JP2018129745A - Display device, display system, and projection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力映像信号の解像度よりも低い解像度の画像表示素子を備えた表示装置に関する。 The present invention relates to a display device including an image display element having a resolution lower than that of an input video signal.
近年、表示装置の解像度は向上し、４Ｋ解像度（画素数＝３８４０＊２１６０または４０９６＊２１６０）の表示装置が市販され、また、更なる高解像度として８Ｋ解像度（８１９２＊４３２０）の表示装置の開発も進められている。一方、高画質技術として、画像の輝度レンジを拡大するＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）が普及し始めている。また、４Ｋ解像度およびＨＤＲの両方に対応したＨＤＭＩ(登録商標)２．０ａ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や、更に高速伝送可能なＨＤＭＩ２．１やＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ１．４が規格化されている。 In recent years, the resolution of display devices has improved, and display devices with 4K resolution (number of pixels = 3840 * 2160 or 4096 * 2160) are commercially available, and further development of display devices with 8K resolution (8192 * 4320) as higher resolution. Is also underway. On the other hand, HDR (High Dynamic Range) that expands the luminance range of an image has begun to spread as a high image quality technology. Also, HDMI (registered trademark) 2.0a (High-Definition Multimedia Interface) compatible with both 4K resolution and HDR, and HDMI 2.1 and Display Port 1.4 capable of higher speed transmission are standardized.
特許文献１には、互いに異なる解像度の信号を入力することが可能な複数の入力端子を備えた映像処理装置が開示されている。特許文献２には、送信側機器により映像信号に輝度情報を含むメタデータが加えられ、受信側機器で映像信号とメタデータとを分離してメタデータから輝度情報を抽出してダイナミックレンジを拡大するためのＨＤＲ処理を行う画像処理装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a video processing apparatus including a plurality of input terminals capable of inputting signals having different resolutions. In Patent Document 2, metadata including luminance information is added to the video signal by the transmission side device, and the video signal and metadata are separated by the reception side device and the luminance information is extracted from the metadata to expand the dynamic range. An image processing apparatus that performs HDR processing is disclosed.
表示装置が４Ｋ解像度よりも低い解像度を有する場合、最大伝送レートは１０．２Ｇｂｐｓ以下であるため、表示装置の受信回路はＨＤＭＩ１．４（ＨＤＣＰ１．４）に対応していればよい。この場合、ＨＤＲ対応の映像信号は例えばＨＤＭＩ２．０ａ（ＨＤＣＰ２．２）であるため、ＨＤＣＰ２．２の認証が得られず、ＨＤＲ対応の映像信号を受信することができない。一方、ＨＤＭＩ２．０ａ（ＨＤＣＰ２．２）を受信可能に構成した場合、最大伝送レート１８Ｇｂｐｓに対応可能な受信回路が必要となる。このため、４Ｋ解像度よりも低い解像度の画像表示素子を備えた表示装置に対して不必要な回路が増加し、コストが上昇する。 When the display device has a resolution lower than 4K resolution, the maximum transmission rate is 10.2 Gbps or less, and therefore the reception circuit of the display device only needs to support HDMI 1.4 (HDCP 1.4). In this case, since the HDR-compatible video signal is, for example, HDMI 2.0a (HDCP2.2), the HDCP2.2 authentication cannot be obtained, and the HDR-compatible video signal cannot be received. On the other hand, when HDMI 2.0a (HDCP 2.2) is configured to be receivable, a receiving circuit capable of supporting a maximum transmission rate of 18 Gbps is required. For this reason, an unnecessary circuit increases with respect to the display apparatus provided with the image display element of the resolution lower than 4K resolution, and cost increases.
ところで、表示装置がプロジェクタである場合、複数のプロジェクタを用いてマルチ投影を行うことが可能である。例えば、プロジェクタの解像度が４Ｋ解像度よりも低いＷＵＸＧＡ（１９２０＊１２００）の場合、４台のプロジェクタによるマルチ投影により、４つの投影映像を合わせて１つの４Ｋ解像度（３８４０＊２１６０）相当の映像を表示することができる。この場合、各プロジェクタがＨＤＲ対応の映像信号を受信することが可能であれば、よりダイナミックレンジの拡大、すなわち高コントラストの画像を投影することができる。 By the way, when the display device is a projector, it is possible to perform multi-projection using a plurality of projectors. For example, in the case of WUXGA (1920 * 1200) where the projector resolution is lower than 4K resolution, four projection images are combined to display one image corresponding to 4K resolution (3840 * 2160) by multi-projection by four projectors. can do. In this case, if each projector can receive an HDR-compliant video signal, the dynamic range can be expanded, that is, a high-contrast image can be projected.
しかしながら、特許文献１および特許文献２の構成では、入力映像信号の解像度よりも低い解像度の画像表示素子を備えた複数の投影装置を用いて高コントラストの投影画像を生成することができない。 However, with the configurations of Patent Literature 1 and Patent Literature 2, it is impossible to generate a high-contrast projection image using a plurality of projection devices including image display elements having a resolution lower than the resolution of the input video signal.
そこで本発明は、入力映像信号の解像度よりも低い解像度の画像表示素子を備えた複数の表示装置を用いて高コントラストの画像を生成することが可能な表示装置、表示システム、および投影システムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a display device, a display system, and a projection system capable of generating a high-contrast image using a plurality of display devices including image display elements having a resolution lower than the resolution of an input video signal. The purpose is to do.
本発明の一側面としての表示装置は、他の表示装置との組み合わせにより映像を表示することが可能な表示装置であって、外部機器から第一の解像度の入力映像信号を受信して、該入力映像信号を付随信号と第一の映像信号と第二の映像信号とに分割する分割手段と、前記第一の解像度よりも低い第二の解像度の画像表示素子と、前記付随信号と前記第一の映像信号とに基づいて前記画像表示素子を制御する画像処理手段とを有し、前記分割手段は、他の表示装置に対して前記第二の映像信号を出力する。 A display device as one aspect of the present invention is a display device capable of displaying an image in combination with another display device, and receives an input video signal having a first resolution from an external device, and Dividing means for dividing an input video signal into an accompanying signal, a first video signal, and a second video signal, an image display element having a second resolution lower than the first resolution, the accompanying signal, and the first signal Image processing means for controlling the image display element based on one video signal, and the dividing means outputs the second video signal to another display device.
本発明の他の側面としての表示システムは、第一の表示装置と第二の表示装置とを用いて映像を表示する表示システムであって、前記第一の表示装置は、外部機器から第一の解像度の入力映像信号を受信して、該入力映像信号を付随信号と第一の映像信号と第二の映像信号とに分割する分割手段と、前記第一の解像度よりも低い第二の解像度の第一の画像表示素子と、前記付随信号と前記第一の映像信号とに基づいて前記第一の画像表示素子を制御する第一の画像処理手段とを有し、前記分割手段は、前記第二の表示装置に対して前記第二の映像信号を出力し、前記第二の表示装置は、前記第二の解像度の第二の画像表示素子と、前記付随信号と前記第二の映像信号とに基づいて前記第二の画像表示素子を制御する第二の画像処理手段とを有し、前記第一の表示装置および前記第二の表示装置は、それぞれ前記第一の画像表示素子および前記第二の画像表示素子に表示した映像により前記第一の解像度の映像を表示する。 A display system according to another aspect of the present invention is a display system that displays an image using a first display device and a second display device, and the first display device is connected to an external device from a first device. A dividing means for receiving an input video signal having a resolution of 1 and dividing the input video signal into an accompanying signal, a first video signal, and a second video signal; and a second resolution lower than the first resolution First image display element, and first image processing means for controlling the first image display element based on the accompanying signal and the first video signal, and the dividing means, The second video signal is output to a second display device, and the second display device includes a second image display element having the second resolution, the accompanying signal, and the second video signal. And second image processing means for controlling the second image display element based on The first display device and the second display device displays an image of the first resolution by image displayed respectively on the first image display device and the second image display device.
本発明の他の側面としての投影システムは、第一の投影装置と第二の投影装置とを用いて映像を投影する投影システムであって、前記第一の投影装置は、外部機器から第二の解像度の入力映像信号を受信して、該入力映像信号を付随信号と第三の映像信号と第四の映像信号とに分割する分割手段と、第二の解像度の第一の画像表示素子と、前記付随信号と前記第三の映像信号とに基づいて前記第一の画像表示素子を制御する第一の画像処理手段とを有し、前記分割手段は、前記第二の投影装置に対して前記第四の映像信号を出力し、前記第二の投影装置は、前記第二の解像度の第二の画像表示素子と、前記付随信号と前記第四の映像信号とに基づいて前記第二の画像表示素子を制御する第二の画像処理手段とを有し、前記第一の投影装置および前記第二の投影装置は、それぞれ前記第一の画像表示素子および前記第二の画像表示素子に表示した映像により前記第二の解像度の映像を投影する。 A projection system according to another aspect of the present invention is a projection system that projects an image using a first projection device and a second projection device, and the first projection device receives a second signal from an external device. Splitting means for receiving an input video signal having a resolution of 1 and dividing the input video signal into an accompanying signal, a third video signal, and a fourth video signal, and a first image display element having a second resolution, And a first image processing means for controlling the first image display element based on the accompanying signal and the third video signal, and the dividing means for the second projection device The fourth video signal is output, and the second projection device performs the second projection based on the second image display element having the second resolution, the accompanying signal, and the fourth video signal. Second image processing means for controlling the image display element, and the first projection device and It said second projection device, the image displayed on each of the first image display device and the second image display device for projecting an image of the second resolution.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。 Other objects and features of the invention are described in the following embodiments.
本発明によれば、入力映像信号の解像度よりも低い解像度の画像表示素子を備えた複数の表示装置を用いて画像を生成することが可能な表示装置、表示システム、および投影システムを提供することができる。 According to the present invention, there are provided a display device, a display system, and a projection system capable of generating an image using a plurality of display devices including image display elements having a resolution lower than the resolution of an input video signal. Can do.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（単独投影モードでの投影装置）
まず、図１を参照して、本実施形態における表示装置（投影装置、プロジェクタ）の構成について説明する。図１は、投影装置１００のブロック図である。一般に、映像信号は、ソース機器１からシンク機器である投影装置１００に送信され、投影装置１００により映像信号が表示される。ソース機器１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ） Ｐｌａｙｅｒなどであるが、これらに限定されるものではない。
(Projector in single projection mode)
First, the configuration of a display device (projection device, projector) in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of the projection apparatus 100. In general, a video signal is transmitted from the source device 1 to the projection device 100 that is a sink device, and the projection device 100 displays the video signal. The source device 1 is a PC (Personal Computer), a Blu-ray Disc (BD) Player, or the like, but is not limited thereto.
