JP2005192188A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 投射画像の寸法および位置を容易に変更可能とするプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタを構成する制御装置３は、光変調装置２４３にて形成させる光学像の寸法に関する寸法情報を入力し、寸法情報に基づいて画像情報に対して寸法変更処理を施し、光変調装置２４３における光学像を形成可能とする有効領域内での光学像の形成領域の寸法を変更する形成領域寸法変更部３３と、光変調装置２４３にて形成させる光学像の位置に関する位置情報を入力し、位置情報に基づいて寸法変更処理が施された画像情報に対して位置変更処理を施し、有効領域内での形成領域の位置を変更する制御部３６と、寸法変更処理および位置変更処理が施された画像情報に基づいて、光変調装置２４３に光学像を形成させる光変調装置駆動部３７とを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プロジェクタに関する。

従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて光変調装置にて変調して光学像を形成し、該光学像を投射光学装置にてスクリーン上に拡大投射するプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このプロジェクタでは、例えばユーザの設定入力によるズーム指定、アスペクト比指定、解像度指定により、投射される画面のサイズを電子ズーム機能（レンズではなく電子回路を利用して画面のサイズ調整を行うもの）を用いて調整可能にしている。
この電子ズーム機能は、画像情報に所定の処理を施し、光変調装置における光学像を形成可能とする有効領域内での光学像の形成領域のサイズ変更を実施して、スクリーン上に投射される投射画像のサイズを変更可能とするものである。そして、この電子ズーム機能では、一般的に光変調装置における有効領域の中心位置が固定され該中心位置に対称となるように形成領域が拡大あるいは縮小される。

特開２００２−３６５７２０号公報

特許文献１に記載のプロジェクタでは、該プロジェクタの設置位置を固定した状態でスクリーン上に投射画像を投影させ、電子ズーム機能により投射画像を拡大あるいは縮小した場合には、光変調装置における有効領域の中心位置が固定され該中心位置に対称となるように形成領域が拡大あるいは縮小されるので、スクリーンの中心位置に対して該スクリーンに投射される投射画像の中心位置を略合致した状態で投射画像が拡大あるいは縮小される。
しかしながら、一旦、スクリーンに対してプロジェクタの設置位置を変更した場合には、スクリーンの中心位置に対して該スクリーンに投射される投射画像の中心位置がずれてしまい、電子ズーム機能により投射画像を拡大あるいは縮小しても、投射画像の中心位置をスクリーンの中心位置に合わせることができない。
このような問題を回避するために、例えば、投射光学装置の光軸と、光変調装置を通過する光束の光軸との相対位置を変更させ、スクリーン上の投射画像の位置を変更する方法が考えられる。
しかしながら、このような方法では、例えば、投射光学装置を光変調装置の光学像形成面に沿って上下左右に移動させる構造等を採用する必要があり、投射光学装置を上下左右に精密に移動させる機構やメカニズムを構築する必要がある。

本発明の目的は、投射画像の寸法および位置を容易に変更可能とするプロジェクタを提供することにある。

本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、入力した画像情報に基づいて前記光変調装置に光学像を形成させる制御装置とを備えたプロジェクタであって、前記制御装置は、前記光変調装置にて形成させる光学像の寸法に関する寸法情報を入力し、前記寸法情報に基づいて前記画像情報に対して寸法変更処理を施し、前記光変調装置における前記光学像を形成可能とする有効領域内での前記光学像の形成領域の寸法を変更する形成領域寸法変更部と、前記光変調装置にて形成させる光学像の位置に関する位置情報を入力し、前記位置情報に基づいて前記寸法変更処理が施された画像情報に対して位置変更処理を施し、前記有効領域内での前記形成領域の位置を変更する形成領域位置変更部と、前記寸法変更処理および前記位置変更処理が施された画像情報に基づいて、前記光変調装置に光学像を形成させる光変調装置駆動部とを備えていることを特徴とする。

ここで、寸法情報としては、光学像、すなわち投射画像のサイズに関する情報のみならず、アスペクト比、解像度等の情報も含むものとする。
また、位置情報としては、投射画像の位置を所定方向に所定量移動させる旨の情報であり、例えば、水平方向の位置変更量、および垂直方向の位置変更量で構成される。
本発明では、制御装置は、形成領域寸法変更部を備えているので、該形成領域寸法変更部により光変調装置における有効領域内での形成領域の寸法を変更することで、投射画像の寸法を容易に変更可能とする。
また、制御装置は、形成領域位置変更部を備えているので、該形成領域位置変更部により光変調装置における有効領域内での形成領域の位置を変更することで、スクリーン上の投射画像の位置を容易に変更可能とする。したがって、一旦、スクリーンに対してプロジェクタの設置位置を変更し、スクリーンの中心位置に対して該スクリーンに投射される投射画像の中心位置がずれた場合であっても、例えば、投射画像を所定方向に所定量移動させる旨の位置情報を設定入力することで形成領域位置変更部に位置変更処理を実施させて投射画像の位置を変更させれば、投射画像の中心位置をスクリーンの中心位置に対して容易に調整できる。したがって、従来のような投射光学装置自体を上下左右に移動させる構造を採用しなくても電気的な処理によりスクリーン上の投射画像の位置を容易に移動可能とし、プロジェクタの利便性の向上を図れる。

