CN102662296A - 投射型显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种投射型显示装置，在桌面投射的用途中，根据会议出席者所坐的位置，存在由于上下相反地观看投射到桌面上的投射图像，因此目视性差这样的问题，为了改善这一点，使显示影像与出席者的对立方向相对应，旋转合成显示图像，更具体地讲，本发明的投射型显示装置具备二画面合成部，二画面合成部，将经由使输入图像旋转第1角度和与第1角度不同的第2角度的旋转处理的2个图像旋转处理部进行处理后的图像合成为1个画面，另外，本发明的投射型显示装置具备图像旋转处理部和图像倒立处理部，进行二画面显示。

Description

投射型显示装置

本案是申请日为2009年12月15日、申请号为200910254051.6、发明名称为投射型显示装置的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种提供投射图像的投射型显示装置的技术。

背景技术

近年来以投影仪为代表的投射型显示装置其使用方式也正在多样化，从向一般的屏幕、房屋的墙壁面或者黑板等那样投射到大致垂直平面上的使用方式，到如在特开2008－209670号公报中记载的那样，除上述的向大致垂直面上投射的使用方式以外，还有对桌面等大致水平的平面也能投射的投射型显示装置。

发明内容

在投射到一般的屏幕等大致垂直面上的情况下，观看投射型显示装置投射的图像（称为投射图像）的人（称为观众）由于投射图像的上下与观众的上下一致，因此没有特别的问题。

而如在上述特开2008－209670号公报中记载投射型显示装置那样，能够对桌面等那样的大致水平的平面投射使用，使用图3说明这时的课题。图3表示在桌面上投射使用的使用方式（会议等）。

图3中，116是投射面（桌面），101是投射型显示装置，201是在桌面上显示的投射图像，301、302是观众。在桌面上投射的用途中，如图所示，观众大多采用包围投射图像201的方式。这种情况下，观看投射图像201的方向根据观众的位置而改变。例如，在以投射图像201的上方为图中右侧的情况下，对于观众301，投射图像201的上下方向一致（从观众301观看的上下方向与投射图像201的上下方向的偏移为0度），但是对于观众302，成为上下颠倒观看投射图像201（从观众302观看的上下方向与投射图像201的上下方向的偏移是180度），目视性差。

在上述特开2008－209670号公报中记载的投射型显示装置中，对于这一点没有做任何考虑。

本发明的目的在于提供在会议等中，在观众包围观看桌面上投射的投射图像的情况下，投射任一位观众的目视性都良好的图像的投射型显示装置。

本发明的投射型显示装置具备：进行使输入图像旋转第1角度的旋转处理的第1图像旋转处理部；进行使输入图像旋转与第1角度不同的第2角度的旋转处理的第2图像旋转处理部；将来自第1图像旋转处理部和第2图像旋转处理部的图像合成为1个画面的二画面合成部。

依据本发明，能够实现在会议等中，在观众包围观看桌面上投射的投射图像的情况下，投射任一位观众的目视性都良好的图像的投射型显示装置。

附图说明

图1是表示本发明第1实施例的投射型显示装置的框图。

图2表示投射图像。

图3表示在桌面上投射使用的使用方式。

图4说明本发明第2实施例的投射型桌面显示装置的显示功能。

图5是第2实施例的投射型桌面显示装置的框图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的最佳实施方式。另外，在以下叙述的各图中，在具有相同功能的要素上标注相同的号码，对于说明过一次的内容省略其说明。

（实施例1）

图1是表示第1实施例的投射型显示装置的框图。图1中，101是投射型显示装置，102是进行投射型显示装置全体的运算控制的中央处理单元（Central Processing Unit，以下简称为「CPU」），103是保存对CPU102进行控制的程序的只读存储器（ROM，包括闪速ROM），104是保存CPU在执行程序时所使用的运算结果等的RAM，105是存储各种信息等的非易失性存储器，110是从外部输入影像信号（未图示）的输入端子，111是对从输入端子110输入的影像信号进行规定的信号处理的输入信号处理部。

