JP3700623B2 - Projection-type image display device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)に代表される離散的画素(固定画素)構造を有した画像表示デバイスを内部に有し、その表示画像を光源からの光によって外部に投影する投影型画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばLCD等、離散的な画素構造を有した投影型画像表示装置においては、光源と、光源により投影される画像を表示する画像表示デバイス(LCD等)とを内蔵している。画像表示デバイスはR,G,Bごとに設けられ、それぞれの表示画像が、光源からの光によって、外部に設けられたスクリーン上で重ねられ、全体として一つのカラー投影画像を形成する。
【0003】
投影型画像表示装置においては、一般に、入力信号と画像表示デバイスの縦横の画素数が異なる場合があることから、信号処理により画素数の変換を行う画像変換手段(スキャンコンバータ)を有している。
そして、多くの投影型画像表示装置は、このスキャンコンバータの機能を利用して、いわゆる打ち上げと称され、スクリーン面に対し斜め下方から映写した場合の投影画像の台形歪み(以下、垂直方向の台形歪み)を補正する機能を備えている。
【0004】
垂直方向の台形歪み補正では、スクリーン上の投影画像の台形歪みと逆方向に、画像表示デバイス上の表示画像を故意に歪ませ、結果として、スクリーン上の投影画像がきれいな四角形となるようにする。
画像表示デバイス上の表示画像を故意に台形状に歪ませるためには、その前段階の信号処理において、スキャンコンバータを用いてラインごとに一方方向に徐々に圧縮率を増加させる処理を行う。例えば、スクリーン上の投影画像であって上辺が長く下辺が短い逆台形の歪み画像を補正するには、表示画像デバイスの表示画像上で、投影画像の上辺に対応するラインを最も圧縮率が高くし、そのラインから遠ざかる程ラインの圧縮率を徐々に低下させる。
この場合、スキャンコンバータは、例えば、スクリーン上の投影画像でリニアリティが保証される所定の規則にしたがって、複数の画素情報を併せ持つ新たな画素を補間処理によって合成し、リニアリティが高い自然な画像を保証しながら画素数を削減する。
【0005】
このような垂直方向の台形歪み補正は、ラインごとの処理であるため画像(画素数)変換が比較的容易であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
近年、投影型画像表示装置がホームユースで用いられるようになると、横方向(水平方向)の台形歪みに対しても、ある程度まで補正する機能が要求されるようになってきた。
これは、スクリーンの正面で鑑賞するユーザと投影型画像表示装置との水平方向の位置関係に自由度を持たせ、投影型画像表示装置の画像をスクリーン面に対し斜め横方向から投影させることを可能とするためである。
【0007】
しかし、水平方向の台形歪み補正は、詳細は後述するが、垂直方向の台形歪み補正と異なり、複数のラインにまたがる画像情報を用いた補間処理を行う必要性から画素数変換処理が複雑であり、実際の製品に実現されていない。
【0008】
水平方向の台形歪み補正は、スキャンコンバータの機能から原理的に実現可能である。ただし、この補正をホームユースの投影型画像表示装置に応用すると、垂直方向の台形歪みと水平方向の台形歪みの両方を補正しなければならない場合、調整手順が複雑化してユーザーフレンドリーとならないという、製品化する上で大きな障害に遭遇していた。
このことは、垂直と水平の2方向の台形歪み補正機能を有した製品が実現していない要因の一つであった。
【0010】
本発明の目的は、垂直と水平の2方向の台形歪みを独立に補正可能であり、かつ、その調整が容易な投影型画像表示装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る投影型画像表示装置は、画像表示デバイスに表示された表示画像を光によって外部に投射する投射型画像処理装置であって、水平方向及び垂直方向の2方向で台形歪の補正量の増減が可能な第1操作手段と、水平方向で台形歪の補正量の増減が可能な第2操作手段と、前記第1操作手段が操作されたときに、その操作に応じた補正方向で入力画像の水平方向及び垂直方向の台形歪を、それぞれ所定の補正ステップで独立に変化させる第1画像変換処理を行い、前記第2操作手段が操作されたときに、水平方向の入力画像の台形歪を、前記補正ステップの所定倍数を単位に変化させる第2画像変換処理を行い、変換後の画像を前記画像表示デバイスに出力する画像変換部とを有する。
【0012】
本発明では、好適に、台形歪の補正を含む種々の画像調整を案内するメニュー画面を生成するOSD部と、メニュー画面を前記変換後の画像に重ねる画像合成部と、を更に含み、前記第1操作手段の操作に応じた台形歪の補正量の変更が前記メニュー画面上で実行でき、前記第2操作手段の操作に応じた台形歪の補正量の変更が前記メニュー画面の表示とは無関係に実行可能である。
本発明では、更に好適に、前記画像変換部は、前記メニュー画面の表示中に前記第2操作手段が操作されたときは、第2操作手段の操作に応じた前記第2画像変換処理を、前記メニュー画面上での前記第1操作手段の操作に応じた前記第1画像変換処理に優先して実行する。
【0013】
本発明では、好適に、前記補正量を、補正方向ごとに、前記第1操作手段または前記第2操作手段の操作が次にあるまで保持する保持回路を更に含み、前記第2操作手段が操作されたときは、当該操作時の値に、前記保持回路内の垂直方向の台形歪の補正量を固定し、前記第2操作手段の操作に応じた水平方向の台形歪の補正量で前記保持回路を書き換えることにより前記第2画像変換処理を行う。
あるいは好適に、前記補正量を、補正方向ごとに、前記第1操作手段または前記第2操作手段の操作が次にあるまで保持する保持回路を更に含み、前記第2操作手段が操作されたときは、前記保持回路内の垂直方向の台形歪の補正量をゼロに戻し、前記第2操作手段の操作に応じた水平方向の台形歪の補正量で前記保持回路を書き換えることにより前記第2画像変換処理を行う。
【0014】
上記構成の投影型画像表示装置は、水平及び垂直の2方向で台形歪の補正量の増減が可能な第1操作手段に加え、例えばダイレクトボタン等、水平方向で台形歪の補正量の増減が可能な第2操作手段を有する。
好適な一の構成によれば、メニュー画面表示時に第2操作手段が操作されると、第1操作手段による操作に応じた処理に優先して、第2操作手段による操作に応じた処理が実行される。
また、他の好適な構成によれば、第2操作手段が操作されると、画像変換部により、入力画像の垂直方向の台形歪の補正量が操作時の値に固定され、水平方向の台形歪の補正量が段階的に、例えば所定補正量を単位として、その±10倍のステップなど、予め決められた所定倍率切り換えられる。
一般に、垂直方向の台形歪みが残っていても余り違和感がないが、水平方向の台形歪みがあると投影画像に違和感があり、画像が見づらい。一般ユーザは、投影画像を見ながらダイレクトボタン等を1回または複数回操作するだけ、観賞に耐えられる画像に容易に到達することができる。
その後、細かな歪み補正を要求するユーザは、メニュー画面を開いて、その表示に従って水平方向と垂直方向の台形歪みを独立に調整するとよい。
【0015】
また、調整後に、投影型画像表示装置の位置を横にずらしたいことがある。その場合、ユーザは更に水平方向の台形歪みを補正することとなるが、この場合、ダイレクトボタンの操作のみで調整が行える。なぜなら、メニュー画面による操作に優先して外部操作手段により操作が可能となるからである。
【0016】
本発明では、このように先ず観賞に耐えられる画像を得たいというユーザの要求に適合した調整が可能であり、その多くは、外部操作手段の操作のみで可能である。また、調整後の再調整の殆どが横方向の台形歪み補正であるという製品使用時の実情に適合している。
【0023】
【発明の実施の形態】
第1実施形態
図1は、本発明の実施形態に係る投影型画像表示装置(以下、単にプロジェクタという)の概略構成を示すブロック図である。
このプロジェクタ1は、ビデオ信号処理部2,同期信号処理部3,アナログ−ディジタル変換器(ADC)4,画像変換処理部5,ガンマ補正部(3Dγ回路)6,パネル駆動部7,全体の制御を行う中央演算部(CPU)8,およびR,G,Bごとの固定画素表示パネル9r,9g,9bとを有する。
なお、パネルがLCD等、アナログ信号駆動の場合、ディジタル−アナログ変換器(DAC)をパネル駆動部7に内蔵する。
【0024】
ビデオ信号処理部2は、クロマデコーダ,マトリックス回路、その他、画面を高解像にしたり、低ノイズにする各種フィルタを含む。
