(57)【要約】    【課題】  レンズシフトによる補正をキーストン補正に反映させ、かつ、レンズシフト機能を優先的に使用するための構成を備えたプロジェクタを提供すること。    【解決手段】  入力された映像信号に対してキーストン補正を行うキーストン補正部と、キーストン補正部の出力信号に基づいて映像を表示する表示素子と、表示素子に表示された映像をスクリーンに対して投射する投射レンズと、投射レンズを移動させるとともにその位置情報を出力するレンズ駆動部と、キーストン補正に用いるパラメータ及びレンズの位置情報とをキーストン補正部に出力する制御部とを具備し、制御部では、レンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断し、限界値に達している場合にのみキーストン補正に用いるパラメータを変更する内容のキーストン調整用信号の入力を受付けてキーストン補正部に出力するようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号に対してキーストン補正による画像処理を行うキーストン補正部と、このキーストン補正部からの出力信号に基づいて映像を表示する表示素子と、この表示素子に表示された映像を光源からの光を用いてスクリーンに対して投射する投射レンズと、この投射レンズを移動させるとともにレンズの位置情報を出力するレンズ駆動部と、キーストン補正に用いるパラメータ及び前記レンズ駆動部から入力されたレンズの位置情報とを前記キーストン補正部に出力する制御部とを具備し、前記制御部では、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断し、レンズの移動量が限界値に達している場合にのみキーストン補正に用いるパラメータを変更する内容のキーストン調整用信号の入力を受付けてキーストン補正部に出力するようにしたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記制御部において、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断し、限界値に達している場合には前記キーストン補正部からの出力を選択し、限界値に達していない場合には入力映像信号を選択するようにした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】
前記制御部は、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断する手段を具備し、レンズの移動量が限界値に達していない状態において、キーストン補正に用いるパラメータを変更する内容のキーストン調整用信号が入力された場合には、レンズの移動量が限界値に達していないことを通知する信号を出力する手段を具備してな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】
入力された映像信号に対してキーストン補正による画像処理を行うキーストン補正部と、このキーストン補正部からの出力信号に基づいて映像を表示する表示素子と、この表示素子に表示された映像を光源からの光を用いてスクリーンに対して投射する投射レンズと、この投射レンズを移動させるとともにレンズの位置情報を出力するレンズ駆動部と、キーストン補正に用いるパラメータ及び前記レンズ駆動部から入力されたレンズの位置情報とを前記キーストン補正部に出力する制御部とを具備し、前記キーストン補正に用いるパラメータは、投射角度の上下方向の傾きθ、投射角度の左右方向の傾きφ、光源と表示素子の間の距離ｌ及び光源とスクリーンの間の距離Ｌであるものとし、レンズ駆動部から出力されるレンズの位置情報は、レンズの水平方向の移動量Ｌｘ及び垂直方向の移動量Ｌｙであるものとし、前記キーストン補正部では、表示素子上の画素位置（ｘ，ｙ）とスクリーン上の表示位置（Ｘ，Ｙ）とが以下の式（１）の関係を有することを用いてキーストン補正による画像処理を行うことを特徴とするプロジェクタ。
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【請求項５】
前記キーストン補正に用いるパラメータは、投射角度の上下方向の傾きθ、投射角度の左右方向の傾きφ、光源と表示素子の間の距離ｌ及び光源とスクリーンの間の距離Ｌであるものとし、レンズ駆動部から出力されるレンズの位置情報は、レンズの水平方向の移動量Ｌｘ及び垂直方向の移動量Ｌｙであるものとし、前記キーストン補正部では、表示素子上の画素位置（ｘ，ｙ）とスクリーン上の表示位置（Ｘ，Ｙ）とが以下の式（１）の関係を有することを用いてキーストン補正による画像処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３記載のプロジェクタ。
