(57)【要約】【課題】縦と横のキーストン歪みが合成されると、どの方向にどれだけ補正したらよいかが分かり難い。【解決手段】規則的な模様で構成された調整パターンを表示手段３に供給する手段２８と、調整パターンを投射したときの歪みを小さくする補正量を入力する補正量入力手段１１と、入力した補正量を用いて歪みを小さくする変換を調整パターンの画像に施し、かつ、変換後の当該画像の投射、補正量の入力、および当該補正量に基づく画像の変換を繰り返す画像調整時の最終の補正量を用いて、入力映像信号が示す入力画像に対して歪みを補正するための画像変換を施す画像変換回路２７と、を有する。【選択図】　図２
2004104443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示手段に表示される画像を、光を利用して略鉛直の投射面に投射し、かつ、前記投射面に対する画像の投射角度に応じて発生する当該投射面に投射された投射映像の歪みを補正可能な投射型画像表示装置であって、
規則的な模様で構成された調整パターンを前記表示手段に供給する手段と、
供給された前記調整パターンを投射したときの前記歪みを小さくする補正量を入力する補正量入力手段と、
入力した前記補正量を用いて前記歪みを小さくする変換を前記調整パターンの画像に施し、かつ、変換後の当該画像の投射、補正量の入力、および当該補正量に基づく画像の変換を繰り返す画像調整時の最終の補正量を用いて、入力した映像信号が示す入力画像に対して歪みを補正するための画像変換を施す画像変換回路と、
を有する投射型画像表示装置。
【請求項２】
調整パターンを供給する前記手段に、前記画像変換回路が画像変換を行うときに用いる画像データを予め記憶している画像メモリを含み、
前記画像調整時に前記画像メモリ上で前記調整パターンを生成させ、生成した当該調整パターンが前記画像メモリから出力されるまでは、前記入力画像の前記画像メモリへの入力を禁止する制御手段を、
さらに有する
請求項１に記載の投射型画像表示装置。
【請求項３】
入力した映像信号に所定の信号処理を施す信号処理回路をさらに有し、
前記制御手段は、前記信号処理回路から検出した前記入力画像の解像度、鉛直と水平のアスペクト比に基づいて、調整パターンの前記画像の解像度とアスペクト比を決定する
請求項２に記載の投射型画像表示装置。
【請求項４】
表示手段に表示される画像を、光を利用して略鉛直の投射面に投射し、かつ、前記投射面に対する画像の投射角度に応じて発生する当該投射面に投射された投射映像の歪みを補正する投射型画像表示装置の画像変換方法であって、
規則的な模様で構成された調整パターンを前記表示手段に表示させて前記投射面に投射し、
投射面上の調整パターンの前記投射映像を見ながら表示手段の前記画像を変化させ、歪みをなくすための補正量を決定し、
決定した前記補正量を、入力した映像信号が示す入力画像を変換する際に歪み補正パラメータとして用いる
投射型画像表示装置の画像変換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示手段に画像を表示し、当該表示手段に表示された表示画像を投射面に投射する投射型画像表示装置と、投射映像の補正を行う画像変換方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶プロジェクタなどの投影型画像表示装置において、表示手段として画像表示デバイス（ＬＣＤパネル等）を内蔵し、画像表示デバイスに表示された画像を外部に設けられたスクリーン等の略鉛直の投射面に投射する。
投射型画像表示装置からスクリーンに投射される画像は、４：３あるいは１６：９などの鉛直と水平のアスペクト比を持つ長方形の画像である。したがって、投射光軸がスクリーンに対して垂直となる正面位置でしか、本来の形状で画像を投射できない。また、正面以外から投射した投射映像は、何ら画像処理しない場合は歪んだ画像となってしまう。
【０００３】
図９（Ａ）に、正面位置から投射した場合のプロジェクタとスクリーンの位置関係を示す。また、図９（Ｃ）にスクリーン上の投射映像を示す。
図９（Ａ）のようにプロジェクタ１００の光軸Ｌが中央より下寄りの位置でスクリーン１０１と垂直交差するときに、図９（Ｃ）に示すように正矩形の本来の投射映像１０１ａが得られる。これは、通常のプロジェクタ１００では机等に置くことを想定し、投射映像の一部が机に反射してスクリーン１０１上の投射映像が欠けることを防ぐための仕様であり、光学オフセットという。
図９（Ｂ）に、図９（Ａ）に示す正面位置から下寄りの位置にプロジェクタを移動し、上向きに画像を投影した場合を示す。
この場合、投射映像の上寄りの部分ほどスクリーンまでの距離が遠いため画像が拡大する。その結果、図９（Ｃ）に破線で示す投射映像１０１ｂのように、逆台形のかたちに画像が歪む。このような垂直方向の画像歪みを鉛直キーストン変形または鉛直キーストン歪みという。
