JP2006019869A - 投写型表示装置およびメニュー映像の表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 メニュー映像の歪補正が行われない場合であっても、補正映像の投射領域内からメニュー映像の表示領域の一部が欠落することを抑える。
【解決手段】 投射面上に投射する投射映像の歪を補正する歪補正回路６と、この歪補正回路６によって投射映像２１が補正された補正映像２２にこの補正映像２２を調整するための主メニュー映像２３および副メニュー映像２４を重ねて表示するためのメニュー画像生成回路８および画像合成回路９と、これら歪補正回路６、メニュー画像生成回路８、画像合成回路９を制御するＣＰＵ１０とを備える。そして、ＣＰＵ１０は、投射面に対する投射光軸の傾斜角に基づいて、歪補正回路６によって補正される補正映像２２の投射領域を検出し、この補正映像２２の投射領域に応じて、主メニュー映像２３および副メニュー映像２４の表示領域を補正映像２２の投射領域内に位置させるようにメニュー画像生成回路８を制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、スクリーン等の投射面上に映像を投射するための投写型表示装置、および投射面上に投射された映像の投射領域内に映像の明るさやコントラスト等を調整するためのメニュー映像を表示するメニュー映像の表示方法に関する。

投写型表示装置は、使用環境によって設置位置が制約されることが多く、スクリーン等の投射面に対して投射光軸が傾斜されて投射される場合がある。このような場合、投射面上で投射領域が方形状をなすべき投射映像が、台形状に歪んでしまう。このため、従来の投写型表示装置は、いわゆる台形歪が生じた投射映像を方形状の補正映像に補正する、いわゆる台形歪補正（keystone distortion）を行うための歪補正回路を備えている。

また、従来の投写型表示装置では、投射面上に投射される映像に、この映像の明るさ、コントラストや画質等を調整するためのメニュー映像を重ねて表示する、いわゆるオン・スクリーン・ディスプレイ・メニュー（ＯＳＤメニュー）が知られている。

そして、歪補正回路を備える従来の投写型表示装置では、上述したＯＳＤメニューの表示方式として、大きく分けて以下の２種類の表示方式が用いられている。

ＯＳＤメニューの表示方式としては、投射映像の歪補正処理が行われるのと同様にメニュー映像にも歪補正処理が行われる表示方式と、メニュー映像の歪補正処理が行われない表示方式とがそれぞれ開示されている（例えば特許文献１参照。）。
特開２０００−３３０５０７号公報

ところで、上述した従来のＯＳＤメニューの表示方式では、前者の場合、投射面上に投射される投射映像の投射領域と共にメニュー映像の表示領域にも歪補正処理が行われるため、メニュー映像の表示領域の全てを表示させることが可能な、補正映像の投射領域内での有効範囲を考慮しなくても、メニュー映像の表示領域の全てが補正映像の投射領域内に必ず収まり、メニュー映像の表示領域内に表示されている情報が欠落することがないという利点がある。しかしながら、この表示方式では、メニュー映像の歪を補正するための歪補正回路が別途に必要になるため、投写型表示装置の回路規模全体が大型化してしまうという不都合がある。

一方、後者の場合には、メニュー映像の歪補正が行われないので、メニュー映像の歪を補正するための歪補正回路が不要であり、回路規模全体を簡素化できるという利点がある。しかしながら、この表示方式では、図７に示すように、投射映像１２１の歪補正処理を行った影響に伴って、メニュー映像１２３の投射領域が補正映像１２２の投射領域内に入りきらずに一部がはみ出してしまう場合がある。したがって、メニュー映像１２３内に表示された情報の一部が、補正映像１２２の投射領域内から欠落して表示されないという問題がある。

そこで、本発明は、メニュー映像の歪補正が行われない場合であっても、投射映像の歪補正処理に伴って補正映像の投射領域内からメニュー映像の表示領域の一部が欠落することを最小限に抑えることを可能にし、回路規模の大型化を避けることができる投写型表示装置およびメニュー映像の表示方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係る投写型表示装置は、投射面上に投射する投射映像の歪を補正する歪補正手段と、この歪補正手段によって投射映像が補正された補正映像にこの補正映像を調整するためのメニュー映像を重ねて表示するためのメニュー表示手段と、これら歪補正手段およびメニュー表示手段を制御する制御手段とを備える。そして、制御手段は、投射面に対する投射光軸の傾斜角に基づいて、歪補正手段によって補正される補正映像の投射領域を検出し、この補正映像の投射領域に応じて、メニュー映像の表示領域を補正映像の投射領域内に位置させるようにメニュー表示手段を制御する。

