JP6180117B2

JP6180117B2 - 投写型表示装置

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Publication number: JP6180117B2
Application number: JP2013005436A
Authority: JP
Inventors: 和之倉富
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2033-01-16
Also published as: JP2014137450A

Description

本発明は、投写映像をシフトさせることが可能な投写型表示装置に関する。

従来から、本体そのものの向きや位置を変化させることなく、投写面に対して上下左右に投写映像をシフトさせる機能を有する投写型表示装置が知られている。また、投写映像をシフトさせる方式として、主に、デジタルシフトと光学シフト（レンズシフト）の二種類のシフト方式がある。

デジタルシフトは、投写型表示装置が有する表示可能な解像度より小さい映像を投写する場合に、表示可能な解像度の範囲内で映像領域を上下左右にシフトさせる。一方、光学シフトは、光学系を直接シフトさせることで投写映像をシフトさせる。多くの場合、投写レンズをシフトさせることにより投写映像をシフトさせている。特許文献１には、レンズシフトと台形補正（キーストン補正）とを組み合わせた投写映像の歪補正を行う方法が開示されている。

特開２００３−１９５４１６号公報

ところで、投写型表示装置を使用する際の設置状態として、投写型表示装置をテーブルなどの台に水平に載せた状態や、天井に設置した状態がある。また特殊な設置状態（使用形態）として、天井に設置した状態で床やテーブルなどの真下に映像を投写する使用形態、また、それとは反対に、天井に向けて映像を投写する使用形態がある。

このように種々の設置状態が考えられる状況で投写映像をシフトさせる場合、投写型表示装置の設置状態や操作者（操作部）の位置によっては、操作者によるシフト操作方向と、操作者（操作部）の位置を基準とした投写映像のシフト方向とが一致しないことがある。このため、操作者がシフト操作を行う際に、投写型表示装置の設置状態や、投写型表示装置を基準とした操作者の位置を考慮する必要があり、操作が煩雑となる。

そこで本発明は、投写型表示装置の設置状態に応じて、投写映像を適切な方向にシフト可能な投写型表示装置を提供する。

本発明の一側面としての投写型表示装置は、遠隔操作部を介して投写映像をシフト可能な投写型表示装置であって、前記遠隔操作部を介して指示された前記投写映像のシフト操作方向を検出するシフト操作検出部と、前記投写型表示装置の設置状態を検出する設置状態検出部と、前記シフト操作方向と前記投写型表示装置の設置状態と前記遠隔操作部の位置とに応じた方向に前記投写映像をシフトさせる制御部とを有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、投写型表示装置の設置状態に応じて、投写映像を適切な方向にシフト可能な投写型表示装置を提供することができる。

実施例１における投写型表示装置の構成図である。実施例１におけるデジタルシフト処理前の投写映像の説明図である。実施例１におけるデジタルシフト処理後の投写映像の説明図である。実施例１における投写型表示装置の動作を示すフローチャートである。実施例１における投写型表示装置のテーブル設置状態を示す図である。実施例１における投写型表示装置の天吊り設置状態を示す図である。実施例２における投写型表示装置の設置状態を示す説明図である。実施例２における投写型表示装置の構成図である。実施例２における投写型表示装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施例１における投写型表示装置について説明する。図１は、本実施例における投写型表示装置１００の構成図である。投写型表示装置１００は、映像信号入力部１、映像信号処理部２、液晶駆動部３、バラスト４、光源５、光学ユニット６、投写レンズ７、および、投写レンズシフト部８（投写レンズマウント部）を備えている。投写型表示装置１００は、更に、制御部１０、記憶部１１、リモコン受光部１２、操作パネル１３、加速度センサ１４、および、投写レンズシフト駆動部１５を備えている。また、投写型表示装置１００は、操作部（操作パネル１３またはリモコン１０１）を介して投写映像をシフト可能に構成されている。

