JP2003032580A

JP2003032580A - プロジェクタによって投写される画像の画像処理

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Publication number: JP2003032580A
Application number: JP2001215496A
Authority: JP
Inventors: Kesatoshi Takeuchi; 啓佐敏竹内; Kazuyoshi Nakamura; 和喜中村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2003-01-31
Anticipated expiration: 2021-07-16
Also published as: US7003172B2; JP3664114B2; US20030035590A1

Abstract

(57)【要約】【課題】プロジェクタによって投写される画像の焦点
距離のずれによる画質低下を容易に抑制する技術を提供
する。【解決手段】プロジェクタによって投写される画像の
各部位ごとに異なる強調度で表示明瞭度を強調する画像
処理を施す。この画像処理としては、シャープネス調整
を適用する。シャープネス調整における各部位の強調度
は、プロジェクタのあおり角と投写画像の合焦点位置と
に基づいて決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクタによ
って投写される画像の画像処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロジェクタは、光源から入射された光
を、液晶パネル等の光変調手段によって画像データに基
づいて変調し、その変調光を投写光学系を用いてスクリ
ーン上に結像させて画像を表示する。プロジェクタの使
用に際しては、装置とスクリーンとの間の障害物が投写
画像の観賞の妨げとならないように、いわゆる「あおり
投写」が行われることが多い。

【０００３】図１１は、プロジェクタ１００を用いてス
クリーンＳＣ上に画像Ｐを投写する様子を示す説明図で
ある。図１１（ａ）に示すように、プロジェクタ１００
の投射光学系の光軸とスクリーンＳＣの法線とのなす角
度（あおり角）が０の場合には、図１１（ｂ）に示すよ
うに、画像Ｐは、歪みのない正規の形状で投写される。
一方、図１１（ｃ）に示すように、プロジェクタ１００
の投射光学系の光軸とスクリーンＳＣの法線とのなす角
度がθ（≠０）となる条件で垂直方向にあおり投写する
場合には、図１１（ｄ）に示すように、画像Ｐ’は、台
形に歪んだ形状で投写される。

【０００４】近年、このような光学的な画像歪み（一般
に、台形歪、キーストーン歪と呼ばれる）を画像処理に
よって正規の形状（例えば長方形）に補正する技術が一
般化されている。これによって、プロジェクタの設置の
自由度が高くなり、ユーザは、あおり角を従来よりも大
きくして設置することが多くなった。更に、ユーザは、
スクリーンの法線に対してプロジェクタの投射光学系の
光軸を水平方向に大きく傾けて設置する場合も増加し
た。

【０００５】図１２は、プロジェクタ１００を用いて水
平方向にあおり角θ’であおり投写した場合の様子を示
す説明図である。なお、本明細書中で「あおり投写」と
は、プロジェクタの投写光学系の光軸をスクリーンＳＣ
の法線に対して垂直方向に傾ける場合だけでなく、水平
方向に傾ける場合も含むものとする。この場合も、垂直
方向のあおり投射の場合と同様に、画像処理によって投
写画像Ｐ”の形状を長方形に補正することは可能であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プロジェク
タは、投写レンズの焦点距離を調整することによって、
スクリーンＳＣ上に画像を鮮明に投写する。しかし、ス
クリーンＳＣ上で焦点が合う位置は一部のみであり、そ
の他の位置では厳密には焦点が合わない。そして、焦点
が合わない位置では、投写される画像はピントのボケた
不明瞭な画像となる。従来、あおり角を比較的小さくし
て投写していたときは、この焦点距離のずれは小さく、
画質の低下はそれ程気にならなかった。一方、あおり角
を比較的大きくして投写すると、スクリーンＳＣ上の位
置によって焦点距離のずれが大きくなり、画質の低下が
顕著に視認されるようになった。このようなピントボケ
による画質の低下は、特に、投写距離やあおり角を任意
に設定可能な、いわゆるフロント・プロジェクタで顕著
である。

【０００７】上述した画質の低下は、あおり投写に限ら
ず、画像の投写に共通の課題であった。この課題を光学
系の改善によって解決することは非常に困難であった。

【０００８】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、プロジェクタによって投写される画
像の焦点距離のずれによる画質低下を容易に抑制する技
術を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明で
は、以下の構成を採用した。本発明の画像処理装置は、
原画像データに対して所定の画像処理を施すことによっ
て、画像を投写するプロジェクタに供給される画像デー
タを生成する画像処理装置であって、原画像データを入
力する原画像データ入力部と、前記原画像データに対し
て、前記投写される画像の各部位ごとに異なる強調度で
表示明瞭度を強調する画像処理を施す画像処理部と、を
備えることを要旨とする。

【００１０】先に説明したように、プロジェクタによる
画像の投写においては、スクリーン上で投写レンズの焦
点の合う部位は、厳密には一部のみである。従って、こ
の他の部位では焦点は合わず、表示明瞭度が低下した画
像となる。つまり、投写される画像の各部位ごとに表示
明瞭度の低下の程度が異なる。

