JP5874529B2 - Image projection apparatus and image projection method - Google Patents

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本発明は、画像を被投射媒体に投射する画像投射装置および画像投射方法に関する。   The present invention relates to an image projection apparatus and an image projection method for projecting an image onto a projection medium.

入力された画像信号に基づき表示素子を駆動して、その画像信号に係る画像をスクリーンや壁面などに投射する投射装置が知られている。このような投射装置では、その投射装置の備える投射手段の投射方向を規定する機構上の制限や、表示素子の解像度の制限などにより、投射可能な情報量に制限が生じていた。   A projection device is known that drives a display element based on an input image signal and projects an image related to the image signal onto a screen, a wall surface, or the like. In such a projection apparatus, the amount of information that can be projected is limited due to a limitation on the mechanism that defines the projection direction of the projection means included in the projection apparatus or a limitation on the resolution of the display element.

そこで、入力された画像信号に係る画像の解像度が、投射装置が備える表示素子の解像度よりも大きい場合に、投射される画像の情報量を減らして画像の投射を行うようにした投射装置が開発された。   Therefore, a projection device has been developed that projects an image by reducing the amount of information of the projected image when the resolution of the image related to the input image signal is larger than the resolution of the display element included in the projection device. It was done.

その第1の例として、入力された画像信号に係る画像の解像度を減らし、投射される画像の大きさ(面積)を表示素子の解像度に基づき投射可能な大きさ(面積)まで縮小してから、その縮小された画像の投射を行う投射装置を挙げることができる。また、第2の例として、入力された画像信号に係る画像から一部の領域を切り出し、その切り出された領域に係る画像のみを投射する投射装置を挙げることができる。後者の例の投射装置には、切り出され投射される領域を連続的に変更していく、所謂スクロールなどによって、入力された画像信号に係る画像全体を投射可能とするものもある。   As a first example, after reducing the resolution of the image related to the input image signal and reducing the size (area) of the projected image to a size (area) that can be projected based on the resolution of the display element. And a projection device that projects the reduced image. Further, as a second example, a projection device that cuts out a partial area from an image related to an input image signal and projects only an image related to the cut out area can be cited. In the latter example of the projection apparatus, there is a projection apparatus that can project an entire image related to an input image signal by so-called scrolling or the like that continuously changes a cut and projected area.

ところが、上述した第1の例の投射装置は、入力された画像信号に係る画像全体を投射することができる一方で、解像度の低減に基づく画像の大きさの縮小処理により、被投射媒体上に表示される画像の品質が低下してしまうという問題がある。別の側面から述べると、画像の大きさの縮小処理により、入力された画像信号が有している高い解像度が無駄になってしまうという問題があるとも言える。   However, while the projection apparatus according to the first example described above can project the entire image related to the input image signal, the image size reduction process based on the resolution reduction reduces the image size onto the projection target medium. There is a problem that the quality of the displayed image is degraded. From another aspect, it can be said that there is a problem that the high resolution of the input image signal is wasted due to the image size reduction processing.

また、上述した、第2の例の投射装置は、被投射媒体上に表示される画像においても、その画像信号の有する解像度を保持することができる。ところが、この第2の例の投射装置は、入力された画像信号に係る画像の全体を一度に投射することができないとう問題を有する。   Moreover, the projection apparatus of the second example described above can maintain the resolution of the image signal even in the image displayed on the projection medium. However, the projection apparatus of the second example has a problem that the entire image related to the input image signal cannot be projected at a time.

これに対して、特許文献1には、本体の姿勢や位置を検出し、その検出結果に基づき原表示画像から実際に表示する実表示画像を抽出し、その実表示画像を投射すると共に、ユーザがそのプロジェクタを上下左右に移動させることで実表示画像として抽出される領域を原表示画像内で上下左右に変更するプロジェクタが開示されている。特許文献1のプロジェクタによれば、ユーザは、被投射媒体に対する本体の姿勢や被投射媒体までの距離を調整することで、投射させたい領域の画像のみを必要に応じて適宜投射させることができる。   On the other hand, Patent Document 1 detects the posture and position of the main body, extracts an actual display image to be actually displayed from the original display image based on the detection result, and projects the actual display image. A projector is disclosed in which an area extracted as an actual display image is changed vertically and horizontally in the original display image by moving the projector up and down and left and right. According to the projector of Patent Document 1, the user can appropriately project only an image of an area desired to be projected by adjusting the posture of the main body with respect to the projection medium and the distance to the projection medium. .

特開2005−43570号公報JP 2005-43570 A

しかしながら、特許文献1では、例えば投射される表示画像を撮像素子としてのCCD(Charge Coupled Device)で撮像して、プロジェクタの姿勢を検出しているため、姿勢検出の精度が表示画像の内容に依存してしまうおそれがあるという問題点があった。例えば、暗くした室内において夜のシーンなど暗い画面を投射させた場合に、姿勢の検出ができなくなるおそれがある。また、姿勢検出を、CCDによる撮像画像を解析して行っているので、姿勢検出の結果の表示画像への反映に遅延が生じてしまうという問題点があった。   However, in Patent Document 1, for example, a projected display image is captured by a CCD (Charge Coupled Device) as an image sensor, and the attitude of the projector is detected. Therefore, the accuracy of attitude detection depends on the content of the display image. There was a problem that there was a risk of it. For example, when a dark screen such as a night scene is projected in a dark room, the posture may not be detected. In addition, since posture detection is performed by analyzing an image captured by a CCD, there is a problem that a delay occurs in reflecting the result of posture detection on a display image.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表示素子の解像度よりも高解像度の画像をより高品位に投射することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to project an image having a higher resolution than that of a display element with higher quality.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像データに従い画素単位で光を変調する光変調素子と、光変調素子で変調された光を投射する投射部と、投射部が光変調素子で変調された光を投射する画角を導出する画角導出部と、投射部の投射方向を第1の投射方向から第2の投射方向まで、最小可変角度に基づいて変更する投射方向変更部と、第1の投射方向と、投射方向変更部が変更した投射方向との間の投射角を導出する投射角導出部と、入力された入力画像データを記憶する記憶部と、投射部が第1の投射方向から第2の投射方向に亘って投射する場合に、投射部が投射する画像データとして、画角および投射角に基づいて、記憶部に記憶された入力画像データの画像の一部の領域を切り出した切り出し画像データを所定周期で生成する画像切り出し部とを有し、最小可変角度は、画角と、光変調素子が光を変調する有効領域の画素単位でのサイズとに基づき決定されることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a light modulation element that modulates light in pixel units according to image data, a projection unit that projects light modulated by the light modulation element, and a projection unit Changes the projection direction of the projection unit from the first projection direction to the second projection direction based on the minimum variable angle. A projection angle deriving unit for deriving a projection angle between the projection direction changing unit, the first projection direction, and the projection direction changed by the projection direction changing unit; and a storage unit for storing input image data that has been input; When the projection unit projects from the first projection direction to the second projection direction, the image data projected by the projection unit is input image data stored in the storage unit based on the angle of view and the projection angle. Extracted image data obtained by extracting a part of the image And an image clipping unit for generating a constant period, the minimum variable angle, the angle of view, the light modulation element, characterized in that it is determined based on the size in pixels of the effective region for modulating light.

また、本発明は、画像データに従い画素単位で光を変調する光変調素子で変調された光を投射する投射部が光変調素子で変調された光を投射する画角を導出する画角導出ステップと、投射部の投射方向を第1の投射方向から第2の投射方向まで、最小可変角度に基づいて変更する投射方向変更ステップと、第1の投射方向と、投射方向変更ステップで変更された投射方向との間の投射角を導出する投射角導出ステップと、入力された入力画像データを記憶する記憶ステップと、投射部が第1の投射方向から第2の投射方向に亘って投射する場合に、投射部が投射する画像データとして、画角および投射角に基づいて、記憶ステップで記憶された入力画像データの画像の一部の領域を切り出した切り出し画像データを所定周期で生成する画像切り出しステップとを有し、最小可変角度は、画角と、光変調素子が光を変調する有効領域の画素単位でのサイズとに基づき決定されることを特徴とする。   Further, the present invention provides an angle-of-view derivation step in which a projection unit that projects light modulated by a light modulation element that modulates light in units of pixels according to image data derives an angle of view for projecting light modulated by the light modulation element. And the projection direction changing step for changing the projection direction of the projection unit from the first projection direction to the second projection direction based on the minimum variable angle, the first projection direction, and the projection direction changing step. A projection angle deriving step for deriving a projection angle between the projection direction, a storage step for storing input image data that has been input, and a case where the projection unit projects from the first projection direction to the second projection direction. In addition, as the image data projected by the projection unit, image segmentation that generates segmented image data in which a part of the image of the input image data stored in the storage step is segmented based on the angle of view and the projection angle is generated at a predetermined cycle. Out and a step, the minimum variable angle, the angle of view, the light modulation element, characterized in that it is determined based on the size in pixels of the effective region for modulating light.

本発明によれば、表示素子の解像度よりも高解像度の画像をより高品位に投射することが可能となるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to project an image with a higher resolution than that of the display element with higher quality.

図1は、第1の実施形態に適用可能なプロジェクタ装置の一例の外観を示す略線図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an appearance of an example of a projector device applicable to the first embodiment. 図2は、ドラム部を回転駆動するための一例の構成を示す略線図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration for rotationally driving the drum unit. 図3は、ドラム部の各姿勢を説明するための略線図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining each posture of the drum portion. 図4は、回路部および光学エンジン部の一例の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the circuit unit and the optical engine unit. 図5は、メモリに格納される画像データの切り出し処理を概略的に示す略線図である。FIG. 5 is a schematic diagram schematically illustrating a process of extracting image data stored in the memory. 図6は、ドラム部が初期位置の場合の切り出し領域指定の例を示す略線図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of specifying a cutout region when the drum unit is at the initial position. 図7は、投射角θに対する切り出し領域の設定について説明するための略線図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the setting of the cutout region with respect to the projection angle θ. 図8は、光学ズームを行った場合の切り出し領域の指定について説明するための略線図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the designation of the cutout region when optical zoom is performed. 図9は、画像の投射位置に対してオフセットが与えられた場合について説明するための略線図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a case where an offset is given to the projection position of an image. 図10は、垂直な面に対して投射される画像について説明するための略線図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining an image projected onto a vertical plane. 図11は、垂直な面に対して投射される画像について説明するための略線図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining an image projected onto a vertical plane. 図12は、メモリのアクセス制御について説明するための略線図である。FIG. 12 is a schematic diagram for explaining memory access control. 図13は、メモリのアクセス制御について説明するための略線図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining memory access control. 図14は、メモリのアクセス制御について説明するための略線図である。FIG. 14 is a schematic diagram for explaining memory access control. 図15は、メモリのアクセス制御について説明するための略線図である。FIG. 15 is a schematic diagram for explaining memory access control. 図16は、プロジェクタ装置において画像データによる画像を投射する際の処理の流れを示す一例のフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart of an example showing a flow of processing when projecting an image based on image data in the projector apparatus. 図17は、入力画像データの全領域を投射角θに応じて移動させながら投射させることを説明する図である。FIG. 17 is a diagram for explaining the projection while moving the entire area of the input image data according to the projection angle θ. 図18は、投射角θがある程度高速に変化した場合の投射画像について説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining a projected image when the projection angle θ changes at a certain high speed. 図19は、投射レンズから投射画像が投射される様子を模式的に示す模式図である。FIG. 19 is a schematic diagram schematically showing how a projection image is projected from the projection lens. 図20は、残像現象について概略的に説明するための図である。FIG. 20 is a diagram for schematically explaining the afterimage phenomenon. 図21は、投射画像高品位化の第2の方法によるモータ制御の一例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of motor control according to the second method for improving the quality of a projected image. 図22は、投射画像高品位化の第2の方法による駆動パルスの他の例を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing another example of the drive pulse by the second method for improving the quality of the projected image. 図23は、投射禁止期間についてより具体的に説明するための図である。FIG. 23 is a diagram for more specifically explaining the projection prohibition period. 図24−1は、光源の点灯を制御して投射を禁止するプロジェクタ装置の一例の構成を示すブロック図である。FIG. 24-1 is a block diagram illustrating a configuration of an example of a projector device that controls lighting of a light source and prohibits projection. 図24−2は、表示素子の駆動のオン/オフを切り替えて投射を禁止するプロジェクタ装置の一例の構成を示すブロック図である。FIG. 24-2 is a block diagram illustrating a configuration of an example of a projector device that prohibits projection by switching on / off driving of the display element. 図24−3は、シャッタの開閉を切り替えて投射を禁止するプロジェクタ装置の一例の構成を示すブロック図である。FIG. 24-3 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a projector apparatus that prohibits projection by switching between opening and closing of the shutter. 図24−4は、黒画像を挿入して投射を禁止するプロジェクタ装置の一例の構成を示すブロック図である。FIG. 24-4 is a block diagram illustrating a configuration of an example of a projector device that inserts a black image and prohibits projection. 図25は、第2の実施形態によるプロジェクタ装置の外観の例を示す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the appearance of the projector device according to the second embodiment. 図26は、第2の実施形態によるプロジェクタ装置の台座の外観の例を示す図である。FIG. 26 is a diagram illustrating an example of the appearance of a pedestal of the projector device according to the second embodiment. 図27は、第2の実施形態によるプロジェクタ装置のターンテーブルを裏面側から見た図である。FIG. 27 is a view of the turntable of the projector device according to the second embodiment as viewed from the back side. 図28は、第2の実施形態による入力画像データと投射画像データとの関係の例を模式的に示す模式図である。FIG. 28 is a schematic diagram schematically illustrating an example of a relationship between input image data and projection image data according to the second embodiment.

以下に図面を参照しながら、本発明に係る画像投射装置および画像投射方法の好適な実施形態を説明する。かかる実施形態に示す具体的な数値および外観構成などは、本発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本発明に直接関係のない要素は詳細な説明および図示を省略している。   Hereinafter, preferred embodiments of an image projection apparatus and an image projection method according to the present invention will be described with reference to the drawings. Specific numerical values and appearance configurations shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the present invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. Detailed explanation and illustration of elements not directly related to the present invention are omitted.

<第1の実施形態>
<画像投射装置の外観>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像投射装置(プロジェクタ装置)1の外観の例を示す図である。図1(a)はプロジェクタ装置1を操作部が設けられる第1面側から見た斜視図、図1(b)はプロジェクタ装置1を操作部と対向する側の第2面側から見た斜視図である。プロジェクタ装置1は、ドラム部10と基台20とを備える。ドラム部10は基台20に対して回転駆動が可能な回転体である。そして、基台20がそのドラム部10を回転可能に支持する支持部や、ドラム部10の回転駆動制御や画像処理制御等の各種制御を行う回路部を有する。
<First Embodiment>
<Appearance of image projector>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the appearance of an image projection apparatus (projector apparatus) 1 according to the first embodiment of the present invention. 1A is a perspective view of the projector device 1 viewed from the first surface side where the operation unit is provided, and FIG. 1B is a perspective view of the projector device 1 viewed from the second surface side facing the operation unit. FIG. The projector device 1 includes a drum unit 10 and a base 20. The drum unit 10 is a rotating body that can be rotationally driven with respect to the base 20. The base 20 includes a support unit that rotatably supports the drum unit 10, and a circuit unit that performs various controls such as rotation drive control and image processing control of the drum unit 10.

ドラム部10は、基台20の一部である側板部21aおよび21bの内側に設けられた、ベアリングなどからなる、図示しない回転軸によって回転駆動可能に支持される。ドラム部10の内部には、光源と、光源から射出された光を画像データに従い変調する表示素子と、表示素子を駆動する駆動回路と、表示素子で変調された光を外部に投射する光学系を含む光学エンジン部と、光源などを冷却するためのファンなどによる冷却手段とが設けられている。   The drum unit 10 is rotatably supported by a rotation shaft (not shown) made of a bearing or the like provided inside the side plate parts 21a and 21b that are a part of the base 20. Inside the drum unit 10, a light source, a display element that modulates light emitted from the light source according to image data, a drive circuit that drives the display element, and an optical system that projects the light modulated by the display element to the outside And an optical engine section including a cooling means using a fan or the like for cooling the light source or the like.

ドラム部10は、窓部11および13が設けられる。窓部11は、上述した光学系の投射レンズ12から投射された光が外部に照射されるように設けられる。窓部13は、例えば赤外線や超音波などを利用して被投射媒体までの距離を導出する距離センサが設けられる。また、ドラム部10には、ファンによる放熱のための吸排気を行う吸排気口22aを備えている。   The drum unit 10 is provided with windows 11 and 13. The window part 11 is provided so that the light projected from the projection lens 12 of the optical system described above is irradiated to the outside. The window 13 is provided with a distance sensor that derives the distance to the projection medium using, for example, infrared rays or ultrasonic waves. In addition, the drum unit 10 includes an intake / exhaust port 22a for performing intake / exhaust for heat dissipation by the fan.

基台20の内部には、回路部の各種基板や電源部、ドラム部10を回転駆動するための駆動部などが設けられている。なお、この駆動部によるドラム部10の回転駆動については、後述する。基台20の上記第1面側には、ユーザがこのプロジェクタ装置1を制御するために各種操作を入力するための操作部14と、ユーザが図示しないリモートコントロールコマンダを使用してこのプロジェクタ装置1を遠隔制御する際の、リモートコントロールコマンダから送信された信号を受信する受信部15とが設けられている。操作部14は、ユーザの操作入力を受け付ける各種操作子や、このプロジェクタ装置1の状態を表示するための表示部などを有している。   Inside the base 20, various substrates and power supply units of the circuit unit, a driving unit for rotationally driving the drum unit 10, and the like are provided. The rotation driving of the drum unit 10 by this driving unit will be described later. On the first surface side of the base 20, the projector device 1 uses an operation unit 14 for a user to input various operations to control the projector device 1 and a remote control commander (not shown). And a receiving unit 15 for receiving a signal transmitted from the remote control commander when the remote control is performed. The operation unit 14 includes various operators that receive user operation inputs, a display unit for displaying the state of the projector device 1, and the like.

基台20の上記第1面側および上記第2面側には、それぞれ吸排気口16aおよび16bが設けられ、回転駆動されてドラム部10の吸排気口22aが基台20側を向いた姿勢をとっている場合でも、ドラム部10内の放熱効率を低下させないよう、吸気または排気を行うことが可能となっている。また、筐体の側面に設けられる吸排気口17は、回路部の放熱のための吸排気を行う。   Intake and exhaust ports 16a and 16b are provided on the first surface side and the second surface side of the base 20, respectively, and are driven to rotate so that the intake and exhaust ports 22a of the drum portion 10 face the base 20 side. Even when taking the above, intake or exhaust can be performed so as not to lower the heat radiation efficiency in the drum unit 10. The intake / exhaust port 17 provided on the side surface of the casing performs intake / exhaust for heat dissipation of the circuit unit.

<ドラム部の回転駆動>
図2は、基台20に設けられた駆動部32によるドラム部10の回転駆動について説明するための図である。図2(a)は、ドラム部10のカバーなどを取り去った状態のドラム30と、基台20に設けられた駆動部32の構成を示す図である。ドラム30には、上述の窓部11に対応する窓部34と、窓部13に対応する窓部33とが設けられている。ドラム30は回転軸36を有し、この回転軸36により、支持部31aおよび31bに設けられた、ベアリングを用いた軸受け37に対して回転駆動可能に取り付けられる。
<Drum section rotation drive>
FIG. 2 is a diagram for explaining the rotational driving of the drum unit 10 by the driving unit 32 provided on the base 20. FIG. 2A is a diagram illustrating a configuration of the drum 30 in a state where the cover of the drum unit 10 and the like are removed, and the driving unit 32 provided on the base 20. The drum 30 is provided with a window portion 34 corresponding to the window portion 11 and a window portion 33 corresponding to the window portion 13. The drum 30 has a rotating shaft 36, and is attached to the bearing 37 using a bearing provided on the support portions 31 a and 31 b by the rotating shaft 36 so as to be rotationally driven.

ドラム30の一方の面には、円周上にギア35が設けられている。支持部31bに設けられた駆動部32により、ギア35を介してドラム30が回転駆動される。ギア35の内周部の突起46aおよび46bは、ドラム30の回転動作の始点ならびに終点を検出するために設けられる。   On one surface of the drum 30, a gear 35 is provided on the circumference. The drum 30 is rotationally driven through the gear 35 by the drive unit 32 provided in the support unit 31b. The protrusions 46 a and 46 b on the inner peripheral portion of the gear 35 are provided for detecting the start point and the end point of the rotation operation of the drum 30.

図2(b)は、ドラム30および基台20に設けられた駆動部32の構成をより詳細に示すための拡大図である。駆動部32は、モータ40を有すると共に、モータ40の回転軸により直接駆動されるウォームギア41、ウォームギア41による回転を伝達するギア42aおよび42b、ならびに、ギア42bから伝達された回転をドラム30のギア35に伝達するギア43を含むギア群を有する。このギア群によりモータ40の回転をギア35に伝達することで、ドラム30をモータ40の回転に応じて回転させることができる。モータ40としては、例えば所定のパルス幅の駆動パルスにより所定角度毎の回転制御を行うステッピングモータを適用することができる。   FIG. 2B is an enlarged view for showing the configuration of the drive unit 32 provided on the drum 30 and the base 20 in more detail. The drive unit 32 includes a motor 40, a worm gear 41 that is directly driven by the rotation shaft of the motor 40, gears 42 a and 42 b that transmit the rotation by the worm gear 41, and the rotation transmitted from the gear 42 b to the gear of the drum 30. And a gear group including a gear 43 that transmits to 35. By transmitting the rotation of the motor 40 to the gear 35 by this gear group, the drum 30 can be rotated according to the rotation of the motor 40. As the motor 40, for example, a stepping motor that performs rotation control for each predetermined angle by a drive pulse having a predetermined pulse width can be applied.

支持部31bに対して、フォトインタラプタ51aおよび51bが設けられる。フォトインタラプタ51aおよび51bは、それぞれ、ギア35の内周部に設けられる突起46bおよび46aを検出する。フォトインタラプタ51aおよび51bの出力信号は、後述する回転制御部104に供給される。第1の実施形態では、フォトインタラプタ51aに突起46bが検出されることで、回転制御部104は、ドラム30の姿勢が回転動作の終点に達した姿勢であると判断する。また、フォトインタラプタ51bに突起46aが検出されることで、回転制御部104は、ドラム30の姿勢が回転動作の始点に達した姿勢であると判断する。   Photo interrupters 51a and 51b are provided for the support portion 31b. The photo interrupters 51a and 51b detect protrusions 46b and 46a provided on the inner periphery of the gear 35, respectively. Output signals from the photo interrupters 51a and 51b are supplied to a rotation control unit 104 described later. In the first embodiment, when the protrusion 46b is detected on the photo interrupter 51a, the rotation control unit 104 determines that the posture of the drum 30 has reached the end point of the rotation operation. Further, when the protrusion 46a is detected on the photo interrupter 51b, the rotation control unit 104 determines that the posture of the drum 30 is the posture that has reached the starting point of the rotation operation.

