JP2004104445A - 画像投射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像を投射する向きの水平面に対する傾きを検出する検出手段52と、投射面(例えばスクリーン:不図示)に投射された画像の鉛直方向の台形歪みを減らすための第1の補正値を、検出手段52が検出した傾きに応じて特定する特定手段50と、投射面に投射された画像の水平方向の台形歪みを減らすための第2の補正値を入力する入力手段51と、第1の補正値または第2の補正値が与えられる度に、与えられた補正値に応じた補正用の台形歪みが画像表示手段20R〜20Bに表示される画像に発生するように画像変換を行う画像変換手段42と、を有する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示手段に表示される画像を、光を利用して略鉛直の投射面に投射する画像投射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば液晶プロジェクタなどの画像投射装置は、表示手段として画像表示デバイス(LCDパネル等)を内蔵し、画像表示デバイスに表示された画像を外部に設けられたスクリーン上に投射する。
画像投射装置からスクリーンに投射される画像は、4:3あるいは16:9などの縦横のアスペクト比を持つ長方形の画像である。したがって、投射光軸がスクリーンに対して垂直となる正面位置でしか、本来の形状で画像を投射できない。正面以外から投射した投射映像は、何ら画像処理しない場合は歪んだ画像となってしまう。
【0003】
図11(A)に、正面位置から投射した場合のプロジェクタとスクリーンの位置関係を示す。また、図11(C)にスクリーン上の投射映像を示す。
図11(A)のようにプロジェクタ100の光軸Lが中央より下寄りの位置でスクリーン101と垂直交差するときに、図11(C)に示すように正矩形の本来の投射映像101aが得られる。これは、通常のプロジェクタ100では机等に置くことを想定し、投射映像の一部が机に反射してスクリーン101上の投射映像が欠けることを防ぐための仕様であり、光学オフセットという。
図11(B)に、図11(A)に示す正面位置から下寄りの位置にプロジェクタを移動し、上向きに画像を投影した場合を示す。
この場合、投射映像の上寄りの部分ほどスクリーンまでの距離が遠いため画像が拡大する。その結果、図11(C)に破線で示す投射映像101bのように、逆台形のかたちに画像が歪む。このような垂直方向の画像歪みを鉛直(vertical)キーストン変形または鉛直キーストン歪みという。
【0004】
図12(A)は、正面投射の場合のプロジェクタとスクリーンとの位置関係を、視点を変えて上方から見たときの図である。また、図12(B)に、図12(A)に示す正面位置からスクリーンに向かって左寄りの位置にプロジェクタを移動し、横向きに画像を投影した場合を示す。
この場合、投射映像の、向かって右寄りの部分ほどスクリーンまでの距離が遠いため画像が拡大する。その結果、図12(C)に破線で示す投射映像101cのように、横向きの台形のかたちに画像が歪む。反対に、正面位置からスクリーンに向かって右寄りの位置にプロジェクタを移動し、そこから画像投影を行った場合は、左端に近い部分ほど画像が拡大し、図12(C)とは左右対称となるような投射映像となる。このような水平方向の画像歪みを水平(horizontal)キーストン変形または水平キーストン歪みという。
【0005】
プロジェクタの商品としての購買訴求力を高めるために、プロジェクタのスクリーンに対する設置位置の自由度を大きくすることは重要である。そのため、鉛直方向あるいは水平方向に正面位置からずれた位置からの投射のみならず、これらを複合した位置からの投射、即ち、正面位置を基準に、スクリーンに向かって斜め右上、斜め左上、斜め右下、あるいは斜め左下寄りの任意の位置からプロジェクタの投影ができることが求められている。
このような場合、スクリーン上の投射映像は、例えば図13に示すように、鉛直キーストン歪みと水平キーストン歪みが合わさって複雑な形状に歪むことになる。
【0006】
