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技術 投影装置およびその制御方法

出願人 キヤノン株式会社
発明者 岡伸洋
出願日 2017年9月22日 (2年9ヶ月経過) 出願番号 2017-181946
公開日 2019年4月11日 (1年2ヶ月経過) 公開番号 2019-057858
状態 未査定
技術分野 電気信号の光信号への変換
主要キーワード オーバーフロー値 スイッチアイコン 較正動作 較正パターン 較正技術 置換動作 合成タイミング 射影変換パラメータ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年4月11日)のものです。
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図面 (13)

課題

黒挿入機能に代表される動画動きぼけ改善機能を備えた投影装置において、設置位置の較正を、投影中断することなく行うこと。

解決手段

投影対象となる画像の階調を1フレームおきに所定の階調に置換する階調置換手段と、投影画像投影位置若しくは形状の較正のための較正パターンを生成する較正パターン生成手段と、前記較正パターンを、前記階調置換手段が階調を変化させた画像のフレームに対しては加算して合成し、その前若しくは後の画像のフレームには減算して合成する合成手段と、前記合成手段により較正パターンが合成された画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影された投影画像を撮影して取得する撮像手段と、前記撮像手段が撮影した画像から較正パターンを検出する較正パターン検出手段と、を備え、前記較正パターン検出手段は、前記撮影手段が撮影したフレームのうち、前記合成手段が較正パターンを加算して合成したフレームを使用して較正パターンを検出することを特徴とする。

概要

背景

近年、アミューズメント施設フライトシミュレータなどのシミュレーション用途において投影装置を使ったシミュレーションシステム常設されるようになってきている。このような常設の投影システムにおける1つの課題は、投影装置の設置状態を維持することである。投影装置の振動などの要因によって投影位置がずれた場合、投影をいったん中断して手動較正するためには多大な時間と労力が発生してしまうという課題がある。投影装置を複数組み合わせて使用するシステムにおいては、互いの投影位置の較正は特に難しく、専門的な較正技術を持った人が必要であった。

本課題を解決するために、投影形状が投影装置から投影する較正パターンカメラ撮影し、調整パラメータを生成してスクリーン上での投影画像の形状を補正する技術が開示されている(特許文献1)。

しかしながら、特許文献1で開示されている技術は、自動較正のためのパターン投射するため、投影システムの使用を一旦停止する必要があり、その間は投影システムが使用できなくなるという課題は残っている。本課題を解決するために、較正パターンを非可視光で投射する技術が開示されている(特許文献2)。

概要

黒挿入機能に代表される動画動きぼけ改善機能を備えた投影装置において、設置位置の較正を、投影を中断することなく行うこと。投影対象となる画像の階調を1フレームおきに所定の階調に置換する階調置換手段と、投影画像の投影位置若しくは形状の較正のための較正パターンを生成する較正パターン生成手段と、前記較正パターンを、前記階調置換手段が階調を変化させた画像のフレームに対しては加算して合成し、その前若しくは後の画像のフレームには減算して合成する合成手段と、前記合成手段により較正パターンが合成された画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影された投影画像を撮影して取得する撮像手段と、前記撮像手段が撮影した画像から較正パターンを検出する較正パターン検出手段と、を備え、前記較正パターン検出手段は、前記撮影手段が撮影したフレームのうち、前記合成手段が較正パターンを加算して合成したフレームを使用して較正パターンを検出することを特徴とする。

目的

このような常設の投影システムにおける1つの課題は、投影装置の設置状態を維持することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

投影対象となる画像の階調を1フレームおきに所定の階調に置換する階調置換手段と、投影画像投影位置若しくは形状の較正のための較正パターンを生成する較正パターン生成手段と、前記較正パターンを、前記階調置換手段が階調を変化させた画像のフレームに対しては加算して合成し、その前若しくは後の画像のフレームには減算して合成する合成手段と、前記合成手段により較正パターンが合成された画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影された投影画像を撮影して取得する撮像手段と、前記撮像手段が撮影した画像から較正パターンを検出する較正パターン検出手段と、を備え、前記較正パターン検出手段は、前記撮影手段が撮影したフレームのうち、前記合成手段が較正パターンを加算して合成したフレームを使用して較正パターンを検出することを特徴とする投影装置

請求項2

画像のフレームレート倍速に変換する倍速変換手段と、前記倍速変換手段がフレームレートを倍速にした後の画像の連続する2フレーム間で階調のゲイン値を異ならせるゲイン変更手段と、投影画像の投影位置若しくは形状の較正のための較正パターンを生成する較正パターン生成手段と、前記倍速変換手段がフレームレートを倍速にした後の画像の連続する2フレームのうち、前記ゲイン変更手段によって相対的に低いゲイン値が適用されたフレームに対しては前記較正パターンを加算して合成し、相対的に低いゲイン値が適用されたフレームに対しては該較正パターンを減算して合成する合成手段と、前記合成手段により較正パターンが合成された画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影された投影画像を撮影して取得する撮像手段と、前記撮像手段が撮影した画像から較正パターンを検出する較正パターン検出手段と、を有し、前記較正パターン検出手段は、前記撮影手段が撮影したフレームのうち、連続する2フレームに対して前記ゲイン変更手段が適用したゲイン値を元に撮影画像ゲイン補正を行い、その後フレーム間差分をとることで較正パターンを検出することを特徴とする投影装置。

請求項3

画像のフレームレートを倍速に変換する倍速変換手段と、前記倍速変換手段がフレームレートを倍速にした後の画像の階調を1フレームおきに所定の階調に置換する階調置換手段と、投影画像の投影位置若しくは形状の較正のための較正パターンを生成する較正パターン生成手段と、前記較正パターンを、前記倍速変換手段がフレームレートを倍速にした後の画像の或るフレームには加算して合成し、その前若しくは後のフレームには減算して合成する合成手段と、前記合成手段により較正パターンが合成された画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影された投影画像を撮影して取得する撮像手段と、前記撮像手段が撮影した画像から較正パターンを検出する較正パターン検出手段と、を備え、前記階調置換手段は、前記合成手段が前記較正パターンを画像に合成するフレームに対しては階調置換動作を行わず、更に、前記較正パターン検出手段は、前記撮影手段が撮影したフレームのうち、前記合成手段により較正パターンが合成された画像の連続する2フレーム間でフレーム間差分をとることで較正パターンを検出することを特徴とする投影装置。

