(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状表示装置を備え、入力映像信号に基づいて前記格子状表示装置により映像をスクリーンに投射する投射型表示装置において、前記格子状表示装置の水平及び垂直の画素数と、前記スクリーンの縦横寸法のアスペクト比とに基づいて当該スクリーン上での仮想表示領域を求める工程と、前記仮想表示領域と前記入力映像信号に基づく入力映像のアスペクト比に基づいて前記格子状表示装置における実表示領域を求める工程と、前記実表示領域を利用して格子状表示装置での映像の投射を行う工程を含むことを特徴とする投射型表示装置における表示領域調整方法。
【請求項２】
前記仮想表示領域を求める工程は、前記格子状表示装置の全水平幅と、当該格子状表示装置の全垂直幅にスクリーンのアスペクト比の逆数を乗じた幅との小さい側の幅を仮想表示領域の水平幅とし、前記格子状表示装置の全垂直幅と、当該格子状表示装置の全水平幅にスクリーンのアスペクト比を乗じた幅との小さい側の幅を仮想表示領域の垂直幅とすることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置における表示領域調整方法。
【請求項３】
前記実表示領域を求める工程は、前記仮想表示領域の水平幅と、当該仮想表示領域の垂直幅に入力映像信号のアスペクト比の逆数を乗じた幅との小さい側の幅を実表示領域の水平幅とし、前記仮想表示領域の垂直幅と、当該仮想表示領域の水平幅に入力映像信号のアスペクト比を乗じた幅との小さい側の幅を実表示領域の垂直幅とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の投射型表示装置における表示領域調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネル等の格子状表示装置を用いた投射型表示装置（以下、プロジェクタ）に関し、特にスクリーンに投射される映像をスクリーンのアスペクト比（ここでは横／縦寸法比）に対応して適切に投射することを可能にした表示領域調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、光源から出射された光を格子状表示装置としての液晶パネル等で構成される変調デバイスによって変調した後、投射光学系によりスクリーン上に映像を投射するものである。この場合、投射する映像のアスペクト比とスクリーンとのアスペクト比が一致していないと、スクリーンの縦又は横の一方の辺に投射映像の対応する辺を合わせると、他方の辺が小さくなり過ぎ、あるいスクリーンからはみ出してしまうことがある。
【０００３】
このようなスクリーンにおける好ましくない映像投射を改善する技術として、例えば特許文献１に提案されている技術がある。この技術は、いずれの入力映像信号に対してもスクリーンに画欠けなしに映像を投射し得るように、入力映像信号ごとにスクリーンの種々のアスペクト比に対応させた画像の大きさ及び位置を記憶手段に記憶しておき、入力される映像信号に応じて当該記憶手段から記憶されている画像の大きさ及び位置の調整値を読み出し、この調整値に基づいて入力映像信号の画素数を格子状表示装置の画素数に合わせた画素数に変換して格子状表示部に表示させる技術である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−７５５３３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の技術では、予め種々のアスペクト比の入力映像信号について、しかも種々のアスペクト比のスクリーンに対する好適な画像の大きさ及び位置の調整値を得てこれを記憶手段に記憶させておく必要がある。そのため、この調整値を得るための前処理が必要であり、また得られる調整値は個々のプロジェクタの格子状表示装置でそれぞれ異なる場合があるため、各プロジェクタに固有のものとならざるを得ず、汎用性に劣るという問題がある。
【０００６】
また、映像の投射を行う毎に、入力映像信号に対応した適正な調整値を記憶手段から読み出して制御を行うことが必要であり、その際にはアスペクト比を選択する等のユーザが操作を要求されることもあり、実際にプロジェクタを使用する際にこれらの作業を行うことはユーザにとって面倒であり、実情に即しないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、プロジェクタ内の格子状表示装置の水平、垂直の画素数、スクリーンのアスペクト比、入力映像信号のアスペクト比が変わっても、同一のアルゴリズムによる簡単な演算を用いてこれらの間のアスペクト比を調整し、スクリーンに適切な映像の投射を行うことが可能な格子状表示装置における表示領域の調整方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、格子状表示装置を備え、入力映像信号に基づいて格子状表示装置により映像をスクリーンに投射するプロジェクタにおいて、格子状表示装置の水平及び垂直の画素数と、スクリーンの縦横寸法のアスペクト比とに基づいて当該スクリーン上での仮想表示領域を求める工程と、仮想表示領域と入力映像信号に基づく入力映像のアスペクト比に基づいて格子状表示装置における実表示領域を求める工程と、前記実表示領域を利用して格子状表示装置での映像の投射を行う工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
