JP3092698U - 画像表示プロジェクタ - Google Patents

画像表示プロジェクタ

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康隆 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像表示プロジェクタにおいて、部屋のコー
ナー等、角度の異なる2つの面に跨って、台形歪みのな
い綺麗な画像を表示できる。 【解決手段】 画像を角度の異なる壁51a及び壁51
bに跨って投射する場合の画面60a及び60bの台形
歪みを補正する補正モードを有している。台形歪みの補
正は、補正モードにおいて行い、まず、壁51aに投射
される画面60aの台形歪みを調整する(図6
(a))。次に、補正範囲の分割方向を左右に選択する
ことで縦線が画面に投射表示され、この縦線により補正
範囲の分割点を壁51aと壁51bの境目に指定する。
その後、壁51bに投射される画面60bの台形歪みを
調整し(図6(b))、これにより、2つの壁51a及
び壁51bに跨った画面全体を台形歪みのない状態に調
整する(図6(c))。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【考案の属する技術分野】
本考案は、画像をスクリーンや壁面等に投射して表示する画像表示プロジェク タに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、パソコンやビデオカメラ等からの画像信号を基に、液晶等の画像表 示素子を用いて画像を形成して、その画像をスクリーンや壁面等に投射して表示 させる画像表示プロジェクタがある。この種の画像表示プロジェクタは、ランプ からの光を画像表示素子の画像形成面に透過又は反射させることで画像を形成す ると共に、その透過光又は反射光を投射レンズを介して投射することで画像を表 示させている。
【0003】 このような画像表示プロジェクタは、画像をスクリーンや壁面等に斜めに投射 した場合、画面にキーストーンと呼ばれる台形歪みが生じてしまう。そこで、画 面の台形歪みを補正できるようにした画像表示プロジェクタが知られている。こ の画像表示プロジェクタは、画像信号を間引くことにより、画像表示素子で形成 する画像を圧縮し、これにより、スクリーンや壁面等に投射表示される画面の台 形歪みを補正するようにしている。また、液晶プロジェクタの歪補正回路に関し 、台形歪みだけでなく左右の対称歪みも補正できるように、映像信号走査領域を 分割し、各々の領域に対して映像信号を圧縮するようにしたものが知られている (例えば、特開平8−336092号公報参照)。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】
ところで、例えば部屋のコーナー、すなわち角度の異なる2つの壁面に跨って 画像を投射した場合、これら2つの壁面に表示される画面は、各々異なる形状の 台形歪みを生じることになる。ところが、上述した従来の画像表示プロジェクタ においては、画像全体をスクリーンや壁の1つの面に対して投射することを前提 としており、台形歪みの補正は、画面全体に対して行われるものであった。この ため、従来の画像表示プロジェクタでは、角度の異なる2つの壁面に跨って画像 を投射した場合、画面全体を台形歪みのない状態に補正することができなかった 。なお、上述した特開平8−336092号公報に開示の内容を適用したとして も、上述の課題を解決することはできない。
【0005】 本考案は、上記課題を解決するためになされたものであり、部屋のコーナー等 、角度の異なる2つの面に跨って台形歪みのない画像を表示でき、限られたスペ ースを有効に活用して台形歪みのない綺麗な画像を表示できる画像表示プロジェ クタを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の考案は、入力された画像信号を処理する 画像処理手段と、この画像処理手段により処理された画像データを一時的に記憶 するメモリ手段と、このメモリ手段から出力された画像データを表示用の信号に 処理する表示信号処理手段と、この表示信号処理手段の出力により投射用の画像 を形成し、画像をスクリーンに投射する画像投射手段と、画像が投射されるスク リーンが傾斜している場合に生じる画面の台形歪みを補正するためのデータを格 納したデータベースと、前記データベースに格納されたデータを用いて前記画像 処理手段に対して画像データを補正するように制御する制御手段とを備えた画像 表示プロジェクタにおいて、前記制御手段は、2つの角度の異なる第1及び第2 の平面に対して画像を投射する場合の画面の台形歪みを補正する補正モードを有 し、この補正モードにおいて、前記第1の平面に投射される画面の台形歪みを調 整する第1の調整手段と、台形歪み補正の範囲を左右に分割するか上下に分割す るかを選択する選択手段と、左右分割の場合に縦線を、上下分割の場合に横線を 画面に投射表示し、分割点を指定する指定手段と、前記第2の平面に投射される 画面の台形歪みを調整する第2の調整手段とを有したものである。