【００１１】通常、プロジェクタに供給される画像デー
タを生成する画像処理装置では、画質を向上させたり、
画質の低下を抑制する画像処理は、原画像データ全体に
対して均一に施される。本発明では、原画像データに対
して、投写される画像の各部位ごとに異なる強調度で画
質の低下を補償するように表示明瞭度を強調する画像処
理を施す。この結果、プロジェクタで投写される画像の
各部位ごとに光学的な焦点距離の調整を行うことなく、
画像処理装置での画像処理によって焦点距離のずれによ
る画質低下を容易に抑制することができる。なお、「各
部位ごと」とは、「各画素ごと」であってもよいし、
「各領域ごと」であってもよい。

【００１２】本発明の画像処理装置において、表示明瞭
度を強調する画像処理として、コントラスト調整や輝度
調整など種々の画像処理を適用可能であるが、前記画像
処理は、鮮鋭化処理であることが好ましい。

【００１３】こうすることによって、ピントのボケた不
明瞭な画像を、画像の各部位におけるボケ具合に応じて
鮮鋭化処理（シャープネス調整）することができるの
で、画質低下を抑制することができる。なお、鮮鋭化処
理を施すと、画像のコントラストや輝度などもその影響
を受ける場合がある。従って、鮮鋭化処理とともに、そ
の強調度に応じてコントラスト調整や輝度調整も行うよ
うにしてもよい。シャープネス調整に関わらず、画像の
各部位ごとにコントラスト調整や輝度調整等の表示明瞭
度に影響を与える画像処理を行うようにしてもよい。

【００１４】また、本発明の画像処理装置において、前
記強調度は、前記投写される画像と相対的に設定された
基準点からの距離に応じて異なるようにすることが好ま
しい。

【００１５】一般に、投写レンズの焦点距離のずれによ
る画質の低下は、スクリーン上で焦点距離が最も合って
いる点を中心として同心円状に２次元的に広がる。従っ
て、基準点からの距離に応じて異なる強調度で表示明瞭
度を強調することによって、効果的に画質低下を抑制す
ることができる。なお、「基準点」は、投写される画像
と相対的に設定された点であるので、必ずしも投写され
る画像上の点でなくてもよい。つまり、投写される画像
の外の領域であってもよい。また、基準点は、予め設定
された点であってもよいし、ユーザによって任意に設定
された点であってもよい。

【００１６】上記画像処理装置において、前記基準点
は、前記投写された画像の合焦点位置であることが好ま
しい。

【００１７】スクリーン上に投写される画像は、合焦点
位置を中心に画質が低下する。従って、合焦点位置を基
準点とすることによって、画質低下をより効果的に抑制
することができる。

【００１８】上記画像処理装置において、合焦点位置
は、ユーザの目視によって検出することもできるが、更
に、前記投写された画像を撮像する撮像手段と、前記画
像を解析することによって、前記合焦点位置を検出する
合焦点検位置出手段と、を備えるようにすることが好ま
しい。

【００１９】こうすることによって、自動的に合焦点位
置を検出し、基準点として利用できるので、画像処理装
置の利便性を向上することができる。合焦点位置の検出
は、例えば、所定の空間周波数を有するテスト画像をプ
ロジェクタで投写して、投写画像を撮像し、その空間周
波数分布を解析することによって行うことができる。こ
うすれば、撮像したテスト画像の空間周波数の分布か
ら、正確に合焦点位置を検出することができる。

【００２０】また、上記画像処理装置において、前記強
調度は、更に、前記プロジェクタの光軸と前記画像を投
写するスクリーンの法線とのなす角度に応じて設定され
ることが好ましい。

【００２１】こうすることによって、プロジェクタの多
様な設置条件に応じて、各部位ごとの画像処理の強調度
を柔軟に設定して、画像処理を施すことができる。な
お、「プロジェクタの光軸」とは、プロジェクタが備え
る投写光学系の光軸、あるいは、投写レンズの光軸と同
義である。また、本明細書中において、プロジェクタの
光軸とスクリーンの法線とのなす角のことを、単に「あ
おり角」とも呼ぶ。

【００２２】上記画像処理装置において、あおり角は、
プロジェクタの設置条件に応じて、ユーザによって設定
された値とすることもできるが、更に、前記プロジェク
タの光軸と前記画像を投写するスクリーンの法線とのな
す角度であるあおり角を検出するあおり角検出手段を備
えるようにすることが好ましい。

【００２３】こうすることによって、自動的にあおり角
を検出し、利用することができるので、画像処理装置の
利便性を向上することができる。あおり角検出手段とし
ては、例えば、超音波センサでスクリーン上の３点まで
の距離を測定し、測定結果からあおり角を検出する手段
を適用することが可能である。また、垂直方向のあおり
角については、プロジェクタの垂直方向のあおり角を調
整するための脚と連動させて検出するようにすることも
可能である。