請求項4

画像のフレームレートを倍速に変換する倍速変換手段と、前記倍速変換手段がフレームレートを倍速にした後の画像の一部の領域の階調を1フレームおきに所定の階調に置換する階調置換手段と、投影画像の投影位置若しくは形状の較正のための較正パターンを生成する較正パターン生成手段と、前記較正パターンを、前記倍速変換手段がフレームレートを倍速にした後の画像の或るフレームには加算して合成し、その前若しくは後のフレームには減算して合成する合成手段と、前記較正パターンが存在しない領域の階調を黒レベルに変化させる階調置換手段と、前記合成手段により較正パターンが合成された画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影された投影画像を撮影して取得する撮像手段と、前記撮像手段が撮影した画像から較正パターンを検出する較正パターン検出手段と、を備え、前記階調置換手段は、前記合成手段が前記較正パターンを合成しない領域の階調のみを置換し、更に、前記較正パターン検出手段は、前記撮影手段が撮影したフレームのうち、前記合成手段により較正パターンが合成された画像の連続する2フレームのフレーム間差分をとることで較正パターンを検出することを特徴とする投影装置。

請求項5

投影対象となる画像の階調を1フレームおきに所定の階調に置換する階調置換手段と、投影画像の投影位置若しくは形状の較正のための較正パターンを生成する較正パターン生成手段と、前記較正パターンを、前記倍速変換手段がフレームレートを倍速にした後の画像の或るフレームには加算して合成し、その前若しくは後のフレームには減算して合成する合成手段と、前記倍速変換手段がフレームレートを倍速にした後の画像の或るフレームの階調を、前記較正パターンの最大階調に変化させる階調置換手段と、前記合成手段により較正パターンが合成された画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影された投影画像を撮影して取得する撮像手段と、前記撮像手段が撮影した画像から較正パターンを検出する較正パターン検出手段と、を備え、前記較正パターン検出手段は、前記撮影手段が撮影したフレームのうち、前記階調置換手段が階調を所定階調に置換したフレームを使用して較正パターンを検出することを特徴とする投影装置。

請求項6

前記階調置換手段は、投影対象となる画像の階調を、1フレームおきに黒を表す階調に置換することを特徴とする請求項1、3、4のいずれか1項に記載の投影装置。

請求項7

前記階調置換手段は、投影対象となる画像の階調を、前記較正パターンを較正する画素値の最大階調以上の階調に置換することを特徴とする請求項5に記載の投影装置。

請求項8

前記合成手段はさらに、画像に較正パターンを加算することで階調のオーバーフローが発生する、若しくは、画像に較正パターンを減算することで階調のアンダーフローが発生すると判断した場合には、較正パターンの階調を補正してオーバーフローおよびアンダーフローを解消することを特徴する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の投影装置。

請求項9

前記合成手段はさらに、画像に較正パターンを加算することで階調のオーバーフローが発生する、若しくは、画像に較正パターンを減算することで階調のアンダーフローが発生すると判断した場合には、前記合成パターン合成対象となる連続する2フレームの画像の階調をそれぞれ補正してオーバーフローおよびアンダーフローを解消することを特徴する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の投影装置。

請求項10

前記合成手段はさらに、画像に較正パターンを加算することで階調のオーバーフローが発生する、若しくは、画像に較正パターンを減算することで階調のアンダーフローが発生すると判断した場合には、較正パターンの加算および減算後の画像の階調をそれぞれ補正してオーバーフローおよびアンダーフローを解消することを特徴する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の投影装置。

請求項11

前記較正パターン検出手段が検出した較正パターンに基づいて、投影する画像形状を補正するためのパラメータを決定するパラメータ決定手段と、前記パラメータ決定手段が決定したパラメータに基づいて投影する画像形状を補正する形状補正手段と、を更に備えることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の投影装置。

請求項12

投影手段と、前記投影手段によって投影された投影画像を撮影する撮像手段とを有する投影装置の制御方法であって、投影対象となる画像の階調を1フレームおきに所定の階調に置換する階調置換工程と、投影画像の投影位置若しくは形状の較正のための較正パターンを生成する較正パターン生成工程と、前記較正パターンを、前記階調置換工程で階調を変化させた画像のフレームに対しては加算して合成し、その前若しくは後の画像のフレームには減算して合成する合成工程と、前記合成工程により較正パターンが合成された画像を投影する投影工程と、前記投影工程によって投影された投影画像を撮影する撮像工程と、前記撮像工程で撮影した画像から較正パターンを検出する較正パターン検出工程と、を備え、前記較正パターン検出工程は、前記撮影工程で撮影したフレームのうち、前記合成工程で較正パターンを加算して合成したフレームを使用して較正パターンを検出することを特徴とする制御方法。

技術分野

0001

本発明は、投影装置およびその制御方法に関する。

背景技術

0002

近年、アミューズメント施設フライトシミュレータなどのシミュレーション用途において投影装置を使ったシミュレーションシステム常設されるようになってきている。このような常設の投影システムにおける1つの課題は、投影装置の設置状態を維持することである。投影装置の振動などの要因によって投影位置がずれた場合、投影をいったん中断して手動較正するためには多大な時間と労力が発生してしまうという課題がある。投影装置を複数組み合わせて使用するシステムにおいては、互いの投影位置の較正は特に難しく、専門的な較正技術を持った人が必要であった。

0003

本課題を解決するために、投影形状が投影装置から投影する較正パターンカメラ撮影し、調整パラメータを生成してスクリーン上での投影画像の形状を補正する技術が開示されている(特許文献1)。

0004

しかしながら、特許文献1で開示されている技術は、自動較正のためのパターン投射するため、投影システムの使用を一旦停止する必要があり、その間は投影システムが使用できなくなるという課題は残っている。本課題を解決するために、較正パターンを非可視光で投射する技術が開示されている(特許文献2)。

先行技術

0005

特開2006−14356号公報
特開2011−211693号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特許文献2に開示される技術では、非可視光で較正パターンを投影、検出するための構成が必用となり、投影システムが高価となってしまうという課題がある。

0007

また、特に前述のアミューズメント施設やシミュレータに用いられる表示装置には、動画動きぼけを極力低減することが求められる。そのために、投影画像のあるフレームの一部もしくは全面を黒に変換することで、動画の動きぼけ改善する所謂黒挿入という手法が一般的に用いられている。