ビデオ信号処理部2には、ビデオ信号が入力される。入力されたビデオ信号に含まれるクロマ信号はクロマデコーダにより色差信号に変換され、ビデオ信号に含まれる輝度信号とともにマトリックス回路でR,G,Bのカラー信号に変換される。その過程で、高解像化や各種フィルタリング処理がなされる。ビデオ信号処理部1からは、処理後のカラービデオ信号R,G,Bが出力される。
【0025】
同期信号処理部3には、R,G,Bのコンピュータ信号と、水平同期信号HS,垂直同期信号VSが入力される。コンピュータ信号は、同期信号HS,VSを基に各種同期処理がされて、同期信号処理部3から出力される。このカラーコンピュータ信号R,G,Bと、ビデオ信号処理部2から出力されたカラービデオ信号R,G,Bは、図示しないスイチング回路を経て同期がとられた上で、その何れか(以下、単にRGB信号という)がADC4に入力される。
【0026】
ADC4内には、位相同期ループ(PLL)回路が内蔵され、同期信号処理回路からの信号に同期したクロックを発生させる。このクロックは、メモリクロックと称され、画像信号に同期したクロックである。
ADC4は、メモリクロックに同期して、入力したアナログのRGB信号を、ディジタルのRGB信号に変換して出力する。また、ADC4からは、メモリクロックMCLKも出力される。
【0027】
画像変換処理部5は、その詳細は後述するが、図示を省略したI/P変換など、必要な処理を行ったRGB信号に対し、台形歪み補正,アスペクト比変換などの画素数変換処理を行う。
また、画像変換処理部5には、ディスプレイクロックと称されるクロックDCLKを生成する発振回路が内蔵されている。画像変換処理部5内の画像メモリより後段は、このディスプレイクロックDCLKに同期して動作する。
画像変換処理後のRGB信号は、3Dγ回路6でゲインが調整された後にパネル駆動部7でパネル駆動信号に変換される。このパネル駆動信号がR,G,Bの各パネル9r,9g,9bを駆動するための信号として用いられる。
以上の各部の動作は、CPU8により制御される。
【0028】
図2は、画像変換処理部の要部構成を示すブロック図である。
画像変換処理部5は、フレームメモリ51,スケーラ52,オンスクリーンディスプレイ(OSD)部53,画像合成部54,コントロール部55,画像変換に関する制御を行う中央演算部(CPU)56およびユーザインターフェイスに関する制御を行う中央演算部(UI.CPU)57を有する。
なお、コントロール部55は、フレームメモリ51,スケーラ52,OSD部53にそれぞれ分散して配置してもよい。また、コントロール部55,フレームメモリ51,スケーラ52,OSD部53それぞれには、レジスタReを備える。
【0029】
フレームメモリ51には、所定の信号処理、例えばI/P変換処理がされたディジタルRGB信号が入力され、コントロール回路55およびCPU56の制御により、RGB信号がフレームごとに蓄積される。
【0030】
スケーラ52は、本発明の“画像変換部”に該当する。スケーラ52は、水平方向の台形歪み補正を行うHスケーラと、垂直方向の台形歪み補正を行うVスケーラとを有する。この2つのスケーラは、コントロール回路55およびCPU56の制御により、適宜、フレームメモリ51から必要な画素情報を読み出して、水平方向の台形歪み補正、垂直方向の台形歪み補正を独立に行う。
【0031】
OSD部53は、各種画像調整の案内を行うメニュー画面を、内蔵した画像メモリから読み出して、数値およびポインタ位置を変更する。メニュー画面は階層化構造を有し、ユーザの操作に応じて実際に表示されるメニュー画面が選択される。
【0032】
画像合成部54は、ビデオ信号またはコンピュータ信号を各種信号処理して得られたRGB信号が作る画像に、選択されたメニュー画面を重ねて表示するための画像合成を行う。画像合成処理後のRGB信号は、図1の3Dγ回路6に出力される。
【0033】
これらフレームメモリ51,スケーラ52,OSD部53,画像合成部54、および画像変換を制御するコントロール回路55は、すべてCPU56により制御される。
なお、ユーザインターフェイス用のCPU57と、CPU56を一つのCPUから構成してもよい。
【0034】
図3は、プロジェクタと、そのリモートコントロール端末(以下、リモコンと略称する)の外観図である。
プロジェクタ1の操作パネル10には、ダイレクトボタン11およびポインタ移動キー13が配置されている。ダイレクトボタン11は、例えば水平方向の台形歪み補正を粗調整するためのボタンであり、本発明の“外部操作手段”の一形態をなす。ダイレクトボタン11は、ポインタ移動キー13とともに、図2のUI.CPU57に電気的に接続されている。
プロジェクタ1がリモコン12を備品として有する場合、これらダイレクトボタン11およびポインタ移動キー13は、図示のように、リモコン12側にも設けるのが望ましい。
【0035】
次に、これらのボタンおよびキーの操作により行う、垂直方向および水平方向の台形歪み補正について説明する。
【0036】
先ず、垂直方向の台形歪み補正について説明する。
図4(A)に示すように、画像を映し出すスクリーン200に対しプロジェクタ1を中央に配置した場合、その投影画像(以下、スクリーン画像という)は、図5(A−1)のように綺麗な四角形となり、台形歪み補正の必要がない。このとき、図5(A−2)に示すように、光源側から、すなわちスクリーンに向かって見た固定画素表示デバイスのパネル面90の画像も綺麗な四角形である。以下、デバイス表示画像というとき、特に断らない限り、光源側からスクリーンに向かって見たデバイスのパネル面90上の画像をいう。
【0037】
ところが、スクリーン200に対しプロジェクタ1を下方から投射した図4(B)場合、スクリーン画像は、図5(B−1)に示すように、その下辺が上辺より短い逆台形状の歪みを起こす。
逆に、スクリーン200に対しプロジェクタ1を上方から投射した図4(C)場合、スクリーン画像は、図5(C−1)に示すように、その上辺が下辺より短い台形状の歪みを起こす。
【0038】
台形歪みの補正では、デバイス表示画像を、スクリーン上の台形歪みとは逆に意図的に歪ませる。
すなわち、下方からの投射の場合、図5(B−2)に示すように台形状に歪ませる。また、上方からの投射の場合、図5(C−2)に示すように逆台形状に歪ませる。
これらデバイス表示画像上での歪み補正率は、デバイスのパネル面90上に映し出された台形の長辺と短辺の比で決まる。この歪み補正率をスクリーン上での歪み率に適合させると、図5(B−3),(C−3)のように、綺麗な四角形のスクリーン画像が得られる。
【0039】
なお、スクリーン画像は下方投射と上方投射で歪み率が異なる。これは、ホームユースでは、プロジェクタ1の設定位置よりスクリーンを高く配置することが多いことを考慮して、固定画素表示デバイスのレンズ等の光学部品の光軸を光源およびパネルに対し下方にオフセットをかけて配置させ、投射時に歪み難いようにしているからである。
また、デバイス表示画像は、その短辺とパネル面端との間に、歪み率に応じた幅のスペースを設けているが、これは、補正後のスクリーン画像のアスペクト比を原画像のアスペクト比と同じにするためである。したがって、補正後のスクリーン画像の大きさが変動するが、これに対しては、ユーザが好みの画像サイズになるように投影倍率を調整することで対処する。
【0040】
この垂直方向の歪み補正の方法を、図5(C−2)の場合を例として簡単に説明する。
図6(A),(B)に、1フレーム分および1ライン分の画像データを模式的に示す。
ここで、フレーム内の台形の下辺に沿ったラインLに注目する。このラインLに相当するラインL0の画像データを、原画像データを格納したフレームメモリ51からVスケーラに読み出し、リニアリティを確保しながら補間処理を行って圧縮した画像データを生成する。すなわち、見た目に同じ画像としながら画素数を削減する。そして、この圧縮により発生した画像データの左右の領域の画素をブラックとすることで、新たなラインLが生成される。
【0041】
このようなラインごとの画素数変換処理を、圧縮率を徐々に変化させながら全てのラインに対し行うことにより、台形のデバイス表示画像を生成する。
この画素数変換処理は、CPU56が、例えばコントロール回路55に内蔵されたレジスタReに格納された圧縮率を変更し、制御することにより行う。
一旦設定された圧縮率はスケーラ52内のレジスタReに記憶され、このレジスタReが次に書き換えられるまで、Vスケーラの画素数変換の毎に用いられるようにできる。したがって、例えば、ユーザが垂直方向の歪み補正率を外部から操作して、CPUがスケーラ52内のレジスタ内容を更新するまでは、例え電源をオフにしても垂直方向に関し同じ歪み補正が繰り返されるような処理手順の設定が可能となる。なお、この設定は、後述するメニュー画面の「台形補正メモリ」をオンする操作で行う。
【0042】
次に、水平方向の台形歪み補正について説明する。
