(57)【要約】【課題】台形歪補正を行う際の画質の劣化を抑制することが可能なプロジェクタを提供する。【解決手段】拡大補正部は、画像信号処理部から入力される画像データに対して画素値の追加を行い、補正を行わない場合に比べて、投写画像Ｇａがあおり方向の反対方向（−Ｙ方向）に向かうほど拡大するような補正を施す。具体的には、液晶ライトバルブ１２に、画素領域１２ａを包含するとともにあおり方向の反対方向（−ｙ方向）に向かうほど横幅が拡大する台形状の画像形成領域１２ｉを仮想的に設定する。さらに、画像データに対して、あおり投写による拡大の程度が低い位置ほど多くの画素値を追加することにより、この画像形成領域１２ｉ内に入力画像Ｇｉを形成する。また、画素値の追加によって仮想領域１２ｖにはみ出すことになる画素値については、画像データから削除する。【選択図】図５
2008060765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
複数の画素からなる画素領域を有し、前記光源から前記画素領域に射出された光を、前記各画素の階調を規定する複数の画素値を含んだ画像データに基づいて変調する光変調装置と、
前記光変調装置から射出した変調光を拡大投写して投写面に画像を表示する投写光学系と、
あおり投写を行う場合に前記画像があおり方向に向かうほど拡大してしまう歪を補正するために、前記画像データに対して画素値の追加を行って、前記画像を、前記あおり方向の反対方向に向かうほど拡大させる第１の歪補正部と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタであって、
前記第１の歪補正部は、前記画像の前記あおり方向に沿った両端部において、前記あおり方向に向かうほど幅広の領域がマスクされるように前記画像データを補正することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプロジェクタであって、
前記第１の歪補正部は、前記画像データに追加する前記画素値を、当該画素値が対応づけられる画素の近傍の画素の画素値に応じて定めることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロジェクタであって、
あおり投写を行う場合に前記画像があおり方向に向かうほど拡大してしまう歪を補正するために、前記画像データから画素値の間引きを行って、前記画像を、前記あおり方向に向かうほど縮小させる第２の歪補正部と、
前記第１の歪補正部による補正、及び前記第２の歪補正部による補正を切り替え可能な歪補正切替部と、
をさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロジェクタであって、
外部から画像信号が入力される画像信号入力部と、
前記画像信号の種別を判定する信号判別部と、
前記画像信号に基づいて、前記画像データを生成する画像信号処理部と、
をさらに備え、
前記歪補正切替部は、前記信号判別部によって判別された前記画像信号の種別に応じて、前記第１の歪補正部による補正と前記第２の歪補正部による補正とを切り替えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロジェクタであって、
あおり投写を行う場合に、前記画像があおり方向に向かうほど拡大してしまう歪を補正するために、前記画像データから画素値の間引きを行って、前記画像を、前記あおり方向に向かうほど縮小させる第２の歪補正部をさらに備え、
前記画像データに、前記第１の歪補正部による補正、及び前記第２の歪補正部による補正を施すことにより、前記画像を、前記あおり方向の反対方向に向かうほど拡大させるとともに、前記あおり方向に向かうほど縮小させることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を投写するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の画素がマトリクス状に形成された光変調装置によって画像を形成し、当該画像をスクリーン等に投写するプロジェクタにおいて、スクリーンに対してプロジェクタを傾けた状態で投写（あおり投写）した場合に生じる投写画像の台形歪を補正可能なプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１）。このようなプロジェクタでは、光変調装置で画像を形成する際に、前記台形歪を相殺するように歪ませた画像を形成することによって、投写画像を正規の形状（矩形）で表示することが可能となっている。
【０００３】
