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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zum elektronischen Einstellen
der Projektionsgröße eines
Bildes in einem Projektor, der Bilder projiziert.
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Ein
Projektor zum Projizieren von Bildern zeigt jedes durch ein Eingangs-Bildsignal ausgedrückte Bild
auf eine ausgedehnte Weise auf einem Schirm an und wird oft bei
Präsentationen
benutzt. Der Projektor ist im Allgemeinen konstruiert, ein von einer
Bild-Anzeigeeinrichtung, wie einer Flüssigkristalltafel, erzeugtes
Bild über
eine Projektionslinse auf einen Schirm zu projizieren.
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In
einem herkömmlichen
Projektor weist die Projektionslinse ein festes Zoomverhältnis auf,
und eine Projektionsgröße auf dem
Schirm ist praktisch nicht einstellbar. Ein zur Einstellung der
Projektionsgröße verwendetes
Verfahren aus dem Stand der Technik verschiebt die Position des
Projektors und stellt den Zwischenraum zwischen Projektor und dem Schirm
ein.
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Eine
andere Methode aus dem Stand der Technik benutzt eine Projektionslinse
mit der Funktion einer Einstellung des Zoomverhältnisses, um die Projektionsgröße optisch
einzustellen. Die Projektionslinse ist jedoch sperrig und erhöht die gesamten Herstellungskosten.
US 5,721,565 offenbart ein Zoom-Projektions-Anzeige-Steuerungssystem,
in dem ein Anzeigebild in einer angepassten Größe angezeigt wird.
US 5,347,318 offenbart eine
Vorrichtung zur Verarbeitung von Video-Signalen mit verschiedenen
Bildseitenverhältnissen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit dem Stand
der Technik verbundenen Probleme zu lösen und eine Technik zum leichten
Einstellen einer Projektionsgröße eines
Bildes mit einem Projektor bereitzustellen.
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Gemäß einem
ersten breiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein
in Anspruch 1 beanspruchter Projektor vorgesehen. In zumindest einer
bevorzugten Ausführungsform
ist der Projektor zu einer elektronischen Einstellung einer Pro jektionsgröße eines
Bildes geeignet. Der Projektor enthält: eine Bild-Anzeigeeinrichtung,
die ein Bild in Antwort auf ein ihr zugeführtes Anzeige-Bildsignal erzeugt; ein
Bildsignal-Verarbeitungsmodul, das das dem Bild-Anzeigegerät zuzuführende Anzeige-Bildsignal aus
einem Eingangs-Bildsignal erzeugt, das von einer Bild-Zufuhreinrichtung
zugeführt
wird; und ein Projektionsmodul, das das von der Bild-Anzeigeeinrichtung
erzeugte Bild projiziert. Das Bild-Verarbeitungsmodul legt eine
Bildfläche
in einer Mitte einer Bildanzeige-Fläche der Bild-Anzeigeeinrichtung
zum Anzeigen eines durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückten Bildes
und eine die Bildfläche
zum Anzeigen eines Bildes einer bestimmten Farbe umgebenden Masken-Anzeigefläche basierend
auf einer Einstellung eines eine Projektionsgröße darstellenden Parameters
durch einen Benutzer einstellbar fest. Das Bildverarbeitungsmodul
kontrahiert das durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückte Bild
oder dehnt es aus, um eine Größe des durch
das Eingangs-Bildsignal ausgedrückten
Bildes einer Größe der Bildfläche im Vorgang
des Erzeugens des Anzeige-Bildsignals aus dem Eingangs-Bildsignal
anzupassen, während
das Anzeige-Bildsignal erzeugt wird, um das Bild der bestimmten,
in der Masken-Anzeigefläche
angezeigten Farbe zu erzeugen.
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Der
Projektor der vorliegenden Erfindung ist geeignet, die Projektionsgröße gemäß der Größe der Bildfläche und
der Größe der Masken-Anzeigefläche einzustellen,
die basierend auf einem die Projektionsgröße darstellenden Parameter
festgelegt werden. Diese Anordnung stellt eine einfache Einstellung
der Projektionsgröße des Bildes
durch den Projektor sicher.
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Gemäß einer
bevorzugten Anwendung dehnt das Bild-Verarbeitungsmodul das durch
das Eingangs-Bildsignal ausgedrückte
Bild aus oder kontrahiert es, um die Größe des durch das Eingangs-Bildsignal
ausgedrückten
Bildes der Größe der Bild-Anzeigefläche zur
Erzeugung eines Bildsignals mit umgewandelter Auflösung anzupassen, wenn
die Größe des durch
das Eingangs-Bildsignal ausgedrückten
Bildes von einer Größe der Bild-Anzeigefläche abweicht.
Das Bild-Verarbeitungsmodul kontrahiert
nachfolgend ein durch das Bildsignal mit umgewandelter Auflösung ausgedrücktes Bild,
um eine Größe des durch
das Bildsignal mit umgewandelter Auflösung ausgedrückten Bildes
der Größe der Bildfläche anzupassen.
