JP2015176101A - 画像投写装置および画像投写装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投写する画像および外部に出力する画像に対して重畳するＯＳＤ画面を適切に設定するプロジェクターを提供する。【解決手段】プロジェクター１００は、入力画像に画像処理する画像処理部１３０と、ＯＳＤ画像を生成するＯＳＤ処理部１５０と、入力画像とＯＳＤ画像とを合成して合成画像を生成する合成部１６０と、合成画像を投写する画像投写部２００と、合成画像を所定の形式の画像信号に変換して出力する信号出力部１７０と、合成画像の生成を制御する操作制御部１４０と、を備え、操作制御部１４０は、画像投写部２００から投写する第１のＯＳＤ画像および信号出力部１７０から出力する第２のＯＳＤ画像を生成させ、第１のＯＳＤ画像および入力画像を合成した第１の合成画像、並びに、第２のＯＳＤ画像および入力画像を合成した第２の合成画像を合成させ、第１の合成画像を画像投写部２００に出力させ、第２の合成画像を信号出力部１７０に出力させる。【選択図】図１

Description

本発明は、画像投写装置および画像投写装置の制御方法に関する。

コンテンツ等の画像を表示する表示装置の一形態として、光源から射出された光を、光変調装置で画像信号に応じて変調し、この変調光をスクリーン等に拡大投写して画像を表示するプロジェクターが知られている。
このようなプロジェクターで画像を表示中に種々の機能設定を行いたい場合、下記特許文献１に示すように、ユーザーがプロジェクターを操作して機能設定のメニュー画面等を呼び出し、呼び出した画面を画像に重畳させた状態で設定指示を行うオンスクリーンディスプレイ（以降、「ＯＳＤ」と呼ぶ）機能が多くのプロジェクターに具備されている。
また、一部のプロジェクターでは、投写している画像を外部の表示装置でも表示するための外部出力端子を備えている。管理者は、投写している画像を外部出力端子と接続した表示装置に表示させ、スクリーンに投写される画像を見ることなく、投写状態の管理や設定を行うことができる。

特開２０００−６９３９８号公報

しかしながら、従来のプロジェクターでは、投写されている画像と同一の画像が外部出力端子から出力されるため、コンテンツの画像に重畳して表示するＯＳＤ画面を出力先に応じて切り替えることはできなかった。従って、視聴者がスクリーンを注目している中で機能設定等を行う場合、プロジェクターの設定用の画面等がスクリーンに表示されるため、視聴者に対して不快感を与えることがあった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、プロジェクターで投写する画像および外部に出力する画像に対して重畳するＯＳＤ画面をそれぞれ設定することで、ＯＳＤ画面を適切に表示することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかる画像投写装置は、入力画像に対して画像処理を施す画像処理部と、ＯＳＤ画像を生成する生成部と、前記画像処理が施された前記入力画像および前記ＯＳＤ画像を合成して合成画像を生成する合成部と、前記合成画像を投写面に投写する投写部と、前記合成画像を所定の形式の画像信号に変換して出力する出力部と、前記合成画像の生成を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記投写部から投写する第１のＯＳＤ画像および前記出力部から出力する第２のＯＳＤ画像を前記生成部に生成させ、前記第１のＯＳＤ画像および前記入力画像を合成した第１の合成画像、並びに、前記第２のＯＳＤ画像および前記入力画像を合成した第２の合成画像を前記合成部に生成させ、前記第１の合成画像を前記投写部から投写させ、前記第２の合成画像を前記出力部から出力させることを特徴とする。

このような構成によれば、生成部は、投写部から投写する第１のＯＳＤ画像および出力部から出力する第２のＯＳＤ画像を生成し、合成部は第１のＯＳＤ画像と入力画像とを合成した第１の合成画像および第２のＯＳＤ画像と入力画像とを合成した第２の合成画像を合成し、第１の合成画像は投写部から投写され、第２の合成画像は出力部に出力される。従って、ＯＳＤ画像は投写部および出力部に応じて生成され、入力画像と合成されて投写部および出力部にそれぞれ出力されるため、入力画像と合成されるＯＳＤ画像を適切に出力できる。

［適用例２］
上記適用例にかかる画像投写装置において、前記生成部は、前記第１のＯＳＤ画像および前記第２のＯＳＤ画像を、複数の前記ＯＳＤ画像の中からそれぞれ選択する選択部を備えることが好ましい。

