JP2007279623A - 画像投影システム及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクタにおいて、ユーザの使用環境に応じた適切な映像信号の補正を容易に行う。
【解決手段】キャリブレーション処理の実行のタイミングの設定データを記憶しておき、この設定データの内容に応じた実行のタイミングで、パソコンにキャリブレーション画像の映像信号の出力を開始するように指示し（Ｓ３）、パソコンから入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、キャリブレーション処理を自動的に実行するようにした（Ｓ８）。これにより、ユーザの使用環境に応じた適切な映像信号の補正を容易に行うことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、パソコンとパソコンから入力された映像信号に基づく画像を投影するプロジェクタとから構成される画像投影システム、及びプロジェクタに関する。

従来、プロジェクタは、ＡＶ機器やパソコン等の入力機器から入力される映像信号を補正した上で、補正後の映像信号に基づく画像をスクリーン等に表示する。この映像信号の補正用のデータは、工場出荷時に実行されるキャリブレーション処理により生成される。従って、上記の映像信号の補正用のデータは、工場でキャリブレーション処理に使用された入力機器とプロジェクタとに最適なものであるかもしれないが、ユーザ使用環境において、実際に画像の表示（投影等）に使用される入力機器とプロジェクタとに最適なものであるとはいえない。

そこで、状来のプロジェクタでは、ユーザが、画像補正用の設定メニューを用いて、明るさやコントラスト等の変更処理を行うことができるようにしている。
けれども、上記のような方法では、ユーザが、画像の明るさやコントラストを補正する度に、画像補正用の設定メニューを用いた煩雑な処理が必要となる。

また、状来のプロジェクタにおいて、ユーザが、メニュー等を用いて、自己の使用環境で、その使用環境に応じた適切な映像信号の補正用のデータの生成処理（キャリブレーション処理）を実行することができるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

けれども、上記のようなプロジェクタでは、ユーザが、キャリブレーション処理を実行する度に煩雑な処理をする必要があるので、容易にキャリブレーション処理を実行することができないという問題があった。

また、ネットワーク接続されたパソコンの分野において、ネットワークを通じて正確な色再現をするサービスを受けるために、各ディスプレイのプロファイルを作成するようにしたものが知られている（特許文献３参照）。しかしながら、この発明では、上記のキャリブレーション処理の実行に必要な処理の煩雑さを解消することはできない。
特開２００３−５０５７２号公報 特開２００４−２２８９４８号公報 特開２００１−６００８２号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、容易にキャリブレーション処理を実行することができるようにして、ユーザの使用環境に応じた適切な映像信号の補正を容易に行うことが可能な画像投影システム及びプロジェクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、パソコンと、前記パソコンから入力された映像信号に基づく画像を投影するプロジェクタとから構成され、前記パソコンは、前記プロジェクタにより投影される画像の調整に用いられるキャリブレーション画像を記録するキャリブレーション画像記録手段と、前記キャリブレーション画像記録手段に記録されたキャリブレーション画像の前記プロジェクタへの出力を制御する出力制御手段とを備え、前記プロジェクタは、光源と、前記光源からの光と前記パソコンから入力された映像信号とを用いて画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段により生成された画像を投影するための投影レンズと、前記投影レンズにより投影されたキャリブレーション画像についての輝度等を検出するための光学式センサと、前記光学式センサから出力された信号に基づいて、画像補正用のデータを生成する画像補正データ生成手段と、前記画像補正データ生成手段により生成された画像補正用のデータを記憶する画像補正データ記憶手段と、前記画像補正データ記憶手段に記憶された画像補正用のデータに基いて、前記パソコンから入力された映像信号を補正する映像信号補正手段と、前記画像補正データ生成手段による画像補正用のデータの生成処理と、前記画像補正用のデータの画像補正データ記憶手段への記憶処理とを含むキャリブレーション処理の実行を制御する実行制御手段とを備える、画像投影システムにおいて、前記プロジェクタは、前記キャリブレーション処理の実行のタイミングの設定データを記憶する設定データ記憶手段をさらに備え、前記プロジェクタ側の実行制御手段は、前記設定データの内容に応じた実行のタイミングで、前記パソコンの出力制御手段に前記キャリブレーション画像の映像信号を出力するように指示し、前記パソコンから入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、前記キャリブレーション処理を自動的に実行するようにしたものである。

