JP3843902B2 - Projector to correct keystone distortion - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は台形歪み補正を行うプロジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、光を投写することで画像表示を行うプロジェクタの技術が広まりつつある。プロジェクタを利用することで、パーソナルコンピュータ等の情報端末から受信した画像信号に基づいてプレゼンテーション等の画像を表示したり、AV機器等から受信する映像信号に基づいてテレビや映画等の映像を投写したりすることができる。
【0003】
プロジェクタでは、あおり角度を付けた投写をユーザが所望する場合がある。あおり角度を付けた投写の場合は、あおり投写によって表示画像に台形歪みが生じる。これを補償するように表示画像内で画像を変形させて投写を行う技術が利用されている。
【0004】
図16は、台形歪みを補償する歪み補正を示す説明図である。プロジェクタの画像処理部は、台形歪みを補償するように補正画像N1,R1内で画像を変形して変形補正画像N1h,R1hを生成する。変形により生じる隙間(ハッチング部分)は、黒で投写すべき部分となる。
【0005】
正転表示時には、補正画像N1のデータがそのまま液晶パネルに供給されて液晶パネル画像N2が形成される。また、反転表示を行う時には、液晶セルの駆動順序を反転することで、補正画像R1に基づいて液晶パネル画像R2が形成される。変形補正画像R1hは上下反転されて、変形パネル画像R2hとなる。
【0006】
図17は、プロジェクタを投映した時の照度分布を示す説明図である。図17では、液晶パネル平面上の液晶セルが行う投写の照度分布を、投写を行うレンズの中心軸50位置での場合に対する割合で示した。また、図17では、中心軸50に対して液晶パネル40が設けられる位置も示している。液晶パネル40では、左半分と右半分とについて、それぞれ、正転表示時の液晶パネル画像N2と反転表示時の液晶パネル画像R2とで示した。
【0007】
液晶パネル40の図心40xは中心軸50の上側に位置する。中心軸50よりも下側に設けるスクリーンに投写表示を行うためである。図17に示すように、照度は中心軸50の位置との距離が大きいほど低下する。このことから、液晶パネル40上端部の照度は低い。とりわけその左右端部の性能は低い。
【0008】
なお、照度分布は、解像度、レンズフレア、色収差、ディストーション等に係るその他の表示性能の分布ともほぼ一致するものである。照度が高い部分であれば、その部分の表示性能は高い。また、近年、広角投写を行う投写光学系54によるプロジェクタが所望されつつあるが、広角投写を利用する程、液晶パネル40の上端部における表示性能の低下は著しい。ここで、正転表示時の変形パネル画像N2hについて検討すると、下端部N2b付近の有用な光線を多く利用して、上端部N2t付近の光線の利用を逃すものとなっている。例えば、中心軸50での照度の90%以下の照度である部分N2hTは、変形パネル画像N2h内で極めて限定的である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、反転表示時の変形パネル画像R2hについて検討すると、下端部R2b付近の有用な光線を無為にするとともに、上端部R2t付近の光線を多く利用するものと認められる。例えば、中心軸50での照度の90%以下の照度である部分R2hTは変形パネル画像R2h内で相当部分に及ぶ。
【0010】
ここで、歪み補正における画像変形を図16の上端部N1t、R1tを基準として行うことも考えられる。このようにすることで、反転表示時の変形パネル画像R2hを、下端部R2b付近の有用な光線を多く利用して、上端部R2t付近の光線の利用を避けるものとすることができる。しかし、今度は、正転表示時の変形パネル画像N2hが、下端部N2b付近の有用な光線を無為にして、上端部N2t付近の光線を多く利用するものとなってしまう。
【0011】
かかる課題は以上に説明した場合に限らず、あおり投写によって生じる台形歪みを補償しつつ投写表示を行うプロジェクタに共通する課題であった。例えば、左右方向の反転表示を行う場合でも生じる課題である。
【0012】
本発明は、これらの課題を解決するためになされたものであり、あおり投写によって生じる台形歪みを補償しつつ行う投写表示の画質の向上を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明では、次の構成を適用した。
本発明のプロジェクタは、
光線束を照射して、該光線束内の所定の投写領域に画像を投写するプロジェクタであって、
前記光線束を照射するレンズの中心軸と前記投写領域の図心とが所定の間隔ずれており、
前記画像を表す画像データを入力する入力部と、
前記ずれが生じている方向へのあおり投写によって前記投写領域に生じる台形歪みを補償するよう前記投写領域内で前記画像を変形させる歪み補正を前記画像データに施す歪み補正部と、
前記画像の反転表示を行うか否かの指示を入力する反転指示入力部と、
該反転表示すべき指示が入力された場合には、該反転を実現するように前記歪み補正後のデータを修正する反転部とを備え、
前記歪み補正部は、前記反転表示が指示された場合に、前記変形後の画像の図心と前記中心軸との距離を該指示がない場合に比較して大きくするような前記歪み補正の切り替えを行うことを要旨とする。
【0014】
このようにすることで、正転表示の場合と反転表示の場合とで表示性能を両立することができる。反転部における修正の有無に応じて、投写領域内における変形後の画像の配置を、表示性能の分布に基づいて切り替えることができるためである。
【0015】
ここで、反転を実現するように行う、歪み補正後のデータの修正の態様は種々の場合が考えられる。メモリ上に記憶する1画面分のデータを画素ごとに配置換えすることで行っても良い。また、1ライン分の入力を受けるごとに1ラインごとに反転出力を行うものでもよい。さらには、液晶パネルその他デバイスの駆動順序を変更するものであってもよい。
【0016】
本発明のプロジェクタにおいて、
前記歪み補正部は、前記反転表示の指示がない場合に前記投写領域の一辺を基準として前記変形を行い、前記反転表示の指示がある場合には前記一辺に対向する辺を基準として前記変形を行うものとしてもよい。
【0017】
このようにすることで、正転表示の場合と反転表示の場合とで高い表示性能を両立することができる。例えば、歪み補正部は、反転表示の指示がない場合に投写領域の下辺を基準として変形を行い、反転表示の指示がある場合には上辺を基準として変形を行うものとしてもよい。
【0018】
本発明のプロジェクタにおいて、
前記ずれは垂直方向成分を含み、前記反転は180度の回転変換又は水平軸についての対称変換であるものとしてもよい。
【0019】
また、本発明のプロジェクタにおいて、
前記ずれは水平方向成分を含み、前記反転は180度の回転変換又は垂直軸についての対称変換であるものとしてもよい。
【0020】
例えば、垂直軸についての対称変換は、スクリーンに投写を行う面の裏側から、スクリーンを透過する画像を観覧する場合に利用することが考えられる。また、回転変換は、投写方向を軸として180度プロジェクタを回転させて、底面を天井に対向させて設置を行うときに利用することが考えられる。さらに、水平軸についての対称変換は、天井に設置しつつ、スクリーンを透過する画像を裏側から観覧する場合に利用することが考えられる。
【0021】
また、本発明の第二のプロジェクタは、
光線束を照射して、該光線束内の所定の投写領域に画像を投写するプロジェクタであって、
前記光線束を照射するレンズの中心軸と前記投写領域の図心とが所定の間隔ずれており、
前記画像を表す画像データを入力する入力部と、
前記画像の反転表示を行うか否かの指示を入力する反転指示入力部と、
前記画像データの修正であって、前記反転表示すべき指示が入力された場合には、前記画像を反転した反転画像を表すように修正を施す事前反転部と、
あおり投写によって前記投写領域に生じる台形歪みを補償するよう前記投写領域内で前記画像を変形させる歪み補正を、前記画像データ又は前記修正後の画像データに対して施す補正部とを備えることを要旨とする。
【0022】
このようにすることで、正転表示の場合と反転表示の場合とで表示性能を両立することができる。反転を実現する画像データの修正の有無は、投写領域内における変形後の画像の配置に影響を与えないためである。投写領域内における変形後の画像の配置であって所望する配置を、煩雑さ無く実現することができる。反転表示を行う指示のある場合とない場合とを考慮する必要がないためである。
【0023】
なお、事前反転部が反転画像データを生成する態様は種々の場合が考えられる。例えば、画像中の1ライン分の画像データを記憶するラインメモリを利用して左右方向の反転を行ってもよい。また、画像一枚分の画像データを記憶するフレームメモリを利用して上下方向の反転や回転を行ったりしてもよい。
【0024】
さらに、事前反転部は反転と併せて所定の画像処理を行うものとしてもよい。例えば、MPEG形式の画像データや暗号化された画像データを、所定の形式の画像データに変換する画像処理を行うことが考えられる。これらの画像処理に加えて反転処理を行う場合の負担増大は、単独で反転処理を行うことの負担それ自体よりも一般に小さい。
【0025】
ここで、事前反転部は、他のデバイスの駆動順序の変更を避けることが望ましい。例えば、既述のように、液晶セルの駆動順序を反転することで反転表示を実現することがある。しかし、係る駆動順序の変更は、液晶パネルの表示特性に影響をもたらすことで、表示性能や調整手間に係る問題を生じる。事前反転部は、係る問題を生じないようにすることが望ましい。
【0026】
本発明は、プロジェクタとしての態様の他、画像投写方法、コンピュータにプロジェクタを制御させるためのコンピュータプログラムなど種々の態様で構成することが可能である。また、上記コンピュータプログラムと同視し得る信号として構成してもよいし、これらのコンピュータプログラムを記録した記録媒体として構成してもよい。
【0027】
ここで記録媒体としては、フレキシブルディスクやCD−ROM、光磁気ディスク、ICカード、ROMカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置(RAMやROMなどのメモリ)および外部記憶装置などコンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、プロジェクタの実施例に基づき説明する。
A.第一実施例;補正の切り替え:
A1.概略構成:
A2.液晶セル駆動順序の反転:
A3.歪み補正:
A4.処理:
B.第二実施例;水平方向のあおり投写:
