０は、予め定められた加速度と位置補正量との関係に基づいて、加速度センサー１２０で検出された加速度に応じた位置補正量を算出する。位置補正量生成部２１０によって生成される位置補正量は、外部から加速度が印加されることによりスクリーン１０１に対して画像が変位する方向とは反対方向に補正するためのものであり、例えば、外部から印加される加速度による、スクリーン１０１に対する画像の変位と同じ大きさを有するものとされる。
The position correction
上記のように、加速度センサー１２０として、垂直方向（ｚ方向）の加速度Ｇｚと水平方向（ｙ方向）の加速度Ｇｙを検出するものが用いられる場合、位置補正量生成部２１０としては、スクリーン１０１の垂直方向の位置補正量Ｍｖと水平方向の位置補正量Ｍｈを算出するものが用いられ、垂直方向の加速度Ｇｚに応じて垂直方向の位置補正量Ｍｖが算出され、水平方向の加速度Ｇｙに応じて水平方向の位置補正量Ｍｈが算出される。
As described above, when the
上記のように、表示装置の垂直方向（ｚ方向）の加速度と、スクリーン１０１の垂直方向（ｖ方向）の変位との関係と、表示装置の水平方向（ｙ方向）の加速度と、スクリーン１０１の水平方向（ｈ方向）の変位との関係は同じであると仮定しており、以下に説明する例では、垂直方向の加速度Ｇｚと、それに対する垂直方向の位置補正量Ｍｖの関係と、水平方向の加速度Ｇｙと、それに対する水平方向の位置補正量Ｍｈの関係も同じとされる。
As described above, the relationship between the acceleration in the vertical direction (z direction) of the display device and the displacement in the vertical direction (v direction) of the
図６に位置補正量生成部２１０に入力される加速度Ｇの値と、出力される位置補正量Ｍの関係の一例を示す。図６の加速度Ｇは、垂直方向の加速度Ｇｚ又は水平方向の加速度Ｇｙであり、位置補正量Ｍは、スクリーン１０１上の垂直方向の位置補正量Ｍｖ又は水平方向の位置補正量Ｍｈである。位置補正量Ｍは例えば画素数（行数又は列数）で表される。
FIG. 6 shows an example of the relationship between the value of the acceleration G input to the position correction
図６の例では、加速度Ｇが増すに伴い位置補正量Ｍが増えるようになっている。但し、ある加速度以上（加速度の絶対値がある値Ｇｍ以上）では位置補正量Ｍは一定の値Ｍｍにしてある。通常、振動系においては加速度が大きくなるに伴い振動周波数が高くなり、変位量が飽和する傾向にあるためである。 In the example of FIG. 6, the position correction amount M increases as the acceleration G increases. However, the position correction amount M is a constant value Mm above a certain acceleration (the absolute value of acceleration is a certain value Gm or more). This is because in a vibration system, as the acceleration increases, the vibration frequency increases and the displacement amount tends to be saturated.
図６に示される加速度Ｇと、位置補正量Ｍの関係は、以下のように表される。
｜Ｇ｜≦Ｇｍの場合には、Ｍ＝ｋｍｇ×Ｇ …（１ａ）
｜Ｇ｜＞Ｇｍの場合には、Ｍ＝Ｍｍ …（１ｂ）
式（１ａ）でｋｍｇは比例定数を表す。
The relationship between the acceleration G and the position correction amount M shown in FIG. 6 is expressed as follows.
When | G | ≦ Gm, M = kmg × G (1a)
When | G |> Gm, M = Mm (1b)
In the formula (1a), kmg represents a proportionality constant.
位置補正量生成部２１０は、例えば、位置補正量メモリ２１２と、読み出し制御部２１４とを有する。
位置補正量メモリ２１２は、投写型画像表示装置の共振特性に応じて予め定められた、検出加速度Ｇとそれに対応する位置補正量Ｍとの関係を記憶している。位置補正量メモリ２１２は、検出加速度Ｇを入力値とし、位置補正量Ｍを出力値とするルックアップテーブルで構成することができる。
The position correction
The position
読み出し制御部２１４は、位置補正量メモリ２１２に記憶されている、加速度Ｇとそれに対応する位置補正量Ｍとの関係に基づいて、垂直方向の検出加速度Ｇｚ及び水平方向の検出加速度Ｇｙに応じた垂直方向の位置補正量Ｍｖ及び水平方向の位置補正量Ｍｈを読み出し、画像位置制御部２２０に出力する。
Based on the relationship between the acceleration G and the corresponding position correction amount M stored in the position
画像位置制御部２２０は、位置補正量生成部２１０から出力された位置補正量Ｍｖ、Ｍｈを基に、スクリーン１０１上における画像の表示位置が補正されるように、ＤＭＤ１１５での変調に用いられる複合映像信号を修正する。
The image
画像位置制御部２２０は、例えば、タイミング調整部２３０とＤＭＤ制御部２４０を含む。
タイミング調整部２３０では、位置補正量生成部２１０から出力された位置補正量Ｍｖ、Ｍｈに基づき、複合映像信号ＣＶｉを修正し、修正された複合映像信号ＣＶｏを出力し、ＤＭＤ制御部２４０に供給する。修正された複合映像信号ＣＶｏは、垂直同期信号ＶＳｏ、水平同期信号ＨＳｏ、垂直有効期間信号ＶＥｏ、水平有効期間信号ＨＥｏ、及び画像データ信号ＤＡＴＡｏを含む。
The image
The
ＤＭＤ制御部２４０は、タイミング調整部２３０から出力された、修正された複合映像信号ＣＶｏに基づき、ＤＭＤ１１５を駆動し、複合映像信号ＣＶｏに含まれる画像データ信号ＤＡＴＡｏで表される画像をＤＭＤ１１５に表示させる。
The
図７はタイミング調整部２３０の構成例を示すブロック図である。
図示のタイミング調整部２３０は、垂直有効期間調整部２３２、水平有効期間調整部２３４及び出力データ生成部２３６を有する。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the
The illustrated
垂直有効期間調整部２３２は、位置補正量生成部２１０から出力される垂直方向の位置補正量Ｍｖに応じて、複合映像信号の垂直有効期間信号の調整量ＤＬｖを算出し、算出された調整量ＤＬｖを表す信号を出力データ生成部２３６に出力する。垂直有効期間信号の調整量ＤＬｖは、垂直方向画素数（ライン数）で表される。垂直有効期間信号の調整量ＤＬｖは、垂直有効期間の開始のタイミングに対する変更量乃至調整量を意味する。
水平有効期間調整部２３４は、位置補正量生成部２１０から出力される水平方向の位置補正量Ｍｈに応じて、複合映像信号の水平有効期間信号の調整量ＤＬｈを算出し、算出された調整量ＤＬｈを表す信号を出力データ生成部２３６に出力する。水平有効期間信号の調整量ＤＬｈは、水平方向の画素数（列数）で表される。水平有効期間信号の調整量ＤＬｈは、水平有効期間の開始のタイミングに対する変更量乃至調整量を意味する。
The vertical effective
The horizontal effective
出力データ生成部２３６は、垂直有効期間調整部２３２及び水平有効期間調整部２３４から出力される調整量ＤＬｖ、ＤＬｈと、入力される複合映像信号ＣＶｉに含まれる垂直同期信号ＶＳｉ、水平同期信号ＨＳｉ、垂直有効期間信号ＶＥｉ、水平有効期間信号ＨＥｉ、及び画像データ信号ＤＡＴＡｉを修正し、同期信号ＶＳｏ、水平同期信号ＨＳｏ、垂直有効期間信号ＶＥｏ、水平有効期間信号ＨＥｏ、及び画像データ信号ＤＡＴＡｏを含む、修正された複合映像信号ＣＶｏを出力する。
The output
垂直同期信号ＶＳｏ、水平同期信号ＶＳｏ及び画像データ信号ＤＡＴＡｏは、それぞれ、垂直同期信号ＶＳｉ、水平同期信号ＨＳｉ及び画像データ信号ＤＡＴＡｉに同期したものである。 The vertical synchronization signal VSo, the horizontal synchronization signal VSo, and the image data signal DATAo are synchronized with the vertical synchronization signal VSi, the horizontal synchronization signal HSi, and the image data signal DATAi, respectively.