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Diese
Anwendung erzielt, selbst wenn die Größe des durch das Eingangs-Bildsignal
ausgedrückten
Bildes verändert
wird, unter der Bedingung einer identischen Einstellung des die
Projektionsgröße darstellenden
Parameters praktisch dieselbe Projektionsgröße. Die Projektionsgröße ist nämlich unabhängig von
der Größe des durch
das Eingangs-Bildsignal ausgedrückten
Bildes einstellbar.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Anwendung erzeugt das Bild-Verarbeitungsmodul
in dem Fall, wo die basierend auf dem Parameter eingestellte Größe der Bildfläche größer als
eine Größe der Bild-Anzeigefläche ist,
das Anzeige-Bildsignal, um ein Anzeigen eines Bildteils, der der
Größe der Bild-Anzeigefläche in einem
aufgeweiteten Bild gemäß der Größe der Bildfläche entspricht,
in der Bild-Anzeigefläche zu bewirken.
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Diese
Anordnung erlaubt nicht nur ein Zusammenziehen sondern auch ein
Ausdehnen der Projektionsgröße.
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Gemäß einem
weiteren breiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren zum elektronischen Einstellen einer Projektionsgröße eines
Bildes mit einem Projektor vorgesehen. Zumindest in einer bevorzugten
Ausführung
enthält
das Verfahren die Schritte eines auf einer Einstellung eines eine
Projektionsgröße darstellenden
Parameters durch einen Benutzer basierenden, einstellbaren Festlegens
einer Bildfläche
in einer Mitte einer Bild-Anzeigefläche einer Bild-Anzeigeeinrichtung,
die in dem Projektor zum Anzeigen eines durch ein Eingangs-Bildsignal
ausgedrückten
Bildes enthalten ist, und einer die Bildfläche umgebenden Masken-Anzeigefläche zum
Anzeigen eines Bildes einer bestimmten Farbe; und eines Zusammenziehens
oder Ausdehnens des durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückten Bildes, um eine Größe des durch
das Eingangs-Bildsignal ausgedrückten
Bildes einer Größe der Bildfläche in dem
Vorgang des Erzeugens eines Anzeige-Bildsignals aus dem Eingangs-Bildsignal anzupassen,
während
das Anzeige-Bildsignal erzeugt wird, um das Bild der bestimmten,
in der Masken-Anzeigefläche
angezeigten Farbe zu erzeugen.
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Wie
der zuvor diskutierte Projektor stellt das Verfahren der vorliegenden
Erfindung eine einfache Einstellung der Projektionsgröße des Bildes
mit dem Projektor sicher.
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Die
Technik der vorliegenden Erfindung kann durch eine Mannigfaltigkeit
von Anwendungen realisiert werden, zum Beispiel einen Projektor,
ein Verfahren zur Steuerung eines Projektors, eine Vorrichtung zum
Einstellen der Projektionsgröße und ein Verfahren
zum Einstellen der Projektionsgröße.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun nur beispielhaft unter Bezug auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen
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1 ein
Projektions-Anzeigesystem zeigt, das einen Projektor gemäß der vorliegenden
Erfindung benutzt;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das den allgemeinen Aufbau eines Projektors PJ
veranschaulicht;
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3 eine von einer Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 durchgeführte Umwandlung
der Auflösung
zeigt;
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4 eine von einer Projektionsgrößen-Einstellungsschaltung 50 durchgeführte Einstellung
der Projektionsgröße zeigt;
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5 ein
Blockdiagramm ist, das eine modifizierte Struktur des Projektors
PJ veranschaulicht, und
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6 ein angezeigtes Bild zeigt, wenn eine durch
einen der Projektionsgröße entsprechenden Projektionsfaktor
kz spezifizierte Bildfläche
ZP größer als
eine Anzeigefläche
MDA der Flüssigkristalltafel 70 ist.
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Eine
Art der Ausführung
der Erfindung wird unten als eine bevorzugte Ausführungsform
in der folgenden Reihenfolge diskutiert:
- A.
Allgemeiner Aufbau der Vorrichtung
- B. Umwandlung der Auflösung
- C. Einstellung der Projektionsgröße
- D. Modifikationen.
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A. Allgemeiner Aufbau
der Vorrichtung
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1 zeigt
ein Projektions-Anzeigesystem, das einen Projektor der vorliegenden
Erfindung benutzt. Ein Projektor PJ der vorliegenden Erfindung projiziert
ein durch ein Bildsignal, das von einer nicht dargestellten Bild-Zufuhreinrichtung übertragen
wird, ausgedrücktes
Bild auf einen Schirm SCR. Der Projektor PJ ist mit einem oberen
Schalter SW1 zum Einstellen der Projektionsgröße versehen. Eine Mannigfaltigkeit
von Schaltern, zum Beispiel ein Wippenschalter und ein Steuerschalter
mit "+", "–"-Tasten, ist als Schalter SW1 benutzbar.
Der Wippenschalter SW1 wird in dieser Ausführungsform benutzt. Der Benutzer
drückt
den Schalter SW1 auf eine Ausdehnungsposition (weit) oder auf eine
Zusammenziehungsposition (teleskopisch), um die Projektionsgröße eines
Bildes einzustellen, das auf den Schirm SCR projiziert wird. Der
Benutzer kann sonst einen Schalter SW2, der an einer mit dem Projektor
PJ verbundenen Fernbedienung RC vorgesehen ist, zur Einstellung
der Projektionsgröße eines
Bildes betätigen.
