JP2020088844A - 投影表示装置及びそれを制御するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投影表示装置を提供する。【解決手段】第１の動作モード及び第２の動作モードと、入力ビデオ特徴を含む入力ビデオ信号を受信する処理回路と、入力ビデオ特徴又は投影表示装置の使用条件に応じて投影表示装置を第１の動作モード又は第２の動作モードに選択的に切り替える制御回路と、画像表示装置と、シフト装置と、を含み、また、第１の動作モードでは、処理回路が、入力ビデオ信号を変換して第１の出力ビデオ画像として出力し、画像表示装置が対応する複数の第１の出力ビデオ画像を出力し、第２の動作モードでは、処理回路が、入力ビデオ信号を変換して第１の出力ビデオ画像として出力し、画像表示装置が対応する複数の第２の出力ビデオ画像を出力する投影表示装置。【選択図】図１２

Description

本開示は、投影表示装置及びそれを制御するための方法に関し、特に、マルチディスプレイモードを備える投影表示装置及び方法に関する。

表示設備産業の進歩に伴って、様々な大規模な場面での表示要求としては、常に最高の表示解像度を必要とし、例えば、４Ｋ（３８４０×２１６０）、ひいては８Ｋ（７６８０×４３２０）の投影表示が要求される。表示解像度に加えて、ビデオの垂直更新率も動的画像の品質に影響を与えるので、動的画像の滑らかさを増すために、よく見られる方法としては、元の入力ビデオ信号に対して動的演算と挿入処理を行うことである。実際の適用の要求に応じて、高解像度がより重要である適用もあるし、高垂直更新率がより重要である適用もあるが、帯域幅の制限により、高解像度と高垂直更新率は常に両立しがたい。なお、普通のユーザーが解像度と垂直更新率の特定の適用に対する影響を判断できない可能性があるため、ユーザーがより高次の投影装置をより適切に使用できるように、インテリジェントで自動的な判断方法を持ち、自体の操作の解像度及び垂直更新率を選択して調整可能な高次の投影装置を設計することは必要である。

本開示の一実施例において、投影表示装置をある使用条件で動作させるための第１の動作モード及び第２の動作モードと、入力ビデオ特徴を含む入力ビデオ信号を受信することに用いられ、第１の動作モードで入力ビデオ信号を変換して第１の出力ビデオ信号として出力し、第２の動作モードで入力ビデオ信号を変換して第２の出力ビデオ信号として出力する処理回路と、前記処理回路に結合され、入力ビデオ特徴又は使用条件に応じて投影表示装置を第１の動作モード又は第２の動作モードに選択的に切り替えるための制御回路と、第１の出力ビデオ信号を受信して第１の出力ビデオ信号に対応する複数の第１の出力ビデオ画像を出力することに用いられ、更に、第２の出力ビデオ信号を受信して第２の出力ビデオ信号に対応する複数の第２の出力ビデオ画像を出力することに用いられ、第１の表示解像度を有する画像表示装置と、画像表示装置に結合され、第１の動作モードで、画像表示装置と協働し、解像度が第１の表示解像度より大きい第２の表示解像度を有する投影画像をスクリーンに投影させるシフト装置と、を含む投影表示装置である。

本開示の他の実施例において、処理回路によって入力ビデオ特徴を含む入力ビデオ信号を受信する工程と、制御回路によって、入力ビデオ特徴又は投影表示装置の使用条件に応じて投影表示装置を第１の動作モード又は第２の動作モードに選択的に切り替える工程と、を備え、第１の動作モードで、処理回路によって入力ビデオ信号を変換して第１の出力ビデオ信号として出力し、第１の表示解像度を有する画像表示装置によって第１の出力ビデオ信号を受信して第１の出力ビデオ信号に対応する複数の第１の出力ビデオ画像を出力し、シフト装置と画像表示装置との協働によって、複数の第１の出力ビデオ画像をシフトさせ、複数の第１の出力ビデオ画像に対応する、解像度が第１の表示解像度より大きい第２の表示解像度を有する投影画面をスクリーンに投射するようにし、第２の動作モードで、処理回路によって入力ビデオ信号を変換して第２の出力ビデオ信号として出力し、画像表示装置によって第２の出力ビデオ信号を受信して第２の出力ビデオ信号に対応する複数の第２の出力ビデオ画像を出力するようにする投影表示装置を制御するための方法である。

以上のように、入力ビデオ信号の入力ビデオ特徴又は投影表示装置の使用条件に応じて、投影表示装置を第１の動作モード又は第２の動作モードに選択的に切り替えることができる。

本開示の一実施例による投影表示装置の機能を示すブロック図である。 本開示の一実施例による投影表示装置のシステム設定を示すモード図である。 本開示の一実施例による投影表示装置の一部の回路を示すモード図である。 本開示の一実施例による入力ビデオ信号変換方法を示すモード図である。 本開示の一実施例によるビデオ画像シフトモードを示すモード図である。 本開示の一実施例による制御方法を示すフローチャートである。 本開示の一部の実施例において図６の制御方法における工程Ｓ２２０に含まれる更なる工程を示すフローチャートである。 本開示の一部の実施例において図６の制御方法における工程Ｓ２２０に含まれる更なる工程を示すフローチャートである。 本開示の一部の実施例において図６の制御方法における工程Ｓ２２０に含まれる更なる工程を示すフローチャートである。 本開示の一部の実施例において図６の制御方法における工程Ｓ２２０に含まれる更なる工程を示すフローチャートである。 本開示の一部の実施例において図６の制御方法における工程Ｓ２２０に含まれる更なる工程を示すフローチャートである。 本開示の一部の実施例において図６の制御方法における工程Ｓ２２０に含まれる更なる工程を示すフローチャートである。

