JP2010152378A - 画像表示装置、および、画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理の性能劣化を抑制しつつ、容易に解像度変換を実行する。
【解決手段】画像処理装置には、入力画像の解像度を変換するための固定の解像度があらかじめ設定されている。画像処理装置の第１の解像度変換部は、入力画像を、固定の解像度のうちの少なくとも水平方向の解像度に等しい解像度を有する固定解像度変換画像に変換して出力する。画像処理装置の第２の解像度変換部は、第１の解像度変換部から出力された固定解像度変換画像を、所望の解像度を有する表示解像度変換画像に変換して出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、固定画素表示デバイスを用いた画像表示装置、特にプロジェクタ、および、画像表示装置に適した画像処理装置に関する。

液晶パネルを用いた液晶ディスプレイや、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を用いたプラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセント（ＥＬ）パネルを用いたＥＬディスプレイ、液晶パネルあるいはＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス，テキサスインスツルメント社の商標）を用いたプロジェクタ等の画像表示装置では、解像度の異なる種々の画像を表示可能としている。このため、用いられている液晶パネル等の固定画素表示デバイスの解像度に対して、入力画像信号の表す入力画像の解像度が異なっている場合には、固定画素表示デバイスに与えられる画像データ（以下、「表示用画像データ」とも呼ぶ。）の表す画像の解像度が固定画素表示デバイスの解像度となるように、入力画像信号に含まれる画像データ（以下、「入力画像データ」とも呼ぶ。）に対して解像度の変換処理が実行されている（例えば、特許文献１参照。）。

なお、以下では、画像信号に含まれる画像データの表す画像の解像度を、単に「画像信号の解像度」あるいは「画像データの解像度」とも呼ぶ。また、この明細書において、「解像度」とは画像あるいは固定画素表示デバイスの水平方向のドット数（画素数）と垂直方向のライン数（走査線数）を意味する。そして、水平方向のドット数を「水平解像度」と呼び、垂直方向のライン数を「垂直解像度」と呼ぶ場合もある。

特開２００３−８４７３８号公報

従来の画像表示装置における解像度変換（以下、「表示デバイス対応解像度変換」とも呼ぶ。）は、入力画像データの解像度を、固定画素表示デバイスの解像度に合わせることを目的としていた。しかしながら、これ以外にも解像度変換処理を利用する場合がある。例えば、プロジェクタのように、スクリーン上に画像を投写するプロジェクタにおいて、スクリーンに対する投写画像の大きさ（以下、「投写サイズ」とも呼ぶ。）を調整する場合に、投写レンズの倍率を変換するのではなく、投写サイズに合わせて、表示用画像データの解像度を、固定画素表示デバイスの解像度とは異なった任意の解像度とするために、解像度変換処理を利用することが考えられる。また、入力画像の一部分のみを表示させる場合にも、解像度変換処理を利用することが考えられる。同様に、他の直視型の画像表示装置において、固定画素表示デバイスの画面全体ではなく、任意の画面サイズで画像を表示する場合や、入力画像の一部を表示する場合にも、解像度変換処理を利用することが考えられる。なお、以下では、固定画素表示デバイスの解像度に対して、表示用画像データの解像度を任意の解像度に変換する解像度変換や、入力画像の一部を、任意の画面サイズの解像度に変換する解像度変換を、「表示サイズ対応解像度変換」とも呼ぶ。

ここで、従来の画像表示装置の場合には、入力画像データをフレームメモリと呼ばれる画像メモリに対して書き込み、書き込んだ画像データを読み出す際に、スケーラと呼ばれる解像度変換処理部が表示デバイス対解像度変換の処理を実行しているのみであった。この解像度変換処理部において、表示デバイス対応解像度変換の処理に加えて、表示サイズ対応解像度変換の処理を実行することは困難である、という問題がある。

例えば、表示デバイス対応解像度変換の処理、表示サイズ対応解像度変換の処理の順で、解像度変換の処理を実行することを考えると、表示デバイス対応解像度変換の処理における画像メモリへの書き込みおよび読み出し、および、表示サイズ対応解像度変換の処理における画像メモリへの書き込みおよび読み出しが必要となる。このような、画像メモリへの書き込みや読み出しのアクセス頻度は、画像データ数が多くなればなるほど処理時間が多くなるため、画像処理の性能劣化を招くことになる。

