JP2012191463A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 画像データ入出力装置に記録された縦構図の画像を、横長のアスペクト比を持つ表示装置に出力した場合、画像の長辺が表示装置の短辺に収まるように表示されるため、縦構図で表示される画像は横構図で表示される画像と比べ小さく表示されてしまう。
【解決手段】 プロジェクタは転送された画像データに含まれる付帯情報（Exif情報）から画像データが縦構図あるいは横構図で投射するか判定し、その判定結果によって縦または横構図の画像が同じ表示寸法になるよう光学レンズのズーム比を変化させる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、デジタルカメラなどの画像データ入出力装置内に、縦構図あるいは横構図画像が混在している場合、プロジェクタがそれらと接続して画像を表示する際に、ユーザーに違和感無く鑑賞させるための表示法に関わるものである。

デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話に代表される画像データ入出力装置は、撮像素子の高画素化、データ記憶装置の大容量化への進化を続け、記録する画像一枚あたりの解像度やファイルサイズも飛躍的に増大した。

同時に、テレビやプロジェクタなどの画像表示装置の高解像度化・高画質化と歩調を合わせるように、画像データ入出力装置が有する有線／無線のインターフェースも高速化し、相互に直接接続して映像を鑑賞する機会がますます増えてきている。

また近年、表示装置のひとつであるプロジェクタには投射レンズにズーム機構が搭載され、スクリーンサイズに合うようにユーザーが表示画面の大きさを任意に変更することが可能である。（特許文献１）．
ディスプレイにおいては、表示装置側で表示できる範囲を可変にすることは物理的に不可能だが、画面に回転機構を備えることで、縦構図または横構図で画像の大きさを変えることなく表示することが可能である。

一方、デジタルで記録された画像データには、撮影日時、レンズの絞り値、焦点距離、シャッター速度、測光モード、ホワイトバランス、画像圧縮率、保存ファイル形式、縦構図／横構図、サムネイル画像が付帯データとして保存されている。

画像データ入出力装置とプリンタ装置を直接接続して印刷する際は、画像データと共に前記の付帯情報をプリント装置に送信することで、適切な印刷条件の設定が可能になっている。

特開２００２−７２３５４号公報

デジタルカメラに代表される画像データ入出力装置は、銀塩写真の時代から、定位置で横構図の撮影できるようなアスペクト比を採用している。また、テレビやプロジェクタなどの画像表示装置側も基本的には定位置で横長のアスペクト比を採用している。

このため、画像データ入出力装置に記録された縦構図の画像を、前述の表示装置に出力した場合、画像の長辺が表示装置の短辺に収まるように表示されるため、縦構図で表示される画像は横構図で表示される画像と比べ小さく表示されてしまう。

これに対してディスプレイでは、縦構図の画像を映し出す際に画面自体を90度回転させて、画像の長辺とディスプレイの長辺の向きを合わせ、最大限画面を使うことを可能にしている製品も登場している。しかし、大型のディスプレイになるほど重量や強度の面で構造が複雑になると共に筐体の大型化、ユーザーの操作性が低下することが考えられ、実現するのは困難である。

一方、プロジェクタでは、前記ディスプレイのように画面を回転させる機能は無いが、投射画面全体の大きさを可変できる光学ズームレンズ機構を備える製品も多い。しかし、この機能は初期の表示画面サイズを決める際にのみ用いられ、表示する画像によって投射レンズのズーム比を可変にするような使用法は未だ存在しない。

仮にこれを実現しようとしても、画像データのみでは縦構図か横構図かの判断はできず、実現しようとすれば高度な画像処理技術が必要とされ、安易に実現できない。

本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、プロジェクタが投射する画像データの構図を自動的に判別して、ユーザーに鑑賞しやすい環境を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明では有線または無線でデータ通信を行なう手段を持ち、画像データを通信先の機器に転送できる画像データ入出力装置と直接通信接続が可能なプロジェクタで、投射画像サイズを任意に変倍できる光学ズームレンズを有し、転送された画像データの付帯情報から画像データが縦構図あるいは横構図で投射するか判定することが可能であり、その判定結果によって縦または横構図の画像が同じ表示寸法になるよう光学レンズのズーム比を変化させる機能を有する。

画像データの解像度がプロジェクタの最大表示解像度と比較して、ある閾値を下回る場合は、劣化画像を拡大表示することつながるため、縦または横構図によって前記光学レンズのズーム比を変化させず、一定に保つ機能を有する。

初期の光学レンズのズーム比が、投射画面のアスペクト比（長辺／短辺）を乗じた際に、光学レンズが可動し得る最大のズーム比を超えてしまう場合、構図によって変化させるズーム比の上限を前記最大ズーム比に自動的に修正する機能を有する。

