JP2009216815A - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＳＤ画像の一部が映像からはみ出さないようにして、ＯＳＤ画像の全体を映像に重ね合わせて表示することができる投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】液晶プロジェクタ１は、映像のアスペクト比を変換するスケーラ３３と、映像に重ね合わせるための字幕を生成する画像生成部３５と、アスペクト比が変換された映像に対して字幕を合成することにより、映像に字幕を重ね合わせる画像合成部３６と、字幕が合成された映像に対して台形歪み補正を行う台形歪み補正部３８とを備えている。画像生成部３５は、アスペクト比が変換された映像の大きさに応じて、字幕に含まれる文字の大きさを調整して字幕を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像を投写して表示する投写型映像表示装置に関する。

近年、スクリーンに映像を投写して表示する液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置が幅広く利用されている。一般に、液晶プロジェクタにおいては、例えば、外部から入力された映像信号に対して所定の信号処理を施すとともに、信号処理が施された映像信号を液晶ドライバへ出力する。そして、液晶ドライバが、映像信号に基づいて液晶パネルの各表示セグメントに適切な駆動電圧を与え、液晶パネルを駆動させることにより、液晶パネルに映像を形成する。この液晶パネルに光源から出射された光を透過させることによって映像光を生成し、映像光を投射レンズによってスクリーンへ投射させることにより、液晶プロジェクタは映像を投写して表示する構成となっている。

また、上記のように映像を投写して表示する投写型映像表示装置は、その設置状況によって、映像が正しく表示されない場合がある。即ち、図１４（ａ）に示すように、投写型映像表示装置である液晶プロジェクタ１０１の投射レンズ１０８が投射する映像光Ｌの光軸Ａが、スクリーンＳに対して垂直に交わる場合は、図１４（ｂ）に示すように、スクリーンＳには長方形の映像が正しく表示される。しかし、液晶プロジェクタ１０１の投射レンズ１０８が投射する映像光Ｌの光軸Ａが、スクリーンＳに対して垂直に交わらない場合は、スクリーンＳには長方形の映像が表示されない。

より具体的には、図１５（ａ）に示すように、スクリーンＳの斜め下方に液晶プロジェクタ１０１が設置され、スクリーンＳの斜め下方から映像光Ｌが投射される場合は、液晶プロジェクタ１０１の投射レンズ１０８が投射する映像光Ｌの光軸Ａが、スクリーンＳに対して垂直に交わらない。このような場合は、スクリーンＳには図１５（ｂ）に示すような映像が表示される。より具体的には、スクリーンＳの斜め下方から映像光Ｌが投射される場合には、長方形で表示すべき映像は、映像の高さＹ（即ち、縦方向における映像の長さ）が大きくなり、さらに、映像の幅（横方向における映像の長さ）が変化して、映像の上部における幅Ｘ１が映像の下部における幅Ｘ２よりも大きい台形の映像で表示される。

そこで、投写型映像表示装置の設置状況によりスクリーンに長方形で表示すべき映像が台形に歪まないように、台形歪み補正を行う投写型映像表示装置が一般的に知られている。より具体的には、台形歪み補正を行う投写型映像表示装置は、例えば、図１５（ｂ）に示すような映像が表示されないように、映像のアスペクト比を変換することにより、映像の高さを小さくするとともに、表示される映像の幅が一定となるように映像に対して台形歪み補正を行うことで、図１４（ｂ）に示すように、長方形の映像を表示する。このように、台形歪み補正を行う投写型映像表示装置は、台形歪み補正を行うだけでなく、映像のアスペクト比を変換している。

ところで、映像を表示する装置において、映像信号が示す映像のみを表示するだけではなく、視聴者に何らかの情報を提示するために、映像に文字や図形等を含む画像を重ね合わせて表示するＯＳＤ（On-Screen Display）機能が知られている。このようなＯＳＤ機能を有した投写型映像表示装置においては、ＯＳＤ機能によって映像に重ね合わせるための画像（以下、「ＯＳＤ画像」という。）を、映像に適切に重ね合わせることができない場合がある。即ち、台形歪み補正を行う投写型映像表示装置においては、映像のアスペクト比が変換されるため、アスペクト比が変換された映像にＯＳＤ画像を重ね合わせた場合に、ＯＳＤ画像の一部が映像からはみ出してしまい、映像に重ね合わせて表示すべきＯＳＤ画像が欠ける場合がある。

そこで、映像に重ね合わせるためのＯＳＤ画像の一部が、映像からはみ出さないようにすることを目的として、映像においてＯＳＤ画像が重ね合わせられる位置を変えることや、予め登録された表示優先順位に従い、ＯＳＤ画像の一部分（ＯＳＤメニュー項目）を削除することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１９３２０４号公報