【００２４】本発明の画像処理装置において、更に、前
記表示明瞭度を強調するための補償係数と前記部位との
関係を予め記憶する補償係数記憶部を備え、前記画像処
理部は、該補償係数記憶部によって与えられる補償係数
を用いて前記画像処理を施すようにすることができる。

【００２５】こうすることによって、補償係数を補償係
数記憶部から適宜読み出して、高速に画像処理を施すこ
とができる。

【００２６】本発明は、プロジェクタ（投写型表示装
置）の発明として構成することもできる。即ち、本発明
のプロジェクタは、画像を投写するプロジェクタであっ
て、入力された原画像データに対して所定の画像処理を
施すことによって画像データを生成する画像処理部と、
前記画像データに基づいて投写すべき画像を形成する画
像形成部と、前記画像を投写する投写光学系と、を備
え、前記画像処理部は、前記原画像データに対して、前
記投写される画像の各部位ごとに異なる強調度で表示明
瞭度を強調する画像処理を施すことを要旨とする。

【００２７】本発明では、先に画像処理装置の発明で説
明したのと同様に、画像処理部での画像処理によって投
写される画像の各部位の表示明瞭度を補償することがで
きる。従って、前記投写光学系で画像の各部位ごとに光
学的な焦点距離の補償を行うことなく、表示画像の画質
の低下を抑制することができる。

【００２８】本発明は、上述の画像処理装置、プロジェ
クタとしての構成の他、画像処理方法の発明として構成
することもできる。また、これらを実現するコンピュー
タプログラム、およびそのプログラムを記録した記録媒
体、そのプログラムを含み搬送波内に具現化されたデー
タ信号など種々の態様で実現することが可能である。な
お、それぞれの態様において、先に示した種々の付加的
要素を適用することが可能である。

【００２９】本発明をコンピュータプログラムまたはそ
のプログラムを記録した記録媒体等として構成する場合
には、画像処理装置やプロジェクタを駆動するプログラ
ム全体として構成するものとしてもよいし、本発明の機
能を果たす部分のみを構成するものとしてもよい。ま
た、記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−
ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリ
ッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷され
た印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯ
Ｍなどのメモリ）および外部記憶装置などコンピュータ
が読み取り可能な種々の媒体を利用できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例に基づき以下の順で説明する。Ａ．プロジェクタの全体構成：Ｂ．ビデオプロセッサの内部構成：Ｃ．輪郭補償：Ｄ．変形例：

【００３１】Ａ．プロジェクタの全体構成：図１は、本
発明の実施例としてのプロジェクタ１０の全体構成を示
す説明図である。このプロジェクタ１０は、アナログ画
像入力端子１２と、ディジタル画像入力端子１４と、３
つのＡ−Ｄ変換器２０と、ビデオデコーダ（同期分離回
路）２２と、フレームメモリ２４と、ビデオプロセッサ
２６と、液晶パネル駆動部３０と、液晶パネル３２と、
リモートコントローラ制御部３４と、を備えている。な
お、フレームメモリ２４とビデオプロセッサ２６とは、
１つの画像処理用集積回路６０として集積化されてい
る。

【００３２】このプロジェクタ１０は、また、液晶パネ
ル３２を照明するための照明装置５０と、液晶パネル３
２を透過した透過光をスクリーンＳＣ上に投射する投写
光学系５２とを備えている。液晶パネル３２は、透過型
の液晶パネルであり、照明装置５０から射出された照明
光を変調するライトバルブ（光変調器）として使用され
ている。なお、液晶パネル３２が本発明の画像形成部に
相当する。また、照明装置５０と投写光学系５２とが本
発明の投写光学系に相当する。また、これら以外が本発
明の画像処理部、画像処理装置に相当する。

【００３３】なお、図示は省略しているが、このプロジ
ェクタ１０は、ＲＧＢの３色分の３枚の液晶パネル３２
を有している。また、後述する各回路は３色分の画像信
号を処理する機能を有している。照明装置５０は、白色
光を３色の光に分離する色光分離光学系を有している。
また、投写光学系５２は、３色の画像光を合成してカラ
ー画像を表す画像光を生成する合成光学系を有してい
る。なお、このようなプロジェクタ（投写型表示装置）
の光学系の構成については、例えば本出願人により開示
された特願平８−３５２００３号公報に詳述されている
ので、ここではその説明は省略する。

【００３４】入力画像信号としては、アナログ画像入力
端子１０に入力されるアナログ画像信号ＡＶと、ディジ
タル画像入力端子１２に入力されるディジタル画像信号
ＤＶとのうちのいずれか一方を選択的に利用可能であ
る。アナログ画像信号ＡＶは、Ａ−Ｄ変換器２０によっ
て３色の画像信号成分を含むディジタル画像信号に変換
される。