このような構成によれば、選択部で複数の前記ＯＳＤ画像の中から所望のＯＳＤ画像を選択し、第１のＯＳＤ画像および第２のＯＳＤ画像を生成できる。

［適用例３］
上記適用例にかかる画像投写装置において、前記出力部は、接続される外部の表示装置で表示可能な前記画像信号に変換して出力することが好ましい。

このような構成によれば、第２の合成画像を接続した外部の表示装置に表示できる。

［適用例４］
上記適用例にかかる画像投写装置において、前記第１のＯＳＤ画像および前記第２のＯＳＤ画像の少なくとも１つは、複数の前記ＯＳＤ画像を合成して生成されても良い。

［適用例５］
本適用例にかかる画像投写装置の制御方法は、投写面に画像を投写する投写部および画像を所定の形式の画像信号に変換して出力する出力部を備える画像投写装置の制御方法であって、入力画像に対して画像処理を施す画像処理工程と、前記投写部から投写する第１のＯＳＤ画像、および前記出力部から出力する第２のＯＳＤ画像を生成する生成工程と、前記第１のＯＳＤ画像および前記入力画像を合成した第１の合成画像、並びに、前記第２のＯＳＤ画像および前記入力画像を合成した第２の合成画像を生成する合成工程と、前記第１の合成画像を前記投写部から投写し、前記第２の合成画像を前記出力部から出力する出力工程と、を有することを特徴とする。

このような方法によれば、生成部は、投写部から投写する第１のＯＳＤ画像および出力部から出力する第２のＯＳＤ画像を生成し、合成部は第１のＯＳＤ画像と入力画像とを合成した第１の合成画像および第２のＯＳＤ画像と入力画像とを合成した第２の合成画像を合成し、第１の合成画像は投写部から投写され、第２の合成画像は出力部から出力される。従って、ＯＳＤ画像は投写部および出力部に応じて生成され、入力画像と合成されて投写部および出力部にそれぞれ出力されるため、入力画像と合成されるＯＳＤ画像を適切に出力できる。

本発明の実施形態に係るプロジェクターの機能構成を示すブロック図。 投写ユニットの光学系を模式的に示す図。 ＯＳＤ画像の作成例を示す図。 ＯＳＤ画像の作成例を示す図。 ＯＳＤ画像を表示する設定画面の一例を示す図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る画像投写装置として、入力画像に応じて光源から射出した光を変調し、この変調光を投写面に拡大投写して画像を表示するプロジェクター１００について説明する。
図１は、プロジェクター１００の機能構成を示すブロック図である。このプロジェクター１００は、信号入力部１１０、操作部１２０、画像処理部１３０、操作制御部１４０、ＯＳＤ処理部１５０、ＯＳＤメモリー１５５、合成部１６０、信号出力部１７０、および画像投写部２００を備える。
このプロジェクター１００は、スクリーンＳＣに投写する入力画像と同一画像の画像データを信号出力部１７０から所定の形式の画像信号に変換して外部に出力する機能を備えている。本実施形態では、信号出力部１７０から出力される画像データは、表示装置であるディスプレイ装置１９０に入力されるように接続され、ユーザーは、スクリーンＳＣに投写される投写画像と同一の画像をディスプレイ装置１９０で視認できるように設定されている。尚、信号出力部１７０は出力部として機能する。

更に、このプロジェクター１００は、入力画像に重畳して表示するＯＳＤ画面をスクリーンＳＣ投写用および外部出力用に分けて作成する機能も備えている。
信号入力部１１０は、各種のフォーマット形式のコンテンツの入力信号を受け付ける。本実施形態では、所定の接続方式で接続されたコンピューターやＤＶＤ再生装置等から出力される態様や、フラッシュメモリーに記憶されたデータを読み取る態様や、インターネット等のネットワークを介して入力される態様を想定する。
信号入力部１１０は、受け付けた入力信号から画像データを抽出し、抽出した画像データを画像処理部１３０に出力する。
画像処理部１３０は、画像データに対して階調補正、色補正および倍率補正等の画像処理を操作制御部１４０からの指示に基づいて施し、投写ユニット２５０で投写可能なコンテンツ画像を生成する。生成されたコンテンツ画像は合成部１６０に送られる。尚、プロジェクター１００が実行する画像処理についての詳細な説明は、例えば、特開２０１０−１８１８０７号公報に公開されている。