ＰＣなどの外部機器から与えられる映像信号は、まず、投写型表示装置１００の映像信号入力部１に入力される。映像信号入力部１は、ＶＧＡやＶｉｄｅｏ信号などのアナログ信号（映像信号）をデジタル信号（デジタル映像信号）に変換するＡＤ変換、および、ＨＤＭＩやＤＶＩなどのデジタル信号を所定のデジタル信号フォーマットに変換するレシーバなどを備えて構成される。映像信号入力部１により変換されたデジタル映像信号は、映像信号処理部２に送られる。映像信号処理部２は、入力された映像信号の解像度を読み取り、投写型表示装置１００の内部での処理（制御部１０による処理）に必要な解像度へ変換するスケーリング処理や、ボタン操作時のメニュー表示や台形補正（キーストン補正）処理などを行う。また本実施例において、映像信号処理部２は、デジタルシフト処理を行う。

続いて、図２および図３を参照して、本実施例におけるデジタルシフト処理について説明する。図２は、デジタルシフト処理前の投写映像の説明図である。図３は、デジタルシフト処理後の投写映像の説明図である。投写型表示装置１００の有効表示領域５０に対して、入力される映像領域５１のサイズが小さい場合、図２に示されるように、非映像領域５２が生じる。非映像領域５２には、通常、黒データが表示され、入力される映像のみが投写されているように見える。

例えば４：３のアスペクトに対して１６：９の映像信号が入力された場合、映像領域５１を投写映像の中心とすると、上下に非映像領域５２が発生する。非映像領域５２は自由に利用可能である。例えば、図３に示されるように、映像領域５１を有効表示領域５０の下側に表示する（有効表示領域５０の下側の非映像領域を無くして上側の非映像領域を増加させる）ことにより、投写映像が下側にシフト（移動）したように見える。このように、入力される映像信号のフォーマットにより非映像領域５２が生じる場合、非映像領域５２を利用することにより、投写映像をシフトさせることができる。

映像信号処理部２により所定フォーマットに変換処理されたデジタル信号は、液晶駆動部３に送られる。液晶駆動部３は、このデジタル信号を、光学ユニット６に設けられた液晶パネル（不図示）を駆動するための液晶駆動信号に変換する。バラスト４は、光源５の電源である。バラスト４は、光源５に対して定電力制御を行うことにより、光源５の発光量を一定に保持する。制御部１０は、光源５の点灯／消灯制御、および、光源５の発光レベルを調整する調光処理を行う。

光学ユニット６は、照明光学素子、液晶パネル、色分離手段、および、色合成手段など（いずれも不図示）を備えて構成される。光源５からの光は、照明光学素子により照度分布が均一化され、色分離手段によりＲＧＢの３色に分離される。分離された光は、ＲＧＢそれぞれ別々の液晶パネルに照射され、映像信号に応じて透過率（反射率）が変化する。そして色合成手段は、ＲＧＢそれぞれの透過光（反射光）を合成することにより、映像（投写映像）を生成する。光学ユニット６により生成された映像は、投写レンズ７によりスクリーン２００へ投写される。

投写レンズ７は、投写レンズシフト部８（投写レンズマウント部）において着脱可能に構成されている。投写型表示装置１００の設置状態に応じて適した投写レンズが装着可能である。また投写レンズシフト部８は、投写レンズ７をシフトするシフト機構を有し、投写レンズシフト駆動部１５からの駆動信号に基づいて投写レンズ７を上下または左右にシフト（移動）させることにより、投写映像の光学シフトを行う。

制御部１０は、マイクロコンピュータなどのＣＰＵを備えて構成され、投写型表示装置１００の全般的な制御を行う。例えば、バラスト４への制御信号により光源５の点灯／消灯制御や、投写レンズ７のズーム／フォーカス制御、各回路への電源供給制御、または、冷却用ファン（不図示）の駆動などを行う。制御部１０は、その他、光源５の不点灯や投写型表示装置１００の内部の温度異常時に、光源５を消灯するなどの終了処理を行い、ＬＥＤなどを点灯するなどにより操作者へ異常を知らせる。