本発明のプロジェクタでは、前記制御装置は、前記画像情報に対して台形歪補正処理を施し、当該プロジェクタによってあおり投射を実施するときに生じる投射画像の台形歪みを補正する台形歪補正部を備え、前記台形歪補正部は、前記位置情報に基づいて、前記寸法変更処理が施された画像情報に対して前記台形歪補正処理を施し、前記形成領域位置変更部は、前記寸法変更処理および前記台形歪補正処理が施された画像情報に対して前記位置変更処理を施すことが好ましい。
ここで、あおり投射は、スクリーンに対してプロジェクタを上下方向に傾斜配置させた際の垂直方向のあおり投射のみならず、左右方向に傾斜配置させた際の水平方向のあおり投射も含むものとする。
本発明では、制御装置は、台形歪補正部を備える。そして、この台形歪補正部は、形成領域寸法変更部による寸法変更処理が施された後に、位置情報に基づいて台形歪補正処理を実施する。このことにより、形成領域寸法変更部による寸法変更処理が実施された後に、台形歪補正処理を実施することで、投射画像を拡大あるいは縮小した際の歪み状態の変化に対応して台形歪補正処理を実施でき、投射画像を拡大あるいは縮小した場合であっても歪みのない良好な投射画像とすることができる。また、位置情報に基づいて台形歪補正処理を実施することで、投射画像が位置変更された際の歪み状態の変化に対応して台形歪補正処理を実施でき、投射画像の位置が変更された場合であっても歪みのない良好な投射画像とすることができる。

ところで、台形歪補正処理を実施する際には、一般的に、処理を施した補正画像情報を記憶部に記憶する構成を採用している。また、スクリーンに対して左右方向に傾斜させたあおり投射を実施するときに生じる投射画像の横方向の台形歪みに対して台形歪補正処理を施した際の補正画像情報は、一般的に容量の大きいものとなる。このため、記憶部の記憶容量に応じて、台形歪補正処理における補正量の限界値が規制されてしまう。すなわち、記憶部の記憶容量が比較的に小さいものを採用した場合には、台形歪補正処理を施した場合でも、投射画像の台形歪みを完全に補正することが難しい。
本発明によれば、形成領域位置変更部による位置変更処理、および台形歪補正部による台形歪補正処理を併用する構成であるので、例えば、位置変更処理によりスクリーン上での投射画像の位置を変更することで、投射画像に生じる台形歪みを小さくすることが可能となり、所定の記憶容量を有する記憶部を備えた構成において、従来の台形歪補正処理のみを実施する構成と比較して、台形歪補正処理における補正量の限界値を広くすることができる。すなわち、記憶部の記憶容量が比較的に小さいものを採用した場合であっても、位置変更処理および台形歪補正処理を併用することで、投射画像の台形歪みを完全に補正することが可能となる。

本発明のプロジェクタでは、前記画像情報に対して台形歪補正処理を施し、当該プロジェクタによってあおり投射を実施するときに生じる投射画像の台形歪みを補正する台形歪補正部を備え、前記台形歪補正部は、前記寸法変更処理および前記位置変更処理が施された画像情報に対して前記台形歪補正処理を施すことが好ましい。
ここで、あおり投射は、上記同様に、スクリーンに対してプロジェクタを上下方向に傾斜配置させた際の垂直方向のあおり投射のみならず、左右方向に傾斜配置させた際の水平方向のあおり投射も含むものとする。
本発明では、制御装置は、台形歪補正部を備える。そして、この台形歪補正部は、形成領域寸法変更部による寸法変更処理、および形成領域位置変更部による位置変更処理が施された後に、台形歪補正処理を実施する。このことにより、投射画像を拡大あるいは縮小した際、および投射画像の位置を変更した際の歪み状態の変化に対応して台形歪補正処理を実施できる。
また、形成領域位置変更部による位置変更処理、および台形歪補正部による台形歪補正処理を併用する構成であるので、上記同様の作用・効果を享受できる。

本発明のプロジェクタでは、前記形成領域寸法変更部および前記形成領域位置変更部は、前記画像情報に対して前記寸法変更処理および前記位置変更処理を施す際、前記有効領域内での前記形成領域周辺部をブランキング状態とし、前記光変調装置駆動部は、前記寸法変更処理および前記位置変更処理が施された画像情報に基づいて、前記光変調装置に前記形成領域周辺部を黒表示させることが好ましい。
本発明では、形成領域寸法変更部および形成領域位置変更部は、画像情報に対して寸法変更処理および位置変更処理を施す際、有効領域内での形成領域周辺部をブランキング状態とする。そして、光変調装置駆動部は、ブランキング状態である形成領域周辺部を黒表示となるように、光変調装置を駆動させる。このことにより、光変調装置の形成領域と形成領域周辺部とのコントラスト比を高め、スクリーン上に鮮明な投射画像を投影できる。

[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図１は、プロジェクタ１の構造を模式的に示す平面図である。
プロジェクタ１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、光学装置２と、ここでは図示しない制御装置とを備える。