ＯＳＤ処理部１５０は、画像処理部１３０が生成したコンテンツ画像に重畳して表示するＯＳＤ画像を生成する。ＯＳＤ処理部１５０は、ユーザーが操作部１２０を操作することで操作制御部１４０が出力する指示に基づいて、種々のメニュー画面やメッセージ画面等を含むＯＳＤ画像を生成する。メニュー画面やメッセージ画面等のデータはＯＳＤメモリー１５５に予め記憶されている。尚、ＯＳＤ処理部１５０は生成部として機能する。
本実施形態では、操作制御部１４０は制御部に相当し、ＯＳＤ処理部１５０に対して複数のＯＳＤ画像の生成を指示する態様を想定する。複数のＯＳＤ画像は、例えば、一方が画像投写部２００で投写するＯＳＤ画像であり、他方が信号出力部１７０を介して接続されたディスプレイ装置１９０で表示するＯＳＤ画像である。尚、ＯＳＤ画像の作成例については後述する。
ＯＳＤ処理部１５０は、生成したＯＳＤ画像を合成部１６０に出力する。
合成部１６０は、操作制御部１４０が出力する指示に基づいて、画像処理部１３０が生成したコンテンツ画像と、ＯＳＤ処理部１５０が生成したＯＳＤ画像とを合成した合成画像を生成する。この合成部１６０は、合成指示部１６２と合成処理部１６４とを備える。

合成指示部１６２は、操作制御部１４０が出力する指示に基づいて合成処理部１６４に対して合成処理に関して指示する。本実施形態では、操作制御部１４０が出力する指示を解析し、解析した結果に基づいて、画像処理部１３０が出力するコンテンツ画像と、ＯＳＤ処理部１５０が生成する複数のＯＳＤ画像とを組み合わせた合成画像の生成を合成処理部１６４に指示する。
合成処理部１６４は合成指示部１６２からの指示に基づいて合成画像を生成する。本実施形態では、画像投写部２００に出力する合成画像（第１の合成画像）と、信号出力部１７０に出力する合成画像（第２の合成画像）は、合成されるＯＳＤ画像が異なるように指示できる態様を想定する。
従って、合成指示部１６２はこのような指示を受け付けた場合、指示に基づいてＯＳＤ画像をそれぞれ選択し、２つの合成画像をそれぞれ生成する。この結果、スクリーンＳＣに投写される第１の合成画像、およびディスプレイ装置１９０が表示される第２の合成画像は、同一のコンテンツ画像に重畳されるＯＳＤ画像がそれぞれ異なるように生成される。

合成処理部１６４が生成した合成画像は、画像投写部２００および信号出力部１７０にそれぞれ出力される。
画像投写部２００は、ランプ駆動部２１０、ライトバルブ駆動部２２０および投写ユニット２５０を備える。
ランプ駆動部２１０は、操作制御部１４０から出力される駆動指示に基づいて、投写ユニット２５０の光源装置２５５の駆動を制御する。
ライトバルブ駆動部２２０は、合成部１６０が生成した第１の合成画像に基づいて、光変調装置２８０を駆動するための駆動信号を生成し、投写ユニット２５０に出力する。
投写ユニット２５０は、ライトバルブ駆動部２２０から出力される駆動信号に基づいて変調光を生成し、生成した変調光をスクリーンＳＣに投写する。

ここで、図２は投写ユニット２５０の光学系を模式的に示す図であり、この図２を参照して光学系の概略構成を説明する。
投写ユニット２５０の光学系の機能は光学系ユニット２５１として構成されている。光学系ユニット２５１は、光学部品用筐体２５２、光源装置２５５、照明光学装置２６０、色分離光学装置２６５、リレー光学装置２７０、光変調装置２８０および投写光学装置２９０を備えている。これらの各装置を構成する光学部品は光学部品用筐体２５２に収納されている。
光源装置２５５は、光束を射出する発光管２５６およびリフレクター２５７を備えている。光源装置２５５は、発光管２５６から射出された光束をリフレクター２５７で反射させて射出方向を揃え、照明光学装置２６０に向けて射出する。尚、照明光軸ＯＣは、光源装置２５５から被照明領域側に射出される光束の中心軸である。
照明光学装置２６０はレンズアレイ２６１，２６２、偏光変換素子２６３、重畳レンズ２６４およびフィールドレンズ２６９を備え、光源装置２５５から射出された光束に対し、照明光軸ＯＣと直交する面内での照度を均一化する機能を有する。

