JP3992043B2 - プロジェクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、テレビジョン映像をスクリーンに拡大して投影するプロジェクタ装置に係り、特に、投影画像の画像歪を補正する技術に関する。

近年、テレビジョン映像をスクリーンに投射して、大画面映像を楽しむことができるプロジェクション・テレビジョン（以下、プロジェクタと略す）が、機器の小型化と輝度の向上により、注目され、需要が高まってきている。このプロジェクタにおいては、画像を拡大投射するため、投射光学系やスクリーンの歪、及びプロジェクタから投射スクリーンへの投射角度の設定ずれ等により、スクリーン上の投射画像に少なからず画像歪が生ずる。また、画像を拡大、縮小するズーム調整や、アスペクト比を４対３から１６対９、又はその逆に変更するアスペクト調整も必要とされている。そのため、通常、プロジェクタには、製品完成時又は製品使用時に投射画像を調整するための画像調整機能が備わっている。

従来の画像調整機能では、リモートコントロール装置（以下、リモコンと略す）のメニューキーを用いて、画像調整メニューを選び、リモコンキーの中の十字キーや矢印キー等を使用して画像を調整したり、メニューの調整項目から必要な項目を選択して画像調整を行っていた。しかしながら、このような画像調整では、上下、左右の幅、高さを含め、調整要素が多く、画像の歪位置とリモコンキー位置が必ずしも対応していないため、調整作業が複雑であり、調整時間を長く要するという問題があり、できるだけ容易な調整手段が望まれていた。

従来のリモコンキーと画像表示画面とを対応させて操作するものとして、図１０に示すように、ディスプレイ部の分割画像から放送チャンネルを選局するリモコンがある（例えば、特許文献１参照）。図１１は、画像表示画面が４分割されたテレビジョン受像機の表示部２０１を示す。図１０において、リモコン装置１０１はテンキー部１０２とアップダウンキー部１０３を備え、テンキー部１０２の番号１のキー１１１、番号２のキー１１２、番号４のキー１１３及び番号５のキー１１４は、図１１に示されるテレビジョン受像機２００の表示部２０１の４つの分割画面２０２、２０３、２０４、２０５に対応している。これら分割画面に対応して各放送チャンネル、例えばＣＨ１、ＣＨ１２、ＣＨ２３、ＣＨ９８を登録し、この分割画面に表示されている放送チャンネルをリモコンキーの番号１、２、４、５で選局するものである。しかしながら、これは分割画面とリモコン表示キーを部分的に対応させて選局を行うものであり、画像調整と対応させたものでなく、また、リモコン操作パネルに配置されているテンキーだけでは、多くの画像調整位置に対応した視覚的に分かり易い調整ボタン配置には限界があり、画像調整に手間と時間を要するという問題があった。
特開平５−１５３５１５号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、投射画像の画像調整において、画像歪調整やアスペクト比調整を必要とする画像位置に、視覚的に対応するように画像調整ボタンを配置することにより、画像調整を直感的、かつ簡単に行えるプロジェクタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、画像を投射して拡大された投射画像を得るプロジェクタ装置において、前記プロジェクタ装置の本体部を被う外装ケースと、前記外装ケースの上面に配設されて前記投射画像の画像操作を行うための画像操作部と、前記画像操作部よりの制御信号に基いて、画像制御信号を送出するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）と、前記マイコンからの画像制御信号に基いて、前記投射画像の画像補正を行う画像補正回路とを備え、前記画像操作部は、長方形の上面を持つ直方体のスイッチボックスで形成されて前記外装ケースの上面に配設され、前記スイッチボックスは、その長手方向が前記プロジェクタ装置の投射方向に略直角になるように配設され、その上面の中央部に前記投射画像の調整用中央スイッチボタン（以下、中央ボタンと略す）を有し、かつ、その中央ボタンを中心に外装ケース上の水平面内で±９０度、１８０度、２７０度、３６０度回転させることができ、前記スイッチボックスの前後及び左右の各向い合う側面上に対称に、それぞれ３つの画像の調整用側面スイッチボタン（以下、側面ボタンと略す）が配設されており、前記前後側面における各３つの側面ボタンの内、両端の側面ボタンは、前記投射画像の左部又は右部の縦方向幅の調整用ボタンであり、前記左右側面の各３つの側面ボタンの内、両端の側面ボタンは、前記投射画像の上部又は下部の横方向幅の調整用ボタンであり、前記前後及び左右側面の各３つの側面ボタンの内真中の側面ボタンは、前記投射画像のアスペクト比の調整用ボタンであり、前記中央ボタンは、前記投射画像のズームインとズームアウトとの切り換え用のボタンであり、前記スイッチボックスを９０度、１８０度、２７０度、３６０度回転させることにより、前記投射画像を９０度、１８０度、２７０度、３６０度回転させるようにしたものである。

