画像処理装置及び画像処理方法
【課題】キーストーン補正部を備えた画像処理装置において、画像データ量を削減しつつも画質低下を抑制する技術を提供することを目的とする。
【解決手段】入力された画像を投写表示するために画像データを処理する画像処理装置であって、キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、データ圧縮・復号部の少なくとも１つが、画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを対応するフレームメモリーに格納し、キーストーン補正部がキーストーン補正を行わない場合は、データ圧縮・復号部は、画像データに対し圧縮を行わずに、画像データを対応するフレームメモリーに格納する、画像処理装置。
【解決手段】入力された画像を投写表示するために画像データを処理する画像処理装置であって、キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、データ圧縮・復号部の少なくとも１つが、画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを対応するフレームメモリーに格納し、キーストーン補正部がキーストーン補正を行わない場合は、データ圧縮・復号部は、画像データに対し圧縮を行わずに、画像データを対応するフレームメモリーに格納する、画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された画像データを投写表示するために処理する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターは、画像をスクリーン上に投写表示するために画像データに所定の処理を行う画像処理装置を備える。画像処理装置は、画像データの解像度を所望の解像度に変換する拡大／縮小回路（「解像度変換部」や「スケーラー」ともいう。）や、スクリーン上に投写された画像に台形歪みが生じる場合に、台形歪みを補正するために台形歪み補正（「キーストーン補正」ともいう。）を行う台形歪み補正回路（「キーストーン補正部」ともいう。）等を備える。また、処理対象の画像データを格納するための画像メモリー（「フレームメモリー」ともいう。）を備える（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３０９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解像度の変換やキーストーン補正等の各種処理は、フレームメモリーに格納された画像データを読み出して実行することが多い。しかしながら、画像データ量が多くなると、フレームメモリーへの書き込みや読み出しのアクセス頻度が多くなり、画像処理速度の低下を招くこととなる。よって、画像データ量を削減することが望まれていた。
【０００５】
画像データ量を削減する方法としては、画像データを圧縮する方法が知られている。しかしながら、画像データを圧縮する場合、復号された画像にブロックノイズが発生する等の画質低下を招く恐れがある。この画質低下は、圧縮率が高くなる程顕著になる。
【０００６】
上記に挙げた問題は、プロジェクターに用いる画像処理装置によって画像データに対し所定の処理を行う場合に限らず、コンピュータ等によって画像データに対し所定の処理を行う場合についても同様に発生する問題であった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、上記した課題を踏まえ、キーストーン補正部を備えた画像処理装置において、画像データ量を削減しつつも画質低下を抑制する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】
【０００８】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することができる。
【０００９】
[適用例１] 入力された画像を投写表示するために画像データを処理する画像処理装置であって、投写面上に表示される画像に歪みが発生する場合に、前記歪みを補正するように前記画像データに対しキーストーン補正を行うキーストーン補正部と、前記キーストーン補正部の前段又は後段に少なくとも１つ配置されたフレームメモリーと、前記フレームメモリーの少なくとも１つに対応して設けられた、前記画像データを前記フレームメモリーに格納する前に、前記画像データに対し圧縮を行うと共に、前記フレームメモリーから読み出された圧縮された画像データを復号する少なくとも１つのデータ圧縮・復号部と、を備え、前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、前記データ圧縮・復号部の少なくとも１つが、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを対応する前記フレームメモリーに格納し、前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行わない場合は、前記データ圧縮・復号部は、前記画像データに対し圧縮を行わずに、前記画像データを対応する前記フレームメモリーに格納する、画像処理装置。
適用例１の画像処理装置によれば、キーストーン補正を行う場合は、画像データに対し圧縮を行うため、画像データ量を削減することができる。さらに、画像データの圧縮及び復号による画質低下は、キーストーン補正により抑制することができる。この理由は、キーストーン補正は、画像データを平滑化する効果を有するので、画像データの圧縮及び復号による画質低下を抑制することができるからである。
【００１０】
[適用例２] 適用例１に記載の画像処理装置であって、前記キーストーン補正部が行うキーストーン補正の補正量が大きくなる程、前記データ圧縮・復号部での圧縮率を高くする、画像処理装置。
補正量の大きいキーストーン補正は、入力された画像の高周波成分をより一層低減させることができる。よって、適用例２の画像処理装置によれば、画像データの圧縮率を高くしてもキーストーン補正を行うことで画質の劣化を抑制することができる。このことから、画像データ量をより一層削減しつつも、画質の劣化を抑制することができる。
【００１１】
[適用例３] 適用例１又は適用例２に記載の画像処理装置であって、前記フレームメモリーの内の１つが、前記キーストーン補正の実行前の画像データを格納するキーストーン用フレームメモリーとして使用され、前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、前記キーストーン用フレームメモリーに対応するデータ圧縮・復号部（以下、「キーストーン用データ圧縮・復号部」という。）が、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを前記キーストーン用フレームメモリーに格納する場合において、前記キーストーン補正が縦方向のキーストーン補正のみの場合は、前記キーストーン用データ圧縮・復号部は、前記画像データに対し水平方向の１ラインを構成する画素からなるラインデータを単位として圧縮を行い、前記キーストーン補正が横方向のキーストーン補正を含む場合は、前記キーストーン用データ圧縮・復号部は、前記画像データに対しブロック状の画素からなるブロックデータを単位として圧縮を行う、画像処理装置。
適用例３の画像処理装置によれば、画像データの圧縮方法を変えることで、前記キーストーン補正部が、キーストーン補正後の各画素に対応するキーストーン補正前の画素の画素データを効率良くキーストーン用フレームメモリーから読み出すことができる。このため、キーストーン補正を高速に行うことができる。なお、縦方向のキーストーン補正（以下、「縦キーストーン補正」という。）とは、スクリーン上に投写された垂直方向に生じた台形歪みを補正するためのキーストーン補正をいう。さらに、横方向のキーストーン補正（以下、「横キーストーン補正」という。）とは、スクリーン上に投写された水平方向に生じた台形歪みを補正するためのキーストーン補正をいう。
【００１２】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、上述した画像処理装置としての構成のほか、上述したいずれかの構成の画像処理装置を備えたプロジェクターや、画像処理方法、それらの装置又は方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記憶媒体等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の画像処理装置の第１実施例としてのプロジェクター１０の構成を示す図である。