【０００４】
図１０（Ａ）は、正面投射の場合のプロジェクタとスクリーンとの位置関係を、視点を変えて上方から見たときの図である。また、図１０（Ｂ）に、図１０（Ａ）に示す正面位置からスクリーンに向かって左寄りの位置にプロジェクタを移動し、水平向きに画像を投影した場合を示す。
この場合、投射映像の、向かって右寄りの部分ほどスクリーンまでの距離が遠いため画像が拡大する。その結果、図１０（Ｃ）に破線で示す投射映像１０１ｃのように、水平向きの台形のかたちに画像が歪む。反対に、正面位置からスクリーンに向かって右寄りの位置にプロジェクタを移動し、そこから画像投影を行った場合は、左端に近い部分ほど画像が拡大し、図１０（Ｃ）とは左右対称となるような投射映像となる。このような水平方向の画像歪みを水平キーストン変形または水平キーストン歪みという。
【０００５】
プロジェクタの商品としての購買訴求力を高めるために、プロジェクタのスクリーンに対する設置位置の自由度を大きくすることは重要である。そのため、垂直あるいは水平からの投射のみならず、これらを複合した位置からの投射、即ち、正面位置に対して斜め右上、斜め左上、斜め右下、あるいは斜め左下寄りの任意の位置からプロジェクタの投影ができることが求められている。
このような場合、スクリーン上の投射映像は、例えば図１１に示すように、鉛直キーストン歪みと水平キーストン歪みが合わさって複雑な形状に歪むことになる。
【０００６】
ところで、液晶などの固定画素のパネルを用いるプロジェクタでは、入力された元画像の画素数と出力画像の画素数とが異なる場合がある。そのため画素数を変換するための信号処理機能を備えている。これをスケーリング機能と呼ぶ。この処理（スケーリング）では、本来画素情報の無い位置でのデータが必要になり、画素の補間演算が行われる。補間演算では、周辺の画素のデータを用いて目的の位置の画素データを作り出す。この機能は、例えば、イメージプロセッサと称される画像処理回路内に、スケーラと呼ばれる回路ブロックを内蔵させることにより実現される。
【０００７】
鉛直または水平のキーストン歪み補正は、スクリーン上の投射映像と逆方向に意図的に歪ませた画像を液晶パネル上で生成する。正矩形の入力画像を意図的に歪ませる画像変換は、上述したスケーリング機能を利用して行うことが多い。キーストン歪み補正は、元画像の１フレーム内の単数または複数の水平ラインデータに対して、補間処理や間引き処理をデジタル的に施すことにより台形歪みの逆変換を実行させることにより実現されている。
ただし、画像を意図的に歪ませるための補正量はプロジェクタの設置位置ごとに異なるため、設置した段階で何らかのかたちでスケーラに指示しなくてはならない。
【０００８】
通常、補正量の指示は、設置したユーザがボタン等を押して補正量を変化させ、その補正量による画像変換後の投射映像を見て更に補正する方向（鉛直方向または水平方向）と変化量を決めてボタン等から入力する。このような操作を繰り返して画像調整を行い、徐々に歪みを取る方法が一般的である。
【０００９】
補正量を求める他の方法として、図形上での頂点の移動を用いる方法がある（例えば、特許文献１参照）。
この方法によれば、表示デバイスの画面に長方形または正方形の図形を表示して、画面上で長方形または正方形の図形の４つの頂点を１つずつ選んで対角線に沿って移動させる。このとき、投射映像も変化するが、スクリーン上で長方形または正方形の歪みがとれたときの頂点の移動量から、元の図形に対する変形率パラメータを求める。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−６３９１号公報（第３−４頁、第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ボタン等の操作のみで補正量を変化させる方法においては、最初に鉛直あるいは水平の何れの方向から補正を行ったらよいかが判らない。また、１回の操作による補正の効果、即ち歪みがどの程度是正されたかが判別しにくく、次に、どの方向の補正をどの程度行えばよいかが判りにくい。このため何度も試行錯誤を繰り返すことが多く、画像調整がし難いといった課題がある。
一方、図形上での頂点の移動を用いる特許文献１に記載された方法は、頂点の移動量から変形率パラメータを計算する装置と、表示デバイスの画面をモニタする装置が必要となる。上記文献では、パーソナルコンピュータと、そのディスプレイをプロジェクタに接続して用いている。したがって、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を持っていることが前提となる上、画像調整だけに別の装置を接続する手間が必要で、かえって面倒である。また、４つの頂点の何れかを選択して投射画像を見ながら動かし、その結果を見て次に動かすべき頂点を選ぶことから、試行錯誤を繰り返す点でボタン等の操作のみで補正量を変化させる方法と余り変わらない。