C.第三実施例;事前反転処理:
【0029】
A.第一実施例;補正の切り替え:
A1.概略構成:
図1は、プロジェクタの概略構成を示す説明図である。プロジェクタ10は、レシーバ12と画像処理部20と駆動部30と液晶パネル40と制御部60とを備えている。また、プロジェクタ10は、液晶パネル40に光線束を照射するための照明装置52や、液晶パネル40を透過した透過光をスクリーンSC上に投写するための投写光学系54を備えている。
【0030】
レシーバ12は、画像入力端子13を介して画像データを入力する。画像データは、図示しないパーソナルコンピュータ等の情報端末から供給されるアナログ画像信号あるいはディジタル画像信号や、AV機器等から供給される映像信号を用いることができる。レシーバ12はこれらの信号を画像処理部20で処理可能な形式の画像データに変換入力する。
【0031】
制御部60は、CPUおよびメモリ等を備えたマイクロコンピュータとして構成されており、画像処理制御部20、駆動部30等を制御する。また、制御部60はリモコン61を介してユーザ入力を入力する。ユーザは、リモコン61を操作することで、反転表示や歪み補正を行うか否か等の設定を行うことができる。
【0032】
画像処理部20は、画像データのフレームレートやクロック周波数の調整を行う機能を有する。調整にはフレームメモリ21を利用し、画像データをフレームメモリ21に記憶するとともに、これを駆動部30に読み出すことで調整を行う。このとき、あおり投写によって表示画像に生じる台形歪みを補償するような歪み補正処理を行う。
【0033】
駆動部30は、画像処理部20が調整した画像データに基づいて駆動信号を生成して液晶パネル40を駆動する。なお、駆動部30は、上下反転表示、左右反転表示、回転表示等の反転表示を実現する機能を有する。かかる機能の詳細については後詳述する。
【0034】
液晶パネル40は、駆動部30で生成された駆動信号に応じて、照明装置52が射出する光線束を変調する。液晶パネル40は透過型の液晶パネルでありライトバルブ(光変調器)として使用される。液晶パネル40は2次元に配列された液晶セルを有し、駆動信号は各液晶セルの変調態様を指定する。各液晶セルの変調した画素の集合により、液晶パネル40上の光線束は液晶パネル画像を形成する。
【0035】
投写光学系54は、所定のレンズ群から構成される。投写光学系54は液晶パネル画像をスクリーンSC上に投写表示する。スクリーンSC上に表示される表示画像の図心は、投写光学系54内のレンズの中心軸50より上側に位置する。液晶パネル40は、その図心が中心軸50と上下方向にずれた位置に設けられているためである。
【0036】
A2.液晶セル駆動順序の反転:
図2は、液晶パネルに対する駆動順序の変更による反転表示を示す説明図である。ここでは180度回転して反転表示を行う場合について説明する。例えばプロジェクタ10を天井に設置して投写を行う場合には、投写方向を軸として180度プロジェクタ10を回転させて、プロジェクタ10の底面を天井に対向させて設置を行うため、回転表示を行う。
【0037】
フレームメモリ21は、画像(フレーム)を表す画像データを記憶している。画像は複数の走査線(ライン)の列で構成される。図2では、ライン1〜ライン4から画像が構成される場合について示した。駆動部30はライン1〜ライン4をこの順序で読み出すとともに、対応する駆動信号を生成して液晶パネル40を駆動する。また、個々のラインは複数の画素の列であり、駆動部30は各ライン中の画素について順々に処理する。
【0038】
図2に示すように、液晶セルを駆動する駆動信号の順序は、正転表示の場合と反転表示の場合とで逆順である。液晶セルの駆動順序を逆順にすることで、各ラインの順序と個々のライン内の画素の順序とを反転した液晶パネル画像を形成することができる。すなわち、画像の回転を行った液晶パネル画像を形成することができる。なお、水平・垂直軸についての対称反転等についても同様に行うことができる。
【0039】
A3.歪み補正:
図3は、歪み補正の態様を切り替える画像処理部の構成の詳細を示す説明図である。
まず、図3に示す構成の概略を説明する。
クロック発生機構CLK1は入力アドレス発生機構22とレシーバ12との動作を同期させる。入力アドレス発生機構22は、フレームメモリ21への記憶アドレスを発生する。画像処理部20は、入力アドレス発生機構22が発生するアドレスに、レシーバ12から受信した画像データを格納する。
【0040】
クロック発生機構CLK2は、出力アドレス発生機構23及び駆動部30を同期させる。出力アドレス発生機構23は、フレームメモリ21の読み出しアドレスを発生する。画像処理部20は、出力アドレス発生機構23が発生するアドレスに応じてフレームメモリ21に記憶する画像データを読み出し、駆動部30に入力する。
【0041】
制御部60は、アドレス発生機構22,23が各々有するレジスタに指示を書き込むことによって、それぞれに所定のアドレス発生を行わせる。これにより、フレームメモリ21とレシーバ12及び駆動部30との間のデータ授受を制御する。ここで、制御部60は、出力アドレス発生機構23のアドレス発生の態様を設定することで、歪み補正に応じた変形補正画像の出力を実現する。このとき、変形により生じる隙間を埋める黒出力も行わせる。制御部60がレジスタに書き込む情報には、歪み補正を行うか否かの情報や、歪み補正を行う場合のあおり角度の情報を含む。
【0042】
次に、歪み補正の態様を切り替える機能について説明する。
制御部60は、出力アドレス発生機構23におけるアドレス発生の態様を切り替えることで、駆動部30に入力される補正画像内での、変形補正画像の配置を切り替える機能を有する。制御部60は、レジスタを介して出力アドレス発生機構23に切り替えの指示を行う。制御部60の指示内容には、駆動部30が駆動順序を反転するか否かの情報を含む。出力アドレス発生機構23は、駆動部30が駆動順序を反転する場合には、アドレス発生の態様を切り替える。
【0043】
図4は、補正の切り替えに応じた液晶パネル画像を示す説明図である。図4では、フレームメモリ21の出力たる補正画像S1,T1と、これらの画像に基づいて駆動部30が液晶パネル40上に形成させる液晶パネル画像S2,T2とをそれぞれ示した。正転表示の場合について補正画像S1及び液晶パネル画像S2を、反転表示の場合について補正画像T1及び液晶パネル画像T2をそれぞれ示している。
【0044】
正転表示の場合、変形補正画像S1hは補正画像S1内で下端S1bに添って配置される点で図16に示した場合と同様である。これにより、変形パネル画像S2hは液晶パネル画像S2内で下端S2bに添ったものとなる。変形パネル画像S2は、下端部S2b付近の有用な光線を多く利用するものとなっている。
【0045】
反転表示の場合、変形補正画像T1hは補正画像T1内で上端T1tに添ったものであり、図16に示した場合と相違する。補正画像T1に基づいて、駆動部30が液晶パネル画像T2を形成する。駆動部30が反転を行うことから、変形パネル画像T2hは液晶パネル画像T2内で下端T2bに添ったものである。変形パネル画像T2hは、下端部T2b付近の有用な光線を多く利用するものになっている。
【0046】
したがって、本実施例で、変形パネル画像S2h,T2hの図心Sx,Txのレンズの中心軸50に対する位置は、正転表示の場合と反転表示の場合とでそれぞれ同一である。図4で、変形パネル画像S2h,T2hの液晶パネル画像S2,T2内での配置は、図心Sx,Txとレンズの中心軸50との距離が最小である。ただし、図4に示した変形パネル画像S2h,T2hの液晶パネル画像S2,T2内での配置は例示であり、かかる場合に限定されない。
【0047】
A4.処理:
図5は、正転表示時の補正画像S1を示す説明図である。図6は、反転表示時の補正画像T1を示す説明図である。図7は、変形出力処理を示すフローチャートである。図5及び図6で示す補正画像をフレームメモリ21が出力する処理についてのフローチャートを図7で示したものである。以下では、図5,6を参照しつつ図7の出力処理を説明する。
【0048】
ステップSa1では、出力アドレス発生機構23がレジスタからあおり角度を読み出す。ステップSa2では、同様のレジスタ読み出しにより、反転表示を行うか否かを調べる。正転表示の場合にはステップSb0〜Sb4の下端基準変形出力処理を行い、反転表示の場合にはステップSc1〜5の上端基準変形出力処理を行う。
【0049】
はじめに正転表示の場合の下端基準変形出力処理を説明する。ステップSb0では、変形補正画像の開始ラインLA0の準備を行う。開始ラインLA0は、図5に示した通り、補正画像S1内で変形補正画像S1hの上端が位置するラインである。開始ラインLA0の情報は、制御部60によって、出力アドレス発生機構23のレジスタに書き込まれている。変形補正画像S1hの下端に相当するラインLAnが補正画像S1の最終ラインとなるラインLA0が書き込まれる。ステップSb1では、クロック発生機構CLK2が発するクロックより補正画像S1を出力する開始タイミングを検知する。ステップSb2では、補正画像S1の上端ラインにおける左端画素St0から黒出力を行う。ステップSb3では、ステップSb0において調べたラインLA0の出力開始タイミングを、クロックより検知する。
【0050】
これによりステップSb4で、変形補正画像S1hを出力する処理を行う。具体的にはラインLA0〜LAnの出力を行う。下端基準変形出力処理の場合には、変形補正画像S1hの下端に相当するラインLAnは補正画像S1の最終ラインである。具体的には、出力の終了画素は画素Stnであり、フレームメモリ21に記憶する最後の画素のデータStnpを出力する。したがって、ステップSb4における出力処理の終了により、補正画像S1を出力する処理自体が終了する。なお、ステップSb4における変形補正画像出力処理については後で詳述する。
【0051】
次に反転表示の場合の上端基準変形出力処理を説明する。ステップSc1では、クロック発生機構CLK2が発するクロックより補正画像T1のフレーム出力の開始を検知する。ステップSc4では、変形補正画像T1hを出力する処理を行う。具体的には、ラインLB0〜LBnの出力を行う。出力の開始画素は画素Tt0であり、フレームメモリ21に記憶する最初の画素のデータTt0pを出力する。ステップSc4における出力は、変形パネル画像R1hの下端にあたるラインLbnまで行う。ラインLBnまでの出力を終了した後、ステップSc5では、補正画像T1の出力を終了するタイミングを検知するまで黒出力を行う。具体的には画素Ttnまで黒出力を行う。
【0052】
図8は、変形補正画像を出力する処理を示すフローチャートである。これは、図7のステップSb4,Sc4における処理について示したものである。すなわち、ラインLA0〜LAn又はラインLB0〜LBnの出力をステップSd1〜Sd7のループにより、それぞれ1ラインづつ行う処理である。以下では、現出力ラインを図5のラインLA又は図6のラインLBであるものとして説明を行う。
