JP6040217B2 - Projection apparatus and projection method - Google Patents

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Description

本発明は、台形補正を適用して画像を投影する装置等に関する。 The present invention relates to an apparatus for projecting an image by applying trapezoidal correction.

液晶プロジェクタ等の投影装置は、設置場所が限られる場合や、観測者の視界を妨げないように設置する場合等、スクリーン等の投影面に対して正対しない位置から、上向きや下向き等の方法で投影しなければならないことがある。このような場合、光軸と投影面がなす角度が、予め設定された適切に投影可能な角度と異なるため、投影面に投影される被投影画像には歪みが生じる。例えば、矩形の画像を表示した場合は台形状の歪み(キーストーン歪み)が生じる。   Projection devices such as liquid crystal projectors can be used to move upward or downward from a position that does not face the projection surface, such as a screen, when the installation location is limited or when the projector is installed so as not to obstruct the viewer's field of view. May have to be projected. In such a case, the angle formed between the optical axis and the projection plane is different from a preset angle that can be appropriately projected, and thus the projected image projected onto the projection plane is distorted. For example, when a rectangular image is displayed, a trapezoidal distortion (keystone distortion) occurs.

このように投影面への投影方法によって生じた被投影画像の歪みを、投影画像に台形補正(台形歪み補正、キーストーン補正)を行うことによって、被投影画像を矩形状に補正する技術が知られている。投影装置の中には、投影装置の傾斜角度や投影された被投影画像の形状から、投影面における画像の歪みを検出し、自動で台形補正を行う機能を備えるものも存在する。   A technique for correcting a projected image into a rectangular shape by performing a trapezoidal correction (trapezoidal distortion correction, keystone correction) on the projected image with the distortion of the projected image caused by the projection method on the projection surface in this way is known. It has been. Some projection apparatuses have a function of detecting distortion of an image on the projection surface from the tilt angle of the projection apparatus and the shape of the projected image, and automatically correcting the trapezoid.

近年、デジタルテレビ放送の開始等により、映像コンテンツの解像度(画素数)は高くなってきており、高解像度の映像コンテンツを、投影装置を用いて視聴する需要も増えつつある。投影装置において高解像度の映像コンテンツを投影するためには、映像コンテンツの1フレームにかかる時間が一定であるため、画素数の増加にしたがって、1画素を処理するためのクロックを高速化して、多画素の映像コンテンツの再生を実現していた。   In recent years, with the start of digital television broadcasting and the like, the resolution (number of pixels) of video content has increased, and there is an increasing demand for viewing high-resolution video content using a projection device. In order to project high-resolution video content in the projection device, the time taken for one frame of the video content is constant. Therefore, as the number of pixels increases, the clock for processing one pixel is increased in speed. Reproduction of pixel video content was realized.

しかしながら、高解像度の映像コンテンツを投影装置で投影しつつ、台形補正を行う場合、台形補正に係る乗算処理やメモリアクセスを必要とするため、次のような問題がある。即ち、多画素の映像コンテンツを再生するために高速クロックを必要とする場合、台形補正に係る乗算処理やメモリアクセスを1フレーム内に完了できず、映像のフレームレートが破綻することがあった。   However, when keystone correction is performed while projecting high-resolution video content with a projection apparatus, multiplication processing and memory access related to keystone correction are required, and thus there are the following problems. That is, when a high-speed clock is required to reproduce multi-pixel video content, multiplication processing and memory access related to trapezoid correction cannot be completed within one frame, and the video frame rate may fail.

特許文献1には、上述したような多画素の映像コンテンツを、映像の色情報のビット数を低減することでフレームレートの破綻を防ぐ技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for preventing the frame rate from failing by reducing the number of bits of color information of video for multi-pixel video content as described above.

特開2007−251723号公報JP 2007-251723 A

しかしながら、特許文献1では色情報のビット数を低減するため、投影される画像において画質劣化が生じる。また、画像の拡大処理を伴う台形補正処理においては、色情報のビット数の低減による画質劣化が、顕著に現れてしまうことがあった。   However, in Patent Document 1, since the number of bits of color information is reduced, image quality deterioration occurs in a projected image. Further, in the trapezoidal correction process accompanied with the image enlargement process, image quality deterioration due to the reduction in the number of bits of the color information may appear remarkably.

また、多画素の映像コンテンツを分割し、複数の画像処理回路で台形補正処理を並列に行うことによって、映像コンテンツの処理に要する時間を短縮する方法が考えられるが、以下のような問題が考えられる。   In addition, it is possible to reduce the time required for processing video content by dividing multi-pixel video content and performing parallel keystone correction processing using multiple image processing circuits. It is done.

例えば、投影面であるスクリーンに対して、投影装置が図3(a)のような矩形画像をスクリーンの下方から打ち上げる形で投影する場合、スクリーン上に投影された被投影画像は図3(b)のように台形状に変形する。矩形画像を分割しない場合、台形補正処理によって図3(c)のような台形型に矩形画像を変形させて投影することにより、図3(d)のようにスクリーンに歪みを補正した、矩形画像と相似形の画像を投影することができる。このとき、図3(a)のように投影する画像をD1からD4の、垂直方向に4等分した領域に分類すると、台形補正によってそれぞれの領域は図3(c)のようにそれぞれ異なる大きさの台形型に変形される。具体的には、それぞれの領域は、投影面までの光学的な距離の違いによって水平及び垂直方向の縮小率が変化するため、台形補正後はD4からD1の順に領域が小さくなっている。   For example, when the projection device projects a rectangular image as shown in FIG. 3A on the screen as the projection surface from the lower side of the screen, the projected image projected on the screen is shown in FIG. ) To form a trapezoidal shape. When the rectangular image is not divided, the rectangular image obtained by correcting the distortion on the screen as shown in FIG. 3D by deforming and projecting the rectangular image into a trapezoidal shape as shown in FIG. A similar image can be projected. At this time, if the projected images are classified into the areas D1 to D4 divided into four equal parts in the vertical direction as shown in FIG. 3A, the respective areas are different in size as shown in FIG. It is transformed into a trapezoidal shape. Specifically, since the reduction ratios in the horizontal and vertical directions change depending on the optical distance to the projection surface in each area, the areas become smaller in order from D4 to D1 after the keystone correction.

投影画像を複数の分割画像に分割して台形補正を行う場合、それぞれの分割画像から台形補正を行って得られた補正画像は水平及び垂直方向に縮小変形するため、画素値が存在しない領域が含まれることになる。即ち、台形補正を適用する回路は分割画像を格納可能な容量を有するメモリを備えるが、台形補正を適用して新たに得られた補正画像をメモリに格納すると、水平及び垂直方向に縮小されているためメモリには画素値が存在しないラインのアドレスが含まれる。   When the keystone correction is performed by dividing the projection image into a plurality of divided images, the correction image obtained by performing the keystone correction from each of the divided images is reduced and deformed in the horizontal and vertical directions. Will be included. In other words, the circuit for applying the keystone correction includes a memory having a capacity capable of storing the divided images. However, when the correction image newly obtained by applying the keystone correction is stored in the memory, the circuit is reduced in the horizontal and vertical directions. Therefore, the memory includes the address of the line where the pixel value does not exist.

このため、複数の分割画像のそれぞれを台形補正して得られた複数の補正画像を図3(c)のように1つの連結された台形画像として投影するためには、次のように処理する必要がある。即ち、複数の補正画像をメモリから読み出した後、画素値が存在しないラインを取り除いて1つの連結された台形画像に合成する処理が、投影する矩形画像を分割しない場合に比べて必要となってしまう問題が考えられる。   Therefore, in order to project a plurality of corrected images obtained by trapezoidally correcting each of the plurality of divided images as one connected trapezoidal image as shown in FIG. 3C, the following processing is performed. There is a need. That is, after reading out a plurality of corrected images from the memory, a process of removing a line having no pixel value and synthesizing it into one connected trapezoidal image is necessary as compared with a case where a rectangular image to be projected is not divided. It can be a problem.

本発明は、複数の補正手段によって台形補正処理を並列に行うことにより、処理に要する時間を短縮することを目的とする。 The present invention, by performing the keystone correction process in parallel by a plurality of correction means, an object and Turkey to reduce the time required for processing.

本発明に係る投影装置は、投影面に投影される画像に対して行われる台形補正処理の補正量に基づいて、所定の画像から第1の領域を含む第1の画像と、前記第1の領域の大きさと異なる大きさの第2の領域を含む第2の画像とを生成する生成手段と、前記第1の画像に対して第1の台形補正処理を行う第1の補正手段と、前記第2の画像に対して第2の台形補正処理を行う第2の補正手段と、前記第1の台形補正処理が行われた画像と、前記第2の台形補正処理が行われた画像とに基づいて生成される画像を前記投影面に投影する投影手段と、前記第1の補正手段及び前記第2の補正手段に対して共通して提供するクロックであって、前記第1の台形補正処理及び前記第2の台形補正処理の実行を制御するためのクロックの提供を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、台形補正処理の対象が大きいほど高速であり、かつ前記第1の画像と前記第2の画像のいずれか大きい方の画像に基づくクロックを、前記第1の補正手段及び前記第2の補正手段に提供するよう制御することを特徴とする。 The projection apparatus according to the present invention includes a first image including a first region from a predetermined image based on a correction amount of a trapezoid correction process performed on an image projected on a projection plane, and the first image Generating means for generating a second image including a second area having a size different from the size of the area; first correcting means for performing a first trapezoidal correction process on the first image; and A second correction unit that performs a second trapezoidal correction process on the second image; an image that has undergone the first trapezoidal correction process; and an image that has undergone the second trapezoidal correction process. A projection unit that projects an image generated based on the projection plane; a clock that is provided in common to the first correction unit and the second correction unit; and the first trapezoid correction process. And providing a clock for controlling execution of the second trapezoidal correction process Possess a control means, wherein the control means is fast enough target keystone correction process is large, and the clock based on either the larger image of the first image and the second image, the Control is provided to provide the first correction means and the second correction means .

発明によれば、複数の補正手段によって台形補正処理を並列に行うことにより、処理に要する時間を短縮するこ可能になるAccording to the present invention, by performing the keystone correction process in parallel by a plurality of correction means allows the Turkey to reduce the time required for processing.

実施形態に係る液晶プロジェクタの機能構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the liquid crystal projector according to the embodiment. 実施形態に係る画像分割部の機能構成を示すブロック図。The block diagram which shows the function structure of the image division part which concerns on embodiment. 垂直方向の台形補正処理を説明するための図。The figure for demonstrating the trapezoid correction process of a perpendicular direction. 実施形態1の画像分割部における投影画像の書き込みを説明するための図。FIG. 5 is a diagram for explaining writing of a projection image in an image dividing unit according to the first embodiment. 実施形態に係る画像処理部の機能構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of an image processing unit according to the embodiment. 実施形態1の投影画像の分割方法を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a projection image dividing method according to the first embodiment. 実施形態1の各画像処理部から出力される補正画像の例を示した図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a corrected image output from each image processing unit according to the first embodiment. 実施形態1の台形補正処理のフローチャート。6 is a flowchart of trapezoid correction processing according to the first embodiment. 実施形態2の画像分割部における投影画像の書き込みを説明するための図。FIG. 10 is a diagram for explaining writing of a projection image in an image dividing unit according to the second embodiment. 実施形態2及び3の投影画像の分割方法を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining a projection image dividing method according to the second and third embodiments. 実施形態2及び3の分割画像と補正画像の対応を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining the correspondence between divided images and corrected images according to the second and third embodiments. 実施形態2及び3の投影画像を分割する際のタイミングチャート。6 is a timing chart when dividing the projection images according to the second and third embodiments. 実施形態2の台形補正処理のフローチャート。10 is a flowchart of trapezoid correction processing according to the second embodiment. 実施形態3の台形補正処理のフローチャート。10 is a flowchart of trapezoid correction processing according to the third embodiment.

(実施形態1)
以下、本発明の好適な一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、投影装置の一例としての、投影画像を分割し、分割したそれぞれの画像に台形補正処理を適用することが可能な液晶プロジェクタに、本発明を適用した例を説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment described below, an example in which the present invention is applied to a liquid crystal projector that can divide a projection image and apply a trapezoid correction process to each of the divided images as an example of a projection device. Will be explained.

図1は、本発明の実施形態に係る液晶プロジェクタ100の機能構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a liquid crystal projector 100 according to an embodiment of the present invention.

制御部101は、例えばCPUであり、不図示の不揮発性メモリに記憶されている、液晶プロジェクタ100の各ブロックの制御プログラムを、不図示のRAMに展開して実行することにより、液晶プロジェクタ100の各ブロックの動作を制御する。操作部102は、電源ボタンやカーソルキー等の液晶プロジェクタ100が備えるユーザからの入力を受け付ける入力インタフェースであり、ユーザによってなされた操作を制御部101に伝送する。第1赤外線受信部121及び第2赤外線受信部122は、液晶プロジェクタ100の前後面に設けられた赤外線信号を受光するブロックである。第1赤外線受信部121及び第2赤外線受信部122は、操作部102と同様に、ユーザがリモートコントローラを操作することにより送信された赤外線信号を解析し、ユーザによってなされた操作を制御部101に伝送する。また表示部127は、例えば小型LCD等の表示装置であり、表示制御部128によって制御され、ユーザに対し液晶プロジェクタ100の設定の通知や、GUIデータ等を表示する。   The control unit 101 is, for example, a CPU, and develops a control program for each block of the liquid crystal projector 100 stored in a non-illustrated non-volatile memory in a RAM (not shown) to execute the control program. Control the operation of each block. The operation unit 102 is an input interface that receives an input from the user such as a power button or a cursor key, and transmits an operation performed by the user to the control unit 101. The first infrared receiver 121 and the second infrared receiver 122 are blocks that receive infrared signals provided on the front and rear surfaces of the liquid crystal projector 100. Similar to the operation unit 102, the first infrared reception unit 121 and the second infrared reception unit 122 analyze the infrared signal transmitted when the user operates the remote controller, and perform an operation performed by the user on the control unit 101. To transmit. The display unit 127 is a display device such as a small LCD, for example, and is controlled by the display control unit 128 to display a notification of setting of the liquid crystal projector 100, GUI data, and the like to the user.