請求項２の発明は、パソコンと、前記パソコンから入力された映像信号に基づく画像を投影するプロジェクタとから構成され、前記パソコンは、前記プロジェクタにより投影される画像の調整に用いられるキャリブレーション画像を記録するキャリブレーション画像記録手段と、前記キャリブレーション画像記録手段に記録されたキャリブレーション画像の前記プロジェクタへの出力を制御する出力制御手段とを備え、前記プロジェクタは、光源と、前記光源からの光と前記パソコンから入力された映像信号とを用いて画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段により生成された画像を表示するための表示手段と、前記表示手段により表示されたキャリブレーション画像についての輝度等を検出するためのセンサと、前記センサから出力された信号に基づいて、画像補正用のデータを生成する画像補正データ生成手段と、前記画像補正データ生成手段により生成された画像補正用のデータを記憶する画像補正データ記憶手段と、前記画像補正データ記憶手段に記憶された画像補正用のデータに基いて、前記パソコンから入力された映像信号を補正する映像信号補正手段と、前記画像補正データ生成手段による画像補正用のデータの生成処理と、前記画像補正用のデータの画像補正データ記憶手段への記憶処理とを含むキャリブレーション処理の実行を制御する実行制御手段とを備える、画像投影システムにおいて、前記プロジェクタ側の実行制御手段は、前記パソコンの出力制御手段に前記キャリブレーション画像の映像信号を出力するように指示し、前記パソコンから入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、前記キャリブレーション処理を自動的に実行するようにしたものである。

請求項３の発明は、パソコンと接続可能で、光源と、前記光源からの光と前記パソコンから入力された映像信号とを用いて画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段により生成された画像を表示するための表示手段と、前記表示手段により表示されたキャリブレーション画像についての輝度等を検出するためのセンサと、前記センサから出力された信号に基づいて、画像補正用のデータを生成する画像補正データ生成手段と、前記画像補正データ生成手段により生成された画像補正用のデータを記憶する画像補正データ記憶手段と、前記画像補正データ記憶手段に記憶された画像補正用のデータに基いて、前記パソコンから入力された映像信号を補正する映像信号補正手段と、前記画像補正データ生成手段による画像補正用のデータの生成処理と、前記画像補正用のデータの画像補正データ記憶手段への記憶処理とを含むキャリブレーション処理の実行を制御する実行制御手段とを備えたプロジェクタにおいて、前記実行制御手段は、前記パソコンに前記キャリブレーション画像の映像信号を出力するように指示し、前記パソコンから入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、前記キャリブレーション処理を自動的に実行するようにしたものである。

請求項１の発明によれば、設定データの内容に応じた実行のタイミングで、パソコンから入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、キャリブレーション処理を自動的に実行するようにしたことにより、ユーザの使用環境に応じた適切な映像信号の補正を容易に行うことができる。

請求項２及び３の発明によれば、パソコンから入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、キャリブレーション処理を自動的に実行するようにしたことにより、ユーザの使用環境に応じた適切な映像信号の補正を容易に行うことができる。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に記載した実施形態は、本発明を網羅するものではなく、本発明は、下記の形態だけに限定されない。

図１は、本実施形態による画像投影システムを示す。画像投影システム８は、プロジェクタ１と、プロジェクタ１に接続されるノート型のパソコン２とから構成されている。プロジェクタ１は、ＡＶ機器やパソコン等の入力機器から入力される映像信号を基に画像を生成し、その画像をスクリーン等に投影表示する装置である。プロジェクタ１とパソコン２とは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）の信号を伝送するためのＵＳＢケーブル３と、ＶＧＡ（Video Graphics Array）の映像信号を伝送するためのＲＧＢケーブル４で接続されている。