【００１２】
本発明の目的は、かかる歪みをとる画像調整時に、より歪みが見やすく、つぎに行う補正の方向と補正量の判別が容易な投射型画像表示装置と、その歪み補正に用いる画像変換方法とを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る投射型画像表示装置は、上記目的を達成するためのものであり、表示手段に表示される画像を、光を利用して略鉛直の投射面に投射し、かつ、前記投射面に対する画像の投射角度に応じて発生する当該投射面に投射された投射映像の歪みを補正可能な投射型画像表示装置であって、規則的な模様で構成された調整パターンを前記表示手段に供給する手段と、供給された前記調整パターンを投射したときの前記歪みを小さくする補正量を入力する補正量入力手段と、入力した前記補正量を用いて前記歪みを小さくする変換を前記調整パターンの画像に施し、かつ、変換後の当該画像の投射、補正量の入力、および当該補正量に基づく画像の変換を繰り返す画像調整時の最終の補正量を用いて、入力した映像信号が示す入力画像に対して歪みを補正するための画像変換を施す画像変換回路と、を有する。
【００１４】
本発明に係る画像変換方法は、前述した目的を達成するためのものであり、表示手段に画像を表示し、当該表示手段に表示された表示画像をスクリーンに投射したときの投射映像の歪みを補正する投射型画像表示装置の画像変換方法であって、投射映像の前記歪みを見やすくするために規則的な模様で構成された調整パターンを前記表示手段に表示させて前記スクリーンに投射し、スクリーン上の前記投射映像を見ながら前記表示画像を変化させ、歪みをなくすための補正量を決定し、決定した前記補正量を、投影したい画像を前記スクリーンにする投射する際の画像変換時に歪み補正パラメータとして用いる。
【００１５】
本発明に係る投射型画像表示装置によれば、調整パターンの供給手段から調整パターンが表示手段に供給される。調整パターンが表示手段に表示されると、この表示画像が投射され投射面上に映し出される。調整パターンは規則的な模様で構成されているため、全体の歪みがわかりにくい場合でも、模様の変化をみれば、歪みにより画像がどちら方向により大きく拡がっているかが容易に見て取れる。最も模様の拡がり具合が大きな方向が鉛直方向か水平方向かを判別し、さらに、拡がっている向きは上下、左右の何れかを判別する。その判別結果に応じた補正量が補正量入力手段から入力されると、これを用いて画像変換回路が歪み補正を行い、補正後の画像が再び表示手段から投射面に投射される。
【００１６】
本発明に係る画像変換方法においても同様に、規則的な模様で構成される調整パターンを投射して補正量を決定する。このため、決定した補正量は、画像の歪みを完全に除去することができる補正量に近いものとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の投射型画像表示装置（プロジェクタ）と、それに用いる画像変換方法の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態は、画像調整時に行うキーストン歪み補正を行うときに略鉛直な投射面、例えばスクリーンに投射する調整パターンに特徴がある。ここで用いる調整パターンは、規則的な模様から構成されている。
【００１８】
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に、調整パターンの例を模式的に示す。
図１（Ａ）に示す調整パターン４０Ａは、外枠内に鉛直と水平に等間隔の升目が繰り返された規則的な模様を有する。
図１（Ｂ）に示す調整パターン４０Ｂは、外枠内に白（または黒）のドットが鉛直と水平に等間隔で配置された規則的な模様を有する。
図１（Ｃ）に示す調整パターン４０Ｃは、外枠内に十字パターンが鉛直と水平に等間隔で配置された規則的な模様を有する。
【００１９】
これらの模様は、鉛直方向内あるいは水平方向内で等間隔であればよく、鉛直方向の等間隔ピッチと水平方向の等間隔ピッチが異なってもかまわない。また、外枠は必ずしもなくてもよい。このような要件を満たせば他の繰り返しパターンでもよい。
【００２０】
調整パターンが単色で模様がない場合、あるいは、不規則な任意の映像ソースの一場面を調整パターンに流用する場合、鉛直と水平の台形歪みが合成された歪み画像が図１１のように全体を大きく拡大して投射すると、鉛直と水平でどちらの歪み量が大きいか容易に判別がつきにくい。
ところが、例えば図１（Ａ）〜図１（Ｃ）のような規則的な模様があると、比較的狭い模様間の幅の変化が視覚的によく見える。また、人間の目では、近くにある幅変化の大小の違いはよく判別できる。これら視覚効果を利用するために規則的な模様を用いると、鉛直方向の歪み量が大きいか、それとも水平方向の歪み量が大きいかが容易に判別できる。