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンの正面にプロジェクタを配置してスクリーンに映像を投射し、このスクリーンから映される映像を視聴する投射型プロジェクタに関するものであり、この投射型プロジェクタを用いて映像を投射する際に行う画質補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プロジェクタの一種として、スクリーンの正面にプロジェクタを配置してスクリーンに映像を投射し、このスクリーンから映される映像を視聴する投射型プロジェクタが存在する。この場合、前記プロジェクタの投射方向とスクリーン面とが垂直となるように設置し、プロジェクタからの投射映像中心とスクリーンの中心とが同一水平線上で、かつ、プロジェクタの投射映像中心からスクリーンに表示される映像の上下・左右端までの投射角が等しくなるように配置することが望ましい。しかし、必ずしもスクリーン正面にプロジェクタを設置できるとは限らないため、これに対応する機能として、画像処理による補正手段であるキーストン補正機能と、光学系による補正手段であるレンズシフト機能とが存在する。
【０００３】
前記キーストン補正機能は、スクリーンに対して斜め方向から映像を投射した場合に生じる歪みを補正する機能である。例えば、スクリーンに対して正面から映像を投射した場合にスクリーン上に表示される映像領域を図５（ａ）に示すような長方形の状態であるとすると、スクリーンに対して下側から斜め方向に投射した場合には、スクリーンまでの距離の差から、図５（ｂ）の実線で示すように下辺に対して上辺が伸びた台形状態となり、スクリーンに対して上側から斜め方向に投射した場合には、図５（ｃ）に示すように上辺に対して下辺が伸びた台形状態となる。同様に、スクリーンに対して右側から斜め方向に投射した場合は図５（ｄ）の台形、スクリーンに対して左側から斜め方向に投射した場合は図５（ｅ）の台形のように表示されてしまう。また、スクリーンに対して右斜め下、右斜め上、左斜め下、左斜め上のそれぞれの方向から映像を投射した場合には、図５（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）のような変形した四角形として表示されてしまう。
【０００４】
このような映像の歪みを補正するための機能がキーストン補正であり、液晶などの表示素子上において水平方向及び／又は垂直方向の拡縮率を変更して、スクリーン上での歪みと表示素子上での映像領域の歪みとが相殺されるように調整して、逆に歪んだ映像を投射することで、正常なアスペクト比の長方形の映像表示領域としてスクリーンに表示させることができる。このキーストン補正は、一定範囲内の角度であれば歪んだ四角形を元の長方形に補正して出力可能である反面、若干の画質の劣化が生じてしまう。
【０００５】
これに対して、レンズシフト機能は、光源と表示素子との後段に設けてあるレンズの位置を調整することで、スクリーン上に表示される映像表示領域を平行移動させる機能である。これは、図６に示すように、レンズの位置を調整することでスクリーン上の映像の位置をずらすものであり、例えば、レンズ位置が原点である場合のスクリーン上の映像領域を図６（Ａ）に示すような長方形の領域であるとすると、レンズの位置を調整することで、図６（Ｂ）〜（Ｅ）のように、原点における長方形の大きさを保ったまま平行移動によって表示領域を変更することができる。勿論、図示していない垂直、水平方向を含む全ての方向に調整可能であることは言うまでもない。このレンズシフト機能による補正は、レンズの稼動範囲が小さいためスクリーン上での映像の移動領域も限定される反面、画質の劣化は少ないという利点がある。
【０００６】
このように、投射型プロジェクタを使用する場合の補正手段として、画像処理による補正手段であるキーストン補正機能と、光学系による補正手段であるレンズシフト機能とが存在し、これらの補正手段を適宜選択して使用することで正常なアスペクト比の長方形に補正することができる。
【０００７】
しかし、例えば、図６（Ｄ）に示すように右斜め上方向にレンズシフト機能によって映像表示領域を平行移動させた後に、そのまま図５（ｈ）に示すようにスクリーンに対して左斜め下から斜め方向に映像を投射すると、この場合のスクリーン上の映像表示領域はレンズが原点位置にある場合と異なった歪み方をするようになり、この歪みをキーストン補正によって補正しようとしても、正常なアスペクト比の長方形に補正できない恐れがあった。つまり、キーストン補正機能とレンズシフト機能はそれぞれ独立した補正手段であったため、それぞれ一方の補正が他方の補正に反映されることがなく、レンズシフト機能を用いて補正できない場合には、一旦レンズを原点まで戻してからスクリーンに対して斜め方向に投射してキーストン補正を行うようにしないと、正常なアスペクト比の長方形に補正できないという不便な状態であった。
【０００８】
