JP2005079939A

JP2005079939A - プロジェクター装置

Info

Publication number: JP2005079939A
Application number: JP2003308337A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Saeki; 圭祐佐伯
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】振動や衝撃が加わっても台形歪み補正を変更しないようにすることによって、振動や衝撃が加わったときに生じる投写映像の品質低下を軽減することができるプロジェクター装置を提供する。
【解決手段】プロジェクター装置１０は、水平面に対する装置の設置角度を検出するための重力加速度センサー１１と、この重力加速度センサー１１の出力信号を複数回取得して、その中で出現頻度が最も高いデータを求める計測部１２と、複数の台形歪み補正テーブルを保持する記憶部１３と、計測部１２により求められた出現頻度が最も高いデータに対応する台形歪み補正テーブルを用いて、入力された映像信号Ｄ１に台形歪み補正を施し、補正後の映像信号Ｄ２を出力する信号処理回路１４と、信号処理回路１４が出力する映像信号Ｄ２に基づく映像を投写する投写部１５とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動台形歪み補正機能を搭載したプロジェクター装置に関するものである。

プロジェクター装置を机の上に置くだけで、装置内部に搭載された重力加速度センサーがプロジェクター装置の設置角度（傾き角）を検出し、この検出結果等に基づいて自動的に台形歪み補正を実行するプロジェクター装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開２００１−１８６５３８号公報（第４−５頁、図１）特開２００３−５２７７号公報（第５−７頁、図５）

しかし、重力加速度センサーは重力加速度（静的加速度）だけでなく、振動や衝撃（動的加速度）をも検出するので、プロジェクター装置が置かれた机に振動や衝撃が加わったときに、プロジェクター装置は台形歪み補正の変更を繰り返してしまう。このため、机に振動や衝撃が加わったときには、プロジェクター装置の揺れに起因する投写映像の揺れに、台形歪み補正の変更に起因する投写映像の形状の変更が加わり、一時的にスクリーン上の映像の品質が大きく低下するという問題がある。

本発明は、上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、振動や衝撃が加わっても台形歪み補正に用いられる台形歪み補正テーブルを変更しないようにすることによって、振動や衝撃が加わったときに生じる投写映像の品質低下を軽減することができるプロジェクター装置を提供することにある。

本発明のプロジェクター装置は、水平面に対するプロジェクター装置の設置角度を検出するための重力加速度検出手段と、前記重力加速度検出手段の出力信号を複数回取得して、その中で出現頻度が最も高いデータを求める計測手段と、複数の台形歪み補正テーブルを保持する記憶手段と、前記計測手段により求められた出現頻度が最も高いデータに対応する台形歪み補正テーブルを用いて、入力された映像信号に台形歪み補正を施し、補正後の映像信号を出力する信号処理手段と、前記信号処理手段が出力する映像信号に基づく映像を投写する投写手段とを有するものである。

本発明のプロジェクター装置によれば、プロジェクター装置の設置角度を変更したときには台形歪み補正に用いられる台形歪み補正テーブルを変更するが、突発的な振動等が加わっても台形歪み補正に用いられる台形歪み補正テーブルを変更しないようにすることによって、スクリーンに投写された映像の形状を適切に補正でき、かつ、突発的な振動等によって生じる映像の品質低下を軽減することができるという効果が得られる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１及び２に係るプロジェクター装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、プロジェクター装置１０は、水平面に対するプロジェクター装置の設置角度（傾き角）を検出するための重力加速度センサー１１と、この重力加速度センサー１１の出力信号を複数回（ｎ回）取得して、その中で出現頻度が最も高いデータを求める計測部１２と、複数の台形歪み補正テーブルを保持する記憶部１３とを有している。また、プロジェクター装置１０は、計測部１２により求められた出現頻度が最も高いデータに対応する台形歪み補正テーブルを用いて、入力された映像信号Ｄ１に台形歪み補正（ここでは、垂直台形歪み補正）を施し、補正後の映像信号Ｄ２を出力する信号処理回路１４と、この信号処理回路１４が出力する映像信号Ｄ２に基づく映像を投写する投写部１５とを有している。ここで、投写部１５は、表示デバイス１７と、この表示デバイス１７の駆動回路１６とを有している。表示デバイス１７は、例えば、液晶ライトバルブと、液晶ライトバルブに表示された映像をスクリーンに投写するための光学系（例えば、光源ランプ、反射鏡、及び投写レンズ等を含む）とを有している。