例えば、斜め上方のスクリーンに対してあおり投写を行った場合の投写画像は、上底が下底よりも長い台形状になってしまうため、光変調装置で画像を形成する際には、上側ほど多くの画素を間引いて、上底が短い台形状の画像を形成することにより、投写画像を矩形に補正することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６１５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような台形歪補正は、画素の間引き、即ち各画素の階調を規定する画素値の間引きを行うため、本来画像が持っている階調情報の一部が失われてしまうという問題を有している。特許文献１に記載のプロジェクタでは、間引かれる画素の階調情報に応じて近傍の画素の階調情報を補正することにより、階調情報の欠落を補うようにしているが、本来よりも少ない画素で画像を表現する以上、その補正には限界があり、画質の劣化を免れることはできなかった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、台形歪補正を行う際の画質の劣化を抑制することが可能なプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクタは、光源と、複数の画素からなる画素領域を有し、前記光源から前記画素領域に射出された光を、前記各画素の階調を規定する複数の画素値を含んだ画像データに基づいて変調する光変調装置と、前記光変調装置から射出した変調光を拡大投写して投写面に画像を表示する投写光学系と、あおり投写を行う場合に前記画像があおり方向に向かうほど拡大してしまう歪を補正するために、前記画像データに対して画素値の追加を行って、前記画像を、前記あおり方向の反対方向に向かうほど拡大させる第１の歪補正部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
このプロジェクタによれば、画像データに画素値を追加し、あおり方向の反対方向に向かうほど画像を拡大させることによって、あおり投写に伴う画像の歪を補正する第１の歪補正部を備えているため、画素値を間引いて、あおり方向に向かうほど画像を縮小させる場合のように、画像の階調情報が失われることがなく、画像の劣化を抑制することが可能となる。
【０００８】
このプロジェクタにおいて、前記第１の歪補正部は、前記画像の前記あおり方向に沿った両端部において、前記あおり方向に向かうほど幅広の領域がマスクされるように前記画像データを補正することが望ましい。
【０００９】
このプロジェクタによれば、第１の歪補正部が、画像のあおり方向に沿った両縁部において、あおり方向に向かうほど幅広の領域がマスクされるように画像データを補正するため、あおり投写を行う場合に画像の輪郭があおり方向に向かうほど幅広になるのが抑制され、表示される画像の輪郭にすることが可能となる。
【００１０】
このプロジェクタにおいて、前記第１の歪補正部は、前記画像データに追加する前記画素値を、当該画素値が対応づけられる画素の近傍の画素の画素値に応じて定めることが望ましい。
【００１１】
このプロジェクタによれば、第１の歪補正部が、画像データに追加する画素値を、当該画素値が対応づけられる画素の近傍の画素の画素値に応じて定めるため、画素値が追加される画素を、その周囲に調和させることが可能となり、画素値を追加することによって不自然な画像となるのが抑制される。
【００１２】
このプロジェクタにおいて、あおり投写を行う場合に前記画像があおり方向に向かうほど拡大してしまう歪を補正するために、前記画像データから画素値の間引きを行って、前記画像を、前記あおり方向に向かうほど縮小させる第２の歪補正部と、前記第１の歪補正部による補正、及び前記第２の歪補正部による補正を切り替え可能な歪補正切替部とをさらに備えることが望ましい。
【００１３】
このプロジェクタによれば、あおり投写によって生じる歪を、画素値を追加することにより補正する第１の歪補正部に加え、画素値を間引くことによって補正する第２の歪補正部を有し、さらに、第１の歪補正部による補正と、第２の歪補正部による補正とを切替可能な歪補正切替部を備えているため、これら２つの補正を、好みや画像の種別などに応じて使い分けることが可能となる。
【００１４】
このプロジェクタにおいて、外部から画像信号が入力される画像信号入力部と、前記画像信号の種別を判定する信号判別部と、前記画像信号に基づいて、前記画像データを生成する画像信号処理部とをさらに備え、前記歪補正切替部は、前記信号判別部によって判別された前記画像信号の種別に応じて、前記第１の歪補正部による補正と前記第２の歪補正部による補正とを切り替えることが望ましい。