【図２】第１実施例のビデオプロセッサー３１の内部構成を示すブロック図である。
【図３】プロジェクター１０の設定動作を示す説明図である。
【図４】ステップＳ３０で行われる設定動作を示す図である。
【図５】第１データ圧縮・復号部３０２の内部構成を示すブロック図である。
【図６】縦キーストーン補正の概念を説明するための図である。
【図７】第２実施例のビデオプロセッサー３１ａの内部の構成を示すブロック図である。
【図８】横キーストーン補正の概念を説明するための図である。
【図９】第２実施例におけるプロジェクターの設定動作の内、ステップＳ３０で行われる設定動作を示す図である。
【図１０】第３実施例のビデオプロセッサー３１ｂの内部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．変形例：
【００１５】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の画像処理装置の第１実施例としてのプロジェクター１０の構成を示す図である。プロジェクター１０は、画像入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）部２０と、画像処理部３０と、液晶パネル駆動部４０と、液晶パネル５０と、照明光学系６０と、投写光学系７０と、制御部８０とを備えている。なお、画像処理部３０と制御部８０とが、本発明の画像処理装置に相当する。
【００１６】
画像入力Ｉ／Ｆ部２０は、入力された画像データＶＩｎをデジタル信号に変換し、画像処理部３０にデジタル化された画像データＤＩｎを出力する。
【００１７】
画像処理部３０は、ビデオプロセッサー３１と２つのフレームメモリー３２，３４を備える。ビデオプロセッサー３１は、入力された画像データＤＩｎに対し画像処理を行い画像処理後の画像データＤＯｕｔを出力する。また、フレームメモリー３２は画像データＤＩｎを格納し、フレームメモリー３４は後述する画像処理後の画像データを格納する。なお、ビデオプロセッサー３１の内部の構成及び動作については後述する。
【００１８】
液晶パネル駆動部４０は、画像データＤＯｕｔの画素値（ＲＧＢ諧調値）に応じて液晶パネル５０を駆動させる。液晶パネル５０は、照明光学系６０から射出された照明光を、画素値に応じて変調させる。投写光学系７０は、液晶パネル５０を透過した光を投写スクリーンＳＣ上に拡大投写する。
【００１９】
制御部８０は、図示しないＣＰＵやメモリーを含み、メモリーに記憶されている制御プログラムを読み込んで実行し、画像入力Ｉ／Ｆ部２０、ビデオプロセッサー３１、液晶パネル駆動部４０の動作を制御する。
【００２０】
図２は、第１実施例のビデオプロセッサー３１の内部構成を示すブロック図である。ビデオプロセッサー３１は、２つのフレームメモリー制御部３０６，３１６と、２つのフレームメモリー３２，３４に対応して設けられた２つのデータ圧縮・復号部３０２，３１２と、解像度変換部３０８と、キーストーン補正部３１０とを備えている。なお、第１実施例のビデオプロセッサー３１は、縦キーストーン補正のみを行う機能を備えている。
【００２１】
第１フレームメモリー制御部３０６は、画像データＤＩｎ，Ｄｅｎを第１フレームメモリー３２に書き込むと共に、書き込んだ画像データＤＩｎ，Ｄｅｎを読み出して解像度変換部３０８に出力する。
【００２２】
第１データ圧縮・復号部３０２は、キーストーン補正部３１０により縦キーストーン補正が行われる場合に、画像データＤＩｎに対し圧縮を行い、圧縮後の画像データＤｅｎを第１フレームメモリー３２に出力すると共に、第１フレームメモリー３２から読み出された画像データＤｅｎを復号し、復号後の画像データＤｄｅを解像度変換部３０８に出力する。一方、縦キーストーン補正が行われない場合は、画像データＤＩｎは圧縮されずに第１フレームメモリー３２に書き込まれる。
【００２３】
解像度変換部３０８は、画像データＤＩｎの解像度を予め設定された液晶パネル５０の解像度に等しい解像度に変換し、変換後の画像データＤｐを、キーストーン補正部３１０へ出力する。また、解像度変換部３０８に予め設定されるパネル解像度に変換するためのデータは、後述する動作設定時に制御部８０（図１参照）から供給される。
【００２４】
キーストーン補正部３１０は、解像度変換部３０８から入力される画像データＤｐに対して縦キーストーン補正を行い、縦キーストーン補正後の画像データＤｋを第２フレームメモリー３４へ出力する。縦キーストーン補正を行わない場合は、キーストーン補正部３１０は、画像データＤｐを第２フレームメモリー３４へ出力する。また、キーストーン補正部３１０に予め設定される縦キーストーン補正のためのデータ（以下、「縦キーストーン補正データ」という。）は、後述する動作設定時に制御部８０（図１参照）から供給される。
【００２５】
第２フレームメモリー制御部３１６は、キーストーン補正部３１０で縦キーストーン補正が行われた画像データＤｋ又は縦キーストーン補正が行われなかった画像データＤｐ（すなわち、解像度変換のみを行った画像データＤｐ）を第２フレームメモリー３４に書き込むと共に、書き込んだ画像データＤｅｎ，Ｄｐを読み出して画像データＤＯｕｔとして液晶パネル駆動部４０（図１参照）へ出力する。
【００２６】
第２データ圧縮・復号部３１２は、キーストーン補正部３１０により縦キーストーン補正が行われる場合は、画像データＤｋに対し圧縮を行い、圧縮後の画像データＤｅｎを第２フレームメモリー３４に出力すると共に、読み出された画像データＤｅｎを復号し、復号後の画像データＤｄｅを液晶パネル駆動部４０へ出力する。また、縦キーストーン補正が行われない場合は、画像データＤｐは圧縮されずに第２フレームメモリー３４に書き込まれ、書き込まれた画像データＤｐが読み出され液晶パネル駆動部４０へ出力される。
【００２７】
ここで、第１実施例のプロジェクター１０は、第１フレームメモリー３２及び第２フレームメモリー３４を備えている。これにより、２つのフレームメモリー３２，３４の間で行われる解像度の変換や縦キーストーン補正は、液晶パネル駆動部４０の水平同期信号に同期させる必要がない。よって、解像度の変換や縦キーストーン補正は、液晶パネル駆動部４０の垂直同期信号のみに同期させて画像処理を行うことができるので、処理性能を向上させることができる。なお、フレームメモリーのメモリー容量を低減させる点から言えば、第２フレームメモリー３４、第２フレームメモリー制御部３１６、第２データ圧縮・復号部３１２は設けなくても良い。
【００２８】
図３はプロジェクター１０の設定動作を示す説明図である。このプロジェクター１０の設定動作は、プロジェクターの電源投入により開始される初期設定時の所定のタイミングで、制御部８０によって開始される。
【００２９】
設定動作が開始されると、まず入力画像の解像度を検出する（ステップＳ１０）。次に、液晶パネル５０の解像度に変換するための解像度変換用データを求めて解像度変換部３０８に設定する（ステップ２０）。次に、縦キーストーン補正及びデータ圧縮・復号の設定をする（ステップ３０）。なお、ステップＳ３０の詳細は後述する。そして、ステップＳ２０，Ｓ３０において設定された動作条件に基づいて、各ブロックを動作させ、投写動作を実行する（ステップＳ４０）。
【００３０】
次に、入力・設定の変更の判断（ステップＳ５０）、及び、動作停止の判断（ステップＳ６０）を行う。ユーザーによる外部からの入力や、この入力による設定の変更又は制御部８０が自動的に実行する設定の変更もなく、動作停止でもない場合には、既にステップＳ２０,Ｓ３０で設定されている動作条件で投写動作を実行し続ける。入力あるいは設定の変更があった場合には、ステップＳ１０に戻って、種々の設定動作を再度実行後、設定し直した動作条件で投写動作を実行する。そして、動作停止の場合には、この設定動作を終了する。
【００３１】
図４は、ステップＳ３０で行われる設定動作を示す図である。ステップＳ２０の設定が行われると、次にキーストーン補正のための投写スクリーンＳＣの位置を検出し（ステップＳ３０２）、検出した結果を元に、縦キーストーン補正を行うかどうかの判断を行う（ステップＳ３０４）。
【００３２】
縦キーストーン補正を行う場合には、以下の設定動作を続けて行う。まず、第１及び第２データ圧縮・復号部３０２，３１２を使用する設定をする（ステップＳ３０６）。次に、縦キーストーン補正のための縦キーストーン補正データをキーストーン補正部３１０に設定し（ステップＳ３０８）、ステップＳ４０において投写動作が実行される。つまり、縦キーストーン補正を行う場合は、フレームメモリー３２，３４には、第１及び第２データ圧縮・復号部３０２，３１２で圧縮が行われた画像データＤｅｎが格納されることになる。