制御部１０には、記憶部１１が接続されている。記憶部１１は、ＥＥＰＲＯＭやＦＬＡＳＨメモリなどの不揮発性メモリで構成され、投写型表示装置１００の設定データや異常発生時の状態（エラーコード）の記憶などに用いられる。

操作者は、リモコン１０１（遠隔操作部）または操作パネル１３（リモコン１０１および操作パネル１３を併せて操作部という。）を介して、投写型表示装置１００を操作する。リモコン１０１で操作を行った場合、リモコン受光部１２（受光センサ）は、リモコン１０１からの信号を受信し、受信信号（データ）を制御部１０へ送信する。一方、操作パネル１３で操作を行った場合、制御部１０が操作パネル１３のうちいずれのボタンが押されたかを検出する。このように制御部１０は、リモコン受光部１２から送信されるデータまたは操作パネル１３にて押されたボタンに応じて、電源オン／オフなどの種々の操作を受け付ける。また本実施例において、リモコン受光部１２または制御部１０は、操作部（リモコン１０１または操作パネル１３）を介して指示された投写映像のシフト操作方向を検出するシフト操作検出部である。

加速度センサ１４は、投写型表示装置１００の傾きなどの設置状態を検出する設置状態検出部である。加速度センサ１４は、例えば、投写型表示装置１００の傾き角度を検出する。そして制御部１０は、加速度センサ１４により検出された傾き角度に基づき、投写映像に対してキーストン補正と呼ばれる台形補正を実行することにより、投写面（スクリーン２００上）で正方形の投写映像を実現することができる。加速度センサ１４は、更に、投写型表示装置１００が天井に設置されている場合など逆向き（裏向き）に設置されていることも検出することが可能である。

次に、図４乃至図６を参照して、本実施例における投写型表示装置１００の動作について説明する。図４は、投写型表示装置１００の動作を示すフローチャートである。図５は、投写型表示装置１００を床やテーブルに設置した状態（テーブル設置状態）を示す図である。図６は、投写型表示装置１００を天井に設置した状態（天吊り設置状態）を示す図である。図６の天吊り設置状態は、図５のテーブル設置状態と比較して、投写型表示装置１００を逆向き（裏向き）に設定した状態である。なお、図４の各ステップは、主に、投写型表示装置１００の制御部１０の指令に基づいて行われる。

図４において、操作者は、投写型表示装置１００の映像投写中に操作パネル１３またはリモコン１０１（操作部）を介してシフト操作を行うと、制御部１０は投写映像をシフト（シフト移動）させるように指令する。なお本実施例において、投写型表示装置１００は、光学シフトまたはデジタルシフトのいずれかにより投写映像のシフト移動を行うように構成されているが、これに限定されるものではない。

まずステップＳ１０１において、制御部１０は、操作部からの情報に基づいて、シフト動作方向を検出する。通常のシフト動作において、投写映像は、操作パネル１３またはリモコン１０１（操作部）における上下左右の操作ボタンで押された方向にシフトする。このため制御部１０は、操作者が操作ボタンのうち上下左右いずれの方向のボタンを押したか、すなわちシフト操作方向を検出する。

次に、ステップＳ１０２において、制御部１０は、投写型表示装置１００の設置状態を検出する。本実施例において、制御部１０は、加速度センサ１４の出力に応じて、投写型表示装置１００の設置状態（設置方向）、すなわちテーブル設置状態（上向き）または天吊り設置状態（下向き）のいずれであるかを判定する。

続いてステップＳ１０３において、制御部１０は、ステップＳ１０１にて検出したシフト操作方向、および、ステップＳ１０２にて検出した投写型表示装置１００の設置状態に基づいて、投写映像のシフト方向（実際のシフト方向）を決定する。