【0053】
ステップSd1は、ライン出力を開始すべきタイミングをクロック発生機構CLK2のクロックから検知する。これによりステップSd2では黒出力を行う。図5に示した補正画像S1では画素La1〜La2について、図8に示した補正画像R1では画素Lb1〜Lb2についてそれぞれ黒出力を行う。画像処理部20は、現ラインLA又はLBとあおり角度とに基づいて画素La2又はLb2の位置をそれぞれ定める。
【0054】
ステップSd3〜Sd5では、画素La2〜La3又は画素Lb2〜Lb3の出力を順次行う。出力処理は、画素La3又はLb3までの出力の終了をステップSd5で検知するまで行う。また、ステップSd3〜Sd5における画素出力は、歪み補正の変形を実現するように行う。具体的には画素の間引きを行って左右方向に短縮変形するとともに、上下方向に並ぶ数ラインを縮合して出力する。
【0055】
ステップSd3では、現在の出力画素のためフレームメモリ21から読み出すべきデータを特定する。例えば図5において、画素La2の出力時には画素のデータLa2pを特定し、画素La3の出力時には画素のデータLa3pを特定する。ステップSd4では実際にフレームメモリ21からの読み出しを行って駆動部30に出力する。なお、ステップSd3〜4における出力処理については種々の方式が考えられる。
【0056】
最後にステップSd6で画素La3〜La4又は画素Lb3〜Lb4までの黒出力を行う。これにより現ラインLA,LBの出力を終える。
【0057】
ステップSd1〜Sd6の処理は、ラインLAn,LBnまでの出力の終了をステップSd7で検知するまで行う。終了していなければ、ステップSd1に戻る場合り、次のラインについての出力を行う。
【0058】
本実施例におけるプロジェクタによれば、正転表示の場合と反転表示の場合とで表示性能を両立することができる。反転部における修正の有無に応じて、液晶パネル画像内における変形パネル画像の配置を、表示性能の分布に基づいて切り替えることができるためである。
【0059】
なお、投写光学系54の構成は種々の場合が考えられる。例えば、表示画像の図心を中心軸50より上側の位置にさせるために、液晶パネル画像の図心を投写光学系54内のレンズの中心軸50の下側にすることも考えられる。また、図1等では、図示の便宜上から照明装置52、投写光学系54などをかなり簡略化して表示している。例えば、液晶パネル40は実際にはRGBの各色ごとに光変調を行う。さらに、上記では、液晶セルの駆動順序を変更することで反転表示を実現する場合を説明したが、かかる場合に限定されない。
【0060】
ここで、図5に示す画像処理部等の構成は例示であり、例えば入力アドレス発生機構22におけるアドレス発生の態様の変更により、歪み補正に応じた変形補正画像の出力を実現するものとしてもよい。また、本実施例では、あおり投写の方向が鉛直方向の場合を例示したが、かかる場合に限定されない。例えば、斜め方向へのあおり投写を行う場合についても同様である。
【0061】
B.第二実施例;水平方向のあおり投写:
図9は、液晶パネルの図心とレンズの中心軸50aとが水平方向にずれたプロジェクタ10aを示す説明図である。図9は、プロジェクタ10a、スクリーンSC1、観覧者pp1〜pp3等を上方から見る平面図である。
【0062】
スクリーンSC1は建物の外壁Wallに設置されたショーウインドに設けられている。図9のプロジェクタ10aは、建物内部の空間inからスクリーンSC1に投写表示を行う。建物外部の空間outから観覧する観覧者pp1〜pp3は、スクリーンSC1を透過して表示される画像を観覧する。プロジェクタ10aは、図9のようにスクリーンの裏側から投写表示する場合には画像の左右反転表示を行う。なお、プロジェクタ10aは、左右反転表示に限らず正転表示を行う機能も有する。
【0063】
ここでプロジェクタ10aの概略構成は、第一実施例の場合のプロジェクタ10と同様であり、歪み補正機能その他の機能を有する。しかし、プロジェクタ10aは、プロジェクタ10aから見て中心軸50aの右側に設置するスクリーンSC1に画像表示を行う点で、上側に設置するスクリーンSCに表示を行っていた第一実施例の場合と相違する。
【0064】
図10は、水平あおりに応じた液晶パネル画像を示す説明図である。正転表示の場合、変形補正画像V1hは補正画像V1内で左端V1Lに添って配置されている。これにより、変形パネル画像V2hは液晶パネル画像V2内で左端V2Lに添って配置される。反転表示の場合、変形補正画像W1hは補正画像W1内で右端W1Rに添って配置されている。これにより、変形パネル画像W2hは液晶パネル画像W2内で左端W2Lに添って配置される。反転表示時には、第一実施例の場合と同様に、液晶セルの駆動順序の変更により、補正画像W1を反転した液晶パネル画像W2が形成されるためである。
【0065】
したがって、変形パネル画像V2h,W2hの図心Vx,Wxと、レンズの中心軸50aとの位置関係は、正転表示の場合と反転表示の場合とでそれぞれ同一である。
【0066】
図11は、水平あおりに応じた補正画像を、正転表示の場合について示す説明図である。図12は、水平あおりに応じた補正画像を、反転表示の場合について示す説明図である。図13は、水平あおりに応じた変形出力処理を示すフローチャートである。図11及び図12を参照しつつ図13で示す処理を説明する。
【0067】
ステップSe1及びステップSe2は、それぞれ図7におけるステップSa1及びステップSa2に相当する。正転表示の場合にはステップSf1〜Sf7における左端基準変形出力処理を行い、反転表示の場合にはステップSg0〜Sg7における右端基準変形出力処理を行う。
【0068】
初めに正転表示時の左端基準変形出力処理について説明する。まずステップSf1では、フレーム出力の開始を検知する。この後、ステップSf2〜Sf7の処理を繰り返し行うことでラインLC0〜LCnの出力を行う。以下、図11に示す現ラインLCについての処理を例にとって説明する。
【0069】
ステップSf2では、ライン出力の開始タイミングを検知する。ステップSf5では、変形補正画像V1hの画素Lc1〜Lc3の出力と、画素Lc3〜Lcmの黒出力を行う。具体的には、図8に示したライン画像出力処理により出力する。ここでライン画像出力処理においては、ステップSd2で画素Lc1〜Lc2の黒出力を行い、ステップSd3〜Sd5で画素Lc2〜Lc3の出力を行い、ステップSd6で画素Lc3〜Lcmの黒出力を行う。変形パネル画像V1hを全て出力し、ラインLCnまでの処理を終えたことをステップSf7で検知すれば、変形出力処理は終了する。
【0070】
次に反転表示時の右端基準変形出力処理について説明する。ステップSg0では、開始距離hの準備を行う。図12に示す開始距離hは、変形パネル画像W1hの左端W1hLが位置する画素と、液晶パネル画像W1の左端W1Lとの距離である。出力アドレス発生機構23は、図7に示した処理におけるステップSC0の処理と同様に、レジスタから開始距離hの情報を読み出す。制御部60は、変形補正画像W1hの右端が補正画像W1の右端となるような開始距離hを、出力アドレス発生機構23のレジスタに書き込む。まずステップSg1ではフレーム出力の開始を検知する。この後、ステップSg2〜Sg7の処理を繰り返し行うことでラインLD0〜LDnの出力を順に行う。以下、図12に示す現ラインLDについての処理を例にとって説明する。
【0071】
ステップSg2は、図8におけるステップSd1と同様にライン出力の開始タイミングを検知する。ステップSg3〜Sg4では画素LdM〜Ld1の黒出力を行う。ステップSg5では、変形補正画像W1hにおける画素Ld1〜Ld3の出力を行う。具体的には、図8に示したライン画像出力処理により出力する。ここでライン画像出力処理においては、ステップSd3〜5で画素nLd1〜Lc2の出力を行い、ステップSd6で画素Ld3〜LdMの黒出力を行う。変形パネル画像W1hを全て出力し終えたことをステップSg7で検知すれば、変形出力処理は終了する。
【0072】
B.第三実施例;事前反転処理:
図14は、事前反転処理を行うプロジェクタ10bの概略構成を示す説明図である。本実施例におけるプロジェクタ10bの概略構成は反転部100bを有する点で、従前の実施例におけるプロジェクタ10と相違する。制御部60bは、駆動部30bではなく反転部100bに対して反転表示の指示を与える。反転部100bはフレームメモリ11bを有し、これを利用して事前反転処理を行う。フレームメモリ11bは2枚のフレームを記憶する機能を有する。事前反転処理では、レシーバ12bから受ける画像データを反転する。また、本実施例において、駆動部30bが行う液晶セル駆動の順序は、正転表示か反転表示かに関わらず一定である。
【0073】
反転部100bは、一枚のフレームに対して書き込むを行う間、もう一枚のフレームからの読み出しを行う。1フレームごとに読み書きを行うフレームを交互に変更しつつ、順走査の書き込みと逆走査の読み出しとを行う。このようにすることで、反転部100bは、1フレームに相当する時間の遅延を伴いつつ、入力される画像を反転して出力する。ただし、制御部60bが正転表示を指示する場合には、反転部100bは画像を反転せずにそのまま出力する。
【0074】
図15は、事前反転処理による反転表示を示す説明図である。正転表示の場合と反転表示の場合とについて、それぞれ、レシーバ12bが入力するレシーバ入力画像と、反転部100bが出力する反転部画像と、画像処理部20bが出力する補正画像とを示した。なお、既述の通り、本実施例で駆動部30bは補正画像をそのまま液晶パネル40bに液晶パネル画像として形成させる。駆動部30bは液晶セルの駆動順序変更を行わない。
【0075】
反転部100bは、反転表示の場合には、事前反転処理により反転を加えた後に出力する。また、正転表示の場合には、レシーバ入力画像をそのまま画像処理部20bに出力する。画像処理部20bは、反転部画像を基礎として歪み補正処理を行って補正画像Y,Zを出力する。歪み補正を行う場合、反転部画像を変形させた変形補正画像Yh,Zhが補正画像Y,Z内に配置される。
【0076】
図15に示す補正画像Y,Zは、変形補正画像Yh,Zhをそれぞれ内部に含む点で、第一実施例の場合と同様である。また、正転表示の場合については、補正画像Yは第一実施例における補正画像N1と同様である。
【0077】