アナログ入力部110、デジタル入力部112、USB I/F113、カードI/F114、通信部115、及び内蔵メモリ116は、いずれも液晶プロジェクタ100が備える、映像信号の入力を受け付けるインタフェースである。アナログ入力部110は、アナログ映像信号が入力された場合、入力されたアナログ映像信号はA/D変換部111でデジタル映像信号に変更された後、画像分割部133に入力される。また、各入力インタフェースからは、映像信号に限らず、画像ファイルや動画像ファイル等が入力され、ファイル再生部132によって液晶プロジェクタ100で再生可能な映像信号に変換された後、画像分割部133に伝送される。   The analog input unit 110, the digital input unit 112, the USB I / F 113, the card I / F 114, the communication unit 115, and the built-in memory 116 are all interfaces that the liquid crystal projector 100 includes and receives video signal inputs. When an analog video signal is input to the analog input unit 110, the input analog video signal is changed to a digital video signal by the A / D conversion unit 111 and then input to the image dividing unit 133. Further, not only video signals but also image files, moving image files, and the like are input from each input interface, converted into video signals that can be played back by the liquid crystal projector 100 by the file playback unit 132, and then input to the image division unit 133. Is transmitted.

画像分割部133は、入力された映像信号の1フレームに係る1つの画像(投影画像)を複数の画像(分割画像)に分割して出力する。本発明では、1つの画像処理部のみで種々の画像処理を適用する際に処理に時間を要すため、提示する画像が規定のフレーム数/秒を実現できないような高解像度の(画素数が多い)画像を処理することを前提とする。このため本実施形態の液晶プロジェクタ100は、第1画像処理部117、第2画像処理部118、第3画像処理部119、第4画像処理部120の4つの画像処理部を備え、画像分割部133は投影画像を4つの領域に分割し、各画像処理部に出力する。なお、画像を提示するタイミングについては、入力された映像信号とともに受信する垂直同期信号(VSYNC)及び水平同期信号(HSYNC)基づいて行われる。   The image dividing unit 133 divides one image (projected image) related to one frame of the input video signal into a plurality of images (divided images) and outputs the images. In the present invention, when various image processes are applied with only one image processing unit, the process takes time. Therefore, a high-resolution image (the number of pixels is not sufficient to achieve a specified number of frames / second). (Assuming many images). Therefore, the liquid crystal projector 100 according to the present embodiment includes four image processing units, a first image processing unit 117, a second image processing unit 118, a third image processing unit 119, and a fourth image processing unit 120, and an image dividing unit. 133 divides the projected image into four regions and outputs them to each image processing unit. The timing for presenting the image is based on the vertical synchronization signal (VSYNC) and horizontal synchronization signal (HSYNC) received together with the input video signal.

第1画像処理部117、第2画像処理部118、第3画像処理部119、及び第4画像処理部120は、それぞれ入力された画像に対し、後述する液晶部104に画像を提示するために、種々の画像処理を適用し、液晶駆動部105に出力する。例えば、入力された画像を液晶部104の表示解像度に変換する解像度変換処理や、色調補正及びガンマ補正処理等を行う。また液晶部104が交流駆動を行う場合は、入力された映像信号のフレーム数を倍にして出力することにより、液晶部104において電圧方向がいずれであっても画像を表示可能とする。なお、本発明では各画像処理部において、スクリーンに対して斜め方向から映像を投影した際に、被投影画像が例えば台形状に歪んでしまう場合に、歪みを打ち消すように画像の形状を変形させる台形補正(キーストーン補正)処理を行う。台形補正処理は、例えば傾きセンサ134において検出された液晶プロジェクタ100の傾斜角度や、撮像部124を備える場合は投影面に投影された所定パターンの形状の歪みを把握することにより、例えば投影対象のスクリーンの端辺等、スクリーンの形状を検出することにより台形補正の補正量を決定して行われる。台形補正処理において、傾斜角度の情報だけでなく、投影光学系107のズーム状態や光学特性情報を用いることで高精度な台形補正処理を行うことが可能であり、これらの情報は制御部101が台形補正後の画像端点の座標情報とともに各画像処理部に提供する。また、例えばユーザが操作部102を操作し、任意の台形補正の補正量を設定する場合は、各画像処理部は設定された値に基づいて台形補正処理を行う。台形補正処理では、後述する液晶部104に形成される画像の水平及び垂直方向の少なくとも一方に対して、縮小率を変更することにより、投影面上の台形状の歪みを相殺して、被投影画像を正常なアスペクト比の矩形画像に近づけることができる。   The first image processing unit 117, the second image processing unit 118, the third image processing unit 119, and the fourth image processing unit 120 each presents an input image on the liquid crystal unit 104 to be described later. Various image processes are applied and output to the liquid crystal drive unit 105. For example, resolution conversion processing for converting the input image into the display resolution of the liquid crystal unit 104, tone correction, gamma correction processing, and the like are performed. In addition, when the liquid crystal unit 104 performs AC driving, an image can be displayed in the liquid crystal unit 104 regardless of the voltage direction by outputting the input video signal by doubling the number of frames. In the present invention, when an image is projected from an oblique direction on the screen in each image processing unit, when the projected image is distorted, for example, in a trapezoidal shape, the shape of the image is deformed so as to cancel the distortion. Performs keystone correction (keystone correction). The trapezoidal correction process is performed by, for example, grasping the tilt angle of the liquid crystal projector 100 detected by the tilt sensor 134 or the distortion of the shape of the predetermined pattern projected on the projection plane when the imaging unit 124 is provided. This is done by determining the amount of trapezoidal correction by detecting the shape of the screen, such as the edge of the screen. In the trapezoidal correction process, it is possible to perform a highly accurate trapezoidal correction process by using not only the information on the tilt angle but also the zoom state and optical characteristic information of the projection optical system 107, and the control unit 101 can store these pieces of information. It is provided to each image processing unit together with the coordinate information of the image end point after the keystone correction. For example, when the user operates the operation unit 102 to set a correction amount for arbitrary trapezoidal correction, each image processing unit performs a keystone correction process based on the set value. In the trapezoidal correction process, the trapezoidal distortion on the projection surface is canceled by changing the reduction ratio with respect to at least one of the horizontal and vertical directions of the image formed on the liquid crystal unit 104, which will be described later. The image can be brought close to a rectangular image having a normal aspect ratio.

液晶駆動部105は、各画像処理部で種々の画像処理が適用された画像を、1つの画像の形に合成して液晶部104に出力する。具体的には、液晶駆動部105では、例えば投影する合成画像のラスタスキャン順になるように、各画像処理部の内部メモリから当該内部メモリのアドレス順に読み出されて入力される画素信号を、液晶部104に出力して表示させる。液晶部104は、例えば1枚のフルカラー液晶素子や、RGBそれぞれの液晶素子等であり、液晶駆動部105が、入力された画素信号に基づいて各画素への電圧出力を変化させることにより、液晶素子上に投影画像(補正画像)を形成する。液晶部104に形成された画像は、光源制御部108によって駆動された光源106によって、投影光学系107を介して外部のスクリーン(投影面)に結像(投影)される。光源106は、例えばスクリーン測光部125で測定された投影面上の輝度レベルが適正となるように算出された光量値に従って、光源制御部108によって光量を制御される。光源106の光量の情報は、光路上に設けられた光源測光部126のセンサによって検出され、光源制御部108にフィードバックされる。また投影光学系107は、ズームレンズ、焦点レンズ、シフトレンズ等で構成されるレンズ群であり、光学系制御部109によって駆動され、投影された画像のズーム倍率変更、焦点調整、投影位置制御等が可能である。例えば、焦点検出部123によって検出された、スクリーンと液晶プロジェクタ100との距離から、焦点距離を算出し、制御部101は算出された焦点距離に基づいて、光学系制御部109に投影光学系107が有する焦点レンズを駆動させる。   The liquid crystal driving unit 105 synthesizes an image to which various image processing is applied in each image processing unit into one image form and outputs it to the liquid crystal unit 104. Specifically, in the liquid crystal drive unit 105, for example, the pixel signals read out and input from the internal memory of each image processing unit in the order of the addresses of the internal memory are input into the liquid crystal so that the composite image to be projected is in the raster scan order. The data is output to the unit 104 and displayed. The liquid crystal unit 104 is, for example, one full-color liquid crystal element or RGB liquid crystal element, and the liquid crystal driving unit 105 changes the voltage output to each pixel based on the input pixel signal, so that the liquid crystal A projected image (corrected image) is formed on the element. The image formed on the liquid crystal unit 104 is imaged (projected) on an external screen (projection surface) via the projection optical system 107 by the light source 106 driven by the light source control unit 108. The light amount of the light source 106 is controlled by the light source control unit 108 according to the light amount value calculated so that the luminance level on the projection surface measured by the screen photometry unit 125 is appropriate, for example. Information on the amount of light from the light source 106 is detected by a sensor of the light source photometry unit 126 provided on the optical path and fed back to the light source control unit 108. The projection optical system 107 is a lens group including a zoom lens, a focus lens, a shift lens, and the like. The projection optical system 107 is driven by the optical system control unit 109 to change the zoom magnification of the projected image, adjust the focus, control the projection position, and the like. Is possible. For example, the focal length is calculated from the distance between the screen and the liquid crystal projector 100 detected by the focus detection unit 123, and the control unit 101 sends the projection optical system 107 to the optical system control unit 109 based on the calculated focal length. Drive the focus lens.

電源入力部130は、外部から交流電力の入力を受け付けるインタフェースであり、入力された交流電力を所定の電圧に整流し、電源部103に供給する。電源部103は、電源駆動を行う液晶プロジェクタ100の各ブロックに対し、制御部101を介して電力供給を行うブロックである。また電源部103は、バッテリ129に対して電力供給を行うことによりバッテリ129に蓄電し、電源入力部130に交流電力の入力がない際にも予備電力としてバッテリ129を利用することが可能である。タイマ131は、液晶プロジェクタ100の各ブロックの処理に係る動作時間等を検出するタイマである。   The power input unit 130 is an interface that receives an input of AC power from the outside, rectifies the input AC power into a predetermined voltage, and supplies the rectified voltage to the power source unit 103. The power supply unit 103 is a block that supplies power to each block of the liquid crystal projector 100 that performs power supply drive via the control unit 101. The power supply unit 103 stores power in the battery 129 by supplying power to the battery 129, and can use the battery 129 as backup power even when AC power is not input to the power input unit 130. . The timer 131 is a timer that detects an operation time or the like related to processing of each block of the liquid crystal projector 100.

このような構成をもつ本実施形態の液晶プロジェクタ100において、投影する1つの画像を複数の画像に分割して、それぞれについて台形補正処理を行った後、台形補正が適用された1つの画像として投影する際の全体的な処理を、詳細に説明する。   In the liquid crystal projector 100 of the present embodiment having such a configuration, one image to be projected is divided into a plurality of images, and after performing keystone correction processing on each of the images, the image is projected as one image to which the keystone correction is applied. The overall process when doing this will be described in detail.

本実施形態では、第1画像処理部117、第2画像処理部118、第3画像処理部119、第4画像処理部120のそれぞれから、投影画像を4等分した大きさの、台形補正を適用した補正画像を液晶駆動部105に出力する。各画像処理部から液晶駆動部105に出力される補正画像は、画素値が存在しないラインによる画像の不連続を考慮した、複数の補正画像を1つの連結画像に合成する処理が必要ない画像となっている。具体的には、台形補正を行って液晶部104に形成される、画素値が存在しないラインを含んだ矩形画像を4等分した画像となっている。   In the present embodiment, keystone correction having a size obtained by dividing the projection image into four equal parts from each of the first image processing unit 117, the second image processing unit 118, the third image processing unit 119, and the fourth image processing unit 120 is performed. The applied corrected image is output to the liquid crystal drive unit 105. The corrected image output from each image processing unit to the liquid crystal driving unit 105 is an image that does not require processing for combining a plurality of corrected images into one connected image in consideration of image discontinuity due to a line having no pixel value. It has become. Specifically, it is an image obtained by dividing the rectangular image including the line having no pixel value, which is formed in the liquid crystal unit 104 by performing the keystone correction into four equal parts.

具体的には、図3(a)のような投影画像に対し、台形補正を行って液晶部104に形成される補正画像は図3(c)のようになるため、各画像処理部から出力される補正画像は、図7のようになる。図7は、各画像処理部から出力される補正画像であり、最終的に液晶部104に形成される矩形画像を、垂直方向に4等分した画像になっている。即ち、各画像処理部において図7のような補正画像を生成する場合、複数の補正画像を、画素値が存在しないラインをソートした1つの連結画像に合成する処理を行うことなく、液晶駆動部105に連結画像を出力することが可能となる。つまり第1画像処理部117から順に、それぞれの画像処理部で得られた補正画像をアドレス順に読み出して液晶駆動部105に出力することで、連結画像がラスタスキャン順に液晶駆動部105に入力されたことと等しい効果を奏する。つまり即ち、第1画像処理部117から順に、それぞれの各画像処理部で得られた補正画像を、台形補正処理を行わずに投影する場合と同じアドレス順に読み出すことにより、連結画像のラスタスキャンする前と変わらないアドレス順に読み出すことができる。   Specifically, the corrected image formed in the liquid crystal unit 104 by performing trapezoidal correction on the projection image as shown in FIG. 3A is as shown in FIG. 3C, and is output from each image processing unit. The corrected image is as shown in FIG. FIG. 7 shows a corrected image output from each image processing unit, which is an image obtained by dividing a rectangular image finally formed in the liquid crystal unit 104 into four equal parts in the vertical direction. That is, when a corrected image as shown in FIG. 7 is generated in each image processing unit, the liquid crystal driving unit does not perform a process of combining a plurality of corrected images into one connected image in which lines having no pixel values are sorted. It is possible to output a connected image to 105. That is, sequentially from the first image processing unit 117, the corrected images obtained by the respective image processing units are read in the order of addresses and output to the liquid crystal driving unit 105, whereby the connected images are input to the liquid crystal driving unit 105 in the raster scan order. The same effect as that. That is, in order from the first image processing unit 117, the corrected images obtained by the respective image processing units are read out in the same address order as that in the case of projecting without performing the trapezoidal correction process, thereby performing a raster scan of the connected images. Data can be read out in the same order of addresses as before.

以下、画像分割部133の内部構成を示した図2のブロック図を用いて、画像分割部133の具体的な処理について説明する。   Hereinafter, specific processing of the image dividing unit 133 will be described with reference to the block diagram of FIG. 2 showing the internal configuration of the image dividing unit 133.