在输入信号处理部111中，进行模拟·数字变换，作为数字数据输入到第1图像旋转处理部106和第2图像旋转处理部107。第1图像旋转处理部106对输入的图像进行以第1角度旋转的旋转处理（将在第1图像旋转处理部中旋转处理后的显示图像称为第1旋转显示图像）。第2图像旋转处理部107对输入的图像进行以与第1角度不同的第2角度旋转的旋转处理（将在第2图像旋转处理部中旋转处理后的显示图像称为第2旋转显示图像）。

108是二画面合成部，将从第1图像旋转处理部106、第2图像旋转处理部107输出的经图像旋转处理后的第1旋转显示图像和第2旋转显示图像合成为1个画面。109是对从二画面合成部108输出的影像信号进行影像的放大、缩小及几何失真修正等缩放（scaling）的图像处理部。

而且，在本实施例中，在二画面合成以后由图像处理部109实施影像的放大、缩小，但也可以预先在第1图像旋转处理部106和第2图像旋转处理部107中实施，还可以由二画面合成部108分别实施从第1图像旋转处理部106、第2图像旋转处理部107输出的图像旋转处理后的第1旋转显示图像和第2旋转显示图像。另外，也可以由第1图像旋转处理部106、第2图像旋转处理部107、二画面合成部108、图像处理部109组合起来实施。

112是驱动电路，113是照明光学块，114是液晶面板，115是投射镜头模块，116是投射面。照明光学块113由偏振变换元件（未图示）把来自光源（未图示）的光从随机偏振光变换成直线偏振光，照射到液晶面板114。液晶面板114控制从照明光学块113照射的光的透射量，根据从图像处理部109输出的图像数据，通过驱动电路112控制液晶面板114的每个像素的透射率形成图像。这里，液晶面板114由高分辨率的横长的LCD屏构成。投射镜头模块115放大并投射透过了液晶面板的光（影像），将形成在液晶面板114上的图像映出到投射面116上。117是操作部，由配设在投射型显示装置101的箱体上的多个按钮构成的操作按钮或者来自远距离控制器（以下简称为「遥控器」）的红外线（Infrared）遥控信号（以下，简称为「IR遥控信号」）控制。

图2是表示投射图像的图。201是显示图像，202是第1旋转显示图像，203是第2旋转显示图像。图2（a）是在投射到桌面等大致水平面的情况下进行了二画面旋转显示时的显示例，图2（b）是在通常的屏幕等大致垂直面上进行1个画面显示时的显示例。

首先，说明在桌面等大致水平面上投射的情况下进行所使用的二画面旋转显示时的动作。

从输入端子110输入的影像信号在输入信号处理部111中进行模拟·数字变换，作为数字数据输入到第1图像旋转处理部106以及第2图像旋转处理部107。输入到第1图像旋转处理部106的图像以第1角度（顺时针90度）进行旋转处理，成为第1旋转显示图像204。

另一方面，输入到第2图像旋转处理部107的图像以第2角度（顺时针270度）进行旋转处理，成为第2旋转显示图像203。分别进行旋转处理后的图像信号被输入到二画面合成部108合成为1个画面。在本实施例中，进行二画面合成部108中的向1个画面的合成，以使各旋转显示图像202、203配置为左右2个画面。

接着，上述由二画面合成部108合成后的图像信号被输入到图像处理部109，在图像处理部109中进行影像的放大、缩小以及几何失真修正等缩放（scaling），输出到驱动电路112。驱动电路112根据本输入信号控制液晶面板114，显示图2（a）表示的投射图像。

一般，输入图像是横长的图像。由于液晶面板114也是横长的，因此如上所述，在把第1角度取为顺时针90度，把第2角度取为顺时针270度的情况下，能够最大地显示输入影像。另外，由于合成为使第1旋转处理图像202的上侧与第2旋转处理图像203的上侧接合，因此如图3那样，即使在大量的观众包围投射图像201从所有方向观看的情况下，观众通过观看第1旋转处理图像202或者第2旋转处理图像203的接近自身的一方，从观众观看的上下方向与旋转处理图像（202或者203）的上下方向的偏移也为90度以下。