【0007】 この構成においては、2つの角度の異なる第1及び第2の平面に対して画像を 投射する場合、画面の台形歪みを補正する補正モードにおいて、まず、第1の平 面に投射される画面の台形歪みが調整される。次に、台形歪み補正の範囲の分割 方向が、2つの平面が左右に位置している場合には左右方向に、2つの平面が上 下に位置している場合には上下方向に選択される。そして、左右方向への分割が 選択された場合は縦線が画面に投射表示され、また、上下方向への分割が選択さ れた場合は横線が画面に投射表示され、これらの縦線又は横線を移動させて、台 形歪み補正の範囲の分割点が2つの平面の境目に指定される。その後、第2の平 面に投射される画面の台形歪みが調整され、これにより、第1及び第2の両方の 平面に跨った画面全体が台形歪みのない状態に補正される。補正モード終了後は 、補正モードにおいて補正された画面で、すなわち画面全体が台形歪のない状態 で画像が表示される。
【0008】 請求項2の考案は、入力された画像信号を処理する画像処理手段と、この画像 処理手段により処理された画像データを一時的に記憶するメモリ手段と、このメ モリ手段から出力された画像データを表示用の信号に処理する表示信号処理手段 と、この表示信号処理手段の出力により投射用の画像を形成し、画像をスクリー ンに投射する画像投射手段と、画像が投射されるスクリーンが傾斜している場合 に生じる画面の台形歪みを補正するためのデータを格納したデータベースと、前 記データベースに格納されたデータを用いて前記画像処理手段に対して画像デー タを補正するように制御する制御手段とを備えた画像表示プロジェクタにおいて 、前記制御手段は、2つの角度の異なる平面に跨って画像を投射する場合、これ ら2つの平面に表示される画面の台形歪みを別々に調整する調整手段を有したも のである。
【0009】 この構成においては、2つの角度の異なる平面に跨って画像を投射する場合、 これら2つの平面に表示される画面の台形歪みが別々に調整されることで、2つ の平面に跨った画面全体が台形歪みのない状態に補正される。これにより、補正 後は、画面全体が台形歪のない状態で画像が表示される。
【0010】 請求項3の考案は、請求項2に記載の画像表示プロジェクタにおいて、制御手 段は、台形歪みの調整範囲の分割点をユーザの操作により任意に指定する指定手 段を有し、調整手段は、分割指定された範囲の画面の台形歪みを別々に調整する ものである。
【0011】 この構成においては、台形歪みの調整範囲の分割点が任意に指定できるため、 2つの平面への画像の投射位置がどのような状態であっても、分割点を2つの平 面の境目に指定して、2つの平面に表示される画面の台形歪みを別々に調整し、 2つの平面に跨った画面全体を台形歪みのない状態に補正することができる。
【0012】
【考案の実施の形態】
以下、本考案を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。図1に おいて、画像表示プロジェクタ100は、パソコンやビデオカメラ等から入力さ れる画像信号を基に、内蔵の画像表示デバイスを用いてい画像を形成し、その画 像をスクリーンや壁面等に投射表示する装置である。
【0013】 画像表示プロジェクタ100は、外装ケース1の前面に、画像表示デバイスに より形成した画像を投射する投射レンズ2を備え、外装ケース1の上面にキー操 作部3を有し、外装ケース1の前面に、リモコン(不図示)からの信号を受信す るリモコン受信部4を有している。
【0014】 キー操作部3は、図2に示すように、メニューキー31、決定キー32、上キ ー33a、下キー33b、左キー33c、右キー33d、及びその他のキー33 〜39を備えており、これら各操作キー31〜39を操作することで画面のキー ストーン(台形歪み)補正や画面のサイズ、輝度等の各種設定を調整する。リモ コンも同様の操作キーを備えており、リモコンを操作することによっても、同様 の各種設定を調整できる。
