(57)【要約】【課題】画像の順次表示機能が有効利用して、動画表示に充分な滑らかさが得られるプロジェクタ等を提供する。【解決手段】投影する画像が動画である場合には、前フレーム画像と後フレーム画像とに基づき、色成分の出力時間差に応じた補間フレームを生成する（ステップＳ４）。次に、前フレームのＲ成分を抽出して、Ｒ色投影する（ステップＳ５）。すなわち、カラーホイールからＲ色を投光するとともに、前フレーム画像のＲ成分を抽出して、投影画像処理部１によりマイクロミラー素子を表示駆動し、その反射光で投影レンズを介してスクリーンに前フレーム画像におけるＲ成分画像を投影する。また、ステップＳ４で生成した第１〜第５補間画像に関しても同様に、色成分を抽出して対応する発光色で投影する（ステップＳ５〜１０）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム画像を順次取り込み、この取り込んだ画像をフレーム単位で異なる発光色により時分割投影するプロジェクタであって、
前記フレーム画像を順次取り込む取込手段と、
この取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像に基づき、前記時分割投影の時間差に応じて順次変化する補間フレーム画像を生成する補間画像生成手段と、
前記取込手段より取り込まれた前後フレーム画像間に、前記補間画像生成手段により生成された補間フレーム画像を介挿して、前記異なる発光色により時分割投影する投影手段と
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記補間画像生成手段は、前記時分割数に応じた数の補間フレーム画像を生成することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像を順次記憶する記憶手段を備え、
前記補間画像生成手段は、前記記憶手段に記憶された前記前後フレーム画像に基づき、補間フレーム画像を生成することを特徴とする請求項１又は２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像に基づき、前記投影手段により投影される画像が動画であるか静止画であるかを判断する判断手段と、
この判断手段により動画であると判断された場合に、前記補間画像生成手段を動作させる制御手段とを備え、
前記投影手段は、前記判断手段により静止画であると判断された場合に、前記取込手段により取り込まれたフレーム画像を前記異なる発光色により時分割投影することを特徴とする請求項１、２又は３記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像を順次記憶する記憶手段を備え、
前記判断手段は、前記記憶手段に記憶された前記前後フレーム画像に基づき、前記投影手段により投影される画像が動画であるか静止画であるかを判断することを特徴とする請求項１又は２記載のプロジェクタ。
【請求項６】
フレーム画像を順次取り込み、この取り込んだフレーム画像毎に異なる発光色により時分割投影するプロジェクタが有するコンピュータを、
前記フレーム画像を順次取り込む取込手段と、
この取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像に基づき、前記時分割投影の時間差に応じて順次変化する補間フレーム画像を生成する補間画像生成手段と、
前記取込手段より取り込まれた前後フレーム画像間に、前記補間画像生成手段により生成された補間フレーム画像を介挿して、前記異なる発光色により時分割投影する投影手段と
として機能させることを特徴とする画像投影制御プログラム。
【請求項７】
フレーム画像を順次取り込み、この取り込んだフレーム画像毎に異なる発光色により時分割投影する画像投影方法であって、
前記フレーム画像を順次取り込む取込ステップと、
この取込ステップにより取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像に基づき、前記時分割投影の時間差に応じて順次変化する補間フレーム画像を生成する補間画像生成ステップと、
前記取込ステップより取り込まれた前後フレーム画像間に、前記補間画像生成ステップにより生成された補間フレーム画像を介挿して、前記異なる発光色により時分割投影する投影ステップと