垂直有効期間信号ＶＥｏ及び水平有効期間信号ＨＥｏは、それぞれ垂直有効期間信号ＶＥｉ及び水平有効期間信号ＨＥｉに対して、その立ち上がりのタイミングが、垂直有効期間調整量ＤＬｖ、水平有効期間調整量ＤＬｈだけずれている。垂直有効期間信号の立ち上がりのタイミングは、垂直有効期間の開始のタイミングを表し、水平有効期間信号の立ち上がりのタイミングは、水平有効期間の開始のタイミングを表す。
調整量ＤＬｖ、ＤＬｈは、正の値であるときは、遅延量を表し、その分だけ有効期間信号の立ち上がり、即ち有効期間の開始のタイミングが遅くされる。
調整量ＤＬｖ、ＤＬｈは、負の値であるときは、進み量を表し、調整量の絶対値の分だけ、有効期間信号の立ち上がりが早められる。
The vertical effective period signal VEo and the horizontal effective period signal HEo are shifted from the vertical effective period signal VEi and the horizontal effective period signal HEi by the vertical effective period adjustment amount DLv and the horizontal effective period adjustment amount DLh, respectively. ing. The rising timing of the vertical effective period signal represents the start timing of the vertical effective period, and the rising timing of the horizontal effective period signal represents the start timing of the horizontal effective period.
When the adjustment amounts DLv and DLh are positive values, they represent a delay amount, and the rise of the effective period signal, that is, the start timing of the effective period is delayed by that amount.
When the adjustment amounts DLv and DLh are negative values, the adjustment amounts represent advance amounts, and the rising of the effective period signal is advanced by the absolute value of the adjustment amount.
図８及び図９はそれぞれ入力される複合映像信号ＣＶｉと、出力される複合映像信号ＣＶｏを示す。 8 and 9 show the composite video signal CVi that is input and the composite video signal CVo that is output.
図８は垂直有効期間信号の立ち上がりのタイミングの変更の例を示す。
図示の例では、−ｚ方向に加速を受け、これに対して、画像を１ライン（行）分上方に、即ち−ｖ方向に変位させる場合を想定している。
この場合、入力複合映像信号ＣＶｉの垂直有効期間信号ＶＥｉに対して、出力複合映像信号ＣＶｏの垂直有効期間信号ＶＥｏの立ち上がりが１行分遅らされ、その結果、画像位置補正の対象となるフレーム（フレームＦｆ）の画像データ信号ＤＡＴＡｉの第１行のデータＬ１はＤＭＤ１１５の可動ミラーの駆動には用いられず、従ってスクリーン１０１には第１行のデータＬ１に対応する画像の表示は行われず、画像データ信号ＤＡＴＡｉの第２〜第Ｍ行のデータＬ２乃至ＬＭが、ＤＭＤ１１５の第１〜第（Ｍ−１）行の可動ミラーの駆動に用いられて、対応する画像がスクリーン１０１の表示領域内の第１〜（Ｍ−１）行に表示される。ここでスクリーン１０１の表示領域内の第ｍ行（ｍは１〜Ｍ）とは、スクリーン１０１に対して画像が変位しない場合に、画像の第ｍ行の画素が投写される位置を意味する。以上のような、垂直有効期間の変更による、複合映像信号で表される画像の画素と、ＤＭＤ１１５の可動ミラー及びスクリーン１０１上の位置との対応付けの変更を表示位置乃至表示範囲の垂直方向のシフトと言う。
FIG. 8 shows an example of changing the rising timing of the vertical effective period signal.
In the illustrated example, it is assumed that acceleration is applied in the −z direction and the image is displaced upward by one line (row), that is, in the −v direction.
In this case, the rising of the vertical effective period signal VEo of the output composite video signal CVo is delayed by one line with respect to the vertical effective period signal VEi of the input composite video signal CVi, and as a result, the frame that is the target of image position correction. The data L 1 in the first row of the image data signal DATAi of (frame F f ) is not used for driving the movable mirror of the
ＤＭＤ１１５の第Ｍ行の可動ミラーの駆動のための画像データ信号がなくなる（画像データ信号ＤＡＴＡｉに含まれる画素信号のいずれも第Ｍ行の可動ミラーの駆動に用いられなくなる）が、これらの可動ミラーに対しては黒色表示のための駆動信号を供給し、スクリーン１０１の対応位置に、黒色を表示すればよい。これは例えば、図８の第Ｍ行のデータの次に、点線で示すように、第（Ｍ＋１）行のデータとして、黒を表すデータを付加して、ＤＭＤ制御部２４０に供給することで実現できる。このようにデータを付加する場合、第（Ｍ＋１）行のデータＬ（Ｍ＋１）が発生される期間、水平有効期間信号ＨＥｏをＨレベルにする必要があり、さらに、必要に応じて垂直有効期間の終了時点を示す垂直有効期間信号ＶＥｏの立下りを、点線で示すように遅らせる、例えば、垂直有効期間の開始時点の調整量と同じだけ遅らせることとすれば良い。
Although there is no image data signal for driving the movable mirror of the Mth row of the DMD 115 (none of the pixel signals included in the image data signal DATAi is used for driving the movable mirror of the Mth row), these movable mirrors In contrast, a drive signal for black display may be supplied to display black at a corresponding position on the
図９は水平有効期間信号の立ち上がりのタイミングの変更の例を示す。
図示の例では、＋ｙ方向に加速を受け、これに対して、画像を２画素（列）分左方に、即ち−ｈ方向に変位させる場合を想定している。
この場合、入力複合映像信号ＣＶｉの水平有効期間信号ＨＥｉに対して、出力複合映像信号ＣＶｏの水平有効期間信号ＨＥｏの立ち上がりが２列分遅らされ、その結果、画像位置補正の対象となるフレーム（フレームＦｆ）の画像データ信号ＤＡＴＡｉの各行のデータＬｍ（ｍ＝１、２、…）のうちの、第１及び第２の画素（第１列及び第２列の画素）のデータＰ１及びＰ２は、ＤＭＤ１１５の可動ミラーの駆動には用いられず、従ってスクリーン１０１には第１列及び第２列のデータＰ１及びＰ２に対応する画像の表示は行われず、画像データ信号ＤＡＴＡｉの各行の第３〜第Ｎの画素（第３〜第Ｎ列の画素）のデータＰ３乃至ＰＮが、ＤＭＤ１１５の対応する行の第１〜第（Ｎ−２）の可動ミラー（第１乃至第Ｎ−２列の可動ミラー）の駆動に用いられて、対応する画像がスクリーン１０１の表示領域内の対応する列の第１乃至（Ｎ−２）の画素位置に表示される。ここでスクリーン１０１の表示領域内の第ｎ列（ｎは１〜Ｎ）とは、スクリーン１０１に対して画像が変位しない場合に、画像の第ｎ列の画素が投写される位置を意味する。以上のような、水平有効期間の変更による、複合映像信号で表される画像の画素と、ＤＭＤ１１５の可動ミラー及びスクリーン１０１上の位置との対応付けの変更を表示位置乃至表示範囲の水平方向のシフトと言う。
FIG. 9 shows an example of changing the rising timing of the horizontal effective period signal.
In the example shown in the figure, it is assumed that acceleration is applied in the + y direction and the image is displaced to the left by two pixels (columns), that is, in the −h direction.
