JP5294670B2 - 投写型映像表示装置及びこれを用いた投写型映像表示システム - Google Patents

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Description

本発明は、個別に映像信号処理された複数の映像信号データを合成し、これを一つの映像として投写する投写型映像表示装置及びこれを用いた投写型映像表示システムに関する。
従来より、投写される投写画面が複数の分割画面に形成され、この分割画面にはそれぞれ別個の映像が表示されるとともに、これら映像が同時に表示される映像表示装置が知られている。この映像表示装置では、入力処理された複数の映像信号データを、映像信号データ毎にメモリに格納し、メモリに格納された映像信号データを画質補正するとともに、必要なサイズ、位置に調整した上で合成して一つの映像として表示している。
このような映像表示装置としては、例えば特許文献1に記載のテレビが知られている。なお、テレビと同様の表示技術を用いる投写型映像表示装置においても、複数の映像信号データを接続できる入力コネクタを備え、入力された映像信号データを、独立的に映像信号処理して分割画面に必要なサイズ、位置へと調整した上で合成して一つの映像として投写するものが知られている。
なお、一つの映像信号データから複数の映像信号データを生成し、この複数の映像信号データを、独立的に映像信号処理して分割画面に必要なサイズ、位置へと調整した上で合成し、一つの映像として投写する投写型表示装置は開発されていない。その理由は、一つの映像を複数画面に同時に表示させる必要があるのは多人数を対象に映像を表示する場合であって、この場合には、従来、分散配置された複数の投写型表示装置に同一の映像を同時に表示するシステムが用いられており、格別の不便が感じられていなかったからである。
特開2001−86367号公報 特開2004−85752号公報
ところが、投写型映像表示装置は、近年短焦点化され、上方から下方の机上面などの水平面に手軽に映像を投写できるようになった。このため、机上面や床面を投写面として映像を表示させて会議や展示説明会を進めたいという要望が生じている。一方、特許文献2などに記載されている従来の短焦点型の投写型映像表示装置101は、図11(a)及び同図(b)に示すように、一つの入力情報を一つの映像として一つの画面102に表示する一入力一画面表示であって、例えば机上面103に投写するものが一般的であった。したがって、例えば会議等の出席者104全員に対して見やすい映像を供することができないという問題があった。
また、このような、短焦点型の投写型映像表示装置において、特許文献1に記載の技術に倣って、複数の分割画面に同一映像を表示させることが考えられる。しかし、特許文献1などで知られている映像表示装置は、映像を表示する投写画面は複数に分割されているが、分割画面に表示される全ての映像が同一の向きで表示される。したがって、特許文献1に記載の技術を応用して投写型映像表示装置を製作すると、図12に示すように、投写型映像表示装置111は、複数の外部映像信号発生器から入力した情報を、例えば机上面112に投影される分割画面113に同一方向にしか映像を表示することができないものとなる。このため、出席者114の全員に見やすい映像を提供することができず、複数映像を異なる分割画面113に同時に表示する用途が少ないものとなっていた。
本発明は、このような背景の下に成されたものであって、一つの映像として投写される投写画面を複数の分割画面に分割し、複数の分割画面に同一映像を位置と向きを調整して同時に表示することを可能にした投写型映像表示装置を提供することを目的とする。また、一つの映像として投写される投写画面を複数の分割画面に分割し、複数の分割画面に異なる映像を位置と向きを調整して同時に表示することを可能にした投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
本発明に係る請求項1記載の投写型映像表示装置は、光源から出射される光を入力映像信号に基づき変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射される光を投写面上に投写映像として投写する投写光学系とを備える投写型映像表示装置であって、前記投写映像を複数の画面に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された複数の画面それぞれに前記入力映像信号に基づく映像を前記光変調素子を制御することにより表示させる素子駆動手段と、前記素子駆動手段により表示される複数の画面の数、配置、サイズ及び向きをそれぞれ変更可能とした投写モードを選択する操作部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る請求項2記載の投写型映像表示装置は、請求項1に記載の投写型映像表示装置において、前記光変調素子から出射させる光は、水平面に設けられる前記投写面に投写されることを特徴とする。
