(57)【要約】【課題】画像データをフレームメモリーに書き込んで処理をする場合の遅延を短縮する。【解決手段】画像処理部２５が備える入力部２５２は、入力画像データＤのフレームをフレームメモリー２７に書き込む。フレーム補間部２５３は、フレームメモリー２７から処理対象のフレームを読み出して出力する。カウンター２５８は、入力部２５２がフレームメモリー２７に書き込んだラインの数をカウントする。フレーム補間部２５３は、カウンター２５８のカウント値に基づくタイミングでフレームメモリー２７の処理対象のフレームの読み出しを開始する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づき画像を表示する表示装置であって、
入力画像データのフレームをメモリーに書き込む書込部と、
前記メモリーから処理対象のフレームを読み出して出力する読出部と、
前記書込部が前記メモリーに書き込んだラインの数をカウントするカウンターと、
前記読出部により出力されるフレームの画像を表示する表示部と、を備え、
前記読出部は、前記カウンターのカウント値に基づくタイミングで前記メモリーの前記処理対象のフレームの読み出しを開始すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項２】
予め設定された値を保持する保持部を備え、
前記読出部は、前記カウンターのカウント値が前記保持部により保持された値に達すると、前記メモリーからの読み出しを開始すること、を特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記カウンター及び前記保持部を備え、前記画像データの垂直同期信号および水平同期信号が入力される読出制御部を備えること、を特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記読出制御部は、前記書込部の前記メモリーへの書き込み、および、前記読出部の前記メモリーからの読み出しを制御すること、を特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記保持部により保持される値を設定する設定部を備えること、を特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記読出部は、前記メモリーから読み出した画像データを前記入力画像データのフレームレートとは異なるフレームレートで出力し、
前記保持部の値は、前記入力画像データのフレームレートと前記読出部が出力するフレームレートに基づいて定められること、を特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記読出部は、出力するフレームレートを規定する複数の変換モードのうち、１の変換モードに対応したフレームレートで画像データを出力すること、を特徴とする請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
前記変換モードは前記入力画像データのフレームレートと前記読出部が出力するフレームレートとの組み合わせに対応し、
前記入力画像データのフレームレートによって実行可能な前記変換モードが限られること、を特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記変換モードは、前記入力画像データのフレームレート及び前記読出部が出力するフレームレートに基づいて決定されること、を特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項１０】
画像データに基づき画像を表示する表示装置であって、
入力画像データのフレームをメモリーに書き込む書込部と、
前記メモリーから、処理対象のフレームを所定のタイミングで読み出して出力する読出部と、
前記所定のタイミングを設定するタイミング設定部と、
前記読出部により出力されるフレームの画像を表示する表示部と、を備えること、を特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記タイミング設定部は、前記所定のタイミングに対応する垂直方向のライン数を設定すること、を特徴とする請求項１０記載の表示装置。
【請求項１２】
前記タイミング設定部は、前記入力画像データの入力フレームレート及び前記読出部が出力する出力フレームレートに基づき前記所定のタイミングを設定すること、を特徴とする請求項１０または１１記載の表示装置。
【請求項１３】
入力画像データのフレームをメモリーに書き込む書込部と、
前記メモリーから処理対象のフレームを読み出して出力する読出部と、
前記書込部が前記メモリーに書き込んだラインの数をカウントするカウンターと、を備え、
前記読出部は、前記カウンターのカウント値に基づくタイミングで前記メモリーの前記処理対象のフレームの読み出しを開始すること、
を特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
画像データに基づき画像を表示する表示方法であって、
入力画像データのフレームをメモリーに書き込む書込ステップと、
前記メモリーから処理対象のフレームを読み出して出力する読出ステップと、
出力される画像データに基づき画像を表示するステップと、を有し、
前記書込ステップで前記メモリーに書き込んだラインの数をカウントし、
カウント値に基づくタイミングで、前記読出ステップの前記メモリーの前記処理対象のフレームの読み出しを開始すること、