請求項２の発明は、画像を投射して拡大された投射画像を得るプロジェクタ装置において、前記投射画像の画像操作を行うための画像操作部と、前記画像操作部からの制御信号に基いて画像制御信号を送出するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）と、前記マイコンからの画像制御信号に基いて、前記投射画像の画像調整を行う画像調整回路とを備え、前記画像操作部は、直方体のスイッチボックスで形成されて前記プロジェクタ装置上に配設され、前記スイッチボックスは、その前後左右の側面に、それぞれ３つの調整用側面スイッチボタン（以下、側面ボタンと略す）を持ち、その上面の中央部に調整用中央スイッチボタン（以下、中央ボタンと略す）を持ち、前記スイッチボックスの前後側面の各３つの側面ボタンの内、両端の側面ボタンは、前記投射画像の左部又は右部の縦方向幅の調整用ボタンであり、前記スイッチボックスの左右側面の各３つの側面ボタンの内、両端の側面ボタンは、前記投射画像の上部又は下部の横方向幅の調整用ボタンであり、前記前後及び左右側面の各３つの側面ボタンの内真中の側面ボタンは、前記投射画像のアスペクト比の調整用ボタンであり、前記中央ボタンは、前記投射画像のズームインとズームアウトとの切り換え用のボタンであり、前記スイッチボックスは、該プロジェクタ装置の上面に回転自在に取付けられており、前記スイッチボックスを回転させることにより、前記投射画像を回転させて、画像の縦横が入れ替わるようにしたものである。

請求項１の発明によれば、投射画像の画像調整において、投射画像の調整される画像位置に対応して配設されたスイッチボックスの側面ボタンにより、縦方向や横方向の画像歪やアスペクト比の画像調整が行え、また、スイッチボックス上面の中央ボタンで、ズームインとズームアウト調整が行える。これにより、画像調整位置と調整ボタン位置とを視覚的に略一対一に対応させることができるので、調整操作が分かり易く、さらにスイッチボックスを回転することにより投射画像の回転を行え、人間の視覚的感覚に合った画像調整が可能となり、投射画像の調整作業を極めて分かり易い操作で行えるので、画像調整を直感的、かつ簡単に行うことができるプロジェクタ装置を実現できる。

請求項２の発明によれば、投射画像の画像調整において、投射画像の調整される画像位置に対応して配設されたスイッチボックスの側面ボタンにより、縦方向や横方向の画像歪やアスペクト比の画像調整が行え、また、スイッチボックス上面の中央ボタンで、ズームインとズームアウト調整が行える。これにより、投射画像の調整作業を極めて分かり易い操作で行うことができるので、画像調整を直感的、かつ簡単に行うことができるプロジェクタ装置を実現できる。

また、画像調整位置と調整ボタン位置とを視覚的に略一対一に対応させることができるので調整操作が分かり易く、さらにスイッチボックスを回転させることにより投射画像を回転させることができる。例えば、スイッチボックスを、９０度、１８０度、２７０度、３６０度と回転させることにより、投射画像を９０度、１８０度、２７０度、３６０度回転させることができる。これにより、人間の視覚的感覚に合った調整が可能となり、投射画像の調整作業を視覚的により分かり易い操作で行える。