また、本発明に係る請求項3記載の投写型映像表示装置は、請求項2に記載の投写型映像表示装置において、前記操作部により変更される複数の画面の向きは、前記投写映像の周辺側が正面となるようにそれぞれの画面の向きを調整することを特徴とする。
また、本発明に係る請求項4記載の投写型映像表示装置は、請求項1乃至3に記載の投写型映像表示装置において、前記入力映像信号は、複数種類の入力映像信号で構成されており、前記素子駆動手段により表示される複数の画面は、前記複数種類の入力映像信号のうち、少なくとも2以上の入力映像信号を選択して表示することを特徴とする。
本発明に係る投写型映像表示装置によれば、一入力多画面表示、多入力個別画面表示、又は、多入力多画面表示を行うことができるので、情報の伝達や利用を効率よく行うことができる。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る投写型映像表示装置は、短焦点型の3板式の液晶プロジェクタであって、同一映像を、複数(本実施の形態では四つまで)の分割画面に対し、映像として表示する分割画面の位置と向きに調整して同時に表示する一入力多画面表示を可能にしたものである。本発明の実施の形態1に係る投写型映像表示装置としての液晶プロジェクタ及びこれを用いた投写型映像表示システムについて、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施の形態に係る液晶プロジェクタ1は、図1に示すように、外部映像信号発生器2から映像信号データを入力する入力コネクタ3を備えている。また、液晶プロジェクタ1は、入力された映像信号データを入力処理する入力部4と、投写モード等を選択する操作部5と、操作部5において選択された投写モードに従い入力部4からの映像信号データを映像信号処理する映像信号処理部6と、液晶パネルを駆動するための液晶駆動回路部7とを備えている。なお、映像信号処理部6で処理された映像信号データは、D/A変換器(図示省略)によりD/A変換され、アナログ映像信号データとして液晶駆動回路部7に入力される。さらに、この液晶プロジェクタ1は、全体を制御するための制御部8、液晶パネルで光変調された映像光を投写する投写部9などを有している。
入力コネクタ3としては、コンピュータからのアナログRGB信号(コンピュータ入力信号)を入力するための映像信号入力コネクタと、AV入力信号(コンポジットビデオ信号)を入力するための映像信号入力コネクタを備えている。
入力部4は、入力されたアナログRGB信号(コンピュータ入力信号)をデジタルRGB信号に変換する。また、入力されたAV入力信号を輝度信号と色信号に分離してアナログRGB信号に変換し、その後デジタルRGB信号に変換する。そして、デジタルRGB信号に変換した入力信号を映像信号処理部6に出力している。
操作部5は、電源キー、入力信号をアナログRGB信号(コンピュータ入力信号)とAV入力信号(コンポジットビデオ信号)とに切り替える入力切替キー、メニュー画面を表示するメニューキー等を有している。そして、このメニューキーの内容の一部として投写モードを選択できるように構成されている。投写モードは、投写画面を分割する分割画面の数、配置、大きさ及び向きを予め設定したものである。なお、この実施の形態においては、分割画面の数は4個が最大であり、3個以下の分割画面数も選択可能とされている。また、操作部5で選択された投写モード情報は、制御部8を介し映像信号処理部6に送信される、
