JP2001109422A - 動き検出画像制御機能を有するccd書画カメラ付き液晶プロジェクタ - Google Patents

動き検出画像制御機能を有するccd書画カメラ付き液晶プロジェクタ

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JP2001109422A
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liquid crystal
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Akihiro Kimura
明浩 木村
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Nippon Avionics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動き検出画像制御機能を有するCCD書画
カメラ付き液晶プロジェクタ 【解決手段】CCD撮像部1と、アナログ画像信号をA
/D変換し信号処理するCCD信号処理部2と、フレー
ムメモリを介して液晶パネルに描画しスクリーンに投写
する液晶投写部3を備えたプロジェクタにおいて、上記
メモリ内容の変化から画像の動きを検出し、被写体が静
止している場合には高解像度・低フレームレートの、ま
た被写体に動きのある場合には低解像度・高フレームレ
ートの投写を行う動き検出画像制御部4を有する液晶プ
ロジェクタを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次元CCD(C
harge Coupled Device)センサの
捉える画像とこれを描画する液晶パネルにおいて、画像
の動きによって解像度とフレームレートを制御する画像
制御に係わる技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】書画カメラは二次元CCDセンサを用い
て静物を写しフレームメモリに収録するものであるが、
プロジェクタに画像を投写する際のフレームメモリの読
み出しには二次元CCDセンサの画素数に比例して長い
時間が必要になる。例えば130万画素の高精細二次元
CCDセンサを用いる場合、1秒間に読み出せる画面は
標準TV走査の7フレーム程度である。一方、動きのあ
る被写体を人間の視覚にちらつきがなく滑らかに見せる
画像は、毎秒約30フレーム以上が必要とされている。
この為、上記の高精細CCDを用いた書画カメラの画像
を従来の技術により液晶プロジェクタに投写する場合、
被写体の位置合わせ、ズーム機能による拡大や縮小、及
び焦点やコントラストの調整等における動きのある画像
の投写は円滑さを欠き違和感のあるものとなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】書画カメラは、書画そ
の他の静物を被写体とするものである。被写体の位置合
わせやズームの調整等はリアルタイムに写し出される画
像を見ながら行うが、低フレームレートの投写では位置
合わせや調整の操作による動きに対して写し出される画
像が追従できずに時間差が生じ、微妙な調整には不都合
なものとなる。本発明はこの懸案事項を解決する為にな
されるものであり、画像の動きの検出によって画像の解
像度とフレームレートを制御する機能とこれを手段とす
る装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】静止している被写体を読
み観察する為の高解像度且つ低フレームレートの画像
と、被写体の位置合わせや倍率の調整等における被写体
の動きを捉える為に解像度を低く抑えフレームレートを
高速にする画像を両立させる課題を、本発明による動き
検出画像制御機能と、これを手段とする該液晶プロジェ
クタによって解決する。被写体を写すCCD撮像部
(1)と、CCD撮像部(1)の出力するアナログ画像
信号をディジタル信号に変換し画質の改善に必要な信号
処理を行うCCD信号処理部(2)と、CCD信号処理
部(2)の出力をフレームメモリに蓄えたのちビデオ信
号を生成し液晶パネルに描画してスクリーンに投写する
液晶投写部(3)とを備えたプロジェクタにおいて、上
記メモリの内容の変化から画像の動きを検出しCCD撮
像部の解像度の制御とビデオ信号のフレームレートを制
御する動き検出画像制御機能によって該プロジェクタを
具現化する。
【0005】
【発明の実施の形態】図1に基づき、本発明の実施の一
形態を説明する。同図は、撮像の為のCCDセンサやレ
ンズ等の光学系の書画カメラ部分をプロジェクタの筐体