しかしながら、上記従来技術においては、予め登録された表示優先順位に従い、ＯＳＤ画像の一部分を削除する場合は言うまでもなく、映像においてＯＳＤ画像が重ね合わせられる位置を変えた場合であっても、ＯＳＤ画像の全体を映像に重ね合わせることができない場合がある。即ち、ＯＳＤ画像が大きい場合は、アスペクト比が変換された映像に対してＯＳＤ画像の全体が合成されず、映像に重ね合わせるためのＯＳＤ画像の一部が、映像からはみ出してしまう。その結果、ＯＳＤ画像の全体を映像に重ね合わせて表示することができない問題があった。特に、ＯＳＤ画像がクローズドキャプション（即ち、字幕や文字スーパー）である場合には、アスペクト比が変換された映像にクローズドキャプションの全体を重ね合わせることは困難であり、ＯＳＤ画像の全体が映像に重ね合わせて表示されない場合は不便である。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＯＳＤ画像の一部が映像からはみ出さないようにして、ＯＳＤ画像の全体を映像に重ね合わせて表示することができる投写型映像表示装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、映像を投写して表示する投写型映像表示装置において、投写される映像のアスペクト比を変換することにより、映像の大きさを調整するアスペクト比変換部と、映像に重ね合わせるための文字を含むＯＳＤ画像を生成する画像生成部と、アスペクト比が変換された映像に対してＯＳＤ画像を合成することにより、映像にＯＳＤ画像を重ね合わせる画像合成部と、ＯＳＤ画像が合成された映像に対して台形歪み補正を行う台形歪み補正部とを備え、画像生成部は、アスペクト比が変換された映像の大きさに応じて、ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさを調整してＯＳＤ画像を生成することを特徴とする。

同構成によれば、アスペクト比が変換された映像の大きさ（即ち、縦方向及び横方向の少なくとも一方における映像の長さ）に応じて、画像生成部によって、ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさが調整されて、映像に重ね合わせるための文字を含むＯＳＤ画像が生成される。このため、ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさを調整して、アスペクト比が変換された映像においてＯＳＤ画像の全体を重ね合わせるために必要な領域を小さくすることができ、映像にＯＳＤ画像の全体が重ね合わせられるように、ＯＳＤ画像を生成することができる。従って、アスペクト比が変換された映像に対して、画像合成部によってＯＳＤ画像の全体が適切に合成されるため、ＯＳＤ画像の一部が、映像からはみ出さないようにして、ＯＳＤ画像の全体を映像に重ね合わせて表示することができる。また、台形歪み補正部によって、ＯＳＤ画像が合成された映像に対して台形歪み補正が行われるため、映像とともにこの映像に重ね合わせられたＯＳＤ画像に対しても台形歪み補正が行われる。従って、映像に対して台形歪み補正を行う台形歪み補正部において、映像に重ね合わせられたＯＳＤ画像に対しても台形歪み補正を適切に行うことができる。上記において、「ＯＳＤ画像」とは、ＯＳＤ機能により映像に重ね合わせて表示されるものであり、より具体的には、字幕や文字スーパー等のクローズドキャプションや、視聴者に情報を提示するための画像である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の投写型映像表示装置であって、文字を含むＯＳＤ画像は複数の文字列を有し、画像生成部は、文字の間隔を調整してＯＳＤ画像を生成することを特徴とする。

同構成によれば、画像生成部によって、ＯＳＤ画像が有する複数の文字の間隔が調整されて、文字を含むＯＳＤ画像が生成される。このため、ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさが小さくなることによる文字の視認性低下を抑制しながら、映像にＯＳＤ画像の全体が重ね合わせられるように、ＯＳＤ画像を生成することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の投写型映像表示装置であって、映像に関する信号が入力される信号入力部と、信号に含まれるクローズドキャプションに関するデータを取得するクローズドキャプションデータ取得部とをさらに備えるとともに、画像生成部は、クローズドキャプションデータ取得部によって取得されたクローズドキャプションに関するデータに基づいて、ＯＳＤ画像を生成することを特徴とする。

同構成によれば、信号（例えば、映像信号や放送信号）に含まれているクローズドキャプション（例えば、字幕や文字スーパー）に関するデータに基づいて、文字を含むＯＳＤ画像（即ち、クローズドキャプション）が生成される。従って、ＯＳＤ画像の一部であるクローズドキャプションの一部が、映像からはみ出さないようにすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置であって、アスペクト比が変換された映像に、ＯＳＤ画像の全体が重ね合わせられているか否かを判断する合成映像検査部をさらに備え、画像生成部は、合成映像検査部の判断結果に基づいて、ＯＳＤ画像を生成することを特徴とする。

同構成によれば、ＯＳＤ画像が合成された映像に、ＯＳＤ画像の全体が重ね合わせられているか否かを判断する合成映像検査部を備えているため、ＯＳＤ画像の一部が、映像からはみ出しているか否かをチェックすることができる。そして、合成映像検査部の判断結果に基づいて、画像生成部によって、映像に重ね合わせるためのＯＳＤ画像を生成される。このため、例えば、ＯＳＤ画像が合成された映像に、ＯＳＤ画像の全体が重ね合わせられていないと判断された場合は、映像にＯＳＤ画像の全体が重ね合わせられるように、ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさを自動的に調整させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置であって、アスペクト比が変換された映像においてＯＳＤ画像の全体を重ね合わせるために必要な領域の大きさを検出する合成領域検出部をさらに備え、画像生成部は、合成領域検出部の検出結果に基づいて、ＯＳＤ画像を生成することを特徴とする。

同構成によれば、アスペクト比が変換された映像においてＯＳＤ画像の全体を重ね合わせるために必要な領域の大きさを検出する合成領域検出部を備え、画像生成部によって、合成領域検出部の検出結果に基づいて、ＯＳＤ画像が生成される。このため、映像に対してＯＳＤ画像を合成する前に、ＯＳＤ画像の一部が映像からはみ出すか否かをチェックすることができ、映像にＯＳＤ画像の全体が重ね合わせられるように、ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさを自動的に調整させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置であって、文字の大きさが異なる複数の文字データが記憶された記憶部をさらに備え、画像生成部は、記憶部に記憶された複数の文字データのうち、所定の大きさの文字を示す文字データを用いてＯＳＤ画像を生成することにより、ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさを調整することを特徴とする。