しかし、反転表示の場合については、変形補正画像Y2は下端Zbに添ったものである点で第一実施例の場合と相違する。これより、本実施例で反転表示の場合における液晶パネル画像は、第一実施例における補正画像T2と同様である(図4参照)。第一実施例で駆動部30は補正画像T1を反転して液晶パネル画像T2を形成するためである。本実施例では、液晶パネル40b上に形成される画像についてのみならず、画像処理部20bが出力する補正画像についても、画像の図心位置は、反転表示の場合と正転表示の場合とで同一である点で第一実施例の場合と相違する。
【0078】
本実施例におけるプロジェクタ10bにおける変形出力処理は、正転表示と反転表示との別に関わらず、常に下端基準変形出力処理(ステップSb0〜Sb4)を行う点で第一実施例の場合(図7)と相違する。すなわち、ステップSa2における分岐処理は行わない。
【0079】
本実施例におけるプロジェクタによれば、正転表示の場合と反転表示の場合とで表示性能を両立することができる。反転を実現する処理を行うか否かは、液晶パネル画像内における変形パネル画像の配置に影響を与えないためである。液晶パネル画像内における変形パネル画像の配置であって所望される配置を、煩雑さ無く実現することができる。
【0080】
なお、上記では正転表示の場合と反転表示の場合とで変形パネル画像の図心の位置が同一である場合について例示したが、かかる場合に限定されるわけではない。また、変形パネル画像は、液晶パネル画像の下端に添ったものである必要もない。
【0081】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】プロジェクタ10の概略構成を示す説明図である。
【図2】液晶パネル40に対する駆動順序の変更による画像表示を示す説明図である。
【図3】歪み補正の態様を切り替える画像処理部の構成の詳細を示す説明図である。
【図4】補正の切り替えに応じた液晶パネル画像を示す説明図である。
【図5】正転表示時の補正画像を示す説明図である。
【図6】反転表示時の補正画像を示す説明図である。
【図7】変形出力処理を示すフローチャートである。
【図8】変形補正画像を出力する処理を示すフローチャートである。
【図9】液晶パネルの図心とレンズの中心軸とが水平方向にずれたプロジェクタ10aを示す説明図である。
【図10】水平あおりに応じた液晶パネル画像を示す説明図である。
【図11】水平あおりに応じた補正画像を、正転表示の場合について示す説明図である。
【図12】水平あおりに応じた補正画像を、反転表示の場合について示す説明図である。
【図13】水平あおりに応じた変形出力処理を示すフローチャートである。
【図14】事前反転処理を行うプロジェクタ10bの概略構成を示す説明図である。
【図15】事前反転処理による反転表示を示す説明図である。
【図16】台形歪みを補償する歪み補正を示す説明図である。
【図17】プロジェクタを投映した時の照度分布を示す説明図である。
【符号の説明】
10…プロジェクタ
12…レシーバ
20…画像処理部
21…フレームメモリ
22…入力アドレス発生機構
23…出力アドレス発生機構
30…駆動部
40…液晶パネル
50…レンズの中心軸
54…投写光学系
60…制御部
61…リモコン
CLK1,CLK2…クロック発生機構
LB0…開始ライン
S1,T1…補正画像
S1h,T1h…変形補正画像
S2,T2…液晶パネル画像
S2h,T2h…変形パネル画像
Sx,Tx…変形パネル画像の図心
10a…プロジェクタ
50a…レンズの中心軸
10b…プロジェクタ
pp1,pp2,pp3…透過表示される画像の観覧者
V1,W1…補正画像
V1h,W1h…変形補正画像
V2,W2…液晶パネル画像
V2h,W2h…変形パネル画像
Vx,Wx…変形パネル画像の図心
h…開始距離
12b…レシーバ
20b…画像処理部
30b…駆動部
40b…液晶パネル
60b…制御部
61b…リモコン
100b…反転部
11b…フレームメモリ
Y,Z…補正画像
Yh,Zh…変形補正画像
N1,R1…補正画像
N1h,R1h…変形補正画像
N2,R2…液晶パネル画像
N2h,R2h…変形パネル画像
N2ht,R2ht…照度が90%以下である部分
40x…液晶パネルの図心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projector that performs trapezoidal distortion correction.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the technology of projectors that display images by projecting light is becoming widespread. By using a projector, an image such as a presentation is displayed based on an image signal received from an information terminal such as a personal computer, or an image such as a television or movie is projected based on a video signal received from an AV device or the like. Can be.
[0003]
In a projector, a user may desire projection with a tilt angle. In the case of projection with a tilt angle, trapezoidal distortion occurs in the display image due to tilt projection. In order to compensate for this, a technique for performing projection by deforming an image in a display image is used.
[0004]
FIG. 16 is an explanatory diagram showing distortion correction for compensating for trapezoidal distortion. The image processing unit of the projector generates deformed corrected images N1h and R1h by deforming the images in the corrected images N1 and R1 so as to compensate for the trapezoidal distortion. A gap (hatched portion) generated by the deformation becomes a portion to be projected in black.
[0005]
At the time of normal display, the data of the corrected image N1 is supplied as it is to the liquid crystal panel to form a liquid crystal panel image N2. Further, when performing reverse display, the liquid crystal panel image R2 is formed based on the corrected image R1 by reversing the driving order of the liquid crystal cells. The deformation correction image R1h is turned upside down to become a deformation panel image R2h.
[0006]
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an illuminance distribution when a projector is projected. In FIG. 17, the illuminance distribution of projection performed by the liquid crystal cell on the liquid crystal panel plane is shown as a ratio to the case of the
[0007]
The
[0008]
Note that the illuminance distribution substantially coincides with other display performance distributions related to resolution, lens flare, chromatic aberration, distortion, and the like. If the illuminance is high, the display performance of that part is high. In recent years, a projector using a projection
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when examining the deformed panel image R2h at the time of reverse display, it is recognized that useful light rays near the lower end portion R2b are made useless, and light rays near the upper end portion R2t are used frequently. For example, a portion R2hT having an illuminance of 90% or less of the illuminance at the
[0010]
Here, it is also conceivable to perform image deformation in distortion correction with reference to the upper end portions N1t and R1t in FIG. In this way, the deformed panel image R2h at the time of reverse display can use a lot of useful light rays in the vicinity of the lower end portion R2b, and avoid using the light rays in the vicinity of the upper end portion R2t. However, this time, the deformed panel image N2h at the time of normal display makes useless light rays near the lower end portion N2b and uses many light rays near the upper end portion N2t.