映像信号処理部6は、操作部5において選択された投写モード情報に基づき映像信号データを映像信号処理するものであって、図2に示すように構成されている。すなわち、映像信号処理部6は、入力部4からの映像信号データを、選択された投写モードの分割画面数に対応する数(本実施の形態では4個以下)の映像信号処理回路に分配する分配部61、4個の映像信号処理回路を成す第1映像信号処理回路62〜第4映像信号処理回路65を有する。また、映像信号処理部6は、これら映像信号処理回路62,63,64,65で処理された映像信号データを合成する合成部66を備えている。各映像信号処理回路62,62,64,65は、選択された投写モード情報に従い、映像信号データを映像として表示する画面サイズへデータ変換するとともに、画質補正などの一般的な映像信号処理を行う前段映像信号処理部62a、63a、64a、65aを備えている。また、各映像信号処理回路62,62,64,65は、前段映像信号処理部62a、63a、64a、65aで処理された映像信号データを同期を取るために一旦保存するメモリ62b,63b,64b,65bを備えている。さらに、各映像信号処理回路62,62,64,65は、各メモリ62b,63b,64b,65bに蓄えられた映像信号データを、表示する投写画面上での向きに合わせて読み出す後段映像信号処理部62c,63c,64c,65cを備えている。また、後段映像信号処理部62c,63c,64c,65cは、変換された映像信号データを、投写する画面内の表示位置に調整して合成部66に出力している。
次に、以上のように構成された液晶プロジェクタ1における映像表示手順について、図3の模式的流れ図及び図4の分割画面の配置図に従い説明する。運転の開始に当たり、操作部5でメニューキーを操作し(ステップS1)、メニュー画面において、外部映像信号発生器から入力信号を得るための入力切替操作を行うとともに、使用者により使用目的に対応した投写モードが選択される(ステップS2)。投写モードは、この実施の形態においては図4に示すような画面の数、配置及び向きが選択されるものとする。なお、この実施の形態における液晶プロジェクタ1では4個の映像信号処理回路62,63,64,65が備えられていることから、画面数4個以下の画面数の配置、向きが選択可能に設定されている。
操作部5で入力切替操作が行われたことにより得られた所望の映像信号データは、入力部4において入力信号処理が行われ(ステップS3)、デジタルRGB信号として映像信号処理部6に出力される。映像信号処理部6に入力された映像信号データは、分配部61でにより、操作部5で選択された投写モードにおいて定められる画面数に対応する映像信号処理回路(この場合4個、すなわち、第1映像信号処理回路62〜第4映像信号処理回路65)に分配される(ステップS4)。分配された映像信号データは、前段映像信号処理部62a,63a,64a,65aにおいて、映像を表示する画面サイズへデータ変換されるとともに、画質補正などの一般的な映像信号処理が行われ(ステップS5)、メモリ62b,63b,64b,65bに蓄えられる(ステップS6)。蓄えられた映像信号データは、後段映像信号処理部62c,63c,64c,65cにより投写される画面上での向きに合わせて読み出されるとともに、変換された映像信号データを投写画面内の表示する位置に調整して合成部66に出力される(ステップS7)。各映像信号処理回路62,63,64,65から出力された映像信号データは、合成部66において一つの映像信号データに合成され(ステップS8)、合成された映像信号データが液晶駆動回路に出力される(ステップS9)。このように処理されることにより、投写画面が複数の分割画面11(この場合4個の画面、後述の図4参照)に分割されるとともに、分割画面11の位置、サイズ、向きに調整された複数の同一映像が一つの映像として投写される(ステップS10)。
図4は、このような液晶プロジェクタ1を用いた会議用の投写型映像表示システムの例である。すなわち、1台の外部映像信号発生器2から入力した映像信号データは、複数の分割画面11に同時に表示された一つの映像として上方から机上面12に投写される。また、この投写型映像表示システムでは、各分割画面11に表示される映像は、投写画面13の周辺側が正面となるように向きを調整して配置されている。
実施の形態1に係る液晶プロジェクタ1及び投写型映像表示システムは、以上のように構成されているので次のような効果を奏することができる。
(1)実施の形態1に係る液晶プロジェクタ1は、投写モードの選択により、一つの入力情報を複数の画面にその位置及び向きを調整して同時に表示する一入力多画面表示することができる。また、この液晶プロジェクタ1は、投写モードの選択により、映像信号データを分配部61を介し一つの映像信号処理回路、例えば第1映像信号処理回路62に出力するようにすると、最も基本的な使用モードである一入力一画面表示も可能である。