近年、より高い解像度を有する映像コンテンツが普及し始め、４Ｋ解像度（画素数＝３８４０＊２１６０または４０９６＊２１６０）の表示装置が市販されている。また、高画質技術として、画像の輝度レンジを拡大するＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）が注目を集め、映像のコントラスト比の改善が期待されている。映像信号の規格として、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕａｌ）パソコンやＢＤプレーヤなどではＨＤＭＩ規格（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ビジネス用途ＰＣではＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ規格が多く用いられる。 In recent years, video content having a higher resolution has begun to spread, and display devices with 4K resolution (number of pixels = 3840 * 2160 or 4096 * 2160) are commercially available. Further, HDR (High Dynamic Range) that expands the luminance range of an image attracts attention as a high image quality technology, and an improvement in the contrast ratio of video is expected. As video signal standards, HDMI (High-Definition Multimedia Interface) is often used for AV (Audio Visual) personal computers and BD players, and DisplayPort standard is often used for business-use PCs.
ソース機器１と投影装置１００とを接続するケーブル５は、高速差動信号ライン２と低速通信ライン３とを備えて構成される。またケーブル５は、電源ラインやホットプラグ検出ラインなどを含むが、ここでは説明を省略する。高速差動信号ライン２は、後述する映像信号をシンク機器（投影装置１００）に送信するための信号ラインである。一方、低速通信ライン３は、投影装置１００に内蔵されているＥＤＩＤ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）２０との通信を行うための通信ラインである。 A cable 5 that connects the source device 1 and the projection apparatus 100 includes a high-speed differential signal line 2 and a low-speed communication line 3. The cable 5 includes a power supply line, a hot plug detection line, and the like, but the description thereof is omitted here. The high-speed differential signal line 2 is a signal line for transmitting a video signal described later to the sink device (projection apparatus 100). On the other hand, the low speed communication line 3 is a communication line for performing communication with an extended display identification data (EDID) 20 built in the projection apparatus 100.
ここで、ＥＤＩＤとは、投影装置１００（シンク機器）に内蔵されているメモリ（記憶部）に書き込まれた１２８バイトのデータである。ＥＤＩＤには、例えば、シンク機器の製造メーカ、モデル、シリアル番号、製造時期、画像寸法、解像度、リフレッシュレート、表示器のガンマ特性、輝度情報などが書き込まれている。ソース機器１と投影装置１００とをケーブル５で接続すると、投影装置１００のメモリに格納されたＥＤＩＤ２０の情報が低速通信ライン３を介してソース機器１に送信される。ソース機器１は、ＥＤＩＤ２０の情報に基づいて、投影装置１００に対して最適なフォーマットで映像信号を送信する。なお、ＨＤＭＩおよびＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔはそれぞれ、ＥＤＩＤ２０を標準規格として採用している。 Here, EDID is 128-byte data written in a memory (storage unit) built in the projection apparatus 100 (sink device). In the EDID, for example, the manufacturer, model, serial number, production time, image size, resolution, refresh rate, gamma characteristic of the display, luminance information, and the like of the sink device are written. When the source device 1 and the projection device 100 are connected by the cable 5, the information of the EDID 20 stored in the memory of the projection device 100 is transmitted to the source device 1 through the low-speed communication line 3. The source device 1 transmits a video signal in an optimum format to the projection apparatus 100 based on the information of the EDID 20. Note that HDMI and DisplayPort each employ EDID20 as a standard.
高速差動信号ライン２のデータ伝送レート規格は、年々向上しており、ＨＤＭＩでは、最大伝送レートが１０．２ＧｂｐｓのＨＤＭＩ１．４に対し、次の世代として、最大伝送レートが１８ＧｂｐｓのＨＤＭＩ２．０が規格化されている。また、ＨＤＭＩ２．０以降は、ＨＤＲ対応も規格化され、ＨＤＭＩ２．０にＨＤＲ対応が加えられたＨＤＭＩ２．０ａが規格化されている。更に現在策定中のＨＤＭＩ２．１では、ＨＤＭＩ２．０ａのＨＤＲが静的メタデータを基にしたものであるのに対し、動的メタデータの対応が検討され、映像ごとに最適なＨＤＲが可能となる。一方、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔに関しては、最大伝送レートが１７．２８ＧｂｐｓのＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ１．２に対し、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ１．４では、ＨＤＲとして動的メタデータに対応して映像ごとに最適なＨＤＲが可能である。 The data transmission rate standard of the high-speed differential signal line 2 is improving year by year. In HDMI, the next generation is HDMI 2.0 with a maximum transmission rate of 18 Gbps, compared to HDMI 1.4 with a maximum transmission rate of 10.2 Gbps. Has been standardized. In addition, after HDMI 2.0, HDR compatibility is also standardized, and HDMI 2.0a in which HDR compatibility is added to HDMI 2.0 is standardized. Furthermore, in HDMI 2.1 that is currently being formulated, HDR of HDMI 2.0a is based on static metadata, whereas dynamic metadata support is being considered, and optimal HDR is possible for each video. Become. On the other hand, with regard to DisplayPort, DisplayPort 1.4 has a maximum transmission rate of 17.28 Gbps, whereas DisplayPort 1.4 allows HDR to be optimized for each video corresponding to dynamic metadata as HDR.
一般に、デジタル映像信号を伝送する際には、著作権保護のため、映像信号を暗号化する。ＨＤＭＩやＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔでは、ＨＤＣＰ（Ｈｉｇｈ−ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）により伝送する映像信号を暗号化し、映像の著作権を保護している。例えば、ＨＤＭＩのバージョンとＨＤＣＰのバージョンがあり、ＨＤＭＩ１．４には、ＨＤＣＰ１．４が対応し、ＨＤＭＩ２．０とＨＤＭＩ２．０ａには、ＨＤＣＰ２．２が対応している。ＨＤＣＰ１．４とＨＤＣＰ２．２では、暗号化技術が異なる。高解像度である４Ｋ解像度や高画質であるＨＤＲ対応が可能なＨＤＭＩ２．０やＨＤＭＩ２．０ａでは、ＨＤＣＰ２．２が採用されている。ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔでも同様に、４Ｋ解像度のＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ１．２ではＨＤＣＰ２．２が採用されているが、その前のバージョンであるＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ１．１ではＨＤＣＰ１．３が採用されている。このため、ＨＤＣＰ２．２に対応していないＨＤＭＩ１．４やＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ１．１のシンク機器は、ＨＤＣＰ２．２に対応したソース機器との暗号認証が得られず、映像信号を受信することができない。 Generally, when a digital video signal is transmitted, the video signal is encrypted for copyright protection. In HDMI and DisplayPort, the video signal transmitted by HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection System) is encrypted to protect the copyright of the video. For example, there are an HDMI version and an HDCP version, HDMI 1.4 is compatible with HDCP 1.4, and HDMI 2.0 and HDMI 2.0a are compatible with HDCP 2.2. The encryption technology differs between HDCP1.4 and HDCP2.2. In HDMI 2.0 and HDMI 2.0a capable of high resolution 4K resolution and high image quality HDR, HDCP 2.2 is adopted. Similarly, in DisplayPort, HDCP2.2 is adopted in DisplayPort1.2 of 4K resolution, but HDCP1.3 is adopted in DisplayPort1.1 which is the previous version. For this reason, an HDMI 1.4 or DisplayPort 1.1 sink device that does not support HDCP 2.2 cannot obtain encryption authentication with a source device that supports HDCP 2.2 and cannot receive a video signal.
本実施形態において、投影装置１００の表示解像度（画像表示素子の解像度）は、入力映像信号の４Ｋ解像度（画素数＝３８４０＊２１６０または４０９６＊２１６０）よりも低いＷＵＸＧＡ（画素数＝１９２０＊１２００）である。ただし投影装置１００の表示解像度は、これに限定されるものではない。投影装置１００の表示解像度は、ＷＵＸＧＡ＋（画素数＝１９２０＊１２８０）、ＦＨＤ（画素数＝１９２０＊１０８０）、または、ＦＨＤ＋（画素数＝１９２０＊１２８０）など、入力映像信号の解像度よりも低い他の解像度であってもよい。このように、投影装置１００（画像表示素子）は、入力映像信号の解像度（４Ｋ解像度）よりも略１／４だけ低い解像度を有する。 In this embodiment, the display resolution of the projection apparatus 100 (the resolution of the image display element) is lower than the 4K resolution (number of pixels = 3840 * 2160 or 4096 * 2160) of the input video signal (number of pixels = 1920 * 1200). It is. However, the display resolution of the projection apparatus 100 is not limited to this. The display resolution of the projection apparatus 100 is lower than the resolution of the input video signal, such as WUXGA + (number of pixels = 1920 * 1280), FHD (number of pixels = 1920 * 1080), or FHD + (number of pixels = 1920 * 1280). Resolution may be used. Thus, the projection apparatus 100 (image display element) has a resolution that is lower by about 1/4 than the resolution of the input video signal (4K resolution).
ＷＵＸＧＡなどの解像度を有する投影装置は、４Ｋ解像度の投影装置に比べて安価である。このため、４Ｋ解像度よりも低い解像度の投影装置でＨＤＲ対応の映像を投影できれば、ＨＤＭＩ１．４やＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ１．１で受信した映像に比べて高コントラストでより高画質な映像を投影可能となり、ユーザにとって大きなメリットとなる。 A projection apparatus having a resolution such as WUXGA is less expensive than a projection apparatus having a 4K resolution. For this reason, if HDR compatible video can be projected by a projection device having a resolution lower than 4K resolution, it is possible to project video with higher contrast and higher image quality than video received with HDMI 1.4 or Display Port 1.1. This is a great merit.
分割器１０は、ソース機器１から出力された映像信号を受信する。分割器１０は、例えば、ＨＤＭＩ２．０ａおよびＨＤＣＰ２．２のそれぞれに対応している。このため分割器１０は、ソース機器１からの映像信号に対してＨＤＣＰ２．２による暗号解除を行い、映像信号を受信することができる。分割器１０に接続された映像信号ライン１４は、高速差動信号ラインである。レシーバ４０は、４Ｋ解像度よりも低いＷＵＸＧＡなどの解像度を有する映像信号（高速差動信号）の処理を行うことが可能である。レシーバ４０は、入力された高速差動信号を、画像処理部５０の入力インターフェース仕様に変換して画像処理部５０へ出力する。入力インターフェース仕様は、例えば３．３ＶのＬＶＴＴＬであり、レシーバ４０はその差動信号をシングルエンド信号に変換する。一般に、差動信号はパターンや終端抵抗により特性インピーダンスのマッチングを取り、ＧＨｚオーダの信号を伝送することが可能である。一方、シングルエンド信号は、ノイズに弱く本数が多いため、終端抵抗やインピーダンスのマッチングを取ることが難しく、１ライン当たりの伝送レートは差動信号に比べて劣る。 The divider 10 receives the video signal output from the source device 1. The divider 10 corresponds to, for example, each of HDMI 2.0a and HDCP2.2. Therefore, the divider 10 can decrypt the video signal from the source device 1 using HDCP 2.2 and receive the video signal. The video signal line 14 connected to the divider 10 is a high-speed differential signal line. The receiver 40 can process a video signal (high-speed differential signal) having a resolution such as WUXGA lower than the 4K resolution. The receiver 40 converts the input high-speed differential signal into the input interface specification of the image processing unit 50 and outputs the converted signal to the image processing unit 50. The input interface specification is, for example, 3.3V LVTTL, and the receiver 40 converts the differential signal into a single-ended signal. In general, a differential signal can be matched with a characteristic impedance by a pattern or a terminating resistor, and a signal on the order of GHz can be transmitted. On the other hand, since single-ended signals are vulnerable to noise and have a large number, it is difficult to match termination resistance and impedance, and the transmission rate per line is inferior to that of differential signals.