In this case, the rising edge of the horizontal effective period signal HEo of the output composite video signal CVo is delayed by two columns with respect to the horizontal effective period signal HEi of the input composite video signal CVi, and as a result, the frame subject to image position correction. Data P of the first and second pixels (pixels in the first column and the second column) of the data L m (m = 1, 2,...) Of each row of the image data signal DATAi of (frame F f ). 1 and P 2 are not used for driving the movable mirror of the
ＤＭＤ１１５の第（Ｎ−１）列及び第Ｎ列の可動ミラーの駆動のための画像データ信号がなくなる（画像データ信号ＤＡＴＡｉに含まれる画素信号のいずれも第（Ｎ−１）列及び第Ｎ列の可動ミラーの駆動に用いられなくなる）が、これらの可動ミラーに対しては黒色表示のための駆動信号を供給し、スクリーン１０１の対応位置に、黒色を表示すればよい。これは例えば、図９の各行の第Ｎ列のデータの次に第（Ｎ＋１）列及び第（Ｎ＋２）列のデータとして、黒を表すデータを付加して、ＤＭＤ制御部２４０に供給することで実現できる。このようにデータを付加する場合、第（Ｎ＋１）列及び第（Ｎ＋２）列のデータＰ（Ｎ＋１）、Ｐ（Ｎ＋２）が発生される期間に水平有効期間信号がＬレベルとならないように、水平有効期間信号ＨＥｏの立下りを、点線で示すように遅らせる、例えば、水平有効期間の開始時点の調整量と同じだけ遅らせることとすれば良い。
The image data signals for driving the (N-1) -th and N-th row movable mirrors of the
以下、異なる方向への画像の変位に対する画像表示位置の補正について図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
これらの図において、ＤＭＤ１１５上の本来の表示範囲に対応するスクリーン１０１上の範囲（即ち、位置補正量がゼロの場合に、スクリーン１０１上に表示される画像の範囲）は点線ＳＲで示され、一方、ＤＭＤ１１５上での、シフトされた表示範囲に対応するスクリーン１０１上での範囲が実線ＭＲで示されている。ここでシフトされた表示範囲とは、複合映像信号の修正によって、観念的に位置が変更された画像の表示範囲であり、仮に垂直有効期間信号ＶＳｏがＬレベルの間の画像データ信号（図８の例で第１行のデータＬ１）もＤＭＤ１１５の駆動に用いられ、ＤＭＤ１１５が図８の第１行のデータＬ１で駆動される可動ミラー（修正前の複合映像信号の第１行のデータＬ１で駆動される可動ミラーよりも１行上に位置する可動ミラー）が付加され、一方、黒色表示のための可動ミラー（図８の例で第Ｍ行の可動ミラー）が除去されたと仮定した場合に、ＤＭＤ１１５で表示される画像の範囲を意味する。ＤＭＤ１１５上での、シフトされた表示範囲に対応するスクリーン１０１上の範囲ＭＲのうち、範囲ＳＲからはみ出した部分Ｍｏｓには、実際にはＤＭＤ１１５からの光が投写されず、画像の表示は行われない。また、範囲ＳＲのうち、範囲ＭＲからはみ出した部分Ｓｏｍには、本来の画像データ信号による画像の表示は行われず、代わりに黒色の画像が表示される。
Hereinafter, the correction of the image display position with respect to the displacement of the image in different directions will be described with reference to FIGS. 10 (a) to 10 (c) and FIGS. 11 (a) to 11 (c).
In these drawings, a range on the
上記のように、画像データ信号で表される画像を構成する画素の行数及び列数が、ＤＭＤ１１５の可動ミラーの行数及び列数に等しい場合、表示装置に加速度が加えられておらず、補正量がゼロであるときには、各画素は同じ行番号及び列番号の可動ミラーに対応付けられており、スクリーン１０１上の表示範囲は、図１０（ａ）に実線ＭＲで示すように、点線ＳＲで示す範囲と同じである。
As described above, when the number of rows and columns of the pixels constituting the image represented by the image data signal is equal to the number of rows and columns of the movable mirror of the
投写型画像表示装置１００に対して垂直下方向（−ｚ方向）に加速度が加わり、筐体の変形等が起きて、これにより図１０（ｂ）に示すように、スクリーン１０１に対して垂直下方向（＋ｖ方向）に画像が変位する場合（変位後の位置を符号ＮＲで示す）、タイミング調整部２３０における信号処理によって、上記の変位を打ち消すように垂直有効期間をずらし、ＤＭＤ１１５上での表示範囲を上方向にシフトし、対応するスクリーン１０１上の範囲ＭＲを図１０（ｃ）に示すように上方向（−ｖ方向）に移動させることで、スクリーン１０１上での画像（被写体乃至画像の構成要素Ｏｂ１、Ｏｂ２）の変位を打ち消すことができ、画像（被写体乃至画像の構成要素Ｏｂ１、Ｏｂ２）はスクリーン１０１に対して同じ位置に表示されることになる。
Acceleration is applied vertically downward (−z direction) to the projection type
投写型画像表示装置１００に対して垂直上方向（＋ｚ方向）に加速度が加わり、スクリーン１０１に対して垂直上方向（−ｖ方向）に画像が変位する場合には、タイミング調整部２３０における信号処理によって、上記の変位を打ち消すように垂直有効期間をずらし、ＤＭＤ１１５上での表示範囲を下方向にシフト、対応するスクリーン１０１上の範囲ＭＲを図１１（ａ）に示すように下方向に移動させることで、スクリーン１０１上での画像（被写体乃至画像の構成要素Ｏｂ１、Ｏｂ２）の変位を打ち消すことができ、画像（被写体乃至画像の構成要素Ｏｂ１、Ｏｂ２）はスクリーン１０１に対して同じ位置に表示されることになる。
When acceleration is applied in the vertical upward direction (+ z direction) with respect to the projection type
投写型画像表示装置１００に対して水平右方向（＋ｙ方向）に加速度が加わり、スクリーン１０１に対して水平右方向（＋ｈ方向）に画像が変位する場合には、タイミング調整部２３０における信号処理によって、上記の変位を打ち消すように水平有効期間をずらし、ＤＭＤ１１５上での表示範囲を左方向にシフトし、対応するスクリーン１０１上の範囲ＭＲを図１１（ｂ）に示すように左方向に移動させることで、スクリーン１０１上での画像（被写体乃至画像の構成要素Ｏｂ１、Ｏｂ２）の変位を打ち消すことができ、画像（被写体乃至画像の構成要素Ｏｂ１、Ｏｂ２）はスクリーン１０１に対して同じ位置に表示されることになる。
When acceleration is applied in the horizontal right direction (+ y direction) with respect to the projection type
投写型画像表示装置１００に対して水平左方向（−ｙ方向）に加速度が加わり、スクリーン１０１に対して水平左方向（−ｈ方向）に画像が変位する場合には、タイミング調整部２３０における信号処理によって、上記の変位を打ち消すように水平有効期間をずらし、ＤＭＤ１１５上での表示範囲を右方向にシフトし、対応するスクリーン１０１上の範囲ＭＲを図１１（ｃ）に示すように右方向に移動させることで、スクリーン１０１上での画像（被写体乃至画像の構成要素Ｏｂ１、Ｏｂ２）の変位を打ち消すことができ、画像（被写体乃至画像の構成要素Ｏｂ１、Ｏｂ２）はスクリーン１０１に対して同じ位置に表示されることになる。
When acceleration is applied in the horizontal left direction (−y direction) with respect to the projection type
また、画像が垂直方向（ｚ方向）、水平方向（ｙ方向）の双方に変位する場合には、それぞれの方向に対応する位置補正量Ｍｖ、Ｍｈに相当する調整量ＤＬｖ、ＤＬｈだけ垂直有効期間、水平有効期間をずらすことで、ＤＭＤ１１５での表示位置をシフトし、スクリーン１０１上での画像の変位を打ち消すことができる。
Further, when the image is displaced in both the vertical direction (z direction) and the horizontal direction (y direction), the vertical effective period is adjusted by the adjustment amounts DLv and DLh corresponding to the position correction amounts Mv and Mh corresponding to the respective directions. By shifting the horizontal effective period, it is possible to shift the display position on the
以上、検出された加速度に基づいて、直ちに（遅れ時間なしに）、画像の表示位置の補正を行うものとして説明したが、加速度を検出してから位置補正量を算出し、算出された位置補正量に基づいて有効期間信号の調整量を決定し、決定された調整量の有効期間信号を用いて画像表示が行われるまでには時間が掛かる。そこで、位置補正量の決定に当たっては、画像の表示位置が補正されるタイミングをも考慮する必要がある。 As described above, it has been described that the display position of the image is corrected immediately (without delay time) based on the detected acceleration. However, the position correction amount is calculated after the acceleration is detected, and the calculated position correction is performed. It takes time to determine the adjustment amount of the effective period signal based on the amount and to display an image using the effective period signal of the determined adjustment amount. Therefore, when determining the position correction amount, it is necessary to consider the timing at which the display position of the image is corrected.
