JP2010237347A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】机上投射の用途では、会議の出席者は座る位置によっては、机上に投射した投射画像を上下逆に見るため、視認性が悪くなるという問題がある。
【解決手段】本発明の投射型表示装置は、入力画像を第１の角度だけ回転処理させる第１画像回転処理部により処理された画像と、第１の角度と異なる第２の角度だけ回転処理させる第２画像回転処理部により処理された画像を１画面に合成する２画面合成部を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像を投射する投射型表示装置を提供する技術に関するものである。

近年プロジェクタを始めとする投射型表示装置は、使用形態も多様化しており、一般的なスクリーン、部屋の壁面や黒板等のように略垂直な平面に投射する使用形態から、下記特許文献１に記載のように、上記略垂直面に投射する使用形態の他に、机上等のように略水平な平面に対しても投射可能な投射型表示装置がある。

特開２００８−２０９６７０号公報

一般的なスクリーン等の略垂直面に投射する場合は、投射型表示装置が投射する画像（投射画像という）を見る人（視聴者という）は、投射画像の上下と視聴者の上下が一致していたため、特に問題とならなかった。

しかし、上記特許文献１に記載の投射型表示装置のように、机上等のように略水平な平面に対して投射して使用することが可能となり、その場合の課題を、図３を用いて説明する。図３は机上に投射して使用する使用形態（会議など）を示す図である。

図３中、１１６は投射面（机上）、１０１は投射型表示装置、２０１は机に表示した投射画像、３０１、３０２は視聴者である。机上投射の用途では、図に示すように視聴者が投射画像２０１を取り囲む状態が多くなっている。この場合、視聴者の位置によって、投射画像２０１を見る方向が変わってくる。たとえば、投射画像２０１の上を図中右側とした場合、視聴者３０１に対して投射画像２０１の上下方向は一致している（視聴者３０１から見た上下方向と投射画像２０１の上下方向のずれが０度）が、視聴者３０２にとっては、投射画像２０１を上下逆（視聴者３０２から見た上下方向と投射画像２０１の上下方向のずれが１８０度）に見ることになり、視認性が悪くなる。

上記特許文献１に記載の投射型表示装置においては、この点について何ら考慮されていない。

本発明の目的は、会議などで、机上投射した投射画像を視聴者が取り囲んで見る場合においても、どの視聴者からも視認性がよい画像を投射する投射型表示装置を提供することである。

本発明の投射型表示装置は、入力画像を第１の角度だけ回転処理させる第１画像回転処理部と、入力画像を第１の角度とは異なる第２の角度だけ回転処理させる第２画像回転処理部と、第１画像回転処理部と第２画像回転処理部で処理された画像を１画面に合成する２画面合成部を備える。

本発明のよれば、会議などで、机上投射した投射画像を視聴者が取り囲んで見る場合においても、どの視聴者からも視認性がよい画像を投射する投射型表示装置を実現できる。

第１の実施例を示す投射型表示装置のブロック図 投射画像を示す図 机上に投射して使用する使用形態を示す図

以下、本発明の最良の形態について図面を用いて説明する。なお、以下に述べる各図において、共通な機能を有する要素には同一な符号を付して示し、一度説明したものについては、その説明を省略する。

図１は第１の実施例を示す投射型表示装置のブロック図である。図１において、１０１は投射型表示装置、１０２は投射型表示装置全体の演算制御を行うCentral Processing Unit （以下「ＣＰＵ」と省略する）、１０３はＣＰＵ１０２を制御するプログラムを格納するＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ ＲＯＭを含む）、１０４はＣＰＵがプログラムを実行する際に使用する演算結果等を格納するＲＡＭ、１０５は諸情報等を記憶する不揮発性メモリ、１１０は外部から映像信号（図示せず）が入力される入力端子、１１１は入力端子１１０から入力された映像信号に対して所定の信号処理を行う入力信号処理部である。

入力信号処理部１１１においては、アナログ-デジタル変換され、デジタルデータとして第１画像回転処理部１０６ならびに第２画像回転処理部１０７に入力される。第１画像回転処理部１０６は入力された画像に対して第１の角度だけ回転させる回転処理を行う（第１画像回転処理部で回転処理された表示画像を第１回転表示画像と称す）。第２画像回転処理部１０７は入力された画像に対して第１の角度とは異なる第２の角度だけ回転させる回転処理を行う（第２画像回転処理部で回転処理された表示画像を第２回転表示画像と称す）。

１０８は２画面合成部であり、第１画像回転処理部１０６、第２画像回転処理部１０７から出力される画像回転処理後の第１回転表示画像と第２回転表示画像を１画面に合成する。１０９は２画面合成部１０８から出力された映像信号に対して、映像の拡大、縮小ならびに幾何学歪補正などのスケーリングを行う画像処理部である。

尚、本実施例では映像の拡大、縮小を2画面合成後に画像処理部１０９で実施しているが、予め第１画像回転処理部１０６と第２画像回転処理部１０７で実施しても良いし、２画面合成部１０８にて第１画像回転処理部１０６、第２画像回転処理部１０７から出力される画像回転処理後の第１回転表示画像と第２回転表示画像を個別に実施してもよい。また、第１画像回転処理部１０６、第２画像回転処理部１０７、２画面合成部１０８、画像処理部１０９で組み合わせて実施しても良い。