【0015】 次に、本実施形態に係る画像表示プロジェクタ100の電気的ブロック構成を 図3に示す。画像表示プロジェクタ100は、上述した操作部3及びリモコン受 信部4に加え、A/D変換部11、ビデオデコーダ12、画像処理部13、バッ ファメモリ(メモリ手段)14、ランプ15、カラーホイール16、DMD(デ ジタル・マイクロミラー・デバイス)17、表示信号処理部18、補正データメ モリ(データベース)19、及び上記各部を制御するCPU(制御手段)20を 備えている。ランプ15、カラーホイール16、及びDMD17などにより、投 射用の画像を形成し、その画像を投射する画像投射手段を構成している。
【0016】 キー操作部3は、各操作キー31〜39が操作されることで、その操作に対応 する信号をCPU20に出力する。リモコン受信部4は、リモコンの操作に対応 して受信した受信信号をCPU20に出力する。
【0017】 A/D変換部11は、パソコン等が接続される画像信号入力端子11aから入 力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換し、そのデジタル画像信号 を画像処理部13へ出力する。ビデオデコーダ12は、ビデオカメラ等が接続さ れるビデオ信号入力端子12aから入力されるビデオ信号をデジタル画像信号に デコードし、そのデジタル画像信号を画像処理部13へ出力する。画像処理部1 3は、CPU20による制御のもと、これらA/D変換部11及びビデオデコー ダ12から入力された画像信号を処理する。バッファメモリ14は、画像処理部 13で処理された画像データを一時的に記憶する。
【0018】 ランプ15は、CPU20による制御のもと、点灯されて光を投光する。カラ ーホイール16は、ランプ15からの光を配色するためのものであり、赤、青、 緑のカラーフィルタが円周方向に沿って配列されて円板状に構成されている。こ のカラーホイール16は、CPU20による制御のもと、円板の中心を回転軸と して円周方向に回転駆動される。ランプ15から投光された光は、回転駆動され るカラーホイール16を透過することで、赤、青、緑に時系列的に配色され、D MD17の画像形成面に照射される。DMD17は、ランプ15からの光を反射 して画像を形成する画像形成デバイスであり、多数のマイクロミラーがマトリッ クス状に配列されて画像形成面が構成されている。
【0019】 表示信号処理部18は、画像処理部13から出力された画像データを表示用信 号に処理する。DMD17は、この表示用信号により各マイクロミラーの角度が 制御されることで、ランプ15からの光を反射して画像を形成する。DMD17 からの反射光、すなわちDMD17で形成された画像は、投射レンズ(不図示) を介して投射される。
【0020】 補正データメモリ19は、画像を投射した場合に生じる画面のキーストーンを 補正するための補正データを格納している。キーストーン補正とは、図4に示す ように、画面の形状が画面41a、41b、41c、41dのような台形状の場 合に、画面42のような長方形の形状にする補正である。このキーストーン補正 は、画像処理部13で処理する画像信号を間引いてDMD17で形成する画像を 圧縮することにより行われ、補正データメモリ19は、画像信号の間引き箇所や 間引き率等の補正データを、キーストーンの補正方向や補正量、補正範囲等に対 応づけて格納している。
【0021】 CPU20は、補正データメモリ19に格納された補正データを用いて画像処 理部13に対して画像データを補正するように制御する。画像処理部13は、こ のCPU20からの補正制御により、画像信号を間引いて画像データを補正する 。これにより、表示信号処理部18は、補正された画像データにより処理した表 示用信号でDMD17を制御し、補正データにより補正された画像がDMD17 で形成されて投射される。
【0022】 また、CPU20は、キー操作部3の操作に応じて、メニュー画面やメッセー ジ等の各種画像を投射するための画像信号を画像処理部13へ出力する。これに より、その画像信号による画像データが画像処理部13で生成され、その画像デ ータによる表示用信号が表示信号処理部18で生成され、各種メニュー画像やメ ッセージ画像がDMD17で形成されて投射される。また、CPU20は、キー 操作部3の操作に応じて、画面のキーストーン補正を調整するキーストーン補正 モードへの切換えや、キーストーン補正モードにおけるキーストーン補正の調整 を制御する。
