JP3282646B2 - 液晶プロジェクタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶プロジェクタ装置に
関し、特にスクリーンに対して液晶プロジェクタから左
右斜め方向から映像を投射したときに生ずる台形歪画像
を補正する液晶プロジェクタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶プロジェクタ装置は、透過型または
反射型ドットマトリクス液晶等を用いた表示装置（ライ
トバルブと称する）に表示される画像をスクリーンに拡
大投射して大画面画像を得るものである。

【０００３】かかる液晶プロジェクタ装置におけるスク
リーンへの投射は、従来、図９に示すように、スクリー
ン２００から適当な距離だけ離隔配設された液晶プロジ
ェクタ１００を用いている。この液晶プロジェクタ１０
０とスクリーン２００との従来の配設関係は、図９
（Ａ）と（Ｂ）に上から見た図と側面から見た図として
示されている。同図からも明らかなように、かかる配設
関係では、液晶プロジェクタ１００からスクリーン２０
０への投射方向に視聴者Ｐ１が入り込んだり、逆に液晶
プロジェクタ１００の後方の視聴者は、液晶プロジェク
タ１００が視野を遮断されてしまうこともあるという問
題がある。

【０００４】この問題を解決するための液晶プロジェク
タの配設関係として、図１０（Ａ）に示すような斜め投
射方式が提案されている。この方式では、スクリーン２
００に対して液晶プロジェクタ１００を直角位置でなく
斜め位置に配設しているため、スクリーンに映出される
画像は、図１０（Ｂ）の実線で示すように、直角位置に
配設された液晶プロジェクタ１００Ａで得られる点線で
示す正しい画像に対して、台形歪や間延びが生じて歪ん
だ点線で示すような画像となってしまい忠実な再現性が
得られないという問題がある。

【０００５】かかる斜め投射方式固有の問題として生ず
る画像歪の問題を解消する目的で提案された方式が特開
平４ー１１０９９１号公報に開示されている。

【０００６】ここで開示されている液晶プロジェクタ装
置においては、背面投射型の液晶プロジェクタを用いて
おり、ライトバルブの原画像に対して長焦点の凸レンズ
を介してスクリーンに斜め方向から投射する際、予め逆
歪を付与している。すなわち、垂直方向から投射された
とき得られる正しい画像に対して斜め投射により得られ
る画像に生ずる歪（通常、台形歪）と逆の歪（逆台形
歪）を予めライトバルブの原画像に与えることにより、
斜め投射時に生ずる台形歪を補償している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
液晶プロジェクタ装置では、ライトバルブの原画像に予
め斜め投射時に生ずる歪と逆の逆歪を付与することによ
り、台形歪を補償しているが、この装置は背面投射型
で、しかも長焦点の凸レンズを必要とするため、装置が
大型化するだけでなく、構造も複雑化するという問題が
ある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、簡易な構成で小
型化が可能で、且つ歪みのない画像をスクリーン上に映
出可能なフロント投射型の液晶プロジェクタ装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による液晶プロジェクタ装置は、液晶プロジ
ェクタに表示される画像をスクリーン上に斜め方向から
投射して前記画像を前記スクリーン上に映出する液晶プ
ロジェクタ装置において、 前記液晶プロジェクタと前記
スクリーンとの位置関係で定まり、前記斜め方向からの
投射により前記スクリーン上に映出される画像の歪を補
正した補正信号を生成する補正信号生成回路を備え、前
記補正信号生成回路が、 入力ビデオ信号からＲＧＢデコ
ーダにより生成され、Ａ／ＤコンバータでＮビット（Ｎ
は自然数）のデジタル信号に変換されたＲ信号、Ｇ信号
及びＢ信号のそれぞれを、遅延手段により１水平期間〜
（Ｎ―１）水平期間のそれぞれの水平期間に相当する時
間だけ遅延し、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号のそれぞれに
ついて、遅延しない信号と１水平期間〜（Ｎ−１）水平
期間のそれぞれの水平期間に相当する時間だけ遅延した
総計Ｎ個のビット信号を出力する第１の回路と、 前記第
１の回路からのＮ個のビット出力信号を受け、Ｎビット
のそれぞれのビットについて、遅延しない信号と前記１
水平期間〜（Ｎ−１）水平期間のそれぞれの水平期間に
相当する時間だけ遅延したそれぞれの信号とを、切り替
え信号により切り替え出力する各ビット対応に設けられ
たマルチプレクサと、 前記マルチプレクサからの出力信
号をアナログ信号に変換して前記補正信号として出力す
るＤ／Ａコンバータと、 前記入力ビデオ信号から水平同
期信号とクロック信号を分離する同期分離手段と、 前記
同期分離手段で得られた水平同期信号をカントする水平
位置カウンタと、 前記水平位置カウンタでカントされた
カウント出力に基づいて、前記マルチプレクサにより切
り替え出力されるべき信号を取り出すためのアドレス信
号を生成するアドレス生成手段と、 前記アドレス生成手
段で生成されたアドレス信号を所定時間だけ遅延する遅
延手段と、 前記遅延手段による遅延前の信号と、遅延後
の信号とを切り替え出力し、その 切替出力により前記マ
ルチプレクサを制御するための前記切り替え信号を生成
する切替手段と、 前記入力ビデオ信号の偶数フィールド
と奇数フィールドとを判別し、判別されたフィールドに
応じて前記切替手段を切替制御するフィールド判別手段
と、により構成されている。

