KR20060048392A - 프로젝터 및 화상 보정 방법 - Google Patents

프로젝터 및 화상 보정 방법 Download PDF

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KR20060048392A
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

프로젝터에 의해 화상을 표시시키는 경우, 해상도의 저하를 억제하면서, 줌 조정과 키스톤 보정을 자동적으로 또한 고속으로 수행하는 것을 가능하게 한다.
프로젝터는 유효 패널 화상을 패널면의 화상 형성 영역에 형성하는 화상 형성 패널부를 갖는다. 프로젝터는 줌 상태를 조정하는 것과 함께, 유효 패널 화상을 화상 형성 영역 중의 일부의 영역인 보정 후 화상 형성 영역에 형성시켜 화상의 사다리꼴 왜곡을 보정한다. 줌 상태의 조정은 화상 형성 영역 중의 모든 영역에 대응하는 화상광이 투사되는 전체 투사 영역이 투사면을 포함하고, 또한 전체 투사 영역의 외주(外周)가 투사면의 외주와 1개 이상의 접점에서 접하는 목표 줌 상태로 되도록 수행된다. 사다리꼴 왜곡의 보정은, 상기 접점에 대응하는 화상 형성 영역의 외주 상의 점에서, 보정 후 화상 형성 영역의 외주가 화상 형성 영역의 외주와 접하도록 수행된다.
키스톤, 줌 조정, 왜곡, 스크린, 화상 보정, 프로젝터

Description

프로젝터 및 화상 보정 방법{PROJECTOR AND IMAGE CORRECTION METHOD}
도1은 본 발명의 제1 실시예로서의 프로젝터의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도2는 액정 패널(130)과 화상 형성 영역(IF)의 관계를 개략적으로 도시한 설명도.
도3은 줌 조정 키스톤 보정 처리의 흐름을 도시한 플로우챠트.
도4는 전체 투사 영역 검출용 패턴 투사시의 투사 상태의 일례를 도시한 설명도.
도5는 전체 투사 영역 테두리(PFi) 및 스크린 테두리(202i)의 사영변환(射影變換)을 개념적으로 도시한 설명도.
도6은 줌 조정 키스톤 보정 처리 후의 투사 상태의 일례를 도시한 설명도.
도7은 최적 줌 상태의 산출을 개념적으로 도시한 설명도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1OO: 프로젝터 102: 버스
120: 내부 메모리 122: 화상 처리부
123: 화상 범위 검출부 124: 최적 줌 상태 산출부
125: 줌 조정부 126: 키스톤 보정부
127: 기준 변환부 130: 액정 패널
132: 액정 패널 구동부 140: 조명 광학계
150: 투사 광학계 152: 줌 렌즈
154: 줌 렌즈 구동부 156: 줌 상태 검출부
170: 리모콘 제어부 172: 리모콘
180: 촬상부 182: 촬영 화상 메모리
200: 스크린 202: 스크린 테두리
300: 케이블
(특허문헌1) 일본특허공개 제2000-241874호 공보
(특허문헌2) 일본특허공개 평8-292496호 공보
본 발명은 스크린 등의 투사면에 광을 투사하여 화상을 표시시키는 프로젝터에 관한 것으로, 특히 줌 조정 및 키스톤(Keystone) 보정을 실행하는 기술에 관한 것이다.
프로젝터를 이용하여 스크린 등의 투사면에 화상을 표시시킬 때, 프로젝터와 투사면의 상대적인 위치 관계에 의해, 투사면에 표시된 화상(이하 「표시 화상」으로 언급함)에 사다리꼴 왜곡이 발생된다. 이러한 경우에, 표시 화상의 사다리꼴 왜곡을 보정하는 키스톤 보정이 이용되고 있다.
키스톤 보정은 프로젝터의 액정 패널 상에 화상을 사다리꼴 형상으로 축소하여 형성하는 것으로부터 수행되기 때문에, 표시 화상의 사다리꼴 왜곡이 큰 경우에는 액정 패널 상에 형성하는 화상이 작아지고, 화상의 해상도의 저하가 발생하는 경우가 있다.
한편, 프로젝터에는 투사면 상의 표시 화상의 크기를 조정하기 위해서 줌 렌즈가 설치된다. 이 줌 렌즈를 조정함으로써, 줌 상태를 텔레(tele)측(표시 화상을 작게 만드는 측) 또는 와이드(wide)측(표시 화상을 크게 만드는 측)으로 조정(이하, 「줌 조정」으로 언급함)할 수 있다. 프로젝터를 이용하여 투사면 상에 표시 화상을 표시시킬 때, 줌 조정에 의해 투사면 상에 표시 화상을 가능한 한 크게 표시시키는 것이 바람직하다.
해상도의 저하를 억제하면서, 줌 조정과 키스톤 보정을 자동적으로 수행하는 각종 기술이 개시되고 있다. 예를 들면, 투사면 상에 테스트 패턴을 표시시켜 모니터 카메라에 의해 촬상하고, 촬상한 화상을 이용하여 자동적으로 표시 화상이 투사면 상에 최대로 표시되도록 줌 조정을 수행하고, 그 후 키스톤 보정을 수행하는 기술이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌1). 또한, 투사면 상에 테스트 패턴을 표 시시키고, 이 패턴이 투사면 내에 최대의 크기로 들어와 있는지의 여부를 판정하면서 줌 조정을 수행하는 기술이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌2).
그러나, 상기의 종래 기술에서는, 표시 화상이 투사면 상에 최대로 표시되도록 줌 조정을 수행한 후에 키스톤 보정을 수행하기 때문에, 키스톤 보정에 의해 투사면 상의 표시 화상은 축소되고 작아지게 된다. 이 때문에, 다시 줌 조정이 필요하게 되는 문제가 있었다.
또한, 상기와 같은 종래의 줌 조정은, 목적의 줌 상태를 결정하기까지, 테스트 패턴의 투사, 모니터 카메라에 의한 촬상, 판정, 줌 조정 처리를 반복해서 실행해야 하므로, 처리에 시간이 걸린다는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 프로젝터에 의해 투사면에 화상을 표시시킨 경우에, 해상도의 저하를 억제하면서, 줌 조정과 키스톤 보정을 자동적으로 또한 고속으로 수행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 기술적 수단)
상기 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해, 본 발명의 프로젝터는, 투사면 상에 화상을 표시시키는 프로젝터로서,
광을 발생하는 광원부,
상기 광원부가 발생하는 광을 화상을 나타내는 유효한 화상광으로 변조하기 위한 유효 패널 화상을, 패널면의 화상 형성 영역에 형성하는 화상 형성 패널,
화상광을 확대 투사하기 위한 줌 렌즈의 줌 상태를 조정하는 줌 조정부, 및
상기 유효 패널 화상을 상기 패널면의 화상 형성 영역 중의 일부의 영역인 보정 후 화상 형성 영역에 형성시킴으로써, 상기 투사면 상에 표시되는 상기 화상의 사다리꼴 왜곡을 보정하는 키스톤 보정부를 포함하고,
상기 줌 조정부는, 상기 패널면의 화상 형성 영역 중의 모든 영역에 대응하는 화상광이 투사되는 전체 투사 영역이 상기 투사면을 포함하고, 또한 상기 전체 투사 영역의 외주가 상기 투사면의 외주와 1개 이상의 접점에서 접하는 목표 줌 상태로, 줌 상태를 조정하고,
상기 키스톤 보정부는, 상기 전체 투사 영역의 외주와 상기 투사면의 외주의 접점에 대응하는 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주 상의 점에서, 상기 보정 후 화상 형성 영역의 외주가 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주와 접하도록 보정을 수행한다.