なお、本文に使用される「包含」、「含む」、「有する」、「含有」等の用語は、何れも開放的な用語であり、即ち「〜を含むが、それに制限されない」という意味である。なお、本文に使用される「及び／又は」は、関連する列挙項目における一つ又は複数の項目の何れ及びその全ての組み合わせを含む。なお、本文では、ある素子が「接続」又は「結合」と呼ばれる場合、「電気的接続」又は「電気的結合」を指すことができる。「接続」又は「結合」は、２つ又は複数の素子が互いに合わせて操作し又は対話することを示すことに用いられてもよい。なお、本文に「第１の」、「第２の」等の用語で異なる素子を述べるが、この用語は同じ技術用語で述べられた素子又は操作を区別するためのものだけである。文脈が明確に述べていない限り、この用語は特に順序又は順位を主張又は示唆しなく、本開示を制限するためのものでもない。

図１を参照されたい。投影表示装置１１０は、処理回路１１１、画像表示装置１１２、通信装置１１３、制御回路１１４、シフト装置１１５、レンズ１１６を含む。処理回路１１１が画像表示装置１１２、制御回路１１４及びシフト装置１１５に電気的に結合される。制御回路１１４が処理回路１１１、画像表示装置１１２、通信装置１１３、シフト装置１１５及びレンズ１１６に電気的に結合される。一実施例において、処理回路１１１は、ビデオスケーラー（ｓｃａｌｅｒ）、グラフィックプロセッサ又はＦＰＧＡ等のプロセッサであってよい。通信装置１１３は、様々なプロトコルインタフェースの素子（有線又は無線）、無線通信チップ及び／又は通信機能を有する他の素子であってよく、ステレオメガネ１２０の着用信号を受信し、及び左右目のステレオ同期信号をステレオメガネ１２０に伝送することに用いられる。制御回路１１４は、中央処理装置又はマイクロプロセッサであってよい。上記投影表示装置１１０における装置及び素子の達成方法や接続関係は、上記の実施例に制限されず、投影表示装置１１０が下記技術内容を達成できるようにする接続方法と達成方法であれば、何れも本願に適用されることができる。

図１と図２を参照されたい。投影表示装置１１０は、第１の動作モード１１７及び第２の動作モード１１８を含む。動作モードは、高解像度モード又は高更新率モードに設定されることができる。投影表示装置１１０は、レンズ投写比１１９を更に含む。このレンズ投写比１１９は、一般的に投影距離を投影画像の幅で割った値として定義され、投影レンズの焦点距離の長さを表し、手動で設定又は自動で検出可能である。投影レンズの焦点距離を、レンズの交換又はレンズの手動調整、又は投影表示装置１１０による電動調整（例えば、制御回路１１４により制御される）によって変更することができる。レンズ焦点距離が変更すると、投影表示装置１１０のレンズ投写比１１９を対応的に変更することができる。

一実施例において、処理回路１１１は、入力ビデオ特徴を含む入力ビデオ信号ＶＩ１を受信する。例えば、入力ビデオ特徴は、入力ビデオのクロック及び表示タイミング情報、入力ビデオ解像度、入力ビデオフォーマット（例えば、ステレオ画像フォーマット）又は圧縮フォーマットがあるかを示す圧縮指標等を含んでよい。一部の実施例において、制御回路１１４は、入力ビデオ特徴又は投影表示装置１１０の使用条件に応じて投影表示装置１１０を第１の動作モード１１７又は第２の動作モード１１８に選択的に切り替える。別の実施例において、制御回路１１４は、投影表示装置１１０内に設定される優先順位に従って、投影表示装置１１０を第１の動作モード１１７又は第２の動作モード１１８（例えば、図７〜図１２に示す）に選択的に切り替える。投影表示装置１１０は、優先的に入力ビデオ特徴、又は使用条件、又は投影表示装置１１０により設定される優先順位に応じて、第１の動作モード１１７又は第２の動作モード１１８に切り替えるかを判断することができる。より詳細的な判断と切り替えのフローについては、下記で説明する。

一実施例において、画像表示装置１１２は、３８４０×２１６０の初期解像度（４Ｋ解像度とも呼ばれる）を有する。いくつかの適用の状況で、入力ビデオ信号ＶＩ１は、画像表示装置１１２の初期解像度よりも高い画像解像度を提供することができる。例えば、入力ビデオ信号ＶＩ１は、８Ｋ（７６８０×４３２０）解像度の入力画像を提供することができる。一般的に、入力画像解像度が画像表示装置の初期解像度よりも高い場合、投影表示装置は、初期解像度の効果のみを示す。本開示の一実施例において、投影表示装置１１０を入力ビデオ信号ＶＩ１の特性（例えば、入力ビデオ信号の解像度）に応じて特定の動作モードに切り替えることができる。

例えば、投影表示装置１１０が第１の動作モード１１７に切り替えられる場合、処理回路１１１は、入力ビデオ信号ＶＩ１を第１の駆動出力ビデオ信号ＶＤＯ１に変換して画像表示装置１１２に出力する。画像表示装置１１２は、第１の表示解像度（例えば、４Ｋ、３８４０×２１６０）を有する。画像表示装置１１２は、第１の駆動出力ビデオ信号ＶＤＯ１を受信して、且つ第１の出力ビデオ画像ＶＦ１をシフト装置１１５に結像する。シフト装置１１５は、画像表示装置１１２と協働して、スクリーン３００に投射された投影画面１３０に、第１の表示解像度（前述の４Ｋ）よりも高い第２の表示解像度（例えば、８Ｋ、７６８０×４３２０）を持たせる。以上の方法によって、初期解像度の低い投影表示装置１１０に高解像度に相当する出力画像を表示させることができる。詳細的な過程については、下記で説明する。