【００１０】本発明の他の態様による液晶プロジェクタ
装置は、画像信号をＲＧＢデコーダに入力し、該ＲＧＢ
デコーダにより分離された前記画像信号の各々をＡ／Ｄ
変換した後、１ライン毎に前記画像信号の各々を遅延さ
せるラインメモリと、前記遅延した信号をアドレスメモ
リに書き込まれたアドレスにより選択するマルチプレク
サとを有し、該マルチプレクサにより選択された信号を
フレーム間処理した後に、Ｄ／Ａ変換して歪を付与した
画像信号として出力するように構成される。

【００１１】上記において、画像信号から同期分離され
た同期信号に基づいて偶数フィールドか奇数フィールド
かを判別するフィールド判別部と、該フィールド判別部
で判別されたフィールドに応じて遅延する遅延素子と、
前記判別されたフィールドに応じて、アドレスを切り換
える切換手段を設けることができる。

【００１２】

【作用】本発明では、液晶プロジェクタとスクリーンと
の位置関係で定まり、液晶プロジェクタに表示される画
像をスクリーン上に斜め方向から投射する際に生じる画
像歪（台形歪）を、スクリーン上に映出されるべき画像
に付与することにより、斜め方向投射においても映出画
像に歪が生じないようにしている。

【００１３】具体的には、ＲＧＢデコーダにより分離さ
れた画像デジタルデータを、１ライン毎に遅延させ、マ
ルチプレクサにより遅延した信号を、アドレスメモリに
書き込まれたアドレスにより選択し、こうして選択され
た信号をフレーム間処理した後に、アナログ信号の歪と
して画像信号に付与している。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明による液晶プロジェク
タ装置の一実施例を示す基本構成ブロック図である。

【００１５】入力ビデオ信号は、Ｙ／Ｃ分離部１でＹ信
号とＣ信号に分離された後、ＲＧＢデコーダ２において
Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号が生成され、それぞれの信号
がＡ／Ｄコンバータ３でデジタルデータに変換される。
尚、Ｇ信号及びＢ信号についてのＡ／Ｄコンバータ以降
の信号処理部は図示されていないが、Ｒ信号と同様な構
成を有し、同様に処理される。

【００１６】Ａ／Ｄコンバータ３で得られた８ビットの
デジタルデータは、ラインメモリ４に入力される。ライ
ンメモリ４は、それぞれが、１Ｈだけ信号を遅延する機
能をもつ７個の遅延素子４１〜４７が縦属接続された構
成を有し、各遅延素子の入出力データ（Ａ）〜（Ｈ）が
マルチプレクサ５に入力される。

【００１７】８個のマルチプレクサ５１〜５８から成る
マルチプレクサ５は、各ビット専用の切り替えスイッチ
であり、例えば、マルチプレクサ５１は、各メモリの０
ビットデータ（ＤＡ０〜ＤＨ０）を切り替え出力するも
のである。他のマルチプレクサ５２〜５８も同様な動作
をする。基準の出力を得たい場合には、マルチプレクサ
５１〜５８は、データＤＡ０〜ＤＡ７を選択し、１Ｈ遅
延では、データＤＢ０〜ＤＢ７を選択する。このように
マルチプレクサ５により７Ｈ分の遅延したデータをＲＯ
Ｍのデータにより切り替え出力させる。

【００１８】マルチプレクサ５は、ＬＳＢからＭＳＢの
それぞれのビットに相当する８個のマルチプレクサ５１
〜５８で構成され、これら８個のマルチプレクサ５１〜
５８は、ＲＯＭ９に書き込まれた後述する３ビットのア
ドレスデータＡ（０）〜Ａ（２）により選択され、Ｄ／
Ａコンバータ６でアナログ信号に変換されて台形歪が付
与されたＲ信号として出力される。