を特徴とする表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、画像処理装置、及び、表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクター等の表示装置において、入力画像データをフレームメモリーに書き込み、その後、フレームメモリーから画像データを読み出して処理を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、例えば段落００２９に記載されたように、フレームメモリーに書き込まれた２つの画像フレームを読み出して、その中間フレームを生成することによってフレーム補間を行い、入力画像データより高いフレームレートで画像を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５８７８５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、入力画像データをフレームメモリーに書き込んで処理をする場合には、処理対象のフレームの書き込みが完了してから、画像データを読み出して処理を行う。このため、フレームの入力が開始されてからフレームの読み出しを開始するまで、少なくとも１フレーム分の遅延を生じていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、画像データをフレームメモリーに書き込んで処理をする場合の遅延を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、画像データに基づき画像を表示する表示装置であって、入力画像データのフレームをメモリーに書き込む書込部と、前記メモリーから処理対象のフレームを読み出して出力する読出部と、前記書込部が前記メモリーに書き込んだラインの数をカウントするカウンターと、前記読出部により出力されるフレームの画像を表示する表示部と、を備え、前記読出部は、前記カウンターのカウント値に基づくタイミングで前記メモリーの前記処理対象のフレームの読み出しを開始すること、を特徴とする。
本発明によれば、フレームの読み出しを開始するタイミングを、複雑な制御を伴わない方法で制御できるので、例えばメモリーへのフレームの書き込みが完了するタイミングに制限されずに読み出しを開始できる。このため、画像データが入力されてから読み出しを開始するまでの遅延を短縮できる。
【０００６】
また、本発明は、上記表示装置において、予め設定された値を保持する保持部を備え、前記読出部は、前記カウンターのカウント値が前記保持部により保持された値に達すると、前記メモリーからの読み出しを開始すること、を特徴とする。
本発明によれば、カウンターのカウント値が保持された値に達することで、メモリーからのフレームの読み出しを開始するので、フレームの読み出し開始のタイミングを容易に制御できる。
【０００７】
また、本発明は、上記表示装置において、前記カウンター及び前記保持部を備え、前記画像データの垂直同期信号および水平同期信号が入力される読出制御部を備えること、を特徴とする。
本発明によれば、フレームの書き込みを行うために入力される垂直同期信号および水平同期信号を利用して、フレームの読み出し開始のタイミングを容易に制御できる。
【０００８】
また、本発明は、上記表示装置において、前記保持部により保持される値を設定する設定部を備えること、を特徴とする。
本発明によれば、フレームの読み出し開始のタイミングを任意に設定および変更できる。
【０００９】
また、本発明は、上記表示装置において、前記読出制御部は、前記書込部の前記メモリーへの書き込み、および、前記読出部の前記メモリーからの読み出しを制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、メモリーへのフレームの書き込みと読み出しを容易に制御できる。
【００１０】
また、本発明は、上記表示装置において、前記読出部は、前記メモリーから読み出した画像データを前記入力画像データのフレームレートとは異なるフレームレートで出力し、前記保持部の値は、前記入力画像データのフレームレートと前記読出部が出力するフレームレートに基づいて定められること、を特徴とする。
本発明によれば、フレームをメモリーに書き込んでフレームレート変換を行う場合に、フレームの読み出しを開始するタイミングを、変換後のフレームレートに適したタイミングにすることができる。
【００１１】
また、本発明は、上記表示装置において、前記読出部は、出力するフレームレートを規定する複数の変換モードのうち、１の変換モードに対応したフレームレートで画像データを出力すること、を特徴とする。
本発明によれば、出力する画像データのフレームレート、及び、フレームの読み出しを開始するタイミングを、適切に設定できる。
【００１２】
また、本発明は、上記表示装置において、前記変換モードは前記入力画像データのフレームレートと前記読出部が出力するフレームレートとの組み合わせに対応し、前記入力画像データのフレームレートによって実行可能な前記変換モードが限られること、を特徴とする。
本発明によれば、入力画像データのフレームレートに適した変換モードを選択できる。
【００１３】
また、本発明は、上記表示装置において、前記変換モードは、前記入力画像データのフレームレート及び前記読出部が出力するフレームレートに基づいて決定されること、を特徴とする。
本発明によれば、出力する画像データのフレームレート、及び、入力画像データのフレームレートに合わせて、変換モードを設定して、フレームの読み出しを開始するタイミングを適切に設定できる。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明は、画像データに基づき画像を表示する表示装置であって、入力画像データのフレームをメモリーに書き込む書込部と、前記メモリーから、処理対象のフレームを所定のタイミングで読み出して出力する読出部と、前記所定のタイミングを設定するタイミング設定部と、前記読出部により出力されるフレームの画像を表示する表示部と、を備えること、を特徴とする。
本発明によれば、画像データをメモリーから読み出すタイミングを制御することにより、画像データが入力されてから読み出しを開始するまでの遅延を短縮できる。
【００１５】
また、本発明は、上記表示装置において、前記タイミング設定部は、前記所定のタイミングに対応する垂直方向のライン数を設定すること、を特徴とする。
本発明によれば、垂直方向のライン数を利用することにより、画像データをメモリーから読み出すタイミングを正確に設定し、制御できる。
【００１６】
また、本発明は、上記表示装置において、前記タイミング設定部は、前記入力画像データの入力フレームレート及び前記読出部が出力する出力フレームレートに基づき前記所定のタイミングを設定すること、を特徴とする。
本発明によれば、入力画像データのフレームレートと出力する画像データのフレームレートとに対応するように、画像データをメモリーから読み出すタイミングを適切に設定および制御することができ、画像データの遅延を短縮できる。
