JP2006284639A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、表示装置に関し、特に、投射光軸の回りの方向への傾斜に基づく歪を補正して画像を投射する表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device that projects an image by correcting distortion based on an inclination in a direction around a projection optical axis.
従来、液晶ライトバルブおよびＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等を利用した投射型表示装置が知られている。たとえば、光変調手段として透過型液晶パネル（液晶ライトバルブ）を用いた投射型表示装置は、光源から出射された白色光を３原色光に分離し、その分離した各色光を液晶ライトバルブで変調し、液晶ライトバルブを透過した光学像を投射レンズを介してスクリーンに投射するものである。 Conventionally, a projection display device using a liquid crystal light valve, a DMD (digital micromirror device), or the like is known. For example, a projection display device using a transmissive liquid crystal panel (liquid crystal light valve) as light modulation means separates white light emitted from a light source into three primary color lights, and modulates each separated color light with a liquid crystal light valve. The optical image transmitted through the liquid crystal light valve is projected onto the screen via the projection lens.
このような投射型表示装置において、投射レンズの中心よりも上方に画像を投射するあおり投射をした場合、スクリーンに投射された画像は、逆台形状に歪み、スクリーンの上端にいくほど、上方向に伸び、かつ、水平方向に広がる。そこで、このような「あおり投射」を垂直方向および水平方向にした場合の画像歪を補正することが行なわれている（特許文献１）。 In such a projection display device, when tilt projection is performed to project an image above the center of the projection lens, the image projected on the screen is distorted in an inverted trapezoidal shape, and the upward direction is increased toward the upper end of the screen. And spread in the horizontal direction. Therefore, correction of image distortion when such “tilting projection” is performed in the vertical direction and the horizontal direction is performed (Patent Document 1).
そして、この画像歪を補正する方法は、投射型表示装置に垂直な方向の傾斜角を検出し、その検出した傾斜角に基づいて垂直方向の画像歪を補正し、ユーザ操作に応じて水平方向の画像歪を補正するというものである。
しかし、特許文献１に開示された画像歪を補正する方法では、表示装置が投射光軸の回りの方向へ傾斜したときの画像歪を補正することが困難であるという問題がある。 However, the method for correcting image distortion disclosed in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to correct image distortion when the display device is tilted in the direction around the projection optical axis.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、投射光軸の回りの方向への傾斜に基づく歪を補正して画像を投射する表示装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a display device that projects an image by correcting distortion based on inclination in a direction around the projection optical axis. It is.
この発明によれば、表示装置は、入力映像信号に基づいて形成された液晶パネル上の画像を液晶パネルへの照射光に基づいてスクリーン上に拡大表示する表示装置であって、傾斜角検出手段と、画角変換手段とを備える。傾斜角検出手段は、当該表示装置が投射光軸の回りの方向へ傾斜している傾斜角を検出する。画角変換手段は、検出された傾斜角に基づいて、入力映像信号の第１の画角を当該表示装置が投射光軸の回りの方向へ傾斜していないときの第２の画角に変換する。 According to the present invention, the display device is a display device that enlarges and displays an image on the liquid crystal panel formed based on the input video signal on the screen based on the irradiation light to the liquid crystal panel. And an angle of view conversion means. The inclination angle detecting means detects an inclination angle at which the display device is inclined in a direction around the projection optical axis. The angle-of-view conversion means converts the first angle of view of the input video signal to the second angle of view when the display device is not inclined in the direction around the projection optical axis based on the detected inclination angle. To do.
好ましくは、画角変換手段は、入力映像信号をスクリーン上に投射したときの画面のサイズを縮小して第１の画角を第２の画角に変換する。 Preferably, the angle-of-view conversion means reduces the size of the screen when the input video signal is projected on the screen and converts the first angle of view into the second angle of view.
好ましくは、画角変換手段は、入力映像信号をスクリーン上に投射したときの画面のサイズを維持して第１の画角を前記第２の画角に変換する。 Preferably, the angle of view conversion means converts the first angle of view into the second angle of view while maintaining the size of the screen when the input video signal is projected on the screen.