図２は、机２０の上に置かれたプロジェクター装置１０とスクリーン３０との位置関係を示す図である。図２は、机２０の上面が水平面（重力方向（図２における縦方向）に直交する平面）に平行に広がり、スクリーン３０の表面が垂直方向（重力方向）に広がる場合を示している。図２において、実線で示される光Ｌ１はプロジェクター装置１０から出射される投写光を示し、一点鎖線で示される直線Ｌ０は投写光Ｌ１の光軸を示す。図２に示されるように、プロジェクター装置１０の設置角度θは、脚部１８の長さを変更することによって調節できる。図２においては、設置角度θは、水平面Ｈ０（机２０の上面）と光軸Ｌ０とのなす角度に一致している。

図３は、スクリーン３０に投写された映像の外形を示す図である。図３において、破線で示される台形Ａ０は、台形歪み補正を行わない場合の投写映像の形状である。また、図３において、実線で示される長方形Ａ１は、台形歪み補正を行っている場合の投写映像の形状である。このように、台形歪み補正は、例えば、画素を間引く等の映像処理によって行われる。

図４は、本発明の実施の形態１及び２に係るプロジェクター装置１０の設置角度θの検出方法を示す図である。図４に示されるように、重力加速度センサー１１は、プロジェクター装置１０の内部に搭載されている。重力加速度センサー１１は、プロジェクター装置１０において予め決められた方向（検出軸の方向）の加速度を検出する。重力加速度センサー１１の検出軸の方向は、図４におけるｘ方向である。重力加速度センサー１１の検出軸の方向は、プロジェクター装置１０の脚部１８を延ばしていない状態（図示せず）で水平になり、脚部１８を延ばした状態（図４の状態）で水平面に対して角度θだけ傾く。また、実施の形態１においては、重力加速度センサー１１の検出軸が、映像を投影する方向（光軸Ｌ０方向）に平行になるように、重力加速度センサー１１が備えられている。

重力加速度センサー１１は、プロジェクター装置１０における設置角度θの検出手段として用いられる。図４に示されるように、重力加速度センサー１１は、垂直方向下向きの重力加速度（図４に符号Ｇ０で示され、重力加速度の値は既知の値であり、重力加速度の値は“１ｇ”と表記される。）を、プロジェクター装置１０において予め決められたｘ方向と、これに直交するｙ方向に分解したときの、重力加速度のｘ方向成分Ｇｘを検出する。重力加速度のｘ方向成分Ｇｘは、プロジェクター装置１０の設置角度θに応じて変化する値である。このため、重力加速度のｘ方向成分Ｇｘを検出することによって、設置角度θを検出することができる。設置角度θは次式で与えられる。
θ＝ｓｉｎ^―１（Ｇｘ／１ｇ）
このため、重力加速度のｘ方向成分Ｇｘを検出するということは、設置角度θを検出するということと同等である。なお、重力加速度センサー１１の検出軸の方向は、上記方向に限定されない。

図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態１及び２に係るプロジェクター装置に関するものであり、同図（ａ）は通常時の動作を概念的に示す説明図であり、同図（ｂ）は振動発生時の動作を概念的に示す説明図である。図５（ａ）及び（ｂ）において、横軸は時間であり、縦軸は重力加速度センサー１１の出力であり、縦方向の破線は計測部１２による複数回（ｎ回）のデータ取得タイミングを示す。