ところで、液晶などの固定画素のパネルを用いるプロジェクタでは、入力された元画像の画素数と出力画像の画素数とが異なる場合がある。そのため画素数を変換するための信号処理機能を備えている。これをスケーリング機能と呼ぶ。この処理(スケーリング)では、本来画素情報の無い位置でのデータが必要になり、画素の補間演算が行われる。補間演算では、周辺の画素のデータを用いて目的の位置の画素データを作り出す。この機能は、例えば、イメージプロセッサと称される画像処理回路内に、スケーラと呼ばれる回路ブロックを内蔵させることにより実現される。
【0007】
鉛直または水平のキーストン歪み補正は、スクリーン上の投射映像と逆方向に意図的に歪ませた画像を液晶パネル上で生成する。正矩形の入力画像を意図的に歪ませる画像変換は、上述したスケーリング機能を利用して行うことが多い。キーストン歪み補正は、元画像の1フレーム内の単数または複数の水平ラインデータに対して、補間処理や間引き処理をデジタル的に施すことにより台形歪みの逆変換を実行させることにより実現されている。
ただし、画像を意図的に歪ませるための補正量はプロジェクタの設置位置ごとに異なるため、設置した段階で何らかのかたちでスケーラに指示しなくてはならない。
【0008】
通常、補正量の指示は、設置したユーザがボタン等を押して補正量を変化させ、その補正量による画像変換後の投射映像を見て更に補正する方向(鉛直方向または水平方向)と変化量を決めてボタン等の入力手段から入力する。このような操作を繰り返して画像調整を行い、徐々に歪みを取る方法が一般的である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の画像投射装置の、水平キーストン歪み補正機能を持つモデルにおいて、鉛直と水平のキーストン歪みが混在した補正が難しいという課題があった。
その理由は幾つか挙げられるが、一つには、ボタン等の操作により補正量を変化させる際に、最初に鉛直あるいは水平の何れの方向から補正を行ったらよいかが容易に判らないことがある。また、1回の操作による補正の効果、即ち歪みがどの程度是正されたかが判別しにくく、次に、どの方向の補正をどの程度行えばよいかが判りにくい。さらに、特に水平キーストン歪み補正は複数のラインのデータを複雑なシーケンスで処理する必要から処理の負担が大きく、できるだけ処理の方法を簡潔にする要請がある。このため、従来の画像投射装置において、鉛直キーストン歪み補正と水平キーストン歪み補正をそれぞれ単独で処理するモードしか存在しないことが多い。この場合、水平キーストン歪み補正をするときは、必ず鉛直キーストン歪み補正量が“0”になり、逆に鉛直キーストン歪み補正をするときは、必ず水平キーストン歪み補正量が“0”に戻される。
【0010】
一方、画像変換処理の能力を超える大きな補正量の歪み補正の指示があった場合、そのまま処理を実行すると、能力を超えた処理の実行により画像が乱れてしまっていた。これは特に水平キーストン歪み補正の処理負担が大きいためであり、従来の画像投射装置において、この画像破綻による乱れが生じないように、補正量に限界値を設けていた。
ところが、この限界値は鉛直方向と水平方向の歪み補正を行う際の処理能力を前提として決められ、限界値が厳しく設定されているために補正できる範囲が狭く、その結果、当該画像投射装置の設置可能範囲が狭いという課題があった。
【0011】
本発明の第1の目的は、鉛直方向と水平方向の画像歪みが混在した場合の画像調整時に、より歪みが見やすく、その補正が容易な画像投射装置を提供することにある。
本発明の第2の目的は、補正の限界値を最適化して設置可能範囲を拡大した画像投射装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の観点に係る画像投射装置は、上記第1の目的を達成するためのものであり、画像表示手段に表示される画像を、光を利用して略鉛直の投射面に投射し、かつ、前記投射面に対する画像の投射角度に応じて発生する当該投射面に投射された画像の台形歪みを補正可能な画像投射装置であって、画像を投射する向きの水平面に対する傾きを検出する検出手段と、投射面に投射された前記画像の鉛直方向の台形歪みを減らすための第1の補正値を、検出手段が検出した前記傾きに応じて特定する特定手段と、投射面に投射された前記画像の水平方向の台形歪みを減らすための第2の補正値を入力する入力手段と、前記第1の補正値または前記第2の補正値が与えられる度に、与えられた補正値に応じた補正用の台形歪みが画像表示手段に表示される前記画像に発生するように画像変換を行う画像変換手段と、を有する。