好ましくは、画角変換手段は、入力映像信号をスクリーン上に投射したときの画面のアスペクト比を保持して第１の画角を第２の画角に変換する。 Preferably, the angle-of-view conversion means converts the first angle of view into the second angle of view while maintaining the aspect ratio of the screen when the input video signal is projected onto the screen.
好ましくは、画角変換手段は、入力映像信号をスクリーン上に投射したときの画面の輪郭を規定する四角形に２つの頂点が内接するように第１の画角を第２の画角に変換する。 Preferably, the angle-of-view conversion means converts the first angle of view into the second angle of view so that two vertices are inscribed in a quadrangle that defines the outline of the screen when the input video signal is projected onto the screen. .
好ましくは、表示装置は、歪補正手段をさらに備える。歪補正手段は、画角が第１の画角から第２の画角に変換された映像信号に対して台形歪補正を施す。 Preferably, the display device further includes distortion correction means. The distortion correction unit performs trapezoidal distortion correction on the video signal whose angle of view is converted from the first angle of view to the second angle of view.
好ましくは、傾斜角検出手段は、傾斜角に加え、投射光軸の方向に対する当該表示装置の傾斜角を検出する。 Preferably, the tilt angle detection means detects the tilt angle of the display device with respect to the direction of the projection optical axis in addition to the tilt angle.
この発明による表示装置においては、表示装置が投射光軸の回りに傾斜したときの傾斜角が検出され、その検出された傾斜角に基づいて、表示装置が投射光軸の回りに傾斜したことによって生じた歪が補正される。 In the display device according to the present invention, the tilt angle when the display device tilts around the projection optical axis is detected, and the display device tilts around the projection optical axis based on the detected tilt angle. The generated distortion is corrected.
したがって、この発明によれば、表示装置が投射光軸の回りに傾斜することによって生じた歪を補正してスクリーン上に表示装置が投射光軸の回りに傾斜していないときの画像を投射できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to correct distortion caused by tilting the display device around the projection optical axis and project an image when the display device is not tilted around the projection optical axis on the screen. .
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図１は、この発明の実施の形態による表示装置の概略ブロック図である。図１を参照して、この発明の実施の形態による表示装置１０は、入力端子１と、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）回路２と、映像信号処理回路３と、ドライバ４と、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）５と、液晶パネル／光源部６と、光学系７と、加速度センサ８と、ＡＤコンバータ９とを備える。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a
入力端子１は、アナログ信号からなる映像信号をビデオおよびパーソナルコンピュータ等から受けるための端子である。ＡＤＣ回路２は、入力端子１から受けた映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、その変換した映像信号を映像信号処理回路３へ出力する。 The input terminal 1 is a terminal for receiving a video signal composed of an analog signal from a video and a personal computer. The ADC circuit 2 converts the video signal received from the input terminal 1 from an analog signal to a digital signal, and outputs the converted video signal to the video signal processing circuit 3.