이 프로젝터에서는, 보정 후 화상 형성 영역의 외주가 패널면의 화상 형성 영역의 외주와 접하도록 키스톤 보정을 수행하기 때문에, 보정 후 화상 형성 영역을 크게 설정할 수 있고, 유효 패널 화상의 해상도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 전체 투사 영역이 투사면을 포함하도록 줌 조정을 수행하기 때문에, 투사면 상의 표시 화상을 크게 표시시킬 수 있는 것과 함께 사다리꼴 왜곡을 보정하는 키스톤 보정을 수행할 수 있다.
상기 프로젝터에서,
줌 상태를 검출하는 줌 상태 검출부,
상기 투사면과 상기 전체 투사 영역을 포함하는 투사 상태 화상을 촬상하는 화상 촬상부,
상기 투사 상태 화상 내에서의 화상 범위로서, 상기 투사면을 나타내는 투사면 화상 범위와, 상기 전체 투사 영역을 나타내는 전체 투사 영역 화상 범위를 검출하는 화상 범위 검출부, 및
상기 전체 투사 영역 화상 범위를 소정의 줌 중심 위치를 중심으로서 확대 또한 축소한 화상 범위로서, 상기 투사면 화상 범위를 포함하고, 또한 그 외주가 상기 투사면 화상 범위의 외주와 접하는 목표 전체 투사 영역 화상 범위를 산출하는 목표 화상 범위 산출부를 더 포함하고,
상기 줌 조정부는, 상기 줌 상태 검출부가 검출하는 줌 상태에, 상기 전체 투사 영역 화상 범위에 대한 상기 목표 전체 투사 영역 화상 범위의 확대율 또는 축소율을 승산하여, 상기 목표 줌 상태를 산출하고,
상기 키스톤 보정부는, 상기 목표 전체 투사 영역 화상 범위의 외주가 상기 투사면 화상 범위의 외주와 정합(整合)하는 변환을 이용하여, 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주를 변환함으로써, 상기 보정 후 화상 형성 영역을 산출해도 좋다.
이에 따르면, 검출한 줌 상태와, 산출한 목표 전체 투사 영역 화상 범위를 이용해서, 목표 줌 상태를 산출할 수 있다. 또한, 목표 전체 투사 영역 화상 범위와 투사면 화상 범위를 이용하여, 보정 후 화상 형성 영역을 산출할 수 있다. 따라 서, 줌 조정과 키스톤 보정을 자동적으로 또한 고속으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 프로젝터에서,
상기 화상 범위 검출부가 검출한 상기 투사면 화상 범위와 상기 전체 투사 영역 화상 범위를, 소정의 기준 좌표계로 변환하는 기준 변환부를 더 포함하고,
상기 목표 화상 범위 산출부는, 상기 기준 변환부에 의해 변환된 후의 상기 투사면 화상 범위 및 상기 전체 투사 영역 화상 범위를 이용하여, 상기 목표 투사 영역 화상 범위를 산출해도 좋다.
이에 따르면, 줌 렌즈의 광축과 화상 촬상부의 광축이 평행하지 않은 상태에서도, 그 어긋남을 보상하여, 정확하게 줌 조정과 키스톤 보정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 기준 좌표계는, 상기 화상 형성 영역을 갖는 상기 패널면에 평행한 평면 상의 좌표계이어도 좋다.
이에 따르면, 화상 형성 패널부의 패널면에 평행한 평면 상의 좌표계를 이용하여 계산을 수행할 수 있고, 정확하게 또한 고속으로 처리를 수행할 수 있다.
또한, 상기 프로젝터에서, 상기 줌 중심 위치는, 상기 패널면의 화상 형성 영역의 중심 이외의 소정의 위치에 있어도 좋다.
이에 따르면, 화상 형성 패널부의 패널면의 화상 형성 영역과 줌 렌즈의 상대적 관계에 상관없이, 정확하게 줌 조정과 키스톤 보정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 프로젝터에서,
상기 줌 렌즈를 당해 줌 렌즈의 광축에 수직인 방향으로 시프트시키는 렌즈 시프트부, 및
상기 렌즈 시프트부에 의한 상기 줌 렌즈의 시프트에 따라, 상기 줌 중심 위치를 시프트시키는 중심 위치 시프트부를 더 포함해도 좋다.
이에 따르면, 줌 렌즈를 시프트 할 수 있기 때문에, 프로젝터의 설치 작업의 용이화를 도모할 수 있다. 또한, 줌 렌즈를 시프트하는 경우에도, 줌 렌즈의 시프트에 따라서 줌 중심 위치를 시프트시킬 수 있기 때문에, 정확한 줌 조성 및 키스톤 보정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 프로젝터에서, 상기 키스톤 보정부는, 상기 줌 조정부가 상기 줌 렌즈를 조정하고 있을 때 상기 보정 후 화상 형성 영역의 산출을 수행해도 좋다.
이에 따르면, 기계적인 동작인 줌 렌즈의 조정과 병행하여, 키스톤 보정을 수행할 수 있고, 처리의 고속화를 더욱 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 각종 양태로 실현할 수 있고, 예를 들면, 프로젝터, 화상 투사 방법 및 장치, 화상 보정 방법 및 장치, 줌 조정 방법 및 장치, 키스톤 보정 방법 및 장치, 이들의 방법 또는 장치의 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램, 그 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체, 그 컴퓨터 프로그램을 포함하여 반송파 내에 구현화화된 데이터 신호 등의 형태로 실현할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시 형태를 실시예에 기초하여 이하의 순서대로 설명한다.
A. 제1 실시예:
A-1. 프로젝터의 구성:
A-2. 줌 조정 키스톤 보정 처리:
B. 변형예:
A. 제1 실시예:
A-1. 프로젝터의 구성:
도1은 본 발명의 제1 실시예로서의 프로젝터의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 프로젝터(1OO)는 화상을 나타내는 화상광을 투사하여, 스크린(200) 등의 투사면 상에 화상(표시 화상)을 표시시킬 수 있다. 프로젝터(100)는, A/D 변환부(110)와, 내부 메모리(120)와, 액정 패널(130)과, 액정 패널 구동부(132)와, 조명 광학계(140)와, 줌 렌즈(152)를 포함하는 투사 광학계(150)와, 줌 렌즈 구동부(154)와, 줌 상태 검출부(156)와, CPU(160)와, 리모콘 제어부(170)와, 리모콘(172)과, 촬상부(180)와, 촬영 화상 메모리(182)를 포함하고 있다.
내부 메모리(120)와, 액정 패널 구동부(132)와, 줌 렌즈 구동부(154)와, 줌 상태 검출부(156)와, CPU(160)와, 리모콘 제어부(170)와, 촬영 화상 메모리(182)는, 버스(102)를 통해 서로 접속되어 있다.
A/D 변환부(11O)는, 도시하지 않은 DVD 플레이어나 퍼스널 컴퓨터 등으로부터 케이블(300)을 통해 입력된 입력 화상 신호에 대하여 A/D 변환을 수행하고, 디지털 화상 신호로서 출력한다.
내부 메모리(120)에는 화상 처리부(112)로서 기능하는 컴퓨터 프로그램이 저 장되어 있다. 화상 처리부(122)는 A/D 변환부(110)로부터 출력된 디지털 화상 신호에 대하여, 화상의 표시 상태(예를 들면, 휘도, 콘트라스트, 동기(同期), 트래킹(tracking), 색의 농도(color density), 색조(tint) 등)의 조정을 행하고, 액정 패널 구동부(132)로 출력한다.