そこで、この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、画像処理の性能劣化を抑制しつつ、容易に解像度変換を実行することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、上記した目的の少なくとも一部を達成するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］画像を投写表示するプロジェクタであって、
固定画素表示デバイスと、
入力された画像信号の表す入力画像を、前記固定画素表示デバイスによって表示するために、前記入力画像の解像度を、前記固定画素表示デバイスの解像度を最大とする所望の解像度に変換し、前記所望の解像度を有する表示解像度変換画像を生成する画像処理装置と、を備え、
前記画像処理装置は、
前記入力画像の解像度を変換するための固定の解像度があらかじめ設定されており、
前記入力画像を、前記固定の解像度のうちの少なくとも水平方向の解像度に等しい解像度を有する固定解像度変換画像に変換して出力する第１の解像度変換部と、
前記第１の解像度変換部から出力された前記固定解像度変換画像を、前記所望の解像度を有する前記表示解像度変換画像に変換して出力する第２の解像度変換部と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。

適用例１によれば、第１の解像度変換部により、入力画像を、固定の解像度のうちの少なくとも水平方向の解像度に等しい解像度を有する固定解像度変換画像に変換し、第２の解像度変換部により、第１の解像度変換部から出力された固定解像度変換画像を、所望の解像度を有する表示解像度変換画像に変換して出力するこができるので、従来技術で問題となった画像処理の性能劣化を抑制しつつ、容易に解像度変換を実行することが可能となる。

［適用例２］
適用例１に記載のプロジェクタであって、
前記画像処理装置は、さらに、フレームメモリを備えており、
前記固定解像度変換画像は、前記第１の解像度変換部から前記フレームメモリに入力された後、前記フレームメモリから出力されて前記第２の解像度変換部に入力される、
ことを特徴とするプロジェクタ。

適用例２によれば、第１の解像度変換部で変換された固定解像度変換画像がフレームメモリに入力された後、フレームメモリから出力されて第２の解像度変換部に入力され、第２の解像度変換部で所望の解像度を有する表示解像度変換画像に変換されるので、従来技術で問題となったフレームメモリへのアクセスの頻度を低減することができる。

［適用例３］
適用例１または適用例２に記載のプロジェクタであって、
前記固定の解像度は、前記固定画素表示デバイスの解像度に等しい解像度に設定されている、
ことを特徴とするプロジェクタ。

適用例３によれば、固定画素表示デバイスの解像度を基準に解像度変換を実行することができる。

［適用例４］
適用例１ないし適用例４に記載のプロジェクタであって、
前記第１の解像度変換部は、
前記入力画像の水平方向の解像度を前記固定の解像度に応じて変換する第１の水平解像度変換部と、
前記第１の水平解像度変換部から順次出力される第１の水平解像度変換画像を順次保持する第１のラインバッファと、
前記第１のラインバッファから順次出力される前記第１の水平解像度変換画像の垂直方向の解像度を前記固定の解像度に応じて変換する第１の垂直解像度変換部と、を備え、
前記第１のラインバッファの各ラインの画素数は、前記固定の解像度のうちの水平方向の解像度に相当する固定数である、
ことを特徴とするプロジェクタ。

適用例４によれば、第１のラインバッファの各ラインの画素数を、固定の解像度のうちの水平方向の解像度に相当する固定数とすることにより、第１のラインバッファに用意する記憶容量を小さくすることが可能であり、簡単な構成で第１の解像度変換部を実現することができる。

［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記第２の解像度変換部は、
前記固定解像度変換画像の水平方向の解像度を前記所望の解像度に応じて変換する第２の水平解像度変換部と、
前記第２の水平解像度変換部から順次出力される第２の水平解像度変換画像を順次保持する第２のラインバッファと、
前記第２のラインバッファから順次出力される前記第２の水平解像度変換画像の垂直方向の解像度を前記所望の解像度に応じて変換する第２の垂直解像度変換部と、を備え、
前記第２のラインバッファの各ラインの画素数は、前記固定画素表示デバイスの水平方向の解像度に相当する固定数である、
ことを特徴とするプロジェクタ。

適用例５によれば、第２のラインバッファの各ラインの画素数を、固定画素表示デバイスの水平方向の解像度に相当する固定数とすることにより、第２のラインバッファに用意する記憶容量を小さくすることが可能であり、簡単な構成で第２の解像度変換部を実現することができる。

［適用例６］
適用例１ないし適用例５のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記第２の解像度変換部は、前記所望の解像度に応じて前記画像の投写サイズを変化させることを特徴とするプロジェクタ。

適用例６によれば、所望の解像度に応じて画像の投写サイズを変化させることにより、いわゆるテレワイド機能を実現することができる。

［適用例７］
適用例１ないし適用例６のいずれかに記載のプロジェクタであって、
前記第２の解像度変換部は、前記固定解像度変換画像の任意の一部を、前記所望の解像度を有する前記表示解像度変換画像に変換することを特徴とするプロジェクタ。

