(57)【要約】【課題】  表示モードの切り替えに応じて投写サイズを容易に調整する。【解決手段】  前記表示モードの切り替えが指示された場合に、切り替え前後の表示モードに対応する２種類の解像度の変化率に基づいて、切り替え後の表示モードにおける前記投写部の投写倍率を調整する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される入力画像信号の表す入力画像を、解像度の異なる複数種類の表示モードでスクリーン上に投写可能なプロジェクタであって、
前記スクリーンに投写する表示画像を形成するための画像表示用デバイスと、
前記入力画像から、指示された前記表示モードに対応する解像度の画像を含む前記表示画像を生成する画像処理部と、
前記表示画像を前記スクリーン上に投写する投写部と、
前記投写部の投写倍率を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記表示モードの切り替えが指示された場合に、切り替え前後の表示モードに対応する２種類の解像度の変化率に基づいて、切り替え後の表示モードにおける前記投写部の投写倍率を調整することを特徴とする
プロジェクタ。
【請求項２】
請求項１記載のプロジェクタであって、
前記制御部は、前記切り替え後の表示モードにおいて前記スクリーン上に投写される画像の投写サイズが、前記切り替え前の表示モードにおいて前記スクリーン上に投写された画像の投写サイズに等しくなるように、前記切り替え前の表示モードにおける前記投写部の投写倍率および前記解像度の変化率に基づいて、前記切り替え後の表示モードにおける前記投写部の投写倍率を決定する、
プロジェクタ。
【請求項３】
供給される入力画像信号の表す入力画像を、解像度の異なる複数種類の表示モードでスクリーン上に投写可能なプロジェクタにおいて、画像を投写する投写部の投写倍率を調整する調整方法であって、
前記表示モードの切り替えが指示された場合に、切り替え前後の表示モードに対応する２種類の解像度の変化率に基づいて、切り替え後の表示モードにおける前記投写部の投写倍率を調整することを特徴とする
調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力される画像を解像度の異なる複数種類の表示モードで投写表示可能なプロジェクタにおいて、表示モードの切り替えに応じて投写サイズを調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スクリーンに画像を投写するプロジェクタが普及しつつある。このプロジェクタでは、投写画像がスクリーン内において最大の大きさで表示されるように、投写レンズの倍率（投写倍率）を変化させて投写される画像の大きさ(以下、「投写サイズ」と呼ぶ。)を調整することが行われている。この投写サイズの調整（以下、単に「ズーム調整」とも呼ぶ。）は、例えば、外部から入力される画像信号の表す画像（以下、「入力画像」と呼ぶ。）の解像度（画素数）やアスペクト比（画像の縦と横の比）など画像の種類の変化に応じて実行される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８―２９２４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のプロジェクタでは、液晶パネルのようなライトバルブを用いて、液晶パネルに与えられる画像信号に応じた画像を表す画像光を出力し、この画像光をスクリーン上で結像させることにより画像を表示させている。プロジェクタで投写する画像の種類は通常複数種類が想定されており、この液晶パネルに与えられる画像信号の表す画像の解像度（画素数）は、液晶パネルの解像度（画素数）と異なっている場合がある。従来のプロジェクタでは、このように、入力画像の解像度が液晶パネルの解像度と異なっている場合において、２種類の表示モードで画像を表示させることができる。第１の表示モードは、入力画像の解像度を変化させることなく利用して、液晶パネルに与える画像信号を生成し、画像を表示するモード（以下、「スルーモード」と呼ぶ。）であり、第２の表示モードは、入力画像の解像度を拡大または縮小して利用して、液晶パネルに与える画像信号を生成し、画像を表示するモード（以下、「ノーマルモード」と呼ぶ。）である。これら２種類の表示モードでは、入力画像の種類は同じであるため、従来のプロジェクタでは、画像の投写サイズについて以下で説明する問題があった。
【０００５】
