JP2020030296A - 画像投射装置、画像投射装置の制御方法、および、プログラム - Google Patents

画像投射装置、画像投射装置の制御方法、および、プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】シフト範囲の拡張に関する情報を通知することが可能な画像投射装置を提供する。【解決手段】画像投射装置(100)は、投射画像が投射される位置をシフトするシフト手段(50、68)と、シフト手段によりシフトされる目標位置が所定の画質で投射可能な第1の範囲と異なる第2の範囲にあるか否かを判定する判定手段(30)と、目標位置が第2の範囲にある場合、ユーザに所定の通知を行う通知手段(66)と、を有する。【選択図】図1

Description

本発明は、投射画像の位置をシフト可能なシフト手段を備えた画像投射装置に関する。
従来、投射画像を光軸方向と直交する方向にシフトすることが可能なシフト手段を備えた画像投射装置が知られている。このような画像投射装置では、通常、光学性能の低下に伴う投射画像の画質の劣化を回避するため、シフト手段のシフト可能範囲を、機械的なシフト可能範囲よりも狭い範囲に制限している。例えば特許文献1には、投射レンズが所定の評価値よりも高い評価値を有する投射画像を表示可能な領域である有効イメージ表示領域の範囲内に収まるようにレンズシフト機構によるシフトを制御する画像投射装置が開示されている。
特開2012−177846号公報
しかしながら、ユーザは、画質の劣化の回避よりもシフト範囲の拡張を望む場合がある。このような場合、特許文献1に開示された画像投射装置では、有効イメージ表示領域の範囲外にシフト制御を行うことはできないため、柔軟性に欠ける。
そこで本発明は、シフト範囲の拡張に関する情報を通知することが可能な画像投射装置、画像投射装置の制御方法、および、プログラムを提供することを目的とする。
本発明の一側面としての画像投射装置は、投射画像が形成される位置をシフトするシフト手段と、前記シフト手段によりシフトされる目標位置が所定の画質で投射可能な第1の範囲と異なる第2の範囲にあるか否かを判定する判定手段と、前記目標位置が前記第2の範囲にある場合、ユーザに所定の通知を行う通知手段とを有する。
本発明の他の側面としての画像投射装置の制御方法は、投射画像が投射される位置をシフトするシフト手段を備えた画像投射装置の制御方法であって、前記シフト手段によりシフトされる目標位置が所定の画質で投射可能な第1の範囲と異なる第2の範囲にあるか否かを判定するステップと、前記目標位置が前記第2の範囲にある場合、ユーザに所定の通知を行うステップとを有する。
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記制御方法をコンピュータに実行させる。
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
本発明によれば、シフト範囲の拡張に関する情報を通知することが可能な画像投射装置、画像投射装置の制御方法、および、プログラムを提供することができる。
各実施形態における画像投射装置のブロック図である。 第1の実施形態における画像投射装置の制御方法を示すフローチャートである。 第1の実施形態におけるOSD画像の説明図である。 第2の実施形態における画像投射装置の制御方法を示すフローチャートである。 第2の実施形態におけるOSD画像の説明図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態における画像投射装置の構成について説明する。図1は、画像投射装置(液晶プロジェクタ)100のブロック図である。
画像処理部10は、コンポジット端子、HDMI(登録商標)端子、DVI端子、Displayport端子等を介して、外部装置から出力された画像信号を入力する。また画像処理部10は、それらの端子を介して入力された画像信号を受信するために必要な装置(ADコンバータやレシーバIC等)を有する。また画像処理部10は、USB端子やLAN端子を介して、画像信号として、JPEG、BMP、PNG等の画像ファイルやストリーミング動画を受信することも可能である。また画像処理部10は、画像信号に基づく画像に対して画像処理を行う。すなわち画像処理部10は、例えば、ブライトネス調整、コントラスト調整、LUTによる色変換、任意の解像度への解像度変換、鮮鋭化処理、平滑化処理、フレームレート変換、IP変換等の中から任意の画像処理を施した画像信号を生成する。