適用例７によれば、入力画像の一部を投写表示することができる。

なお、本発明は、プロジェクタに限られず、画像表示装置、画像処理装置、画像処理方法、といった種々の形態で実現することができる。

この発明の一実施例である液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。 液晶プロジェクタの設定動作を示す説明図である。 投写サイズ設定に応じて第１および第２の解像度変換部で実行される解像度変換処理について示す説明図である。 部分表示設定に応じて第１および第２の解像度変換部で実行される解像度変換処理について示す説明図である。 第１の解像度変換部の内部構成を示すブロック図である。 第１の解像度変換部における水平解像度変換部および垂直解像度変換部の動作を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき以下の順序で説明する。
Ａ．液晶プロジェクタの構成：
Ｂ．液晶プロジェクタの設定動作：
Ｃ．解像度変換動作：
Ｄ．解像度変換部の構成および動作：
Ｅ．効果：
Ｆ．変形例：

Ａ．液晶プロジェクタの構成：
図１は、この発明の一実施例である液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。この液晶プロジェクタは、入力画像信号Ｖｉｎの表す画像をスクリーンＳＣ上に投写する投写型表示装置であり、光学処理部１００と、画像処理部２００と、を備えている。

光学処理部１００は、光源１１０と、固定画素表示デバイスとしての液晶パネル１２０と、投写レンズ１３０と、を備えている。光源１１０から射出した光は、液晶パネル１２０において、画像処理部２００から与えられる駆動画像データ信号Ｄｖｄおよび駆動タイミング信号ＤＴＤに応じて、画像を表す光（画像光とも呼ぶ）に変換された後、投写レンズ１３０によってスクリーンＳＣ上に拡大投写される。

なお、図示は省略しているが、液晶プロジェクタ１０００は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色光を変調するための３枚の液晶パネル１２０を備えており、光源１１０から射出した光は、色光分離光学系（不図示）によってＲ，Ｇ，Ｂの各色光に分離された後、それぞれ対応する液晶パネルにおいて各色の画像光に変換され、合成光学系（不図示）によって合成されて投写レンズ１３０に入射する。

画像処理部２００は、制御部２１０と、画像入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２２０と、タイミング制御部２３０と、２つの解像度変換部２４０，２５０と、フレームメモリ制御部２６０と、フレームメモリ２７０と、キーストーン処理部２８０と、液晶パネル駆動部２９０と、を備えている。

制御部２１０は、図示しないＣＰＵやメモリを含み、メモリに記憶されている制御プログラムを読み込んで実行し、データメモリ２１２に記憶されているデータを読み込んで利用することにより、画像処理部２００に含まれる各ブロックの動作を制御する。特に、本発明では、後述する、入力画像の解像度の検出や、ユーザによって操作部２１４を介して入力設定された投写サイズや、部分表示の設定に応じて実行する解像度変換のためのデータを求めて、第１，第２の解像度変換部２４０，２５０に設定する。

画像入力Ｉ／Ｆ部２２０は、入力画像信号Ｖｉｎに含まれるアナログあるいはデジタルの入力画像データ信号Ｖｐを処理して、第１の解像度変換部２４０に入力するデジタルの画像データ信号Ｄｐを出力する。また、画像入力Ｉ／Ｆ部２２０は、入力画像信号Ｖｉｎに含まれる同期信号Ｓｙｎｃを処理して、タイミング制御部２３０に入力する入力タイミング信号Ｄｓｙｎｃを出力するとともに、入力画像信号の解像度を検出するために必要なデータ（以下、「解像度検出データ」とも呼ぶ。）を求めて、制御部２１０に供給する。解像度検出データには、水平同期信号、垂直同期信号の周波数やタイミングに関する種々のデータが含まれる。

タイミング制御部２３０は、入力される入力タイミング信号Ｄｓｙｎｃに基づいて、第１および第２の解像度変換部２４０，２５０や、フレームメモリ制御部２６０、キーストーン処理部２８０、液晶パネル駆動部２９０の動作を制御するタイミング制御信号ＴＤｐｒｃ，ＴＤｄｒｃ，ＴＤｆｍ，ＴＤｋｓ，ＴＤｄｖを生成し、各ブロックに供給する。

第１の解像度変換部２４０は、画像入力Ｉ／Ｆ部２２０から入力されるデジタルの画像データ信号Ｄｐの解像度をあらかじめ設定された固定の解像度（以下、「固定解像度」と呼ぶ。）に変換して、フレームメモリ制御部２６０へ出力する。この固定解像度としては、液晶パネル１２０の解像度（以下、「パネル解像度」とも呼ぶ。）が用いられる。なお、本例では、液晶パネル１２０として、パネル解像度がＸＧＡ（水平解像度１０２４ドットで垂直解像度７６８ライン）の液晶パネルを用いることとする。また、第１の解像度変換部２４０にあらかじめ設定される、固定解像度に変換するためのデータ（以下、「固定解像度変換用データ」と呼ぶ。）は、後述する動作設定時に制御部２１０から供給される。

