JP2016058980A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源を消灯したままでも投写画像の調整を可能にした、投写型表示装置を提供すること。【解決手段】光源を有する投写型表示装置であって、投写面を撮像して、投写面画像を取得する撮像手段と、内部状態を検知する、内部状態検知手段と、前記内部状態に応じて、前記投写面画像に投写領域情報を付加した設置補助画像を生成する、設置補助画像生成手段を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、光源を有する投写型表示装置に関し、特に投写型表示装置の省電力に関する。

従来、光源からの光を、液晶パネルなどの光変調素子にて入力映像信号に応じて変調し、スクリーンや壁などに映像を拡大投写する、投写型表示装置が知られている。小型で高輝度・高解像度の投写型表示装置が開発されており、持ち運びが容易となった為に、打合せの際に会議室等に持ち運び利用される事も増えてきている。

しかしながら、投写型表示装置を移動させて使用する場合には、使用場所や投写面に投写画像を最適調整する必要がある。その為、使用者が設置を行う負担を減らすべく、設置を補助する為の技術が多く提案されている。

特許文献１では、スクリーンに投写された画像を撮像するモニタカメラを備え、投写したテストパターンを撮像することにより、スクリーンの位置を検出し、投写画像の拡大・縮小、あるいは台形歪の補正を行う技術が開示されている。

特開２０００−２４１８７４号公報

ところで、近年は地球温暖化などの問題から省エネルギー関連の話題が多くなり、電子機器においては省電力化が進んでいる。

投写型表示装置も光源を利用する事から、画像投写時の消費電力は少なくない。特に投写型表示装置の場合は、光源の消費電力が全体の消費電力に占める割合が大きい。そのため、不必要に光源を点灯させない事が、消費電力の削減につながる。

上述したように、投写型表示装置を移動させて利用する場合は、その度に投写画像の調整が必要となる。つまり、設置の為に光源を点灯する時間が長くなり、無駄な電力を消費する事になる。

上述の特許文献１に開示された従来技術も、投写した投写画像をモニタカメラにて撮像する為、設置の際に光源を点灯させて投写することが前提であり、設置の際にも電力を多く消費する事になる。

また、設置してから実際に使用するまでの時間によっては、消費電力が無駄になってしまう為、設置完了後に消灯する事になるが、点灯・消灯の回数が増え、光源の劣化につながる。

そこで、本発明の目的は、光源を消灯したままでも投写画像の調整を可能にした投写型表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、光源を有する投写型表示装置であって、投写面を撮像して、投写面画像を取得する撮像手段と、内部状態を検知する、内部状態検知手段と、前記内部状態に応じて、前記投写面画像に投写領域情報を付加した設置補助画像を生成する、設置補助画像生成手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、光源を消灯したままでも投写画像の調整を可能にした投写型表示装置の提供を実現できる。

実施例１における投写型表示装置のシステム構成 実施例１におけるフローチャート 実施例１における撮像部で取得した投写面画像 実施例１における設置補助画像１ 実施例１における設置補助画像２ 実施例１における設置補助画像３ 実施例２における投写型表示装置のシステム構成 実施例２におけるフローチャート

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

［実施例１］
図１に実施例１における投写型表示装置のシステム構成を示す。ＰＣなどの外部機器から与えられる映像信号は、まず映像信号入力部１に入力される。映像信号入力部１はＶＧＡやＶｉｄｅｏ信号などのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換や、ＨＤＭＩ(登録商標）やＤＶＩなどのデジタル信号を所定のデジタル信号フォーマットに変換するレシーバなどからなる。

映像信号入力部１にて変換されたデジタル映像信号は、映像信号処理部２に送られる。映像信号処理部２は映像信号処理専用のＤＳＰなどで構成され、入力される映像信号の解像度を読み取り、内部での処理に必要な解像度へ変換するスケーリング処理や、ボタン操作時のメニュー表示や台形補正（キーストン補正）処理などを行う。