図６は、従来技術の問題点を示す説明図である。図６（Ａ）は、ノーマルモードにおける液晶パネルで実質的に表示される画像およびスクリーン上の投写画像を示しており、図６（Ｂ）は、ノーマルモードからスルーモードに切り替えた場合における液晶パネルで実質的に表示される画像およびスクリーン上の投写画像を示している。ここで、液晶パネルは、アスペクト比１６：９で（１２８０×７２０）画素の解像度を有していることとする。また、プロジェクタには、アスペクト比４：３で（６４０×４８０）画素の解像度の画像が入力画像として入力されていることとする。また、スクリーンのアスペクト比は液晶パネルに合わせて１６：９であることとする。
【０００６】
なお、プロジェクタで用いられる液晶パネルは、上述したように、画像を表す画像光を出力するものであるため、厳密には画像を表示していない。しかしながら、液晶パネルから出力する画像光はスクリーン上で結像されて画像として表示されるものである。そこで、以下では、プロジェクタで用いられる液晶パネルも実質的に画像を表示するものとして説明する。
【０００７】
図６（Ａ）に示すように、ノーマルモードでは、（６４０×４８０）画素の入力画像は、最も拡大された状態で液晶パネルに表示されるように、３／２倍に拡大した（９６０×７２０）画素の画像に変換される。そして、この液晶パネルで表示された画像は、スクリーンに対して最大表示されるようにズーム調整されて投写される。このときの投写倍率をＫｓとする。
【０００８】
上記状態で、表示モードをノーマルモードからスルーモードに切り替えた場合、図６（Ｂ）に示すように、液晶パネルには（６４０×４８０）画素の入力画像がそのまま表示されることになる。このとき、画像の種類に変化はないため、ズーム調整は行われず投写倍率Ｋｓのままでスクリーンに画像が投写される。この結果、スルーモードにおいて、スクリーンに投写される画像は、液晶パネルに与えられる画像の解像度（画素数）の変化に応じて小さくなってしまうという問題が発生する。
【０００９】
なお、図６は、ノーマルモードからスルーモードに切り替えた場合を例に説明しているが、スルーモードからノーマルモードに切り替えた場合にも、同様の問題が発生する。ただし、スルーモードでスクリーンに画像が最大表示されるように調整してある場合にノーマルモードに変更した際には、投写画像がスクリーンからはみ出してしまうという問題が発生する。
【００１０】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、プロジェクタによる投写画像がスクリーン上に効率よく表示されるように、入力される画像を解像度の異なる複数種類の表示モードで投写表示可能なプロジェクタにおいて、表示モードの切り替えに応じて投写サイズを容易に調整することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上来目的を達成するために、本発明によるプロジェクタは、
供給される入力画像信号の表す入力画像を、解像度の異なる複数種類の表示モードでスクリーン上に投写可能なプロジェクタであって、
前記スクリーンに投写する表示画像を形成するための画像表示用デバイスと、
前記入力画像から、指示された前記表示モードに対応する解像度の画像を含む前記表示画像を生成する画像処理部と、
前記表示画像を前記スクリーン上に投写する投写部と、
前記投写部の投写倍率を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記表示モードの切り替えが指示された場合に、切り替え前後の表示モードに対応する２種類の解像度の変化率に基づいて、切り替え後の表示モードにおける前記投写部の投写倍率を調整することを特徴とする。
【００１２】
本発明のプロジェクタは、表示モードの切り替えの指示に従って、切り替え後の表示モードにおける投写倍率を調整することができるので、入力画像信号が変化しない場合において解像度の異なる複数種類の表示モードの切り替えが発生した場合であっても、投写画像の画像サイズを容易に調整することができる。
【００１３】
また、前記制御部は、前記切り替え後の表示モードにおいて前記スクリーン上に投写される画像のサイズが、前記切り替え前の表示モードにおいて前記スクリーン上に投写された画像のサイズに等しくなるように、前記切り替え前の表示モードにおける前記投写部の投写倍率および前記解像度の変化率に基づいて、前記切り替え後の表示モードにおける前記投写部の投写倍率を決定することが好ましい。
【００１４】
こうずれば、表示モードが切り替わった場合にも、スクリーン上に投写される画像のサイズが変化することなく同じ画像サイズで投写表示させることができる。
【００１５】
なお、本発明は、上記したプロジェクタとしての構成の他、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、プロジェクタ、その調整方法、投写サイズの調整装置および調整方法等の形態で実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．装置の全体構成：