以下、フォトインタラプタ51bに突起46aが検出される位置から、フォトインタラプタ51aに突起46bが検出される位置まで、ドラム30の円周における長さが大きい方の弧を介してドラム30が回転する方向を、正方向とする。すなわち、ドラム30の回転角は、正方向に向けて増加する。   Hereinafter, from the position where the protrusion 46a is detected on the photo interrupter 51b to the position where the protrusion 46b is detected on the photo interrupter 51a, the direction in which the drum 30 rotates through the arc having the longer length on the circumference of the drum 30 Is the positive direction. That is, the rotation angle of the drum 30 increases in the positive direction.

なお、第1の実施形態では、フォトインタラプタ51bが突起46aを検出する検出位置と、フォトインタラプタ51aが突起46bを検出する検出位置との間の回転軸36を挟む角度が270°になるように、フォトインタラプタ51aおよび51b、ならびに、突起46aおよび46bがそれぞれ配される。   In the first embodiment, the angle between which the rotation axis 36 is sandwiched between the detection position where the photo interrupter 51b detects the protrusion 46a and the detection position where the photo interrupter 51a detects the protrusion 46b is 270 °. , Photo interrupters 51a and 51b and protrusions 46a and 46b are arranged, respectively.

例えば、モータ40としてステッピングモータを適用した場合、フォトインタラプタ51bによる突起46aの検出タイミングと、モータ40を駆動するための駆動パルス数とに基づき、ドラム30の姿勢を特定し、投射レンズ12による投射角を求めることができる。   For example, when a stepping motor is applied as the motor 40, the attitude of the drum 30 is specified based on the detection timing of the protrusion 46a by the photo interrupter 51b and the number of drive pulses for driving the motor 40, and the projection by the projection lens 12 is performed. The angle can be determined.

なお、モータ40は、ステッピングモータに限らず、例えばDCモータを適用することもできる。この場合、例えば、図2(b)に示されるように、ギア43に対して同一軸上にギア43と共に回転するコードホイール44を設けると共に、支持部31bに対してフォトリフレクタ50aおよび50bを設け、ロータリエンコーダを構成する。   The motor 40 is not limited to a stepping motor, and for example, a DC motor can be applied. In this case, for example, as shown in FIG. 2B, a code wheel 44 that rotates together with the gear 43 is provided on the same axis with respect to the gear 43, and photo reflectors 50a and 50b are provided on the support portion 31b. The rotary encoder is configured.

コードホイール44は、例えば、半径方向に位相が異ならされる透過部45aおよび反射部45bが設けられる。フォトリフレクタ50aおよび50bにより、コードホイール44からのそれぞれの位相の反射光を受光することで、ギア43の回転速度と回動方向とを検出できる。そして、これら検出されたギア43の回転速度および回動方向に基づいてドラム30の回転速度および回動方向が導出される。導出されたドラム30の回転速度および回動方向と、フォトインタラプタ51aによる突起46bの検出結果とに基づき、ドラム30の姿勢を特定し、投射レンズ12による投射角を求めることができる。   The code wheel 44 is provided with, for example, a transmission part 45a and a reflection part 45b whose phases are different in the radial direction. By receiving the reflected light of each phase from the code wheel 44 by the photo reflectors 50a and 50b, the rotational speed and the rotational direction of the gear 43 can be detected. Based on the detected rotation speed and rotation direction of the gear 43, the rotation speed and rotation direction of the drum 30 are derived. Based on the derived rotation speed and rotation direction of the drum 30 and the detection result of the protrusion 46b by the photo interrupter 51a, the posture of the drum 30 can be specified and the projection angle by the projection lens 12 can be obtained.

上述のような構成において、ドラム部10の初期姿勢を、投射レンズ12による投射方向が鉛直方向を向いている姿勢とする。したがって、初期状態では、投射レンズ12が完全に基台20に隠れている。図3(a)は、初期姿勢のドラム部10の様子を示す。第1の実施形態では、この初期姿勢においてフォトインタラプタ51bに突起46aが検出され、後述する回転制御部104により、ドラム30が回転動作の始点に達していると判断される。   In the configuration as described above, the initial posture of the drum unit 10 is a posture in which the projection direction by the projection lens 12 is directed in the vertical direction. Therefore, in the initial state, the projection lens 12 is completely hidden by the base 20. FIG. 3A shows the state of the drum unit 10 in the initial posture. In the first embodiment, the protrusion 46a is detected on the photo interrupter 51b in this initial posture, and the rotation control unit 104 described later determines that the drum 30 has reached the starting point of the rotation operation.

なお、以下では、特に記載のない限り、「ドラム部10の方向」および「ドラム部10の角度」がそれぞれ「投射レンズ12による投射方向」および「投射レンズ12による投射角」と同義であるものとする。   In the following description, unless otherwise specified, “the direction of the drum unit 10” and “the angle of the drum unit 10” are synonymous with “the projection direction by the projection lens 12” and “the projection angle by the projection lens 12”, respectively. And

プロジェクタ装置1が起動されると、投射レンズ12による投射方向が上記第1面側を向くように、駆動部32がドラム部10の回転を開始する。その後、ドラム部10は、例えば、ドラム部10の方向すなわち投射レンズ12による投射方向が第1面側において水平になる位置まで回転し、回転を一旦停止したとする。この、投射レンズ12による投射方向が第1面側において水平になった場合の投射レンズ12の投射角を、投射角0°と定義する。図3(b)に、投射角0°のときの、ドラム部10(投射レンズ12)の姿勢の様子を示す。以下、この投射角0°の姿勢のときを基準として、投射角θとなるドラム部10(投射レンズ12)の姿勢を、θ姿勢と呼ぶ。   When the projector device 1 is activated, the drive unit 32 starts rotating the drum unit 10 so that the projection direction by the projection lens 12 faces the first surface side. Thereafter, the drum unit 10 is rotated to a position where the direction of the drum unit 10, that is, the projection direction by the projection lens 12 becomes horizontal on the first surface side, and the rotation is temporarily stopped. The projection angle of the projection lens 12 when the projection direction by the projection lens 12 is horizontal on the first surface side is defined as a projection angle of 0 °. FIG. 3B shows the posture of the drum unit 10 (projection lens 12) when the projection angle is 0 °. Hereinafter, the posture of the drum unit 10 (projection lens 12) having the projection angle θ is referred to as the θ posture with reference to the posture of the projection angle 0 °.

例えば、0°姿勢において画像データが入力され、光源が点灯されたとする。ドラム部10において、光源から射出された光が、駆動回路により駆動された表示素子により画像データに従い変調されて光学系に入射される。そして、画像データに従い変調された光が、投射レンズ12から水平方向に投射され、スクリーンや壁面などの被投射媒体に照射される。   For example, assume that image data is input in a 0 ° posture and the light source is turned on. In the drum unit 10, the light emitted from the light source is modulated in accordance with the image data by the display element driven by the drive circuit and is incident on the optical system. The light modulated in accordance with the image data is projected from the projection lens 12 in the horizontal direction, and irradiated onto a projection medium such as a screen or a wall surface.

ユーザは、操作部14などを操作することで、画像データによる投射レンズ12からの投射を行ったまま、回転軸36を中心に、ドラム部10を回転させることができる。例えば、0°姿勢から正方向にドラム部10を回転させて回転角を90°として(90°姿勢)、投射レンズ12からの光を基台20の底面に対して垂直上向きに投射させることができる。図3(c)は、投射角θが90°のときの姿勢、つまり90°姿勢のドラム部10の様子を示す。   The user can rotate the drum unit 10 around the rotation shaft 36 while operating the operation unit 14 or the like while performing projection from the projection lens 12 using image data. For example, the drum unit 10 is rotated in the positive direction from the 0 ° posture to set the rotation angle to 90 ° (90 ° posture), and the light from the projection lens 12 is projected vertically upward with respect to the bottom surface of the base 20. it can. FIG. 3C shows the posture of the drum unit 10 in the posture when the projection angle θ is 90 °, that is, in the 90 ° posture.

ドラム部10は、90°姿勢からさらに正方向に回転させることができる。この場合、投射レンズ12の投射方向は、基台20の底面に対して垂直上向きの方向から、上記第2面側の方向に変化していく。図3(d)は、ドラム部10が図3(c)の90°姿勢からさらに正方向に回転され、投射角θが180°のときの姿勢、つまり180°姿勢となった様子を示す。第1の実施形態に係るプロジェクタ装置1では、この180°姿勢においてフォトインタラプタ51aに突起46bが検出され、後述する回転制御部104により、ドラム30の回転動作の終点に達したと判断される。   The drum unit 10 can be further rotated in the forward direction from the 90 ° posture. In this case, the projection direction of the projection lens 12 changes from the upward direction perpendicular to the bottom surface of the base 20 to the second surface side. FIG. 3D shows a state where the drum unit 10 is further rotated in the positive direction from the 90 ° posture of FIG. 3C, and is in a posture when the projection angle θ is 180 °, that is, a 180 ° posture. In the projector device 1 according to the first embodiment, the protrusion 46b is detected on the photo interrupter 51a in this 180 ° attitude, and the rotation control unit 104 described later determines that the end point of the rotation operation of the drum 30 has been reached.

詳細は後述するが、第1の実施形態によるプロジェクタ装置1は、投射を行ったまま、例えば図3(b)〜図3(d)に示されるようにしてドラム部10を回転させることで、投射レンズ12による投射角に応じて、画像データにおける投射領域を変化(移動)させることができる。これにより、投射された画像の内容および当該投射された画像の被投射媒体における投射位置の変化と、入力された画像データに係る全画像領域における投射する画像として切り出された画像領域の内容および位置の変化とを対応させることができる。したがって、ユーザは、入力画像データに係る全画像領域中のどの領域が投射されているかを、投射された画像の被投影媒体における位置に基づき直感的に把握することができると共に、投射された画像の内容を変更する操作を直感的に行うことができる。   Although details will be described later, the projector device 1 according to the first embodiment rotates the drum unit 10 as shown in, for example, FIGS. 3B to 3D while performing projection, The projection area in the image data can be changed (moved) according to the projection angle by the projection lens 12. As a result, the content of the projected image, the change in the projection position of the projected image on the projection medium, and the content and position of the image area cut out as an image to be projected in the entire image area related to the input image data It is possible to correspond to the change of. Therefore, the user can intuitively grasp which area of all the image areas related to the input image data is projected based on the position of the projected image on the projection medium, and the projected image. It is possible to intuitively perform operations for changing the contents of the.

また、光学系は、光学ズーム機構を備えており、操作部14に対する操作により、投射画像が被投射媒体に投射される際の大きさを拡大・縮小することができる。なお、以下では、この光学系による投射画像が被投射媒体に投射される際の大きさの拡大・縮小を、単に「ズーム」ということもある。例えば、光学系がズームを行った場合、投射画像は、そのズームが行われた時点の光学系の光軸を中心に拡大・縮小されることになる。   Further, the optical system includes an optical zoom mechanism, and the size when the projected image is projected onto the projection medium can be enlarged or reduced by an operation on the operation unit 14. Hereinafter, the enlargement / reduction of the size when the projection image by the optical system is projected onto the projection medium may be simply referred to as “zoom”. For example, when the optical system performs zooming, the projected image is enlarged / reduced around the optical axis of the optical system at the time when the zooming is performed.

ユーザがプロジェクタ装置1による投射画像の投射を終了し、操作部14に対してプロジェクタ装置1の停止を指示する操作を行いプロジェクタ装置1を停止させると、先ず、ドラム部10が初期姿勢に戻るように回転制御される。ドラム部10が鉛直方向を向き、初期姿勢に戻ったことが検出されると、光源が消灯され、光源の冷却に要する所定時間の後、電源がOFFとされる。ドラム部10を鉛直方向に向けてから電源をOFFとすることで、非使用時に投射レンズ12のレンズ表面が汚れるのを防ぐことができる。   When the user ends the projection of the projection image by the projector device 1 and performs an operation for instructing the operation unit 14 to stop the projector device 1, the projector device 1 is stopped. First, the drum unit 10 returns to the initial posture. The rotation is controlled. When it is detected that the drum unit 10 is directed in the vertical direction and returned to the initial posture, the light source is turned off, and the power is turned off after a predetermined time required for cooling the light source. By turning off the power after the drum unit 10 is directed in the vertical direction, it is possible to prevent the lens surface of the projection lens 12 from becoming dirty when not in use.

<プロジェクタ装置1の内部構成>
次に、上述したような、第1の実施形態に係るプロジェクタ装置1の動作を実現するための構成について説明する。図4は、プロジェクタ装置1において、基台20内に設けられる回路部、ならびに、ドラム部10内に設けられる光学エンジン部110の一例の構成を示す。
<Internal configuration of projector apparatus 1>
Next, a configuration for realizing the operation of the projector device 1 according to the first embodiment as described above will be described. FIG. 4 shows an exemplary configuration of the circuit unit provided in the base 20 and the optical engine unit 110 provided in the drum unit 10 in the projector device 1.

光学エンジン部110は、光源111、表示素子114および投射レンズ12を含む。光源111は、例えばそれぞれ赤色(R)、緑色(G)および青色(B)を発光する3のLED(Light Emitting Diode)を含む。光源111から射出されたRGB各色の光束は、それぞれ図示されない光学系を介して表示素子114に照射される。   The optical engine unit 110 includes a light source 111, a display element 114, and a projection lens 12. The light source 111 includes, for example, three LEDs (Light Emitting Diodes) that emit red (R), green (G), and blue (B), respectively. The RGB light beams emitted from the light source 111 are irradiated to the display element 114 through optical systems (not shown).

以下の説明において、表示素子114は、透過型液晶表示素子であり、例えば水平1280画素×垂直800画素のサイズを有するものとする。勿論、表示素子114のサイズはこの例に限定されるものではない。表示素子114は、図示されない駆動回路によって駆動され、RGB各色の光束を画像データに従いそれぞれ変調して射出する。表示素子114から射出された、画像データに従い変調されたRGB各色の光束は、図示されない光学系を介して投射レンズ12に入射され、プロジェクタ装置1の外部に投射される。   In the following description, the display element 114 is a transmissive liquid crystal display element, and has a size of, for example, horizontal 1280 pixels × vertical 800 pixels. Of course, the size of the display element 114 is not limited to this example. The display element 114 is driven by a driving circuit (not shown) and modulates and emits light beams of RGB colors according to image data. The RGB light beams modulated in accordance with the image data emitted from the display element 114 are incident on the projection lens 12 via an optical system (not shown) and projected outside the projector apparatus 1.

なお、表示素子114は、透過型液晶表示素子を用いた構成に限定されない。例えば、表示素子114として、LCOS(Liquid Crystal on Silicon)を用いた反射型液晶表示素子、あるいは、DMD(Digital Micromirror Device)で構成してもよい。その場合、適用する表示素子に応じた光学系および駆動回路でプロジェクタ装置1を構成するものとする。   Note that the display element 114 is not limited to a structure using a transmissive liquid crystal display element. For example, the display element 114 may be configured by a reflective liquid crystal display element using LCOS (Liquid Crystal on Silicon) or a DMD (Digital Micromirror Device). In this case, the projector apparatus 1 is configured with an optical system and a drive circuit corresponding to the display element to be applied.

投射レンズ12は、組み合わされた複数のレンズと、制御信号に応じてレンズを駆動するレンズ駆動部とを有する。例えば、レンズ駆動部は、窓部13に設けられた距離センサからの出力信号に基づき測距された結果に従い投射レンズ12に含まれるレンズを駆動して、フォーカス制御を行う。また、レンズ駆動部は、後述する画角制御部106から供給されるズーム命令に従いレンズを駆動して画角を変化させ、光学ズームの制御を行う。   The projection lens 12 includes a plurality of combined lenses and a lens driving unit that drives the lens in accordance with a control signal. For example, the lens driving unit performs focus control by driving a lens included in the projection lens 12 according to a result of distance measurement based on an output signal from a distance sensor provided in the window unit 13. The lens driving unit drives the lens in accordance with a zoom command supplied from an angle-of-view control unit 106 described later to change the angle of view, thereby controlling the optical zoom.

上述したように、光学エンジン部110は、回転機構部105により360°の回動を可能とされたドラム部10内に設けられる。回転機構部105は、図2を用いて説明した駆動部32と、ドラム部10側の構成であるギア35とを含み、モータ40の回転を利用してドラム部10を所定に回転させる。すなわち、この回転機構部105によって、投射レンズ12の投射方向が変更されることになる。   As described above, the optical engine unit 110 is provided in the drum unit 10 that can be rotated 360 ° by the rotation mechanism unit 105. The rotation mechanism unit 105 includes the drive unit 32 described with reference to FIG. 2 and the gear 35 that is the configuration on the drum unit 10 side, and rotates the drum unit 10 by using the rotation of the motor 40. That is, the rotation direction of the projection lens 12 is changed by the rotation mechanism unit 105.

プロジェクタ装置1の回路部は、画像切り出し部100と、メモリ101と、画像処理部102と、画像制御部103と、回転制御部104と、画角制御部106と、タイミングジェネレータ(TG)107と、CPU120とを含む。タイミングジェネレータ107は、垂直同期信号VDを生成し、画像処理部102と、画像制御部103と、回転制御部104と、表示素子114を駆動する図示されない駆動回路とに、生成した垂直同期信号VDを供給する。   The circuit unit of the projector device 1 includes an image cutout unit 100, a memory 101, an image processing unit 102, an image control unit 103, a rotation control unit 104, an angle of view control unit 106, and a timing generator (TG) 107. CPU120. The timing generator 107 generates a vertical synchronization signal VD, and generates the vertical synchronization signal VD to the image processing unit 102, the image control unit 103, the rotation control unit 104, and a drive circuit (not shown) that drives the display element 114. Supply.

CPU(Central Processing Unit)120は、それぞれ図示を省略するROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)が接続され、ROMに予め記憶されたプログラムに従い、RAMをワークメモリとして用いて、投射画像の投射、投射角の変更、画像の切り出しといった、プロジェクタ装置1の各種処理を統括的に制御する。   A CPU (Central Processing Unit) 120 is connected to a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) (not shown), respectively, and uses a RAM as a work memory in accordance with a program stored in the ROM in advance to project a projected image. Various processes of the projector apparatus 1 such as projection, change of the projection angle, and cropping of the image are comprehensively controlled.

例えば、CPU120は、ユーザ操作に応じて操作部14から供給された制御信号に基づき、プログラムに従いこのプロジェクタ装置1の各部を制御する。これにより、ユーザ操作に従ったプロジェクタ装置1の動作が可能となる。これに限らず、CPU120は、例えば図示されないデータ入力部から入力されたスクリプトに従いプロジェクタ装置1の各部を制御する。これにより、プロジェクタ装置1の動作の自動制御が可能となる。   For example, the CPU 120 controls each unit of the projector device 1 according to a program based on a control signal supplied from the operation unit 14 according to a user operation. Thereby, operation | movement of the projector apparatus 1 according to user operation is attained. For example, the CPU 120 controls each unit of the projector device 1 according to a script input from a data input unit (not shown). Thereby, the automatic control of the operation of the projector device 1 can be performed.

静止画像または動画像の画像データがプロジェクタ装置1に入力され、画像切り出し部100に供給される。画像切り出し部100は、供給された画像データをメモリ101に格納する。メモリ101は、画像データを画像単位で格納する。すなわち、画像データが静止画像データの場合は1枚の静止画像毎に、動画像データの場合は当該動画像データを構成するフレーム画像毎に、対応するデータを格納する。メモリ101は、例えば、デジタルハイビジョン放送の規格に対応し、1920画素×1080画素のフレーム画像を1または複数枚格納可能とされている。画像切り出し部100は、メモリ101に格納された画像データに係るフレーム画像の全領域から、画像制御部103が指定した画像領域を切り出して(抽出して)画像データとして出力する。   Image data of a still image or a moving image is input to the projector device 1 and supplied to the image cutout unit 100. The image cutout unit 100 stores the supplied image data in the memory 101. The memory 101 stores image data in units of images. That is, corresponding data is stored for each still image when the image data is still image data, and for each frame image constituting the moving image data when the image data is moving image data. The memory 101 corresponds to, for example, a digital high-definition broadcast standard, and can store one or more frame images of 1920 pixels × 1080 pixels. The image cutout unit 100 cuts out (extracts) an image region designated by the image control unit 103 from all regions of the frame image related to the image data stored in the memory 101 and outputs the image region as image data.

なお、入力画像データは、メモリ101における画像データの格納単位に対応したサイズに整形されて、プロジェクタ装置1に入力されると好ましい。この例では、入力画像データは、予め1920画素×1080画素に画像サイズを整形されてプロジェクタ装置1に入力される。これに限らず、任意のサイズで入力された画像データを1920画素×1080画素のサイズの画像データに整形する画像整形部を、プロジェクタ装置1の画像切り出し部100の前段に設けてもよい。   The input image data is preferably shaped into a size corresponding to the image data storage unit in the memory 101 and input to the projector device 1. In this example, the input image data is input to the projector apparatus 1 after the image size is shaped in advance to 1920 pixels × 1080 pixels. However, the present invention is not limited to this, and an image shaping unit that shapes image data input in an arbitrary size into image data having a size of 1920 pixels × 1080 pixels may be provided in the preceding stage of the image clipping unit 100 of the projector device 1.

画像処理部102に対して、画像切り出し部100から出力された画像データが供給される。画像処理部102は、画像処理を施した画像データを、タイミングジェネレータ107から供給される垂直同期信号VDに示されるタイミングに基づいて出力する。   The image data output from the image cutout unit 100 is supplied to the image processing unit 102. The image processing unit 102 outputs the image data subjected to the image processing based on the timing indicated by the vertical synchronization signal VD supplied from the timing generator 107.

画像処理部102は、例えば図示されないメモリを用いて、供給された画像データに対して画像処理を施す。例えば、画像処理部102は、画像切り出し部100から供給された画像データに対して、サイズが表示素子114のサイズに合致するようにサイズ変換処理を施す。画像処理部102は、それ以外にも様々な画像の処理を施すことが出来る。例えば、画像データに対するサイズ変換処理を、一般的な線形変換処理を用いて行うことができる。なお、画像切り出し部100から供給された画像データのサイズが表示素子114のサイズと合致している場合は、当該画像データをそのまま出力してもよい。   The image processing unit 102 performs image processing on the supplied image data using, for example, a memory (not shown). For example, the image processing unit 102 performs size conversion processing on the image data supplied from the image cutout unit 100 so that the size matches the size of the display element 114. The image processing unit 102 can perform various other types of image processing. For example, the size conversion process for the image data can be performed using a general linear conversion process. When the size of the image data supplied from the image cutout unit 100 matches the size of the display element 114, the image data may be output as it is.

さらには、画像処理部102は、投射される画像に対し、いわゆるキーストン補正に関する処理を施すこともできる。   Furthermore, the image processing unit 102 can perform a process related to so-called keystone correction on the projected image.