Der gleiche Schalter ist sowohl für den Schalter SW2 als auch
für den
Schalter SW1 benutzbar.
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2 ist
ein den Gesamtaufbau des Projektors PJ veranschaulichendes Blockdiagramm.
Der Projektor PJ enthält
Bildeingangs-Anschlüsse 20 und 22,
eine Bildsignal-Umwandlungsschaltung 30, eine Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40,
eine Schaltung 50 zur Einstellung der Projektionsgröße, eine Flüssigkristalltafel-Operationsschaltung 60,
eine Flüssigkristalltafel 70,
eine Beleuchtungseinheit 80, ein optisches Projektionssystem 90,
eine Steuerung 100, eine Schaltung 110 zur Erzeugung
eines Projektionsgrößen-Einstellungssignals
und eine Fernbedienungsschaltung 120. Die Steuerung 100 ist
ein eine CPU und einen nicht gezeigten Speicher enthaltender Mikrocomputer,
und steuert die Arbeitsvorgänge der
jeweiligen Blöcke 30 bis 90, 110 und 120 über einen
Bus 100b. Die Steuerung 100 führt in dem nicht dargestellten
Speicher gespeicherte Programme aus, um als ein Auflösungsumwandlungs-Steuerungsmodul 102 und
als ein Projektionsgrößen-Steuerungsmodul 104 wie
später
diskutiert zu fungieren.
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Der
analoge Bildeingangsanschluss 20 kann eine Vielzahl verschiedener
analoger Bildsignale empfangen. Typische Beispiele derartiger analoger Bildsignale
schließen
von einem Personalcomputer ausgegebene RGB-Signale und von ei nem
Videokassenettenrekorder ausgegebene, zusammengesetzte Bildsignale
ein.
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Die
Bildsignal-Umwandlungsschaltung 30 erzielt eine Vielfalt
von Funktionen, zum Beispiel eine Funktion einer Analog-Digital-Wandlung,
eine Decodierungsfunktion, eine Funktion einer Synchronisation einer
Signal-Separation und eine Bildverarbeitungsfunktion. Die Bildsignal-Umwandlungsschaltung 30 wandelt
ein analoges, in den analogen Bildeingangsanschluss 20 eingegebenes
Bildsignal in digitale Bilddaten um und schreibt die umgewandelten
digitalen Bilddaten in einen nicht gezeigten Rahmenspeicher in der
Bildsignal-Umwandlungsschaltung 30 oder liest die zuvor
eingeschriebenen digitalen Bilddaten aus dem Bildspeicher synchron mit
dem Synchronisationssignal aus. Unterschiedliche Folgen von Bild-Verarbeitung
werden bei dem Schreib- oder Leseprozess ausgeführt.
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Die
Bildsignal-Umwandlungsschaltung 30 kann auch digitale,
in den digitalen Bildeingangsanschluss 22 eingegebene Bilddaten
verarbeiten. In solchen Fällen
wird ein Synchronisationssignal unabhängig von den digitalen Bilddaten
bereitgestellt, so dass weder eine Analog-Digital-Wandlung noch
eine Synchronisationssignal-Separation benötigt wird.
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Die
Bildsignal-Umwandlungsschaltung 30 enthält eine nicht dargestellte
Auswahlschaltung, die eines der vielen in die Bildeingangsanschlüsse 20 und 22 eingegebenen
Bildsignale auswählt.
Eine Auswahl des Bildsignals basiert auf der Benutzer-Spezifizierung
eines gewünschten
Bildes mit der Fernbedienung RC oder einem am Projektor vorgesehenen
(nicht gezeigten) Bedienungsschalter.
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Die
Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 wandelt
die Auflösung
(Anzahl an Pixeln) eines durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückten Bildes
in eine von der Flüssigkristalltafel 60 annehmbare
Auflösung
(Anzahl an Pixeln) um. Die Schaltung 50 zur Einstellung
der Projektionsgröße ändert die
Auflösung
des Bildes, das durch die von der Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 bereitgestellten Bilddaten
ausgedrückt
ist, um die Projektionsgröße einzustellen.
Die von der Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 durchgeführte Verarbeitungsreihe
und die Schaltung 50 zur Einstellung der Projektionsgröße werden
später
im Detail diskutiert.
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Das
Auflösungsumwandlungs-Steuerungsmodul 102 steuert
die Betriebsvorgänge
der Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40.
Das Projektionsgrößen-Steuerungsmodul 104 steuert
die Betriebsvorgänge
der Schaltung 50 zur Einstellung der Projektionsgröße basierend
auf einem von dem Schaltkreis 110 zur Erzeugung des Projektionsgrößen-Einstellungssignals
bereitgestellten Größeneinstellungssignal.
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In
Antwort auf die Betätigung
des Schalters SW1 durch einen Benutzer zur Einstellung der Projektionsgröße erzeugt
der Schaltkreis 110 zur Erzeugung des Projektionsgrößen-Einstellungssignals
ein Größeneinstellungssignal
SAS und führt
das Größeneinstellungssignal
SAS dem Projektionsgrößen-Steuerungsmodul 104 zu.