【0013】
本発明の第2の観点に係る画像投射装置は、上記第2の目的を達成するためのものであり、画像表示手段に表示される画像を、光を利用して略鉛直の投射面に投射し、かつ、前記投射面に対する画像の投射角度に応じて発生する当該投射面に投射された画像の台形歪みを補正可能な画像投射装置であって、投射面に投射された前記画像の、鉛直方向の台形歪みを補正するための第1の補正量および水平方向の台形歪みを補正するための第2の補正量を入力可能な入力手段と、前記第1の補正値および前記第2の補正値の一方が入力されないときは前記台形歪みの補正の限界値を高いレベルに設定し、前記第1の補正値および前記第2の補正値の双方が入力された時は前記限界値を低いレベルに設定する設定手段と、前記第1の補正値または前記第2の補正値が与えられる度に、前記設定手段が設定した前記レベルを満たす範囲内で、与えられた補正値に応じた補正用の台形歪みが画像表示手段に表示される前記画像に発生するように画像変換を行う画像変換手段と、を有する。
【0014】
第1の観点では、検出手段によって検出された水平面に対する画像の投射方向の傾きに応じて特定手段が鉛直方向の第1の補正量を自動的に特定する。第1の補正量を用いて画像変換手段が画像変換を行い、変換後の画像を画像表示手段に表示させ、表示された当該画像が投射面に投射される。これにより、鉛直方向の歪みがとれた画像が投射面に映し出される。
一方、水平方向の画像歪みを減らすための第2の補正量として入力手段から入力された補正値を用いて、同様に、画像の変換、表示、投射が行われる。
2種類の補正量がともに入力手段から入力される場合と比較すると、鉛直方向の第1の補正量が自動的に特定されるので、入力手段から入力される水平方向の第2の補正量は、より最適値に近いものとなる。最適値からずれている場合は、第2の補正だけを変化させて、上記画像の変換、表示、投射を繰り返すと、投射面に投射された画像から歪みが取れていく。
【0015】
第2の観点では、補正の限界値を設定する設定手段を有する。設定手段は、第1の補正量と第2の補正量の一方が入力されないときは補正の限界値を高いレベルに設定し、双方が入力された時は当該限界値を低いレベルに設定する。その後、画像変換手段により変換、画像表示手段による表示、投射が行われて、投射面に画像が映し出される。とくに投射面に対する正面位置から、鉛直方向または水平方向の一方側に大きく離れた位置に当該画像投射装置を設置しても、補正の限界値が拡大されているため投射面上で画像が破綻しない。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明が適用される画像投射装置としての液晶プロジェクタの概略構成を示す図である。
図1に示す液晶プロジェクタ1は、光源2、インテグレータ光学系5、反射ミラー4,9,11,12、集光レンズ10、ダイクロイックミラー6,7、液晶パネル20R,20G,20B、偏光板21R,21G,21B,22R,22G,22B、ダイクロイックプリズム30、投写光学系25等から構成される。
【0017】
光源2は、放電ランプ2aおよび反射集光鏡2bから構成されており、この放電ランプ2aから出射された光を反射集光鏡2bが集光して反射ミラー4に出射する。
【0018】
反射ミラー4は、光源2からの照明光Lをインテグレータ光学系5に向けて反射する。
インテグレータ光学系5は、光源2からの照明光Lを全体としてS偏光成分を多く含む偏光方向の揃えられた照明光に変換して出力する。
集光レンズ10は、インテグレータ光学系5を通過した照明光Lが液晶パネル22R,22G,22Bにおいて重ね合わさるように集光する。
【0019】
ダイクロイックミラー6は、インテグレータ光学系5を通過した照明光Lの光軸に対して45度傾斜しており、照明光Lのうち赤色の波長領域の光LRのみ反射ミラー12に向けて反射し、その他の波長域の光LGBを透過する。
【0020】