在以往的一画面显示中，从观众观看的上下方向与投射图像的上下方向的偏移为90度以上，很多观众目视性差，而通过成为图2（a）那样的二画面旋转显示，将不存在该问题。

接着，说明投射到屏幕等大致垂直面情况下的一画面显示。从输入端子110输入的影像信号在输入信号处理部111中进行模拟·数字变换，作为数字数据输入到第1图像旋转处理部106。这时CPU102对第1图像旋转处理部106进行控制，使得不进行旋转处理而直接输出该输入信号。对二画面合成部108进行控制，使得输出来自第1旋旋处理单元106的仅1个画面的图像。不使用输入到第2旋转处理部107的图像信号。从二画面合成部108输出的图像信号在图像处理部109中，设定一画面显示时的影像的放大或者缩小比例，同时进行几何失真修正等缩放，输出到驱动电路112。驱动电路112根据本输入信号控制液晶面板114。从而，显示的图像成为图2（b）表示的图像。

用户（user）能够选择进行图2（a）的二画面旋转显示还是进行图2（b）的一画面显示。该动作成为根据用户由操作按钮实施的输入，从操作部117向CPU102发送切换显示的控制信号。或者，通过用户由遥控器实施的输入，从遥控器发送IR遥控信号，从操作部117向CPU102发送切换显示的控制信号。另外，也可以在投射型显示装置101内部设置角度传感器等，在判别为投射型显示装置101对桌面等大致水平面投射图像的情况下，自动地切换成图2（a）那样的二画面旋转显示。

上述角度传感器通过检测设置上述投射型显示装置101的设置角度或者上述投射型显示装置101的姿势的角度，能够检测、判断是对大致水平面进行影像投射还是对大致垂直平面进行影像投射。

另外，还可以检测从上述镜头出射的光束的投射方向的角度，或者检测上述镜头的角度，能够检测、判断是对大致水平面进行影像投射还是对大致垂直面进行影像投射。

由此，如上所述，通过使投射图像内的各画面独立地旋转进行显示，能够实现使任一位观众的目视性都良好而投射图像的投射型显示装置。

（实施例2）

其次，根据图4和图5说明本申请发明的桌面投射显示装置的其它实施例。实施例由与图1表示的框图不同的结构构成桌面投射显示装置，通过把图像旋转限定为90度，做成了简易的结构。以下，详细说明附图，但对于标注了与图1的结构相同号码的部分，省略其说明。

在说明图5的框结构之前，根据图4说明本实施例的投射图像显示功能。图4A表示了本实施例的基本的图像显示。实施例的桌面投射显示装置是透射型液晶投影仪等，能够在桌面投射显示装置的投射区域内的规定区域中移动影像而进行显示。该影像区域如图4A所示，通过以影像区域的左上方为影像区域基准，指定投射位置坐标，能够设置在投射区域的规定位置。另外，影像的移动显示能够运用已知的技术以光学方式进行。

在以下的说明中，假设以在图4A的用户位置A的场所用户观看的影像区域的影像作为输入影像，从与显示装置连接的上一级设备发送。

这里，实施例的显示装置是透射型液晶投影仪等，通过调整投射镜头，能够进行投射影像的光学缩放。图4B表示这种情况，如果输入与图4A的影像区域相对应的输入影像的影像信号，则通过缩放功能，能够光学地把影像放大到充满整个投射区域而进行显示。

在实施例的桌面投射显示装置中，不限于图4A或者图4B的方向，还有在图4C的用户位置B使用的情况。这种情况下，输入影像向右旋转90度，显示在投射区域内。显示位置如上述说明过的那样，通过设定影像区域基准的投射位置坐标进行调整。由此，从用户位置B的用户观看，调整深度方向或者左右方向的位置，能够进行正立的影像显示，同时能够进行放大显示。

图4D表示作为与图4C的用户位置B相对的位置的用户位置D的影像显示。在实施例的桌面投射显示装置中，输入影像向左旋转90度或者向右旋转270度，显示在投射区域内，使得用户位置D的用户能够观看正立图像。另外，与图4C的例子相同，能够进行影像显示的显示位置调整或者放大显示。

详细情况在后面叙述，而在本实施例中，通过90度旋转处理和倒立处理的组合进行输入影像的旋转处理。由此，能够使进行影像的旋转处理的处理单元简化。

在实施例的桌面投射显示装置中虽然没有图示，但在与图4A的用户位置A相对的位置也能够使用。这种情况下，可以把输入影像旋转180度显示在投射区域内，而在实施例中，通过进行输入影像的倒立处理实现。