以下、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のプロジェクタ装置の外観を示す。プロジェクタ装置１（以下、プロジェクタと略す）は、テレビジョン受像機、ビデオテープレコーダ、ＤＶＤプレーヤ及びパソコン等から入力される画像データをスクリーンに拡大して投影表示する装置である。このプロジェクタ１は、装置本体２（本体部）の外装ケース３、画像投射する投射部４、外装ケース３上に配設されて、画像調整スイッチを側面に持つ直方体型のスイッチボックスからなる画像操作部５を備えている。

次に、上記プロジェクタ１の構成について図２を参照して説明する。同図において、プロジェクタ１は、映像信号入力端子Ｔ１からの入力映像信号を信号処理する映像信号処理回路１１と、画像操作部５からの画像操作による画像操作信号に基き、画像制御信号を送出するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）１５と、マイコン１５からの画像制御信号により、映像信号処理回路１１から出された映像信号の画像補正を行う画像補正回路１２と、この画像補正回路１２からの画像補正された映像信号を増幅して出力する映像信号出力回路１３と、音声信号入力端子Ｔ２からの入力音声信号を処理しスピーカ６に出力する音声処理回路１４と、映像信号出力回路１３から出された映像信号を投射してスクリーンに拡大画像を映す投射部４とで構成される。この投射部４は、光源を含み、集光を行うランプボックス４１、この集光された光をミラー４４で反射させてＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）４５に投射し、映像信号を光信号に変換するキャスティングエンジン４２、この光信号を拡大投射する投射レンズ４３を備えている。

プロジェクタ１の画像調整においては、オペレータが投射画像を見ながら画像操作部５の調整用スイッチを操作することにより、画像操作信号が送出され、この画像操作信号に基いて、マイコン１５が画像制御信号を発生し、この画像制御信号を画像補正回路１２に加えることにより画像補正が行われ、この画像補正された信号が映像信号出力回路１３で増幅され、投射部４に入力され、画像補正された投射画像がスクリーン上で得られる。

上記プロジェクタ１の画像操作部５の構成について、その平面、側面を示す図３、４を参照して説明する。

図３、４において、画像操作部５は、長方形の上面を持つ直方体のスイッチボックス５１よりなる。このスイッチボックス５１は、プロジェクタ１の外装ケース３上に、その長手方向がプロジェクタ１の投射方向に略直角になるように配設され、その上面の中央部に投射画像の調整用中央スイッチボタンＳＷ−Ｃ（以下、中央ボタンと略す）を有し、外装ケース３上に固定される中心軸５３を中心に外装ケース３上の水平面内で±９０度、１８０度、２７０度、３６０度回転させることができる。