同構成によれば、画像生成部は、記憶部に記憶された複数の文字データのうち、所定の大きさの文字を示す文字データを用いてＯＳＤ画像を生成することにより、ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさを調整する。このため、ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさを調整するために、例えば、文字データに対して文字の縦方向や横方向の長さを変換するような演算処理等を行う必要がなく、映像にＯＳＤ画像の全体が重ね合わせられるように、文字を含むＯＳＤ画像を容易に生成することができる。上記において、「所定の大きさの文字」とは、アスペクト比が変換された映像に文字を含むＯＳＤ画像が重ね合わせられた場合に、ＯＳＤ画像の全体が映像に重ね合わせられる大きさの文字である。

本発明によれば、ＯＳＤ画像の一部が、映像からはみ出さないようにして、ＯＳＤ画像の全体を映像に重ね合わせて表示することができる。

以下に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置は、図１に示すように、光源６から出射される光を、液晶パネル７に透過させて映像光を生成し、映像光をスクリーンＳへ投射させることで、映像を投写して表示する液晶プロジェクタ１であって、映像に文字や図形等を含む画像を重ね合わせて表示するＯＳＤ機能を有している。

この液晶プロジェクタ１は、図１に示すように、投写して表示される映像に関する信号が入力される信号入力部である入力端子２と、入力された信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部３と、信号処理部３によって信号処理が施された信号が入力される液晶ドライバ４と、信号処理部３や液晶ドライバ４を制御する制御部５とを備えた構成である。

信号処理部３は、より具体的には、Ａ／Ｄ変換部３１と、映像信号処理部３２と、スケーラ３３と、クローズドキャプションデータ取得部３４と、画像生成部３５と、画像合成部３６と、合成映像検査部３７と、台形歪み補正部３８とから構成されている。信号処理部３の各部３１〜３８は、それぞれ個々の集積回路（不図示）で構成されている。

また、制御部５は、プログラム等が記憶された記憶部であるＲＯＭ５１と、ＲＯＭ５１に記憶されたプログラムに基づいて演算処理を行うＣＰＵ５２と、ＣＰＵ５２が演算処理を行う際に使用するＲＡＭ５３とから構成されている。制御部５は、ＣＰＵ５２の演算処理に基づいて、信号処理部３や液晶ドライバ４を制御するための制御信号を、信号処理部３の各部３１〜３８や液晶ドライバ４へ出力するとともに、さらに、信号処理部３の各部３１〜３８の動作に必要な情報やデータを信号として出力する。

また、液晶プロジェクタ１は、光学部品として、光源６と、液晶ドライバ４によって駆動されるとともに、光源６から出射された光が透過する液晶パネル７と、液晶パネル７に透過させた光をスクリーンＳへ投射するための投射レンズ８とを備えている。

次に、以上のように構成された液晶プロジェクタ１において、液晶プロジェクタ１へ映像に関する信号が入力されてから、その信号が示す映像がスクリーンＳに表示されるまでの、液晶プロジェクタ１の動作を説明する。

入力端子２は、例えば、映像の色信号や輝度信号等が複合化されたコンポジット映像信号（以下、単に「映像信号」という。）が入力されるコンポジット端子であって、ケーブル（不図示）を介して外部機器（不図示）と接続されている。入力端子２には、アナログ放送において使用されるＮＴＳＣ方式の映像信号が外部機器から入力されるとともに、入力端子２に入力された映像信号は、信号処理部３へ出力される。

信号処理部３は、入力端子２から入力された映像信号に対して、種々の信号処理を施すとともに、信号処理が施された映像信号を液晶ドライバ４へ出力する。例えば、信号処理部３は、映像信号の形式を変換する処理や、映像信号が示す映像の大きさ（即ち、映像の高さ、映像の幅）を変換する処理や、スクリーンＳに長方形で表示すべき映像が台形に歪まないように補正する処理等を施す。

ここで、図１に示す信号処理部３の各部３１〜３８の動作を、図２乃至図９を参照しながら、より具体的に説明する。
図２に示すように、まず、信号処理部３に入力された映像信号は、Ａ／Ｄ変換部３１に入力され、Ａ／Ｄ変換部３１が、入力されたＮＴＳＣ方式のアナログ信号である映像信号に対して、デジタル信号の映像信号へ変換する処理を施す（ステップＳ１）。デジタル信号に変換された映像信号は、映像信号処理部３２及びクローズドキャプションデータ取得部３４の双方へ出力される。

次いで、映像信号処理部３２が、デジタル信号の映像信号に対して、種々の映像信号処理を施す（ステップＳ２）。例えば、映像信号処理部３２は、色信号及び輝度信号を含む映像信号を、色信号及び輝度信号が示す色相及び輝度に基づいて、光の三原色（赤、緑、青）に対応したＲＧＢ形式の映像信号へ変換する処理を施したり、インタレース走査信号である映像信号を、プログレッシブ走査信号の映像信号に変換する処理を施したりする。また、映像信号処理部３２は、デジタル信号の映像信号に対してガンマ補正処理を施してもよい。そして、種々の映像信号処理が施された映像信号は、スケーラ３３へ出力される。