【００１７】
また、上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、入力画像データのフレームをメモリーに書き込む書込部と、前記メモリーから処理対象のフレームを読み出して出力する読出部と、前記書込部が前記メモリーに書き込んだラインの数をカウントするカウンターと、を備え、前記読出部は、前記カウンターのカウント値に基づくタイミングで前記メモリーの前記処理対象のフレームの読み出しを開始すること、を特徴とする。
本発明によれば、フレームの読み出しを開始するタイミングを、複雑な制御を伴わない方法で制御できるので、例えばメモリーへのフレームの書き込みが完了するタイミングに制限されずに読み出しを開始できる。このため、画像データが入力されてから読み出しを開始するまでの遅延を短縮できる。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明は、画像データに基づき画像を表示する表示方法であって、入力画像データのフレームをメモリーに書き込む書込ステップと、前記メモリーから処理対象のフレームを読み出して出力する読出ステップと、出力される画像データに基づき画像を表示するステップと、を有し、前記書込ステップで前記メモリーに書き込んだラインの数をカウントし、カウント値に基づくタイミングで、前記読出ステップの前記メモリーの前記処理対象のフレームの読み出しを開始すること、を特徴とする。
本発明によれば、フレームの読み出しを開始するタイミングを、複雑な制御を伴わない方法で制御できるので、例えばメモリーへのフレームの書き込みが完了するタイミングに制限されずに読み出しを開始できる。このため、画像データが入力されてから読み出しを開始するまでの遅延を短縮できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、画像データが入力されてから読み出しを開始するまでの遅延を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係るプロジェクターのブロック図である。
【図２】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】フレームメモリーへの画像データの書き込みと読み出しの動作を示すタイミングチャートである。
【図４】フレームレート変換のモードを模式的に示す図である。
【図５】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明を適用した実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係るプロジェクター１のブロック図である。
プロジェクター１（表示装置）は、パーソナルコンピューターや各種映像プレーヤー等の外部の画像供給装置３に接続され、この画像供給装置３から入力される入力画像データＤに基づく画像を対象物体に投射する装置である。画像供給装置３としては、ビデオ再生装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）再生装置、テレビチューナー装置、ＣＡＴＶ（Cable television）のセットトップボックス、ビデオゲーム装置等の映像出力装置、パーソナルコンピューター等が挙げられる。また、対象物体は、建物や物体など、一様に平らではない物体であってもよいし、スクリーンＳＣや、建物の壁面等の平らな投射面を有するものであってもよい。本実施形態では平面のスクリーンＳＣに投射する場合を例示する。
【００２２】
プロジェクター１は、画像供給装置３に接続するインターフェイスとして、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部２４を備える。
Ｉ／Ｆ部２４には、例えば、デジタル映像信号が入力されるＤＶＩインターフェイス、ＵＳＢインターフェイス、ＬＡＮインターフェイス等を用いることができる。また、Ｉ／Ｆ部２４には、例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等のコンポジット映像信号が入力されるＳ映像端子、コンポジット映像信号が入力されるＲＣＡ端子、コンポーネント映像信号が入力されるＤ端子等を用いることができる。さらに、Ｉ／Ｆ部２４には、ＨＤＭＩ（登録商標）規格に準拠したＨＤＭＩコネクター等の汎用インターフェイスを用いることができる。また、Ｉ／Ｆ部２４は、アナログ映像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換回路を有し、ＶＧＡ端子等のアナログ映像端子により画像供給装置３に接続される構成としてもよい。なお、Ｉ／Ｆ部２４は、有線通信によって画像信号の送受信を行ってもよく、無線通信によって画像信号の送受信を行ってもよい。
Ｉ／Ｆ部２４は、画像供給装置３から入力されるデジタル画像データまたはアナログ画像信号に基づき、入力画像データＤを画像処理部（画像処理装置）２５に出力する。画像供給装置３からデジタル画像データが入力される場合、Ｉ／Ｆ部２４は、このデジタル画像データをパススルーして、入力画像データＤを画像処理部２５に出力してもよい。
【００２３】
プロジェクター１は、大きく分けて光学的な画像の形成を行う表示部１０と、この表示部１０により表示する画像を電気的に処理する画像処理系とを備えている。まず、表示部１０について説明する。
【００２４】
表示部１０は、光源部１１、光変調装置１２及び投射光学系１３を備える。
光源部１１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなる光源を備えている。また、光源部１１は、光源が発した光を光変調装置１２に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよい。また、光源部１１は、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群（不図示）、偏光板、或いは光源が発した光の光量を光変調装置１２に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。