一般に、加速度を時間に関して積分することで速度が得られ、速度を時間に関して積分することで変位が得られる。振動をフーリエ級数展開したときの基本波成分のみに着目し、該基本成分による変位に対してのみ補正を行う場合、加速度の基本波成分（図１２の符号Ａ）に対する変位は、加速度に対して１８０度位相が遅れた正弦波（図１２の符号Ｂ）で表され、従って、振動による表示装置に対する加速度Ａ（＝Ａｙ、Ａｚ）と、加速度に対して１８０度遅れた位相における、表示装置の変位Ｂ（＝Ｂｙ、Ｂｚ）、スクリーンに対する画像の変位Ｄ（＝Ｄｈ、Ｄｖ）、及び画像の変位Ｄ（＝Ｄｈ、Ｄｖ）を打ち消すための位置補正量Ｍ（＝Ｍｈ、Ｍｖ）との間には（加速度が比較的小さいある範囲、即ち絶対値が上記のＧｍ以下の範囲内では）、線形関係がある。 In general, velocity is obtained by integrating acceleration with respect to time, and displacement is obtained by integrating velocity with respect to time. When attention is paid only to the fundamental wave component when the vibration is expanded in the Fourier series, and correction is performed only for the displacement due to the fundamental component, the displacement of the acceleration relative to the fundamental wave component (symbol A in FIG. 12) It is represented by a sine wave (reference numeral B in FIG. 12) that is 180 degrees out of phase, and accordingly, the acceleration A (= Ay, Az) with respect to the display device due to vibration and the phase of the display device 180 degrees behind the acceleration. Between displacement B (= By, Bz), image displacement D (= Dh, Dv) relative to the screen, and position correction amount M (= Mh, Mv) for canceling image displacement D (= Dh, Dv) Has a linear relationship (within a range where the acceleration is relatively small, ie, within the range where the absolute value is less than or equal to the above Gm).
一方、１８０度遅れた位相以外の位相（タイミング）での変位並びに位置補正量は、位相差によって変化する。以下、任意の位相角α（加速度がゼロから上昇を開始するタイミングを基準とする）で検出された加速度の瞬時値（サンプル値）Ａαと、加速度の検出のタイミングから位相角β後に表示される画像についての位置補正量Ｍβとの関係を検討する。
以下（β−１８０度）をθで表す。θは、１８０度遅れた位相に対する遅れを示す。
On the other hand, the displacement and the position correction amount at a phase (timing) other than the phase delayed by 180 degrees vary depending on the phase difference. Hereinafter, the instantaneous acceleration (sample value) Aα detected at an arbitrary phase angle α (based on the timing at which the acceleration starts to rise from zero) and the phase angle β after the acceleration detection timing are displayed. The relationship with the position correction amount Mβ for the image will be examined.
Hereinafter, (β−180 degrees) is represented by θ. θ represents a delay with respect to a phase delayed by 180 degrees.
まず、位相角αにおける加速度Ａαと、加速度のピーク値（位相角９０度における加速度）Ａｐとの間には、以下の関係がある。
Ａｐ＝Ａα／ｓｉｎα …（２）
加速度のピーク値Ａｐと、位置補正量のピーク値Ｍｐとの間には、例えば図６に示される関係があり、この関係を、
Ｍｐ＝ｆ（Ａｐ） …（３）
で表す。加速度の絶対値がＧｍ以下では、
Ｍｐ＝ｋｍｇ×Ａｐ …（４）
である。
First, the following relationship exists between the acceleration Aα at the phase angle α and the peak value of acceleration (acceleration at a phase angle of 90 degrees) Ap.
Ap = Aα / sin α (2)
Between the peak value Ap of the acceleration and the peak value Mp of the position correction amount, for example, there is a relationship shown in FIG.
Mp = f (Ap) (3)
Represented by If the absolute value of acceleration is below Gm,
Mp = kmg × Ap (4)
It is.
一方、位置補正量のピーク値Ｍｐと、上記の位置補正量Ｍβとの間には、
Ｍβ＝Ｍｐ×ｃｏｓ（γ）
＝Ｍｐ×ｃｏｓ（９０度−α−θ）
＝Ｍｐ×ｓｉｎ（α＋θ）
＝Ｍｐ×（ｓｉｎα・ｃｏｓθ＋ｃｏｓα・ｓｉｎθ） …（５）
の関係がある。
γは、図１２に示されるように、上記の位相角がβになるタイミングと、位置補正量がピーク値Ｍｐとなるタイミングの位相差である。
式（２）、（３）、及び（５）から、
Ｍβ＝ｆ（Ａα／ｓｉｎα）×（ｓｉｎα・ｃｏｓθ＋ｃｏｓα・ｓｉｎθ） …（６）
式（４）が満たされる範囲では、
Ｍβ＝（ｋｍｇ×Ａｐ）×（ｓｉｎα・ｃｏｓθ＋ｃｏｓα・ｓｉｎθ） …（７）
式（６）又は式（７）の関係を用いて、加速度Ａｐに対応した位置補正量Ｍβを求めることができる。
On the other hand, between the peak value Mp of the position correction amount and the position correction amount Mβ described above,
Mβ = Mp × cos (γ)
= Mp × cos (90 degrees−α−θ)
= Mp × sin (α + θ)
= Mp × (sin α · cos θ + cos α · sin θ) (5)
There is a relationship.
As shown in FIG. 12, γ is a phase difference between the timing when the phase angle becomes β and the timing when the position correction amount reaches the peak value Mp.
From equations (2), (3), and (5)
Mβ = f (Aα / sin α) × (sin α · cos θ + cos α · sin θ) (6)
In a range where the formula (4) is satisfied,
Mβ = (kmg × Ap) × (sin α · cos θ + cos α · sin θ) (7)
The position correction amount Mβ corresponding to the acceleration Ap can be obtained using the relationship of Expression (6) or Expression (7).
位相角αは、加速度センサーにおける検出結果に基づいて計算される。即ち、振動の周波数よりも高い周波数で加速度をサンプリングし、サンプリングされた加速度の値を蓄積し、加速度の値の変化に基づいて、基準位相（加速度がゼロから上昇を開始するタイミング）を推定する。これとともに、加速度の変化の周波数（振動の周波数）を求める。 The phase angle α is calculated based on the detection result in the acceleration sensor. That is, the acceleration is sampled at a frequency higher than the vibration frequency, the sampled acceleration value is accumulated, and the reference phase (timing at which the acceleration starts to increase from zero) is estimated based on the change in the acceleration value. . At the same time, the frequency of change in acceleration (vibration frequency) is obtained.
位相差βは、加速度を検出したタイミングと、画像位置補正の対象となるフレームの表示のタイミングとの時間差と、振動の周波数とに基づいて計算される。 The phase difference β is calculated based on the time difference between the timing at which the acceleration is detected, the display timing of the frame for which the image position is to be corrected, and the vibration frequency.
検出された加速度の変化に基づいて振動の周波数を求める代わりに、予め分かっている、特定の共振周波数の振動を対象として補正を行う場合には、当該共振周波数での位相差を用いて位置補正量を定めることとしても良い。表示装置のスクリーンに対する画像の揺れとして問題になるのは、フレーム周波数よりも低い周波数であるので、共振周波数のうちで、フレーム周波数よりも低い共振周波数の振動が補正の対象とされる。
図１３には、補正の対象となる振動の周波数がフレーム周波数の２／１７である場合の、各フレームにおける位置補正量を概略的に示す。
Instead of obtaining the vibration frequency based on the detected acceleration change, if correction is performed for vibration of a specific resonance frequency that is known in advance, position correction is performed using the phase difference at the resonance frequency. The amount may be determined. The problem that occurs as the image shake with respect to the screen of the display device is a frequency lower than the frame frequency, and therefore, vibrations having a resonance frequency lower than the frame frequency among the resonance frequencies are targeted for correction.
FIG. 13 schematically shows the position correction amount in each frame when the frequency of vibration to be corrected is 2/17 of the frame frequency.
位置補正量生成部２１０は、上記のようにして加速度検出の位相角α、位相差βを求め、さらに式（６）又は（７）の関係を用いて、加速度Ａｐに対応した位置補正量Ｍβを求める。
The position correction
式（６）又は式（７）で表される計算を加速度が検出される度に行っても良いが、予め式（６）又は式（７）の関係を位置補正量メモリ２１２に記憶させておき、検出された加速度Ａｐ、位相角α、位相差βを用い、これらを入力値として、位置補正量メモリ２１２から対応する位置補正量を読み出して出力することとしても良い。
The calculation represented by Expression (6) or Expression (7) may be performed every time acceleration is detected. However, the relationship of Expression (6) or Expression (7) is stored in the position
以上のように、加速度を検出したタイミングと、補正の対象となるフレームの表示のタイミングの位相差を考慮に入れて位置補正量を定める。 As described above, the position correction amount is determined in consideration of the phase difference between the timing at which the acceleration is detected and the display timing of the frame to be corrected.