[0011]
This problem is not limited to the case described above, and is a problem common to projectors that perform projection display while compensating for trapezoidal distortion caused by tilt projection. For example, it is a problem that occurs even when reverse display in the horizontal direction is performed.
[0012]
The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to improve the image quality of projection display performed while compensating for trapezoidal distortion caused by tilt projection.
[0013]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to solve at least a part of the above problems, the following configuration is applied in the present invention.
The projector of the present invention
A projector that irradiates a light bundle and projects an image on a predetermined projection area in the light bundle,
The central axis of the lens that irradiates the light bundle and the centroid of the projection area are shifted by a predetermined distance,
An input unit for inputting image data representing the image;
A distortion correction unit that applies distortion correction to the image data to deform the image in the projection area so as to compensate for trapezoidal distortion that occurs in the projection area due to tilt projection in the direction in which the shift occurs;
A reverse instruction input unit for inputting an instruction as to whether or not to perform reverse display of the image;
A reversing unit for correcting the data after distortion correction so as to realize the reversal when an instruction to be reversed is input,
The distortion correction unit switches the distortion correction so that when the reverse display is instructed, the distance between the centroid of the image after deformation and the central axis is increased as compared with the case without the instruction. The gist is to do.
[0014]
By doing in this way, it is possible to achieve both display performance in the case of normal display and in the case of reverse display. This is because the arrangement of the image after deformation in the projection area can be switched based on the display performance distribution in accordance with the presence or absence of correction in the inverting unit.
[0015]
Here, there are various cases in which the data correction after distortion correction is performed so as to realize inversion. You may perform by rearranging the data for 1 screen memorize | stored in memory for every pixel. Alternatively, every time an input for one line is received, an inverted output may be performed for each line. Further, the driving order of the liquid crystal panel and other devices may be changed.
[0016]
In the projector of the present invention,
The distortion correction unit performs the deformation based on one side of the projection area when there is no instruction for the reverse display, and performs the deformation based on a side facing the one side when there is an instruction for the reverse display. It may be done.
[0017]
By doing in this way, it is possible to achieve both high display performance in the case of normal display and the case of reverse display. For example, the distortion correction unit may perform deformation with reference to the lower side of the projection area when there is no instruction for reverse display, and perform deformation with reference to the upper side when there is an instruction for reverse display.
[0018]
In the projector of the present invention,
The shift may include a vertical component, and the inversion may be a rotation transformation of 180 degrees or a symmetrical transformation about the horizontal axis.
[0019]
In the projector of the present invention,
The shift may include a horizontal component, and the inversion may be a 180 degree rotation transformation or a symmetric transformation about the vertical axis.
[0020]
For example, it is conceivable to use symmetrical transformation about the vertical axis when viewing an image that passes through the screen from the back side of the surface that is projected onto the screen. In addition, rotation conversion can be used when the projector is installed with the bottom surface facing the ceiling by rotating the projector 180 degrees around the projection direction. Further, it is conceivable that the symmetrical transformation about the horizontal axis is used when an image transmitted through the screen is viewed from the back side while being installed on the ceiling.