フレームメモリ制御部２６０は、タイミング制御部２３０から供給されるタイミング信号ＴＤｆｍに含まれる書き込みたいタイミングに基づいて、第１の解像度変換部２４０から入力される画像データ信号（以下、「固定解像度変換画像データ信号」と呼ぶ。）Ｄｐｒｐｓに含まれる画像データをフレームメモリ２７０に書き込む。また、フレームメモリ制御部２６０は、タイミング制御部２３０から供給されるタイミング信号ＴＤｆｍに含まれる読み出しタイミング信号に基づいて、フレームメモリ２７０に書き込まれている画像データを読み出して、第２の解像度変換部２５０へ出力する。なお、書き込みタイミング信号および読み出しタイミング信号は、入力タイミング信号Ｄｓｙｎｃを基準として生成される。ただし、読み出しタイミング信号については、入力タイミング信号Ｄｓｙｎｃとは異なる独立のタイミング信号に基づいて生成されるようにしてもよい。

第２の解像度変換部２５０は、フレームメモリ制御部２６０から入力される画像データ信号（以下、「読出固定解像度変換画像データ信号」と呼ぶ。）Ｄｐｒｐｓｏの解像度をあらかじめ可変に設定された解像度（以下、「表示解像度」と呼ぶ。）に変換して、キーストーン処理部２８０へ出力する。ただし、設定される表示解像度の最大は、液晶パネル１２０のパネル解像度である。なお、第２の解像度変換部２５０にあらかじめ設定される、表示解像度に変換するためのデータ（以下、「表示解像度変換用データ」と呼ぶ。）は、後述する動作設定時に制御部２１０から供給される。

キーストーン処理部２８０は、第２の解像度変換部２５０から入力される画像データ信号（以下、「表示解像度変換画像データ信号」と呼ぶ。）Ｄｄｒｐｓに対してキーストーン補正処理を実行し、液晶パネル駆動部２９０に出力する。なお、キーストーン処理部２８０にあらかじめ設定されるキーストーン補正のためのデータ（以下、「キーストーン補正用データ」と呼ぶ。）は、後述する動作設定時に制御部２１０から供給される。

液晶パネル駆動部２９０は、キーストーン処理部２８０から入力される画像データ信号Ｄｄｐｓを液晶パネル１２０に供給可能な駆動画像データ信号Ｄｖｄに変換し、駆動タイミング信号ＤＴＤとともに出力する。

液晶パネル駆動部２９０から駆動画像データ信号Ｄｖｄおよび駆動タイミング信号ＤＴＤが入力された液晶パネル１２０は、上記したように、光源１１０から射出した光を、駆動画像データ信号Ｄｖｄに応じて変調して、駆動画像データ信号Ｄｖｄに応じた画像光に変換する。この画像光が、投写レンズ１３０によってスクリーンＳＣ上に拡大投写される。

Ｂ．液晶プロジェクタの設定動作：
図２は、液晶プロジェクタの設定動作を示す説明図である。この液晶プロジェクタの設定動作は、プロジェクタの電源投入により開始される初期設定時の所定のタイミングで、制御部２１０によって開始される。

この設定動作を開始すると、まず、入力画像信号Ｖｉｎの表す入力画像のフォーマット、具体的には、解像度やプログレッシブモード／ノンプログレッシブモード（ノンインタレース／インタレース）等を、検出する（ステップＳ１１０）。なお、この入力画像のフォーマットは、入力画像信号Ｖｉｎに含まれる同期信号ＳＹＮＣを構成する垂直同期信号および水平同期信号の周波数やタイミングに基づいて容易に検出することができる。

次に、検出した入力画像の解像度を固定解像度に変換するための固定解像度変換用データを求めて第１の解像度変換部２４０に設定する（ステップＳ１２０）。

また、あらかじめ設定されている部分表示設定データおよび投写サイズ設定データに応じて、第１の解像度変換部２４０によって得られた固定解像度の画像の解像度を、表示解像度に変換するための表示解像度変換用データを求めて、第２の解像度変換部２５０に設定する（ステップＳ１３０）。なお、部分表示設定は、ユーザが操作部２１４を操作して、部分表示を行う箇所を選択設定することにより行われる。また、投写サイズの設定は、ユーザが操作部２１４を操作することにより投写サイズを変化させることにより行われる。