また、両者を併用する場合には、両方の補正限界まで使用することはできず、それぞれの補正可能範囲よりも狭い範囲で使用しなければ正常なアスペクト比の長方形に補正できなかった。つまり、レンズシフト機能による補正可能範囲（角度）とキーストン補正機能による補正可能範囲（角度）とがそれぞれ設定されているが、これらを両方使用しても補正可能範囲は角度の和とはならず、実際にはもっと狭い範囲で使用しなければ、キーストン補正によって正常なアスペクト比の長方形に補正できないという問題があった。
【０００９】
このような問題から、画像処理による補正手段であるキーストン補正機能と光学系による補正手段であるレンズシフト機能との整合をとり、レンズシフトによる補正をキーストン補正に反映させたプロジェクタが望まれており、これを提供するものとして特許文献１が既に提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１９５４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この特許文献１においては、キーストン補正（歪み補正）に用いるパラメータとして、水平方向のあおり角Kx、垂直方向のあおり角Ky、レンズシフトによって変化する水平投射角Tx、及び、レンズシフトによって変化する垂直投射角Tyとを用いており、補正前の画面上の点（ｘ，ｙ）は、以下の式により補正後の画面上の点（ｘ´，ｙ´）に変換される。
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この変換式はレンズシフトによる補正がキーストン補正に反映されたものであるが、補正後の画面上の点（ｘ´，ｙ´）はあおり角が大きくなるにつれて２次曲線の特性となってしまい、きれいに補正できなくなるという問題があった。
【００１１】
ところで、レンズシフト機能による補正は、レンズの稼動範囲が小さいためスクリーン上での映像の移動領域も限定される反面、画質の劣化は少ないという利点があるため、スクリーンの中心まで移動させるのにレンズシフトによって補正可能である場合には、キーストン補正機能よりもレンズシフト機能を優先して使用することが望ましい。よって、レンズシフト機能によって移動可能な範囲よりも大きく移動させなければならない場合に限って、スクリーンに対して斜め方向から映像を投射して、その後にキーストン補正機能を使用して映像を正常なアスペクト比の長方形に補正することで、画質の劣化を最小限に抑えることができる。しかし、上記特許文献１においては、レンズシフト機能による補正とキーストン補正との使用方法については言及しておらず、また、これらの使用条件を定める構成もとっていないため、レンズシフト機能によって補正可能な範囲であってもユーザが気付かずにキーストン補正を行ってしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、画像処理による補正手段であるキーストン補正機能と光学系による補正手段であるレンズシフト機能との両者を併用しても正常なアスペクト比の長方形に補正可能な演算手段を具備し、かつ、レンズシフト機能による補正を優先して使用するための構成を具備したプロジェクタ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】
【００１３】
本発明の請求項１は、入力された映像信号に対してキーストン補正による画像処理を行うキーストン補正部と、このキーストン補正部からの出力信号に基づいて映像を表示する表示素子と、この表示素子に表示された映像を光源からの光を用いてスクリーンに対して投射する投射レンズと、この投射レンズを移動させるとともにレンズの位置情報を出力するレンズ駆動部と、キーストン補正に用いるパラメータ及び前記レンズ駆動部から入力されたレンズの位置情報とを前記キーストン補正部に出力する制御部とを具備し、前記制御部では、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断し、レンズの移動量が限界値に達している場合にのみキーストン補正に用いるパラメータを変更する内容のキーストン調整用信号の入力を受付けてキーストン補正部に出力するようにしたことを特徴とするプロジェクタである。
【００１４】
本発明の請求項２は、請求項１に加えて、前記制御部において、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断し、限界値に達している場合には前記キーストン補正部からの出力を選択し、限界値に達していない場合には入力映像信号を選択するようにしたことを特徴とするプロジェクタである。
【００１５】
本発明の請求項３は、請求項１又は２に加えて、前記制御部は、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断する手段を具備し、レンズの移動量が限界値に達していない状態において、キーストン補正に用いるパラメータを変更する内容のキーストン調整用信号が入力された場合には、レンズの移動量が限界値に達していないことを通知する信号を出力する手段を具備してなることを特徴とするプロジェクタである。
【００１６】