反射ミラー11は、ダイクロイックミラー6で反射された光LRの光軸に対して45度傾斜しており、光LRを液晶パネル20Rに向けて反射する。
【0021】
ダイクロイックミラー7は、ダイクロイックミラー6を透過した光LGBの光軸に対して45度傾斜しており、光LGBのうち緑色の波長域の光LGのみを液晶パネル20Gに向けてインテグレータ光学系5を通過した照明光Lの光軸に対して45度傾斜しており、照明光Lのうち緑色の波長領域の光LGのみ液晶パネル20Gに向けて反射し、その他の波長域の光LBを透過する。
【0022】
反射ミラー9および11は、青色の波長域の光LBを液晶パネル20Bに向けて反射する。
【0023】
液晶パネル20R,20G,20Bは、立方体形状のダイクロイックプリズム30の3つの側面に対して所定の位置にそれぞれ配置されている。
液晶パネル20R,20G,20Bの入射側と出射側には、偏光子としての偏光板21R,21G,21Bと、検光子としての偏光板22R,22G,22Bがそれぞれ平行に配置されている。
【0024】
液晶パネル20R,20G,20Bは、各光LR,LG,LBが全面的に入射され、当該液晶パネル20R,20G,20Bに印加される赤色、緑色、青色の三原色に対応する映像信号によって各光LR,LG,LBの強度を変調する。偏光板21R,21G,21Bを透過した所定の偏光方向の色光LR,LG,LBは、液晶パネル20R,20G,20Bに印加された映像信号に基づき、偏光面が回転する偏光面の回転を受けた光の所定の偏光成分が、偏光板22R,22G,22Bを透過し、ダイクロイックプリズム30に入射される。
【0025】
ダイクロイックプリズム30は、たとえば、複数のガラスプリズムを接合することによって構成されており、各ガラスプリズムの接合面には、所定の光学特性を有する干渉フィルタ30a,30bが形成されている。
干渉フィルタ30aは、青色光LBを反射し、赤色光LRおよび緑色光LGを透過する。干渉フィルタ30bは、赤色光LRを反射し、緑色光LGおよび青色光LBを透過する。
したがって、液晶パネル20R,20G,20Bによって変調された各色光LR,LG,LBは、合成されて投写光学系28に入射する。
【0026】
投写光学系25は、たとえば、ダイクロイックプリズム30から入射された映像光をスクリーンSCに向けて投写する。スクリーンSCには、カラー映像が映し出される。
【0027】
図2は、本発明の一実施形態に係る液晶プロジェクタ1の信号処理系の構成図である。
液晶プロジェクタ1の信号処理系は、信号処理回路40と、フレームメモリ41と、スケーラ42と、3Dγ回路43と、パネル駆動回路44と、プロセッサ50と、ROM(Read Only Memory)55と、入力部51と、傾き検出センサ52とを有する。なお、スケーラ42は本発明の“画像変換手段”の一実施態様であり、傾き検出センサ52は本発明の“検出手段”の一実施態様であり、入力部51は本発明の“入力手段”の一実施態様である。また、プロセッサ50、ROM55、ROM55に記憶されたソフトウエアおよびデータにより、本発明における、第1の補正値の“特定手段”、モードの“切替え手段”、および、補正限界値のレベルの“設定手段”が構成される。
【0028】
信号処理回路40は、ビデオ信号入力部40aから入力されるビデオ信号およびグラフィック信号入力部40bから入力されるグラフィック信号に所定の処理を施し、R,B,Gのカラー信号に変換し、この信号を画像データとしてフレームメモリ41に出力する。
【0029】
フレームメモリ41は、信号処理回路40からフレーム毎に入力される画像データを記憶する。
【0030】
スケーラ42は、プロセッサ50からの補正値Mに基づいて、フレームメモリ41に記憶された画像データに台形歪み補正を施し、3Dγ回路43へ出力する。
ここで、スケーラ42における台形歪み補正の方法を、鉛直方向の歪み補正を例に図3を参照して説明する。
図3(a)は1フレーム分の画像データを示しており、図3(b)は1ライン分の画像データを示している。
フレーム内の台形の上辺に沿ったラインLに着目すると、ラインLに相当するラインL0の画像データを、原画像データを記憶したフレームメモリ41からスケーラ42に読み出す。読み出した画素リニアリティを確保しつつ補間処理を行って圧縮した画像データを生成する。すなわち、見た目が同じ画像としながら画素数を削減する。この圧縮により発生した画像データの左右の領域を黒表示とすることにより新たなラインLが生成される。