ここで、液晶ディスプレイの標準規格を策定しているＶＥＳＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格におけるＷＵＸＧＡのフォーマット例を挙げる。画素数＝１９２０＊１２００、フレームレート＝６０Ｈｚ、ビット深度＝８ｂｉｔの映像信号は、ピクセルクロック＝１５４．００ＭＨｚと規定されている。例えば、レシーバ４０の画像処理部５０への出力ラインを８ｂｉｔとして、光の３原色であるＲＧＢ（ＲＥＤ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ）に対応した出力信号では、レシーバ４０のデータ伝送レートは、１５４ＭＨｚ＊８ｂｉｔ＊３＝３．６９６Ｇｂｐｓとなる。このためレシーバ４０は、最大伝送レートが１０．２ＧｂｐｓのＨＤＭＩ１．４とＨＤＣＰ１．４に対応していればよく、４Ｋ解像度に対応する必要はない。なお、この条件で単純に４倍の解像度としてレシーバのデータ伝送レートを計算すると、１４．７８４Ｇｂｐｓとなり、ＨＤＭＩ２．０またはＨＤＭＩ２．０ａとＨＤＣＰ２．２に対応可能なレシーバとする必要があり、比較的高価なレシーバが必要となる。 Here, an example of the WUXGA format in the VESA (Video Electronics Standard Association) standard that defines the standard for liquid crystal displays will be given. A video signal having the number of pixels = 1920 * 1200, a frame rate = 60 Hz, and a bit depth = 8 bits is defined as pixel clock = 154.00 MHz. For example, assuming that the output line to the image processing unit 50 of the receiver 40 is 8 bits and the output signal corresponds to RGB (RED, Green, Blue) which are the three primary colors of light, the data transmission rate of the receiver 40 is 154 MHz * 8 bits *. 3 = 3.669 Gbps. For this reason, the receiver 40 only needs to support HDMI 1.4 and HDCP 1.4 having a maximum transmission rate of 10.2 Gbps, and does not need to support 4K resolution. If the data transmission rate of the receiver is simply calculated as four times the resolution under this condition, it becomes 14.784 Gbps, and it is necessary to make the receiver compatible with HDMI 2.0 or HDMI 2.0a and HDCP 2.2. An expensive receiver is required.
次に、図２を参照して、４Ｋ解像度よりも低いＷＵＸＧＡなどの解像度を有する投影装置１００を用いて単独投影を行う場合について説明する。図２は、本実施形態における投影装置１００の動作を示すフローチャートである。図２の各ステップは、主に制御部６０の指令に基づいて実行される。 Next, a case where single projection is performed using the projection apparatus 100 having a resolution such as WUXGA lower than the 4K resolution will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the projection apparatus 100 according to this embodiment. Each step in FIG. 2 is executed mainly based on a command from the control unit 60.
まず、投影モード設定部７０は、投影装置１００の投影モードを設定する。本実施形態において、投影装置１００は、単独投影、マルチ投影、および、スタック投影を行うことが可能である。例えば投影装置１００の解像度が４Ｋ解像度よりも低いＷＵＸＧＡ（１９２０＊１２００）の場合、単独投影では、ＷＵＸＧＡ（１９２０＊１２００）相当の映像が投影される。複数の投影装置（例えば４台の投影装置）を用いたマルチ投影では、４台の投影画像を合わせて１つの４Ｋ解像度（３８４０＊２１６０）相当の映像が投影される。複数の投影装置を用いたスタック投影では、ＷＵＸＧＡ（１９２０＊１２００）相当の映像であって、複数の投影装置の合計輝度により、より明るい映像が投影される。この場合、投影画像の輝度が向上するため、ＨＤＲ対応する場合には、よりダイナミックレンジを拡大した画像、すなわち高コントラストの画像を投影することが可能となる。このため本実施形態において、投影モード設定部７０は、単独投影、マルチ投影、または、スタック投影のなかから、適切な投影モードを設定する。なお投影モード設定部７０は、入力信号や他の設定などに応じて適切な投影モードを自動的に設定するか、または、ユーザの指示に基づいて投影モードを設定する。 First, the projection mode setting unit 70 sets the projection mode of the projection apparatus 100. In the present embodiment, the projection apparatus 100 can perform single projection, multi-projection, and stack projection. For example, in the case of WUXGA (1920 * 1200) where the resolution of the projection apparatus 100 is lower than 4K resolution, an image equivalent to WUXGA (1920 * 1200) is projected in the single projection. In multi-projection using a plurality of projection devices (for example, four projection devices), a single 4K resolution (3840 * 2160) equivalent image is projected by combining the four projection images. In stack projection using a plurality of projection apparatuses, an image equivalent to WUXGA (1920 * 1200), which is brighter than the total luminance of the plurality of projection apparatuses, is projected. In this case, since the brightness of the projected image is improved, an image with a larger dynamic range, that is, a high-contrast image can be projected when HDR is supported. Therefore, in the present embodiment, the projection mode setting unit 70 sets an appropriate projection mode from single projection, multi-projection, or stack projection. The projection mode setting unit 70 automatically sets an appropriate projection mode in accordance with an input signal, other settings, or sets a projection mode based on a user instruction.
まず、ステップＳ１−１において、投影モード設定部７０は、単独投影モードを設定する。続いてステップＳ１−２において、ＥＤＩＤ２０の解像度として、４Ｋ解像度よりも低いＷＵＸＧＡなどの解像度（第二の解像度）が設定される。続いてステップＳ１−３において、制御部６０は投影準備を行う。このとき、前述のように、ソース機器１はＥＤＩＤ２０に設定されている情報を読み取り、投影装置１００に対して最適な映像信号のフォーマットを決定する。これにより、ソース機器１が４Ｋ解像度のＨＤＲ対応可能な映像を有する場合、ＥＤＩＤ２０に設定された解像度に従い、４Ｋ解像度をＷＵＸＧＡ解像度にスケールダウンし、ＨＤＲ対応可能な映像信号として分割器１０に送信する。 First, in step S1-1, the projection mode setting unit 70 sets a single projection mode. Subsequently, in step S1-2, a resolution (second resolution) such as WUXGA lower than the 4K resolution is set as the resolution of EDID20. Subsequently, in step S1-3, the control unit 60 prepares for projection. At this time, as described above, the source device 1 reads the information set in the EDID 20 and determines an optimal video signal format for the projection apparatus 100. Thus, when the source device 1 has a 4K resolution HDR compatible video, the 4K resolution is scaled down to the WUXGA resolution in accordance with the resolution set in the EDID 20, and transmitted to the splitter 10 as an HDR compatible video signal. .
分割器１０は、受信した信号を映像信号（映像信号ライン１４）と付随信号すなわち付随情報（付随情報ライン１２）とに分離し、映像信号を映像信号ライン１４を介してレシーバ４０に出力し、付随情報を付随情報ライン１２を介して画像処理部５０に出力する。付随情報すなわちメタデータは、ＨＤＲ処理に必要な情報を含み、画像処理部５０で画像処理を行う際に用いられる。このように、ＨＤＲ処理に必要な情報は、分割器１０で取り出されて画像処理部５０に送信される。このためレシーバ４０は、ＨＤＲには関与せず、前述のように、ＷＵＸＧＡ解像度の映像信号である高速差動信号をシングルエンド信号に変換して画像処理部５０に出力するだけでよい。 The divider 10 separates the received signal into a video signal (video signal line 14) and an accompanying signal, that is, accompanying information (accompanying information line 12), and outputs the video signal to the receiver 40 via the video signal line 14, The accompanying information is output to the image processing unit 50 via the accompanying information line 12. The accompanying information, that is, metadata includes information necessary for HDR processing, and is used when the image processing unit 50 performs image processing. As described above, information necessary for the HDR processing is extracted by the divider 10 and transmitted to the image processing unit 50. For this reason, the receiver 40 does not participate in HDR, and only needs to convert the high-speed differential signal, which is a WUXGA resolution video signal, into a single-ended signal and output it to the image processing unit 50 as described above.
ここで、ＨＤＲについて説明する。ＨＤＲは、輝度のダイナミックレンジを拡大する。従来のダイナミックレンジは、ＣＲＴを基準としたＲＥＣ．７０９の規格により、最大輝度が１００ｎｉｔｓ（＝ｃｄ／ｍ２）に定められていた。投影装置の輝度は、年々向上し、従来の基準となっていたＣＲＴの輝度を上回っている。このような高輝度の投影装置に対応してＨＤＲ処理を行うことにより、最大輝度の上限が拡大され、高輝度領域の画質が大幅に改善される。 Here, HDR will be described. HDR expands the dynamic range of luminance. The conventional dynamic range is REC. According to the standard of 709, the maximum luminance was set to 100 nits (= cd / m 2). The brightness of the projection device has been improved year by year and exceeds the brightness of the CRT, which has been the standard of the past. By performing HDR processing corresponding to such a high brightness projection device, the upper limit of the maximum brightness is expanded, and the image quality of the high brightness area is greatly improved.
一般に、投影装置は、入力映像信号に対して非線形なＥＯＴＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：電気／光変換係数）特性を有し、この特性は前述のＥＤＩＤ２０にガンマ特性として書き込まれる。例えば、ソース機器１がＨＤＲに対応する映像信号を送信する場合、ソース機器１は、ＥＤＩＤ２０を介して投影装置１００のガンマ特性や輝度情報を読み込み、適切なＨＤＲ処理を施し、処理の内容を付随情報に書き込む。画像処理部５０は、付随情報に基づいて画像処理部５０にてソース機器１で施されたＨＤＲ処理に対して必要な処理を行い、処理後の信号を、投影装置１００の輝度に合わせたＨＤＲ対応の画像信号として光学部９０に出力する。 In general, the projection apparatus has a non-linear EOTF (Electro-Optical Transfer Function) characteristic with respect to an input video signal, and this characteristic is written in the EDID 20 as a gamma characteristic. For example, when the source device 1 transmits a video signal corresponding to HDR, the source device 1 reads the gamma characteristic and luminance information of the projection device 100 via the EDID 20, performs appropriate HDR processing, and attaches the details of the processing. Write information. The image processing unit 50 performs necessary processing for the HDR processing performed by the source device 1 in the image processing unit 50 based on the accompanying information, and the processed signal is HDR that matches the luminance of the projection device 100. The image signal is output to the optical unit 90 as a corresponding image signal.