光学装置２は、制御装置による制御の下、所定の光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射する。この光学装置２は、図１に示すように、インテグレータ照明光学系２１、色分離光学系２２、リレー光学系２３、電気光学装置２４、投射光学装置としての投射レンズ２５と、これら各光学系２１〜２５を内部の所定位置に収納配置する光学部品用筐体２６とを備える。
インテグレータ照明光学系２１は、光源から射出された光束を複数の部分光束に分割し、照明領域の面内照度を均一化する。このインテグレータ照明光学系２１は、光源装置２１１と、第１レンズアレイ２１２と、第２レンズアレイ２１３と、偏光変換素子２１４と、重畳レンズ２１５と、反射ミラー２１６とを備える。
光源装置２１１は、光源ランプから射出された光束を一定方向に揃えて射出し、電気光学装置２４を照明するものである。この光源装置２１１は、図１に示すように、光源ランプ２１１Ａと、リフレクタ２１１Ｂと、平行化凹レンズ２１１Ｃとを備えている。そして、光源ランプ２１１Ａから放射された光束は、リフレクタ２１１Ｂにより装置前方側に収束光として射出され、平行化凹レンズ２１１Ｃによって平行化され、第１レンズアレイ２１２に射出される。ここで、光源ランプ２１１Ａとしては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。さらに、リフレクタ２１１Ｂおよび平行化凹レンズ２１１Ｃの代わりに、放物面鏡を用いてもよい。

第１レンズアレイ２１２は、光源装置２１１から射出された光束を複数の部分光束に分割するものであり、照明光軸Ａと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。
第２レンズアレイ２１３は、前述した第１レンズアレイ２１２により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ２１２と同様に照明光軸Ａに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えた構成であるが、集光を目的としているため、各小レンズの輪郭形状が電気光学装置２４を構成する後述する光変調装置の画像形成領域の形状と対応している必要はない。

偏光変換素子２１４は、第１レンズアレイ２１２により分割された各部分光束の偏光方向を略一方向の直線偏光に揃える。
この偏光変換素子２１４は、図示を略したが、照明光軸Ａに対して傾斜配置される偏光分離膜および反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。偏光分離膜は、各部分光束に含まれるＰ偏光光束およびＳ偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸Ａに沿った方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換素子２１４の光束射出面に設けられる位相差板によって偏光変換され、略全ての偏光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換素子２１４を用いることにより、光源装置２１１から射出される光束を、略一方向の偏光光束に揃えることができるため、電気光学装置２４で利用する光源光の利用率を向上することができる。

重畳レンズ２１５は、第１レンズアレイ２１２、第２レンズアレイ２１３、および偏光変換素子２１４を経た複数の部分光束を集光して電気光学装置２４を構成する後述する光変調装置の画像形成領域上に重畳させる光学素子である。この重畳レンズ２１５は、本例では光束透過領域の入射側端面が平面で射出側端面が球面の球面レンズであるが、非球面レンズを用いることも可能である。
この重畳レンズ２１５から射出された光束は、反射ミラー２１６で曲折されて色分離光学系２２に射出される。

色分離光学系２２は、２枚のダイクロイックミラー２２１，２２２と、反射ミラー２２３とを備え、ダイクロイックミラー２２１，２２２によりインテグレータ照明光学系２１から射出された複数の部分光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を具備する。
ダイクロイックミラー２２１，２２２は、基板上に、所定の波長領域の光束を反射し、他の波長の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子であり、光路前段に配置されるダイクロイックミラー２２１は、赤色光を透過し、その他の色光を反射するミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー２２２は、緑色光を反射し、青色光を透過するミラーである。

リレー光学系２３は、入射側レンズ２３１と、リレーレンズ２３３と、反射ミラー２３２，２３４とを備え、色分離光学系２２を構成するダイクロイックミラー２２２を透過した青色光を電気光学装置２４まで導く機能を有している。なお、青色光の光路にこのようなリレー光学系２３が設けられているのは、青色光の光路長が他の色光の光路長よりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。本例においては青色光の光路長が長いのでこのような構成とされているが赤色光の光路長を長くする構成も考えられる。

前述したダイクロイックミラー２２１により分離された赤色光は、反射ミラー２２３により曲折された後、フィールドレンズ２４１を介して電気光学装置２４に供給される。また、ダイクロイックミラー２２２により分離された緑色光は、そのままフィールドレンズ２４１を介して電気光学装置２４に供給される。さらに、青色光は、リレー光学系２３を構成するレンズ２３１，２３３および反射ミラー２３２，２３４により集光、曲折されてフィールドレンズ２４１を介して電気光学装置２４に供給される。なお、電気光学装置２４の各色光の光路前段に設けられるフィールドレンズ２４１は、第２レンズアレイ２１３から射出された各部分光束を、照明光軸Ａに対して平行な光束に変換するために設けられている。