映像信号処理回路３は、マイコン５からの命令によって映像信号の画角を変換し、その変換した映像信号をドライバ４へ出力する。より具体的には、映像信号処理回路３は、マイコン５からの命令に応じて、表示装置１０が投射光軸の回りの方向へ傾斜したときの画像歪を後述する方法によって補正し、その画像歪を補正した映像信号にさらに台形歪補正を施してドライバ４へ出力する。
The video signal processing circuit 3 converts the angle of view of the video signal according to a command from the microcomputer 5 and outputs the converted video signal to the driver 4. More specifically, the video signal processing circuit 3 corrects image distortion when the
ドライバ４は、映像信号処理回路３から受けた映像信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するとともに、その変換した映像信号を液晶パネル／光源部６へ出力し、映像信号に基づく画像を液晶パネル／光源部６の液晶パネルに表示する。
The driver 4 converts the video signal received from the video signal processing circuit 3 from a digital signal to an analog signal, and outputs the converted video signal to the liquid crystal panel /
液晶パネル／光源部６は、液晶パネルの背面に存在する光源から出射された照射光により、液晶パネルに表示された画像を投射する。光学系７は、液晶パネル／光源部６からの投射光を変倍してスクリーン（図示せず）上に画像を投射する。
The liquid crystal panel /
加速度センサ８は、表示装置１０に印加される加速度を検出し、その検出した加速度をＡＤコンバータ９へ出力する。ＡＤコンバータ９は、加速度センサ８からの加速度をアナログ電圧からデジタル電圧に変換してマイコン５へ出力する。
The
マイコン５は、加速度センサ８からの加速度に基づいて、表示装置１０の傾斜角を検出し、その検出した傾斜角に基づいて画像歪補正を行なうための命令を映像信号処理回路３へ出力する。
The microcomputer 5 detects the tilt angle of the
図２は、図１に示す液晶パネル／光源部６の概略図である。図２を参照して、液晶パネル／光源部６は、光源６１と、光分離部６２と、液晶パネル６３〜６５と、光結合部６６とを含む。
FIG. 2 is a schematic diagram of the liquid crystal panel /
光源６１は、点灯すると、白色光を光分離部６２に出射する。光分離部６２は、光源６１からの白色光を赤色の光ＬＴ１、緑色の光ＬＴ２および青色の光ＬＴ３に分離し、その分離した赤色の光ＬＴ１、緑色の光ＬＴ２および青色の光ＬＴ３をそれぞれ液晶パネル６３〜６５へ導く。
When the
液晶パネル６３〜６５の各々は、ドライバ４から映像信号を受け、その受けた映像信号に基づく画像を表面に表示する。そして、液晶パネル６３は、その表示した画像を光分離部６２からの赤色の光ＬＴ１によって投射し、その投射した赤色の投射光を光結合部６６へ導く。また、液晶パネル６４は、表面に表示した画像を光分離部６２からの緑色の光ＬＴ２によって投射し、その投射した緑色の投射光を光結合部６６へ導く。さらに、液晶パネル６５は、表面に表示した画像を光分離部６２からの青色の光ＬＴ３によって投射し、その投射した青色の投射光を光結合部６６へ導く。
Each of the liquid crystal panels 63 to 65 receives a video signal from the driver 4 and displays an image based on the received video signal on the surface. The liquid crystal panel 63 projects the displayed image with the red light LT1 from the
光結合部６６は、液晶パネル６３〜６５からそれぞれ赤色の投射光、緑色の投射光および青色の投射光を受け、その受けた赤色の投射光、緑色の投射光および青色の投射光を結合して光学系７へ導く。
The
図３は、図１に示す加速度センサ８によって検出される加速度の方向を示す図である。図３を参照して、加速度センサ８は、Ｙ軸が投射光軸方向になり、Ｚ軸が重力方向になり、Ｘ軸が投射光軸方向および重力方向に垂直な方向になるように設置される。
FIG. 3 is a diagram showing the direction of acceleration detected by the
表示装置１０は、Ｙ軸の−方向へ投射光を出射するものとする。また、表示装置１０が投射光軸の回りの方向へ傾斜した場合、Ｘ軸の＋方向からＺ軸の−方向への傾斜（すなわち、Ｙ軸の−方向に向かって時計回りの傾斜）を＋θの傾斜とし、Ｘ軸の−方向からＺ軸の−方向への傾斜（すなわち、Ｙ軸の−方向に向かって反時計回りの傾斜）を−θの傾斜とする。
The
加速度センサ８は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の加速度を検出し、その検出した加速度をＡＤコンバータ９を介してマイコン５へ出力する。この場合、加速度センサ８は、加速度をアナログ電圧として出力する。ＡＤコンバータ９は、加速度センサ８からのアナログ電圧をデジタル電圧に変換してマイコン５へ出力する。マイコン５は、次式により表示装置１０の傾斜角θを検出する。
The
ΔＶ＝Ｓｇ×ｓｉｎθ・・・（１）
式（１）において、ΔＶは、ＡＤコンバータ９からマイコン５へ出力されるデジタル電圧であり、Ｓｇは、感度である。この感度Ｓｇは、重力加速度が変化した場合に調整値として用いられるものである。この発明においては、Ｓｇ＝１とする。
ΔV = S g × sin θ (1)
In Expression (1), ΔV is a digital voltage output from the AD converter 9 to the microcomputer 5, and S g is sensitivity. This sensitivity Sg is used as an adjustment value when the gravitational acceleration changes. In the present invention, S g = 1.