図7(A)に示すように、画像を映し出すスクリーン200に対しプロジェクタ1を正面に配置した場合、そのスクリーン画像は、図8(A−1)のように綺麗な四角形となり、台形歪み補正の必要がない。このとき、図8(A−2)に示すように、光源側から見たパネル面90上のデバイス表示画像も綺麗な四角形となっている。
【0043】
ところが、スクリーン200に対しプロジェクタ1を左側から投射した図7(B)場合、スクリーン画像は、図8(B−1)に示すように、その左辺が右辺より短い横台形状の歪みを起こす。
逆に、スクリーン200に対しプロジェクタ1を右側から投射した図7(C)場合、スクリーン画像は、図8(C−1)に示すように、その右辺が左辺より短い横台形状の歪みを起こす。
【0044】
台形歪みの補正では、デバイス表示画像を、スクリーン上の台形歪みとは逆に意図的に歪ませる。
すなわち、左側からの投射の場合、図8(B−2)に示す台形状に歪ませる。また、右側からの投射の場合、図8(C−2)に示す台形状に歪ませる。
これらデバイス表示画像上での歪み補正率は、デバイスのパネル面90上に映し出された台形の長辺と短辺の比で決まる。この歪み補正率をスクリーン上での歪み率に適合させると、図8(B−3),(C−3)のように、綺麗な四角形のスクリーン画像が得られる。
【0045】
この水平方向の歪み補正の方法を、図8(C−2)の場合を例として簡単に説明する。
図9(A)に、1フレーム分の画像データを模式的に示す。また、図9(B)は、複数ラインの原画像データを用いて1ラインの画像データを生成する場合の説明図である。
フレーム内の台形の斜辺に交差するラインLに注目する。このラインL内で台形の斜辺に沿った箇所において、原画像データの最初の2ラインL01,L02を用いた補間処理により新たな画素P1を生成する。また、台形の斜辺より離れた画素P2を生成するには、途中の2ラインL0i、L0i+1 を用いた補間処理を行う。このように、水平方向の台形歪み補正では、1ラインを生成するのに複数のラインが用いられる。このため、フレームメモリ51内にバッファ領域を設けて、必要なラインの原画像データを予め抜き出しておくことが望ましい。そして、この新画像データの右側の領域の画素をブラックとすることで、新たなラインLが生成される。
【0046】
このラインの組合せおよび補間処理のルールは、歪み補正率に応じて変わるパラメータである。このようなラインごとの画素数変換処理を、上記パラメータを徐々に変化させながら全てのラインに対し行うことにより、台形のデバイス表示画像を生成する。
この画素数変換処理は、CPU56が、例えばコントロール回路55に内蔵されたレジスタReに格納されたパラメータを変更し、制御することにより行う。
一旦設定されたパラメータはスケーラ52内のレジスタReに記憶され、このレジスタが次に書き換えられるまで、Hスケーラの画素数変換の毎に用いられるようにすることができる。例えば、ユーザが水平方向の歪み補正率を外部から操作して、CPUがスケーラ52内のレジスタRe内容を更新するまでは、例え電源をオフにしても垂直方向に関し同じ歪み補正が維持できるようにすることが可能となる。なお、この設定は、後述するメニュー画面の「台形補正メモリ」をオンする操作で行う。
【0047】
次に、この台形歪み補正を行う際の外部からの操作について説明する。
図10に、台形歪み補正時のメニュー画面例を示す。
ユーザがプロジェクタ1のボディまたはリモコン12に設けられた「メニュー」ボタン(不図示)を押すと、UI.CPU57がOSD部53に記憶されたメニューの「初期画面」を呼び出し、これを画像合成部54が合成して投影画像上に重ねて表示させる。ユーザは、メニューの幾つかある項目をポインタ移動キー13を用いて選ぶ。ここでは、4番目の「設置設定」の項目を選ぶ。その指示を受けたUI.CPU57がOSD部53に記憶されたメニューの「設置設定画面」を呼び出し、画像合成によって投影画像上に表示させる。
ユーザは、図10に示す「設置設定画面」の項目のうち「台形補正方向」を選択し、そのときに現れポップアップメニュー内で「水平」または「垂直」を選んで台形歪み方向を決定する。更に、ユーザは、その上の「デジタル台形補正」を選択し、調整画面へと移行する指示を行う。
【0048】
すると、例えば、メニュー画面が消え、台形補正率に比例した補正量の表示値を示す小さな表示窓が現れる。補正量の表示値は、例えば±120の範囲内の値をもち、ポインタ移動キー13を操作することにより1ステップずつ変化する。
垂直方向の台形歪み補正の場合は下方投影か上方投影かに応じて、水平方向の台形歪み補正の場合は左右の何れの側からの投影かに応じて、補正量の表示値をプラス方向に変化させるか、マイナス方向に変化させるかが決められている。
ユーザは、スクリーン画像を見ながらポインタ移動キー13を操作して補正量を変え、画面が綺麗な四角になったと判断したら操作を止める。後は、画面の大きさを調整したりピントの微調整をしたりすると、「設置設定」が終了する。
【0049】
本実施形態のプロジェクタ1には、前述したように、そのボディおよびリモコン12に、外部操作手段としてダイレクトボタン11を備える。ダイレクトボタン11は、プラスキー11aとマイナスキー11bとからなる。
ダイレクトボタン11は、上記した補正量の表示値を、例えば±10ステップなど所定の大きなステップで変化させるボタンである。しかも、このダイレクトボタン11の操作は、メニュー画面の表示とは無関係に何時でもでき、台形歪み補正の方向が水平方向,垂直方向の一方に限定されている。通常、プロジェクタ位置は、その高さ方向の移動は余りしないが、水平方向には、観賞の邪魔になるなどの理由で比較的頻繁に行うという事情がある。この事情に鑑みて、本例のプロジェクタでは、ダイレクトボタン操作で水平方向の補正量の粗調整が素早くできるようにしている。
また、ダイレクトボタン11が操作されたときは、他の垂直方向の補正量を直前の段階に固定するか、強制的にゼロに戻すようにしている。さらに、ダイレクトボタン11が操作はメニュー画面上での操作に優先して有効となる。
【0050】
なお、図10のメニュー項目に「台形補正メモリ」とあるが、これを「オン」としておくと、電源を切っても台形歪み補正のパラメータが保存され、次に電源投入したときに自動的に前回と同じ台形歪み補正が実行される。
【0051】
また、図10のメニュー項目に「メニュー位置」の項目がある。これは、定位置で投影画像の中央にあるメニュー画面の位置を、例えば4隅の何れか寄りに移動させる機能を選択するためのものである。
例えば図11(A)に示すようにパネル面90の中央にあるメニュー画面が補正後の画像表示エリアから一部はみ出してしまい、この状態で画像がスクリーン一杯となる倍率で投影すると、メニュー画面がスクリーンからはみ出て文字等が読み難くなる。この機能は、そのような事態を回避するために設けている。
【0052】
メニュー位置を選択すると、図12に示すようにポップアップメニューが表れる。そのとき「中央」になっているポインタ位置を「左下」にすると、図11(B)の定位置M0からメニュー画面がM1に移動する。また、「右下」を選択するとメニュー位置がM2に移動し、「左上」を選択するとメニュー位置がM3に移動し、「右上」を選択するとメニュー位置がM4に移動する。
この機能を用いると、図11(B)の例で最適な位置M1にメニュー画面を移動させることができる。これにより画面が見やすくなり、以後のメニュー操作が快適になる。
なお、メニュー自体が見ずらい状態ではメニューの操作がやりにくいことを考慮すると、このメニュー位置変更をボディやリモコンに設けたボタンで操作できるようにしてもよい。
【0053】
本実施形態に係るプロジェクタ1は、垂直方向の台形歪み補正に加え、水平方向の台形歪み補正ができ、設置の自由度が大幅に向上している。図3に示す外観図で、台座に対しボディを3次元で向きを変えられるので、投影位置の変更もやりやすい。
また、以上述べてきた「メニュー表示」,「ダイレクトボタン」、「メニュー位置変更」などの種々の機能によって、ユーザは台形歪み補正が格段にし易くなり、その結果、このプロジェクタはユーザフレンドリーな製品に仕上がっている。
【0054】
第2実施形態
この実施形態では、「メニュー位置」変更を自動で行う。
【0055】
図13は、「メニュー位置」の自動変更モードにおける処理手順を示すフロー図である。
このフロー図における判断およびメニュー位置設定は、例えば、その全てが図2のUI.CPU57またはCPU56により実行され、その結果は、OSD部53内のレジスタReに記憶される。
【0056】
まず、ステップST11において、水平方向の台形歪み補正量Khが−70より大きく70より小さい範囲内であるか否かを調べる。
この判断が「Yes」の場合は、水平方向の補正量が少ないのでメニュー画面が補正後の画像表示エリアをはみ出すことはないとして、ステップST21において、図11(B)における中央のメニュー位置M0を維持する。