(2)実施の形態1に係る液晶プロジェクタ1を用いた投写型映像表示システムは、4個に分割した分割画面11に同一映像を同時に表示するとともに、投写画面13の周辺側が正面となるように映像の向きを調整して配置しているものであり、このように投写される映像が上方から下方に投写されている。したがって、投写画面を見ている人に対し見やすい映像を提供することができる。
(3)また、実施の形態1に係る投写型映像表示システムは、このような映像を会議室の机上面12に投写するものであり、各分割画面11に表示される映像の向きは、投写画面13の周辺側が正面となるように表示されているので、出席者14全員が見やすい角度から各分割画面11を見ることができる。したがって、投写される一つの映像を通じて情報伝達や情報を媒介とした議論を効率よく行うことができる。また、これにより会議の効率を上げることができる。
(実施の形態2)
実施の形態2に係る投写型映像表示装置は、複数種の映像を組み合わせた組合せ映像を投写画面の周辺から見やすい状態に表示する多入力多画面表示を可能にしたものである。以下、本発明の実施の形態2に係る投写型映像表示装置及び投写型映像表示システムについて、図5〜図7に基づいて詳細に説明する。なお、図5は、実施の形態2に係る液晶プロジェクタの概略構成を示す機能ブロック図であり、図6は、同液晶プロジェクタにおける映像信号処理部の概略構成を示すブロック図であり、図7は、同液晶プロジェクタを用いた会議用の投写型映像表示システムにおいて投写される映像例図である。なお、これら図面において、実施の形態1におけると同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態2に係る液晶プロジェクタ1は、実施の形態1の場合と比較すると、接続する外部映像信号発生器を複数台(本実施の形態では2台)とし、複数(本実施の形態では二つまで)の映像信号データを取り込むように構成されている点が基本的な相違点である。このために、第1外部映像信号発生器2aを接続するための第1入力コネクタ3aと、第2外部映像信号発生器2bを接続するための第2入力コネクタ3bとを備えている。なお、第1入力コネクタ3a及び第2入力コネクタ3bは、実施の形態1における入力コネクタ3と同様に、コンピュータからのアナログRGB信号(コンピュータ入力信号)を入力するための映像信号入力コネクタと、AV入力信号(コンポジットビデオ信号)を入力するための映像信号入力コネクタを備えている。
第1外部映像信号発生器2a及び第2外部映像信号発生器2bからの映像信号データを入力処理するために、第1入力部4aと第2入力部4bとが設けられている。第1入力部4a及び第2入力部4bは、実施の形態1における入力部4と同様の入力信号処理を行うものである。
また、この実施の形態における映像信号処理部6は、図6に示すように、第1入力部4a及び第2入力部4bで入力信号処理された映像信号データを各映像信号処理回路62,63,64,65に分配するために、それぞれの映像信号データについての分配部61a,61bが設けられている。そして、各分配部61a,61bから出力された映像信号データは、各映像信号処理回路62,63,64,65において、実施の形態1と同様の映像信号処理が行われる。この実施の形態においては、操作部5において図7に示すような映像が得られるような投写モードが選択されている。したがって、第1入力部4aと第2入力部4bで入力処理された各映像信号データは、分配部61a,61bによりそれぞれ2個の映像信号処理回路に分配される。
実施の形態2に係る液晶プロジェクタ1は、第1外部映像信号発生器2a及び第2外部映像信号発生器2bからの映像信号データが、それぞれ実施の形態1に係る液晶プロジェクタ1の場合と同様に処理される。そして、各後段映像信号処理部62c,63c,64c,65cにおいて、図7のパターンの映像が得られるように、映像信号データを4個の分割画面11のサイズ、位置、向きに調整して読み出され、合成部66において一つの映像が得られるように合成される。
また、以上のように構成された実施の形態2に係る液晶プロジェクタ1を用いた会議用の投写型映像表示システムは、図7に示すように、会議用の机上面12に2個の映像信号データから得られる映像を隣り合わせに同一の向きに並べたものを一つの組合せとして、二組の映像が机上面12において対向する形に配置されている。また、分割画面11に個別に表示される映像がこのように配列されて一つの映像として投写画面13に投写されることにより、会議出席者14は二人ずつが対面して座席に着くように構成されている。
実施の形態2に係る液晶プロジェクタ1及び投写型映像表示システムは、以上のように構成されているので次のような効果を奏することができる。