光学部９０は、不図示の光学部品であるミラー、プリズム、偏光板、種々のレンズ、および、４Ｋ解像度よりも低いＷＵＸＧＡ（画素数＝１９２０＊１２００）の解像度を有する画像表示素子（パネル）などを含む。画像表示素子は、透過型液晶パネル、反射型液晶パネル、または、ＤＬＰと呼ばれる反射型ミラーパネルのいずれであってもよい。画像表示素子の解像度は、４Ｋ解像度よりも低ければ、ＷＵＸＧＡ＋（画素数＝１９２０＊１２８０）、ＦＨＤ（画素数＝１９２０＊１０８０）、または、ＦＨＤ＋（画素数＝１９２０＊１２８０）などのいずれの解像度であってもよい。 The optical unit 90 includes optical components (not shown) such as mirrors, prisms, polarizing plates, various lenses, and an image display element (panel) having a resolution of WUXGA (number of pixels = 1920 * 1200) lower than 4K resolution. including. The image display element may be a transmissive liquid crystal panel, a reflective liquid crystal panel, or a reflective mirror panel called DLP. If the resolution of the image display element is lower than 4K resolution, any resolution such as WUXGA + (number of pixels = 1920 * 1280), FHD (number of pixels = 1920 * 1080), or FHD + (number of pixels = 1920 * 1280), etc. It may be.
光源部９２は、高圧水銀ランプ、ＬＥＤ、または、レーザなどの光源を含む発光部である。光学部９０は、光源部９２からの光と画像処理部５０からの信号とに基づいて、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の画像を生成し、各色の画像を合成する。投影部９４（投影手段）は、投影レンズを有し、光学部９０から出力された画像を不図示のスクリーンなどに拡大投影する。 The light source unit 92 is a light emitting unit including a light source such as a high-pressure mercury lamp, an LED, or a laser. The optical unit 90 generates R (Red), G (Green), and B (Blue) images based on the light from the light source unit 92 and the signal from the image processing unit 50, and synthesizes the images of the respective colors. . The projection unit 94 (projection unit) includes a projection lens, and enlarges and projects the image output from the optical unit 90 onto a screen (not shown).
制御部６０は、投影装置１００の各部を制御する。すなわち制御部６０は、画像処理部５０、レシーバ４０、および、ＥＤＩＤ２０の各種パラメータ設定、投影装置１００の各種シーケンスおよび動作モードの設定などを行う。また制御部６０は、投影モード設定部７０を制御して、ユーザの操作に応じた投影モードを設定する。また制御部６０は、外部機器と通信を行う場合に通信部８０を制御して双方向の通信を行う。 The control unit 60 controls each unit of the projection device 100. That is, the control unit 60 sets various parameters of the image processing unit 50, the receiver 40, and the EDID 20, sets various sequences and operation modes of the projection apparatus 100, and the like. In addition, the control unit 60 controls the projection mode setting unit 70 to set a projection mode according to a user operation. The control unit 60 controls the communication unit 80 to perform bidirectional communication when communicating with an external device.
このように投影装置１００は、４Ｋ解像度よりも低い解像度（例えばＷＵＸＧＡ）を有し、レシーバ４０や画像処理部５０もＷＵＸＧＡの解像度の信号処理が可能であればよい。投影モード設定部７０により単独投影モードが設定された場合、ＥＤＩＤ２０には４Ｋ解像度よりも低い解像度（例えばＷＵＸＧＡ）が設定され、ソース機器１からの映像信号はＷＵＸＧＡ解像度にスケールダウンされる。この信号を、例えば、ＨＤＭＩ２．０ａとＨＤＣＰ２．２に対応可能な分割器１０で受信し、ＨＤＣＰ２．２による暗号解除を行い、ＨＤＲに対応した映像信号を受信可能として映像信号と付随信号（付随情報）とに分離する。そして映像信号をレシーバ４０に入力し、付随情報を画像処理部５０に入力して画像処理部５０にてＨＤＲ処理を行う。 Thus, the projection apparatus 100 has a resolution (for example, WUXGA) lower than the 4K resolution, and the receiver 40 and the image processing unit 50 only need to be able to perform signal processing with WUXGA resolution. When the single projection mode is set by the projection mode setting unit 70, a resolution lower than the 4K resolution (for example, WUXGA) is set in the EDID 20, and the video signal from the source device 1 is scaled down to the WUXGA resolution. This signal is received by, for example, a splitter 10 compatible with HDMI 2.0a and HDCP 2.2, decrypted by HDCP 2.2, and can receive a video signal compatible with HDR. Information). Then, the video signal is input to the receiver 40, the accompanying information is input to the image processing unit 50, and the image processing unit 50 performs HDR processing.
このような構成により、４Ｋ解像度よりも低い解像度の投影装置１００は、ＨＤＲ対応した映像を投影することができる。従って、画像表示素子の解像度が入力映像信号の解像度よりも低い場合にＨＤＲ処理を行って映像を投影することが可能となる。 With such a configuration, the projection device 100 having a resolution lower than 4K resolution can project an HDR-compatible video. Therefore, when the resolution of the image display element is lower than the resolution of the input video signal, it is possible to project an image by performing HDR processing.
（投影装置の変形例）
次に、図３を参照して、本実施形態における投影装置（プロジェクタ）の変形例について説明する。図３は、投影装置１００ｚのブロック図である。なお、図３において、投影装置１００と同じ動作を行う構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。本変形例は、ソース機器１ｚおよびケーブル５ｚを含む点、および、投影装置１００ｚのＨＤＢａｓｅＴ規格に対応したＨＤＢＴレシーバ４０ｚが分割器１０の前段に配置されている点で、図１を参照して説明した実施形態とは異なる。
(Modification of projection device)
Next, a modification of the projection apparatus (projector) in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram of the projection apparatus 100z. In FIG. 3, components that perform the same operations as those of the projection apparatus 100 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. This modified example will be described with reference to FIG. 1 in that it includes a source device 1z and a cable 5z, and an HDBT receiver 40z corresponding to the HDBaseT standard of the projection device 100z is disposed in front of the divider 10. Different from the embodiment described above.
ＨＤＢａｓｅＴは、Ｔｈｅ ＨＤＢａｓｅＴ Ａｌｌｉａｎｃｅによって策定された通信規格であり、ＲＪ４５コネクタを有するＬＡＮケーブルによる８線式の通信を行う。ＨＤＢａｓｅＴは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格である１００ＢＡＳＥ−Ｔ、ＨＤＭＩ信号、音響信号、機器制御信号、および、電力の５種類の信号を合わせて独自のプロトコルで送受信し、複数の通信規格に対応可能である。また、ＨＤＭＩでは伝送可能なケーブル長が数メートル程度であるのに対し、ＨＤＢａｓｅＴでは１００メートルまで対応可能であり、高品質な映像信号を長距離伝送することができる。 HDBaseT is a communication standard established by The HDBaseT Alliance, and performs 8-wire communication using a LAN cable having an RJ45 connector. HDBaseT is capable of supporting a plurality of communication standards by transmitting and receiving five types of signals, ie, 100BASE-T, which is the Ethernet standard, HDMI signal, acoustic signal, device control signal, and power, using a unique protocol. Also, the cable length that can be transmitted in HDMI is about several meters, whereas HDBaseT can handle up to 100 meters and can transmit a high-quality video signal over a long distance.
ソース機器１ｚは、ＨＤＢａｓｅＴに対応した送信手段を有し、ＨＤＲ対応可能なＨＤＭＩにより映像信号を送信することができる。ソース機器１ｚは、例えばＨＤＭＩ２．０ａおよびＨＤＣＰ２．２に対応し、ＨＤＲ対応が可能な映像信号を送信することが可能である。ＨＤＢａｓｅＴに対応した送信手段は、前述の５種類の信号をサンプリングし、独自のプロトコルでデジタル信号に変調して送信する。信号伝送に使用されるケーブル５ｚは、ＨＤＢａｓｅＴ用のＬＡＮケーブルで、長さは最大１００ｍまで対応可能である。 The source device 1z has transmission means compatible with HDBaseT, and can transmit a video signal by HDMI compatible HDMI. The source device 1z is compatible with, for example, HDMI 2.0a and HDCP2.2, and can transmit a video signal capable of HDR. The transmission means corresponding to HDBaseT samples the above-mentioned five types of signals, modulates them into digital signals using a unique protocol, and transmits them. The cable 5z used for signal transmission is a LAN cable for HDBaseT and can support a maximum length of 100 m.
投影装置１００ｚのＨＤＢＴレシーバ４０ｚは、ソース機器１ｚからのＨＤＢａｓｅＴ信号を受信し、前述の５種類の信号に復調する。ここでは、ＨＤＲ対応可能なＨＤＭＩ信号のみについて説明し、その他の信号については説明を省略する。ＨＤＢＴレシーバ４０ｚは、ＨＤＣＰの認証機能を有しないため、復調されたＨＤＭＩ信号は、このままでは使用することができない。そのため、ＨＤＢＴレシーバ４０ｚから出力されるＨＤＭＩ信号は、分割器１０に入力される。分割器１０は、図１を参照して説明した投影装置１００の分割器１０と同様に、ＨＤＭＩ２．０ａおよびＨＤＣＰ２．２のそれぞれに対応可能である。分割器１０は、ＨＤＣＰ２．２による暗号解除を行い、ＨＤＲに対応した映像信号を受信可能として映像信号と付随情報とに分離する。 The HDBT receiver 40z of the projection device 100z receives the HDBaseT signal from the source device 1z and demodulates it into the five types of signals described above. Here, only the HDMI compatible HDMI signal will be described, and description of other signals will be omitted. Since the HDBT receiver 40z does not have an HDCP authentication function, the demodulated HDMI signal cannot be used as it is. Therefore, the HDMI signal output from the HDBT receiver 40z is input to the divider 10. Similarly to the divider 10 of the projection apparatus 100 described with reference to FIG. 1, the divider 10 can correspond to each of HDMI 2.0a and HDCP2.2. The divider 10 performs descrambling by HDCP2.2 and separates the video signal and accompanying information so that the video signal corresponding to HDR can be received.
投影装置１００ｚの解像度は、４Ｋ解像度よりも低い解像度（例えばＷＵＸＧＡ）であって、レシーバ４０ｚおよび画像処理部５０もＷＵＸＧＡの解像度の信号処理が可能であればよい。ＨＤＢＴレシーバ４０ｚは、ソース機器１ｚから映像信号を受信し、復調されたＨＤＭＩ信号を、例えばＨＤＭＩ２．０ａおよびＨＤＣＰ２．２に対応可能な分割器１０に送信する。分割器１０は、ＨＤＣＰ２．２による暗号解除を行い、ＨＤＲに対応した映像信号を受信可能として映像信号と付随信号（付随情報）とに分離する。 The resolution of the projection device 100z is lower than the 4K resolution (for example, WUXGA), and the receiver 40z and the image processing unit 50 only need to be able to perform signal processing with WUXGA resolution. The HDBT receiver 40z receives the video signal from the source device 1z, and transmits the demodulated HDMI signal to the divider 10 that can support, for example, HDMI 2.0a and HDCP2.2. The divider 10 performs descrambling by HDCP2.2, and receives a video signal corresponding to HDR, and separates it into a video signal and an accompanying signal (accompanying information).