光変調装置１２は、光源部１１から射出された光を画像データに基づいて変調する変調手段に相当する。光変調装置１２は、液晶パネルを用いた構成とする。光変調装置１２は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルを備え、これら複数の画素により画像を形成し、形成した画像によって光源が発した光を変調する。光変調装置１２は、光変調装置駆動部２３によって駆動され、マトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより、画像を形成する。
投射光学系１３は、投射する画像の拡大・縮小及び焦点の調整を行うズームレンズ、フォーカスの調整を行うフォーカス調整機構等を備えている。投射光学系１３は、光変調装置１２で変調された画像光を対象物体に投射して結像させる。
【００２５】
表示部１０には、光源駆動部２２及び光変調装置駆動部２３が接続されている。
光源駆動部２２は、制御部３０の制御に従って光源部１１が備える光源を駆動する。光変調装置駆動部２３は、制御部３０の制御に従って、後述する画像処理部２５から入力される画像信号に従って光変調装置１２を駆動し、液晶パネルに画像を描画する。
【００２６】
プロジェクター１の画像処理系は、プロジェクター１を制御する制御部３０を中心に構成される。プロジェクター１は、制御部３０が処理するデータや制御部３０が実行する制御プログラムを記憶した記憶部５４を備える。また、プロジェクター１は、リモコン５による操作を検出するリモコン受光部５２を備え、操作パネル５１及びリモコン受光部５２を介した操作を検出する入力処理部５３を備えている。
【００２７】
記憶部５４は、フラッシュメモリー、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリーである。
制御部３０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成される。制御部３０は、ＣＰＵによって、ＲＯＭに記憶した基本制御プログラム、及び、記憶部５４に記憶された制御プログラムを実行することにより、プロジェクター１を制御する。
制御部３０は、光源駆動部２２、光変調装置駆動部２３及び画像処理部２５を制御して、入力画像データＤに基づく画像を対象物体に投射させる。また、制御部３０は、画像処理部２５を制御して、表示部１０により投射する画像に関する各種処理を実行させる。
【００２８】
プロジェクター１の本体には、ユーザーが操作を行うための各種スイッチ及びインジケーターランプを備えた操作パネル５１が配置されている。操作パネル５１は、入力処理部５３に接続されている。入力処理部５３は、制御部３０の制御に従い、プロジェクター１の動作状態や設定状態に応じて操作パネル５１のインジケーターランプを適宜点灯或いは点滅させる。操作パネル５１のスイッチが操作されると、操作されたスイッチに対応する操作信号が入力処理部５３から制御部３０に出力される。
また、プロジェクター１は、ユーザーが使用するリモコン５を有する。リモコン５は各種のボタンを備えており、これらのボタンの操作に対応して赤外線信号を送信する。プロジェクター１の本体には、リモコン５が発する赤外線信号を受光するリモコン受光部５２が配置されている。リモコン受光部５２は、リモコン５から受光した赤外線信号をデコードして、リモコン５における操作内容を示す操作信号を生成し、制御部３０に出力する。
【００２９】
画像処理部２５は、制御部３０の制御に従って、Ｉ／Ｆ部２４から入力される入力画像データＤの属性を判定する。例えば、画像サイズや解像度の判定、２Ｄ（平面）画像か３Ｄ（立体）画像かの判定、３Ｄ画像である場合は画像フォーマットがサイドバイサイドかトップアンドボトムかラインバイラインかの判定、静止画像か動画像かの判定、フレームレートの判定等を行う。画像処理部２５は、入力画像データをフレーム毎にフレームメモリー２７（メモリー）に書き込み、フレームメモリー２７の画像データに対して画像処理を実行する。画像処理部２５は、処理後の画像をフレームメモリー２７から読み出して、この画像に対応するＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を生成し、光変調装置駆動部２３に出力する。
画像処理部２５が実行する処理は、例えば、解像度変換処理、デジタルズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理、台形歪み補正処理等である。また、入力画像データＤがサイドバイサイド、トップアンドボトム、ラインバイライン等の画像フォーマットを有する３Ｄ画像データである場合、画像処理部２５は、フレームシーケンシャル形式のデータへの変換を行う。
また、画像処理部２５は、入力画像データＤのフレームレートとは異なるフレームレートで光変調装置１２に描画するため、フレームレート変換処理を実行する。フレームレート変換処理では、例えば、６０Ｈｚの入力画像データＤに対し、１２０Ｈｚ（倍速駆動）や２４０Ｈｚ（４倍速駆動）への変換を行う。このフレームレート変換処理でフレームレートを高速化することにより、光変調装置１２の液晶パネルにおける描画フレーム数を高め、画像の残像感の軽減を図ることができる。
画像処理部２５は、制御部３０により指定された処理を実行し、必要に応じて、制御部３０から入力されるパラメーターを使用して処理を行う。また、上記の処理のうち複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。
【００３０】
また、プロジェクター１は、無線通信部５５を備える。無線通信部５５は、図示しないアンテナやＲＦ（Radio Frequency）回路等を備え、制御部３０の制御の下、外部の装置との間で無線通信を実行する。無線通信部５５の無線通信方式は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）、Bluetooth（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band)、赤外線通信等の近距離無線通信方式、或いは、携帯電話回線を利用した無線通信方式を採用できる。
【００３１】
図２は、画像処理部２５の構成を示す図である。理解の便宜のため、図２には光変調装置駆動部２３、Ｉ／Ｆ部２４及び制御部３０を合わせて図示する。