前述のとおり、図５のテーブル設置状態と図６の天吊り設置状態とを比較すると、投写型表示装置１００の設置向きは互いに逆転している。このため、操作者が同一方向（ある一つの方向）を指示する操作ボタンを押した場合でも、操作者から見た投写映像のシフト方向は、テーブル設置状態と天吊り設置状態とでは互いに１８０度異なる。例えば図５のテーブル設置状態において、操作者が投写映像をシフト方向Ａ（上方向）にシフトさせたいと考えている場合、通常、操作部の上ボタンを押す。しかし、図６の天吊り設置状態において同様の操作を行うと、投写映像は、操作者が実際にシフトさせたいと考えている方向と反対のシフト方向Ｂ（下方向）にシフトしてしまう。このため、図４のステップＳ１０２にて検出された設置状態が天吊り設置状態である場合、投写型表示装置１００による投写映像のシフト方向を、操作部で実際に押されたボタンが指示する方向と反対の方向（１８０度異なる方向）に決定する。

このように、制御部１０は、シフト操作方向（操作者により押された操作ボタンの種類）および投写型表示装置１００の設置状態に基づいて、投写型表示装置１００の設置状態に応じた方向に投写映像をシフトさせる。本実施例において、制御部１０は、投写型表示装置１００の設置状態が第１の状態（テーブル設置状態）の場合、投写映像をシフト操作方向と同一の方向にシフトさせる。一方、投写型表示装置１００の設置状態が第１の状態と逆向きの第２の状態（天吊り設置状態）の場合、投写映像をシフト操作方向と逆の方向にシフトさせる。

続いてステップＳ１０４において、制御部１０は、投写映像のシフト動作におけるシフト方式が、光学シフトまたはデジタルシフトのいずれの方式であるかを検出する。光学シフトまたはデジタルシフトのいずれの方式で投写映像をシフトするかにより、制御部１０による制御方法は異なる。通常、操作部（操作パネル１３またはリモコン１０１）には、光学シフトまたはデジタルシフトに応じて専用ボタンが用意されているため、いずれのボタンによりシフト操作が行われたかを検出すればよい。

制御部１０は、ステップＳ１０４にてシフト方式が光学シフトであると判定した場合、ステップＳ１０５に進む。そしてステップＳ１０５において、制御部１０は、投写レンズシフト駆動部１５を制御して投写レンズ７をシフト（移動）させることにより、投写映像をシフトさせる（光学シフト制御）。

一方、制御部１０は、ステップＳ１０４にてシフト方式がデジタルシフトであると判定した場合、ステップＳ１０６に進む。そしてステップＳ１０６において、制御部１０は、映像信号処理部２に対してシフト方向（投写型表示装置１００の設置状態に応じて決定されたシフト方向）の情報を通知する。映像信号処理部２は、その情報に応じてデジタルシフト処理を行うことにより、投写映像をシフトさせる。デジタルシフト処理は、図２および図３を参照して説明したシフト可能範囲内（有効表示領域５０の範囲）内で行われる。

このように本実施例によれば、投写型表示装置の設置状態に応じて、適切な方向に投写映像をシフト可能な投写型表示装置を提供することができる。このため、操作者は、操作部における上下左右の方向ボタンと投写型表示装置の設置状態との関係を考慮することなく、適切な方向に投写映像をシフトさせることが可能となる。

次に、本発明の実施例２における投写型表示装置について説明する。実施例１では、投写型表示装置１００の設置状態に応じて投写映像のシフト方向を決定する手法について説明した。ただし実際には、投写型表示装置は種々の設置状態で使用され、操作者の位置をも考慮して投写映像のシフト方向を決定したほうが好ましい場合がある。そこで本実施例では、操作者の位置をも考慮して、投写映像の適切なシフト方向を決定する方法について説明する。