電気光学装置２４は、後述する制御装置による制御の下、入射した光束を変調してカラー画像を形成するものである。この電気光学装置２４は、３つの入射側偏光板２４２と、３つの光変調装置２４３（赤色光側の光変調装置を２４３Ｒ、緑色光側の光変調装置を２４３Ｇ、青色光側の光変調装置を２４３Ｂとする）と、３つの射出側偏光板２４４と、クロスダイクロイックプリズム２４５とを備える。そして、入射側偏光板２４２、光変調装置２４３、および射出側偏光板２４４によって入射する各色光の光変調が行われる。
入射側偏光板２４２は、色分離光学系２２で分離された各色光が入射され、入射された光束のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板２４２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。なお、入射側偏光板２４２として、前記偏光膜をフィールドレンズ２４１の光束射出側端面に貼付する構成を採用してもよい。
射出側偏光板２４４は、入射側偏光板２４２と略同様の構成であり、光変調装置２４３から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。なお、射出側偏光板２４４として、前記偏光膜をクロスダイクロイックプリズム２４５の光束入射側端面に貼付する構成を採用してもよい。
そして、これらの入射側偏光板２４２および射出側偏光板２４４は、入射光を透過させる偏光軸の方向が互いに直交するように設定されている。

光変調装置２４２は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッチング素子として、後述する制御装置により与えられた駆動信号にしたがって、入射側偏光板２４２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
クロスダイクロイックプリズム２４５は、射出側偏光板２４４から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム２４５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の誘電体多層膜は、青色光を反射するものであり、これらの誘電体多層膜によって赤色光および青色光は曲折され、緑色光の進行方向に揃えられることにより、３つの色光が合成される。
投射レンズ２５は、電気光学装置２４にて形成したカラー画像を図示しないスクリーン上に拡大投射するものであり、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成され、鏡筒内に収納されている。

〔制御装置の構成〕
図２は、制御装置３による光変調装置２４３の制御構造を示すブロック図である。
制御装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置を含んで構成され、図示しないＲＯＭ等に格納される制御プログラムを読み込んで実行する。そして、図示しない機器接続用端子を介して外部から入力した画像情報に基づいて光変調装置２４２を駆動制御し、光変調装置２４２に所定の光学像を形成させる。この制御装置３は、図２に示すように、レシーバ３１と、画質調整部３２と、形成領域寸法変更部３３と、台形歪補正部３４と、メモリ３５と、制御部３６と、光変調装置駆動部３７とを備える。

レシーバ３１は、ＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）方式の伝送方式による画像情報としてのデジタル画像信号、およびクロック信号を入力するための専用レシーバである。なお、画像情報としては、他の伝送方式によるデジタル画像信号や、輝度信号（Ｙ）と、輝度信号と赤色成分の差（Ｕ）と、輝度信号と青色成分の差（Ｖ）との３つの情報で色を表すＹＵＶデータ、あるいはアナログ画像信号等としてもよい。そして、レシーバ３１は、入力されたデジタル画像信号をＲ，Ｇ，Ｂ各８ビット（２５６階調）の階調データに変換して画質調整部３２に供給する。

画質調整部３２は、後述する制御部３６による制御の下、制御部３６から出力される輝度、コントラスト、シャープネス、色合い等の画質情報に基づいて、供給されたデータに対し画質調整処理を実施する。これらの画質調整処理は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色毎に行うことが可能である。各色毎に調整可能とすることによって、柔軟な画質調整が可能となり、利便性を向上させることができる。そして、画質調整部３２は、画質調整処理を実施した後のデータを形成領域寸法変更部３３に供給する。なお、画質調整部３２での画質調整処理は、周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。

形成領域寸法変更部３３は、後述する制御部３６による制御の下、制御部３６から出力されるズーム、アスペクト比、解像度等の投射画像サイズに関連する寸法情報に基づいて、画質調整部３２から供給されたデータに対して寸法変更処理を実施する。この寸法変更処理は、例えば、走査線変換処理等により画質調整部３２から供給されたデータに対してサイズ変更を実施するとともに、サイズ変更の際に欠落または追加されるラインおよび画素に関するフィルタリング処理を実施するものである。

図３は、形成領域寸法変更部３３による寸法変更処理の一例を示す図である。
図３（Ａ）は、形成領域寸法変更部３３による寸法変更処理が実施されていない状態を示す図である。なお、図３（Ａ）では、光変調装置２４３における形成領域２４３２は、光変調装置２４３における光学像を形成可能な領域である有効領域２４３１と略同一に設定されている。
また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の状態からズーム指定に基づいて形成領域寸法変更部３３の寸法変更処理が施され、形成領域２４３２が縮小された状態を示す図である。図３（Ｂ）に示すように、形成領域寸法変更部３３は、有効領域２４３１の中心位置Ｃから対称となるように形成領域２４３２を縮小する。また、形成領域寸法変更部３３は、図３（Ｂ）に示すように、有効領域２４３１内での形成領域２４３２の周辺部２４３３をブランキング状態とすることでマスクする。
なお、ズーム指定に基づいて形成領域２４３２を拡大する寸法変更処理、アスペクト比指定および解像度指定に基づく形成領域２４３２の寸法変更処理も略同様に実施できる。
そして、形成領域寸法変更部３３は、寸法変更処理を施した形成領域２４３２に対応する画像データを台形歪補正部３４に供給する。

台形歪補正部３４は、後述する制御部３６による制御の下、制御部３６から出力される歪補正量に応じて、形成領域寸法変更部３３から供給された画像データに対し、プロジェクタ１によってあおり投射がなされるときに生じる投射画像の台形歪補正処理を実施する。この台形歪補正処理は、例えば、走査線内の画素数を所定走査線単位で変化させる、あるいは時間軸を変化させるようなデジタル処理を実施するものである。