【0023】 次に、キーストーン補正モードについて説明する。キーストーン補正モードへ の切換えは、CPU20による制御のもと、キー操作部3のメニューキー31を 押下することでメニュー画面が投射表示され、上下左右キー33a〜33dを操 作してメニュー画面内の「キーストーン補正」の項目を選択し、決定キー32を 押下することで行われる。
【0024】 キーストーン補正モードでは、画面の全範囲に対してキーストーンを調整する 第1の調整と、第1の調整後に任意の位置で分割した範囲に対してキーストーン を調整する第2の調整とが行われる。これら第1の調整と第2の調整とにより、 画面の任意の位置までのキーストーンとそれ以降の位置のキーストーンとが別々 に調整される。
【0025】 画像を部屋のコーナー等、角度の異なる2つの平面に跨って投射する場合には 、2つの平面の境目で補正範囲を分割し、各々の範囲の画面のキーストーンを別 々に調整することで、2つの平面に跨った画面全体がキーストーンのない状態に 調整される。また、画像を1つの平面上に投射する場合には、第1の調整のみを 行うことで、画面全体がキーストーンのない状態に調整される。
【0026】 第1及び第2のキーストーンの調整は、CPU20による制御のもと、キー操 作部3の上下左右キー33a〜33dを操作することで行われる。上下左右キー 33a〜33dが押下されると、CPU20は、その押下時間や押下回数と補正 範囲に応じて、補正データメモリ19から対応する補正データを読出し、その補 正データを用いて画像処理部13に対して画像データを補正するように制御する 。このCPU20からの補正制御により、画像処理部13では、画像信号が間引 かれて画像データが補正され、表示信号処理部18では、補正された画像データ が表示用信号に処理され、補正データにより補正された画像がDMD17で形成 されて投射される。これにより、上下左右キー33a〜33dの操作に応じて、 投射表示される画面の形状が補正されることになり、操作者は、投射される画像 の画面を見ながら、上下左右キー33a〜33dを操作してキーストーンを上下 左右に調整する。
【0027】 補正範囲の分割は、CPU20による制御のもと、キー操作部3を操作して分 割方向を選択することで分割線が画面に投射表示され、上下左右キー33a〜3 3dを操作して分割線を所望の位置へ移動させ、決定キー32を押下することで 行われる。補正範囲の分割方向は、左右方向又は上下方向が選択可能であり、左 右分割を選択するときは左キー33c又は右キー33dを押下し、上下分割を選 択するときは上キー33a又は下キー33dを押下する。分割線は、左右分割を 選択した場合には縦線が表示され、上下分割を選択した場合には横線が表示され る。
【0028】 例えば、図5に示すように、画像を部屋の左右2つの壁51aと51bとに跨 って投射した場合、左キー33c又は右キー33dを押下して左右分割を選択す ることで、縦線の分割線61が画面60a、60b上に投射表示される。そして 、左キー33c又は右キー33dを押下して分割線61を左右方向へ移動させ、 分割線61を任意の位置に合わせて決定キー32を押下することで、分割線61 の表示箇所で補正範囲が分割される。図5に示す例では、分割線61を壁51a と51bの境目に移動させて補正範囲を分割することで、壁51aに投射されて いる画面60aのキーストーンと、壁51bに投射されている画面60bのキー ストーンとを別々に調整し、画面60a、60bの全体をキーストーンのない状 態に調整することができる。
【0029】 ここで、このときのキーストーンの調整の様子を図6(a)(b)(c)を参 照して説明する。まず、画像を左右2つの壁51aと51bとに跨って投射した 段階において、図6(a)に示すように、壁51aに画面60aが投射され、壁 51bに画面60bが投射されたとする。
【0030】 この場合、まず、壁51aに投射されている画面60aを見ながら上下左右キ ー33a〜33dを操作して、画面60aの形状が図中点線で示す高さの長方形 になるように、画面60aのキーストーンを調整する(第1の調整)。そして、 この調整により、図6(b)に示すように、画面60aの形状を長方形にする。 なお、このとき、補正範囲は分割されていないため、画面60a、60bの全体 に対してキーストーンが調整され、壁51bに投射されている画面60bも変形 する。