次いで、アスペクト比変換部であるスケーラ３３が、映像信号処理部３２によって種々の映像信号処理が施された映像信号に対して、映像のアスペクト比を変換する処理を施す（ステップＳ３）。即ち、液晶プロジェクタ１の投射レンズ８が投射する映像光の光軸が、スクリーンＳに対して垂直に交わらない場合に、スクリーンＳに表示される映像の高さや幅が大きくならないようにする必要がある。そこで、スケーラ３３は、液晶プロジェクタ１の投射レンズ８が投射する映像光の光軸が、スクリーンＳに対して垂直に交わらない場合には、台形歪み補正の前処理として、映像信号が示す投写される映像に対してアスペクト比（横縦比であって、「映像の幅：映像の高さ」で示される比）の変換を行う。

より具体的には、スケーラ３３には、図３に示すように、例えば、４：３のアスペクト比を有する映像を示す映像信号が入力されるが、スクリーンＳの斜め下方から映像光が投射される場合は、スクリーンＳに表示される映像の高さ（即ち、縦方向における映像の長さ）が大きくならないようにする必要がある。そこで、スケーラ３３は、例えば、図４に示すように、映像を縦方向に縮小するように、映像のアスペクト比を変換する処理を施す。そして、アスペクト比を変換する処理が施された映像信号（即ち、アスペクト比が変換された映像を示す映像信号）は、画像合成部３６へ出力される。

なお、スクリーンＳの斜め横から映像光が投射される場合は、スクリーンＳに表示される映像の幅（即ち、横方向における映像の長さ）が大きくならないようにする必要がある。そこで、スケーラ３３は、そのような場合に、映像を横方向に縮小するように、映像のアスペクト比を変換する処理を施してもよい。即ち、スケーラ３３は、縦方向の映像の縮小をするものに限られず、投写して表示される映像が所定の大きさ（即ち、高さ及び幅）となるように、映像信号に対して、アスペクト比を調整する処理を施す（即ち、アスペクト比を変換する処理を施す）ものであればよい。

また、クローズドキャプションデータ取得部３４は、ＮＴＳＣ方式の映像信号から、クローズドキャプションに関するデータを取得する（ステップＳ４）。即ち、映像信号の垂直帰線消去期間（ＶＢＩ：Vertical Blanking Interval）には、クローズドキャプションに関するデータ（以下、「ＣＣデータ」という場合がある。）が含まれており、クローズドキャプションデータ取得部３４は、垂直帰線消去期間からＣＣデータを取得する。なお、クローズドキャプションとは、表示される映像に重ね合わせるか否かを視聴者側で決定することができるコンテンツであって、本実施形態においては、クローズドキャプションは字幕である。この字幕は、図５に示すように、映像に重ね合わせられるためのものであって、アスペクト比が変換されていない映像は、字幕の全体を重ね合わせるために必要な領域（以下、「合成領域」という。）を有している。そして、クローズドキャプションデータ取得部３４によって取得されたＣＣデータ（即ち、字幕に関するデータ）は、画像生成部３５へ出力される。

次いで、画像生成部３５が、クローズドキャプションデータ取得部３４によって取得されたＣＣデータに基づいて、投写して表示される映像に重ね合わせるための文字を含むＯＳＤ画像（即ち、字幕）を生成する（ステップＳ５）。そして、生成された字幕を示すＯＳＤ画像信号が、画像生成部３５から画像合成部３６へ出力される。

より具体的には、画像生成部３５は、ＣＣデータや入力される信号に基づいて、ＲＯＭ５１に記憶されている文字の大きさが異なる複数の文字データのうち、所定の大きさの文字を示す文字データを用いて字幕を生成する。即ち、画像生成部３５は、ＲＯＭ５１に記憶されている複数の文字データのうち、アスペクト比が変換された映像に字幕が重ね合わせられた場合に、字幕の全体が映像に重ね合わせられるような大きさの文字を示す文字データを用いて、字幕を生成する。このため、画像生成部３５は、字幕を生成するために使用する文字データを適宜変更することで、フォントサイズ（即ち、文字の大きさ）を調整して字幕を生成することができ、字幕の全体が映像に重ね合わせられるようにすることができる。

即ち、図６に示すように、アスペクト比が変換された映像の大きさに対して、合成領域の大きさが大きい場合は、アスペクト比が変換された映像に対してＯＳＤ画像の全体を合成することができず、字幕の一部が、アスペクト比が変換された映像からはみ出す。そこで、画像生成部３５は、字幕の一部が、アスペクト比が変換された映像からはみ出す場合に比し、図７に示すように、字幕に含まれる文字の大きさＢ１及び文字列の間の大きさＢ２を小さくして字幕を生成する。このようにして、画像生成部３５は、文字の大きさＢ１及び文字列の間の大きさＢ２を調整して、アスペクト比が変換された映像に、字幕の全体が重ね合わせられるように字幕を生成することで、アスペクト比が変換された映像における合成領域を小さくすることができる。そして、画像生成部３５によって生成された字幕を示す信号が、画像合成部３６へ出力される。なお、ステップＳ２及びステップＳ３における動作と、ステップＳ４及びステップＳ５における動作とは、並行して行われる。