또한, 화상 처리부(122)는 화상 범위 검출부(123)와, 최적 줌 상태 산출부(124)와, 줌 조정부(125)와, 키스톤 보정부(126)와, 기준 변환부(127)로서의 기능을 포함하고 있고, 이들의 기능에 의해 후술하는 줌 조정 키스톤 보정 처리가 수행된다.
액정 패널 구동부(132)는 화상 처리부(112)로부터 입력된 디지털 화상 신호에 기초하여 액정 패널(130)을 구동한다. 액정 패널(130)은 조명 광학계(140)로부터 조사된 조명광을 화상을 나타내는 화상광으로 변조하기 위한 패널 화상을 표면(패널면)의 화상 형성 영역 IF에 형성한다. 도2는 액정 패널(130)과 화상 형성 영역 IF의 관계를 개략적으로 도시한 설명도이다. 화상 형성 영역 IF란 액정 패널 구동부(132)에 입력된 디지털 화상 신호를 표시할 수 있는 액정 패널(130)의 패널면 상의 영역을 의미하고 있다. 도2의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 화상 형성 영역 IF는, 액정 패널(130)의 패널 전체면보다 4개 사이드(sides)에서 각각 2도트 정도씩 작은 영역으로 설정되어 있다. 또한, 액정 패널(130)의 패널 전체면에 대한 화상 형성 영역 IF의 크기는 임의적으로 설정할 수 있다. 또한, 후술하는 키스톤 보정시에, 액정 패널(130)의 화상 형성 영역 IF 중의 일부 영역에 투사해야 할 화상이 형성되고, 다른 영역에는 완전 흑색의 화상이 형성된다. 이 화상 형성 영역 IF 중의 일부 영역을 「보정 후 화상 형성 영역 RIF」로 언급한다. 또한, 보정 후 화상 형성 영역 RIF에 형성되는 투사해야 할 화상을 「유효 패널 화상」으로 언급한다.
또한, 예를 들면, 입력된 디지털 화상 신호의 해상도가 액정 패널(130)의 해상도와 비교하여 작은 경우로서, 입력된 디지털 화상을 확대하지 않고 그대로 표시하는 경우에는, 도2의 (b)에 도시한 바와 같이, 화상 형성 영역 IF는, 상기 양자의 해상도의 비율에 대응하여, 액정 패널(130)의 전체면보다 작은 영역으로 설정된다.
투사 광학계(150)는 프로젝터(1OO)의 케이스의 전면(前面)에 부착되어 있고, 액정 패널(l30)에 의해 화상광으로 변조된 광을 확대 투사한다. 줌 렌즈 구동부(154)는 투사 광학계(150)가 포함하는 줌 렌즈(152)를 구동하고, 줌 상태를 변화시킬 수 있다. 여기에서, 줌 상태란, 투사 광학계(150)에서, 액정 패널(130)을 투과한 광을 투사할 때의 확대의 정도(배율)를 의미하고 있다. 즉, 줌 렌즈 구동부(154)는 스크린(200) 상에 표시시킨 표시 화상의 크기를 변화시킬 수 있다.
줌 상태 검출부(156)는 줌 렌즈(152)의 줌 상태를 검출한다. 구체적으로는, 줌 상태 검출부(156)는 줌 렌즈(152)의 조정에 따라 저항값이 변화되는 가변 저항과, 가변 저항의 저항값을 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환기를 포함하고, 디지털값으로서의 저항값(이하 「줌 인코더값」으로 언급함)을 기초로 줌 상태를 검출한다. 또한, 본 실시예에서는, 줌 상태는 줌 상태값으로 나타내고 있다. 줌 상태값은 표시 화상이 가장 작아지는 줌 상태(이하 「기준 줌 상태」로 언급함)의 경우의 값을 기준값 1로 설정하고 있다. 그리고, 임의의 줌 상태의 줌 상태값은 기준 줌 상 태와 비교한 표시 화상의 확대 배율의 비율로 나타낸다. 줌 인코더값과 줌 상태값의 관계는 미리 측정되어 내부 메모리(120) 내의 소정의 영역에 저장되어 있다.
리모콘 제어부(170)는, 리모콘(172)을 통한 유저로부터의 지시를 수신하고, 버스(102)를 통해 그 지시를 CPU(160)로 전달한다. 또한, 본 실시예에서는, 프로젝터(100)는 유저로부터의 지시를 리모콘(172) 및 리모콘 제어부(170)를 통해 수신한 것이지만, 유저로부터의 지시를, 예를 들면, 조작 패널 등의 다른 구성을 통해 수신할 수도 있다.
CPU(160)는 내부 메모리(120)로부터 화상 처리부(122)로서의 프로그램을 판독하여 실행함으로써, 스크린(200) 상으로 화상을 투사하거나, 후술하는 줌 조정 키스톤 보정 처리 등의 화상 처리를 수행한다. 또한, CPU(160)는 프로젝터(100) 내의 각부의 동작을 제어한다.
A-2. 줌 조정 키스톤 보정 처리:
프로젝터(100)는 자동적으로 줌 조정과 키스톤 보정을 수행하는 줌 조정 키스톤 보정 처리를 수행할 수 있다. 줌 조정은 투사된 화상이 스크린(200) 상으로부터 벗어나지 않고, 또한 가능한 한 크게 표시되도록 줌 상태의 조정을 수행하는 처리이다. 또한, 키스톤 보정은 스크린(200) 상의 표시 화상의 사다리꼴 왜곡을 보정하는 처리이다. 줌 조정 키스톤 보정 처리는 유저로부터의 리모콘(172)을 통한 지시에 의해 실행된다. 또한, 줌 조정 키스톤 보정 처리는, 예를 들면, 전원 온(ON)이나 화상 신호의 입력에 따라 자동적으로 실행될 수도 있다.
도3은 줌 조정 키스톤 보정 처리의 흐름을 도시한 플로우챠트이다. 단계(S402)에서는 화상 처리부(122)(도1)가 전체 투사 영역 검출용 패턴을 투사한다. 전체 투사 영역이란 액정 패널(130)의 화상 형성 영역 IF(도2) 중의 모든 영역에 대응하는 화상광이 투사되는 스크린(200) 상 또는 스크린(200)의 배후의 벽면 상의 영역을 의미하고 있다. 또한, 액정 패널(130)의 화상 형성 영역 IF 중의 모든 영역에 대응하는 화상광이란 액정 패널(130)의 화상 형성 영역 IF 중의 모든 영역에 유효 패널 화상이 형성된 경우에 투사되는 화상광을 의미하고 있다.
도4는 전체 투사 영역 검출용 패턴 투사시의 투사 상태의 일례를 도시한 설명도이다. 도4의 (a)는 액정 패널(130)의 상태를 도시하고 있다. 본 실시예에서는, 전체 투사 영역 검출용 패턴으로서, 완전 백색의 패턴을 이용하고 있고, 액정 패널(130)의 화상 형성 영역 IF 중의 모든 영역에 따라 백색의 패턴 패널 화상(유효 패널 화상)이 형성되어 있다. 또한, 화상 형성 영역 IF 중에 형성되는 유효 패널 화상을 유효 패널 화상 PI로 나타낸다. 또한, 도4의 (a)에 도시한 굵은 선은, 완전 백색의 패턴 화상의 경계(외주)를 나타내기 위해 편의적으로 도시한 것이고, 실제의 유효 패널 화상 PI의 일부는 아니다.