【００１５】
このプロジェクタによれば、前記歪補正切替部が、入力される画像信号の種別に応じて、第１の歪補正部による補正と第２の歪補正部による補正とを切り替えるため、画像信号の種別に応じた適切な補正を施すことが可能となる。
【００１６】
このプロジェクタにおいて、あおり投写を行う場合に、前記画像があおり方向に向かうほど拡大してしまう歪を補正するために、前記画像データから画素値の間引きを行って、前記画像を、前記あおり方向に向かうほど縮小させる第２の歪補正部をさらに備え、前記画像データに、前記第１の歪補正部による補正、及び前記第２の歪補正部による補正を施すことにより、前記画像を、前記あおり方向の反対方向に向かうほど拡大させるとともに、前記あおり方向に向かうほど縮小させることが望ましい。
【００１７】
このプロジェクタによれば、画像データに対して、前記第１の歪補正部による補正、及び前記第２の歪補正部による補正の両方を施すため、画素値の間引きのみを行う場合に比べて、間引くべき画素値の数が低減し、画像の劣化を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係るプロジェクタについて、図面を参照して説明する。本実施形態のプロジェクタは、光源から射出される光を、外部の画像供給装置から入力される画像信号に応じて変調し、変調により形成された画像（画像光）をスクリーン等に向けて投写することにより、投写面に画像を表示するものである。
図１は、本実施形態のプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、プロジェクタ１は、画像の投写を行う画像投写部１０と、制御部２０と、入力操作部２１と、画像信号入力部３０と、モード判定部３１と、画像信号処理部３２と、台形歪補正部３３とを有している。
【００１９】
画像投写部１０は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電型光源ランプからなる光源１１と、光源１１から射出される光を変調する光変調装置としての液晶ライトバルブ１２と、液晶ライトバルブ１２から射出される変調光をスクリーンＳＣ等に拡大投写する投写光学系としての投写レンズ１３と、液晶ライトバルブ１２を駆動するライトバルブ駆動部１４とを備えている。
【００２０】
図２は、液晶ライトバルブ１２を示す正面図である。
液晶ライトバルブ１２は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。図２に示すように、各透明基板の内面には、液晶に対して微小領域（画素１２ｐ）毎に駆動電圧を印加可能な透明電極（画素電極）が、矩形の領域（画素領域１２ａ）内にマトリクス状に形成されている。なお、本実施形態の画素領域１２ａは、４：３のアスペクト比となっている。ライトバルブ駆動部１４の駆動によって、液晶ライトバルブ１２の各画素１２ｐに画像信号に応じた駆動電圧が印加されると、各画素１２ｐは、画像信号に応じた光透過率で光源光を透過させる。
光源１１から射出された光は、この液晶ライトバルブ１２を透過することによって変調され、変調後の光が投写レンズ１３によって投写されることにより、スクリーンＳＣ等に画像信号に応じた画像が表示される。
【００２１】
なお、図では省略しているが、画像投写部１０は、光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色光用に３つの液晶ライトバルブ１２を備えている。光源１１から射出される光は、図示しない光分離光学系によって前記３つの色光に分離された後、それぞれ各色光用の液晶ライトバルブ１２に入射する。液晶ライトバルブ１２を透過した各色光は、図示しない光合成光学系（ダイクロイックプリズム等）によって画素毎に合成されてカラー画像を表す画像光となり、投写レンズ１３から投写される。
【００２２】
図１に戻って、制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、フラッシュメモリ等からなるＲＯＭ（Read Only Memory）、各種データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）等（いずれも図示せず）を備え、コンピュータとして機能するものである。制御部２０は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従って動作することにより、プロジェクタ１の動作を統括制御する。
【００２３】