なお、加速度の検出は、常にそのピーク値のみを検出するようにしても良い。その場合、加速度検出の位相角αは９０度となり、
Ａｐ＝Ａα
となる。
Note that the acceleration may be always detected only at its peak value. In that case, the phase angle α of acceleration detection is 90 degrees,
Ap = Aα
It becomes.
上記のように、ＤＭＤ１１５上での画像の位置を補正する場合、ＤＭＤ１１５の可動ミラーの駆動のための画像データ信号がなくなり、別のデータで補う必要が生じる。例えば、画像表示装置を車載の速度表示装置として用いる場合などでは画面全体に複雑な映像を表示することは少なく、周辺部は黒いことが多い。この場合は黒色（信号レベル０）を出力画像データ信号ＤＡＴＡｏとして出力させれば良い。
As described above, when the position of the image on the
また、上記の例では、映像を構成する各フレームの画素の行数及び列数がＤＭＤ１１５の可動ミラーの行数及び列数と同じであるが、ＤＭＤ１１５の可動ミラーよりも、行数及び列数の多くの画素で構成された映像、たとえばＤＭＤ１１５の可動ミラーの数が６４０列×４８０行である場合に、画素数が６５０列×４９０行の映像を用意しておき、検出された加速度に応じて表示する範囲を変化させることで、たとえ画面の周辺まで表示コンテンツが有る場合にも、補正時に画面端で映像が切れることは無くなる。例えば、車両用の表示装置などでは表示すべき映像コンテンツの種類が限定されているため、上記のように、ＤＭＤ１１５の画素数よりも大きな映像を用意しておくこともさほど困難ではない。
In the above example, the number of pixels and the number of columns of each frame constituting the video are the same as the number of rows and columns of the movable mirror of the
さらに、投写型画像表示装置の映像を拡大投写する特性を利用し、光学的に予めスクリーンサイズよりも大きな画像をスクリーン１０１に投写し、位置補正量がゼロのときに上下端及び左右端がスクリーンからはみ出すようにしておけば、映像信号の信号量を増やすことなく、補正時に画面端で映像が切れないようにすることも可能である。
Furthermore, by utilizing the characteristic of enlarging and projecting the image of the projection type image display device, an image larger than the screen size is optically projected onto the
本発明は以上のように構成されているので、例えば車両に搭載される投写型表示装置で、車両の移動時に発生する振動や衝撃によって筐体が変形して、発光型表示器と投写部との位置関係が変化する場合にも、筐体の補強を行わなくても、加振時の画像の変位を抑制させることが可能になるため、小型軽量の投写型画像表示装置を得ることが出来る。 Since the present invention is configured as described above, for example, in a projection display device mounted on a vehicle, the housing is deformed by vibration or impact generated when the vehicle moves, and the light emitting display and the projection unit are arranged. Even when the positional relationship changes, it is possible to suppress the displacement of the image during vibration without reinforcing the housing, so that a small and light projection type image display device can be obtained. .
また、検出された加速度から算出される位置補正量に基づき、画像の有効期間信号を修正することとしているので、(例えば画像データ信号ＤＡＴＡｉを遅延させる場合に必要となる)多くのデータの遅延が不要であり、ラインメモリなどが必要なく、また回路規模は小さくて済む。 In addition, since the effective period signal of the image is corrected based on the position correction amount calculated from the detected acceleration, there is a lot of data delay (necessary when the image data signal DATAi is delayed, for example). It is not necessary, no line memory is required, and the circuit scale is small.
なお、上記の例では、光源（１２１）からの光を映像入力信号に基づいて空間的に変調する光変調素子としてＤＭＤ１１５を用いているが、他のマトリクス型の光変調素子（画素がマトリクス状に配置された光変調素子）を用いても同様の効果を得ることができる。
In the above example, the
また、加速度センサー１２０は投写光学ユニット１０９の表面１０９ａに固定するものとして説明したが、加速度センサー１２０の固定位置は投写光学ユニット１０９の表面１０９ａに限らない。加速度センサー１２０の取り付けに適した位置はスクリーンホルダ１０２や背面ミラー１１０など、投写型画像表示装置１００の光学系のなかで、加速度が加わった場合に最も振動する箇所、画面変位に最も影響を及ぼす箇所に取り付けておくことが効果的であり、これは個々の投写型画像表示装置において異なる。また全体の振動が均一な場合などは、加速度センサー１２０は筐体１０３に取り付けても良い。
The
さらに、上記の例では光源１２１にＬＥＤを用いているが、レーザーなどの光源を用いた場合でも同様の効果を得られる。
Furthermore, although LED is used for the
以上、表示装置の垂直方向（ｚ方向）の加速度Ｇｚと、スクリーン１０１の垂直方向（ｖ方向）の変位との関係と、表示装置の水平方向（ｙ方向）の加速度Ｇｙと、スクリーン１０１の水平方向（ｈ方向）の変位との関係が同じであるとして説明したが、これらが互いに異なる場合にも本発明を適用することができる。
その場合には、位置補正量生成部２１０は、上記した、加速度と位置補正量との関係を、垂直方向と水平方向とで別個のものを用意し、検出された垂直方向の加速度と水平方向の加速度に応じて、垂直方向の位置補正量と水平方向の位置補正量をそれぞれ生成する。
即ち、位置補正量生成部２１０は、予め定められた垂直方向の加速度と垂直方向位置補正量との関係に基づいて、加速度センサー１２０で検出された垂直方向加速度に応じた垂直方向位置補正量を算出し、予め定められた水平方向の加速度と水平方向位置補正量との関係に基づいて、加速度センサー１２０で検出された水平方向加速度に応じた水平方向位置補正量を算出する。
ルックアップテーブルで上記の処理を行う場合には、垂直方向と水平方向とで別個のルックアップテーブルを用意する。
As described above, the relationship between the acceleration Gz in the vertical direction (z direction) of the display device and the displacement in the vertical direction (v direction) of the
In that case, the position correction
That is, the position correction
When the above processing is performed using a lookup table, separate lookup tables are prepared for the vertical direction and the horizontal direction.
上記の説明では、投写型画像表示装置１００に対して垂直上方向（＋ｚ方向）に加速度が加わった場合に、スクリーン１０１に対して画像が垂直上方向（−ｖ方向）に変位し、投写型画像表示装置１００に対して水平右方向（＋ｙ方向）に加速度が加わった場合に、スクリーン１０１に対して画像が画面左方向（−ｈ方向）に変位し、投写型画像表示装置１００に対して前後方向（ｘ方向）に加速度が加わった場合は、スクリーン１０１に対して画像は変位しないと仮定したが、一般には、投写型画像表示装置１００に対する加速度のｘ、ｙ、ｚ方向の成分をＡｘ，Ａｙ，Ａｚで表し、スクリーン１０１に対する画像のｖ、ｈ方向の成分をＤｖ、Ｄｈで表すと、Ｄｖ、Ｄｈの各々は、Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを変数とする関数で表される。即ち、
Ｄｖ＝Ｐ（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）
Ｄｈ＝Ｑ（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）
…（８）
In the above description, when acceleration is applied in the vertical upward direction (+ z direction) to the projection type
Dv = P (Ax, Ay, Az)
Dh = Q (Ax, Ay, Az)
(8)
例えば、Ｄｖ、Ｄｈは、Ａｘ、Ａｙ、Ａｚを時間に関して２回積分することで得られる、それぞれの方向の変位Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚの線形結合で与えられる。即ち、
Ｄｖ＝ｋ１１×Ｂｘ＋ｋ１２×Ｂｙ＋ｋ１３×Ｂｚ
Ｄｈ＝ｋ２１×Ｂｘ＋ｋ２２×Ｂｙ＋ｋ２３×Ｂｚ
…（９）
式（９）でｋ１１〜ｋ１３、ｋ２１〜ｋ２３は係数である。
For example, Dv and Dh are given by linear combinations of displacements Bx, By and Bz in the respective directions obtained by integrating Ax, Ay and Az twice with respect to time. That is,
Dv = k11 × Bx + k12 × By + k13 × Bz
Dh = k21 × Bx + k22 × By + k23 × Bz
... (9)
In Expression (9), k11 to k13 and k21 to k23 are coefficients.