さらに、キーストーン補正のためのキーストーン補正データをキーストーン処理部２８０に設定する（ステップＳ１４０）。

そして、ステップＳ１２０〜Ｓ１３０において設定され動作条件に基づいて、各ブロックを動作させ、投写動作を実行する（ステップＳ１５０）。

次に、入力・設定の変更の判断（ステップＳ１６０）、および、動作停止の判断（ステップＳ１７０）を行う。ユーザによる操作部２１４を介した入力も、この入力による設定の変更や制御部２１０が自動的に実行する設定の変更もなく、動作停止でもない場合には（ステップＳ１６０：ＮＯ，ステップＳ１７０：ＮＯ）、既にステップＳ１２０〜Ｓ１４０において設定されている動作条件で投写動作を実行し続ける。入力あるいは設定の変更があった場合には（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、最初の処理（ステップＳ１１０）に戻って、種々の設定動作を再度実行後、設定しなおした動作条件で投写動作を実行する。そして、動作停止の場合には（ステップＳ１６０：ＮＯ，ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、この設定動作を終了する。

以上のようにして液晶プロジェクタの設定動作が実行される。

Ｃ．解像度変換動作：
次に、第１の解像度変換部２４０および第２の解像度変換部２５０によって実行される解像度変換動作について、投写サイズに応じた解像度変換動作、部分表示に応じた解像度変換動作の順に説明する。

Ｃ１．投写サイズに応じた解像度変換動作：
図３は、投写サイズ設定に応じて第１および第２の解像度変換部で実行される解像度変換処理について示す説明図である。なお、説明の前提として、部分表示設定は無いものとし、スクリーンＳＣ上に最大表示した場合（液晶パネル１２０にパネル解像度に等しい画像データが与えられた場合）に対して７８％の投写サイズに設定されていることとする。

このとき、第１の解像度変換部２４０では、入力画像の解像度（画像解像度）を、パネル解像度に等しい解像度に変換する。例えば、画像解像度がＵＸＧＡ（水平解像度１６００ドット，垂直解像度１２００ライン）の場合には、水平解像度を１０２４／１６００に縮小し、垂直解像度を７６８／１２００に縮小する。また、画像解像度がＳＶＧＡ(水平解像度８００ドット，垂直解像度６００ライン)の場合には、水平解像度を１０２４／８００に拡大し、垂直解像度を７６８／６００に拡大する。

そして、第２の解像度変換部２５０では、第１の解像度変換部２４０で生成された固定解像度変換画像の解像度を、設定されている投写サイズに対応する表示解像度に変換する。例えば、本例では投写サイズが７８％に設定されているので、水平解像度および垂直解像度を７８／１００、すなわち、水平解像度８００ドットおよび垂直解像度６００ラインに縮小する。

なお、第２の解像度変換部２５０において、生成される表示解像度変換画像の解像度が液晶パネルの解像度よりも小さい解像度とされる場合には、液晶パネル１２０において画像が表示されない部分が発生することになる（液晶パネル１２０に示されている表示解像度変換画像の周辺部分）。液晶パネルのような固定画素表示デバイスでは、画像が表示されない部分に対しては、黒画像を表す画像データ（以下、「黒画像データ」と呼ぶ。）を与える必要がある。そこで、このような場合には、後段のキーストーン処理部２８０において、表示解像度変換画像以外の部分に対しては、黒画像データが加えられて出力される。

以上のように、第１および第２の解像度２４０，２５０が解像度変換を実行することにより、投写サイズに応じた画像がスクリーンＳＣ上に表示される。

Ｃ２．部分表示に応じた解像度変換動作：
図４は、部分表示設定に応じて第１および第２の解像度変換部で実行される解像度変換処理について示す説明図である。なお、説明の前提として、１００％の投写サイズに設定されていることとする。

このとき、第１の解像度変換部２４０では、投写サイズに応じた解像度変換の場合と同様に、入力画像の解像度（画像解像度）を、パネル解像度に等しい解像度に変換する。

そして、第２の解像度変換部２５０では、第１の解像度変換部２４０によって生成された固定解像度変換画像を、設定されている部分表示の設定に対応する表示解像度に変換する。例えば、固定解像度変換画像のうち、図の二点鎖線枠で示した部分（水平解像度６００ドット，垂直解像度４００ライン）を投写するように、その部分についてのみ、水平解像度を１０２４／６００に拡大し、垂直解像度を７６８／４００に拡大する。

以上のように、第１および第２の解像度変換部２４０，２５０が解像度変換動作を実行することにより、設定された部分のみがスクリーンＳＣ上に表示される。

なお、上記説明では、１００％の投写サイズを前提として説明しているが、これに限定されるものではなく、１００％ではない種々の投写サイズで部分表示させることも可能である。この場合には、部分表示させる画像の解像度を、パネル解像度サイズに拡大する倍率と、投写サイズに縮小する倍率とを掛け合わせた倍率で拡大あるいは縮小させるようにすればよい。