OSD重畳部(操作表示部)20は、画像処理部10から出力される画像信号に対して、OSD(On Screen Display)画像を重畳させる。OSD画像は、予め用意されたビットマップ等の画像データだけでなく、直線や矩形、または画素単位の描画指示に基づいて生成することも可能である。
幾何歪補正部40は、OSD重畳部20から出力される画像信号に対して、投射画像に生じた幾何学的な歪みを補正するように変形処理(変換処理)を行う。幾何歪補正部40で適切な変換処理を行うことにより、あおり投射等で生じた投射画像の歪みを抑制することができる。
液晶駆動部50は、幾何歪補正部40に接続され、幾何歪補正部40により補正された画像信号を液晶駆動信号(駆動信号)に変換し、光学系60の液晶表示素子(画像表示素子、光変調素子)66を駆動する。なお本実施形態において、液晶表示素子66に代えてDMD(Digital Mirror Device)等の光変調素子を用いてもよい。また液晶駆動部50は、画素単位での輝度調整や、液晶表示素子66上で画像が形成される位置の調整を行うことができる。また液晶駆動部50は、マルチ投射を行う際に重畳部分を目立たなくさせるため、エッジブレンド補正(ブレンド領域およびブレンド外領域それぞれの階調補正)を行うこともできる。
光学系60は、光源部62、照明光学系64、液晶表示素子66、および、投射光学系68を有する。光源部62から出射した光は、照明光学系64を通り、液晶表示素子66で変調された後、投射光学系(投射レンズ)68を通して投射画像としてスクリーン(被投射面)に投射される。液晶表示素子66は、液晶駆動部50に接続され、液晶駆動部50からの液晶駆動信号に基づいて入射光束(光源部62から出射して照明光学系64を通過した光)を変調する。また本実施形態において、液晶表示素子66は、後述のようにユーザの操作入力に基づく目標位置(シフト目標位置)が第2の範囲にある場合、ユーザに所定の通知を行う通知手段として機能する。
投射光学系68は、モータによりレンズやレンズユニットを移動することで、光学ズーム(投射画像の拡大または縮小)、光学シフト(投射画像の被投射面上の位置の移動)、および、フォーカスの調整を行うことが可能である。ここで光学シフトとは、投射光学系68の一部のレンズまたは一部のレンズユニットを光軸に垂直な方向に移動することである。ただし本発明は、これに限定されるものではなく、投射光学系(投射レンズ)68の全体を光軸に垂直な方向に移動して光学シフトを行ってもよい。また投射光学系68は、ユーザにより画像投射装置100の本体に対して交換可能に取り付けられ、画質、画角、光学シフト範囲等の異なる投射レンズを利用環境に応じて選択することが可能である。また投射光学系68には、レンズ毎にシフト可能範囲(被投射面上での投射画像の移動可能な範囲)が予め定められている。本実施形態において、投射光学系68は、投射画像が投射される位置を光学的にシフトするシフト手段を構成する。ただし本発明は、これに限定されるものではなく、シフト手段は、投射画像が投射される位置を電子的にシフトする液晶駆動部(デジタルシフト手段)50により構成されてもよい。また本実施形態において、シフト手段によるシフト可能範囲は、ある一定以上の水準の画像の品位(所定の画質)を担保する“通常”の範囲(第1の範囲)と、画質の劣化や欠け等が発生する可能性のある“拡張”の範囲(第2の範囲)の二種類の範囲を含む。ユーザは、シフト可能範囲を第1の範囲のみに設定するか、または、シフト可能範囲を第1の範囲および第2の範囲の両方に設定するかを選択的に切り替えることが可能である。なお、ある一定以上の水準の画像の品位とは、例えば、所定の評価値よりも高い評価値を有した投射画像が投射可能(表示可能)な範囲(領域)である。ここで、所定の評価値とは例えば、画質の劣化や欠け等として、陰り、(周辺)光量落ち、色収差、歪曲歪、または、湾曲歪等を評価して得られる値であり、評価値が高いものが投射画像の画質が高く、評価値が低いものが投射画像の画質が低い。
操作部70は、ユーザが操作を入力するための釦や、リモコンからの赤外線を受信するための赤外線受光部を備え、ユーザにより入力された操作を電気信号に変換して出力する。操作の種類には、指示の決定、キャンセル、各種設定を行うためのメニューの呼び出し、上下左右の方向指示、および、電源制御等がある。