【００３３】
一方、縦キーストーン補正を行わない場合には、第１及び第２データ圧縮・復号部３０２，３１２を使用しない設定をし（ステップＳ３１２）、ステップＳ４０において投写動作が実行される。つまり、縦キーストーン補正を行わない場合は、フレームメモリー３２，３４には圧縮が行われていない画像データＤＩｎ，Ｄｐが格納されることになる。
【００３４】
図５は、第１データ圧縮・復号部３０２の内部構成を示すブロック図である。ここでは、第１データ圧縮・復号部３０２の内部構成ついて説明を行うが、第２データ圧縮・復号部３１２についても同様の内部構成である。第１データ圧縮・復号部３０２は、ラインデータを単位として画像データの圧縮・復号を行うライン単位圧縮・復号部３０２ａと、ブロックデータを単位として画像データの圧縮・復号を行うブロック単位圧縮・復号部３０２ｂと、切換部３０２ｃ，ｄとを有している。切換部３０２ｃ，ｄでライン単位圧縮・復号部３０２ａとブロック単位圧縮・復号部３０２ｂの使用を切換えることができる。第１実施例では、ライン単位圧縮・復号部３０２ａのみを利用して画像データの圧縮・復号を行うことが好ましい。理由は後述する。なお、第１実施例では、ブロック単位圧縮・復号部３０２ｂを設けなくても良い。
【００３５】
ラインデータを単位とした画像データの圧縮・復号は、例えば予測差分符号化を利用することができる。また、ブロックデータを単位とした画像データの圧縮・復号は、例えばＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）を利用することができる。また、ライン単位圧縮・復号部画像３０２ａ及びブロック単位圧縮・復号部３０２ｂでの圧縮率は可変であり、キーストーン補正の補正量が大きくなる程、画像データの圧縮率を高くすることが好ましい。
【００３６】
図６は、縦キーストーン補正の概念を説明するための図である。ラインデータを単位とした画像データの縦キーストーン補正は、あおり投写によって生じた台径歪みを補正するために行う処理であり、補正後の画像（縦キーストーン補正後画像）を液晶パネル５０に表示させることで台形歪みを補正する。縦キーストーン補正では、通常は、垂直補間（ライン間補間）と水平補間が行われるため、これらの補間により、画像が平滑化される。また、縦キーストーン補正では、元画像の１ライン分〜数ライン分の画像データを読み出して処理を行えば良いため、画像データに対しラインデータを単位として圧縮を行い、圧縮後の画像データをフレームメモリーに格納しておけば、処理に必要なラインデータのみを容易に読み出すことができる。なお、図６では、一例として、縦キーストーン補正後画像の１ライン分の画像データを処理するために、元画像２ライン分の画像データを読み出す態様を示している。
【００３７】
以上述べたように、解像度変換部３０８及びキーストーン補正部３１０で画像処理を行うに際し、画像処理に必要となる画像データを、圧縮した画像データ単位で読み出し、処理後の画像データを圧縮して第２フレームメモリー３４に書き込むため、画像データ量が多い場合であっても読み出しや書き込みの画像データ量を削減することができる。よって、第１及び第２フレームメモリー３２，３４への書き込みや読み出しのアクセス頻度を減らし、画像処理速度の低下を防止することができる。また、画像データの圧縮及び復号により画質の低下を招く恐れがあるが、縦キーストーン補正により画像データＤｋが平滑化されることで、入力された画像の高周波成分が低減しているため、画質の低下を抑制することができる。
【００３８】
Ｂ．第２実施例：
図７は、第２実施例のビデオプロセッサー３１ａの内部の構成を示すブロック図である。第１実施例との違いは、第２実施例のビデオプロセッサー３１ａは、縦キーストーン補正及び横キーストーン補正の双方を行う機能を備えている点である。このため、第１実施例との構成上の違いは、解像度変換部３０８とキーストーン補正部３１０との間に、第３フレームメモリー３６、第３フレームメモリー制御部３７６、第３データ圧縮・復号部３７２を新たに設けた点である。なお、第１フレームメモリー制御部３０６等の構成については、第１実施例と同様の構成であるため、同様の構成については、同一符号で示すと共に説明を省略する。さらに、ビデオプロセッサー以外のプロジェクターの構成（液晶パネル駆動部４０等）は第１実施例と同様の構成である。
【００３９】
ここで、図７を用いて第２実施例を説明する前に、第３フレームメモリー３６を設ける理由を、図８を用いて説明する。図８は、横キーストーン補正の概念を説明するための図である。横キーストーン補正は、図８（Ｂ）に示した横キーストーン補正後の画像を生成するために、補正後の画像の水平方向のラインに対応する画像データを、元画像の画像データから斜め方向に画像データを読み出す必要がある。例えば、図８（Ｂ）の矢印で示した水平方向１ラインの画像を生成するために、図８（Ａ）の画像データを矢印で示したように斜め方向に読み出す必要がある。これに対して、解像度変換部３０８は、第１フレームメモリー３２に格納された画像データを順次走査により読み出して解像度の変換を行う。よって、画像データの読み出し方向が、解像度変換部３０８とキーストーン補正部３１０とで異なるため、キーストーン補正部３１０が画像データを斜め方向に読み出すための画像データを格納する第３フレームメモリー３６を設けている。
【００４０】
第２実施例の第３フレームメモリー制御部３７６は、横キーストーン補正を含むキーストーン補正が行われる場合は、解像度変換部３０８から出力された画像データＤｐを第３フレームメモリー３６に書き込むと共に、書き込んだ画像データＤｅｎを読み出してキーストーン補正部３１０に出力する。なお、横キーストーン補正を含むキーストーン補正が行われない場合（つまり、縦キーストーン補正のみの場合又はいずれのキーストーン補正も行われない場合）は、解像度変換部３０８から出力された画像データＤｐは、第３フレームメモリー３６に書き込まれることなく、キーストーン補正部３１０へ直接出力される。
【００４１】
横キーストーン補正を含むキーストーン補正を行う場合は、第３データ圧縮・復号部３７２で行う画像データＤｐの圧縮は、Ｍ×Ｎ個（ブロック状）の画素からなるブロックデータを単位とすることが好ましい。このように圧縮すれば、横キーストーン補正を行う際に、斜め方向への画素データの読み出しを、ブロック単位で行うことができ、横キーストーン補正を含むキーストーン補正を高速に行うことができるからである。この場合において、第１及び第２データ圧縮・復号部３０２，３１２で行う画像データの圧縮は、Ｍ×Ｎ個の画素からなるブロック単位で行っても良いし、第１実施例と同様にライン単位で行っても良い。また、縦キーストーン補正のみをキーストーン補正部３１０で行う場合は、第１実施例と同様に、第１データ圧縮・復号部３０２で行う画像データＤＩｎの圧縮は、水平方向の１ラインを構成する画素からなるラインデータを単位とすることが好ましい。なお、横キーストーン補正を含むキーストーン補正を行う場合における第３フレームメモリー３６及び第３データ圧縮・復号部３７２、縦キーストーン補正のみを行う場合における第１フレームメモリー３２及び第１データ圧縮・復号部３０２がそれぞれ本発明のキーストーン用フレームメモリー及びキーストーン用データ圧縮・復号部に相当する。
【００４２】
図９は、第２実施例におけるプロジェクターの設定動作の内、ステップＳ３０で行われる設定動作を示す図である。第１実施例との違いは、ステップＳ３２４〜ステップＳ３３４が新たに追加された点である。また、その他のプロジェクターの設定動作（ステップＳ１０等、図３参照）は、第１実施例と同様であるため説明を省略する。なお、ステップＳ３０の内、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１２は、第１実施例と同様であることから、ここでは、ステップＳ３２４〜ステップＳ３３４の動作設定についてのみ説明を行う。
【００４３】
縦キーストーン補正の有無の判断及び縦キーストーン補正の動作設定が行われると（ステップＳ３０２〜ステップＳ３１２）、次にステップＳ３０２で検出した結果を元に、横キーストーン補正を行うかどうかの判断を行う（ステップ３２４）。横キーストーン補正を行う場合には、まず、第３データ圧縮・復号部３７２を使用する設定をする（ステップＳ３２６）。次に、横キーストーン補正のための横キーストーン補正データをキーストーン補正部３１０に設定をし（ステップＳ３２８）、ステップＳ４０において投写動作が実行される。
【００４４】
一方、横キーストーン補正を行わない場合には、第３データ圧縮・復号部３７２及び第３フレームメモリー３６を使用しない設定をし（ステップ３３２及びステップ３３４）、ステップＳ４０において投写動作が実行される。