Ｄ．解像度変換部の構成および動作：
上記したように、第１の解像度変換部２４０によって、入力画像の表す画像の解像度を、液晶パネル１２０の解像度に等しい固定解像度に変換し、第２の解像度変換部２５０によって、固定解像度変換画像の全体あるいは部分の解像度を、液晶パネル１２０の解像度以下の解像度に変換する構成とした場合には、第１および第２の解像度変換部２４０，２５０を以下で説明する構成および動作とすることができる。

図５は、第１の解像度変換部の内部構成を示すブロック図である。第１の解像度変換部２４０は、ＦＩＦＯバッファ２４２と、水平解像度変換部２４４と、ラインバッファ２４６と、垂直解像度変換部２４８と、を備えている。

水平解像度変換部２４４は、ｍタップ（ｍは２以上の整数）のデジタルフィルタ２４４ａを用いた一般的な解像度変換回路により構成することができる。タップ数ｍは本例では１６とする。

垂直解像度変換部２４８も、水平解像度変換部２４４と同様に、ｎタップ（ｎは２以上の整数）のデジタルフィルタ２４８ａを用いた一般的な解像度変換回路により構成することができる。タップ数ｎは水平解像度変換部２４４のタップ数ｍと同じ１６とする。ただし、同じである必要はない。

水平解像度変換部２４４および垂直解像度変換部２４８には、制御部２１０から供給された固定解像度変換用データが設定される。

なお、水平解像度変換部２４４および垂直解像度変換部２４８の内部構成については、デジタルフィルタを用いた解像度変換回路であれば特に限定はない。

ＦＩＦＯバッファ２４２は、ｐ段の画素記憶領域を有しており、ｐ段の画素記憶領域に記憶された画素データのうち、所定の領域に記憶されているｍ画素の画素データを水平解像度変換部２４４に順次出力する。なお、段数ｐは、デジタルフィルタ２４４ａに供給するｍ画素の画素データをＦＩＦＯバッファ２４２において確実に記憶しておくために必要なｍ以上の数に設定される。本例では、段数ｐを２４とすることとする。

ラインバッファ２４６は、水平解像度変換部２４４から出力される水平解像度変換後の画像データを水平ライン単位で順に記憶し、記憶した垂直方向の各列のｑ画素の画素データのうち、所定のラインに記憶されているｎ画素の画素データを垂直解像度変換部２４８に順に出力する。ライン数ｑは、デジタルフィルタ２４８ａにおいて必要なｎ個の画素データを確実に記憶しておくために必要なｎ以上の数に設定される。本例では、ライン数ｑを２４とすることとする。

図６は、第１の解像度変換部における水平解像度変換部および垂直解像度変換部の動作を示す説明図である。図に示すように、ＦＩＦＯバッファ２４２には、入力画像を表す画像データ信号Ｄｐが先頭画素から順に入力され、ｐ段の画素記憶領域に順次記憶される。そして、ＦＩＦＯバッファ２４２からは、順に記憶された水平方向のｐ（＝２４）画素の画素データのうち、ｍ（＝１６）画素の画素データがｍ画素単位で順に水平解像度変換部２４４へ出力される。

水平解像度変換部２４４では、ＦＩＦＯバッファ２４２からｍ画素単位で入力される水平方向のｍ画素の画素データを、固定解像度変換用データに基づいてフィルタ処理することにより、水平方向の解像度が固定解像度、すなわち、液晶パネル１２０の水平方向解像度（Ｍ＝１０２４ドット）に等しくなるように変換された画像データ（水平解像度１０２４ドット，垂直解像度１２００ライン）が生成される。

ラインバッファ２４６には、水平解像度変換部２４４から順に出力される水平解像度変換後の画像データが水平ライン単位で記憶され、記憶された垂直方向に沿った列ごとのｑ（＝２４）画素の画素データのうち、ｎ（＝１６）画素の画素データがｎ画素単位で順に垂直解像度変換部２４８へ出力される。

そして、垂直解像度変換部２４８では、ラインバッファ２４６からｎ画素単位で入力される垂直方向のｎ画素の画素データを、固定解像度変換用データに基づいてフィルタ処理することにより、垂直方向の解像度が固定解像度、すなわち、液晶パネル１２０の垂直方向解像度（Ｎ＝１０２４ライン）に等しくなるように変換した画像データ（水平解像度１０２４ドット，垂直解像度７６８ライン）が生成され、生成された画像データが固定解像度変換画像データ信号Ｄｐｒｐｓとして出力される。

以上説明したように、第１の解像度変換部２４０は、入力されるデジタルの画像データ信号Ｄｐの解像度をあらかじめ設定された固定の解像度（以下、「固定解像度」と呼ぶ。）に変換して、固定解像度変換画像データ信号Ｄｐｒｐｓを出力することができる。