0008

以上をまとめると、黒挿入機能に代表される動画の動きぼけ改善機能を備えた投影装置において、設置位置の較正を、投影を中断することなく行うことが求められている。

課題を解決するための手段

0009

このような課題を解決するために、本発明の投影装置は、投影対象となる画像の階調を1フレームおきに所定の階調に置換する階調置換手段と、投影画像の投影位置若しくは形状の較正のための較正パターンを生成する較正パターン生成手段と、前記較正パターンを、前記階調置換手段が階調を変化させた画像のフレームに対しては加算して合成し、その前若しくは後の画像のフレームには減算して合成する合成手段と、前記合成手段により較正パターンが合成された画像を投影する投影手段と、前記投影手段によって投影された投影画像を撮影して取得する撮像手段と、前記撮像手段が撮影した画像から較正パターンを検出する較正パターン検出手段を備え、前記較正パターン検出手段は、前記撮影手段が撮影したフレームのうち、前記合成手段が較正パターンを加算して合成したフレームを使用して較正パターンを検出することを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明によると、黒挿入機能を備えた投影装置において、設置位置の較正を投影を中断することなく行うことができる。

図面の簡単な説明

0011

液晶プロジェクタ100の全体の構成を示す図である。
本実施例の液晶プロジェクタ100の基本動作の制御を説明するためのフロー図である。
画像処理部140の内部構成を示した図である。
階調置換部146の階調置換例を示した図である。
較正パターン生成部147が生成する較正パターンの一例を示した図である。
本実施例の液晶プロジェクタ100の、投影位置および形状の自動較正動作を説明するためのフロー図である。
実施例2における画像処理部140の内部構成を示した図である。
実施例2における本実施例の液晶プロジェクタ100の、投影位置および形状の自動較正動作を説明するためのフロー図である。
実施例3における本実施例の液晶プロジェクタ100の、投影位置および形状の自動較正動作を説明するためのフロー図である。
実施例4における本実施例の液晶プロジェクタ100の、投影位置および形状の自動較正動作を説明するためのフロー図である。
実施例5における本実施例の液晶プロジェクタ100の、投影位置および形状の自動較正動作を説明するためのフロー図である。
ゲイン調整部198のゲイン処理例を示した図である。

実施例

0012

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

0013

<実施例1>
本実施例では、投影装置の一例として、液晶素子を用いたプロジェクタについて説明する。

0014

<全体構成>
まず、図1を用いて、本実施例の液晶プロジェクタの全体構成を説明する。図1は、本実施例の液晶プロジェクタ100の全体の構成を示す図である。本実施例の液晶プロジェクタ100は、CPU110、ROM111、RAM112、操作部113、画像入力部130、画像処理部140を有する。また、液晶プロジェクタ100は、さらに、液晶制御部150、液晶素子151R、151G、151B、光源制御部160、光源161、色分離部162、色合成部163、光学系制御部170、投影光学系171を有する。また、液晶プロジェクタ100は、さらに、記録再生部191、記録媒体192、通信部193、撮像部194、表示制御部195、表示部196を有していてもよい。

0015

CPU110は、液晶プロジェクタ100の各動作ブロックを制御するものあり、ROM111は、CUP110の処理手順記述した制御プログラムを記憶するためのものであり、RAM112は、ワークメモリとして一時的に制御プログラムやデータを格納するものである。また、CPU110は、記録再生部191により記録媒体192から再生された静止画データや動画データを一時的に記憶し、ROM111に記憶されたプログラムを用いて、それぞれの画像や映像を再生したりすることもできる。

0016

また、CPU110は、通信部193より受信した静止画データや動画データを一時的に記憶し、ROM111に記憶されたプログラムを用いて、それぞれの画像や映像を再生したりすることもできる。また、撮像部194により得られた画像や映像を一時的にRAM112に記憶し、ROM111に記憶されたプログラムを用いて、静止画データや動画データに変換して記録媒体192に記録させることもできる。

0017

また、操作部113は、ユーザの指示を受け付け、CPU110に指示信号を送信するものであり、例えば、スイッチやダイヤル、表示部196上に設けられたタッチパネルなどからなる。また、操作部113は、例えば、リモコンからの信号を受信する信号受信部(赤外線受信部など)で、受信した信号に基づいて所定の指示信号をCPU110に送信するものであってもよい。また、CPU110は、操作部113や、通信部193から入力された制御信号を受信して、液晶プロジェクタ100の各動作ブロックを制御する。

0018

ここで、外部装置は、映像信号を出力できるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話スマートフォンハードディスクレコーダゲーム機など、どのようなものであってもよい。

0019

画像処理部140は、映像入力部130から受信した映像信号にフレーム数画素数画像形状などの変更処理を施して、液晶制御部150に送信するものであり、例えば画像処理用マイクロプロセッサからなる。また、画像処理部140は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が画像処理部140と同様の処理を実行しても良い。画像処理部140は、フレーム間引き処理フレーム補間処理解像度変換スケーリング)処理、歪み補正処理キーストン補正処理)といった機能を実行することが可能である。また、画像処理部140は、映像入力部130から受信した映像信号以外にも、CPU110によって再生された画像や映像に対して前述の変更処理を施すこともできる。

0020

液晶制御部150は、画像処理部140で処理の施された映像信号に基づいて、液晶素子151R、151G、151Bの画素液晶印可する電圧を制御して、液晶素子151R、151G、151Bの透過率を調整する。

0021

液晶素子151Rは、赤色に対応する液晶素子であって、光源161から出力された光のうち、色分離部162で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離された光のうち、赤色の光の透過率を調整するためのものである。液晶素子151Gは、緑色に対応する液晶素子であって、光源161から出力された光のうち、色分離部162で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離された光のうち、緑色の光の透過率を調整するためのものである。液晶素子151Bは、青色に対応する液晶素子であって、光源161から出力された光のうち、色分離部162で赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離された光のうち、青色の光の透過率を調整するためのものである。

0022

光源制御部160は、光源161のオンオフを制御や光量の制御をするものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、光源制御部160は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が光源制御部160と同様の処理を実行しても良い。また、光源161は、不図示のスクリーンに画像を投影するための光を出力するものであり、例えば、ハロゲンランプキセノンランプ高圧水銀ランプなどであっても良い。

0023

また、色分離部162は、光源161から出力された光を、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離するものであり、例えば、ダイクロイックミラープリズムなどからなる。なお、光源161として、各色に対応するLED等を使用する場合には、色分離部162は不要である。また、色合成部163は、液晶素子151R、151G、151Bを透過した赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の光を合成するものであり、例えば、ダイクロイックミラーやプリズムなどからなる。