１１２は駆動回路、１１３は照明光学ブロック、１１４は液晶パネル、１１５は投射レンズブロック、１１６は投射面である。照明光学ブロック１１３は、光源（図示せず）からの光を偏向変換素子（図示せず）によりランダム偏光を直線偏光に変換し、液晶パネル１１４に照射する。液晶パネル１１４は照明光学ブロック１１３より照射された光の透過量を制御するものであり、画像処理部１０９から出力された画像データを基に、駆動回路１１２が液晶パネル１１４の画素ごとの透過率を制御することで画像を形成している。ここでは、液晶パネル１１４は高解像度の横長のＬＣＤパネルで構成されている。投射レンズブロック１１５は液晶パネルを透過した光（映像）を拡大して投射するものであり、液晶パネル１１４上に形成された画像が投射面１１６に映し出される。１１７は操作部であり、投射型表示装置１０１の筐体上に配設された複数のボタンからなる操作ボタンや、リモートコントローラー（以下、「リモコン」と省略する）からの赤外線（Infrared）リモートコントロール信号（以下、「ＩＲリモート信号」と省略する）により制御するものである。

図２は、投射画像を示す図である。２０１は表示画像、２０２は第１回転表示画像、２０３は第２回転表示画像である。図２（ａ）は、机上等の略水平面に投射する場合に２画面回転表示を行ったときの表示例であり、図２（ｂ）は、通常のスクリーン等の略垂直面に１画面表示を行ったときの表示例である。

最初に、机上等の略水平面に投射する場合に使用する２画面回転表示を行うときの動作について述べる。

入力端子１１０から入力された映像信号は、入力信号処理部１１１においてアナログ-デジタル変換され、デジタルデータとして第１画像回転処理部１０６ならびに第２画像回転処理部１０７に入力される。第１画像回転処理部１０６に入力された画像は第１の角度（時計回りに９０度）だけ回転処理し第１回転表示画像２０４となる。

一方第２画像回転処理部１０７に入力された画像は第２の角度（時計回りに２７０度）だけ回転処理し第２回転表示画像２０３となる。それぞれ回転処理された画像信号は２画面合成部１０８へ入力され１画面に合成される。本実施例において、２画面合成部１０８での１画面への合成は、各回転表示画像２０２，２０３が左右２画面に配置されるように合成される。

次に、前記２画面合成部１０８にて合成された画像信号は画像処理部１０９に入力され、画像処理部１０９で、映像の拡大、縮小ならびに幾何学歪補正などのスケーリングが行われ、駆動回路１１２に出力される。駆動回路１１２は、本入力信号に従い液晶パネル１１４を制御し、図２（ａ）に示すような投射画像が表示される。

一般的に、入力画像は横長の画像である。液晶パネル１１４も横長であることから、上記のように第１の角度を時計回りに９０度、第２の角度を時計回りに２７０度とした場合が、入力画像を最も大きく表示することが可能となる。また、第１回転処理画像２０２の上側と第２回転処理画像２０３の上側が接するように合成されるため、図３のように投射画像２０１を多数の視聴者が取り囲んで全方向から見る場合においても、視聴者は第１回転処理画像２０２あるいは第２回転処理画像２０３の自分に近い方を見ることで、視聴者から見た上下方向と回転処理画像（２０２あるいは２０３）の上下方向のずれは９０度以下となる。

従来の１画面表示では、視聴者から見た上下方向と、投射画像の上下方向のずれが９０度以上となる視認性の悪い視聴者が多数出てきたが、図２（ａ）のような２画面回転表示とすることにより、その問題はなくなる。

次に、スクリーン等の略垂直面に投射する場合の、１画面表示について説明する。入力端子１１０から入力された映像信号は、入力信号処理部１１１においてアナログ-デジタル変換され、デジタルデータとして第１画像回転処理部１０６に入力される。このとき、ＣＰＵ１０２は、第１画像回転処理部１０６に対して、回転処理をせず入力信号をそのまま出力するよう制御する。２画面合成部１０８に対しては、第１回転処理部１０６からの１画面のみの画像を出力するように制御する。第２回転処理部１０７に入力された画像信号は使用されない。２画面合成部１０８から出力された画像信号は、画像処理部１０９において、１画面表示時の映像の拡大または縮小比率を設定するとともに幾何学歪補正などのスケーリングが行われ、駆動回路１１２に出力される。駆動回路１１２は、本入力信号に従い液晶パネル１１４を制御する。したがって、表示される画像は図２（ｂ）に示すような画像となる。

図２（ａ）の２画面回転表示を行うか、図２（ｂ）の１画面表示を行うかは、使用者（ユーザー）が選択できるようになっている。これは、使用者が操作ボタンによる入力により、操作部１１７からＣＰＵ１０２に表示を切り替える制御信号を送るようになっている。あるいは使用者がリモコンによる入力することで、リモコンからＩＲリモート信号が送信され、操作部１１７からＣＰＵ１０２に表示を切り替える制御信号を送るようになっている。また、投射型表示装置１０１内部に角度センサなど配置し、投射型表示装置１０１が机上などの略水平面に対して映像を投射していると判別した場合は、自動的に図２（ａ）のような２画面回転表示に切り替えるようにしてもよい。