いくつかの適用で、入力画像解像度が画像表示装置１１０の初期解像度より高くない可能性がある。この場合で、入力画像解像度を表示するように、投影表示装置１１０の表示解像度を高める必要はない。また、いくつかの適用で、高い表示解像度の画像を投影して表示しても、視聴の体験を向上させることはないため、投影表示装置１１０の表示解像度を高める必要もない。例えば、本開示の一実施例において、投影表示装置１１０は、入力ビデオ信号ＶＩ１の特性（例えば、入力ビデオ信号がステレオフォーマットを有するか）に応じて特定の動作モードに切り替えるのを決定することで、３Ｄステレオ画像を見るのにより適合する。

投影表示装置１１０を第２の動作モード１１８に切り替えてよい。第２の動作モード１１８で、処理回路１１１は、入力ビデオ信号ＶＩ１を第２の駆動出力ビデオ信号ＶＤＯ２に変換する。画像表示装置１１２は、第２の駆動出力ビデオ信号ＶＤＯ２を受信して第２の出力ビデオ画像ＶＦ２をシフト装置１１５に結像する。シフト装置１１５は、動作せずに、直接第２の出力ビデオ画像ＶＦ２をレンズ１１６によってスクリーン３００に投射する。

図３を参照されたい。投影表示装置１１０は、処理回路１１１、制御回路１１４、画像表示装置１１２、シフト装置１１５及びレンズ１１６を含む。処理回路１１１は、スケーリング回路１１１ａ、プログラム可能論理装置１１１ｂ、駆動回路１１１ｃ及び記憶装置１１１ｄを含む。画像表示装置１１２は、光源１１２ａ及びデジタルマイクロ表示素子１１２ｂを含む。スケーリング回路１１１ａは、入力された画像規格を投影表示装置１１０の画像規格に調整する。例えば、スケーリング回路１１１ａは、４：３又は１６：１０の入力信号の投影アスペクト比を投影表示装置１１０の１６：９の投影アスペクト比に調整してよい。スケーリング回路１１１ａは、入力ビデオ信号ＶＩ１を調整した後で入力ビデオ信号ＶＩ２を生成する。

入力ビデオ信号ＶＩ２の入力ビデオ特徴又は投影表示装置１１０の使用条件に応じて、制御回路１１４は、モード切り替え信号ＭＳＳをプログラム可能論理装置１１１ｂに送信することがある。モード切り替え信号ＭＳＳは、第１の動作モード１１７の選択を示し及び投影表示装置１１０を第１の動作モード１１７に設定する信号であってよい。プログラム可能論理装置１１１ｂは、モード切り替え信号ＭＳＳを受信した後で、入力ビデオ信号ＶＩ２を変換して第１の出力ビデオ信号ＶＯ１、クロック信号ＴＳ１及び別のクロック信号ＴＳ２を出力する。プログラム可能論理装置１１１ｂは、クロック信号ＴＳ１をシフト装置１１５に送信して他の同期のクロック信号ＴＳ２を駆動回路１１１ｃによって画像表示装置１１２に送信する。

駆動回路１１１ｃは、第１の出力ビデオ信号ＶＯ１を第１の駆動出力ビデオ信号ＶＤＯ１に変換してデジタルマイクロ表示素子１１２ｂに出力する。この実施例において、プログラム可能論理装置１１１ｂにより駆動回路１１１ｃに送信された第１の出力ビデオ信号ＶＯ１は、ビデオストリームにおける各フレームの複数のピクセルの色、輝度等の映像信号（例えば、ｊｐｅｇ、ｂｍｐ、ｇｉｆ、ｔｉｆｆ又は他の映像又は画面記憶フォーマットであってよい）を含んでよい。駆動回路１１１ｃは、第１の出力ビデオ信号ＶＯ１をデジタルマイクロ表示素子１１２ｂの必要な制御信号に変換することに用いられる。実際の適用において、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂは、複数のミラーからなるミラーマトリックスを含む。各ミラーのそれぞれは、非常に高い速度で偏向することができる。その偏向角度には、それぞれ画面における各ピクセルの瞬間的な輝度を示す２つの状態がある。明暗の時間比は、画面における各ピクセルの輝度を決定する。駆動回路１１１ｃにより変換された駆動出力ビデオ信号ＶＤＯ１は、ミラーの偏向状態とタイミングを制御することに用いられることができる。例えば、あるピクセルの偏向状態の明暗の時間比が５０％〜５０％であると、画面に５０％の輝度が表示される。つまり、駆動回路１１１ｃにより処理され後第１の駆動出力ビデオ信号ＶＤＯ１は、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂにおけるミラーマトリックスを適切な偏向状態のタイミングまで駆動させることに用いられることができる。デジタルマイクロ表示素子１１２ｂは、光源１１２ａの送信した光ＬＳ及び他の光学素子（図示せず）によって表示された画像を投影光路に投射し、且つシフト装置１１５及びレンズ１１６によってデジタルマイクロ表示素子１１２ｂにおける表示画像をスクリーン３００に投射する。

図４を参照されたい。第１の動作モード１１７で、プログラム可能論理装置１１１ｂは、入力ビデオ信号ＶＩ２を第１の出力ビデオ信号ＶＯ１に変換することがある。第１の出力ビデオ信号ＶＯ１は、第１のサブグラフＶＯ１ａ、第２のサブグラフＶＯ１ｂ、第３のサブグラフＶＯ１ｃ及び第４のサブグラフＶＯ１ｄを含む。変換の方法については、図４に示すように、４×４を例として、入力ビデオ信号ＶＩ２の１６個のピクセルポイントを左上、右上、左下及び右下の４つのピクセル領域に均一に分け、各領域の４つのピクセルポイントを更に左上、右上、左下及び右下の４つのピクセルブロックに分け、４つのピクセル領域の中で同様なピクセルブロックのピクセルポイントを１つの新しいサブグラフに合成する。この実施例において、容易に説明するために、同様なピクセルブロックのピクセルポイントに同一の番号を付ける。第１のサブグラフＶＯ１ａの４つのピクセルポイントは、本来に第１の出力ビデオ信号ＶＯ１の４つの領域における左上ピクセルブロック（番号が１である）からなる。第２のサブグラフＶＯ１ｂは、右上ピクセルブロック（番号が２である）からなる。第３のサブグラフＶＯ１ｃは、右下ピクセルブロック（番号が３である）からなる。第４のサブグラフＶＯ１ｄは、左下ピクセルブロック（番号が４である）からなる。