【００４５】
以上述べたように、第２実施例は、画像データを圧縮することで、画像データ量を削減することができ、画像処理速度の低下を防止することができる。さらに、キーストーン補正を行うことで画質低下についても抑制することができる。
【００４６】
Ｃ．第３実施例：
図１０は、第３実施例のビデオプロセッサー３１ｂの内部の構成を示すブロック図である。第１実施例との構成上の違いは、第１フレームメモリー３２ｂ、第１フレームメモリー制御部３０６ｂ、第１データ圧縮・復号部３０２ｂの前段に、解像度変換部３０８ｂを配置した点である。第３実施例のビデオプロセッサー３１ｂは、第２実施例同様、縦キーストーン補正及び横キーストーン補正の双方を行う機能を備えている。また、解像度変換部３０８ｂは解像度変換に必要な数ライン分の画像データを格納するラインバッファ（図示せず）を備えている。なお、第２フレームメモリー制御部３１６等の構成については、第１実施例と同様の構成であるため、同様の構成については、同一符号で示すと共に説明を省略する。さらに、ビデオプロセッサー以外のプロジェクターの構成（液晶パネル駆動部４０等）は上記実施例と同様の構成である。
【００４７】
第１フレームメモリー制御部３０６ｂは、キーストーン補正が行われる場合は、解像度変換部３０８ｂから出力された画像データＤｐを第１フレームメモリー３２ｂに書き込むと共に、書き込んだ画像データＤｅｎを読み出してキーストーン補正部３１０に出力する。一方、キーストーン補正が行われない場合は、解像度変換部３０８ｂから出力された画像データＤｐは、第１フレームメモリー３２ｂに書き込まれることなく、キーストーン補正部３１０へ直接出力される。
【００４８】
第１データ圧縮・復号部３０２ｂは、キーストーン補正部３１０が縦キーストーン補正のみを行う場合は、ライン単位で圧縮を行い、横キーストーン補正を含むキーストーン補正を行う場合は、Ｍ×Ｎ個（ブロック状）の画素からなるブロック単位で圧縮を行うことが好ましい。なお、第２データ圧縮・復号部３１２で行う圧縮は、第１データ圧縮・復号部３０２ｂで行う圧縮方式に対応させる必要はなく任意の圧縮方式を採用することができる。ここで、第１フレームメモリー３２ｂ及び第１データ圧縮・復号部３０２ｂが本発明のキーストーン用フレームメモリー及びキーストーン用データ圧縮・復号部に相当する。
【００４９】
Ｄ．変形例：
なお、上記実施例における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載した要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の上記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形態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。
【００５０】
Ｄ−１．第１変形例：
上記実施例では、キーストーン補正を行う場合は、全てのデータ圧縮・復号部３０２，３０２ｂ，３１２，３７２が画像データの圧縮を行うように動作を設定したが、複数あるデータ圧縮・復号部のうち、いずれか一つのデータ圧縮・復号部のみが画像データを圧縮するように設定しても良い。いずれか一つのデータ圧縮・復号部のみが画像データを圧縮する場合であっても、画像データを圧縮しない場合に比べ、画像データ量を削減することができるからである。また、データ圧縮及び復号による画質低下はキーストーン補正により抑制することができるからである。
【００５１】
Ｄ−２．第２変形例：
上記実施例では、それぞれのフレームメモリーに対応してデータ圧縮・復号部を設けたが、これに代えて、少なくとも１つのフレームメモリーに対応してデータ圧縮・復号部を設けても良い。少なくとも１つのデータ圧縮・復号部で画像データを圧縮すれば、画像データを圧縮しない場合に比べ、画像データ量を削減することができるからである。また、データ圧縮及び復号による画質低下はキーストーン補正により抑制することができるからである。
【００５２】
Ｄ−３．第３変形例：
上記実施例では、キーストーン補正を行う場合は、キーストーン補正前の画像データに圧縮及び復号を行ったが、これに代えて、キーストーン補正前の画像データに対しては圧縮及び復号を行なわず、キーストーン補正後の画像データＤｋに対してのみ圧縮及び復号を行っても良い。キーストーン補正により予め平滑化された画像データＤｋに対し圧縮及び復号を行うことで、データ圧縮及び復号による画質の低下を抑制することができるからである。
【符号の説明】
【００５３】
１０…プロジェクター
２０…画像入力Ｉ／Ｆ部
３０，３０ａ，３０ｂ…画像処理部
３１，３１ａ，３１ｂ…ビデオプロセッサー
３２…第１フレームメモリー
３２ｂ…第１フレームメモリー
３４…第２フレームメモリー
３６…第３フレームメモリー
４０…液晶パネル駆動部
５０…液晶パネル
６０…照明光学系
７０…投写光学系
８０…制御部
３０２…第１データ圧縮・復号部
３０２ａ…ライン単位圧縮・復号部
３０２ｂ…ブロック単位圧縮・復号部
３０２ｃ，ｄ…切換部
３０６，３０６ｂ…第１フレームメモリー制御部
３０８，３０８ｂ…解像度変換部
３１０…キーストーン補正部
３１２…第２データ圧縮・復号部
３１６…第２フレームメモリー制御部
３７２…第３データ圧縮・復号部
３７６…第３フレームメモリー制御部
ＳＣ…投写スクリーン
ＶＩｎ…入力された画像データ
ＤＩｎ…デジタル化された画像データ
ＤＯｕｔ…画像処理後の画像データ
Ｄｋ…キーストーン補正後の画像データ
Ｄｐ…解像度変換後の画像データ
Ｄｅｎ…圧縮された画像データ
Ｄｄｅ…復号された画像データ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された画像データを投写表示するために処理する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターは、画像をスクリーン上に投写表示するために画像データに所定の処理を行う画像処理装置を備える。画像処理装置は、画像データの解像度を所望の解像度に変換する拡大／縮小回路（「解像度変換部」や「スケーラー」ともいう。）や、スクリーン上に投写された画像に台形歪みが生じる場合に、台形歪みを補正するために台形歪み補正（「キーストーン補正」ともいう。）を行う台形歪み補正回路（「キーストーン補正部」ともいう。）等を備える。また、処理対象の画像データを格納するための画像メモリー（「フレームメモリー」ともいう。）を備える（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３０９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解像度の変換やキーストーン補正等の各種処理は、フレームメモリーに格納された画像データを読み出して実行することが多い。しかしながら、画像データ量が多くなると、フレームメモリーへの書き込みや読み出しのアクセス頻度が多くなり、画像処理速度の低下を招くこととなる。よって、画像データ量を削減することが望まれていた。
【０００５】
画像データ量を削減する方法としては、画像データを圧縮する方法が知られている。しかしながら、画像データを圧縮する場合、復号された画像にブロックノイズが発生する等の画質低下を招く恐れがある。この画質低下は、圧縮率が高くなる程顕著になる。
【０００６】
上記に挙げた問題は、プロジェクターに用いる画像処理装置によって画像データに対し所定の処理を行う場合に限らず、コンピュータ等によって画像データに対し所定の処理を行う場合についても同様に発生する問題であった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、上記した課題を踏まえ、キーストーン補正部を備えた画像処理装置において、画像データ量を削減しつつも画質低下を抑制する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】
【０００８】
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することができる。
【０００９】