0024

そして、色合成部163により赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の成分を合成した光は、投影光学系171に送られる。このとき、液晶素子151R、151G、151Bは、画像処理部140から入力された画像に対応する光の透過率となるように、液晶制御部150により制御されている。そのため、色合成部163により合成された光は、投影光学系171によりスクリーンに投影されると、画像処理部140により入力された画像に対応する画像がスクリーン上に表示されることになる。

0025

光学系制御部170は、投影光学系171を制御するものであり、制御用のマイクロプロセッサからなる。また、光学系制御部170は、専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が光学系制御部170と同様の処理を実行しても良い。また、投影光学系171は、色合成部163から出力された合成光をスクリーンに投影するためのものであり、複数のレンズレンズ駆動用のアクチュエータからなり、レンズをアクチュエータにより駆動することで、投影画像の拡大、縮小焦点調整などを行うことができる。

0026

撮像部180は液晶プロジェクタ100の投影映像を撮影する。較正パターン検出部181は、撮像部180で取得した画像から較正パターンを抽出する。補正パラメータ決定部182は、較正パターン検出部で検出した較正パターンから、公投影画像の形状を補正するための補正パラメータを決定する。

0027

記録再生部191は、記録媒体192から静止画データや動画データを再生したり、また、撮像部194により得られた画像や映像の静止画データや動画データをCPU110から受信して記録媒体192に記録したりするものである。また、通信部193より受信した静止画データや動画データを記録媒体192に記録しても良い。記録再生部191は、例えば、記録媒体192と電気的に接続するインタフェースや記録媒体192と通信するためのマイクロプロセッサからなる。

0028

また、記録再生部191には、専用のマイクロプロセッサを含む必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が記録再生部191と同様の処理を実行しても良い。また、記録媒体192は、静止画データや動画データ、その他、本実施例の液晶プロジェクタに必要な制御データなどを記録することができるものであり、磁気ディスク光学式ディスク半導体メモリなどのあらゆる方式の記録媒体であってよく、着脱可能な記録媒体であっても、内蔵型の記録媒体であってもよい。

0029

通信部193は、外部機器からの制御信号や静止画データ、動画データなどを受信するためのものであり、例えば、無線LAN有線LAN、USB、Bluetooth(登録商標)などであってよく、通信方式を特に限定するものではない。また、画像入力部130の端子が、例えばHDMI(登録商標)端子であれば、その端子を介してCEC通信を行うものであっても良い。ここで、外部装置は、液晶プロジェクタ100と通信を行うことができるものであれば、パーソナルコンピュータ、カメラ、携帯電話、スマートフォン、ハードディスクレコーダ、ゲーム機、リモコンなど、どのようなものであってもよい。

0030

撮像部194は、本実施例の液晶プロジェクタ100の周辺を撮像して画像信号を取得するものであり、投影光学系171を介して投影された画像を撮影(スクリーン方向を撮影)することができる。撮像部194は、得られた画像や映像をCPU110に送信し、CPU110は、その画像や映像を一時的にRAM112に記憶し、ROM111に記憶されたプログラムに基づいて、静止画データや動画データに変換する。撮像部194は、被写体の光学像を取得するレンズ、レンズを駆動するアクチュエータ、アクチュエータを制御するマイクロプロセッサ、レンズを介して取得した光学像を画像信号に変換する撮像素子、撮像素子により得られた画像信号をデジタル信号に変換するAD変換部などからなる。また、撮像部194は、スクリーン方向を撮影するものに限られず、例えば、スクリーンと逆方向の視聴者側を撮影しても良い。

0031

表示制御部195は、液晶プロジェクタ100に備えられた表示部196に液晶プロジェクタ100を操作するための操作画面やスイッチアイコン等の画像を表示させるための制御をするものであり、表示制御を行うマイクロプロセッサなどからなる。また、表示制御部195専用のマイクロプロセッサである必要はなく、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が表示制御部195と同様の処理を実行しても良い。

0032

また、表示部196は、液晶プロジェクタ100を操作するための操作画面やスイッチアイコンを表示するものである。表示部196は、画像を表示できればどのようなものであっても良い。例えば、液晶ディスプレイCRTディスプレイ有機ELディスプレイLEDディスプレイであって良い。また、特定のボタンをユーザに認識可能に掲示するために、各ボタンに対応するLED等を発光させるものであってもよい。

0033

なお、本実施例の画像処理部140、液晶制御部150、光源制御部160、光学系制御部170、記録再生部191、表示制御部195は、これらの各ブロックと同様の処理を行うことのできる単数または複数のマイクロプロセッサあっても良い。または、例えば、ROM111に記憶されたプログラムによって、CPU110が各ブロックと同様の処理を実行しても良い。

0034

<基本動作>
次に、図1図2を用いて、本実施例の液晶プロジェクタ100の基本動作を説明する。図2は、本実施例の液晶プロジェクタ100の基本動作の制御を説明するためのフロー図である。図2の動作は、基本的にCPU110が、ROM111に記憶されたプログラムに基づいて、各機能ブロックを制御することにより実行されるものである。図2のフロー図は、操作部113や不図示のリモコンによりユーザが液晶プロジェクタ100の電源のオンを指示した時点をスタートとしている。

0035

操作部113や不図示のリモコンによりユーザが液晶プロジェクタ100の電源のオンを指示すると、CPU110は、不図示の電源部からプロジェクタ100の各部に不図示の電源回路から電源を供給が供給する。

0036

次に、CPU110は、ユーザによる操作部113やリモコンの操作により選択された表示モードを判定する(S210)。本実施例のプロジェクタ100の表示モードの一つは、画像入力部130より入力された映像を表示する「入力画像表示モード」である。また、本実施例のプロジェクタ100の表示モードの一つは、記録再生部191により記録媒体192から読み出された静止画データや動画データの画像や映像を表示する「ファイル再生表示モード」である。

0037

また、本実施例のプロジェクタ100の表示モードの一つは、通信部193から受信した静止画データや動画データの画像や映像を表示する「ファイル受信表示モード」である。なお、本実施例では、ユーザにより表示モードが選択される場合について説明するが、電源を投入した時点での表示モードは、前回終了時の表示モードになっていてもよく、また、前述のいずれかの表示モードをデフォルトの表示モードとしてもよい。その場合には、S210の処理は省略可能である。

0038

ここでは、S210で、「入力画像表示モード」が選択されたものとして説明する。「入力画像表示モード」が選択されると、CPU110は、画像入力部130から映像が入力されているか否かを判定する(S220)。入力されていない場合(S220でNo)には、入力が検出されるまで待機し、入力されている場合(S220でYes)には、制御部は、投影処理(S230)を実行する。