このような構成により、４Ｋ解像度よりも低い解像度の投影装置１００ｚは、ＨＤＲ対応した映像を投影することができる。従って、画像表示素子の解像度が入力映像信号の解像度よりも低い場合にＨＤＲ処理を行って映像を投影することが可能となる。 With such a configuration, the projection device 100z having a resolution lower than the 4K resolution can project an HDR compatible video. Therefore, when the resolution of the image display element is lower than the resolution of the input video signal, it is possible to project an image by performing HDR processing.
（マルチ投影モードでの投影システム）
次に、図４および図５を参照して、本実施形態における表示システムとしての投影システム４００（プロジェクタシステム）の構成について説明する。図４は、投影システム４００のブロック図である。図５は、投影システム４００の概略図であり、投影システム４００を用いてマルチ投影を行っている状態を示している。
(Projection system in multi-projection mode)
Next, the configuration of a projection system 400 (projector system) as a display system in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a block diagram of the projection system 400. FIG. 5 is a schematic diagram of the projection system 400 and shows a state in which multi-projection is performed using the projection system 400.
投影システム４００は、投影装置１００ｘ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ（表示装置）を備えて構成され、これらの４つの投影装置を用いてマルチ投影を行う。ただし、マルチ投影を行うために用いられる投影装置の数は４つに限定されるものではなく、少なくとも２つの投影装置（第一の投影装置および第二の投影装置）を用いてマルチ投影を行うことができる。投影装置１００ｘ（第一の投影装置または第一の表示装置）は、分配器３０、３１を有する点で、投影装置１００とは異なる。このような構成において、ソース機器１から出力される映像信号は４Ｋ相当の解像度であり、各投影装置は４Ｋ解像度よりも低い解像度（例えばＷＵＸＧＡ）である。 The projection system 400 includes projection devices 100x, 100a, 100b, and 100c (display devices), and performs multi-projection using these four projection devices. However, the number of projection devices used for performing multi-projection is not limited to four, and multi-projection is performed using at least two projection devices (first projection device and second projection device). be able to. The projection apparatus 100x (first projection apparatus or first display apparatus) is different from the projection apparatus 100 in that it includes distributors 30 and 31. In such a configuration, the video signal output from the source device 1 has a resolution equivalent to 4K, and each projection apparatus has a resolution lower than the 4K resolution (for example, WUXGA).
ソース機器１は、ケーブル５を介して投影装置１００ｘに接続されている。投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃ（第二の投影装置または第二の表示装置）はそれぞれ、ケーブル（高速差動信号ライン３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）を介して、投影装置１００ｘに接続されている。投影装置１００ｘ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、投影画像２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃを投影する。このように投影システム４００は、ソース機器１からの４Ｋ解像度の映像信号を、４台のＷＵＸＧＡ解像度の投影装置１００ｘ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃを用いて投影することが可能である。 The source device 1 is connected to the projection device 100 x via the cable 5. The projection devices 100a, 100b, and 100c (second projection device or second display device) are connected to the projection device 100x via cables (high-speed differential signal lines 32a, 32b, and 32c), respectively. Projection devices 100x, 100a, 100b, and 100c project projected images 200, 200a, 200b, and 200c. As described above, the projection system 400 can project the 4K resolution video signal from the source device 1 using the four WUXGA resolution projection devices 100x, 100a, 100b, and 100c.
次に、図２を参照して投影装置１００ｘの動作を説明する。マルチ撮影モードによる投影を行う場合、まずステップＳ２−１において、投影装置１００ｘの投影モード設定部７０は、マルチ撮影モードを設定する。続いてステップＳ２−２において、投影装置１００ｘの制御部６０は、投影装置の確認を行う。すなわち制御部６０は、投影装置１００ｘに接続されている投影装置の数、解像度、輝度などを確認する。そしてステップＳ２−３において、制御部６０は、マルチ投影が可能か否かを判定する（マルチ投影判定）。すなわち制御部６０は、投影装置１００ｘの通信部８０を介して、投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃが投影装置１００ｘに接続されているかを判定する。また制御部６０は、投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃの解像度および輝度を確認する。 Next, the operation of the projection apparatus 100x will be described with reference to FIG. When performing projection in the multiple shooting mode, first, in step S2-1, the projection mode setting unit 70 of the projection apparatus 100x sets the multiple shooting mode. Subsequently, in step S2-2, the control unit 60 of the projection device 100x confirms the projection device. That is, the control unit 60 confirms the number of projection devices connected to the projection device 100x, resolution, brightness, and the like. In step S2-3, the control unit 60 determines whether multi-projection is possible (multi-projection determination). That is, the control unit 60 determines whether the projection devices 100a, 100b, and 100c are connected to the projection device 100x via the communication unit 80 of the projection device 100x. The control unit 60 also confirms the resolution and brightness of the projection apparatuses 100a, 100b, and 100c.
解像度がＷＵＸＧＡ相当の解像度であって、必要な輝度を有する投影装置が３台接続されている場合、ステップＳ２−５へ進む。ステップＳ２−５において、制御部６０は、ＥＤＩＤ２０の解像度を４Ｋ相当の解像度（第一の解像度）に設定する。 If the resolution is equivalent to WUXGA and three projectors having the necessary luminance are connected, the process proceeds to step S2-5. In step S2-5, the control unit 60 sets the resolution of the EDID 20 to a resolution equivalent to 4K (first resolution).
一方、ステップＳ２−３にてマルチ投影に必要な数の投影装置が投影装置１００ｘに接続されていない場合、または、投影装置１００ｘに接続されている各投影装置の解像度や輝度が適切でない場合、ステップＳ２−４へ進む。ステップＳ２−４において、制御部６０は、マルチ投影を行うことができない旨を伝えるエラーメッセージを表示部（不図示）に表示する。ここで、投影装置１００ａは通信部８０ａを有し、投影装置１００ｘの通信部８０と通信を行う。制御部６０は、通信部８０、８０ａを介して、前述の解像度や輝度などの情報を収集する。同様に、投影装置１００ｂ、１００ｃもそれぞれ通信部を有し、制御部６０はこれらの通信部を介して、各投影装置の解像度や輝度などの情報を収集する。なお通信部８０、８０ａは、無線または有線の通信手段のいずれでもよい。 On the other hand, when the number of projection apparatuses necessary for multi-projection is not connected to the projection apparatus 100x in Step S2-3, or when the resolution and brightness of each projection apparatus connected to the projection apparatus 100x are not appropriate, Proceed to step S2-4. In step S2-4, the control unit 60 displays an error message indicating that multi-projection cannot be performed on a display unit (not shown). Here, the projection apparatus 100a includes a communication unit 80a, and communicates with the communication unit 80 of the projection apparatus 100x. The control unit 60 collects information such as the resolution and brightness described above via the communication units 80 and 80a. Similarly, the projection apparatuses 100b and 100c each have a communication unit, and the control unit 60 collects information such as resolution and luminance of each projection apparatus via these communication units. The communication units 80 and 80a may be either wireless or wired communication means.
ステップＳ２−６において、制御部６０は投影準備を行う。例えば、ソース機器１が投影装置１００ｘのＥＤＩＤ２０を確認し、投影装置１００ｘに対して最適な映像信号のフォーマットを決定する。ソース機器１が４Ｋ解像度のＨＤＲ対応可能な映像を有する場合、ＥＤＩＤ２０に設定された４Ｋ解像度のＨＤＲ対応可能な映像信号が分割器１０に送信される。 In step S2-6, the control unit 60 prepares for projection. For example, the source device 1 confirms the EDID 20 of the projection apparatus 100x, and determines an optimal video signal format for the projection apparatus 100x. When the source device 1 has 4K resolution HDR compatible video, the 4K resolution HDR compatible video signal set in the EDID 20 is transmitted to the divider 10.
ここで図４に戻り、分割器１０および分配器３０、３１について説明する。投影装置１００ｘの分割器１０は、例えば、最大伝送レートが１８ＧｂｐｓのＨＤＲに対応したＨＤＭＩ２．０ａであり、ＨＤＣＰ２．２に対応しているものとする。分割器１０は、最大伝送レート１８Ｇｂｐｓの映像信号を、高速差動信号ラインである映像信号ライン１４、１６に分割する。分割器１０により分割された映像信号は、映像信号ライン１４、１６を介して、最大伝送レートがそれぞれ９Ｇｂｐｓである映像信号として、後段の分配器３０、３１に出力される。 Returning to FIG. 4, the divider 10 and the distributors 30 and 31 will be described. The splitter 10 of the projection apparatus 100x is, for example, HDMI 2.0a compatible with HDR having a maximum transmission rate of 18 Gbps, and is compatible with HDCP 2.2. The divider 10 divides a video signal having a maximum transmission rate of 18 Gbps into video signal lines 14 and 16 that are high-speed differential signal lines. The video signal divided by the divider 10 is output to the subsequent distributors 30 and 31 as video signals having a maximum transmission rate of 9 Gbps through the video signal lines 14 and 16, respectively.
分配器３０は、入力された最大伝送レート９Ｇｂｐｓの映像信号を高速差動信号ライン３２、３２ａに分配し、後段のレシーバ４０、４０ａに出力する。なお分配器３０は、分割器１０からの最大伝送レート９Ｇｂｐｓの映像信号を、そのままレシーバ４０、４０ａに出力することができる。または、分配器３０は、最大伝送レート９Ｇｂｐｓの映像信号を半分に分割して、それぞれ最大伝送レート４．５Ｇｂｐｓの映像信号として、レシーバ４０、４０ａに出力してもよい。レシーバ４０、４０ａは、入力された最大伝送レート９Ｇｂｐｓまたは４．５Ｇｂｐｓの映像信号に対し、必要なレベル変換を行って画像処理部５０、５０ａにそれぞれ出力する。分配器３１も分配器３０と同様に動作する。すなわち分配器３１は、入力された最大伝送レート９Ｇｂｐｓの映像信号を高速差動信号ライン３２ｂ、３２ｃに分配し、投影装置１００ｂ、１００ｃの各レシーバ（不図示）に出力される。なお投影装置１００ｘの制御部６０は、ステップＳ２−２において、各分配器からの高速差動信号ライン３２ａ、３２ｂ、３２ｃを介して各投影装置のＥＤＩＤ２０ａなどから解像度や輝度の情報を読み出してもよい。 The distributor 30 distributes the input video signal having the maximum transmission rate of 9 Gbps to the high-speed differential signal lines 32 and 32a, and outputs it to the subsequent receivers 40 and 40a. The distributor 30 can output the video signal with the maximum transmission rate of 9 Gbps from the divider 10 to the receivers 40 and 40a as they are. Alternatively, the distributor 30 may divide the video signal with the maximum transmission rate of 9 Gbps into half and output the video signals to the receivers 40 and 40a as video signals with the maximum transmission rate of 4.5 Gbps, respectively. The receivers 40 and 40a perform necessary level conversion on the input video signal having the maximum transmission rate of 9 Gbps or 4.5 Gbps and output the video signals to the image processing units 50 and 50a, respectively. The distributor 31 operates in the same manner as the distributor 30. That is, the distributor 31 distributes the input video signal with the maximum transmission rate of 9 Gbps to the high-speed differential signal lines 32b and 32c, and outputs them to the receivers (not shown) of the projection apparatuses 100b and 100c. In step S2-2, the control unit 60 of the projection apparatus 100x may read resolution and luminance information from the EDID 20a of each projection apparatus via the high-speed differential signal lines 32a, 32b, and 32c from each distributor. Good.