プロジェクタ１は、図に示されるように、略直方体の筐体６の前面に、画像投影用の投影レンズ７（表示手段）と、不図示のリモコンからの各種の指示信号を受信するための赤外線信号受信部２８とを有している。また、プロジェクタ１は、筐体６の上面に、各種の操作の指示用のボタンからなる操作部３８と、投影レンズ７により投影されたキャリブレーション画像についての輝度等を検出するための光学式センサである色光センサ９とを有している。

図２は、上記プロジェクタ１の電気的ブロック構成を示す。プロジェクタ１は、装置全体の制御を行うマイコン１０と、アナログ信号の形式の画像データをディジタル信号の形式の画像データに変換するＡＤコンバータ１１と、Ｓビデオ（Separate Video）端子３５又はコンポジットビデオ端子３６から入力されるアナログ信号の形式の動画像データをディジタル信号の形式の動画像データに変換するビデオデコーダ１２と、主にＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）１６の制御を行うＤＭＤコントローラチップ１３とを備えている。ＡＤコンバータ１１は、ＲＧＢ端子３２より入力されるＶＧＡ信号やコンポーネント端子３３より入力されるコンポーネント信号を受信して、これらのアナログ信号の形式の画像データをディジタル信号の形式の画像データに変換する。

さらに、プロジェクタ１は、各種の画像補正に係る処理を行うための画像処理ＩＣ４０と、ＤＭＤ内のマイクロミラー駆動用の信号の波形を生成するためのミラー駆動用波形ジェネレータ１４と、パソコン２やビデオカメラ等の入力機器からＡＤコンバータ１１又はビデオデコーダ１２を介して入力された映像信号を組み立てて得られた画像データを一時的に記憶するためのＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）１５と、ＤＭＤコントローラチップ１３から転送された画像データとランプ１８から入射される光に基いて画像を生成するＤＭＤ１６（画像生成手段）とを備えている。ＤＭＤコントローラチップ１３は、ＤＭＤ１６により生成される画像の元になる画像データをＤＲＡＭ１５から読み取って、ＤＤＲ（Double Data Rate）方式でＤＭＤ１６に転送する。

また、上記のプロジェクタ１は、マイコン１０により使用されるプログラム等のデータを記憶するメモリ１７（設定データ記憶手段）と、上記のＤＭＤコントローラチップ１３の制御用のプログラムであるＡＲＭソフトウェア３１を記憶するフラッシュメモリ３０とを有している。上記のメモリ１７には、ＵＳＢドライバＰＧ２４と、キャリブレーション実行制御プログラム（キャリブレーション実行制御ＰＧ）２５と、キャリブレーション処理の実行のタイミングの設定データ２６とが格納されている。キャリブレーション実行制御ＰＧ２５は、画像補正用のデータ（補正用ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル））の生成処理やこれらのデータの記憶処理等から構成されるキャリブレーション処理の実行を制御する。キャリブレーション実行制御ＰＧ２５とマイコン１０とが、請求項における実行制御手段に相当する。

さらにまた、上記のプロジェクタ１は、光源となるランプ１８と、色分解用のカラーホイール１９と、カラーホイー１９を回転させるためのモータドライバ２０と、カラーホイール１９の回転をフィードバック制御するための位置決め用センサ２１と、カラーホイール１９を通った光の照度を均一化するためのロッドインテグレータ２２と、ロッドインテグレータ２２から出射された光をＤＭＤ１６に導くための反射光学系２３とを有している。

次に、上記のメモリ１７内の設定データ２６について説明する。ユーザが、操作部３８や不図示のリモコンを用いて、メニュー表示されたキャリブレーション処理の実行のタイミングの候補の中から、所望の実行のタイミングを選択すると、マイコン１０は、選択された内容に応じたキャリブレーション処理の実行のタイミングの設定データ２６を生成して、この設定データ２６をメモリ１７に記憶する。上記のキャリブレーション処理の実行のタイミングの候補には、「ＶＧＡ信号入力毎に毎回（ＶＧＡ信号入力が開始される毎に）」と、「ＶＧＡ入力が変更される度に毎回（（解像度が違う等の）別の種類のＶＧＡ信号が入ってくる度に）」と、「装置の起動後の最初のＶＧＡ信号入力時のみ」の３つの候補がある。

