(57)【要約】【課題】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。【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。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【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投影装置。
【請求項２】
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のゲイン補正を行い、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、前記合成パターンの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。
【発明の詳細な説明】
【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や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が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で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をカメラで撮影し、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を投射するため、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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４３５６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１１６９３号公報
【発明の概要】
【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、動画の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】
【図１】液晶プロジェクタ１００の全体の構成を示す図である。
【図２】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３】画像処理部１４０の内部構成を示した図である。
【図４】階調置換部１４６の階調置換例を示した図である。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】ゲイン調整部１９８のゲイン処理例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【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の処理手順を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、例えば画像処理用の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の画素の液晶に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や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をＯＳＤ画像として送信し、投影中の画像に対して、このＯＳＤ画面を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の変換処理を行う。
【００５２】
メモリ制御部１４２は、ＩＰ変換や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のメモリアドレスの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次元座標情報を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や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のベースとなる基準クロックをカウントして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を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頂点の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の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。
【符号の説明】
【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
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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