映像信号処理部２で所定フォーマットに処理されたデジタル信号は、液晶駆動部３に送られ、光学ユニット６内の液晶パネルを駆動する液晶駆動信号に変換される。

バラスト４は光源５の電源であり、定電力制御を行うことによって光源５での発光量を一定に保っている。光源５の点灯・消灯制御、あるいは光源５での発光レベルを調整する調光処理を、制御部１０によって行う。

光学ユニット６は、照明光学素子、液晶パネル、色分離部、色合成部などから構成される。光源５からの光は照明光学素子にて照度分布が均一化され、色分離部にてＲＧＢ３色に分離される。分離された光はＲＧＢそれぞれの液晶パネルに照射され、映像信号に応じて透過率（反射率）を変える。ＲＧＢそれぞれの透過光（反射光）を色合成部にて合成することにより、映像が生成される。

光学ユニット６で生成された映像は、投写レンズ７によってスクリーン２００へ拡大投写される。電源部８は、外部から入力されるＡＣ電源をＤＣ電源への変換し、バラスト４あるいは投写型表示装置１００内の各部に電源供給すると共に、ＰＦＣ回路による力率改善等も行っている。

制御部１０はマイクロコンピュータなどのＣＰＵで構成され、投写型表示装置１００の全般的な制御を行う。例えば、バラスト４への制御信号により光源５の点灯・消灯制御や、各回路への電源供給制御、あるいは冷却用のＦＡＮ駆動などを行う。また、モーターやエンコーダーにて構成される投写レンズ駆動部１７を制御し、投写レンズ５のズーム調整やフォーカス調整も行う。その他にも光源５の不点灯や、投写型表示装置１００内部の温度異常時に、光源５を消灯するなどの終了処理を行い、ＬＥＤなどを点灯するなどによって使用者へ異常を知らせるなどの処理も行っている。

制御部１０には記憶部１１が接続されており、ＥＥＰＲＯＭやＦＬＡＳＨメモリなどの不揮発性メモリで構成され、投写型表示装置１００の設定データや、異常発生時の状態記録（エラーコードの記録）などに使用される。

操作パネル１２は、電源ＯＮ／ＯＦＦなどの操作を行う為のボタンや、投写型表示装置１００の状態を使用者に知らせる為のＬＥＤなどで構成される。制御部１０は操作パネル１２のボタンが押された事を検知すると、どのボタンが押されたかを判定して、その操作に必要な各部の制御を行う。受光センサを備えて、リモコンにて投写型表示装置１００の操作を行うようにしてもよい。

表示部１３は、画像を表示可能なディスプレイで構成される。本実施例においては、制御部１０内の設置補助画像生成部１８にて生成される設置補助画像を、表示部１３に表示するものとした。

加速度センサ１４は投写型表示装置１００の傾きなどの設置状態を検出する。制御部１０は検知した傾き情報を映像信号処理部２に送り、映像信号処理部２ではその傾き情報に応じて投写映像に台形補正処理を行うことで、投写面で正方形の投写画像を実現できる。また、天井に設置されている場合など、裏向きに設置されていることも検知でき、それによって投写画像を自動的に上下反転させることも可能となる。

測距センサ１５は、投写面（スクリーン２００）までの距離を測定する。制御部１０は、測距センサの測距結果に応じて投写レンズ駆動部１７を制御する事により、投写画像のフォーカスを自動で調整する。撮像部１６はＣＭＯＳセンサやＣＣＤイメージセンサなどで構成され、投写面の画像を取得する。

次に、実施例１における投写型表示装置の動作について説明する。図２は実施例１におけるフローチャートである。

（ステップＳ１０１）
まず、使用者が操作パネル１２から設置モードを開始すると、制御部１０は投写型表示装置１００の内部で必要な箇所に電源を供給するように制御を行い、設置モードに必要な箇所の起動を行う。この際、設置モードでは画像を投写しない為、光源５は点灯しない。また、液晶駆動部８や、光学ユニット６内の液晶パネルにも電源供給は不要となる。