を含むことを特徴とする及び画像投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、画像投影制御プログラム及び画像投影方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタにおいては、カラーホイールを回転させてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を時分割で切り替え、光変調素子であるＤＭＤに入射させて色順次表示を行う（例えば下記特許文献１参照）。このとき、例えば図４（ａ）に示すように、各フレーム毎にカラーホイールを２回転させて、「ＲＧＢＲＧＢ」とＲＧＢの色順次表示を２回繰しながら、フレーム１、２、３・・・を６０［フレーム／秒］のフレームレートで切り替えて画像を投影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１７８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のプロジェクタにあっては、当該フレームにおいて各色順次表示「ＲＧＢＲＧＢ」で表示されるフレームの画像は同一である。すなわち、図５に示すように、動画を構成するフレーム１、２、３・・・を投影するに際して、例えばフレーム２の画像投影時において、同一画像である当該フレーム２の画像でのＲＧＢの色順次表示を２回繰り返す。したがって、各色順次表示「ＲＧＢＲＧＢ」で用いられる画像（ｂ）〜（ｇ）は全て同一画像である。
【０００５】
このため、時分割で画像の順次表示を行っているにも拘わらず、この画像の順次表示機能が有効利用されておらず、同一の画像が複数回投影されることにより、動画表示に充分な滑らかさが得られていないのが実情であった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、画像の順次表示機能が有効利用して、動画表示に充分な滑らかさが得られるプロジェクタ、画像投影制御プログラム及び画像投影方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため請求項１記載の発明に係るプロジェクタにあっては、フレーム画像を順次取り込み、この取り込んだ画像をフレーム単位で異なる発光色により時分割投影するプロジェクタであって、前記フレーム画像を順次取り込む取込手段と、この取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像に基づき、前記時分割投影の時間差に応じて順次変化する補間フレーム画像を生成する補間画像生成手段と、前記取込手段より取り込まれた前後フレーム画像間に、前記補間画像生成手段により生成された補間フレーム画像を介挿して、前記異なる発光色により時分割投影する投影手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載の発明に係るプロジェクタにあっては、前記補間画像生成手段は、前記時分割数に応じた数の補間フレーム画像を生成することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３記載の発明に係るプロジェクタにあっては、前記取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像を順次記憶する記憶手段を備え、前記補間画像生成手段は、前記記憶手段に記憶された前記前後フレーム画像に基づき、補間フレーム画像を生成することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４記載の発明に係るプロジェクタにあっては、前記取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像に基づき、前記投影手段により投影される画像が動画であるか静止画であるかを判断する判断手段と、この判断手段により動画であると判断された場合に、前記補間画像生成手段を動作させる制御手段とを備え、前記投影手段は、前記判断手段により静止画であると判断された場合に、前記取込手段により取り込まれたフレーム画像を前記異なる発光色により時分割投影することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５記載の発明に係るプロジェクタにあっては、前記取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像を順次記憶する記憶手段を備え、前記判断手段は、前記記憶手段に記憶された前記前後フレーム画像に基づき、前記投影手段により投影される画像が動画であるか静止画であるかを判断することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６記載の発明に係る画像投影制御プログラムにあっては、フレーム画像を順次取り込み、この取り込んだ画像をフレーム単位で異なる発光色により時分割投影するプロジェクタが有するコンピュータを、前記フレーム画像を順次取り込む取込手段と、この取込手段により取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像に基づき、前記時分割投影の時間差に応じて順次変化する補間フレーム画像を生成する補間画像生成手段と、前記取込手段より取り込まれた前後フレーム画像間に、前記補間画像生成手段により生成された補間フレーム画像を介挿して、前記異なる発光色により時分割投影する投影手段ととして機能させることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