In Antwort auf die Betätigung
des Schalters SW2 auf der Fernbedienung RC zur Einstellung der Projektionsgröße durch
einen Benutzer wird der Schaltkreis 110 zur Erzeugung des Projektionsgrößen-Einstellungssignals
auch über
die Fernbedienungsschaltung 120 in Gang gebracht, um das
Größeneinstellungssignal
SAS zu erzeugen.
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Das
in einen der Bildeingangsanschlüsse 20 und 22 eingegebene
Bildsignal wird verschiedenen Bildverarbeitungsreihen in der Bildsignal-Umwandlungseinheit 30,
der Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 und
der Schaltung 50 zur Einstellung der Projektionsgröße unterzogen
und an die Flüssigkristalltafel-Operationsschaltung 60 gegeben.
Die Flüssigkristalltafel-Operationsschaltung 60 erzeugt
ein Steuersignal zum Ingangsetzen der Flüssigkristalltafel 70 gemäß den gegebenen
Bilddaten. Die Flüssigkristalltafel 70 arbeitet
als Lichtventil (Lichtmodulator), das von der Beleuchtungseinheit 80 emittiertes
Beleuchtungslicht in Antwort auf das von der Flüssigkristalltafel-Operationsschaltung 60 ausgegebene
Steuersignal moduliert und dadurch ein Bild erzeugt. Die Intensität des von
der Beleuchtungseinheit 80 emittierten Beleuchtungslichtes
wird von der Steuerung 100 gesteuert.
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Das
durch die Flüssigkristalltafel 70 modulierte
Beleuchtungslicht wird als ein Bild repräsentierendes Licht (Bild-Licht)
mittels des optischen Projektionssystems 90 auf den Schirm
SCR ausgegeben. Ein sich ergebendes, projiziertes Bild wird dann
auf dem Schirm SCR gebildet. Die Projektionsvergrößerung des
optischen Projektionssystems 90 wird von der Steuerung 100 eingestellt.
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Die
Flüssigkristalltafel-Operationsschaltung 60 und
die Flüssigkristalltafel 70 entsprechen
der Bild-Anzeigeeinrichtung der vorliegenden Erfindung. Die Bildsignal-Umwandlungsschaltung 30.
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Die
Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40, die
Schaltung zur Einstellung der Projektionsgröße 50 und die Steuerung 100 entsprechen
dem Bildsignal-Verarbeitungsmodul der vorliegenden Erfindung. Die
Flüssigkristalltafel-Operationsschaltung 60 kann nicht
Teil der Bild-Anzeigeeinrichtung sein, aber in dem Bildsignal-Verarbeitungsmodul
enthalten sein.
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Obwohl
nicht besonders dargestellt, enthält die Flüssigkristalltafel 70 den
drei Farben R, G und B entsprechend drei Flüssigkristalltafeln. Die Bildsignal-Umwandlungsschaltung 30,
die Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40,
die Schaltung 50 zur Einstellung der Projektionsgröße beziehungsweise
die Flüssigkristalltafel-Operationsschaltung 60 haben
die Funktion der Verarbeitung von Bildsignalen der drei Farben R,
G und B. Die Beleuchtungseinheit 80 weist ein optisches
System zur Farblichtseparation auf, um das von einer Lichtquelle
emittierte Licht in drei Farbstrahlen aufzuteilen. Das optische
Projektionssystem 90 weist ein optisches Kompositionssystem
und eine Projektionslinse auf, die drei Farbbildstrahlen zu Bildlicht
kombinieren, das ein Farbbild darstellt. Jede der unterschiedlichen,
bekannten Strukturen ist für
das optische System des Projektors anwendbar.
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Der
Benutzer kann die Fernbedienung RC für verschiedene Eingaben benutzen.
Die von der Fernbedienung RC ausgegebenen Signale werden der Steuerung 100 und
dem Schaltkreis 110 zur Erzeugung des Projektionsgrößen-Einstellungssignals über die
Fernbedienungsschaltung 120 übergeben und einer Vielfalt
von Vorgängen
ausgesetzt.
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B. Umwandlung der Auflösung
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3 zeigt eine von der Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 ausgeführte Umwandlung der
Auflösung.
Die Auflösung
eines durch ein Eingangs-Bildsignal ausgedrückten Bildes hängt von
der Art der Bild-Zufuhreinrichtung ab. Zum Beispiel beträgt die Anzahl
von Pixeln in dem Bild, das durch das von dem Compu ter zugeführte Bildsignal
ausgedrückt
wird, 640×480
Pixel in VGA, 800×600
Pixel in SVGA, 1024×768
Pixel in XGA und 1280×1024
Pixel in SXGA. Die von Videorekordern bereitgestellten Videosignale
und solche von DVD-Abspielgeräten
(Digitale Video-Disk) weisen auch unterschiedliche Auflösungen auf.
Standard Fernsehsignale und digitale Hochauflösungs-Fernsehsignale haben
unterschiedliche Auflösungen.