次に、図３を参照して、上記の画像処理ＩＣ４０が有する機能について説明する。画像処理ＩＣ４０は、色光センサ９から出力された信号に基づいて、画像補正用のデータである補正用ＬＵＴを生成する補正用ＬＵＴ生成部（画像補正データ生成手段）４１と、補正用ＬＵＴ内のデータに基いて、パソコン２から入力された映像信号の補正を行う映像信号補正部４２（映像信号補正手段）とを有している。図に示される構成例では、映像信号補正部４２が、補正用ＬＵＴを記憶する補正用ＬＵＴ記憶部４３（画像補正データ記憶手段）を内包する構成となっているが、補正用ＬＵＴ記憶部４３は、映像信号補正部４２内に配される必要はなく、例えば、メモリ１７内に配されてもよい。

図４は、パソコン２の電気的ブロック構成を示す。パソコン２は、装置全体の制御を行うマイクロプロセッサ５１と、各種のプログラムやデータ等を格納したＨＤＤ５２（キャリブレーション画像記録手段）と、ＨＤＤ５２内のプログラムやデータがローディングされるメモリ５３とを有している。ＨＤＤ５２内に格納されているプログラムには、ＵＳＢドライバＰＧ６１と、キャリブレーション画像をプロジェクタ１へ出力する処理の制御を行うキャリブレーション画像出力ＰＧ６２とが含まれている。また、ＨＤＤ５２内に格納されているデータには、プロジェクタ１により投影される画像の調整に用いられるキャリブレーション画像データ６３が含まれている。上記のキャリブレーション画像出力ＰＧ６２とマイクロプロセッサ５１とが、請求項における出力制御手段に相当する。

上記のキャリブレーション画像出力ＰＧ６２とキャリブレーション画像データ６３とは、ＵＳＢドライバＰＧ６１と共に、パソコン２のＨＤＤ５２内にインストールされる。

さらに、パソコン２は、入出力インタフェース部５４と、キーボード等の操作部５５と、モニタ部５７と、ネットワークインタフェース部５６と、ＵＳＢ端子５８と、ＶＧＡ端子５９とを有している。マイクロプロセッサ５１は、ＵＳＢ端子５８を介してプロジェクタ１側との制御信号の送受信を行い、ＶＧＡ端子５９を介してプロジェクタ１側へのＶＧＡ形式の映像信号の送信を行う。

次に、図５を参照して、上記のプロジェクタ１によるキャリブレーション処理の実行の制御方法について説明する。以下の説明では、ユーザにより選択された、キャリブレーション処理の実行のタイミングが、「装置の起動後の最初のＶＧＡ信号入力時のみ」である場合について説明する。プロジェクタ１が、起動後に、ＵＳＢケーブル３及びＲＧＢケーブル４でパソコン２と接続されて（Ｓ１でＹＥＳ）、プロジェクタ１側のマイコン１０が、パソコン２からのＶＧＡ信号の入力を確認すると（Ｓ２でＹＥＳ）、プロジェクタ１側のマイコン１０は、メモリ１７内の設定データ２６に基づいて、キャリブレーション処理の実行のタイミングが到来したと判定して、キャリブレーション画像の出力開始を指示するためのスタートコマンドをパソコン２に送信する（Ｓ３）。パソコン２側のマイクロプロセッサ５１は、このスタートコマンドを受信すると（Ｓ４）、ＶＧＡ端子５９からプロジェクタ１へのキャリブレーション画像の映像信号の出力を開始すると共に（Ｓ５）、ＵＳＢ端子５８を介してプロジェクタ１にキャリブレーション実行コマンドを送信する（Ｓ６）。プロジェクタ１側のマイコン１０は、このキャリブレーション実行コマンドを受信すると（Ｓ７）、キャリブレーション処理を実行し（Ｓ８）、画像処理ＩＣ４０を用いて、色光センサ９から出力された信号に基づく補正用ＬＵＴの生成と記憶とを行う。