如图4A或者图4C或者图4D表示的那样，在实施例的桌面投射显示装置中，根据用户位置（用户位置A、B、D）进行输入影像的旋转处理，显示在影像区域内，使得用户能够观看正立影像。为了实现这一点的详情在后面叙述，通过设置用户位置检测部，根据其检测结果，而进行输入影像的旋转处理。

以上说明了用户从实施例的桌面投射显示装置的任一个方向观看影像的情况，而以下与前面的实施例相同，根据图4E说明多名用户从相对的2个方向观看影像时的影像显示。

在实施例的桌面投射显示装置的投射区域的长边方向的用户位置B和用户位置D中有用户的情况下，与前面的实施例相同，进行二画面显示，使得输入影像对各个用户成为正立。例如，把输入影像向右旋转90度，显示在显示区域的用户位置B之前，使得从用户位置B观看时观看到正立影像，在影像区域的用户位置D之前，把在上述用户位置B之前显示的影像信息进行倒立处理后显示，使得从用户位置D观看时观看到正立影像。

这样，如上述在另一方进行倒立显示那样，而在上下方向进行二画面显示，从而，相对的用户位置B、D能够分别观看到正立影像，因此能够使影像信息的目视性良好。这时，即使在用户位置A或者用户位置C中有用户的情况下，由于能够从横向观看影像信息，因此能够比观看倒立影像提高影像信息的目视性。

图4E中说明了在投射区域的长边方向有用户的情况，而根据图4F说明在投射区域的短边方向有用户的情况。这种情况下，把正立影像和倒立影像并排进行二画面显示。通过这样显示，由于用户位置A和用户位置C中的用户可以分别观看到正立影像，因此能够使影像信息的目视性良好。这时，即使在用户位置B或者用户位置D中有用户的情况下，由于能够横向观看影像信息，因此能够比观看倒立影像提高影像信息的目视性。

这样，由用户位置检测部检测在用户位置A、B、C、D的哪一个位置有用户，通过选择影像的显示方向，或者把正立影像和倒立影像沿着上下方向或者并排地进行二画面显示，能够根据用户的位置优化影像信息。

另外，在进行二画面显示的情况下，优选沿着投射区域的长边方向进行二画面显示。

其次，根据图5的框图详细说明实施例。

说明中，与图1相同号码的方框是具有相同功能的方框，省略说明。

首先，说明投射图4A、图4B表示的1个正立影像的情况。由上一级装置发送来的影像信息从输入端子110输入，在输入信号处理部111中实施规定的信号处理。在图4A或者图4B中由于不进行影像的旋转，因此没有经过图像旋转处理部119或者图像倒立处理部120，把影像信息保存到图像存储器118中。保存在图像存储器118中的影像信息由驱动电路112输入到液晶面板114，显示投射影像。

这时，驱动电路112控制保存在图像存储器118中的影像信息的读出定时，调整影像显示位置。另外，控制投射镜头115进行投射影像的光学缩放，如图4B所示，在投射区域的整个面上进行影像投射。

接着，说明旋转显示图4C表示的影像信息的情况。图4A或者图4B方向的影像如果经过输入端子110或者输入信号处理部111输入，则由图像旋转处理部119进行右90度旋转处理后，保存到图像存储器118中。保存在图像存储器118中的影像信息由驱动电路112调整影像显示位置，进而由投射镜头模块115进行光学缩放后投射。

在上述的例子中，说明了由驱动电路112或者投射镜头模块115调整影像显示位置或者显示尺寸的例子，预先与投射区域相对应准备图像存储器118和液晶面板114。而且，在把影像信息保存到图像存储器118中时，可以在与影像显示位置相对应的存储器位置保存影像信息，也可以进行影像信息的放大缩小处理后保存到图像存储器118中。

图4D如上所述，成为把影像信息进行了右270度（左90度）旋转的旋转显示。本实施例的图像旋转处理部119成为进行右90度的旋转处理的处理单元。而也可以设置进行右270度（左90度）旋转的旋转处理部，但是由于电路规模增大，因此在本实施例中，如以下那样进行右270度（左90度）旋转处理。