Die als Bild-Anzeigeeinrichtung für den Projektor arbeitende
Flüssigkristalltafel 70 weist
andererseits eine feste Anzahl von Pixeln auf. In dem Fall, in dem
die Anzahl von Pixeln in einem interessierenden, durch ein Eingangs-Bildsignal
ausgedrückten
Bild, von der festen Anzahl von Pixeln in der Flüssigkristalltafel 70 abweicht,
kann das Bild nicht direkt angezeigt werden. Wenn die Anzahl der Pixel
in einem durch ein Eingangs-Bildsignal ausgedrückten, interessierenden Bild
von der Anzahl der Pixel in der Anzeigefläche der Flüssigkristalltafel 70 abweicht,
dehnt die Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 somit
das durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückte, interessierende Bild
aus oder kontrahiert es, um ein ausgedehntes oder kontrahiertes
Bild mit einer spezifischen, der Anzeigefläche der Flüssigkristalltafel 70 entsprechenden
Anzahl von Pixeln repräsentierendes
Bildsignal zu erzeugen.
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In
einem in 3(A) gezeigten Beispiel weist
die Flüssigkristalltafel 70 eine
Anzahl an horizontalen Pixeln Px gleich 1024 und eine Anzahl an vertikalen
Pixeln Py gleich 768 auf. Das durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückte Bild
weist andererseits eine Anzahl horizontaler Pixel OPx gleich 640
und eine Anzahl vertikaler Pixel OPy gleich 480 auf. In diesem Beispiel
sind eine Vergrößerung ksh
(= Px/OPx) in horizontaler Richtung und eine Vergrößerung ksv
(= Py/OPy) in vertikaler Richtung beide gleich 1,6. Da sowohl die
Vergrößerung ksh
in horizontaler Richtung als auch die Vergrößerung in vertikaler Richtung
gleich 1,6 sind, wird eine Auflösungsumwandlungs-Vergrößerung ks
gleich 1,6 eingestellt. Die Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 dehnt das
durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückte Bild mit der voreingestellten
Auflösungsumwandlungs-Vergrößerung ks
aus und erzeugt dabei ein Bildsignal, das ein Bild einer spezifischen
Größe gleich
der Größe (Px×Py) der
Bildanzeige-Fläche
auf der Flüssigkristalltafel 70 repräsentiert.
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In
einem anderen in 3(B) gezeigten Beispiel weist
die Flüssigkristalltafel 70 1024
als Anzahl horizontaler Pixel Px und 768 als Anzahl der vertikalen
Pixel Py auf. Das durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückte Bild
andererseits hat die Anzahl horizontaler Pixel OPx gleich 1280 und
die Anzahl vertikaler Pixel OPy gleich 1024. In diesem Beispiel
ist das Bildseitenverhältnis
(das Verhältnis
der Anzahl horizontaler Pixel OPx zu der Anzahl vertikaler Pixel OPy)
des durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückten Bildes unterschiedlich
von dem Bildseitenverhältnis
(das Verhältnis
der Anzahl horizontaler Pixel Px zu der Anzahl vertikaler Pixel
Py) der Bildanzeige-Fläche
auf der Flüssigkristalltafel 70.
Die Vergrößerung ks
in horizontaler Richtung ist 0,8 und die Vergrößerung ksv in der vertikalen
Richtung ist 0,75. In diesem Fall wird die kleinere Vergrößerung ksv
in der vertikalen Richtung auf die Auflösungsumwandlungs-Vergrößerung ks
eingestellt. Die Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 zieht
das durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückte Bild mit der voreingestellten
Auflösungsumwandlungs-Vergrößerung ks
zusammen und erzeugt dadurch ein Bildsignal, das ein Bild einer
spezifischen Größe im Wesentlichen
gleich der Größe (Px×Py) der
Bildanzeige-Fläche auf
der Flüssigkristalltafel 70 repräsentiert.
Eine Anzahl horizontaler Pixel COPx des zusammengezogenen Bildes
beträgt
960 Pixel, was um 64 Pixel kleiner als die Anzahl horizontaler Pixel
Px = 1280 der Flüssigkristalltafel 70 ist.
Linke und rechte Enden jeder horizontalen Linie sind gleich interpoliert
mit schwarzen Bilddaten aus 32 Pixeln.
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Die
Kontraktion des Bildes wird leicht erreicht durch einen beliebigen
von verschiedenen Kontraktionsvorgängen, zum Beispiel einen einfachen
Abtastvorgang, der mehrere Pixel des Originalbildes einem repräsentativen
Pixel des zusammengezogenen Bildes zuordnet, einen kombinierten
Vorgang des Glättens
und einfachen Abtastens oder einen Mittelungsvorgang, der die mittlere
Dichte mehrerer Pixel in dem Originalbild als einen Dichtewert eines
Pixels in dem zusammengezogenen Bild angibt. Die Ausdehnung des
Bildes wird leicht erreicht durch einen beliebigen von verschiedenen
Interpolationsvorgängen, zum
Beispiel, lineare Interpolation oder Interpolation mit einem gewichteten
Mittelwert.