そして、画像合成部３６が、図８に示すように、ステップＳ３においてアスペクト比が変換された映像に対して、ステップＳ５において生成された字幕を合成することにより、映像に字幕を重ね合わせる（ステップＳ６）。即ち、画像合成部３６は、アスペクト比が変換された映像に字幕が重ね合わせられるように、アスペクト比が変換された映像を示す映像信号に対して、ＯＳＤ画像信号を合成するとともに、合成された映像信号を、合成映像検査部３７へ出力する。

次いで、合成映像検査部３７が、ステップＳ３においてアスペクト比が変換された映像に、字幕の全体が重ね合わせられているか否かを判断する（ステップＳ７）。より具体的には、例えば、合成映像検査部３７は、合成映像検査部３７へ入力された映像信号が示す映像の大きさと、スケーラ３３によってアスペクト比が変換された映像の大きさとを比較する。そして、合成映像検査部３７は、合成映像検査部３７へ入力された映像信号が示す映像の大きさが、スケーラ３３によってアスペクト比が変換された映像の大きさよりも大きい場合は、映像に字幕の全体が重ね合わせられていないと判断する。字幕の全体が重ね合わせられていないと判断された場合は、合成映像検査部３７によって、フォントサイズを再調整して字幕を生成する旨の信号が、画像生成部３５へ出力される。

次いで、台形歪み補正部３８が、液晶プロジェクタ１の投射レンズ８が投射する映像光の光軸が、スクリーンＳに対して垂直に交わらない場合には、ステップＳ６において字幕が合成された映像に対して、台形歪み補正を行う（ステップＳ８）。即ち、液晶プロジェクタ１の投射レンズ８が投射する映像光の光軸がスクリーンＳに対して垂直に交わらない場合に、スクリーンＳに表示される映像が、映像の高さや幅が一定となるように、台形歪み補正部３８は、字幕が合成された映像を示す映像信号に対して、台形歪みを補正する処理を施す。

より具体的には、スクリーンＳの斜め下方から映像光が投射される場合は、スクリーンＳに表示される映像の上部の幅が、映像の下部の幅よりも大きくならないようにする必要がある。そこで、台形歪み補正部３８は、例えば、図９に示すように、映像の上部における幅が、映像の下部における幅よりも小さくなるようにして、スクリーンＳに表示される映像の台形の歪みを補正する処理を行う。そして、台形歪みを補正する処理が施された映像信号は、信号処理部３から出力されて、液晶ドライバ４へ出力される。

なお、スクリーンＳの斜め横から映像光が投射される場合は、スクリーンＳに表示される映像の高さ（即ち、縦方向における映像の長さ）が一定となるようにする必要がある。そこで、台形歪み補正部３８は、そのような場合に、横方向における映像の一方の端部が、横方向における映像の他方の端部よりも小さくなるようにして、映像の台形の歪みを補正する処理を行ってもよい。即ち、台形歪み補正部３８は、映像の幅を調整するものに限られず、投写して表示される映像の高さ及び幅が一定となるように、映像信号に対して、投写して表示される映像の台形歪みを補正する処理を施す（即ち、台形歪み補正処理を施す）ものであればよい。

以上のようにして信号処理部３によってアスペクト比を変換する処理や台形歪みを補正する処理が施された映像信号は、液晶ドライバ４へ入力される。液晶ドライバ４は、入力された映像信号に応じた電圧を液晶パネル７に印加することにより、液晶パネル７を駆動させ、液晶パネル７に映像を形成する。液晶パネル７は、例えば、アクティブマトリクス駆動方式の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を用いたライトバルブであって、液晶ドライバ４は、その薄膜トランジスタのソース及びゲートを駆動するための集積回路であるソースドライバとゲートドライバとを備えたものである。

そして、映像が形成された液晶パネル７に光源６から出射された光を透過させることにより映像光を生成し、映像光を投射レンズ８によってスクリーンＳへ投射させる。このようにして、液晶プロジェクタ１は映像を投写して表示する構成となっており、信号処理部３において、映像信号に対してアスペクト比を変換する処理や台形歪みを補正する処理等を施しているため、例えば、スクリーンＳの斜め下方から映像光が投射される場合であっても、図１０に示すように、長方形の映像が表示される。また、信号処理部３において、合成映像検査部３７からの信号に基づき、アスペクト比が変換された映像の大きさに応じて、字幕に含まれる文字の大きさＢ１が調整されているため、図１０に示すように、映像に対して字幕の全体が適切に合成されている。

上記実施形態のＯＳＤ機能を有する液晶プロジェクタ１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）液晶プロジェクタ１は、投写される映像のアスペクト比を変換することにより、映像の大きさを調整するスケーラ３３と、映像に重ね合わせるための字幕を生成する画像生成部３５と、アスペクト比が変換された映像に対して字幕を合成することにより、映像に字幕を重ね合わせる画像合成部３６とを備えている。さらに、液晶プロジェクタ１は、字幕が合成された映像に対して台形歪み補正を行う台形歪み補正部３８を備え、画像生成部３５は、アスペクト比が変換された映像の大きさに応じて、字幕に含まれる文字の大きさを調整して字幕を生成する。このため、アスペクト比が変換された映像の大きさ（即ち、縦方向や横方向における映像の長さ）に応じて、画像生成部３５によって、字幕に含まれる文字の大きさが調整されて、映像に重ね合わせるための字幕が生成される。従って、字幕に含まれる文字の大きさを調整して、アスペクト比が変換された映像において字幕の全体を重ね合わせるために必要な領域を小さくすることができ、映像に字幕の全体が重ね合わせられるように、字幕を生成することができる。従って、アスペクト比が変換された映像に対して、画像合成部３６によって字幕の全体が適切に合成されるため、字幕の一部が、映像からはみ出さないようにして、字幕の全体を映像に重ね合わせて表示することができる。また、台形歪み補正部３８によって、字幕が合成された映像に対して台形歪み補正が行われるため、映像とともにこの映像に重ね合わせられた字幕に対しても台形歪み補正が行われる。従って、映像に対して台形歪み補正を行う台形歪み補正部３８において、映像に重ね合わせられた字幕に対しても台形歪み補正を適切に行うことができる。