Ｂ．表示モード切り替えによる投写サイズ調整：
Ｂ１．調整の手順：
Ｂ２．調整の効果：
Ｃ．変形例：
【００１７】
Ａ．装置の全体構成：
図１は、本発明のプロジェクタを用いた投写表示システムを示す説明図である。本発明のプロジェクタ１００は、図示しない画像供給装置、例えば、コンピュータ、ビデオテープレコーダ、ＤＶＤプレーヤ等から入力された画像信号（入力画像信号）の表す画像（入力画像）を、スクリーンＳＣ上に投写する。また、ユーザは、リモートコントローラ（以下、「リモコン入力装置」と呼ぶ。）１０２や操作パネル（以下、「キー入力装置」と呼ぶ。）を用いてプロジェクタの種々の動作を制御することができる。なお、スクリーンＳＣは、縦方向の長さが９Ｌで横方向の長さが１６Ｌ（Ｌ：単位長）の大きさを有する。すなわち、このスクリーンＳＣはアスペクト比１６：９のいわゆるワイドスクリーンである。
【００１８】
図２は、プロジェクタ１００の全体構成を示すブロック図である。このプロジェクタ１００は、ユーザの指示等を入力するためのキー入力装置１０１およびリモコン入力装置１０２と、画像入力コネクタ１０３を介して入力された入力画像信号を処理するための画像信号処理部１４０と、画像を投写表示するための画像表示部１５０、投写用ズームレンズ１２０、および、ズーム制御部１３０と、上述の各機能部を制御する制御部１１０と、を備えている。
【００１９】
制御部１１０は、図示しないＣＰＵおよびメモリを有するマイクロコンピュータであり、メモリに格納されているプログラムを実行することにより、表示制御部１１２、パラメータ記憶部１１４、および、ズーム調整部１１６として機能する。なお、これら各機能をハードウェアで構築するようにしてもよい。
【００２０】
さて、プロジェクタ１００において、画像入力コネクタ１０３を介して入力された画像信号は、画像信号処理部１４０に入力される。
【００２１】
画像信号処理部１４０は、入力画像信号の解像度やアスペクト比等の画像の種類を検出する機能、アナログ−デジタル変換機能、画像処理機能といった種々の機能を実現する。すなわち、画像信号処理部１４０は、画像の種類を検出して、検出した画像の種類を示す情報を制御部１１０に供給する。このとき、供給された情報は、制御部１１０のパラメータ記憶部１１４に格納される。また、制御部１１０の表示制御部１１２は、供給された画像の種類を示す情報に基づいて、各機能ブロックの制御条件を決定し、各機能ブロックに対して、決定した制御条件を示すパラメータの値を設定する。また、決定した制御条件を示すパラメータの値もパラメータ記憶部１１４に格納される。例えば、画像信号処理部１４０には、画像の種類に応じて、入力画像の処理条件、例えば、画像サイズ、動作周波数等種々のパラメータの値が設定される。
【００２２】
そして、画像信号処理部１４０は、入力画像信号がアナログ信号である場合には、表示制御部１１２からの指示に基づいて、アナログ信号をデジタル信号に変換して図示しないメモリに一時的に書き込み、このメモリに記憶されたデジタルデータを読み出して画像表示部１５０に出力する。このメモリへの書き込みと読み出しの処理の過程において、画像サイズの変換（拡大あるいは縮小、画像歪み補正など）や画像表示部１５０が処理することができるフォーマットへの変換など、種々の画像処理を実行して、表示画像信号を生成する。なお、入力画像信号がデジタル信号の場合には、アナログ信号をデジタル信号に変換する処理は省略される。
【００２３】
画像表示部１５０は、液晶パネル１５２や、照明装置、光学レンズ等から成る光学系を含み、画像信号処理部１４０から入力される表示画像信号を画像光として出力する。画像表示部１５０から出力された画像光は、投写用ズームレンズ１２０を介してスクリーンＳＣに投写される。
【００２４】
スクリーンＳＣに投写される画像の投写サイズは、ズーム制御部１３０が、制御部１１０のズーム調整部１１６からの指示に応じて、投写用ズームレンズ１２０のズーム位置を変化させることにより、変化する。なお、ズーム位置の調整は、キー入力装置１０１またはリモコン入力装置１０２を用いてユーザが入力した調整量に応じて、ズーム調整部１１６からズーム制御部１３０に与えられる指示に応じて実行される。また、スクリーンＳＣ上の投写サイズを検出して自動的にズーム位置の調整が実行されるようにしてもよい。なお、自動的なズーム位置の調整については、従来技術で説明した特許文献１に記載の方法等、種々の一般的な方法が利用可能であるので、ここではその説明を省略する。
【００２５】
ところで、ユーザは、キー入力装置１０１または入力装置１０２を用いて投写画像の表示の途中で、表示モードを「スルーモード」または「ノーマルモード」のいずれかに切り替えて表示させることができる。「スルーモード」は、入力画像をそのままの解像度で利用して画像を表示する第１の表示モードであり、「ノーマルモード」は、液晶パネルの解像度内で最も大きな解像度の画像となるように、入力画像の解像度を拡大または縮小して利用して画像を表示する第２の表示モードである。