上記のキャリブレーション処理が完了すると（Ｓ９でＹＥＳ）、プロジェクタ１側のマイコン１０は、キャリブレーションコンプリートコマンドをパソコン２に送信する（Ｓ１０）。パソコン２側のマイクロプロセッサ５１は、このキャリブレーションコンプリートコマンドを受信すると（Ｓ１１）、ＶＧＡ端子５９からプロジェクタ１へ通常の映像信号を送信する（Ｓ１２）。プロジェクタ１は、パソコン２から通常の映像信号を受信すると（Ｓ１３）、この通常の映像信号に基く通常の画像を投影する（Ｓ１４）。

上述したように、本実施形態による画像投影システム８によれば、設定データ２６の内容に応じた実行のタイミングで、パソコン２から入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、キャリブレーション処理を自動的に実行するようにした。これにより、ユーザの使用環境に応じた適切な映像信号の補正を容易に行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施形態では、メニュー表示されたキャリブレーション処理の実行のタイミングの候補の中から、ユーザが実行のタイミングを選択できるようにしたが、必ずしもユーザが実行のタイミングを選択できるようにする必要はなく、所定の期間毎にキャリブレーション処理が自動的に実行されればよい。また、キャリブレーション処理の実行のタイミングの選択方法は、上記のメニュー表示されたものの中から選択するという方法に限られず、例えば、リモコンにキャリブレーション処理の実行のタイミングの切り替え用のボタンを設けて、ユーザがこの切り換え用のボタンを用いて実行のタイミングを切り替えるという方法であってもよい。また、図６に示されるように、ＵＳＢケーブルとＲＧＢケーブルとが一体となったようなケーブル６０（例えば、Ｍ１−Ｄ／Ａケーブル）を使用する構成であってもよい。

本発明の一実施形態による画像投影システムを構成するプロジェクタとパソコンを示す斜視図。 上記プロジェクタの電気的ブロック構成図。 上記図２中の画像処理ＩＣの機能ブロック図。 上記パソコンの電気的ブロック構成図。 上記プロジェクタによるキャリブレーション処理の実行の制御方法を示すフローチャート。 本発明の他の実施形態による画像投影システムを構成するプロジェクタとパソコンを示す斜視図。

符号の説明

１ プロジェクタ
２ パソコン
７ 投影レンズ（表示手段）
８ 画像投影システム
９ 色光センサ（光学式センサ、センサ）
１０ マイコン（実行制御手段）
１６ ＤＭＤ（画像生成手段）
１７ メモリ（設定データ記憶手段）
１８ ランプ（光源）
２５ キャリブレーション実行制御ＰＧ（実行制御手段）
４１ 補正用ＬＵＴ生成部（画像補正データ生成手段）
４２ 映像信号補正部（映像信号補正手段）
４３ 補正用ＬＵＴ記憶部（画像補正データ記憶手段）
５１ マイクロプロセッサ（出力制御手段）
５２ ＨＤＤ（キャリブレーション画像記録手段）
６２ キャリブレーション画像出力ＰＧ（出力制御手段）

Claims (3)