[0021]
The second projector of the present invention is
A projector that irradiates a light bundle and projects an image on a predetermined projection area in the light bundle,
The central axis of the lens that irradiates the light bundle and the centroid of the projection area are shifted by a predetermined distance,
An input unit for inputting image data representing the image;
A reverse instruction input unit for inputting an instruction as to whether or not to perform reverse display of the image;
When the image data is corrected and the instruction to reverse display is input, a pre-inversion unit that performs correction to represent the inverted image obtained by inverting the image;
And a correction unit that performs distortion correction for deforming the image in the projection area so as to compensate for trapezoidal distortion generated in the projection area due to tilt projection, on the image data or the corrected image data. And
[0022]
By doing in this way, it is possible to achieve both display performance in the case of normal display and in the case of reverse display. This is because the presence or absence of correction of the image data that realizes the inversion does not affect the arrangement of the deformed image in the projection area. It is possible to realize a desired arrangement of the deformed image in the projection area without any complexity. This is because it is not necessary to consider the case where there is an instruction to perform reverse display.
[0023]
There are various cases in which the pre-inversion unit generates the inverted image data. For example, the horizontal reversal may be performed using a line memory that stores image data for one line in the image. Further, a frame memory that stores image data for one image may be used to perform upside down inversion and rotation.
[0024]
Further, the pre-inversion unit may perform predetermined image processing together with the inversion. For example, it is conceivable to perform image processing for converting image data in MPEG format or encrypted image data into image data in a predetermined format. In general, the burden when performing the reversing process in addition to these image processes is smaller than the burden of performing the reversing process alone.
[0025]
Here, it is desirable that the pre-inversion unit avoids changing the driving order of other devices. For example, as described above, inversion display may be realized by inverting the driving order of the liquid crystal cells. However, such a change in the driving order affects the display characteristics of the liquid crystal panel, thereby causing problems related to display performance and adjustment work. It is desirable that the pre-inversion unit does not cause such a problem.
[0026]
The present invention can be configured in various modes such as an image projection method and a computer program for causing a computer to control the projector, in addition to the mode as a projector. Moreover, you may comprise as a signal which can be equated with the said computer program, and may comprise as a recording medium which recorded these computer programs.
[0027]
Here, the recording medium may be a flexible disk, CD-ROM, magneto-optical disk, IC card, ROM cartridge, punch card, printed matter on which a code such as a bar code is printed, an internal storage device of a computer (memory such as RAM or ROM). ) And various types of computer-readable media such as external storage devices.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of projectors.
A. First embodiment: Change of correction:
A1. Schematic configuration:
A2. Reversing LCD cell drive order:
A3. Distortion correction:
A4. processing:
B. Second embodiment: Horizontal tilt projection:
C. Third embodiment: Pre-inversion processing:
[0029]
A. First embodiment: Change of correction:
A1. Schematic configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a projector. The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The driving
[0034]
The
[0035]
The projection
[0036]
A2. Reversing LCD cell drive order:
FIG. 2 is an explanatory diagram showing inversion display by changing the driving order for the liquid crystal panel. Here, a case where the display is reversed by rotating 180 degrees will be described. For example, when projection is performed with the
[0037]
The
[0038]
As shown in FIG. 2, the order of the drive signals for driving the liquid crystal cells is reverse in the case of the normal display and the case of the reverse display. By reversing the driving order of the liquid crystal cells, it is possible to form a liquid crystal panel image in which the order of each line and the order of the pixels in each line are reversed. That is, it is possible to form a liquid crystal panel image in which the image is rotated. Note that symmetry inversion and the like about the horizontal and vertical axes can be performed in the same manner.
[0039]
A3. Distortion correction:
FIG. 3 is an explanatory diagram showing details of the configuration of the image processing unit that switches the distortion correction mode.
First, an outline of the configuration shown in FIG. 3 will be described.
The clock generation mechanism CLK1 synchronizes the operations of the input
[0040]
The clock generation mechanism CLK2 synchronizes the output address generation mechanism 23 and the
[0041]
The
[0042]
Next, a function for switching the distortion correction mode will be described.
The
[0043]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel image according to the correction switching. FIG. 4 shows the corrected images S1 and T1 output from the
[0044]
In the case of normal rotation display, the deformation correction image S1h is arranged along the lower end S1b in the correction image S1. 16 If indicated It is the same. As a result, the deformed panel image S2h follows the lower end S2b in the liquid crystal panel image S2. The deformed panel image S2 uses many useful light rays near the lower end S2b.
[0045]
In the case of reverse display, the deformation correction image T1h follows the upper end T1t in the correction image T1. 16 If indicated Different from . Based on the corrected image T1, the
[0046]
Therefore, in this embodiment, the positions of the centroids Sx and Tx of the deformed panel images S2h and T2h with respect to the
[0047]
A4. processing:
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the corrected image S1 during forward rotation display. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the corrected image T1 during reverse display. FIG. 7 is a flowchart showing the deformation output process. FIG. 7 shows a flowchart of the process in which the
[0048]
In step Sa1, the output address generation mechanism 23 reads the tilt angle from the register. In step Sa2, it is checked whether or not to perform reverse display by reading the same register. In the case of normal display, the lower end reference deformation output processing of steps Sb0 to Sb4 is performed, and in the case of reverse display, the upper end reference deformation output processing of steps Sc1 to 5 is performed.
[0049]
First, the lower end reference deformation output process in the case of normal rotation display will be described. In step Sb0, the start line LA0 of the deformation correction image is prepared. As shown in FIG. 5, the start line LA0 is a line in which the upper end of the deformation correction image S1h is located in the correction image S1. The information of the start line LA0 is written in the register of the output address generation mechanism 23 by the
[0050]
Thereby, in step Sb4, a process of outputting the deformation correction image S1h is performed. Specifically, the lines LA0 to LAn are output. In the case of the lower end reference deformation output process, the line LAn corresponding to the lower end of the deformation correction image S1h is the final line of the correction image S1. Specifically, the output end pixel is the pixel Stn, and the last pixel data Stnp stored in the
[0051]
Next, upper end reference deformation output processing in the case of reverse display will be described. In step Sc1, the start of frame output of the corrected image T1 is detected from the clock generated by the clock generation mechanism CLK2. In step Sc4, a process of outputting the deformation correction image T1h is performed. Specifically, the lines LB0 to LBn are output. The output start pixel is the pixel Tt0, and the first pixel data Tt0p stored in the
[0052]
FIG. 8 is a flowchart showing processing for outputting a deformation correction image. This shows the processing in steps Sb4 and Sc4 in FIG. That is, this is a process of outputting the lines LA0 to LAn or the lines LB0 to LBn one by one by the loop of steps Sd1 to Sd7. In the following description, it is assumed that the current output line is the line LA in FIG. 5 or the line LB in FIG.
[0053]
Step Sd1 detects the timing at which line output should start from the clock of the clock generation mechanism CLK2. Thereby, black output is performed in step Sd2. In the corrected image S1 shown in FIG. 5, black output is performed for the pixels La1 and La2, and in the corrected image R1 shown in FIG. 8, black output is performed for the pixels Lb1 and Lb2. The
[0054]
In steps Sd3 to Sd5, the pixels La2 to La3 or the pixels Lb2 to Lb3 are sequentially output. The output process is performed until the end of the output to the pixel La3 or Lb3 is detected in step Sd5. Further, the pixel output in steps Sd3 to Sd5 is performed so as to realize deformation of distortion correction. Specifically, pixel thinning is performed to shorten the shape in the horizontal direction, and several lines arranged in the vertical direction are condensed and output.
[0055]
In step Sd3, data to be read from the
[0056]
Finally, in step Sd6, black output is performed up to pixels La3 to La4 or pixels Lb3 to Lb4. This completes the output of the current lines LA and LB.
[0057]
The processing in steps Sd1 to Sd6 is performed until the end of output to the lines LAn and LBn is detected in step Sd7. If not completed, the process returns to step Sd1, and the next line is output.