デジタル入力部112等の入力インタフェースから入力された、映像信号の1フレームに係る画像は、制御部101によって画像分割部133に入力される。本実施形態では、画像分割部133において、入力された画像をまずは図4(a)のように垂直方向に4つの等しい大きさの領域に分割するものとする。このため画像分割部133には図2のように、分割された画像を記憶する第1分割メモリ201、第2分割メモリ202、第3分割メモリ203、及び第4分割メモリ204を備える。また画像分割部133は、分割された画像の記憶されるアドレスの管理や、各画像処理部への入出力のタイミングを制御する、第1分割メモリ制御部205、第2分割メモリ制御部206、第3分割メモリ制御部207、及び第4分割メモリ制御部208を備える。   An image related to one frame of the video signal input from an input interface such as the digital input unit 112 is input to the image dividing unit 133 by the control unit 101. In the present embodiment, the image dividing unit 133 first divides an input image into four equally sized areas in the vertical direction as shown in FIG. Therefore, the image dividing unit 133 includes a first divided memory 201, a second divided memory 202, a third divided memory 203, and a fourth divided memory 204 that store the divided images as shown in FIG. The image dividing unit 133 also manages a storage address of the divided image and controls input / output timing to each image processing unit, a first divided memory control unit 205, a second divided memory control unit 206, A third divided memory control unit 207 and a fourth divided memory control unit 208 are provided.

画像分割部133に入力された1つの画像は、制御部101の指示により、分割する領域の画像をそれぞれの分割メモリに書き込むことにより分割する。画像分割部133に入力される画像は、例えば、ラスタスキャンの走査方向に従って走査順に読み込まれるため、本実施形態のように垂直方向に4分割する際は、映像信号とともに入力されるVSYNCを利用する。なお、本実施形態ではラスタスキャンの走査方向は水平方向(左から右)で一定であるものとし、画像において左上の画素から水平方向のラインの画素を読み込んだ(走査)後、下のラインの左端の画素から水平方向への走査を繰り返すものとする。第1分割メモリ制御部205、第2分割メモリ制御部206、第3分割メモリ制御部207、及び第4分割メモリ制御部208は、入力されたVSYNCの4分の1の期間でパルスを発生するQVSYNCを生成する。例えば図4(a)のような、水平方向Ht画素、垂直方向Vt画素の画像の場合、VSYNCは画像の左上の画素から、垂直方向にVtラインを読み込むごとにパルスが発生するため、QVSYNCはVt/4ラインを読み込むごとに発生する。そして、それぞれの分割メモリ制御部は図4(b)のタイムチャートように、それぞれ異なるQVSYNCで分割メモリへの書き込み許可信号、チップセレクト(CS)信号、及び書き込みアドレスの情報を送信する。これにより、ラスタスキャン順に入力された画像信号は、垂直方向のライン毎に、書き込みが許可されている分割メモリに書き込まれるため、4つの分割メモリに分割されることになる。即ち、図4(a)のD1は第1分割メモリ201に、D2は第2分割メモリ202に、D3は第3分割メモリ203に、D4は第4分割メモリ204に書き込まれることになる。   One image input to the image dividing unit 133 is divided by writing an image of an area to be divided into each divided memory according to an instruction from the control unit 101. The image input to the image dividing unit 133 is read in the scanning order according to the scanning direction of the raster scan, for example. Therefore, when the image is divided into four in the vertical direction as in the present embodiment, VSYNC input together with the video signal is used. . In the present embodiment, the scanning direction of the raster scan is assumed to be constant in the horizontal direction (from left to right). After reading (scanning) the pixels in the horizontal line from the upper left pixel in the image, the lower line is scanned. It is assumed that scanning in the horizontal direction is repeated from the leftmost pixel. The first divided memory control unit 205, the second divided memory control unit 206, the third divided memory control unit 207, and the fourth divided memory control unit 208 generate a pulse in a period of one quarter of the input VSYNC. Generate QVSYNC. For example, in the case of an image of horizontal Ht pixels and vertical Vt pixels as shown in FIG. 4A, VSYNC generates a pulse from the upper left pixel of the image every time a Vt line is read in the vertical direction, so QVSYNC is Occurs every time a Vt / 4 line is read. Then, as shown in the time chart of FIG. 4B, each divided memory control unit transmits a write permission signal, a chip select (CS) signal, and write address information to the divided memory using different QVSYNCs. As a result, the image signal input in the raster scan order is written into the divided memory in which writing is permitted for each line in the vertical direction, and thus is divided into four divided memories. That is, D1 in FIG. 4A is written in the first divided memory 201, D2 is written in the second divided memory 202, D3 is written in the third divided memory 203, and D4 is written in the fourth divided memory 204.

このようにそれぞれの分割メモリに読み込まれて分割された画像信号は、さらに第1セレクタ209、第2セレクタ210、第3セレクタ211、第4セレクタ212を制御することにより、各画像処理部で台形補正処理を適用するための分割画像を出力する。本実施形態では、各画像処理部から出力される補正画像が、液晶部104に形成される矩形画像を等分割した画像(等分割画像)となるように、画像分割部133から各画像処理部に出力する際の各分割メモリの読み出し、及び各セレクタの動作を制御する。具体的には、例えば図6(a)のようにそれぞれ隣り合う分割画像で部分的に重複する領域(オーバーラップ領域)を有するように、分割メモリ及びセレクタの動作を制御する。   The image signals thus read into the respective divided memories and divided are further controlled by the first selector 209, the second selector 210, the third selector 211, and the fourth selector 212, so that each image processing unit trapezoidal. A divided image for applying the correction process is output. In the present embodiment, each image processing unit 133 to each image processing unit so that the corrected image output from each image processing unit becomes an image (equal divided image) obtained by equally dividing the rectangular image formed on the liquid crystal unit 104. Controls the reading of each divided memory and the operation of each selector at the time of output. Specifically, for example, as shown in FIG. 6A, the operations of the divided memory and the selector are controlled so as to have a partially overlapping region (overlap region) between adjacent divided images.

即ち、各画像処理部に出力する分割画像には、投影画像を4等分した画像の領域(D1〜D4)のいずれかと、その領域に隣接する領域から、予め定められたライン数の画像の領域が含まれる。図6(a)の例では、垂直方向に投影画像を4分割したVt/4ラインの領域に、オーバーラップ領域として隣接する領域のVsラインをそれぞれ含めている。このように、各画像処理部に投影画像を等分割画像より広い領域の画像を出力することで、台形補正を行った場合に画素値が存在しないラインとなってしまうアドレスに、隣接する等分割画像に台形補正を行って得られた画素値の情報を記憶することが可能である。   That is, the divided image output to each image processing unit includes an image having a predetermined number of lines from one of the image areas (D1 to D4) obtained by dividing the projection image into four equal parts and the area adjacent to the area. An area is included. In the example of FIG. 6A, the Vs line of the adjacent region is included as the overlap region in the region of Vt / 4 line obtained by dividing the projection image into four in the vertical direction. In this way, by projecting the projected image to each image processing unit in an area wider than the equally divided image, if the trapezoidal correction is performed, the adjacent equally divided address becomes a line where no pixel value exists. It is possible to store pixel value information obtained by performing keystone correction on an image.

なお、オーバーラップ領域を定める、予め定められたライン数の情報は、例えば不図示の不揮発性メモリに記憶されていればよく、投影画像が画像分割部133に入力されるとともに、制御部101が読み出して画像分割部133に伝送すればよい。なお、本実施形態では、オーバーラップ領域を定めるライン数の情報は予め定められているものとして以下に説明するが、例えばユーザが操作部102を用いて設定可能であってもよい。また、本実施形態では、各当分割画像の領域の上下方向にそれぞれオーバーラップ領域を含めているが、これは液晶プロジェクタ100が、スクリーンの下方から投影を行う場合だけでなく、スクリーンの上方から投影を行う場合にも対応可能とするためである。   The information on the predetermined number of lines for determining the overlap region may be stored in, for example, a non-volatile memory (not shown), and the projection image is input to the image dividing unit 133 and the control unit 101 What is necessary is just to read and to transmit to the image division part 133. In the present embodiment, the information on the number of lines that define the overlap region is described below as being predetermined. However, the user may be able to set the information using the operation unit 102, for example. Further, in the present embodiment, an overlap area is included in the vertical direction of each divided image area. This is not only the case where the liquid crystal projector 100 performs projection from below the screen, but also from above the screen. This is because it is possible to cope with projection.

第1セレクタ209、第2セレクタ210、第3セレクタ211、及び第4セレクタ212は、図6(b)のようにVSYNC信号に合わせて、それぞれ分割メモリから読み出された画像を、後段の画像処理部に出力する。このとき、制御部101は、各分割メモリから同時に読み出しを行わないように、それぞれの分割メモリ制御部及びセレクタを制御するものとする。   The first selector 209, the second selector 210, the third selector 211, and the fourth selector 212 respectively convert the image read from the divided memory in accordance with the VSYNC signal as shown in FIG. Output to the processing unit. At this time, the control unit 101 controls the respective divided memory control units and selectors so as not to simultaneously read from the respective divided memories.

なお、分割メモリからの読み出しクロックは、書き込みクロックよりも低速でよい。読み出しクロック速度を、書き込みクロック速度の四分の一にすると、1フレーム期間で4個のメモリから全てのデータを読み出すことになる。本実施形態の場合、第1分割メモリ201〜第4分割メモリ204の全データに加え、オーバーラップ領域分の最大2Vsライン分が第1セレクタ209〜第4セレクタ212に送られる。このため、書き込みクロックの4分の1の速度以下で読み出す場合は、1フレーム期間でデータの読み出しが完了しないため、処理の遅延や画像の更新の破綻を招く。即ち、メモリの読み出しクロック速度を書き込みクロックの速度の4分の1よりも速くすれば、1フレームでデータの読み出しを完了できる。   Note that the read clock from the divided memory may be slower than the write clock. When the read clock speed is set to a quarter of the write clock speed, all data is read from four memories in one frame period. In the case of the present embodiment, in addition to all the data in the first divided memory 201 to the fourth divided memory 204, a maximum of 2 Vs lines for the overlap region is sent to the first selector 209 to the fourth selector 212. For this reason, when reading is performed at a speed equal to or lower than a quarter of the writing clock, data reading is not completed in one frame period, which causes processing delay and image update failure. That is, if the memory read clock speed is set to be higher than one quarter of the write clock speed, data read can be completed in one frame.

画像分割部133で分割された4つの画像信号は、4つの画像処理部で並列して画像処理が適用される。第1画像処理部117、第2画像処理部118、第3画像処理部119、及び第4画像処理部120は、全て同じ構成を備えるため、以下、第1画像処理部117を例にとって、各画像処理部での処理について説明する。   The four image signals divided by the image dividing unit 133 are subjected to image processing in parallel by the four image processing units. Since the first image processing unit 117, the second image processing unit 118, the third image processing unit 119, and the fourth image processing unit 120 all have the same configuration, hereinafter, the first image processing unit 117 is taken as an example. Processing in the image processing unit will be described.

図5(a)は第1画像処理部117の機能構成を示すブロック図である。   FIG. 5A is a block diagram illustrating a functional configuration of the first image processing unit 117.

第1画像処理部117に入力された画像信号は、第1画像処理メモリ制御部505によって第1画像処理メモリ506の指定されたアドレスに記憶された後、制御部101の指示により解像度変換部501に伝送され、解像度変換処理が適用される。解像度変換部501では、液晶部104の設定にあわせ、入力された画像を所定の解像度に変換し、再び第1画像処理メモリ制御部505によって第1画像処理メモリ506の指定されたアドレスに記憶される。なお、本実施形態では第1画像処理メモリ506は、第1画像処理部117での種々の画像処理を行うために必要な最低限の容量をもつ場合を想定する。即ち、解像度変換部501から出力された画像は、第1画像処理メモリ506の先頭アドレスから記憶され、第1画像処理部117に入力された画像が記憶されているアドレスに上書きされて記憶される。ただし、第1画像処理メモリ506が十分な領域を持つ場合は、解像度変換処理が適用された画像と、第1画像処理部117に入力された画像とは、別々にアドレスに記憶され、共存可能であってもよい。   The image signal input to the first image processing unit 117 is stored in the designated address of the first image processing memory 506 by the first image processing memory control unit 505, and then the resolution conversion unit 501 is instructed by the control unit 101. And resolution conversion processing is applied. The resolution conversion unit 501 converts the input image into a predetermined resolution in accordance with the setting of the liquid crystal unit 104, and is stored again at the designated address of the first image processing memory 506 by the first image processing memory control unit 505. The In the present embodiment, it is assumed that the first image processing memory 506 has a minimum capacity necessary for performing various image processes in the first image processing unit 117. That is, the image output from the resolution conversion unit 501 is stored from the top address of the first image processing memory 506, and is overwritten and stored on the address where the image input to the first image processing unit 117 is stored. . However, if the first image processing memory 506 has a sufficient area, the image to which the resolution conversion process is applied and the image input to the first image processing unit 117 are stored separately at addresses and can coexist. It may be.

解像度変換部501によって解像度変換がなされた画像は、台形補正部502で台形補正処理が適用される。ここで、図5(b)のブロック図を用いて、台形補正部502の機能構成についてさらに詳細に説明する。   A trapezoid correction process is applied to the image whose resolution has been converted by the resolution conversion unit 501 by the trapezoid correction unit 502. Here, the functional configuration of the trapezoidal correction unit 502 will be described in more detail with reference to the block diagram of FIG.

台形補正メモリ制御部511は、台形補正部502の処理を制御するブロックである。台形補正メモリ制御部511は、制御部101の指示を受けて第1画像処理メモリ506から台形補正処理を適用する、解像度変換部501で解像度変換が適用された画像を取得し、ブロックメモリ512に記憶する。このとき、台形補正メモリ制御部511が読み出した画素の情報、及び読み出した画素が記憶されるブロックメモリ512のアドレスの情報は、後述する座標演算部514で決定される。   The trapezoidal correction memory control unit 511 is a block that controls processing of the trapezoidal correction unit 502. The trapezoid correction memory control unit 511 receives an instruction from the control unit 101, acquires the image to which the resolution conversion is applied by the resolution conversion unit 501 and applies the keystone correction processing from the first image processing memory 506, and stores it in the block memory 512. Remember. At this time, the pixel information read by the trapezoidal correction memory control unit 511 and the address information of the block memory 512 in which the read pixels are stored are determined by a coordinate calculation unit 514 described later.