【0057】
ステップST11で「No」と判断されると、処理がステップST12に進み、ここで補正量Khが−120以上で−70以下の範囲内であるか否かを調べる。
この判断が「Yes」の場合は、図7(B)のように中央から大きく左寄りの位置から投影されたとして、ステップST22において、メニュー位置がM0の定位置から、図11(B)で左下側の位置M1に変更される。
【0058】
ステップST12で「No」と判断されると、処理がステップST23に進み、補正量Khが70以上で120以下の範囲内であり、図7(C)のように中央から大きく右寄りの位置から投影されたとして、メニュー位置がM0の定位置から、図11(B)で右下側の位置M2に変更される。
【0059】
なお、補正量Khの最大変動範囲は勿論、その判断の閾値70,−70の数値は、これに限定されることなく、補正後の画像表示エリア内のメニュー画面の収まり具合で自由に変更することができる。
また、「メニュー位置」変更は、メニュー画面でメニュー変更の項目を削除して自動変更モードのみとするか、あるいは、メニュー画面上での手動変更機能に付加して自動変更モードを設け、優先的に自動変更モードに入るようにしてもよい。さらには、メニュー画面の項目に、「メニュー位置自動」の項目を新たに設け、これを「オン」した場合にのみ、自動変更モードを優先させるようにしてもよい。
さらに、メニュー位置M3,M4も加えた4箇所に変更可能としてもよいし、垂直方向の補正に連動させてもよい。
なお、本例でメニュー変更位置をM1,M2に限定したのは、第1実施形態でも述べたようにオフセットとの関係で画面下側で歪みが少ないためである。天井吊りなどの設置では、歪みが少ない箇所が画面の上側2箇所M3,M4となることが多いので、この場合、変更箇所を上側2箇所に限定しても構わない。
【0060】
このような「メニュー位置」の自動変更によって、メニュー画面が、補正後の画像表示エリアをはみ出すことが有効に防止される。
【0061】
【発明の効果】
本発明に係る投影型画像表示装置によれば、垂直及び水平の2方向の台形歪みを独立に補正可能であり、かつ、その調整が容易な投影型画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る投影型画像表示装置(プロジェクタ)の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態に係るプロジェクタの画像変換処理部の要部構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係るプロジェクタと、そのリモートコントロール端末の外観図である。
【図4】本発明の実施形態に係るプロジェクタを、スクリーンに対し垂直方向に異なる位置(A),(B),(C)から投影したときの図である。
【図5】(A−1)〜(C−3)は、本発明の実施形態に係るプロジェクタで垂直方向の台形補正前後のスクリーン画像と、補正時のデバイス表示画像とを、投影位置が中央,上方,下方のそれぞれについて示す図である。
【図6】(A),(B)は、本発明の実施形態に係るプロジェクタで垂直方向の歪み補正を説明するために用いた画像データを模式的に示す図である。
【図7】本発明の実施形態に係るプロジェクタを、スクリーンに対し水平方向に異なる位置(A),(B),(C)から投影した図である。
【図8】(A−1)〜(C−3)は、本発明の実施形態に係るプロジェクタで水平方向の台形補正前後のスクリーン画像と、補正時のデバイス表示画像とを、投影位置が正面,左,右のそれぞれについて示す図である。
【図9】(A),(B)は、本発明の実施形態に係るプロジェクタで水平方向の歪み補正を説明するために用いた画像データを模式的に示す図である。
【図10】本発明の実施形態に係るプロジェクタで台形補正方向設定時のメニュー画面を示す図である。
【図11】(A),(B)は、本発明の実施形態に係るプロジェクタで、メニュー画面位置変更の必要性および変更可能位置を示す説明図である。
【図12】本発明の実施形態に係るプロジェクタでメニュー位置設定時の画面を示す図である。
【図13】本発明の第2実施形態に係るプロジェクタで、メニュー位置自動変更モードでの処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
1…プロジェクタ(投影型画像表示装置)、2…ビデオ信号処理部、3…同期信号処理部、4…ADC、5…画像変換部、6…3Dγ回路、7…パネル駆動部、9r,9g,9b…パネル(画像表示デバイス)、10…操作パネル、11…ダイレクトボタン(外部操作手段)、12…リモコン、13…ポインタ移動キー、51…フレームメモリ、52…スケーラ、53…OSD部、54…画像合成部、55…コントロール回路(制御部)、56,57…CPU,UI.CPU(制御部)、90…パネル面、200…スクリーン。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes, for example, an image display device having a discrete pixel (fixed pixel) structure typified by LCD (Liquid Crystal Display), and projects the display image to the outside by light from a light source. The present invention relates to an image display device.
[0002]
[Prior art]
For example, a projection-type image display device having a discrete pixel structure such as an LCD includes a light source and an image display device (LCD or the like) that displays an image projected by the light source. An image display device is provided for each of R, G, and B, and the respective display images are superimposed on a screen provided outside by light from the light source to form one color projection image as a whole.
[0003]
In general, a projection type image display apparatus has an image conversion means (scan converter) that converts the number of pixels by signal processing because the input signal may differ from the number of pixels in the vertical and horizontal directions of the image display device. .
Many projection-type image display devices are called so-called launches using the function of this scan converter, and the trapezoidal distortion (hereinafter referred to as a vertical trapezoid) of the projected image when projected from obliquely below the screen surface. It has a function to correct distortion.
[0004]
With vertical trapezoidal distortion correction, the display image on the image display device is intentionally distorted in the opposite direction to the trapezoidal distortion of the projected image on the screen, and as a result, the projected image on the screen becomes a clean rectangle. .