[適用例１] 入力された画像を投写表示するために画像データを処理する画像処理装置であって、投写面上に表示される画像に歪みが発生する場合に、前記歪みを補正するように前記画像データに対しキーストーン補正を行うキーストーン補正部と、前記キーストーン補正部の前段又は後段に少なくとも１つ配置されたフレームメモリーと、前記フレームメモリーの少なくとも１つに対応して設けられた、前記画像データを前記フレームメモリーに格納する前に、前記画像データに対し圧縮を行うと共に、前記フレームメモリーから読み出された圧縮された画像データを復号する少なくとも１つのデータ圧縮・復号部と、を備え、前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、前記データ圧縮・復号部の少なくとも１つが、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを対応する前記フレームメモリーに格納し、前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行わない場合は、前記データ圧縮・復号部は、前記画像データに対し圧縮を行わずに、前記画像データを対応する前記フレームメモリーに格納する、画像処理装置。
適用例１の画像処理装置によれば、キーストーン補正を行う場合は、画像データに対し圧縮を行うため、画像データ量を削減することができる。さらに、画像データの圧縮及び復号による画質低下は、キーストーン補正により抑制することができる。この理由は、キーストーン補正は、画像データを平滑化する効果を有するので、画像データの圧縮及び復号による画質低下を抑制することができるからである。
【００１０】
[適用例２] 適用例１に記載の画像処理装置であって、前記キーストーン補正部が行うキーストーン補正の補正量が大きくなる程、前記データ圧縮・復号部での圧縮率を高くする、画像処理装置。
補正量の大きいキーストーン補正は、入力された画像の高周波成分をより一層低減させることができる。よって、適用例２の画像処理装置によれば、画像データの圧縮率を高くしてもキーストーン補正を行うことで画質の劣化を抑制することができる。このことから、画像データ量をより一層削減しつつも、画質の劣化を抑制することができる。
【００１１】
[適用例３] 適用例１又は適用例２に記載の画像処理装置であって、前記フレームメモリーの内の１つが、前記キーストーン補正の実行前の画像データを格納するキーストーン用フレームメモリーとして使用され、前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、前記キーストーン用フレームメモリーに対応するデータ圧縮・復号部（以下、「キーストーン用データ圧縮・復号部」という。）が、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを前記キーストーン用フレームメモリーに格納する場合において、前記キーストーン補正が縦方向のキーストーン補正のみの場合は、前記キーストーン用データ圧縮・復号部は、前記画像データに対し水平方向の１ラインを構成する画素からなるラインデータを単位として圧縮を行い、前記キーストーン補正が横方向のキーストーン補正を含む場合は、前記キーストーン用データ圧縮・復号部は、前記画像データに対しブロック状の画素からなるブロックデータを単位として圧縮を行う、画像処理装置。
適用例３の画像処理装置によれば、画像データの圧縮方法を変えることで、前記キーストーン補正部が、キーストーン補正後の各画素に対応するキーストーン補正前の画素の画素データを効率良くキーストーン用フレームメモリーから読み出すことができる。このため、キーストーン補正を高速に行うことができる。なお、縦方向のキーストーン補正（以下、「縦キーストーン補正」という。）とは、スクリーン上に投写された垂直方向に生じた台形歪みを補正するためのキーストーン補正をいう。さらに、横方向のキーストーン補正（以下、「横キーストーン補正」という。）とは、スクリーン上に投写された水平方向に生じた台形歪みを補正するためのキーストーン補正をいう。
【００１２】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、上述した画像処理装置としての構成のほか、上述したいずれかの構成の画像処理装置を備えたプロジェクターや、画像処理方法、それらの装置又は方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記憶媒体等の態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の画像処理装置の第１実施例としてのプロジェクター１０の構成を示す図である。
【図２】第１実施例のビデオプロセッサー３１の内部構成を示すブロック図である。
【図３】プロジェクター１０の設定動作を示す説明図である。
【図４】ステップＳ３０で行われる設定動作を示す図である。
【図５】第１データ圧縮・復号部３０２の内部構成を示すブロック図である。
【図６】縦キーストーン補正の概念を説明するための図である。
【図７】第２実施例のビデオプロセッサー３１ａの内部の構成を示すブロック図である。
【図８】横キーストーン補正の概念を説明するための図である。
【図９】第２実施例におけるプロジェクターの設定動作の内、ステップＳ３０で行われる設定動作を示す図である。
【図１０】第３実施例のビデオプロセッサー３１ｂの内部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．変形例：
【００１５】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の画像処理装置の第１実施例としてのプロジェクター１０の構成を示す図である。プロジェクター１０は、画像入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）部２０と、画像処理部３０と、液晶パネル駆動部４０と、液晶パネル５０と、照明光学系６０と、投写光学系７０と、制御部８０とを備えている。なお、画像処理部３０と制御部８０とが、本発明の画像処理装置に相当する。
【００１６】
画像入力Ｉ／Ｆ部２０は、入力された画像データＶＩｎをデジタル信号に変換し、画像処理部３０にデジタル化された画像データＤＩｎを出力する。
【００１７】
画像処理部３０は、ビデオプロセッサー３１と２つのフレームメモリー３２，３４を備える。ビデオプロセッサー３１は、入力された画像データＤＩｎに対し画像処理を行い画像処理後の画像データＤＯｕｔを出力する。また、フレームメモリー３２は画像データＤＩｎを格納し、フレームメモリー３４は後述する画像処理後の画像データを格納する。なお、ビデオプロセッサー３１の内部の構成及び動作については後述する。
【００１８】
液晶パネル駆動部４０は、画像データＤＯｕｔの画素値（ＲＧＢ諧調値）に応じて液晶パネル５０を駆動させる。液晶パネル５０は、照明光学系６０から射出された照明光を、画素値に応じて変調させる。投写光学系７０は、液晶パネル５０を透過した光を投写スクリーンＳＣ上に拡大投写する。
【００１９】
制御部８０は、図示しないＣＰＵやメモリーを含み、メモリーに記憶されている制御プログラムを読み込んで実行し、画像入力Ｉ／Ｆ部２０、ビデオプロセッサー３１、液晶パネル駆動部４０の動作を制御する。
【００２０】
図２は、第１実施例のビデオプロセッサー３１の内部構成を示すブロック図である。ビデオプロセッサー３１は、２つのフレームメモリー制御部３０６，３１６と、２つのフレームメモリー３２，３４に対応して設けられた２つのデータ圧縮・復号部３０２，３１２と、解像度変換部３０８と、キーストーン補正部３１０とを備えている。なお、第１実施例のビデオプロセッサー３１は、縦キーストーン補正のみを行う機能を備えている。
【００２１】
第１フレームメモリー制御部３０６は、画像データＤＩｎ，Ｄｅｎを第１フレームメモリー３２に書き込むと共に、書き込んだ画像データＤＩｎ，Ｄｅｎを読み出して解像度変換部３０８に出力する。
【００２２】
第１データ圧縮・復号部３０２は、キーストーン補正部３１０により縦キーストーン補正が行われる場合に、画像データＤＩｎに対し圧縮を行い、圧縮後の画像データＤｅｎを第１フレームメモリー３２に出力すると共に、第１フレームメモリー３２から読み出された画像データＤｅｎを復号し、復号後の画像データＤｄｅを解像度変換部３０８に出力する。一方、縦キーストーン補正が行われない場合は、画像データＤＩｎは圧縮されずに第１フレームメモリー３２に書き込まれる。
【００２３】
解像度変換部３０８は、画像データＤＩｎの解像度を予め設定された液晶パネル５０の解像度に等しい解像度に変換し、変換後の画像データＤｐを、キーストーン補正部３１０へ出力する。また、解像度変換部３０８に予め設定されるパネル解像度に変換するためのデータは、後述する動作設定時に制御部８０（図１参照）から供給される。
【００２４】