入力操作部２１は、プロジェクタ１に対して各種指示を行うための複数のキー等を備えている。入力操作部２１が備えるキーには、電源のオン／オフを行うための電源キーや、各種設定を行うためのメニュー画像の表示／非表示を切り換えるメニューキー、入力ソースを切り替えるためのソースキー、台形歪の補正を指示するための台形補正キー等がある。ユーザが入力操作部２１を操作すると、入力操作部２１は、ユーザの操作内容に応じた操作信号を制御部２０に出力する。なお、入力操作部２１として、遠隔操作が可能なリモコン（図示せず）を用いた構成としてもよい。この場合、リモコンは、ユーザの操作内容に応じた赤外線の操作信号を発し、図示しないリモコン信号受信部がこれを受信して制御部２０に伝達する。
【００２４】
画像信号入力部３０には、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）や映像再生装置等、外部の画像供給装置２とケーブルを介した接続を行うための各種接続端子が備えられ、画像供給装置２から各種形式の画像信号が入力される。画像信号の形式としては、大別して、アナログＲＧＢ信号など、主にＰＣから入力されるＰＣ系の信号と、映像再生装置等からコンポジット信号やコンポーネント信号等として入力されるビデオ系の信号とがあり、さらにこれらの信号は、解像度や走査周波数等の違いによって多数の表示モードに分類できる。また、画像信号には、画像の階調情報を表す信号（以下、ＲＧＢ信号という。）とともに、当該信号の走査タイミングを規定する各種同期信号（水平同期信号Ｈや垂直同期信号Ｖ等）が含まれており、画像信号入力部３０は、ＲＧＢ信号と同期信号とを分離して、ＲＧＢ信号を画像信号処理部３２に、同期信号をモード判定部３１に出力する。
【００２５】
モード判定部３１は、入力される同期信号Ｈ，Ｖ等に基づいて、当該画像信号の表示モードを判定し、判定結果を表す制御信号を画像信号処理部３２に出力する。
【００２６】
画像信号処理部３２は、モード判定部３１からの制御信号に基づき、判定された表示モードに適したタイミングで画像信号（ＲＧＢ信号）のサンプリングを行い、画像信号に応じたデジタルの画像データを生成する。さらに、画像信号処理部３２は、生成した画像データに対して各種データ処理（画像処理）を施し、処理後の画像データを台形歪補正部３３に出力する。
なお、画像信号処理部３２から出力される画像データは、色光別に生成されており、各液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａ内のすべての画素１２ｐに対応する複数の画素値によって構成されている。画素値とは、対応する画素１２ｐの光透過率を定めるものであり、この画素値によって、各画素１２ｐから射出する光の強弱（階調）が規定される。
【００２７】
台形歪補正部３３は、あおり投写を行う場合、即ちスクリーンＳＣに対してプロジェクタ１を傾けた状態で画像を投写する場合に、投写画像があおり方向に拡大してしまう歪（台形歪）を抑制するために、入力される画像データの補正（台形歪補正）を行う。ユーザが入力操作部２１の台形補正キーを操作すると、制御部２０は、台形歪補正部３３に対して、台形歪補正の実施を指示する。
【００２８】
台形歪補正部３３には、縮小補正部３３ａと、拡大補正部３３ｂとが備えられており、これらのうちのいずれか一方により補正が行われる。縮小補正部３３ａは、画像データから画素値の間引きを行って、あおり方向に向かうほど投写画像を縮小させるものであり、拡大補正部３３ｂは、画像データに対して画素値の追加を行って、あおり方向の反対方向に向かうほど投写画像を拡大させるものである。台形歪補正部３３は、補正後の画像データをライトバルブ駆動部１４に出力する。なお、台形歪補正を行わない場合には、画像信号処理部３２から出力される画像データが、そのままライトバルブ駆動部１４に出力される。
ライトバルブ駆動部１４が、入力される画像データ、即ち画素１２ｐ毎の画素値に従って液晶ライトバルブ１２を駆動すると、画像データに応じた画像がスクリーンＳＣに投写される。
【００２９】
次に、台形歪補正部３３による台形歪補正について、図３〜図５を用いて説明する。
図３（ａ）〜（ｅ）は、台形歪補正部３３による台形歪補正を説明するための説明図であり、画像データに対して台形歪補正を施していない状態を示す図である。ここで、（ａ）は、液晶ライトバルブ１２を光入射面側から見た正面図、（ｂ）は、プロジェクタ１が水平に投写を行う様子を示す側面図、（ｃ）は、そのときにスクリーンＳＣに表示される投写画像を示す正面図である。また、（ｄ）は、プロジェクタ１があおり投写を行う様子を示す側面図であり、（ｅ）は、そのときにスクリーンＳＣに表示される投写画像を示す正面図である。