または、初期の光学レンズのズーム比が、投射画面のアスペクト比（長辺／短辺）を乗じた際に、光学レンズが可動し得る最大のズーム比を超えてしまう場合は、縦または横構図画像を同じ表示サイズで投射できないため、これを防ぐ目的で最大ズーム比にアスペクト比の逆数（短辺／長辺）を乗じたものに初期のズーム比を自動的に修正する機能を有する。

または、初期の光学レンズのズーム比を拡大された際の構図のズーム比とみなし、スクリーンの制約でこれ以上のズーム比になることを防ぐ目的のために、ズーム比にアスペクト比の逆数（短辺／長辺）を乗じたものに、初期のズーム比を自動的に修正する機能を有する。

前記初期の光学レンズのズーム比を自動的に修正する機能を、前記画像データ入出力装置との接続を検知した際に、自動的に行なう機能を有する。

本発明によれば、画像データ入出力装置とプロジェクタを接続した際、入出力装置から送られてくる画像データが縦または横どちらの構図であったとしても、プロジェクタが投射する画像のサイズが同じになるように光学レンズのズーム比を自動的に調節することが可能である。

また、画像データの解像度がプロジェクタの表示解像度に比べ著しく小さい場合は、構図による光学レンズのズーム比調整を止めて、表示画像が見難くなることを防ぐことが可能である。

さらに、初期の光学レンズのズーム比によって、画像データの構図が変わり光学レンズの可動範囲を超えてズーム比が設定されることを未然に防ぐために、初期の光学レンズのズーム比を最適な値に設定することが可能である。

実施例でプロジェクタと接続する電子カメラを示す図である。 図１に示す電子カメラの電気回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示すプロジェクタを示す図である。 図３に示すプロジェクタの電気回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるプロジェクタの主ルーチンを示すフローチャート（１）である。 本発明の実施の形態における画像表示寸法を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。ここでは、画像データ入出力装置の一例としてデジタルカメラの場合を挙げて説明する。ただし、本形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、すべてが以下に示す実施例に限定されるものではない。

［カメラの構成］
図１は、プロジェクタに接続する一眼レフタイプのデジタルカメラを示す。それぞれ正面図（ａ）、側面図（ｂ）、及び背面図（ｃ）である。

図１において、１０１はカメラ部、１０２はレンズ部、１０５はストロボ発光部、１０６は複数のバッテリーを装填できるバッテリーグリップであり、バッテリーグリップはカメラ本体に任意に着脱することが可能である。１０７はＰＣやテレビ、プロジェクタ等の画像表示装置と無線で通信接続するためのアンテナ内蔵の高速無線通信装置であり、ここでは着脱が可能である。１０７はカメラ本体１０１に内蔵されている例もある。１０８はビデオ信号を出力するための出力端子であり、１０９はプリンタやＰＣ等の周辺装置と接続するための有線の高速デジタルデータ通信ポートである。

カメラ部１０１には、レリーズ釦１０３、撮影モードを選択できるモード設定ダイアル１０４、撮影した画像やカメラの設定状態を表示する大型ＬＣＤパネル１１９、光学ファインダ１１８が設けられている。また、カメラ部１０１には、ＡＥロックや再生縮小機能兼用の釦１１４、ＡＦ測距点選択や再生拡大兼用の釦１１５、ＬＣＤに表示されるメニューを選択する十字釦１１７、メニュー項目を選択するセット釦１１６が設けられている。更に、カメラ部１０１には、メニューを表示するための釦１１０、ファイル情報の表示／非表示の切り換えを行なう釦１１１、一定枚数の画像をスキップ表示させる釦１１２、画像消去釦１１３、カメラと直接通信接続したプリンタや表示装置に画像データの転送を転送し、印刷や表示を開始させるボタン１２０が設けられている。

図２は、図１に示すカメラ部１０１の電気回路構成と各信号処理の流れを模式的に示した図である。

図２において、２０１は1チップ型のマイクロコンピュータであり、カメラ全体の動作を制御する（以下、カメラ制御マイコンという）。

２０４は被写体との距離を測定する焦点検出センサー（ＡＦセンサー）である。２０３は被写体の輝度を測定する測光センサー（ＡＥセンサー）である。焦点検出センサー２０４及び測光センサー２０３の出力信号は、カメラ制御マイコン２０１のＡ／Ｄコンバータに入力されてデジタルデータに変換された後、マイコン内で処理される。