本発明の請求項４は、入力された映像信号に対してキーストン補正による画像処理を行うキーストン補正部と、このキーストン補正部からの出力信号に基づいて映像を表示する表示素子と、この表示素子に表示された映像を光源からの光を用いてスクリーンに対して投射する投射レンズと、この投射レンズを移動させるとともにレンズの位置情報を出力するレンズ駆動部と、キーストン補正に用いるパラメータ及び前記レンズ駆動部から入力されたレンズの位置情報とを前記キーストン補正部に出力する制御部とを具備し、前記キーストン補正に用いるパラメータは、投射角度の上下方向の傾きθ、投射角度の左右方向の傾きφ、光源と表示素子の間の距離ｌ及び光源とスクリーンの間の距離Ｌであるものとし、レンズ駆動部から出力されるレンズの位置情報は、レンズの水平方向の移動量Ｌｘ及び垂直方向の移動量Ｌｙであるものとし、前記キーストン補正部では、表示素子上の画素位置（ｘ，ｙ）とスクリーン上の表示位置（Ｘ，Ｙ）とが以下の式（１）の関係を有することを用いてキーストン補正による画像処理を行うことを特徴とするプロジェクタ。
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【００１７】
本発明の請求項５は、請求項１乃至３に加えて、前記キーストン補正に用いるパラメータは、投射角度の上下方向の傾きθ、投射角度の左右方向の傾きφ、光源と表示素子の間の距離ｌ及び光源とスクリーンの間の距離Ｌであるものとし、レンズ駆動部から出力されるレンズの位置情報は、レンズの水平方向の移動量Ｌｘ及び垂直方向の移動量Ｌｙであるものとし、前記キーストン補正部では、表示素子上の画素位置（ｘ，ｙ）とスクリーン上の表示位置（Ｘ，Ｙ）とが以下の式（１）の関係を有することを用いてキーストン補正による画像処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３記載のプロジェクタである。
2006074593.tif 000005
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、制御部は、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断する手段を具備し、レンズの移動量が限界値に達している場合にのみキーストン補正に用いるパラメータを変更する内容のキーストン調整用信号の入力を受付けてキーストン補正部に出力するようにしたので、レンズシフトによる補正を優先的に使用できるようにし、レンズの移動量が限界に達した場合に初めてキーストン補正を行うことができるようになっているため、画質の劣化の少ない補正を行うことが可能となる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、制御部において、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断し、限界値に達している場合には前記キーストン補正部からの出力を選択し、限界値に達していない場合には入力映像信号を選択するようにしたので、レンズシフトによる補正を優先的に使用できるようにし、レンズの移動量が限界に達した場合に初めてキーストン補正を行うことができるようになっているため、画質の劣化の少ない補正を行うことが可能となる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、制御部は、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断する手段を具備し、レンズの移動量が限界値に達していない状態において、キーストン補正に用いるパラメータを変更する内容のキーストン調整用信号が入力された場合には、レンズの移動量が限界値に達していないことを通知する信号を出力する手段を具備してなるようにしたので、レンズシフトによる補正がまだ可能であることをユーザに対して通知することが可能となる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、キーストン補正部では、表示素子上の画素位置（ｘ，ｙ）とスクリーン上の表示位置（Ｘ，Ｙ）とが式（１）の関係を有することを用いてキーストン補正による画像処理を行うことができるため、従来技術の課題を解消し、キーストン補正を行って正常なアスペクト比となる長方形に補正した後に、レンズシフト機能によって映像を平行移動させても、正常なアスペクト比を保ったまま平行移動を行うことが可能となり、また、投射角度が大きくなっても適切なキーストン補正を行うことができる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、キーストン補正部では、表示素子上の画素位置（ｘ，ｙ）とスクリーン上の表示位置（Ｘ，Ｙ）とが式（１）の関係を有することを用いてキーストン補正による画像処理を行うことができるため、従来技術の課題を解消し、キーストン補正を行って正常なアスペクト比となる長