画像処理部２５は、フレームレートの変換処理を実行するフレームレート変換部２６を備える。フレームレート変換部２６は、入力部２５２（書込部）とフレーム補間部２５３（読出部）とを備える。また、画像処理部２５は、画像補正部２５１、処理部２５４、及びタイミングコントローラー２５５を有し、タイミングコントローラー２５５は制御部３０により制御される。
【００３２】
画像補正部２５１は、Ｉ／Ｆ部２４から入力される入力画像データＤに対し、コントラスト調整処理、ブライトネス調整処理等の各種処理を実行し、実行後の画像データＤ２を入力部２５２に出力する。
入力部２５２は、画像補正部２５１から入力される画像データＤ２をフレームメモリー２７に書き込む。入力部２５２に入力される画像データＤ２は、少なくとも、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）および水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）を伴う。入力部２５２は、垂直同期信号および水平同期信号に従って、画像データＤ２に基づきフレームメモリー２７に画像データＤ２のフレームを書き込む。図にはフレームメモリー２７に書き込まれるフレームを符号Ｆで示す。入力部２５２は、フレームＦの最上部のラインから、水平同期信号に従って１ラインずつフレームメモリー２７に書き込み（描画）を行う。
【００３３】
フレーム補間部２５３は、フレームメモリー２７に書き込まれた画像データを、フレーム毎に読み出す。フレーム補間部２５３は、読み出したフレームをもとに、中間フレームを生成して、画像データＤ２のフレームレートよりも高いフレームレートで、画像データＤ３を出力する。画像データＤ３のフレームレートは、画像データＤ２のフレームレートに対応して、予め設定される。また、フレーム補間部２５３は、変換後のフレームレートに対応する垂直同期信号を生成し、画像データＤ３とともに出力する。
処理部２５４は、フレーム補間部２５３から出力される画像データＤ３に対して、各種処理を実行する。処理部２５４は、上述した解像度変換処理、デジタルズーム処理、輝度補正処理、幾何補正処理等の各種処理を実行する処理モジュールである。処理部２５４は、上記の処理のうちのいずれか１以上を実行する。上記の複数の処理に対応して、画像処理部２５が複数の処理部を備えた構成とすることも勿論可能であるが、ここでは理解の便宜のため、一つの処理部２５４を図示する。
【００３４】
処理部２５４は、画像データＤ３に対する処理を行った後、処理後の画像データに基づいてＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を生成し、光変調装置駆動部２３に出力する。
【００３５】
タイミングコントローラー２５５（読出制御部）は、フレームレート変換部２６が備える入力部２５２がフレームＦをフレームメモリー２７に書き込むタイミング、及び、フレーム補間部２５３がフレームＦを読み出すタイミングを制御する。
図２に示すように、タイミングコントローラー２５５は、入力部２５２の書き込み動作を制御する書込タイミング生成部２５６、および、フレーム補間部２５３の読み出し動作を制御する読出タイミング生成部２５７を備える。読出タイミング生成部２５７（タイミング設定部）は、カウンター２５８およびレジスター２５９（保持部）を備える。
書込タイミング生成部２５６および読出タイミング生成部２５７には、入力画像データＤの垂直同期信号および水平同期信号が入力される。書込タイミング生成部２５６は、入力される垂直同期信号および水平同期信号に従って、入力部２５２がフレームＦの書き込みを開始するタイミングを指定し、書き込みを実行させる。
【００３６】
読出タイミング生成部２５７が備えるカウンター２５８は、入力画像データＤの水平同期信号に同期してカウントを行う。入力部２５２は、書込タイミング生成部２５６の制御により、水平同期信号に同期して書き込みを行う。このため、カウンター２５８のカウント値は、入力部２５２がフレームメモリー２７に書き込み中のフレームのうち、すでに書き込まれたライン数を示す値とみなすことができる。
レジスター２５９は、カウンター２５８のカウント値に関する設定値を保持（記憶）する。タイミングコントローラー２５５は、カウンター２５８のカウント値が、レジスター２５９に保持されている値に達したタイミングで、フレーム補間部２５３に対して読み出し開始を指示する。タイミングコントローラー２５５は、垂直同期信号に基づき、入力部２５２が１フレーム分の書き込みを完了するタイミングでカウンター２５８のカウント値をリセットする。また、タイミングコントローラー２５５は、フレーム補間部２５３が生成する中間フレームの数、フレーム補間部２５３が生成する垂直同期信号の出力タイミング等を指定する。
【００３７】
レジスター２５９が保持する値は、制御部３０により設定される。制御部３０は、フレーム補間部２５３が生成する中間フレームの数、入力画像データＤの垂直方向のライン数に対応した設定値を、タイミングコントローラー２５５に出力し、レジスター２５９に設定する。
【００３８】
画像処理部２５は、例えば、画像処理機能を有するＳｏＣ（System-on-a-Chip）−ＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array）として構成できる。この場合、画像補正部２５１、入力部２５２、フレーム補間部２５３、処理部２５４、及びタイミングコントローラー２５５は、Ｓｏｃが搭載するＤＳＰ（Digital Signal Processor）等により実現される。また、フレームメモリー２７はＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリー素子で構成され。図２では、フレームメモリー２７が画像処理部２５に外部接続された構成を例示するが、フレームメモリー２７が、画像処理部２５を構成するＳｏＣに搭載された構成とすることも勿論可能である。
【００３９】
図３は、フレームＦの書き込み及び読み出しの動作を示すタイミングチャートである。図３（ａ）は入力画像データＤの垂直同期信号で規定されるタイミングを示し、（ｂ）は入力画像データＤの水平同期信号を示す。また（ｃ）は入力部２５２が書き込むフレームＦを示し、（ｄ）は画像データＤ３の垂直同期信号で規定されるタイミングを示し、（ｅ）はフレーム補間部２５３が出力するフレームＦを示す。