図４は、台形歪補正部３４による台形歪補正処理の具体例を示す図である。
例えば、プロジェクタ１を上方に向けて画像を投射させるように傾斜配置させて垂直方向のあおり投射を実施した場合には、プロジェクタ１から投射される光束の光軸がスクリーンＳｃ平面の法線方向に対して傾き、図４（Ａ）に示すように、スクリーンＳｃ上に投射される投射画像１００の上側の幅が広く、下側の幅が狭くなる。この際、台形歪補正部３４は、投射画像１００を歪みのない投射画像１００’とするために、後述する制御部３６から出力される歪補正量に応じて、形成領域寸法変更部３３から供給された画像データ（形成領域２４３２）に対し上記台形歪補正処理を実施する。そして、この台形歪補正処理では、図４（Ｂ）に示すように、投射画像１００の歪み状態と逆方向に予め歪ませ、形成領域２４３２の上側の幅を狭く、下側の幅を広くした補正形成領域２４３４を形成する縦方向歪み補正が実施される。また、台形歪補正部３４は、形成領域２４３２のうち、補正形成領域２４３４を除く領域２４３５をブランキング状態とすることでマスクする。

また、例えば、プロジェクタ１を横方向に向けて画像を投射させるように傾斜配置させて水平方向のあおり投射を実施した場合にも、プロジェクタ１から投射される光束の光軸がスクリーンＳｃ平面の法線方向に対して傾き、例えば、図４（Ｃ）に示すように、スクリーンＳｃ上に投射される投射画像１００の左側の幅が広く、右側の幅が狭くなる。この際、台形歪補正部３４は、上記縦方向歪み補正と略同様に、投射画像１００を歪みのない投射画像１００’とするために、後述する制御部３６から出力される歪補正量に応じて、形成領域寸法変更部３３から供給された画像データに対し上記台形歪補正処理を実施する。そして、この台形歪補正処理では、図４（Ｄ）に示すように、投射画像１００の歪み状態と逆方向に予め歪ませ、形成領域２４３２の左側の幅を狭く、右側の幅を広くした補正形成領域２４３４を形成する横方向歪み補正が実施される。また、台形歪補正部３４は、形成領域２４３２のうち、補正形成領域２４３４を除く領域２４３５をブランキング状態とすることでマスクする。
そして、台形歪補正部３４は、後述する制御部３６から出力される書き込みアドレス信号に基づいて、メモリ３５の対応するアドレスに、台形歪補正処理を施した補正形成領域２４３４に対応する補正画像データを書き込む。

メモリ３５は、所定のアドレスが設定されたデータ記憶領域を有し、台形歪補正部３４から出力される補正画像データを所定のアドレスに対応したデータ記憶領域に格納する。
具体的に、メモリ３５は、光変調装置２４３における光学像を形成可能な有効領域２４３１（図３）内の全画素に対応するデータ記憶領域を有している。すなわち、画素位置がアドレスとなり、例えば、台形歪補正部３４からの補正画像データを格納する際は、データ記憶領域の略中心位置に補正形成領域２４３４（図４）に対応する補正画像データを格納する。そして、補正形成領域２４３４以外の領域２４３５（図４）および周辺部２４３３（図３）に対応する画素位置（アドレス）は、ブランキング状態とされる。

制御部３６は、ユーザにより図示しないリモートコントローラや、プロジェクタ１の本体に設けられたキーやボタンを操作することによって設定される各種パラメータ値を入力し、該パラメータ値に基づいて、画質調整部３２、形成領域寸法変更部３３、および台形歪補正部３４に画質調整処理、サイズ調整処理、および台形歪補正処理を実行させる。
ここで、各種パラメータ値としては、例えば、上述した画質情報および寸法情報の他、スクリーンＳｃ上に表示される投射画像１００の位置を所定方向に所定量移動させる旨の位置情報がある。
この位置情報としては、例えば、水平方向の位置変更量（Ｈ）、および垂直方向の位置変更量（Ｖ）で構成される。

例えば、制御部３６は、入力した位置情報に基づいて、以下に示すように、台形歪補正部３４での台形歪補正処理に用いられる歪補正量を生成する。
制御部３６は、プロジェクタ１に搭載されるジャイロセンサ等の図示しない角度センサによって検出されたプロジェクタ１の傾斜状態に関する傾斜角度情報を入力する。
この後、制御部３６は、入力した位置情報および傾斜角度情報に基づいて、スクリーンＳｃ平面に対するプロジェクタ１から投射される光束の光軸の傾斜角度（水平方向および垂直方向のあおり角度）を算出し、該傾斜角度に基づいて歪補正量を生成する。この歪補正量は、例えば、所定の傾斜角度に対応して所定の歪補正量が設定されたデータテーブルを参照して生成される。
すなわち、台形歪補正部３４は、上述した位置情報に基づく歪補正量に応じて台形歪補正処理を実施することにより、形成領域２４３２（図３）を実質的に所定方向に所定量だけ移動させた状態で台形歪補正処理を実施することとなる。