内に収容する構造とし、投写の方式をフロント投写とし
て図示する。また、既知の技術に属する光学系について
は基本的な光学経路のみを示し細部は割愛する。同図を
用いて公知の技術から成る書画カメラ付き液晶プロジェ
クタの基本的な構成と動作を概観し、次ぎに本発明によ
る動き検出画像制御機能を備える該液晶プロジェクタに
ついて記述する。該液晶プロジェクタの構成は、CCD
撮像部1、CCD信号処理部2、及び液晶投写部3の既
知の技術による部分に、本発明の特徴である動き検出画
像制御部4を付加するものである。
【0006】CCD撮像部1は、11の二次元CCDセ
ンサ、12の撮像レンズ、14の被写体を載せるガラス
板、15の被写体の撮像面をガラス板14を通して照ら
す二つの白色照明ランプ、16の被写体からの光を可視
光全域にわたって反射し撮像レンズ12に入射する全反
射ミラー、17の二次元CCDセンサ11の出力をCC
D信号処理部2に送出するバッファアンプ、及び18の
二次元CCDセンサ11を駆動するCCD駆動回路によ
り構成する。なを、13は被写体の事例として文献等の
平面的な投写物を模している。ガラス板14に接して置
かれた被写体13は、全反射ミラー16と撮像レンズ1
2を通して二次元CCDセンサ11の受光面に結像して
光電変換される。二次元CCDセンサ11の出力はCC
D駆動回路18のタイミング信号によって逐次読み出さ
れ、バッファアンプ17によってアナログの画像信号と
してCCD信号処理部2に導かれる。
【0007】CCD信号処理部2は、21の画像信号切
換回路、22のA/D変換回路、23の画像処理回路、
及び24の外部画像信号入力コネクタから成る。画像信
号切換回路21は、CCD撮像部1からの内部画像信号
か又は外部画像信号入力コネクタ24からの外部画像信
号の何れか一方を選択する。A/D変換回路22は、画
像信号切換回路21の出力するアナログ画像信号をディ
ジタル信号に変換し画像処理回路23に入力する。画像
処理回路23は、基準となる黒レベルの設定、γ補正、
シェーディング補正、及び輪郭強調その他の画質の改善
をディジタル的に処理し液晶投写部3に転送する。
【0008】液晶投写部3の構成は、31のフレームメ
モリ、32の画像演算回路、33のビデオ出力回路、3
4の液晶パネル、35の光源ランプ、36のコールドミ
ラー、37の全反射ミラー、及び38の投写レンズから
成る。フレームメモリー31は、画像処理回路23の出
力するディジタル画像信号を収容する。画像演算回路3
2は、フレームメモリ31に書き込まれた画像信号の解
像度と液晶パネル34のもつ解像度を勘案した解像度に
変換する。例えば、SXGA(Super eXten
ded Graphics Array)画面の128
0×1024画素をXGA(eXtended Gra
phics Array)画面の1024×768画素
に変換する画像データの間引き等を施す解像度変換を行
う。解像度変換を受けた画像信号は、所定のフレームレ
ートでビデオ出力回路に送出される。ビデオ出力回路3
3は、画像演算回路32の出力をD/A変換し、液晶パ
ネル34の描画に必要なビデオ信号を生成する。光源ラ
ンプ35の白色光はコールドミラー36により不要な赤
外光を取り除いたのち被写体の描画された液晶パネル3
4を透過し、全反射ミラー37により光路を屈折し投写
レンズ38に導かれる。斯くして二次元CCDセンサ1
1の捉えた被写体は、画像信号としてフレームメモリ3
1に記録され、液晶パネル34に描画され、図示しない
スルリーンに投写される。
【0009】本発明の特徴とする動き検出画像制御機能
は、上述した公知の技術による構成部位に、動き検出画
像制御部4を付加することにより成就する。画像の動き
は、フレームメモリ31の内容を監視し変化分を検出す
ることにより電気的に認識することができる。動き検出
画像制御部4の収容する動き検出制御回路41はフレー
ムの更新毎にフレームメモリ31を読み出し、前後のフ
レームについて画素データの変化分を検出する。
【0010】動き検出制御回路41は、画素データに変
化分がない場合には動きのない静止画像と判断し、投写
している画像の解像度情報を画像演算回路32から得て
画素の全体読み出しをCCD駆動回路18に指示する。
CCD駆動回路18は、全画素を読み出すタイミング・
パルスを発生し、二次元CCDセンサ11に送出する。
これを受けた二次元CCDセンサ11は全画素のセンサ
出力信号をCCD信号処理部2に送り出す。CCD信号
処理部2は前述と同様にセンサ出力信号をA/D変換す
る。こののち画像補正を行い液晶投写部3のフレームメ
モリ31に書き込む。液晶投写部3はフレームメモリ3