７記載の発明に係る及び画像投影方法にあっては、フレーム画像を順次取り込み、この取り込んだ画像をフレーム単位で異なる発光色により時分割投影する画像投影方法であって、前記フレーム画像を順次取り込む取込ステップと、この取込ステップにより取り込まれた時間的に隣接する前後フレーム画像に基づき、前記時分割投影の時間差に応じて順次変化する補間フレーム画像を生成する補間画像生成ステップと、前記取込ステップより取り込まれた前後フレーム画像間に、前記補間画像生成ステップにより生成された補間フレーム画像を介挿して、前記異なる発光色により時分割投影する投影ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画像の順次表示機能が有効利用して、動画表示に充分な滑らかさを得ることができ、プロジェクタにおける動画表示機能を動画の滑らかさにおいて高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプロジェクタのブロック構成図である。
【図２】同プロジェクタの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本実施の形態における補間フレーム画像の生成例を示す図である。
【図４】（ａ）は従来技術における色順次表示を示す説明図であり、（ａ）は本実施の形態における色順次表示を示す説明図である。
【図５】従来技術における色順次表示での画像を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施の形態に係るプロジェクタ１０は、ＰＣ等外部機器が入出力コネクタ部１１を介して接続されており、入出力コネクタ部１１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、システムバス１３を介してバッファ１４に一時的に格納される。バッファ１４は、第１バッファ１４１と第２バッファ１４２とで構成され、第１バッファ１４１には前後連続するフレームの前フレームが格納され、第２バッファ１４２にはこれに続く後フレームが格納される。
【００１７】
そして、これら前後フレームや後述する処理により生成される補間フレームは、画像変換部１５で所定のフォーマットの画像信号に統一された後に、投影画像処理部１６に送られるようになっている。投影画像処理部１６では、送られてきた画像信号からビデオ信号を生成し、適宜のフレームレート例えば６０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動で空間的光変調素子（ＳＯＭ）である例えばマイクロミラー素子１７を表示駆動するようになっている。
【００１８】
なお、本実施の形態におけるプロジェクタ１０は、前述した従来技術と同様に、ＲＧＢの色順次表示を２回繰り返すものであり、よって、色成分の分割数は、1フレーム当たり「６」である。
【００１９】
システムバス１３には、投影光処理部１８を介して光源ランプ１９としてＬＥＤが接続されている。光源ランプ１９は、後面側がリフレクタ２０により覆われている。光源ランプ１９と前述のマイクロミラー素子１７との間には、カラーホイール２１、インテグレータ２２、ミラー２３が配設されており、光源ランプ１９から出射される光を、カラーホイール２１を介して適宜原色に着色し、インテグレータ２２、ミラー２３を介してマイクロミラー素子１７に照射されることで、その反射光で光像が形成され、投影レンズ２４を介して図示しないスクリーンに投影表示されるようになっている。
【００２０】
光源ランプ１９の点灯駆動と、カラーホイール２１を回転駆動するモータ２５はいずれも投影光処理部１８からの供給電圧値に基づいて動作される。また、前記カラーホイール２１は、その周端面に近接配置したマーカセンサ２６により所定の回転位置が検出されるものであり、その検出信号は投影画像処理部１６に入力されるようになっている。
【００２１】
なお、本実施の形態においけるカラーホイール２１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれセグメントと称される各カラーフィルタが区分して配置されるとともに、最外周のリム部の所定回転位置に円弧状の貫通孔からなるマーカが形成されいる。
【００２２】
前記マーカセンサ２６は、例えば反射型のフォト・インタラプタで構成されており、このカラーホイール２１のリム部に対向するように近接配置されている。マーカセンサ２６は、マーカ部分でのみ、フォト・インタラプタを構成するＬＥＤで出射した光がリム部で反射されず、同受光素子の出力信号のレベルが低下することから、マーカの位置、すなわち前記Ｒ（赤）のセグメントの開始位置を検出することができるようになっている。
【００２３】
制御部２７は、各回路の全ての動作制御を中央処理部であり、ＣＰＵとその周辺回路等で構成されている。記憶部２８は、制御部２７が後述するフローチャートに示す処理を実行するためのプログラム等を記憶している。