【0031】
このようなライン毎の画素数変換処理を、圧縮率を徐々に変化させながらすべてのラインに対して行うことにより、台形状の画像を生成する。
この画素数変換処理における圧縮率は、プロセッサ50からスケーラ42に与えられる補正値Mのうち鉛直方向の第1の補正値M1によって決まる。
【0032】
3Dγ回路43は、スケーラ42において台形歪み補正された画像データのゲイン調整を行い、これをパネル駆動回路44に出力する。
パネル駆動回路44は、3Dγ回路43から入力された画像データを各液晶パネル20R,20G,20Bを駆動する駆動信号に変換し、当該各液晶パネル20R,20G,20Bへ出力する。
【0033】
プロセッサ50は、バスBを介してROM55に接続されている。また、プロセッサ50には、入力部51および傾き検出センサ52が接続されている。このプロセッサ50は、ROM55に記憶されたソフトウエアにしたがって、各種の演算および各種回路の制御を行う。
なお、プロセッサ50は、鉛直方向の補正を自動としたオートモード時に、スケーラ42に与える第1の補正値M1を傾き検出センサ52の検出した信号52sに応じて特定する“特定手段”としての機能を有する。また、プロセッサ50は、鉛直方向の補正を自動とするオートモード(本発明の“第1のモード”)と、鉛直方向の補正と水平方向の補正をともにマニュアルとするマニュアルモード(本発明の“第2のモード”)を切り替える“切替え手段”としての機能を有する。さらに、プロセッサ50は、補正の限界値を高いレベルまたは低いレベルに設定する“設定手段”としての機能を有する。この補正の限界値については後述する。
【0034】
入力部51は、液晶プロジェクタ1に外部から各種データを入力するためのヒューマンインターフェースである。この入力部51は、上記オートモード時の水平方向の補正値(第2の補正値M2)を入力する。また、入力部51は、上記マニュアルモード時に、鉛直方向の第1の補正値M1および水平方向の第2の補正値M2を入力する。図2において信号51sは、この第2の補正値M2(および第1の補正値M1:マニュアルモード時)を示す信号である。
【0035】
図4は、入力部の一実施形態を例示する、プロジェクタの外観図である。図5(a−1)〜図5(b−2)は、スケーラ内のOSD(On Screen Display)処理により生成される画像調整時の設定画面である。
図4に示すように、入力部51として、プロジェクタ1の操作パネル1bに、ダイレクトボタン51aおよびポインタ移動キー51dが配置されている。ダイレクトボタン51aは、プラスボタン51cとマイナスボタン51bとからなり、鉛直方向または水平方向の台形歪みの補正量M1,M2を設定するためのボタンである。ポインタ移動キー51dは、設定画面でポインタを移動するための十字キーである。なお、これらダイレクトボタン51aおよびポインタ移動キー51dは、図示のように、リモコン1a側にも設けるのが望ましい。
【0036】
ユーザは、「設定画面」の項目のうち「台形歪み補正」を選択し、そのときに現れる画面内で「V(鉛直)キーストン」を、ポインタ移動キー51dを用いて選択する。すると、図5(a−1)に示すようにポップアップメニューが表示され、その表示項目の内から「自動」または「手動」を選択する。「自動」を選択すると、これを検出したプロセッサ50がオートモードを設定する。一方、「手動」を選択すると、これを検出したプロセッサ50がマニュアルモードを設定するとともに、図5(a−2)に示す鉛直方向の歪み補正の表示バーが画面に表示される。ユーザは、ダイレクトボタン51aのプラスボタン51cまたはマイナスボタン51bを操作して鉛直方向の第1の補正量M1を設定する。この第1の補正値M1は、信号51sによってプロセッサ50に送られる。
【0037】
水平方向の補正時に、ユーザは、図5(b−1)に示す「台形歪み補正」画面内で「H(水平)キーストン」を、ポインタ移動キー51dを用いて選択する。すると、図5(b−2)に示す水平方向の歪み補正の表示バーが画面に表示される。ユーザは、ダイレクトボタン51aのプラスボタン51cまたはマイナスボタン51bを操作して水平方向の第2の補正量M2を設定する。この第2の補正値M2は、信号51sによってプロセッサ50に送られる。