通信部80は、有線および無線の通信機能を有し、外部装置からのコマンドの受信、並びに、画像投射装置100から外部装置に対してコマンドの送信を行う。通信部80がコマンドを受信した場合、制御部(CPU)30は、例えば、画像処理部10、幾何歪補正部40、または、光学系60を制御し、操作部70への操作入力に対応する処理を行う。
センサ部84は、カメラや姿勢センサを備え、被投射面の撮像や、画像投射装置100の姿勢状態の取得を行う。制御部30は、センサ部84からの出力信号を、投射画像の確認や幾何変形を行うための情報として利用する。
メモリ部90は、ユーザにより入力された各種設定の値、画像投射装置100の出荷時の情報、使用時間、ログ等の種々の情報を記憶している。またメモリ部90は、レンズの駆動状態、エッジブレンド、幾何学歪補正、および、シフト範囲の制限(シフト可能範囲)に関する設定情報等を記憶する。
制御部30は、画像処理部10、OSD重畳部20、幾何歪補正部40、液晶駆動部50、操作部70、通信部80、センサ部84、メモリ部90、および、光学系60に加え、温度センサやファン等を含む不図示の多数のデバイスに接続されている。また制御部30は、画像投射装置100の各部の電源や状態の制御を行うマイクロコンピュータ(処理部)を備える。制御部30は、画像投射装置100の内部状態の異常を検知した場合、電源の遮断や光源部62の停止、冷却の強化、ユーザへの警告等の処理を自動的に行う。また制御部30は、操作部70からユーザの操作入力を受け付けて、その操作入力に従った制御等を行う。また制御部30は、通信部80から受け付けたコマンドに対する処理等を行う。制御部30は、例えば、OSD重畳部20を制御してメニュー画面の表示を行う。また制御部30は、画像処理部10、幾何歪補正部40、または、投射光学系68を制御し、各部の状態や機能の制御、または状態の取得等を行う。また本実施形態において、制御部30は、シフト手段によりシフトされる目標位置(シフト目標位置)が第1の範囲の外側の第2の範囲(所定の画質で投射可能な範囲とは異なる範囲)にあるか否かを判定(検知)する判定手段(検知手段)としても機能する。
次に、図2を参照して、本実施形態における制御部30のシフト範囲制御の動作(画像投射装置100の制御方法)を説明する。図2は、本実施形態における画像投射装置100の制御方法を示すフローチャートである。図2の各ステップは、制御部30がコンピュータプログラム(制御プログラム)に従って実行する。
まずステップS10において、ユーザは、操作部(指示手段)70を介して、シフト操作(シフト操作入力)を行う。シフト操作入力は、リモコン等の操作部70またはパソコン等の外部装置の操作部を介して行うことが可能である。制御部30は、操作部70を介して得られたユーザのシフト操作入力(指示信号)に従って、目標位置(被投射面上での投射画像の目標位置)を決定する。
続いてステップS20において、制御部30は、ステップS10にて決定した目標位置(シフト位置)が“通常”の範囲(第1の範囲)よりも外側であるか否かを判定する。目標位置が第1の範囲内である場合、本フローを終了する。一方、目標位置が第1の範囲の外側である場合(目標位置が第2の範囲内である場合)、ステップS30へ進む。
ステップS30において、制御部30は、OSD重畳部20を用いてOSD表示を行う(投射画像に対してOSD画像を重畳させる)。ここで、図3を参照して、本実施形態におけるOSD画像について説明する。図3は、OSD画像の説明図である。図3に示されるように、本実施形態では、シフト範囲設定を“通常”から“拡張”に変更すればシフト範囲が広がる旨の説明と、シフト範囲設定を“拡張”に変更するか否かの問い合わせに関するOSD画像を表示する。このとき、“拡張”に変更した場合には画質が劣化する場合がある旨の注意を同時に表示してもよい。ユーザは、例えば図3に示される画像の表示に対して、リモコン等の操作部70を用いて「はい」または「いいえ」を選択することができる。