도4의 (b)는 스크린(200)의 상태를 도시하고 있다. 도4의 예에서는, 스크린(200) 상의 굵은 테두리로 둘러싼 영역에 완전 백색의 패턴이 투사되고 있다. 이 영역은 액정 패널(130)의 화상 형성 영역 IF 중의 모든 영역에 대응하는 화상광이 투사되는 스크린(200) 상의 영역이기 때문에, 이 영역이 전체 투사 영역(이하 「전체 투사 영역 PA」로 언급함)으로 된다. 스크린(200) 상에서, 전체 투사 영역 PA 내에는 완전 백색의 화상이 표시되고, 전체 투사 영역 PA를 제외하는 영역 내에는 화상광이 투사되지 않는다. 또한, 도4의 (b)의 굵은 선은 실제로 투사되어 있는 화상이 아닌, 전체 투사 영역 PA의 외주를 나타내기 위해 편의적으로 도시한 것이며, 이 외주를 「전체 투사 영역 테두리 PF」로 언급한다. 또한, 본 실시예에서는, 스크린(200)은 외주를 따라 흑색의 스크린 테두리(202)를 갖고 있다. 스크린 테두리(202)와 전체 투사 영역 테두리 PF의 구별을 용이하게 하기 위해, 도4부터 도7에서는 스크린 테두리(202)(및 후술하는 스크린 테두리(202i))를 파선으로 도시한다.
도4의 예에서는, 전체 투사 영역 PA가 스크린(200)의 크기에 대해 작은 줌 상태로 되어 있다. 또한, 전체 투사 영역 테두리 PF가 사다리꼴 형상으로 왜곡되어 있는 것으로부터 알 수 있듯이, 사다리꼴 왜곡이 발생하고 있다.
또한, 전체 투사 영역 검출용 패턴 화상 신호는 내부 메모리(120) 내의 소정의 영역에 저장되어 있다. 또한, 전체 투사 영역 검출용 패턴은 전체 투사 영역 PA를 검출할 수 있는 것이라면 어떤 패턴이라도 좋다.
단계(S404)(도3)에서는, 촬상부(180)(도1)가 전체 투사 영역 PA와 스크린(200)을 촬상하여, 전체 투사 영역 PA와 스크린(200)이 찍힌 촬영 화상 SI를 생성한다. 촬상부(180)는 CCD 카메라를 갖고 있고, 촬영 화상 SI를 생성한다. 촬상부(180)에 의해 생성된 촬영 화상 SI는 내부 메모리(120)(도1)를 통해 촬영 화상 메모리(182)(도1) 내에 저장된다. 물론, CCD 카메라가 아닌 다른 촬상 디바이스를 이용해도 좋다.
도4의 (c)는 촬영 화상 SI의 상태를 도시하고 있다. 촬영 화상 SI 상에는, 전체 투사 영역 PA의 외주인 전체 투사 영역 테두리 PF와, 스크린(200)의 스크린 테두리(202)가 찍혀 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 화상 상의 전체 투사 영역 테두리를 PFi로, 화상 상의 스크린 테두리를 202i로 각각 나타낸다. 촬영 화상 SI 상에서, 전체 투사 영역 테두리 PFi는 거의 장방형(長方形)으로 되어 있다. 한편, 스크린 테두리(202i)는 사다리꼴 형태로 왜곡되어 있다. 이는, 촬상부(180)의 CCD 카메라 렌즈의 광축이 투사 광학계(150)의 광축과 거의 평행하게 설정되어 있기 때문이다. 단, 도4의 예에서는, CCD 카메라 렌즈의 광축과 투사 광학계(150)의 광축은 엄밀한 평행으로는 설정되어 있지 않고, 전체 투사 영역 테두리(PFi)는 약간 사다리꼴 형상으로 왜곡되어 있다.
또한, 도4의 (a)∼(c)는, 각각 액정 패널(130), 스크린(200), 촬상부(180)에 관해 설정된 좌표계를 도시하고 있고, 각각 액정 패널 좌표계 Cp, 스크린 좌표계 Cs, 촬상부 좌표계 Cc로 언급한다. 액정 패널 좌표계 Cp는, 액정 패널(130)의 화상 형성 영역 IF를 갖는 패널면에 평행한 평면 상의 좌표계이다. 스크린 좌표계 Cs는 스크린(200)에 평행한 평면 상의 좌표계이다. 촬상부 좌표계 Cc는 촬상부(180)의 CCD 카메라의 렌즈의 광축에 수직한 평면상의 좌표계이다.
단계(S406)(도3)에서는, 화상 범위 검출부(123)(도1)가 촬영 화상 메모리(182)에 저장된 촬영 화상 SI의 화상 데이터를 분석하고, 전체 투사 영역 테두리(PFi)와 스크린 테두리(202i)를 검출한다. 전체 투사 영역 테두리(PFi) 및 스크린 테두리(202i)의 검출은 촬영 화상 SI의 콘트라스트비를 측정하고, 콘트라스트비가 큰 화소를 추출함으로써 수행된다.
구체적으로는, 촬영 화상 SI를 구성하는 화소 중에서, 전체 투사 영역 테두리(PFi) 및 스크린 테두리(202i)를 촬상부 좌표계 Cc에서의 화소의 위치(좌표값)로서 검출한다. 본 실시예에서는, 전체 투사 영역 테두리(PFi) 및 스크린 테두리(202i)의 각각의 4개의 정점의 좌표값을 구하는 것으로 하고 있다. 즉, 도4의 (c)에 도시한 정점 a1∼a4 및 정점 b1∼b4의 좌표값을 구한다.
단계(S408)(도3)에서는, 기준 변환부(127)(도1)가 전체 투사 영역 테두리(PFi) 및 스크린 테두리(202i)의 사영변환(射影變換))을 수행한다. 도5는 전체 투사 영역 테두리(PFi) 및 스크린 테두리(202i)의 사영변환을 개념적으로 도시한 설명도이다. 도5의 (a)는 촬영 화상 SI를 도시하고 있고, 도5의 (b)는 사영변환 후의 화상(변환 후 화상 SIt)을 도시하고 있다. 여기에서 말하는 사영변환이란, 촬상부 좌표계 Cc에서의 전체 투사 영역 테두리(PFi) 및 스크린 테두리(202i)를 나타내는 좌표값을, 기준으로 되는 좌표계 상의 좌표값으로 변환하는 것을 의미하고 있다. 이 사영변환은 촬상부(180)의 CCD 카메라 렌즈의 광축과 투사 광학계(150)의 광축의 어긋남을 보상하기 위해 수행하는 것이다. 또한, 본 실시예에서는, 기준으로 되는 좌표계로서 액정 패널 좌표계 Cp를 이용한다.
사영변환을 φ로 나타내고, 이 사영변환 φ에 의해 좌표값 (x,y)가 좌표값 (u,v)로 변환되면, 사영변환 후의 좌표값 (u,v)는 이하의 식으로 나타난다.
u=(ax+by+c)/(gx+hy+1)
v=(dx+ey+f)/(gx+hy+1)
(단, a, b, c, d, e, f, g, h는 정수)
사영변환에서, 먼저, 촬영 화상 SI 상의 촬상부 좌표계 Cc에서의 전체 투사 영역 테두리(PFi)의 4개의 정점 a1∼a4의 좌표값을, 액정 패널 좌표계 Cp의 좌표값으로 변환하는 사영변환 φ를 구한다. 이러한 사영변환 φ는 일의(一意)적으로 정해진다. 여기서, 본 실시예에서는, 도5의 (b)에 도시한 바와 같이, 사영변환 후의 액정 패널 좌표계 Cp에서의 전체 투사 영역 테두리(PFiT)의 4개의 정점 at1∼at4의 좌표값을, 각각 at1(O,O), at2(1023,0), at3(O,767), at4(1023,767)로 설정하고 있다. 이는, 본 실시예에서 이용하는 액정 패널(130)의 해상도와 대응시킴으로써 계산의 편의를 도모하기 위한 것이다. 또한, 사영변환 후의 전체 투사 영역 테두리(PFiT)의 4개의 정점의 좌표값을 반드시 액정 패널(130)의 해상도와 대응시킬 필요는 없다.