方形に補正した後に、レンズシフト機能によって映像を平行移動させても、正常なアスペクト比を保ったまま平行移動を行うことが可能となり、また、投射角度が大きくなっても適切なキーストン補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明によるプロジェクタは、入力された映像信号に対してキーストン補正による画像処理を行うキーストン補正部と、このキーストン補正部からの出力信号に基づいて映像を表示する表示素子と、この表示素子に表示された映像を光源からの光を用いてスクリーンに対して投射する投射レンズと、この投射レンズを移動させるとともにレンズの位置情報を出力するレンズ駆動部と、キーストン補正に用いるパラメータ及び前記レンズ駆動部から入力されたレンズの位置情報とを前記キーストン補正部に出力する制御部とを具備し、キーストン補正に用いるパラメータは、投射角度の上下方向の傾きθ、投射角度の左右方向の傾きφ、光源と表示素子の間の距離ｌ及び光源とスクリーンの間の距離Ｌであるものとし、レンズ駆動部から出力されるレンズの位置情報は、レンズの水平方向の移動量Ｌｘ及び垂直方向の移動量Ｌｙであるものとし、キーストン補正部では、表示素子上の画素位置（ｘ，ｙ）とスクリーン上の表示位置（Ｘ，Ｙ）とが以下の式（１）の関係を有することを用いてキーストン補正による画像処理を行うようにし、さらに、前記制御部は、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断する手段を具備し、レンズの移動量が限界値に達していない状態において、キーストン補正に用いるパラメータを変更する内容のキーストン調整用信号が入力された場合には、レンズの移動量が限界値に達していないことを通知する信号を出力する手段を具備してなるようにしたことを特徴とするプロジェクタである。
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以下、図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すのは、本発明によるプロジェクタ１０の構成を示したブロック図である。この図１において、映像信号入力端子１１から入力された映像信号は、キーストン補正部１２に入力されて必要な画像処理を行った後に後段の表示素子１３に出力され、表示素子１３では画素毎に前記キーストン補正部１２の画像処理で指示された表示部分を点灯させて、この表示素子１３に表示された映像を、図示しない光源と投射レンズ１４とによってスクリーン１５に投射して映像を表示させる。
【００２５】
また、本発明によるプロジェクタ１０は、キーストン補正機能、レンズシフト機能及びズーム機能とを備えたものであり、これらの補正を行う場合には、別途ユーザが操作することで補正を行うが、レンズシフトを行うためのユーザの操作に伴ってレンズシフト調整用信号入力端子１６からレンズシフト調整用信号が制御部１７に入力され、キーストン補正を行うためのユーザの操作に伴ってキーストン調整用信号入力端子１９からキーストン調整用信号が制御部１７に入力される。この制御部１７では、キーストン補正を行うためにユーザが行った操作によって変更されたパラメータをキーストン補正部１２に反映させる制御を行い、また、レンズシフトを行うためにユーザが行った操作によってレンズ駆動指示を後述するレンズ駆動部１８に出力し、このレンズ駆動部１８からの実際のレンズ位置情報をパラメータの１つとしてキーストン補正部１２に反映させる制御を行う。レンズ駆動部１８では、前記制御部１７からのレンズ駆動指示に従って投射レンズ１４の位置を駆動させて変更する。変更後のレンズ位置は即座に制御部１７に入力される。
【００２６】
前記制御部１７において制御するパラメータのうち、レンズシフト機能を使用した場合にレンズ駆動部１８から入力されるレンズ位置情報のパラメータについて詳しく説明する。図３において、光源からの光がスクリーンを設けた平面に対して垂直に投射される軸をｚ軸としてとり、表示素子１３のある平面をｘ−ｙ平面とし、スクリーンのある平面をＸ−Ｙ平面とする。投射レンズ１４が原点位置にある場合には、表示素子１３の中心ｏがｘ−ｙ座標の中心に重なっているものとすると、レンズシフト機能を使用すると、図３に示すように、表示素子１３の中心ｏが移動することとなる。このときの中心ｏのｘ方向への移動量をＬｘとし、ｙ方向への移動量をＬｙとする。このＬｘとＬｙとがレンズシフト機能に関するパラメータであり、レンズシフトを行うためのユーザの操作に伴ってレンズシフト調整用信号入力端子１６からレンズシフト調整用信号が制御部１７に入力されると、制御部１７ではレンズ駆動部１８にレンズ駆動指示を出し、このレンズ駆動指示に従ってレンズ駆動部１８でレンズの位置が変更されると、即座にこのＬｘとＬｙとがレンズ位置情報として制御部１７に入力される。
【００２７】