以上のように構成した本発明に係る投写型表示装置によれば、歪補正手段によって投射映像のみが補正されてメニュー映像が補正されない場合、すなわち、歪補正手段による投射映像の歪補正処理に伴って、投射領域が狭められた補正映像内に表示させるメニュー映像の表示領域が制限されている状態であっても、歪補正された補正映像の投射領域の状態に応じて、メニュー映像の表示領域を変化させて、メニュー映像の表示領域を補正映像の投射領域内に位置させるように制御される。このため、本発明の投写型表示装置によれば、投射映像の歪補正処理に伴って、投射面上に投射された補正映像の投射領域内からメニュー映像の表示領域の一部が欠落することを最小限に抑えられる。また、本発明の投写型表示装置によれば、メニュー映像を補正するための他の歪補正手段を備える必要がないので、回路規模の大型化が避けられる。

また、本発明に係る投写型表示装置が備える制御手段は、補正映像の投射領域内で、補正映像での変形率が最小となる領域にメニュー映像を表示するように制御することが好ましい。これによって、歪が比較的少ないメニュー映像が得られ、メニュー映像の表示内容を良好に視認することができる。

また、本発明に係るメニュー映像の表示方法は、投射面上に投射する投射映像の歪を補正した補正映像に、この補正映像を調整するためのメニュー映像を重ねて表示するメニュー映像の表示方法において、投射面に対する投射光軸の傾斜角に基づいて補正される補正映像の投射領域に応じて、メニュー映像の表示領域を補正映像の投射領域内に位置させるように制御する。

なお、本発明において、補正映像を調整するとは、投射面上に投射された補正映像の例えば明るさ、コントラスト、画質等や、投射面上での補正映像の向き、すなわち上下逆さまに投射する設定等を調整することを指している。

上述したように本発明によれば、メニュー映像の歪補正が行われない場合であっても、歪補正手段による投射映像の補正処理に伴って、補正映像の投射領域内からメニュー映像の表示領域の一部が欠落することを最小限に抑えることができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、投写型表示装置１は、スクリーン等の投射面上に映像を投射するための投射レンズ１１を有する投射手段である投射部５と、投射面上に投射される投射映像の歪を補正するための歪補正手段である歪補正回路６と、投射面に対する投射光軸の傾斜角を検出するための検出手段である傾斜角検出部７とを備えている。

また、この投写型表示装置１は、歪補正回路６によって投射映像が補正された補正映像を調整するためのメニュー画像を生成するメニュー画像生成回路８と、補正映像の投射領域内にメニュー画像を重ねて表示するように合成する画像合成回路９と、これら投射部５および各回路６，８，９をそれぞれ制御するための制御手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０とを備えている。

投射部５は、投射面上に映像を投射するための投射レンズ１１と、投射する映像を表示する画像表示部１２とを有している。画像表示部１２は、例えば液晶表示板またはＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等の画像表示素子１２ａを有している。

歪補正回路６は、傾斜角検出部７の検出結果に基づいてＣＰＵ１０から出力された制御信号によって、画像を拡大、縮小および変形する画像変形処理を行うことで、補正画像を生成し、画像合成回路９に制御信号を出力する。

傾斜角検出部７は、図示しないが、重力加速度を検出するための加速度センサや、投射面と投写型表示装置１との相対位置を検出するための光学センサ等の各種センサを有している。傾斜角検出部７は、加速度センサによる検出結果から、投射面に対する投射光軸の上下方向（垂直方向）の傾斜角を算出し、光学センサによる検出結果から、投射面に対する投射光軸の左右方向（水平方向）の各傾斜角を算出する。

メニュー画像生成回路８は、ＣＰＵ１０から出力された制御信号に基づいて、いわゆるオン・スクリーン・ディスプレイ・メニューであるメニュー画像を生成する。このメニュー画像には、投射面上に投射された補正映像の明るさ、コントラスト、画質等や、投射面上での補正映像の向き等を調整するための情報がそれぞれ表示される。

すなわち、このメニュー画像生成回路８は、表示内容を階層化して、図４に示すように、第１階層２６の情報、第２階層２７の情報、第３階層２８の情報に区分してそれぞれ表示する主メニュー画像３３および副メニュー画像３４をそれぞれ生成する。