なお、図示および説明を省略するが、第２の解像度変換部２５０も、第１の解像度変換部２４０と同様であり、入力される読出固定解像度変換画像データ信号Ｄｐｒｐｓｏの現す画像の水平方向の解像度を、あらかじめ可変に設定された表示解像度に応じて変換し、水平解像度が変換された画像の垂直方向の解像度を、表示解像度に応じて変換することにより、表示解像度変換画像データ信号Ｄｄｒｐｓを出力することができる。

Ｅ．効果：
以上説明したように、本実施例の液晶プロジェクタ１０００では、第１の解像度変換部２４０によって、入力画像データの表す画像の解像度を、液晶パネル１２０の解像度に等しい固定解像度に変換し、フレームメモリ２７０に記憶させることとしている。また、第２の解像度変換部２５０によって、フレームメモリ２７０に記憶されている固定解像度変換画像データの表す固定解像度変換画像の全体あるいは部分の解像度を、液晶パネル１２０の解像度以下の解像度に変換することとしている。これにより、第１の解像度変換部２４０では、フレームメモリ２７０へのアクセスを解像度変換後の画像データを書き込む際のみとすることができる。また、第２の解像度変換部２５０でも、フレームメモリ２７０へのアクセスを解像度変換するための画像データを読み出す際のみとすることができる。この結果、従来例で説明したように、表示デバイス対応解像度変換の処理に加えて、表示サイズ対応解像度変換の処理を実行する場合に、フレームメモリ（画像メモリ）へのアクセスの頻度が多くなって、画像処理の性能劣化を招くことを抑制することが可能である。また、フレームメモリへのアクセスの頻度を抑制することができるので、装置全体の消費電力を低減することができる。

また、第１の解像度変換部２４０は、水平解像度変換部２４４において、入力画像データの表す画像の水平方向についてのみ、固定解像度である液晶パネル１２０の水平方向解像度に等しくなるように変換し、水平方向についてのみ解像度変換された画像データを、垂直解像度変換部２４８において、垂直方向についてのみ液晶パネル１２０の垂直方向解像度に等しくなるように変換する構成とすることができる。また、水平解像度変換部２４４と垂直解像度変換部２４８との間に設けるメモリをフレームメモリではなく、１ラインあたりの画素数を液晶パネル１２０の水平解像度と一致させたラインメモリとすることができる。これにより、第１の解像度変換部２４０を、比較的簡単で安価な構成で実現することができる。また、第２の解像度変換回路も同様である。

Ｆ．変形例：
なお、上記実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｆ１．変形例１：
第１の解像度変換部２４０は、液晶パネル１２０の解像度と等しい固定解像度となるように解像度変換する場合を例に説明しているが、これに限定されるものではなく、あらかじめ決められた固定解像度であれば、特に限定はない。ただし、第２の解像度変換部２５０から出力される画像データの解像度は、液晶パネル１２０の解像度以下とされるため、液晶パネル１２０の解像度に等しくするほうがより好ましい。

Ｆ２．変形例２：
図１に示した液晶プロジェクタ１０００において、フレームメモリ制御部２６０と第２の解像度変換部２５０との間に、入力画像信号Ｖｉｎの表す画像がプログレッシブモードによる画像であった場合に、ノンプログレッシブモードによる画像とするための変換回路（ＩＰ変換回路と呼ばれる。）を設けるようにしてもよい。この場合には、図２のステップＳ１１０〜Ｓ１５０の間のいずれかに、ＩＰ変換回路を動作させるためのＩＰ変換用データを設定するステップを設けるようにすればよい。また、この場合の第１の解像度変換部２４０における解像度変換動作のうち、垂直方向の解像度変換動作については、ＩＰ変換回路で実行されるので、省略することができる。

Ｆ３．変形例３：
液晶パネル１２０を用いた液晶プロジェクタ１０００を例に説明したが、これに限定されるものではなく、種々の固定画素表示デバイスを用いたプロジェクタ、あるいは、直視型の画像表示装置にも適用可能である。なお、固定画素表示デバイスには、液晶パネル、ＰＤＰ、ＥＬパネル、ＤＭＤ等がある。

１０００…液晶プロジェクタ
１００…光学処理部
１１０…光源
１２０…液晶パネル
１３０…投写レンズ
２００…画像処理部
２１０…制御部
２１２…データメモリ
２１４…操作部
２２０…画像入力Ｉ／Ｆ部
２３０…タイミング制御部
２４０…第１の解像度変換部
２４２…ＦＩＦＯバッファ
２４４…水平解像度変換部
２４４ａ…デジタルフィルタ
２４６…ラインバッファ
２４８…垂直解像度変換部
２４８ａ…デジタルフィルタ
２５０…第２の解像度変換部
２６０…フレームメモリ制御部
２７０…フレームメモリ
２８０…キーストーン処理部
２９０…液晶パネル駆動部
ＳＣ…スクリーン