（２）文字を含む字幕は複数の文字列を有し、画像生成部３５は、文字の間隔（即ち、文字列の間の大きさＢ２）を調整して字幕を生成する。このため、字幕に含まれる文字の大きさが小さくなることによる文字の視認性低下を抑制しながら、映像に字幕の全体が重ね合わせられるように、字幕を生成することができる。

（３）映像に関する信号が入力される入力端子２と、信号に含まれるクローズドキャプションに関するデータを取得するクローズドキャプションデータ取得部３４とをさらに備え、画像生成部３５は、クローズドキャプションデータ取得部３４によって取得されたＣＣデータに基づいて、字幕を生成する。このため、クローズドキャプション（即ち、字幕）に関するデータに基づいて、クローズドキャプションが生成される。従って、クローズドキャプションの一部が、映像からはみ出さないようにすることができる。

（４）字幕が合成された映像に、字幕の全体が重ね合わせられているか否かを判断する合成映像検査部３７をさらに備え、画像生成部３５は、合成映像検査部３７の判断結果に基づいて、字幕を生成する。このため、字幕の一部が、映像からはみ出しているか否かをチェックすることができ、映像に字幕の全体が重ね合わせられていないと判断された場合は、映像に字幕の全体が重ね合わせられるように、字幕に含まれる文字の大きさを自動的に調整させることができる。

（５）文字の大きさが異なる複数の文字データが記憶されたＲＯＭ５１をさらに備え、画像生成部３５は、ＲＯＭ５１に記憶された複数の文字データのうち、所定の大きさの文字を示す文字データを用いて字幕を生成することにより、字幕に含まれる文字の大きさＢ１を調整する。このため、字幕に含まれる文字の大きさＢ１を調整するために、例えば、文字データに対して文字の縦方向や横方向の長さを変換するような演算処理等を行う必要がなく、映像に字幕の全体が重ね合わせられるように、文字を含む字幕を容易に生成することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよく、以下のように変更しても、少なくとも上記（１）の効果を得ることができる。

・上記実施形態においては、ＲＯＭ５１には複数の文字データが記憶され、字幕に含まれる文字の大きさＢ１を調整するために、映像に字幕が重ね合わせられた場合に、字幕の全体が映像に重ね合わせられる大きさの文字を示す文字データを用いて字幕を生成していたが、このように構成しなくてもよい。即ち、画像生成部３５が、文字データに対して文字の縦方向や横方向の長さを変換する演算処理を施すことで、文字の大きさＢ１を調整するようにしてもよい。

・上記実施形態においては、映像に対して字幕が合成された後に、字幕が映像からはみ出すことを検出していた（即ち、字幕の全体が重ね合わせられているか否かを判断していた）が、映像に対して字幕が合成される前に、字幕が映像からはみ出すことを検出してもよい。即ち、液晶プロジェクタ１が、図１１に示すような構成であってもよく、合成映像検査部３７の代わりに、合成領域検出部３９を備えていてもよい。

合成領域検出部３９は、アスペクト比が変換された映像において字幕の全体を重ね合わせるために必要な領域を検出するための集積回路であって、このような合成領域検出部３９を備えた液晶プロジェクタ１における、信号処理部３の各部３１〜３８の動作を、図１２を参照しながら、以下に説明する。

まず、信号処理部３に入力された映像信号は、Ａ／Ｄ変換部３１に入力され、ステップＳ１と同様に、Ａ／Ｄ変換部３１が、デジタル信号の映像信号へ変換する処理を施す（ステップＳ１１）。デジタル信号に変換された映像信号は、映像信号処理部３２及びクローズドキャプションデータ取得部３４の双方へ出力される。

次いで、映像信号処理部３２が、ステップＳ２と同様に、デジタル信号の映像信号に対して、種々の映像信号処理を施す（ステップＳ１２）。そして、種々の映像信号処理が施された映像信号は、スケーラ３３へ出力される。

次いで、スケーラ３３が、ステップＳ３と同様に、映像信号処理部３２によって種々の映像信号処理が施された映像信号に対して、映像信号が示す映像の大きさを変換するスケーリング処理を施す（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１３において、アスペクト比変換部であるスケーラ３３は、上記実施形態に記載したように、映像信号が示す投写される映像に対してアスペクト比の変換を行う。そして、アスペクト比を変換する処理が施された映像信号（即ち、アスペクト比が変換された映像を示す映像信号）は、画像合成部３６と合成領域検出部３９の双方へ出力される。

また、クローズドキャプションデータ取得部３４は、ステップＳ４と同様に、ＮＴＳＣ方式の映像信号から、ＣＣデータを取得する（ステップＳ１４）。そして、クローズドキャプションデータ取得部３４によって取得されたＣＣデータ（即ち、字幕に関するデータ）は、合成領域検出部３９へ出力される。なお、ステップＳ１２及びステップＳ１３における動作と、ステップＳ１４における動作とは、並行して行われる。