前記角度センサは、前記投射型表示装置１０１の設置されている設置の角度、若しくは、前記投射型表示装置１０１の姿勢の角度を検出することで、略水平面に対して映像を投射しているのか、略垂直面に対して映像を投射しているのかを検出、判断できるようにしても良い。

または、前記レンズから出射される光束の投射方向の角度を検出するようにするか、前記レンズの角度を検出するようにして、略水平面に対して映像を投射しているのか、略垂直面に対して映像を投射しているのかを検出、判断できるようにしても良い。

よって、上記したように、投射画像内の各画面を個別に回転させて表示することにより、どの視聴者からも視認性がよい画像を投射する投射型表示装置を実現できる。

１０１：投射型表示装置
１０２：ＣＰＵ
１０３：ＲＯＭ
１０４：ＲＡＭ
１０５：不揮発性メモリ
１０６：第１画像回転処理部
１０７：第２画像回転処理部
１０８：２画面合成部、
１０９：画像処理部
１１０：入力端子
１１１：入力信号処理部
１１２：駆動回路、
１１３：照明光学ブロック
１１４：液晶パネル
１１５：投射レンズブロック
１１６：投射面
１１７：操作部
２０１：表示画像
２０２：第１回転表示画像
２０３：第２回転表示画像

Claims (11)

1. 入力画像を画像処理する画像処理部と、
   光束を照射する照明光学ブロックと、
   当該照明光学ブロックからの照射光を前記画像処理部からの出力信号に応じて変調して出射する液晶パネルと、
   当該液晶パネルからの出射光を被投射体に投射する投射レンズブロックと
   を有する投射型表示装置において、
   前記画像処理部は、
   入力画像を第１の角度だけ回転処理させる第１画像回転処理部と、
   入力画像を第２の角度だけ回転処理させる第２画像回転処理部と、
   第１画像回転処理部からの第１の出力画像と第２画像回転処理部からの第２の出力画像とを１画面に合成する２画面合成部と
   を備える
   ことを特徴とする投射型表示装置。
2. 請求項１に記載の投射型表示装置において、
   前記画像処理部は、
   前記２画面合成部から出力される出力画像の拡大、縮小ならびに幾何学歪補正を含むスケーリング処理を行う
   ことを特徴とする投射型表示装置。
3. 請求項１に記載の投射型表示装置において、
   前記第１画像回転処理部、または前記第２画像回転処理部が、
   入力画像の拡大、縮小のスケーリング処理を行う
   ことを特徴とする投射型表示装置。
4. 請求項３に記載の投射型表示装置において、
   前記第１画像処理部、または前記第２画像回転処理部が、
   前記２画面合成部から出力される出力画像の拡大、縮小ならびに幾何学歪補正を含むスケーリング処理を行う
   ことを特徴とする投射型表示装置。
5. 請求項１に記載の投射型表示装置において、
   前記２画面合成部は、
   第１画像回転処理部からの第１の出力画像と第２画像回転処理部からの第２の出力画像を個別に拡大、縮小のスケーリング処理を行った後、画面合成を行うことを特徴とする投射型表示装置。
6. 請求項５に記載の投射型表示装置において、
   前記画像処理部は、
   前記２画面合成部から出力される出力画像の拡大、縮小ならびに幾何学歪補正を含むスケーリング処理を行う
   ことを特徴とする投射型表示装置。
7. 請求項１乃至請求項6に記載の投射型表示装置において、
   上記第１の角度と第２の角度は１８０度異なっている
   ことを特徴とする投射型表示装置。
8. 請求項１乃至請求項6に記載の投射型表示装置において、
   上記第１の角度が９０度（時計回り）であることを特徴とする投射型表示装置。
9. 請求項１乃至請求項6に記載の投射型表示装置において、
   前記投射レンズブロックからの出射光が略垂直面の被投射体に投射される場合には、
   前記画像処理部からは１画面の出力画像が出力されることを特徴とする投射型表示装置。
10. 請求項9に記載の投射型表示装置において、
    前記投射型表示装置は、ユーザの操作を受付ける操作部を有しており、
    当該操作部からの信号を受けて、前記画像処理部からの出力画像を１画面の出力画像、または２画面の出力画像に切替える
    ことを特徴とする投射型表示装置。
11. 請求項９に記載の投射型表示装置において、
    前記投射型表示装置は、
    前記投射型表示装置の設置された角度、若しくは、前記投射型表示装置の設置された角度、
    または、前記投射レンズブロックの角度、若しくは、前記投射レンズブロックから出射される出射光の角度
    を検出する角度センサを設け、
    当該角度センサからの信号を受けて、前記画像処理部からの出力画像を１画面の出力画像、または２画面の出力画像に切替える
    ことを特徴とする投射型表示装置。

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