キーストーン補正部３１０は、解像度変換部３０８から入力される画像データＤｐに対して縦キーストーン補正を行い、縦キーストーン補正後の画像データＤｋを第２フレームメモリー３４へ出力する。縦キーストーン補正を行わない場合は、キーストーン補正部３１０は、画像データＤｐを第２フレームメモリー３４へ出力する。また、キーストーン補正部３１０に予め設定される縦キーストーン補正のためのデータ（以下、「縦キーストーン補正データ」という。）は、後述する動作設定時に制御部８０（図１参照）から供給される。
【００２５】
第２フレームメモリー制御部３１６は、キーストーン補正部３１０で縦キーストーン補正が行われた画像データＤｋ又は縦キーストーン補正が行われなかった画像データＤｐ（すなわち、解像度変換のみを行った画像データＤｐ）を第２フレームメモリー３４に書き込むと共に、書き込んだ画像データＤｅｎ，Ｄｐを読み出して画像データＤＯｕｔとして液晶パネル駆動部４０（図１参照）へ出力する。
【００２６】
第２データ圧縮・復号部３１２は、キーストーン補正部３１０により縦キーストーン補正が行われる場合は、画像データＤｋに対し圧縮を行い、圧縮後の画像データＤｅｎを第２フレームメモリー３４に出力すると共に、読み出された画像データＤｅｎを復号し、復号後の画像データＤｄｅを液晶パネル駆動部４０へ出力する。また、縦キーストーン補正が行われない場合は、画像データＤｐは圧縮されずに第２フレームメモリー３４に書き込まれ、書き込まれた画像データＤｐが読み出され液晶パネル駆動部４０へ出力される。
【００２７】
ここで、第１実施例のプロジェクター１０は、第１フレームメモリー３２及び第２フレームメモリー３４を備えている。これにより、２つのフレームメモリー３２，３４の間で行われる解像度の変換や縦キーストーン補正は、液晶パネル駆動部４０の水平同期信号に同期させる必要がない。よって、解像度の変換や縦キーストーン補正は、液晶パネル駆動部４０の垂直同期信号のみに同期させて画像処理を行うことができるので、処理性能を向上させることができる。なお、フレームメモリーのメモリー容量を低減させる点から言えば、第２フレームメモリー３４、第２フレームメモリー制御部３１６、第２データ圧縮・復号部３１２は設けなくても良い。
【００２８】
図３はプロジェクター１０の設定動作を示す説明図である。このプロジェクター１０の設定動作は、プロジェクターの電源投入により開始される初期設定時の所定のタイミングで、制御部８０によって開始される。
【００２９】
設定動作が開始されると、まず入力画像の解像度を検出する（ステップＳ１０）。次に、液晶パネル５０の解像度に変換するための解像度変換用データを求めて解像度変換部３０８に設定する（ステップ２０）。次に、縦キーストーン補正及びデータ圧縮・復号の設定をする（ステップ３０）。なお、ステップＳ３０の詳細は後述する。そして、ステップＳ２０，Ｓ３０において設定された動作条件に基づいて、各ブロックを動作させ、投写動作を実行する（ステップＳ４０）。
【００３０】
次に、入力・設定の変更の判断（ステップＳ５０）、及び、動作停止の判断（ステップＳ６０）を行う。ユーザーによる外部からの入力や、この入力による設定の変更又は制御部８０が自動的に実行する設定の変更もなく、動作停止でもない場合には、既にステップＳ２０,Ｓ３０で設定されている動作条件で投写動作を実行し続ける。入力あるいは設定の変更があった場合には、ステップＳ１０に戻って、種々の設定動作を再度実行後、設定し直した動作条件で投写動作を実行する。そして、動作停止の場合には、この設定動作を終了する。
【００３１】
図４は、ステップＳ３０で行われる設定動作を示す図である。ステップＳ２０の設定が行われると、次にキーストーン補正のための投写スクリーンＳＣの位置を検出し（ステップＳ３０２）、検出した結果を元に、縦キーストーン補正を行うかどうかの判断を行う（ステップＳ３０４）。
【００３２】
縦キーストーン補正を行う場合には、以下の設定動作を続けて行う。まず、第１及び第２データ圧縮・復号部３０２，３１２を使用する設定をする（ステップＳ３０６）。次に、縦キーストーン補正のための縦キーストーン補正データをキーストーン補正部３１０に設定し（ステップＳ３０８）、ステップＳ４０において投写動作が実行される。つまり、縦キーストーン補正を行う場合は、フレームメモリー３２，３４には、第１及び第２データ圧縮・復号部３０２，３１２で圧縮が行われた画像データＤｅｎが格納されることになる。
【００３３】
一方、縦キーストーン補正を行わない場合には、第１及び第２データ圧縮・復号部３０２，３１２を使用しない設定をし（ステップＳ３１２）、ステップＳ４０において投写動作が実行される。つまり、縦キーストーン補正を行わない場合は、フレームメモリー３２，３４には圧縮が行われていない画像データＤＩｎ，Ｄｐが格納されることになる。
【００３４】
図５は、第１データ圧縮・復号部３０２の内部構成を示すブロック図である。ここでは、第１データ圧縮・復号部３０２の内部構成ついて説明を行うが、第２データ圧縮・復号部３１２についても同様の内部構成である。第１データ圧縮・復号部３０２は、ラインデータを単位として画像データの圧縮・復号を行うライン単位圧縮・復号部３０２ａと、ブロックデータを単位として画像データの圧縮・復号を行うブロック単位圧縮・復号部３０２ｂと、切換部３０２ｃ，ｄとを有している。切換部３０２ｃ，ｄでライン単位圧縮・復号部３０２ａとブロック単位圧縮・復号部３０２ｂの使用を切換えることができる。第１実施例では、ライン単位圧縮・復号部３０２ａのみを利用して画像データの圧縮・復号を行うことが好ましい。理由は後述する。なお、第１実施例では、ブロック単位圧縮・復号部３０２ｂを設けなくても良い。
【００３５】
ラインデータを単位とした画像データの圧縮・復号は、例えば予測差分符号化を利用することができる。また、ブロックデータを単位とした画像データの圧縮・復号は、例えばＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）を利用することができる。また、ライン単位圧縮・復号部画像３０２ａ及びブロック単位圧縮・復号部３０２ｂでの圧縮率は可変であり、キーストーン補正の補正量が大きくなる程、画像データの圧縮率を高くすることが好ましい。
【００３６】
図６は、縦キーストーン補正の概念を説明するための図である。ラインデータを単位とした画像データの縦キーストーン補正は、あおり投写によって生じた台径歪みを補正するために行う処理であり、補正後の画像（縦キーストーン補正後画像）を液晶パネル５０に表示させることで台形歪みを補正する。縦キーストーン補正では、通常は、垂直補間（ライン間補間）と水平補間が行われるため、これらの補間により、画像が平滑化される。また、縦キーストーン補正では、元画像の１ライン分〜数ライン分の画像データを読み出して処理を行えば良いため、画像データに対しラインデータを単位として圧縮を行い、圧縮後の画像データをフレームメモリーに格納しておけば、処理に必要なラインデータのみを容易に読み出すことができる。なお、図６では、一例として、縦キーストーン補正後画像の１ライン分の画像データを処理するために、元画像２ライン分の画像データを読み出す態様を示している。
【００３７】
以上述べたように、解像度変換部３０８及びキーストーン補正部３１０で画像処理を行うに際し、画像処理に必要となる画像データを、圧縮した画像データ単位で読み出し、処理後の画像データを圧縮して第２フレームメモリー３４に書き込むため、画像データ量が多い場合であっても読み出しや書き込みの画像データ量を削減することができる。よって、第１及び第２フレームメモリー３２，３４への書き込みや読み出しのアクセス頻度を減らし、画像処理速度の低下を防止することができる。また、画像データの圧縮及び復号により画質の低下を招く恐れがあるが、縦キーストーン補正により画像データＤｋが平滑化されることで、入力された画像の高周波成分が低減しているため、画質の低下を抑制することができる。
【００３８】
Ｂ．第２実施例：
図７は、第２実施例のビデオプロセッサー３１ａの内部の構成を示すブロック図である。第１実施例との違いは、第２実施例のビデオプロセッサー３１ａは、縦キーストーン補正及び横キーストーン補正の双方を行う機能を備えている点である。このため、第１実施例との構成上の違いは、解像度変換部３０８とキーストーン補正部３１０との間に、第３フレームメモリー３６、第３フレームメモリー制御部３７６、第３データ圧縮・復号部３７２を新たに設けた点である。なお、第１フレームメモリー制御部３０６等の構成については、第１実施例と同様の構成であるため、同様の構成については、同一符号で示すと共に説明を省略する。さらに、ビデオプロセッサー以外のプロジェクターの構成（液晶パネル駆動部４０等）は第１実施例と同様の構成である。
【００３９】