主メニュー画像３３には、例えば「調整」、「設定」の第１階層２６の情報が表示される。副メニュー画像３４には、第１階層２６の情報である「調整」に対応する「明るさ」、「コントラスト」、および第１階層２６の情報である「設定」に対応する「投射方式」（不図示）の第２階層２７の情報が選択的に表示されると共に、第２階層２７の情報の「明るさ」、「コントラスト」にそれぞれ対応するレベルである「数値」の第３階層２８の情報が表示される。また、「投射方式」は、投射面上での補正映像の上下の向き、いわゆるオリエンテーションを設定する際に選択される。

そして、メニュー画像生成回路８は、ＣＰＵ１０からの制御信号に基づいて、図３に示すように、画像表示素子１２ａの最大表示領域である表示面３１での補正画像３２の表示領域内に、主メニュー画像３３の表示領域および副メニュー画像３４の表示領域をそれぞれ位置させる。

画像合成回路９は、歪補正回路６から入力された補正画像３２の表示領域内の所望の位置に、主メニュー画像３３および副メニュー画像３４をそれぞれ重ねるように合成する。

ＣＰＵ１０は、傾斜角検出部７による検出結果に基づいて、予め設定されてメモリ（不図示）に格納されている補正用パラメータから、画像表示素子１２ａに表示される補正画像３２の表示領域およびこの補正画像３２の表示領域内での各メニュー画像３３，３４の表示可能領域を検出し、歪補正回路６およびメニュー画像生成回路８にそれぞれ制御信号を出力する。要するに、ＣＰＵ１０は、歪補正回路６によって補正される補正画像３２の表示領域の状態に応じて、各メニュー画像３３，３４の各表示領域を変化させて、これら各メニュー映像３３，３４の各表示領域を補正画像３２の表示領域内に位置させるように、メニュー画像生成回路８を制御する。

以上のように構成された投写型表示装置１について、投射面上に投射される補正映像２２の投射領域内に主メニュー映像２３および副メニュー映像２４をそれぞれ表示する処理を説明する。

まず、投写型表示装置１は、傾斜角検出部７によって、投射面に対する投射光軸の傾斜角を検出する。ＣＰＵ１０は、傾斜角検出部７による検出結果が入力されることで、予め設定されている歪補正用パラメータに基づいて、歪補正回路６に出力する制御データを演算する。また、このとき、ＣＰＵ１０は、歪補正用パラメータから補正画像３２の表示領域での各メニュー画像３３，３４の表示可能領域を検出し、メニュー画像生成回路８に出力する制御データを演算する。

続いて、歪補正回路６は、ＣＰＵ１０から入力された制御データに基づいて歪補正処理を行って、補正画像３２を生成する。また、メニュー画像生成回路８は、ＣＰＵ１０から入力された制御データに基づいて主メニュー画像３３および副メニュー画像３４を生成する。画像合成回路９は、歪補正回路６およびメニュー画像生成回路８から入力された補正画像３２および各メニュー画像３３，３４を合成し、画像表示部１２の画像表示素子１２ａに表示させる。そして、画像表示素子１２ａに表示された補正画像３２および各メニュー画像３３，３４が投射レンズ１１を介して投射されることで、各メニュー映像２３，２４が投射領域内にそれぞれ表示された補正映像が投射面上に投射される。

図２に、投射面に対して投射光軸が垂直方向に傾斜され、投射面に対して垂直下方から投射する、いわゆる打ち上げ投射するように設置されたときに、投射面上に投射された補正映像および各メニュー映像を示す。図２に示すように、このような投射状態では、投射映像２１が補正された補正映像２２の投射領域内で、図２中垂直下方領域に主メニュー映像２３が表示され、この主メニュー映像２３に隣接する垂直上方領域に副メニュー映像２４が表示される。

図３に、上述した図２での投射状態と同様に、打ち上げ投射するように設置されたときに、画像表示素子に表示された補正画像および各メニュー画像を示す。 この投射状態において、歪補正処理された補正画像３２の表示領域内で、補正画像３２での変形率、すなわち縮小率が、他の領域と比較してほぼ最小となる領域を選択して、この領域に主メニュー画像３３、副メニュー画像３４をそれぞれ配置する。