首先，由图像旋转处理部119把影像信息进行右90度旋转处理，在图像存储器118的未使用区域中保存旋转了的图像信息。接着，把该右90度旋转处理了的图像信息读出到图像倒立处理部120，进行图像的倒立处理，写入到图像存储器118的规定区域。而且，保存在图像存储器118中的影像信息由驱动电路112调整影像显示位置，进而，由投射镜头模块115进行光学缩放后投射。

图像的倒立处理由于通过改变图像存储器118的写入地址或者读出地址的顺序，或者比特序列的翻转实现，因此与图像的旋转处理相比较能够用较少的电路规模实现。

图4E是进行与图4C的图像信息相同的处理，把右90度旋转处理了的影像信息保存在图像存储器的规定区域中。然后，把该图像存储器的图像信息读出到图像倒立处理部120，进行图像的倒立处理，写入到图像存储器118的规定区域中，以使得与进行了右90度旋转处理后的图像信息进行在上下方向上的二画面显示。而且，保存在图像存储器118中的影像信息由驱动电路112调整影像显示位置，进而，由投射镜头模块115进行光学缩放后投射。

图4F与图4A相同，由于没有进行图像的旋转，因此不经过图像旋转处理部119或者图像倒立处理部120，把图像信息保存在图像存储器118的规定区域中。没有进行该旋转处理。把图像信息读出到图像倒立处理部120，进行图像的倒立处理后，写入到图像存储器118的规定区域中。这样，沿着投射区域的长边方向把正立图像和倒立图像左右并排而进行二画面显示。

进行上述的图4A到图4F的哪一种图像显示，可以通过用户检测部121用传感器等检测用户的位置，根据检测结果进行图像显示。另外，用户检测部121也可以是输入用户位置的遥控器等操作部。

Claims (10)

1.一种投射型显示装置，其特征在于，具有：

对输入图像进行图像处理的图像处理部；

照射光束的照明光学块；

根据来自所述图像处理部的输出信号调制并出射来自该照明光学块的照射光的液晶面板；和

将来自该液晶面板的出射光投射到被投射体上的投射镜头模块，

并且，还具备：

进行使输入图像旋转第1角度的旋转处理的第1图像旋转处理部；

进行使输入图像旋转第2角度的旋转处理的第2图像旋转处理部；

将来自第1图像旋转处理部的第1输出图像和来自第2图像旋转处理部的第2输出图像合成为1个画面的二画面合成部；和

对所述投射型显示装置被设置的设置角度，或所述投射型显示装置的姿势的角度，或者所述投射镜头模块的角度，或从所述投射镜头模块出射的出射光的角度进行检测的角度传感器，

所述图像处理部进行从所述二画面合成部输出的输出图像的几何失真修正的图像处理，并且，

接收来自该角度传感器的信号，将来自所述图像处理部的输出图像切换为1个画面的输出图像或2个画面的输出图像。

2.根据权利要求1所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述图像处理部还进行从所述二画面合成部输出的输出图像的包括放大、缩小的缩放处理。

3.根据权利要求1所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述第1图像旋转处理部或所述第2图像旋转处理部进行输入图像的放大、缩小的缩放处理。

4.根据权利要求3所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述第1图像旋转处理部或所述第2图像旋转处理部还进行从所述二画面合成部输出的输出图像的包括放大、缩小的缩放处理。

5.根据权利要求1所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述二画面合成部，在对来自第1图像旋转处理部的第1输出图像和来自第2图像旋转处理部的第2输出图像分别进行了放大、缩小的缩放处理以后，进行画面合成。

6.根据权利要求5所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述图像处理部还进行从所述二画面合成部输出的输出图像的包括放大、缩小的缩放处理。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述第1角度与第2角度相差180度。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述第1角度是顺时针90度。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的投射型显示装置，其特征在于，

在来自所述投射镜头模块的出射光投射到大致垂直面的被投射体上时，

从所述图像处理部输出1个画面的输出图像。

10.根据权利要求9所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述投射型显示装置具有接受用户操作的操作部，

接受来自该操作部的信号，将来自所述图像处理部的输出图像切换为1个画面的输出图像或2个画面的输出图像。

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