0039

CPU110は、投影処理として、画像入力部130より入力された映像を画像処理部140に送信し、画像処理部140に、映像の画素数、フレームレート、形状の変形を実行させ、処理の施された1画面分の画像を液晶制御部150に送信する。そして、CPU110は、液晶制御部150に、受信した1画面分の画像の赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色成分の階調レベルに応じた透過率となるように、液晶パネル151R、151G、151Bの透過率を制御させる。

0040

そして、CPU110は、光源制御部160に光源161からの光の出力を制御させる。色分離部162は、光源161から出力された光を、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に分離し、それぞれの光を、液晶パネル151R、151G、151Bに供給する。液晶パネル151R、151G、151Bに供給された、各色の光は、各液晶パネルの画素毎に透過する光量が制限される。そして、液晶パネル151R、151G、151Bを透過した赤色(R)、緑色(G)、青色(B)それぞれの光は、色合成部163に供給され再び合成される。そして、色合成部163で合成された光は、投影光学系171を介して、不図示のスクリーンに投影される。

0041

この投影処理は、画像を投影している間、1フレームの画像毎に順次、実行されている。なお、このとき、ユーザにより投影光学系171の操作をする指示が指示部111から入力されると、CPU110は、光学系制御部170に、投影画像の焦点を変更したり、光学系の拡大率を変更したりするように投影光学系171のアクチュエータを制御させる。

0042

この表示処理実行中に、CPU110は、ユーザにより表示モードを切り替える指示が指示部111から入力されたか否かを判定する(S240)。ここで、ユーザにより表示モードを切り替える指示が指示部111から入力されると(S240でYes)、CPU110は、再びS210に戻り、表示モードの判定を行う。このとき、CPU110は、画像処理部140に、表示モードを選択させるためのメニュー画面OSD画像として送信し、投影中の画像に対して、このOSD画面重畳させるように画像処理部140を制御する。ユーザは、この投影されたOSD画面を見ながら、表示モードを選択するのである。

0043

一方、表示処理実行中に、ユーザにより表示モードを切り替える指示が指示部111から入力されない場合は(S240でNo)、CPU110は、ユーザにより投影終了の指示が指示部111から入力されたか否かを判定する(S250)。ここで、ユーザにより投影終了の指示が指示部111から入力された場合には(S250でYes)、CPU110は、プロジェクタ100の各ブロックに対する電源供給を停止させ、画像投影を終了させる。一方、ユーザにより投影終了の指示が指示部111から入力された場合には(S250でNo)、CPU110は、S220へ戻り、以降、ユーザにより投影終了の指示が指示部111から入力されるまでの間S220からS250までの処理を繰り返す。

0044

以上のように、本実施例の液晶プロジェクタ100は、スクリーンに対して画像を投影する。

0045

なお、「ファイル再生表示モード」では、CPU110は、記録再生部191に、記録媒体192から静止画データや動画データのファイルリストや各ファイルのサムネイルデータを読み出させ、RAM112に一時的に記憶する。そして、CPU110は、ROM111に記憶されたプログラムに基づいて、RAM112に一時記憶されたファイルリストに基づく文字画像や各ファイルのサムネイルデータに基づく画像を生成し、画像処理部140に送信する。そして、CPU110は、通常の投影処理(S230)と同様に、画像処理部140、液晶制御部150、投影制御部160を制御する。

0046

次に、投影画面上において、記録媒体192に記録された静止画データや動画データにそれぞれ対応する文字や画像を選択する指示が指示部111を通して入力される。そうすると、CPU110は、選択された静止画データや動画データを記録媒体192から読み出すように記録再生部191を制御する。そして、CPU110は、読み出された静止画データや動画データをRAM112に一時的に記憶し、ROM111記憶されたプログラムに基づいて、静止画データや動画データの画像や映像を再生する。

0047

そして、CPU110は、例えば再生した動画データの映像を順次、画像処理部140に送信し、通常の投影処理(S230)と同様に、画像処理部140、液晶制御部150、投影制御部160を制御する。また、静止画データを再生した場合には、再生した画像を画像処理部140に送信し、通常の投影処理(S230)と同様に、画像処理部140、液晶制御部150、投影制御部160を制御する。

0048

また、「ファイル受信表示モード」では、CPU110は、通信部193から受信した静止画データや動画データをRAM112に一時的に記憶し、ROM111記憶されたプログラムに基づいて、静止画データや動画データの画像や映像を再生する。そして、CPU110は、例えば再生した動画データの映像を順次、画像処理部140に送信し、通常の投影処理(S230)と同様に、画像処理部140、液晶制御部150、投影制御部160を制御する。また、静止画データを再生した場合には、再生した画像を画像処理部140に送信し、通常の投影処理(S230)と同様に、画像処理部140、液晶制御部150、投影制御部160を制御する。

0049

次に本実施例の特徴的な構成について詳しく説明する。図3は画像処理部140、内部構成を示した図である。画像処理部140は、前処理部141、メモリ制御部142、画像メモリ143、後処理部144、出力同期信号生成部145から構成される。

0050

前処理部141、メモリ制御部142、後処理部144、出力同期信号生成部145は、レジスタバス146を介してCPU110と接続されている。また、前処理部141、メモリ制御部142には、画像入力部130からの入力垂直同期信号(以下、IVDと略す)を含んだタイミング信号が入力されている。更には、メモリ制御部142、後処理部144には、液晶制御部150からの出力垂直同期信号(以下、OVDと略す)を含んだタイミング信号が入力されている。

0051

前処理部141は、画像入力部130から入力された画像を、液晶素子151に適した色空間、解像度へ変換する。具体的には、色空間変換拡大縮小処理を含む表示レイアウト変換処理を行う。

0052

メモリ制御部142は、IP変換フレームレート変換などの時間軸上の変換処理や、投影画像の形状補正のために使用される画像メモリ143のメモリアドレス発行および画像の書き込み・読み出し制御を行う。いずれのケースにおいても、画像メモリ143に対して、IVDに同期して画像の書き込み制御を行い、OVDに同期して画像の読み出し制御を行う。