【００３０】
なお、図３〜図５において、液晶ライトバルブ１２に向かって左右方向を±ｘ方向、上下方向を±ｙ方向とし、スクリーンＳＣに向かって左右方向を±Ｘ方向、上下方向を±Ｙ方向とする。ここで、スクリーンＳＣのＸ方向及びＹ方向は、それぞれ液晶ライトバルブ１２のｘ方向、及びｙ方向に対応するものであり、例えば、画素領域１２ａの右上（＋ｘ，＋ｙ側）の画素を透過した光は、スクリーンＳＣの右上（＋Ｘ，＋Ｙ側）に投写される。
また、図３〜図５において、画素領域１２ａや投写画像Ｇａ内に示した格子状の模様は、画素領域１２ａに形成された画像と、スクリーンＳＣに投写された投写画像Ｇａとの対応を示すために補助的に付加した線であり、実際にこのような模様を表示することを意味するものではない。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、台形歪補正を行わない場合には、液晶ライトバルブ１２は、画像信号処理部３２から入力される画像データに基づいた画像（入力画像Ｇｉ）を画素領域１２ａの全体で形成する。ここで、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、プロジェクタ１が水平に設置され、スクリーンＳＣに対してあおりのない投写を行う場合には、スクリーンＳＣに表示される投写画像Ｇａ（入力画像Ｇｉ）は、画素領域１２ａと同じ矩形状となる。一方、図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、プロジェクタ１をスクリーンＳＣに対して傾けて設置し、上方（＋Ｙ方向）に向けてあおり投写を行う場合には、スクリーンＳＣに表示される投写画像Ｇａは、あおり方向（＋Ｙ方向）に向かうほど、±Ｘ方向及び＋Ｙ方向に拡大されて台形状に歪む。
【００３２】
図４（ａ）、（ｂ）は、縮小補正部３３ａによる台形歪補正を説明するための説明図であり、（ａ）は、液晶ライトバルブ１２を光入射面側から見た正面図、（ｂ）は、あおり投写を行う場合にスクリーンＳＣに表示される投写画像を示す正面図である。
【００３３】
縮小補正部３３ａは、画像信号処理部３２から入力される画像データから画素値の間引きを行い、補正を行わない場合に比べて、投写画像Ｇａがあおり方向（＋Ｙ方向）に向かうほど縮小するような補正を施す。具体的には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶ライトバルブ１２の画素領域１２ａに、投写画像Ｇａと反対向きの台形形状、即ちあおり方向（＋ｙ方向）に向かうほど横幅が縮小する形状の画像形成領域１２ｉを設定する。さらに、画像データから、あおり投写による拡大の程度が高い位置ほど多くの画素値を間引くことにより、この画像形成領域１２ｉ内に入力画像Ｇｉを形成する。また、縮小補正部３３ａは、画像形成領域１２ｉの外側の領域１２ｎに含まれる各画素１２ｐの光透過率が最小となるように画像データを補正する。この結果、図４（ｂ）に示すように、あおり投写による入力画像Ｇｉのゆがみが補正されるとともに、領域１２ｎに対応する投写画像Ｇａ内の領域Ｇｎには光がほとんど照射されないことから、入力画像Ｇｉは、正規の形状（矩形状）でスクリーンＳＣに表示される。なお、画素値の間引きに伴う階調情報の欠落を補うために、間引きの対象となる画素に近接する画素の画素値を、間引かれる画素値に応じて補正することが望ましい。
【００３４】
図５（ａ）〜（ｄ）は、拡大補正部３３ｂによる台形歪補正を説明するための説明図であり、（ａ）、（ｃ）は、液晶ライトバルブ１２を光入射面側から見た正面図、（ｂ）、（ｄ）は、あおり投写を行う場合にスクリーンＳＣに表示される投写画像を示す正面図である。
【００３５】
拡大補正部３３ｂは、画像信号処理部３２から入力される画像データに対して画素値の追加を行い、補正を行わない場合に比べて、投写画像Ｇａがあおり方向の反対方向（−Ｙ方向）に向かうほど拡大するような補正を施す。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶ライトバルブ１２に、画素領域１２ａを包含するとともにあおり方向の反対方向（−ｙ方向）に向かうほど横幅が拡大する台形状の画像形成領域１２ｉを仮想的に設定する。さらに、画像データに対して、あおり投写による拡大の程度が低い位置ほど多くの画素値を追加することにより、この画像形成領域１２ｉ内に入力画像Ｇｉを形成する。また、画素値の追加によって仮想領域１２ｖにはみ出すことになる画素値については、画像データから削除する。この結果、投写画像Ｇａの輪郭は台形状のままであり、入力画像Ｇｉの一部の領域Ｇｖ（仮想領域１２ｖに対応する領域）が不可視となるものの、この輪郭内の画像のゆがみを抑制することができる。なお、追加する画素値については、新たな画素値の追加により不自然な画像となるのを抑制するために、追加する位置に近接する画素の画素値に応じて定めることが望ましい。