（ステップＳ１０２）
各部の起動が終了すると、操作部１６は投写面の画像を取得し、制御部１０に取り込む。図３に撮像部１６にて取得した投写面画像を示す。

（ステップＳ１０３）
次に、制御部１０は設置補助画像生成に必要な投写型表示装置１００の内部状態を取得する。例えば、投写レンズ駆動部１７を構成するエンコーダーから投写レンズ７のズーム状態、あるいは映像信号処理部２から台形補正処理における補正値を取得する。

（ステップＳ１０４）
内部状態を取得（ステップＳ１０３）後、設置補助画像生成部１８では取得した投写面画像（ステップＳ１０２）に、内部状態に応じて投写想定領域を加えた設置補助画像を生成する。図４から図６に設置補助画像の例を示す。

図４は投写面に配置されているスクリーン対して、投写想定領域が理想的になっている状態を示している。この投写型表示装置の状態であれば、光源を点灯して画像を投写すると、調整することなく投写画像がスクリーンに表示される。

図５は投写レンズのズーム位置がワイド状態である為に、投写想定領域がスクリーンよりも広くなっている状態を示す。

図６は投写型表示装置１００を垂直方向に傾けた状態で、映像信号処理部２にて台形補正処理を行っていない為に、投写想定領域が台形の形になっている状態を示す。

（ステップＳ１０５）
生成された設置補助画像は、使用者が視認できるように表示部１３にて表示される。そのため、使用者は表示部１３に表示された設置補助画像を見ながら、投写画像の調整を行う事ができる。

（ステップＳ１０６）
図５や図６に示すように、投写想定領域が図４に示す理想的な状態にない場合、使用者は各部の調整を行うことが出来る。例えば、図５に示すように投写レンズ７のズーム位置がワイド状態の場合、使用者は操作パネル１２のズーム調整ボタンで調整を行うと、その操作に応じて投写想定領域を変更することで、リアルタイムに調整が可能となる。上記のように、内部状態に変更が生じたかを制御部１０は確認する。

（ステップＳ１０７）
投写型表示装置１００の内部状態に変更が生じた場合、制御部１０はその変更内容を記憶部１１に記録する。制御部１０は、実際に投写を行う際にこの記録した情報を読み出し、その情報に応じて各部を制御する事により、設置補助画像を確認しながら調整した状態で投写画像を投写することが出来る。

（ステップＳ１０８）
投写面画像の取得（ステップＳ１０２）から内部状態の変更確認（ステップＳ１０６）、あるいは必要に応じて変更状態の記録（ステップＳ１０７）までを繰り返し行うことで設置補助画像を更新でき、使用者はリアルタイムに調整を行うことが可能となる。使用者の調整が終了したら、操作パネル１２より設置モードを終了させる。

（ステップＳ１０９）
制御部１０は設置モードの終了を検知したら、不要な箇所の電源をオフして待機状態に移行して、設置モードを終了する。

以上の制御によって、光源を消灯したままでも投写画像の調整が可能となる。本実施例では、設置補助画像生成部１８を制御部１０内に構成したが、例えば映像信号処理部２などで構成してもよい。

本実施例では、設置補助画像を生成する為の内部状態の項目として、投写レンズ７のズーム位置や台形補正値を用いたが、これに限るものではない。例えば、投写画像のシフト機能を備えて、シフト状態を設置補助画像に反映してもよい。投写レンズの交換機能を備えて、投写レンズの種類を設置補助画像に反映してもよい。入力される映像信号のフォーマット（解像度）や投写画像のアスペクト設定を、設置補助画像に反映してもよい。投写面との距離を測定する測距手段を備え、投写面までの距離を設置補助画像に反映してもよい。

［実施例２］
実施例１では、設置補助画像を投写型表示装置が有する表示部に表示した。実施例２では、投写型表示装置に表示部を備えない場合について図７および図８を参照して説明する。

図７は実施例２における投写型表示装置のシステム構成、図８は実施例２におけるフローチャートである。実施例１と同じ構成については同一の符号とし、変更部分のみ説明する。