色分離光学装置２６５はダイクロイックミラー２６６，２６７や反射ミラー２６８を備え、照明光学装置２６０から射出された光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光および青色（Ｂ）光の３色の色光に分離して３つの液晶装置２８５Ｒ，２８５Ｇ，２８５Ｂに導光する。
リレー光学装置２７０は入射側レンズ２７２、リレーレンズ２７６および反射ミラー２７４，２７８を備える。このリレー光学装置２７０は、色分離光学装置２６５で分離された色光（本実施形態ではＢ光）に対し、光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長い。これにより、光の発散などによる光の利用効率の低下を防止し、色光を液晶装置２８５（本実施形態では液晶装置２８５Ｂ）まで導く。
光変調装置２８０は、３つの入射側偏光板２８４の液晶装置２８５Ｒ，２８５Ｇ，２８５Ｂ、３つの射出側偏光板２８６およびクロスダイクロイックプリズム２８８を備える。液晶装置２８５Ｒ，２８５Ｇ，２８５Ｂは、色分離光学装置２６５で分離された各色光を駆動信号に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム２８８は、液晶装置２８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂにより変調された各色光を合成し、投写光学装置２９０側に射出する。

投写光学装置２９０は投写レンズ２９２を備える。この投写光学装置２９０は、光変調装置２８０で変調され合成された光束を、投写レンズ２９２で拡大しスクリーンＳＣに投写する。この結果、入力された画像信号に基づいた投写画像はスクリーンＳＣに表示される。尚、投写レンズ２９２は、焦点距離が一定の光学系であっても良く、また、ユーザーが操作することで焦点距離を連続的に変更可能な光学系であっても良い。
次に、図３および図４の作成例を参照し、ＯＳＤ画像および合成画像の作成例について説明する。
図３の場合、最初に、入力画像に対して画像処理が施されてコンテンツ画像が生成される（画像処理工程）。次に、ＯＳＤ処理部１５０は、２つのＯＳＤ画像、即ち、表示する文字情報が無く、フレームのみで構成される無地画像としてのＯＳＤ画像１と、選択メニューを表示するフレームで構成されるＯＳＤ画像２を生成する（生成工程）。そして、合成処理部１６４は、ユーザーからの指示に基づいて、コンテンツ画像とＯＳＤ画像１とを合成した第１の合成画像を生成し（合成工程）、生成した画像を投写画像として出力する（出力工程）。更に、合成処理部１６４は、ユーザーからの指示に基づいて、コンテンツ画像とＯＳＤ画像２とを合成した第２の合成画像を生成し、生成した画像を外部出力画像とする。
従って、この場合、スクリーンＳＣに投写されるコンテンツを視聴する視聴者に選択メニューを見せることなく、ディスプレイ装置１９０を視認可能な管理者は選択メニューに従ってプロジェクター１００を操作できる。

また、図４の場合、ＯＳＤ処理部１５０は、コンテンツ画像を説明する説明文を表示するフレームで構成されるＯＳＤ画像１と、コンテンツ画像に対する指示文を表示するフレームで構成されるＯＳＤ画像２を生成する。そして、合成処理部１６４は、ユーザーからの指示に基づいて、コンテンツ画像とＯＳＤ画像１とを合成した第１の合成画像を生成し、生成した画像を投写画像とする。更に、合成処理部１６４は、ユーザーからの指示に基づいて、ＯＳＤ画像１およびＯＳＤ画像２を合成し、更に、コンテンツ画像を合成して第２の合成画像を生成し、生成した画像を外部出力画像とする。
従って、この場合、スクリーンＳＣに投写されるコンテンツを視聴する視聴者には説明文を重畳して表示し、更に、ディスプレイ装置１９０を視認可能な管理者は指示文に基づいて視聴者に対する説明や、注意を喚起できる。
本実施形態では、プロジェクター１００の管理者は、操作部１２０を操作してＯＳＤ画像に対する設定を行う。図５は、ＯＳＤ画像の表示に関する設定画面（組み合せ選択部）の一例である。管理者は、このような設定画面をプロジェクター１００の表示部（図示は略す。）等に呼び出して表示させることができる。本実施形態では、ユーザーは、この設定画面を操作することで、画像投写部２００に出力するＯＳＤ画像と、信号出力部１７０に出力するＯＳＤ画像とのそれぞれに対して、イベント発生時におけるＯＳＤ画像の表示選択や、複数のＯＳＤ画像の組み合わせを指示できる。