【００３６】
ここで、図５（ｃ）に示すように、画素値の追加を行った画像データに対して、画素領域１２ａの左右上側の三角形の領域１２ｍをマスクする補正、即ち、領域１２ｍに含まれる各画素１２ｐの光透過率が最小となるような補正をさらに施して、マスクされていない非マスク領域１２ｗを台形状にすることが望ましい。これによれば、図５（ｄ）に示すように、投写画像Ｇａの左右両端部において、あおり方向に向かうほど幅広となる三角形状の領域Ｇｍがマスクされることになるため、投写画像Ｇａ内の視認し得る部位（非マスク領域１２ｗに対応する領域Ｇｗ）の輪郭を矩形状とすることができる。
【００３７】
次に、本実施形態のプロジェクタ１の動作について説明する。
図６は、プロジェクタ１が台形歪補正を行う際の動作を説明するフローチャートである。ユーザにより入力操作部２１の台形補正キーが操作されると、制御部２０は、図６に示すフローに従って動作する。
【００３８】
図６に示すように、ステップＳ１０１では、制御部２０は、モード判定部３１が判定した表示モードを取得し、ステップＳ１０２では、取得した表示モードにより、画像信号がビデオ系の信号かＰＣ系の信号かを判断する。画像信号がビデオ系の信号である場合には、ステップＳ１０３に移行し、ＰＣ系の信号である場合には、ステップＳ１０４に移行する。
【００３９】
画像信号がビデオ系の信号で、ステップＳ１０３に移行した場合には、制御部２０は、台形歪補正部３３に対し、拡大補正部３３ｂによる台形歪補正を実施するように指示をして処理を終了する。これにより、台形歪補正部３３は、これ以降入力される画像信号（ビデオ系の信号）に対して、拡大補正部３３ｂによる台形歪補正を施す。
一方、画像信号がＰＣ系の信号で、ステップＳ１０４に移行した場合には、制御部２０は、台形歪補正部３３に対し、縮小補正部３３ａによる台形歪補正を実施するように指示をして処理を終了する。これにより、台形歪補正部３３は、これ以降入力される画像信号（ＰＣ系の信号）に対して、縮小補正部３３ａによる台形歪補正を施す。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態のプロジェクタ１によれば、画像データに画素値を追加し、あおり方向の反対方向（−Ｙ方向）に向かうほど投写画像Ｇａを拡大させることによって、あおり投写に伴う投写画像Ｇａの歪を補正する拡大補正部３３ｂを備えているため、画素値を間引いて、あおり方向に向かうほど投写画像Ｇａを縮小させる場合のように画像の階調情報が失われることがなく、画像の劣化を抑制した台形歪補正を行うことが可能となる。
【００４１】
（２）本実施形態のプロジェクタ１によれば、拡大補正部３３ｂが、画像データに追加する画素値を、当該画素値が対応づけられる画素の近傍の画素の画素値に応じて定めるため、画素値が追加される画素を、その周囲に調和させることが可能となり、画素値を追加することによって不自然な画像となることが抑制される。
【００４２】
（３）本実施形態のプロジェクタ１によれば、制御部２０が、入力される画像信号の種別（ＰＣ系かビデオ系か）に応じて、拡大補正部３３ｂによる補正と縮小補正部３３ａによる補正とを切り替えるため、画像信号の種別に応じた適切な補正を施すことが可能となる。ここで、画像信号がＰＣ系の場合には、入力画像Ｇｉの一部（周縁部）が不可視となると、見る者に不自然な印象を与えてしまうことが多いため、前記実施形態のように縮小補正部３３ａによる補正を施すことが望ましい。また、画像信号がビデオ系の場合には、入力画像Ｇｉの周縁部に重要な情報が含まれることが少ないため、前記実施形態のように拡大補正部３３ｂによる補正を施し、画像の劣化を抑制することが望ましい。特に、テレビ放送信号等では、テレビ受像機の多くが入力画像の周縁部をカットして表示することを考慮して、周縁部に重要な情報が載ることは少ない。このため、拡大補正部３３ｂによる補正によって入力画像Ｇｉの周縁部が不可視となっても、それによる実用上の影響は小さく、また、見る者に不自然な印象を与えることも少ない。
【００４３】