図７では表示部１３を映像通信部２０とした以外は同じである。映像通信部２０は、設置補助画像生成部１８にて生成した設置補助画像を、投写型表示装置１００の外部に出力する。例えば、ＰＣと接続する場合、一般的にはＵＳＢやＬＡＮがそれに該当する。接続がディスプレイなどの場合は、ＶＧＡやＤＶＩ、あるいはＨＤＭＩ（登録商標）などがそれに該当する。映像信号が送れる形態であればよく、上記種類に限定されない。また、必要に応じて映像信号を各通信フォーマットに変換する回路も含まれる。

次に、図８のフローチャートにて実施例２における制御の流れについて説明する。使用者が設置モードを開始してから、ステップＳ１０４の設置補助画像生成までは、実施例１と同じである為、説明を省略する。

（ステップＳ２０５）
生成された設置補助画像は、映像通信部２０より外部に出力する。例えばＰＣと接続した場合には、ＰＣのモニターに設置補助画像を表示する事で、使用者はその映像を確認しながら投写型表示装置の調整が可能となる。以降の内部状態の変更確認（ステップＳ１０６）から、内部電源オフ（ステップＳ１０９）までの処理は実施例１と同じである為、説明を省略する。

以上の制御によって、投写型表示装置に表示装置を備えない場合でも、光源を消灯したまま投写画像の調整が可能となる。

上記記載の実施例では、投写面の画像を取得する撮像部を投写型表示装置に備えていたが、カメラなどの撮像装置と接続して、外部より投写面画像を得てもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ 映像信号入力部、２ 映像信号処理部、３ 液晶駆動部、４ バラスト、５ 光源、
６ 光学ユニット、７ 投写レンズ、８ 電源部、１０ 制御部、１１ 記憶部、
１２ 操作パネル、１３ 表示部、１４ 加速度センサ、１５ 測距センサ、
１６ 撮像部、１７ 投写レンズ駆動部、１８ 設置補助画像生成部、
１００ 投写型表示装置、２００ スクリーン

Claims (11)

1. 光源を有する投写型表示装置であって、
   投写面を撮像して、投写面画像を取得する撮像手段と、
   内部状態を検知する、内部状態検知手段と、
   前記内部状態に応じて、前記投写面画像に投写領域情報を付加した設置補助画像を生成する設置補助画像生成手段を備えることを特徴とする投写型表示装置。
2. 光源を有する投写型表示装置であって、
   投写面画像を投写型表示装置の外部から取得する、投写面画像取得手段と、
   内部状態を検知する、内部状態検知手段と、
   前記内部状態に応じて、前記投写面画像に投写領域情報を付加した設置補助画像を生成する設置補助画像生成手段を備えることを特徴とする投写型表示装置。
3. 前記投写型表示装置において、表示装置を備え、
   前記設置補助画像を、前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投写型表示装置。
4. 前記投写型表示装置において、画像情報を外部に出力する手段を備え、
   前記設置補助画像を、投写型表示装置の外部に出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投写型表示装置。
5. 前記投写型表示装置において、
   前記内部状態は、台形補正量であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投写型表示装置。
6. 前記投写型表示装置において、本体の傾きを検出する傾き検出手段を備え、
   前記内部状態は、前記本体の傾きであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投写型表示装置。
7. 前記投写型表示装置において、
   前記内部状態は、投写レンズのズーム状態であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投写型表示装置。
8. 前記投写型表示装置において、投写レンズの交換機能を備え、
   前記内部状態は、前記投写レンズの種類であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投写型表示装置。
9. 前記投写型表示装置において、投写面との距離を測定する測距手段を備え、
   前記内部状態は、前記投写面との距離であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投写型表示装置。
10. 前記投写型表示装置において、投写画像シフト手段を備え、
    前記内部状態は、投写画像のシフト量であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投写型表示装置。
11. 前記内部状態は、入力画像のフォーマットあるいは投写画像のアスペクトのいずれか一方の情報であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投写型表示装置。