Claims (9)

1. 画像を投写表示するプロジェクタであって、
   固定画素表示デバイスと、
   入力された画像信号の表す入力画像を、前記固定画素表示デバイスによって表示するために、前記入力画像の解像度を、前記固定画素表示デバイスの解像度以下の所望の解像度に変換し、前記所望の解像度を有する表示解像度変換画像を生成する画像処理装置と、を備え、
   前記画像処理装置は、
   前記入力画像の解像度を変換するための固定の解像度があらかじめ設定されており、
   前記入力画像を、前記固定の解像度のうちの少なくとも水平方向の解像度に等しい解像度を有する固定解像度変換画像に変換して出力する第１の解像度変換部と、
   前記第１の解像度変換部から出力された前記固定解像度変換画像を、前記所望の解像度を有する前記表示解像度変換画像に変換して出力する第２の解像度変換部と、
   を備えることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタであって、
   前記画像処理装置は、さらに、フレームメモリを備えており、
   前記固定解像度変換画像は、前記第１の解像度変換部から前記フレームメモリに入力された後、前記フレームメモリから出力されて前記第２の解像度変換部に入力される、
   ことを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクタであって、
   前記固定の解像度は、前記固定画素表示デバイスの解像度に等しい解像度に設定されている、
   ことを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１ないし請求項３に記載のプロジェクタであって、
   前記第１の解像度変換部は、
   前記入力画像の水平方向の解像度を前記固定の解像度に応じて変換する第１の水平解像度変換部と、
   前記第１の水平解像度変換部から順次出力される第１の水平解像度変換画像を順次保持する第１のラインバッファと、
   前記第１のラインバッファから順次出力される前記第１の水平解像度変換画像の垂直方向の解像度を前記固定の解像度に応じて変換する第１の垂直解像度変換部と、を備え、
   前記第１のラインバッファの各ラインの画素数は、前記固定の解像度のうちの水平方向の解像度に相当する固定数である、
   ことを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のプロジェクタであって、
   前記第２の解像度変換部は、
   前記固定解像度変換画像の水平方向の解像度を前記所望の解像度に応じて変換する第２の水平解像度変換部と、
   前記第２の水平解像度変換部から順次出力される第２の水平解像度変換画像を順次保持する第２のラインバッファと、
   前記第２のラインバッファから順次出力される前記第２の水平解像度変換画像の垂直方向の解像度を前記所望の解像度に応じて変換する第２の垂直解像度変換部と、を備え、
   前記第２のラインバッファの各ラインの画素数は、前記固定画素表示デバイスの水平方向の解像度に相当する固定数である、
   ことを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のプロジェクタであって、
   前記第２の解像度変換部は、前記所望の解像度に応じて前記画像の投写サイズを変化させることを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のプロジェクタであって、
   前記第２の解像度変換部は、前記固定解像度変換画像の任意の一部を、前記所望の解像度を有する前記表示解像度変換画像に変換することを特徴とするプロジェクタ。
8. 画像を表示する画像表示装置であって、
   固定画素表示デバイスと、
   入力された画像信号の表す入力画像を、前記固定画素表示デバイスによって表示するために、前記入力画像の解像度を、前記固定画素表示デバイスの解像度を最大とする所望の解像度に変換し、前記所望の解像度を有する表示解像度変換画像を生成する画像処理装置と、を備え、
   前記画像処理装置は、
   前記入力画像の解像度を変換するための固定の解像度があらかじめ設定されており、
   前記入力画像を、前記固定の解像度のうちの少なくとも水平方向の解像度に等しい解像度を有する固定解像度変換画像に変換して出力する第１の解像度変換部と、
   前記第１の解像度変換部から出力された前記固定解像度変換画像を、前記所望の解像度を有する前記表示解像度変換画像に変換して出力する第２の解像度変換部と、
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
9. 入力された画像信号の表す入力画像の解像度を所望の解像度に変換し、前記所望の解像度を有する表示解像度変換画像を生成する画像処理装置であって、
   前記入力画像の解像度を変換するための固定の解像度があらかじめ設定されており、
   前記入力画像を、前記固定の解像度のうちの少なくとも水平方向の解像度に等しい解像度を有する固定解像度変換画像に変換して出力する第１の解像度変換部と、
   前記第１の解像度変換部から出力された前記固定解像度変換画像を、前記所望の解像度を有する前記表示解像度変換画像に変換して出力する第２の解像度変換部と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。

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