次いで、合成領域検出部３９が、入力されたＣＣデータに基づいて、縦方向及び横方向における字幕の長さを検出することによって合成領域の大きさを検出する（ステップＳ１５）。そして、合成領域検出部３９は、映像信号に基づいて、映像の大きさを検出するとともに、合成領域の大きさと映像の大きさを比較して、字幕を映像に重ね合わせる場合に、文字の大きさＢ１及び文字列の間の大きさＢ２を調整する必要があるか否かを判断する。即ち、映像の大きさが、合成領域の大きさよりも小さければ、画像生成部３５において文字の大きさＢ１及び文字列の間の大きさＢ２を調整する必要がある。画像生成部３５において文字の大きさＢ１及び文字列の間の大きさＢ２を調整する必要があると判断された場合は、合成領域検出部３９によって、フォントサイズを調整して字幕を生成する旨の信号とＣＣデータとが画像生成部３５へ出力される。一方、画像生成部３５において文字の大きさＢ１及び文字列の間の大きさＢ２を調整する必要がないと判断された場合は、ＣＣデータのみが画像生成部３５へ出力される。

次いで、画像生成部３５が、クローズドキャプションデータ取得部３４によって取得されたＣＣデータや入力された信号に基づいて、投写して表示される映像に重ね合わせるための文字を含むＯＳＤ画像（即ち、字幕）を生成する（ステップＳ１６）。そして、画像生成部３５によって生成された字幕を示す信号が、画像合成部３６へ出力される。

次いで、画像合成部３６が、ステップＳ１３においてアスペクト比が変換された映像に対して、ステップＳ１６において生成された字幕を合成することにより、映像に字幕を重ね合わせる（ステップＳ１７）。そして、字幕が合成された映像を示す映像信号が、台形歪み補正部３８へ出力される。

そして、台形歪み補正部３８が、ステップＳ８と同様に、ステップＳ１７において字幕が合成された映像に対して、台形歪み補正を行う（ステップＳ１８）。そして、台形歪みを補正する処理が施された映像信号は、信号処理部３から出力されて、液晶ドライバ４へ出力される。

上記のように、合成領域検出部３９を備え、画像生成部３５は、合成領域検出部３９の検出結果に基づいて、字幕を生成するため、画像生成部３５によって、合成領域検出部３９の検出結果に基づいて、字幕が生成される。従って、映像に対して字幕を合成して字幕の一部が映像からはみ出しているか否かをチェックすることなく、字幕の一部が映像からはみ出すか否かをチェックすることができ、映像に字幕の全体が重ね合わせられるように、字幕に含まれる文字の大きさを自動的に調整させることができる。また、液晶プロジェクタ１が、合成映像検査部３７と合成領域検出部３９の双方を備える構成としてもよい。

・上記実施形態においては、入力端子２には、アナログ放送において使用されるＮＴＳＣ方式の映像信号が入力されたが、その他の信号であってもよく、また、デジタル放送等において使用されるＭＰＥＧ−２Ｓｙｓｔｅｍｓの規格に基づいて映像データや字幕データが多重化された信号であってもよい。このような場合、液晶プロジェクタ１は、図１３に示すような構成となる。なお、図１３において、上記実施形態と共通する構成には同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。

入力端子２は、例えば、映像データや字幕データが多重化された信号が入力されるＨＤＭＩ端子であって、ケーブル（不図示）を介して外部機器（不図示）と接続されている。外部機器から入力端子２に入力された映像データや字幕データが多重化された信号は、信号処理部３へ出力される。

信号処理部３は、上記実施形態において備えたＡ／Ｄ変換部３１の代わりに、映像データや字幕データが多重化された信号から、個々の映像データや字幕データを分離する多重分離部４０（いわゆるデマルチプレクサ）を備えている。分離された映像データはデジタル信号の映像信号として映像信号処理部３２へ出力されるとともに、分離された字幕データは、クローズドキャプションデータ取得部３４へ出力される。

従って、クローズドキャプションデータ取得部３４は、映像信号の垂直帰線消去期間から字幕データを取得せずに、映像データや字幕データが多重化された信号から、字幕データを取得する。そして、クローズドキャプションデータ取得部３４は、画像生成部３５へ、ＣＣデータを画像生成部３５へ出力する。

・上記実施形態においては、ＯＳＤ機能により映像に重ね合わせて表示されるＯＳＤ画像は、映像の内容を示す字幕であったが、映像の内容と関係のない文字スーパーであってもよい。即ち、ＯＳＤ画像は、字幕や文字スーパーといったクローズドキャプションであればよい。

・上記実施形態においては、ＯＳＤ画像は、クローズドキャプションである字幕であったが、ＯＳＤ画像はクローズドキャプションに限られない。即ち、ＯＳＤ機能により映像に重ね合わせて表示される画像であればよく、例えば、液晶プロジェクタ１の設定情報を視聴者に提示するために用いられる、視聴者に情報を提示するための画像であってもよい。このようなＯＳＤ画像の全体を映像に重ね合わせることを目的とした場合は、クローズドキャプションデータ取得部３４を備えないようにしてもよい。