ここで、図７を用いて第２実施例を説明する前に、第３フレームメモリー３６を設ける理由を、図８を用いて説明する。図８は、横キーストーン補正の概念を説明するための図である。横キーストーン補正は、図８（Ｂ）に示した横キーストーン補正後の画像を生成するために、補正後の画像の水平方向のラインに対応する画像データを、元画像の画像データから斜め方向に画像データを読み出す必要がある。例えば、図８（Ｂ）の矢印で示した水平方向１ラインの画像を生成するために、図８（Ａ）の画像データを矢印で示したように斜め方向に読み出す必要がある。これに対して、解像度変換部３０８は、第１フレームメモリー３２に格納された画像データを順次走査により読み出して解像度の変換を行う。よって、画像データの読み出し方向が、解像度変換部３０８とキーストーン補正部３１０とで異なるため、キーストーン補正部３１０が画像データを斜め方向に読み出すための画像データを格納する第３フレームメモリー３６を設けている。
【００４０】
第２実施例の第３フレームメモリー制御部３７６は、横キーストーン補正を含むキーストーン補正が行われる場合は、解像度変換部３０８から出力された画像データＤｐを第３フレームメモリー３６に書き込むと共に、書き込んだ画像データＤｅｎを読み出してキーストーン補正部３１０に出力する。なお、横キーストーン補正を含むキーストーン補正が行われない場合（つまり、縦キーストーン補正のみの場合又はいずれのキーストーン補正も行われない場合）は、解像度変換部３０８から出力された画像データＤｐは、第３フレームメモリー３６に書き込まれることなく、キーストーン補正部３１０へ直接出力される。
【００４１】
横キーストーン補正を含むキーストーン補正を行う場合は、第３データ圧縮・復号部３７２で行う画像データＤｐの圧縮は、Ｍ×Ｎ個（ブロック状）の画素からなるブロックデータを単位とすることが好ましい。このように圧縮すれば、横キーストーン補正を行う際に、斜め方向への画素データの読み出しを、ブロック単位で行うことができ、横キーストーン補正を含むキーストーン補正を高速に行うことができるからである。この場合において、第１及び第２データ圧縮・復号部３０２，３１２で行う画像データの圧縮は、Ｍ×Ｎ個の画素からなるブロック単位で行っても良いし、第１実施例と同様にライン単位で行っても良い。また、縦キーストーン補正のみをキーストーン補正部３１０で行う場合は、第１実施例と同様に、第１データ圧縮・復号部３０２で行う画像データＤＩｎの圧縮は、水平方向の１ラインを構成する画素からなるラインデータを単位とすることが好ましい。なお、横キーストーン補正を含むキーストーン補正を行う場合における第３フレームメモリー３６及び第３データ圧縮・復号部３７２、縦キーストーン補正のみを行う場合における第１フレームメモリー３２及び第１データ圧縮・復号部３０２がそれぞれ本発明のキーストーン用フレームメモリー及びキーストーン用データ圧縮・復号部に相当する。
【００４２】
図９は、第２実施例におけるプロジェクターの設定動作の内、ステップＳ３０で行われる設定動作を示す図である。第１実施例との違いは、ステップＳ３２４〜ステップＳ３３４が新たに追加された点である。また、その他のプロジェクターの設定動作（ステップＳ１０等、図３参照）は、第１実施例と同様であるため説明を省略する。なお、ステップＳ３０の内、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１２は、第１実施例と同様であることから、ここでは、ステップＳ３２４〜ステップＳ３３４の動作設定についてのみ説明を行う。
【００４３】
縦キーストーン補正の有無の判断及び縦キーストーン補正の動作設定が行われると（ステップＳ３０２〜ステップＳ３１２）、次にステップＳ３０２で検出した結果を元に、横キーストーン補正を行うかどうかの判断を行う（ステップ３２４）。横キーストーン補正を行う場合には、まず、第３データ圧縮・復号部３７２を使用する設定をする（ステップＳ３２６）。次に、横キーストーン補正のための横キーストーン補正データをキーストーン補正部３１０に設定をし（ステップＳ３２８）、ステップＳ４０において投写動作が実行される。
【００４４】
一方、横キーストーン補正を行わない場合には、第３データ圧縮・復号部３７２及び第３フレームメモリー３６を使用しない設定をし（ステップ３３２及びステップ３３４）、ステップＳ４０において投写動作が実行される。
【００４５】
以上述べたように、第２実施例は、画像データを圧縮することで、画像データ量を削減することができ、画像処理速度の低下を防止することができる。さらに、キーストーン補正を行うことで画質低下についても抑制することができる。
【００４６】
Ｃ．第３実施例：
図１０は、第３実施例のビデオプロセッサー３１ｂの内部の構成を示すブロック図である。第１実施例との構成上の違いは、第１フレームメモリー３２ｂ、第１フレームメモリー制御部３０６ｂ、第１データ圧縮・復号部３０２ｂの前段に、解像度変換部３０８ｂを配置した点である。第３実施例のビデオプロセッサー３１ｂは、第２実施例同様、縦キーストーン補正及び横キーストーン補正の双方を行う機能を備えている。また、解像度変換部３０８ｂは解像度変換に必要な数ライン分の画像データを格納するラインバッファ（図示せず）を備えている。なお、第２フレームメモリー制御部３１６等の構成については、第１実施例と同様の構成であるため、同様の構成については、同一符号で示すと共に説明を省略する。さらに、ビデオプロセッサー以外のプロジェクターの構成（液晶パネル駆動部４０等）は上記実施例と同様の構成である。
【００４７】
第１フレームメモリー制御部３０６ｂは、キーストーン補正が行われる場合は、解像度変換部３０８ｂから出力された画像データＤｐを第１フレームメモリー３２ｂに書き込むと共に、書き込んだ画像データＤｅｎを読み出してキーストーン補正部３１０に出力する。一方、キーストーン補正が行われない場合は、解像度変換部３０８ｂから出力された画像データＤｐは、第１フレームメモリー３２ｂに書き込まれることなく、キーストーン補正部３１０へ直接出力される。
【００４８】
第１データ圧縮・復号部３０２ｂは、キーストーン補正部３１０が縦キーストーン補正のみを行う場合は、ライン単位で圧縮を行い、横キーストーン補正を含むキーストーン補正を行う場合は、Ｍ×Ｎ個（ブロック状）の画素からなるブロック単位で圧縮を行うことが好ましい。なお、第２データ圧縮・復号部３１２で行う圧縮は、第１データ圧縮・復号部３０２ｂで行う圧縮方式に対応させる必要はなく任意の圧縮方式を採用することができる。ここで、第１フレームメモリー３２ｂ及び第１データ圧縮・復号部３０２ｂが本発明のキーストーン用フレームメモリー及びキーストーン用データ圧縮・復号部に相当する。
【００４９】
Ｄ．変形例：
なお、上記実施例における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載した要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の上記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形態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。
【００５０】
Ｄ−１．第１変形例：
上記実施例では、キーストーン補正を行う場合は、全てのデータ圧縮・復号部３０２，３０２ｂ，３１２，３７２が画像データの圧縮を行うように動作を設定したが、複数あるデータ圧縮・復号部のうち、いずれか一つのデータ圧縮・復号部のみが画像データを圧縮するように設定しても良い。いずれか一つのデータ圧縮・復号部のみが画像データを圧縮する場合であっても、画像データを圧縮しない場合に比べ、画像データ量を削減することができるからである。また、データ圧縮及び復号による画質低下はキーストーン補正により抑制することができるからである。
【００５１】
Ｄ−２．第２変形例：
上記実施例では、それぞれのフレームメモリーに対応してデータ圧縮・復号部を設けたが、これに代えて、少なくとも１つのフレームメモリーに対応してデータ圧縮・復号部を設けても良い。少なくとも１つのデータ圧縮・復号部で画像データを圧縮すれば、画像データを圧縮しない場合に比べ、画像データ量を削減することができるからである。また、データ圧縮及び復号による画質低下はキーストーン補正により抑制することができるからである。
【００５２】
Ｄ−３．第３変形例：