続いてステップS40において、制御部30は、シフト範囲設定が“拡張”に変更されたか否か、すなわち第1の範囲と第2の範囲との両方がシフト可能範囲として設定されたか否かを判定する。本実施形態において、制御部30は、操作部70を介して、ステップS30にて表示したOSD画像に対するユーザの操作入力を受信し、受信した操作入力に従って処理を行う。ユーザが図3中の「いいえ」を選択した場合(制御部30が操作部70を介して「いいえ」が選択されたことを示す操作入力を受信した場合)、本フローを終了する。一方、ユーザが図3中の「はい」を選択した場合(制御部30が操作部70を介して「はい」が選択されたことを示す操作入力を受信した場合)、ステップS50へ進む。
ステップS50において、制御部30は、メモリ部90に記憶されたシフト範囲設定(すなわちシフト可能範囲)を、“通常”の範囲(第1の範囲のみ)から“拡張”の範囲(第1の範囲と第2の範囲との両方の範囲)に変更(更新)し、本フローを終了する。なお、実際のシフト制御は、図2に示されるフロー終了後に現在の制御状態とシフト範囲設定とに基づいて行われる。
本実施形態において、シフト操作によるシフト手段による目標位置がシフト可能範囲の限界を超えた場合(シフト目標位置が第1の範囲の外側である場合)、シフト範囲設定(シフト可能範囲)に関する説明および変更に関するOSD表示を行う。これにより、画像投射装置100の用途に応じた設定をユーザに対して提示することができると共に、シフト範囲設定の変更を容易にすることが可能となる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態における画像投射装置について説明する。なお本実施形態において、画像投射装置(液晶プロジェクタ)の基本構成は、図1を参照して説明した第1の実施形態の画像投射装置100と同様である。
図4を参照して、本実施形態における制御部30のシフト範囲制御の動作(画像投射装置100の制御方法)を説明する。図4は、本実施形態における画像投射装置100の制御方法を示すフローチャートである。図4の各ステップは、制御部30がコンピュータプログラム(制御プログラム)に従って実行する。図4に示される本実施形態の制御方法は、ステップS30にて表示されるOSD画像の内容、および、ステップS40、S50に代えてステップS41、S51をそれぞれ行う点で、図2を参照して説明した第1の実施形態の制御方法と異なる。なお、図4中の他のステップは、図2と同様であるため、それらの説明を省略する。
ステップS30において、制御部30は、OSD重畳部20を用いてOSD表示を行う(投射画像に対してOSD画像を重畳させる)。ここで、図5を参照して、本実施形態におけるOSD画像について説明する。図5は、OSD画像の説明図である。図5に示されるように、本実施形態では、第1の実施形態のOSD表示とは異なり、ユーザによるシフト操作入力に基づく目標位置(シフト目標位置)がシフト範囲限界(シフト可能範囲の外側)である旨のOSD表示を行う。ユーザは、このOSD表示に従って、シフト範囲設定を“拡張”に変更するか、再度シフト操作を行うことでより広い範囲(第2の範囲)にシフトすることができる。なお本実施形態において、制御部30は、所定の時間が経過したとき、または、ユーザの操作入力を受け付けたときにOSD表示を消去する。
続いてステップS41において、制御部30は、ステップS30のOSD表示後にユーザが再度シフト操作入力を行い、そのシフト操作入力に基づく目標位置(シフト位置)が“通常”の範囲(第1の範囲)よりも外側であるか否かを判定する。ステップS30のOSD表示を行ってから所定の時間内に実行されたシフト操作入力に基づく目標位置が第1の範囲内である場合(または、所定の時間内にシフト操作入力がなされなかった場合)、本フローを終了する。一方、目標位置が第1の範囲の外側である場合(目標位置が第2の範囲内である場合)、ステップS51へ進む。
ステップS51において、制御部30は、メモリ部90に記憶されたシフト範囲設定(すなわちシフト可能範囲)を、“通常”の範囲(第1の範囲のみ)から“拡張”の範囲(第1の範囲と第2の範囲との両方の範囲)に変更(更新)し、本フローを終了する。本実施形態では、図2のステップS50とは異なり、メモリ部90の設定変更(更新)は、一時的なものである。このため、シフト位置が“通常”の範囲(第1の範囲)内に戻ると、本設定は自動的に“通常”の範囲に再度変更される。