【００３５】ビデオプロセッサ２６に入力された画像信
号は、フレームメモリ２４内に一時的に格納された後、
フレームメモリ２４から読み出されて液晶パネル駆動部
３０に供給される。ビデオプロセッサ２６は、この書き
込みと読み出しの間に、入力された画像信号に対して種
々の画像処理を実行する。液晶パネル駆動部３０は、与
えられた画像信号に応じて、液晶パネル３２を駆動する
ための駆動信号を生成する。液晶パネル３２は、この駆
動信号に応じて照明光を変調する。

【００３６】ユーザは、リモートコントローラ４０を使
用して、シャープネス調整や、コントラスト調整、輝度
調整等の、画像全体に対して施す各種の調整のための設
定値を入力することが可能である。また、後述するプロ
ジェクタ１０の設置条件に応じて各画素ごとに異なる強
度で行うシャープネス調整に関する設定値を入力するこ
とも可能である。また、図示は省略しているが、プロジ
ェクタ１０の本体にも、各種の設定値を入力するための
キーやボタンが設けられている。

【００３７】Ｂ．ビデオプロセッサの内部構成：図２
は、ビデオプロセッサ２６の内部構成を示すブロック図
である。ビデオプロセッサ２６は、フレームメモリコン
トローラ６２と、台形歪補正部６４と、拡大／縮小制御
部６６と、画質調整部６８と、輪郭補償部７０とを備え
ている。

【００３８】フレームメモリコントローラ６２は、図１
に示したＡ−Ｄ変換器２０またはビデオデコーダ２２か
ら供給されるディジタル画像信号ＤＶ０をフレームメモ
リ２４に書き込むとともに、フレームメモリ２４からデ
ィジタル画像信号を読み出すための制御を行う。

【００３９】台形歪補正部６４は、プロジェクタ１０に
よって、あおり投写がなされるときに生じる台形歪みを
画像処理によって補正する。拡大／縮小制御部６６は、
ユーザの設定に従って画像の拡大や縮小を実行するとと
もに、拡大や縮小の際に、必要に応じて補間処理を行
う。画質調整部６８は、ユーザの設定に従って画像全体
のコントラストや輝度やシャープネス等を調整する。な
お、台形歪補正部６４、拡大／縮小制御部６６、画質調
整部６８での処理は、周知であるので、詳細な説明は省
略する。

【００４０】輪郭補償部７０は、プロジェクタ１０の設
置条件に応じて各画素ごとに異なる強度でシャープネス
調整を行う。この輪郭補償部７０は、あおり角入力部７
１と、基準点入力部７２と、補償係数生成部７３とを備
えている。

【００４１】あおり角入力部７１は、あおり角の垂直成
分θｖと水平成分θｈとを入力する。図３は、あおり角
の各成分について示す説明図である。図示するように、
あおり角の水平成分θｈは、スクリーンＳＣの法線ＯＮ
とｘ軸とのなす平面へのプロジェクタ１０の投写光学系
５０の光軸の投影ＯＨとスクリーンＳＣの法線ＯＮとの
なす角度である。また、あおり角の垂直成分θｖは、プ
ロジェクタ１０の投写光学系５０の光軸とＯＨとのなす
角度である。あおり投写を行わない場合は、あおり角入
力部７１は、あおり角の各成分として０を入力する。

【００４２】これらの値は、ユーザがプロジェクタ１０
の設置状態に応じて、リモートコントローラ４０等で設
定した値である。なお、入力されたあおり角は、上述し
た台形歪補正部６４においても利用される。

【００４３】基準点入力部７２は、スクリーンＳＣ上に
投写される画像ＰＧ上の焦点が合う位置である合焦点位
置を基準点（ｘ_i，ｙ_i）として入力する。図４は、基準
点の設定について示す説明図である。図４（ａ）に示す
ように、基準点のデフォルト値は、画像の中央に設定さ
れていている。これは、ユーザが画像の中央に焦点を合
わせることが多いからである。デフォルトの基準点を利
用する場合、ユーザは、投写時に焦点を画像の中央に合
わせるようにする。基準点は、ユーザが任意に設定する
ことも可能である。例えば、プロジェクタ１０の各種設
定を行うためのメニューに基準点の入力の項目を設ける
ようにする。そして、図４（ｂ）に示すように、ユーザ
は、リモートコントローラ４０を用いてカーソルＣを画
像ＰＧの左下に合わせることによって基準点を画像の左
下に設定することができる。この場合、ユーザは、投写
時に自らが設定した基準点に焦点を合わせる。

【００４４】補償係数生成部７３は、あおり角入力部７
１が入力したあおり角の垂直成分θｖおよび水平成分θ
ｈと、基準点入力部７２が入力した基準点とを用いて、
画像の各部位のシャープネス調整に用いる補償係数Ｇを
生成する。補償係数Ｇについては、後述する。