次に、前記制御部１７において制御するパラメータのうち、キーストン補正を行うためのユーザの操作に伴ってキーストン調整用信号入力端子１９からキーストン調整用信号として制御部１７に入力されるパラメータについて詳しく説明する。ここで、キーストン補正を行う必要があるということは、スクリーンに対して何れか斜めの方向から映像を投射しているということであり、スクリーンに対する投射角度が明確になればキーストン補正を的確に行うことができる。図４（ａ）に示すように、スクリーンの正面にプロジェクタ１０を配置した場合を基準として、プロジェクタを垂直方向に移動させた状態でスクリーンに映像を投射する場合に生じる投射角度（上下方向の傾き）をθとする。また、図４（ｂ）に示すように、スクリーンの正面にプロジェクタ１０を配置した場合を基準として、プロジェクタを水平方向に移動させた状態でスクリーンに映像を投射する場合に生じる投射角度（左右方向の傾き）をφとする。このθとφとがキーストン補正に関するパラメータとして制御部１７に入力される。ただし、投射角度θ及びφは、ユーザが歪んだ映像を見ながら調整を行って正しいアスペクト比になったと判断した際の調整量から決定される。
【００２８】
前記キーストン補正部１２には、前述のキーストン補正機能に関するパラメータである投射角度θ及びφと、レンズシフト機能に関するパラメータであるレンズ移動量ＬｘとＬｙとが入力される。また、図３に示すように、光源から表示素子１３を含むｘ−ｙ平面までの距離をｌとし、光源からスクリーン１５を含むＸ−Ｙ平面までの距離をＬとし、これらのｌ及びＬの値もパラメータとしてキーストン補正部１２に入力される。Ｌの値は、距離センサを設けて自動的に測定するようにしたり、任意に設定可能にしたり、或いは、一般に使用される距離を想定した定数としてもよい。また、ｌの値は、ズームによって変化するパラメータであり、表示素子の大きさ、スクリーン上での画像の大きさ及びスクリーンまでの距離Ｌの値とを用いて、以下の式（２）から求めることができる。
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【００２９】
次に、このキーストン補正部１２における画像処理の流れについて説明する。図３のｘ−ｙ平面における表示素子１３上の任意の画素の座標（ｘ，ｙ）が、Ｘ−Ｙ平面におけるスクリーン１５上の（Ｘ，Ｙ）点に投射されるとすると、これらの（ｘ，ｙ）と（Ｘ，Ｙ）の関係は、前述の入力されたパラメータθ、φ、Ｌｘ、Ｌｙ、ｌ及びＬを用いて以下のように表すことができる。
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【００３０】
上記の式（１）によれば、表示素子１３上の任意の画素（ｘ，ｙ）がスクリーン１５上のどの場所に投射されるかを演算することができる。よってこの式（１）を用いて、先ず、ｘ−ｙ平面における表示素子１３の４頂点がスクリーン１５上に投射されたときの座標を算出する。スクリーン１５に対して斜めに投射されている場合には、この表示素子１３の４頂点はＸ−Ｙ平面におけるスクリーン１５上で四角形を形成する。この四角形の中には、図５の（ｂ）〜（ｉ）における破線で示すように、正常なアスペクト比となる長方形の領域を選択することができ、この選択した正常なアスペクト比となる長方形の４頂点について、今度は上記の式（１）から逆算して、長方形の４頂点の表示素子１３上における座標を求める。このようにして求めた表示素子１３上の４点は四角形を形成しており、この歪んだ四角形内に収まるように入力映像信号を変形処理して、この逆に歪んだ四角形を投射することで、スクリーン１５上に正常なアスペクト比となる長方形として映像を表示することができる。
【００３１】
このように、映像信号入力端子１１から入力された映像信号は、キーストン補正部１２において上記の式（１）で示した関係に基づいて、表示素子１３上のどの画素を点灯させるかが決定される。式（１）には、画像処理による補正であるキーストン補正に関するパラメータθ、φと、光学系による補正であるレンズシフト機能に関するパラメータＬｘ、Ｌｙ及びズーム機能に関するパラメータｌ、Ｌとが全て反映されており、これらの補正の何れかを行った場合には、その補正に関するパラメータが制御部１７を介して即座にキーストン補正部１２の式（１）に反映される。
【００３２】
このように、本発明においては、上述の式（１）に全ての補正機能に関するパラメータを反映させたので、キーストン補正とレンズシフト機能による補正との両者を併用したとしても、正常なアスペクト比となる長方形に補正することができる。また、特許文献１における演算式と異なり２次曲線の特性とはならないため、投射角度の大小に関係なく適切な補正を常に行うことができる。
【００３３】
また、レンズシフト機能による補正可能範囲（角度）とキーストン補正機能による補正可能範囲（角度）とがそれぞれ設定されていても、これらの機能が互いに独立している場合には、これらを両方使用しても補正可能範囲は角度の和とはならず、もっと狭い範囲でしか使用できなかったが、本発明においては、式（１）に全ての補正機能に関するパラメータを反映させて補正機能の整合をとったので、補正可能範囲は角度の和に略一致した角度まで補正可能となっている。