また、制御部３６は、レシーバ３１にて入力したクロック信号に同期してメモリ３５の所定アドレスへの上述した書き込み動作、および所定アドレスからの読み出し動作（位置変更処理）を台形歪補正部３４に実行させる。すなわち、本発明に係る形成領域位置変更部は、制御部３６に相当する。
図５は、制御部３６によるメモリ３５からの読み出し動作（位置変更処理）を説明するための図である。なお、図５では、説明を簡略化するために、補正形成領域２４３４を矩形状にしている。
制御部３６は、入力した位置情報における水平方向の位置変更量（Ｈ）だけずれた位置を水平方向の読み出し開始位置として、補正形成領域２４３４に対応する補正画像データの読み出しを台形歪補正部３４に実施させる。また、寸法情報に基づく補正形成領域２４３４の水平方向の寸法値（Ｘ）だけ移動した位置を読み出し終了位置として、台形歪補正部３４に水平方向の読み出しを終了させる。
同様に、制御部３６は、入力した位置情報における垂直方向の位置変更量（Ｖ）だけずれた位置を垂直方向の読み出し開始位置として、補正画像データの読み出しを台形歪補正部３４に実施させる。また、寸法情報に基づく補正形成領域２４３４の垂直方向の寸法値（Ｙ）だけ移動した位置を読み出し終了位置として、台形歪補正部３４に垂直方向の読み出しを終了させる。

以上のような読み出し動作（位置変更処理）により、図５に示すように、有効領域２４３１の略中心位置に対応した補正形成領域２４３４が、水平方向の位置変更量（Ｈ）および垂直方向の位置変更量（Ｖ）だけ移動され、移動された補正形成領域２４３４’の位置に対応した補正画像データが読み出される。
この読み出された補正画像データは、光変調装置駆動部３７に供給される。この際、補正形成領域２４３４’を除く領域２４３６（図４に示す領域２４３５も含むものとする）の位置はブランキング状態とされ、何も表示しない領域とするために黒を表す黒画像データが供給される。光変調装置駆動部３７は、補正画像データおよび黒画像データに対応する駆動信号を光変調装置２４３に出力する。
そして、光変調装置２４３は、駆動信号に応じて光源装置２１１から射出された光束を変調し、画質調整処理、寸法変更処理、台形歪補正処理、および位置変更処理が施された光学像を形成する。

以上のような第１実施形態においては、制御装置３の形成領域寸法変更部３３は、ユーザによる入力操作により設定される寸法情報に基づいて寸法変更処理を実施して光変調装置２４３における有効領域２４３１内での形成領域２４３２の寸法を変更するので、投射画像１００の寸法を容易に変更可能とする。
また、制御装置３の制御部３６は、メモリ３５に格納された補正画像データを、ユーザの入力操作により設定される水平方向の位置変更量（Ｈ）、および垂直方向の位置変更量（Ｖ）に基づく読み出し動作（位置変更処理）を実施して光変調装置２４３における有効領域２４３１内での補正形成領域２４３４の位置を変更するので、スクリーンＳｃ上の投射画像１００の位置を容易に変更可能とする。したがって、一旦、スクリーンＳｃに対してプロジェクタ１の設置位置を変更し、スクリーンＳｃの中心位置に対して該スクリーンＳｃに投射される投射画像１００の中心位置がずれた場合であっても、ユーザにより水平方向の位置変更量（Ｈ）、および垂直方向の位置変更量（Ｖ）が設定入力されることで制御部３６に読み出し動作（位置変更処理）を実施させて投射画像１００の位置を変更させれば、投射画像１００の中心位置をスクリーンＳｃの中心位置に対して容易に調整できる。したがって、従来のような投射レンズ２５自体を上下左右に移動させる構造を採用しなくても電気的な処理によりスクリーンＳｃ上の投射画像１００の位置を容易に移動可能とし、プロジェクタ１の利便性の向上を図れる。

さらに、制御装置３の台形歪補正部３４は、形成領域寸法変更部３３による寸法変更処理が実施された後に、台形歪補正処理を実施することで、投射画像１００を拡大あるいは縮小した際の歪み状態の変化に対応して台形歪補正処理を実施でき、投射画像１００を拡大あるいは縮小した場合であっても歪みのない良好な投射画像１００とすることができる。また、台形歪補正部３４は、位置情報に基づく歪補正量に応じて台形歪補正処理を実施するので、形成領域２４３２を実質的に所定方向に所定量だけ移動させた状態で台形歪補正処理を実施することとなり、投射画像１００が位置変更された際の歪み状態の変化に対応して台形歪補正処理を実施でき、投射画像１００の位置が変更された場合であっても歪みのない良好な投射画像１００とすることができる。

ところで、スクリーンＳｃに対してプロジェクタ１を左右方向に傾斜配置させた水平方向のあおり投射を実施するときに生じる投射画像１００の横方向の台形歪みに対して台形歪補正処理を施した際の補正画像データは、一般的に容量の大きいものとなる。このため、メモリ３５の記憶容量に応じて、台形歪補正処理における補正量の限界値が規制されてしまう。すなわち、メモリ３５の記憶容量が比較的に小さいものを採用した場合には、台形歪補正処理を施した場合でも、投射画像１００の台形歪みを完全に補正することが難しい。
本実施形態では、制御部３６による読み出し動作（位置変更処理）、および台形歪補正部３４による台形歪補正処理を併用する構成であるので、制御部３６による読み出し動作（位置変更処理）によりスクリーンＳｃ上での投射画像１００の位置を変更することで、投射画像１００に生じる台形歪みを小さくすることが可能となる。