In order to intentionally distort the display image on the image display device into a trapezoidal shape, in the signal processing at the previous stage, a process of gradually increasing the compression rate in one direction for each line is performed using a scan converter. For example, to correct an inverted trapezoidal distortion image that is a projected image on the screen and has a long upper side and a short lower side, the line corresponding to the upper side of the projected image has the highest compression ratio on the display image of the display image device. However, as the distance from the line increases, the compression rate of the line gradually decreases.
In this case, for example, according to a predetermined rule that guarantees linearity in the projected image on the screen, the scan converter synthesizes a new pixel having a plurality of pieces of pixel information by interpolation processing to guarantee a natural image with high linearity. While reducing the number of pixels.
[0005]
Such trapezoidal distortion correction in the vertical direction is a process for each line, and therefore image (pixel number) conversion is relatively easy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, when a projection type image display apparatus is used for home use, a function to correct a trapezoidal distortion in the horizontal direction (horizontal direction) to some extent has been required.
This gives freedom to the horizontal positional relationship between the user viewing in front of the screen and the projection-type image display device, and projects the image of the projection-type image display device obliquely to the screen surface. This is to make it possible.
[0007]
However, horizontal trapezoidal distortion correction is described in detail later, but unlike vertical keystone distortion correction, the number of pixels conversion process is complicated due to the necessity of performing interpolation processing using image information that spans multiple lines. Not realized in the actual product.
[0008]
The horizontal trapezoidal distortion correction can be realized in principle from the function of the scan converter. However, if this correction is applied to a home use projection type image display device, if both vertical and horizontal trapezoidal distortions must be corrected, the adjustment procedure becomes complicated and user-friendly. I encountered a major obstacle to commercialization.
This is one of the factors that a product having a trapezoidal distortion correction function in two directions, vertical and horizontal, has not been realized.
[0010]
  The present inventionPurpose ofAn object of the present invention is to provide a projection-type image display apparatus that can independently correct trapezoidal distortion in two directions, vertical and horizontal, and that can be easily adjusted.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present inventionProjection type image display deviceA projection type image processing apparatus for projecting a display image displayed on an image display device to the outside by light, a first operation means capable of increasing or decreasing a correction amount of trapezoidal distortion in two directions of a horizontal direction and a vertical direction; A second operating means capable of increasing or decreasing the correction amount of the trapezoidal distortion in the horizontal direction, and when the first operating means is operated, the trapezoidal distortion in the horizontal direction and the vertical direction of the input image in the correction direction according to the operation; The first image conversion processing is independently performed at each predetermined correction step, and when the second operation means is operated, the trapezoidal distortion of the horizontal input image is expressed in units of a predetermined multiple of the correction step. And an image conversion unit that performs a second image conversion process for changing the image and outputs the converted image to the image display device.
[0012]
  In the present invention,Preferably, it further includes an OSD unit that generates a menu screen for guiding various image adjustments including correction of trapezoidal distortion, and an image composition unit that superimposes the menu screen on the converted image. The trapezoidal distortion correction amount can be changed on the menu screen according to the operation, and the trapezoidal distortion correction amount can be changed according to the operation of the second operation means regardless of the display of the menu screen. is there.
In the present invention, more preferably, when the second operation unit is operated during display of the menu screen, the image conversion unit performs the second image conversion process according to the operation of the second operation unit, The first image conversion process corresponding to the operation of the first operation means on the menu screen is prioritized and executed.
[0013]
Preferably, the present invention further includes a holding circuit that holds the correction amount for each correction direction until the next operation of the first operation means or the second operation means is performed, and the second operation means operates the operation. When it is, the vertical trapezoidal distortion correction amount in the holding circuit is fixed to the value at the time of the operation, and the horizontal trapezoidal distortion correction amount according to the operation of the second operating means is held. The second image conversion process is performed by rewriting the circuit.
Alternatively, preferably, a correction circuit further includes a holding circuit that holds the correction amount for each correction direction until the next operation of the first operation unit or the second operation unit is performed, and the second operation unit is operated. Returns the correction amount of the trapezoidal distortion in the vertical direction in the holding circuit to zero, and rewrites the holding circuit with the correction amount of the trapezoidal distortion in the horizontal direction according to the operation of the second operation means, thereby rewriting the second image. Perform the conversion process.
[0014]
Of the above configurationProjection type image display deviceIn addition to the first operation means that can increase or decrease the correction amount of the trapezoidal distortion in two directions, horizontal and vertical,For example, direct buttonAnd second operation means capable of increasing or decreasing the correction amount of the trapezoidal distortion in the horizontal direction.
According to a preferred configuration, when the second operation means is operated when the menu screen is displayed, processing according to the operation by the second operation means is executed in preference to the processing according to the operation by the first operation means. Is done.
According to another preferred configuration, the second operating meansIs manipulated,The image conversion unitDirect keystone distortionThe correction amount ofFixed and horizontal trapezoidal distortionCorrection amountStep by step, for exampleUsing the predetermined correction amount as a unitPredetermined predetermined magnification such as ± 10 times stepInCan be switched.
  Generally, even if the trapezoidal distortion in the vertical direction remains, there is not much sense of incongruity, but if there is a trapezoidal distortion in the horizontal direction, the projected image has a sense of incongruity and it is difficult to see the image. A general user can easily reach an image that can withstand viewing only by operating the direct button once or a plurality of times while viewing the projected image.
  Thereafter, a user who requests fine distortion correction may open the menu screen and adjust the horizontal and vertical trapezoidal distortions independently according to the display.
[0015]
In addition, there is a case where the position of the projection type image display apparatus is desired to be shifted laterally after adjustment. In this case, the user further corrects the trapezoidal distortion in the horizontal direction. In this case, the adjustment can be performed only by operating the direct button. This is because the operation by the external operation means can be performed in preference to the operation on the menu screen.
[0016]
In the present invention, it is possible to adjust in accordance with the user's request to obtain an image that can withstand viewing in this way, and many of them can be adjusted only by operating the external operation means. Moreover, it conforms to the actual situation at the time of use of the product that most of the readjustment after the adjustment is the trapezoidal distortion correction in the horizontal direction.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a projection type image display apparatus (hereinafter simply referred to as a projector) according to an embodiment of the present invention.
The projector 1 includes a video signal processing unit 2, a synchronization signal processing unit 3, an analog-digital converter (ADC) 4, an image conversion processing unit 5, a gamma correction unit (3D γ circuit) 6, a panel driving unit 7, and overall control. A central processing unit (CPU) 8 and fixed pixel display panels 9r, 9g, and 9b for each of R, G, and B.
When the panel is an analog signal drive such as an LCD, a digital-analog converter (DAC) is built in the panel drive unit 7.
[0024]
The video signal processing unit 2 includes a chroma decoder, a matrix circuit, and other various filters that make the screen high resolution or low noise.
A video signal is input to the video signal processing unit 2. A chroma signal included in the input video signal is converted into a color difference signal by a chroma decoder, and is converted into an R, G, B color signal by a matrix circuit together with a luminance signal included in the video signal. In the process, high resolution and various filtering processes are performed. The video signal processing unit 1 outputs processed color video signals R, G, and B.
[0025]
The sync signal processing unit 3 receives R, G, B computer signals, a horizontal sync signal HS, and a vertical sync signal VS. The computer signal is subjected to various synchronization processes based on the synchronization signals HS and VS, and is output from the synchronization signal processing unit 3. The color computer signals R, G, and B and the color video signals R, G, and B output from the video signal processing unit 2 are synchronized through a switching circuit (not shown), and one of them (hereinafter, referred to as “color computer signals R, G, B”) Simply referred to as RGB signals) is input to the ADC 4.
[0026]
The ADC 4 includes a phase-locked loop (PLL) circuit that generates a clock synchronized with a signal from the synchronization signal processing circuit. This clock is called a memory clock and is a clock synchronized with the image signal.