・上記実施形態においては、文字の大きさＢ１及び文字列の間の大きさＢ２を調整してＯＳＤ画像である字幕を生成していたが、文字の大きさＢ１のみを調整して文字を含むＯＳＤ画像を生成するようにしてもよい。

・上記実施形態においては、信号処理部３の各部３１〜３８は、それぞれ個々の集積回路で構成されて動作していたが、信号処理部３の各部３１〜３８の動作をプログラムにより実行してもよい。即ち、ＣＰＵ５２が、信号処理部３の各部３１〜３８の全部または一部を兼ねていてもよい。このようにすれば、液晶プロジェクタ１のハードウェア構成を簡素化することができる。また、ＣＰＵ５２が、上述の合成領域検出部３９や多重分離部４０を兼ねていてもよい。

・上記実施形態においては、投写型映像表示装置は、液晶プロジェクタ１であったが、ＯＳＤ機能を有し（即ち、映像にＯＳＤ画像を重ね合わせ）、映像を投写して表示するものであれば、どのような装置であってもよい。

本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置を説明するためのブロック図。 本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置の動作を説明するためのフローチャート。 映像を説明するための図。 アスペクト比が変換された映像を説明するための図。 映像に重ね合わされて表示されるＯＳＤ画像であるクローズドキャプションを説明するための図。 ＯＳＤ画像である字幕の一部が、アスペクト比が変換された映像からはみ出す様子を説明するための図。 文字の大きさ及び文字列の間の大きさが調整されたＯＳＤ画像である字幕を説明するための図。 アスペクト比が変換された映像に、ＯＳＤ画像である字幕が重ね合わされた様子を説明するための図。 台形歪み補正が行われた映像を説明するための図。 台形歪み補正が行われた映像が投写して表示された様子を説明するための図。 本発明の実施形態の変形例に係る投写型映像表示装置を説明するためのブロック図。 本発明の実施形態の変形例に係る投写型映像表示装置の動作を説明するためのフローチャート。 本発明の実施形態の変形例に係る投写型映像表示装置を説明するためのブロック図。 （ａ）投写型映像表示装置の投射レンズが投写する映像光の光軸が、スクリーンに対して垂直に交わる場合を説明するための図、（ｂ）スクリーンに長方形の映像が正しく表示された様子を説明するための図。 （ａ）投写型映像表示装置の投射レンズが投写する映像光の光軸が、スクリーンに対して垂直に交わらない場合を説明するための図、（ｂ）スクリーンに台形の映像が表示された様子を説明するための図。

符号の説明

Ｂ１…文字の大きさ、Ｂ２…文字列の間の大きさ、Ｓ…スクリーン、１…液晶プロジェクタ（投写型映像表示装置）、２…入力端子（信号入力部）、３…信号処理部、４…液晶ドライバ、５…制御部、６…光源、７…液晶パネル、８…投射レンズ、３１…Ａ／Ｄ変換部、３２…映像信号処理部、３３…スケーラ（アスペクト比変換部）、３４…クローズドキャプションデータ取得部、３５…画像生成部、３６…画像合成部、３７…合成映像検査部、３８…台形歪み補正部、３９…合成領域検出部、４０…多重分離部、５１…ＲＯＭ（記憶部）、５２…ＣＰＵ、５３…ＲＡＭ。

Claims (6)

1. 映像を投写して表示する投写型映像表示装置において、
   投写される前記映像のアスペクト比を変換することにより、前記映像の大きさを調整するアスペクト比変換部と、
   前記映像に重ね合わせるための文字を含むＯＳＤ画像を生成する画像生成部と、
   アスペクト比が変換された前記映像に対して前記ＯＳＤ画像を合成することにより、前記映像に前記ＯＳＤ画像を重ね合わせる画像合成部と、
   前記ＯＳＤ画像が合成された前記映像に対して台形歪み補正を行う台形歪み補正部とを備え、
   前記画像生成部は、アスペクト比が変換された前記映像の大きさに応じて、前記ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさを調整して前記ＯＳＤ画像を生成することを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 文字を含む前記ＯＳＤ画像は複数の文字列を有し、
   前記画像生成部は、前記文字の間隔を調整して前記ＯＳＤ画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
3. 前記映像に関する信号が入力される信号入力部と、
   前記信号に含まれるクローズドキャプションに関するデータを取得するクローズドキャプションデータ取得部とをさらに備えるとともに、
   前記画像生成部は、前記クローズドキャプションデータ取得部によって取得された前記クローズドキャプションに関するデータに基づいて、前記ＯＳＤ画像を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投写型映像表示装置。
4. アスペクト比が変換された前記映像に、前記ＯＳＤ画像の全体が重ね合わせられているか否かを判断する合成映像検査部をさらに備え、
   前記画像生成部は、前記合成映像検査部の判断結果に基づいて、前記ＯＳＤ画像を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置。
5. アスペクト比が変換された映像において前記ＯＳＤ画像の全体を重ね合わせるために必要な領域の大きさを検出する合成領域検出部をさらに備え、
   前記画像生成部は、前記合成領域検出部の検出結果に基づいて、前記ＯＳＤ画像を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置。
6. 文字の大きさが異なる複数の文字データが記憶された記憶部をさらに備え、
   前記画像生成部は、前記記憶部に記憶された複数の前記文字データのうち、所定の大きさの文字を示す前記文字データを用いて前記ＯＳＤ画像を生成することにより、前記ＯＳＤ画像に含まれる文字の大きさを調整することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置。

Images