画像処理部５０、５０ａは、最大伝送レート９Ｇｂｐｓの映像信号が入力された場合、それぞれ重複しない信号領域（一部重複は可）に対する画像処理を行う。この信号領域は、制御部６０により指定される。投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃに対して信号領域を指定する場合、通信部８０を介して各投影装置に指示してもよい。また、最大伝送レート４．５Ｇｂｐｓの映像信号が入力された場合、画像処理部５０、５０ａは入力映像信号に基づいて画像処理を行う。 When a video signal having a maximum transmission rate of 9 Gbps is input, the image processing units 50 and 50a perform image processing on signal regions that do not overlap each other (partial overlap is possible). This signal area is designated by the control unit 60. When designating a signal area for the projection apparatuses 100a, 100b, and 100c, each projection apparatus may be instructed via the communication unit 80. When a video signal having a maximum transmission rate of 4.5 Gbps is input, the image processing units 50 and 50a perform image processing based on the input video signal.
分割器１０は、ソース機器１からの受信信号を映像信号（映像信号ライン１４、１６）と付随情報（付随情報ライン１２）とに分離する。付随情報は、付随情報ライン１２を介して画像処理部５０に出力される。付随情報は、ＨＤＲ処理に必要な情報を含み、画像処理部５０による画像処理に用いられる。また付随情報は、画像処理部５０から制御部６０に送信され、通信部８０を介して投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃのそれぞれに送信され、各投影装置の画像処理部でＨＤＲ処理を行う際に用いられる。 The divider 10 separates the received signal from the source device 1 into a video signal (video signal lines 14 and 16) and accompanying information (associated information line 12). The accompanying information is output to the image processing unit 50 via the accompanying information line 12. The accompanying information includes information necessary for HDR processing and is used for image processing by the image processing unit 50. The accompanying information is transmitted from the image processing unit 50 to the control unit 60, transmitted to each of the projection devices 100a, 100b, and 100c via the communication unit 80, and when the HDR processing is performed by the image processing unit of each projection device. Used.
投影装置１００ｘ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃの解像度は、４Ｋ解像度よりも低い解像度（例えばＷＵＸＧＡ）であって、レシーバ４０や画像処理部５０もＷＵＸＧＡの解像度の信号処理が可能であればよい。ここでは、投影モード設定部７０は投影モードをマルチ投影モードに設定し、ＥＤＩＤ２０には４Ｋ解像度が設定される。そしてソース機器１からの映像信号は、例えば、ＨＤＭＩ２．０ａおよびＨＤＣＰ２．２に対応可能な分割器１０で受信される。分割器１０は、ＨＤＣＰ２．２による暗号解除を行い、ＨＤＲに対応した映像信号を受信可能として２つの映像信号に分割し、付随情報を分離して取り出す。２つの映像信号の後段には分配器３０、３１が配置され、各レシーバ４０を介して各画像処理部５０に出力される。付随情報も画像処理部に入力され、画像処理部５０にてＨＤＲ処理を行うことにより、４Ｋ解像度よりも低い解像度の投影装置１００ｘにおいて、ＨＤＲ対応した映像を投影することが可能となる。また付随情報は、通信部８０を介して投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃに送信される。そして投影装置１００ｘは、同様にＨＤＲ処理を行って映像を投影し、４台の投影装置のマルチ投影により４Ｋ解像度の映像を投影することが可能となる。 The resolutions of the projection apparatuses 100x, 100a, 100b, and 100c are lower than the 4K resolution (for example, WUXGA), and the receiver 40 and the image processing unit 50 only need to be able to perform signal processing with the WUXGA resolution. Here, the projection mode setting unit 70 sets the projection mode to the multi-projection mode, and the EDID 20 is set to 4K resolution. Then, the video signal from the source device 1 is received by the divider 10 that can support HDMI 2.0a and HDCP2.2, for example. The divider 10 performs descrambling by HDCP 2.2, divides the video signal corresponding to HDR into two video signals so as to be received, and separates and extracts the accompanying information. Distributors 30 and 31 are arranged after the two video signals, and are output to each image processing unit 50 via each receiver 40. The accompanying information is also input to the image processing unit, and HDR processing is performed by the image processing unit 50, so that it is possible to project an HDR compatible video on the projection device 100x having a resolution lower than 4K resolution. The accompanying information is transmitted to the projection apparatuses 100a, 100b, and 100c via the communication unit 80. Similarly, the projection device 100x can perform an HDR process to project an image, and can project a 4K resolution image by multi-projection of four projection devices.
このように投影システム４００は、第一の投影装置（投影装置１００ｘ）と第二の投影装置（投影装置１００ａ（１００ｂ、１００ｃ））とを用いてマルチ投影を行うことが可能である。分割手段（分割器１０および分配器３０、３１）は、外部機器（ソース機器１ｚ）から第一の解像度の入力映像信号を受信して、入力映像信号を付随信号と第一の映像信号と第二の映像信号とに分割する。第一の画像表示素子（光学部９０）は、第一の解像度よりも低い第二の解像度を有する。第一の画像処理手段（画像処理部５０）は、付随信号と第一の映像信号とに基づいて第一の画像表示素子を制御する。分割手段は、第二の投影装置に対して第二の映像信号を出力する（すなわち、第一の投影装置とともにマルチ投影を行うための他の投影装置（第二の投影装置）に対して第二の映像信号を出力する）。第二の画像表示素子（光学部９０ａ）は、第二の解像度を有する。第二の画像処理手段（画像処理部５０ａ）は、付随信号と第二の映像信号とに基づいて第二の画像表示素子を制御する。第一の表示装置および第二の表示装置は、それぞれ第一の画像表示素子および第二の画像表示素子に表示した映像により第一の解像度の映像を表示（または投影）する。 As described above, the projection system 400 can perform multi-projection using the first projection device (projection device 100x) and the second projection device (projection devices 100a (100b, 100c)). The dividing means (divider 10 and distributors 30 and 31) receives an input video signal having a first resolution from an external device (source device 1z), and converts the input video signal into an associated signal, a first video signal, and a first video signal. Divide into two video signals. The first image display element (optical unit 90) has a second resolution lower than the first resolution. The first image processing means (image processing unit 50) controls the first image display element based on the accompanying signal and the first video signal. The dividing means outputs a second video signal to the second projection apparatus (that is, the second projection apparatus outputs a second video signal to the other projection apparatus (second projection apparatus) for performing multi-projection with the first projection apparatus). Output a second video signal). The second image display element (optical unit 90a) has a second resolution. The second image processing means (image processing unit 50a) controls the second image display element based on the accompanying signal and the second video signal. The first display device and the second display device display (or project) an image with the first resolution based on the images displayed on the first image display element and the second image display element, respectively.
好ましくは、第一の投影装置は第一の通信手段（付随情報を第二の投影装置へ送信するための通信部８０）を有し、第二の投影装置は第二の通信手段（通信部８０ａ）を有する。付随信号は、入力映像信号の輝度情報を含む。輝度情報は、第一の通信手段と第二の通信手段との通信により、第一の投影装置から第二の投影装置へ送信される。第一の画像処理手段は、輝度情報に基づいて第一の映像信号に関してＨＤＲ処理を行い、第二の画像処理手段は、輝度情報に基づいて第二の映像信号に対してＨＤＲ処理を行う。また好ましくは、第一の映像および第二の映像はそれぞれ、マルチ投影により投影される映像のうち互いに異なる部分映像である。 Preferably, the first projection device includes first communication means (communication unit 80 for transmitting accompanying information to the second projection device), and the second projection device includes second communication means (communication unit). 80a). The accompanying signal includes luminance information of the input video signal. The luminance information is transmitted from the first projection device to the second projection device by communication between the first communication unit and the second communication unit. The first image processing means performs HDR processing on the first video signal based on the luminance information, and the second image processing means performs HDR processing on the second video signal based on the luminance information. Preferably, each of the first video and the second video is a different partial video from the video projected by the multi-projection.
好ましくは、第一の投影装置は、第二の解像度の画像表示素子を有する他の投影装置（第二の投影装置）とともにマルチ投影を行うことにより、第一の解像度の映像を投影することが可能である。また好ましくは、分割手段は、第二の映像信号を含む複数の映像信号を複数の他の投影装置のそれぞれに対して出力する分配手段（分配器３０、３１）を有する。また好ましくは、第一の投影装置は、投影モードを設定する設定手段（投影モード設定部７０）を有する。設定手段は、投影モードとして、マルチ投影モードに加えて、単独投影モードやスタック投影モードを設定することが可能である。分割手段は、単独投影モードまたはスタック投影モードが設定された場合、外部機器から第二の解像度の入力映像信号を受信し、マルチ投影モードが設定された場合、外部機器から第一の解像度の入力映像信号を受信する。また好ましくは、第一の投影装置および第二の投影装置はそれぞれ、ＥＤＩＤを記憶する記憶手段（ＥＤＩＤ２０、２０ａ）を有する。記憶手段は、投影モードに応じて、ＥＤＩＤに含まれる入力映像信号の解像度に関する情報（第一の解像度または第二の解像度の設定に関する情報）を外部機器へ出力する。 Preferably, the first projection device may project a first resolution image by performing multi-projection together with another projection device (second projection device) having an image display element of the second resolution. Is possible. Preferably, the dividing unit includes a distributing unit (distributors 30, 31) that outputs a plurality of video signals including the second video signal to each of a plurality of other projection apparatuses. Preferably, the first projection apparatus includes setting means (projection mode setting unit 70) for setting a projection mode. The setting means can set a single projection mode or a stack projection mode as a projection mode in addition to the multi-projection mode. When the single projection mode or the stack projection mode is set, the dividing unit receives the input video signal of the second resolution from the external device. When the multi-projection mode is set, the dividing unit inputs the first resolution from the external device. Receive video signal. Preferably, each of the first projection device and the second projection device has storage means (EDID20, 20a) for storing EDID. The storage means outputs information relating to the resolution of the input video signal included in the EDID (information relating to the setting of the first resolution or the second resolution) to the external device in accordance with the projection mode.
本実施形態によれば、画像表示素子の解像度が入力映像信号の解像度より低い場合、複数の投影装置を用いてＨＤＲ処理を行い、マルチ投影を行うことにより入力映像信号と同等の解像度として映像を投影することが可能である。 According to the present embodiment, when the resolution of the image display element is lower than the resolution of the input video signal, HDR processing is performed using a plurality of projection devices, and the video is displayed with the same resolution as the input video signal by performing multi-projection. It is possible to project.