The ADC 4 converts the input analog RGB signal into a digital RGB signal in synchronization with the memory clock and outputs the digital RGB signal. The ADC 4 also outputs a memory clock MCLK.
[0027]
Although the details will be described later, the image conversion processing unit 5 performs pixel number conversion processing such as trapezoidal distortion correction and aspect ratio conversion on RGB signals that have undergone necessary processing such as I / P conversion (not shown). .
Further, the image conversion processing unit 5 includes an oscillation circuit that generates a clock DCLK called a display clock. A stage subsequent to the image memory in the image conversion processing unit 5 operates in synchronization with the display clock DCLK.
The RGB signal after the image conversion process is converted into a panel drive signal by the panel drive unit 7 after the gain is adjusted by the 3D γ circuit 6. This panel drive signal is used as a signal for driving the R, G, B panels 9r, 9g, 9b.
The operation of each unit described above is controlled by the CPU 8.
[0028]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a main configuration of the image conversion processing unit.
The image conversion processing unit 5 includes a frame memory 51, a scaler 52, an on-screen display (OSD) unit 53, an image composition unit 54, a control unit 55, a central processing unit (CPU) 56 that performs control related to image conversion, and control related to a user interface. A central processing unit (UI.CPU) 57 for performing
The control unit 55 may be distributed in the frame memory 51, the scaler 52, and the OSD unit 53. Each of the control unit 55, the frame memory 51, the scaler 52, and the OSD unit 53 includes a register Re.
[0029]
A digital RGB signal subjected to predetermined signal processing, for example, I / P conversion processing, is input to the frame memory 51, and the RGB signal is accumulated for each frame under the control of the control circuit 55 and the CPU 56.
[0030]
The scaler 52 corresponds to the “image conversion unit” of the present invention. The scaler 52 includes an H scaler that performs horizontal keystone distortion correction and a V scaler that performs vertical keystone distortion correction. The two scalers appropriately read out necessary pixel information from the frame memory 51 under the control of the control circuit 55 and the CPU 56, and independently perform the trapezoidal distortion correction in the horizontal direction and the trapezoidal distortion correction in the vertical direction.
[0031]
The OSD unit 53 reads a menu screen for guiding various image adjustments from the built-in image memory, and changes the numerical value and the pointer position. The menu screen has a hierarchical structure, and a menu screen that is actually displayed is selected according to a user operation.
[0032]
The image synthesizing unit 54 performs image synthesis for displaying the selected menu screen so as to be superimposed on an image formed by RGB signals obtained by performing various signal processing on video signals or computer signals. The RGB signal after the image composition processing is output to the 3D γ circuit 6 of FIG.
[0033]
The frame memory 51, scaler 52, OSD unit 53, image composition unit 54, and control circuit 55 for controlling image conversion are all controlled by the CPU 56.
Note that the user interface CPU 57 and the CPU 56 may be constituted by one CPU.
[0034]
FIG. 3 is an external view of the projector and its remote control terminal (hereinafter abbreviated as “remote control”).
A direct button 11 and a pointer movement key 13 are disposed on the operation panel 10 of the projector 1. The direct button 11 is a button for coarse adjustment of, for example, horizontal keystone distortion correction, and forms one form of the “external operation means” of the present invention. The direct button 11 and the pointer movement key 13 together with the UI. It is electrically connected to the CPU 57.
When the projector 1 has the remote control 12 as equipment, it is desirable to provide the direct button 11 and the pointer movement key 13 also on the remote control 12 side as shown in the figure.
[0035]
Next, vertical and horizontal trapezoidal distortion correction performed by operating these buttons and keys will be described.
[0036]
First, the trapezoidal distortion correction in the vertical direction will be described.
As shown in FIG. 4A, when the projector 1 is placed in the center with respect to the screen 200 that displays an image, the projected image (hereinafter referred to as a screen image) is beautiful as shown in FIG. It becomes a square and there is no need for trapezoidal distortion correction. At this time, as shown in FIG. 5A-2, the image of the panel surface 90 of the fixed pixel display device viewed from the light source side, that is, toward the screen is also a beautiful rectangle. Hereinafter, the device display image refers to an image on the panel surface 90 of the device viewed from the light source side toward the screen unless otherwise specified.
[0037]
However, in the case of FIG. 4B in which the projector 1 is projected from below on the screen 200, the screen image causes an inverted trapezoidal distortion whose lower side is shorter than the upper side, as shown in FIG. 5B-1.
On the contrary, in the case of FIG. 4C in which the projector 1 is projected on the screen 200 from above, as shown in FIG. 5C-1, the screen image has a trapezoidal distortion whose upper side is shorter than the lower side.
[0038]
In the trapezoidal distortion correction, the device display image is intentionally distorted contrary to the trapezoidal distortion on the screen.
That is, in the case of projection from below, it is distorted into a trapezoid as shown in FIG. In the case of projection from above, it is distorted into an inverted trapezoid as shown in FIG.
The distortion correction rate on these device display images is determined by the ratio of the long side to the short side of the trapezoid projected on the panel surface 90 of the device. When this distortion correction rate is adapted to the distortion rate on the screen, a beautiful rectangular screen image can be obtained as shown in FIGS.
[0039]
The screen image has a different distortion rate between the downward projection and the upward projection. This is because, in home use, considering that the screen is often arranged higher than the setting position of the projector 1, the optical axis of the optical component such as a lens of the fixed pixel display device is offset downward with respect to the light source and the panel. This is because they are arranged so that they are not easily distorted during projection.
In addition, the device display image has a space with a width corresponding to the distortion rate between its short side and the edge of the panel surface. This is because the aspect ratio of the screen image after correction is adjusted to the aspect ratio of the original image. It is to make it the same. Therefore, the size of the screen image after correction varies, but this is dealt with by adjusting the projection magnification so that the user has a preferred image size.
[0040]
This vertical distortion correction method will be briefly described by taking the case of FIG. 5C-2 as an example.
6A and 6B schematically show image data for one frame and one line.
Here, attention is paid to the line L along the lower side of the trapezoid in the frame. The image data of the line L0 corresponding to the line L is read from the frame memory 51 storing the original image data to the V scaler, and the compressed image data is generated by performing interpolation processing while ensuring linearity. That is, the number of pixels is reduced while making the image look the same. A new line L is generated by setting the pixels in the left and right regions of the image data generated by this compression to black.
[0041]
A trapezoidal device display image is generated by performing such pixel number conversion processing for each line on all the lines while gradually changing the compression rate.
This pixel number conversion process is performed by the CPU 56 changing and controlling the compression rate stored in the register Re built in the control circuit 55, for example.
The compression rate once set is stored in the register Re in the scaler 52, and can be used every time the number of pixels of the V scaler is changed until the register Re is rewritten next time. Therefore, for example, until the user operates the vertical distortion correction rate from the outside and the CPU updates the register contents in the scaler 52, the same distortion correction is repeated in the vertical direction even if the power is turned off. It is possible to set a simple processing procedure. This setting is performed by turning on a “trapezoid correction memory” on a menu screen described later.
[0042]
Next, horizontal trapezoidal distortion correction will be described.
As shown in FIG. 7A, when the projector 1 is arranged in front of the screen 200 that displays an image, the screen image becomes a beautiful rectangle as shown in FIG. There is no need. At this time, as shown in FIG. 8A-2, the device display image on the panel surface 90 viewed from the light source side is also a beautiful rectangle.
[0043]
However, in the case of FIG. 7B in which the projector 1 is projected on the screen 200 from the left side, the screen image is distorted in a horizontal trapezoidal shape whose left side is shorter than the right side, as shown in FIG.
Conversely, in the case of FIG. 7C in which the projector 1 is projected on the screen 200 from the right side, the screen image has a horizontal trapezoidal distortion whose right side is shorter than the left side, as shown in FIG. 8C-1. .
[0044]
In the trapezoidal distortion correction, the device display image is intentionally distorted contrary to the trapezoidal distortion on the screen.