加速度の基本波のみに着目した場合、Ｂｘ、Ｂｙ、Ｂｚは、Ａｘ、Ａｙ、Ａｚに対して１８０度位相が異なるものであるので、式（１０）は、以下のように書き換えることができる。
Ｄｖ＝ｋ３１×Ａｘ＋ｋ３２×Ａｙ＋ｋ３３×Ａｚ
Ｄｈ＝ｋ４１×Ａｘ＋ｋ４２×Ａｙ＋ｋ４３×Ａｚ
…（１１）
式（１１）でｋ３１〜ｋ３３、ｋ４１〜ｋ４３は係数である。
When attention is paid only to the fundamental wave of acceleration, Bx, By, and Bz are different in phase by 180 degrees with respect to Ax, Ay, and Az. Therefore, Equation (10) can be rewritten as follows.
Dv = k31 × Ax + k32 × Ay + k33 × Az
Dh = k41 × Ax + k42 × Ay + k43 × Az
... (11)
In Expression (11), k31 to k33 and k41 to k43 are coefficients.
以上の関係を利用し、個々の表示装置、例えば各型式の表示装置について、実験又はシミュレーションにより、Ａｘ、Ａｙ、ＡｚとＤｈ、Ｄｖの関係、具体的には、式（１１）における係数ｋ３１、ｋ３２、ｋ３３、ｋ４１、ｋ４２、ｋ４３を求めて記憶しておき、表示装置の使用に加速度を測定して、測定した加速度に基づいて画像に対する位置補正量を算出しても良く、Ａｘ、Ａｙ、Ａｚの組合せを入力値として対応する位置補正量Ｄｖ、Ｄｈを出力値するメモリ（ルックアップテーブル）を用いて、位置補正量Ｄｖ、Ｄｈを出力するようにしても良い。 Using the above relationship, for each display device, for example, each type of display device, the relationship between Ax, Ay, Az and Dh, Dv, specifically, the coefficient k31 in Equation (11), by experiment or simulation. k32, k33, k41, k42, k43 may be obtained and stored, the acceleration may be measured when the display device is used, and the position correction amount for the image may be calculated based on the measured acceleration. Ax, Ay, The position correction amounts Dv and Dh may be output using a memory (lookup table) that outputs the corresponding position correction amounts Dv and Dh with the combination of Az as an input value.
いずれの場合にも、
｜Ｇｘ｜、｜Ｇｙ｜、｜Ｇｚ｜のいずれかがＧｍよりも大きい場合には、位置補正量Ｄｖ、Ｄｈを予め定めた一定値（飽和値）に設定することとしても良い。
In either case,
When any of | Gx |, | Gy |, | Gz | is larger than Gm, the position correction amounts Dv, Dh may be set to predetermined constant values (saturated values).
さらに、式（２）〜式（７）を参照して説明したように、加速度の検出のタイミングと、位置が補正された画像が表示されるタイミングの位相差が１８０度以外の場合には、式（６）又は式（７）と式（１１）とを組み合わせることで得られる関係式を用いて、位置補正量Ｄｖ，Ｄｈを求める。 Further, as described with reference to the equations (2) to (7), when the phase difference between the acceleration detection timing and the timing at which the position-corrected image is displayed is other than 180 degrees, The position correction amounts Dv and Dh are obtained using a relational expression obtained by combining Expression (6) or Expression (7) and Expression (11).
式（７）と、式（１１）を組合わせることで得られる関係式は、以下の通りである。
Ｄｖβ
＝（ｋｍｇｘ×Ａｘｐ）×（ｓｉｎα・ｃｏｓθ＋ｃｏｓα・ｓｉｎθ））
＋（ｋｍｇｙ×Ａｙｐ）×（ｓｉｎα・ｃｏｓθ＋ｃｏｓα・ｓｉｎθ））
＋（ｋｍｇ×Ａｚｐ）×（ｓｉｎα・ｃｏｓθ＋ｃｏｓα・ｓｉｎθ））
＋ｋ３３×Ａｚｐ
…（１２ｖ）
Ｄｈβ
＝（ｋｍｇｘ×Ａｘｐ）×（ｓｉｎα・ｃｏｓθ＋ｃｏｓα・ｓｉｎθ））
＋（ｋｍｇｙ×Ａｙｐ）×（ｓｉｎα・ｃｏｓθ＋ｃｏｓα・ｓｉｎθ））
＋（ｋｍｇｚ×Ａｚｐ）×（ｓｉｎα・ｃｏｓθ＋ｃｏｓα・ｓｉｎθ））
…（１２ｈ）
式（１２ｖ）、式（１２ｈ）で、ｋｍｇｘ、ｋｍｇｙ、ｋｍｇｚは比例定数、Ａｘｐ、Ａｙｐ、Ａｚｐは、それぞれｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の加速度のピーク値、Ｄｖβ、Ｄｈβは、それぞれ位相差βにおけるｖ方向、ｈ方向の画像の変位を表す。
The relational expression obtained by combining Expression (7) and Expression (11) is as follows.
Dvβ
= (Kmgx × Axp) × (sin α · cos θ + cos α · sin θ))
+ (Kmgy × Ayp) × (sin α · cos θ + cos α · sin θ))
+ (Kmg × Azp) × (sin α · cos θ + cos α · sin θ))
+ K33 x Azp
... (12v)
Dhβ
= (Kmgx × Axp) × (sin α · cos θ + cos α · sin θ))
+ (Kmgy × Ayp) × (sin α · cos θ + cos α · sin θ))
+ (Kmgz × Azp) × (sin α · cos θ + cos α · sin θ))
... (12h)
In formulas (12v) and (12h), kmgx, kmgy, and kmmgz are proportional constants, Axp, Ayp, and Azp are peak values of acceleration in the x, y, and z directions, respectively, and Dvβ, Dhβ are phase differences, respectively. It represents the displacement of the image in the v direction and h direction in β.
実施の形態２．
図１４は本発明の実施の形態２で、図５の信号処理回路の代わりに用いられる、信号処理回路を示す。実施の形態２の投写型画像表示装置の全体的構成は実施の形態１の投写型画像表示装置と同じである。図５に示す実施の形態１の信号処理回路との違いは、画像位置制御部２２０の代わりに画像位置制御部２５０が設けられている点である。図１４の画像位置制御部２５０は、図５の画像位置制御部２２０とは異なり、ＤＭＤ制御部２６０を有するが、図５のタイミング調整部２３０を備えていない。位置補正量生成部２１０の出力Ｍｈ、Ｍｖは、ＤＭＤ制御部２６０に入力される。
FIG. 14 shows a signal processing circuit used in place of the signal processing circuit of FIG. 5 in
ＤＭＤ制御部２６０は、フレームメモリ２６２と、書き込み制御部２６４と、読み出し制御部２６６とを有する。
フレームメモリ２６２は、外部から入力される複合映像信号ＣＶｉを１フレーム分記憶する。
書き込み制御部２６４は、外部から入力される複合映像信号ＣＶｉをフレームメモリ２６２に書き込む。この場合、各フレームの全画素の画素値を、画面内の位置（位置を表す座標）に対応付けられたフレームメモリ２６２内のメモリ位置に記憶する。
具体的には、入力された複合映像信号ＣＶｉの各画素の画素値を、各画素の画像内における垂直方向位置に対応する垂直方向アドレスと水平方向位置に対応する水平方向アドレスの組合せで特定されるメモリ位置に記憶する。
The
The
The
Specifically, the pixel value of each pixel of the input composite video signal CVi is specified by a combination of a vertical address corresponding to the vertical position in the image of each pixel and a horizontal address corresponding to the horizontal position. Store in the memory location.