【００２１】
以下、このような調整パターンを生成または保持し供給する手段を有する投射型画像表示装置の具体的な構成および動作を、液晶プロジェクタを例に説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
図２に、プロジェクタの基本構成を示す。
プロジェクタ１は、映像信号（入力信号）に種々の信号処理を施す回路、各種駆動系の回路を含む回路部２を有する。回路部２は、上述した調整パターンを供給する手段２８、画像変換回路２７、および、これらを制御する制御手段２１を含む。プロジェクタ１の操作パネルに、制御手段により制御されて画像の歪み補正量を入力するための補正量入力手段１１が設けられている。また、プロジェクタ１は、入力信号に各種信号処理を施した信号が示す元画像を画像変換して得られた表示画像３ａを表示する表示手段３、たとえばＬＣＤパネルを有する。ＬＣＤパネルは、３原色の色ごとに設けられている。さらに、プロジェクタ１は、表示画像３ａを外部に投射するための光源を含む投光部４と、各種レンズを含む光学部５とを有する。ＬＣＤパネル３は透過型と反射型の何れでもよいが、いずれにしても表示画像３ａが、光学部５を通ってスクリーン１０１に投影画像１０１ａとして映し出される。
【００２３】
液晶などの固定画素のパネルを用いるプロジェクタでは、入力された元画像の画素数と出力画像の画素数とが異なる場合がある。そのため画素数を変換するための信号処理機能を備えている。これをスケーリング機能と呼ぶが、この処理では、本来画素情報の無い位置でのデータが必要になり、画素の補間演算が行われる。補間演算では、周辺の画素のデータを用いて目的の位置の画素データを作り出す。この機能は、例えばスケーラと呼ばれる回路ブロックを内蔵させることにより実現される。
【００２４】
図３は、スケーラをＩＣ化したスケーラチップを中心とした回路部の構成を図解した機能ブロック図である。
図解した回路は、スケーラチップ２２の他に、コムフィルタ（Ｃｏｍｂ　Ｆｉｌｔｅｒ）およびクロマデコーダ（Ｃｈｒｏｍａ　Ｄｅｃｏｄｅｒ）等を含むビデオ信号処理回路２３Ａ、同期信号処理等の各種処理を行うコンピュータ信号処理回路２３Ｂ、アナログ−デジタル・コンバータ（Ａ／Ｄ）２４、ガンマ補正回路２５、パネル駆動回路（以下、パネルドライバという）２６を有する。
【００２５】
スケーラチップ２２は、イメージスケーラ２７、画像メモリ２８Ａ、調整パターン生成回路２８Ｂ、ビデオポート処理回路２９Ａ、グラフィックポート処理回路２９Ｂ、ゲイン制御回路３０、ＯＳＤ（Ｏｎ　Ｓｃｒｅｅｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ）生成回部３２、ＯＳＤミキサ３３を有する。
【００２６】
イメージスケーラ２７は、図２の画像変換手段の一実施形態に該当する。イメージスケーラ２７内に、特に図示しないが、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｌａｃｅ−Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）変換部、アドレス補間手段、係数発生部、およびフィルタ演算部などを有する。
イメージスケーラ２７の入力側に画像メモリ２８Ａが接続され、画像メモリ２８Ａに調整パターン生成回路２８Ｂが接続されている。これら画像メモリ２８Ａおよび調整パターン生成回路２８Ｂが、図２の調整パターンを供給する手段２８の一実施形態に該当する。画像メモリ２８Ａとビデオ信号処理回路２３Ａとの間にビデオポート処理回路２９Ａが接続され、画像メモリ２８Ａとコンピュータ信号処理回路２３Ｂとの間にグラフィックポート処理回路２９Ａが接続されている。イメージスケーラ２７の出力側にゲイン制御回路３０とＯＳＤミキサ３３が接続されている。ＯＳＤミキサ３３は、ゲイン制御回路３０から出力されたメインの画像に、ＯＳＤ生成部３２から出力されたＯＳＤ画像を合成し、合成後の画像をガンマ補正回路２５に送る。ガンマ補正後の画像信号によりパネルドライバ２６が動作し、これにより図２に示す液晶パネル（表示手段）３が駆動される。
なお、この回路はデュアルＣＰＵ構成となっており、スケーラチップ２２内に内部ＣＰＵ２１Ａが設けられ、当該チップの外部に外部ＣＰＵ２１Ｂが設けられている。内部ＣＰＵ２１Ａはスケーラチップ２２の制御を行い、外部ＣＰＵ２１Ｂはスケーラチップ２２以外の他の構成２３Ａ〜２６を制御する。この２つのＣＰＵ２１Ａ，２１Ｂで図２の制御手段２１を構成する。補正量入力手段の一実施形態としての操作ボタン１１が、本例では内部ＣＰＵ２１Ａに接続されている。
【００２７】
つぎに、図３に図解した回路の動作を簡単に説明する。