（スタック投影モードでの投影システム）
次に、図６および図７を参照して、本実施形態における投影システム６００（プロジェクタシステム）の構成について説明する。図６は、投影システム６００のブロック図である。図７は、投影システム６００の概略図であり、投影システム６００を用いてスタック投影を行っている状態を示している。投影システム６００は、投影装置１００ｙ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃを備えて構成され、これらの４つの投影装置を用いてスタック投影を行う。投影装置１００ｙは、分割器１０ｓおよび映像信号ライン１４ｓ、１６ｓが設けられている点で、投影装置１００ｘとは異なる。投影システム６００は、投影装置１００ｙ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃを用いてスタック投影を行う。
(Projection system in stack projection mode)
Next, the configuration of the projection system 600 (projector system) in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a block diagram of the projection system 600. FIG. 7 is a schematic diagram of the projection system 600 and shows a state in which stack projection is performed using the projection system 600. The projection system 600 includes projection apparatuses 100y, 100a, 100b, and 100c, and performs stack projection using these four projection apparatuses. The projection apparatus 100y is different from the projection apparatus 100x in that a divider 10s and video signal lines 14s and 16s are provided. The projection system 600 performs stack projection using the projection apparatuses 100y, 100a, 100b, and 100c.
ソース機器１は、ケーブル５を介して投影装置１００ｙに接続されている。投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃはそれぞれ、ケーブル（高速差動信号ライン３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）を介して、投影装置１００ｙに接続されている。図７に示されるように、投影装置１００ｙ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、それぞれ同一の映像を投影し、４つの投影装置により投影された４つの画像が一つに重ねられる。従って、４つの投影装置１００ｙ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃにより投影画像の輝度が向上し、ＨＤＲ処理により、より広いダイナミックレンジの映像を投影することが可能となる。この例では、４つの投影装置によるスタック投影の例を示しているが、投影装置の数は４つに限定されるものではなく、２つまたは３つの投影装置を用いてスタック投影を行うこともできる。 The source device 1 is connected to the projection device 100y via the cable 5. The projection devices 100a, 100b, and 100c are connected to the projection device 100y via cables (high-speed differential signal lines 32a, 32b, and 32c), respectively. As shown in FIG. 7, the projection apparatuses 100y, 100a, 100b, and 100c each project the same video, and the four images projected by the four projection apparatuses are overlaid on one another. Accordingly, the brightness of the projected image is improved by the four projectors 100y, 100a, 100b, and 100c, and an image with a wider dynamic range can be projected by the HDR processing. In this example, an example of stack projection by four projection apparatuses is shown, but the number of projection apparatuses is not limited to four, and stack projection may be performed using two or three projection apparatuses. it can.
次に、図２を参照して投影装置１００ｙの動作を説明する。スタック撮影モードによる投影を行う場合、まずステップＳ３−１において、投影装置１００ｙの投影モード設定部７０は、スタック撮影モードを設定する。続いてステップＳ３−２において、投影装置１００ｙの制御部６０は、投影装置の確認を行う。すなわち制御部６０は、投影装置１００ｙに接続されている投影装置の数、解像度、輝度などを確認する。そしてステップＳ３−３において、制御部６０は、スタック投影が可能か否かを判定する（スタック投影判定）。すなわち制御部６０は、投影装置１００ｙの通信部８０を介して、投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃが投影装置１００ｙに接続されているかを判定する。また制御部６０は、投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃの解像度および輝度を確認する。 Next, the operation of the projection apparatus 100y will be described with reference to FIG. When performing projection in the stack shooting mode, first, in step S3-1, the projection mode setting unit 70 of the projection device 100y sets the stack shooting mode. Subsequently, in step S3-2, the control unit 60 of the projection device 100y confirms the projection device. That is, the control unit 60 confirms the number of projection devices connected to the projection device 100y, resolution, brightness, and the like. In step S3-3, the control unit 60 determines whether stack projection is possible (stack projection determination). That is, the control unit 60 determines whether the projection devices 100a, 100b, and 100c are connected to the projection device 100y via the communication unit 80 of the projection device 100y. The control unit 60 also confirms the resolution and brightness of the projection apparatuses 100a, 100b, and 100c.
解像度がＷＵＸＧＡ相当の解像度であって、必要な輝度を有する投影装置が少なくとも１台以上接続されている場合、ステップＳ３−５へ進む。ステップＳ３−５において、制御部６０は、ＥＤＩＤ２０の解像度を、４Ｋ解像度よりも低いＷＵＸＧＡなどの解像度（第二の解像度）に設定する。また制御部６０は、接続されている各投影装置の輝度情報を収集し、スタック投影される際の合計輝度を算出し、その合計輝度をＥＤＩＤに書き込む。このような構成において、複数の投影装置を用いてスタック投影を行うことにより、投影画像の輝度が向上する。 If the resolution is equivalent to WUXGA and at least one projector having the necessary luminance is connected, the process proceeds to step S3-5. In step S3-5, the control unit 60 sets the resolution of the EDID 20 to a resolution (second resolution) such as WUXGA that is lower than the 4K resolution. In addition, the control unit 60 collects luminance information of each connected projection device, calculates the total luminance when stack projection is performed, and writes the total luminance in EDID. In such a configuration, the brightness of the projected image is improved by performing stack projection using a plurality of projection apparatuses.
一方、ステップＳ３−３にてスタック投影に必要な数の投影装置が投影装置１００ｙに接続されていない場合、または、投影装置１００ｙに接続されている各投影装置の解像度や輝度が適切でない場合、ステップＳ３−４へ進む。ステップＳ３−４において、制御部６０は、スタック投影を行うことができない旨を伝えるエラーメッセージを表示部（不図示）に表示する。 On the other hand, when the number of projection apparatuses necessary for stack projection is not connected to the projection apparatus 100y in step S3-3, or when the resolution and brightness of each projection apparatus connected to the projection apparatus 100y are not appropriate, Proceed to step S3-4. In step S3-4, the control unit 60 displays an error message indicating that stack projection cannot be performed on a display unit (not shown).
ステップＳ３−６において、制御部６０は投影準備を行う。例えば、ソース機器１が４Ｋ解像度のＨＤＲ対応可能な映像を有する場合、ソース機器１は投影装置１００ｙのＥＤＩＤ２０を確認し、投影装置１００ｙに対して最適な映像信号のフォーマットを決定する。また制御部６０は、投影画像の輝度を確認し、適切なＨＤＲ処理を行う。これにより、映像信号の４Ｋ解像度はＷＵＸＧＡ解像度にスケールダウンし、ＨＤＲ対応可能な映像信号として分割器１０ｓに送信される。分割器１０ｓは、受信信号を２つの映像信号に分割し、映像信号ライン１４ｓ、１６ｓを介して分配器３０、３１にそれぞれ出力する。また分割器１０ｓは、付随情報を取り出し、付随情報ライン１２を介して画像処理部５０に出力する。映像信号ライン１４ｓ、１６ｓを介してそれぞれ出力される２つの映像信号は同じ映像信号である。また、分配器３０、３１から高速差動信号ライン３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃを介して出力される映像信号もそれぞれ同じ映像信号である。 In step S3-6, the control unit 60 prepares for projection. For example, when the source device 1 has a 4K resolution HDR compatible image, the source device 1 confirms the EDID 20 of the projection device 100y and determines an optimal video signal format for the projection device 100y. Further, the control unit 60 confirms the brightness of the projected image and performs appropriate HDR processing. As a result, the 4K resolution of the video signal is scaled down to the WUXGA resolution, and is transmitted to the divider 10s as an HDR compatible video signal. The divider 10s divides the received signal into two video signals and outputs them to the distributors 30 and 31 via the video signal lines 14s and 16s, respectively. Further, the divider 10s extracts the accompanying information and outputs it to the image processing unit 50 via the accompanying information line 12. Two video signals respectively output via the video signal lines 14s and 16s are the same video signal. The video signals output from the distributors 30 and 31 via the high-speed differential signal lines 32, 32a, 32b, and 32c are the same video signals.
前述の投影装置１００ｘの場合と同様に、付随情報は、ＨＤＲ処理に必要な情報を含み、画像処理部５０で画像処理を行う際に用いられる。また付随情報は、画像処理部５０から制御部６０に送信され、通信部８０により投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃのそれぞれに送信され、各投影装置の画像処理部でＨＤＲ処理を行う際に用いられる。 As in the case of the projection apparatus 100x described above, the accompanying information includes information necessary for the HDR process and is used when the image processing unit 50 performs the image process. The accompanying information is transmitted from the image processing unit 50 to the control unit 60, is transmitted to each of the projection apparatuses 100a, 100b, and 100c by the communication unit 80, and is used when the image processing unit of each projection apparatus performs HDR processing. .
投影装置１００ｙ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃの解像度は、４Ｋ解像度よりも低い解像度（例えばＷＵＸＧＡ）であって、レシーバ４０や画像処理部５０もＷＵＸＧＡの解像度の信号処理が可能であればよい。ここでは、投影モード設定部７０は投影モードをスタック投影モードに設定し、ＥＤＩＤ２０には４Ｋ解像度よりも低い解像度が設定される。そしてソース機器１からの映像信号を、例えば、ＨＤＭＩ２．０ａおよびＨＤＣＰ２．２に対応可能な分割器１０ｓで受信する。分割器１０ｓは、ＨＤＣＰ２．２による暗号解除を行い、ＨＤＲに対応した映像信号を受信可能として２つの映像信号に分割し、付随情報を分離して取り出す。２つの映像信号の後段には分配器３０、３１が配置され、各レシーバ４０を介して各画像処理部５０に出力される。付随情報も画像処理部５０に出力され、画像処理部５０がＨＤＲ処理を行うことにより、４Ｋ解像度よりも低い解像度の投影装置１００ｙにおいて、ＨＤＲ対応の映像を投影することが可能となる。また付随情報は、通信部８０を介して投影装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃに送信される。そして投影装置１００ｙは、同様にＨＤＲ処理を行って映像を投影し、複数の投影装置のスタック投影により投影画像の輝度が向上し、より広いダイナミックレンジの映像を投影することが可能となる。 The resolutions of the projection apparatuses 100y, 100a, 100b, and 100c are lower than the 4K resolution (for example, WUXGA), and the receiver 40 and the image processing unit 50 only need to be able to perform signal processing with WUXGA resolution. Here, the projection mode setting unit 70 sets the projection mode to the stack projection mode, and the EDID 20 is set to a resolution lower than 4K resolution. Then, the video signal from the source device 1 is received by the divider 10s that can support, for example, HDMI 2.0a and HDCP2.2. The divider 10s performs descrambling by HDCP 2.2, divides the video signal corresponding to HDR into two video signals so as to be received, and separates and extracts the accompanying information. Distributors 30 and 31 are arranged after the two video signals, and are output to each image processing unit 50 via each receiver 40. The accompanying information is also output to the image processing unit 50, and the image processing unit 50 performs the HDR process, so that it is possible to project an HDR-compatible video in the projection device 100y having a resolution lower than the 4K resolution. The accompanying information is transmitted to the projection apparatuses 100a, 100b, and 100c via the communication unit 80. Similarly, the projection device 100y projects an image by performing HDR processing, and the brightness of the projection image is improved by stack projection of the plurality of projection devices, thereby enabling projection of an image with a wider dynamic range.