【００２４】
この制御部２７には、システムバス１３を介して画像記録部２９が接続されている。画像変換部１５は、輝度及び色差信号をＡＤＣＴ、ハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮し、得られた画像データを、このプロジェクタ１０の記録媒体として装着される画像記録部２９に書き込むようになっている。画像記録部２９は、例えばフラッシュメモリ等から構成され、撮影により得たデータが記憶される。
【００２５】
音声処理部３０は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、前記スピーカ３１を駆動して拡声放音し、あるいは必要によりビープ音を発生させる。
【００２６】
キースイッチ部３２は、装置の電源のオン／オフ、投影開始スイッチ、モード切替スイッチ等の各種スイッチ等を備え各キー操作信号を制御部２７に出力する。また、リモコン信号受信部３３は、リモコン信号を受信し、この受信したリモコン信号をコード信号化して制御部２７に送出する。
【００２７】
なお、無線制御部３４は、所定周波数の無線信号を送受信し、受信信号をシステムバス１３を介して制御部２７に供給し、また、制御部２７が生成した送信信号を外部に送信する機能を有する。
【００２８】
次に、本実施の形態に係るプロジェクタ１０の動作について、図２に示すフローチャートに従って説明する。電源がオンの状態で投影開始スイッチが操作されると、制御部２７は、記憶部２８に記憶されているプログラムに従って処理を実行する。すなわち、入出力コネクタ部１１に接続されたＰＣ等外部機器から、入出力インタフェース１２を介してフレーム画像の取り込みを開始する（ステップＳ１）。そして、この取り込んだフレーム画像において未だ投影されていない最先のフレーム画像である前フレーム画像を第１バッファ１４１に格納し、この前フレーム画像に対して時間的に隣接する次のフレームである後フレームを第２バッファ１４２に格納する（ステップＳ２）。
【００２９】
次に、この両バッファ１４１、１４２に格納された前フレーム画像と後フレーム画像とに基づき、投影する画像が動画であるか静止画であるかを判断する（ステップＳ３）。つまり、前フレーム画像と後フレーム画像とを比較して、両者に差があれば投影する画像が動画であると判断することができ、差がなければ投影する画像が静止画であると判断することができる。このステップＳ３で動画であると判断した場合には、前フレーム画像と後フレーム画像とに基づき、色成分の出力時間差に応じた補間フレームを生成する（ステップＳ４）。
【００３０】
すなわち、本実施の形態におけるプロジェクタ１０は、前述のようにフレームレート：６０［フレーム／秒］でＲＧＢの色順次表示を２回繰り返すものであり、よって、色成分の分割数は、1フレーム当たり「６」である。また、分割数「６」のうち、最初の色順次表示には、前フレーム画像そのものを用いることから、生成する補間フレーム画像の数は、６−１＝５である。したがって、図３に示すように、前フレーム画像１が同図（ａ）に示す画像であり、後フレーム画像２が同図（ｇ）に示す画像であるとすると、その間の補間フレーム画像１−１〜１−５の「５枚」生成されることとなる。
【００３１】
また、フレームレートが６０［フレーム／秒］で、分割数「６」であるから、色成分の出力時間差は、１／６０／６＝１／３６０［秒］である。したがって、前フレーム画像１が同図（ａ）に示すように、人物がボールを投げた直後の画像であるとし、後フレーム画像２が同図（ｇ）に示すように、人物からボールが一身長程度離れた画像であるとすると、画像（ａ）から画像（ｇ）に変化する画像間において、１／３６０［秒］のタイミングで変化する補間画像（ｂ）〜（ｆ）を生成する。
【００３２】
そして、これら生成した補間画像（ｂ）〜（ｆ）を、第１補間フレーム画像１−１、第２補間フレーム画像１−２、第３補間フレーム画像１−３、第４補間フレーム画像１−４、第５補間フレーム画像１−５とする。
【００３３】
次に、前フレームのＲ成分を抽出して、Ｒ色投影する（ステップＳ５）。すなわち、カラーホイール２１からＲ色を投光するとともに、前フレーム画像１のＲ成分を抽出して、投影画像処理部１６によりマイクロミラー素子１７を表示駆動し、その反射光で投影レンズ２４を介してスクリーンに前フレーム画像１におけるＲ成分画像を投影する。
【００３４】
また、第１補間フレームのＧ成分を抽出して、Ｇ色投影する（ステップＳ６）。すなわち、カラーホイール２１からＧ色を投光するとともに、第１補間フレーム画像１−１のＧ成分を抽出して、投影画像処理部１６によりマイクロミラー素子１７を表示駆動し、その反射光で投影レンズ２４を介してスクリーンに第１補間フレーム画像１−１におけるＧ成分画像を投影する。
【００３５】
さらに、第２補間フレームのＢ成分を抽出して、Ｂ色投影する（ステップＳ７）。すなわち、カラーホイール２１からＢ色を投光するとともに、第２補間フレーム画像１−２のＢ成分を抽出して、投影画像処理部１６によりマイクロミラー素子１７を表示駆動し、その反射光で投影レンズ２４を介してスクリーンに第２補間フレーム画像１−２におけるＢ成分画像を投影する。