なお、本実施形態において、画素値を追加することにより補正を行う拡大補正部３３ｂは、本発明の第１の歪補正部に相当し、画素値を間引くことにより補正を行う縮小補正部３３ａは、本発明の第２の歪補正部に相当する。また、制御部２０は、拡大補正部３３ｂによる補正と、縮小補正部３３ａによる補正とを切り替えることから、本発明の歪補正切替部として機能する。また、モード判定部３１及び制御部２０は、画像信号の種別（ビデオ系かＰＣ系か）を判別することから、本発明の信号判別部として機能する。
【００４４】
（変形例）
また、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態では、画素領域１２ａのアスペクト比が４：３の場合の説明をしているが、１６：９等、他のアスペクト比の場合にも、本発明を適用可能である。
図７は、アスペクト比が１６：９の画素領域１２ａを有する液晶ライトバルブ１２に、アスペクト比が４：３の画像を投写する場合を説明する図であり、（ａ）、（ｃ）は、液晶ライトバルブ１２の正面図、（ｂ）、（ｄ）は、スクリーンＳＣにあおり投写された投写画像を示す正面図である。
アスペクト比が４：３の画像（実画像Ｇｆ）を、アスペクト比が１６：９の画素領域１２ａを備えた液晶ライトバルブ１２で投写する場合には、画像信号処理部３２は、図７（ａ）に示すように、画素領域１２ａ内の実画像Ｇｆを形成するための領域１２ｆの左右外側に、帯状の領域１２ｂを付加し、領域１２ｂ内の画素１２ｐの光透過率を最小に設定する。或いは、デジタル放送信号のように、予め領域１２ｂに相当する信号が付加された画像信号が入力される場合もある。このような場合にも、台形歪補正を行わずにあおり投写を行うと、図７（ｂ）に示すように、投写画像Ｇａとともに実画像Ｇｆも台形状に歪んでしまう。
一方、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、拡大補正部３３ｂによって投写画像Ｇａのあおり方向の反対方向（−Ｙ方向）を拡大させる補正を施すと、実画像Ｇｆのゆがみは抑制される。特に、この場合には、もともと投写画像Ｇａの左右両側に非表示領域Ｇｂ（帯状の領域１２ｂに対応する領域）が存在するため、前記実施形態のように改めて画素領域１２ａの一部をマスクする処理を施す必要はない。つまり、あおり方向の反対方向を拡大させる補正を施すだけで、実画像Ｇｆを矩形状に表示させることができるとともに、マスク処理に伴って不可視領域が拡大することがない。
【００４５】
また、前記実施形態では、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、拡大補正部３３ｂにより画素値を追加することにより、画素領域１２ａの±ｘ方向、及び−ｙ方向に画素値がはみ出すようにしているが、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、画像形成領域１２ｉの設定位置を＋ｙ方向にずらすことにより、入力画像Ｇｉの不可視領域を上下で略均一にするようにしてもよい。或いは、±ｙ方向については、画素値の間引きを行い、±ｘ方向についてのみ画素値の追加を行って、画素値がはみ出すことによって生じる不可視領域を±ｘ方向に限定するようにしてもよい。この場合であっても、±ｘ方向、±ｙ方向とも間引きを行う場合に比べて、画像の劣化を抑制することが可能となる。
【００４６】
前記実施形態では、画像信号の種別（ＰＣ系又はビデオ系）に応じて、台形歪の補正方法（拡大補正部３３ｂによる補正、又は縮小補正部３３ａによる補正）を切り替えているが、補正方法の切り替えは、画像信号の種別に基づくものに限定されない。例えば、入力操作部２１に、補正方法を切り替えるためのキーを備え、ユーザの操作に応じて切り替えるようにしてもよい。或いは、前述したように（図７参照）、画素領域１２ａのアスペクト比よりも幅狭なアスペクト比の画像を表示する場合には、拡大補正部３３ｂによる補正を施すようにするなど、画像のアスペクト比に応じて切り替えるようにしてもよい。
【００４７】
前記実施形態において、台形補正キーが操作された場合に、ビデオ系の画像信号に対しては、拡大補正部３３ｂによる台形歪補正を実施し、ＰＣ系の画像信号に対しては、縮小補正部３３ａによる台形歪補正を実施するようにしているが、画像信号と補正方法の組み合わせはこれに限定されない。また、ユーザが望む補正方法を制御部２０内の記憶手段（ＲＯＭ又はＲＡＭ）に記憶させるようにして、例えば、画像信号がビデオ系の場合には、記憶手段に記憶されている補正方法に従って補正を施し、画像信号がＰＣ系の場合には、無条件で縮小補正部３３ａによる補正を施すようにすることも可能である。
【００４８】