また、画像のアスペクト比を一定にして補間(オーバーサンプリング)することにより所定の特性の補間フィルタをかけて画像の一部または全部を大きくする、折り返し歪みをとるために縮小率に応じたローパスフィルタをかけて間引き(サブサンプリング)することにより画像の一部または全部を小さくする、又はフィルタをかけずにそのままの大きさとすることもできる。   Also, interpolation (oversampling) with a constant aspect ratio of the image applies an interpolation filter with a predetermined characteristic to enlarge part or all of the image, and a low-pass filter according to the reduction ratio to eliminate aliasing distortion It is also possible to reduce a part or all of the image by thinning (subsampling) over time or to keep the size as it is without applying a filter.

また、画像が斜め方向に投射されたときに、周辺部でフォーカスがずれて画像がぼけてしまうのを防止するために、ラプラシアンなどのオペレータ(もしくは一次元フィルタを水平方向と垂直方向にかけること)によるエッジ強調処理を行うことで投射された、上述の周辺部のぼけた画像部分のエッジを強調することができる。   In addition, when an image is projected in an oblique direction, an operator such as Laplacian (or a one-dimensional filter is applied in the horizontal and vertical directions to prevent the image from being out of focus and blurring in the periphery. The edge of the above-described blurred image portion in the peripheral portion can be emphasized by performing the edge enhancement processing according to (1).

さらには、上記キーストン補正などにより投射サイズ(面積)が変更されることで、画面全体の明るさが変化してしまうことを防止するために、明るさを均一に保つように、適応的な輝度調整を行うこともできる。そして、画像処理部102は、投射される画像テクスチャーの周辺部が斜め線を含むような場合には、エッジジャギが目立たないように、局所的なハーフトーンを混入したり、局所的なローパスフィルタを施したりして、エッジジャギをぼかすことで、斜め線がギザギザな線として観察されるのを防止することもできる。   Furthermore, in order to prevent the brightness of the entire screen from changing due to the projection size (area) being changed by the keystone correction or the like, adaptive brightness is maintained so that the brightness remains uniform. Adjustments can also be made. Then, when the peripheral portion of the projected image texture includes an oblique line, the image processing unit 102 mixes a local halftone so as not to make the edge jagged, or applies a local low-pass filter. It is possible to prevent the diagonal lines from being observed as jagged lines by blurring the edge jags.

画像処理部102から出力された画像データは、表示素子114に供給される。実際には、この画像データは、表示素子114を駆動する駆動回路に供給される。駆動回路は、供給された画像データおよび垂直同期信号VDに基づいて表示素子114を駆動する。例えば駆動回路は、表示素子114による表示を、タイミングジェネレータ107から供給される垂直同期信号VDのタイミングに従い更新する。   The image data output from the image processing unit 102 is supplied to the display element 114. In practice, this image data is supplied to a drive circuit that drives the display element 114. The drive circuit drives the display element 114 based on the supplied image data and the vertical synchronization signal VD. For example, the drive circuit updates the display by the display element 114 according to the timing of the vertical synchronization signal VD supplied from the timing generator 107.

回転制御部104は、例えば操作部14に対するユーザ操作に応じたCPU120からの命令に従い、ステッピングモータであるモータ40を駆動するための所定のパルス幅の駆動パルスを生成し、回転機構部105に供給する。回転制御部104は、タイミングジェネレータ107から供給される垂直同期信号VDに対して同期的に駆動パルスを生成する。   The rotation control unit 104 generates a drive pulse having a predetermined pulse width for driving the motor 40 that is a stepping motor, for example, according to a command from the CPU 120 according to a user operation on the operation unit 14 and supplies the drive pulse to the rotation mechanism unit 105. To do. The rotation control unit 104 generates a driving pulse in synchronization with the vertical synchronization signal VD supplied from the timing generator 107.

回転機構部105は、上述した駆動部32と、フォトインタラプタ51aおよび51bとを含む。回転機構部105において、駆動部32は、回転制御部104から供給される駆動パルスに従いモータ40を駆動して、ドラム部10(ドラム30)の回転動作を制御する。   The rotation mechanism unit 105 includes the above-described drive unit 32 and photo interrupters 51a and 51b. In the rotation mechanism unit 105, the drive unit 32 drives the motor 40 according to the drive pulse supplied from the rotation control unit 104 to control the rotation operation of the drum unit 10 (drum 30).

一方、回転制御部104に対して、回転機構部105から上述したフォトインタラプタ51aおよび51bの出力が供給される。回転制御部104は、例えばカウンタを有し、駆動パルスのパルス数を計数する。回転制御部104は、フォトインタラプタ51bの出力に基づき突起46aの検出タイミングを取得し、カウンタに計数されたパルス数を、この突起46aの検出タイミングでリセットする。回転制御部104は、カウンタに計数されたパルス数に基づき、ドラム部10(ドラム30)の角度を逐次的に求めることができ、ドラム部10の姿勢(角度)を取得できる。ドラム部10の角度を示す情報は、画像制御部103に供給される。このようにして、回転制御部104は、投射レンズ12の投射方向が変更された場合に、変更前の投射方向と変更後の投射方向との間の角度を導出することができる。   On the other hand, the output of the photo interrupters 51 a and 51 b described above is supplied from the rotation mechanism unit 105 to the rotation control unit 104. The rotation control unit 104 has a counter, for example, and counts the number of drive pulses. The rotation control unit 104 acquires the detection timing of the protrusion 46a based on the output of the photo interrupter 51b, and resets the number of pulses counted by the counter at the detection timing of the protrusion 46a. The rotation control unit 104 can sequentially obtain the angle of the drum unit 10 (drum 30) based on the number of pulses counted by the counter, and can acquire the attitude (angle) of the drum unit 10. Information indicating the angle of the drum unit 10 is supplied to the image control unit 103. In this way, when the projection direction of the projection lens 12 is changed, the rotation control unit 104 can derive an angle between the projection direction before the change and the projection direction after the change.

画角制御部106は、例えば操作部14に対するユーザ操作に応じたCPU120からの命令に従い、投射レンズ12に対してズーム指示、つまり画角の変更指示を出す。投射レンズ12のレンズ駆動部は、このズーム指示に従いレンズを駆動し、ズーム制御を行う。画角制御部106は、ズーム指示、及びそのズーム指示に係るズーム倍率等から導出された画角に関する情報を画像制御部103に供給する。   The angle-of-view control unit 106 issues a zoom instruction, that is, an angle-of-view change instruction to the projection lens 12 in accordance with, for example, a command from the CPU 120 according to a user operation on the operation unit 14. The lens driving unit of the projection lens 12 drives the lens according to the zoom instruction to perform zoom control. The angle-of-view control unit 106 supplies information related to the angle of view derived from the zoom instruction and the zoom magnification associated with the zoom instruction to the image control unit 103.

画像制御部103は、回転制御部104から供給される角度に関する情報と画角制御部106から供給される画角に関する情報とに基づき、画像切り出し部100による画像切り出し領域を指定する。このとき、画像制御部103は、画像データにおける切り出し領域を、投射レンズ12の変更の前後の投射方向間の角度に応じたライン位置に基づき指定する。画像制御部103は、画像切り出し部100に対して画像切り出し領域の指定を行う。さらに、画像制御部103は、画像切り出し部100に対して、指定した画像切り出し領域からの画像データの読み出しを、タイミングジェネレータ107から供給された垂直同期信号VDと同期して指示する。   The image control unit 103 specifies an image cut-out region by the image cut-out unit 100 based on the information related to the angle supplied from the rotation control unit 104 and the information related to the angle of view supplied from the view angle control unit 106. At this time, the image control unit 103 designates a cutout region in the image data based on a line position corresponding to an angle between projection directions before and after the change of the projection lens 12. The image control unit 103 designates an image cutout area to the image cutout unit 100. Further, the image control unit 103 instructs the image cutout unit 100 to read image data from the designated image cutout region in synchronization with the vertical synchronization signal VD supplied from the timing generator 107.

なお、上述では、画像切り出し部100、画像処理部102、画像制御部103、回転制御部104および画角制御部106がそれぞれ別個のハードウェアであるかのように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、これら各部は、CPU120上で動作するプログラムのモジュールにより実現されてもよい。   In the above description, the image cutout unit 100, the image processing unit 102, the image control unit 103, the rotation control unit 104, and the angle of view control unit 106 have been described as if they were separate hardware. It is not limited to. For example, each of these units may be realized by a program module operating on the CPU 120.

<画像データの切り出し処理>
次に、第1の実施形態に係る、画像制御部103および画像切り出し部100による、メモリ101に格納される画像データの切り出し処理について説明する。図5は、メモリ101に格納される画像データの切り出し処理を説明するための概念図である。図5(a)を参照し、メモリ101に格納される画像データ140から指定された切り出し領域の画像データ141を切り出す例について説明する。
<Cut out image data>
Next, a process for cutting out image data stored in the memory 101 by the image control unit 103 and the image cutout unit 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a process for extracting image data stored in the memory 101. With reference to FIG. 5A, an example in which the image data 141 in the specified cutout area is cut out from the image data 140 stored in the memory 101 will be described.

メモリ101は、例えば垂直方向にライン単位、水平方向に画素単位でアドレスが設定され、ラインのアドレスは、画像(画面)の下端から上端に向けて増加し、画素のアドレスは、画像の左端から右端に向けて増加するものとする。   In the memory 101, for example, addresses are set in units of lines in the vertical direction and in units of pixels in the horizontal direction. The addresses of the lines increase from the lower end to the upper end of the image (screen), and the addresses of the pixels are from the left end of the image. It shall increase toward the right end.

画像制御部103は、画像切り出し部100に対して、メモリ101に格納されるQライン×P画素の画像データ140の切り出し領域として、垂直方向にラインq0およびラインq1をアドレス指定し、水平方向に画素p0およびp1をアドレス指定する。画像切り出し部100は、このアドレス指定に従い、メモリ101から、ラインq0〜q1の範囲内の各ラインを、画素p0〜p1にわたって読み出す。このとき、読み出し順は、例えば各ラインは画像の上端から下端に向けて読み出され、各画素は画像の左端から右端に向けて読み出されるものとする。メモリ101に対するアクセス制御の詳細については、後述する。 The image control unit 103 addresses the line q 0 and the line q 1 in the vertical direction as the cut-out region of the image data 140 of Q lines × P pixels stored in the memory 101 with respect to the image cut-out unit 100, and Address pixels p 0 and p 1 in the direction. The image cutout unit 100 reads out each line within the range of the lines q 0 to q 1 from the memory 101 in accordance with this address specification over the pixels p 0 to p 1 . At this time, for example, each line is read from the upper end to the lower end of the image, and each pixel is read from the left end to the right end of the image. Details of access control to the memory 101 will be described later.

画像切り出し部100は、メモリ101から読み出した、ラインq0〜q1、ならびに、画素p0〜p1の範囲の画像データ141を画像処理部102に供給する。画像処理部102では、供給された画像データ141による画像のサイズを表示素子114のサイズに合わせる、サイズ変換処理を行う。一例として、表示素子114のサイズがRライン×S画素である場合、下記の式(1)および式(2)を共に満たす、最大の倍率mを求める。そして、画像処理部102は、画像データ141をこの倍率mで拡大し、図5(b)に例示されるように、サイズ変換された画像データ141’を得る。
m×(p1−p0)≦S …(1)
m×(q1−q0)≦R …(2)
The image clipping unit 100, read from the memory 101, and supplies the line q 0 to q 1, and the image data 141 in the range of the pixel p 0 ~p 1 to the image processing unit 102. The image processing unit 102 performs a size conversion process that matches the size of the image based on the supplied image data 141 with the size of the display element 114. As an example, when the size of the display element 114 is R lines × S pixels, the maximum magnification m that satisfies both the following expressions (1) and (2) is obtained. Then, the image processing unit 102 enlarges the image data 141 by this magnification m, and obtains image data 141 ′ whose size has been converted as illustrated in FIG. 5B.
m × (p 1 −p 0 ) ≦ S (1)
m × (q 1 −q 0 ) ≦ R (2)

次に、第1の実施形態による、投射角に応じた切り出し領域の指定(更新)について説明する。図6は、ドラム部10が0°姿勢、すなわち、投射角0°の場合の切り出し領域指定の例を示す。プロジェクタ装置(PJ)1において、投射レンズ12により、画角αで以て、スクリーンなどの被投射媒体である投射面130に対して、投射角0°で画像1310を投射した場合の投射位置を、投射レンズ12から投射される光の光束中心に対応する位置Pos0とする。また、投射角0°では、メモリ101に格納される画像データの、投射角0°の姿勢で投射を行うように予め指定された領域の下端のラインSから、ラインLまでの画像データによる画像が投射されるものとする。ラインSからラインLの領域には、ライン数lnのラインが含まれるものとする。 Next, the designation (update) of the cutout area according to the projection angle according to the first embodiment will be described. FIG. 6 shows an example of clip region designation when the drum unit 10 is in the 0 ° posture, that is, the projection angle is 0 °. In the projector device (PJ) 1, by the projection lens 12, Te than at angle alpha, relative to the projection surface 130 is a projection medium, such as a screen, the projection position in the case of projecting the image 131 0 a projection angle of 0 ° Is a position Pos 0 corresponding to the light beam center of the light projected from the projection lens 12. In addition, when the projection angle is 0 °, the image data stored in the memory 101 is an image based on the image data from the line S at the lower end of the region designated in advance to perform projection with the posture of the projection angle 0 ° to the line L. Shall be projected. The region from the line S to the line L includes the number of lines ln.

なお、ライン数lnは、表示素子114の最大の有効領域のライン数である。また、画角αは、表示素子114において表示が有効とされている垂直方向の有効領域が最大値を取るときに画像を投射した場合、すなわち、ライン数lnの画像を投射した場合の、投射画像を投射レンズ12から垂直方向に見込む角である。   The number of lines ln is the number of lines in the maximum effective area of the display element 114. Further, the angle of view α is projected when an image is projected when the effective area in the vertical direction in which display is enabled on the display element 114 takes a maximum value, that is, when an image having the number of lines ln is projected. The angle at which the image is viewed from the projection lens 12 in the vertical direction.

画角αおよび表示素子114の有効領域について、より具体的な例を用いて説明する。表示素子114は、垂直方向のサイズが800ラインであるとする。例えば、投射画像データの垂直方向のサイズが800ラインであり、表示素子114の全てのラインを用いて投射画像データの投射を行う場合、表示素子114の垂直方向の有効領域が最大値の800ライン(=ライン数ln)となる。画角αは、この場合に投射レンズ12から投射画像の1〜800ラインを見込む角となる。   The angle of view α and the effective area of the display element 114 will be described using a more specific example. It is assumed that the display element 114 has a vertical size of 800 lines. For example, when the projection image data has a vertical size of 800 lines and the projection image data is projected using all the lines of the display element 114, the vertical effective area of the display element 114 has a maximum value of 800 lines. (= Number of lines ln). In this case, the angle of view α is an angle at which 1 to 800 lines of the projection image are expected from the projection lens 12.

また、投射画像データの垂直方向のサイズが600ラインであり、表示素子114の800ライン(=ライン数ln)のうち600ラインのみを用いて投射画像データの投射を行う場合も考えられる。このとき、表示素子114の垂直方向の有効領域が600ラインとなる。この場合は、画角αの、有効領域の最大値に対する投射画像データによる有効領域の部分のみが投射される。   Further, the projection image data may have a vertical size of 600 lines, and the projection image data may be projected using only 600 lines of 800 lines (= number of lines ln) of the display element 114. At this time, the effective area in the vertical direction of the display element 114 is 600 lines. In this case, only the portion of the effective area by the projection image data with respect to the maximum value of the effective area of the angle of view α is projected.

画像制御部103は、画像切り出し部100に対して、メモリ101に格納される画像データ140のラインSからラインLまでを切り出して読み出すように指示する。なお、ここでは、水平方向には、画像データ140の左端から右端までを全て読み出すものとする。画像切り出し部100は、画像制御部103の指示に従い、画像データ140のラインS〜Lの領域を切り出し領域に設定し、設定された切り出し領域の画像データ141を読み出して画像処理部102に供給する。図6の例では、投射面130には、画像データ140のラインSからラインLまでの、ライン数lnの画像データ1410による画像1310が、投射位置Pos0に投射される。この場合、画像データ140の全領域のうち、ラインLから上端のラインまでに係る領域の画像データ142による画像は、投射されないことになる。 The image control unit 103 instructs the image cutout unit 100 to cut out and read lines S to L of the image data 140 stored in the memory 101. Here, in the horizontal direction, all of the image data 140 from the left end to the right end is read. In accordance with an instruction from the image control unit 103, the image cutout unit 100 sets the areas S to L of the image data 140 as cutout regions, reads the image data 141 of the set cutout regions, and supplies the image data to the image processing unit 102. . In the example of FIG. 6, the image 131 0 based on the image data 141 0 having the number of lines ln from the line S to the line L of the image data 140 is projected onto the projection position Pos 0 on the projection surface 130. In this case, the image based on the image data 142 in the area from the line L to the uppermost line in the entire area of the image data 140 is not projected.

次に、例えば操作部14に対するユーザ操作によりドラム部10が回転され、投射レンズ12の投射角が角度θとなった場合について説明する。第1の実施形態では、画像制御部103は、メモリ101上の画像データ140に対する投射角θに応じた切り出し領域を、垂直同期信号VDに同期したタイミングで指定する。   Next, for example, the case where the drum unit 10 is rotated by a user operation on the operation unit 14 and the projection angle of the projection lens 12 becomes the angle θ will be described. In the first embodiment, the image control unit 103 designates a cutout region corresponding to the projection angle θ with respect to the image data 140 on the memory 101 at a timing synchronized with the vertical synchronization signal VD.

投射角θに対する切り出し領域の設定について、図7を用いてより具体的に説明する。例えばドラム部10を、投射レンズ12による投射位置が0°姿勢から正方向に回転させ、投射レンズ12の投射角が角度θ(>0°)になった場合について考える。この場合、投射面130に対する投射位置が、投射角0°の投射位置Pos0に対して上方の投射位置Pos1に移動する。このとき、画像制御部103は、画像切り出し部100に対して、メモリ101に格納される画像データ140に対する切り出し領域を、次の式(3)および式(4)に従い指定する。式(3)は、切り出し領域の下端のラインRSを示し、式(4)は、切り出し領域の上端のラインRLを示す。
S=θ×(ln/α)+S …(3)
L=θ×(ln/α)+S+ln …(4)
The setting of the cut-out area with respect to the projection angle θ will be described more specifically with reference to FIG. For example, consider a case in which the projection position of the drum unit 10 is rotated in the positive direction from the 0 ° posture and the projection angle of the projection lens 12 becomes an angle θ (> 0 °). In this case, the projection position with respect to the projection surface 130 moves to the upper projection position Pos 1 with respect to the projection position Pos 0 with a projection angle of 0 °. At this time, the image control unit 103 designates a cutout region for the image data 140 stored in the memory 101 to the image cutout unit 100 according to the following expressions (3) and (4). Expression (3) indicates the line R S at the lower end of the cutout area, and Expression (4) indicates the line R L at the upper end of the cutout area.
R S = θ × (ln / α) + S (3)
R L = θ × (ln / α) + S + ln (4)

なお、式(3)および式(4)において、値lnおよび値αは、それぞれ上述したライン数lnおよび画角αを示す。また、値Sは、図6を用いて説明した、0°姿勢における切り出し領域の下端のラインをそれぞれ示す。   In the expressions (3) and (4), the value ln and the value α indicate the number of lines ln and the angle of view α, respectively. Further, the value S indicates a line at the lower end of the cutout region in the 0 ° posture described with reference to FIG.

式(3)および式(4)において、(ln/α)は、画角αがライン数lnを投射する場合の、単位画角当たりのライン数(投射面の形状によって変化する略平均化されたライン数の概念を含む)を示す。したがって、θ×(ln/α)は、プロジェクタ装置1における、投射レンズ12による投射角θに対応するライン数を表す。これは、投射角が角度Δθだけ変化するとき、投射画像の位置が、投射画像におけるライン数{Δθ×(ln/α)}分の距離だけ移動することを意味する。したがって、式(3)および式(4)は、投射角が角度θの場合の投射画像の、画像データ140における下端および上端のライン位置をそれぞれ示す。これは、投射角θにおけるメモリ101上の画像データ140に対する読み出しアドレスに対応する。   In Expressions (3) and (4), (ln / α) is approximately averaged when the angle of view α projects the number of lines ln (the number of lines per unit angle of view (which varies depending on the shape of the projection surface). Including the concept of number of lines). Therefore, θ × (ln / α) represents the number of lines corresponding to the projection angle θ by the projection lens 12 in the projector device 1. This means that when the projection angle changes by the angle Δθ, the position of the projection image moves by a distance corresponding to the number of lines {Δθ × (ln / α)} in the projection image. Therefore, Expression (3) and Expression (4) respectively indicate the lower end and upper end line positions in the image data 140 of the projection image when the projection angle is the angle θ. This corresponds to the read address for the image data 140 on the memory 101 at the projection angle θ.

このように、第1の実施形態においては、メモリ101から画像データ140を読み出す際のアドレスが、投射角θに応じて指定される。これにより、例えば図7の例では、メモリ101から、画像データ140の、投射角θに応じた位置の画像データ1411が読み出され、読み出された画像データ1411に係る画像1311が、投射面130の投射角θに対応する投射位置Pos1に投射される。 As described above, in the first embodiment, an address for reading the image data 140 from the memory 101 is designated according to the projection angle θ. Thus, in the example of FIG. 7, for example, from the memory 101, the image data 140, image data 141 1 position corresponding to the projection angle θ is read out, the image 131 1 of the image data 141 1 read , And is projected onto the projection position Pos 1 corresponding to the projection angle θ of the projection surface 130.

これにより、第1の実施形態によれば、表示素子114のサイズよりも大きいサイズの画像データ140を投射する場合に、投射される画像内の位置と、画像データ内の位置との対応関係が保たれる。また、ドラム30を回転駆動するためのモータ40の駆動パルスに基づき投射角θを求めているため、ドラム部10の回転に対して略遅延の無い状態で投射角θを得ることができると共に、投射画像や周囲の環境に影響されずに投射角θを得ることが可能である。   Thereby, according to 1st Embodiment, when projecting the image data 140 of a size larger than the size of the display element 114, the correspondence relationship between the position in the projected image and the position in the image data is Kept. Further, since the projection angle θ is obtained based on the drive pulse of the motor 40 for driving the drum 30 to rotate, the projection angle θ can be obtained with substantially no delay with respect to the rotation of the drum unit 10. It is possible to obtain the projection angle θ without being affected by the projected image and the surrounding environment.