【００１９】一方、入力ビデオ信号は、同期分離部７に
おいて、水平同期信号Ｈ．ＳＹＮＣとＣ．ＳＹＮＣ信号
が分離される。水平同期信号は、水平位置カウンタ８で
カウントされ、カウント出力がＲＯＭ９のアドレス信号
として入力される。

【００２０】ところで、液晶（ＬＣＤ）は、通常、ノン
インタレース走査されている。図２には、ＣＲＴの走査
（４８０本）と液晶の走査の奇数フィールドと偶数フィ
ールドの走査態様がそれぞれ示されている。図２（Ａ）
と（Ｂ）に示すように、ＣＲＴの上で画像を表示する場
合、走査線はインタレース表示され奇数フィールド／偶
数フィールドの各々２６２．５本で構成されている。こ
れに対して、図２（Ｃ）と（Ｄ）に示すように、液晶パ
ネル（フルライン数：４８０本）の画像表示では、有効
ライン数のデータは奇数フィールド／偶数フィールド共
に２４０ラインであり、これを倍速表示させてフルライ
ン数を４８０本にしている。

【００２１】マルチプレクサ５に入力されたデータは、
ＲＯＭ９に書き込まれた３ビットのアドレス信号Ａ
（０）〜Ａ（２）により切り換えられて、図３に示すよ
うな階段状（８段階）の出力が得られる。図３におい
て、〜は、ラインメモリ４の各遅延素子からの出力
データを示している。図３からも理解されるように、こ
うして得られた画像データは、台形状の歪にはなるが、
２ライン毎の８段階表示なので精細度に欠けるものとな
る。

【００２２】そこで、本実施例では、フレーム間で発生
された台形歪を更に精細度を向上するため、次のような
フィールド間データ処理を行う。

【００２３】上述のように、液晶パネルの表示は、奇数
フィールドと偶数フィールドでは１ライン分ずつずれた
状態で表示されているので、各フィールド毎のデータ処
理が可能となる。つまり、階段表示データを発生させる
ためのＲＯＭ９からの出力データ（３ビット）を遅延素
子１０により一定時間遅延させ、切替スイッチ１２を介
してマルチプレクサ５に２系統のアドレス信号Ａ（０）
〜Ａ（２）として送出する。

【００２４】切替スイッチ１２は、同期分離部７からの
Ｃ．ＳＹＮＣに基づいてフィールドを判別するフィール
ド判別部１１からの判別結果により切替制御される。こ
うすることにより、１フレーム間で２ライン毎の８段階
であった表示は、１ライン毎の階段状表示になり、１６
段階での表示が可能となり、精細度が向上する。

【００２５】図４には、かかる液晶パネル（ＬＣＤ）表
示画像データについてのフィールド間処理における表示
例が示されている。図４（Ａ）は奇数フィールドについ
て、図４（Ｂ）は偶数フィールドについて、図４（Ｃ）
は奇数フィールドと偶数フィールドを重ね合わせて得ら
れるイメージ画像を示す。図４（Ｃ）には、無表示（ブ
ランキング期間）、ブランキング期間に入るデータ、液
晶パネルの有効ライン表示がそれぞれ明示されている。

【００２６】ところで、ＲＯＭ９には、マルチプレクサ
５のアドレスデータが書き込まれている。マルチプレク
サ５のアドレス入力は、３ビット（８段階）の切り替え
が可能であるから、１Ｈ期間の映像信号も最大８分割設
定可能となる。

【００２７】ＲＯＭ９のアドレス入力には、前述したよ
うに、水平位置カウンタ８の出力が入力され、このアド
レス入力としての偶数フィールド用データ＃１と、奇数
フィールド用データ＃２は、図５に示すように設定され
る。１パルスの幅は、１Ｈ期間：ＴH＝６３．５（μ
s）、水平ブランキング期間ＴBLK＝１１．０（μs）と
した場合の有効データ期間は、ＴH−ＴBLK＝５２．５
（μs）となる。この期間を８分割すると、１パルス幅
は、ｔ＝６．５６２５（μs）で、約１５２（ｋＨｚ）
となる。