다음으로, 구한 사영변환 φ를 이용하고, 촬영 화상 SI 상의 촬상부 좌표계 Cc에서의 스크린 테두리(202i)의 4개의 정점 b1∼b4의 좌표값을, 액정 패널 좌표계Cp의 좌표값으로 변환하고, 사영변환 후의 스크린 테두리(202iT)를 구한다. 사영변환 후의 스크린 테두리(202iT)의 4개의 정점을, 도5의 (b)에 도시한 바와 같이, bt1∼bt4로 나타낸다. 이와 같이 하여, 액정 패널 좌표계 Cp에서, 전체 투사 영역 테두리(PFiT)와 스크린 테두리(202iT)의 상대 관계가 산출된다.
또한, 이하의 설명에서, 사영변환 후의 전체 투사 영역 테두리(PFiT)를 간단히 전체 투사 영역 테두리(PFiT)로 언급하고, 사영변환 후의 스크린 테두리(202iT)를 간단히 스크린 테두리(202iT)로 언급한다. 또한, 단계(S408) 이후의 처리는 좌표값을 이용한 계산으로 수행되고, 실제로 변환 후의 화상을 생성하거나 할 필요는 없다. 그러므로, 도5의 (b)이후의 도면에는, 실제의 화상의 경계를 도시하는 선은 표시되지 않는다.
단계(S410)(도3)에서는, 최적 줌 상태 산출부(124)(도1)가 최적 줌 상태를 산출한다. 여기서, 최적 줌 상태란 액정 패널(130)의 패널면 상에 형성되는 유효 패널 화상 PI의 해상도의 저하를 억제하면서 키스톤 보정을 수행할 때, 스크린(200)상에 화상을 가능한 한 크게 표시시킬 수 있는 줌 상태를 의미하고 있다. 이하, 최적 줌 상태에 대해서 설명한다.
도6은 줌 조정 키스톤 보정 처리 후의 투사 상태의 일례를 도시한 설명도이다. 즉, 줌 조정 키스톤 보정 처리는 도6에 도시한 상태가 되도록 실행되는 것이다. 도6의 (a)∼(c)는 도4의 (a)∼(c)에 대응하고 있다. 즉, 도6의 (a)는 액정 패널(130)의 상태를, 도6의 (b)는 스크린(200)의 상태를 각각 도시하고 있다. 또한, 도6의 (c)는, 참고로서, 줌 조정 키스톤 보정 처리 후의 투사 상태를 촬상부(180)에 의해 촬상하는 경우의 촬영 화상 SI의 상태를 나타내고 있다.
최적 줌 상태는, 도6의 (b)에 도시한 바와 같이, 전체 투사 영역 PA가 스크린(200)을 포함하고, 또한 전체 투사 영역 PA의 외주가 스크린(200)의 외주(스크린 테두리(202))와 접하고 있는 것과 같은 줌 상태이다. 그 이유를 이하에 설명한다.
본 실시예의 키스톤 보정은, 도6의 (b)에 도시한 바와 같이, 전체 투사 영역 PA 내의 스크린(200) 상에 수용되어 있는 영역(이하 「보정 후 투사 영역 RA」로 언급함)에만 화상을 투사하도록 화상의 보정을 수행하는 것이다. 이 때문에, 도6의 (a)에 도시한 바와 같이, 액정 패널(130)의 패널면 상의 화상 형성 영역 IF의 내 측, 보정 후 투사 영역 RA에 대응하는 영역(즉, 보정 후 화상 형성 영역 RIF)에만 유효 패널 화상 PI를 형성한다. 또한, 화상 형성 영역 IF 중의 보정 후 화상 형성 영역 RIF를 제외한 영역에는, 조명 광학계(140)로부터 발생시킨 조명광을 투과시키지 않도록 완전 흑색 화상이 형성된다.
보정 후 투사 영역 RA는 전체 투사 영역 PA의 일부의 영역이기 때문에, 전체 투사 영역 PA가 스크린(200)을 포함하지 않는 상태인 경우, 즉, 줌 상태가 도6의 (b)의 상태보다 작은 경우에는, 스크린(200) 상에 화상광이 투사되지 않는 영역이 존재하게 된다. 이 때문에, 스크린(200) 상의 화상은 작아지게 된다. 따라서, 전체 투사 영역 PA가 스크린(200)을 포함하지 않는 상태인 경우에는 최적인 줌 상태라고 할 수 없다.
또한, 유효 패널 화상 PI의 해상도의 저하를 억제하기 위해서는, 보정 후의 화상 형성 영역 RIF를 가능한 한 크게 하는 것이 바람직하다. 전체 투사 영역 PA가 스크린(200)을 포함하고 있다는 조건 중에서, 전체 투사 영역 PA의 외주가 스크린 테두리(202)와 접하고 있는 상태인 경우에, 전체 투사 영역 PA를 차지하는 보정 후 투사 영역 RA의 비율은 최대로 된다. 따라서, 이 때 보정 후 화상 형성 영역 RIF는 최대로 되고, 이 때의 줌 상태가 최적인 줌 상태로 된다.
도7은 최적 줌 상태의 산출을 개념적으로 도시한 설명도이다. 최적 줌 상태의 산출은, 상기의 개념에 의해, 단계(S408)(도3)에서 산출한 액정 패널 좌표계 Cp에서의 전체 투사 영역 테두리(PFiT)와 스크린 테두리(202iT)를 이용하여 수행된다. 구체적으로는, 전체 투사 영역 테두리(PFiT)를 소정의 줌 중심 ZC를 중심으로 해서 확대 또는 축소하여, 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)를 구하고, 그 확대 또는 축소의 배율(이하 「최적 배율(Mb)」로 언급함)을 산출함으로써 수행된다. 여기서, 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)란, 전체 투사 영역 테두리(PFiT)를 줌 중심 ZC를 중심으로 해서 확대 또는 축소한 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZ)이고, 스크린 테두리(202iT)를 포함하고, 또한 스크린 테두리(202iT)와 접하는 것이다. 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)는, 스크린 테두리(202iT)의 4개의 정점의 각각에 접하는 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZ)를 구하고, 그 내의 가장 줌 상태가 와이드(wide) 측인 것을 선택함으로써 구할 수 있다.
도7의 (a)는 액정 패널 좌표계 Cp에서의 전체 투사 영역 테두리(PFiT) 및 스크린 테두리(202iT)와, 줌 중심 ZC를 도시하고 있다. 줌 중심 ZC는, 액정 패널(130)과 투사 광학계(150)의 줌 렌즈(152)의 관계에 의해 정해지고, 반드시 액정 패널(130)의 화상 형성 영역 IF의 중심과 일치하는 것은 아니다. 줌 중심 ZC의 위치는 액정 패널 좌표계 Cp에서의 좌표값으로서 미리 내부 메모리(120) 내의 소정의 영역에 저장되어 있다. 최적 줌 상태 산출부(124)는 내부 메모리(120) 내에 저장된 줌 중심 ZC의 좌표값을 판독한다. 또한, 이 줌 중심 ZC의 액정 패널 좌표계 Cp에 서의 좌표값은 제품마다 측정하여 설정해도 좋다. 이에 따르면, 제품마다 개체 차이를 수정하여, 정확한 처리를 수행할 수 있다.