次に、投射レンズ12による光学ズームを行った場合の切り出し領域の設定について説明する。既に説明したように、プロジェクタ装置1の場合、レンズ駆動部が駆動され投射レンズ12の画角αが増加または減少されることで、光学ズームが行われる。光学ズームによる画角の増加分を角度Δとし、光学ズーム後の投射レンズ12の画角を画角(α+Δ)とする。   Next, the setting of the cut-out area when the optical zoom by the projection lens 12 is performed will be described. As already described, in the case of the projector device 1, optical zooming is performed by driving the lens driving unit and increasing or decreasing the angle of view α of the projection lens 12. An increase in the angle of view due to the optical zoom is defined as an angle Δ, and an angle of view of the projection lens 12 after the optical zoom is defined as an angle of view (α + Δ).

この場合、光学ズームにより画角が増加しても、メモリ101に対する切り出し領域は変化しない。換言すれば、光学ズーム前の画角αによる投射画像に含まれるライン数と、光学ズーム後の画角(α+Δ)による投射画像に含まれるライン数は、同一である。したがって、光学ズーム後は、光学ズーム前に対して単位角度当たりに含まれるライン数が変化することになる。   In this case, even if the angle of view increases due to the optical zoom, the cutout area for the memory 101 does not change. In other words, the number of lines included in the projected image with the angle of view α before the optical zoom and the number of lines included in the projected image with the angle of view (α + Δ) after the optical zoom are the same. Therefore, after the optical zoom, the number of lines included per unit angle changes before the optical zoom.

光学ズームを行った場合の切り出し領域の指定について、図8を用いてより具体的に説明する。図8の例では、投射角θの状態で、画角αに対して画角Δ分を増加させる光学ズームを行っている。光学ズームを行うことで、投射面130に投射される投射画像は、例えば投射レンズ12に投射される光の光束中心(投射位置Pos2)を共通として、画像1312として示されるように、光学ズームを行わない場合に対して画角Δ分拡大される。 The designation of the cut-out area when optical zoom is performed will be described more specifically with reference to FIG. In the example of FIG. 8, optical zoom is performed to increase the angle of view Δ by the angle of view α in the state of the projection angle θ. By performing the optical zoom, the projection image projected on the projection surface 130 is optical as shown as an image 131 2 with the light beam center (projection position Pos 2 ) of the light projected onto the projection lens 12 in common, for example. The angle of view is enlarged by Δ for the case where zooming is not performed.

画角Δ分の光学ズームを行った場合、画像データ140に対して切り出し領域として指定されるライン数をlnラインとすると、単位角度当たりに含まれるライン数は、{ln/(α+Δ)}で表される。したがって、画像データ140に対する切り出し領域は、次の式(5)および式(6)により指定される。なお、式(5)および式(6)における各変数の意味は、上述の式(3)および式(4)と共通である。
S=θ×{ln/(α+Δ)}+S …(5)
L=θ×{ln/(α+Δ)}+S+ln …(6)
When the optical zoom for the angle of view Δ is performed, assuming that the number of lines designated as a cutout region for the image data 140 is ln lines, the number of lines included per unit angle is {ln / (α + Δ)}. expressed. Therefore, the cutout region for the image data 140 is specified by the following expressions (5) and (6). In addition, the meaning of each variable in Formula (5) and Formula (6) is the same as the above-mentioned Formula (3) and Formula (4).
R S = θ × {ln / (α + Δ)} + S (5)
R L = θ × {ln / (α + Δ)} + S + ln (6)

画像データ140から、この式(5)および式(6)に示される領域の画像データ1412が読み出され、読み出された画像データ1412に係る画像1312が、投射レンズ12により、投射面130の投射位置Pos2に対して投射される。 From the image data 140, the equation (5) and the image data 141 2 regions represented by the formula (6) is read, an image 131 2 of the image data 141 2 read, by the projection lens 12, projection The projection is performed on the projection position Pos 2 of the surface 130.

このように、光学ズームを行った場合には、単位角度当たりに含まれるライン数が光学ズームを行わない場合に対して変化し、投射角θの変化に対するラインの変化量が、光学ズームを行わない場合に比べて異なったものとなる。これは、メモリ101に対する投射角θに応じた読み出しアドレスの指定において、光学ズームにより増加した画角Δ分のゲインが変更された状態である。   As described above, when the optical zoom is performed, the number of lines included per unit angle changes compared to the case where the optical zoom is not performed, and the amount of change in the line with respect to the change in the projection angle θ performs the optical zoom. It will be different compared to the case without it. This is a state where the gain corresponding to the angle of view Δ increased by the optical zoom is changed in the designation of the read address corresponding to the projection angle θ with respect to the memory 101.

第1の実施形態においては、メモリ101から画像データ140を読み出す際のアドレスは、投射角θと投射レンズ12の画角αに応じて指定される。これにより、光学ズームを行った場合であっても、投射すべき画像データ1412のアドレスを、メモリ101に対して適切に指定することができる。したがって、光学ズームを行った場合であっても、表示素子114のサイズよりも大きいサイズの画像データ140を投射する場合に、投射される画像内の位置と、画像データ内の位置との対応関係が保たれる。 In the first embodiment, the address for reading the image data 140 from the memory 101 is specified according to the projection angle θ and the angle of view α of the projection lens 12. Accordingly, even when subjected to optical zoom, the address of the image data 141 2 to be projected, can be appropriately specified for the memory 101. Accordingly, even when optical zoom is performed, when image data 140 having a size larger than the size of the display element 114 is projected, the correspondence between the position in the projected image and the position in the image data Is preserved.

次に、画像の投射位置に対してオフセットが与えられた場合について、図9を用いて説明する。プロジェクタ装置1の使用に際して、必ずしも0°姿勢(投射角0°)が投射位置の最下端になるとは限らない。例えば図9に例示されるように、所定の投射角θofstによる投射位置Pos3を、最下端の投射位置にする場合も考えられる。この場合、画像データ1413による画像1313は、オフセットが与えられない場合に比べて、投射角θofstに対応する高さだけ上にずれた位置に投射されることになる。この、画像データ140の最下端のラインを最下端とする画像を投射する際の投射角θを、オフセットによるオフセット角θofstとする。 Next, the case where an offset is given to the projection position of an image will be described with reference to FIG. When the projector apparatus 1 is used, the 0 ° attitude (projection angle 0 °) is not necessarily the lowest end of the projection position. For example, as illustrated in FIG. 9, a case where the projection position Pos 3 with a predetermined projection angle θ ofst is set to the lowest projection position may be considered. In this case, the image 131 3 by the image data 141 3, as compared with the case where no offset is given, will be projected at a position shifted upward by a height corresponding to the projection angle theta ofst. The projection angle θ at the time of projecting an image having the lowermost line of the image data 140 as the lowermost end is set as an offset angle θ ofst due to offset.

この場合、例えば、このオフセット角θofstを投射角0°と見做して、メモリ101に対する切り出し領域を指定することが考えられる。上述した式(3)および式(4)に当て嵌めると、下記の式(7)および式(8)のようになる。なお、式(7)および式(8)における各変数の意味は、上述の式(3)および式(4)と共通である。
S=(θ−θofst)×(ln/α)+S …(7)
L=(θ−θofst)×(ln/α)+S+ln …(8)
In this case, for example, it can be considered that the offset angle θ ofst is regarded as a projection angle of 0 °, and a cutout region for the memory 101 is designated. When applied to the above formulas (3) and (4), the following formulas (7) and (8) are obtained. In addition, the meaning of each variable in Formula (7) and Formula (8) is the same as the above-mentioned Formula (3) and Formula (4).
R S = (θ−θ ofst ) × (ln / α) + S (7)
R L = (θ−θ ofst ) × (ln / α) + S + ln (8)

ところで、上述した式(3)および式(4)による切り出し領域の指定方法は、投射レンズ12による投射を行う投射面130が、ドラム部10の回転軸36を中心とした円筒であると仮定した、円筒モデルに基づくものである。しかしながら、実際には、投射面130は、投射角θ=0°に対して90°の角をなす垂直な面(以下、単に「垂直な面」と呼ぶ)であることが多いと考えられる。画像データ140から同一のライン数の画像データを切り出して垂直な面に投射した場合、投射角θが大きくなるに連れ、垂直な面に投射される画像が縦方向に伸びることになる。そこで画像切り出し部100の後に画像処理部102において次のような画像処理を施す。   By the way, the method for specifying the cut-out area according to the above-described formulas (3) and (4) assumes that the projection surface 130 on which the projection lens 12 projects is a cylinder centered on the rotation axis 36 of the drum unit 10. Based on a cylindrical model. However, in practice, it is considered that the projection surface 130 is often a vertical surface (hereinafter simply referred to as “vertical surface”) that forms an angle of 90 ° with respect to the projection angle θ = 0 °. When image data having the same number of lines is cut out from the image data 140 and projected onto a vertical plane, the image projected on the vertical plane extends in the vertical direction as the projection angle θ increases. Therefore, after the image cutout unit 100, the image processing unit 102 performs the following image processing.

図10および図11を用いて、垂直な面に対して投射される画像について説明する。図10において、位置Bをドラム部10の回転軸36の位置として、位置Bから距離rだけ離れた投射面Wに、投射レンズ12から画像を投射する場合について考える。   An image projected on a vertical plane will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In FIG. 10, consider a case where an image is projected from the projection lens 12 onto a projection surface W that is separated from the position B by a distance r with the position B as the position of the rotation shaft 36 of the drum unit 10.

上述の円筒モデルでは、位置Bを中心とする半径rの弧Cを投射面として投射画像が投射される。弧Cの各点は、位置Bから等距離であり、投射レンズ12から投射される光の光束中心は、弧Cを含む円の半径となる。したがって、投射角θを0°のθ0からθ1、θ2、…と増加させても、投射画像は常に同じサイズで投射面に対して投射される。 In the above-described cylindrical model, a projection image is projected with an arc C having a radius r centered on the position B as a projection plane. Each point of the arc C is equidistant from the position B, and the light flux center of the light projected from the projection lens 12 is a radius of a circle including the arc C. Therefore, even if the projection angle θ is increased from θ 0 of 0 ° to θ 1 , θ 2 ,..., The projected image is always projected on the projection surface with the same size.

一方、垂直な面である投射面Wに対して投射レンズ12から画像を投射する場合、投射角θをθ0からθ1、θ2、…と増加させると、投射レンズ12から投射された光の光束中心が投射面Wに照射される位置が、正接関数の特性に従い角度θの関数にて変化する。したがって、投射画像は、投射角θが大きくなるに連れ、下記の式(9)に示される比率Mに従い、上方向に伸びる。
M=(180×tanθ)/(θ×π) …(9)
On the other hand, when an image is projected from the projection lens 12 onto the projection surface W that is a vertical surface, when the projection angle θ is increased from θ 0 to θ 1 , θ 2 ,. The position at which the center of the light beam is irradiated onto the projection surface W varies according to the function of the angle θ according to the characteristic of the tangent function. Therefore, the projected image extends upward in accordance with the ratio M shown in the following equation (9) as the projection angle θ increases.
M = (180 × tan θ) / (θ × π) (9)

式(9)によれば、例えば投射角θ=45°の場合、約1.27倍の比率で投射画像が伸びることになる。また、投射面Wが半径rの長さに対してさらに高く、投射角θ=60°での投射が可能である場合、投射角θ=60°においては、約1.65倍の比率で投射画像が伸びることになる。   According to Expression (9), for example, when the projection angle θ = 45 °, the projection image is stretched at a ratio of about 1.27 times. In addition, when the projection surface W is higher than the length of the radius r and projection at the projection angle θ = 60 ° is possible, the projection is performed at a ratio of about 1.65 times at the projection angle θ = 60 °. The image will stretch.

また、投射面W上の投射画像におけるライン間隔も、図11に例示されるように、投射角θが大きくなるに連れ広くなる。この場合、1つの投射画像内における投射面W上の位置に応じて、上述の式(9)に従いライン間隔が広くなることになる。   In addition, the line interval in the projected image on the projection surface W also increases as the projection angle θ increases, as illustrated in FIG. In this case, according to the position on the projection surface W in one projection image, the line interval is widened according to the above equation (9).

そこで、プロジェクタ装置1は、投射レンズ12の投射角θに従って、上述の式(9)の逆数の比率で、投射を行う画像の画像データに対して縮小処理を行う。この縮小処理は、円筒モデルに基づいて切り取る画像データよりも大き目が望ましい。即ち、垂直な面である投射面Wの高さに依存するが、投射角θ=45°の場合、約1.27倍の比率で投射画像が伸びるので、その逆数の約78%程度に縮めることになる。そこで画像メモリを一杯に使い切るには、予め、22%程度以上、ライン数を多めに切り取っておき、投射される画像に対応する画像データの領域よりも大きい領域を切り出し領域の画像として読み込んでおいて画像処理部102に入力することが望ましい。   Therefore, the projector device 1 performs a reduction process on the image data of the image to be projected at a ratio of the reciprocal of the above-described equation (9) according to the projection angle θ of the projection lens 12. The reduction processing is preferably larger than the image data cut out based on the cylindrical model. That is, depending on the height of the projection plane W, which is a vertical plane, when the projection angle θ = 45 °, the projection image is stretched at a ratio of about 1.27 times, so that it is reduced to about 78% of the reciprocal thereof. It will be. Therefore, in order to use up the image memory to the full, cut out a large number of lines of about 22% or more in advance and read an area larger than the area of the image data corresponding to the projected image as an image of the cut-out area. Input to the image processing unit 102 is desirable.

一例として、画像制御部103は、プロジェクタ装置1に入力された画像データを画像切り出し部100によりメモリ101に格納する際に、当該画像データに対して、上述の式(9)の逆数の比率を用いて、画像データが投射される際の画像のライン毎に、当該画像データに対して予め縮小処理を施す。縮小処理は、投射角θに依存した縮小率で、ライン(垂直方向の画素)に対して数タップのローパスフィルタをかけて、ラインを間引く。正確には、ローパスフィルタの帯域の制限値も投射角θに依存して変更する必要がある。このとき、最大の投射角θに対応する縮小率で均一にフィルタの特性を決定する、最大の投射角θの、ほぼ1/2に対応する縮小率で均一にフィルタの特性を決定する、などの一般的な線形補間を利用することができる。また、そのフィルタ処理の後、間引くラインにおいて、画面内の投射角θに依存してサブサンプリングを行う必要がある。ここでも、最大の投射角θに対応する縮小率での均一に間引きを行う、最大の投射角θの、ほぼ1/2に対応する縮小率で均一に間引きを行う、などの処理を行うこともできる。ローパスフィルタ処理や間引き処理をより正確に行う場合には、幾つかのエリアに分割して、エリア毎に均一に処理を行うことで、よりよい特性を得ることが可能である。   As an example, when the image control unit 103 stores the image data input to the projector device 1 in the memory 101 by the image cutout unit 100, the image control unit 103 sets the reciprocal ratio of the above equation (9) to the image data. Using the image data, a reduction process is performed on the image data in advance for each line of the image when the image data is projected. In the reduction process, a line is thinned by applying a low-pass filter of several taps to the line (vertical pixel) at a reduction rate depending on the projection angle θ. To be precise, the limit value of the band of the low-pass filter needs to be changed depending on the projection angle θ. At this time, the filter characteristics are uniformly determined at a reduction ratio corresponding to the maximum projection angle θ, the filter characteristics are determined uniformly at a reduction ratio corresponding to approximately ½ of the maximum projection angle θ, etc. General linear interpolation can be used. Further, after the filtering process, it is necessary to perform sub-sampling on the thinned line depending on the projection angle θ in the screen. In this case as well, processing such as uniform thinning at a reduction rate corresponding to the maximum projection angle θ, uniform thinning at a reduction rate corresponding to approximately ½ of the maximum projection angle θ is performed. You can also. When the low-pass filter process and the thinning-out process are performed more accurately, it is possible to obtain better characteristics by dividing into several areas and performing the process uniformly for each area.

なお、この式(9)を利用した画像処理は、メモリ101に画像データを格納する際に行う例に限られない。この画像処理は、例えば画像処理部102で行ってもよい。   Note that the image processing using the formula (9) is not limited to an example performed when image data is stored in the memory 101. This image processing may be performed by the image processing unit 102, for example.

また、実際にプロジェクタ装置1が使用される環境では、投射面Wの高さに制限があり、ある高さの位置Aで90°折り返して面Rが形成される場合が多いと考えられる。この面Rも、プロジェクタ装置1の投射面として用いることができる。この場合、投射面Rに投射される画像は、投射角θをさらに大きくして、投射位置が位置Aを越えて真上方向(投射角θ=90°)に向かうのに連れて、上述した投射面Wに投射される画像とは逆の特性で縮むことになる。   Further, in an environment where the projector apparatus 1 is actually used, the height of the projection surface W is limited, and it is considered that the surface R is often formed by folding back 90 ° at a certain position A. This surface R can also be used as the projection surface of the projector device 1. In this case, the image projected onto the projection surface R is further increased as the projection angle θ is increased as described above as the projection position goes beyond the position A and goes directly upward (projection angle θ = 90 °). The image is shrunk with characteristics opposite to those of the image projected on the projection surface W.

そのため、画像データによる画像を投射角0°および90°で投射する場合は、投射する画像データに対する式(9)を用いた縮小処理を行わないようにする。また、投射面Wの長さ(高さ)と、投射面Rの長さとが略等しい場合には、投射する画像データに対する式(9)を用いた縮小処理を、投射角0°から投射面Wの最上部の位置Aまでの縮小処理と、位置Aから投射角90°までの縮小処理とで対称の処理として実行する。これにより、画像制御部103におけるこの縮小処理に対する負荷を低減することができる。   Therefore, when an image based on image data is projected at the projection angles of 0 ° and 90 °, the reduction process using Expression (9) is not performed on the projected image data. In addition, when the length (height) of the projection surface W and the length of the projection surface R are substantially equal, the reduction process using the formula (9) for the image data to be projected is performed from the projection angle 0 ° to the projection surface. The reduction process to the uppermost position A of W and the reduction process from the position A to the projection angle of 90 ° are executed as symmetrical processes. Thereby, it is possible to reduce the load on the reduction processing in the image control unit 103.

上述の例では、投射角θ=0°に対して90°の角をなす垂直な面を想定して説明を行った。ドラム部10の回転角によっては、投射角θ=0°に対して180°の角をなす平面に投射することも考えられる。画像データ140から同一のライン数の画像データを切り出してこの面に投射した場合、投射角θが大きくなるに連れ、投射される画像が縦方向に縮むことになる。そこで画像切り出し部100の後に、画像処理部102において上述の説明とは逆の画像処理を施す。   In the above-described example, the description has been made on the assumption that a vertical surface forms an angle of 90 ° with respect to the projection angle θ = 0 °. Depending on the rotation angle of the drum unit 10, it may be possible to project onto a plane that forms an angle of 180 ° with respect to the projection angle θ = 0 °. When image data having the same number of lines is cut out from the image data 140 and projected onto this surface, the projected image shrinks in the vertical direction as the projection angle θ increases. Therefore, after the image cutout unit 100, the image processing unit 102 performs image processing opposite to the above description.

すなわち、投射角θをθ0からθ1、θ2、…と増加させると、投射レンズ12から投射面までの距離が小さくなるよう変化する。そこで、プロジェクタ装置1は、投射レンズ12の投射角θに従って、上述した説明とは逆に、投射を行う画像の画像データに対して拡大処理を行うようにする。 That is, when the projection angle θ is increased from θ 0 to θ 1 , θ 2 ,..., The distance from the projection lens 12 to the projection surface changes. Therefore, the projector device 1 performs an enlargement process on the image data of the image to be projected, in accordance with the projection angle θ of the projection lens 12, contrary to the above description.

以上のように、画像投射装置1の画像切り出し部は、投射方向が第1の投射方向から第2の投射方向に変化するにつれて、投射部12から投射面までの距離が小さくなる場合には、切り出し画像データの画素毎に、投射角θに基づいた拡大処理を施すようにしてもよい。   As described above, when the distance from the projection unit 12 to the projection surface decreases as the projection direction changes from the first projection direction to the second projection direction, the image cutout unit of the image projection apparatus 1 You may make it perform the expansion process based on projection angle (theta) for every pixel of cutout image data.

なお、以下では、特に記載のない限り、角度の記述は円筒モデルに基づくものとし、垂直面に対する投射の場合など、必要に応じて適宜、式(9)に基づく補正が行われるものとする。   In the following description, unless otherwise specified, the description of angles is based on a cylindrical model, and correction based on Expression (9) is appropriately performed as necessary, such as in the case of projection on a vertical plane.

<メモリ制御について>
次に、図12〜図15を用いて、メモリ101のアクセス制御について説明する。画像データは、垂直同期信号VD毎に、画面上水平方向に各ライン毎に画像の左端から右端に向けて各画素が順次伝送され、各ラインは、画像の上端から下端に向けて順次伝送される。なお、以下では、画像データは、デジタルハイビジョン規格に対応した、水平1920画素×垂直1080画素(ライン)のサイズをもつ場合を例として説明する。
<About memory control>
Next, access control of the memory 101 will be described with reference to FIGS. For each vertical sync signal VD, the image data is transmitted in the horizontal direction on the screen for each line from the left end to the right end of the image, and each line is sequentially transmitted from the upper end to the lower end of the image. The In the following description, the case where the image data has a size of horizontal 1920 pixels × vertical 1080 pixels (lines) corresponding to the digital high vision standard will be described as an example.

以下では、メモリ101が、それぞれ独立してアクセス制御が可能な、4つのメモリ領域101Y1、101Y2、101T1および101T2を含む場合のアクセス制御の例について説明する。すなわち、図12に示されるように、メモリ101は、それぞれ水平1920画素×垂直1080画素(ライン)のサイズで画像データの書き込み・読み出しに用いられるメモリ領域101Y1および101Y2と、それぞれ水平1080画素×垂直画素1920(ライン)のサイズで画像データの書き込み・読み出しに用いられるメモリ領域101T1および101T2とがそれぞれ設けられている。以下、各メモリ領域101Y1、101Y2、101T1および101T2を、それぞれメモリ領域Y1、メモリ領域Y2、メモリ領域T1およびメモリ領域T2として説明する。 Hereinafter, an example of access control in the case where the memory 101 includes four memory areas 101Y 1 , 101Y 2 , 101T 1, and 101T 2 that can be independently controlled for access will be described. That is, as shown in FIG. 12, the memory 101 has a size of horizontal 1920 pixels × vertical 1080 pixels (lines), and memory areas 101Y 1 and 101Y 2 used for writing / reading image data, and horizontal 1080 pixels, respectively. A memory area 101T 1 and 101T 2 used for writing / reading image data with the size of the vertical pixel 1920 (line) are provided. Hereinafter, each of the memory areas 101Y 1 , 101Y 2 , 101T 1 and 101T 2 will be described as a memory area Y 1 , a memory area Y 2 , a memory area T 1 and a memory area T 2 , respectively.