上記の技術を使用することで、投影表示装置１１０は、デジタルマイクロ表示素子とシフト装置との協働によって、出力解像度が投影装置の初期解像度よりも高い画像を達成させる。

プログラム可能論理装置１１１ｂは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ；ＦＰＧＡ）、プログラム可能アレイ論理（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ａｒｒａｙ Ｌｏｇｉｃ；ＰＡＬ）、汎用アレイ論理（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ａｒｒａｙ Ｌｏｇｉｃ、ＧＡＬ）、結合プログラム可能論理回路（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ；ＣＰＬＤ）又は同等性を有する他のプログラム可能論理装置であってよい。デジタルマイクロ表示素子１１２ｂは、複数のマイクロミラーからなるマトリックス及び上記のマイクロミラーを調整するためのマイクロスイッチを含んでよい。

シフト装置１１５は、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂと連動することに用いられる。一実施例において、シフト装置１１５は、２組のボイスコイルモーター（ｖｏｉｃｅ ｃｏｉｌ ｍｏｔｏｒ）のミラーを含んでよい。１組のボイスコイルモーターは、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂの投射画面を第１の軸方向に沿って偏向移動することに用いられる。例えば、垂直軸方向に沿って上下移動する。別の組のボイスコイルモーターは、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂの投射画面を第２の軸方向に沿って偏向移動（例えば、水平軸方向に沿って左右移動する）することに用いられる。本開示はこれに制限されなく、２組のボイスコイルモーターは垂直と水平の軸方向に沿った移動に制限されなく、２つの異なる軸方向に沿って移動してもよく、例えば、＋４５度と−４５度に沿って移動する。より更に、移動は二軸に制限されなく、投射画面は単一の軸方向で移動してもよい。一実施例において、シフト装置１１５は、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂの投射画面を単一の軸方向に沿って偏向移動するための１組のボイスコイルモーターを含んでもよい。一実施例において、シフト装置１１５は、それぞれデジタルマイクロ表示素子１１２ｂの投射画面を異なる軸方向に沿って偏向移動するより多くの組のモーターを含んでよい。

図３〜５を参照されたい。図３は、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂの投影画面１３０の切り替えを制御するためのクロック信号ＴＳ２、及びシフト装置１１５のシフト方向を制御するためのクロック信号ＴＳ１を示する。図５は、元の画像Ｆ０が第１の出力ビデオ信号ＶＯ１の元の画像であるのを示す。図３に示すように、プログラム可能論理装置１１１ｂは、２組の同期のクロック信号ＴＳ１及びＴＳ２をそれぞれシフト装置１１５及び画像表示装置１１２におけるデジタルマイクロ表示素子１１２ｂに送信する。このように、シフト装置１１５とデジタルマイクロ表示素子１１２ｂは、同期のクロック信号ＴＳ１及びＴＳ２に応じて画面の表示を共に制御することができる。デジタルマイクロ表示素子１１２ｂの表示する画面が第１のサブグラフＶＯ１ａ、第２のサブグラフＶＯ１ｂ、第３のサブグラフＶＯ１ｃ及び第４のサブグラフＶＯ１ｄの間に切り替えられる場合、シフト装置１１５は、図５に示すように、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂの投射画面を同期に左上、右上、右下、左下へ順次に移動することができる。

例えば、第１の時間で、プログラム可能論理装置１１１ｂは、シフト装置１１５の二軸を左上の１位置にシフトするように制御し、シフト装置１１５の上記のシフトを駆動させるように、クロック信号ＴＳ１をシフト装置１１５に送信する。シフト装置１１５は、二軸方向の２つのボイスコイルモーターを含んでよく、その一方のモーターがデジタルマイクロ表示素子１１２ｂの投射画面を左方へ１／４個のピクセル幅でシフトし、他のモーターが同時にデジタルマイクロ表示素子１１２ｂの投射画面を上方へ１／４のピクセル幅でシフトする。クロック信号ＴＳ２の駆動により、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂに第１のサブグラフＶＯ１ａが結像され、光源１１２ａの投射した光ＬＳがデジタルマイクロ表示素子１１２ｂによって第１の位置画像Ｆ１を形成する。この実施例において、同一の時間でシフト装置１１５とデジタルマイクロ表示素子１１２ｂを駆動させるように、シフト装置１１５を制御するクロック信号ＴＳ１とデジタルマイクロ表示素子１１２ｂを制御するクロック信号ＴＳ２とが互いに同期である。

次に、第２の時間で、プログラム可能論理装置１１１ｂのシフト装置１１５に送信したクロック信号ＴＳ１に基づいて、シフト装置１１５は、二軸で右上の１位置にシフトするように制御される。この時、クロック信号ＴＳ１と同期であるクロック信号ＴＳ２を受信したデジタルマイクロ表示素子１１２ｂは、クロック信号ＴＳ２に基づいて、結像された内容を元の第１のサブグラフＶＯ１ａから第２のサブグラフＶＯ１ｂに変えて、光源１１２ａの投射した光ＬＳがデジタルマイクロ表示素子１１２ｂによって第２の位置画像Ｆ２を形成する。クロック信号ＴＳ１とＴＳ２との同期によって、シフト装置１１５の偏向とデジタルマイクロ表示素子１１２ｂの結像内容を同時に切り替えて動作するのを保証することができる。