座標演算部514は、制御部101から傾斜角度、投影光学系107のズーム状態、光学特性情報、台形補正後の画像の4隅の端点の座標値を制御部101から受信する。そして、座標演算部514は、受信した情報を基に台形補正後の画像の座標と、台形補正後の画像の対応関係を表す座標対応情報を算出する。座標対応情報とは、台形補正後の任意の座標の画素の情報が、第1画像処理メモリ506に記憶されている分割された画像のうち、どのアドレスに記憶されている画素の情報であるかを表す情報である。なお、本実施形態では、台形補正前の画像の画素から台形補正後の画素の情報を抽出して配置することにより台形補正を行う方法について説明するが台形補正の手法はこれに限らず、例えば補正前の複数の画素の色情報から、補正後の画素の色情報を算出してもよい。このようにして算出された座標対応情報は台形補正メモリ制御部511に伝送され、台形補正メモリ制御部511は座標対応情報を基に、第1画像処理メモリ506から画像の情報を読み出し、ブロックメモリ512に記憶させる。このとき、ブロックメモリ512には、台形補正後の画像の情報がラスタスキャンの順に記憶されているものとする。   The coordinate calculation unit 514 receives from the control unit 101 the tilt angle, the zoom state of the projection optical system 107, the optical characteristic information, and the coordinate values of the end points of the four corners of the trapezoidally corrected image from the control unit 101. Then, the coordinate calculation unit 514 calculates coordinate correspondence information indicating the correspondence between the coordinates of the image after the keystone correction and the image after the keystone correction based on the received information. The coordinate correspondence information is information on the pixel stored at which address, among the divided images stored in the first image processing memory 506, the pixel information at an arbitrary coordinate after the keystone correction. Is information. In the present embodiment, a method for performing trapezoid correction by extracting and arranging information of pixels after trapezoid correction from pixels of an image before trapezoid correction will be described. The color information of the corrected pixel may be calculated from the color information of the plurality of pixels before correction. The coordinate correspondence information calculated in this way is transmitted to the trapezoid correction memory control unit 511, and the keystone correction memory control unit 511 reads image information from the first image processing memory 506 based on the coordinate correspondence information, and the block memory 512 is stored. At this time, it is assumed that the image information after the keystone correction is stored in the block memory 512 in the order of raster scanning.

フィルタ処理部513は、ブロックメモリ512に記憶する台形補正処理を適用する画像に対し、例えば拡大・縮小処理や、台形補正処理に伴う折り返し歪み除去等の処理を行う二次元フィルタである。フィルタ処理部513は、ブロックメモリ512に記憶する画像に補間処理を適用した後、得られた画像を再び第1画像処理メモリ506に、ラスタスキャンの順にアドレスに配置されるように出力する。なお、第1画像処理メモリ506への台形補正処理が適用された画像の記憶されるアドレスは、第1画像処理メモリ制御部505によって制御される。また、フィルタ処理部513で画像縮小処理を行った場合は、画素値が存在しない画素である無信号部が生じるため、不図示のマスキング回路を用いてその無信号部にブランキング等のマスク信号を付加してもよい。   The filter processing unit 513 is a two-dimensional filter that performs, for example, enlargement / reduction processing and removal of aliasing distortion associated with the trapezoid correction processing on an image to which the trapezoid correction processing stored in the block memory 512 is applied. After applying the interpolation process to the image stored in the block memory 512, the filter processing unit 513 outputs the obtained image to the first image processing memory 506 again so as to be arranged at addresses in the order of raster scanning. Note that the address at which the image to which the keystone correction processing is applied to the first image processing memory 506 is stored is controlled by the first image processing memory control unit 505. In addition, when the image reduction process is performed by the filter processing unit 513, a non-signal portion that is a pixel having no pixel value is generated. Therefore, a mask signal such as blanking is applied to the non-signal portion using a masking circuit (not shown). May be added.

なお、本実施形態では台形補正部502での台形補正処理を適用し、第1画像処理メモリ506に補正画像を書き込む際に、最終的に第1画像処理部117から出力される画像(抽出画像)の情報のみを抽出して書き込むものとする。即ち、各画像処理部にはオーバーラップ領域の情報を含む分割画像が入力されているため、各画像処理部で台形補正処理を行って得られた補正画像には、重複する画像が含まれることになる。このため、台形補正メモリ制御部511は、フィルタ処理部513での補間処理が完了した際に、最終的に各画像処理部から出力する画像を、座標対応情報を参照して抽出し、画像処理メモリに書き込む。例えば、第2画像処理部118の台形補正部502では、液晶駆動部105に出力して液晶部104に形成する画像の、Vt/4+1ラインからVt/2ラインまでの領域に含まれる画像の情報を、補正画像から抽出する。即ち、台形補正メモリ制御部511は、フィルタ処理部513での補間処理が適用された補正画像のうち、Vt/4+1からVt/2ラインの領域を座標対応情報から算出し、当該領域のみを第1画像処理メモリ506に記憶するように制御する。   In the present embodiment, when the trapezoid correction process in the trapezoid correction unit 502 is applied and a corrected image is written in the first image processing memory 506, an image (extracted image) that is finally output from the first image processing unit 117 is used. ) Only information is extracted and written. That is, since each image processing unit is input with a divided image including information on the overlap region, the corrected image obtained by performing the keystone correction process in each image processing unit includes an overlapping image. become. For this reason, the trapezoidal correction memory control unit 511 extracts an image finally output from each image processing unit with reference to the coordinate correspondence information when the interpolation processing in the filter processing unit 513 is completed, and performs image processing. Write to memory. For example, in the trapezoidal correction unit 502 of the second image processing unit 118, information on the image included in the region from the Vt / 4 + 1 line to the Vt / 2 line of the image output to the liquid crystal driving unit 105 and formed on the liquid crystal unit 104. Are extracted from the corrected image. In other words, the trapezoidal correction memory control unit 511 calculates the region of the Vt / 4 + 1 to Vt / 2 line from the coordinate correspondence information in the corrected image to which the interpolation processing in the filter processing unit 513 is applied, and only the region concerned is calculated. One image processing memory 506 is controlled to be stored.

また台形補正部502から出力される画像のサイズは、パネルに対して均等に4等分された形が最も望ましい。4等分で出力することで、第1画像処理部117内の台形補正以降のガンマ補正、むら補正といった処理のクロックを最も下げることができるためである。ただし、第1画像処理部117〜第4画像処理部120は最大でオーバーラップ領域を含む入力解像度分までは出力可能なため、例えば第1画像処理部117がVt/4−Vuラインを出力、第2画像処理部118はVt/4+Vuライン分の画像を出力してもよい。即ち、本実施形態では等分割の場合のみ説明するが、液晶駆動部105に4つの画像処理部から液晶部104の解像度分の画像が出力されればよい。   The size of the image output from the trapezoid correction unit 502 is most preferably a shape that is equally divided into four with respect to the panel. This is because the clocks for processing such as gamma correction and unevenness correction after the trapezoidal correction in the first image processing unit 117 can be lowered most by outputting in four equal parts. However, since the first image processing unit 117 to the fourth image processing unit 120 can output up to the input resolution including the overlap region, for example, the first image processing unit 117 outputs the Vt / 4-Vu line. The second image processing unit 118 may output an image for Vt / 4 + Vu lines. That is, in the present embodiment, only the case of equal division will be described, but it is only necessary to output the image corresponding to the resolution of the liquid crystal unit 104 from the four image processing units to the liquid crystal driving unit 105.

(台形補正処理)
このような構成をもつ本実施形態の台形補正部502で実行される台形補正処理について、図8のフローチャートを用いて説明する。なお、本台形補正処理は、傾きセンサ134で液晶プロジェクタ100の傾斜角度が検出され、かつ投影画像が画像分割部133においてオーバーラップ領域を含む分割画像に分割されて各画像処理部に入力された際に、制御部101が開始するものとして説明する。しかしながら本台形補正処理は、少なくとも画像処理部での台形補正処理を適用する前に、制御部101によって開始されればよい。
(Keystone correction processing)
A trapezoid correction process executed by the trapezoid correction unit 502 of this embodiment having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. In the trapezoidal correction process, the tilt angle of the liquid crystal projector 100 is detected by the tilt sensor 134, and the projected image is divided into divided images including the overlap region by the image dividing unit 133 and input to each image processing unit. In this case, it is assumed that the control unit 101 starts. However, the keystone correction process may be started by the control unit 101 before applying the keystone correction process in at least the image processing unit.

S801で、制御部101は傾きセンサ134から現在の液晶プロジェクタ100の傾斜角度の情報を取得し、液晶プロジェクタ100とスクリーンとの位置関係を把握する(角度検出)。制御部101は得られた傾斜角度の情報から、スクリーン上に投影された画像が、投影する画像と相似形に表示されるために、必要な補正量を算出する(S802)。具体的には制御部101は、例えば投影画像がHt×Vt画素の画像であった場合、得られた傾斜角度の情報から、投影された画像が投影画像と相似形に表示される、図4(c)のような台形の4つの端点の情報を算出する。   In step S <b> 801, the control unit 101 acquires information on the current tilt angle of the liquid crystal projector 100 from the tilt sensor 134 and grasps the positional relationship between the liquid crystal projector 100 and the screen (angle detection). The control unit 101 calculates a necessary correction amount from the obtained tilt angle information so that the image projected on the screen is displayed in a similar shape to the projected image (S802). Specifically, for example, when the projected image is an image of Ht × Vt pixels, the control unit 101 displays the projected image similar to the projected image based on the obtained tilt angle information. The information of the four end points of the trapezoid as shown in (c) is calculated.

S803で、制御部101はS802で算出した補正量の情報から、画像処理メモリに記憶されている全ての画素の、台形補正処理後の座標を表す座標対応情報を算出する。そして、制御部101は座標対応情報を用いて、各画像処理部から出力する、液晶部104に形成する画像を等分割した領域に含まれる画像信号が、各画像処理メモリに記憶されている画像信号に台形補正処理後に含まれているかを判断する(S804)。具体的には、例えば第2画像処理部118の場合、制御部101はまず、第2画像処理メモリ507に記憶されている画像の4つの端点の画素の台形補正処理後の座標情報を、座標対応情報を用いて算出する。そして制御部101は、4つの端点の台形補正処理後の垂直座標が、第2画像処理部118から出力されて液晶部104に形成される画像の領域である、Vt/4+1ラインからVt/2ラインの垂直座標を含んでいるか否かを判断する。   In step S803, the control unit 101 calculates coordinate correspondence information representing coordinates after trapezoid correction processing for all pixels stored in the image processing memory from the correction amount information calculated in step S802. Then, the control unit 101 uses the coordinate correspondence information to output an image signal that is output from each image processing unit and included in an area obtained by equally dividing the image formed on the liquid crystal unit 104 into an image stored in each image processing memory. It is determined whether the signal is included after trapezoidal correction processing (S804). Specifically, for example, in the case of the second image processing unit 118, the control unit 101 first converts the coordinate information after the keystone correction processing of the pixels at the four end points of the image stored in the second image processing memory 507 into the coordinates. Calculate using correspondence information. Then, the control unit 101 outputs Vt / 2 from the Vt / 4 + 1 line, in which the vertical coordinates after the trapezoid correction processing of the four end points are regions of an image output from the second image processing unit 118 and formed on the liquid crystal unit 104. Determine whether the vertical coordinates of the line are included.

制御部101は、全ての画像処理部において台形補正処理後の画像の領域が、液晶駆動部105に出力する画像を含んでいると判断された場合は、処理をS805に移す。そして、制御部101は、全ての画像処理部の台形補正部502に、座標対応情報に従って台形補正処理を行わせ、各画像処理部から出力する領域の画像信号を抽出して画像処理メモリに記憶させ、台形補正処理を完了する。   When it is determined that the image area after the trapezoid correction processing includes an image to be output to the liquid crystal driving unit 105 in all the image processing units, the control unit 101 moves the process to S805. Then, the control unit 101 causes the trapezoid correction unit 502 of all the image processing units to perform the keystone correction process according to the coordinate correspondence information, extracts the image signal of the area output from each image processing unit, and stores it in the image processing memory. To complete the keystone correction process.

なお、台形補正処理が適用されて画像処理メモリに記憶された補正画像は、制御部101により液晶部104に形成する画像の例えばラスタスキャン順となるように、各画像処理部のアドレス順に読み出されて液晶駆動部105に入力される。具体的には、本実施形態では液晶部104に形成される画素値が存在しないラインを含む画像を、垂直方向に4分割した画像が各画像処理部の画像処理メモリに記憶される。このため、制御部101は第1画像処理メモリ506からアドレス順に画像を読み込んで液晶駆動部105に出力させる。そして、第1画像処理メモリ506に記憶されている画像の読み出しが完了した後、第2画像処理メモリ507からアドレス順に画像を読み込んで液晶駆動部105に出力する。このようにすることで、液晶駆動部105には液晶部104に形成する画像がラスタスキャン順に入力されるため、複数の画像処理部に記憶されている画像を合成する処理を行うことなく、台形補正を行った画像を走査方向順に液晶駆動部105に出力できる。   Note that the corrected image stored in the image processing memory after the keystone correction process is applied is read out in the order of addresses of the image processing units so that the control unit 101 forms, for example, the raster scan order of the image formed on the liquid crystal unit 104. And input to the liquid crystal driving unit 105. Specifically, in the present embodiment, an image obtained by dividing an image including a line having no pixel value formed in the liquid crystal unit 104 into four in the vertical direction is stored in the image processing memory of each image processing unit. Therefore, the control unit 101 reads images from the first image processing memory 506 in the order of addresses and causes the liquid crystal driving unit 105 to output them. Then, after the reading of the image stored in the first image processing memory 506 is completed, the images are read from the second image processing memory 507 in the order of addresses and output to the liquid crystal driving unit 105. In this way, since the images formed on the liquid crystal unit 104 are input to the liquid crystal driving unit 105 in the raster scan order, the trapezoidal shape is obtained without performing the process of combining the images stored in the plurality of image processing units. The corrected images can be output to the liquid crystal driving unit 105 in the order of the scanning direction.