つまり、補正画像３２の表示領域内で、補正画像３２での縮小率がほぼ最小となる領域を充分に確保することが困難であり、メニュー画像に含まれる情報を全て表示しきれないので、上述したようにメニュー画像の情報が階層化されることで、縮小率がほぼ最小となる領域に第１階層の主メニュー画像３３を優先的に表示し、第１階層の主メニュー画像３３の表示領域と補正画像３２の表示領域との配置関係から第２階層以降の副メニュー画像３４の配置を決定して表示する。

したがって、図３に示すように、このような投射状態では、画像表示素子１２ａに表示された補正画像３２の表示領域内で、図３中垂直下方領域が、補正画像３２での変形率が比較的少ないので、この垂直下方領域に主メニュー画像３３が優先的に表示され、この主メニュー画像３３に隣接する垂直上方領域に副メニュー画像３４が表示される。

なお、具体的には、ＣＰＵ１０は、補正画像３２の表示領域内で、例えば、補正画像３２外縁の一辺の長さの変化率が最小となるこの一辺の近傍位置に主メニュー画像３３を表示させ、この主メニュー画像３３の表示位置に隣接する位置に副メニュー画像３４を表示させるようにメニュー画像生成回路８を制御する。

また、ＣＰＵ１０は、補正画像３２の表示領域の状態に応じて、主メニュー画像３３および副メニュー画像３４の各表示領域の大きさや表示形状等のデザインを自動的に変化させるようにメニュー画像生成回路８を制御する構成にされてもよい。

次に、投写型表示装置１について、投射面に対して投射光軸を傾斜させた他の傾斜状態で投射したときの、補正画像３２の表示領域における主メニュー画像３３および副メニュー画像３４の表示状態を簡単に説明する。

図５に、投射光軸が投射面に対して垂直方向に傾斜され、投射面に対して垂直上方から投射された、いわゆる打ち下げ投射するように設置されたときに、画像表示素子に表示された補正画像および各メニュー画像を示す。図５に示すように、このような投射状態では、補正画像３２の変形状態が図３に示した変形状態と異なっているので、画像表示素子１２ａに表示された補正画像３２の表示領域内で、図５中上側領域が、補正画像３２での変形率が比較的少ないので、この垂直上方領域に主メニュー画像３３が優先的に表示され、この主メニュー画像３３に隣接する垂直下方領域に副メニュー画像３４が表示される。

図６に、投射面に対して投射光軸が水平方向に傾斜され、投射面に対して水平右方から投射するように設置されたときに、画像表示素子に表示された補正画像および各メニュー画像を示す。図６に示すように、このような投射状態では、画像表示素子１２ａに表示された補正画像３２の表示領域内で、図６中水平右方領域が、補正画像３２での変形率が比較的少ないので、この水平右方領域に主メニュー画像３３が優先的に表示され、この主メニュー画像３３に隣接する垂直左方領域に副メニュー画像３４が表示される。

なお、図示しないが、投射面に対して投射光軸が垂直方向および水平方向に対してそれぞれ傾斜された、いわゆる斜め投射するように設置されたときも同様に、補正画像の表示領域に応じて、各メニュー画像３３，３４の各表示領域が補正画像３２の表示領域内に位置されるように表示される。

上述したように、投写型表示装置１によれば、歪補正された補正映像の投射領域に応じて、ＣＰＵ１０が、メニュー映像２３，２４の各表示領域を補正映像２２の投射領域内に位置させるように歪補正回路６およびメニュー画像生成回路８をそれぞれ制御することによって、主メニュー映像２３および副メニュー映像２４の歪補正が行われない構成であっても、歪補正回路６による投射映像２１の補正処理に伴って、補正映像２２の投射領域内から主メニュー映像２３および副メニュー映像２４の各表示領域が欠落することを最小限に抑えることができる。したがって、投写型表示装置１によれば、各メニュー映像２３，２４の表示領域内に情報を最大限に表示することが可能になる。

また、この投写型表示装置１によれば、各メニュー映像２３，２４を補正するための他の歪補正回路を別途に備える必要がないので、回路規模の大型化が避けられる。

なお、本実施形態の投写型表示装置１では、傾斜角検出部７による検出結果に基づいて自動的に補正処理が行われるように構成されたが、歪補正処理が手動操作による調整量に応じて補正処理が行われるように構成されてもよく、各種センサによる自動補正と、ユーザによる手動補正が組み合わされるように構成されてもよいことは勿論である。