具体的に、図６は、位置変更処理により台形歪みが小さくされた投射画像１００の一例を示す図である。なお、図６において、外側の台形形状を有する投射画像１００Ｃは、光変調装置２４３における有効領域全体の投射画像を示したものである。また、投射画像１００Ａ，１００Ｂは、形成領域寸法変更部３３にて光変調装置２４３における有効領域全体から縮小された形成領域の投射画像を示したものである。
図６に示すように、投射画像１００Ａは、水平方向のあおり投射を実施した際の横方向の台形歪みが生じたものである。ここで、台形歪補正処理における補正量は、角度αに対応し、角度αが大きくなれば補正量が大きくなり、角度αが小さくなれば補正量が小さくなる。そして、図６に示すように、制御部３６による読み出し動作（位置変更処理）により投射画像１００Ａを図６中、下方向に移動して投射画像１００Ｂとすることで、補正量に応じた角度βを小さくできる。
したがって、所定の記憶容量を有するメモリ３５を備えた構成において、従来の台形歪補正処理のみを実施する構成と比較して、台形歪補正処理における補正量の限界値を広くすることができる。すなわち、メモリ３５の記憶容量が比較的に小さいものを採用した場合であっても、位置変更処理および台形歪補正処理を併用することで、投射画像１００の台形歪みをより大きく補正することが可能となる。

そして、形成領域寸法変更部３３、台形歪補正部３４、および制御部３６は、寸法変更処理、台形歪補正処理、および読み出し動作（位置変更処理）を実施する際、有効領域２４３１内での補正形成領域２４３４’を除く領域２４３６をブランキング状態とし、光変調装置駆動部３７は、ブランキング状態である領域２４３６を黒表示となるように光変調装置２４３を駆動する。このことにより、画像表示が実施されない不要部分から光束を透過させないようにし、光変調装置２４３の補正形成領域２４３４’と領域２４３６とのコントラスト比を高め、スクリーンＳｃ上に鮮明な投射画像１００を投影できる。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して
、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第１実施形態では、制御部３６がメモリ３５の所定アドレスからの読み出し動作により位置変更処理を実施する。また、この位置変更処理は台形歪補正部３４による台形歪補正処理の後に実施している。
これに対して第２実施形態では、位置変更処理が台形歪補正部３４による台形歪補正処理の前に実施される。

具体的に、図７は、制御装置３０による光変調装置２４３の制御構造を示すブロック図である。
制御装置３０は、前記第１実施形態で説明したレシーバ３１、画質調整部３２、形成領域寸法変更部３３、台形歪補正部３４、メモリ３５、および制御部３６の他に、形成領域位置変更部３８を備える。
この形成領域位置変更部３８は、制御部３６による制御の下、制御部３６から出力されるスクリーンＳｃ上に表示される投射画像１００の位置を所定方向に所定量移動させる旨の位置情報に基づいて、形成領域寸法変更部３３から供給された画像データに対して位置変更処理を実施する。なお、位置情報としては、前記第１実施形態で説明したように、例えば、水平方向の位置変更量（Ｈ）、および垂直方向の位置変更量（Ｖ）で構成される。

図８は、形成領域位置変更部３８による位置変更処理の一例を示す図である。
形成領域位置変更部３８は、形成領域寸法変更部３３から供給された画像データに対応する形成領域２４３２を、制御部３６から出力される水平方向の位置変更量（Ｈ）、および垂直方向の位置変更量（Ｖ）だけ移動して形成領域２４３２’とする。この際、有効領域２４３１のうち、形成領域２４３２’を除く領域２４３６をブランキング状態とする。
この位置変更処理は、前記第１実施形態で説明した制御部３６による読み出し動作（位置変更処理）と略同様に実施できるので、詳細な説明は省略する。

形成領域位置変更部３８は、上述したような位置変更処理を実施した後、形成領域２４３２’に対応する画像データを台形歪補正部３４に供給し、台形歪補正部３４により台形歪補正処理が実施され、メモリ３５における形成領域２４３２’（台形歪補正処理により補正形成領域となる）に対応した画素位置（アドレス）に補正画像データが書き込まれる。
そして、制御部３６は、レシーバ３１にて入力したクロック信号に同期してメモリ３５の所定アドレスからの読み出し動作を台形歪補正部３４に実行させ、形成領域２４３２’（台形歪補正処理により補正形成領域となる）に対応した補正画像データが読み出される。
この後、前記第１実施形態と同様に、補正画像データおよび補正形成領域を除く領域の位置に対応した黒画像データが光変調装置駆動部３７に供給され、光変調装置２４３にて、画質調整処理、寸法変更処理、位置変更処理、および台形歪補正処理が施された光学像が形成される。