具体的には、仮想表示領域を求める工程は、格子状表示装置の全水平幅と、当該格子状表示装置の全垂直幅にスクリーンのアスペクト比の逆数を乗じた幅との小さい側の幅を仮想表示領域の水平幅とし、格子状表示装置の全垂直幅と、当該格子状表示装置の全水平幅にスクリーンのアスペクト比を乗じた幅との小さい側の幅を仮想表示領域の垂直幅とする。また、実表示領域を求める工程は、仮想表示領域の水平幅と、当該仮想表示領域の垂直幅に入力映像信号のアスペクト比の逆数を乗じた幅との小さい側の幅を実表示領域の水平幅とし、仮想表示領域の垂直幅と、当該仮想表示領域の水平幅に入力映像信号のアスペクト比を乗じた幅との小さい側の幅を実表示領域の垂直幅とする。
【００１０】
本発明によれば、プロジェクタ内の格子状表示装置の水平、垂直の画素数、スクリーンのアスペクト比、入力映像信号のアスペクト比に基づいて格子状表示装置における実表示領域を求め、この実表示領域を利用して格子状表示装置での映像の投影を実行することで、これらのアスペクト比が変化された場合においてもスクリーンに適切な映像の投射を行うことが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明にかかるプロジェクタ１を用いて入力映像信号に基づく映像をスクリーン２に投射した状態を示す概念図である。前記プロジェクタ１は変調デバイス１１として格子状表示装置を備えており、光源１２からの光を変調デバイス１１で反射又は透過させることにより変調し、変調した光を投射レンズ１３によりスクリーン２に投射して映像を表示する。前記格子状表示装置としての変調デバイス１１は、例えば液晶セルを格子状に配列した液晶パネルで構成されており、入力映像信号に応じて駆動回路１４が液晶セルを選択的に駆動させて各液晶セルにおける光の透過を制御することで入力映像信号に対応した投射映像を得る構成とされている。
【００１２】
また、プロジェクタ１には、入力映像信号のアスペクト比を認識し、このアスペクト比に基づいて前記変調デバイス１１を駆動するための駆動回路１４を制御する制御回路１５が設けられている。この制御回路１５は、当該プロジェクタ１に備えられている液晶パネル１１を構成している格子状に配列された多数の液晶セルの全水平画素数と全垂直画素数に基づいて、入力映像信号のアスペクト比が変化した場合でも、スクリーン２に対して適切に映像を投射するための制御を実行する。
【００１３】
図２は本発明における表示領域調整方法のフローチャートであり、先ず、格子状表示装置である液晶パネル１１の全水平画素数と全垂直画素数を認識する（Ｓ１０１）。次いで、使用するスクリーン２のアスペクト比を認識する（Ｓ１０２）。これは、予めスクリーンの縦横寸法に基づいてアスペクト比が演算されている。あるいは、スクリーン２の縦横寸法を制御回路１５に入力することで制御回路１５が自動計算を行う。そして、これらからスクリーン２における仮想表示領域Ｓａを演算する（Ｓ１０３）。次いで、演算された仮想表示領域Ｓａの水平幅、垂直幅と、入力された入力映像信号のアスペクト比に基づいて実表示領域Ｓｂを演算する（Ｓ１０４）。そして、演算された実表示領域Ｓｂに基づいて液晶パネル１１での映像の変調を行い、スクリーンに対して映像を投射する（Ｓ１０５）。
【００１４】
図３は仮想表示領域Ｓａの演算及び表示を説明するための図であり、液晶パネル１１の全水平画素数と全垂直画素数に基づいて、物理表示領域Ｓとして投射を行うスクリーン２に有効に映像を投射可能な仮想表示領域Ｓａを求め、得られた仮想表示領域Ｓａをスクリーン２面上に表示する。次いで、入力映像信号のアスペクト比に基づいて液晶パネル１１での表示領域である実表示領域Ｓｂを求め、図３に示すように液晶パネル１１に対して実表示領域Ｓｂを設定することで、設定された実表示領域Ｓｂの範囲内において当該入力映像信号に基づく光の変調動作を実行させる。
【００１５】
このように仮想表示領域を予め設定しておき、この仮想表示領域に対して投射映像の補正パラメータを演算し、しかも入力映像信号のアスペクト比に対応した液晶パネルでの実表示領域を求めることで、入力映像信号のアスペクト比が変化した場合でも液晶パネルでは実表示領域内での表示が行われることになり、この実表示領域の範囲内では映像をスクリーン上に確実に投射することができるようになる。