図５（ａ）に示されるように、プロジェクター装置１０を設置角度θで設置した後、又は、プロジェクター装置１０の設置角度θを変更した後（通常時）には、重力加速度センサー１１の出力は値Ｖ１で安定している。このとき、図５（ａ）に破線で示されるデータ取得タイミングで取得された複数のデータの内、最も出現頻度の高いデータはＶ１となる。したがって、データＶ１に対応する台形歪み補正テーブルが、信号処理回路１４における台形歪み補正に使用される。

また、図５（ｂ）に示されるように、プロジェクター装置１０の設置角度がθであるときに、突発的な振動が加わると（振動発生時）、重力加速度センサー１１の出力は変動する。しかし、図５（ｂ）に示されるように振動期間よりも長い期間を通してデータを取得する場合には、図５（ｂ）に破線で示されるデータ取得タイミングで取得された複数のデータの内、最も出現頻度の高いデータは変更されずＶ１である。したがって、信号処理回路１４における台形歪み補正に使用される台形歪み補正テーブルは変更されない。

図６は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクター装置１０の台形歪み補正動作を示すフローチャートである。先ず、図６及び図５（ａ）に基づいて、プロジェクター装置１０を机２０の上に設置した後、又は、プロジェクター装置１０の設置角度を変更した後の台形歪み補正動作を説明する。自動台形歪み補正機能がオン状態のときには、計測部１２による重力加速度センサー１１の出力信号の計測は所定のタイミングで繰り返されている。計測部１２による重力加速度センサー１１の出力信号の計測をｎ回実行し（ステップＳＴ１１，ＳＴ１２）、計測部１２は出現頻度が最も高いデータ（図５（ａ）においては、データＶ１）を選択する（ステップＳＴ１３）。次に、出現頻度が最も高いデータを用いて、記憶部１３からプロジェクター装置１０の設置角度に対応する台形歪み補正テーブルを読み出す（ステップＳＴ１４）。次に、信号処理回路１４は読み出された台形歪み補正テーブルを用いて映像信号に台形歪み補正を実行する（ステップＳＴ１５）。

次に、図６及び図５（ｂ）に基づいて、プロジェクター装置１０に突発的な振動が加わった場合の動作を説明する。自動台形歪み補正機能がオン状態のときには、計測部１２による重力加速度センサー１１の出力信号の計測は所定のタイミングで繰り返されている。計測部１２による重力加速度センサー１１の出力信号の計測をｎ回実行し（ステップＳＴ１１，ＳＴ１２）、計測部１２は、出現頻度が最も高いデータ（図５（ｂ）においては、データＶ１）を選択する（ステップＳＴ１３）。図５（ｂ）に示されるように、プロジェクター装置１０に突発的な振動が加わったときであっても、突発的な振動期間が短ければ出現頻度が最も高いデータは変更されない。したがって、記憶部１３から読み出される台形歪み補正テーブルは変更されない（ステップＳＴ１４）。次に、信号処理回路１４は読み出された台形歪み補正テーブルを用いて映像信号に台形歪み補正を実行する（ステップＳＴ１５）。

以上説明したように、実施の形態１に係るプロジェクター装置１０によれば、プロジェクター装置１０の設置角度θを変更したときに台形歪み補正に用いられる台形歪み補正テーブルを変更するが、突発的な振動等が加わっても、その振動が短時間のものであれば、台形歪み補正に用いられる台形歪み補正テーブルが変更されないようにしている。したがって、実施の形態１に係るプロジェクター装置１０によれば、スクリーン３０に投写された映像の形状を適切に補正できる。また、実施の形態１に係るプロジェクター装置１０によれば、プロジェクター装置１０の揺れに起因する投写映像の揺れに、台形歪み補正の変更に起因する投写映像の形状の変更が加わることがないようにしているので、突発的な振動等によって生じる映像の品質低下を軽減することができる。