【００２６】
そして、上記した表示モードの切り替えが発生した時には、以下で説明するようにして、投写用ズームレンズ１２０の投写倍率を変化させることにより、投写サイズが調整される。
【００２７】
なお、画像信号処理部が本発明の画像処理部に相当し、画像表示部１５０あるいは液晶パネル１５２が本発明の画像表示デバイスに相当する。投写用ズームレンズ１２０およびズーム制御部１３０が本発明の投写部に相当する。
【００２８】
Ｂ，表示モード切り替えによる投写サイズ調整：
Ｂ１．調整の手順：
図３は、表示モード切り替え時において実行されるズーム調整処理について示すフローチャートである。投写表示の途中で、ノーマルモードからスルーモードあるいはスルーモードからノーマルモードへの表示モードの切り替えが発生すると、ズーム調整部１１６では、表示制御部１１２からの指示に基づいて、図３に示すズーム調整処理が実行される。
【００２９】
まず、現在設定されている投写倍率（以下、「設定投写倍率」と呼ぶ。）Ｋｓを取得する（ステップＳ１００）。設定投写倍率は、上述のようにして、実行されたユーザによるズーム調整や自動ズーム調整後、パラメータ記憶部１１４に格納されており、あるいは、後述するステップＳ１３０における処理においてパラメータ記憶部１１４に格納されているので、それを読み出すことにより取得することができる。
【００３０】
ここで、図４は、投写用ズームレンズ１２０におけるズーム位置と投写倍率との関係を示す投写倍率特性の一例を示す説明図である。投写倍率は、投写倍率特性を利用することにより、投写用ズームレンズ１２０のズーム位置から容易に求めることができる。具体的には、パラメータ記憶部１１４に、図４の投写倍率特性を示す情報を格納しておく。ズーム調整部１１６は、ズーム調整を実行した場合に、ズーム制御部１３０を介して投写用ズームレンズ１２０のズーム位置（設定ズーム位置）Ｐｓを取得する。そして、パラメータ記憶部１１４に格納された投写倍率特性情報を参照して、図４に示すように、対応する設定投写倍率Ｋｓを容易に求めることができる。なお、上記投写倍率特性は一例であってこれに限定されるものではない。構成する投写用ズームレンズに応じて適切な投写倍率特性を利用すればよい。
【００３１】
また、表示モードの切り替えに伴って発生する液晶パネルに与える画像の解像度の変化率ΔＫを取得する（ステップＳ１１０）。この変化率ΔＫは、液晶パネルに与える画像信号を生成するために入力画像信号に基づいて生成される画像信号の、表示モード切り替え前の解像度（画素数）に対する表示モード切り替え後の解像度（画素数）の比を計算すればよい。なお、それぞれの解像度は、画像信号処理部１４０の動作を制御するために必要な制御条件であり、表示モードの切り替えに応じてパラメータ記憶部１１４に格納されている。従って、ズーム調整部１１６は、パラメータ記憶部１１４に格納されている表示モード切り替え前後の画像の解像度を読み出して、変化率ΔＫを求めることができる。
【００３２】
次に、取得した現設定投写倍率Ｋｓと変化率ΔＫから下式（１）に従って表示モード切り替え後に設定すべき投写倍率（調整投写倍率）Ｋａｄｊを計算する（ステップＳ１２０）。
Ｋａｄｊ＝Ｋｓ／ΔＫ  ...（１）
【００３３】
そして、求めた調整投写倍率Ｋａｄｊに対応するズーム位置（調整ズーム位置）Ｐａｄｊを決定する（ステップＳ１３０）。この調整ズーム位置Ｐａｄｊは、パラメータ記憶部１１４に格納された投写倍率特性を示す情報を参照して、図４に示すように容易に求めることができる。
【００３４】
決定した調整ズーム位置Ｐａｄｊの情報は、ズーム制御部１３０に入力される。ズーム制御部１３０は、投写用ズームレンズ１２０のズーム位置が調整ズーム位置Ｐａｄｊとなるように制御する。そして、パラメータ記憶部１１４に格納されていた設定投写倍率Ｋｓおよび設定ズーム位置Ｐｓの内容を、調整投写倍率Ｋａｄｊおよび調整ズーム位置Ｐａｄｊの情報に書き換えればよい。
【００３５】
以上のようにして、表示モード切り替え時においてズーム調整処理が実行される。
【００３６】
Ｂ２．調整の効果：
図５は、ノーマルモード表示からスルーモード表示に切り替えた場合のスクリーンに投写される画像の例を示す説明図である。図５（Ａ）は、ノーマルモードにおいて画像表示部１５０の液晶パネル１５２で実質的に表示される画像およびスクリーンＳＣ上の投写画像を示しており、図５（Ｂ）は、ノーマルモードからスルーモードに切り替えた場合において液晶パネル１５２で実質的に表示される画像およびスクリーンＳＣ上の投写画像を示している。ここで、プロジェクタ１００の画像表示部１５０を構成する液晶パネル１５２は、アスペクト比１６：９で（１２８０×７２０）画素の解像度を有していることとする。また、プロジェクタ１００には、アスペクト比４：３で（６４０×４８０）画素の解像度の画像が入力画像として入力されていることする。また、スクリーンＳＣのアスペクト比は液晶パネル１５２に合わせて１６：９であることとする。