【００１６】
仮想表示領域の演算式としては、
VpanelH=min(panelH , panelV ÷scrAsV×scrAsH)
VpanelV=min(panelV , panelH ÷scrAsH×scrAsV)
を用いる。ここで、
min(A , B)：比較し小さいほうを求める関数
VpanelH:仮想表示領域の水平幅
VpanelV:仮想表示領域の垂直幅
panelH: 格子状表示装置（液晶パネル）の全水平幅
panelV: 格子状表示装置（液晶パネル）の全垂直幅
scrAsH: スクリーンのアスペクト比（水平分）
scrAsV: スクリーンのアスペクト比（垂直分）
【００１７】
また、実表示領域の演算式としては、
ApanelH=min(VpanelH , VpanelV ÷inpAsV×inpAsH)
ApanelV=min(VpanelV, VpanelH÷inpAsH×inpAsV)
を用いる。ここで、
ApanelH:実表示領域の水平幅
ApanelV:実表示領域の垂直幅
inpAsH: 入力映像のアスペクト比（水平分）
inpAsV: 入力映像のアスペクト比（垂直分）
【００１８】
例として、画素数が１０２４×７６８の液晶バネルを使用したプロジェクタと、アスペクト比が１６：９のスクリーンを持つユーザーが、ＳＸＧＡ（アスペクト比５：４）の入力映像信号をプロジェクタに入力した場合、
仮想表示領域は、
VpanelH=min(1024 , 768/9×16)=1024
VpanelV=min(768 , 1024/16 ×9)=576
となり、図４（ａ）に示す通りとなる。
【００１９】
また、実表示領域は、
ApanelH=min(1024 , 576/4×5)=720
ApanelV=min(576 , 1024/5×4)=576
となり、図４（ｂ）に示す通り、液晶パネル上に７２０×５７６の実表示領域を設ければよいことがわかる。
【００２０】
なお、実際にプロジェクタに適用する場合は、小数部の切り上げなどを考慮して、前述の演算式を次のようにするのが望ましい。
VpanelH=int((min(panelH , panelV÷scrAsV×scrAsH)＋1)÷2)×2
VpanelV= int((min(panelV , panelH÷scrAsH×scrAsV)＋1)÷2)×2
ApanelH= int((min(VpanelH , VpanelV÷inpAsV×inpAsH)＋1)÷2)×2
ApanelV= int((min(VpanelV, VpanelH÷inpAsH×inpAsV)＋1)÷2)×2
ここで、
int(A): 小数部切り上げ関数
【００２１】
このように、プロジェクタ内の液晶パネルの水平、垂直の画素数、スクリーンのアスペクト比、入力映像信号のアスペクト比に基づいて液晶パネルにおける実表示領域を求め、この実表示領域を利用して液晶パネルでの映像の投影を実行することで、これらのアスペクト比が変化された場合においてもスクリーンにおける投射映像の欠けが生じるようなことはなく、適切な映像の投射を行うことが可能になる。
【００２２】
ここで、前記実施形態では格子状表示装置として液晶パネルを用いた例を説明したが、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等の格子状表示装置であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、プロジェクタ内の格子状表示装置の水平、垂直の画素数、スクリーンのアスペクト比、入力映像信号のアスペクト比に基づいて格子状表示装置における実表示領域を求め、この実表示領域に基づいてプロジェクタによる映像の投射を行うことで、これらのアスペクト比、特に入力映像信号のアスペクト比が変化された場合においてもスクリーンに投射映像が欠けるようなことなく適切な映像の投射を行うことが実現可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の投射型表示装置の概念構成図である。
【図２】本発明の表示領域調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】仮想表示領域の表示形態を示す図である。
【図４】スクリーンのアスペクト比が異なる仮想表示領域の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  プロジェクタ
２  スクリーン
１１  変調デバイス（液晶パネル）
１２  光源
１３  投射レンズ
１４  駆動回路
１５  制御回路
Ｓ  物理表示領域
Ｓａ  仮想表示領域
Ｓｂ  実表示領域
【図１】
0003699093.tif 000002
【図２】
0003699093.tif 000003
【図３】
0003699093.tif 000004
【図４】
0003699093.tif 000005