まず、図７を参照して、本実施例における投写型表示装置１００Ａの設置状態について説明する。図７は、投写型表示装置１００Ａの設置状態を示す説明図であり、投写型表示装置１００Ａを、床やテーブルなどの真下に向かって映像を投写している様子を示している。図７に示されるような設置状態において、操作者Ａがリモコン１０１Ａ（操作部）の上ボタンにてシフト操作を行った場合、操作者Ａから見て上側（図中の奥側）であるシフト方向Ｃに投写映像がシフトすることが好ましい。このとき、投写型表示装置１００Ａは、後述の検出手段を用いて自動的に操作者（操作者Ａ）の位置を検出するように構成されている。また、操作者Ｂがリモコン１０１Ｂの上ボタンにてシフト操作を行った場合、投写型表示装置１００Ａは操作者Ｂの位置を検出し、操作者Ｂから見て上側（図中の左側）であるシフト方向Ｄに投写映像がシフトすることが好ましい。なお、操作者Ａ、Ｂがリモコン１０１Ａ、１０１Ｂの下ボタンを押した場合、上記と同様に、シフト方向Ａ、Ｂにそれぞれ投射映像がシフトする。

本実施例では、後述のように、操作者の位置の検出手段として、投写型表示装置１００Ａに複数のリモコン受光部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ（図８参照）が設けられている。制御部１０の判定部１６は、リモコン受光部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄのうち、いずれのリモコン受光部でシフト操作情報（データ）を受信したかを判定する。そして制御部１０は、判定部１６の判定結果に基づいて、投写型表示装置１００Ａに対して操作者の位置を決定する。

図７において、投写型表示装置１００Ａの手前の面にリモコン受光部１２Ａ、右の面にリモコン受光部１２Ｂ、奥の面（不図示）にリモコン受光部１２Ｃ、左の面（不図示）にリモコン受光部１２Ｄがそれぞれ配置されている。このような構成により、リモコン１０１Ａ（操作者Ａ）から取得されたデータ（シフト操作情報）は、リモコン受光部１２Ａで受信される。また、リモコン１０１Ｂ（操作者Ｂ）から取得されたデータ（シフト操作情報）は、リモコン受光部１２Ｂで受信される。このように、本実施例の構成によれば、投写型表示装置１００Ａを基準とした操作者の位置を検出することができる。

続いて、図８を参照して、本実施例における投写型表示装置１００Ａについて説明する。図８は、投写型表示装置１００Ａの構成図である。本実施例の投写型表示装置１００Ａは、複数（４つ）のリモコン受光部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、および、判定部１６を備えている点で、実施例１の投写型表示装置１００と異なる。制御部１０は、リモコン受光部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄのそれぞれと接続されている。そして制御部１０の判定部１６は、４つのリモコン受光部のうちいずれのリモコン受光部からデータ（シフト操作方向）が送られてきたかを判定する。このような構成により、制御部１０は、操作者（リモコン１０１）の位置を検出することができる。それ以外の構成は実施例１の投写型表示装置１００の構成と同様であるため、それらの説明は省略する。

次に、図９を参照して、本実施例における投写型表示装置１００Ａの動作について説明する。図９は、投写型表示装置１００Ａの動作を示すフローチャートである。図９のフローチャートは、図４のフローチャートのステップＳ１０１とステップＳ１０２との間にステップＳ２０１（操作者の位置検出）が追加（挿入）されている点で、図４のフローチャートと異なる。またステップＳ１０３は、ステップＳ２０１で検出された操作者の位置を利用している点で、実施例１と異なる。図９のフローチャートにおいて、それ以外の各ステップは図４のフローチャートと同様であるため、それらの説明は省略する。