図13は、画像切り出し部100によるメモリ101に対するアクセス制御を説明するためのタイムチャートの一例である。図13(a)は、投射レンズ12の投射角θ、図13(b)は、垂直同期信号VDを示す。また、図13(c)は、画像切り出し部100に入力される画像データD1、D2、…の入力タイミング、図13(d)〜図13(g)は、それぞれメモリ領域Y1、T1、Y2およびT2に対する画像切り出し部100からのアクセスの例を示す。なお、図13(d)〜図13(g)において、「R」が付されているブロックは、読み出しを示し、「W」が付されているブロックは、書き込みを示す。 FIG. 13 is an example of a time chart for explaining access control to the memory 101 by the image cutout unit 100. 13A shows the projection angle θ of the projection lens 12, and FIG. 13B shows the vertical synchronization signal VD. 13C shows the input timing of the image data D 1 , D 2 ,... Input to the image cutout unit 100, and FIGS. 13D to 13G show the memory areas Y 1 , T, respectively. An example of access from the image cutout unit 100 to 1 , Y 2, and T 2 is shown. In FIG. 13 (d) to FIG. 13 (g), blocks marked with “R” indicate reading, and blocks marked with “W” indicate writing.

画像切り出し部100に対して、垂直同期信号VD毎に、それぞれ1920画素×1080ラインの画像サイズを持つ画像データD1、D2、D3、D4、D5、D6、…が入力される。各画像データD1、D2、…は、垂直同期信号VDに同期して、垂直同期信号VDの後から入力される。また、各垂直同期信号VDに対応する投射レンズ12の投射角を、それぞれ投射角θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、…とする。投射角θは、このように垂直同期信号VD毎に取得される。 Image data D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 ,... Each having an image size of 1920 pixels × 1080 lines is input to the image cutout unit 100 for each vertical synchronization signal VD. The The image data D 1 , D 2 ,... Are input after the vertical synchronization signal VD in synchronization with the vertical synchronization signal VD. In addition, the projection angles of the projection lens 12 corresponding to the vertical synchronizing signals VD are set as projection angles θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 , θ 6 ,. Thus, the projection angle θ is acquired for each vertical synchronization signal VD.

先ず、画像切り出し部100に対して、画像データD1が入力される。第1の実施形態によるプロジェクタ装置1は、上述したように、ドラム部10を回転させることで投射レンズ12による投射角θを変化させて投射画像の投射位置を移動させると共に、投射角θに応じて画像データに対する読み出し位置を指定する。そのため、画像データは、垂直方向により長いと都合がよい。一般的には、画像データは、水平方向のサイズが垂直方向のサイズよりも大きいことが多い。そこで例えば、ユーザがカメラを90°回転させて撮像を行い、この撮像で得られた画像データをプロジェクタ装置1に入力することが考えられる。 First, image data D 1 is input to the image cutout unit 100. As described above, the projector device 1 according to the first embodiment moves the projection position of the projection image by changing the projection angle θ by the projection lens 12 by rotating the drum unit 10 and responds to the projection angle θ. To specify the readout position for image data. Therefore, it is convenient that the image data is longer in the vertical direction. In general, image data often has a horizontal size larger than a vertical size. Therefore, for example, it is conceivable that the user rotates the camera 90 ° to take an image, and the image data obtained by this imaging is input to the projector device 1.

すなわち、画像切り出し部100に入力される画像データD1、D2、…による画像は、図14(a)にイメージとして示される画像160のように、画像の内容から判断して正しい向きの画像から90°回転された、横向きの画像とされている。 That is, the image by the image data D 1 , D 2 ,... Input to the image cutout unit 100 is an image of the correct orientation as judged from the image content, like an image 160 shown as an image in FIG. The image is a landscape image rotated 90 ° from the side.

画像切り出し部100は、入力された画像データD1を、先ず、メモリ領域Y1に対して、画像データD1の入力タイミングに対応したタイミングWD1で書き込む(図13(d)のタイミングWD1)。画像切り出し部100は、画像データD1を、図14(b)の左側に示されるように、水平方向に向けてライン順にメモリ領域Y1に対して書き込む。図14(b)の右側に、こうしてメモリ領域Y1に書き込まれた画像データD1による画像161をイメージとして示す。画像データD1は、入力時の画像160と同じイメージの画像161として、メモリ領域Y1に書き込まれる。 The image clipping unit 100, the image data D 1 inputted, first, the memory area Y 1, written in the timing WD 1 corresponding to the input timing of the image data D 1 (timing WD 1 shown in FIG. 13 (d) ). The image clipping unit 100, the image data D 1, as shown on the left side in FIG. 14 (b), is written to the memory area Y 1 in the order of lines in a horizontal direction. On the right side of FIG. 14B, an image 161 based on the image data D 1 written in the memory area Y 1 is shown as an image. The image data D 1 is written in the memory area Y 1 as the image 161 having the same image as the input image 160.

画像切り出し部100は、図14(c)に示されるように、メモリ領域Y1に書き込んだ画像データD1を、当該画像データD1を書き込んだ垂直同期信号VDの次の垂直同期信号VDの開始と同時のタイミングRD1で、メモリ領域Y1から読み出す(図13(d)のタイミングRD1)。 As shown in FIG. 14C, the image cutout unit 100 converts the image data D 1 written in the memory area Y 1 into the vertical synchronization signal VD next to the vertical synchronization signal VD into which the image data D 1 is written. in simultaneously with the start timing RD 1, read from the memory area Y 1 (FIG. 13 timing RD 1 of (d)).

このとき、画像切り出し部100は、画像データD1を、画像の左下隅の画素を読み出し開始画素として、垂直方向に順次ラインを跨いで画素毎に読み出していく。画像の上端の画素を読み出すと、次は、垂直方向の読み出し開始位置の画素の右隣の画素を読み出し開始画素として、垂直方向に各画素を読み出す。この動作を、画像の右上隅の画素の読み出しが終了するまで、繰り返す。 At this time, the image clipping unit 100, the image data D 1, as the start pixel readout in the lower left corner of the pixels of the image, will read for each pixel across lines sequentially in the vertical direction. When the pixel at the upper end of the image is read out, each pixel is read out in the vertical direction with the next pixel to the right of the pixel at the reading start position in the vertical direction as the read start pixel. This operation is repeated until the readout of the pixel at the upper right corner of the image is completed.

換言すれば、画像切り出し部100は、ライン方向を画像の下端から上端に向けた垂直方向として、メモリ領域Y1からの画像データD1の読み出しを、当該垂直方向のライン毎に、画像の左端から右端に向けて画素毎に順次読み出す。 In other words, the image cutout unit 100 sets the line direction as the vertical direction from the lower end to the upper end of the image, and reads the image data D 1 from the memory area Y 1 for each line in the vertical direction. Sequentially read from pixel to right end.

画像切り出し部100は、このようにしてメモリ領域Y1から読み出した画像データD1の画素を、図15(a)の左側に示されるように、メモリ領域T1に対して、ライン方向に向けて画素毎に順次書き込んでいく(図13(e)のタイミングWD1)。すなわち、画像切り出し部100は、メモリ領域Y1から例えば1画素を読み出す毎に、読み出したこの1画素をメモリ領域T1に書き込む。 The image cutout unit 100 directs the pixels of the image data D 1 read from the memory area Y 1 in this way toward the line direction with respect to the memory area T 1 as shown on the left side of FIG. Then, writing is sequentially performed for each pixel (timing WD 1 in FIG. 13E). That is, every time, for example, one pixel is read from the memory area Y 1 , the image cutout unit 100 writes the read one pixel in the memory area T 1 .

図15(a)の右側は、こうしてメモリ領域T1に書き込まれた画像データD1による画像162のイメージを示す。画像データD1は、水平1080画素×垂直1920画素(ライン)のサイズとしてメモリ領域T1に書き込まれ、入力時の画像160が時計回りに90°回転されて水平方向と垂直方向とが入れ替えられた画像162とされる。 The right side of FIG. 15A shows the image 162 of the image data D 1 written in the memory area T 1 in this way. The image data D 1 is written in the memory area T 1 as a size of horizontal 1080 pixels × vertical 1920 pixels (line), and the image 160 at the time of input is rotated 90 ° clockwise to switch the horizontal direction and the vertical direction. Image 162.

画像切り出し部100は、メモリ領域T1に対して画像制御部103に指定された切り出し領域のアドレス指定を行い、当該切り出し領域として指定された領域の画像データをメモリ領域T1から読み出す。この読み出しのタイミングは、図13(e)にタイミングRD1として示されるように、画像データD1が画像切り出し部100に入力されたタイミングに対して、2垂直同期信号VDの分だけ遅延することになる。 The image clipping unit 100 performs addressing of the clip region that is specified in the image control unit 103 to the memory area T 1, reads the image data of the specified region as the cut-out area from the memory area T 1. The timing of this reading is delayed by the amount of 2 vertical synchronization signals VD with respect to the timing at which the image data D 1 is input to the image cutout unit 100, as shown as timing RD 1 in FIG. become.

第1の実施形態によるプロジェクタ装置1は、上述したように、ドラム部10を回転させることで投射レンズ12による投射角θを変化させて投射画像の投射位置を移動させると共に、投射角θに応じて画像データに対する読み出し位置を指定する。例えば、画像データD1が、投射角θ1のタイミングで画像切り出し部100に入力される。この画像データD1による画像を実際に投射するタイミングにおける投射角θは、投射角θ1から、投射角θ1と異なる投射角θ3に変化していることが有り得る。 As described above, the projector device 1 according to the first embodiment moves the projection position of the projection image by changing the projection angle θ by the projection lens 12 by rotating the drum unit 10 and responds to the projection angle θ. To specify the readout position for image data. For example, the image data D 1 is input to the image cutout unit 100 at the timing of the projection angle θ 1 . Projection angle theta in the timing for projecting an image of the image data D 1 actually is, from the projection angle theta 1, it is likely that changes in the incident angle theta 1 is different from the projection angle theta 3.

そのため、メモリ領域T1から画像データD1を読み出す際の切り出し領域は、この投射角θの変化分を見込んで、投射される画像に対応する画像データの領域よりも大きい範囲で読み出すようにする。 Therefore, cut-out area for reading image data D 1 from the memory area T 1 is expected to change in the projection angle theta, to read out at a range greater than the area of the image data corresponding to an image to be projected .

図15(b)を用いてより具体的に説明する。図15(b)の左側は、メモリ領域T1に格納される画像データD1による画像163のイメージを示す。この画像163において、実際に投射される領域を投射領域163aとし、他の領域163bは、非投射領域であるとする。この場合、画像制御部103は、メモリ領域T1に対して、投射領域163aの画像に対応する画像データの領域よりも、少なくとも、2垂直同期信号VDの期間で投射レンズ12による投射角θが最大に変化した場合の変化分に相当するライン数分大きい切り出し領域170を指定する。 This will be described more specifically with reference to FIG. The left side of FIG. 15B shows an image of the image 163 based on the image data D 1 stored in the memory area T 1 . In this image 163, it is assumed that the area actually projected is a projection area 163a, and the other area 163b is a non-projection area. In this case, the image control unit 103 has a projection angle θ by the projection lens 12 with respect to the memory area T 1 at least during the period of the two vertical synchronization signals VD as compared with the image data area corresponding to the image in the projection area 163a. A cutout area 170 that is as large as the number of lines corresponding to the change when the change is maximum is designated.

画像切り出し部100は、画像データD1をメモリ領域T1に書き込んだ垂直同期信号VDの次の垂直同期信号VDのタイミングで、この切り出し領域170からの画像データの読み出しを行う。こうして、投射角θ3のタイミングで、投射を行う画像データがメモリ領域T1から読み出され、後段の画像処理部102を経て表示素子114に供給され、投射レンズ12から投射される。 The image clipping unit 100, the image data D 1 at the timing of the next vertical synchronizing signal VD of the written vertical synchronizing signal VD to the memory area T 1, reads the image data from the cutout region 170. Thus, the image data to be projected is read from the memory area T 1 at the timing of the projection angle θ 3 , supplied to the display element 114 through the image processing unit 102 at the subsequent stage, and projected from the projection lens 12.

画像切り出し部100に対し、画像データD1が入力された垂直同期信号VDの次の垂直同期信号VDのタイミングで、画像データD2が入力される。このタイミングでは、メモリ領域Y1は画像データD1が書き込まれている。そのため、画像切り出し部100は、画像データD2をメモリ領域Y2に書き込む(図13(f)のタイミングWD2)。このときの、画像データD2のメモリ領域Y2への書き込み順は、上述の画像データD1のメモリ領域Y1への書き込み順と同様であり、イメージも同様である(図14(b)参照)。 Image data D 2 is input to the image cutout unit 100 at the timing of the vertical synchronization signal VD next to the vertical synchronization signal VD to which the image data D 1 is input. In this timing, the memory area Y 1 is image data D1 is written. Therefore, the image clipping unit 100 writes the image data D 2 in the memory area Y 2 (timing WD 2 of FIG. 13 (f)). At this time, the order of writing the image data D 2 to the memory area Y 2 is the same as the order of writing the image data D 1 to the memory area Y 1 , and the image is also the same (FIG. 14B). reference).

すなわち、画像切り出し部100は、画像データD2を、画像の左下隅の画素を読み出し開始画素として、垂直方向に順次ラインを跨いで画素毎に画像の上端の画素まで読み出し、次に垂直方向の読み出し開始位置の画素の右隣の画素を読み出し開始画素として、垂直方向に各画素を読み出す(図13(f)のタイミングRD2)。この動作を、画像の右上隅の画素の読み出しが終了するまで、繰り返す。画像切り出し部100は、このようにしてメモリ領域Y2から読み出した画像データD2の画素を、メモリ領域T2に対して、ライン方向に向けて画素毎に順次書き込んで(図13(g)のタイミングWD2)いく(図15(a)左側参照)。 That is, the image clipping unit 100, the image data D 2, as the starting pixel readout in the lower left corner of the pixel of the image, across lines sequentially in the vertical direction read-out to the top of the pixels of the image for each pixel, then the vertical Each pixel is read out in the vertical direction with the pixel on the right side of the pixel at the readout start position as the readout start pixel (timing RD 2 in FIG. 13F). This operation is repeated until the readout of the pixel at the upper right corner of the image is completed. The image cutout unit 100 sequentially writes the pixels of the image data D 2 read out from the memory area Y 2 in this way into the memory area T 2 for each pixel in the line direction (FIG. 13 (g)). timing WD 2) go (FIG. 15 (a) see left).

画像切り出し部100は、メモリ領域T2に対して画像制御部103に指定された切り出し領域のアドレス指定を行い、当該切り出し領域として指定された領域の画像データを、図13(g)のタイミングRD2でメモリ領域T2から読み出す。このとき、上述したように、画像制御部103は、メモリ領域T2に対して、投射角θの変化分を見込んだ、投射される画像に対応する画像データの領域よりも大きい領域を切り出し領域170として指定する。 The image clipping unit 100 performs the addressing of the specified cutout region to the image controller 103 to the memory area T 2, the image data of the specified region as the cutout region, the timing RD of FIG. 13 (g) 2 read from the memory area T 2. At this time, as described above, the image control unit 103, the memory area T 2, anticipation of change in the projection angle theta, region cut out area larger than the area of the image data corresponding to an image to be projected Specify as 170.

画像切り出し部100は、画像データD2をメモリ領域T2に書き込んだ垂直同期信号VDの次の垂直同期信号VDのタイミングで、この切り出し領域170からの画像データの読み出しを行う。こうして、投射角θ2のタイミングで画像切り出し部100に入力された画像データD2における切り出し領域170の画像データが、投射角θ4のタイミングでメモリ領域T2から読み出され、後段の画像処理部102を経て表示素子114に供給され、投射レンズ12から投射される。 The image clipping unit 100, the image data D 2 at the timing of the next vertical synchronizing signal VD of the written vertical synchronizing signal VD to the memory area T 2, to read the image data from the cutout region 170. Thus, the image data of the cutout area 170 in the image data D 2 input to the image cutout unit 100 at the timing of the projection angle θ 2 is read from the memory area T 2 at the timing of the projection angle θ 4 , and subsequent image processing is performed. The light is supplied to the display element 114 via the unit 102 and projected from the projection lens 12.

以降、同様にして、画像データD3、D4、D5、…に対して、メモリ領域Y1およびT1の組と、メモリ領域Y2およびT2の組とを交互に用いて順次処理していく。 Thereafter, in the same manner, the image data D 3 , D 4 , D 5 ,... Are sequentially processed by alternately using the set of memory areas Y 1 and T 1 and the set of memory areas Y 2 and T 2. I will do it.

上述のように、第1の実施形態では、メモリ101に対して、水平1920画素×垂直1080画素(ライン)のサイズで画像データの書き込み読み出しに用いられるメモリ領域Y1、Y2の領域と、水平1080画素×垂直1920(画素ライン)のサイズで画像データの書き込み読み出しに用いられるメモリ領域T1、T2の領域とをそれぞれ設けている。これは、一般に、画像メモリに用いられるDRAM(Dynamic Random Access Memory)は、水平方向のアクセスに対して、垂直方向のアクセスの方がアクセス速度が遅いためである。他の、水平方向と垂直方向とで同等のアクセス速度を得られる、ランダムアクセス容易なメモリを用いる場合、画像データに応じた容量のメモリを2面用いる構成としてもよい。 As described above, in the first embodiment, the memory areas Y 1 and Y 2 used for writing and reading image data with a size of horizontal 1920 pixels × vertical 1080 pixels (lines) with respect to the memory 101; Memory areas T 1 and T 2 used for writing and reading image data are provided in a size of horizontal 1080 pixels × vertical 1920 (pixel lines). This is because a dynamic random access memory (DRAM) used for an image memory generally has a slower access speed in the vertical direction than in the horizontal direction. In the case of using another easily accessible memory that can obtain the same access speed in the horizontal direction and the vertical direction, a configuration in which two memories having a capacity corresponding to image data may be used.

<画像データの投射を行う処理の流れ>
次に、図16のフローチャートを用いてプロジェクタ装置1において画像データによる画像を投射する際の処理の流れについて説明する。
<Flow of processing for projecting image data>
Next, the flow of processing when projecting an image based on image data in the projector apparatus 1 will be described using the flowchart of FIG.

ステップS100で、画像データの入力に伴い、当該画像データによる画像の投射に係る各種設定値がプロジェクタ装置1に入力される。入力された各種設定値は、例えばCPU120に取得される。ここで取得される各種設定値は、例えば、画像データによる画像を回転させるか否か、すなわち、当該画像の水平方向と垂直方向とを入れ替えるか否かを示す値、画像の拡大率、投射の際のオフセット角θofstを含む。各種設定値は、プロジェクタ装置1に対する画像データの入力に伴い、データとしてプロジェクタ装置1に入力してもよいし、操作部14を操作することで入力してもよい。 In step S100, along with the input of the image data, various setting values relating to the projection of the image based on the image data are input to the projector apparatus 1. For example, the CPU 120 acquires the various set values that have been input. The various setting values acquired here include, for example, a value indicating whether or not to rotate the image based on the image data, that is, whether or not the horizontal direction and the vertical direction of the image are switched, the image enlargement ratio, and the projection Including the offset angle θ ofst . Various setting values may be input to the projector apparatus 1 as data in accordance with the input of image data to the projector apparatus 1 or may be input by operating the operation unit 14.

次のステップS101で、プロジェクタ装置1に対して、1フレーム分の画像データが入力され、画像切り出し部100により、入力された画像データが取得される。取得された画像データは、メモリ101に書き込まれる。   In the next step S <b> 101, image data for one frame is input to the projector device 1, and the input image data is acquired by the image cutout unit 100. The acquired image data is written into the memory 101.

次のステップS102で、画像制御部103は、オフセット角θofstを取得する。次のステップS103で、画像制御部103は、切り出しサイズすなわち入力された画像データにおける切り出し領域のサイズを取得する。画像制御部103は、切り出し領域のサイズを、ステップS100で取得された設定値から取得してもよいし、操作部14に対する操作に応じて取得してもよい。次のステップS104で、画像制御部103は、投射レンズ12の画角αを取得する。画像制御部103は、投射レンズ12の画角αを、例えば画角制御部106から取得する。さらに、次のステップS105で、画像制御部103は、投射レンズ12の投射角θを、例えば回転制御部104から取得する。 In the next step S102, the image control unit 103 acquires the offset angle θ ofst . In the next step S103, the image control unit 103 acquires the cutout size, that is, the size of the cutout area in the input image data. The image control unit 103 may acquire the size of the cutout area from the setting value acquired in step S <b> 100 or according to an operation on the operation unit 14. In the next step S <b> 104, the image control unit 103 acquires the angle of view α of the projection lens 12. The image control unit 103 acquires the angle of view α of the projection lens 12 from, for example, the angle of view control unit 106. Further, in the next step S <b> 105, the image control unit 103 acquires the projection angle θ of the projection lens 12 from, for example, the rotation control unit 104.

次のステップS106で、画像制御部103は、ステップS102〜ステップS105で取得されたオフセット角θofstと、切り出し領域のサイズと、画角αと、投射角θとに基づき、上述した式(3)〜式(8)を用いて、入力された画像データに対する切り出し領域を求める。画像制御部103は、画像切り出し部100に対して、求めた切り出し領域からの画像データの読み出しを指示する。画像切り出し部100は、画像制御部103からの指示に従い、メモリ101に記憶される画像データから切り出し領域内の画像データを読み出し、画像データの切り出しを行う。画像切り出し部100は、メモリ101から読み出した切り出し領域の画像データを画像処理部102に供給する。 In the next step S106, the image control unit 103 performs the above-described expression (3) based on the offset angle θ ofst acquired in steps S102 to S105, the size of the cutout region, the angle of view α, and the projection angle θ. ) To (8) are used to obtain a cutout region for the input image data. The image control unit 103 instructs the image cutout unit 100 to read out image data from the obtained cutout region. In accordance with an instruction from the image control unit 103, the image cutout unit 100 reads out the image data in the cutout region from the image data stored in the memory 101, and cuts out the image data. The image clipping unit 100 supplies the image data of the clipping region read from the memory 101 to the image processing unit 102.

ステップS107で、画像処理部102は、画像切り出し部100から供給された画像データに対して、例えば上述した式(1)および式(2)に従いサイズ変換処理を施す。画像処理部102でサイズ変換処理を施された画像データは、表示素子114に供給される。表示素子114は、光源111からの光を画像データに従い変調して射出する。射出されたこの光は、投射レンズ12から投射される。   In step S107, the image processing unit 102 performs size conversion processing on the image data supplied from the image cutout unit 100, for example, according to the above-described formulas (1) and (2). The image data subjected to the size conversion process by the image processing unit 102 is supplied to the display element 114. The display element 114 modulates the light from the light source 111 according to the image data and emits it. The emitted light is projected from the projection lens 12.

次のステップS108で、CPU120は、上述のステップS101で入力された画像データの次のフレームの画像データの入力があるか否かを判定する。若し、次のフレームの画像データの入力があると判定された場合、CPU120は、処理をステップS101に戻し、当該次のフレームの画像データに対して上述したステップS101〜ステップS107の処理を行う。すなわち、このステップS101〜ステップS107の処理は、例えば画像データの垂直同期信号VDに従い、画像データのフレーム単位で繰り返される。したがって、プロジェクタ装置1は、投射角θの変化に対して、フレーム単位で各処理を追随させることができる。   In the next step S108, the CPU 120 determines whether or not there is an input of image data of the next frame of the image data input in step S101 described above. If it is determined that there is an input of image data of the next frame, the CPU 120 returns the process to step S101, and performs the processes of steps S101 to S107 described above on the image data of the next frame. . That is, the processing in steps S101 to S107 is repeated for each frame of image data, for example, according to the vertical synchronization signal VD of the image data. Therefore, the projector device 1 can follow each process for each frame with respect to the change in the projection angle θ.