【００２８】したがって、ＲＯＭ９のアドレス入力に
は、このパルス幅以上の周波数を水平位置カウンタ８か
ら入力しなければならず、水平位置カウンタ８の出力条
件は、ＭＳＢ：１５．７３４（ｋＨｚ）、ＬＳＢ：１５
２（ｋＨｚ）以上であれば良く、パルス幅を細かく調整
したいときには、ビット数を増加すれば良い。例えば、
システムクロックがｆsc＝１４．３（ＭＨz）の場合、
１／９１０＝１５．７３４（ｋＨz）は、１０ビット目
となる。ＬＳＢをｆ＝７．１５９０９０（ＭＨz）、Ｍ
ＳＢをｆ＝１５．７３４（ｋＨz）とすれば、ＲＯＭ９
のアドレス入力には１０ビットまで使用することができ
る。

【００２９】図６には、上記偶数フィールド及び奇数フ
ィールドのマルチプレクサ５用のアドレスデータ＃１と
＃２の生成回路図が示されている。本図では、ＲＯＭ９
のアドレス入力は１０ビットとされ、ＲＯＭ９のデータ
は８ビットから上位３ビットを使用する。こうして、Ｒ
ＯＭ９から出力されるアドレスデータＡ（０）〜Ａ
（２）は、そのまま、または、遅延素子１０としてのＤ
タイプフリップフロップ１０で、クロック（ＣＬＫ）周
期分だけ遅延された後にデータ＃１と＃２として切替ス
イッチ１２に出力される。

【００３０】図７には、マルチプレクサ５を切り替える
ためのＲＯＭ９のデータ例が、つまり、１Ｈ期間におけ
るＲＯＭ９の遅延量に対する設定データ例が示されてい
る。ＲＯＭ９のＨＥＸデータ０〜Ｅ０は一つの例であ
り、ここで、重要なことは、７Ｈ分の遅延を発生させる
ための切り替え信号を得ることである。Ａ０〜Ａ２デー
タ３ビットは、８種類のＨｉｇｈ、Ｌｏｗ信号が得られ
るようにＨＥＸデータを割り当てている。

【００３１】上述のようにして図１のＤ／Ａコンバータ
６から得られた液晶パネル（ＬＣＤ）に表示される台形
歪が付与された画像データを用いてスクリーンに映出さ
れる画像の台形歪が補償される様子が図８に示されてい
る。

【００３２】図８（Ａ）の実線が液晶パネル上に表示さ
れる画像を示し、点線が正しい画像を示す。ここで実線
画像の四隅位置をＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１とすると
き、台形歪のパラメータ（本例では、傾き）Ｈ１を、 Ｈ１＝（Ａ１Ｃ１−Ｂ１Ｄ１）／（Ａ１Ｃ１＋Ｂ１Ｄ１） で定義する。

【００３３】また、図８（Ｂ）の実線が液晶プロジェク
タＭＰ投射画像を示し、図８（Ａ）とは傾きが逆とな
り、点線で示す正しい画像に対して右上隅で、ｄだけ右
肩下がりの画像となる。この場合、四隅の位置をＡ２、
Ｂ２、Ｃ２及びＤ２とすると、台形歪のパラメータＨ２
は、 Ｈ２＝（Ａ２Ｃ２−Ｂ２Ｄ２）／（Ａ２Ｃ２＋Ｂ２Ｄ２） となる。

【００３４】図８（Ｃ）に示されるような図８（Ａ）と
（Ｂ）を重ね合わせた画像が、本実施例で最終的に得ら
れる画像であり、液晶プロジェクタ上の画像に予め想定
される台形歪と逆の台形歪が付与されているので、Ｈ１
＝Ｈ２となり最終的に得られる画像は台形歪が補償され
たものとなる。ここで、図８（Ｃ）に示す画像では、幅
ｄ分のデータが欠落されるが、見かけ上歪みのない画像
が得られる。

【００３５】以上の実施例では、ＲＯＭ９のデータを３
ビットとし、１ラインを８分割表示（２フィールド処理
で１６分割表示）としているが、ビット数及びメモリ数
を増やせば１ラインの分割数が増え、精細度が更に向上
する。例えば、ラインメモリ４をＨ分の遅延を可能と
し、ＲＯＭ９のデータを４ビット使用する場合、２フィ
ールド処理で３２段階表示の精細な画像歪を表示するこ
とができる。

【００３６】以上の各実施例によれば、液晶パネル上で
予め台形歪画像を表示することにより、斜め投射方式を
採用した場合にもスクリーン上には台形歪のない長方形
の画像を映出することができる。また、台形歪を発生さ
せる際、ラインのデータ移動をフィールド間で処理する
ことにより、３ビットで８段階の移動から３ビットで１
６段階の移動が可能となる。分割数を増やせば台形歪の
精細度が向上する。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による液晶
プロジェクタ装置によれば、構成が簡易となり、小型化
も容易で、更に歪みのない画像をスクリーン上に映出で
きるという顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶プロジェクタ装置の一実施例
を示す基本構成ブロック図である。