S804で、少なくとも1つの画像処理部において台形補正処理後の画像の領域が、液晶駆動部105に出力する画像を含んでいないと判断された場合、制御部101は処理をS806に移し、台形補正処理を行わずに台形補正処理を完了する。即ち、台形補正処理において、各画像処理部にオーバーラップ領域として含めた画像を参照しても、液晶部104に形成する画像を垂直方向に4分割した画像のうち、対応する領域の補正画像を生成できない場合、制御部101は台形補正処理を行わないと判断する。つまり、台形補正部502での台形補正処理は、予め定められているオーバーラップ領域のライン数によって限界量が制限される。   If it is determined in S804 that the image area after the trapezoidal correction process in at least one image processing unit does not include the image to be output to the liquid crystal driving unit 105, the control unit 101 moves the process to S806 and performs the keystone correction. The keystone correction process is completed without performing the process. That is, in the trapezoidal correction process, even if an image included in each image processing unit as an overlap region is referred to, a correction image in a corresponding region among images obtained by dividing the image formed on the liquid crystal unit 104 into four parts in the vertical direction is displayed. If it cannot be generated, the control unit 101 determines not to perform the keystone correction process. That is, the limit amount of the trapezoid correction process in the trapezoid correction unit 502 is limited by the predetermined number of lines in the overlap region.

この場合、各画像処理部の台形補正部502における台形補正処理は行わない。しかし制御部101の指示により、各画像処理メモリ制御部は、オーバーラップ領域を含まない画像のみを各画像処理メモリに記憶するよう、必要のない領域の画像の情報をアドレスから削除する。そして液晶駆動部105には、投影画像を4分割した画像が各画像処理部から順に出力されるよう、制御部101は各画像処理メモリからの読み出しを制御する。   In this case, the keystone correction process in the keystone correction unit 502 of each image processing unit is not performed. However, in response to an instruction from the control unit 101, each image processing memory control unit deletes information on an image in an unnecessary area from the address so that only an image not including the overlap area is stored in each image processing memory. Then, the control unit 101 controls reading from each image processing memory so that an image obtained by dividing the projection image into four parts is sequentially output from the image processing unit to the liquid crystal driving unit 105.

なお、台形補正処理を適用しないと判断した場合、制御部101は例えば不図示の不揮発性メモリに記憶されている、台形補正制限を越えてしまうため補正処理を行わないことを示すOSD画像を、投影光学系107を介してスクリーンに投影させてもよい。また、制御部101は台形補正処理が適用不可能なことをユーザに通知するために、不図示のスピーカより警告音を出力してもよい。   If it is determined that the keystone correction processing is not applied, the control unit 101 stores an OSD image stored in a non-illustrated non-volatile memory, for example, indicating that the correction processing is not performed because the keystone correction limit is exceeded. You may make it project on a screen via the projection optical system 107. In addition, the control unit 101 may output a warning sound from a speaker (not shown) in order to notify the user that the keystone correction process cannot be applied.

なお、本実施形態ではオーバーラップ領域を含む画像を用いても、台形補正処理後に液晶部104に形成する画像を等分割した画像を出力できないと判断した場合、台形補正処理を行わないものとして説明したが、本発明の実施はこれに限らない。例えば、制御部101は、各画像処理部においてオーバーラップ領域の画像を用いて、可能な限り最大量の台形補正を行った画像を、液晶駆動部105に出力させるようにしてもよい。また、本実施形態では各画像処理部が有する画像処理メモリの先頭アドレスから、第1画像処理メモリ、第2画像処理メモリ、第3画像処理メモリ、第4画像処理メモリの順に読み出して投影すると、ラスタスキャン順に投影されるものとして説明した。しかしながら本発明の実施はこれに限らず、台形補正を行って投影する場合に、少なくとも台形補正を行わずに投影を行う際に読み出すアドレス順と同じアドレス順に読み出して投影した場合に、ラスタスキャン順に投影されればよい。   In the present embodiment, even if an image including an overlap region is used, if it is determined that an image obtained by equally dividing an image formed on the liquid crystal unit 104 after the trapezoid correction process cannot be output, the keystone correction process is not performed. However, the implementation of the present invention is not limited to this. For example, the control unit 101 may cause the liquid crystal driving unit 105 to output an image that has been subjected to the maximum amount of trapezoidal correction using the overlap region image in each image processing unit. In the present embodiment, when the first image processing memory, the second image processing memory, the third image processing memory, and the fourth image processing memory are read in order from the head address of the image processing memory included in each image processing unit and projected, It has been described that the projection is performed in the raster scan order. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. When projecting with keystone correction, when projecting without performing keystone correction at least when reading and projecting in the same address order as that read when projecting, in raster scan order. It only has to be projected.

以上説明したように、本実施形態の投影装置は、台形補正を行って投影画像を投影する際に、投影画像を分割し、それぞれについて台形補正を適用して得られた補正画像を台形補正を適用する前と変わらないアドレス順に読み出して、複数の補正画像を、連結した1つの画像として投影する。具体的には投影装置は、1つの投影画像を複数の分割画像に分割する際に、少なくとも隣り合う分割画像間において重複する画像の領域を有するように投影画像を分割する。分割された複数の分割画像に対して、それぞれに係る補正量の台形補正を適用し、得られた補正画像から抽出した画像を、それぞれアドレス構造を有する複数の記憶領域に記憶させる。そして、複数の記憶領域のそれぞれから台形補正を行わずに投影する場合に読み出すアドレス順と同じアドレス順に画像を読み出すことにより、走査方向の順に読み出した、複数の補正画像から抽出された画像が連結された1つの画像として投影面に投影する。なお、複数の記憶領域に画像を記憶する際、投影画像を複数の分割画像の数に等分割した大きさであり、投影面に投影した際に、被投影画像の台形状の歪みが補正された画像として連結されるような画像を、複数の補正画像のそれぞれから抽出して記憶する。   As described above, when projecting a projection image by performing trapezoid correction, the projection apparatus according to the present embodiment divides the projection image, and applies the trapezoid correction to each of the correction images obtained by applying the trapezoid correction. Reading is performed in the same order of addresses as before application, and a plurality of corrected images are projected as one connected image. Specifically, when the projection apparatus divides one projection image into a plurality of divided images, the projection device divides the projection image so as to have an image area overlapping between at least adjacent divided images. The trapezoidal correction of the correction amount is applied to each of the plurality of divided images, and the images extracted from the obtained corrected images are stored in a plurality of storage areas each having an address structure. Then, the images extracted from the plurality of corrected images read in the order of the scanning direction are connected by reading out the images in the same address order as the read-out address order when projecting without performing keystone correction from each of the plurality of storage areas. The projected image is projected as a single image. Note that when storing images in a plurality of storage areas, the projected image is equally divided into the number of divided images, and the trapezoidal distortion of the projected image is corrected when projected onto the projection plane. An image that is connected as an image is extracted from each of the plurality of corrected images and stored.

これにより投影装置は、分割した画像に対して複数の画像処理回路で台形補正を行った後、複数の補正画像を合成する処理を行うことなく、投影画像に対して台形補正を行った画像を走査方向の順に読み出して投影することと等価な効果を得ることができる。   As a result, the projection apparatus performs trapezoidal correction on the divided image by a plurality of image processing circuits, and then performs an image on which the trapezoid correction has been performed on the projection image without performing a process of combining the plurality of corrected images. An effect equivalent to reading and projecting in order in the scanning direction can be obtained.

(実施形態2)
前述の実施形態1では、投影画像を垂直方向に等分割した画像と、当該等分割した画像に隣り合う画像から予め定められたライン数の画像とを各画像処理部に出力して台形補正処理を行い、必要な領域の画像を抽出して液晶駆動部に出力する方法について説明した。本実施形態では、上述した方法とは異なり、各画像処理部に出力した画像に台形補正処理を行って得られた補正画像が、そのまま液晶駆動部に出力する画像となるように投影装置の傾きによって投影画像の分割方法を変更する方法について説明する。なお、以下に説明する本実施形態の投影装置の一例である液晶プロジェクタは、実施形態1と同様の機能構成をもつため、各ブロックの説明は省略する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, an image obtained by equally dividing the projection image in the vertical direction and an image having a predetermined number of lines from an image adjacent to the equally divided image are output to each image processing unit to perform trapezoid correction processing. The method of extracting the image of the necessary area and outputting it to the liquid crystal drive unit has been described. In the present embodiment, unlike the method described above, the tilt of the projection device is set so that the corrected image obtained by performing the keystone correction process on the image output to each image processing unit becomes the image output to the liquid crystal driving unit as it is. A method of changing the projection image dividing method will be described. Note that a liquid crystal projector, which is an example of the projection apparatus according to the present embodiment described below, has the same functional configuration as that of the first embodiment, and thus description of each block is omitted.

本実施形態では、各画像処理部の台形補正部502で台形補正を行って液晶駆動部105に出力する画像は、最終的に液晶部104に形成される画像を、中心を通る2つの直交するラインで4分割した画像となる。例えば、液晶プロジェクタ100がスクリーンの下方から投影を行う場合、液晶部104には台形補正が適用された、図11(b)、(d)のような画像が形成されるように、各画像処理部において図のように分割された補正画像を出力する。また、液晶プロジェクタ100がスクリーンの左方から投影を行う場合、液晶部104には図11(f)、(h)のような画像が形成されるように、各画像処理部において図のように分割された補正画像を出力する。この場合、画像分割部133は、それぞれ液晶プロジェクタ100と投影面であるスクリーンとの位置関係から、各画像処理部に出力する画像をそれぞれ図11(a)、(c)、(e)及び(g)のように分割方法を異ならせて出力することになる。なお、図11の例では投影画像を分割するラインの交点である分割中心は、液晶プロジェクタ100とスクリーンの位置関係によって変更されていることがわかる。投影画像の分割中心は、液晶プロジェクタ100の傾斜角度によって連続的に変更させてもよいし、予め機定数の分割点を用意して、それらの中から傾傾斜角度量に最適な分割点を選択する方式であってもよい。以下に示す本実施形態では、前者の傾斜角度量によって連続的に投影画像の分割中心を変更する方法について説明する。   In this embodiment, the image that is trapezoidally corrected by the trapezoid correction unit 502 of each image processing unit and output to the liquid crystal drive unit 105 is an image that is finally formed on the liquid crystal unit 104 in two orthogonal directions passing through the center. The image is divided into four lines. For example, when the liquid crystal projector 100 projects from below the screen, each image processing is performed so that the liquid crystal unit 104 is formed with the trapezoidal correction and the images as shown in FIGS. The corrected image divided as shown in FIG. Further, when the liquid crystal projector 100 projects from the left side of the screen, each image processing unit as shown in the figure so that an image as shown in FIGS. 11 (f) and 11 (h) is formed on the liquid crystal unit 104. The divided corrected image is output. In this case, the image dividing unit 133 outputs images to be output to the respective image processing units based on the positional relationship between the liquid crystal projector 100 and the screen that is the projection surface, respectively. As shown in g), the division method is output differently. In the example of FIG. 11, it can be seen that the division center, which is the intersection of the lines dividing the projection image, is changed depending on the positional relationship between the liquid crystal projector 100 and the screen. The division center of the projected image may be changed continuously according to the tilt angle of the liquid crystal projector 100, or a predetermined number of division points are prepared in advance, and an optimum division point for the tilt angle amount is selected from them. It may be a system to do. In the present embodiment described below, a method for continuously changing the division center of the projection image according to the former inclination angle amount will be described.

以下、画像分割部133、及び各画像処理部で行われる具体的な台形補正に係る処理について説明する。   In the following, processing relating to specific keystone correction performed by the image dividing unit 133 and each image processing unit will be described.

まず画像分割部133は、入力された映像信号の1フレームに係る1つの投影画像を、上述したように画像の中心を通る2つの直交するラインで区切られる4つの領域に分割し、第1分割メモリ201から第4分割メモリ204に記憶する。具体的には、図9(a)のように投影画像がHt×Vt画素の画像であった場合、各分割メモリには投影画像を(Ht/2)×(Vt/2)画素の4つの領域に分類した画像がそれぞれ記憶される。   First, the image dividing unit 133 divides one projection image related to one frame of the input video signal into four regions divided by two orthogonal lines passing through the center of the image as described above, and performs the first division. Store from the memory 201 to the fourth divided memory 204. Specifically, as shown in FIG. 9A, when the projected image is an image of Ht × Vt pixels, each divided memory has four projected images of (Ht / 2) × (Vt / 2) pixels. Images classified into regions are stored.

画像分割部133は、映像入力インタフェースから入力された1フレームの投影画像を、分割する領域の画像を、書き込みが許可されている分割メモリに書き込むことにより分割する。画像分割部133に入力される投影画像はラスタスキャンの走査方向に従って走査順に読み込まれるため、本実施形態ではVSYNC及びHSYNCを利用することにより投影画像を4つの領域に分割する。   The image dividing unit 133 divides the projected image of one frame input from the video input interface by writing the image of the area to be divided into a divided memory in which writing is permitted. Since the projected image input to the image dividing unit 133 is read in the scanning order according to the scanning direction of the raster scan, in this embodiment, the projected image is divided into four regions by using VSYNC and HSYNC.