したがって、マイコン５は、ＡＤコンバータ９から受けたデジタル電圧ΔＶと、Ｓｇ＝１とを式（１）に代入して表示装置１０の傾斜角θを演算する。
Therefore, the microcomputer 5 calculates the tilt angle θ of the
図４は、表示装置１０の設置状態を示す図である。図４を参照して、表示装置１０は、投射口１１から投射光を出射する。そして、表示装置１０は、投射光軸の回りに傾斜している。
FIG. 4 is a diagram illustrating an installation state of the
この発明においては、図４に示すように、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜したときに、この傾斜角を加速度センサ８により検出し、その検出した傾斜角に基づいて画像歪を補正する。
In the present invention, as shown in FIG. 4, when the
図５は、表示装置１０が０＜θ＜９０度の範囲で投射光軸の回りへ傾斜したときの画像歪を補正する方法を説明するための図である。表示装置１０が０＜θ＜９０度の範囲で投射光軸の回りへ傾斜したとき、点Ｃ０〜Ｃ３によって囲まれる画像がスクリーン上に表示される。なお、点Ｃ０〜Ｃ３によって囲まれる画像は、横の長さ：縦の長さ＝４：３のアスペクト比を有する画像である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of correcting image distortion when the
そして、点Ｃ０〜Ｃ３によって囲まれる画像を点Ｐ０〜Ｐ３によって囲まれる画像（表示装置１０が投射光軸の回りへ傾斜していないときの画像）に補正する方法を説明する。三角形Ｐ１Ｑ０Ｐ３において次式が成立する。
A method of correcting the image surrounded by the points C0 to C3 into an image surrounded by the points P0 to P3 (an image when the
Ｃ＝ｙ０÷ｃｏｓ（６０°−θ）・・・（２）
また、三角形Ｐ１Ｐ２Ｐ３において次式が成立する。
C = y0 ÷ cos (60 ° −θ) (2)
Further, the following equation is established for the triangle P1P2P3.
Ｂ＝Ｃ×ｃｏｓ（３０°）＝ｙ０÷ｃｏｓ（６０°−θ）×ｃｏｓ（３０°）
・・・（３）
さらに、三角形Ｐ０Ｐ３Ｑ２において次式が成立する。
B = C × cos (30 °) = y0 ÷ cos (60 ° −θ) × cos (30 °)
... (3)
Further, the following equation is established for the triangle P0P3Q2.
ａ０＝Ｂ×ｃｏｓθ・・・（４）
式（３）を式（４）へ代入すると、次式が成立する。
a0 = B × cos θ (4)
Substituting equation (3) into equation (4), the following equation is established.
ａ０＝ｙ０÷ｃｏｓ（６０°−θ）×ｃｏｓ（３０°）×ｃｏｓθ・・・（５）
さらに、三角形Ｐ１Ｐ２Ｐ３において次式が成立する。
a0 = y0 ÷ cos (60 ° −θ) × cos (30 °) × cosθ (5)
Further, the following formula is established for the triangle P1P2P3.
Ａ＝Ｃ×ｓｉｎ（３０°）
＝ｙ０÷ｃｏｓ（６０°−θ）×ｓｉｎ（３０°）・・・（６）
さらに、三角形Ｐ２Ｐ３Ｑ１において次式が成立する。
A = C × sin (30 °)
= Y0 ÷ cos (60 ° −θ) × sin (30 °) (6)
Further, the following formula is established for the triangle P2P3Q1.