本実施形態において、シフト操作によるシフト手段による目標位置がシフト可能範囲の限界を超えた場合、シフト範囲設定(シフト可能範囲)に関する説明のOSD表示を行うと共に、継続してシフト操作が行われた場合にシフト範囲設定を一時的に変更する。これにより、シフト範囲設定の変更を容易にすることが可能となる。また、シフト範囲の設定変更を一時的な変更とすることにより、ユーザが意図せずにシフト可能範囲を“拡張”の範囲(第1の範囲と第2の範囲との両方の範囲)に設定した状態で画像投射装置100の使用を継続する可能性を低減することができる。
なお各実施形態において、シフト手段は、光学的なレンズシフト機能を有する投射光学系68である場合について説明したが、これに限定されるものではない。シフト手段は、例えば、液晶表示素子66上の画像形成位置を電子的に移動するシフト機能を有する液晶駆動部50のデジタルシフト手段であってもよい。また各実施形態において、通知手段(液晶表示素子66)は、OSD表示により、ユーザの操作入力に基づく目標位置が第1の範囲の外側であることを通知するが、これに限定されるものではない。例えば、通知手段は、OSD表示に代えて、音声による通知や、振動による通知を行う構成であってもよい。また各実施形態において、通知手段は、ユーザに対する注意を喚起するため、投射画像が形成される位置が第2の範囲にある間、常に通知(シフト位置が第2の範囲内であることを示すOSD表示等)を行ってもよい。
このように各実施形態において、画像投射装置100は、シフト手段(液晶駆動部50、投射光学系68)、判定手段(制御部30)、および、通知手段(液晶表示素子66)を有する。シフト手段は、(被投射面上での)投射画像が投射される位置をシフトする。判定手段は、シフト手段によりシフトされる目標位置(シフト目標位置)が所定の画質で投射可能な第1の範囲と異なる第2の範囲にあるか否かを判定する。通知手段は、目標位置が第2の範囲にある場合、ユーザに所定の通知を行う。
好ましくは、画像投射装置100は、シフト手段によりシフト可能な範囲(シフト可能範囲)を第1の範囲(“通常”の範囲)のみ、または、第1の範囲および第2の範囲(“拡張”の範囲)の両方のいずれかに設定する設定手段(制御部30)を有する。また好ましくは、画像投射装置100は、ユーザが目標位置を指示する指示手段(操作部70)を有する。このとき判定手段は、指示手段からの出力信号に基づいて、目標位置が第2の範囲にあるか否かを判定する。
好ましくは、通知手段が所定の通知を行った後、ユーザが指示手段を介して第2の範囲にある目標位置を指示した場合、設定手段は、シフト手段によりシフト可能な範囲を第1の範囲および第2の範囲の両方に変更する。また好ましくは、目標位置が第2の範囲から第1の範囲に移動した場合、設定手段は、シフト手段によりシフト可能な範囲を第1の範囲のみに変更する。また好ましくは、通知手段は、投射画像にOSD(OSD画像)を重畳させて表示することで所定の通知を行う。また好ましくは、所定の通知は、設定手段による設定を変更するための操作方法の説明表示である(図5)。また好ましくは、所定の通知は、設定手段による設定を変更するか否かに関する選択肢の表示である(図3)。より好ましくは、設定手段は、所定の通知に応じてユーザが設定の変更を選択した場合、シフト手段によりシフト可能な範囲を第1の範囲および第2の範囲の両方に変更する。
好ましくは、通知手段は、音声または振動により所定の通知を行う。また好ましくは、通知手段は、投射画像が形成される位置が第2の範囲にある間、常に所定の通知を行う。
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
各実施例の画像投射装置は、シフト機能によるシフト可能範囲に制限がある場合に、制限の存在を知らせると共に、制限の解除に関する操作を容易に行うことが可能である。このため各実施例によれば、シフト範囲の拡張に関する情報を通知することが可能な画像投射装置、画像投射装置の制御方法、および、プログラムを提供することができる。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
30 制御部(判定手段)
50 液晶駆動部(シフト手段)
66 液晶表示素子(通知手段)
68 投射光学系(シフト手段)
100 画像投射装置

Claims (17)

  1. 投射画像が投射される位置をシフトするシフト手段と、
    前記シフト手段によりシフトされる目標位置が所定の画質で投射可能な第1の範囲と異なる第2の範囲にあるか否かを判定する判定手段と、