第1分割メモリ制御部205、第2分割メモリ制御部206、第3分割メモリ制御部207、及び第4分割メモリ制御部208は、入力されたVSYNCの2分の1の期間でパルスを発生するWVSYNCを生成する。また、各分割メモリ制御部は、入力されたHSYNCの2分の1の期間でパルスを発生するWHSYNCを生成する。そして、各分割メモリ制御部は、図9(b)のタイムチャートのように、それぞれ異なるWVSYNC及びWHSYNCで分割メモリへの書き込み許可信号、チップセレクト信号、及び書き込みアドレスの情報を送信する。例えば図9(a)のように分割する領域をD1からD4とし、それぞれが第1分割メモリ201から第4分割メモリ204に分離されて記憶される場合、最初のWVSYNCでは投影画像の上半分のD1とD3が読み込まれる。投影画像が1ライン読み込まれる際に2回のWHSYNCが発生し、1回目のWHSYNCでは、D1のラインの画素が第1分割メモリ201に読み込まれるように第1分割メモリ制御部205は書き込み許可信号を送信する。また2回目のWHSYNCでは、D3のラインの画素が第3分割メモリ203に読み込まれるように第3分割メモリ制御部207は書き込み許可信号を送信する。また、次のWVSYNCでは投影画像の下半分のD2とD4が読み込まれ、1ラインの読み込みで発生する2回のWHSYNCで、D2とD4が読み込まれる。即ち、1回目のWHSYNCでは、D2のラインの画素が第2分割メモリ202に読み込まれるように第2分割メモリ制御部206は書き込み許可信号を送信する。また、2回目のWHSYNCでは、D4のラインの画素が第4分割メモリ204に読み込まれるように第4分割メモリ制御部208は書き込み許可信号を送信する。このようにして、ラスタスキャン順に入力された画像信号は、読み込み中に発生するWVSYNC及びWHSYNCによって変更される、書き込みが許可されている分割メモリに書き込まれるため、4つの分割メモリに分割されることになる。   The first divided memory control unit 205, the second divided memory control unit 206, the third divided memory control unit 207, and the fourth divided memory control unit 208 generate a pulse in a period of one half of the input VSYNC. Generate WVSYNC. In addition, each divided memory control unit generates WHSYNC that generates a pulse in a half period of the input HSYNC. Then, as shown in the time chart of FIG. 9B, each divided memory control unit transmits the write permission signal, the chip select signal, and the write address information to the divided memory using different WVSYNC and WHSYNC. For example, when the regions to be divided are D1 to D4 as shown in FIG. 9A and each is stored separately from the first divided memory 201 to the fourth divided memory 204, the upper half of the projected image is stored in the first WVSYNC. D1 and D3 are read. When the projected image is read in one line, WHSYNC is generated twice, and in the first WHSYNC, the first divided memory control unit 205 reads the write permission signal so that the pixels in the line D1 are read into the first divided memory 201. Send. In the second WHSYNC, the third divided memory control unit 207 transmits a write permission signal so that the pixels of the line D3 are read into the third divided memory 203. Further, in the next WVSYNC, D2 and D4 in the lower half of the projection image are read, and D2 and D4 are read in two WHSYNC generated by reading one line. That is, in the first WHSYNC, the second divided memory control unit 206 transmits a write permission signal so that the pixels of the line D2 are read into the second divided memory 202. In the second WHSYNC, the fourth divided memory control unit 208 transmits a write permission signal so that the pixels on the line D4 are read into the fourth divided memory 204. In this way, the image signals input in the raster scan order are divided into four divided memories because they are written in the divided memory that is permitted to be written, which is changed by WVSYNC and WHSYNC generated during reading. become.

各分割メモリに記憶されて分割された画像信号は、傾きセンサ134や撮像部124により検出された、液晶プロジェクタ100とスクリーンとの位置関係によって決定された投影画像の分割方法に従って、後段の各画像処理部に出力される。本実施形態では、例えば決定された分割方法が、図10(a)のように中心から水平方向にHsライン、及び垂直方向にVsラインずれたラインで投影画像を分割する場合を考える。即ち、上述した分割方法で分割された領域Q1、Q2、Q3、及びQ4が、それぞれ第1画像処理部117、第2画像処理部118、第3画像処理部119、及び第4画像処理部120に出力される画像となる。   The divided image signals stored in the respective divided memories are each image in the subsequent stage according to the projection image division method determined by the positional relationship between the liquid crystal projector 100 and the screen detected by the tilt sensor 134 or the imaging unit 124. Output to the processing unit. In the present embodiment, for example, consider a case where the determined division method divides a projected image by a line shifted from the center in the horizontal direction by the Hs line and in the vertical direction by the Vs line as shown in FIG. That is, the regions Q1, Q2, Q3, and Q4 divided by the division method described above are the first image processing unit 117, the second image processing unit 118, the third image processing unit 119, and the fourth image processing unit 120, respectively. The image is output to

ここで、決定した分割方法で分割された画像を各画像処理部に出力する際の各セレクタの動作について説明する。   Here, the operation of each selector when an image divided by the determined division method is output to each image processing unit will be described.

図10(a)に示した通り、出力する領域Q1〜Q4はそれぞれ各分割メモリに記憶されている、投影画像を4等分した領域D1〜D4が以下のように含まれている。   As shown in FIG. 10A, the output areas Q1 to Q4 each include areas D1 to D4 that are stored in the respective divided memories and are divided into four equal parts as follows.

領域Q1:領域D1の先頭から垂直方向Vuライン+
領域D2の先頭から水平方向Hsライン×先頭から垂直方向Vuライン
領域Q2:領域D1の終端から垂直方向Vsライン+
領域D2の先頭から水平方向Hsライン×終端から垂直方向Vsライン+
領域D3の全領域+
領域D4の先頭から水平方向Hsライン
領域Q3:領域D3の終端から水平方向Huライン×先頭から垂直方向Vuライン
領域Q4:領域D3の終端から水平方向Huライン×終端から垂直方向Vsライン+
領域D4の終端から水平方向Huライン
このように分割された領域Q1〜Q4の画像(分割画像)を各画像処理部に出力するために、各セレクタから出力される画像データを表したタイミングチャートを図12に示す。
Area Q1: Vertical direction Vu line + from the beginning of area D1
Area D2 horizontal Hs line from beginning × vertical Vu line from beginning Area Q2: vertical direction Vs line from end of area D1 +
The horizontal direction Hs line from the head of the region D2 × the vertical direction Vs line from the end +
All areas in area D3 +
Area D4 horizontal Hs line from beginning of area D3: Horizontal direction Hu line from end of area D3 × vertical Vu line from start of area D4 Area Q4: Horizontal direction Hu line from end of area D3 × vertical direction Vs line +
A horizontal Hu line from the end of the region D4 In order to output the images (divided images) of the regions Q1 to Q4 divided in this way to each image processing unit, a timing chart representing image data output from each selector As shown in FIG.

図12(a)は、水平同期期間での各セレクタからの出力を表しており、HSYNCパルスの入力に同期して第1分割メモリ201から第4分割メモリ204に記憶されている画像信号が各メモリ制御部によって読み出され、各セレクタから出力されている。なお、図12(a)の例では全てのセレクタから同時に各画像処理部への出力を行っている場合のタイミングチャートとなっている。   FIG. 12A shows the output from each selector in the horizontal synchronization period, and the image signals stored in the first divided memory 201 to the fourth divided memory 204 are synchronized with the input of the HSYNC pulse. It is read by the memory control unit and output from each selector. Note that the example of FIG. 12A is a timing chart in the case where output from all selectors to each image processing unit is performed simultaneously.

図示されている通り、第1セレクタ209は第1分割メモリ201の先頭アドレスから読み出されたHt/2画素全てを第1画像処理部117に出力した後、第3分割メモリ203の先頭アドレスから読み出されたHs画素を出力する。また、第3セレクタ211は第3分割メモリ203の先頭アドレスからHs画素分だけオフセットさせたアドレスから読み出されたHt/2−Hs=Hu画素を第3画像処理部119に出力する。同様に第2セレクタ210は第2分割メモリ202の先頭アドレスから読み出されたHt/2画素全てを第2画像処理部118に出力した後、第4分割メモリ204の先頭アドレスから読み出されたHs画素を出力する。また、第4セレクタ212は第4分割メモリ204の先頭アドレスからHs画素分だけオフセットさせたアドレスから読み出されたHt/2−Hs=Hu画素を第4画像処理部120に出力する。   As shown in the figure, the first selector 209 outputs all the Ht / 2 pixels read from the head address of the first divided memory 201 to the first image processing unit 117, and then starts from the head address of the third divided memory 203. The read Hs pixel is output. In addition, the third selector 211 outputs the Ht / 2−Hs = Hu pixel read from the address offset by Hs pixels from the head address of the third divided memory 203 to the third image processing unit 119. Similarly, the second selector 210 outputs all the Ht / 2 pixels read from the head address of the second divided memory 202 to the second image processing unit 118 and then reads from the head address of the fourth divided memory 204. Output Hs pixels. The fourth selector 212 outputs the Ht / 2−Hs = Hu pixel read from the address offset by Hs pixels from the start address of the fourth divided memory 204 to the fourth image processing unit 120.

また、図12(b)は垂直同期期間での各セレクタからの出力を表しており、VSYNCパルスの入力に同期して第1分割メモリ201から第4分割メモリ204に記憶されている画像信号が各メモリ制御部によって読み出され、各セレクタから出力されている。なお、図12(b)の例では、各セレクタが、HSYNCのタイミングで各画像処理部に出力する画像の出力を示したタイミングチャートとなっている。   FIG. 12B shows the output from each selector in the vertical synchronization period, and the image signals stored in the first divided memory 201 to the fourth divided memory 204 are synchronized with the input of the VSYNC pulse. It is read by each memory control unit and output from each selector. In the example of FIG. 12B, each selector is a timing chart showing the output of an image output to each image processing unit at the timing of HSYNC.

図示されている通り、第1セレクタ209はHSYNCがVs回経過後、第1分割メモリ201の先頭アドレスから読み出されたVuラインを第1画像処理部117に出力する。また、第2セレクタ210は第1分割メモリ201の先頭アドレスからVuライン分だけオフセットされたアドレスから読み出されたVt/2−Vu=Vsラインを第2画像処理部118に出力する。その後、第2セレクタ210は第2分割メモリ202の先頭アドレスから読み出されたVt/2ライン全てを、第2画像処理部118に出力する。同様に、第3セレクタ211はHSYNCがVs回経過後、第3分割メモリ203の先頭アドレスから読み出されたVuラインを第3画像処理部119に出力する。また、第4セレクタ212は第3分割メモリ203の先頭アドレスからVuライン分だけオフセットされたアドレスから読み出されたVt/2−Vu=Vsラインを第4画像処理部120に出力する。その後、第4セレクタ212は第4分割メモリ204の先頭アドレスから読み出されたVt/2ライン全てを、第4画像処理部120に出力する。   As shown in the drawing, the first selector 209 outputs the Vu line read from the head address of the first divided memory 201 to the first image processing unit 117 after HSYNC has passed Vs times. Further, the second selector 210 outputs the Vt / 2−Vu = Vs line read from the address offset by the Vu line from the start address of the first divided memory 201 to the second image processing unit 118. Thereafter, the second selector 210 outputs all Vt / 2 lines read from the head address of the second divided memory 202 to the second image processing unit 118. Similarly, the third selector 211 outputs the Vu line read from the top address of the third divided memory 203 to the third image processing unit 119 after HSYNC has passed Vs times. The fourth selector 212 outputs the Vt / 2−Vu = Vs line read from the address offset by the Vu line from the start address of the third divided memory 203 to the fourth image processing unit 120. Thereafter, the fourth selector 212 outputs all the Vt / 2 lines read from the head address of the fourth divided memory 204 to the fourth image processing unit 120.

また、HSYNC及びVSYNCをまとめて、垂直同期期間での各セレクタの出力を詳細に表すと、図12(c)のようになる。第2セレクタ210及び第4セレクタ212は、まず最初Vs回のHSYNC中に、液晶部104に形成される画像の垂直方向のVuラインからVt/2ラインに含まれる、領域Q2及びQ4の画像を出力する。さらに、Vs回のHSYNC経過後からVu回のHSYNCが経過するまで、即ち、垂直同期期間の半分の時間の間までに、第1セレクタ209から第4セレクタ212の全てが各画像処理部への画像信号の出力を行う。具体的には、第1セレクタ209及び第3セレクタ211は液晶部104に形成される画像の垂直方向の先頭ラインからVuラインに含まれる、領域Q1及びQ3の画像を出力する。また、第2セレクタ210及び第4セレクタ212は、液晶部104に形成される画像の垂直方向のVt/2ラインからVt/2+Vuラインに含まれる、領域Q2及びQ4の画像を出力する。即ち、Vt/2回のHSYNCが経過すると、第1セレクタ209及び第3セレクタ211は、それぞれ第1画像処理部117及び第3画像処理部119への画像信号の出力を完了する。さらにその後、Vt/2回のHSYNC経過後からVs回のHSYNCが経過するまで、第2セレクタ210及び第4セレクタ212は液晶部104に形成される画像の垂直方向のVt/2+Vuラインから終端ラインに含まれる領域Q2及びQ4の画像を出力する。   Further, HSYNC and VSYNC are summarized and the output of each selector in the vertical synchronization period is shown in detail as shown in FIG. First, the second selector 210 and the fourth selector 212 first select the images in the regions Q2 and Q4 included in the Vt / 2 line from the vertical Vu line of the image formed in the liquid crystal unit 104 during the first Vs HSYNC. Output. Further, from the time when Vs times HSYNC elapses until Vu times HSYNC elapses, that is, until half the vertical synchronization period, all of the first selector 209 to the fourth selector 212 transfer to each image processing unit. Output image signals. Specifically, the first selector 209 and the third selector 211 output the images of the regions Q1 and Q3 included in the Vu line from the first vertical line of the image formed on the liquid crystal unit 104. The second selector 210 and the fourth selector 212 output the images of the regions Q2 and Q4 included in the Vt / 2 + Vu line from the vertical Vt / 2 line of the image formed on the liquid crystal unit 104. That is, after Vt / 2 times of HSYNC have elapsed, the first selector 209 and the third selector 211 complete the output of the image signal to the first image processing unit 117 and the third image processing unit 119, respectively. Thereafter, the second selector 210 and the fourth selector 212 start from the Vt / 2 + Vu line in the vertical direction of the image formed on the liquid crystal unit 104 until Vs times HSYNC has passed after Vt / 2 times HSYNC has passed. The images of the areas Q2 and Q4 included in are output.

即ち、本実施形態の画像分割部133の各セレクタからの出力に係る、各分割メモリからの読み出しは、Vt/2+Vs回のHSYNC中に完了することが可能であり、1フレーム期間で4つの分割メモリから全ての投影画像の画像信号を読み出すことになる。この場合、各分割メモリからの読み出しクロックは、当該分割メモリへの書き込みクロックよりも低速にすることができる。ただし、第2セレクタ210からは第2分割メモリ202の全画像信号に加え、第1分割メモリ201及び第4分割メモリ204の画像信号の一部も第2画像処理部118に出力するため、読み出しクロックは次のようにする必要がある。即ち、各分割メモリからの読み出しクロックは、最低でも書き込みクロックの速度の、4分の1の速度よりも速くする必要があり、このようにすることで、1フレーム期間で投影画像の全画像信号を、それぞれの画像処理部に出力するための読み出しを完了できる。なお、各分割メモリに複数のバンクを持たせることで、片方のバンクで書き込みを行うとともに、他方のバンクで読み出しを行うことで、書き込みと読み出しのアドレスが競合しないため、メモリ制御は容易になる。   That is, the reading from each divided memory related to the output from each selector of the image dividing unit 133 of the present embodiment can be completed during Vt / 2 + Vs HSYNCs, and four divisions are performed in one frame period. Image signals of all projected images are read from the memory. In this case, the read clock from each divided memory can be slower than the write clock to the divided memory. However, since the second selector 210 outputs a part of the image signals of the first divided memory 201 and the fourth divided memory 204 to the second image processing unit 118 in addition to all the image signals of the second divided memory 202, it is read out. The clock should be as follows: That is, the read clock from each divided memory must be at least faster than a quarter of the speed of the write clock, and in this way, all image signals of the projected image can be obtained in one frame period. Can be read out to be output to the respective image processing units. By providing each divided memory with a plurality of banks, writing is performed in one bank and reading is performed in the other bank, so that the addresses for writing and reading do not conflict, thereby making memory control easy. .