読み出し制御部２６６は、フレームメモリ２６２に記憶された画素値を読み出して、ＤＭＤ１１５に供給する。読み出しの際、位置補正量生成部２１０で生成された位置補正量に応じてアドレスのシフトを行う。即ち、垂直方向の位置補正量に応じて垂直方向アドレスをシフトし、水平方向の位置補正量に応じて水平方向アドレスをシフトする。即ち、本来画像中の第ｍ行第ｎ列の画素の画素値で、ＤＭＤの第ｍ行第ｎ列の可動ミラーの駆動制御が行われるとすると、上記のアドレスのシフトによって、画像中の第ｍ行、第ｎ列の画素の代わりに、第ｍ＋ｍｓ行、第ｎ＋ｎｓ列（ｍｓ、ｎｓはシフト量）の画素が読み出されて、ＤＭＤ１１５の第ｍ行第ｎ列の可動ミラーの駆動制御が行われ、これによってスクリーン上での画像の表示位置が補正される。
The
実施の形態１のようにＤＭＤ制御部２４０の前段で位置補正を行う場合、対処可能な画像揺れの振動数は入力され映像信号のフレーム周波数による制約を受ける。
近年は１２０Ｈｚや２４０Ｈｚといったフレーム周波数の高い映像信号を扱うことも増えてきているが、多くの場合入力される複合映像信号ＣＶｉのフレーム周波数は６０Ｈｚである。この場合３０Ｈｚの振動周波数の揺れが補正可能な範囲の上限になる。
人間の目は高い周波数で振動する画像は識別することが困難であるが、３０Ｈｚ程度はまだ識別可能な周波数帯域であり、より高い周波数にも対応した補正回路が求められる場合もある。
When position correction is performed in the previous stage of the
In recent years, video signals having a high frame frequency such as 120 Hz and 240 Hz have been increasingly handled, but in many cases, the frame frequency of the input composite video signal CVi is 60 Hz. In this case, the fluctuation of the vibration frequency of 30 Hz is the upper limit of the correctable range.
Although it is difficult for human eyes to identify an image that vibrates at a high frequency, about 30 Hz is still a frequency band that can be identified, and a correction circuit corresponding to a higher frequency may be required.
液晶などの光変調素子と異なり、ＤＭＤ１１５は応答速度が速く、所謂フィールドシーケンシャル駆動が可能である。入力映像信号のフレーム周波数が６０Ｈｚの場合、データはＤＭＤ制御部２６０内のフレームメモリ２６２に一旦記憶される。フレームメモリ２６２は、各フレームの全画素の画素値を、画面内の位置（位置を表す座標）に対応付けられたアドレスに記憶する。フレームメモリ２６２に記憶された映像のそれぞれの画素の画素値は、各サブフィールドの期間に順次読み出されてＤＭＤ１１５に送られる。ＤＭＤ１１５は光源１２１から順次、即ち時分割的に入射する赤、緑、青のそれぞれの色の光を、フレームメモリ２６２から読み出される画素値に応じて変調することで映像光を生成する。それぞれの色の映像光を生成するためのそれぞれの色の光、及び画像情報（画素値）は、サブフィールドの周波数で切替えられる。
Unlike a light modulation element such as a liquid crystal, the
このような、カラーシーケンシャル方式の画像表示装置で問題になるのが色割れである。色割れとは、赤、緑、青のサブフィールドの時間差に起因する色付きであり、例えばフレーム周波数が６０Ｈｚで、３色各々のサブフィールドを５．６ｍｓの周期（１８０Ｈｚ相当）で切り替えた場合に、例えば白色の領域が時間とともに画面上を移動するとき、或いは静止した白色の領域を見る観察者の視線が動くときに、白色の領域の縁で起きる。色割れはサブフィールドの周波数が低いほど起きやすい。
色割れを防ぐため、ＤＭＤを用いたカラーシーケンシャル方式の画像表示装置では、各フレーム期間内に各色５〜６回程度の繰り返し表示を行うことが多い。
Such a color sequential image display apparatus has a problem of color breakup. The color breakup is colored due to the time difference between red, green, and blue subfields. For example, when the frame frequency is 60 Hz and the subfields of each of the three colors are switched at a period of 5.6 ms (equivalent to 180 Hz). For example, this occurs at the edge of the white area when the white area moves on the screen with time or when the line of sight of the observer looking at the stationary white area moves. Color breakup is more likely to occur at lower subfield frequencies.
In order to prevent color breakup, color sequential image display devices using DMD often perform repeated display about 5 to 6 times for each color within each frame period.
例えば入力映像信号の６０Ｈｚのフレーム周波数に対応したフレーム期間内に、赤、緑、青の各色に対応したサブフィールド映像を５回繰り返し表示させる場合を考える。このとき赤、緑、青の順次表示で構成される各色のサブフィールドは９００Ｈｚであり、各色のサブフィールドの表示期間は１．１ｍｓになる。 For example, consider a case where a subfield video corresponding to each color of red, green, and blue is repeatedly displayed five times within a frame period corresponding to a frame frequency of 60 Hz of the input video signal. At this time, the subfield of each color configured by the sequential display of red, green, and blue is 900 Hz, and the display period of the subfield of each color is 1.1 ms.
この場合、ＤＭＤ制御部２６０はフレームメモリ２６２に一旦記憶させた入力映像信号の赤、緑、青の各画像の画素値を、サブフィールド周期毎に、即ち９００Ｈｚのサブフィールド周波数で読み出し、ＤＭＤ１１５の可動ミラーへの対応付け（マッピング）を行う。マッピングの際、位置補正量生成部２１０から出力された位置補正量に応じて、フレームメモリ２６２からの読み出しアドレスを変える。即ち、画素数で表される位置補正量に応じてアドレスをシフトして（画素数で表される位置補正量だけアドレス値を増減して）画素値を読み出す。このような処理を行うことで、最大１５０Ｈｚの振動周波数の画像揺れまで対応できることになる。
In this case, the
図１５及び図１６はフレームメモリ２６２から画素値を読み出し、読み出した画素値の、ＤＭＤ１１５のそれぞれの可動ミラーへの対応付けを変更する例を示す。図１５は加速度が０であり、画素の位置補正を行わない場合（位置補正量がゼロの場合）、図１６はゼロでない加速度に応じて＋ｖ方向に２画素（２ライン）、−ｈ方向に１画素の位置補正を行う場合の例を示したものである。
15 and 16 show an example in which pixel values are read from the
図１５及び図１６で、Ｒ１、Ｒ２…ＲＭはＤＭＤ１１５の可動ミラーの行の番号を、Ｃ１、Ｃ２…ＣＮはＤＭＤ１１５の可動ミラーの列の番号を示している。また、（１，１）から（Ｍ，Ｎ）はそれぞれ入力複合映像信号ＣＶｉの画像データ信号ＤＡＴＡｉを構成する画素値を持つ画素の座標を示している。
In FIGS. 15 and 16, R 1, R 2 ... R M is the number of rows of movable mirror DMD115, are C 1,
入力複合映像信号ＣＶｉの画像データ信号ＤＡＴＡｉで表される画像のサイズ（画像を構成する画素の行数及び列数）と、ＤＭＤ１１５で空間変調を行う範囲の大きさ（可動ミラーの行数及び列数）は通常同じであり、加速度センサー１２０において検出される加速度が０の場合は、入力複合映像信号ＣＶｉの画像データ信号ＤＡＴＡｉによって画素値が表わされる画素の座標を、ＤＭＤ１１５の可動ミラーの座標、従って、スクリーン上に表示される画像の各画素の座標（スクリーン上の表示位置を表す座標）と一致させる。即ち、座標（ｍ，ｎ）の画素の画素値で、第Ｒｍ行、第Ｃｎ列の可動ミラーが駆動される。
The size of the image represented by the image data signal DATAi of the input composite video signal CVi (the number of rows and columns of the pixels constituting the image) and the size of the range in which spatial modulation is performed by the DMD 115 (the number of rows and columns of the movable mirror) Number) is usually the same, and when the acceleration detected by the
一方、加速度センサー１２０において加速度が検出された場合には、ＤＭＤ制御部２６０の読み出し制御部２６４は、フレームメモリ２６２からの映像信号の各画素値の読み出しの際に、画素値が読み出される画素と、ＤＭＤ１１５の可動ミラーとの対応付け（マッピング）を変更することで、ＤＭＤ１１５で空間変調され、スクリーン上に表示される画像の位置を補正する。
On the other hand, when acceleration is detected by the
また、ＤＭＤ１１５上で画像を変位して表示させる場合、実施の形態１と同様に入力映像信号に画像データが無い部位（部分）においても、ＤＭＤ１１５の可動ミラーに駆動信号を与える必要があるが、この場合は映像信号が無い範囲については、黒色を表す信号で対応する可動ミラーを駆動する（黒色を表示するように、可動ミラーを駆動する）。
In addition, when an image is displayed on the
本実施の形態は加速度センサーで検出した結果に基づき、位置補正量生成部２１０において算出した位置補正量ＭをＤＭＤ制御部２６０に直接出力し、ＤＭＤ制御部２６０では位置補正量生成部２１０から出力された位置補正量Ｍに基づき、ＤＭＤ制御部２６０内のフレームメモリ２６２内のメモリ位置と、ＤＭＤ１１５の可動ミラーとの対応付け（マッピング）を変更することで、表示位置の補正を行っているので、高周波数の振動に対応した画像の表示位置の補正が可能になる。従って、共振周波数が高い投写型画像表示装置においても、画像の位置補正を行うことができる。
In the present embodiment, based on the result detected by the acceleration sensor, the position correction amount M calculated by the position correction
１００ 投写型画像表示装置、 １０１ スクリーン、 １０２ スクリーンホルダ、 １０３ 筐体、 １０８ 照明光学ユニット、 １０９ 投写光学ユニット、 １１０ 背面ミラー、 １１５ ＤＭＤ、 １２０ 加速度センサー、 １２１ 光源、 ２１０ 位置補正量生成部、 ２２０、２５０ 画像位置制御部、 ２３０ タイミング調整部、 ２４０、２６０ ＤＭＤ制御部、 ２３２ 垂直有効期間調整部、 ２３４ 水平有効期間調整部、 ２３６ 出力データ生成部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
画像を表示するスクリーンと、
前記光源からの光を複合映像信号に基づいて空間的に変調する光変調素子を含む照明光学ユニットと、
前記光変調素子で変調された光を前記スクリーンに投写する投写光学ユニットと、
前記光源、前記スクリーン、前記照明光学ユニット及び前記投写光学ユニットを保持する筐体とを有する投写型画像表示装置であって、
前記投写型画像装置に外部から加わった加速度を検出する加速度センサーと、
予め定められた加速度と位置補正量との関係に基づいて、前記検出された加速度に応じた位置補正量を生成する位置補正量生成部と、
前記位置補正量生成部から出力された位置補正量を基に、前記スクリーン上における前記画像の表示位置が補正されるように、前記光変調素子での変調に用いられる前記複合映像信号を修正する画像位置制御部とをさらに有する
投写型画像表示装置。 A light source that emits light;
A screen displaying an image,
An illumination optical unit including a light modulation element that spatially modulates light from the light source based on a composite video signal;