以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）投写画像および外部出力画像のそれぞれに合わせてＯＳＤ画像を生成し、コンテンツ画像と合成した合成画像をそれぞれ表示させることができるため、プロジェクター１００の管理者はＯＳＤ画像を効果的に使用できる。
（２）プロジェクター１００の操作に関する情報は、投写画像を視認する一般の視聴者には表示せず、管理者が視認できるディスプレイ装置１９０に表示させることで、一般の視聴者がコンテンツ以外の情報を見せられることにより感じる不快感を回避できる。

以上のような手法を実施する装置は、単独の装置によって実現される場合もあれば、複数の装置を組み合わせることによって実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。
例えば、本実施形態では、プロジェクター１００は、離れたスクリーンＳＣに向かって投写する据え置き型の態様を想定したが、これには限定されず、インタラクティブプロジェクターであっても良い。また、光源は固体光源等であっても良く、光変調装置はＤＭＤであっても良い。
尚、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態により限定されるものではなく、クレームの範囲によってのみ限定される。

１００…プロジェクター、１１０…信号入力部、１２０…操作部、１３０…画像処理部、１４０…操作制御部、１５０…ＯＳＤ処理部、１５５…ＯＳＤメモリー、１６０…合成部、１６２…合成指示部、１６４…合成処理部、１７０…信号出力部、１９０…音声出力部、２００…画像投写部、２１０…ランプ駆動部、２２０…ライトバルブ駆動部、２５０…投写ユニット、２５１…光学系ユニット、２５２…光学部品用筐体、２５５…光源装置、２５６…発光管、２５７…リフレクター、２６０…照明光学装置、２６１，２６２…レンズアレイ、２６３…偏光変換素子、２６４…重畳レンズ、２６５…色分離光学装置、２６６，２６７…ダイクロイックミラー、２６８…反射ミラー、２６９…フィールドレンズ、２７０…リレー光学装置、２７２…入射側レンズ、２７４，２７８…反射ミラー、２７６…リレーレンズ、２８０…光変調装置、２８４…入射側偏光板、２８５Ｒ，２８５Ｇ，２８５Ｂ…液晶装置、２８６…射出側偏光板、２８８…クロスダイクロイックプリズム、２９０…投写光学装置、２９２…投写レンズ。

Claims (5)

1. 入力画像に対して画像処理を施す画像処理部と、
   ＯＳＤ画像を生成する生成部と、
   前記画像処理が施された前記入力画像および前記ＯＳＤ画像を合成して合成画像を生成する合成部と、
   前記合成画像を投写面に投写する投写部と、
   前記合成画像を所定の形式の画像信号に変換して出力する出力部と、
   前記合成画像の生成を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記投写部から投写する第１のＯＳＤ画像および前記出力部から出力する第２のＯＳＤ画像を前記生成部に生成させ、前記第１のＯＳＤ画像および前記入力画像を合成した第１の合成画像、並びに、前記第２のＯＳＤ画像および前記入力画像を合成した第２の合成画像を前記合成部に生成させ、前記第１の合成画像を前記投写部から投写させ、前記第２の合成画像を前記出力部から出力させることを特徴とする画像投写装置。
2. 請求項１に記載の画像投写装置において、
   前記生成部は、前記第１のＯＳＤ画像および前記第２のＯＳＤ画像を、複数の前記ＯＳＤ画像の中からそれぞれ選択する選択部を備えることを特徴とする画像投写装置。
3. 請求項１乃至２のいずれかに記載の画像投写装置において、
   前記出力部は、接続される外部の表示装置で表示可能な前記画像信号に変換して出力することを特徴とする画像投写装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像投写装置において、
   前記第１のＯＳＤ画像および前記第２のＯＳＤ画像の少なくとも１つは、複数の前記ＯＳＤ画像を合成して生成されることを特徴とする画像投写装置。
5. 投写面に画像を投写する投写部および画像を所定の形式の画像信号に変換して出力する出力部を備える画像投写装置の制御方法であって、
   入力画像に対して画像処理を施す画像処理工程と、
   前記投写部から投写する第１のＯＳＤ画像、および前記出力部から出力する第２のＯＳＤ画像を生成する生成工程と、
   前記第１のＯＳＤ画像および前記入力画像を合成した第１の合成画像、並びに、前記第２のＯＳＤ画像および前記入力画像を合成した第２の合成画像を生成する合成工程と、
   前記第１の合成画像を前記投写部から投写し、前記第２の合成画像を前記出力部から出力する出力工程と、を有することを特徴とする画像投写装置の制御方法。

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