第３の時間で、プログラム可能論理装置１１１ｂからシフト装置１１５に送信したクロック信号ＴＳ１に基づいて、シフト装置１１５は、二軸で右下の１位置にシフトするように制御される。この時、クロック信号ＴＳ１と同期であるクロック信号ＴＳ２を受信したデジタルマイクロ表示素子１１２ｂは、クロック信号ＴＳ２により駆動されて結像した内容を元の第２のサブグラフＶＯ１ｂから第３のサブグラフＶＯ１ｃに変えて、光源１１２ａの投射した光ＬＳがデジタルマイクロ表示素子１１２ｂによって第３の位置画像Ｆ３を形成する。

第４の時間で、プログラム可能論理装置１１１ｂによってシフト装置１１５に送信されたクロック信号ＴＳ１に基づいて、シフト装置１１５は、二軸で左下の１位置にシフトするように制御される。上記の動作と同様に、この時、光源１１２ａの投射した光ＬＳは、デジタルマイクロ表示素子１１２ｂによって第４の位置画像Ｆ４を形成する。

図５に示すように、第１の位置画像Ｆ１、第２の位置画像Ｆ２、第３の位置画像Ｆ３及び第４の位置画像Ｆ４は、部分的に重なり合う。４つの画像は、レンズ１１６を介してスクリーン３００に表示された第１の出力ビデオ画像ＶＦ１となる。シフトの周波数がヒトの目の反応可能な時間よりも高い場合、４つの画像は、解像度が元の画像Ｆ０よりも高い表示画像となる。

図３に戻し、一実施例によれば、プログラム可能論理装置１１１ｂが第２の動作モード１１８に設定された指標を有するモード切り替え信号ＭＳＳを受信すると、この時、シフト装置１１５は、上記のシフト操作を起動せず、プログラム可能論理装置１１１ｂは、記憶装置１１１ｄによって画像をアクセスして更新率が入力ビデオ信号ＶＩ２よりも高い第２の出力ビデオ信号ＶＯ２に達成し、第２の出力ビデオ信号ＶＯ２がデジタルマイクロ表示素子１１２ｂによって第２の出力ビデオ画像ＶＦ２に結像され、更にレンズ１１６によってスクリーン３００に表示する。このため、第２の出力ビデオ画像ＶＦ２の垂直更新率は入力ビデオ信号ＶＩ２の垂直更新率より大きい。一実施例において、記憶装置１１１ｄは、画像データを一時記憶するためのフレームバッファ（ｆｒａｍｅ ｂｕｆｆｅｒ）であってよい。画像動作と画像出力との間に、フレームバッファによって表示メモリに対して読み書き操作を行って、高更新率の表示画面を達成させることができる。

つまり、本開示の実施例によれば、上記第１の動作モード１１７は高い解像度モードとして設定され、第２の動作モード１１８は高更新率モードとして設定される。

図６〜図１２は、本開示の実施例による制御方法を示すフローチャートである。図６を参照されたい。制御方法２００において、工程Ｓ２１０は、入力ビデオ信号を受信する。工程Ｓ２２０は、入力ビデオ特徴又は投影表示装置の使用条件を判断して第１の動作モード１１７又は第２の動作モード１１８に切り替える。第１の動作モード１１７であると判断すると、工程Ｓ２３０に入って、入力ビデオ信号ＶＩ２を変換して第１の出力ビデオ信号ＶＯ１として出力する。次に、工程Ｓ２４０は、第１の出力ビデオ信号ＶＯ１を受信して対応する複数の第１の出力ビデオ画像ＶＦ１を出力する。第２の動作モード１１８であると判断すると、工程Ｓ２５０で入力ビデオ信号ＶＩ２を変換して第２の出力ビデオ信号ＶＯ２として出力する。次に、工程Ｓ２６０では、第２の出力ビデオ信号ＶＯ２を受信して対応する複数の第２の出力ビデオ画像ＶＦ２を出力する。第１の動作モードを高解像度モードとして、第２の動作モードを高更新率モードとして設定することができる。詳細的な判断方法については、下記で説明する。

続いて、図７〜図１２では、工程Ｓ２２０ａ〜Ｓ２２０ｆは、図６における工程Ｓ２２０における異なる実施態様である。

図７を参照されたい。工程Ｓ２２１でまず自動モードがオンになるかを検出し、「はい」であると、工程Ｓ２２２に入る。工程Ｓ２２２では、入力ビデオの解像度が画像表示装置１１２の表示解像度（第１の表示解像度）より大きいかを判断し、「はい」であると、見ようとする画像を高解像度画像と見なすことができる。投影表示装置１１０が解像度の向上をサポートするために、工程Ｓ２２３に入って投影表示装置１１０を第１の動作モード１１７（高解像度モード）に切り替える。入力ビデオの解像度が画像表示装置１１２の表示解像度より大きくないと、工程Ｓ２２８に入って投影表示装置１１０を第２の動作モード１１８（高更新率モード）に切り替える。工程２２１で自動モードがオンになっていない場合、工程Ｓ２２４は、まず手動信号があるかを判断する。手動信号がないと、工程Ｓ２２７は、システムに予め設定された設定に応じて第１の動作モード１１７又は第２の動作モード１１８を切り替える。工程Ｓ２２４で手動信号があると、工程Ｓ２２５と工程Ｓ２２６で受信した手動信号に応じて第１の動作モード１１７（工程Ｓ２２３）又は第２の動作モード１１８（工程Ｓ２２８）を切り替える。

図８を参照されたい。工程Ｓ２２１でまず自動モードがオンになるかを検出し、「はい」であると、工程Ｓ２２９に入ってステレオ画像情報の指標に応じて入力ビデオフォーマットがステレオ画像フォーマットであるかを検出する。一実施例において、ステレオ画像情報は、左目画像及び右目画像の入力ビデオ信号の指標を含む。ステレオ画像情報を有する入力ビデオ信号は対応したステレオメガネにペアリングし、左右目に順次に一定の周波数の画面（例えば、左右目それぞれ６０ヘルツ）を受信させ、この入力ビデオ信号の特性は、入力ビデオフォーマットがステレオ画像フォーマットであるかを判断することに用いられることができる。ステレオ画像を見ることに高解像度を要求しないため、ステレオ画像フォーマットであると判断すると、工程Ｓ２２８に入って、第２の動作モード１１８に切り替える。ステレオ画像フォーマットではないと、工程Ｓ２２２で入力ビデオの解像度は画像表示装置１１２の第１の表示解像度より大きいかを判断する。判断方法及び他の手動モード工程については、上記の図７を参照してよいので、繰り返して説明しない。