【００４５】Ｃ．輪郭補償：図５は、輪郭補償部７０の
構成を示すブロック図である。輪郭補償部７０は、輪郭
補償データ生成回路７４と、遅延回路７５と、乗算器７
６と、加算器７７とを備えている。遅延回路７５の遅延
量は、水平方向には１画素分、垂直方向には１ライン分
である。

【００４６】図６は、輪郭補償データ生成回路７４の構
成を示すブロック図である。輪郭補償データ生成回路７
４は、水平フィルタ８０と、垂直フィルタ９０とが直列
に接続された２次元フィルタである。水平フィルタ８０
は、２つの水平遅延回路８１，８２と、３つの乗算器８
３，８４，８５と、加算器８６とで構成されたＦＩＲフ
ィルタ（有限インパルス応答フィルタ）である。水平遅
延回路８１，８２の遅延量Ｄｈは、１画素分である。ま
た、乗算器８３，８４，８５で乗算される値、即ち、フ
ィルタ係数は、それぞれ−１／４，１／２，−１／４で
ある。垂直フィルタ９０も水平フィルタ８０と同様の構
成を有している。即ち、垂直フィルタ９０は、２つの水
平遅延回路９１，９２と、３つの乗算器９３，９４，９
５と、加算器９６とで構成されたＦＩＲフィルタであ
る。水平遅延回路９１，９２の遅延量Ｄｖは、１ライン
分である。また、乗算器９３，９４，９５で乗算される
値、即ち、フィルタ係数は、それぞれ−１／４，１／
２，−１／４である。これらのフィルタ係数は、一般的
なシャープネス調整に用いられる値である。

【００４７】図７は、輪郭補償部７０での画像処理につ
いて示す説明図である。図中の各マスは、それぞれ画素
を表している。また、マス中には、画像データを示し
た。輪郭補償部７０には、画質調整部６８（図２参照）
で生成された画像データが画像の左上から順次入力され
る。今、図７の右下に示した画素Ａまで画像データが入
力されたものとする。このときの画像処理（シャープネ
ス調整）の対象画素は、図７の中央に示した画素Ｂであ
る。これは、遅延回路７５の遅延量が水平方向（ｘ方
向）に１画素分、垂直方向（ｙ方向）に１ライン分だか
らである。輪郭補償データ生成回路７４では、図示した
９画素分の画像データを用いて輪郭補償データが生成さ
れる。そして、図５から分かるように、この輪郭補償デ
ータと補償係数生成部７２で生成された補償係数Ｇとが
乗算され、この乗算結果と対象画素である画素Ｂの画像
データＮ（ｉ−１，ｊ−１）とが加算される。こうし
て、画素Ｂの輪郭補償処理後の画像データが生成され
る。これらの処理は、全ての画素について順次実行され
る。なお、補償係数Ｇは、後述するように、各画素ごと
に生成され、シャープネス調整の強調度を決定してい
る。

【００４８】図８は、補償係数生成部７３で生成される
補償係数Ｇの分布を示す説明図である。図８（ａ）は、
図４（ａ）に示した基準点（ｘ_i，ｙ_i）が画像の中央に
設定されている場合の補償係数Ｇの分布を示している。
また、図８（ｂ）は、図４（ｂ）に示した基準点
（ｘ_i，ｙ_i）が画像の左下に設定されている場合の補償
係数Ｇの分布を示している。補償係数生成部７３は、あ
おり角の水平成分θｈと、垂直成分θｖと、基準点（ｘ
_i，ｙ_i）と、処理対象の画素位置（ｘ，ｙ）とを用いて
補償係数Ｇを生成する。なお、画像の左上が画素位置
（１，１）に対応する。本実施例では、各画素位置
（ｘ，ｙ）における補償係数Ｇ（ｘ，ｙ）は、以下に示
す関数によって算出するものとした。

【００４９】Ｇ（ｘ，ｙ）＝１＋Ａ（ｘ，θｈ）＋Ｂ
（ｙ，θｖ）＋Ｃここで、Ａ（ｘ，θｈ）＝ｓｉｎ（θｈ・π／１８０）・｜ｘ−
ｘ_i｜／ｘ_ｍａｘＢ（ｙ，θｖ）＝ｓｉｎ（θｖ・π／１８０）・｜ｙ−
ｙ_i｜／ｙ_ｍａｘＣ：定数である。

【００５０】上式において、｜ｘ−ｘ_i｜と｜ｙ−ｙ_i｜
は、処理対象画素と基準点との距離に関係する値であ
る。ｘ_ｍａｘおよびｙ_ｍａｘは、それぞれ液晶パネル
３２の水平方向および垂直方向の画素数に対応する。例
えば、液晶パネル３２がＸＧＡ解像度である場合には、
ｘ_ｍａｘ，ｙ_ｍａｘは、それぞれ１０２４，７６８と
なる。また、定数Ｃは、任意に設定可能であり、画像全
体に施すシャープネス調整の強調度を表している。従っ
て、画質調整部６８（図２参照）での画像全体の画質調
整で定数Ｃに相当するシャープネス調整を行ってもよ
い。