コンポジットビデオ信号やＳビデオ信号は、ビデオ信号処理回路２３Ａに入力される。その内部のデジタル・クロマデコーダを通ってコンポジット信号やＳビデオ信号がＲＧＢ信号に変換される。ＲＧＢ信号に変換されたビデオ信号データは、ビデオポート処理回路２９Ａでさらに必要な処理が施され、その後、所定のタイミングで画像メモリ２８Ａに送られる。
【００２８】
一方、コンピュータ信号やコンポーネント信号は、コンピュータ信号処理回路２３Ｂに入力される。コンピュータ信号処理回路は、水平同期信号、垂直同期信号を生成し、また、入力したコンピュータ信号等をＲＧＢ信号に変換する。ＲＧＢ信号に変換されたコンピュータ信号等は、アナログ−デジタル・コンバータ２４を通ってデジタル化されて、その後、所定のタイミングで画像メモリ２８Ｂに送られる。
【００２９】
ビデオ信号処理回路２３Ａおよびコンピュータ信号処理回路２３Ｂは、入力信号から水平同期信号、垂直同期信号を分離して、これを外部ＣＰＵ２１Ｂに送り、さらに、そこから内部ＣＰＵ２１Ａに送っている。内部ＣＰＵ２１Ａは、必要に応じてスケーラチップ内部の幾つかの構成に、これら同期信号を送っている。これらＣＰＵ２１Ａ，２１Ｂは、２系統の信号の何れの信号が入力されているかを監視し、その情報に基づいて２つのポート処理回路２９Ａまたは２９Ｂから画像メモリ２８Ａへの入力を切り替える。また、内部ＣＰＵ２１Ａは、メモリ制御、スケーリング（画像変換）、ＯＳＤミキシング等の各種処理を、入力信号に同期させる。
【００３０】
入力信号に重畳された画像（入力画像）は、画像メモリ２８Ａに例えばフレーム単位で記憶される。
画像メモリに蓄積された入力画像は、必要に応じて水平ライン毎にイメージスケーラ２７に読み出され、画素数変換やキーストン歪み補正が行われる。具体的に、イメージスケーラ２７において、歪み補正後の画像のアドレスおよびフィルタ係数を生成し、生成したフィルタ係数を用いた補間演算処理により入力した画像データから新たな画像データを生成する。この新たな画像データを、生成したアドレスに割り当てることにより、入力した画像信号が示す元画像が、所定の大きさと形状を有した画像に変換される。解像度およびアスペクト比のみを変える場合は単なる画素数変換処理であり、さらに、キーストン歪みと逆に画像を歪ませるとキーストン歪み補正処理となる。
【００３１】
この変換後の画像の信号がゲイン制御回路３０でゲイン調整され、別に生成されたＯＳＤ画像、例えば入力チャネル表示、メニュー表示、あるいは画像調整画面等と必要に応じて合成される。その後、ガンマ補正回路２５においてガンマ補正が施された信号がパネルドライバ２６に送られ、その結果、変換後の画像がＬＣＤパネル３に表示される。
【００３２】
つぎに、調整パターンを用いた画像調整を中心としたプロジェクタの設置（設定）手順を説明する。
【００３３】
図４は、この設置（設定）手順のフローチャートである。
ステップＳＴ０において、プロジェクタ１をスクリーンに対して任意の位置にセットし、コード等を接続する。
画像信号が入力されると、入力信号の判別が開始される。まず、ステップＳＴ１において、入力信号がビデオ信号の場合、ビデオ信号処理回路２３Ａ内の同期分離回路から水平同期信号、垂直同期信号が外部ＣＰＵ２１Ｂに送られ、入力信号がコンピュータ信号等の場合、コンピュータ信号処理回路２３Ｂ内の同期信号処理回路から水平同期信号、垂直同期信号が外部ＣＰＵ２１Ｂに送られる。外部ＣＰＵ２１Ｂは、これらの信号から入力信号の判別を行う。
信号判別において、入力されている入力信号から得た水平同期信号を所定時間カウントし、そのカウント結果に基づいて、その水平同期信号の周波数を算出する（ステップＳＴ１）。
【００３４】
つぎのステップＳＴ２において、外部ＣＰＵ２１Ｂが映像フォーマットの判別を行う。この判別においては、ステップＳＴ１で得られた水平同期信号の周波数、あるいは垂直同期信号の周波数を、外部ＣＰＵ２１Ｂ内のＲＯＭ２１Ｃに予め格納されている判別テーブルと比較する。その周波数の比較によって、入力信号の解像度情報が判明する。したがって、入力画像に関しＶＧＡ，ＳＶＧＡ，ＷＸＧＡ，ＵＸＧＡ，ＨＤ，ＷＵＸＧＡ等の映像フォーマットの別が判る。また、画像の鉛直と水平のサイズのアスペクト比（以下、スケールモードという）が判る。
【００３５】
ステップＳＴ３において、外部ＣＰＵ２１Ｂは、判別した入力画像の映像フォーマットの各種パラメータ値（解像度情報、スケールモード等）をスケーラチップ２２（特定的には、例えば内部ＣＰＵ２１Ａ）に通知する。
内部ＣＰＵ２１Ａは、スケーラチップ２２内の必要な箇所に各種パラメータ値を配信する。この状態で、当該プロジェクタ１は画像調整指示の待ち状態となる。
【００３６】
図５は、画像調整工程（ステップＳＴ４）の詳細な手順を示すフローチャートである。