0053

後処理部144は、階調置換部146、較正パターン生成部147、合成部148、画像補正部149で構成されている。

0054

階調置換部146は、自身の入力画像の階調を任意の値に置換する。本実施例では、階調置換部146は、液晶素子151の表示特性に起因する動画のぼけを解消するために、自身に入力される画像の階調を、図4に記載のように1フレームおきに黒レベルに置換して出力する所謂黒挿入処理を行う。図4に記載の例は画像の全面を黒レベルに置換した例である。階調置換部146は黒挿入を行う対象のフレームの識別は、映像信号と共に入力される不図示のフィールド識別信号によって判断される。このフィールド識別信号は、液晶プロジェクタ100の入力映像に付加されている場合もあれば、メモリ制御部142がフレームレートを倍速にする場合は後述の出力同期信号生成部145が倍速後の先頭フレームに付加するように生成してもよい。

0055

較正パターン生成部147は、投影映像の投影位置もしくは形状の較正のために必要なパターンを生成する。このパターンは公知のものであってよく、例えば図5に示すようなパターンであってもよく、またはUS8907795で開示されている技術を用いて生成される2次元座標情報コード化したパターンであってもよい
合成部148は、較正パターン生成部147が生成した較正パターンを入力画像に合成する。また、合成の際には階調のオーバーフローアンダーフローが発生しないように、較正パターンの階調を補正する。

0056

画像補正部149は、液晶素子151と投影光学系171起因の表示むら色むら輝度むら)、ディスクリネーションなどの補正処理を行う。更には、液晶素子151の階調性に合わせた、ディザを代表とする階調変換ガンマ変換などの画像処理を行う。

0057

出力同期信号生成部145は、出力垂直同期信号(OVD)を生成するブロックである。出力同期信号生成部145は、自身に入力されている不図示のドットクロックベースとなる基準クロックカウントしてOVDを生成する。このOVDは、メモリ制御部142による画像メモリ143の読み出しから後処理部144、更には液晶制御部150までの処理ブロック同期化するための基準信号として扱われる。

0058

ここで、図5図6を用いて、本実施例の液晶プロジェクタ100の特徴である、黒挿入された投影画像に較正パターンを合成した画像を投影し、更に投影された較正パターンを検出して投影画像の形状補正を行う動作フローについて説明する。

0059

まず、S601では、階調置換部146は図4に記載のように、入力画像に対して黒挿入処理を行い出力する。S602では、較正パターン生成部147は、前述の較正パターンを生成し、合成部148に送る。

0060

S603では、合成部148は、S602で生成された較正パターンを、自身に入力される画像のどのフレームに加算して合成し、どのフレームには減算して合成するかを決定する。本実施例においては、階調置換部146が黒挿入していないフレーム(図4のフレーム1およびフレーム3に相当)に対しては較正パターンを減算して合成する。また、階調置換部146が黒挿入したフレーム(図4のフレーム2およびフレーム4)に対しては、較正パターンを加算して合成する。

0061

S604では、合成部148は、自身に入力される画像に較正パターンを加算および減算した際に階調のオーバーフローもしくはアンダーフローが発生するか否かを判断する。

0062

例えば、画像バスが12ビット(0〜4095階調)とすると、以下の関係に当てはまる場合はオーバーフロー若しくはアンダーフローが発生すると判断する。

0063

・オーバーフローの判定条件
オーバーフロー値α=(入力画像の階調)+(較正パターンの階調)−4095>0
・アンダーフローの判定条件
アンダーフロー値β=(入力画像の階調)−(較正パターンの階調)<0
合成部148が、オーバーフロー若しくはアンダーフローが発生すると判断すると、S605に進む。一方、合成手段148が、オーバーフロー若しくはアンダーフローが発生しないと判断すると、S606に進む。

0064

S605では、合成手段148は、自身に入力される画像に較正パターンを加算および減算した際に階調のオーバーフローもしくはアンダーフローが発生しないように、較正パターンの階調を補正する。例えば、ある画素におけるオーバーフロー値がα、アンダーフロー値がβだった際は、較正パターンに次の値を減算する。

0065

MAX(オーバーフロー値αの絶対値、アンダーフロー値βの絶対値)
※MAX(A、B)とは、パラメータAとBのうち値の大きいものを表す。

0066

S606では、合成部148は、入力画像に対して較正パターンをS603で決定したとおりに加算・減算して合成する。

0067

S607では、合成部148にて較正パターンが出力された画像は、画像補正部149および液晶駆動部150を通って液晶素子151上に形成され、投影光学系171を通して投影される。

0068

以上の手順にて画像に合成された較正パターンは、投影画像のフレームレートが例えば120Hzや240Hzなど十分に速い場合には、人間の目には2フレーム間の積分効果により打ち消されて視認されない。そして、投影画像のみが視認される。

0069

なお、ここまでの説明において、画像に較正パターンを合成する際にオーバーフローおよびアンダーフローが発生する場合は、較正パターンの階調を補正する例について説明してきたが、本発明における実施形態これに限るものではない。例えば、合成部148は、オーバーフロー若しくはアンダーフローが発生すると判断すると、自身の入力画像の階調に対してS605と同様の値を減算若しくは加算するように動作して補正してもよい。他の例としては、合成部148は、オーバーフロー若しくはアンダーフローが発生すると判断すると、合成後の画像の階調に対してS605と同様の値を減算若しくは加算するように動作して補正してもよい。

0070

S608では、撮像部180は、S607にて投影された画像を、前述のフレーム同期信号に同期して撮影する。この際、撮像部180は撮影された画像のうち、合成部148が較正パターンを加算して合成したフレームの撮影画像を較正パターン検出181に送る。

0071

S609では、較正パターン検出手段181は、撮像部180より受信した画像から較正パターンを抽出する。較正パターン検出手段181は、例えば受信した画像を2値化することで画像のノイズを軽減することができる。

0072

S610では、補正パラメータ生成部182は、S609で検出されたパターン情報を基にメモリ制御部142による画像形状および投影位置の補正パラメータを生成する。1例としては、検出された較正パターンの形状の4頂点座標から投影画像の補正に必要な射影変換パラメータを生成する方法が挙げられる。ただし、ここでの制御パラメータ生成方法はこれに限るものではなく、公知の技術を含め、どのような手法を使用してもよい。

0073

S611では、メモリ制御部142は、S610で生成された補正パラメータに基づいて画像メモリ143へのアクセスアドレスを発行し、画像を変形させる。

0074

以上が、本実施例の液晶プロジェクタ100の特徴である、黒挿入された投影画像に較正パターンを合成した画像を投影し、更に投影された較正パターンを検出して投影画像の形状補正を行う動作フローである。合成部148は、較正パターンをフレームごとに加算・減算して合成することで、人間の目には積分効果で視認させずに較正パターンを投影画像に合成することができる。またこの非可視な較正パターンを検出して形状補正に用いる較正を備えており、投影装置の運用を停止することなく形状補正を行うことができる。