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Das
Auflösungsumwandlungs-Steuerungsmodul 102 kann
die Auflösung
des durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückten Bildes durch Spezifizieren
des Eingangsanschlusses, der das Eingangs-Bildsignal empfängt, oder
durch Spezifizieren der Art des Synchronisationssignals, zum Beispiel der
Signalpolarität
oder der Signalfrequenz, leicht bestimmen. Das Auflösungsumwandlungs- Steuerungsmodul 102 wählt die
Umwandlungs-Vergrößerung entsprechend
der vorbestimmten Auflösung
aus und stellt die ausgewählte
Umwandlungs-Vergrößerung in
der Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 zur Umwandlung
der Auflösung
ein.
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C. Einstellen der Projektionsgröße
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4 zeigt eine durch die Schaltung zur Einstellung
der Projektionsgröße 50 ausgeführte Einstellung
der Projektionsgröße. 4(A) zeigt auf den Schirm SCR projizierte Bilder.
Das durch die unterbrochene Linie gezeigte Rechteck stellt die Größe eines
maximal projizierten Bildes PP [kz = 1] dar, das durch die Einstellung
der maximalen Projektionsgröße angezeigt
wird. Das durch die durchgezogene Linie andererseits gezeigte Rechteck
stellt die Größe eines
zusammengezogenen, projizierten Bildes PP[kz = n] dar, das aus dem
maximal projizierten Bild PP[kz = 1] durch Kontraktion entstanden
ist. Ein Projektionsfaktor kz des maximal projizierten Bildes PP [kz
= 1] ist gleich 1, und der Projektionsfaktor kz des zusammengezogenen
Bildes PP [kz = n] ist gleich n (0 < n < 1).
Der Projektionsfaktor kz stellt das Verhältnis der Größe des tatsächlich projizierten
Bildes zu der Größe des maximal
projizierten Bildes PP[kz = 1], das heißt, die Vergrößerung der
Projektion (Flächenverhältnis) dar.
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Der
Projektionsfaktor kz wird in Reaktion auf eine Betätigung des
Schalters SW1 (siehe 1) des Projektors PJ oder des
Schalters SW2 (siehe 1) der Fernbedienung RC durch
einen Benutzer eingestellt. Der Projektionsfaktor kz kann in einem Bereich
von 1 bis 0,84 mit einer Schrittweite von 0,05 eingestellt werden.
Das Einstellen des Projektionsfaktors kz wird als das Größeneinstellungssignal SAS
vom Schaltkreis 110 zur Erzeugung des Projektionsgrößen-Einstellungssignals
dem Projektionsgrößen-Steuerungsmodul 104 bereitgestellt.
Das Projektionsgrößen-Steuerungsmodul 104 steuert
die Betriebsvorgänge
der Schaltung 50 zur Einstellung der Projektionsgröße basierend
auf dem Projektionsfaktor kz.
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Im
Fall des Anzeigens des maximal projizierten Bildes PP [kz = 1] gibt
die Schaltung 50 zur Einstellung der Projektionsgröße die von
der Auflösungs-Umwandlungseinheit 40 bereitgestellten
Bilddaten ohne eine spezifische Verarbei tung aus. Die gesamte Bildanzeige-Fläche der
Flüssigkristalltafel 70 wird
gemäß den Bilddaten
des Eingangs-Bildsignals betätigt,
um ein resultierendes Bild anzuzeigen.
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Die
nachfolgende Diskussion betrifft den Fall des Anzeigens des zusammengezogenen
Bildes PP [kz = n]. 4(B) zeigt
der Bild-Anzeigefläche
MDA auf der Flüssigkristalltafel 70 zugeführte Bilddaten
im Fall des Anzeigens des zusammengezogenen projizierten Bildes
PP [kz = n]. In diesem Fall spezifiziert das Projektionsgrößen-Steuerungsmodul 104,
wie in 4(B) gezeigt, eine Bildfläche ZP zum
Anzeigen eines resultierenden Bildes und eine die Bildfläche ZP in
der Bild-Anzeigefläche MDA
umgebende Masken-Anzeigefläche
BP auf der Flüssigkristalltafel 70, basierend
auf dem Projektionsfaktor kz. Das Folgende beschreibt ein konkretes
Verfahren zur Spezifizierung dieser Flächen ZP und BP.
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Das
Verfahren berechnet zuerst einen Kontraktionsfaktor kzh in der horizontalen
Richtung und einen Kontraktionsfaktor kzv in der vertikalen Richtung
in der vertikalen Richtung aus dem Projektionsfaktor kz = n. Der
Kontraktionsfaktor kzh in der horizontalen Richtung und der Kontraktionsfaktor
kzv in der vertikalen Richtung werden gleich der Quadratwurzel, √n, des
Projektionsfaktors kz gesetzt.
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Das
Verfahren multipliziert dann die Anzahl der horizontalen Pixel Px
und die Anzahl der vertikalen Pixel Py der Flüssigkristalltafel mit den voreingestellten
Kontraktionskoeffizienten kzh und kzv, um eine Anzahl der horizontalen
Pixel Pzx (= kzh·Px) und
eine Anzahl vertikaler Pixel Pzy (= kzv·Py) in der Bildfläche ZP zu
berechnen.