(1)操作部5における投写モードの選択により、一つの映像として投写される投写画面を複数の分割画面11に分割し、次の各種の表示を可能とする。すなわち、複数の映像を個別に分割画面11に同時に表示するものであって、各表示される映像を、分割画面11の位置と向きに調整して表示する多入力個別画面表示を行うことができる。また、複数の映像を個別に分割画面11に同時に表示するととともに、分割画面11に表示される映像を組み合わせた組合せ映像とし、この組合せ映像を分割画面11の位置と向きに調整して表示することにより、この組合せ映像を投写画面13の周辺から見やすい状態に表示する多入力多画面表示を行うことができる。また、接続する外部映像信号発生器を1台とする投写モードを選択することにより、前述の一入力多画面表示や一入力一画面表示を行うことができる。
(2)また、この実施の形態に係る投写型映像表示システムによれば、一つの映像として上方から下方に投写される投写画面が複数の分割画面に分割され、さらに、選択された投写モードに従って複数種の映像を組み合わせて分割画面11に表示した組合せ映像が形成されている。また、この組合せ映像が投写画面13の周辺側が正面となるように向きを調整して分割画面に表示されている。したがって、複数種の映像を組み合わせた組合せ映像を投写画面の周辺から見やすい状態に表示する多入力多画面表示を行うことができる。また、この表示システムを利用することにより、利用者全員が見やすい角度から複数の映像情報を同時に見ることができるので、投写される映像を通しての情報伝達や情報を媒介とした議論をより効率よく行うことができる。また、このような投写型映像表示システムが会議に利用されると、会議を効率よく進めることができる。
(変形例)
本発明は、上記実施の形態において以下のように変更することもできる。
(1)実施の形態1において、分割画面数及びこの画面数に対応する映像信号処理回路数は4個であるが、これらを他の適当な数とすることができる。例えば、分割画面数及び映像信号処理回路数を3以下の構成としたり5以上の構成とすることができる。また、このような液晶プロジェクタを使って投写型映像表示システムを構築すると、例えば、分割画面数及び映像信号処理回路数を2とした場合は、図8のよう分割画面の配置例となり、分割画面数及び映像信号処理回路数を5とした場合は、図9のよう分割画面の配置例図となる。
(2)また、実施の形態1において、装置の構成をそのままとし、操作部において分割画面数を4以下の数とする投写モードを選択することができるが、この場合において、例えば分割画面数を2とした場合の分割画面11の配置例は、例えば前述の図8のようになる。
(3)また、実施の形態2においては、操作部において二つの映像信号データをそれぞれ2個の映像信号処理回路に分配しているが、このような分配を行わずに単に1個の映像信号処理回路にのみ接続するようにしてもよい。また、この場合の分割画面11の配置例は、例えば図10のようになる。
(4)実施の形態2において外部映像信号発生器の数及びこの数に対応する入力部、分配部及び映像信号処理回路を増加させてもよい。例えば、外部映像信号発生器を3台とした場合は、入力部及び分配部を3個とするとともに、映像信号処理回路を6個とし、投写画面の分割画面数を6とすれば、三つの映像を組み合わせた2組の組合せ映像を形成することができる。また、このような2組の組合せ映像は、例えば、図7に準じ向かい合わせにして表示することができる。
(5)また、外部映像信号発生器を2台としたままで、二つの映像を組み合わせた組合せ映像を3組形成することもできる。この場合は、映像信号処理回路を6個とし、映像信号データを二つの分配部61a,61bでそれぞれ3個の映像信号処理回路に分配するようにする。また、この場合は、1組の組合せ映像を液晶プロジェクタ1の向かい側に配置すれば、各組合せ映像を見やすい配置とすることができる。
(6)また、実施の形態2において、映像信号処理回路を2個に減らすとともに、第1分配部61a及び第2分配部61bを廃止し、第1外部映像信号発生器2a及び第2外部映像信号発生器2bを2個に減らした映像信号処理回路に対し入力部を介し別個に接続するようにしてもよい。このようにすると、分割画面数を2個とした多入力個別画面表示、すなわち、2入力個別画面表示の液晶プロジェクタ1とすることができる。また、このような液晶プロジェクタ1を使って投写型映像表示システムを構築すると、例えば、前述の図10のような分割画面の配置例となる。