도7의 (b)∼(e)는 전체 투사 영역 테두리(PFiT)를 줌 중심 ZC를 중심으로 확대하고 있는 상태를 도시하고 있다. 도7의 (b)∼(e)는 스크린 테두리(202iT)의 4개 의 정점 bt1∼bt4의 각각에 접하는 4개의 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZ)를 일점 쇄선으로 도시하고 있다. 4개의 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZ) 내에서, 도7의 (e)에 도시한 정점 bt3에 접하는 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZ)가 가장 줌 상태가 와이드측인 것이다. 따라서, 이것이 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)가 된다. 도7의 (b)∼(d)에 도시한 다른 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZ)는 스크린 테두리(202iT)를 포함하고 있지 않다. 이러한 줌 상태에서는 스크린(200) 상에 화상광이 투사되지 않은 영역(도면 중에서 해칭을 부여한 영역에 상당하는 영역)이 존재하기 때문에, 최적 줌 상태는 아니다.
또한, 도7의 (e)에 도시한 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)보다 더욱 줌 상태를 와이드측으로 하면, 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZ)와 스크린 테두리(202iT)가 접하지 않게 되기 때문에, 최적 줌 상태라고는 말할 수 없다.
최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)가 구해지면, 전체 투사 영역 테두리(PFiT)로부터의 확대의 배율(최적 배율 Mb)을 산출한다.
단계(S412)(도3)에서는, 줌 상태 검출부(156)(도1)가 현재의 줌 상태를 검출한다. 줌 상태의 검출은 상술한 줌 인코더값을 검출하고, 줌 인코더값을 기초로 줌 상태값을 산출함으로써 수행된다. 산출된 현재의 줌 상태값을 Zp라고 나타낸다.
단계(S414)(도3)에서는 줌 조정부(125)(도1)가 줌 조정을 실행한다. 줌 조정은 줌 상태값이 최적 줌 상태에 대응한 값(이하 「최적 줌 상태값」으로 언급함)이 되도록 수행된다. 최적 줌 상태값은, 단계(S412)에서 산출한 현재의 줌 상태값 Zp 에, 단계(S410)에서 산출한 최적 배율 Mb를 승산하여 산출한다. 즉, 최적 줌 상태값은 아래의 식에 의해 산출된다.
최적 줌 상태값 = 현재의 줌 상태값 Zp×최적 배율 Mb
줌 조정부(125)는 줌 렌즈 구동부(154)를 제어하여, 줌 상태값이 최적 줌 상태값으로 되도록 줌 조정을 수행한다. 이는, 예를 들면, 전술한 줌 인코더값을 이용한 폴링(polling)에 의한 위치 감시에 의해 수행될 수 있다.
단계(S416)(도3)에서는 키스톤 보정부(126)(도1)가 키스톤 보정을 실행한다. 도6을 이용하여, 전술한 바와 같은 본 실시예의 키스톤 보정은 전체 투사 영역 PA내의 스크린(200) 상에 수용되어 있는 영역(보정 후 투사 영역 RA)만에 화상을 투사하기 위해, 보정 후 투사 영역 RA에 대응하는 액정 패널(130)의 화상 형성 영역IF 중의 영역(보정 후 화상 형성 영역 RIF)만에 유효 패널 화상 PI를 형성함으로써 수행된다.
이 점에 대해서, 도7의 (e) 및 도6의 (b)을 이용하여 설명한다. 도7의 (e)의 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)로 둘러싸인 영역이, 도6의 (b)의 최적 줌 상태에서의 전체 투사 영역 PA에 상당한다. 그리고, 도7의 (e)의 스크린 테두리(202iT)로 둘러싸인 영역이, 도6의 (b)의 보정 후 투사 영역 RA에 상당한다. 따라서, 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)로 둘러싸인 영역의 형상의 화상을 스크린 테두리(202iT)로 둘러싸인 영역의 형상으로 보정하면, 스크린(200)의 스크린 테두리(202) 내에 화상이 수용되어 표시된다.
도7의 (e)는 액정 패널 좌표계 Cp에서의 상태이기 때문에, 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)로 둘러싸인 영역을 액정 패널(130)과 대응시키면, 스크린 테두리(202iT)로 둘러싸인 영역이 보정 후 화상 형성 영역 RIF에 상당하게 된다. 따라서, 키스톤 보정은, 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)를 스크린 테두리(202iT)에 정합시키도록 변환을 구하고, 그 변환을 이용하여 입력 신호를 변환함으로써 수행될 수 있다.
도6의 (a)에 도시한 바와 같이, 액정 패널(130)의 화상 형성 영역 IF 중의 보정 후 화상 형성 영역 RIF(해칭을 부여한 영역)은, 도7의 (e)에 도시한 스크린 테두리(202iT)로 둘러싸인 영역에 상당하고 있다. 그리고, 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)와 스크린 테두리(202iT)의 접점에 대응하는 화상 형성 영역 IF의 외주 상의 점에서, 보정 후 화상 형성 영역 RIF의 외주가 화상 형성 영역 IF의 외주와 접하고 있다.
줌 조정 키스톤 보정 처리 후에는, 도6의 (b)에 도시한 바와 같이, 보정 후 투사 영역 RA가 스크린(200)의 스크린 테두리(202) 내에 빈틈없이 수용된다. 따라서, 줌 상태가 최적 줌 상태로 되고, 또한 키스톤 보정이 수행되는 것을 알 수 있다. 또한, 전체 투사 영역 PA의 내의 보정 후 투사 영역 RA를 제외한 영역에는 화상광은 투사되지 않는다.　또한,　당연하게 도7의 (c)에 도시한 바와 같이, 촬영 화상　SI는 화상이 스크린(200)의 스크린 테두리(202) 내에　수용되어 있는 화상으로 된다.
이상　설명한 바와 같이,　본 실시예의 프로젝터(1OO)는 줌 조정 키스톤 보정 처리를 수행할 수 있다. 이 때, 액정 패널(130) 상의 화상 형성 영역 IF 중의 보정 후　화상 형성 영역 RIF는 가능한 한 크게 설정되기　때문에,　유효 패널 화상PI의 해상도의　저하를 억제할 수 있다.　또한,　테스트 패턴의 투사, 촬상, 판정, 줌 조정이란 처리를 반복하여 실행하지 않기 때문에, 줌 조정과 키스톤 보정을 자동적으로　또한　고속으로 수행할 수 있다. 따라서,　본 실시예의 프로젝터(100)는해상도의　저하를 억제하면서, 줌 조정과 키스톤 보정을 자동적으로 또한 고속으로 수행할 수 있다.
B. 변형예:
또한, 본 발명은 상기의 실시예나 실시의 형태로 한정되지 않고,　그 요지를 일탈하지　않는 범위에서 각종　형태로 실시할 수 있고, 예를 들면, 다음과 같이 변형할 수도 있다.