【0031】 次に、壁51aと51bの境目で補正範囲を分割した後、壁51bに投射され ている画面60bを見ながら上下左右キー33a〜33dを操作して、画面60 bの形状が図中点線で示す高さ、すなわち画面60aと同じ高さの長方形になる ように、画面60bのキーストーンを調整する(第2の調整)。そして、この調 整により、図6(c)に示すように、画面60bの形状を画面60aと同じ高さ の長方形にすると、画面60a、60bが1つの長方形となり、画面60a,6 0b全体がキーストーンのない状態になる。
【0032】 キーストーン補正モードの終了後は、CPU20は、キーストーン補正モード において施されたキーストーン調整の内容で画像処理部13に対して画像データ を補正するように制御する。これにより、キーストーン補正モードの終了後は、 キーストーン補正モードにおいて調整された画面形状で画像が投射表示される。
【0033】 次に、本実施形態に係る画像表示プロジェクタ100による、2つの角度の異 なる第1及び第2の平面に跨って画像を投射する場合の画面のキーストーン補正 の調整処理の流れについて、図7のフローチャートを参照して説明する。まず、 キー操作部3を操作して、キーストーン補正モードに入る(#1)。
【0034】 キーストーン補正モードに入ると、キー操作部3を操作して、第1の平面に投 射される画面のキーストーンを調整(第1の調整)する(#2)。このキースト ーン調整により、第1の平面に投射される画面の形状を上下、左右方向に補正し て長方形にする。このとき、第1及び第2の平面が左右に並んでいる場合には、 左側の平面に投射される画面について調整し、上下に並んでいる場合には、下側 の平面に投射される画面について調整する。
【0035】 次に、キーストーンの補正範囲の分割方向を選択する(#3)。この補正範囲 の分割方向の選択は、キー操作部3を操作することで行い、第1及び第2の平面 が左右に並んでいる場合には、左右方向の分割を選択し、上下に並んでいる場合 には、上下方向の分割を選択する。
【0036】 また、補正範囲の分割点を指定する(#4)。この分割点の指定は、キー操作 部3を操作して、分割線を表示させ、この分割線を第1の平面と第2の平面との 境目へ位置させることで行われる。この分割点の指定により、第2の平面に投射 されている画面のキーストーンが、第1の平面に投射されている画面とは別個に 調整することが可能となる。分割線は、左右方向の分割が選択された場合には、 縦線が表示され、上下方向の分割が選択された場合には、横線が表示される。
【0037】 そして、キー操作部3を操作して、第2の平面に投射される画面のキーストー ンを調整(第2の調整)する(#5)。このキーストーン調整により、第2の平 面に投射される画面の形状を上下、左右方向に補正して、第1及び第2の平面に 跨った画面全体の形状を1つの長方形となるようにする。画面全体の形状が1つ の長方形に調整できると、キーストーンの補正を完了し(#6)、キーストーン 補正モードを終了する。
【0038】 なお、1つの平面上に画像を投射する場合のキーストーン補正の調整処理は、 上記#2でのキーストーンの調整により画面の形状を長方形にした後、上記#3 〜#5の処理を行わずに、補正モードを終了する処理となる。
【0039】 なお、本考案は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。 例えば、上記実施形態において、2つの角度の異なる平面に跨って画像を投射す る場合のキーストーン補正の調整は、キーストーンの補正範囲を分割した後に、 各々の平面に投射される画面のキーストーンを別々に調整するようにしてもよい 。また、キーストーン補正の調整は、メニュー画面を投射表示させずに行えるよ うにしてもよい。
【0040】
【考案の効果】
以上説明したように請求項1の考案によれば、2つの角度の異なる平面に表示 される画面の台形歪みが別々に調整できるため、部屋のコーナー等に台形歪みの ない画像を表示でき、限られたスペースを有効に活用して綺麗な画像を表示でき る。また、台形歪み補正の範囲は左右に分割するか上下に分割するかが選択でき るため、左右に並ぶ2つの壁面のコーナー又は壁面と天井とのコーナーの何れに も台形歪みのない綺麗な画像を表示できる。さらに、台形歪み補正の範囲の分割 点を指定できるため、2つの平面への画像の投射位置に制約を受けることなく台 形歪みのない綺麗な画像を表示できる。
【0041】 請求項2の考案によれば、2つの角度の異なる平面に表示される画面の台形歪 みが別々に調整できるため、部屋のコーナー等に台形歪みのない画像を表示でき 、限られたスペースを有効に活用して綺麗な画像を表示できる。