(7)上記実施の形態においては、投写型映像表示装置として3板式の液晶プロジェクタ1を示したが、他の映像光生成系を備える液晶プロジェクタ1においても、本発明を適用することができる。
(8)また、上記実施の形態においては、液晶プロジェクタ1を上方から机上面12に投射させたが、例えば、机の天面をガラス等の透明材料で形成し、液晶プロジェクタ1を下方から机上面12に投写させる構成にしてもよい。
(9)また、各上記実施の形態においては、投写型映像表示装置として光変調素子に液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ1を示したが、これに限定されるものではなく、他の画像光生成系を備えた投写型プロジェクタとしてもよい。例えば、DLP(Digital Light Processing)(テキサス・インスツルメンツ(TI社)の登録商標)方式のプロジェクタを本発明に適用してもよい。
本発明に係る投写型映像表示装置は、会議室、研修室、教室、娯楽場、各種展示室、スタジオなど多方面の施設における映像表示システムとして利用することができる。
本発明の実施の形態1に係る投写型映像表示装置としての液晶プロジェクタの概略構成を示す機能ブロック図である。 同液晶プロジェクタにおける映像信号処理部の概略構成を示す機能ブロック図である。 同液晶プロジェクタにおける映像表示手順についての模式的流れ図である。 同液晶プロジェクタを用いた投写型映像表示システムにおける分割画面の配置例図である。 本発明の実施の形態2に係る投写型映像表示装置としての液晶プロジェクタの概略構成を示す機能ブロック図である。 同液晶プロジェクタにおける映像信号処理部の概略構成を示す機能ブロック図である。 同液晶プロジェクタを用いた投写型映像表示システムにおける分割画面の配置例図である。 変形例に係る投写型映像表示システムにおける分割画面の配置例図である。 他の変形例に係る投写型映像表示システムにおける分割画面の配置例図である。 他の変形例に係る投写型映像表示システムにおける分割画面の配置例図である。 従来例に係る短焦点型液晶プロジェクタの設置例図であり、(a)は側面図であり、(b)は平面図である。 参考例に係る短焦点型液晶プロジェクタの設置例図における平面図である。
符号の説明
1…(投写型映像表示装置としての)液晶プロジェクタ、2…外部映像信号発生器、2a…第1外部映像信号発生器、2b…第2外部映像信号発生器、3…入力コネクタ、3a…第1入力コネクタ、3b…第2入力コネクタ、4…入力部、4a…第1入力部、4b…第2入力部、5…操作部、9…投写部、11…分割画面、12…机上面、13…投写画面、61…分配部、61a…第1分配部、61b…第2分配部、62…第1映像信号処理回路、63…第2映像信号処理回路、64…第3映像信号処理回路、65…第4映像信号処理回路、66…合成部。

Claims (4)

  1. 光源から出射される光を入力映像信号に基づき変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射される光を投写面上に投写映像として投写する投写光学系とを備える投写型映像表示装置であって、
    前記投写映像を複数の画面に分割する分割手段と、
    前記分割手段により分割された複数の画面それぞれに前記入力映像信号に基づく映像を前記光変調素子を制御することにより表示させる素子駆動手段と、
    前記素子駆動手段により表示される複数の画面の数、配置、サイズ及び向きをそれぞれ変更可能とした投写モードを選択する操作部と、
    を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
  2. 請求項1に記載の投写型映像表示装置において、前記光変調素子から出射させる光は、水平面に設けられる前記投写面に投写されることを特徴とする投写型映像表示装置。
  3. 請求項2に記載の投写型映像表示装置において、前記操作部により変更される複数の画面の向きは、前記投写映像の周辺側が正面となるようにそれぞれの画面の向きを調整することを特徴とする投写型映像表示装置。
  4. 請求項1乃至3に記載の投写型映像表示装置において、前記入力映像信号は、複数種類の入力映像信号で構成されており、前記素子駆動手段により表示される複数の画面は、前記複数種類の入力映像信号のうち、少なくとも2以上の入力映像信号を選択して表示することを特徴とする投写型映像表示装置。
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