ａ１＝Ａ×ｓｉｎθ・・・（７）
式（６）を式（７）に代入すると、次式が成立する。
a1 = A × sin θ (7)
Substituting equation (6) into equation (7), the following equation is established.
ａ１＝ｙ０÷ｃｏｓ（６０°−θ）×ｓｉｎ（３０°）×ｓｉｎθ・・・（８）
したがって、画角を画面の中央の位置に置くための各点Ｐ０〜Ｐ３の座標は、次のようになる。
a1 = y0 ÷ cos (60 ° −θ) × sin (30 °) × sinθ (8)
Therefore, the coordinates of the points P0 to P3 for placing the angle of view at the center position of the screen are as follows.
Ｐ０（（ｘ０−ａ０−ａ１）÷２，Ｂ×ｓｉｎ（θ））
Ｐ１（（ｘ０−ａ０−ａ１）÷２＋Ａ×ｓｉｎ（θ），ｙ０）
Ｐ２（（ｘ０＋ａ０＋ａ１）÷２，Ａ×ｃｏｓ（θ））
Ｐ３（（ｘ０＋ａ０−ａ１）÷２，０）
映像信号処理回路３は、表示装置１０の投射光軸の回りへの傾斜角θをマイコン５から受け、その受けた傾斜角θを式（３），（５），（６），（８）に代入して点Ｐ０〜Ｐ３の各点の座標を演算する。そして、映像信号処理回路３は、点Ｃ０〜Ｃ３の座標と点Ｐ０〜Ｐ３の座標とを用いて、表示装置１０が投射光軸の回りの方向へ傾斜したときの画角を表示装置１０が投射光軸の回りへ傾斜していないときの画角に変換する。
P0 ((x0−a0−a1) ÷ 2, B × sin (θ))
P1 ((x0−a0−a1) ÷ 2 + A × sin (θ), y0)
P2 ((x0 + a0 + a1) / 2, A × cos (θ))
P3 ((x0 + a0−a1) ÷ 2,0)
The video signal processing circuit 3 receives an inclination angle θ around the projection optical axis of the
この場合、点Ｐ０〜Ｐ３によって囲まれた画像は、横の長さ：縦の長さ＝４：３のアスペクト比を有する。したがって、映像信号処理回路３は、アスペクト比を保持して画角を変換する。 In this case, the image surrounded by the points P0 to P3 has an aspect ratio of horizontal length: vertical length = 4: 3. Therefore, the video signal processing circuit 3 converts the angle of view while maintaining the aspect ratio.
図６は、表示装置１０が−９０＜θ＜０度の範囲で投射光軸の回りへ傾斜したときの画像歪を補正する方法を説明するための図である。図６においても、点Ｃ’０〜Ｃ’３によって囲まれる画像を点Ｐ’０〜Ｐ’３によって囲まれる画像（表示装置１０が投射光軸の回りへ傾斜していないときの画像）に補正する方法を説明する。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of correcting image distortion when the
三角形Ｐ’０Ｑ’０Ｐ ’２において式（２）が成立する。また、三角形Ｐ’０Ｐ’２Ｐ ’３において式（６）が成立する。さらに、三角形Ｐ’０Ｐ’１Ｑ ’２において次式が成立する。 Expression (2) is established in the triangle P′0Q′0P′2. Further, Expression (6) is established in the triangle P′0P′2P′3. Further, the following equation is established in the triangle P′0P′1Q′2.
ａ０＝Ａ×ｓｉｎθ・・・（９）
式（６）を式（９）に代入すると、次式が成立する。
a0 = A × sin θ (9)
Substituting equation (6) into equation (9), the following equation is established.
ａ０＝ｙ０÷ｃｏｓ（６０°−θ）×ｓｉｎ（３０°）×ｓｉｎθ・・・（１０）
さらに、三角形Ｐ’０Ｐ’２Ｐ ’３において式（３）が成立する。
a0 = y0 ÷ cos (60 ° −θ) × sin (30 °) × sinθ (10)
Furthermore, Formula (3) is materialized in the triangle P′0P′2P′3.