２０２は、画像処理専用の１チップ型のマイクロコンピュータである（以下、画像処理マイコンという）。

画像処理マイコン２０２は、カメラ制御マイコン２０１からの指令に従って、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２２０を制御する。ＴＧ２２０は画像処理マイコン２０２が撮像データを円滑に受け渡しできるように、ＡＦＥ(Analog Front End)２２１、ＣＣＤ等の光電変換素子からなる撮像素子２２２の動作タイミングを調整する。撮像素子２２２から出力される撮像信号はＡＦＥ２２１によってデジタルデータに変換され、メモリ２１９に一時的にバッファリングされる。メモリ２１９はＳＤＲＡＭ等の高速アクセス可能な大容量の揮発性メモリである。

メモリ２１９に格納された撮像データはそのままのＲＡＷ形式（非圧縮フォーマット）で記録メディア２１７に記録される。更に、各種の補正／補間、色変換、ゲイン調整、圧縮／伸張処理等の現像処理を施した後のＪＰＥＧ形式（圧縮フォーマット）で記録メディア２１７に記録することも可能である。

記録メディア２１７はコンパクトフラッシュ（登録商標）等のメモリカードや小型ハードディスク等である。記録メディア２１７はカメラ部１０１に対して着脱可能とされ、ＰＣやプリンタ等の他の装置に装着又は接続することで画像データを移動することができる。２１８は上記記録メディア２１７以外の不揮発性メモリであり、画像処理マイコン２０２で使用されるプログラムコードやデータを格納している。

２０６は小型ＬＣＤパネルであり、大型ＬＣＤパネル１１９とは別に撮影枚数や日付情報、露出情報等を表示するものである。

２２３は画像処理制御マイコン２０２に撮影時の日時情報を送信するクロック回路を有するＩＣである。

無線通信装置１０７は無線通信制御ＩＣ ２２９と送受信用のアンテナ２３０から成り、有線でカメラ本体１０１内の画像処理マイコンと通信接続されている。

［プロジェクタの構成］
図３は、本発明に係る実施形態のプロジェクタを示す上面図（ａ）、側面図（ｂ）、（ｃ）である。

図２（ａ）において、３０１はプロジェクタ本体、３０２は投影する画像を出力する光学レンズである。３０３は電源釦、３０４は投影画像の大きさや歪みを自動調整するための設定釦、３０５は映像信号の入力を選択する釦、３０６はメニューの表示、選択、決定を行なう複数の釦である。光学レンズ２０２はズーム機構が搭載され、投射される画像の表示サイズを任意に変更することが可能である。

図２（ｂ）において、３１０はプロジェクタ内部の熱を排気するための大型の排気口であり、排気の流れを一定方向に調整するためのフィンが排気口に取り付けられている。ここから機器内の投影ランプや高速動作回路にて発生した大量の熱を排気する。

図３（ｃ）において、３１１はアナログ画像データ入力端子、３１２はデジタルの画像データ入力端子である。３１３はカメラや外部ストレージデバイスなどの画像データ入出力装置と有線で接続するための高速デジタルデータ通信ポートである。３１４はコンポジットビデオ信号の入力端子、３１５はＳビデオ信号に代表される高画質用アナログビデオ信号の入力端子、３１６はアナログ音声信号を外部から入力するための端子である。３１７は内蔵する高速無線通信回路に接続するためのポートであり、外部アンテナが接続する。

図４は、図３に示すプロジェクタ本体部３０１の電気回路構成と各信号処理の流れを模式的に示した図である。

４０１はアナログまたはデジタルのフォーマットで入力された映像信号をパネルドライバ駆動用の信号に変換処理するための１チップ型のマイクロコンピュータである（以下、映像信号処理マイコンという）。

映像信号処理マイコンは、アナログ映像入力端子３１１、またはデジタル映像入力端子３１２からの入力を検知すると、各入力端子から入力された映像信号をデコードしてパネルドライバ４１３を駆動するための信号を出力する。液晶パネル４１８はパネルドライバからの信号を受けて、映像をパネル上に表示する。本実施例では、パネルはＲ、Ｇ、Ｂの３板式とし、それぞれにパネルドライバを有する構成となっている。

４０２は有線の高速デジタルデータ通信ポート３１３、または無線高速デジタルデータ通信ポート３１７と接続したアンテナから受信した画像データを映像信号のフォーマットに変換し、映像信号処理マイコン４０６にデータを出力するためのマイコンである（以下、通信制御マイコンという）。無線通信ポート３１７には受信感度向上のため、外部アンテナ４０５を接続することが可能である。アンテナを本体内に内蔵するものもある。