一方、ステップS108で、次のフレームの画像データが入力されないと判定した場合、CPU120は、プロジェクタ装置1における画像の投射動作を停止させる。例えば、CPU120は、光源111をオフにするように制御すると共に、回転機構部105に対してドラム部10の姿勢を初期姿勢に戻すように命令を出す。そして、CPU120は、ドラム部10の姿勢が初期姿勢に戻った後、光源111などを冷却するファンを停止させる。   On the other hand, if it is determined in step S108 that the image data of the next frame is not input, the CPU 120 stops the image projection operation in the projector device 1. For example, the CPU 120 controls to turn off the light source 111 and issues a command to the rotation mechanism unit 105 to return the posture of the drum unit 10 to the initial posture. Then, after the posture of the drum unit 10 returns to the initial posture, the CPU 120 stops the fan that cools the light source 111 and the like.

以上の通り、プロジェクタ装置1によれば、画像データの有する解像度を保持しながら、ユーザが、入力された画像データに係る画像における投射された被写体画像の位置を把握しやすい画像投射を行うことができる。   As described above, according to the projector device 1, it is possible to perform image projection that allows the user to easily grasp the position of the projected subject image in the image related to the input image data while maintaining the resolution of the image data. it can.

<投射画像の高品位化(1)>
次に、第1の実施形態に係る投射画像を高品位化する第1の方法について説明する。上述したプロジェクタ装置1の制御によれば、メモリ101に格納される画像データから投射のための投射画像データを切り出す切り出し領域を、投射角θに応じて変更している。そのため、図17(a)〜図17(c)に例示されるように、被投射媒体に投射される投射画像を、投射角θに応じて入力画像データ200中で移動させ、入力画像データ200の全ての領域を投射させることができる。
<High-quality projection image (1)>
Next, a first method for improving the quality of the projection image according to the first embodiment will be described. According to the control of the projector device 1 described above, the cutout region for cutting out the projection image data for projection from the image data stored in the memory 101 is changed according to the projection angle θ. Therefore, as illustrated in FIG. 17A to FIG. 17C, the projection image projected on the projection medium is moved in the input image data 200 according to the projection angle θ, and the input image data 200. Can be projected.

すなわち、図17(a)に示されるように、例えば投射角0°の状態において、メモリ101に対して、入力画像データ200の下端を含む切り出し領域201aが指定され、当該切り出し領域201a内の画像データが投射画像データとして読み出され投射される。投射角θを増加させると、図17(b)に示されるように、切り出し領域201aに対して、投射角θの増加分に対応する高さyだけ移動させた切り出し領域201bがメモリ101に対して指定され、切り出し領域201b内の画像データが投射画像データとして読み出される。さらに投射角θを増加させた場合についても同様に、図17(c)に示されるように、メモリ101に対して、切り出し領域201bに対して投射角θの増加分に対応する高さyだけ移動させて指定された切り出し領域201cから投射画像データが読み出され、投射される。   That is, as shown in FIG. 17A, for example, in a state where the projection angle is 0 °, a cutout area 201a including the lower end of the input image data 200 is specified for the memory 101, and an image in the cutout area 201a is specified. Data is read and projected as projection image data. When the projection angle θ is increased, as shown in FIG. 17B, the cutout area 201b moved by the height y corresponding to the increase in the projection angle θ with respect to the cutout area 201a is moved to the memory 101. The image data in the cutout area 201b is read out as projection image data. Similarly, when the projection angle θ is further increased, as shown in FIG. 17C, the height y corresponding to the increase in the projection angle θ with respect to the cut-out region 201b with respect to the memory 101 is similarly displayed. Projection image data is read out from the cutout area 201c specified by movement and projected.

ところで、上述したように、メモリ101上で指定された切り出し領域に係る画像データの読み出しは、垂直同期信号VDに同期して行われ、表示素子114の表示は、垂直同期信号VDのタイミング毎に更新される。ここで、投射角θがある程度高速に変化した場合について、図18を参照しながら説明する。   By the way, as described above, the reading of the image data related to the cutout area designated on the memory 101 is performed in synchronization with the vertical synchronization signal VD, and the display on the display element 114 is performed at every timing of the vertical synchronization signal VD. Updated. Here, the case where the projection angle θ changes at a certain high speed will be described with reference to FIG.

当初、例えば投射角0°の状態において、図18(a)に示されるように、メモリ101に対して指定された切り出し領域201a内の画像データが、垂直同期信号VDに基づき投射画像データとして読み出され投射されたものとする。この状態から投射角θを変化させると、t1時間後には、被投射媒体上の投射位置が投射角θの変化分Δθ1に応じた高さz1だけ移動する。この様子を図18(b)に示す。 Initially, for example, in a state where the projection angle is 0 °, as shown in FIG. 18A, the image data in the cutout area 201a designated for the memory 101 is read as projection image data based on the vertical synchronization signal VD. It is assumed that it has been projected. When the projection angle θ is changed from this state, the projection position on the projection medium moves by a height z 1 corresponding to the change Δθ 1 of the projection angle θ after t 1 hours. This is shown in FIG.

この図18(b)の状態において、t1時間がフレーム周期よりも短い場合、メモリ101に対する切り出し領域201aの変更、ならびに、表示素子114における表示の更新は行われず、投射レンズ12による投射方向のみが変化する。そのため、投射画像は、投射角0°の時点で切り出し領域201aから読み出された投射画像データが投射角θの変化分Δθ1に対応する高さz1だけ移動したものとなる。例えば、投射角0°の時点で指定された切り出し領域201aが入力画像データ200の下端部を含む場合、この下端部を含む投射画像がそのまま、投射角θの高さz1だけ持ち上がって投射されることになる。 In the state of FIG. 18B, when t 1 time is shorter than the frame period, the cutout area 201a for the memory 101 is not changed and the display element 114 is not updated, and only the projection direction by the projection lens 12 is used. Changes. Therefore, the projection image is obtained by moving the projection image data read from the cutout area 201a at the time of the projection angle 0 ° by the height z 1 corresponding to the change Δθ 1 of the projection angle θ. For example, when the cut-out area 201a specified at the time of the projection angle 0 ° includes the lower end portion of the input image data 200, the projection image including the lower end portion is projected as it is lifted by the height z 1 of the projection angle θ. Will be.

次に、図18(b)の状態からさらにt2時間、投射角θを変化させ続け、図18(a)の状態から1フレーム周期が経過したものとする。このとき、投射レンズ12による投射位置は、投射角θの変化分Δθ2に応じて、図18(b)の位置からさらに高さz2だけ移動するものとする。この場合、図18(c)に示されるように、投射画像データを切り出す切り出し領域が、図18(a)の時点で指定された切り出し領域201aから、投射角θの増加分(Δθ1+Δθ2)だけ移動した切り出し領域201cに変更される。 Next, it is assumed that the projection angle θ is continuously changed for t 2 hours from the state of FIG. 18B, and one frame period has elapsed from the state of FIG. At this time, the projection position by the projection lens 12 is further moved from the position of FIG. 18B by the height z 2 according to the change Δθ 2 of the projection angle θ. In this case, as shown in FIG. 18C, the cut-out area from which the projection image data is cut out is an increase in the projection angle θ (Δθ 1 + Δθ 2 ) from the cut-out area 201a specified at the time of FIG. ) Is moved to the cutout area 201c.

図18(a)〜図18(c)の状態を比較する。入力画像データ200全体による画像が投射されたと仮想した場合の仮想的な投射画像(仮想投射画像と呼ぶ)を考えた場合、図18(b)の状態は、図18(a)の状態に対して、仮想投射画像の投射位置が投射角θの変化に応じて持ち上がっている。一方、図18(c)の状態では、入力画像データ200内において切り出し領域が投射角θの変化に応じて移動しており(切り出し領域201c)、図18(a)の状態に対して仮想投射画像の投射位置は、変化していない。   18A to 18C will be compared. When a virtual projection image (referred to as a virtual projection image) when it is virtually assumed that an image of the entire input image data 200 has been projected is considered, the state of FIG. 18B corresponds to the state of FIG. Thus, the projection position of the virtual projection image is raised according to the change in the projection angle θ. On the other hand, in the state of FIG. 18C, the cutout region moves in the input image data 200 according to the change of the projection angle θ (cutout region 201c), and virtual projection is performed with respect to the state of FIG. The projection position of the image has not changed.

したがって、投射画像が図18(b)の状態から図18(c)の状態へと変化した場合、仮想投射画像の投射位置が最初すなわち図18(a)の投射位置に戻ることになる。そのため、この動作を繰り返すと、ユーザには、投射画像がフレーム周期で上下に振動しているように見えてしまう。   Therefore, when the projection image changes from the state of FIG. 18B to the state of FIG. 18C, the projection position of the virtual projection image returns to the initial position, that is, the projection position of FIG. Therefore, when this operation is repeated, the projection image appears to the user as if it is vibrating up and down at the frame period.

この投射画像がフレーム周期で上下に振動しているように見えてしまう現象は、投射角θの変化を低速にするほど軽減される。しかしながら、例え投射角θの変化を微速なものとしても、モータ40を駆動する駆動パルスに応じた投射角θの変化の分解能に基づく誤差に起因する振動が残ってしまう。微小な動きに対する人間の眼の検知能力が、大きな動きに対する検知能力よりも高いことを鑑みると、この誤差に起因する振動が数ライン程度の振動であっても、画像のブレとしてユーザに認識されてしまう可能性がある。   The phenomenon that the projected image appears to vibrate up and down in the frame period is reduced as the change in the projection angle θ is made slower. However, even if the change in the projection angle θ is slow, vibration due to an error based on the resolution of the change in the projection angle θ corresponding to the drive pulse for driving the motor 40 remains. Considering that the human eye's ability to detect minute movements is higher than that for large movements, even if the vibration caused by this error is a few lines of vibration, it is recognized by the user as image blurring. There is a possibility that.

そこで、本発明に係る投射画像の高品位化の第1の方法では、投射角θの変化の分解能に対して制限を与えることで、上述したような、投射画像に対するユーザのブレの認識を抑制する。より具体的には、投射レンズ12の画角αと、表示素子114における有効領域の画素単位のサイズとに基づき、モータ40を駆動する駆動パルスによる投射角θの分解能を規定する。   Therefore, in the first method for improving the quality of the projected image according to the present invention, by restricting the resolution of the change in the projection angle θ, the above-described blurring of the user with respect to the projected image is suppressed. To do. More specifically, the resolution of the projection angle θ by the drive pulse for driving the motor 40 is defined based on the angle of view α of the projection lens 12 and the size of the effective area in the display element 114 in units of pixels.

図19を用いてより具体的に説明する。図19は、投射レンズ12から投射画像220が投射される様子を模式的に示す。図19において、投射レンズ12は、画角αで投射画像220の投射を行う。   This will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 19 schematically shows how the projection image 220 is projected from the projection lens 12. In FIG. 19, the projection lens 12 projects a projected image 220 at an angle of view α.

表示素子114の最大の有効領域における垂直方向のサイズをライン数lnとした場合、投射レンズ12の画角αにおける1ライン当たりの角度は、角度(α/ln)で表される。図19の例では、投射レンズ12の中心から、例えば第nラインと第(n+1)ラインとを見込む角が角度(α/ln)となる。   When the vertical size in the maximum effective area of the display element 114 is the number of lines ln, the angle per line in the angle of view α of the projection lens 12 is represented by an angle (α / ln). In the example of FIG. 19, for example, an angle (α / ln) from the center of the projection lens 12 is an angle at which the nth line and the (n + 1) th line are expected.

一方、モータ40は、1の駆動パルスで、予め定められた角度(ステップ角)の回転を行う。また、上述したように、モータ40の回転は、ウォームギア41、ウォームギア41による回転を伝達するギア42a、42bおよびギア43を含むギア群を介してギア35に伝達され、ドラム30が回転される。したがって、ドラム30も、モータ40に対する1の駆動パルスで所定の角度λだけ回転し、投射レンズ12の投射方向が当該角度λだけ変化する。したがって、角度λは、モータ40の回転制御における投射角θの変化の分解能である。換言すれば、角度λは、投射角θの、モータ40の回転制御における最小の可変角度である。この角度λは、モータ40のステップ角と、ギア35を含めたギア群のギア比により決まる値である。   On the other hand, the motor 40 rotates at a predetermined angle (step angle) with one drive pulse. As described above, the rotation of the motor 40 is transmitted to the gear 35 through the gear group including the worm gear 41, the gears 42 a and 42 b that transmit the rotation by the worm gear 41, and the gear 43, and the drum 30 is rotated. Accordingly, the drum 30 is also rotated by a predetermined angle λ with one drive pulse for the motor 40, and the projection direction of the projection lens 12 is changed by the angle λ. Therefore, the angle λ is the resolution of the change in the projection angle θ in the rotation control of the motor 40. In other words, the angle λ is the minimum variable angle of the projection angle θ in the rotation control of the motor 40. This angle λ is a value determined by the step angle of the motor 40 and the gear ratio of the gear group including the gear 35.

投射画像高品位化の第1の方法では、上述した角度(α/ln)と角度λとの間の関係を、下記の式(10)のように定める。但し、角度λは0°を超える角度とする。
λ≦α/ln …(10)
In the first method for improving the quality of the projected image, the relationship between the angle (α / ln) and the angle λ is defined as in the following equation (10). However, the angle λ is an angle exceeding 0 °.
λ ≦ α / ln (10)

式(10)によれば、投射画像の、モータ40に対する駆動パルス毎の移動量が1ライン以下となる。そのため、投射レンズ12による投射角θを連続的に変化させた場合の、上述したような、投射画像に対するユーザのブレの認識を抑制することができ、投射画像の高画質化を図ることが可能となる。   According to Expression (10), the amount of movement of the projection image for each drive pulse with respect to the motor 40 is one line or less. Therefore, when the projection angle θ by the projection lens 12 is continuously changed, it is possible to suppress the recognition of the user's blurring with respect to the projection image as described above, and to improve the image quality of the projection image. It becomes.

なお、上述したように、プロジェクタ装置1の光学系は、光学ズーム機構を備えており、光学ズームにより画角αを変えて投射画像の大きさを拡大・縮小させることができる。光学ズームでは、画角αを、光学系における下限の角度(最小画角αMINとする)としたときに投射画像が最も小さくなり、投射レンズ12の画角における1ライン当たりの角度も最小となり、好ましい。 As described above, the optical system of the projector apparatus 1 includes the optical zoom mechanism, and the size of the projected image can be enlarged or reduced by changing the angle of view α by the optical zoom. In the optical zoom, when the angle of view α is the lower limit angle (minimum angle of view α MIN ) in the optical system, the projected image is the smallest, and the angle per line in the angle of view of the projection lens 12 is also minimized. ,preferable.

したがって、角度λを、画角αが最小画角αMINである場合に上述の式(10)を満たす角度として決めると、1駆動パルス当たりの投射角θの変化は、光学ズームにより画角αを変えた場合に常に1ラインに当たりの角度以内となるため、投射画像の上下の振動を効率的に抑制し、上述したような、投射画像に対するユーザのブレの認識を抑制することができる。 Therefore, when the angle λ is determined as an angle satisfying the above-described equation (10) when the angle of view α is the minimum angle of view α MIN , the change in the projection angle θ per drive pulse is determined by the optical zoom. When the angle is changed, it is always within an angle per line, so that the vertical vibration of the projected image can be efficiently suppressed, and the above-described blurring of the user with respect to the projected image can be suppressed.

<投射画像の高品位化(2)>
次に、第1の実施形態に係る投射画像を高品位化する第2の方法について説明する。上述したように、第1の実施形態に係るプロジェクタ装置1では、メモリ101からの投射画像データの読み出しや、表示素子114の表示の更新は、垂直同期信号VD毎に、すなわちフレーム周期で行われる。
<High-quality projection image (2)>
Next, a second method for improving the quality of the projection image according to the first embodiment will be described. As described above, in the projector device 1 according to the first embodiment, the projection image data is read from the memory 101 and the display element 114 is updated for each vertical synchronization signal VD, that is, at a frame period. .

一方、プロジェクタ装置1では、例えば投射角θを高速に変化させる場合、フレーム周期内に複数回の駆動パルスをモータ40に供給する必要がある。この場合、1フレーム周期内において、投射画像の更新が行われずに投射角θすなわち投射位置のみが段階的に変化することになる。そのため、次フレームの先頭で投射画像の更新が行われる際に、前フレームで段階的に変化した各投射位置の投射画像が残像としてユーザに観察されてしまう。   On the other hand, in the projector device 1, for example, when the projection angle θ is changed at a high speed, it is necessary to supply a plurality of drive pulses to the motor 40 within the frame period. In this case, within one frame period, the projection image is not updated, and only the projection angle θ, that is, the projection position, changes stepwise. Therefore, when the projection image is updated at the head of the next frame, the projection image at each projection position that has changed stepwise in the previous frame is observed by the user as an afterimage.

図20を用いて、この残像現象について概略的に説明する。図20(a)は、垂直同期信号VDを示す。投射画像は、例えば垂直同期信号VDの立ち上がりエッジのタイミングで更新されるものとする。図20(b)は、モータ40の駆動パルスを示す。この例では、1フレーム周期内に4回、所定のパルス幅を有する駆動パルスpl11、pl12、pl13およびpl14を、各駆動パルスpl11〜pl14間の時間間隔を等しくしてモータ40に対して与えている。より具体的には、回転制御部104(図4参照)は、垂直同期信号VD1のタイミングで駆動パルスpl11を生成してモータ40に与え、以降、等間隔で(等しい時間間隔で)駆動パルスpl12、pl13、…を順次生成してモータ40に与える。 The afterimage phenomenon will be schematically described with reference to FIG. FIG. 20A shows the vertical synchronization signal VD. For example, the projection image is updated at the timing of the rising edge of the vertical synchronization signal VD. FIG. 20B shows drive pulses for the motor 40. In this example, four times, by the driving pulse pl 11, pl 12, pl 13 and pl 14 having a predetermined pulse width, equal to the time interval between the driving pulses pl 11 through PL 14 within one frame period motor 40 is given. More specifically, the rotation control unit 104 (see FIG. 4) generates a drive pulse pl 11 at the timing of the vertical synchronization signal VD 1 and gives it to the motor 40, and thereafter drives at equal intervals (equal time intervals). Pulses pl 12 , pl 13 ,... Are sequentially generated and given to the motor 40.

図20(c)は、被投射媒体に投射画像が投射される様子を模式的に示し、図中の垂直方向の軸が投射位置hの高さを示す。なお、投射位置は、投射画像の下端を基準として示す。最初の垂直同期信号VD1のタイミングで更新された投射画像2301は、次の駆動パルスpl12まで同じ位置h0に投射され、当該駆動パルスpl12において投射角θが変化して投射位置が次の位置h1に移動される。以下同様に、投射画像2301は、次の駆動パルスpl13で投射位置が位置h1から位置h2へと移動され、次の駆動パルスpl14でさらに位置h3へと移動される。 FIG. 20C schematically shows a state in which the projection image is projected onto the projection medium, and the vertical axis in the figure indicates the height of the projection position h. In addition, a projection position is shown on the basis of the lower end of a projection image. Projection image 230 1 is updated at the timing of the first vertical synchronizing signal VD 1 is projected at the same position h 0 to the next drive pulse pl 12, the projection position projection angle in the driving pulses pl 12 theta is changed It is moved to the next position h 1 . Similarly, the projected image 230 1, the projection position at the next driving pulse pl 13 is moved from the position h 1 to the position h 2, it is moved to further position h 3 in the next drive pulse pl 14.

次の垂直同期信号VD2のタイミングで次のフレーム周期先頭の駆動パルスが生成される。そのため、投射画像2301が投射画像2302に更新されると共に、投射位置が位置h4へと移動される。 The drive pulse of the next frame period beginning is generated at the timing of the next vertical synchronizing signal VD 2. Therefore, the projection image 230 1 is updated to the projection image 230 2 and the projection position is moved to the position h 4 .

図20(d)は、投射画像による残像画像を模式的に示す模式図である。図20(c)と同様に、図中の垂直方向の軸が投射位置hの高さを示す。図20(c)に示したように、投射画像2301は、投射位置が位置h0、h1、…と、駆動パルス毎に順次移動されている。さらに、垂直同期信号VD2のタイミングで投射画像2301から投射画像2302に更新されると共に、駆動パルスにより投射位置が位置h4へと移動される。そのため、垂直同期信号VD2にて更新される前の各位置h0〜h3の投射画像2301が投射画像2302に対して重なっていない部分aにおいて、ユーザに、各位置h0〜h3の投射画像2301による残像が観察される可能性がある。 FIG. 20D is a schematic diagram schematically showing an afterimage based on the projection image. As in FIG. 20C, the vertical axis in the figure indicates the height of the projection position h. As shown in FIG. 20C, the projection position of the projection image 230 1 is sequentially moved for each drive pulse at positions h 0 , h 1 ,. Further, with the timing of the vertical synchronizing signal VD 2 is updated from the projection images 230 1 to the projection image 230 2, the projection position by the driving pulse is moved to the position h 4. Therefore, in the portion a where the projection image 230 1 at each position h 0 to h 3 before being updated by the vertical synchronization signal VD 2 does not overlap the projection image 230 2 , the position h 0 to h is indicated to the user. afterimage by the projection image 230 1 of 3 is likely to be observed.

この場合、各駆動パルスpl11、pl12、…間の時間間隔が等間隔であり、各位置h0〜h3の投射画像2301がそれぞれ同程度にユーザに観察される。そのため、各位置h0〜h3の投射画像2301による残像画像の強度が略等しくなり、滲んだような画像となって残像が観察される可能性がある。 In this case, the time intervals between the drive pulses pl 11 , pl 12 ,... Are equal, and the projection images 230 1 at the positions h 0 to h 3 are observed by the user to the same extent. Therefore, strength is substantially equal afterimage image by the projection image 230 1 of each position h 0 to h 3, there is a possibility that the residual image is observed as an image, such as blurred.