    前記目標位置が前記第2の範囲にある場合、ユーザに所定の通知を行う通知手段と、を有することを特徴とする画像投射装置。
  2. 前記シフト手段によりシフト可能な範囲を前記第1の範囲のみ、または、前記第1の範囲および前記第2の範囲の両方のいずれかに設定する設定手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像投射装置。
  3. 前記ユーザが前記目標位置を指示する指示手段を更に有し、
    前記判定手段は、前記指示手段からの出力信号に基づいて、前記目標位置が前記第2の範囲にあるか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載の画像投射装置。
  4. 前記通知手段が前記所定の通知を行った後、前記ユーザが前記指示手段を介して前記第2の範囲にある前記目標位置を指示した場合、前記設定手段は、前記シフト手段によりシフト可能な範囲を前記第1の範囲および前記第2の範囲の両方に変更することを特徴とする請求項3に記載の画像投射装置。
  5. 前記目標位置が前記第2の範囲から前記第1の範囲に移動した場合、前記設定手段は、前記シフト手段によりシフト可能な範囲を前記第1の範囲のみに変更することを特徴とする請求項3または4に記載の画像投射装置。
  6. 前記通知手段は、投射画像にOSDを重畳させて表示することで前記所定の通知を行うことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の画像投射装置。
  7. 前記所定の通知は、前記設定手段による設定を変更するための操作方法の説明表示であることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の画像投射装置。
  8. 前記所定の通知は、前記設定手段による設定を変更するか否かに関する選択肢の表示であることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の画像投射装置。
  9. 前記設定手段は、前記所定の通知に応じて前記ユーザが前記設定の変更を選択した場合、前記シフト手段によりシフト可能な範囲を前記第1の範囲および前記第2の範囲の両方に変更することを特徴とする請求項8に記載の画像投射装置。
  10. 前記通知手段は、音声または振動により前記所定の通知を行うことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像投射装置。
  11. 前記通知手段は、前記投射画像が投射される前記位置が前記第2の範囲にある間、常に前記所定の通知を行うことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像投射装置。
  12. 前記シフト手段は、投射光学系の一部のレンズを光軸と垂直な方向に移動させることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像投射装置。
  13. 前記シフト手段は、投射光学系を光軸と垂直な方向に移動させることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像投射装置。
  14. 前記シフト手段は、光変調素子の画像形成位置を移動させることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像投射装置。
  15. 前記第2の範囲は、前記画質の劣化や欠けが発生する可能性のある範囲として設定された範囲であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像投射装置。
  16. 投射画像が投射される位置をシフトするシフト手段を備えた画像投射装置の制御方法であって、
    前記シフト手段によりシフトされる目標位置が所定の画質で投射可能な第1の範囲と異なる第2の範囲にあるか否かを判定するステップと、
    前記目標位置が前記第2の範囲にある場合、ユーザに所定の通知を行うステップと、を有することを特徴とする画像投射装置の制御方法。
  17. 請求項16に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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