0075

<実施例2>
本発明の別の実施例である液晶プロジェクタ100について説明する。まず、本実施例で説明する液晶プロジェクタ100の構成について、図7を用いて実施例1と異なる個所のみ説明する。実施例1との構成の違いは、後処理部144に階調置換部146の代わりにゲイン調整部198が備わっていることである。

0076

ゲイン調整部198は、画像の全体若しくは一部のゲイン値を調整でき、このゲイン値を画像のフレームごとに変更することができる。ゲイン調整部198によるゲイン処理の例を図12に示す。

0077

ここで、図8を用いて、本実施例で説明する液晶プロジェクタ100の特徴である、連続するフレーム間でゲイン値の異なる画像に較正パターンを合成して投影し、それを検出して形状補正を行う動作フローについて説明する。

0078

S801では、メモリ制御部142は、以下の手順で入力画像のフレームレートを倍速化する。まず、メモリ制御部142は、IVDに同期して受信した画像を画像メモリ143に書きこむ。その後、メモリ制御部142は、OVDに同期して書き込み時とは倍のスピードで、若しくは書き込み時とは倍のデータバス幅を使って画像メモリ143から画像を読み出す。以上のようにメモリ制御部142が動作すると、フレームレートが倍速化される。また、出力同期信号生成部145は、倍速化後の画像のフレームのうち先頭側に、その旨を表すフレーム識別信号を生成し、後処理部144に送信する。

0079

S802では、ゲイン調整部198は、入力画像に対し以下のようにゲイン処理を行う。まず、S801において倍速化されたフレームのうち先頭側のフレームにはゲイン値Aを、後ろ側のフレームにはゲイン値Bを以下の用に適用する。

0080

倍速化後の画像の先頭側のフレーム
出力画像階調=入力画像階調×A
倍速化後の画像の後側のフレーム
出力画像階調=入力画像階調×B
ここで、ゲイン値A、Bは(0≦A,B≦1かつA≠B)である。倍速化後のフレームの先頭側および後側のフレームの判別は、前述のフレーム識別信号を使用する。

0081

このように、フレーム間でゲイン値を変えることで投影画像の動画ぼけを低減することができる。実施例1における黒挿入よりも動画ぼけの低減効果は低い傾向にあるが、フレーム間の階調変化による投影画像のフリッカはより視認されにくいという利点がある。

0082

S803では、合成部148は、S602で生成された較正パターンを、自身に入力される画像のどのフレームに加算して合成し、どのフレームには減算して合成するかを決定する。本実施例においては、ゲイン調整部198のゲイン値A、Bのうち値が小さいフレーム(図12のフレーム2およびフレーム4)に対しては較正パターンを加算して合成する。また、ゲイン値が大きいフレーム(図12のフレーム1およびフレーム3)に対しては較正パターンを減算して合成する。

0083

S804〜S808における各部の動作は実施例1におけるS602〜S606と同様であるため説明は省略する。

0084

S809では、撮像部180は、S808にて投影された画像を撮影する。この際、撮像部180は撮影された画像のうち、少なくともS801にて倍速化されたフレーム両方の撮影結果を較正パターン検出181に送る。

0085

S810では、較正パターン検出手段181は、ゲイン調整部のゲイン値A,Bを基に以下の手順で撮像部180より受信した画像から較正パターンを抽出する。

0086

(倍速化後の画像の先頭フレームの投影画像を撮影した画像)×B−(倍速化後の画像の後フレームの投影画像を撮影した画像)×A
このようにすることで、較正パターンの階調は変わるもののその形状を抽出することができる。

0087

S811およびS812における各部の動作は、実施例1におけるS609およびS610と同様であるため説明を省略する。

0088

以上が本実施例で説明する液晶プロジェクタ100の特徴である、連続するフレーム間でゲイン値の異なる画像に較正パターンを合成して投影し、それを検出して形状補正を行う動作フローについて説明する。

0089

<実施例3>
本発明の別の実施例である液晶プロジェクタ100の動作について説明する。本実施例で説明する液晶プロジェクタ100の構成については、実施例1と同様であるため説明を省略する。

0090

図9を用いて、本実施例で説明する黒挿入機能を備えた液晶プロジェクタ100が、較正パターンを合成した画像を投影し、更に投影された較正パターンを検出して投影画像の形状補正を行う動作フローについて説明する。

0091

S901では、メモリ制御部142は、S801と同様の手順にて自身の入力画像のフレームレートを倍速化する。

0092

S902では、CPU110は、フレーム倍速化後の画像に較正パターンを合成する適切なタイミングを判断する。このタイミングは例えば、数フレームに1回でも数秒に1回であってもよく、CPU110は予め定められた通りに判断する。CPU110が、投影画像に較正パターンを合成するタイミングではないと判断すると、S901に進む。一方、CPU110は、投影画像に較正パターンを合成するタイミングであると判断すると、S902に進む。

0093

S903では、CPU110は階調置換部に対して146に対して、S601と同様に黒挿入処理を行うように指示し、階調置換部146は指示に従って動作する。また、CPU110は合成部148に対して、画像に較正パターンは合成しないように指示する。

0094

S904では、階調置換部146にて黒挿入が行われた画像は、合成部148にて較正パターンは合成されずに液晶素子151上に形成され、投影光学系171を通して投影される。

0095

ここまでの手順によって、投影画像に較正パターンが合成されないタイミングにおいては黒挿入処理を行うことができ、動画ぼけを抑制することができる。投影画像のフレームレートが十分に速く、また本実施例のように較正パターンの合成タイミングが数フレームに1回数秒に1回であれば、較正パターンの合成タイミングにおける動画ぼけは実質上ほぼ視認できない。

0096

S905では、CPU110は、階調置換部に対して146に対して黒挿入を行わないよう指示し、階調置換部146は指示に従って動作を停止する。また、CPU110は較正パターン生成部147には較正パターンを作成するよう指示する。較正パターン生成部147は、S602と同様に較正パターンを生成し、合成部148に送る。

0097

S906では、CPU110は合成部148に対して、較正パターンを合成部148の入力画像に合成するように指示する。合成部148は指示に従って動作を開始する。まず合成部148は、S602で生成された較正パターンを、自身に入力される画像のどのフレームに加算して合成し、どのフレームには減算して合成するかを以下のように決定する。