４０３はプロジェクタの動作全体を統括して制御するマイコン（以下、プロジェクタ制御マイコンという）である。

４１０はプロジェクタの投影面までの距離を測定するためのＡＦセンサーである。プロジェクタ制御マイコン４０３はＡＦセンサーからの信号を受け、投影画像が合焦するように、モータドライバ４１２を制御し、フォーカス・ズームモータ４１１を駆動して、レンズユニット４１７を適切に制御する。

４１６はプロジェクタ内部に取り付けられている温度センサーであり、プロジェクタ制御マイコンが本体内の温度を検知して、冷却ファン４１４の回転数を制御する。４１５は投影ランプ４１９の制御用コントロール回路であり、ランプの点灯・消灯を制御する。

４０９はプロジェクタのＡＣ電源であり、タッチパネルの電源釦３０３の電源切換をプロジェクタ制御マイコンが検出し、ＡＣ電源をＯＮ／ＯＦＦ制御する。

４０６、４０７、４０８は揮発・不揮発性のメモリであり、それぞれ接続先のマイコンのプログラムを格納、または投影画像データのフレーム用バッファとして使用される。

［実施例］
次に、前述したデジタルカメラとプロジェクタの組み合わせで、本発明に関わる実施形態について説明する。

カメラに電池を装填し、電源スイッチをＯＮにする。このとき電池はカメラ本体１０１の電池ホルダに装填してもよいし、複数の電池を装填できるバッテリーグリップ１０６に入れてカメラ本体に装着してもよい。

一方、プロジェクタも電源を投入し、適切な投射画面寸法になるように光学レンズのズーム比を調整しておく。このときの投射用光学レンズのズーム比を初期のズーム比αと呼ぶ。

図６（ａ）は初期のズーム比αでスクリーンへ投射した際の画面寸法を示したものである。ズーム比１でスクリーンへ投射した際の縦、横寸法をそれぞれＡ、Ｂとすれば、ズーム比αで投射した際の投射画面の寸法はそれぞれ、α×Ａ、α×Ｂになっている。また投射画面のアスペクト比をσとすれば、σは時式で定義する。

σ＝Ｂ／Ａ （式１）
通常、プロジェクタの投射画面は横長のアスペクトであることが多いため、図６ではσ＞１の時を示している。

この状態でカメラ側の有線の高速デジタルデータ通信ポート１０９とプロジェクタ側の有線の高速デジタルデータ通信ポート３１３を専用ケーブルで接続すると、相互認識のための初期通信が始まる。この状態がフローチャート図５のステップＳ５０１である。

通信が確立した後、プロジェクタ制御マイコン４０３は光学レンズの初期のズーム比を第１のズーム比αとして記憶する（Ｓ５０２）。次に第１のズーム比αとアスペクト比σを乗算し（Ｓ５０３）、この値が光学レンズの可動しうる最大のズーム比を超えていないかどうか確認する（Ｓ５０４）。

もし演算結果が最大のズーム比を超えていなければ、プロジェクタ制御マイコン４０１はこの数値を第２のズーム比βとして記憶しておく（Ｓ５０５）。逆に最大ズーム比βを超えてしまった場合は、最大のズーム比を第２のズーム比βとして記憶しておく（Ｓ５１５）。

次にプロジェクタへ画像データ転送を開始するカメラ側の釦１２０が押され、プロジェクタ側にデータが転送される（Ｓ５０６）。プロジェクタは映像信号処理マイコン４０１で画像データ内に付帯する撮影情報を取得し（Ｓ５０７）、画像データが縦または横構図で撮影されたものか確認する。

仮に横構図で撮影された画像データと判定されれば、画像を回転させずに液晶パネル４１８に合った解像度にリサイズされ（Ｓ５１６）、第１の光学ズーム比αに光学レンズを設定の上（Ｓ５１７）、画像がスクリーンに投射される（Ｓ５１２）。

一方、縦構図で撮影された画像データと判定された場合は、映像信号処理マイコン４０１は画像を９０度回転させて液晶パネル４１８に合った解像度にリサイズする（Ｓ５０９）。さらに転送された画像データの解像度がプロジェクタの液晶パネル４１８の持つ解像度の半分以下かどうかを確認する（Ｓ５１０）。

カメラから転送されてきた画像データの解像度が液晶パネルの解像度の半分以下であれば、Ｓ５０９で行なったリサイズ処理で画素の補完がうまく行かずモザイク状の表示が目立つ可能性がある。さらに横構図と同じ表示寸法にするために画像を光学レンズで拡大しようとすると、劣化画像が強調されてしまうことになる。ユーザーにとっては表示が見苦しく感じられてしまうため、このような場合は第２のズーム比βにせず、第１のズーム比αの設定で投射表示する（Ｓ５１７、Ｓ５１２）。