【0042】 請求項3の考案によれば、台形歪み補正の範囲の分割点を任意に指定できるた め、2つの平面への画像の投射位置に制約を受けることなく画面全体を台形歪み のない状態で表示でき、これにより、限られたスペースをより一層有効に活用し て綺麗な画像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本考案の一実施形態に係る画像表示プロジェ
クタの概略構成を示す斜視図。
【図2】 同プロジェクタのキー操作部のキー配置図。
【図3】 同プロジェクタの電気的ブロック構成図。
【図4】 同プロジェクタのキーストーン補正を説明す
るイメージ図。
【図5】 同プロジェクタのキーストーン補正範囲の分
割点の指定について説明するイメージ図。
【図6】 (a)(b)(c)は同プロジェクタのキー
ストーンの調整の様子を示すイメージ図。
【図7】 同プロジェクタのキーストーン補正の調整処
理を示すフローチャート。
【符号の説明】
13 画像処理部 14 バッファメモリ(メモリ手段) 17 DMD(画像投射手段) 18 表示信号処理部 19 補正データメモリ(データベース) 20 CPU(制御手段) 51a、50b 壁(平面) 60a、60b 画面 61 分割線(縦線、横線) 100 画像表示プロジェクタ

Claims (3)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された画像信号を処理する画像処理
    手段と、この画像処理手段により処理された画像データ
    を一時的に記憶するメモリ手段と、このメモリ手段から
    出力された画像データを表示用の信号に処理する表示信
    号処理手段と、この表示信号処理手段の出力により投射
    用の画像を形成し、画像をスクリーンに投射する画像投
    射手段と、画像が投射されるスクリーンが傾斜している
    場合に生じる画面の台形歪みを補正するためのデータを
    格納したデータベースと、前記データベースに格納され
    たデータを用いて前記画像処理手段に対して画像データ
    を補正するように制御する制御手段とを備えた画像表示
    プロジェクタにおいて、 前記制御手段は、2つの角度の異なる第1及び第2の平
    面に対して画像を投射する場合の画面の台形歪みを補正
    する補正モードを有し、 この補正モードにおいて、前記第1の平面に投射される
    画面の台形歪みを調整する第1の調整手段と、 台形歪み補正の範囲を左右に分割するか上下に分割する
    かを選択する選択手段と、 左右分割の場合に縦線を、上下分割の場合に横線を画面
    に投射表示し、分割点を指定する指定手段と、 前記第2の平面に投射される画面の台形歪みを調整する
    第2の調整手段とを有したことを特徴とする画像表示プ
    ロジェクタ。
  2. 【請求項2】 入力された画像信号を処理する画像処理
    手段と、この画像処理手段により処理された画像データ
    を一時的に記憶するメモリ手段と、このメモリ手段から
    出力された画像データを表示用の信号に処理する表示信
    号処理手段と、この表示信号処理手段の出力により投射
    用の画像を形成し、画像をスクリーンに投射する画像投
    射手段と、画像が投射されるスクリーンが傾斜している
    場合に生じる画面の台形歪みを補正するためのデータを
    格納したデータベースと、前記データベースに格納され
    たデータを用いて前記画像処理手段に対して画像データ
    を補正するように制御する制御手段とを備えた画像表示
    プロジェクタにおいて、前記制御手段は、2つの角度の
    異なる平面に跨って画像を投射する場合、これら2つの
    平面に表示される画面の台形歪みを別々に調整する調整
    手段を有したことを特徴とする画像表示プロジェクタ。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、台形歪みの調整範囲の
    分割点をユーザの操作により任意に指定する指定手段を
    有し、 前記調整手段は、前記分割指定された範囲の画面の台形
    歪みを別々に調整するものであることを特徴とする請求
    項2に記載の画像表示プロジェクタ。
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