0098

本実施例においては、合成部148が動作するタイミングにおいて階調置換部146は動作を停止しており黒挿入処理は行われない。そのため、合成部148は倍速化後の画像の先頭フレームに較正パターンを加算しても減算してもよい。合成部148は倍速化後の画像の先頭フレームに較正パターンを加算した場合は、倍速化後の画像の先頭フレームには較正パターンを減算して合成する。一方、合成部148は倍速化後の画像の先頭フレームに較正パターンを減算した場合は、倍速化後の画像の先頭フレームには較正パターンを加算して合成する。

0099

S907〜S910における各部の動作は、S604〜S607と同様であるため説明は省略する。

0100

S911では、撮像部180は、S910にて投影された画像を撮影する。この際、撮像部180は撮影された画像のうち、S909で較正パターンを加算および減算して合成した連続する2フレームそれぞれの撮影画像を較正パターン検出181に送る。

0101

S912では、較正パターン検出手段181は、撮像部180より受信した2フレームの画像のフレーム間差分をとることで較正パターンを検出する。

0102

S913、S914における各部の動作は、実施例1におけるS610およびS611と同様であるため説明を省略する。

0103

以上が本実施例における、液晶プロジェクタ100の動作である。投影位置および形状の較正パターンの合成のタイミングのみ黒挿入処理を停止することで、ユーザには投影画像の動画ぼけの違和感をほとんど与えることなく自動較正が可能となる。

0104

<実施例4>
本発明の別の実施例である液晶プロジェクタ100の動作について説明する。本実施例で説明する液晶プロジェクタ100の構成については、実施例1と同様であるため説明を省略する。

0105

図10を用いて、本実施例で説明する階調置換機能を備えた液晶プロジェクタ100が、較正パターンを合成した画像を投影し、更に投影された較正パターンを検出して投影画像の形状補正を行う動作フローについて説明する。

0106

まず、S1001では、較正パターン生成部147は、前述の較正パターンを生成し、合成部148に送る。

0107

S1002では、階調置換部146は、液晶素子151の表示特性に起因する動画のぼけを解消するために、自身に入力される画像の階調を、1フレームおきに黒階調に置換して出力する。ただし、該フレームにおける黒階調に置換する箇所は、較正パターンが存在しない箇所に限定する。例えば、S1011にて図12(a)のような較正パターンが生成された場合には、階調置換部146は図12(b)のように映像黒階調に置換する。

0108

S1003では、合成部148は、S602で生成された較正パターンを、自身に入力される画像のどのフレームに加算して合成し、どのフレームには減算して合成するかを決定する。本実施例において、合成部148は自身への入力画像の或るフレームに較正パターンを加算した場合は、その次のフレームには較正パターンを減算して合成する。一方、自身への入力画像の或るフレームに較正パターンを減算した場合は、その次のフレームには較正パターンを加算して合成する。

0109

S1004〜S1007における各部の動作は、実施例1におけるS604〜S607と同様であるため説明を省略する。

0110

S1008では、撮像部180は、S607にて投影された画像を撮影する。この際、撮像部180は撮影された画像のうち、階調置換部146が階調を置換したフレームの撮影画像を較正パターン検出181に送る。

0111

S1009では、較正パターン検出手段181は、撮像部180より受信した画像から較正パターンを抽出する。較正パターン検出手段181は、例えば受信した画像を2値化することで画像のノイズを軽減することができる。

0112

S1010、S1011における各部の動作は、実施例1におけるS610およびS611と同様であるため説明を省略する。

0113

以上が本実施例における、液晶プロジェクタ100の動作である。較正パターンの合成位置以外に黒挿入処理を行うことで、ユーザには投影画像の動画ぼけの違和感をほとんど与えることなく自動較正が可能となる。

0114

<実施例5>
本発明の別の実施例である液晶プロジェクタ100の動作について説明する。本実施例で説明する液晶プロジェクタ100の構成については、実施例1と同様であるため説明を省略する。

0115

図11を用いて、本実施例で説明する階調置換機能を備えた液晶プロジェクタ100が、較正パターンを合成した画像を投影し、更に投影された較正パターンを検出して投影画像の形状補正を行う動作フローについて説明する。

0116

まず、S1101では、較正パターン生成部147は、前述の較正パターンを生成し、合成部148に送る。

0117

S1102では、階調置換部146は、液晶素子151の表示特性に起因する動画のぼけを解消するために、自身に入力される画像の階調を、1フレームおきに所定の階調に置換して出力する。ここで、所定の階調とはS1101で較正パターン生成部が作成した較正パターンに含まれる最大階調以上の値とする。

0118

S1103では、成部148は、S602で生成された較正パターンを、自身に入力される画像のどのフレームに加算して合成し、どのフレームには減算して合成するかを決定する。本実施例において、合成部148は自身への入力画像の或るフレームに較正パターンを加算した場合は、その次のフレームには較正パターンを減算して合成する。一方、自身への入力画像の或るフレームに較正パターンを減算した場合は、その次のフレームには較正パターンを加算して合成する。

0119

S1104〜S1107における各部の動作は、S604〜S607と同様であるため説明は省略する。

0120

S1108では、撮像部180は、S607にて投影された画像を撮影する。この際、撮像部180は撮影された画像のうち、階調置換部146が階調を置換したフレームの撮影画像を較正パターン検出181に送る。

0121

S1109では、較正パターン検出手段181は、撮像部180より受信した画像から較正パターンを抽出する。

0122

S1110、S1111における各部の動作は、実施例1におけるS609およびS610と同様であるため説明を省略する。

0123

図9を用いて、本実施例で説明する階調置換機能を備えた液晶プロジェクタ100が、較正パターンを合成した画像を投影し、更に投影された較正パターンを検出して投影画像の形状補正を行う動作フローである。

0124

本実施例においても、人間間の目には積分効果で視認させずに較正パターンを投影画像に合成することができる。またこの非可視な較正パターンを検出して形状補正に用いる較正を備えており、投影装置の運用を停止することなく形状補正を行うことができる。

0125

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

0126

100:液晶プロジェクタ
110:CPU
140:画像処理部
141:前処理部
144:後処理部
145:出力同期信号生成部
146:階調置換部
147:較正パターン生成部
148:合成部
149:画像補正部
150:液晶制御部
151:液晶素子
161:光源
171:投影光学系
198:ゲイン調整部

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