【００４０】
図３の例では、入力画像データＤのフレームレートを、例えば６０Ｈｚとし、フレーム補間部２５３が出力する画像データＤ３のフレームレートを、例えば２４０Ｈｚとする。この例では、フレーム補間部２５３はフレームレートを４倍に変換するため、３つの中間フレームを生成する。また、この例ではフレームＦの垂直方向のライン数を１２１６とする。
【００４１】
時刻ｔ０で、入力部２５２がフレームメモリー２７へのフレームＦの書き込みを開始し、１番目のフレームＦ１を書き込む。フレームＦ１の書き込みに要する時間は時間Ｗ１である。そして、フレーム補間部２５３は、時刻ｔ１でフレームＦ１の読み出し及び出力を開始する。フレーム補間部２５３がフレームＦ１の読み出しに要する時間Ｗ２は、変換後のフレームレートと入力画像データＤのフレームレートとの比から、時間Ｗ１の１／４と求められる。
【００４２】
タイミングコントローラー２５５は、フレーム補間部２５３がフレームＦ１の読み出しを終了するタイミングと、入力部２５２がフレームＦ１の書き込みを終了するタイミングとが揃うように、読み出しタイミングを決定して制御する。より詳細に定義すると、フレーム補間部２５３がフレームＦ１の読み出しを終了するタイミングは、入力部２５２がフレームＦ１の書き込みを終了するタイミングと一致するか、読み出しの終了タイミングが書き込みの終了タイミングより遅ければよい。この定義によれば、フレームＦ１の最終の画素の書き込みが、最終の画素の読み出し終了よりも早く行われるため、読み出すデータの不足を招くことがない。また、フレームＦ１の読み出しの終了タイミングは、書き込みの終了タイミングに近い方が、後述する遅延を短縮できるので、好ましい。
【００４３】
図３の例では、タイミングコントローラー２５５は、読み出しを開始する時刻ｔ１を、フレームＦ１の書き込みが完了する時刻ｔ２よりも、時間Ｗ２だけ早いタイミングとする。このため、入力部２５２にフレームＦ１の画像データＤ２が入力されてから、フレーム補間部２５３がフレームＦ１を読み出すまでの遅延は、画像データＤ２の１フレーム分よりも短い。
仮に、入力部２５２がフレームＦ１の書き込みを完了してから、フレーム補間部２５３がフレームＦ１の読み出しを開始すると、上記の遅延は、少なくとも１フレーム分、すなわち時間Ｗ１以上となる。本実施形態では、図３に例示したように、遅延を短縮できる。
【００４４】
本実施形態では、カウンター２５８およびレジスター２５９を使用して、フレーム補間部２５３が読み出しを開始するタイミングを制御する。図３の例において、レジスター２５９の値は、入力部２５２がフレームＦ１の３／４まで書き込みを行ったタイミングに相当する９１２に設定される。カウンター２５８は、フレームＦ１の水平同期信号に同期して、入力部２５２が書き込みを開始するとともにカウントを開始する。時刻ｔ１で、カウンター２５８のカウント値が、レジスター２５９の値である９１２に達すると、タイミングコントローラー２５５からフレーム補間部２５３に読み出し開始が指示される。これにより、フレーム補間部２５３は時刻ｔ１から読み出しを開始し、時刻ｔ２でフレームＦ１の読み出しを終了する。
【００４５】
フレーム補間部２５３は、フレームＦ１の読み出しを完了した後、フレームＦ１をもとに中間フレームＦ１´を生成して出力する。フレーム補間部２５３は、３つの中間フレームを補間した後、時刻ｔ３で２番目のフレームＦ２の読み出しを開始する。フレームＦ２の読み出しを開始するタイミングは、上述のように、読み出し終了がフレームＦ２の書き込み終了と一致または近いタイミングとなるように、制御される。その後のフレームについても、入力部２５２及びフレーム補間部２５３は同様に書き込み、及び読み出しを行う。
【００４６】
フレーム補間部２５３が中間フレームＦ１´、Ｆ２´、Ｆ３´を生成する方法は、周知のフレーム補間技術を採用できる。例えば、フレーム補間部２５３は、フレームメモリー２から読み出したフレームＦのデータを複製して中間フレームを作成しても良い。この場合、中間フレームＦ１′、Ｆ２′及びＦ３′は、それぞれフレームＦ１、Ｆ２及びＦ３を複製して生成される。またフレーム補間部２５３は、前後のフレームに基づいて中間フレームを作成しても良い。例えば、フレーム補間部２５３は、フレームＦ１、Ｆ２の２つのフレームのデータをもとに補間演算を行って中間フレームＦ２´を生成することができる。また、図中に符号´を付して示す中間フレームは同一でなくてもよく、例えば３つの中間フレームＦ１´が異なるデータであってもよい。
【００４７】
このように、フレーム補間部２５３はフレームメモリー２７からフレームＦのデータを読み出して、垂直同期信号とともに、画像データＤ３を出力し、画像データＤ２の入力に対する画像データＤ３の遅延を、画像データＤ２の１フレームよりも短縮できる。従って、Ｉ／Ｆ部２４に入力画像データが入力されてから、表示部１０により画像が表示されるまでの遅延を短縮できる。タイミングコントローラー２５５は、カウンター２５８およびレジスター２５９を用いることで、簡易に、かつ性格に、フレーム補間部２５３の読み出しのタイミングを制御できる。
【００４８】
制御部３０は、タイミングコントローラー２５５を制御して、入力画像データＤのフレームレート、画像データＤ３のフレームレート、および、入力画像データＤの垂直方向のライン数に基づき、レジスター２５９の値を決定し、設定する。
図４は、フレームレート変換のモードを模式的に示す図である。
画像処理部２５がフレームレートを変換する動作モードである変換モードは、例えば図４に示すように予め設定されている。変換モードの設定に関するデータは、制御部３０を構成するＲＯＭ、または記憶部５４に記憶される。
【００４９】
変換モード１は、入力画像データＤのフレームレートが６０Ｈｚ、垂直方向のライン数が１２１６である場合に、２倍の１２０Ｈｚに変換する動作モードであり、レジスター２５９の設定値は６０８に定められる。変換モード２では、入力画像データＤ、垂直方向のライン数が１２１６である場合に、フレームレートが４倍の２４０Ｈｚに変換される。変換モード２のレジスター２５９の設定値は９１２に設定される。変換モード３は、画像データＤ２のフレームレートが２４Ｈｚ、垂直方向のライン数が１２１６である場合に、５倍の１２０Ｈｚに変換する動作モードである。変換モード３ではレジスター２５９の値は９７３に設定される。