転送された画像データがプロジェクタの液晶パネル解像度の半分以上であれば、前記のようなモザイク状の画像劣化は起きにくいと判断し、第２のズーム比βに光学レンズを設定し、横構図と同じ表示寸法で投射する（Ｓ５１１、Ｓ５１２）。

ここで、元画像の解像度が液晶パネルの表示解像度よりも小さいことによる投射画像へ劣化の影響度は、映像信号処理マイコン４０１内の信号処理や光学レンズ２０２の性能にも依存するため、Ｓ５１０で判定するための閾値は本実施例の値の限りではない。

カメラから次の画像転送がある場合は（Ｓ５１３）、再度Ｓ５０７に戻って処理を繰り返し、画像転送が無い場合は完了する（Ｓ５１４）。

図６（ｂ）に縦構図の画像を第２のズーム比βで表示した際の画像表示寸法を示す。ここで、第２のズーム比βに光学レンズを設定すると、横構図と縦構図の画面が同じ表示寸法になることを示しておく。簡単のため、横構図で表示する画像は投射画像寸法と同じ大きさに表示されるとする。

先に述べたように、βが光学レンズの可動しうる最大のズーム比を超えていない前提では、βは次式で定義している。

β＝α×σ （式２）
したがって、第２のズーム比βに設定した際の縦構図画像の表示寸法Ｃ、Ｄは次のようになる。

Ｃ＝β×Ａ
＝α×σ×Ａ （式３）
＝αＢ （式４）
Ｄ＝Ｃ/σ
＝αＢ×Ａ/Ｂ
＝αＡ （式５）
当然ではあるが、式３より本実施例の場合は縦構図の場合のほうが横構図の画像を表示する場合よりも画面全体が拡大されて投射されることになる。

βが光学レンズの可動しうる最大のズーム比を超えてしまう場合は、可動しうる最大のズーム比にβを設定するため、縦構図と横構図では表示画像寸法は一致しないが、構図の変化による表示画面寸法の差異を可能な限り抑えることが出来る。

また、プロジェクタの投射スクリーンサイズが小さく、初期の表示画面に対してスクリーンに余裕がない環境では、フローチャートのＳ５０２、Ｓ５０３でプロジェクタ光学レンズの初期のズーム比を第２のズーム比βとして設定し、初期のズーム比にアスペクト比の逆数σ^-１（＜１）乗じたものを第１のズーム比αと設定するようにする。

こうすることで縦構図の際に初期のズーム比で表示され、横構図の際はσ^-１倍縮小されたズーム比で画像を投射するため、初期のズーム比で設定した表示寸法を超過することは無くなる。

１０１ カメラ本体
１０２ レンズ部
１０７ 高速無線通信装置
３０１ プロジェクタ本体
３０２ 投影レンズ
３１０ 排気口

Claims (6)

1. 有線または無線でデータ通信を行なう手段を持ち、画像データを通信先の機器に転送できる画像データ入出力装置と、投射画像サイズを任意に変倍できる光学ズームレンズ機構を持ち、かつ画像データ入出力装置に対して有線または無線で通信することが可能であり、かつ画像データを受信し、その画像データに付帯する情報から画像が縦構図あるいは横構図で投射するか判定することが可能であり、その判定結果によって縦または横構図両方の画像が同じ表示寸法になるよう光学レンズのズーム比を変化させることを特徴とするプロジェクタ。
2. 画像データの解像度がプロジェクタの最大表示解像度と比較して、ある閾値を下回る場合には、縦構図または横構図での画像投射時に光学レンズのズーム比を変化させず、一定に保つことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 初期の光学レンズのズーム比が、投射画面のアスペクト比（長辺／短辺）を乗じた際に、光学レンズが可動し得る最大のズーム比を超えてしまう場合、構図によって変化させるズーム比の上限を前記最大ズーム比に自動的に修正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 初期の光学レンズのズーム比が、投射画面のアスペクト比（長辺／短辺）を乗じた際に、光学レンズが可動し得る最大のズーム比を超えてしまう場合、最大ズーム比にアスペクト比の逆数（短辺／長辺）を乗じたものに初期のズーム比を自動的に修正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロジェクタ。
5. 初期の光学レンズのズーム比を構図によって変化させるズーム比の上限とみなし、このズーム比にアスペクト比の逆数（短辺／長辺）を乗じたものに、初期のズーム比を自動的に修正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロジェクタ。
6. 前記初期の光学レンズのズーム比を自動的に修正する機能を、前記画像データ入出力装置との接続を検知した際に、自動的に行なうことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のプロジェクタ。