そこで、本発明に係る投射画像の高品位化の第2の方法では、フレーム周期内に駆動パルスを生成する際に、投射画像が更新されるタイミングと当該タイミングに隣接する駆動パルスとの間の時間間隔と、互いに隣接する駆動パルス間の時間間隔とのうち少なくとも一部が不均等になるようにする。これにより、1フレーム周期内で駆動パルスにより投射位置が変化する場合に、特定の投射位置の投射画像が他の投射位置の投射画像よりも長く投射されるようになり、当該特定の投射位置の投射画像がより長くユーザに観察される。そのため、各投射位置の投射画像による残像の強度が不均等になり、残像による画像の滲みが抑制される。   Therefore, in the second method for improving the quality of the projection image according to the present invention, when generating the drive pulse within the frame period, the timing between the timing at which the projection image is updated and the drive pulse adjacent to the timing is used. At least a part of the time interval and the time interval between the drive pulses adjacent to each other is made unequal. Thereby, when a projection position changes with a drive pulse within one frame period, a projection image of a specific projection position comes to be projected longer than projection images of other projection positions. The projected image is observed by the user for a longer time. For this reason, the intensity of the afterimages by the projection images at the respective projection positions becomes uneven, and blurring of the images due to the afterimages is suppressed.

図21は、投射画像高品位化の第2の方法によるモータ制御の一例を示す。図21において、図21(a)は垂直同期信号VD、図21(b)は駆動パルス、図21(c)は投射画像、図21(d)は残像画像をそれぞれ示す。図21の例は、図21(b)に示されるように、1フレーム周期内で4の駆動パルスpl21、pl22、pl23およびpl24を、1フレーム周期内に均等な間隔で4の駆動パルスを生成する場合に比べて1/2の間隔で生成した例である。より具体的には、回転制御部104は、最初の駆動パルスpl21を垂直同期信号VD1のタイミングで生成する。そして、他の駆動パルスpl22、pl23およびpl24を、垂直同期信号VD1によるフレーム周期の後半側に寄せて、1フレーム周期内に均等な間隔で4の駆動パルスを生成する場合に比べて1/2の間隔で生成している。 FIG. 21 shows an example of motor control by the second method for improving the quality of the projected image. 21A shows a vertical synchronization signal VD, FIG. 21B shows a drive pulse, FIG. 21C shows a projected image, and FIG. 21D shows an afterimage. In the example of FIG. 21, as shown in FIG. 21B, four drive pulses pl 21 , pl 22 , pl 23, and pl 24 within one frame period are divided into four at equal intervals within one frame period. In this example, the drive pulses are generated at an interval of ½ compared to the case of generating the drive pulses. More specifically, the rotation control unit 104 generates the first drive pulse pl 21 at the timing of the vertical synchronization signal VD 1 . Then, the other drive pulses pl 22 , pl 23, and pl 24 are moved toward the second half of the frame period by the vertical synchronization signal VD 1 to generate four drive pulses at equal intervals within one frame period. Are generated at intervals of 1/2.

この場合、図21(c)に示されるように、投射画像2321は、垂直同期信号VD1のタイミングで更新されると共に、当該タイミングの駆動パルスpl21で位置h0に投射画像2321が投射される。投射画像2321は、次の駆動パルスpl22までの時間T1の間、位置h0に投射され続ける。そして、駆動パルスpl22で投射位置が位置h0から位置h1に移動され、駆動パルスpl22から時間T2の間に、駆動パルスpl23およびpl24により位置h1から位置h2および位置h3へと、順次、投射位置が移動される。そのため、垂直同期信号VD2にて更新される前の各位置h0〜h3の投射画像2321が投射画像2322に重なって観察される。また、投射画像2321と投射画像2322が重なっていない部分に注目すると、図21(d)の部分bにおける画像が投射画像2322の表示期間にも残像として観察される。 In this case, as shown in FIG. 21C, the projection image 232 1 is updated at the timing of the vertical synchronization signal VD 1 , and the projection image 232 1 is at the position h 0 with the drive pulse pl 21 at the timing. Projected. The projection image 232 1 continues to be projected at the position h 0 during the time T 1 until the next drive pulse pl 22 . Then, the projection position in the drive pulse pl 22 is moved from the position h 0 to a position h 1, between the driving pulses pl 22 time T 2, a position h 2 and the position from the position h 1 by the driving pulses pl 23 and pl 24 to h 3, sequentially, the projection position is moved. Therefore, the projection image 232 1 at each position h 0 to h 3 before being updated by the vertical synchronization signal VD 2 is observed so as to overlap the projection image 232 2 . When attention is paid to a portion where the projection image 232 1 and the projection image 232 2 do not overlap, the image in the portion b in FIG. 21D is observed as an afterimage during the display period of the projection image 232 2 .

この場合、ユーザは、各位置h1〜h3の投射画像2321の合計観察時間(時間T2)よりも長い時間(時間T1)、位置h0の投射画像2321を観察することになる。したがって、残像画像としては、位置h0のものが主として観察され、他の位置h1〜h3のものは、極めて僅かしか観察されない。したがって、残像による画像の滲みをより効率的に抑制することができる。 In this case, the user, the projected image 232 1 of the total observation time of each position h 1 to h 3 (time T 2) longer than (time T 1), on observing the projection image 232 1 position h 0 Become. Therefore, as the afterimage, the one at the position h 0 is mainly observed, and the other images at the other positions h 1 to h 3 are observed very little. Therefore, it is possible to more efficiently suppress image blur due to an afterimage.

図22は、投射画像高品位化の第2の方法による駆動パルスの他の例を示す。図22(a)は、垂直同期信号VDを示す。図22(b)は、1フレーム周期内に2の駆動パルスpl31およびpl32を生成する例を示す。この場合、回転制御部104は、最初の垂直同期信号VDのタイミングの駆動パルスpl31を生成すると共に、フレーム周期の中間に駆動パルスpl32を生成する。最初の垂直同期信号VDのタイミングで更新された投射画像は、駆動パルスpl32に応じて投射位置が移動される。 FIG. 22 shows another example of the driving pulse by the second method for improving the quality of the projected image. FIG. 22A shows the vertical synchronization signal VD. FIG. 22B shows an example in which two drive pulses pl 31 and pl 32 are generated within one frame period. In this case, the rotation control unit 104 generates the drive pulse pl 31 at the timing of the first vertical synchronization signal VD, and generates the drive pulse pl 32 in the middle of the frame period. The projection position of the projection image updated at the timing of the first vertical synchronization signal VD is moved according to the drive pulse pl 32 .

このとき、回転制御部104は、駆動パルスpl32を、フレーム周期の中央から後ろにずれたタイミングで生成し、フレーム周期の先頭から当該駆動パルスpl32までの間隔aと、当該駆動パルスpl32からフレーム周期の後端までの間隔bとを不均等にする。これにより、間隔aにおいて投射される投射画像が、間隔bにおいて投射される投射画像よりも長い時間、ユーザに観察されるため、残像による画像の滲みを抑制することができる。このように、1フレーム周期内に少なくとも2の駆動パルスが生成された場合に、投射画像高品位化の第2の方法を適用することができる。 At this time, the rotation control unit 104 generates the drive pulse pl 32 at a timing shifted backward from the center of the frame period, the interval a from the beginning of the frame period to the drive pulse pl 32 , and the drive pulse pl 32. And the interval b from the frame period to the rear end of the frame period are made unequal. Thereby, since the projection image projected in the space | interval a is observed by the user for a longer time than the projection image projected in the space | interval b, the blur of the image by an afterimage can be suppressed. As described above, when at least two drive pulses are generated within one frame period, the second method for improving the quality of the projected image can be applied.

図22(c)は、図21を用いて説明した、1フレーム周期内に4の駆動パルスを生成する場合において、垂直同期信号VDのタイミングの駆動パルスpl41以外の駆動パルスpl42〜pl44間の時間間隔をさらに短くした例である(間隔d)。すなわち、1フレーム周期に占める時間的な割合が、図21の時間T1よりも図22(c)の間隔cの方が大きい。そのため、図21の例に対して、さらに効率的に残像による画像の滲みを抑制することができる。 FIG. 22C illustrates the case where four drive pulses are generated within one frame period described with reference to FIG. 21, and the drive pulses pl 42 to pl 44 other than the drive pulse pl 41 at the timing of the vertical synchronization signal VD. This is an example in which the time interval is further shortened (interval d). That is, the time ratio in one frame period is larger in the interval c in FIG. 22C than in the time T 1 in FIG. Therefore, it is possible to more effectively suppress blurring of an image due to an afterimage as compared with the example of FIG.

なお、上述では、1フレーム周期の前半側において駆動パルス間の時間間隔を長く取っているが、これはこの例に限定されず、1フレーム周期の後半側で駆動パルス間の時間間隔を長くしても良い。また、1フレーム周期内に1つの駆動パルスを生成する場合も、投射画像の更新タイミングと駆動パルスとの間の時間間隔を不均等にしてもよい。より具体的には、駆動パルスを1/2フレーム周期の位置ではなく、投射画像の更新タイミングとの一致を含む近傍に配置する。これにより、残像による画像の滲みを抑制することができる。   In the above description, the time interval between the drive pulses is set longer in the first half of one frame cycle. However, this is not limited to this example, and the time interval between the drive pulses is increased in the second half of one frame cycle. May be. Also, when one drive pulse is generated within one frame period, the time interval between the update timing of the projected image and the drive pulse may be made unequal. More specifically, the drive pulse is arranged not in the position of the 1/2 frame period but in the vicinity including the coincidence with the update timing of the projection image. Thereby, the blur of the image by an afterimage can be suppressed.

<投射禁止期間の設定>
上述では、1フレーム周期内を通して投射画像の投射を行うように説明したが、これはこの例に限定されず、1フレーム周期内において、駆動パルスのタイミングに応じて投射画像の投射を禁止する投射禁止期間を設定することができる。投射禁止期間は、1フレーム周期内において、投射画像が更新されるタイミングと当該タイミングに隣接する駆動パルスとの間の時間間隔、または、隣接する駆動パルス間の時間間隔が最も大きな期間を除いた期間に対して設定する。
<Setting of projection prohibition period>
In the above description, the projection image is projected through one frame period. However, this is not limited to this example, and the projection that prohibits projection of the projection image according to the timing of the drive pulse within one frame period. A prohibition period can be set. The projection prohibition period excludes the time interval between the timing at which the projection image is updated and the drive pulse adjacent to the timing or the time interval between the adjacent drive pulses is the largest within one frame period. Set for the period.

図23を用いて、この投射禁止期間について、より具体的に説明する。図23(a)は、垂直同期信号VDを示す。図23(b)は、駆動パルスを示す。ここでは、図21(b)と同様に、1フレーム周期内で4の駆動パルスpl21、pl22、pl23およびpl24を、1フレーム周期内に均等な間隔で4の駆動パルスを生成する場合に比べて1/2の時間間隔で生成している。 This projection prohibition period will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 23A shows the vertical synchronization signal VD. FIG. 23B shows drive pulses. Here, as in FIG. 21B, four drive pulses pl 21 , pl 22 , pl 23, and pl 24 are generated at equal intervals within one frame period in one frame period. It is generated at a time interval of ½ compared to the case.

この図23(b)の例では、垂直同期信号VD1によるフレーム周期内において、駆動パルスpl21と駆動パルスpl22との時間間隔(時間T1)が、当該フレーム周期内で隣接する駆動パルス間の時間間隔が最も大きな期間となる。そのため、この期間を除く、駆動パルスpl22〜フレーム周期後端までの期間(時間T2)を、投射禁止期間に設定する。投射禁止期間は、例えば図23(c)に例示されるようなマスク信号を用いて指定することができる。図23(c)の例では、マスク信号は、ハイ(High)状態のマスク期間240により投射禁止期間を指定している。 In the example of FIG. 23B, the time interval (time T 1 ) between the drive pulse pl 21 and the drive pulse pl 22 in the frame period of the vertical synchronization signal VD 1 is adjacent to the drive pulse in the frame period. The time interval between them is the largest period. For this reason, the period from the drive pulse pl 22 to the rear end of the frame period (time T 2 ) excluding this period is set as the projection prohibited period. The projection prohibition period can be specified using a mask signal as exemplified in FIG. In the example of FIG. 23C, the mask signal designates the projection prohibition period by the mask period 240 in the high state.

投射禁止期間において投射画像の投射を禁止する方法は、様々に考えられる。図24−1は、光源111の点灯を制御することで投射禁止期間に投射を禁止するようにしたプロジェクタ装置1Aの一例の構成を示す。なお、この図24−1、ならびに、後述の図24−2、図24−3および図24−4において、上述の図4と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。   There are various methods for prohibiting the projection of the projection image during the projection prohibition period. FIG. 24-1 shows an example of a configuration of a projector apparatus 1A configured to prohibit projection during the projection prohibition period by controlling lighting of the light source 111. In FIG. 24-1 and FIGS. 24-2, 24-3, and 24-4, which will be described later, portions common to those in FIG. To do.

図24−1において、回転制御部104は、タイミングジェネレータ107から供給される垂直同期信号VDに基づき駆動パルスを生成して回転機構部105に供給する。それと共に、回転制御部104は、生成した駆動パルスに基づきマスク信号を生成して、光源111に供給する。光源111は、マスク信号のマスク期間240に消灯し、マスク期間240以外の期間で点灯するように制御される。   In FIG. 24A, the rotation control unit 104 generates a drive pulse based on the vertical synchronization signal VD supplied from the timing generator 107 and supplies it to the rotation mechanism unit 105. At the same time, the rotation control unit 104 generates a mask signal based on the generated drive pulse and supplies the mask signal to the light source 111. The light source 111 is controlled to be turned off during the mask period 240 of the mask signal and turned on during a period other than the mask period 240.

図24−2は、表示素子114の駆動のオン/オフを切り替えることで、投射禁止期間に投射を禁止するようにしたプロジェクタ装置1Bの一例の構成を示す。回転制御部104は、駆動パルスに応じて生成したマスク信号を、表示素子114を駆動する図示されない駆動回路に供給する。駆動回路は、例えば、マスク信号のマスク期間240において全画素を強制的に黒表示とするように表示素子114を駆動し、マスク期間240以外の期間では、画像処理部102から供給される画像データに従い表示素子114を駆動する。   FIG. 24-2 shows an example of a configuration of a projector apparatus 1B that prohibits projection during the projection prohibition period by switching on / off of driving of the display element 114. The rotation control unit 104 supplies a mask signal generated according to the drive pulse to a drive circuit (not shown) that drives the display element 114. For example, the drive circuit drives the display element 114 so that all pixels are forcibly displayed black in the mask period 240 of the mask signal, and the image data supplied from the image processing unit 102 in periods other than the mask period 240 Accordingly, the display element 114 is driven.

図24−3は、投射レンズ12に対してシャッタ115を設け、シャッタ115の開閉を切り替えることで投射禁止期間に投射を禁止するようにしたプロジェクタ装置1Cの一例の構成を示す。シャッタ115は、閉状態とすることで投射レンズ12から射出する光を遮断し、投射画像の投射を禁止する。シャッタ115は、機械的に光を遮断するメカニカルシャッタを用いてもよいし、液晶シャッタなど光の透過率や透過方向を制御することで光を遮断する方式を用いてもよい。   FIG. 24-3 shows an example of a configuration of a projector apparatus 1C in which a shutter 115 is provided for the projection lens 12, and projection is prohibited during the projection prohibited period by switching between opening and closing of the shutter 115. When the shutter 115 is in the closed state, the shutter 115 blocks light emitted from the projection lens 12 and prohibits projection of the projected image. The shutter 115 may be a mechanical shutter that mechanically blocks light, or may be a system that blocks light by controlling the light transmittance and transmission direction, such as a liquid crystal shutter.

回転制御部104は、駆動パルスに応じて生成したマスク信号を、シャッタ115を駆動する図示されないシャッタ駆動部に供給する。シャッタ駆動部は、例えばマスク信号のマスク期間240において閉状態とし、マスク期間240以外の期間では開状態となるようにシャッタ115を駆動する。   The rotation control unit 104 supplies a mask signal generated according to the drive pulse to a shutter drive unit (not shown) that drives the shutter 115. For example, the shutter driving unit drives the shutter 115 so as to be closed during the mask period 240 of the mask signal and to be open during periods other than the mask period 240.

なお、シャッタ115は、投射レンズ12に対して設ける例に限られない。例えば、シャッタ115を光源111と表示素子114との間に設けてもよい。   The shutter 115 is not limited to the example provided for the projection lens 12. For example, the shutter 115 may be provided between the light source 111 and the display element 114.

図24−4は、画像処理部102において有効領域の全面が黒色の黒画像を挿入することで、投射禁止期間に投射を禁止するようにしたプロジェクタ装置1Dの一例の構成を示す。回転制御部104は、駆動パルスに応じて生成したマスク信号を、画像処理部102に供給する。   FIG. 24-4 illustrates an example of a configuration of the projector apparatus 1D in which the image processing unit 102 prohibits projection during the projection prohibited period by inserting a black image whose entire effective area is black. The rotation control unit 104 supplies a mask signal generated according to the drive pulse to the image processing unit 102.

画像処理部102は、マスク信号のマスク期間240の開始点で黒画像を表示するための黒画像データを生成し、生成した黒画像データを画像切り出し部100から供給される画像データとすげ替えて、表示素子114の駆動回路に供給する。黒画像データは、予め作成して図示されないメモリに格納しておいてもよい。図示は省略するが、マスク信号は、表示素子114の駆動回路にも供給され、当該駆動回路は、マスク期間240の開始点で表示素子114の表示を更新して黒画像データによる表示を行う。   The image processing unit 102 generates black image data for displaying a black image at the start point of the mask period 240 of the mask signal, replaces the generated black image data with the image data supplied from the image cutout unit 100, and This is supplied to the drive circuit of the display element 114. The black image data may be created in advance and stored in a memory (not shown). Although illustration is omitted, the mask signal is also supplied to the drive circuit of the display element 114, and the drive circuit updates the display of the display element 114 at the start point of the mask period 240 and performs display with black image data.

このように、1フレーム周期内において、投射画像が更新されるタイミングと当該タイミングに隣接する駆動パルスとの間の時間間隔、または、隣接する駆動パルス間の時間間隔が最も大きな期間を除いた期間における投射を禁止することで、残像の原因となる、例えば1フレーム周期内で当該フレーム先頭から投射される投射画像に対して位置の異なる投射画像の投射が禁止され、残像の発生が防止される。   Thus, in one frame period, the time interval between the timing at which the projection image is updated and the drive pulse adjacent to the timing, or the period excluding the period in which the time interval between adjacent drive pulses is the largest By prohibiting the projection in step 1, the projection of the projected image having a different position with respect to the projected image projected from the head of the frame within one frame period, for example, which is a cause of the afterimage, is prevented, and the generation of the afterimage is prevented. .

投射禁止期間は、1フレーム周期内の、投射画像が更新されるタイミングと当該タイミングに隣接する駆動パルスとの間の時間間隔のうちの一部、または、隣接する駆動パルス間の時間間隔が最も大きな期間を除いた期間のうちの一部であっても、残像の発生を軽減する効果を得ることができる。また、投射禁止期間を設けることによる輝度の低下を補償するために、例えば光源111に対して、投射期間内の光量を増加させる制御をさらに加えても良い。   The projection prohibition period is a part of the time interval between the timing at which the projection image is updated and the drive pulse adjacent to the timing within one frame period, or the time interval between adjacent drive pulses is the longest. Even in a part of the period excluding the large period, an effect of reducing the occurrence of afterimages can be obtained. In addition, in order to compensate for a decrease in luminance due to the provision of the projection prohibition period, for example, a control for increasing the amount of light in the projection period may be added to the light source 111.

<投射画像高品位化の第1の方法と第2の方法との組み合わせ>
なお、上述した投射画像高品位化の第1の方法と第2の方法は、組み合わせて用いることができる。例えば、第2の方法で説明した、図21(b)に示される各駆動パルスpl21、pl22、pl23およびpl24における投射レンズ12の投射方向の変化が、上述した式(10)に従って決定された角度λになるように、モータ40のステップ角と、ギア35を含めたギア群のギア比を決める。
<Combination of first method and second method for improving projection image quality>
The first method and the second method for improving the quality of the projected image described above can be used in combination. For example, the change in the projection direction of the projection lens 12 at each of the drive pulses pl 21 , pl 22 , pl 23, and pl 24 shown in FIG. 21B described in the second method follows the above-described equation (10). The step angle of the motor 40 and the gear ratio of the gear group including the gear 35 are determined so that the determined angle λ is obtained.

<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明する。上述の第1の実施形態では、ドラム部10が垂直方向に回動し、投射レンズ12による投射角に応じて投射領域を垂直方向に変化させているが、これはこの例に限定されない。第2の実施形態では、投射レンズ12による投射領域を水平方向に変化可能とする。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment described above, the drum unit 10 is rotated in the vertical direction and the projection area is changed in the vertical direction according to the projection angle by the projection lens 12, but this is not limited to this example. In the second embodiment, the projection area by the projection lens 12 can be changed in the horizontal direction.

図25は、第2の実施形態による画像投射装置(プロジェクタ装置)1’の外観の例を示す図である。なお、図25は、画像投射装置1’のカバーなどを取り去った状態を示し、上述した図1および図2と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。   FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the appearance of an image projection apparatus (projector apparatus) 1 ′ according to the second embodiment. FIG. 25 shows a state in which the cover of the image projection apparatus 1 ′ is removed, and the same reference numerals are given to the same parts as those in FIGS. 1 and 2 described above, and the detailed description is omitted.

プロジェクタ装置1’において、台座302に設けられたターンテーブル301に対して水平回転筐体300が取り付けられている。水平回転筐体300は、内部に投射レンズ12を備えるドラム30が、軸部38を中心に垂直方向に回動可能に取り付けられている。ターンテーブル301の回動に応じて水平回転筐体300が水平方向に回動し、それに伴い、投射レンズ12による投射方向が水平方向に変化するようになっている。   In the projector apparatus 1 ′, a horizontal rotary casing 300 is attached to a turntable 301 provided on a pedestal 302. In the horizontal rotating case 300, the drum 30 including the projection lens 12 therein is attached so as to be rotatable in the vertical direction around the shaft portion 38. In accordance with the rotation of the turntable 301, the horizontal rotating casing 300 rotates in the horizontal direction, and accordingly, the projection direction by the projection lens 12 changes in the horizontal direction.

図26は、台座302の外観の例を示す。台座302は、ターンテーブル301を備える。ターンテーブル301は、裏面側にギア304が取り付けられている。ターンテーブル301は、後述する駆動部313からギア304を介して伝達された回転により、軸303を中心に水平方向に回動するようになっている。また、台座302は、内部に回路部の各種基板や電源部などが設けられる。   FIG. 26 shows an example of the appearance of the pedestal 302. The pedestal 302 includes a turntable 301. The turntable 301 has a gear 304 attached to the back side. The turntable 301 rotates in the horizontal direction about the shaft 303 by rotation transmitted from the drive unit 313 described later via the gear 304. The pedestal 302 is provided with various circuit boards and a power supply unit.