【0038】
図2に示す傾き検出センサ52は、液晶プロジェクタ1に内蔵されており、オートモードにおいて、液晶プロジェクタ1の水平面に対する画像の投射方向の傾きを検出する。
具体的には、図6(a)に示すように、液晶プロジェクタ1から投射される画像光Lの下端Leを投射方向とすると、液晶プロジェクタ1が水平面HPに置かれた場合には、鉛直方向に置かれたスクリーンSCに対して画像光Lは垂直に投射され、傾きは零である。一方、図6(b)に示すように、液晶プロジェクタ1の底面から突出するアジャスタadにより液晶プロジェクタ1を傾けときの、画像光Lの下端Leの水平面HPに対する傾きをθVとすると、傾き検出センサ52はこの傾きθを検出する。傾き検出センサ52には、たとえば、加速度センサ等が用いられる。
【0039】
次に、オートモードにおいて、スケーラ42に与える第1の補正値M1の特定方法について説明する。
図7は、台形補正をした、スクリーンSC上の画像と液晶パネル20上での画像を示す図である。また、(a)は傾きθVが比較的大きい場合、(b)は傾きθVが小さい場合を示している。なお、傾きθVが小さい場合とは、たとえば、±2°程度以内である。
図7に示すように、液晶パネル20上での画像IMを台形状に補正すると、スクリーンSC上には、矩形状に補正された画像IMsとその外周に台形状の光の領域が形成される。
ところで、図7からわかるように、傾きθが比較的大きい場合は、液晶パネル20上の画像IMは、垂直方向の左右の全域で画素数が削減されるが、傾きθが小さい場合は、垂直方向の上側の左右は画素数が削減されるが、下側部分では画素数が削減されない。このため、傾きθが小さい場合は、台形補正を行うとスクリーンSC上の画面IMsの垂直方向上側の画質が下側に比べて著しく低下してしまう。
【0040】
図8は、オートモード時に、プロセッサ50からスケーラ42に与える補正値Mと傾きθとの関係の一例を示すグラフである。(a)は鉛直方向の第1の補正値M1、(b)は水平方向の第2の補正値M2について示す。
図8(a)に示す自動設定の場合、鉛直方向の傾きθVが零近辺の特定の範囲Rにおいては、第1の補正値M1が零となっており、それ以外の領域では第1の補正値M1は傾きθVに応じて増減する。特定の範囲Rは、たとえば、−2°〜2°の範囲である。傾きθVが特定の範囲R内の場合には、スケーラ42には、常に零の第1の補正値M1が与えられるため、スケーラ42において台形歪み補正は行われない。
一方、図8(b)に示す水平方向の手動設定の場合、上記特定の範囲で補正値をゼロとする不感帯が設定されていない。
【0041】
これら図8(a)および図8(b)に示すオートモード時に、補正値の限界値が絶対値で低いレベル、例えば50に設定されている。このため、その限界を超える傾きを補正しようとしても補正値がクリップされ、それ以上の補正が出来ない。これは、画面の破綻を防止するための措置である。
【0042】
マニュアルモードにおいても、鉛直と水平の双方の補正値M1,M2が入力部51から入力される場合は、この補正の限界値は低いレベルをとる。
【0043】
図9(a)および図9(b)は、マニュアルモードにおいて、鉛直または水平の一方の補正値しか入力部51から入力されない場合の、プロセッサ50からスケーラ42に与える補正値Mと、水平方向の投射方向のスクリーンに対する傾きθHとの関係の一例を示すグラフである。(a)は鉛直方向の第1の補正値M1、(b)は水平方向の第2の補正値M2について示す。
これらの場合、補正の限界値が絶対値で高いレベル、例えば100にまで拡大されている。このように、鉛直または水平の一方のみ補正を行う場合、画像が破綻しにくいことから、本実施形態では、このように補正の限界値を拡大している。
【0044】
以上の第1の補正値M1と傾きθVの関係、および、第2の補正値M2と傾きθHとの関係、ならびに、補正の限界値は、たとえば、ROM55にテーブルとして記憶されている。プロセッサ50は、傾き検出センサ52から傾きを検出すると、傾きに対応する補正値を限界値内で読み出し、これをスケーラ42に与える。