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Das
Verfahren bestimmt ebenso eine Anzahl horizontaler Pixel Pbx (=
Px(1 – kzh)/2)
in der Masken-Anzeigefläche
BP, das heißt
an linken und rechten Enden der Bild-Anzeigefläche MDA, und eine Anzahl vertikaler
Pixel Pby (= Py(1 – kzv)/2)
in der Masken-Anzeigefläche
BP, das heißt
an oberen und unteren Enden der Bild-Anzeigfläche MDA. Hier weist die Anzeige-Maskenfläche BP die
identische Einstellung der oberen und unteren Weiten als auch die
identische Einstellung der linken und rechten Weiten auf.
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Die
Anzahlen der Pixel in der horizontalen Richtung und in der vertikalen
Richtung in der Bildfläche
ZP und in der Masken-Anzeigefläche
BP werden somit in der Schaltung 50 zur Einstellung der
Projektionsgröße eingestellt.
Die Schaltung 50 zur Einstellung der Projektionsgröße gibt
an die jeweiligen Pixel der Flüssigkristalltafel 70 entsprechend
der Masken-Anzeigefläche
BP schwarze Bilddaten aus. Die Schaltung 50 zur Einstellung
der Projektionsgröße zieht
das Bild, das durch die von der Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 bereitgestellten
Bilddaten ausgedrückt
wird, basierend auf den Kontraktionsfaktoren kzh und kzv zusammen
und gibt die Bilddaten des zusammengezogenen Bildes an die jeweiligen
Pixel der Flüssigkristalltafel 70 entsprechend
der Bildfläche
ZP aus.
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Die
Flüssigkristalltafel 70 wird
entsprechend den Bilddaten der Masken-Anzeigefläche BP und der von der Schaltung 50 zur
Einstellung der Projektionsgröße ausgegebenen
Bildfläche
ZP in Gang gesetzt, um ein Bild anzuzeigen.
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Das
projizierte Bild enthält
einen schwarzen Bildteil entsprechend der Masken-Anzeigefläche BP, so dass lediglich ein
der Bildfläche
ZP entsprechender Bildteil tatsächlich
angezeigt wird. Der der Bildfläche
ZP entsprechende Bildteil ist ein basierend auf den Kontraktionsfaktoren
kzh und kzv, das heißt
dem Projektionsfaktor kz zusammengezogenes Bild. Obwohl die Auflösung des
tatsächlich
angezeigten Bildes mit einer Veränderung
des Projektionsfaktors kz verringert wird, ist die Projektionsgröße des Bildes mit
dem Projektionsfaktor kz veränderlich.
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Die
in der Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 ausgeführte Kontraktionstechnik
ist basierend auf den Kontraktionsfaktoren kzh und kzv für eine Kontraktion
des Bildes anwendbar, die ausgeführt
wird, um das projizierte Bild der Bildfläche ZP anzupassen.
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Wie
zuvor beschrieben ist der Projektor PJ des Ausführungsbeispiels imstande, die
Projektionsgröße leicht
durch Regulieren der Bildfläche
ZP zum Anzeigen des durch die Eingangs-Bilddaten ausgedrückten Bildes
und der die Bildfläche
ZP umgebenden Masken-Anzeigefläche
BP zum Anzeigen des schwarzen Bildes in der Bild-Anzeigefläche MDA
der Flüssigkristalltafel 70 gemäß der Einstellung
des Projektionsfaktors kz einzustellen.
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D. Modifikationen
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorhergehende Ausführungsform
oder deren Anwendung beschränkt,
sondern es können
viele Modifikationen, Abwandlungen und Änderungen erfolgen ohne von
dem Umfang oder dem Grundgedanken der Hauptmerkmale der vorliegenden
Erfindung abzuweichen. Alle Abwandlungen innerhalb des Sinns und
des Umfangs von Äquivalenz
der Ansprüche sind
daher als davon umfasst gemeint. Einige Beispiele möglicher
Modifikationen sind nachfolgend angegeben.
- (1) 5 ist
ein einen modifizierten Aufbau des Projektors PJ veranschaulichendes
Block-Diagramm. Ein Projektor PJa dieses modifizierten Beispiels
weist eine Auflösungs-Umwandlungs-/Projektionsgrößen-Einstellungsschaltung 40A auf,
welche die in 2 gezeigte Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40 und
Schaltung 50 zur Einstellung der Projektionsgröße ersetzt und
die Funktionen dieser beiden Elemente ausübt. Die Auflösungs-Umwandlungs-/Projektionsgrößen-Einstellungsschaltung 40A benutzt
einen der Faktoren (ks·kzh)
und (ks·kzv),
die Produkte der Kontraktionsfaktoren kzh und kzv in der Schaltung 50 zur
Einstellung der Projektionsgröße sind,
und die Auflösungsumwandlungs-Vergrößerung ks
in der Auflösungs-Umwandlungsschaltung 40,
um das durch das Eingangs-Bildsignal ausgedrückte Bild auf einmal auszudehnen oder
zusammenzuziehen und Bilddaten des sich ergebenden, der Bildfläche ZP entsprechenden Bildes
zu erzeugen.