前記実施形態では、画像信号に対して、拡大補正部３３ｂ、及び縮小補正部３３ａのいずれか一方による補正を施すようにしているが、双方による補正を同時に施すようにしてもよい。例えば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、画素領域１２ａのあおり側（＋ｙ側）半分の領域には、縮小補正部３３ａによる補正を施し、あおり側の反対側（−ｙ側）半分の領域には、拡大補正部３３ｂによる補正を施すことができる。
この場合であっても、縮小補正部３３ａのみにより補正を行う場合に比べて、間引く画素が少なくて済み、画像の劣化を抑制することができる。さらに、拡大補正部３３ｂのみにより補正を行う場合に比べて入力画像Ｇｉの不可視領域を小さくすることができる。
【００４９】
前記実施形態では、プロジェクタ１が＋Ｙ方向にあおり投写を行う場合の例を示したが、他の方向（−Ｙ方向、±Ｘ方向）にあおり投写を行う場合にも、本発明を適用することが可能である。この場合には、例えば、各方向（±Ｘ方向、±Ｙ方向）に対応する４つの台形補正キーを備えて、操作されたキーに対応する方向の台形歪を補正するようにすればよい。
【００５０】
前記実施形態において、あおり投写を行うためのプロジェクタ１の傾きが、複数段階で変更可能な場合には、台形歪についても複数段階で補正できるようにすることが望ましい。例えば、縮小補正部３３ａによる補正の場合には、台形状の画像形成領域１２ｉの短いほうの底辺Ｌａ（図４（ａ）参照）を、台形補正キーが操作されるごとに短くしていき、拡大補正部３３ｂによる補正の場合には、長いほうの底辺Ｌｂ（図５（ａ）参照）を、台形補正キーが操作されるごとに長くしていくようにすればよい。また、プロジェクタ１の傾きを検知可能なセンサを備えるようにすれば、当該センサの検知結果に応じて底辺の長さＬａ，Ｌｂを定めることもできる。
【００５１】
前記実施形態では、光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブ１２を用いているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から出射した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図。
【図２】液晶ライトバルブを示す正面図。
【図３】台形歪補正を施していない状態を示す説明図であり、（ａ）は、液晶ライトバルブを光入射面側から見た正面図、（ｂ）は、プロジェクタが水平に投写を行う様子を示す側面図、（ｃ）は、そのときにスクリーンに表示される投写画像を示す正面図、（ｄ）は、プロジェクタがあおり投写を行う様子を示す側面図、（ｅ）は、そのときにスクリーンに表示される投写画像を示す正面図。
【図４】縮小補正部による台形歪補正を説明するための説明図であり、（ａ）は、液晶ライトバルブを光入射面側から見た正面図、（ｂ）は、あおり投写を行う場合にスクリーンに表示される投写画像を示す正面図。
【図５】拡大補正部による台形歪補正を説明するための説明図であり、（ａ）、（ｃ）は、液晶ライトバルブを光入射面側から見た正面図、（ｂ）、（ｄ）は、あおり投写を行う場合にスクリーンに表示される投写画像を示す正面図。
【図６】台形歪補正を行う際の動作を説明するフローチャート。
【図７】アスペクト比が１６：９の画素領域を有する液晶ライトバルブに、アスペクト比が４：３の画像を投写する場合を説明する説明図であり、（ａ）、（ｃ）は、液晶ライトバルブの正面図、（ｂ）、（ｄ）は、スクリーンにあおり投写された投写画像を示す正面図。
【図８】変形例に係る台形歪補正を説明するための説明図であり、（ａ）は、液晶ライトバルブを光入射面側から見た正面図、（ｂ）は、あおり投写を行う場合にスクリーンに表示される投写画像を示す正面図。
【図９】変形例に係る台形歪補正を説明するための説明図であり、（ａ）は、液晶ライトバルブを光入射面側から見た正面図、（ｂ）は、あおり投写を行う場合にスクリーンに表示される投写画像を示す正面図。
【符号の説明】
【００５３】
１…プロジェクタ、２…画像供給装置、１０…画像投写部、１１…光源、１２…液晶ライトバルブ、１２ａ…画素領域、１２ｉ…画像形成領域、１２ｐ…画素、１３…投写レンズ、１４…ライトバルブ駆動部、２０…制御部、２１…入力操作部、３０…画像信号入力部、３１…モード判定部、３２…画像信号処理部、３３…台形歪補正部、３３ａ…縮小補正部、３３ｂ…拡大補正部、Ｇａ…投写画像、Ｇｉ…入力画像、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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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