実施形態の投写型表示装置の構成を示す模式図である。 投射面に対して投射光軸が垂直下方から投射されたときの投射面を示す模式図である。 投射面に対して投射光軸が垂直下方から投射されたときの画像表示素子の表示面を示す模式図である。 主メニュー画像および副メニュー画像の各情報を説明するための模式図である。 投射面に対して投射光軸が垂直上方から投射されたときの画像表示素子の表示面を示す模式図である。 投射面に対して投射光軸が水平右方から投射されたときの画像表示素子の表示面を示す模式図である。 従来の投写型表示装置での投射面を説明するための模式図である。

符号の説明

１ 投写型表示装置
５ 投射部
６ 歪補正回路
７ 傾斜角検出部
８ メニュー画像生成回路
９ 画像合成回路
１０ ＣＰＵ
１１ 投射レンズ
１２ 画像表示部
１２ａ 画像表示素子
２１ 投射映像
２２ 補正映像
２３ 主メニュー映像
２４ 副メニュー映像
２６ 第１階層
２７ 第２階層
２８ 第３階層
３２ 補正画像
３３ 主メニュー画像
３４ 副メニュー画像

Claims (11)

1. 投射面上に投射する投射映像の歪を補正する歪補正手段と、
   前記歪補正手段によって前記投射映像が補正された補正映像に、該補正映像を調整するためのメニュー映像を重ねて表示するためのメニュー表示手段と、
   前記歪補正手段および前記メニュー表示手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、投射面に対する投射光軸の傾斜角に基づいて、前記歪補正手段によって補正される前記補正映像の投射領域を検出し、該補正映像の投射領域に応じて、前記メニュー映像の表示領域を前記補正映像の投射領域内に位置させるように前記メニュー表示手段を制御する投写型表示装置。
2. 前記制御手段は、前記補正映像の投射領域内で、前記補正映像での変形率が最小となる領域に前記メニュー映像の表示領域を位置させるように制御する請求項１に記載の投写型表示装置。
3. 前記メニュー表示手段は、表示内容が区分された複数の前記メニュー映像をそれぞれ表示する請求項１または２に記載の投写型表示装置。
4. 前記メニュー表示手段は、表示内容が階層化された主メニュー映像および副メニュー映像を有する前記メニュー映像をそれぞれ表示し、
   前記制御手段は、前記補正映像の投射領域内で、前記補正映像外縁の一辺の長さの変化率が最小となる該一辺の近傍位置に前記主メニュー映像を表示させるとともに、前記主メニュー映像に隣接する位置に前記副メニュー映像を表示させるように制御する請求項１に記載の投写型表示装置。
5. 前記制御手段は、前記補正映像の投射領域に応じて、前記メニュー映像の表示領域の大きさを変化させるように制御する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の投写型表示装置。
6. 投射面に対する投射光軸の傾斜角を検出する検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記傾斜角に基づいて前記メニュー表示手段を制御する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の投写型表示装置。
7. 投射面上に投射する投射映像の歪を補正した補正映像に、該補正映像を調整するためのメニュー映像を重ねて表示するメニュー映像の表示方法において、
   投射面に対する投射光軸の傾斜角に基づいて補正される前記補正映像の投射領域に応じて、前記メニュー映像の表示領域を前記補正映像の投射領域内に位置させるように制御することを特徴とする、メニュー映像の表示方法。
8. 前記補正映像の投射領域内で、前記補正映像での変形率が最小となる領域に前記メニュー映像を表示する請求項７に記載のメニュー映像の表示方法。
9. 前記メニュー表示手段は、表示内容が区分された複数の前記メニュー映像をそれぞれ表示する請求項７または８に記載のメニュー映像の表示方法。
10. 表示内容が階層化された主メニュー映像および副メニュー映像を有する前記メニュー映像をそれぞれ表示し、
    前記補正映像の投射領域内で、前記補正映像外縁の一辺の長さの変化率が最小となる該一辺の近傍位置に前記主メニュー映像を表示するとともに、前記主メニュー映像に隣接する位置に前記副メニュー映像を表示する請求項７に記載のメニュー映像の表示方法。
11. 前記補正映像の投射領域に応じて、前記メニュー映像の表示領域の大きさを変化させる請求項７ないし１０のいずれか１項に記載のメニュー映像の表示方法。

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