ステップＳＴ４１において、ユーザが例えばＧＵＩ画面において、画像調整モードへの切り替えを行うと、その情報を受けた外部ＣＰＵ２１Ｂが、モード切替え情報を内部ＣＰＵ２１Ａにも送信する。このとき、ＧＵＩ画面において、ユーザが調整パターンの種類を選択できるようにしてもよい。例えば、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）の３種類の調整パターン番号の選択が可能とすることができる。
【００３７】
続いて、内部ＣＰＵ２１Ａは、ステップＳＴ４２において、ゲイン制御回路３０を制御し出力画像のゲインを例えば０にまで下げる。これは、調整パターンの書き込み過程を見えなくするためのミュート処理である。
【００３８】
ステップＳＴ４３において、画像メモリ２８Ａに画像信号を入力するためのアクセスを禁止し、画像メモリ２８Ａが画像データを取り込むことを一時的に停止する。例えば、メモリ内の許可フラグを「Ｃａｐｔｕｒｅ　Ｄｉｓａｂｌｅ（禁止）」に設定する。
その後、画像メモリ２８Ａ内に記憶された画像データを消去する。
【００３９】
ステップＳＴ４４において、まず、ステップＳＴ４１で選択された調整パターン番号の情報に従って、調整パターンの描画パラメータ（ライン間隔、描画位置）などを算出する。この算出は、調整パターン生成回路２８Ｂが、ステップＳＴ３において既に受け取った各種パラメータのうち入力信号解像度と、予め分かっているＬＣＤパネル３の解像度とを用いて実行する。
【００４０】
いま、例えば図１（Ａ）に示す格子状のストランプからなる調整パターンを、出力パネル（ＬＣＤパネル３）の決められた画素ごと（例えば１２画素ごと）にラインを描いて出力させたいといった場合を想定する。ここで、入力信号の｛Ｘ方向の解像度，Ｙ方向の解像度｝を｛ｓｉｚｅＩｎｐｕｔ．ｃｘ，ｓｉｚｅＩｎｐｕｔ．ｃｙ｝、出力パネルの｛Ｘ方向の解像度，Ｙ方向の解像度｝を｛ｓｉｚｅＯｕｔｐｕｔ．ｃｘ，ｓｉｚｅＯｕｔｐｕｔ．ｃｙ｝とする。Ｘ方向のライン間隔（ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ）、Ｙ方向のライン間隔（ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ）は、次のプログラム計算式を経て算出される。
【数１】
＃ｄｅｆｉｎｅ　ＰＡＴＴＥＲＮ＿ＩＮＴ　１２　　　　　　　…（１−０）
ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｓｉｚｅＩｎｐｕｔ．ｃｘ；　　　　　　…（１−１）
ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ＊ＰＡＴＴＥＲＮ＿ＩＮＴ；　…（１−２）
ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ／ｓｉｚｅＯｕｔｐｕｔ．ｃｘ；…（１−３）
ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｓｉｚｅＩｎｐｕｔ．ｃｙ；　　　　　　…（１−４）
ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ＊ＰＡＴＴＥＲＮ＿ＩＮＴ；　　…（１−５）
ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ／ｓｉｚｅＯｕｔｐｕｔ．ｃｙ；…（１−６）
【００４１】
式（１−０）でラインパターンの繰り返し間隔（ＰＡＴＴＥＲＮ＿ＩＮＴ）を１２とおく。式（１−１）〜式（１−３）によりＸ方向のライン間隔（ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ）が算出され、式（１−４）〜式（１−６）によりＹ方向のライン間隔（ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ）が算出される。式（１−１）と式（１−４）では、ライン間隔の変数に入力信号の解像度を代入する。式（１−２）と式（１−５）では、入力信号の解像度が代入されたライン間隔の変数にパターンの繰り返し間隔＝１２をかける。そして、式（１−３）と式（１−６）では、式（１−２）と式（１−５）の結果を出力パネルの解像度で割る。このようにすると、入力信号と出力パネルの解像度が異なる場合でも、出力パネルの１２画素ごとの鉛直と水平のラインを描くことができ、図１（Ａ）のような調整パターンの描画が可能となる。
【００４２】
もう１つ異なる調整パターンの描画例を説明する。本例では、入力信号の解像度に依らず、常に一定の比率（例えば２０％間隔）に格子状のラインを出力させたい場合を考える。この場合、Ｘ方向のライン間隔（ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ）、Ｙ方向のライン間隔（ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ）は、次のプログラム計算式を経て算出される。