[0058]
According to the projector in the present embodiment, it is possible to achieve both display performance in the case of the normal display and the case of the reverse display. This is because the arrangement of the deformed panel image in the liquid crystal panel image can be switched based on the distribution of display performance in accordance with the presence or absence of correction in the inverting unit.
[0059]
Various configurations of the projection
[0060]
Here, the configuration of the image processing unit and the like illustrated in FIG. 5 is merely an example, and for example, the output of the deformation correction image corresponding to the distortion correction may be realized by changing the address generation mode in the input
[0061]
B. Second embodiment: Horizontal tilt projection:
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the
[0062]
The screen SC1 is provided in a show window installed on the outer wall Wall of the building. The
[0063]
The schematic configuration of the
[0064]
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel image corresponding to the horizontal tilt. In the case of normal display, the deformation correction image V1h is arranged along the left end V1L in the correction image V1. Accordingly, the deformed panel image V2h is arranged along the left end V2L in the liquid crystal panel image V2. In the reverse display, the deformation correction image W1h is arranged along the right end W1R in the correction image W1. Thereby, the deformed panel image W2h is arranged along the left end W2L in the liquid crystal panel image W2. This is because during the reverse display, as in the case of the first embodiment, the liquid crystal panel image W2 obtained by inverting the correction image W1 is formed by changing the driving order of the liquid crystal cells.
[0065]
Accordingly, the positional relationship between the centroids Vx and Wx of the deformed panel images V2h and W2h and the
[0066]
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a correction image corresponding to the horizontal tilt in the case of normal rotation display. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a correction image corresponding to the horizontal tilt in the case of reverse display. FIG. 13 is a flowchart showing the deformation output process corresponding to the horizontal tilt. The process shown in FIG. 13 will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
[0067]
Step Se1 and Step Se2 correspond to Step Sa1 and Step Sa2 in FIG. 7, respectively. In the case of normal display, the left end reference deformation output processing in steps Sf1 to Sf7 is performed, and in the case of reverse display, the right end reference deformation output processing in steps Sg0 to Sg7 is performed.
[0068]
First, the left end reference deformation output process at the time of forward display will be described. First, in step Sf1, the start of frame output is detected. Thereafter, the processes of steps Sf2 to Sf7 are repeatedly performed to output the lines LC0 to LCn. Hereinafter, the process for the current line LC shown in FIG. 11 will be described as an example.
[0069]
In step Sf2, the start timing of line output is detected. In step Sf5, the outputs of the pixels Lc1 to Lc3 of the deformation correction image V1h and the black output of the pixels Lc3 to Lcm are performed. Specifically, the output is performed by the line image output process shown in FIG. Here, in the line image output processing, black output of the pixels Lc1 to Lc2 is performed in step Sd2, pixels Lc2 to Lc3 are output in steps Sd3 to Sd5, and black output of the pixels Lc3 to Lcm is performed in step Sd6. If all the deformed panel images V1h are output and it is detected in step Sf7 that the processing up to the line LCn has been completed, the deforming output processing ends.
[0070]
Next, the right end reference deformation output process at the time of reverse display will be described. In step Sg0, the start distance h is prepared. The start distance h shown in FIG. 12 is the distance between the pixel at which the left end W1hL of the deformed panel image W1h is located and the left end W1L of the liquid crystal panel image W1. The output address generation mechanism 23 reads the information of the start distance h from the register, similarly to the process at step SC0 in the process shown in FIG. The
[0071]
Step Sg2 detects the start timing of line output in the same manner as step Sd1 in FIG. In steps Sg3 to Sg4, black output of the pixels LdM to Ld1 is performed. In step Sg5, the pixels Ld1 to Ld3 in the deformation correction image W1h are output. Specifically, the output is performed by the line image output process shown in FIG. In the line image output process, the pixels nLd1 to Lc2 are output in Steps Sd3 to Sd5, and the black output of the pixels Ld3 to LdM is performed in Step Sd6. If it is detected in step Sg7 that all of the deformed panel image W1h has been output, the deformed output process ends.
[0072]
B. Third embodiment: Pre-inversion processing:
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
[0073]
The reversing
[0074]
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the reverse display by the pre-inversion process. For the normal display and the reverse display, the receiver input image input by the
[0075]
In the case of reverse display, the reversing
[0076]
The correction images Y and Z shown in FIG. 15 are the same as those in the first embodiment in that the deformation correction images Yh and Zh are included therein. In the case of normal display, the corrected image Y is the same as the corrected image N1 in the first embodiment.
[0077]
However, the case of reverse display is different from the case of the first embodiment in that the deformation correction image Y2 is attached to the lower end Zb. From this, the liquid crystal panel image in the case of reverse display in the present embodiment is the same as the corrected image T2 in the first embodiment (see FIG. 4). In the first embodiment, the
[0078]
In the case of the first embodiment, the deformation output process in the
[0079]
According to the projector in the present embodiment, it is possible to achieve both display performance in the case of the normal display and the case of the reverse display. Whether or not to perform the process of realizing the inversion does not affect the arrangement of the deformed panel image in the liquid crystal panel image. The desired arrangement of the deformed panel image in the liquid crystal panel image can be realized without complication.
[0080]
In the above description, the case where the position of the centroid of the deformed panel image is the same in the case of the normal display and the case of the reverse display is illustrated, but the present invention is not limited to this case. Further, the deformed panel image need not follow the lower end of the liquid crystal panel image.
[0081]
As mentioned above, although the various Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these Examples, and can take a various structure in the range which does not deviate from the meaning.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a projector.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing image display by changing the driving order for the
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating details of a configuration of an image processing unit that switches modes of distortion correction.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel image according to correction switching.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a corrected image at the time of normal display.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a corrected image at the time of reverse display.
FIG. 7 is a flowchart showing a modified output process.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process for outputting a deformation correction image.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a liquid crystal panel image corresponding to a horizontal tilt.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a case where a correction image corresponding to horizontal tilt is displayed in a normal rotation.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a correction image corresponding to the horizontal tilt in the case of reverse display.
FIG. 13 is a flowchart showing a deformation output process corresponding to a horizontal tilt.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
FIG. 15 is an explanatory diagram showing inversion display by pre-inversion processing;
FIG. 16 is an explanatory diagram showing distortion correction for compensating for trapezoidal distortion.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing an illuminance distribution when a projector is projected.
[Explanation of symbols]
10. Projector
12 ... Receiver
20: Image processing unit
21 ... Frame memory
22: Input address generation mechanism
23 ... Output address generation mechanism
30 ... Drive unit
40 ... LCD panel
50 ... Center axis of lens
54. Projection optical system
60 ... Control unit
61 ... Remote control
CLK1, CLK2 ... Clock generation mechanism
LB0 ... Start line
S1, T1 ... corrected image
S1h, T1h ... deformation correction image
S2, T2 ... LCD panel image
S2h, T2h ... Deformed panel image
Sx, Tx ... centroid of deformed panel image
10a ... Projector
50a ... Center axis of lens
10b ... Projector
pp1, pp2, pp3 ... Viewers of images displayed transparently
V1, W1 ... corrected image
V1h, W1h ... deformation correction image
V2, W2 ... LCD panel image
V2h, W2h ... Deformed panel image
Vx, Wx ... Deformed panel image centroid
h: Starting distance
12b ... Receiver
20b ... Image processing unit
30b ... Drive unit
40b ... Liquid crystal panel
60b ... Control unit
61b ... Remote control
100b ... reversing part
11b Frame memory
Y, Z ... Corrected image
Yh, Zh ... deformation correction image
N1, R1 ... corrected image
N1h, R1h ... deformation correction image
N2, R2 ... LCD panel image
N2h, R2h ... Deformed panel image
N2ht, R2ht ... The part where the illuminance is 90% or less
40x ... centroid of LCD panel
Claims (7)
前記光変調パネルの中心は、前記光線束を照射するためのレンズの中心軸からずれており、 The center of the light modulation panel is shifted from the central axis of the lens for irradiating the light bundle,
あおり投写を行った場合に、前記あおり投写により生じる前記投写領域の台形歪みを補償するように、前記光変調パネル上に前記画像を変形した変形パネル画像を形成する歪み補正部を備えており、 A distortion correction unit for forming a deformed panel image obtained by deforming the image on the light modulation panel so as to compensate for the trapezoidal distortion of the projection area caused by the tilt projection when tilting projection is performed;
前記プロジェクタは、正転表示と、前記正転表示を上下方向および左右方向の少なくとも一方向に反転した反転表示とが可能であり、 The projector is capable of normal display and reverse display in which the normal display is inverted in at least one of the vertical and horizontal directions,
前記歪み補正部は、前記正転表示と前記反転表示とのいずれの場合においても、前記変形パネル画像の重心が前記光変調パネルの中心から前記レンズの中心軸の側にずれた位置に配置されるように、正転表示をする際には正転補正処理により前記画像を変形して前記光変調パネル上に前記変形パネル画像を形成し、反転表示をする際には反転補正処理により前記画像を変形して前記光変調パネル上に前記変形パネル画像を形成する、プロジェクタ。 The distortion correction unit is arranged at a position where the center of gravity of the deformed panel image is shifted from the center of the light modulation panel toward the center axis of the lens in both the normal display and the reverse display. As described above, when the normal display is performed, the image is deformed by the normal correction process to form the deformed panel image on the light modulation panel, and when the reverse display is performed, the image is corrected by the reverse correction process. A projector that deforms the image to form the deformed panel image on the light modulation panel.