図９を参照されたい。工程Ｓ２２１でまず自動モードがオンになるかを検出し、「はい」であると、工程Ｓ２３０に入る。工程Ｓ２３０で入力ビデオフォーマットが圧縮フォーマットであるかを検出する。関連パラメータは、圧縮比、圧縮フォーマット、圧縮暗号化を含む。一般的に、画像が圧縮された後の解像度が圧縮前より低い。画像を圧縮する使用者は、一般的に伝送又は使用上での便利のため、解像度にあまり関心がない。このため、圧縮フォーマットであると検出されると、第１の動作モード１１７（高解像度モード）が適用しないと判断し、工程Ｓ２２８に入って第２の動作モード１１８に切り替える。入力ビデオフォーマットに圧縮フォーマットが含まないと判断されると、工程Ｓ２２２を実行し、入力ビデオ解像度が画像表示装置１１２の第１の表示解像度より大きいかを判断する。他の工程については、上記のように、繰り返して説明しない。

図１０を参照されたい。工程Ｓ２２１でまず自動モードがオンになるかを検出し、「はい」であると、工程Ｓ２３１に入る。ある使用者が投影表示装置１１０に表示した画像を見るように、ステレオメガネ１２０を着用する場合、通信装置１１３は、ステレオメガネ１２０の着用信号を受信して、且つ左右の目ステレオ同期信号をステレオメガネ１２０に送信する。工程Ｓ２３１で左右の目ステレオ同期信号が起動されたかを検出し、起動されたと、工程Ｓ２２８を実行する。図８の工程Ｓ２３０のように、ステレオ画像の指標を有すると検出されると、ステレオ画像を見ようとすると示すため、第１の動作モード（高解像度モード）が適用しないと判断し、工程Ｓ２２８に入って第２の動作モード１１８に切り替える。通信装置１１３が伝送した左右の目ステレオ同期信号は既に伝送されたと判断すると、工程Ｓ２２２を実行し、入力ビデオ解像度が画像表示装置１１２の第１の表示解像度より大きいかを判断する。他の工程については、上記のように、繰り返して説明しない。

図１１を参照されたい。工程Ｓ２２１でまず自動モードがオンになるかを検出し、「はい」であると、工程Ｓ２２２に入って入力ビデオの解像度が画像表示装置１１２の第１の表示解像度より大きいかを判断し、「はい」であると、次に、工程Ｓ２３２でレンズ投写比１１９が予め設定されたレンズ投写比より小さいかを判断する。レンズ投写比１１９（Ｔｈｒｏｗ Ｒａｔｉｏ；ＴＲ）は投影レンズ１１６からスクリーン３００までの距離（Ｄ）と投影画面１３０幅（Ｗ）との比（Ｄ／Ｗ）である。上記の図１及び図２の叙述のように、投影表示装置１１０のレンズ投写比１１９は交換される可能であり、例えば、投影レンズ１１６の交換、手動調整又は電動調整によって交換される。このため、投影表示装置１１０の異なった使用状況によって、レンズ投写比１１９も異なる。投影表示装置１１０の動作モードを切り替える判断に使用される場合、投影表示装置１１０のレンズ投写比は固定されており、以下により多くの説明がある。

工程Ｓ２３２で、レンズ投写比１１９は予め設定されたレンズ投写比より小さいと判断されると、工程Ｓ２２３に入って第１の動作モード１１７に切り替える。レンズ投写比が小さいのは短焦点距離レンズを使用して、短い投射距離で大きいな投影画面を投射することができる。この場合は高い解像度を必要とするため、投影表示装置１１０を高解像度モードの第１の動作モード１１７（高解像度モード）に切り替え、視聴のために強化された解像度の画像を投射することができる。逆に、高いレンズ投写比１１９は高解像度を必要としないのを示すため、レンズ投写比１１９と予め設定されたレンズ投写比との比較によって、第１の動作モード１１７又は第２の動作モード１１８のどちらが適用するのを判断することができる。例えば、レンズ投写比１１９が予め設定されたレンズ投写比より小さくないと設定すると、工程Ｓ２２８に入って第２の動作モード１１８に切り替える。他の工程については、上記のように、繰り返して説明しない。

図１２を参照されたい。工程Ｓ２２１でまず自動モードがオンになるかを検出し、「はい」であると、工程Ｓ２３３に入る。工程Ｓ２３３で上記に言及した入力ビデオ特徴及び使用条件を検出し、入力ビデオフォーマットはステレオ画像フォーマット、圧縮フォーマットであるか、又はステレオメガネ１２０（左右の目ステレオ同期信号が起動されたか）を着用したかを含み、３つにおける何れかは「はい」であると、工程Ｓ２２８に入って第２の動作モード１１８に切り替える。３つは何れも「いいえ」である場合、工程Ｓ２２２に入って、入力ビデオ解像度が画像表示装置１１２の第１の表示解像度より大きいかを判断し、「いいえ」であると、工程Ｓ２２８に入って第２の動作モード１１８に切り替える。「はい」であると、工程Ｓ２３２でレンズ投写比１１９が予め設定されたレンズ投写比より小さいかを判断し、結果は「はい」（レンズ投写比１１９が予め設定されたレンズ投写比より小さい）であると、工程Ｓ２２３に入って第１の動作モード１１７に切り替え、結果は「いいえ」（レンズ投写比１１９が予め設定されたレンズ投写比より大きい）であると、工程Ｓ２２８に入って第２の動作モード１１８に切り替える。他の工程については、上記のように、繰り返して説明しない。