That is, in the case of projection from the left side, it is distorted into a trapezoidal shape shown in FIG. Further, in the case of projection from the right side, it is distorted into a trapezoidal shape as shown in FIG.
The distortion correction rate on these device display images is determined by the ratio of the long side to the short side of the trapezoid projected on the panel surface 90 of the device. When this distortion correction rate is adapted to the distortion rate on the screen, a beautiful rectangular screen image can be obtained as shown in FIGS.
[0045]
This horizontal distortion correction method will be briefly described by taking the case of FIG. 8C-2 as an example.
FIG. 9A schematically shows image data for one frame. FIG. 9B is an explanatory diagram when one line of image data is generated using a plurality of lines of original image data.
Note the line L that intersects the hypotenuse of the trapezoid in the frame. A new pixel P1 is generated by interpolation processing using the first two lines L01 and L02 of the original image data at a location along the hypotenuse of the trapezoid in the line L. Further, in order to generate the pixel P2 that is separated from the hypotenuse of the trapezoid, an interpolation process using two intermediate lines L0i and L0i + 1 is performed. As described above, in the trapezoidal distortion correction in the horizontal direction, a plurality of lines are used to generate one line. For this reason, it is desirable to provide a buffer area in the frame memory 51 and extract the original image data of necessary lines in advance. Then, a new line L is generated by setting the pixels in the right region of the new image data to black.
[0046]
The line combination and interpolation processing rules are parameters that change according to the distortion correction rate. A trapezoidal device display image is generated by performing such pixel number conversion processing for each line for all the lines while gradually changing the parameters.
This pixel number conversion process is performed by the CPU 56 changing and controlling a parameter stored in a register Re built in the control circuit 55, for example.
The parameter once set is stored in the register Re in the scaler 52 and can be used every time the number of pixels of the H scaler is changed until the register is rewritten next time. For example, the same distortion correction can be maintained in the vertical direction even if the power is turned off until the user operates the horizontal distortion correction rate from the outside and the CPU updates the contents of the register Re in the scaler 52. It becomes possible to do. This setting is performed by turning on a “trapezoid correction memory” on a menu screen described later.
[0047]
Next, an external operation when performing this trapezoidal distortion correction will be described.
FIG. 10 shows an example of a menu screen during keystone distortion correction.
When the user presses a “menu” button (not shown) provided on the body of the projector 1 or the remote controller 12, the UI. The CPU 57 calls the “initial screen” of the menu stored in the OSD unit 53, and the image composition unit 54 composes it and displays it on the projection image. The user selects some items in the menu using the pointer movement key 13. Here, the fourth “installation setting” item is selected. The UI that received the instruction. The CPU 57 calls the “installation setting screen” of the menu stored in the OSD unit 53 and displays it on the projected image by image composition.
The user selects “trapezoid correction direction” from the items of the “installation setting screen” shown in FIG. 10 and appears at that time, and selects “horizontal” or “vertical” in the pop-up menu to determine the trapezoidal distortion direction. Further, the user selects “digital trapezoid correction” above it and gives an instruction to shift to the adjustment screen.
[0048]
Then, for example, the menu screen disappears, and a small display window showing a display value of the correction amount proportional to the trapezoidal correction factor appears. The display value of the correction amount has a value within a range of ± 120, for example, and is changed step by step by operating the pointer movement key 13.
In the case of vertical keystone distortion correction, depending on whether the projection is downward or upward projection, in the case of horizontal keystone distortion correction, the correction value is displayed in a positive direction depending on whether the projection is from the left or right side. It is decided whether to change or to change in the negative direction.
The user changes the correction amount by operating the pointer movement key 13 while viewing the screen image, and stops the operation when determining that the screen has become a beautiful square. After that, when the screen size is adjusted or the focus is finely adjusted, the “installation setting” is completed.
[0049]
As described above, the projector 1 according to the present embodiment includes the direct button 11 as an external operation unit in the body and the remote controller 12. The direct button 11 includes a plus key 11a and a minus key 11b.
The direct button 11 is a button for changing the above-described correction amount display value in a predetermined large step such as ± 10 steps. Moreover, the operation of the direct button 11 can be performed at any time regardless of the display of the menu screen, and the direction of trapezoidal distortion correction is limited to one of the horizontal direction and the vertical direction. Normally, the projector position does not move much in the height direction, but in the horizontal direction, there is a situation that it is relatively frequently performed because it obstructs viewing. In view of this situation, in the projector of this example, rough adjustment of the correction amount in the horizontal direction can be quickly performed by direct button operation.
When the direct button 11 is operated, other vertical correction amounts are fixed at the immediately preceding stage or are forced to return to zero. Further, the operation of the direct button 11 is prioritized over the operation on the menu screen.
[0050]
Note that the menu item in FIG. 10 is “trapezoidal correction memory”. If this is set to “ON”, the keystone distortion correction parameters are saved even when the power is turned off, and automatically the next time the power is turned on. The same trapezoidal distortion correction as before is executed.
[0051]
Further, the menu item of FIG. 10 includes an item “menu position”. This is for selecting a function for moving the position of the menu screen at the center of the projected image at a fixed position to, for example, any one of the four corners.
For example, as shown in FIG. 11A, the menu screen at the center of the panel surface 90 partially protrudes from the corrected image display area, and when the image is projected at a magnification that fills the screen in this state, the menu screen is displayed. It will be difficult to read characters on the screen. This function is provided to avoid such a situation.
[0052]
When the menu position is selected, a pop-up menu appears as shown in FIG. At this time, if the pointer position at the “center” is set to “lower left”, the menu screen moves from the fixed position M0 in FIG. 11B to M1. If “lower right” is selected, the menu position moves to M2, if “upper left” is selected, the menu position moves to M3, and if “upper right” is selected, the menu position moves to M4.
If this function is used, the menu screen can be moved to the optimum position M1 in the example of FIG. This makes the screen easier to see and makes subsequent menu operations comfortable.
In consideration of the difficulty of menu operation when the menu itself is difficult to see, this menu position change may be operated with buttons provided on the body or the remote control.
[0053]
The projector 1 according to the present embodiment can perform horizontal keystone distortion correction in addition to vertical keystone distortion correction, and the degree of freedom of installation is greatly improved. In the external view shown in FIG. 3, the direction of the body can be changed in three dimensions with respect to the pedestal, so that the projection position can be easily changed.
In addition, the various functions such as “menu display”, “direct button”, and “menu position change” described above make it much easier for the user to correct keystone distortion. As a result, this projector becomes a user-friendly product. It is finished.
[0054]
Second embodiment
In this embodiment, the “menu position” is changed automatically.
[0055]
FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure in the “menu position” automatic change mode.
The determination and menu position setting in this flowchart are all performed in the UI. The result is executed by the CPU 57 or the CPU 56, and the result is stored in the register Re in the OSD unit 53.
[0056]
First, in step ST11, it is examined whether or not the trapezoidal distortion correction amount Kh in the horizontal direction is within a range larger than −70 and smaller than 70.
If this determination is “Yes”, since the amount of correction in the horizontal direction is small, the menu screen does not protrude from the corrected image display area, and in step ST21, the center menu position M0 in FIG. maintain.
[0057]
If "No" is determined in step ST11, the process proceeds to step ST12, where it is checked whether or not the correction amount Kh is within a range of -120 or more and -70 or less.
When this determination is “Yes”, it is assumed that the projection is from a position far left from the center as shown in FIG. 7B, and in step ST22, the menu position is changed from the fixed position of M0 to the lower left in FIG. 11B. The position is changed to the side position M1.
[0058]
If “No” is determined in step ST12, the process proceeds to step ST23, the correction amount Kh is within the range of 70 to 120, and is projected from the position largely to the right as shown in FIG. 7C. As a result, the menu position is changed from the fixed position of M0 to the lower right position M2 in FIG.
[0059]
In addition to the maximum variation range of the correction amount Kh, the determination threshold values 70 and -70 are not limited to this, and can be freely changed depending on how the menu screen fits in the corrected image display area. be able to.