上述したような第２実施形態においては、前記第１実施形態と比較して、台形歪補正部３４は、形成領域寸法変更部３３による寸法変更処理、および形成領域位置変更部３８による位置変更処理が実施された後に、台形歪補正処理を実施するので、投射画像１００を拡大あるいは縮小した際、および投射画像１００の位置を変更した際の歪み情報の変化に対応して台形歪補正処理を実施できる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態において、投射レンズ２５として、例えば、複数のレンズの相互位置を変更可能とする構造とし、ズーム調整機能および焦点調整機能を具備した構成としてもよい。また、投射レンズ２５として、例えば、図１中の上下方向、および紙面と直交する方向に移動可能とする構造とし、水平方向および垂直方向のあおり投射を実現可能とする構成としてもよい。

前記各実施形態において、光変調装置２４３の前段および／または後段に、光束を遮光する光束遮光部を設け、例えば制御装置３，３０により前記光束遮光部を領域２４３６位置に対応するように移動制御させる構成を採用してもよい。このような構成により領域２４３６から透過する光束を機械的に遮光することで、光変調装置２４３の補正形成領域２４３４’と領域２４３６とのコントラスト比をさらに高め、スクリーンＳｃ上にさらに鮮明な投射画像１００を投影できる。

前記各実施形態において、光変調装置２４３は３つで構成されていたが、これに限らず、１つのみの光変調装置、２つの光変調装置、４つ以上の光変調装置にて構成してもよい。また、光変調装置２４３は、透過型の液晶パネルを採用したが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用してもよい。さらに、光変調装置２４３は、液晶パネルに限らず、デジタル・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）を採用してもよい。
前記各実施形態において、プロジェクタ１は、スクリーンＳｃを観察する側から投射するフロントプロジェクタとして説明したが、これに限らず、スクリーンを観察する側と反対側から投射するリアプロジェクタとして構成してもよい。

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明のプロジェクタは、投射画像の寸法および位置を容易に変更可能とするため、ホームシアターやプレゼンテーションに用いられるプロジェクタとして有用である。

第１実施形態におけるプロジェクタの構造を模式的に示す平面図。 前記実施形態における制御装置による光変調装置の制御構造を示すブロック図。 前記実施形態における形成領域寸法変更部による寸法変更処理の一例を示す図。 前記実施形態における台形歪補正部による台形歪補正処理の具体例を示す図。 前記実施形態における制御部によるメモリからの読み出し動作（位置変更処理）を説明するための図。 前記実施形態における位置変更処理により台形歪みが小さくされた投射画像の一例を示す図。 第２実施形態における制御装置による光変調装置の制御構造を示すブロック図。 前記実施形態における形成領域位置変更部による位置変更処理の一例を示す図。

符号の説明

１・・・プロジェクタ、３，３０・・・制御装置、２５・・・投射レンズ（投射光学装置）、３３・・・形成領域寸法変更部、３４・・・台形歪補正部、３６・・・制御部（形成領域位置変更部）、３７・・・光変調装置駆動部、３８・・・形成領域位置変更部、１００，１００’，１００Ａ，１００Ｂ・・・投射画像、２１１・・・光源装置、２４３・・・光変調装置、２４３Ａ・・・有効領域、２４３Ｂ，２４３Ｂ’・・・形成領域。

Claims (4)

1. 光源から射出された光束を変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、入力した画像情報に基づいて前記光変調装置に光学像を形成させる制御装置とを備えたプロジェクタであって、
   前記制御装置は、
   前記光変調装置にて形成させる光学像の寸法に関する寸法情報を入力し、前記寸法情報に基づいて前記画像情報に対して寸法変更処理を施し、前記光変調装置における前記光学像を形成可能とする有効領域内での前記光学像の形成領域の寸法を変更する形成領域寸法変更部と、
   前記光変調装置にて形成させる光学像の位置に関する位置情報を入力し、前記位置情報に基づいて前記寸法変更処理が施された画像情報に対して位置変更処理を施し、前記有効領域内での前記形成領域の位置を変更する形成領域位置変更部と、
   前記寸法変更処理および前記位置変更処理が施された画像情報に基づいて、前記光変調装置に光学像を形成させる光変調装置駆動部とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記制御装置は、前記画像情報に対して台形歪補正処理を施し、当該プロジェクタによってあおり投射を実施するときに生じる投射画像の台形歪みを補正する台形歪補正部を備え、
   前記台形歪補正部は、前記位置情報に基づいて、前記寸法変更処理が施された画像情報に対して前記台形歪補正処理を施し、
   前記形成領域位置変更部は、前記寸法変更処理および前記台形歪補正処理が施された画像情報に対して前記位置変更処理を施すことを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記制御装置は、前記画像情報に対して台形歪補正処理を施し、当該プロジェクタによってあおり投射を実施するときに生じる投射画像の台形歪みを補正する台形歪補正部を備え、
   前記台形歪補正部は、前記寸法変更処理および前記位置変更処理が施された画像情報に対して前記台形歪補正処理を施すことを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記形成領域寸法変更部および前記形成領域位置変更部は、前記画像情報に対して前記寸法変更処理および前記位置変更処理を施す際、前記有効領域内での前記形成領域周辺部をブランキング状態とし、
   前記光変調装置駆動部は、前記寸法変更処理および前記位置変更処理が施された画像情報に基づいて、前記光変調装置に前記形成領域周辺部を黒表示させることを特徴とするプロジェクタ。

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