実施できる制御方法は上記の例に制限されない。投影表示装置１１０は優先的に入力ビデオ特徴、又は優先的に１つ又は複数の使用条件に応じて、第１の動作モード１１７又は第２の動作モード１１８に切り替えるかを判断することができる。設備の初期設定に加え、使用者は優先順位を設定又は変更して投影表示装置１１０に様々な入力ビデオ特徴及び使用条件に応じて、順次に結果を判断して投影表示装置１１０を第１の動作モード１１７又は第２の動作モード１１８に切り替えるのを決定することができる。

本明細書は開示した投影表示装置及びそれを制御するための方法は、入力したビデオ特徴又は投影表示装置の使用条件に応じて、高解像度と高更新率との間に選択し、高解像度又は強調高更新率を強調するかを判断することができる。例えば、実際の適用の必要に応じて、高解像度モードにより投影表示の画質を高め、又は高更新率モードにより動的運動を滑らかにさせ又は動的運動ブラーを改善することができる。上記の実施例の操作によって、投影表示装置はデジタルマイクロ表示素子とシフト装置との間の協働によって高解像度モードを達成し、フレームバッファによって画像アクセスを高更新率モードに達成する。使用者は投影表示装置の自動モードをオンにした後に、投影表示装置は実際の適用の必要に応じて入力ビデオの特徴又は投影表示装置の使用条件を高解像度モード又は高更新率モードに切り替えるのを検出する。

本開示は本開示のいくつかの実施例によって詳細的に説明されたが、理解すべきなのは、これらの実施例は本開示を制限することがない。当業者にとって、明らかに、本開示の範囲を逸脱しない限りに、本開示の構造は様々な修正や変化が可能である。以上の内容を鑑みて、本開示は本開示に付いた特許請求の範囲に関連する任意の修正と変化を含むことができる。

１１０ 投影表示装置
１１１ 処理回路
１１１ａ スケーリング回路
１１１ｂ プログラム可能論理装置
１１１ｃ 駆動回路
１１１ｄ 記憶装置
１１２ 画像表示装置
１１２ａ 光源
１１２ｂ デジタルマイクロ表示素子
１１３ 通信装置
１１４ 制御回路
１１５ シフト装置
１１６ レンズ
ＴＳ１、ＴＳ２ クロック信号
ＶＩ１、ＶＩ２ 入力ビデオ信号
ＶＯ１ 第１の出力ビデオ信号
ＶＯ１ａ 第１のサブグラフ
ＶＯ１ｂ 第２のサブグラフ
ＶＯ１ｃ 第３のサブグラフ
ＶＯ１ｄ 第４のサブグラフ
ＶＯ２ 第２の出力ビデオ信号
ＶＤＯ１ 第１の駆動出力ビデオ信号
ＶＤＯ２ 第２の駆動出力ビデオ信号
１１７ 第１の動作モード
１１８ 第２の動作モード
１１９ レンズ投写比
１２０ ステレオメガネ
１３０ 投影画面
３００ スクリーン
Ｆ０ 元の画像
Ｆ１ 第１の位置画像
Ｆ２ 第２の位置画像
Ｆ３ 第３の位置画像
Ｆ４ 第４の位置画像
ＬＳ 光
ＭＳＳ モード切り替え信号
ＶＦ１ 第１の出力ビデオ画像
ＶＦ２ 第２の出力ビデオ画像
２００ 制御方法
Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２２１、Ｓ２２２、Ｓ２２３、Ｓ２２４、Ｓ２２５、Ｓ２２６、Ｓ２２７、Ｓ２２８、Ｓ２２９、Ｓ２３０、Ｓ２３１、Ｓ２３２、Ｓ２３３、Ｓ２４０、Ｓ２５０、Ｓ２６０ 、Ｓ２２０ａ、Ｓ２２０ｂ、Ｓ２２０ｃ、Ｓ２２０ｄ、Ｓ２２０ｅ、Ｓ２２０ｆ 工程

Claims (15)