このように投影システム６００は、第一の投影装置（投影装置１００ｙ）と第二の投影装置（投影装置１００ａ（１００ｂ、１００ｃ））とを用いてスタック投影を行うことが可能である。分割手段（分割器１０ｓおよび分配器３０、３１）は、外部機器（ソース機器１）から第二の解像度の入力映像信号を受信して入力映像信号を付随信号と第三の映像信号と第四の映像信号とに分割する。そして分割手段は、第二の投影装置に対して第四の映像信号を出力する。第一の画像処理手段（画像処理部５０）は、付随信号と第三の映像信号とに基づいて第一の画像表示素子（光学部９０）を制御する。第二の画像処理手段（画像処理部５０ａ）は、付随信号と第四の映像信号とに基づいて第二の画像表示素子（光学部９０ａ）を制御する。第一の画像表示素子（光学部９０）および第二の画像表示素子（光学部９０ａ）は、それぞれ第二の解像度を有する。第一の投影装置および第二の投影装置は、それぞれ第一の画像表示素子および第二の画像表示素子に表示した映像により第二の解像度の映像を投影する。
第一の投影装置および第二の投影装置は、スタック投影を行うことにより第二の解像度の映像を投影する。スタック投影により投影された映像は、第三の映像および第四の映像のそれぞれの輝度よりも高い輝度を有する。好ましくは、第三の映像および第四の映像はそれぞれ同一の映像であり、第一の投影装置および前記第二の投影装置は、第三の映像と第四の映像とを重ねて投影する。
As described above, the projection system 600 can perform stack projection using the first projection apparatus (projection apparatus 100y) and the second projection apparatus (projection apparatuses 100a (100b, 100c)). The dividing means (divider 10s and distributors 30, 31) receives an input video signal of the second resolution from the external device (source device 1), converts the input video signal into the accompanying signal, the third video signal, and the fourth. The video signal is divided. The dividing means outputs a fourth video signal to the second projection device. The first image processing means (image processing unit 50) controls the first image display element (optical unit 90) based on the accompanying signal and the third video signal. The second image processing means (image processing unit 50a) controls the second image display element (optical unit 90a) based on the accompanying signal and the fourth video signal. The first image display element (optical unit 90) and the second image display element (optical unit 90a) each have a second resolution. The first projecting device and the second projecting device project a second resolution image by the images displayed on the first image display element and the second image display element, respectively.
The first projector and the second projector project a second resolution image by performing stack projection. The image projected by the stack projection has a brightness higher than the brightness of each of the third image and the fourth image. Preferably, the third image and the fourth image are the same image, and the first projection device and the second projection device project the third image and the fourth image in an overlapping manner.
本実施形態によれば、入力映像信号の解像度よりも低い解像度の画像表示素子を備えた複数の表示装置を用いて高コントラストの画像を生成することが可能な表示装置、表示システム、および投影システムを提供することができる。 According to the present embodiment, a display device, a display system, and a projection system capable of generating a high-contrast image using a plurality of display devices including image display elements having a resolution lower than the resolution of the input video signal. Can be provided.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
本実施形態では、表示装置および表示システムとして、投影装置および投影システムについて説明したが、これらに限定されるものではない。本実施形態は、他の表示装置との組み合わせにより映像を表示することが可能な表示装置（表示システム）であれば、直視型の液晶ディスプレイなどの他の表示装置（表示システム）にも適用可能である。 In the present embodiment, the projection apparatus and the projection system have been described as the display apparatus and the display system, but the present invention is not limited to these. The present embodiment can be applied to other display devices (display systems) such as a direct-view type liquid crystal display as long as it is a display device (display system) capable of displaying video in combination with other display devices. It is.
１０ 分割器（分割手段）
５０ 画像処理部（画像処理手段）
９０ 光学部（画像表示素子）
９４ 投影部（表示手段）
１００ 投影装置
10 Divider (Division means)
50 Image processing unit (image processing means)
90 Optical part (image display element)
94 Projection unit (display means)
100 Projector
Claims (13)
外部機器から第一の解像度の入力映像信号を受信して、該入力映像信号を付随信号と第一の映像信号と第二の映像信号とに分割する分割手段と、
前記第一の解像度よりも低い第二の解像度の画像表示素子と、
前記付随信号と前記第一の映像信号とに基づいて前記画像表示素子を制御する画像処理手段と、を有し、
前記分割手段は、前記他の表示装置に対して前記第二の映像信号を出力する、ことを特徴とする表示装置。 A display device capable of displaying an image in combination with another display device,
Dividing means for receiving an input video signal having a first resolution from an external device and dividing the input video signal into an accompanying signal, a first video signal, and a second video signal;
An image display element having a second resolution lower than the first resolution;
Image processing means for controlling the image display element based on the accompanying signal and the first video signal,
The display device, wherein the dividing means outputs the second video signal to the other display device.
前記画像表示素子から得られた前記第二の解像度の映像を投影する投影手段と、
投影モードを設定する設定手段と、を更に有し、
前記設定手段は、前記投影モードとして、単独投影モード、マルチ投影モード、または、スタック投影モードを設定することが可能であり、
前記分割手段は、
前記単独投影モードまたは前記スタック投影モードが設定された場合、前記外部機器から前記第二の解像度の前記入力映像信号を受信し、
前記マルチ投影モードが設定された場合、前記外部機器から前記第一の解像度の前記入力映像信号を受信する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。 The display device is a projection device;
Projecting means for projecting the video of the second resolution obtained from the image display element;
Setting means for setting a projection mode;
The setting means can set a single projection mode, a multi-projection mode, or a stack projection mode as the projection mode,
The dividing means includes
When the single projection mode or the stack projection mode is set, the input video signal of the second resolution is received from the external device,
The display device according to claim 1, wherein when the multi-projection mode is set, the input video signal having the first resolution is received from the external device.
前記記憶手段は、前記投影モードに応じて、前記ＥＤＩＤに含まれる前記入力映像信号の解像度に関する情報を前記外部機器へ出力することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。 It further has storage means for storing EDID,
The display device according to claim 7, wherein the storage unit outputs information on the resolution of the input video signal included in the EDID to the external device according to the projection mode.
前記第一の表示装置は、
外部機器から第一の解像度の入力映像信号を受信して、該入力映像信号を付随信号と第一の映像信号と第二の映像信号とに分割する分割手段と、
前記第一の解像度よりも低い第二の解像度の第一の画像表示素子と、
前記付随信号と前記第一の映像信号とに基づいて前記第一の画像表示素子を制御する第一の画像処理手段と、を有し、
前記分割手段は、前記第二の表示装置に対して前記第二の映像信号を出力し、
前記第二の表示装置は、
前記第二の解像度の第二の画像表示素子と、
前記付随信号と前記第二の映像信号とに基づいて前記第二の画像表示素子を制御する第二の画像処理手段と、を有し、
前記第一の表示装置および前記第二の表示装置は、それぞれ前記第一の画像表示素子および前記第二の画像表示素子に表示した映像により前記第一の解像度の映像を表示する、ことを特徴とする表示システム。 A display system for displaying an image using a first display device and a second display device,
The first display device is:
Dividing means for receiving an input video signal having a first resolution from an external device and dividing the input video signal into an accompanying signal, a first video signal, and a second video signal;
A first image display element having a second resolution lower than the first resolution;
First image processing means for controlling the first image display element based on the accompanying signal and the first video signal,
The dividing means outputs the second video signal to the second display device,
The second display device is
A second image display element of the second resolution;
Second image processing means for controlling the second image display element based on the accompanying signal and the second video signal,
The first display device and the second display device display the first resolution video by the video displayed on the first image display element and the second image display element, respectively. Display system.
前記第二の表示装置は、第二の通信手段を有し、
前記付随信号は、前記入力映像信号の輝度情報を含み、
前記輝度情報は、前記第一の通信手段と前記第二の通信手段との通信により、前記第一の表示装置から前記第二の表示装置へ送信され、
前記第一の画像処理手段は、前記輝度情報に基づいて前記第一の映像信号に関してＨＤＲ処理を行い、
前記第二の画像処理手段は、前記輝度情報に基づいて前記第二の映像信号に対して前記ＨＤＲ処理を行う、ことを特徴とする請求項９に記載の表示システム。 The first display device has a first communication means,
The second display device has second communication means,
The accompanying signal includes luminance information of the input video signal,
The luminance information is transmitted from the first display device to the second display device by communication between the first communication unit and the second communication unit,
The first image processing means performs HDR processing on the first video signal based on the luminance information,
The display system according to claim 9, wherein the second image processing unit performs the HDR processing on the second video signal based on the luminance information.
前記第一の投影装置は、
外部機器から第二の解像度の入力映像信号を受信して、該入力映像信号を付随信号と第三の映像信号と第四の映像信号とに分割する分割手段と、
第二の解像度の第一の画像表示素子と、
前記付随信号と前記第三の映像信号とに基づいて前記第一の画像表示素子を制御する第一の画像処理手段と、を有し、
前記分割手段は、前記第二の投影装置に対して前記第四の映像信号を出力し、
前記第二の投影装置は、
前記第二の解像度の第二の画像表示素子と、
前記付随信号と前記第四の映像信号とに基づいて前記第二の画像表示素子を制御する第二の画像処理手段と、を有し、
前記第一の投影装置および前記第二の投影装置は、それぞれ前記第一の画像表示素子および前記第二の画像表示素子に表示した映像により前記第二の解像度の映像を投影する、ことを特徴とする表示システム。 A projection system for projecting an image using a first projection device and a second projection device,
The first projection device includes:
Dividing means for receiving an input video signal of a second resolution from an external device and dividing the input video signal into an accompanying signal, a third video signal, and a fourth video signal;
A first image display element of a second resolution;
First image processing means for controlling the first image display element based on the accompanying signal and the third video signal,
The dividing means outputs the fourth video signal to the second projection device,
The second projector is
A second image display element of the second resolution;
Second image processing means for controlling the second image display element based on the accompanying signal and the fourth video signal,
The first projecting device and the second projecting device project the image of the second resolution by the images displayed on the first image display element and the second image display element, respectively. Display system.
前記第一の表示装置および前記第二の表示装置は、前記第一の画像表示素子および前記第二の画像表示素子に表示した前記映像を互いに重ねて投影することを特徴とする請求項１２に記載の投影システム。 The images displayed on the first image display element and the second image display element are the same image, respectively.
The first display device and the second display device project the images displayed on the first image display element and the second image display element so as to overlap each other. The projection system described.
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| JP2020039019A (en) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | セイコーエプソン株式会社 | Projector and method for controlling projector |
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