上記スイッチボックス５１は、前側面５４と後側面５５及び左側面５６と右側面５７に、それぞれ３つの画像調整用の側面スイッチボタン（以下、側面ボタンと略す）を持つ。スイッチボックス５１の前側面５４と後側面５５には、それぞれＳＷ−Ｔ１、ＳＷ−Ｔ２、ＳＷ−Ｔ３とＳＷ−Ｂ１、ＳＷ−Ｂ２、ＳＷ−Ｂ３とが配設されており、左側面５６と右側面５７には、それぞれＳＷ−Ｌ１、ＳＷ−Ｌ２、ＳＷ−Ｌ３とＳＷ−Ｒ１、ＳＷ−Ｒ２、ＳＷ−Ｒ３とが配設されている。前後側面５４、５５における各３つの側面ボタンＳＷ−Ｔ１、ＳＷ−Ｔ２、ＳＷ−Ｔ３及びＳＷ−Ｂ１、ＳＷ−Ｂ２、ＳＷ−Ｂ３の内、両端の側面ボタンＳＷ−Ｔ１、ＳＷ−Ｔ３及びＳＷ−Ｂ１、ＳＷ−Ｂ３は、投射画像の左部又は右部の縦方向幅の調整用ボタンである。そして、左右側面５６，５７の各３つの側面ボタンＳＷ−Ｌ１、ＳＷ−Ｌ２、ＳＷ−Ｌ３及びＳＷ−Ｒ１、ＳＷ−Ｒ２、ＳＷ−Ｒ３の内、両端の側面ボタンＳＷ−Ｌ１、ＳＷ−Ｌ３及びＳＷ−Ｒ１、ＳＷ−Ｒ３は、投射画像の上部又は下部の横方向幅の調整用ボタンである。また、前後側面５４、５５及び左右側面５６，５７の各３つのボタンの真中の各側面ボタンＳＷ−Ｔ２とＳＷ−Ｂ２及びＳＷ−Ｌ２とＳＷ−Ｒ２は、投射画像の上下、左右のアスペクト比の調整用ボタンであり、中央ボタンＳＷ−Ｃは、投射画像のズームインとズームアウトとの切り替え用のボタンである。さらに、スイッチボックス５１を回転させることにより、投射画像を回転させることができる。例えば、スイッチボックス５１を９０度回転させて、スイッチボックス５１の縦横方向を入れ替えることにより、投射画像を９０度回転させて、画像の縦横方向を入れ替えることができる。また、スイッチボックス５１を１８０度回転させることにより、投射画像を１８０度回転させて、画像の上下方向を入れ替えることができる。

上記スイッチボックス５１を用いて、画像調整を行う場合の画像調整例について図５〜図９を用いて説明する。

図５（ａ）に示されるように、投射画像面上において、画面上部の横幅が広がる方向に歪んでいる画像Ｂ１の場合には、スイッチボックス５１の左右の側面ボタンＳＷ−Ｌ１とＳＷ−Ｒ１の両方のボタン又はどちらかのボタンを用いて正規の画像Ａに調整する。図５（ｂ）に示されるように、投射画像面上において、画面下部の横幅が広がる方向に歪んでいる画像Ｂ２の場合には、スイッチボックス５１の左右の側面ボタンＳＷ−Ｌ３とＳＷ−Ｒ３の両方のボタン又はどちらかのボタンを用いて正規の画像Ａに調整する。

図６（ａ）に示されるように、投射画像面上において、画面左部の縦幅が広がる方向に歪んでいる画像Ｃ１の場合には、スイッチボックス５１の前後の側面ボタンＳＷ−Ｔ１とＳＷ−Ｂ１の両方のボタン又はどちらかのボタンを用いて正規の画像Ａに調整する。図６（ｂ）に示されるように、投射画像面上において、画面右部の縦幅が広がる方向に歪んでいる画像Ｃ２の場合には、スイッチボックス５１の上下の側面ボタンＳＷ−Ｔ３とＳＷ−Ｂ３の両方のボタン又はどちらかのボタンを用いて正規の画像Ａに調整する。

図７（ａ）に示されるように、投射画像面上において、画面のアスペクト比を４：３から１６：９に切り替える場合には、上下側面ボタンの真中のボタンＳＷ−Ｔ２又は／及びＳＷ−Ｂ２の側面ボタンを用いて元の画像Ａに調整する。図７（ｂ）に示されるように、逆に、アスペクト比を１６：９から４：３に切り替える場合には、左右側面ボタンの真中のボタンＳＷ−Ｌ２又は／及びＳＷ−Ｒ２を用いて元の画像Ａに調整する。また、これらのアスペクト調整については、上下幅、又は左右幅を、各調整ボタンＳＷ−Ｔ２又は／及びＳＷ−Ｂ２、ＳＷ−Ｌ２又は／及びＳＷ−Ｒ２により切り替えるだけではなく、これらのスイッチを段階的に押さえることにより上下幅、左右幅を微調整することもできる。