図９のステップＳ１０１にてシフト操作方向を検出した後、ステップＳ２０１において、制御部１０（判定部１６）は、複数のリモコン受光部１２Ａ〜１２Ｄのうちいずれのリモコン受光部からデータ（シフト操作情報）を受信したかを判定する。そして制御部１０は、そのデータに基づいて操作者の位置を検出する。なお本実施例において、操作者の位置を検出するためにリモコン受光部を利用している。このため、シフト操作方向の検出（ステップＳ１０１）と、操作者の位置検出（ステップＳ２０1）は実質的に同時に処理することが可能である。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、操作者の位置検出をリモコン受光部とは別のセンサを用いて行う場合、これらが別々の処理になることもある。

続いてステップＳ１０２において、制御部１０は、実施例１と同様に、加速度センサ１４の出力に基づいて投写型表示装置１００の設置状態を検出する。そしてステップＳ１０３において、制御部１０は、ステップＳ２０１およびステップＳ１０２の検出結果に基づいて、投写映像のシフト方向を決定する。

このように本実施例において、制御部１０は、シフト操作方向および投写型表示装置１００Ａの設置状態に基づいて、操作部（すなわち操作者）の位置を基準とした方向に投写映像をシフトさせる。本実施例のシフト操作検出部は、複数の検出部（複数のリモコン受光部）を備えている。また、制御部１０は、操作部からの投写映像のシフト操作方向を、複数の検出部のうちいずれの検出部により検出されたかを判定する判定部１６を備えている。そして制御部１０は、判定部１６の判定結果に基づいて、操作部の位置を基準とした方向に投写映像をシフトさせる。本実施例において、複数の検出部は、投写型表示装置１００Ａの互いに異なる複数の外装面（または外装面の近傍）に設けられている。また本実施例において、投写型表示装置が操作パネル１３でシフト操作方向を指示するように構成されている場合、複数の検出部として複数の操作パネル１３を設けてもよい。

なお、実施例１のように投写型表示装置１００を水平にして使用する場合など、設置状態によっては操作者の位置を考慮する必要がないことがある。この場合、ステップＳ２０１の結果（操作者の位置検出結果）は、シフト方向を決定するための判定条件（判定パラメータ）に用いない。一方、図７に示されるように真下に投写する場合、または、真上に投写する場合、操作者の位置検出結果を含めて考慮することで、操作者の位置を基準として、投写映像のシフト方向を適切に決定することができる。以降の処理は、実施例１と同様である。なお本実施例において、操作者の位置を検出する手段としてリモコン受光部を用いているが、これに限定されるものではない。

このように本実施例によれば、操作者の位置および投写型表示装置の設置状態に応じて、適切な方向に投写映像をシフト可能な投写型表示装置を提供することができる。このため、操作者は、操作部における上下左右の方向ボタンと投写型表示装置の設置状態との関係を考慮することなく、適切な方向に投写映像をシフトさせることが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０制御部
１２リモコン受光部
１３操作パネル
１４加速度センサ
１００投写型表示装置
１０１リモコン

Claims

遠隔操作部を介して投写映像をシフト可能な投写型表示装置であって、
前記遠隔操作部を介して指示された前記投写映像のシフト操作方向を検出するシフト操作検出部と、
前記投写型表示装置の設置状態を検出する設置状態検出部と、
前記シフト操作方向と前記投写型表示装置の設置状態と前記遠隔操作部の位置とに応じた方向に前記投写映像をシフトさせる制御部と、を有することを特徴とする投写型表示装置。
前記シフト操作検出部は、複数の検出部を備え、
前記制御部は、前記遠隔操作部からの前記投写映像のシフト操作方向を、前記複数の検出部のうちいずれの検出部により検出されたかを判定する判定部を備え、該判定部の判定結果に基づいて前記遠隔操作部の位置を基準とした方向に前記投写映像をシフトさせることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示装置。
前記複数の検出部は、前記投写型表示装置の互いに異なる複数の外装面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の投写型表示装置。
前記設置状態検出部は、加速度センサであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投写型表示装置。
前記制御部は、光学シフトまたはデジタルシフトにより前記投写映像をシフトさせることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投写型表示装置。