さらに、三角形Ｐ’３Ｐ’０Ｑ ’１において次式が成立する。 Further, the following equation is established for the triangle P′3P′0Q′1.
ａ１＝Ｂ×ｃｏｓθ・・・（１１）
そして、式（３）を式（１１）に代入すると、次式が得られる。
a1 = B × cos θ (11)
Substituting equation (3) into equation (11) yields the following equation:
ａ１＝ｙ０÷ｃｏｓ（６０°−θ）×ｃｏｓ（３０°）×ｃｏｓθ・・・（１２）
したがって、画角を画面の中央の位置に置くための各点Ｐ’０〜Ｐ’３の座標は、次のようになる。
a1 = y0 ÷ cos (60 ° −θ) × cos (30 °) × cosθ (12)
Accordingly, the coordinates of the points P′0 to P′3 for placing the angle of view at the center position of the screen are as follows.
Ｐ’０（（ｘ０＋ａ０−ａ１）÷２，０）
Ｐ’１（（ｘ０−ａ０−ａ１）÷２，Ａ×ｃｏｓ（θ））
Ｐ’２（（ｘ０−ａ０−ａ１）÷２＋Ｂ×ｃｏｓ（θ），ｙ０）
Ｐ’３（（ｘ０＋ａ０＋ａ１）÷２，Ｂ×ｓｉｎ（θ））
映像信号処理回路３は、表示装置１０の投射光軸の回りへの傾斜角θをマイコン５から受け、その受けた傾斜角θを式（３），（６），（１０），（１２）に代入して点Ｐ’０〜Ｐ’３の各点の座標を演算する。そして、映像信号処理回路３は、点Ｃ’０〜Ｃ’３の座標と点Ｐ’０〜Ｐ’３の座標とを用いて、表示装置１０が投射光軸の回りの方向へ傾斜したときの画角を表示装置１０が投射光軸の回りへ傾斜していないときの画角に変換する。
P′0 ((x0 + a0−a1) ÷ 2,0)
P′1 ((x0−a0−a1) ÷ 2, A × cos (θ))
P′2 ((x0−a0−a1) ÷ 2 + B × cos (θ), y0)
P′3 ((x0 + a0 + a1) ÷ 2, B × sin (θ))
The video signal processing circuit 3 receives an inclination angle θ around the projection optical axis of the
この場合、点Ｐ’０〜Ｐ’３によって囲まれた画像は、横の長さ：縦の長さ＝４：３のアスペクト比を有する。したがって、映像信号処理回路３は、アスペクト比を保持して画角を変換する。 In this case, the image surrounded by the points P′0 to P′3 has an aspect ratio of horizontal length: vertical length = 4: 3. Therefore, the video signal processing circuit 3 converts the angle of view while maintaining the aspect ratio.
上述したように、映像信号処理回路３は、表示装置１０が投射光軸の回りの方向へ０＜θ＜９０度または−９０度＜θ＜０の範囲で傾斜したとき、その傾斜したときの画角を表示装置１０が投射光軸の回りへ傾斜しないときの画角に変換する。
As described above, when the
この場合、映像信号処理回路３は、点Ｐ１〜Ｐ３（または点Ｐ’１〜Ｐ’３）によって囲まれた領域以外の領域を黒色の映像に変換するので、上述した方法によって画角を変換した場合、画像サイズは、縮小される。 In this case, since the video signal processing circuit 3 converts the area other than the area surrounded by the points P1 to P3 (or the points P′1 to P′3) into a black video, the angle of view is converted by the method described above. In this case, the image size is reduced.
したがって、映像信号処理回路３は、アスペクト比を保持しつつ、画像サイズを縮小するように画角を変換する。 Therefore, the video signal processing circuit 3 converts the angle of view so as to reduce the image size while maintaining the aspect ratio.