図８は、投射画像面上において、画像の一部Ｚ１を大きく拡大した画像Ｚ２を得る場合のズーム機能を示している。ここでは、中央ボタンＳＷ−Ｃをオンすると、投射画像中のＺ１の部分がズームインされて拡大され、中央ボタンＳＷ−Ｃをオフにすると、投射画像中のＺ２の部分がズームアウトされて縮小される。

図９に示されるように、スイッチボックス５１を横長のスイッチボックス５１Ｘから９０度回転させて縦長のスイッチボックス５１Ｙにすることにより、スイッチボックス５１の回転と連動して、元の横長の画像Ｘを９０度回転させて、縦長の画像Ｙを得ることができる。また、スイッチボックス５１を１８０度回転させることにより、投射画像を元の画像に対して１８０度回転させて、画像の上下方向を入れ替えることができる。このように、画像の上下方向を入れ替える必要がある場合としては、例えば、図１に示されるプロジェクタ１の上下を反対にして（天板を下に、底板を上に向けて）、プロジェクタ１を部屋の天井に取り付けた場合や、数学等の授業で図形の上下を反対にして示したい場合等がある。さらにまた、スイッチボックス５１を２７０度又は３６０度回転させることにより、投射画像を元の画像に対して２７０度又は３６０度回転させることができる。

以上述べたように、本実施形態によるプロジェクタ１によれば、投射画像の画像調整において、調整される画像位置に対応して、スイッチボックス５１の側面ボタンを、前後側面５４、５５、及び左右側面５６、５７に３つずつ設けたことにより、縦方向や横方向の画像幅歪やアスペクト比の画像調整を詳細に行うことができ、また、スイッチボックス５１上面の中央ボタンＳＷ−Ｃで、ズームインとズームアウト調整を簡単に行うことができる。このように、調整画像位置と調整操作ボタン位置を視覚的に略一対一に対応させたことにより、調整操作が単純で分かり易く、さらにスイッチボックス５１を回転することにより投射画像の回転が感覚的に一致して簡単に行え、人間の視覚的感覚に合った調整が可能となり、投射画像の調整作業を極めて分かり易い操作で行えるので、画像調整を直感的、かつ簡単に行うことができるプロジェクタを実現できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、スイッチボックスをプロジェクタの外装ケース上に固定したが、プロジェクタにリモートコントロール（以下、リモコンと略す）用のリモコン受信部を備え、スイッチボックスにリモコン送信部を備えることにより、リモコンの遠隔操作を用いて、自由な位置から画像調整が行え、画像調整をさらにやり易くすることができる。

本発明の一実施形態に係るプロジェクタ装置の外観を示す斜視図。 上記プロジェクタ装置の電気的ブロック構成図。 上記プロジェクタ装置におけるスイッチボックスの平面図。 上記プロジェクタ装置におけるスイッチボックスの側面図。 （ａ）と（ｂ）とは、それぞれ上記プロジェクタ装置における画像上部と画像下部の横幅の調整を説明する図。 （ａ）と（ｂ）とは、それぞれ上記プロジェクタ装置における画像左部と画像右部の縦幅の調整を説明する図。 上記プロジェクタ装置における画像アスペクト比の調整を説明する図。 上記プロジェクタ装置における画像のズーム調整を説明する図。 上記プロジェクタ装置における画像とスイッチボックスの９０度回転時の対応を説明する図。 従来の画像分割画面に対応したリモコン操作ボタンを持つリモコンを説明する図。 従来のリモコン操作ボタンに対応する画像表示部の分割画面を示す図。

符号の説明

１ プロジェクタ
２ 本体部
３ 外装ケース
５ 画像操作部
１２ 画像補正回路
１５ マイコン（マイクロコンピュータ）
５１ スイッチボックス
ＳＷ−Ｃ 中央ボタン（調整用中央スイッチボタン）
ＳＷ−Ｔ１、ＳＷ−Ｔ３、ＳＷ−Ｔ３ 側面ボタン（調整用側面スイッチボタン）
ＳＷ−Ｂ１、ＳＷ−Ｂ２、ＳＷ−Ｂ３ 側面ボタン（調整用側面スイッチボタン）
ＳＷ−Ｌ１、ＳＷ−Ｌ２、ＳＷ−Ｌ３ 側面ボタン（調整用側面スイッチボタン）
ＳＷ−Ｒ１、ＳＷＲ−２、ＳＷ−Ｒ３ 側面ボタン（調整用側面スイッチボタン）