変換モードの数および倍率は制限されないが、制御部３０は、設定された変換モード以外の倍率で変換を行わない。
【００５０】
変換モードは入力画像データＤのフレームレートと変換倍率とを定めるだけの構成としてもよい。この場合、制御部３０は、入力画像データＤの垂直方向のライン数と変換倍率とに基づいてレジスター２５９の設定値を算出すればよい。レジスター２５９の設定値Ｓは、入力画像データＤの垂直方向のライン数をＨ、変換倍率をＤとした場合に、下記式（１）で求めることができる。
Ｓ＝Ｈ×｛（Ｄ−１）÷Ｄ｝  …（１）
【００５１】
制御部３０は、入力画像データＤのフレームレートと、リモコン５や操作パネル５１の操作により指定された倍率、またはデフォルトの倍率に従って、変換モードを選択する。制御部３０は、選択した変換モードに対応するパラメーターをタイミングコントローラー２５５に出力するので、タイミングコントローラー２５５は、適切なタイミングで書き込み及び読み出しを実行させることができる。
なお、画像補正部２５１はフレームレートを変換しないので、画像データＤ２のフレームレートは、入力画像データＤと同じである。
【００５２】
図５は、プロジェクター１の動作を示すフローチャートであり、特に、フレームメモリー２７への画像データの書き込みと読み出しに関する動作を示す。
まず、画像処理部２５が、入力画像データＤのフレームレートを判定する（ステップＳ１１）。この判定は、画像補正部２５１が実行してもよいし、入力部２５２が実行してもよい。制御部３０は、画像処理部２５が判定した入力画像データＤのフレームレートを取得し、続いて、設定に従って画像データＤ３のフレームレートを判定する（ステップＳ１２）。
【００５３】
制御部３０は、入力画像データＤおよび画像データＤ３のフレームレートおよび垂直方向のライン数に対応する変換モードを、予め設定された変換モードから選択し（ステップＳ１３）、変換モードに対応する設定値をタイミングコントローラー２５５に出力する。これにより、タイミングコントローラー２５５では、レジスター２５９の値が設定される（ステップＳ１４）。
書込タイミング生成部２５６は、入力画像データＤの垂直同期信号および水平同期信号に従って、入力部２５２がフレームメモリー２７にフレームを書き込むタイミングを生成する（ステップＳ１５）。入力部２５２は、書込タイミング生成部２５６の指示に従って、垂直同期信号および水平同期信号に同期して書き込みを開始し（ステップＳ１６）、このとき、カウンター２５８はカウントを開始する。
【００５４】
読出タイミング生成部２５７は、水平同期信号が入力される毎に、カウンター２５８のカウント値とレジスター２５９の値とを比較する（ステップＳ１７）。カウンター２５８のカウント値がレジスター２５９の値に達していない場合は（ステップＳ１７；Ｎｏ）、監視を継続する。読出タイミング生成部２５７は、カウンター２５８のカウント値がレジスター２５９の値に達した場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、フレーム補間部２５３に対して読み出し開始を指示する。これにより、フレーム補間部２５３はフレームメモリー２７からフレームの読み出しを開始し、このときフレーム補間部２５３は、変換後のフレームレートに対応する垂直同期信号の出力を開始する（ステップＳ１８）。
画像処理部２５は、入力画像データＤが入力されている間、図５のステップＳ１５〜Ｓ１８の動作を繰り返し実行してもよいし、ステップＳ１１〜Ｓ１８の動作をフレーム単位で繰り返してもよい。
【００５５】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクター１は、入力部２５２、フレーム補間部２５３、およびカウンター２５８を備える。入力部２５２は、入力画像データＤのフレームを、水平ラインを単位としてフレームメモリー２７に書き込む。フレーム補間部２５３は、フレームメモリー２７から処理対象のフレームをライン単位で読み出して出力する。カウンター２５８は、入力部２５２がフレームメモリー２７に書き込んだラインの数をカウントする。また、プロジェクター１は、フレーム補間部２５３により出力されるフレームの画像を表示する表示部１０を備える。フレーム補間部２５３は、カウンター２５８のカウント値に基づくタイミングでフレームメモリー２７の処理対象のフレームの読み出しを開始する。このため、フレームの読み出しを開始するタイミングを、複雑な制御を伴わない方法で制御できるので、例えばフレームメモリー２７へのフレームの書き込みが完了するタイミングに制限されずに読み出しを開始できる。このため、画像データが入力されてから読み出しを開始するまでの遅延を短縮できる。
【００５６】
また、プロジェクター１は、予め設定された値を保持するレジスター２５９を備える。フレーム補間部２５３は、カウンター２５８のカウント値がレジスター２５９により保持された値に達すると、フレームメモリー２７からの読み出しを開始する。このため、フレームの読み出し開始のタイミングを容易に制御できる。
また、タイミングコントローラー２５５は、カウンター２５８及びレジスター２５９を備え、画像データの垂直同期信号および水平同期信号が入力されるタイミングコントローラー２５５を備える。このため、フレームの書き込みを行うために入力される垂直同期信号および水平同期信号を利用して、フレームの読み出し開始のタイミングを容易に制御できる。
【００５７】
また、制御部３０が、レジスター２５９により保持されるカウント値を設定するので、フレームの読み出し開始のタイミングを任意に設定および変更できる。
また、タイミングコントローラー２５５により、入力部２５２のフレームメモリー２７への書き込み、および、フレーム補間部２５３のフレームメモリー２７からの読み出しを容易に制御できる。
【００５８】
また、フレーム補間部２５３は、フレームメモリー２７から読み出した画像データを入力画像データＤのフレームレートとは異なるフレームレートで出力する。レジスター２５９の値は、入力画像データＤのフレームレートとフレーム補間部２５３が出力するフレームレートに基づいて定められる値である。このため、フレームをフレームメモリー２７に書き込んでフレームレート変換を行う場合に、フレームの読み出しを開始するタイミングを、変換後のフレームレートに適したタイミングにすることができる。