なお、図2に示した画像分割部133の構成では、各分割メモリは2ポートメモリであることを前提として図示したが、本発明の実施はこれに限らず、各分割メモリは1ポートメモリであってもよい。この場合、各分割メモリはデータバスを介して投影画像の入力及び、各セレクタへの出力を行えばよい。   In the configuration of the image dividing unit 133 shown in FIG. 2, it is illustrated on the assumption that each divided memory is a two-port memory. However, the present invention is not limited to this, and each divided memory is a one-port memory. There may be. In this case, each divided memory may input a projection image and output to each selector via a data bus.

(台形補正処理)
このような構成をもつ本実施形態の台形補正部502で実行される台形補正処理について、図13のフローチャートを用いて説明する。なお、本台形補正処理は、投影画像の画像分割部133への入力が開始した際に、制御部101が開始するものとして説明する。
(Keystone correction processing)
A trapezoid correction process executed by the trapezoid correction unit 502 of this embodiment having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. The trapezoid correction process will be described assuming that the control unit 101 starts when the input of the projection image to the image dividing unit 133 is started.

S1301で、制御部101は画像分割部133の各分割メモリ制御部に対して、入力された投影画像を等分割して各分割メモリに記憶させるため、図9(b)のようなWVSYNC及びWHSYNCに同期したパルス信号を発生させる。画像分割部133には、投影画像はラスタスキャン順に入力され、分割メモリ制御部から書き込み可能なパルス信号が発生されている分割メモリに書き込まれる。   In step S1301, the control unit 101 causes the divided memory control units of the image dividing unit 133 to equally divide the input projection image and store the divided projection images in the divided memories, so that WVSYNC and WHSYNC as illustrated in FIG. A pulse signal synchronized with is generated. Projected images are input to the image dividing unit 133 in the order of raster scanning, and are written in a divided memory in which pulse signals that can be written from the divided memory control unit are generated.

S1302で、制御部101は傾きセンサ134より現在の液晶プロジェクタ100の傾斜角度の情報を取得し、液晶プロジェクタ100とスクリーンとの位置関係を把握する。制御部101は得られた傾斜角度の情報から、スクリーン上に投影された画像が、投影する画像と相似形に表示されるために、必要な補正量を算出する(S1303)。また、制御部101は、S802で算出した補正量の情報から、各分割メモリに記憶されている全ての画素の、台形補正処理後の座標を表す座標対応情報を算出する(1304)。   In step S <b> 1302, the control unit 101 acquires information on the current tilt angle of the liquid crystal projector 100 from the tilt sensor 134 and grasps the positional relationship between the liquid crystal projector 100 and the screen. From the obtained tilt angle information, the control unit 101 calculates a necessary correction amount so that the image projected on the screen is displayed in a similar shape to the projected image (S1303). Further, the control unit 101 calculates coordinate correspondence information representing coordinates after trapezoid correction processing of all the pixels stored in each divided memory from the correction amount information calculated in S802 (1304).

S1305で、制御部101は、得られた座標対応情報に従って、各画像処理部に出力するための投影画像の分割方法を決定する。具体的には、制御部101は座標対応情報を用いて、各画像処理部で台形補正処理を適用して、液晶部104に形成される画像を画素値の存在しないラインも含めて等分割した画像が出力されるように、投影画像の分割方法を決定する。例えば投影画像がHt×Vt画素の場合、画像分割部133では、台形補正処理後に水平座標がHt/2及び垂直座標がVt/2に対応する、投影画像の座標を分割中心としたラインで分割する。このため、制御部101は座標対応情報を用いて、投影画像における、台形補正後の画像中心となる座標を算出する。   In step S1305, the control unit 101 determines a projection image dividing method to be output to each image processing unit, according to the obtained coordinate correspondence information. Specifically, the control unit 101 applies a trapezoidal correction process in each image processing unit using the coordinate correspondence information, and equally divides the image formed on the liquid crystal unit 104 including a line where no pixel value exists. The division method of the projection image is determined so that the image is output. For example, when the projected image is Ht × Vt pixels, the image dividing unit 133 divides the line with the center of the projected image coordinate corresponding to Ht / 2 and vertical coordinate Vt / 2 after the trapezoidal correction process. To do. Therefore, the control unit 101 uses the coordinate correspondence information to calculate the coordinates that are the center of the image after the keystone correction in the projection image.

S1306で、制御部101は、S1305で算出した台形補正後の画像中心となる座標の情報に基づいて、各分割メモリ制御部に図12に例示したように各分割メモリから画像信号を読み出させ、各セレクタに出力させる。また、制御部101は各分割メモリから画像信号を読み出させるとともに、各セレクタの動作を制御し、各分割メモリから読み出された画像信号が所望の画像処理部に出力されるようにする。   In step S1306, the control unit 101 causes each divided memory control unit to read out an image signal from each divided memory as illustrated in FIG. 12 based on the information about the coordinates serving as the image center after the keystone correction calculated in step S1305. , Output to each selector. The control unit 101 also reads the image signal from each divided memory and controls the operation of each selector so that the image signal read from each divided memory is output to a desired image processing unit.

S1307で、制御部101は、全ての画像処理部に、座標対応情報に従って1フレームに係る台形補正処理を行わせ、処理を完了する。本実施形態では上述した実施形態1とは異なり、台形補正部502で台形補正が行われて得られた補正画像は、液晶部104に形成する画像を4分割した画像と同じ大きさとなっているため、必要な領域の画像を抽出して各画像処理メモリに記憶する必要はない。即ち、台形補正部502から出力された補正画像は、各画像処理メモリのアドレス順に記憶されるものとする。   In step S <b> 1307, the control unit 101 causes all the image processing units to perform the keystone correction process for one frame according to the coordinate correspondence information, and completes the process. In the present embodiment, unlike the above-described first embodiment, the corrected image obtained by performing the keystone correction by the keystone correction unit 502 has the same size as the image obtained by dividing the image formed on the liquid crystal unit 104 into four. Therefore, it is not necessary to extract an image of a necessary area and store it in each image processing memory. In other words, the corrected images output from the trapezoid correcting unit 502 are stored in the order of addresses of the image processing memories.

なお、台形補正処理が適用されて画像処理メモリに記憶された補正画像は、制御部101により液晶部104に形成する画像のラスタスキャン順となるように、各画像処理部のアドレス順に読み出されて液晶駆動部105に入力される。本実施形態では液晶部104に形成される画素値が存在しないラインを含む画像を、水平方向に2分割、垂直方向に2分割した画像が各画像処理メモリに記憶されるため、制御部101は次のように画像を読み出して液晶駆動部105に出力させる。即ち、制御部101は液晶部104に形成される画像の垂直方向のVt/2ラインまでは、1ライン毎に第1画像処理メモリ506の先頭アドレスからHt/2画素を読み出して後、第3画像処理メモリ508の先頭アドレスからHt/2画素を読み出して出力する。なお、次のラインでは、既に読み出したラインの画素に続くアドレスから、それぞれHt/2画素ずつ読み出すものとする。さらに、制御部101は液晶部104に形成される画像の垂直方向のVt/2+1ラインからは、1ライン毎に第2画像処理メモリ507の先頭アドレスからHt/2画素、第4画像処理メモリ509の先頭アドレスからHt/2画素を読み出して出力する。なお、Vt/2ラインまでと同様に、次のラインでは、既に読み出したラインの画素に続くアドレスから、それぞれHt/2画素ずつ読み出すものとする。このように、液晶駆動部105には液晶部104に形成する画像がラスタスキャン順に入力されるため、複数の画像処理部に記憶されている画像を合成する処理を行うことなく、台形補正を行った画像を走査方向順に液晶駆動部105に出力することができる。   The corrected images to which the keystone correction processing is applied and stored in the image processing memory are read out in the order of the addresses of the respective image processing units so that the control unit 101 has the raster scan order of the images formed on the liquid crystal unit 104. Are input to the liquid crystal driver 105. In the present embodiment, since the image including the line having no pixel value formed in the liquid crystal unit 104 is divided into two in the horizontal direction and divided into two in the vertical direction, the image is stored in each image processing memory. The image is read out and output to the liquid crystal drive unit 105 as follows. That is, the control unit 101 reads Ht / 2 pixels from the head address of the first image processing memory 506 for each line up to the Vt / 2 line in the vertical direction of the image formed on the liquid crystal unit 104, and then performs the third operation. Ht / 2 pixels are read from the head address of the image processing memory 508 and output. In the next line, it is assumed that Ht / 2 pixels are read out from the address following the pixels in the already read out line. Further, the control unit 101 starts from the Vt / 2 + 1 line in the vertical direction of the image formed on the liquid crystal unit 104, Ht / 2 pixels from the head address of the second image processing memory 507 for each line, and the fourth image processing memory 509. Ht / 2 pixels are read out from the head address of and output. As in the case of the Vt / 2 line, in the next line, Ht / 2 pixels are read out from the addresses following the pixels in the already read out line. As described above, since the images formed on the liquid crystal unit 104 are input to the liquid crystal drive unit 105 in the raster scan order, the keystone correction is performed without performing the process of combining the images stored in the plurality of image processing units. The images can be output to the liquid crystal drive unit 105 in the order of the scanning direction.

以上説明したように、本実施形態の投影装置は、台形補正を行って投影画像を投影する際に、投影画像を分割し、それぞれについて台形補正を適用した補正画像をアドレス順に読み出して、複数の補正画像が連結された1つの画像として投影する。具体的には投影装置は、1つの投影画像を複数の分割画像に分割する際に、台形補正を行って得られる補正画像のそれぞれが、投影画像に台形補正を行った場合に得られる画像を等分割した画像となるように、投影画像を分割する。分割された複数の分割画像に対して、それぞれに係る補正量の台形補正を適用し、得られた補正画像をそれぞれアドレス構造を有する複数の記憶領域に記憶させる。そして、複数の記憶領域のそれぞれからアドレス順に画像を読み出すことにより、走査方向の順に読み出した、複数の補正画像から抽出された画像が連結された1つの画像として投影面に投影する。   As described above, when projecting a projection image by performing trapezoidal correction, the projection apparatus according to the present embodiment divides the projection image, reads a correction image to which each of the keystone corrections is applied in order of addresses, The corrected image is projected as a single image. Specifically, when the projection apparatus divides one projection image into a plurality of divided images, each of the correction images obtained by performing the trapezoidal correction is an image obtained when the keystone correction is performed on the projection image. The projected image is divided so as to obtain an equally divided image. A trapezoidal correction with a correction amount is applied to each of the divided divided images, and the obtained corrected images are stored in a plurality of storage areas each having an address structure. Then, by reading out the images in the order of addresses from each of the plurality of storage areas, the images extracted from the plurality of corrected images read in the order of the scanning direction are projected onto the projection plane as a connected image.

これにより投影装置は、分割した画像に対して複数の画像処理回路で台形補正を行った後、複数の補正画像を合成する処理を行うことなく、投影画像に対して台形補正を行った画像を走査方向の順に読み出して投影することと等価な効果を得ることができる。   As a result, the projection apparatus performs trapezoidal correction on the divided image by a plurality of image processing circuits, and then performs an image on which the trapezoid correction has been performed on the projection image without performing a process of combining the plurality of corrected images. An effect equivalent to reading and projecting in order in the scanning direction can be obtained.

(実施形態3)
上述した実施形態2では、画像分割部133の各分割メモリの読み出しクロックを、書き込みクロックの速度の4分の1以上の速度とし、1フレームで全ての投影画像を読み出して、各画像処理部への出力し、台形補正を含む種々の補正処理を行うものとした。本実施形態では、特定の画像処理部に出力される分割画像の、投影画像に対する割合が大きい場合の処理について説明する。即ち、例えば図10(b)のように、領域Q2の画像が投影画像の7〜8割程度の面積を占める場合、第2画像処理部118の種々の補正処理を垂直同期期間内で処理するためには、各分割メモリへの書き込みクロックの7〜8割程度の速度を確保する必要がある。
(Embodiment 3)
In the second embodiment described above, the read clock of each divided memory of the image dividing unit 133 is set to a speed equal to or higher than ¼ of the write clock speed, and all projected images are read out in one frame and sent to each image processing unit. And various correction processes including trapezoidal correction are performed. In the present embodiment, a process when the ratio of the divided image output to the specific image processing unit to the projection image is large will be described. That is, for example, as shown in FIG. 10B, when the image of the region Q2 occupies an area of about 70 to 80% of the projected image, various correction processes of the second image processing unit 118 are processed within the vertical synchronization period. For this purpose, it is necessary to secure a speed of about 70 to 80% of the write clock to each divided memory.

このため、本実施形態の画像分割部133は、さらにPLL213(Phase Locked Loop)を備える。PLL213は、液晶プロジェクタ100とスクリーンとの位置関係から定まる投影画像の分割方法に応じて、全ての画像処理部における画像処理を垂直同期期間内で完了するためのクロックを発生させるブロックである。具体的にはPLL213は、分割メモリの読み出しクロックを逓倍した、新たな読み出しクロックrclkを発生させて、画像分割部133における各分割メモリの読み出しを制御する。また、PLL213で発生されたクロックは、画像信号とともに各画像処理部へと入力され、各画像処理部での補正処理を行う際のクロックにもなる。即ち、各画像処理部での処理動作の速度を揃えるために、投影画像に対する割合が大きい領域が入力される画像処理部のみ処理速度を速めるのではなく、各画像処理部での同期がとりやすいように、全ての画像処理部がPLL213により発生されたクロックに従う。なお、PLL213には、各分割メモリへの書き込みクロックwclkと共通のクロックと、液晶プロジェクタ100とスクリーンとの位置関係に基づいて決定した読み出しクロックの逓倍数とが入力され、投影画像の分割方法に最適な読み出しクロックが発生する。   For this reason, the image dividing unit 133 of this embodiment further includes a PLL 213 (Phase Locked Loop). The PLL 213 is a block that generates a clock for completing image processing in all image processing units within a vertical synchronization period in accordance with a projection image dividing method determined from the positional relationship between the liquid crystal projector 100 and the screen. Specifically, the PLL 213 controls the reading of each divided memory in the image dividing unit 133 by generating a new reading clock rclk that is obtained by multiplying the reading clock of the divided memory. Further, the clock generated by the PLL 213 is input to each image processing unit together with the image signal, and also serves as a clock when performing correction processing in each image processing unit. That is, in order to align the processing operation speed in each image processing unit, the processing speed is not increased only in the image processing unit to which a region having a large ratio to the projected image is input, but synchronization in each image processing unit is easy to take. As described above, all image processing units follow the clock generated by the PLL 213. The PLL 213 receives a write clock wclk to each divided memory, a common clock, and a multiplication number of the read clock determined based on the positional relationship between the liquid crystal projector 100 and the screen, and is used as a projection image division method. An optimal read clock is generated.