Claims (2)

1. 画像を投射して拡大された投射画像を得るプロジェクタ装置において、
   前記プロジェクタ装置の本体部を被う外装ケースと、
   前記外装ケースの上面に配設されて前記投射画像の画像操作を行うための画像操作部と、
   前記画像操作部よりの制御信号に基いて、画像制御信号を送出するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）と、
   前記マイコンからの画像制御信号に基いて、前記投射画像の画像補正を行う画像補正回路とを備え、
   前記画像操作部は、長方形の上面を持つ直方体のスイッチボックスで形成されて前記外装ケースの上面に配設され、
   前記スイッチボックスは、その長手方向が前記プロジェクタ装置の投射方向に略直角になるように配設され、その上面の中央部に前記投射画像の調整用中央スイッチボタン（以下、中央ボタンと略す）を有し、かつ、その中央ボタンを中心に外装ケース上の水平面内で±９０度、１８０度、２７０度、３６０度回転させることができ、
   前記スイッチボックスの前後及び左右の各向い合う側面上に対称に、それぞれ３つの画像の調整用側面スイッチボタン（以下、側面ボタンと略す）が配設されており、
   前記前後側面における各３つの側面ボタンの内、両端の側面ボタンは、前記投射画像の左部又は右部の縦方向幅の調整用ボタンであり、
   前記左右側面の各３つの側面ボタンの内、両端の側面ボタンは、前記投射画像の上部又は下部の横方向幅の調整用ボタンであり、
   前記前後及び左右側面の各３つの側面ボタンの内真中の側面ボタンは、前記投射画像のアスペクト比の調整用ボタンであり、
   前記中央ボタンは、前記投射画像のズームインとズームアウトとの切り換え用のボタンであり、
   前記スイッチボックスを９０度、１８０度、２７０度、３６０度回転させることにより、前記投射画像を９０度、１８０度、２７０度、３６０度回転させるようにしたことを特徴とするプロジェクタ装置。
2. 画像を投射して拡大された投射画像を得るプロジェクタ装置において、
   前記投射画像の画像操作を行うための画像操作部と、
   前記画像操作部からの制御信号に基いて画像制御信号を送出するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）と、
   前記マイコンからの画像制御信号に基いて、前記投射画像の画像調整を行う画像調整回路とを備え、
   前記画像操作部は、直方体のスイッチボックスで形成されて前記プロジェクタ装置上に配設され、
   前記スイッチボックスは、その前後左右の側面に、それぞれ３つの調整用側面スイッチボタン（以下、側面ボタンと略す）を持ち、その上面の中央部に調整用中央スイッチボタン（以下、中央ボタンと略す）を持ち、
   前記スイッチボックスの前後側面の各３つの側面ボタンの内、両端の側面ボタンは、前記投射画像の左部又は右部の縦方向幅の調整用ボタンであり、
   前記スイッチボックスの左右側面の各３つの側面ボタンの内、両端の側面ボタンは、前記投射画像の上部又は下部の横方向幅の調整用ボタンであり、
   前記前後及び左右側面の各３つの側面ボタンの内真中の側面ボタンは、前記投射画像のアスペクト比の調整用ボタンであり、
   前記中央ボタンは、前記投射画像のズームインとズームアウトとの切り換え用のボタンであり、
   前記スイッチボックスは、該プロジェクタ装置の上面に回転自在に取付けられており、前記スイッチボックスを回転させることにより、前記投射画像を回転させて、画像の縦横が入れ替わるようにしたことを特徴とするプロジェクタ装置。

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