【００５１】本実施例では、水平方向と垂直方向で独立
かつ線形の関数Ａ，Ｂを用いて補償係数Ｇを生成した
が、投写光学系５２の光学特性に応じて、他の任意の関
数に従って、生成するようにしてもよい。例えば、水平
方向と垂直方向とが独立でない関数や、非線形の関数を
適用してもよい。

【００５２】また、各あおり角における処理対象画素と
基準点との距離と、補償係数との関係を表したルックア
ップテーブルを用意し、これを参照して補償係数を生成
するようにしてもよい。こうすれば、上記演算を実行す
ることなく、高速に補償係数を生成することができる。

【００５３】図９は、輪郭補償部７０で行われる処理の
流れを示すフローチャートである。ビデオプロセッサ２
６のＣＰＵが実行する処理である。まず、原画像データ
を入力する（ステップＳ１００）。本実施例では、この
原画像データは、画質調整部６８で生成されたデータで
ある。次に、先に説明した補償係数生成用の各パラメー
タを入力する（ステップＳ１１０）。そして、先に説明
した輪郭補償データおよび関数に従って、各画素ごとの
補償係数Ｇを生成する（ステップＳ１２０）。そして、
輪郭補償処理（シャープネス調整）を実行する（ステッ
プＳ１３０）。そして、全画素について処理が終了した
か否かを判定する（ステップＳ１４０）。終了していな
ければ、以上のステップＳ１００〜ステップＳ１３０の
処理を繰り返す。全画素について終了すれば、この処理
を抜ける。こうして処理された画像データは、液晶パネ
ル駆動部３０に供給される。

【００５４】プロジェクタ１０による画像の投写におい
ては、投写光学系の焦点距離を調整しても、スクリーン
ＳＣ上で焦点の合う位置は厳密には一点のみである。従
って、この他の位置では、ピントボケによる画質の低下
が生じる。以上説明した本実施例のプロジェクタ１０に
よれば、画像データに対して、各画素ごとに異なる強調
度でピントボケを補償するようにシャープネス調整を施
すことができる。この結果、各画素について光学的な調
整を行うことなく、画像処理によって画質の低下を容易
に抑制することができる。また、プロジェクタ１０のス
クリーンＳＣの法線に対するあおり角および基準点（合
焦点位置）に基づいて、各画素についてのシャープネス
調整の強調度を変化させることができるので、多様な設
置条件に応じて柔軟に画像処理を施すことができる。

【００５５】以上で説明した本実施例のプロジェクタ
は、コンピュータによる処理を含んでいることから、こ
の処理を実現するためのプログラムを記録した記録媒体
としての実施の態様を採ることもできる。このような記
録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯ
Ｍ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッ
ジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された
印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭ
などのメモリ）および外部記憶装置等の、コンピュータ
が読み取り可能な種々の媒体を利用できる。

【００５６】Ｄ．変形例：以上、本発明のいくつかの実
施の形態について説明したが、本発明はこのような実施
の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能で
ある。例えば、以下のような変形例が可能である。

【００５７】Ｄ１．変形例１：図１０は、変形例として
のプロジェクタ１０Ａの輪郭補償部７０Ａの構成を示す
説明図である。プロジェクタ１０Ａは、上記実施例のプ
ロジェクタ１０の構成の他に、あおり角検出手段７８
と、基準点検出手段７９とを備えている。そして、輪郭
補償部７０Ａは、これらと接続されている。あおり角検
出手段７８は、超音波センサによってスクリーンＳＣ上
の所定の３点までの距離を測定し、測定結果からあおり
角の垂直成分および水平成分を自動検出する装置であ
る。なお、他の手段によってあおり角の垂直成分および
水平成分を検出するようにしてもよい。あおり角入力部
７１は、あおり角検出手段７８での検出結果を入力す
る。基準点検出手段７９は、図示しない撮像装置と、撮
像された画像の空間周波数を解析することによって合焦
点位置を検出する検出装置とを備えており、投写された
画像の合焦点位置を自動検出することが可能である。基
準点入力部７２は、基準点検出手段７９で検出された合
焦点位置を基準点として入力する。なお、合焦点位置の
自動検出に際し、所定の空間周波数を有するテスト画像
を投写して、撮像し解析することが好ましい。こうすれ
ば、撮像したテスト画像の空間周波数分布から、より正
確に合焦点位置を検出することができる。このような変
形例のプロジェクタ１０Ａによれば、自動的にあおり角
および基準点を入力して、これらに基づいた画像処理を
実行することができるので、プロジェクタの利便性を向
上することができる。