なお、図10(a)のように、傾斜角度が比較的小さく、最大の面積を有する領域Q2が、投影画像を均等に4分割した面積より2〜3割程度大きい場合、次のように考えることができる。即ち、各分割メモリの読み出しクロック、及び第2画像処理部118の動作クロックの速度は、書き込みクロックの速度の4分の1より2〜3割程度高速であれば、垂直同期期間内に各画像処理部における補正処理を完了させることができる。即ち、各画像分割メモリからの読み出しクロック及び各画像処理部での処理クロックを高速にする場合、通常のクロックで動作する場合よりも消費電力が大きくなるため、液晶プロジェクタ100の傾斜角度によって必要最低限の動作クロックとすることが望ましい。   In addition, as shown in FIG. 10A, when the region Q2 having a relatively small inclination angle and the largest area is about 20 to 30% larger than the area obtained by equally dividing the projection image into four parts, the following is considered. be able to. That is, if the speed of the read clock of each divided memory and the operation clock of the second image processing unit 118 is about 20 to 30% faster than a quarter of the speed of the write clock, each image within the vertical synchronization period. The correction process in the processing unit can be completed. That is, when the reading clock from each image division memory and the processing clock in each image processing unit are made faster, the power consumption becomes larger than when operating with a normal clock. It is desirable to use a limited operating clock.

(台形補正処理)
このような構成をもつ本実施形態の台形補正部502で実行される台形補正処理について、図14のフローチャートを用いて説明する。なお、本台形補正処理は、投影画像の画像分割部133への入力が開始した際に、制御部101が開始するものとして説明する。また、本実施形態の台形補正処理において、上述した実施形態2と同様の処理を行うステップについては同一の参照番号を付して説明を省略し、本実施形態に特徴的な処理の説明に留める。
(Keystone correction processing)
A trapezoid correction process executed by the trapezoid correction unit 502 of this embodiment having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. The trapezoid correction process will be described assuming that the control unit 101 starts when the input of the projection image to the image dividing unit 133 is started. Further, in the trapezoidal correction process of the present embodiment, the steps for performing the same processes as those of the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and only the processes characteristic to the present embodiment are described. .

S1305で台形補正後の画像中心となる座標の情報が算出されると、S1401で制御部101は、投影画像を分割する画像のうち、最大の面積となる画像の領域を特定する。そして制御部101は、当該領域の面積と投影画像の面積との比から、PLL213で発生すべき、読み出しクロックの逓倍数を算出し、PLL213に入力する。PLL213は制御部101によって読み出しクロックの逓倍数が入力されると、各分割メモリからの読み出しクロックを発生させ、各分割メモリ制御部、及び後段の各画像処理部に出力する。   When the information of the coordinates serving as the image center after the keystone correction is calculated in S1305, in S1401, the control unit 101 specifies the region of the image having the maximum area among the images into which the projection image is divided. Then, the control unit 101 calculates the multiplication number of the read clock that should be generated in the PLL 213 from the ratio between the area of the region and the area of the projection image, and inputs the multiplication number to the PLL 213. When the multiplication number of the read clock is input by the control unit 101, the PLL 213 generates a read clock from each divided memory and outputs it to each divided memory control unit and each subsequent image processing unit.

そしてS1306で、制御部101は、S1305で算出した台形補正後の画像中心となる投影画像の座標の情報に基づき、PLL213で発生されたクロックで各分割メモリ制御部に各分割メモリから画像信号を読み出させ、各セレクタに出力させる。また、制御部101は各分割メモリから画像信号を読み出させるとともに、各セレクタの動作を制御し、各分割メモリから読み出された画像信号が所望の画像処理部に出力されるようにする。さらにS1307で、制御部101は、PLL213で発生させたクロックで、全ての画像処理部に座標対応情報に従って1フレームに係る台形補正処理を行わせ、処理を完了する。   In step S <b> 1306, the control unit 101 receives the image signal from each divided memory to each divided memory control unit using the clock generated by the PLL 213 based on the coordinate information of the projected image that is the center of the image after trapezoid correction calculated in step S <b> 1305. Read and output to each selector. The control unit 101 also reads the image signal from each divided memory and controls the operation of each selector so that the image signal read from each divided memory is output to a desired image processing unit. In step S <b> 1307, the control unit 101 causes all image processing units to perform the keystone correction process for one frame according to the coordinate correspondence information using the clock generated by the PLL 213, and completes the process.

以上説明したように、本実施形態の投影装置は、台形補正を行って投影画像を投影する際に、投影画像を分割し、それぞれについて台形補正を適用した補正画像をアドレス順に読み出して、複数の補正画像が連結された1つの画像として投影する。具体的には投影装置は、1つの投影画像を複数の分割画像に分割する際に、台形補正を行って得られる補正画像のそれぞれが、投影画像に台形補正を行った場合に得られる画像を等分割した画像となるように、投影画像を分割する。分割された複数の分割画像に対して、それぞれに係る補正量の台形補正を適用し、得られた補正画像をそれぞれアドレス構造を有する複数の記憶領域に記憶させる。そして、複数の記憶領域のそれぞれから、台形補正を行わずに投影する場合に読み出すアドレス順と同じアドレス順に画像を読み出すことにより、走査方向の順に読み出した、複数の補正画像から抽出された画像が連結された1つの画像として投影面に投影する。   As described above, when projecting a projection image by performing trapezoidal correction, the projection apparatus according to the present embodiment divides the projection image, reads a correction image to which each of the keystone corrections is applied in order of addresses, The corrected image is projected as a single image. Specifically, when the projection apparatus divides one projection image into a plurality of divided images, each of the correction images obtained by performing the trapezoidal correction is an image obtained when the keystone correction is performed on the projection image. The projected image is divided so as to obtain an equally divided image. A trapezoidal correction with a correction amount is applied to each of the divided divided images, and the obtained corrected images are stored in a plurality of storage areas each having an address structure. Then, by reading out images from each of the plurality of storage areas in the same address order as the order of addresses read when projecting without performing keystone correction, images extracted from the plurality of corrected images read in the order of the scanning direction can be obtained. The projected image is projected onto the projection plane as one connected image.

これにより投影装置は、分割した画像に対して複数の画像処理回路で台形補正を行った後、複数の補正画像を合成する処理を行うことなく、投影画像に対して台形補正を行った画像を走査方向の順に読み出して投影することと等価な効果を得ることができる。   As a result, the projection apparatus performs trapezoidal correction on the divided image by a plurality of image processing circuits, and then performs an image on which the trapezoid correction has been performed on the projection image without performing a process of combining the plurality of corrected images. An effect equivalent to reading and projecting in order in the scanning direction can be obtained.

また、投影画像を複数の分割画像に分割する際、及び各分割画像に台形補正を行う際に、複数の分割画像のうち、最大の領域を有する分割画像の大きさに対する投影画像の大きさの割合だけ、処理にかかるクロックの速度を変更する。これにより、必要以上に高速なクロックを処理に使用する必要がなくなり、クロック速度上昇に伴う消費電力の上昇を抑えることができる。   Further, when dividing the projected image into a plurality of divided images and when performing trapezoidal correction on each divided image, the size of the projected image with respect to the size of the divided image having the largest area among the plurality of divided images. Change the clock speed for processing by a percentage. As a result, it is not necessary to use an unnecessarily high-speed clock for processing, and an increase in power consumption accompanying an increase in clock speed can be suppressed.

(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

Claims (14)

投影面に投影される画像に対して行われる台形補正処理の補正量に基づいて、所定の画像から第1の領域を含む第1の画像と、前記第1の領域の大きさと異なる大きさの第2の領域を含む第2の画像とを生成する生成手段と、
前記第1の画像に対して第1の台形補正処理を行う第1の補正手段と、
前記第2の画像に対して第2の台形補正処理を行う第2の補正手段と、
前記第1の台形補正処理が行われた画像と、前記第2の台形補正処理が行われた画像とに基づいて生成される画像を前記投影面に投影する投影手段と
前記第1の補正手段及び前記第2の補正手段に対して共通して提供するクロックであって、前記第1の台形補正処理及び前記第2の台形補正処理の実行を制御するためのクロックの提供を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、台形補正処理の対象が大きいほど高速であり、かつ前記第1の画像と前記第2の画像のいずれか大きい方の画像に基づくクロックを、前記第1の補正手段及び前記第2の補正手段に提供するよう制御することを特徴とする投影装置。
Based on the correction amount of the trapezoid correction process performed on the image projected on the projection surface, the first image including the first region from a predetermined image and a size different from the size of the first region Generating means for generating a second image including a second region;
First correction means for performing a first trapezoid correction process on the first image;
Second correction means for performing a second trapezoid correction process on the second image;
Projection means for projecting an image generated based on the image on which the first trapezoid correction processing has been performed and the image on which the second trapezoid correction processing has been performed on the projection plane ;
A clock provided in common to the first correction unit and the second correction unit, the clock for controlling execution of the first trapezoid correction process and the second trapezoid correction process possess control means for controlling the providing and,
The control means is faster as the target of the keystone correction process is larger, and the clock based on the larger one of the first image and the second image is set to the first correction means and the first correction means. A projection apparatus controlled to be provided to the correction means .
前記第1の台形補正処理が行われた画像と、前記第2の台形補正処理が行われた画像とは、ラスタスキャン順で読み出されることを特徴とする請求項1に記載の投影装置。The projection apparatus according to claim 1, wherein the image on which the first trapezoid correction process has been performed and the image on which the second trapezoid correction process has been performed are read in a raster scan order. 前記第1の画像は、前記第2の画像に含まれる領域の一部に対応する画像を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の投影装置。The projection apparatus according to claim 1, wherein the first image includes an image corresponding to a part of a region included in the second image. 前記第2の画像は、前記第1の画像に含まれる領域の一部に対応する画像を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の投影装置。4. The projection apparatus according to claim 1, wherein the second image includes an image corresponding to a part of a region included in the first image. 5. 前記補正量は、傾きセンサを用いることによって取得されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の投影装置。The projection apparatus according to claim 1, wherein the correction amount is acquired by using an inclination sensor. 前記補正量は、撮像手段を用いることによって取得されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の投影装置。The projection apparatus according to claim 1, wherein the correction amount is acquired by using an imaging unit. ユーザからの操作を受け付ける操作手段を有し、Having an operation means for receiving an operation from the user;
前記補正量は、前記操作手段により受け付けられた操作に基づいて取得されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の投影装置。  The projection apparatus according to claim 1, wherein the correction amount is acquired based on an operation received by the operation unit.
投影面に投影される画像に対して行われる台形補正処理の補正量に基づいて、所定の画像から第1の領域を含む第1の画像と、前記第1の領域の大きさと異なる大きさの第2の領域を含む第2の画像とを生成するステップと、
前記第1の画像に対して第1の台形補正処理を行うステップと、
前記第2の画像に対して第2の台形補正処理を行うステップと、
前記第1の台形補正処理が行われた画像と、前記第2の台形補正処理が行われた画像とに基づいて生成される画像を前記投影面に投影するステップと
前記第1の補正処理及び前記第2の補正処理について共通して提供するクロックであって、前記第1の台形補正処理及び前記第2の台形補正処理の実行を制御するためのクロックの提供を制御するステップと、を有し、
前記制御するステップにおいて、台形補正処理の対象が大きいほど高速であり、かつ前記第1の画像と前記第2の画像のいずれか大きい方の画像に基づくクロックが、前記第1の補正処理及び前記第2の補正処理について提供されることを特徴とする投影方法。
Based on the correction amount of the trapezoid correction process performed on the image projected on the projection surface, the first image including the first region from a predetermined image and a size different from the size of the first region Generating a second image including a second region;
Performing a first trapezoidal correction process on the first image;
Performing a second trapezoidal correction process on the second image;
Projecting an image generated based on the image on which the first trapezoid correction processing has been performed and the image on which the second trapezoid correction processing has been performed on the projection plane ;
A clock provided in common for the first correction process and the second correction process, the clock for controlling execution of the first trapezoid correction process and the second trapezoid correction process. possess and controlling, the,
In the controlling step, the larger the target of the keystone correction process, the higher the speed, and the clock based on the larger one of the first image and the second image is the first correction process and the projection method, characterized in Rukoto provided for the second correction processing.
前記第1の台形補正処理が行われた画像と、前記第2の台形補正処理が行われた画像とは、ラスタスキャン順で読み出されることを特徴とする請求項8に記載の投影方法。9. The projection method according to claim 8, wherein the image on which the first trapezoid correction process has been performed and the image on which the second trapezoid correction process has been performed are read out in a raster scan order. 前記第1の画像は、前記第2の画像に含まれる領域の一部に対応する画像を含むことを特徴とする請求項8または9に記載の投影方法。The projection method according to claim 8, wherein the first image includes an image corresponding to a part of a region included in the second image. 前記第2の画像は、前記第1の画像に含まれる領域の一部に対応する画像を含むことを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の投影方法。The projection method according to claim 8, wherein the second image includes an image corresponding to a part of a region included in the first image. 前記補正量は、傾きセンサを用いることによって取得されることを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の投影方法。The projection method according to claim 8, wherein the correction amount is acquired by using an inclination sensor. 前記補正量は、撮像手段を用いることによって取得されることを特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載の投影方法。The projection method according to claim 8, wherein the correction amount is acquired by using an imaging unit. 前記補正量は、操作手段により受け付けられたユーザからの操作に基づいて取得されることを特徴とする請求項8から13のいずれか1項に記載の投影方法。The projection method according to claim 8, wherein the correction amount is acquired based on an operation from a user received by an operation unit.
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