1を読み出し、ビデオ信号を生成して液晶パネル33に
描画し、光学経路によって図示しないスクリーンに画像
を投写する。動き検出制御回路41が画素データの変化
分を検出すると動きのある画像と判断し、画像演算回路
32からの解像度情報を参照して画素の間引き読み出し
をCCD駆動回路18に指示する。CCD駆動回路18
はこれを受けたタイミング・パルスを発生し二次元CC
Dセンサ11に送出する。画素の間引き読み出しによ
り、画質は粗くなるが画面の描画は高速になり、動きの
ある被写体に追従する投写が可能になる。
【0011】以上、本発明による動き検出画像制御機能
とこれを手段とする該液晶プロジェクタを実施の一形態
として述べたが、本発明はこの記述の範囲に限定するも
のではない。
【0012】
【発明の効果】本発明の実施の形態として一例を記した
が、本発明は広く次ぎの効果を奏するものである。本発
明は、書画カメラ付き液晶プロジェクタの改善課題とさ
れている“被写体の動揺に追従できない投写”を解決す
るものであり、さらに高解像度・低フレームレートの静
止画像における動画像の画造りを簡便な方法で可能にす
る技術として、CCDを用いた顕微鏡や内視鏡等の光学
機器に応用することができる。電子化されたプロジェク
タの基本構成は、CCDカメラ・フレームメモリ・液晶
パネル・光学ユニットであるが、本発明はこれ等の公知
の構成部位による製品に若干の電気部品を追加すること
で具現化することができ、コストの僅かな増加に比して
十分な利便性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施の一形態を示す
【符号の説明】
1 CCD撮像部 11 二次元CCDセンサ 12 撮像レンズ 13 被写体 14 ガラス板 15 白色照明ランプ 16 全反射ミラー 17 バッファアンプ 18 CCD駆動回路 2 CCD信号処理部 21 画像信号切換回路 22 A/D変換回路 23 画像処理回路 24 外部画像信号入力コネクタ 3 液晶投写部 31 フレームメモリ 32 ビデオ出力回路 33 液晶パネル 34 光源ランプ 35 コールドミラー 36 全反射ミラー 37 投写レンズ 4 動き検出画像制御部 41 動き検出制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/36 G09G 3/36 5C080 H04N 5/225 H04N 5/225 Z 5/232 5/232 Z 5/74 5/74 K Fターム(参考) 2H088 EA13 HA21 HA28 MA01 MA10 2H093 NC13 NC24 NC29 NC65 ND01 ND32 NE10 NG02 NH15 5C006 AA01 AA02 AF19 AF44 AF46 AF47 AF51 AF52 AF81 BB29 BF02 BF24 BF25 BF38 EA01 EC05 EC08 EC11 FA04 FA21 5C022 AA13 AB15 AB55 AC69 CA07 5C058 AA06 BA06 BA13 BA14 BB04 BB05 BB13 EA02 EA26 5C080 AA10 BB05 DD06 DD09 DD21 EE19 GG07 GG08 GG12 JJ02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体を写すCCD撮像部と、CCD撮像
    部の出力するアナログ画像信号をディジタル信号に変換
    し画質改善等の補正を行うCCD信号処理部と、CCD
    信号処理部の画素データをフレームメモりに収録したの
    ちビデオ信号を生成して液晶パネルに描画しスクリーン
    に投写する液晶投写部を備えたプロジェクタにおいて、 フレームメモリの内容の変化から画像の動きを検出し投
    写画像の解像度とフレームレートを制御する動き検出画
    像制御機能を特徴とするCCD書画カメラ付き液晶プロ
    ジェクタ。
  2. 【請求項2】請求項1の動き検出画像制御機能におい
    て、 メモリの内容の変化から画像の動きを検出しCCD撮像
    部の解像度と液晶パネルに描画するフレームレートを制
    御する動き検出画像制御部によって、静止している被写
    体を高解像度・低フレームレートで投写し、動きのある
    被写体を低解像度・高フレームレートで投写する動き検
    出画像制御機能を備えたCCD書画カメラ付き液晶プロ
    ジェクタ。
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