【図２】ＣＲＴの走査（４８０本）と液晶の走査の奇数
フィールドと偶数フィルドの走査態様を示す図である。

【図３】図１におけるＲＯＭ９に書き込まれた３ビット
のアドレス信号Ａ（０）〜Ａ（２）により制御されるマ
ルチプレクサ５の出力例を示す図である。

【図４】本発明の実施例における液晶パネル（ＬＣＤ）
表示画像データについてのフィールド間処理における表
示例を示す図である。

【図５】ＲＯＭ９ののアドレス入力としての偶数フィー
ルド用データ＃１と、奇数フィールド用データ＃２の生
成タイミング図である。

【図６】図５における偶数フィールド及び奇数フィール
ドのマルチプレクサ５用のアドレスデータ＃１と＃２の
生成回路図である。

【図７】マルチプレクサ５を切り替えるためのＲＯＭ９
のデータ例を、１Ｈ期間におけるＲＯＭ９の遅延量に対
する設定データ例として示す図である。

【図８】本発明の実施例によりスクリーンに映出される
画像の台形歪が補償される様子を示す図である。

【図９】従来の液晶プロジェクタ装置のスクリーンへの
投射方式を示す図である。

【図１０】従来の液晶プロジェクタ装置のスクリーンへ
の他の投射方式を示す図である。

【符号の説明】

１ Ｙ／Ｃ分離部 ２ ＲＧＢデコーダ ３ Ａ／Ｄコンバータ ４ ラインメモリ ５ マルチプレクサ ６ Ｄ／Ａコンバータ ７ 同期分離部 ８ 水平位置カウンタ ９ ＲＯＭ １０ 遅延素子 １１ フィールド判別部 １２ 切替スイッチ １００ 液晶プロジェクタ ２００ スクリーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133 505 - 508 H04N 5/66 - 5/74

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶プロジェクタに表示される画像をスク
   リーン上に斜め方向から投射して前記画像を前記スクリ
   ーン上に映出する液晶プロジェクタ装置において、 前記液晶プロジェクタと前記スクリーンとの位置関係で
   定まり、前記斜め方向からの投射により前記スクリーン
   上に映出される画像の歪を補正した補正信号を生成する
   補正信号生成回路を備え、前記補正信号生成回路が、 入力ビデオ信号からＲＧＢデコーダにより生成され、Ａ
   ／ＤコンバータでＮビット（Ｎは自然数）のデジタル信
   号に変換されたＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号のそれぞれ
   を、遅延手段により１水平期間〜（Ｎ―１）水平期間の
   それぞれの水平期間に相当する時間だけ遅延し、Ｒ信
   号、Ｇ信号及びＢ信号のそれぞれについて、遅延しない
   信号と１水平期間〜（Ｎ−１）水平期間のそれぞれの水
   平期間に相当する時間だけ遅延した総計Ｎ個のビット信
   号を出力する第１の回路と、 前記第１の回路からのＮ個のビット出力信号を受け、Ｎ
   ビットのそれぞれのビットについて、遅延しない信号と
   前記１水平期間〜（Ｎ−１）水平期間のそれぞれの水平
   期間に相当する時間だけ遅延したそれぞれの信号とを、
   切り替え信号により切り替え出力する各ビット対応に設
   けられたマルチプレクサと、 前記マルチプレクサからの出力信号をアナログ信号に変
   換して前記補正信号として出力するＤ／Ａコンバータ
   と、 前記入力ビデオ信号から水平同期信号とクロック信号を
   分離する同期分離手段と、 前記同期分離手段で得られた水平同期信号をカントする
   水平位置カウンタと、 前記水平位置カウンタでカントされたカウント出力に基
   づいて、前記マルチプレクサにより切り替え出力される
   べき信号を取り出すためのアドレス信号を生成するアド
   レス生成手段と、 前記アドレス生成手段で生成されたアドレス信号を所定
   時間だけ遅延する遅延段と、 前記遅延手段による遅延前の信号と、遅延後の信号とを
   切り替え出力し、その切替出力により前記マルチプレク
   サを制御するための前記切り替え信号を生成す る切替手
   段と、 前記入力ビデオ信号の偶数フィールドと奇数フィールド
   とを判別し、判別されたフィールドに応じて前記切替手
   段を切替制御するフィールド判別手段と、 により構成されている ことを特徴とする液晶プロジェク
   タ装置。