なお、データ取得回数ｎを増減させることにより、プロジェクター装置１０が設置されてから自動で台形歪み補正が実行されるまでの応答時間を制御することができる。すなわち、データ取得回数ｎを減らせば自動台形歪み補正の応答時間を短縮でき（そのため、突発的な振動等によって映像品質が影響されやすくなる）、増やせば応答時間は長くなる（そのため、突発的な振動等によって映像品質が影響され難くなる）。また、ユーザーがこの取得回数を調整できるように操作部を設けてもよく、これにより、ユーザーはユーザー自身が望む応答速度に調整することができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係るプロジェクター装置は、台形歪み補正動作の内容が実施の形態１に係るプロジェクター装置と相違する。

図７は、本発明の実施の形態２に係るプロジェクター装置１０の台形歪み補正動作を示すフローチャートである。先ず、図７に基づいて、プロジェクター装置１０を机２０の上に設置した後、又は、プロジェクター装置１０の設置角度を変更した後の台形歪み補正動作を説明する。自動台形歪み補正機能がオン状態のときには、計測部１２による重力加速度センサー１１の出力信号の計測は所定のタイミングで繰り返されている。プロジェクター装置１０を設置角度θにして机２０の上に設置した後、計測部１２による重力加速度センサー１１の出力信号の計測をｎ回実行する（ステップＳＴ２１，ＳＴ２２）。次に、計測部１２は、出現頻度が最も高いデータ（図５（ａ）におけるデータＶ１）を選択する（ステップＳＴ２３）。次に、計測部１２により新たに求められた出現頻度が最も高いデータと、以前に求められた出現頻度が最も高いデータであって、現在用いられている台形歪み補正テーブルを選択する際に使用されたものとの差が所定ステップ以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２４）。ここでは、設置角度を変更しているので、判定はＹＥＳ（はい）であり出現頻度が最も高いデータを用いて、記憶部１３からプロジェクター装置の設置角度に対応する台形歪み補正テーブルを読み出す（ステップＳＴ２５）。次に、信号処理回路１４は読み出された台形歪み補正テーブルを用いて映像信号に台形歪み補正を実行する（ステップＳＴ２６）。

次に、図７に基づいて、プロジェクター装置１０に突発的な振動が加わった場合の動作を説明する。自動台形歪み補正機能がオン状態のときには、計測部１２による重力加速度センサー１１の出力信号の計測は所定のタイミングで繰り返されている。計測部１２による重力加速度センサー１１の出力信号の計測をｎ回実行し（ステップＳＴ２１，ＳＴ２２）、計測部１２は出現頻度が最も高いデータ（図５（ｂ）においては、データＶ１）を選択する（ステップＳＴ２３）。図５（ｂ）に示されるように、プロジェクター装置１０に突発的な振動が加わったときであっても、突発的な振動期間が短ければ出現頻度が最も高いデータは変更されない。したがって、ステップＳＴ２４における判定はＮＯ（いいえ）になり、記憶部１３から読み出される台形歪み補正テーブルは変更されない。

プロジェクター装置１０に突発的な振動が加わったときであって、突発的な振動期間が長いときには、出現頻度が最も高いデータが変更される。このときには、計測部１２により新たに求められた出現頻度が最も高いデータと、以前に求められた出現頻度が最も高いデータであって、現在用いられている台形歪み補正テーブルを選択する際に使用されたものとの差が所定ステップ以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２４）。計測部１２により新たに求められた出現頻度が最も高いデータと、以前に求められた出現頻度が最も高いデータであって、現在用いられている台形歪み補正テーブルを選択する際に使用されたものとの差が所定ステップ以上である場合には、計測部１２により新たに求められた出現頻度が最も高いデータを用いて、記憶部１３からプロジェクター装置の設置角度に対応する台形歪み補正テーブルを読み出す（ステップＳＴ２５）。次に、信号処理回路１４は読み出された台形歪み補正テーブルを用いて映像信号に台形歪み補正を実行する（ステップＳＴ２６）。