【数２】
＃ｄｅｆｉｎｅ　ＩＮＴＥＲＶＡＬ＿ＰＣＴ　２０　　　　　　　…（２−０）
ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｓｉｚｅＩｎｐｕｔ．ｃｘ；　　　　　　…（２−１）
ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ＊ＩＮＴＥＲＶＡＬ＿ＰＣＴ；　…（２−２）
ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｗＸＩｎｔｅｒｖａｌ／１００；　　　　　…（２−３）
ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｓｉｚｅＩｎｐｕｔ．ｃｙ；　　　　　　…（２−４）
ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ＊ＩＮＴＥＲＶＡＬ＿ＰＣＴ　…（２−５）
ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ＝ｗＹＩｎｔｅｒｖａｌ／１００；　　　　　…（２−６）
【００４３】
本例のプログラム計算式は、最初の例と基本的なやり方は変わらない。ただし、最初に、調整パターンのラインピッチの全体に占める割合（ＩＮＴＥＲＶＡＬ＿ＰＣＴ）を定義し、これを２０［％］とおく。また、式（２−３）と式（２−６）で除数を、出力パネルの解像度ではなく１００とする点が、最初の例と異なる。
【００４４】
内部ＣＰＵ２１Ａの指示により、計算した描画パラメータ（ライン間隔、描画位置など）を用いた調整パターンの書き込みが画像メモリ２８Ａにて行われる。描画パターンの書き込み終了後は、ステップＳＴ４５において、ゲインを元の値に戻しミュート処理を解除する。
【００４５】
ステップＳＴ４６において、イメージスケーラ２７が調整パターンを画像メモリ２８Ａから読み出して、必要な処理を行った後、出力パネル（ＬＣＤパネル３）から投射し、スクリーンに映し出す。
つぎに、これを見たユーザが、キーストン歪み補正の操作を行う。
【００４６】
図６は、プロジェクタの概観を例示する斜視図である。また、図７は、設置設定のＧＵＩ画面のうち画像調整の項目を選んだときの画面表示例である。
プロジェクタ１の操作パネル１０には、ダイレクトボタン１１およびポインタ移動キー１３が配置されている。ダイレクトボタン１１は、例えば水平方向の台形歪み補正を粗調整するためのボタンであり、ポインタ移動キー１３とともに、図３の内部ＣＰＵ２１Ａに電気的に接続されている。なお、これらダイレクトボタン１１およびポインタ移動キー１３は、図示のように、リモコン１２側にも設けるのが望ましい。
ユーザは、図７に示す「設置設定画面」の項目のうち「台形補正方向」を選択し、そのときに現れるポップアップメニュー内で「水平」または「垂直」を選んで台形歪み方向を決定する。更に、ユーザは、その上の「デジタル台形補正」を選択し、調整画面へと移行する指示を行う。
【００４７】
すると、例えば、メニュー画面が消え、台形補正率に比例した補正量の表示値を示す小さな表示バーが現れる。補正量の表示値は、例えば±１２０の範囲内の値をもち、ポインタ移動キー１３を操作することにより１ステップずつ変化する。
垂直方向の台形歪み補正の場合は下方投影か上方投影かに応じて、水平方向の台形歪み補正の場合は左右の何れの側からの投影かに応じて、補正量の表示値をプラス方向に変化させるか、マイナス方向に変化させるかが決められている。
【００４８】
この画像調整の補正の方向と補正量を変えるたびに、その指令が内部ＣＰＵ２１Ａを介してイメージスケーラ２７に送られる。イメージスケーラ２７は、ステップＳＴ４７で判断される補正量等の変更があるたびに、その補正量に応じた画像を生成するための画像変換を行う（ステップＳＴ４６）。
ユーザは、スクリーン上の画像を見ながらポインタ移動キー１３を操作して補正量を変えると、その度に、補正後の画像がスクリーン上に映し出される。画像が綺麗な四角になったと判断したら操作を止める。後は、画像の大きさを調整したりピントの微調整をしたりすると、「画像調整」が終了する。
【００４９】
補正量の変更がなくなり、モードが通常モードに変更されたら、ステップＳＴ４８において、画像メモリ２８Ａの画像データの入力禁止を解除すると、当該設置設定が完了する。
【００５０】
本実施形態では、調整パターンを生成し、これを画像調整時の歪み補正における歪みの方向と程度を見るために用いる。調整パターンは規則的な模様から構成されているので、比較的狭い模様間の幅の変化が視覚的によく見え、画像歪みの方向と歪み量の大小関係が容易に判別できる。