前記歪み補正部は、 The distortion correction unit
前記画像を変形した変形補正画像を含み、前記光変調パネルの全面に形成される画像を表す補正画像を出力する画像処理部と、 An image processing unit that includes a deformation correction image obtained by deforming the image, and outputs a correction image representing an image formed on the entire surface of the light modulation panel;
前記画像処理部により出力された補正画像を前記光変調パネルに出力して、前記光変調パネル上に前記補正画像によって表される光変調パネル画像を形成する光変調パネル駆動部と、を備え、 A light modulation panel driving unit that outputs the correction image output by the image processing unit to the light modulation panel and forms a light modulation panel image represented by the correction image on the light modulation panel;
前記歪み補正部は、前記正転補正処理の際の前記変形補正画像の重心と前記反転補正処理の際の前記変形補正画像の重心とが異なる位置となるように前記変形補正画像を前記補正画像中に配置し、 The distortion correction unit converts the deformation correction image into the correction image so that the center of gravity of the deformation correction image in the forward correction processing and the center of gravity of the deformation correction image in the reverse correction processing are different from each other. Placed inside,
前記光変調パネル駆動部は、前記正転補正処理の際と前記反転補正処理の際とで前記光変調パネルの駆動順序を変更して前記光変調パネル画像を反転する、プロジェクタ。 The projector, wherein the light modulation panel drive unit reverses the light modulation panel image by changing a drive order of the light modulation panel between the normal rotation correction process and the reverse correction process.
前記正転補正処理における前記画像の変形処理は、前記画像の第1の辺が前記補正画像の一辺と接するように前記画像の変形を行い、 The deformation process of the image in the normal rotation correction process is to deform the image so that the first side of the image is in contact with one side of the correction image,
前記反転補正処理における前記画像の変形処理は、前記画像の前記第1の辺に対向する第2の辺が前記補正画像の一辺と接するように前記画像の変形を行う、プロジェクタ。 The projector in which the deformation process of the image in the inversion correction process deforms the image so that a second side of the image facing the first side is in contact with one side of the corrected image.
前記歪み補正部は、前記画像を反転しない非反転画像と、前記画像を反転した反転画像を出力と、のいずかを出力する反転部と、 The distortion correction unit is a non-inverted image that does not invert the image, and an inverted image in which the image is inverted.
前記反転部から出力される画像を変形して前記光変調パネルの全面に形成される画像を表す補正画像を生成する画像処理部と、を備え、 An image processing unit that generates a corrected image representing an image formed on the entire surface of the light modulation panel by deforming an image output from the reversing unit,
前記正転補正処理の際には前記反転部は前記非反転画像を出力し、前記反転補正処理の際には前記反転部は前記反転画像を出力する、プロジェクタ。 In the forward rotation correction process, the reversing unit outputs the non-reversed image, and in the reverse correction process, the reversing unit outputs the reversed image.
前記光変調パネルの中心は、前記光線束を照射するためのレンズの中心軸からずれており、 The center of the light modulation panel is shifted from the central axis of the lens for irradiating the light bundle,
あおり投写を行った場合に、前記あおり投写により生じる前記投写領域の台形歪みを補償するように、前記光変調パネル上に前記画像を変形した変形パネル画像を形成する歪み補正の工程を備えており、 A distortion correcting step of forming a deformed panel image obtained by deforming the image on the light modulation panel so as to compensate for the trapezoidal distortion of the projection area caused by the tilt projection when tilt projection is performed; ,
前記歪み補正の工程は、 The distortion correction step includes
前記変形パネル画像の重心が前記光変調パネルの中心から前記レンズの中心軸の側にずれた位置に配置されるように、正転表示をする際には正転補正処理により前記画像を変形 When performing normal display so that the center of gravity of the deformed panel image is shifted from the center of the light modulation panel to the center axis side of the lens, the image is deformed by normal correction processing. して、前記光変調パネル上に前記変形パネル画像を形成する工程と、And forming the deformed panel image on the light modulation panel;
前記変形パネル画像の重心が前記光変調パネルの中心から前記レンズの中心軸の側にずれた位置に配置されるように、前記正転表示を上下方向および左右方向の少なくとも一方向に反転した反転表示をする際の反転補正処理により前記画像を変形して前記光変調パネル上に前記変形パネル画像を形成する工程と、 Inversion in which the normal display is inverted in at least one of the vertical direction and the horizontal direction so that the center of gravity of the deformation panel image is disposed at a position shifted from the center of the light modulation panel toward the center axis of the lens. Forming the deformed panel image on the light modulation panel by deforming the image by inversion correction processing when displaying; and
を含む、方法。Including a method.
前記プロジェクタは、 The projector is
前記光変調パネルの中心が前記光線束を照射するためのレンズの中心軸からずれており、 The center of the light modulation panel is deviated from the central axis of the lens for irradiating the light bundle;
前記コンピュータプログラムは、あおり投写を行った場合に、前記あおり投写により生じる前記投写領域の台形歪みを補償するように、前記光変調パネル上に前記画像を変形した変形パネル画像を形成する歪み補正機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムを備えており、 The computer program has a distortion correction function for forming a deformed panel image obtained by deforming the image on the light modulation panel so as to compensate for a trapezoidal distortion of the projection area caused by the tilt projection when tilt projection is performed. Is equipped with a computer program that realizes
前記歪み補正機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムは、 A computer program for causing a computer to realize the distortion correction function is as follows.
前記変形パネル画像の重心が前記光変調パネルの中心から前記レンズの中心軸の側にずれた位置に配置されるように、前記正転表示をする際には正転補正処理により前記画像を変形して、前記光変調パネル上に前記変形パネル画像を形成する機能と、 When performing the normal rotation display, the image is deformed by normal rotation correction processing so that the center of gravity of the deformation panel image is arranged at a position shifted from the center of the light modulation panel to the center axis side of the lens. A function of forming the deformation panel image on the light modulation panel;
前記変形パネル画像の重心が前記光変調パネルの中心から前記レンズの中心軸の側にずれた位置に配置されるように、前記正転表示を上下方向および左右方向の少なくとも一方向に反転した反転表示をする際の反転補正処理により前記画像を変形して前記光変調パネル上に前記変形パネル画像を形成する機能と、 Inversion in which the normal display is inverted in at least one of the vertical direction and the horizontal direction so that the center of gravity of the deformation panel image is disposed at a position shifted from the center of the light modulation panel toward the center axis of the lens. A function of deforming the image by reversal correction processing when displaying and forming the deformed panel image on the light modulation panel;
をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムを含む、コンピュータプログラム。A computer program, including a computer program that causes a computer to realize the above.
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