Wie der Projektor PJ der Ausführungsform ist der Projektor
PJa des modifizierten Beispiels imstande, die Projektionsgröße leicht
durch Regulieren der Bildfläche
ZP zum Anzeigen des durch die Eingangs-Bilddaten ausgedrückten Bildes
und der die Bildfläche
ZP umgebenden Masken-Anzeigefläche
BP zum Anzeigen des schwarzen Bildes in der Bild-Anzeigefläche MDA
der Flüssigkristalltafel 70 gemäß der Einstellung
des Projektionsfaktors kz einzustellen.
- (2) In der Ausführungsform
und ihrem zuvor diskutierten, modifizierten Beispiel wird das durch das
Eingangs-Bildsignal ausgedrückte
Bild mit der Auflösungsumwandlungs-Vergrößerung ks ausgedehnt
oder zusammengezogen, wenn das Eingangs-Bildsignal ein Bild mit
einer von der Auflösung
der Bild-Anzeigefläche auf
der Flüssigkristalltafel 70 abweichenden
Auflösung
darstellt. Der nachfolgende Einstellungsvorgang der Projektionsgröße zieht
das durch das auflösungsumgewandelte
Bildsignal ausgedrückte
Bild zusammen, um das auflösungsumgewandelte
Bild der gemäß dem Projektionsfaktor
kz eingestellten Größe der Bildfläche anzupassen.
Ein modifiziertes Verfahren kann die Auflösungsumwandlungs-Vergrößerung ks
gleich 1 setzen und eine Ausdehnung oder ein Kontrahieren der Projektionsgröße direkt
mit dem Projektionsfaktor kz ohne eine Umwandlung der Auflösung durchführen. Bei
diesem Verfahren wird das durch die Eingangs-Bilddaten ausgedrückte Bild
basierend auf dem Projektionsfaktor kz mit dem Kontraktionsfaktor
kzh in der horizontalen Richtung und dem Kontraktionsfaktor kzv
in der vertikalen Richtung ausgedehnt oder zusammengezogen, so dass
die sich ergebenden, größenangepassten
Bilddaten der Bildfläche
ZP angeglichen sind. Diese Anordnung erlaubt dem Benutzer, ein Ausführen oder Nicht-Ausführen des
Auflösungsumwandlungs-Vorgangs
zu wählen.
- (3) 6 zeigt ein angezeigtes Bild,
wenn die durch den Projektionsfaktor kz entsprechend der Projektionsgröße spezifizierte
Bildfläche
ZP größer als
die Anzeigefläche
MDA der Flüssigkristalltafel 70 ist.
Wie in 6(A) gezeigt, erzeugt die Schaltung 50 zur
Einstellung der Projektionsgröße Anzeige-Bilddaten,
die ein Anzeigen eines der Größe der Bild-Anzeigefläche MDA
entsprechenden Bildteils in dem entsprechend der Größe der Bildfläche ZP ausgedehnten
Bild in der Bildanzeige-Fläche
MDA hervorrufen, in dem Fall, in dem die Einstellung der Bildfläche ZP größer als
die Anzeige-Bildfläche
MDA auf der Flüssigkristalltafel 70 ist.
Nur der ausgedehnte, in der Bildanzeige-Fläche MDA eingestellte Bildteil
wird entsprechend, wie in 6(B) gezeigt,
angezeigt.
Wenn die Einstellung der Projektionsgröße durch einen
Benutzer relativ klein ist und die Bildfläche ZP kleiner als die Bildanzeige-Fläche MDA
auf der Flüssigkristalltafel 70 ist,
wird das ganze Bild zusammengezogen oder ausgedehnt wie in der obigen
Ausführungsform
diskutiert. Wenn die Einstellung der Projektionsgröße eines
Benutzers relativ groß ist
und die Bildfläche
ZP größer als
die Bild-Anzeigefläche
MDA ist, wird andererseits nur ein Teil des Bildes ausgedehnt und
angezeigt. Unbeachtlich der Größe der Flüssigkristalltafel 70 stellt
diese Anordnung eine Projektion und eine Anzeige eines Teils oder
des gesamten, entspre chend einer gewünschten Projektionsgröße ausgedehnten
oder zusammengezogenen Bildes sicher.
- (4) In der Ausführungsform
und ihrem modifizierten, oben diskutierten Beispiel wird das schwarze Bild
für das
Bild entsprechend der Masken-Anzeigefläche BP verwendet. Das schwarze
Bild ist jedoch nicht beschränkend
in irgendeinem Sinn. Das der Masken-Anzeigefläche BP entsprechende schwarze
Bild kann zum Beispiel ein Bild irgendeiner spezifischen Farbe abweichend
von schwarz, zum Beispiel ein weißes Bild, oder ein Bild in
der mit derjenigen des Schirms SCR gleichen Farbe sein.
-
Der
Projektor der vorliegenden Erfindung wird effektiv genutzt, um Bilder
bei Präsentationen anzuzeigen
und Bewegungsbilder und eine Führung an
Bord oder in öffentlichen
Räumen
zu zeigen.