B-1. 변형예1:
프로젝터(100)는,　또한 줌 렌즈(152)를 투사 광학계(150)의 광축에 수직한 방향으로 시프트시킬 수 있는 렌즈 시프트부와, 렌즈 시프트부에 의한 줌　렌즈(152)의 시프트에 따라, 줌 중심 ZC를 시프트시키는 중심 위치 시프트부를 포함해도 좋다. 이에 따르면,　프로젝터(100)는　줌 렌즈(152)를 시프트함으로써　전체 투사 영역 PA를 투사 광학계(15O)의 광축에 수직 방향으로 어긋나게 할 수 있다. 따라서,　프로젝터(100)의 설치 작업의 용이화를 도모할 수 있다．또한 줌 렌즈(152)를 시프트한 경우에도, 줌 렌즈(152)의 시프트에 따라　줌　중심　ZC를 시프 트시킬 수 있기　때문에,　정확한 줌 조정 키스톤 보정 처리를 수행할 수 있다. 또한, 줌 렌즈(152)의 시프트와 줌 중심 ZC의 시프트의　관계는　미리 측정하여　내부 메모리(120)의 소정의 영역에 저장하여 두면 좋다.
B-2. 변형예2:
프로젝터(1OO)는, 줌 조정 키스톤 보정 처리에서, 줌 조정부(125)가 줌 렌즈 구동부(154)을 제어하여 줌 렌즈(152)을 조정하고 있을 때, 보정 후 화상 형성 영역 RIF의 산출을 수행해도 좋다. 이에 따르면, 기계적인 동작인 어떤 줌 렌즈(152)의 조정과 병행하여 키스톤 보정을 수행함으로써, 처리의 고속화를 더욱 도모할 수 있다.
B-3. 변형예3:
상기 실시예에서는, 최적 줌 상태는 전체 투사 영역 PA가 스크린(200)을 포함하고, 또한 전체 투사 영역 PA의 외주가 스크린 테두리(202)와 접하고 있는 줌 상태로 하고 있지만, 여기에서 말하는 「접하고 있는」이란, 엄밀하게 접하고 있는 상태 외에, 대체적으로 접하고 있는 상태를 포함해도 좋다. 즉, 도7의 (e)에 도시한 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)는 스크린 테두리(202iT)에 엄밀하게 접하지 않고, 액정 패널(130)에서 3 화소 정도 상당히 떨어져 있어도 좋다.
B-4. 변형예4:
상기 실시예에서는, 최적 줌 상태는 전체 투사 영역 PA가 스크린(200)을 포함하고, 전체 투사 영역 PA의 외주가 스크린 테두리(202)와 접하고 있는 줌 상태이지만, 「접하고 있는」이란, 1점만에서 접하고 있는 경우 이외에, 1개 또는 복수의 변에서 접하고 있는 경우도 포함한다.
B-5. 변형예5:
상기 실시예에서는, 액정 패널 좌표계 Cp를 기준 좌표계로 하여, 전체 투사 영역 테두리(PFi) 및 스크린 테두리(202i)의 사영변환을 수행하고 있지만, 사영변환은 다른 좌표계를 기준 좌표계로 하여 수행해도 좋다. 또한, 사영변환은 반드시 수행할 필요는 없고, 생략할 수도 있다.
B-6. 변형예6:
상기 실시예에서는, 줌 상태의 검출은 가변 저항을 이용하여 수행하고 있지만, 다른 방법에 의해 줌 상태를 검출해도 좋다. 예를 들면, 줌 렌즈(152)에 로터리 인코더를 부착하고, 로터리 인코더의 출력값으로부터 줌 상태를 검출할 수도 있다. 또한, 줌 렌즈 구동부(154)로서 스텝핑 모터(stepping motor)를 이용하고, 그 구동량으로부터 줌 상태를 검출할 수도 있다. 또한, 전체 투사 영역 PA를 촬상부(180)에 의해 촬상하고, 촬영 화상 SI에서의 전체 투사 영역 PA의 크기로부터 줌 상태를 검출할 수도 있다.
B-7. 변형예7:
상기 실시예에서는, 줌 조정에서, 줌 상태값이 최적 줌 상태값으로 되는 줌 렌즈(152)의 조정은 줌 인코더값을 이용한 폴링에 의한 위치 감시에 의해 수행되고 있지만, 다른 방법에 의해 수행되어도 좋다. 예를 들면, 줌 렌즈(152)에 로터리 인코더를 부착하고, 로터리 인코더를 이용한 폴링에 의한 위치 감시에 의해 줌 조정을 수행할 수도 있다. 또한, 줌 렌즈 구동부(154)로서 스텝핑 모터를 이용하고, 그 구동량을 기초로 줌 조정을 수행할 수도 있다. 또한, 미리 측정한 줌 렌즈(152)의 구동 속도로부터 모터 구동 시간을 산출하고, 그 시간 만큼 모터를 구동함으로써 줌 조정을 수행할 수도 있다.
B-8. 변형예8:
상기 실시예에서는, 키스톤 보정을, 최적 줌 조정 후 전체 투사 영역 테두리(PFiZb)를 스크린 테두리(202iT)에 정합시키는 변환을 추구함으로써 수행하고 있지만, 키스톤 보정을 다른 방법에 의해 수행할 수도 있다. 예를 들면, 거리 센서나 각도 센서를 이용하여 수행해도 좋다.
B-9. 변형예9:
상기 실시예에서는, 스크린 테두리(202iT)와 전체 투사 영역 테두리(PFiT)를 이용하여, 계산에 보다 최적 줌 상태를 산출하고 있지만, 실제로 줌 렌즈(152)을 구동하여 줌 상태를 변경하고, 촬상부(180)에 의해 촬상한 촬영 화상 SI를 분석하 여 최적 줌 상태를 구해도 좋다.
B-10. 변형예1O:
상기 실시예에서는, 기준 줌 상태의 줌 상태값을 기준값 1로 하고, 임의의 줌 상태의 줌 상태값을 기준 줌 상태의 확대 배율의 비율에 의해 나타내고 있지만, 다른 방법에 의해 줌 상태값을 나타내도 좋다. 예를 들면, 줌 상태가 가장 텔레측인 경우의 줌 상태값을 O으로, 줌 상태가 가장 와이드측인 경우의 줌 상태값을 255로 표현할 수도 있다.
B-11. 변형예11:
상기 실시예에서는, 액정 패널(130)은 1개 밖에 나타내지 않았지만, 복수의 색성분용의 복수의 액정 패널(130)을 포함해도 좋다. 또한, 액정 패널 이외의 전기 광학 장치(예를 들면, DMD)를 이용해도 좋다.
B-12. 변형예12:
상기 실시예에서는, 투사면으로서 스크린(200)을 이용하고 있지만, 투사면으로 다른 것을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 실내의 벽이 백색인 경우에, 그 벽에, 테이프나 도장 등에 의해 흑색의 라인으로 구형(矩形)의 테두리를 그리고, 그 벽을 투사면으로 해도 좋다. 또는, 화이트 보드에, 흑색의 라인마커로 구형의 테두리를 그리고, 그 화이트 보드를 투사면으로 해도 좋다.
또한, 투사면의 색으로서, 테두리가 흑색, 테두리의 내측 및 외측의 영역이 백색인 것으로 한정되지 않고, 테두리가 백색, 테두리의 내측 및 외측의 영역이 흑색이어도 좋다. 예를 들면, 흑판에, 백색의 초크(chalk)로 구형의 테두리를 그리고, 그 흑판을 투사면으로 해도 좋다.
또한, 본 발명에서는, 백색과 흑색으로 한정되지 않고, 투사면으로서, 테두리의 색과, 테두리의 내측 및 외측의 영역의 색은, 원하는 콘트라스트비가 있는 색이면, 어떤 색의 조합이라도 상관없다.