【００５８】Ｄ２．変形例２：上記実施例では、画素ご
とに強調度を変化させてシャープネス調整を行っている
が、画像領域ごとに強調度を変化させてシャープネス調
整を行うようにしてもよい。例えば、画像の８×８のブ
ロック（画像領域）ごとに同じ補償係数を適用するもの
とし、基準点から各ブロックの中央までの距離に応じた
補償係数でシャープネス調整を行うようにすることがで
きる。

【００５９】Ｄ３．変形例３：上記実施例では、画素ご
とに強調度を変化させてシャープネス調整を行っている
が、これに限られるものではない。本発明は、一般に、
プロジェクタで投写される画像の各部位ごとに異なる強
調度で表示明瞭度を強調する画像処理を施すものであ
る。従って、シャープネス調整に関わらず、各部位ごと
にコントラスト調整や輝度調整等の表示明瞭度に影響を
与える画像処理を行うようにしてもよい。

【００６０】Ｄ４．変形例４：上記実施例では、補償係
数の生成に用いるパラメータとして、あおり角度および
合焦点位置を適用しているが、プロジェクタとスクリー
ンとの距離を含めるようにしてもよい。プロジェクタと
スクリーンとの距離も投写される画像の表示明瞭度に影
響を与えるパラメータであるからである。

【００６１】Ｄ５．変形例５：上記実施例では、輪郭補
償データ生成回路７４として、ディジタルフィルタであ
る２次元のＦＩＲフィルタを用いたが、他のフィルタ、
例えば、アナログフィルタや、空間フィルタを用いるよ
うにしてもよい。また、ソフトウェアによって同様の処
理を行うようにしてもよい。

【００６２】Ｄ６．変形例６：上記実施例では、透過型
液晶パネルを利用したプロジェクタの構成について説明
したが、本発明は、他のタイプのプロジェクタにも適用
可能である。他のタイプのプロジェクタとしては、反射
型液晶パネルを利用したものや、マイクロ・ミラー・デ
バイス（テキサスインスツルメント社の商標）を用いた
もの、また、ＣＲＴを用いたものなどがある。また、プ
ロジェクタは、いわゆるフロント・プロジェクタであっ
てもよいし、リア・プロジェクタであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例としてのプロジェクタ１０の全
体構成を示す説明図である。

【図２】ビデオプロセッサ２６の内部構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】あおり角の各成分について示す説明図である。

【図４】基準点の設定について示す説明図である。

【図５】輪郭補償部７０の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】輪郭補償データ生成回路７４の構成を示すブロ
ック図である。