この調整パターンは、画像メモリ２８Ａに直接書き込まれて生成される。しかも、調整後に映し出そうとする入力画像の映像フォーマット（解像度、アスペクト比など）が適合しており、入力画像に最適な歪み補正が可能となる。また、入力画像の映像フォーマットを検出して、それに適合した調整パターンをその都度生成することから、映像フォーマットの種類だけ調整パターンを予め記憶するためのメモリ容量が不要であり、コスト的にも出来るだけ抑制できる利点がある。
【００５１】
［第２の実施の形態］
図８は、第２の実施の形態に係るプロジェクタにおいて、回路部の構成を図解した機能ブロック図である
このプロジェクタにおいては、図３と比較すると、調整パターン生成回路２８Ｂに代えて、調整パターンメモリ２８Ｃが設けられている。他の構成は、図３と同様である。調整パターンメモリ２８Ｃは、画像メモリ２８Ａとともに本発明の“調整パターンを供給する手段”の実施形態に該当する。
調整パターンメモリ２８Ｃには、予定される入力画像の映像フォーマットに適合した複数の調整パターンが予め画像データとして格納されている。入力信号の種類の検出結果を示す外部ＣＰＵ２１Ｂからの情報を元に、内部ＣＰＵ２１Ａの指示により調整パターンが選択され、画像メモリ２８Ａに出力され、書き込まれる。この調整パターンを画像メモリ２８Ａにセットするまでの方法が第１の実施の形態と異なるが、他の処理は、第１の実施の形態と同じである。
【００５２】
第２の実施の形態は、予定される映像フォーマットの種類が多い場合はメモリ容量およびコスト的なペナルティを被るが、映像フォーマットの種類が限られている場合は、画像データを読み出すだけでよいため処理が簡素で早いという利点が得られる。
【００５３】
本発明は、上述した２つの実施の形態に限定されない。
例えば、特許文献１のように出力パネル（表示手段）の画像を外付けのディスプレイ等でモニタして、モニタ画面上で歪み補正の指示を行うようなプロジェクタにおいても適用できる。この場合でも、調整パターンが規則的な模様からなると、画像のどの頂点を動かすのが最も効果的かが容易に判別でき、歪み補正がやりやすくなる利益が得られる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の投射型画像表示装置および画像変換方法によれば、歪みをとる画像調整時に、より歪みが見やすく、つぎに動かすパラメータの判別が容易な投射型画像表示装置と、その歪み補正に用いる画像変換方法とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施の形態における調整パターンの例を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるプロジェクタの基本構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のプロジェクタにおいて、スケーラチップを中心とした回路部の構成を図解した機能ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における画像変換方法を含む設置（設定）手順のフローチャートである。
【図５】画像調整工程（ステップＳＴ４）の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図６】プロジェクタの概観を例示する斜視図である。
【図７】設置設定のＧＵＩ画面のうち画像調整の項目を選んだときの画面表示例である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるプロジェクタの回路部の構成を図解した機能ブロック図である。
【図９】（Ａ）から（Ｃ）は、鉛直キーストン歪みが生じる投射を説明するための図である。
【図１０】（Ａ）から（Ｃ）は、水平キーストン歪みが生じる投射を説明するための図である。
【図１１】鉛直キーストン歪みと水平キーストン歪みが合わさって複雑な形状に歪んだ画像を示す図である。
【符号の説明】
１…プロジェクタ、２…回路部、３…表示手段、３ａ…表示画像、４…投光部、５…光学部、１０…操作パネル、１１…補正量入力手段、１２…リモコン、１３…ポインタ移動キー、２１…制御手段、２２…スケーラチップ、２３…信号処理回路、２４…Ａ／Ｄコンバータ、２５…ガンマ補正回路、２６…パネル駆動回路、２７…画像変換回路、２８…調整パターンを供給する手段、２９…ポート処理回路、３０…ゲイン制御回路、３２…ＯＳＤ生成部、３３…ＯＳＤミキサ、４０Ａ〜４０Ｃ…調整パターン、１０１…スクリーン、１０１ａ〜１０１ｄ…投射映像
【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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