1. 前記投影表示装置をある使用条件で動作させるための第１の動作モード及び第２の動作モードと、
   入力ビデオ特徴を含む入力ビデオ信号を受信することに用いられ、前記第１の動作モードで前記入力ビデオ信号を変換して第１の出力ビデオ信号として出力し、前記第２の動作モード下で前記入力ビデオ信号を変換して第２の出力ビデオ信号として出力する処理回路と、
   前記処理回路に結合され、前記入力ビデオ特徴又は前記使用条件に応じて前記投影表示装置を前記第１の動作モード又は前記第２の動作モードに選択的に切り替えるための制御回路と、
   前記第１の出力ビデオ信号を受信して前記第１の出力ビデオ信号に対応する複数の第１の出力ビデオ画像を出力することに用いられ、更に、前記第２の出力ビデオ信号を受信して前記第２の出力ビデオ信号に対応する複数の第２の出力ビデオ画像を出力することに用いられ、第１の表示解像度を有する画像表示装置と、
   前記画像表示装置に結合され、前記第１の動作モードで、前記画像表示装置と協働して、解像度が前記第１の表示解像度より大きい第２の表示解像度を有する投影画面をスクリーンに投射させるシフト装置と、
   を含む投影表示装置。
2. 前記第１の動作モードは高解像度モードであり、前記第２の動作モードは高更新率モードである請求項１に記載の投影表示装置。
3. 前記高更新率モードで、前記処理回路は、前記第１の表示解像度を有する前記複数の第２の出力ビデオ画像の垂直更新周波数を向上させるように、前記画像表示装置と協働する請求項２に記載の投影表示装置。
4. 前記高解像度モードで、前記シフト装置は単軸方向又は二軸方向で前記複数の第１の出力ビデオ画像をシフトさせ、シフトされた前記複数の第１の出力ビデオ画像を前記第２の表示解像度に相当する解像度を有する前記投影画面として投射する請求項２に記載の投影表示装置。
5. 前記入力ビデオ特徴は入力ビデオ解像度を含み、
   前記入力ビデオ解像度が前記第１の表示解像度より大きい場合、前記制御回路は前記投影表示装置を前記高解像度モードに切り替え、
   前記入力ビデオ解像度が前記第１の表示解像度より大きくない場合、前記制御回路は前記投影表示装置を前記高更新率モードに切り替える請求項３に記載の投影表示装置。
6. 前記入力ビデオ特徴はステレオ画像情報及び圧縮指標の一方を含み、
   前記ステレオ画像情報に応じて、前記制御回路は前記投影表示装置を前記第２の動作モードに切り替え、前記ステレオ画像情報は左目画像及び右目画像の前記入力ビデオ信号の指標を含み、
   前記圧縮指標に応じて、前記制御回路は前記投影表示装置を前記第２の動作モードに切り替え、前記圧縮指標はビデオ圧縮率パラメータを含む請求項１〜４の何れかに記載の投影表示装置。
7. ステレオメガネに通信結合されることに用いられ、前記使用条件は前記通信装置が左右の目ステレオ同期信号を前記ステレオメガネに送信することを含み、前記左右の目ステレオ同期信号がオンになる場合、前記制御回路は前記投影表示装置を前記第２の動作モードに切り替える通信装置を更に備える請求項１〜４及び６の何れかに記載の投影表示装置。
8. 前記使用条件は前記投影表示装置が前記調整可能なレンズに対応するレンズ投写比に応じて画像を投射することを含み、前記レンズ投写比は予め設定されたレンズ投写比より小さい又は等しい場合、前記制御回路は前記投影表示装置を前記第１の動作モードに切り替える調整可能なレンズを更に備える請求項１〜４の何れかに記載の投影表示装置。
9. 処理回路によって、入力ビデオ特徴を含む入力ビデオ信号を受信する工程と、
   制御回路によって前記入力ビデオ特徴又は前記投影表示装置の使用条件に応じて前記投影表示装置を第１の動作モード又は第２の動作モードに選択的に切り替える工程と、
   を備え、
   前記第１の動作モードに切り替えられると、
   前記処理回路によって前記入力ビデオ信号を変換して第１の出力ビデオ信号として出力し、
   第１の表示解像度を有する画像表示装置によって前記第１の出力ビデオ信号を受信して前記第１の出力ビデオ信号に対応する複数の第１の出力ビデオ画像を出力し、
   シフト装置と前記画像表示装置との協働によって前記複数の第１の出力ビデオ画像をシフトさせ、
   前記複数の第１の出力ビデオ画像に対応する、解像度が前記第１の表示解像度より大きい第２の表示解像度を有する投影画面をスクリーンに投射するようにし、
   前記第２の動作モードに切り替えられると、
   前記処理回路によって前記入力ビデオ信号を変換して第２の出力ビデオ信号として出力し、
   画像表示装置によって前記第２の出力ビデオ信号を受信して前記第２の出力ビデオ信号に対応する複数の第２の出力ビデオ画像として出力するようにする、
   投影表示装置を制御するための方法。
10. 前記第１の動作モードが高解像度モードであり、前記第２の動作モードが高更新率モードである方法であって、
    前記高更新率モードに切り替えられると、前記処理回路と前記画像表示装置との協働によって前記第１の表示解像度を有する前記複数の第２の出力ビデオ画像の垂直更新周波数を高める工程を更に含む請求項９に記載の方法。
11. 前記使用条件が自動モードと手動制御を含む方法であって、
    前記処理回路によって前記自動モードがオンになるかを判断する工程と、
    前記処理回路によって前記手動制御の使用条件に対応する手動制御信号を受信したかを判断する工程と、
    をさらに備え、
    前記手動制御信号を受信すると、前記制御回路によって前記手動制御信号に応じて前記投影表示装置を前記第１の動作モード又は前記第２の動作モードに切り替え、
    前記自動モードがオンになっていなく且つ前記手動制御信号を受信しないと、前記制御回路によって前記投影表示装置のシステムに予め設定された設定に応じて前記投影表示装置を前記第１の動作モード又は前記第２の動作モードに切り替える請求項９又は１０に記載の方法。
12. 前記高解像度モードで、前記シフト装置と前記画像表示装置との協働によって、単軸方向又は二軸方向で前記複数の第１の出力ビデオ画像をシフトさせ、シフトされた前記複数の第１の出力ビデオ画像を前記第２の表示解像度に相当する解像度を有する前記投影画面を投射する請求項１０に記載の方法。
13. 前記入力ビデオ特徴は入力ビデオ解像度を含む方法であって、
    前記処理回路によって前記入力ビデオ解像度が前記第１の表示解像度より大きいかを判断し、「はい」であると、前記制御回路によって前記投影表示装置を前記高解像度モードに切り替える工程と、
    前記処理回路により前記入力ビデオ解像度が前記第１の表示解像度より等しい又は小さいかを判断し、「はい」であると、前記制御回路によって前記投影表示装置を前記高更新率モードに切り替える工程と、
    を更に備える請求項１０に記載の方法。
14. 前記処理回路によって前記入力ビデオ特徴がステレオ画像情報を含むかを判断し、「はい」であると、前記制御回路によって前記投影表示装置を前記第２の動作モードに切り替え、前記ステレオ画像情報は左目画像及び右目画像の前記入力ビデオ信号の指標を含む工程を更に備える請求項９又は１０又は１２に記載の方法。
15. 前記処理回路によって前記入力ビデオ特徴が圧縮指標を含むかを判断し、「はい」であると、前記制御回路によって前記投影表示装置を前記第２の動作モードに切り替え、前記圧縮指標がビデオ圧縮率パラメータを含む工程を更に備える請求項９又は１０又は１２又は１４に記載の方法。
    

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