上記実施例では、キーストーン補正を行う場合は、キーストーン補正前の画像データに圧縮及び復号を行ったが、これに代えて、キーストーン補正前の画像データに対しては圧縮及び復号を行なわず、キーストーン補正後の画像データＤｋに対してのみ圧縮及び復号を行っても良い。キーストーン補正により予め平滑化された画像データＤｋに対し圧縮及び復号を行うことで、データ圧縮及び復号による画質の低下を抑制することができるからである。
【符号の説明】
【００５３】
１０…プロジェクター
２０…画像入力Ｉ／Ｆ部
３０，３０ａ，３０ｂ…画像処理部
３１，３１ａ，３１ｂ…ビデオプロセッサー
３２…第１フレームメモリー
３２ｂ…第１フレームメモリー
３４…第２フレームメモリー
３６…第３フレームメモリー
４０…液晶パネル駆動部
５０…液晶パネル
６０…照明光学系
７０…投写光学系
８０…制御部
３０２…第１データ圧縮・復号部
３０２ａ…ライン単位圧縮・復号部
３０２ｂ…ブロック単位圧縮・復号部
３０２ｃ，ｄ…切換部
３０６，３０６ｂ…第１フレームメモリー制御部
３０８，３０８ｂ…解像度変換部
３１０…キーストーン補正部
３１２…第２データ圧縮・復号部
３１６…第２フレームメモリー制御部
３７２…第３データ圧縮・復号部
３７６…第３フレームメモリー制御部
ＳＣ…投写スクリーン
ＶＩｎ…入力された画像データ
ＤＩｎ…デジタル化された画像データ
ＤＯｕｔ…画像処理後の画像データ
Ｄｋ…キーストーン補正後の画像データ
Ｄｐ…解像度変換後の画像データ
Ｄｅｎ…圧縮された画像データ
Ｄｄｅ…復号された画像データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像を投写表示するために画像データを処理する画像処理装置であって、
投写面上に表示される画像に歪みが発生する場合に、前記歪みを補正するように前記画像データに対しキーストーン補正を行うキーストーン補正部と、
前記キーストーン補正部の前段又は後段に少なくとも１つ配置されたフレームメモリーと、
前記フレームメモリーの少なくとも１つに対応して設けられた、前記画像データを前記フレームメモリーに格納する前に、前記画像データに対し圧縮を行うと共に、前記フレームメモリーから読み出された圧縮された画像データを復号する少なくとも１つのデータ圧縮・復号部と、を備え、
前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、前記データ圧縮・復号部の少なくとも１つが、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを対応する前記フレームメモリーに格納し、
前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行わない場合は、前記データ圧縮・復号部は、前記画像データに対し圧縮を行わずに、前記画像データを対応する前記フレームメモリーに格納する、
画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記キーストーン補正部が行うキーストーン補正の補正量が大きくなる程、前記データ圧縮・復号部での圧縮率を高くする、画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置であって、
前記フレームメモリーの内の１つが、前記キーストーン補正の実行前の画像データを格納するキーストーン用フレームメモリーとして使用され、
前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、前記キーストーン用フレームメモリーに対応して設けられたデータ圧縮・復号部（以下、「キーストーン用データ圧縮・復号部」という。）が、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを前記キーストーン用フレームメモリーに格納する場合において、
前記キーストーン補正が縦方向のキーストーン補正のみの場合は、前記キーストーン用データ圧縮・復号部は、前記画像データに対し水平方向の１ラインを構成する画素からなるラインデータを単位として圧縮を行い、
前記キーストーン補正が横方向のキーストーン補正を含む場合は、前記キーストーン用データ圧縮・復号部は、前記画像データに対しブロック状の画素からなるブロックデータを単位として圧縮を行う、
画像処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置を備えたプロジェクター。
【請求項５】
入力された画像を投写表示するために画像データを処理する画像処理方法であって、
投写面上に表示される画像の歪みを補正するように前記画像データに対しキーストーン補正を行う場合は、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データをフレームメモリーに格納し、
前記キーストーン補正を行わない場合は、前記画像データに対し圧縮を行わずに前記画像データを前記フレームメモリーに格納する、
画像処理方法。
【請求項１】
入力された画像を投写表示するために画像データを処理する画像処理装置であって、
投写面上に表示される画像に歪みが発生する場合に、前記歪みを補正するように前記画像データに対しキーストーン補正を行うキーストーン補正部と、
前記キーストーン補正部の前段又は後段に少なくとも１つ配置されたフレームメモリーと、
前記フレームメモリーの少なくとも１つに対応して設けられた、前記画像データを前記フレームメモリーに格納する前に、前記画像データに対し圧縮を行うと共に、前記フレームメモリーから読み出された圧縮された画像データを復号する少なくとも１つのデータ圧縮・復号部と、を備え、
前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、前記データ圧縮・復号部の少なくとも１つが、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを対応する前記フレームメモリーに格納し、
前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行わない場合は、前記データ圧縮・復号部は、前記画像データに対し圧縮を行わずに、前記画像データを対応する前記フレームメモリーに格納する、
画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記キーストーン補正部が行うキーストーン補正の補正量が大きくなる程、前記データ圧縮・復号部での圧縮率を高くする、画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置であって、
前記フレームメモリーの内の１つが、前記キーストーン補正の実行前の画像データを格納するキーストーン用フレームメモリーとして使用され、
前記キーストーン補正部がキーストーン補正を行う場合は、前記キーストーン用フレームメモリーに対応して設けられたデータ圧縮・復号部（以下、「キーストーン用データ圧縮・復号部」という。）が、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データを前記キーストーン用フレームメモリーに格納する場合において、
前記キーストーン補正が縦方向のキーストーン補正のみの場合は、前記キーストーン用データ圧縮・復号部は、前記画像データに対し水平方向の１ラインを構成する画素からなるラインデータを単位として圧縮を行い、
前記キーストーン補正が横方向のキーストーン補正を含む場合は、前記キーストーン用データ圧縮・復号部は、前記画像データに対しブロック状の画素からなるブロックデータを単位として圧縮を行う、
画像処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置を備えたプロジェクター。
【請求項５】
入力された画像を投写表示するために画像データを処理する画像処理方法であって、
投写面上に表示される画像の歪みを補正するように前記画像データに対しキーストーン補正を行う場合は、前記画像データに対し圧縮を行い、圧縮された画像データをフレームメモリーに格納し、
前記キーストーン補正を行わない場合は、前記画像データに対し圧縮を行わずに前記画像データを前記フレームメモリーに格納する、
画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１８３３２８（Ｐ２０１０−１８３３２８Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４６３６（Ｐ２００９−２４６３６）
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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