【実施例２】
【００３４】
前記実施例１のようにプロジェクタ１０を構成することで、画像処理による補正手段であるキーストン補正と光学系による補正手段であるレンズシフトとの整合をとることができるようになったが、前述の通り、キーストン補正はある程度の画質の劣化を伴うのに対して、レンズシフトによる補正は画質の劣化が少なく、可能な限りレンズシフトによる補正を優先して使用することが望ましい。よって、この実施例２では、図２のようにプロジェクタ２０を構成して、レンズシフトによる補正が限界まで行われた後でなければキーストン補正を行えないようにした。なお、図２において図１と同一の構成のものには同一番号を付し、以下説明を省略する。
【００３５】
図２において、選択部２１には、映像信号入力端子１１からの映像信号と、映像信号入力端子１１からの映像信号にキーストン補正部１２において画像処理を行った出力信号とが入力され、また、制御部２２から入力された２つの信号のうち一方の出力を選択するための信号が入力される。制御部２２では、入力されたレンズの位置情報からレンズの移動量が限界値に達しているか否かを判断し、限界値に達している場合には前記キーストン補正部からの出力を選択し、限界値に達していない場合には前記入力映像信号を選択するための信号を前記選択部に出力し、選択部２１においては、レンズの移動量が限界値以下である場合の選択信号が入力されると、映像信号そのものを後段の表示素子１３に出力し、レンズの移動量が限界値に達している場合の選択信号が入力されると、キーストン補正部１２の出力を後段の表示素子１３に出力する。
【００３６】
このような構成とすることで、レンズシフトによる補正が限界値に達しない限り、キーストン補正を行うことができず、或いは、行ったとしてもこれをスクリーン１５上の映像表示に反映させることができない構成となっており、ユーザは画質の劣化の少ない補正方法であるレンズシフトによる補正を優先的に使用することができる。なお、この実施例２においては、選択部２１を設けて出力を選択するようにしたが、この選択部２１を設けずとも、図１の構成における制御部１７において、レンズ移動量Ｌｘ及びＬｙが限界値であるか否かを判別し、限界値に達した場合のみ、制御部２２に対するキーストン調整用信号入力端子１９からのキーストン調整用信号の入力を受付けて、この受付けたキーストン補正に関するパラメータとしてのθ及びφ等をキーストン補正部１２に出力するようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００３７】
前記実施例２においては、レンズシフトによる補正が限界値に達しない限りキーストン補正による補正の効果を映像に反映させることができない構成となっていたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、レンズシフトによる補正が限界値に達していない状態でキーストン補正を行おうとした場合には、ユーザに対して注意を促すような構成にしてもよい。この場合には、レンズ移動量Ｌｘ及びＬｙが限界値であるか否かを制御部１７（２２）で判断し、限界値でない状態でキーストン補正を行おうとした場合には、制御部１７（２２）からの指令で操作用の液晶表示部分などに表示を行うことで、ユーザに対して注意を促すなどの方法を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるプロジェクタ１０の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の他の実施例によるプロジェクタ２０の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の光学系による補正に関する各種パラメータについて説明した模式図である。
【図４】（ａ）は、キーストン補正に関するパラメータである投射角度θを説明した模式図であり、（ｂ）は、キーストン補正に関するパラメータである投射角度φを説明した模式図である。
【図５】スクリーンに対して斜め方向から映像を投射した場合の画像の歪みについて説明した模式図である。
【図６】レンズシフト機能を用いて映像を平行移動する場合について説明した模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…プロジェクタ、１１…映像信号入力端子、１２…キーストン補正部、１３…表示素子、１４…投射レンズ、１５…スクリーン、１６…レンズシフト調整用信号入力端子、１７…制御部、１８…レンズ駆動部、１９…キーストン調整用信号入力端子、２０…プロジェクタ、２１…選択部、２２…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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