1. パソコンと、前記パソコンから入力された映像信号に基づく画像を投影するプロジェクタとから構成され、
   前記パソコンは、
   前記プロジェクタにより投影される画像の調整に用いられるキャリブレーション画像を記録するキャリブレーション画像記録手段と、
   前記キャリブレーション画像記録手段に記録されたキャリブレーション画像の前記プロジェクタへの出力を制御する出力制御手段とを備え、
   前記プロジェクタは、
   光源と、
   前記光源からの光と前記パソコンから入力された映像信号とを用いて画像を生成する画像生成手段と、
   前記画像生成手段により生成された画像を投影するための投影レンズと、
   前記投影レンズにより投影されたキャリブレーション画像についての輝度等を検出するための光学式センサと、
   前記光学式センサから出力された信号に基づいて、画像補正用のデータを生成する画像補正データ生成手段と、
   前記画像補正データ生成手段により生成された画像補正用のデータを記憶する画像補正データ記憶手段と、
   前記画像補正データ記憶手段に記憶された画像補正用のデータに基いて、前記パソコンから入力された映像信号を補正する映像信号補正手段と、
   前記画像補正データ生成手段による画像補正用のデータの生成処理と、前記画像補正用のデータの画像補正データ記憶手段への記憶処理とを含むキャリブレーション処理の実行を制御する実行制御手段とを備える、
   画像投影システムにおいて、
   前記プロジェクタは、前記キャリブレーション処理の実行のタイミングの設定データを記憶する設定データ記憶手段をさらに備え、
   前記プロジェクタ側の実行制御手段は、前記設定データの内容に応じた実行のタイミングで、前記パソコンの出力制御手段に前記キャリブレーション画像の映像信号を出力するように指示し、前記パソコンから入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、前記キャリブレーション処理を自動的に実行するようにしたことを特徴とする画像投影システム。
2. パソコンと、前記パソコンから入力された映像信号に基づく画像を投影するプロジェクタとから構成され、
   前記パソコンは、
   前記プロジェクタにより投影される画像の調整に用いられるキャリブレーション画像を記録するキャリブレーション画像記録手段と、
   前記キャリブレーション画像記録手段に記録されたキャリブレーション画像の前記プロジェクタへの出力を制御する出力制御手段とを備え、
   前記プロジェクタは、
   光源と、
   前記光源からの光と前記パソコンから入力された映像信号とを用いて画像を生成する画像生成手段と、
   前記画像生成手段により生成された画像を表示するための表示手段と、
   前記表示手段により表示されたキャリブレーション画像についての輝度等を検出するためのセンサと、
   前記センサから出力された信号に基づいて、画像補正用のデータを生成する画像補正データ生成手段と、
   前記画像補正データ生成手段により生成された画像補正用のデータを記憶する画像補正データ記憶手段と、
   前記画像補正データ記憶手段に記憶された画像補正用のデータに基いて、前記パソコンから入力された映像信号を補正する映像信号補正手段と、
   前記画像補正データ生成手段による画像補正用のデータの生成処理と、前記画像補正用のデータの画像補正データ記憶手段への記憶処理とを含むキャリブレーション処理の実行を制御する実行制御手段とを備える、
   画像投影システムにおいて、
   前記プロジェクタ側の実行制御手段は、前記パソコンの出力制御手段に前記キャリブレーション画像の映像信号を出力するように指示し、前記パソコンから入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、前記キャリブレーション処理を自動的に実行するようにしたことを特徴とする画像投影システム。
3. パソコンと接続可能で、
   光源と、
   前記光源からの光と前記パソコンから入力された映像信号とを用いて画像を生成する画像生成手段と、
   前記画像生成手段により生成された画像を表示するための表示手段と、
   前記表示手段により表示されたキャリブレーション画像についての輝度等を検出するためのセンサと、
   前記センサから出力された信号に基づいて、画像補正用のデータを生成する画像補正データ生成手段と、
   前記画像補正データ生成手段により生成された画像補正用のデータを記憶する画像補正データ記憶手段と、
   前記画像補正データ記憶手段に記憶された画像補正用のデータに基いて、前記パソコンから入力された映像信号を補正する映像信号補正手段と、
   前記画像補正データ生成手段による画像補正用のデータの生成処理と、前記画像補正用のデータの画像補正データ記憶手段への記憶処理とを含むキャリブレーション処理の実行を制御する実行制御手段とを備えたプロジェクタにおいて、
   前記実行制御手段は、前記パソコンに前記キャリブレーション画像の映像信号を出力するように指示し、前記パソコンから入力されたキャリブレーション画像の映像信号を用いて、前記キャリブレーション処理を自動的に実行するようにしたことを特徴とするプロジェクタ。

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