The menu position can be changed by deleting the menu change item on the menu screen and using only the automatic change mode, or by adding an automatic change mode in addition to the manual change function on the menu screen. The automatic change mode may be entered. Furthermore, an item “automatic menu position” may be newly provided as an item on the menu screen, and the automatic change mode may be given priority only when this item is “on”.
Furthermore, the menu positions M3 and M4 may be changed to four locations, or may be linked to vertical correction.
In this example, the menu change position is limited to M1 and M2 because, as described in the first embodiment, there is little distortion on the lower side of the screen in relation to the offset. In installation such as ceiling suspension, the places with less distortion often become the upper two places M3 and M4 on the screen, and in this case, the change places may be limited to the upper two places.
[0060]
Such automatic change of the “menu position” effectively prevents the menu screen from protruding the corrected image display area.
[0061]
【The invention's effect】
  Main departureClearlyAccording to the projection type image display apparatus, verticalas well asIt is possible to provide a projection type image display apparatus that can independently correct horizontal trapezoidal distortion in two directions and that can be easily adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a projection type image display apparatus (projector) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of an image conversion processing unit of the projector according to the embodiment of the invention.
FIG. 3 is an external view of a projector and its remote control terminal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram when the projector according to the embodiment of the present invention is projected from different positions (A), (B), and (C) in a direction perpendicular to the screen.
FIGS. 5A to 5C are perspective views of screen images before and after trapezoidal correction in the vertical direction and a device display image at the time of correction at the center in the projector according to the embodiment of the present invention. It is a figure shown about each of upper and lower.
FIGS. 6A and 6B are diagrams schematically illustrating image data used for explaining vertical distortion correction in the projector according to the embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 7 is a diagram in which the projector according to the embodiment of the present invention is projected from different positions (A), (B), and (C) in the horizontal direction with respect to the screen.
FIGS. 8A to 8C are perspective views of a screen image before and after horizontal trapezoid correction and a device display image at the time of correction in a projector according to an embodiment of the present invention, with projection positions in front. It is a figure shown about each of left, right.
FIGS. 9A and 9B are diagrams schematically showing image data used for explaining horizontal distortion correction in the projector according to the embodiment of the invention. FIGS.
FIG. 10 is a diagram showing a menu screen when a keystone correction direction is set in the projector according to the embodiment of the invention.
FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams showing necessity of changing the menu screen position and changeable positions in the projector according to the embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 12 is a diagram showing a screen when setting a menu position in the projector according to the embodiment of the invention.
FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure in a menu position automatic change mode in the projector according to the second embodiment of the invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector (projection type image display apparatus), 2 ... Video signal processing part, 3 ... Synchronization signal processing part, 4 ... ADC, 5 ... Image conversion part, 6 ... 3D gamma circuit, 7 ... Panel drive part, 9r, 9g, 9b ... Panel (image display device), 10 ... Operation panel, 11 ... Direct button (external operation means), 12 ... Remote control, 13 ... Pointer movement key, 51 ... Frame memory, 52 ... Scaler, 53 ... OSD section, 54 ... Image compositing unit, 55... Control circuit (control unit), 56, 57. CPU (control unit), 90 ... panel surface, 200 ... screen.

Claims (5)

画像表示デバイスに表示された表示画像を光によって外部に投射する投射型画像処理装置であって、
水平方向及び垂直方向の2方向で台形歪の補正量の増減が可能な第1操作手段と、
水平方向で台形歪の補正量の増減が可能な第2操作手段と、
前記第1操作手段が操作されたときに、その操作に応じた補正方向で入力画像の水平方向及び垂直方向の台形歪を、それぞれ所定の補正ステップで独立に変化させる第1画像変換処理を行い、前記第2操作手段が操作されたときに、水平方向の入力画像の台形歪を、水平方向の前記補正ステップの所定倍数を単位に変化させる第2画像変換処理を行い、変換後の画像を前記画像表示デバイスに出力する画像変換部と、
を有する投影型画像表示装置。
A projection type image processing apparatus that projects a display image displayed on an image display device to the outside by light,
A first operation means capable of increasing or decreasing the correction amount of the trapezoidal distortion in two directions of a horizontal direction and a vertical direction;
A second operating means capable of increasing or decreasing the correction amount of the trapezoidal distortion in the horizontal direction;
When the first operation means is operated, a first image conversion process is performed in which the horizontal and vertical trapezoidal distortions of the input image are independently changed at predetermined correction steps in a correction direction corresponding to the operation. When the second operation means is operated, a second image conversion process is performed to change the trapezoidal distortion of the input image in the horizontal direction in units of a predetermined multiple of the correction step in the horizontal direction, and the converted image is processed. An image conversion unit for outputting to the image display device;
A projection-type image display device.
台形歪の補正を含む種々の画像調整を案内するメニュー画面を生成するOSD部と、
メニュー画面を前記変換後の画像に重ねる画像合成部と、を更に含み、
前記第1操作手段の操作に応じた台形歪の補正量の変更が前記メニュー画面上で実行でき、前記第2操作手段の操作に応じた台形歪の補正量の変更が前記メニュー画面の表示とは無関係に実行可能である
請求項1に記載の投影型画像表示装置。
An OSD unit for generating a menu screen for guiding various image adjustments including correction of trapezoidal distortion;
An image composition unit for superimposing a menu screen on the converted image,
The change of the trapezoidal distortion correction amount according to the operation of the first operation means can be executed on the menu screen, and the change of the trapezoidal distortion correction amount according to the operation of the second operation means is displayed on the menu screen. The projection type image display device according to claim 1, wherein the projection type image display device can be executed independently of each other.
前記画像変換部は、前記メニュー画面の表示中に前記第2操作手段が操作されたときは、第2操作手段の操作に応じた前記第2画像変換処理を、前記メニュー画面上での前記第1操作手段の操作に応じた前記第1画像変換処理に優先して実行する
請求項2記載の投影型画像表示装置。
When the second operation unit is operated during display of the menu screen, the image conversion unit performs the second image conversion process according to the operation of the second operation unit on the menu screen. The projection type image display device according to claim 2, wherein the projection type image display device is executed in preference to the first image conversion process according to an operation of one operation means.
前記補正量を、補正方向ごとに、前記第1操作手段または前記第2操作手段の操作が次にあるまで保持する保持回路を更に含み、
前記第2操作手段が操作されたときは、当該操作時の値に、前記保持回路内の垂直方向の台形歪の補正量を固定し、前記第2操作手段の操作に応じた水平方向の台形歪の補正量で前記保持回路を書き換えることにより前記第2画像変換処理を行う
請求項1に記載の投影型画像表示装置。
A holding circuit that holds the correction amount for each correction direction until the next operation of the first operating means or the second operating means is next;
When the second operating means is operated, the correction amount of the trapezoidal distortion in the vertical direction in the holding circuit is fixed to the value at the time of the operation, and the horizontal trapezoid according to the operation of the second operating means The projection image display apparatus according to claim 1, wherein the second image conversion process is performed by rewriting the holding circuit with a distortion correction amount.
前記補正量を、補正方向ごとに、前記第1操作手段または前記第2操作手段の操作が次にあるまで保持する保持回路を更に含み、
前記第2操作手段が操作されたときは、前記保持回路内の垂直方向の台形歪の補正量をゼロに戻し、前記第2操作手段の操作に応じた水平方向の台形歪の補正量で前記保持回路を書き換えることにより前記第2画像変換処理を行う
請求項1に記載の投影型画像表示装置。
A holding circuit that holds the correction amount for each correction direction until the next operation of the first operating means or the second operating means is next;
When the second operating means is operated, the vertical trapezoidal distortion correction amount in the holding circuit is returned to zero, and the horizontal trapezoidal distortion correction amount according to the operation of the second operating means is used. The projection image display apparatus according to claim 1, wherein the second image conversion process is performed by rewriting a holding circuit.
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