【００３６】
したがって、以上のステップＳ５〜Ｓ７での処理により、１回目のＲＧＢの色順次表示が完了することとなる。
【００３７】
引き続き、第３補間フレームのＲ成分を抽出して、Ｒ色投影する（ステップＳ８）。すなわち、カラーホイール２１からＲ色を投光するとともに、第３補間フレーム画像１−３のＲ成分を抽出して、投影画像処理部１６によりマイクロミラー素子１７を表示駆動し、その反射光で投影レンズ２４を介してスクリーンに第３補間フレーム画像１−３におけるＲ成分画像を投影する。
【００３８】
また、第４補間フレームのＧ成分を抽出して、Ｇ色投影する（ステップＳ９）。すなわち、カラーホイール２１からＧ色を投光するとともに、第４補間フレーム画像１−４のＧ成分を抽出して、投影画像処理部１６によりマイクロミラー素子１７を表示駆動し、その反射光で投影レンズ２４を介してスクリーンに第４補間フレーム画像１−４におけるＧ成分画像を投影する。
【００３９】
さらに、第５補間フレームのＢ成分を抽出して、Ｂ色投影する（ステップＳ１０）。すなわち、カラーホイール２１からＢ色を投光するとともに、第５補間フレーム画像１−５のＢ成分を抽出して、投影画像処理部１６によりマイクロミラー素子１７を表示駆動し、その反射光で投影レンズ２４を介してスクリーンに第５補間フレーム画像１−５におけるＢ成分画像を投影する。
【００４０】
したがって、以上のステップＳ５〜Ｓ１０での処理により、図４（ｂ）に示すように、前フレーム画像１と補間フレーム画像１−１〜１−５の各色成分が、ＲＧＢ、ＲＧＢのタイミングで投影される。この投影された補間フレーム画像１−１〜１−５の画像にあっては、図３（ｂ）〜（ｆ）に示し前述したように、前フレーム画像１と後フレーム画像２の間において色成分の出力時間差に応じて変化させた画像である。
【００４１】
よって、スクリーンに表示される動画を図４（ａ）に示した従来よりも滑らかにすることができる。よって、画像の順次表示機能が有効利用して、動画表示に充分な滑らかさを得ることができ、プロジェクタにおける動画表示機能を動画の滑らかさにおいて高めることができる。
【００４２】
しかも、本実施の形態においては、時分割数に応じて５個の補間フレーム画像１−１〜１−５を生成するようにしたことから、投影される動画を一層滑らかなものにすることができる。
【００４３】
そして、ステップＳ１０に続くステップＳ１１においては、投影の終了指示が検出されたか否かを判断し、終了指示が検出されるまでステップＳ２からの処理を繰り返す。
【００４４】
このとき、ステップＳ３で両バッファ１４１、１４２に格納された前フレーム画像と後フレーム画像とに基づき、投影する画像が静止画であると判断されると、通常投影処理を実行して（ステップＳ１２）、前記ステップＳ１１に進む。ここで、通常投影処理とは、図４（ａ）に示した従来と同様の投影処理であり、当該フレーム画像のみを用いてフレーム当たりＲＧＢの色順次表示を２回繰り返す処理である。
【００４５】
したがって、投影する画像が静止画である場合には、前述した動画である場合のように、補間フレーム画像の生成する処理等が実行されず、これにより無用な処理を事前に回避することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、1フレーム当たりＲＧＢの色順次表示を２回繰り返すものを示したが、1フレーム当たり色順次表示はこれに限らず単数回あるいはより多数回であってもよい。また、フレームレートに関しても適宜の値を用いることができ、色順次表示で表示する色もＲＧＢに限らず、Ｗ（白）やＹ（黄）を加えたものであってもよい。
【００４７】
さらに、本実施の形態においては、カラーホイールを用いて色順次表示を行うプロジェクタに本発明を適用するようにしたが、カラーホイールを用いることなく発色光の異なるＬＥＤ等の光源を時分割点灯させて色順次表示を行うプロジェクタにも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０    プロジェクタ
１１    入出力コネクタ部
１２    入出力インタフェース
１３    システムバス
１４    バッファ
１５    画像変換部
１６    投影画像処理部
１７    マイクロミラー素子
１８    投影光処理部
１９    光源ランプ
２１    カラーホイール
２４    投影レンズ
２５    モータ
２７    制御部
２８    記憶部
２９    画像記録部
１４１    第１バッファ
１４２    第２バッファ
【図１】
2010217220.tif 000003
【図２】
2010217220.tif 000004
【図３】
2010217220.tif 000005
【図４】
2010217220.tif 000006
【図５】
2010217220.tif 000007