【0045】
次に、上記構成の液晶プロジェクタ1の台形歪み補正の処理手順の一例について説明する。
図10は、この台形歪み補正の処理手順を示すフロー図である。
プロセッサ50が鉛直(V)歪み補正がオートに設定されているか否かを判断する(ステップST1)。オートモードの場合は、補正の限界値を低いレベルLL(例えば50)に設定する(ステップST2)。
【0046】
ステップST1の判断が「NO」の場合、プロセッサ50がVキーストン補正か水平(H)キーストン補正かを判断する。
Vキーストン補正の場合、水平方向の第2の補正量M2が0か否かを判断し(ステップST4)、第2の補正量M2が0でない場合、ステップST2において補正の限界値を低いレベルLL(例えば50)に設定する。Vキーストン補正において水平方向の第2の補正量M2が0の場合、補正の限界値を高いレベルLH(例えば100)に設定する(ステップST6)。
同様に、Hキーストン補正の場合、鉛直方向の第1の補正量M1が0か否かを判断し(ステップST5)、第1の補正量M1が0でない場合、ステップST2において補正の限界値を低いレベルLL(例えば50)に設定する。Hキーストン補正において鉛直方向の第1の補正量M1が0の場合、補正の限界値を高いレベルLH(例えば100)に設定する(ステップST6)。
【0047】
このようにして補正の限界レベルが設定された後、プロセッサ50が傾きの角度θVまたはθHを取得し(ステップST7)、これを元に補正値を設定する(ステップST8)。
そして、これらの補正値M(M1及び/又はM2)がスケーラ42に設定され(ステップST9)、画像変換、パネルへの表示、投射により歪みが補正される(ステップST10)。さらに歪み補正の操作があったと判断されるときは(ステップST11)、処理をステップST1から繰り返し、操作がないときは当該歪み補正処理を終了する。
【0048】
以上のように、本実施形態によれば、鉛直方向の第1の補正量M1が自動で特定される。このため、鉛直方向および水平方向の補正量がともに入力手段から入力される場合と比較すると、歪み補正がしやすくなる。つまり、ユーザは鉛直方向の歪みがとれ、水平方向の歪みだけが残ったスクリーンSC上の投射映像を見ながら、水平方向のみの歪み補正を行えば足りる。したがって、入力手段から入力される水平方向の第2の補正量M2は、より最適値に近いものとなり、短時間で歪み補正を終了させることができる。
また、本実施形態によれば、マニュアルモード時に、鉛直方向または水平方向の一方の歪みを補正する場合に、補正の限界値を低いレベルから高いレベルに拡大している。これによって、スクリーンSCに対する正面位置から鉛直方向または水平方向に配置できる距離が拡大し、その分、使いやすいプロジェクタを提供できる。
さらに、オートモードで台形歪み補正を行った際に、傾きθVが小さくスクリーンSC上の画像の台形歪みがそれほど意識されない程度に小さい場合には、積極的に台形歪み補正を行わない。これにより、このような小さな傾きθVにおいて台形歪み補正を行った場合に発生するスクリーン上での画像の画質の低下を防ぐことができる。
【0049】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。上述した実施形態では、補正値Mは、予めROM55に傾きθと補正値Mとのテーブルを用意しておくことにより特定したが、所定の演算式により演算により特定することも可能である。
【0050】
【発明の効果】
本発明に係る画像投射装置によれば、鉛直方向と水平方向の画像歪みが混在した場合の画像調整時に、より歪みが見やすく、その補正が容易となる。また、補正の限界値を最適化して設置可能範囲を、より拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される画像投射装置としての液晶プロジェクタの概略構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る液晶プロジェクタの信号処理系の構成図である。
【図3】スケーラにおける台形歪み補正の方法を説明するための図である。
【図4】入力部の一実施形態を例示する、プロジェクタの外観図である。