以上説明したように、実施の形態２に係るプロジェクター装置によれば、装置の設置角度を変更したときに台形歪み補正を変更するが、突発的な振動等が加わっても、計測部１２により新たに求められた出現頻度が最も高いデータと、以前に求められた出現頻度が最も高いデータであって、現在用いられている台形歪み補正テーブルを選択する際に使用されたものとの差が所定ステップ以上である場合でなければ、台形歪み補正に用いられる台形歪み補正テーブルを変更しないようにしている。したがって、実施の形態２に係るプロジェクター装置によれば、スクリーンに投写された映像の形状を適切に補正できる。また、実施の形態２に係るプロジェクター装置によれば、プロジェクター装置１０に突発的な振動が加わったときであって、突発的な振動期間が長いときであっても、プロジェクター装置の揺れに起因する投写映像の揺れに、台形歪み補正の変更に起因する投写映像の形状の変更が加わることがなく、突発的な振動等によって生じる映像の品質低下を軽減することができる。

なお、上記した所定ステップ数を増減させることにより、プロジェクター装置において、設置角度の変化量がどの程度変化すれば垂直台形歪み補正を実行するのかを制御することができる。上記した所定ステップ数を減らせば垂直台形歪み補正が実行されるための補正感度を高めることができ、増やせば垂直台形歪み補正が実行されるための補正感度を低くすることができる。また、ユーザーがこのステップ数を調整できるように操作部を設けてもよい。これにより、ユーザーはユーザー自身が望む補正感度に調整することができる。すなわち、ユーザー自身がプロジェクター装置を使用する環境に合わせて、補正感度を決定することができる。

また、実施の形態２において、上記以外の点は実施の形態１と同じである。

本発明の実施の形態１及び２に係るプロジェクター装置の構成を示すブロック図である。プロジェクター装置とスクリーンとの位置関係を示す図である。スクリーンに投写された映像の外形を示す図である。本発明の実施の形態１及び２に係るプロジェクター装置の設置角度の検出方法を示す図である。本発明の実施の形態１及び２に係るプロジェクター装置に関するものであり、（ａ）は通常時の動作を概念的に示す説明図であり、（ｂ）は振動発生時の動作を概念的に示す説明図である。本発明の実施の形態１に係るプロジェクター装置の自動台形歪み補正動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係るプロジェクター装置の自動台形歪み補正動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０プロジェクター装置、１１重力加速度センサー、１２計測部、１３記憶部、１４信号処理回路、１５投写部、１６駆動回路、１７表示デバイス、１８脚部、２０机、３０スクリーン、Ａ０台形歪み補正をしない場合の投写映像の外形、Ａ１台形歪み補正をした場合の投写映像の外形、Ｄ１信号処理回路に入力される映像信号、Ｄ２台形歪み補正後の映像信号、Ｇ０重力加速度、Ｇｘ重力加速度のｘ方向成分、Ｇｙ重力加速度のｙ方向成分、Ｈ０水平面、Ｌ０光軸、Ｌ１投写光、 θ プロジェクター装置の設定角度（傾き角）。

Claims

映像を投写するプロジェクター装置において、
水平面に対する前記プロジェクター装置の設置角度を検出するための重力加速度検出手段と、
前記重力加速度検出手段の出力信号を複数回取得して、その中で出現頻度が最も高いデータを求める計測手段と、
複数の台形歪み補正テーブルを保持する記憶手段と、
前記計測手段により求められた出現頻度が最も高いデータに対応する台形歪み補正テーブルを用いて、入力された映像信号に台形歪み補正を施し、補正後の映像信号を出力する信号処理手段と、
前記信号処理手段が出力する映像信号に基づく映像を投写する投写手段と
を有することを特徴とするプロジェクター装置。
前記重力加速度検出手段の検出軸の方向が、前記投写手段から出射される投写光の光軸方向と同じであることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター装置。
前記計測手段により新たに求められた出現頻度が最も高いデータと、以前に求められた出現頻度が最も高いデータであって、現在用いられている台形歪み補正テーブルを選択する際に使用されたものとの差が所定値未満である場合には、前記信号処理手段による台形歪み補正に用いられる台形歪み補正テーブルを変更しないことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のプロジェクター装置。