A projection optical unit that projects the light modulated by the light modulation element onto the screen;
A projection-type image display device having the light source, the screen, the illumination optical unit, and a housing for holding the projection optical unit;
An acceleration sensor for detecting acceleration applied from the outside to the projection type image device;
A position correction amount generating unit that generates a position correction amount according to the detected acceleration based on a relationship between a predetermined acceleration and a position correction amount;
Based on the position correction amount output from the position correction amount generation unit, the composite video signal used for modulation by the light modulation element is corrected so that the display position of the image on the screen is corrected. A projection-type image display device further comprising an image position control unit.
前記画像位置制御部が、
前記位置補正量生成部が出力する前記垂直方向の位置補正量を基に、前記スクリーン上における前記画像の表示位置が垂直方向に補正されるように、かつ
前記位置補正量生成部が出力する前記水平方向の位置補正量を基に、前記スクリーン上における前記画像の表示位置が水平方向に補正されるように、
前記光変調素子での変調に用いられる前記複合映像信号を修正する
ことを特徴とする請求項１に記載の投写型画像表示装置。 The position correction amount generation unit generates a vertical position correction amount and a horizontal position correction amount as the position correction amount,
The image position control unit
Based on the vertical position correction amount output by the position correction amount generation unit, the display position of the image on the screen is corrected in the vertical direction, and the position correction amount generation unit outputs the Based on the horizontal position correction amount, the display position of the image on the screen is corrected in the horizontal direction.
The projection type image display apparatus according to claim 1, wherein the composite video signal used for modulation by the light modulation element is corrected.
前記画像位置制御部は、
前記位置補正量生成部で生成された前記垂直方向の位置補正量を基に、前記複合映像信号に含まれる前記垂直有効期間信号を、それによって表される垂直有効期間の開始のタイミングが調整されるように修正し、
前記位置補正量生成部で生成された前記水平方向の位置補正量を基に、前記複合映像信号に含まれる前記水平有効期間信号を、それによって表わされる水平有効期間の開始のタイミングが調整されるように修正する
ことを特徴とする請求項２に記載の投写型画像表示装置。 The composite video signal includes an image data signal, a vertical effective period signal representing a vertical effective period, and a horizontal effective period signal representing a horizontal effective period,
The image position control unit
Based on the position correction amount in the vertical direction generated by the position correction amount generation unit, the start timing of the vertical effective period represented by the vertical effective period signal included in the composite video signal is adjusted. So that
Based on the horizontal position correction amount generated by the position correction amount generation unit, the start timing of the horizontal effective period represented by the horizontal effective period signal included in the composite video signal is adjusted. The projection type image display device according to claim 2, wherein the projection type image display device is corrected as follows.
前記垂直有効期間の開始のタイミングの調整量を算出する垂直有効期間調整部と、
前記垂直有効期間の開始のタイミングの調整量を算出する水平有効期間調整部と、
前記垂直有効期間調整部で算出された前記調整量に応じて前記垂直有効期間信号を修正し、
前記水平有効期間調整部で算出された前記調整量に応じて前記水平有効期間信号を修正し、
前記修正された前記垂直有効期間信号及び前記修正された前記水平有効期間信号を前記画像データ信号とともに出力する出力データ生成部とを有する
ことを特徴とする請求項５に記載の投写型画像表示装置。 The image position control unit
A vertical effective period adjustment unit for calculating an adjustment amount of the start timing of the vertical effective period;
A horizontal effective period adjustment unit that calculates an adjustment amount of the start timing of the vertical effective period;
Correcting the vertical effective period signal according to the adjustment amount calculated by the vertical effective period adjustment unit,
Correcting the horizontal effective period signal according to the adjustment amount calculated by the horizontal effective period adjustment unit,
The projection-type image display device according to claim 5, further comprising: an output data generation unit that outputs the corrected vertical effective period signal and the corrected horizontal effective period signal together with the image data signal. .
前記画像位置制御部は、前記入力された複合映像信号画素値を、それぞれの画素の画像内における位置を表すアドレスで特定されるメモリ位置に記憶するフレームメモリと、
前記位置補正量生成部で生成された前記位置補正量に応じて、アドレスをシフトし、シフトされたアドレスで特定されるメモリ位置から前記フレームメモリからの読み出しを行う読み出し制御部とを備え、
前記読み出し制御部で読み出された画素値を用いて、前記光変調素子での変調を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の投写型画像表示装置。 The composite video signal includes pixel values of pixels constituting an image of each frame,
The image position control unit stores the input composite video signal pixel value in a memory location specified by an address indicating a position of each pixel in the image; and
A read control unit that shifts an address according to the position correction amount generated by the position correction amount generation unit, and performs reading from the frame memory from a memory position specified by the shifted address;
The projection type image display apparatus according to claim 1, wherein modulation by the light modulation element is controlled using a pixel value read by the read control unit.
前記画像位置制御部は、前記入力された複合映像信号画素値を、それぞれの画素の画像内における垂直方向位置及び水平方向位置にそれぞれ対応する垂直方向アドレス及び水平方向アドレスの組合せで特定されるメモリ位置に記憶するフレームメモリと、
前記位置補正量生成部で生成された前記垂直方向の位置補正量及び前記水平方向の位置補正量に応じて、前記垂直方向アドレス及び前記水平方向アドレスをシフトし、シフトされたアドレスで特定されるメモリ位置から前記フレームメモリからの読み出しを行う読み出し制御部とを備え、
前記読み出し制御部で読み出された画素値を用いて、前記光変調素子での変調を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の投写型画像表示装置。 The composite video signal includes pixel values of pixels constituting an image of each frame,
The image position control unit is configured to specify the input composite video signal pixel value by a combination of a vertical address and a horizontal address respectively corresponding to a vertical position and a horizontal position in an image of each pixel. A frame memory to store in the position;
The vertical direction address and the horizontal direction address are shifted according to the vertical position correction amount and the horizontal position correction amount generated by the position correction amount generation unit, and specified by the shifted address. A read control unit for reading from the frame memory from a memory location,
The projection type image display apparatus according to claim 2, wherein the pixel value read by the read control unit is used to control modulation by the light modulation element.
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