【図７】輪郭補償部７０での画像処理について示す説明
図である。

【図８】補償係数生成部７３で生成される補償係数Ｇの
分布を示す説明図である。

【図９】輪郭補償部７０で行われる処理の流れを示すフ
ローチャートである。

【図１０】変形例としての輪郭補償部７０Ａの構成を示
す説明図である。

【図１１】プロジェクタ１００を用いてスクリーンＳＣ
上に画像Ｐを投写する様子を示す説明図である。

【図１２】プロジェクタ１００を用いて水平方向にあお
り角θ’であおり投写した場合の様子を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０，１０Ａ…プロジェクタ１２…アナログ画像入力端子１４…ディジタル画像入力端子２０…Ａ−Ｄ変換器２２…ビデオデコーダ２４…フレームメモリ２６…ビデオプロセッサ３０…液晶パネル駆動部３２…液晶パネル３４…リモートコントローラ制御部４０…リモートコントローラ５０…照明装置５２…投写光学系６０…画像処理用集積回路６２…フレームメモリコントローラ６４…台形歪補正部６６…拡大／縮小処理回路６８…画質調整部７０，７０Ａ…輪郭補償部７１…あおり角入力部７２…基準点入力部７３…補償係数生成部７４…輪郭補償データ生成回路７５…遅延回路７６…乗算器７７…加算器７８…あおり角検出手段７９…基準点検出手段８０…水平フィルタ８１，８２…水平遅延回路８３〜８５…乗算器８６…加算器９０…垂直フィルタ９１，９２…垂直遅延回路９３〜９５…乗算器９６…加算器１００…プロジェクタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年６月１７日（２００２．６．１
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】入力画像信号としては、アナログ画像入力
端子１２に入力されるアナログ画像信号ＡＶと、ディジ
タル画像入力端子１４に入力されるディジタル画像信号
ＤＶとのうちのいずれか一方を選択的に利用可能であ
る。アナログ画像信号ＡＶは、Ａ−Ｄ変換器２０によっ
て３色の画像信号成分を含むディジタル画像信号に変換
される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】あおり角入力部７１は、あおり角の垂直成
分θｖと水平成分θｈとを入力する。図３は、あおり角
の各成分について示す説明図である。図示するように、
あおり角の水平成分θｈは、スクリーンＳＣの法線ＯＮ
とｘ軸とのなす平面へのプロジェクタ１０の投写光学系
５２の光軸の投影ＯＨとスクリーンＳＣの法線ＯＮとの
なす角度である。また、あおり角の垂直成分θｖは、プ
ロジェクタ１０の投写光学系５２の光軸とＯＨとのなす
角度である。あおり投写を行わない場合は、あおり角入
力部７１は、あおり角の各成分として０を入力する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】図７は、輪郭補償部７０での画像処理につ
いて示す説明図である。図中の各マスは、それぞれ画素
を表している。また、マス中には、画像データを示し
た。輪郭補償部７０には、画質調整部６８（図２参照）
で生成された画像データが画像の左上から順次入力され
る。今、図７の右下に示した画素Ａまで画像データが入
力されたものとする。このときの画像処理（シャープネ
ス調整）の対象画素は、図７の中央に示した画素Ｂであ
る。これは、遅延回路７５の遅延量が水平方向（ｘ方
向）に１画素分、垂直方向（ｙ方向）に１ライン分だか
らである。輪郭補償データ生成回路７４では、図示した
９画素分の画像データを用いて輪郭補償データが生成さ
れる。そして、図５から分かるように、この輪郭補償デ
ータと補償係数生成部７３で生成された補償係数Ｇとが
乗算され、この乗算結果と対象画素である画素Ｂの画像
データＮ（ｉ−１，ｊ−１）とが加算される。こうし
て、画素Ｂの輪郭補償処理後の画像データが生成され
る。これらの処理は、全ての画素について順次実行され
る。なお、補償係数Ｇは、後述するように、各画素ごと
に生成され、シャープネス調整の強調度を決定してい
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H088 EA12 EA67 HA06 HA24 HA28 MA02 MA04 MA06 5C058 BA05 BA08 BA25 BA27 BB13 EA01 EA02 EA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像データに対して所定の画像処理を
施すことによって、画像を投写するプロジェクタに供給
される画像データを生成する画像処理装置であって、原画像データを入力する原画像データ入力部と、前記原画像データに対して、前記投写される画像の各部
位ごとに異なる強調度で表示明瞭度を強調する画像処理
を施す画像処理部と、を備える画像処理装置。
【請求項２】請求項１記載の画像処理装置であって、前記画像処理は、鮮鋭化処理である、画像処理装置。
【請求項３】請求項１記載の画像処理装置であって、前記強調度は、前記投写される画像と相対的に設定され
た基準点からの距離に応じて異なる、画像処理装置。
【請求項４】請求項３記載の画像処理装置であって、前記基準点は、前記投写された画像の合焦点位置であ
る、画像処理装置。
【請求項５】請求項４記載の画像処理装置であって、
更に、前記投写された画像を撮像する撮像手段と、前記撮像された画像を解析することによって、前記合焦
点位置を検出する合焦点位置検出手段と、を備える画像処理装置。
【請求項６】請求項３記載の画像処理装置であって、前記強調度は、更に、前記プロジェクタの光軸と前記画
像を投写するスクリーンの法線とのなす角度に応じて設
定される、画像処理装置。
【請求項７】請求項６記載の画像処理装置であって、
更に、前記プロジェクタの光軸と前記画像を投写するスクリー
ンの法線とのなす角であるあおり角を検出するあおり角
検出手段を備える、画像処理装置。
【請求項８】請求項１記載の画像処理装置であって、
更に、前記表示明瞭度を強調するための補償係数と前記部位と
の関係を予め記憶する補償係数記憶部を備え、前記画像処理部は、該補償係数記憶部によって与えられ
る補償係数を用いて前記画像処理を施す、画像処理装
置。
【請求項９】画像を投写するプロジェクタであって、入力された原画像データに対して所定の画像処理を施す
ことによって画像データを生成する画像処理部と、前記画像データに基づいて投写すべき画像を形成する画
像形成部と、前記画像を投写する投写光学系と、を備え、前記画像処理部は、前記原画像データに対して、前記投写される画像の各部
位ごとに異なる強調度で表示明瞭度を強調する画像処理
を施す、プロジェクタ。
【請求項１０】原画像データに対して所定の画像処理
を施すことによって、画像を投写するプロジェクタに供
給される画像データを生成する画像処理方法であって、
（ａ）前記原画像データを取得する工程と、（ｂ）前記
原画像データに対して、前記投写される画像の各部位ご
とに異なる強調度で表示明瞭度を強調する画像処理を施
す工程と、を備える画像処理方法。
【請求項１１】原画像データに対して所定の画像処理
を施すことによって、画像を投写するプロジェクタに供
給される画像データを生成するコンピュータプログラム
であって、前記原画像データを取得する機能と、前記原画像データに対して、前記投写される画像の各部
位ごとに異なる強調度で表示明瞭度を強調する画像処理
を施す機能と、をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログ
ラム。
【請求項１２】請求項１１記載のコンピュータプログ
ラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。