図27は、ターンテーブル301を裏面側から見た図である。駆動部313は、ギア304に回転を伝達し、ターンテーブル301を回動させる。より詳細には、駆動部313は、例えばステッピングモータであるモータ320を有すると共に、モータ320の回転軸により直接駆動されるウォームギア321と、ウォームギア321による回転を伝達するギア322と、ギア322から伝達された回転をターンテーブル301のギア304に伝達するギア323とを含むギア群を有する。このギア群によりモータ320の回転をギア304に伝達することで、ターンテーブル301をモータ320の回転に応じて回転させることができる。ターンテーブル301の回転速度は、モータ320の回転速度とギア群のギア比とにより決定される。   FIG. 27 is a view of the turntable 301 as viewed from the back side. The drive unit 313 transmits the rotation to the gear 304 and rotates the turntable 301. More specifically, the drive unit 313 includes a motor 320 that is, for example, a stepping motor, and is a worm gear 321 that is directly driven by a rotation shaft of the motor 320, a gear 322 that transmits rotation by the worm gear 321, and a transmission from the gear 322. And a gear group including a gear 323 for transmitting the rotated rotation to the gear 304 of the turntable 301. By transmitting the rotation of the motor 320 to the gear 304 by this gear group, the turntable 301 can be rotated according to the rotation of the motor 320. The rotational speed of the turntable 301 is determined by the rotational speed of the motor 320 and the gear ratio of the gear group.

ターンテーブル301に対して、突起312aおよび312bが設けられる。この突起312aおよび312bを、図示されないフォトインタラプタなどを用いて検知することで、基準の方向に対するターンテーブル301の方向を知ることができる。   Projections 312 a and 312 b are provided for the turntable 301. By detecting the protrusions 312a and 312b using a photo interrupter (not shown), the direction of the turntable 301 with respect to the reference direction can be known.

以下では、投射レンズ12の投射方向が第1面に対して垂直方向を向いている場合に、投射レンズ12による水平方向の投射角を投射角0°とし、この投射角0°を初期値とする。投射レンズ12による投射角は、ターンテーブル301上面側から見た場合に時計回りで増加するものとする。   In the following, when the projection direction of the projection lens 12 is perpendicular to the first surface, the projection angle in the horizontal direction by the projection lens 12 is set to a projection angle of 0 °, and this projection angle of 0 ° is set as an initial value. To do. The projection angle by the projection lens 12 is assumed to increase clockwise when viewed from the upper surface side of the turntable 301.

なお、プロジェクタ装置1’の動作を制御するための構成、ならびに、投射レンズ12を含む光学系の構成は、上述した図4に示した回路部および光学エンジン部110と共通であるので、説明を省略する。ここで、第2の実施形態では、図4における回転機構部105は、図27を用いて説明した駆動部313、突起312aおよび312b、ならびに、図示されないフォトインタラプタを含むものとする。フォトインタラプタの出力は、図4の回転制御部104に供給される。また、駆動部313のモータ320は、図4の回転制御部104から供給される駆動パルスにより駆動される。   Note that the configuration for controlling the operation of the projector apparatus 1 ′ and the configuration of the optical system including the projection lens 12 are the same as those of the circuit unit and the optical engine unit 110 shown in FIG. Omitted. Here, in the second embodiment, the rotation mechanism unit 105 in FIG. 4 includes the driving unit 313, the protrusions 312a and 312b described with reference to FIG. 27, and a photo interrupter (not shown). The output of the photo interrupter is supplied to the rotation control unit 104 in FIG. The motor 320 of the drive unit 313 is driven by a drive pulse supplied from the rotation control unit 104 of FIG.

第2の実施形態によるプロジェクタ装置1’の動作について、図4の構成を参照しながら概略的に説明する。以下では、ドラム30は、垂直方向の回動を行わないものとして説明する。   The operation of the projector device 1 ′ according to the second embodiment will be schematically described with reference to the configuration of FIG. 4. In the following description, it is assumed that the drum 30 does not rotate in the vertical direction.

例えば所定の画像サイズに整形された画像データが、入力画像データとしてプロジェクタ装置1’に入力される。ここでは、入力画像データの画像サイズは、幅が表示素子114の幅よりも大きいものとする。この入力画像データは、画像切り出し部100を介してメモリ101に格納される。図28は、第2の実施形態による、メモリ101に格納される入力画像データ330と、画像制御部103の指定に応じて画像切り出し部100が入力画像データ330から切り出した投射画像データ331との関係の例を模式的に示す。   For example, image data shaped into a predetermined image size is input to the projector apparatus 1 'as input image data. Here, the image size of the input image data is assumed to be larger than the width of the display element 114. This input image data is stored in the memory 101 via the image cutout unit 100. FIG. 28 shows the input image data 330 stored in the memory 101 and the projection image data 331 cut out from the input image data 330 by the image cutout unit 100 in accordance with the designation of the image control unit 103 according to the second embodiment. An example of the relationship is shown schematically.

投射角0°において、画像制御部103は、回転制御部104から取得される投射角θの情報に従い、画像切り出し部100に対して、メモリ101に格納される入力画像データ330の切り出し領域331を指定する。例えば、投射角0°において、画像制御部103は、画像切り出し部100に対して入力画像データ330の左端から表示素子114の有効領域に応じた幅の画像領域331aを指定する。   At the projection angle of 0 °, the image control unit 103 sets the cutout area 331 of the input image data 330 stored in the memory 101 to the image cutout unit 100 according to the information on the projection angle θ acquired from the rotation control unit 104. specify. For example, at a projection angle of 0 °, the image control unit 103 designates an image region 331 a having a width corresponding to the effective region of the display element 114 from the left end of the input image data 330 to the image cutout unit 100.

画像切り出し部100は、メモリ101に格納される入力画像データ330から切り出し領域として指定された画像領域331aを切り出して、画像データとして出力する。この画像データは、画像処理部102を介して表示素子114を駆動する駆動回路に供給される。駆動回路は、供給された画像データに従い表示素子114を駆動する。これにより、壁やスクリーンといった被投射媒体に対して、画像領域331aの投射画像が投射される。   The image cutout unit 100 cuts out the image area 331a designated as the cutout area from the input image data 330 stored in the memory 101, and outputs it as image data. This image data is supplied to a drive circuit that drives the display element 114 via the image processing unit 102. The drive circuit drives the display element 114 according to the supplied image data. Thereby, the projection image of the image area 331a is projected onto the projection medium such as a wall or a screen.

例えば操作部14に対するユーザ操作により投射角θの変更が指示されると、回転制御部104は、この指示に応じたCPU120からの命令に従い、モータ320を駆動する駆動パルスを生成し、回転機構部105に供給する。回転機構部105において、供給された駆動パルスによりモータ320が駆動されて、ターンテーブル301が駆動パルスに応じた角度だけ回転される。   For example, when a change of the projection angle θ is instructed by a user operation on the operation unit 14, the rotation control unit 104 generates a drive pulse for driving the motor 320 in accordance with a command from the CPU 120 according to the instruction, and the rotation mechanism unit. It supplies to 105. In the rotation mechanism unit 105, the motor 320 is driven by the supplied drive pulse, and the turntable 301 is rotated by an angle corresponding to the drive pulse.

駆動パルスは、回転制御部104から画像制御部103へも供給される。画像制御部103は、駆動パルスに応じて、メモリ101に格納される入力画像データ330に対して切り出し領域を指定する。ここでは、画像制御部103は、駆動パルスに応じた投射角θの変化に対応して、画像領域331aに対してx1画素分、水平方向に移動した画像領域331bを切り出し領域として指定する。 The drive pulse is also supplied from the rotation control unit 104 to the image control unit 103. The image control unit 103 designates a cutout region for the input image data 330 stored in the memory 101 in accordance with the drive pulse. Here, the image control unit 103, in response to changes in the incident angle θ corresponding to the drive pulse, x 1 pixel relative to the image area 331a, specified as a region cut out image region 331b which moves in the horizontal direction.

画像切り出し部100は、メモリ101に格納される入力画像データ330から画像領域331bを切り出して、画像データとして出力する。この画像データが、画像処理部102を介して表示素子114の駆動回路に供給され、表示素子114が駆動される。これにより、被投射媒体に対して、画像領域331bの投射画像が、画像領域331aの投射画像に対して投射角θの変化分移動した位置に投射される。   The image cutout unit 100 cuts out the image area 331b from the input image data 330 stored in the memory 101 and outputs it as image data. This image data is supplied to the drive circuit of the display element 114 via the image processing unit 102, and the display element 114 is driven. Thereby, the projection image of the image area 331b is projected onto the projection medium at a position moved by the change of the projection angle θ with respect to the projection image of the image area 331a.

さらに投射角θの変更が指示されると、同様にして、回転制御部104の制御によりターンテーブル301が駆動パルスに応じた角度だけ回転され投射角θが変化される。それと共に、画像制御部103により、投射角θの変化に対応して、例えば画像領域331bに対してさらにx2画素分、水平方向に移動した画像領域331cが切り出し領域として指定される。この画像領域331cの画像データに基づく投射画像が被投射媒体に投射される。 Further, when an instruction to change the projection angle θ is given, similarly, the turntable 301 is rotated by an angle corresponding to the drive pulse under the control of the rotation control unit 104 to change the projection angle θ. At the same time, the image control unit 103, in response to changes in the incident angle theta, for example further x 2 pixels on the image area 331b, the image area 331c that moves in the horizontal direction is designated as the cutout region. A projected image based on the image data in the image area 331c is projected onto the projection medium.

このように、第2の実施形態のプロジェクタ装置1’によれば、幅が表示素子114の幅よりも大きい入力画像データ330を、入力画像データ330内の所定領域を水平方向に移動させながら、全て投射させることができる。   Thus, according to the projector device 1 ′ of the second embodiment, the input image data 330 whose width is larger than the width of the display element 114 is moved in a horizontal direction in a predetermined area in the input image data 330. All can be projected.

<投射画像の高品位化(1)の適用>
第2の実施形態に対して、上述した第1の実施形態における投射画像高品位化の第1の方法を適用させることができる。この場合、投射画像を切り出す切り出し領域が、ターンテーブル301の回転に伴い入力画像データ330に対して水平方向に移動する。そのため、投射レンズ12による投射角θを連続的に変化させた場合、水平方向に対して、上述したような投射角θの分解能に基づく誤差に起因するブレがユーザに認識されてしまう。そのため、上述した投射画像高品位化の第1の方法をこの第2の実施形態に適用することで、水平方向についての投射画像に対するユーザのブレの認識を抑制する。
<Application of high quality projection image (1)>
The first method for improving the quality of the projected image in the first embodiment described above can be applied to the second embodiment. In this case, the cutout area for cutting out the projected image moves in the horizontal direction with respect to the input image data 330 as the turntable 301 rotates. Therefore, when the projection angle θ by the projection lens 12 is continuously changed, the blur due to the error based on the resolution of the projection angle θ as described above is recognized by the user in the horizontal direction. Therefore, by applying the first method for improving the quality of the projected image described above to the second embodiment, the recognition of the blurring of the user with respect to the projected image in the horizontal direction is suppressed.

ここで、上述した式(10)の画角αは、表示素子114において水平方向に最大の有効領域の画像を投射する際の、当該有効領域を投射レンズ12から水平方向に見込む角となる。   Here, the angle of view α of Expression (10) described above is an angle at which the effective area is projected from the projection lens 12 in the horizontal direction when the display element 114 projects an image of the maximum effective area in the horizontal direction.

また、式(10)におけるライン数lnは、表示素子114の有効領域の水平方向のサイズとなる。すなわち、第2の実施形態では、表示素子114の有効領域の、水平方向の各画素列において、垂直方向の位置が対応する画素からなる画素列をラインと定義し、このラインの、表示素子114における水平方向に最大の有効領域内の数をライン数lnとする。   Further, the number of lines ln in the equation (10) is the horizontal size of the effective area of the display element 114. That is, in the second embodiment, in each horizontal pixel column in the effective region of the display element 114, a pixel column composed of pixels corresponding to vertical positions is defined as a line, and the display element 114 of this line is defined as the line. The number in the maximum effective area in the horizontal direction at is the number of lines ln.

さらに、式(10)における角度λは、モータ320に対する1の駆動パルスで投射レンズ12の投射方向が水平方向に変化する角度となる。換言すれば、角度λは、投射角θの、モータ320の回転制御における最小の可変角度である。角度λは、上述と同様に、モータ320のステップ角と、ギア304を含めたギア群のギア比によって決まる値である。   Furthermore, the angle λ in Expression (10) is an angle at which the projection direction of the projection lens 12 changes in the horizontal direction with one drive pulse for the motor 320. In other words, the angle λ is the minimum variable angle in the rotation control of the motor 320 of the projection angle θ. Similarly to the above, the angle λ is a value determined by the step angle of the motor 320 and the gear ratio of the gear group including the gear 304.

このように定義された画角α、ライン数lnおよび角度λが上述した式(10)を満たす場合に、投射画像の、モータ320に対する駆動パルス毎の移動量が1ライン未満となる。そのため、投射レンズ12による投射角θを連続的に変化させた場合の、投射画像に対するユーザのブレの認識を抑制することができ、投射画像の高画質化を図ることが可能となる。   When the angle of view α, the number of lines ln, and the angle λ defined as described above satisfy the above-described Expression (10), the movement amount of the projection image for each drive pulse with respect to the motor 320 is less than one line. For this reason, when the projection angle θ by the projection lens 12 is continuously changed, it is possible to suppress the user's recognition of the shake with respect to the projection image, and it is possible to improve the image quality of the projection image.

<投射画像の高品位化(2)の適用>
第2の実施形態に対して、上述した第1の実施形態における投射画像高品位化の第2の方法を適用させることができる。投射レンズ12の投射方向を水平方向に変化させた場合であっても、第1の実施形態の場合と同様に、フレーム周期内に駆動パルスをモータ320に供給する場合、1フレーム周期内において、投射画像の更新が行われずに投射位置のみが段階的に変化する。したがって、次フレームの先頭で投射画像の更新が行われる際に、前フレームで段階的に変化した各投射位置の投射画像が水平方向の残像としてユーザに観察されることになる。
<Application of high quality projection image (2)>
The second method for improving the quality of the projected image in the first embodiment described above can be applied to the second embodiment. Even when the projection direction of the projection lens 12 is changed in the horizontal direction, as in the case of the first embodiment, when the drive pulse is supplied to the motor 320 within the frame period, within one frame period, Only the projection position changes stepwise without updating the projection image. Therefore, when the projection image is updated at the head of the next frame, the projection image at each projection position that has changed in stages in the previous frame is observed by the user as an afterimage in the horizontal direction.

第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様にして、フレーム周期内に駆動パルスを生成する際に、投射画像が更新されるタイミングと当該タイミングに隣接する駆動パルスとの間の時間間隔と、互いに隣接する駆動パルス間の時間間隔とのうち少なくとも一部が不均等になるようにすることで、各投射位置の投射画像による残像の強度が不均等になり、残像による画像の滲みを抑制することが可能である。   Also in the second embodiment, as in the first embodiment, when a drive pulse is generated within a frame period, a time between a timing at which a projection image is updated and a drive pulse adjacent to the timing is updated. By making at least a part of the interval and the time interval between the drive pulses adjacent to each other non-uniform, the intensity of the afterimage due to the projection image at each projection position becomes nonuniform, and the image blur due to the afterimage Can be suppressed.

また、その際に、第1の実施形態の場合と同様にして、1フレーム周期内において、投射画像が更新されるタイミングと当該タイミングに隣接する駆動パルスとの間の時間間隔、または、隣接する駆動パルス間の時間間隔が最も大きな期間を除いた期間に対して、駆動パルスのタイミングに応じて投射画像の投射を禁止する投射禁止期間を設定することができる。これにより、残像の原因となる、例えば1フレーム周期内で当該フレーム先頭から投射される投射画像に対して位置の異なる投射画像の投射が禁止され、残像の発生が防止される。   At that time, similarly to the case of the first embodiment, the time interval between the timing at which the projected image is updated and the drive pulse adjacent to the timing or adjacent to each other within one frame period. A projection prohibition period in which projection of a projection image is prohibited can be set in accordance with the timing of the drive pulse with respect to the period excluding the period having the largest time interval between the drive pulses. As a result, for example, projection of a projected image having a different position with respect to a projected image projected from the head of the frame within one frame period, for example, which is a cause of afterimage, is prevented, and generation of an afterimage is prevented.

投射禁止期間において投射画像の投射を禁止する方法は、図24−1〜図24−4を用いて説明した、光源111の点灯を制御する方法、表示素子114の駆動のオン/オフを切り替える方法、シャッタ115を用いる方法、黒画像を挿入する方法の何れも適用することができる。   The method of prohibiting the projection of the projection image during the projection prohibition period includes the method of controlling the lighting of the light source 111 and the method of switching the driving of the display element 114 described with reference to FIGS. Any of the method using the shutter 115 and the method of inserting a black image can be applied.

<投射画像高品位化の第1の方法と第2の方法との組み合わせ>
第2の実施形態においても、上述の第1の実施形態と同様に、投射画像高品位化の第1の方法と第2の方法を組み合わせて用いることができる。例えば、第2の方法で説明した、図21(b)に示される各駆動パルスpl21、pl22、pl23およびpl24における投射レンズ12の投射方向の変化が、上述した式(10)に従って決定された角度λになるように、モータ320のステップ角と、ギア304を含めたギア群のギア比を決める。
<Combination of first method and second method for improving projection image quality>
Also in the second embodiment, similarly to the above-described first embodiment, the first method and the second method for improving the quality of the projected image can be used in combination. For example, the change in the projection direction of the projection lens 12 at each of the drive pulses pl 21 , pl 22 , pl 23, and pl 24 shown in FIG. 21B described in the second method follows the above-described equation (10). The step angle of the motor 320 and the gear ratio of the gear group including the gear 304 are determined so that the determined angle λ is obtained.

1,1’ プロジェクタ装置
10 ドラム部
12 投射レンズ
14 操作部
20 基台
30 ドラム
32 駆動部
35,42a,42b,43,304,322,323 ギア
40,320 モータ
41,321 ウォームギア
50a,50b フォトリフレクタ
51a,51b フォトインタラプタ
100 画像切り出し部
101 メモリ
102 画像処理部
103 画像制御部
104 回転制御部
105 回転機構部
106 画角制御部
107 タイミングジェネレータ
110 光学エンジン部
114 表示素子
115 シャッタ
120 CPU
140 画像データ
300 水平回転筐体
301 ターンテーブル
302 台座
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1 'Projector apparatus 10 Drum part 12 Projection lens 14 Operation part 20 Base 30 Drum 32 Drive part 35,42a, 42b, 43,304,322,323 Gear 40,320 Motor 41,321 Warm gear 50a, 50b Photo reflector 51a, 51b Photo interrupter 100 Image cutout unit 101 Memory 102 Image processing unit 103 Image control unit 104 Rotation control unit 105 Rotation mechanism unit 106 Angle of view control unit 107 Timing generator 110 Optical engine unit 114 Display element 115 Shutter 120 CPU
140 Image data 300 Horizontal rotating case 301 Turntable 302 Pedestal

Claims (5)

画像データに従い画素単位で光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子で変調された光を投射する投射部と、
前記投射部が前記光変調素子で変調された光を投射する画角を導出する画角導出部と、
前記投射部の投射方向を第1の投射方向から第2の投射方向まで、最小可変角度に基づいて変更する投射方向変更部と、
前記第1の投射方向と、前記投射方向変更部が変更した投射方向との間の投射角を導出する投射角導出部と、
入力された入力画像データを記憶する記憶部と、
前記投射部が前記第1の投射方向から前記第2の投射方向に亘って投射する場合に、前記投射部が投射する前記画像データとして、前記画角および前記投射角に基づいて、前記記憶部に記憶された前記入力画像データの画像の一部の領域を切り出した切り出し画像データを所定周期で生成する画像切り出し部と
を有し、
前記最小可変角度は、前記画角と、前記光変調素子が光を変調する有効領域の画素単位でのサイズとに基づき決定される
ことを特徴とする画像投射装置。
A light modulation element that modulates light in pixel units according to image data;
A projection unit for projecting light modulated by the light modulation element;
An angle-of-view deriving unit for deriving an angle of view at which the projection unit projects the light modulated by the light modulation element;
A projection direction changing unit that changes the projection direction of the projection unit from the first projection direction to the second projection direction based on the minimum variable angle; and
A projection angle deriving unit for deriving a projection angle between the first projection direction and the projection direction changed by the projection direction changing unit;
A storage unit for storing input image data input;
When the projection unit projects from the first projection direction to the second projection direction, as the image data projected by the projection unit, based on the angle of view and the projection angle, the storage unit An image cutout unit that generates cutout image data obtained by cutting out a partial area of the image of the input image data stored in a predetermined cycle,
The image projection apparatus according to claim 1, wherein the minimum variable angle is determined based on the angle of view and a size of an effective region in which light modulation elements modulate light in pixel units.
前記最小可変角度は、0°よりも大きく、且つ、前記光変調素子の前記画素当たりの前記画角以内である
ことを特徴とする請求項1に記載の画像投射装置。
The image projection apparatus according to claim 1, wherein the minimum variable angle is greater than 0 ° and is within the angle of view per pixel of the light modulation element.
前記画角は可変であって、
前記最小可変角度は、最小の前記画角に基づき決定される
ことを特徴とする請求項2に記載の画像投射装置。
The angle of view is variable,
The image projection apparatus according to claim 2, wherein the minimum variable angle is determined based on the minimum angle of view.
前記最小可変角度は、最大の前記有効領域のサイズに基づき決定される
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の画像投射装置。
The image projection apparatus according to claim 2, wherein the minimum variable angle is determined based on a size of the maximum effective area.
画像データに従い画素単位で光を変調する光変調素子で変調された光を投射する投射部が該光変調素子で変調された光を投射する画角を導出する画角導出ステップと、
前記投射部の投射方向を第1の投射方向から第2の投射方向まで、最小可変角度に基づいて変更する投射方向変更ステップと、
前記第1の投射方向と、前記投射方向変更ステップで変更された投射方向との間の投射角を導出する投射角導出ステップと、
入力された入力画像データを記憶する記憶ステップと、
前記投射部が前記第1の投射方向から前記第2の投射方向に亘って投射する場合に、前記投射部が投射する前記画像データとして、前記画角および前記投射角に基づいて、前記記憶ステップで記憶された入力画像データの画像の一部の領域を切り出した切り出し画像データを所定周期で生成する画像切り出しステップと
を有し、
前記最小可変角度は、前記画角と、前記光変調素子が光を変調する有効領域の画素単位でのサイズとに基づき決定される
ことを特徴とする画像投射方法。
An angle-of-view derivation step in which a projection unit that projects light modulated by a light modulation element that modulates light in pixel units according to image data derives an angle of view for projecting light modulated by the light modulation element;
A projection direction changing step for changing the projection direction of the projection unit from the first projection direction to the second projection direction based on the minimum variable angle;
A projection angle derivation step for deriving a projection angle between the first projection direction and the projection direction changed in the projection direction change step;
A storage step for storing the input image data input;
When the projection unit projects from the first projection direction to the second projection direction, as the image data projected by the projection unit, based on the angle of view and the projection angle, the storing step An image cutout step for generating cutout image data obtained by cutting out a partial area of the image of the input image data stored in step
The image projection method according to claim 1, wherein the minimum variable angle is determined based on the angle of view and a size of an effective area in which the light modulation element modulates light in a pixel unit.
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