また、フレーム補間部２５３が出力するフレームレートを規定する複数の変換モードを有し、フレーム補間部２５３は、前期複数の変換モードから選択された変換モードに対応したフレームレートで画像データを出力する。このため、変換モードを選択することにより、フレームレートを設定でき、フレームの読み出しを開始するタイミングを、変換後のフレームレートに適したタイミングにすることができる。
また、変換モードは入力画像データＤのフレームレートとフレーム補間部２５３が出力するフレームレートとの組み合わせに対応し、入力画像データＤのフレームレートによって実行可能な変換モードが限られる。このため、入力画像データＤのフレームレートに適した変換モードを選択できる。
また、変換モードを、入力画像データＤのフレームレート及びフレーム補間部２５３が出力するフレームレートに基づいて決定することで、変換モード、及び、フレームの読み出しを開始するタイミングを適切に設定できる。
【００５９】
プロジェクター１は、入力部２５２により、入力画像データのフレームをフレームメモリー２７に書き込み、フレーム補間部２５３により、フレームメモリー２７から、処理対象のフレームを所定のタイミングで読み出して出力する。そして、所定のタイミングを設定する読出タイミング生成部２５７と、フレーム補間部２５３により出力されるフレームの画像を表示する表示部１０と、を備える。これにより、画像データをフレームメモリー２７から読み出すタイミングを制御して、画像データが入力されてから読み出しを開始するまでの遅延を短縮できる。
また、読出タイミング生成部２５７は、所定のタイミングに対応する垂直方向のライン数を設定するので、垂直方向のライン数を利用して読出タイミングを正確に設定し、制御できる。
また、読出タイミング生成部２５７は、入力画像データＤの入力フレームレート及びフレーム補間部２５３が出力する出力フレームレートに基づき所定のタイミングを設定する。このため、入力フレームレートと出力フレームレートとに対応するように、読出タイミングを適切に設定および制御することができ、画像データの遅延を短縮できる。
【００６０】
なお、上述した実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。上記実施形態では、画像処理部２５がフレームレートの変換を行う場合について説明したが、上述のように、他の各種画像処理を実行する構成としてもよい。また、画像処理部２５が実行するフレームレート変換の処理は、液晶パネルにおける残像感を軽減させることを目的とする処理に限定されない。例えば、３Ｄ画像データをプロジェクター１が投射する場合に、左目用の画像と右目用の画像とを交互に表示するフレームシーケンシャル形式を採用し、画像を見るユーザーがアクティブシャッター形式のフィルターを用いる場合に適用できる。この場合、画像処理部２５は、クロストークの防止を目的とした中間フレームの生成を行う。
【００６１】
また、上記実施形態では、光源が発した光を変調する光変調装置１２として、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型または反射型の液晶パネルを用いた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式を用いてもよい。或いは、３枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた方式、１枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせたＤＭＤ方式等により構成してもよい。光変調装置として１枚のみの液晶パネルまたはＤＭＤを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネルおよびＤＭＤ以外にも、光源が発した光を変調可能な光変調装置であれば問題なく採用できる。
【００６２】
また、上記実施形態では、スクリーンＳＣの前方から投射するフロントプロジェクション型のプロジェクター１を表示装置の一例として示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、スクリーンＳＣの背面側から投射するリアプロジェクション（背面投射）型のプロジェクターを表示装置として採用できる。また、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（陰極線管）ディスプレイ、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）等の表示装置であっても良い。
また、上記実施形態では、画像を表示するプロジェクター１が備える画像処理部２５が、本発明の画像処理装置として機能する構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。プロジェクター１を含む表示装置とは別体で構成された画像処理装置が、入力部２５２、フレーム補間部２５３及びタイミングコントローラー２５５に対応する動作を実行してもよい。
【００６３】
また、図１及び図２に示した各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、プロジェクター１の他の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…プロジェクター（表示装置）、１０…表示部、１２…光変調装置、１３…投射光学系、２０…読出制御部、２２…光源駆動部、２３…光変調装置駆動部、２５…画像処理部（画像処理装置）、２６…フレームレート変換部、２７…フレームメモリー、５４…記憶部、２５１…画像補正部、２５２…入力部（書込部）、２５３…フレーム補間部（読出部）、２５４…処理部、２５５…タイミングコントローラー（読出制御部）、２５６…書込タイミング生成部、２５７…読出タイミング生成部（タイミング設定部）、２５８…カウンター、２５９…レジスター（保持部）、ＳＣ…スクリーン。
【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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