본 발명에 따르면, 프로젝터에 의해 투사면에 화상을 표시시킨 경우에, 해상도의 저하를 억제하면서, 줌 조정과 키스톤 보정을 자동적으로 또한 고속으로 수행할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 투사면 상에 화상을 표시시키는 프로젝터로서,
    광을 발생하는 광원부;
    상기 광원부가 발생하는 광을 화상을 나타내는 유효한 화상광으로 변조하기 위한 유효 패널 화상을, 패널면의 화상 형성 영역에 형성하는 화상 형성 패널부;
    화상광을 확대 투사하기 위한 줌 렌즈의 줌 상태를 조정하는 줌 조정부; 및
    상기 유효 패널 화상을 상기 패널면의 화상 형성 영역 중의 일부의 영역인 보정 후 화상 형성 영역에 형성시킴으로써, 상기 투사면 상에 표시되는 상기 화상의 사다리꼴 왜곡을 보정하는 키스톤 보정부
    를 포함하고,
    상기 줌 조정부는, 상기 패널면의 화상 형성 영역 중의 모든 영역에 대응하는 화상광이 투사되는 전체 투사 영역이 상기 투사면을 포함하고, 또한 상기 전체 투사 영역의 외주가 상기 투사면의 외주와 1개 이상의 접점에서 접하는 목표 줌 상태로, 줌 상태를 조정하고,
    상기 키스톤 보정부는, 상기 전체 투사 영역의 외주와 상기 투사면의 외주의 접점에 대응하는 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주 상의 점에서, 상기 보정 후 화상 형성 영역의 외주가 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주와 접하도록 보정을 수행하는
    프로젝터.
  2. 제1항에 있어서,
    줌 상태를 검출하는 줌 상태 검출부;
    상기 투사면과 상기 전체 투사 영역을 포함하는 투사 상태 화상을 촬상하는 화상 촬상부;
    상기 투사 상태 화상 내에서의 화상 범위로서, 상기 투사면을 나타내는 투사면 화상 범위와, 상기 전체 투사 영역을 나타내는 전체 투사 영역 화상 범위를 검출하는 화상 범위 검출부; 및
    상기 전체 투사 영역 화상 범위를 소정의 줌 중심 위치를 중심으로 하여 확대 또는 축소한 화상 범위로서, 상기 투사면 화상 범위를 포함하고, 또한 그 외주가 상기 투사면 화상 범위의 외주와 접하는 목표 전체 투사 영역 화상 범위를 산출하는 목표 화상 범위 산출부
    를 더 포함하고,
    상기 줌 조정부는, 상기 줌 상태 검출부의 검출하는 줌 상태에, 상기 전체 투사 영역 화상 범위에 대한 상기 목표 전체 투사 영역 화상 범위의 확대율 또는 축소율을 승산하여, 상기 목표 줌 상태를 산출하고,
    상기 키스톤 보정부는, 상기 목표 전체 투사 영역 화상 범위의 외주가 상기 투사면 화상 범위의 외주와 정합(整合)하는 변환을 이용하여, 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주를 변환함으로써, 상기 보정 후 화상 형성 영역을 산출하는
    프로젝터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화상 범위 검출부가 검출한 상기 투사면 화상 범위와 상기 전체 투사 영역 화상 범위를, 소정의 기준 좌표계로 변환하는 기준 변환부
    를 더 포함하고,
    상기 목표 화상 범위 산출부는, 상기 기준 변환부에 의해 변환된 후의 상기 투사면 화상 범위 및 상기 전체 투사 영역 화상 범위를 이용하여, 상기 목표 투사 영역 화상 범위를 산출하는
    프로젝터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기준 좌표계는, 상기 화상 형성 영역을 갖는 상기 패널면에 평행한 평면 상의 좌표계인
    프로젝터.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 줌 중심 위치는, 상기 패널면의 화상 형성 영역의 중심 이외의 소정의 위치에 있는
    프로젝터.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 줌 렌즈를 당해 줌 렌즈의 광축에 수직인 방향으로 시프트시키는 렌즈 시프트부; 및
    상기 렌즈 시프트부에 의한 상기 줌 렌즈의 시프트에 따라, 상기 줌 중심 위치를 시프트시키는 중심 위치 시프트부
    를 더 포함하는 프로젝터.
  7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 키스톤 보정부는, 상기 줌 조정부가 상기 줌 렌즈를 조정하고 있을 때 상기 보정 후 화상 형성 영역의 산출을 수행하는
    프로젝터.
  8. 투사면 상에 화상을 표시시키는 프로젝터에서 상기 화상을 보정하는 화상 보정 방법으로서,
    (a) 광원부가 발생하는 광을 화상을 나타내는 유효한 화상광으로 변조하기 위한 유효 패널 화상을, 패널면의 화상 형성 영역에 형성하는 공정;
    (b) 화상광을 확대 투사하기 위한 줌 렌즈의 줌 상태를 조정하는 공정; 및
    (c) 상기 유효 패널 화상을 상기 패널면의 화상 형성 영역 중의 일부의 영역인 보정 후 화상 형성 영역에 형성시킴으로써, 상기 투사면 상에 표시되는 상기 화상의 사다리꼴 왜곡을 보정하는 공정
    을 포함하고,
    상기 공정 (b)는, 상기 패널면의 화상 형성 영역 중의 모든 영역에 대응하는 화상광이 투사되는 전체 투사 영역이 상기 투사면을 포함하고, 또한 상기 전체 투사 영역의 외주가 상기 투사면의 외주와 1개 이상의 접점에서 접하는 목표 줌 상태로, 줌 상태를 조정하는 공정을 포함하고,
    상기 공정(c)는, 상기 전체 투사 영역의 외주와 상기 투사면의 외주의 접점에 대응하는 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주 상의 점에서, 상기 보정 후 화상 형성 영역의 외주가 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주와 접하도록 보정을 수행하는 공정을 포함하는
    화상 보정 방법.
  9. 투사면 상에 화상을 표시시키는 프로젝터에서 상기 화상을 보정하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서,
    상기 프로젝터는,
    광을 발생하는 광원부; 및
    상기 광원부가 발생하는 광을 화상을 나타내는 유효한 화상광으로 변조하기 위한 유효 패널 화상을, 패널면의 화상 형성 영역에 형성하는 화상 형성 패널부를 포함하고,
    상기 기록 매체는,
    화상광을 확대 투사하기 위한 줌 렌즈의 줌 상태를 조정하는 줌 조정 기능; 및
    상기 유효 패널 화상을 상기 패널면의 화상 형성 영역 중의 일부의 영역인 보정 후 화상 형성 영역에 형성시킴으로써, 상기 투사면 상에 표시되는 상기 화상의 사다리꼴 왜곡을 보정하는 키스톤 보정 기능
    을 프로젝터에 실현시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하고 있고,
    상기 줌 조정 기능은, 상기 패널면의 화상 형성 영역 중의 모든 영역에 대응하는 화상광이 투사되는 전체 투사 영역이 상기 투사면을 포함하고, 또한 상기 전체 투사 영역의 외주가 상기 투사면의 외주와 1개 이상의 접점에서 접하는 목표 줌 상태로, 줌 상태를 조정하는 기능을 포함하고,
    상기 키스톤 보정 기능은, 상기 전체 투사 영역의 외주와 상기 투사면의 외주의 접점에 대응하는 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주 상의 점에서, 상기 보정 후 화상 형성 영역의 외주가 상기 패널면의 화상 형성 영역의 외주와 접하도록 보정을 수행하는 기능을 포함하는
    컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
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