【００３７】
図５（Ａ）に示すように、ノーマルモードでは、（６４０×４８０）画素の入力画像は、最も拡大された状態で液晶パネル１５２に表示されるように、３／２倍に拡大した（９６０×７２０）画素の画像に変換される。そして、投写用ズームレンズ１２０のズーム位置を調整することにより、液晶パネルで表示された画像がスクリーンＳＣに対して最大表示される。なお、このときの投写倍率をＫｓとする。
【００３８】
一方、表示モードを、上記ノーマルモードからスルーモードに切り替えた場合、図５（Ｂ）に示すように、液晶パネル１５２には（６４０×４８０）画素の入力画像がそのまま表示されることになる。このとき、上記ズーム調整処理が実行されて、投写用ズームレンズ１２０のズーム位置が調整され、投写倍率が調整投写倍率Ｋａｄｊ（＝Ｋｓ／ΔＫ）に設定される。これにより、スルーモードに切り替えられた場合においても、投写画像がスクリーンＳＣに対し最大表示される。すなわち、表示の途中で、ノーマルモードからスルーモードに切り替えた場合において、ノーマルモードにおける投写サイズと同じ投写サイズとなるように調整することができる。
【００３９】
なお、図５の例は、ノーマルモードからスルーモードに切り替えた場合を例に説明しているが、スルーモードからノーマルモードに切り替えた場合も同様である。
【００４０】
以上説明したように、本実施例のプロジェクタ１００では、表示モードの切り替えが指示されると、これに応じて投写用ズームレンズ１２０のズーム位置を調整し、スクリーンＳＣ上に投写される画像の投写サイズが、切り替え前の投写サイズと同じとなるように調整することができる。
【００４１】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４２】
上記実施例では、スクリーンＳＣおよび画像表示部１５０を構成する液晶パネル１５２のアスペクト比が１６：９であり、入力画像のアスペクト比が４：３の場合を例に説明しているが、これに限定されるものではない。スクリーン、液晶パネル、入力画像のそれぞれのアスペクト比は、どのようなアスペクト比であってよく、また、それぞれの組合せも任意である。
【００４３】
上記実施例では、スルーモードとノーマルモードの２種類の表示モードの切り替えについて説明したが、これに限定されるものではなく、予め設定されている解像度の異なる複数種類の表示モードの切り替えにおいて適用することができる。
【００４４】
また、上記実施例の画像表示部は、液晶パネルを有する構成を例に説明しているが、これに限定されるものではなく、液晶パネルに換えてＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス：ＴＩ社の商標）を用いて構成された画像表示部などプロジェクタを構成する際に利用される種々の画像表示部を適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のプロジェクタを用いた投写表示システムを示す説明図である。
【図２】プロジェクタ１００の全体構成を示すブロック図である。
【図３】表示モード切り替え時におけるズーム位置調整の手順を示すフローチャートである。
【図４】投写用ズームレンズのズーム位置と投写倍率との関係の一例を示す説明図である。
【図５】ノーマルモード表示からスルーモード表示に切り替えた場合のスクリーンに投写される画像の例を示す説明図である。
【図６】従来技術の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００...プロジェクタ
１０１...キー入力装置
１０２...リモコン入力装置
１０３...画像入力コネクタ
１１０...制御部
１１２...表示制御部
１１４...パラメータ記憶部
１１６...ズーム調整部
１２０...投写用ズームレンズ
１３０...ズーム制御部
１４０...画像信号処理部
１５０...画像表示部
１５２...液晶パネル
ＳＣ...スクリーン
【図１】
2005338113.tif 000003
【図２】
2005338113.tif 000004
【図３】
2005338113.tif 000005
【図４】
2005338113.tif 000006
【図５】
2005338113.tif 000007
【図６】
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