そして、映像信号処理回路３は、上述した方法によって画角を変換した後、マイコン５からの命令に応じて、台形歪補正を行なう。この台形歪補正は、表示装置１０が水平方向から上方へ向けて投射光を出射するために、スクリーン上では、下側よりも上側のサイズが大きくなるのを補正するものである。
Then, the video signal processing circuit 3 converts the angle of view by the above-described method, and then performs trapezoidal distortion correction in accordance with a command from the microcomputer 5. This trapezoidal distortion correction is to correct an increase in the size of the upper side on the screen from the lower side in order for the
したがって、この補正を行なうには、表示装置１０のＺ軸に対する傾斜角を求める必要がある。マイコン５は、加速度センサ８から受けたＺ軸方向（重力方向）の加速度を示すデジタル電圧ΔＶを式（１）に代入して表示装置１０のＺ軸方向の傾斜角θｚを演算する。
Therefore, in order to perform this correction, it is necessary to obtain the tilt angle of the
そうすると、マイコン５は、その演算した傾斜角θｚに基づいて、台形歪を補正するための画角を演算し、その演算した画角を映像信号処理回路３へ出力して台形歪補正を行なうように命令する。 Then, the microcomputer 5 calculates the angle of view for correcting the trapezoidal distortion based on the calculated inclination angle θz, and outputs the calculated angle of view to the video signal processing circuit 3 so as to correct the trapezoidal distortion. To order.
そして、映像信号処理回路３は、マイコン５からの命令に応じて、映像信号の画角を変換し、その変換した映像信号をドライバ４へ出力する。 Then, the video signal processing circuit 3 converts the angle of view of the video signal in accordance with a command from the microcomputer 5 and outputs the converted video signal to the driver 4.
図７は、表示装置１０における動作を説明するためのフローチャートである。 一連の動作が開始されると、加速度センサ８は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の加速度を検出し、その検出した加速度をアナログ電圧としてＡＤコンバータ９へ出力する。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the
ＡＤコンバータ９は、加速度センサ８からのアナログ電圧をデジタル電圧に変換してマイコン５へ出力する。マイコン５は、ＡＤコンバータ９からのデジタル電圧を式（１）に代入して表示装置１０が投射光軸の回りへ傾斜したときの傾斜角θを検出する（ステップＳ１）。
The AD converter 9 converts the analog voltage from the
その後、マイコン５は、その検出した傾斜角θを映像信号処理回路３へ出力する。映像信号処理回路３は、マイコン５から傾斜角θを受けると、上述した方法によって、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜したときの映像の画角を表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜しないときの映像の画角に変換する。すなわち、映像信号処理回路３は、傾斜角θに基づいて、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜したときの画像を補正する（ステップＳ２）。
Thereafter, the microcomputer 5 outputs the detected inclination angle θ to the video signal processing circuit 3. When the video signal processing circuit 3 receives the tilt angle θ from the microcomputer 5, the
引続いて、マイコン５は、ＡＤコンバータ９からのデジタル電圧を式（１）に代入して表示装置１０のＺ軸方向の傾斜角θｚを検出し（ステップＳ３）、その検出した傾斜角θｚに基づいて、台形歪補正を行なうための画角を演算して映像信号処理回路３へ出力する。
Subsequently, the microcomputer 5 detects the tilt angle θz in the Z-axis direction of the
そして、映像信号処理回路３は、マイコン５から受けた画角に基づいて、映像信号の画角を変換して台形歪補正を行なう（ステップＳ４）。 Then, the video signal processing circuit 3 converts the angle of view of the video signal based on the angle of view received from the microcomputer 5 and performs trapezoidal distortion correction (step S4).
これによって、一連の動作が終了する。 As a result, a series of operations is completed.