【図5】スケーラ内のOSD処理により生成される画像調整時の設定画面である。
【図6】液晶プロジェクタの傾きを説明するための図である。
【図7】台形補正をした、スクリーン上の画像と液晶パネル上での画像を示す図である。
【図8】オートモード時における傾きと補正値との関係の一例を示すグラフである。
【図9】マニュアルモード時に鉛直または水平の補正操作がない場合の、傾きと補正値との関係の一例を示すグラフである。
【図10】液晶プロジェクタの台形歪み補正の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【図11】縦キーストン歪みが生じる投射を説明するための図である。
【図12】横キーストン歪みが生じる投射を説明するための図である。
【図13】縦キーストン歪みと横キーストン歪みが合わさって複雑な形状に歪んだ画像を示す図である。
【符号の説明】
1…液晶プロジェクタ、1a…リモートコントローラ、1b…操作パネル、2…光源、4…反射ミラー、5…インテグレータ光学系、6,7…ダイクロイックミラー、20R,20G,20B…液晶パネル、30…ダイクロイックプリズム、25…投写光学系、40…信号処理回路、41…フレームメモリ、42…スケーラ、43…3Dγ回路、44…パネル駆動回路、50…プロセッサ、51…入力部、51a…ダイレクトボタン、51b…マイナスボタン、51c…プラスボタン、51d…ポインタ移動キー、52…傾き検出センサ、55…ROM、SC…スクリーン
Claims (3)
- 画像表示手段に表示される画像を、光を利用して略鉛直の投射面に投射し、かつ、前記投射面に対する画像の投射角度に応じて発生する当該投射面に投射された画像の台形歪みを補正可能な画像投射装置であって、
画像を投射する向きの水平面に対する傾きを検出する検出手段と、
投射面に投射された前記画像の鉛直方向の台形歪みを減らすための第1の補正値を、検出手段が検出した前記傾きに応じて特定する特定手段と、
投射面に投射された前記画像の水平方向の台形歪みを減らすための第2の補正値を入力する入力手段と、
前記第1の補正値または前記第2の補正値が与えられる度に、与えられた補正値に応じた補正用の台形歪みが画像表示手段に表示される前記画像に発生するように画像変換を行う画像変換手段と、
を有する画像投射装置。 - 前記第1の補正値を前記特定手段が特定可能な第1のモードと、前記第1の補正値および前記第2の補正値をともに前記入力手段が入力可能な第2のモードとを切り替える切替え手段と、
前記第2のモードにおいて前記第1および第2の補正値の一方が入力されないときは、前記台形歪みの補正の限界値を高いレベルに設定し、前記第1および第2の補正値の双方が入力された時および前記第1のモードの時に前記限界値を低いレベルに設定する設定手段と、
をさらに有する請求項1に記載の画像投射装置。 - 画像表示手段に表示される画像を、光を利用して略鉛直面の投射面に投射し、かつ、前記投射面に対する画像の投射角度に応じて発生する当該投射面に投射された画像の台形歪みを補正可能な画像投射装置であって、
投射面に投射された前記画像の、鉛直方向の台形歪みを補正するための第1の補正量および水平方向の台形歪みを補正するための第2の補正量を入力可能な入力手段と、
前記第1の補正値および前記第2の補正値の一方が入力されないときは前記台形歪みの補正の限界値を高いレベルに設定し、前記第1の補正値および前記第2の補正値の双方が入力された時は前記限界値を低いレベルに設定する設定手段と、
前記第1の補正値または前記第2の補正値が与えられる度に、前記設定手段が設定した前記レベルを満たす範囲内で、与えられた補正値に応じた補正用の台形歪みが画像表示手段に表示される前記画像に発生するように画像変換を行う画像変換手段と、
を有する画像投射装置。
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JP2016058987A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光投影装置及びそれを用いた照明装置 |
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