上述したように、表示装置１０は、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜したときの傾斜角θを検出する加速度センサ８およびマイコン５と、その検出された傾斜角θに基づいて、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜したことによって生じた歪を補正する映像信号処理回路３とを備えるので、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜することによって生じる歪を補正してスクリーン上に表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜していないときの画像を投射できる。
As described above, the
そして、表示装置１０においては、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜したときの画像歪が補正された後、表示装置１０がＺ軸へ傾斜したことに基づく画像歪（台形歪）が補正される。この場合、表示装置１０の投射光軸の回りへの傾斜角θおよび表示装置１０のＺ軸方向への傾斜角θｚは、加速度センサ８によって検出されたＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の加速度に基づいて検出される。
In the
したがって、この発明によれば、表示装置１０の投射光軸の回りへの傾斜角θを検出するためのセンサを新たに追加しなくても、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜することによって生じる歪を補正できる。
Therefore, according to the present invention, the
なお、上記においては、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜することによって生じる歪を補正するとき、元の画像サイズが縮小されると説明したが、この発明においては、これに限らず、元の画像サイズを維持したまま、表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜することによって生じる歪を補正するようにしてもよい。
In the above description, the original image size is reduced when correcting the distortion caused by the
この場合、点Ｃ０〜Ｃ３（または点Ｃ’０〜Ｃ’３）によって表される四角形が点Ｐ０〜Ｐ３（または点Ｐ’０〜Ｐ’３）によって表される四角形に２点で内接するように、上述した方法と同じ方法によって点Ｐ０〜Ｐ３（または点Ｐ’０〜Ｐ’３）の座標を演算する。 In this case, the quadrangle represented by the points C0 to C3 (or points C′0 to C′3) is inscribed at two points to the quadrangle represented by the points P0 to P3 (or points P′0 to P′3). Thus, the coordinates of the points P0 to P3 (or the points P′0 to P′3) are calculated by the same method as described above.
そして、元の画像サイズを維持して表示装置１０が投射光軸の回りに傾斜することによって生じる歪を補正する場合、元の画像のアスペクト比も保持される。
When correcting the distortion caused by the
この発明においては、加速度センサ８およびマイコン５は、「傾斜角検出手段」を構成する。
In the present invention, the
また、マイコン５からの傾斜角θに基づいて、上述した方法によって、画角を変換する映像信号処理回路３は、「画角変換手段」を構成する。 The video signal processing circuit 3 that converts the angle of view by the above-described method based on the inclination angle θ from the microcomputer 5 constitutes “view angle converting means”.
さらに、台形歪補正を行なうマイコン５および映像信号処理回路３は、「歪補正手段」を構成する。 Furthermore, the microcomputer 5 and the video signal processing circuit 3 that perform trapezoidal distortion correction constitute “distortion correcting means”.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、投射光軸の回りの方向への傾斜に基づく歪を補正して画像を投射する表示装置に適用される。 The present invention is applied to a display device that projects an image by correcting distortion based on inclination in a direction around a projection optical axis.
１ 入力端子、２ ＡＤＣ回路、３ 映像信号処理回路、４ ドライバ、５ マイコン、６ 液晶パネル／光源部、７ 光学系、８ 加速度センサ、９ ＡＤコンバータ、１０ 表示装置、１１ 投射口、６１ 光源、６２ 光分離部、６３〜６５ 液晶パネル、６６ 光結合部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal, 2 ADC circuit, 3 Video signal processing circuit, 4 Driver, 5 Microcomputer, 6 Liquid crystal panel / light source part, 7 Optical system, 8 Acceleration sensor, 9 AD converter, 10 Display apparatus, 11 Projection port, 61 Light source, 62 light separation part, 63-65 liquid crystal panel, 66 light coupling part.
Claims (7)
当該表示装置が投射光軸の回りの方向へ傾斜している傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記検出された傾斜角に基づいて、入力映像信号の第１の画角を当該表示装置が前記投射光軸の回りの方向へ傾斜していないときの第２の画角に変換する画角変換手段とを備える表示装置。 A display device that enlarges and displays an image on a liquid crystal panel formed based on an input video signal on a screen based on irradiation light to the liquid crystal panel,
An inclination angle detecting means for detecting an inclination angle at which the display device is inclined in a direction around the projection optical axis;
An angle-of-view conversion for converting the first angle of view of the input video signal into a second angle of view when the display device is not inclined in the direction around the projection optical axis based on the detected inclination angle. And a display device.
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