JPH08256300A

JPH08256300A - 投射型表示装置の表示方法

Info

Publication number: JPH08256300A
Application number: JP7058684A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Horie; 健堀江
Original assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Current assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1995-03-17
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】スクリーンに歪みのない正しい映像を投影す
る。【構成】光軸２に垂直な面を仮想スクリーン３と仮定
し、スクリーン３上の任意の点をＢ、点Ａとの距離が点
Ａと点Ｂとの距離に等しいスクリーン１上の点をＣとす
る。表示装置の水平垂直走査によって投射される光情報
のうち、垂直方向については、点Ｂの像を点Ｃに投影す
るために、点Ａから点Ｄまでの距離と点Ａから点Ｂまで
の距離との比である第１の圧縮比に従って圧縮する。水
平方向については、スクリーン１、３の光路差を補正す
るために、点Ｏから点Ｂまでの光路長と点Ｏから点Ｃま
での光路長との比である第２の圧縮比に従って圧縮す
る。この圧縮処理を第１、第２の圧縮比を変化させなが
ら１水平走査ごとに行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投射型表示装置から発
せられる投射光の光軸がスクリーンに対して斜め上方あ
るいは斜め下方に傾いているときに、スクリーンに正し
い映像を投影するための投射型表示装置の表示方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スクリーンに光を投射して映
像を投影する投射型表示装置（プロジェクタ）があり、
その方式としては、光情報を発する表示デバイスにＣＲ
Ｔディスプレイを使用したものや液晶パネルを使用した
ものなど様々な方式がある。しかし、スクリーンあるい
は投射型表示装置の設置状況によっては、投射型表示装
置から投射する投射光の光軸がスクリーンに対して垂直
になっていないことがある。このような場合、投射型表
示装置からスクリーンまでの距離が像の上下、あるいは
左右によって異なるため、スクリーン上の映像には歪み
が発生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
投射型表示装置では、投射光の光軸がスクリーンに対し
て垂直になっていないときに、スクリーン上の映像に歪
みが生じるという問題点があった。本発明は、上記課題
を解決するためになされたもので、投射光の光軸がスク
リーンに対して垂直になっていなくても、スクリーンに
正しい映像を投影することができる投射型表示装置の表
示方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、投射型表示装
置から発する光情報を投射光の光軸の傾きによって生じ
るスクリーン上の映像の歪みと逆方向に圧縮して、この
光をスクリーンに投射するものである。また、上記光軸
を含みスクリーンの上下方向に平行な面を基準面、この
基準面に含まれるスクリーン上の投射光が当たる最も外
側の点のうち表示装置に近い方を基準点、この基準点を
含むスクリーン上の映像の辺を基準辺として、この基準
辺を含み投射光の光軸に対して垂直な面を仮想スクリー
ンと仮定し、基準面に含まれる仮想スクリーン上の任意
の点を第１の仮想投影点、基準面に含まれ基準点からの
距離が基準点と第１の仮想投影点との距離に等しいスク
リーン上の点を実投影点、この実投影点に入射する投射
光と仮想スクリーンとの交点を第２の仮想投影点とし、
表示装置の水平垂直走査によってスクリーンに投射され
る光情報のうち、垂直走査方向の情報については、第１
の仮想投影点の像を実投影点に投影するために、基準点
から第２の仮想投影点までの距離と基準点から第１の仮
想投影点までの距離との比である第１の圧縮比に従って
基準辺方向に圧縮し、水平走査方向の情報については、
スクリーンと仮想スクリーンの光路差を補正するため
に、表示装置から第１の仮想投影点までの光路長と表示
装置から実投影点までの光路長との比である第２の圧縮
比に従って、基準面に対して対称となるように圧縮し、
この圧縮処理を第１の仮想投影点の移動を意味する垂直
走査に応じて第１、第２の圧縮比を変化させながら１水
平走査ごとに繰り返し行うものである。

【０００５】また、光情報を発する投射型表示装置の表
示デバイスであるＣＲＴディスプレイの偏向コイルに与
える偏向電流のうち、垂直偏向電流の振幅については、
第１の圧縮比に従って基準辺に相当する方向に圧縮し、
水平偏向電流の振幅については、第２の圧縮比に従って
基準面に相当するレベルを中心として圧縮し、この偏向
電流の振幅の圧縮を、第１の仮想投影点の移動を意味す
る垂直走査に応じて第１、第２の圧縮比を変化させなが
ら実施して、光情報の圧縮処理を行うものである。

【０００６】また、入力映像信号により光情報を発する
投射型表示装置の表示デバイスにＤ／Ａ変換回路を介し
て接続されたビデオメモリに対して、映像信号の基とな
る映像データを書き込むときに、表示デバイスの画面に
対応したビデオメモリの水平垂直方向のサイズ、及び第
１、第２の圧縮比に基づいて、圧縮処理後の映像データ
における１水平ラインの各画素の座標位置を演算すると
共に、各画素に対応する圧縮処理前の映像データの画素
の座標位置を演算し、１水平ラインの全画素について、
圧縮前の画素から圧縮後の画素のデータを演算して、こ
の画素データを圧縮後の画素の座標位置に書き込み、こ
の画素データのビデオメモリへの書き込みを、第１の仮
想投影点の移動を意味する垂直走査に応じて第１、第２
の圧縮比を変化させながら１水平ラインごとに繰り返し
て、光情報の圧縮処理を行うものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、投射型表示装置から発する光
情報を投射光の光軸の傾きによって生じるスクリーン上
の映像の歪みと逆方向に圧縮することにより、この歪み
と逆方向に圧縮された光がスクリーンに投射される。ま
た、投射型表示装置の水平垂直走査によって投射される
光情報のうち、垂直走査方向の情報を、第１の仮想投影
点の像を実投影点に投影するために第１の圧縮比に従っ
て基準辺方向に圧縮し、水平走査方向の情報を、スクリ
ーンと仮想スクリーンの光路差を補正するために第２の
圧縮比に従って基準面に対して対称となるように圧縮す
る。そして、このような圧縮処理を第１、第２の圧縮比
を変化させながら１水平走査ごとに行う。

【０００８】また、第１、第２の圧縮比を変化させなが
ら、投射型表示装置の表示デバイスであるＣＲＴディス
プレイの偏向コイルに与える垂直偏向電流の振幅を第１
の圧縮比に従って基準辺に相当する方向に圧縮し、水平
偏向電流の振幅を第２の圧縮比に従って基準面に相当す
るレベルを中心として圧縮する。また、ビデオメモリに
映像データを書き込むときに、ビデオメモリの水平垂直
方向のサイズ、及び第１、第２の圧縮比に基づいて、圧
縮処理後の映像データにおける１水平ラインの各画素の
座標位置を演算すると共に、各画素に対応する圧縮処理
前の映像データの画素の座標位置を演算し、圧縮前の画
素から圧縮後の画素のデータを演算して、この画素デー
タを圧縮後の画素の座標位置に書き込む。そして、この
ようなビデオメモリへの書き込みを第１、第２の圧縮比
を変化させながら１水平ラインごとに行う。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の１実施例を示す投射型表示装
置の表示方法を説明するために、投射型表示装置からス
クリーンに対して光を投射した様子を示す図である。１
はスクリーン、２は投射型表示装置から発せられる投射
光の光軸、３は光軸２と垂直に交わる面である仮想スク
リーン、Ｏは投射型表示装置の投射レンズである原点、
φは投射型表示装置の図示しない表示デバイス及び投射
レンズ等の光学系によって決定される投射型表示装置の
垂直方向（図１上下方向）の画角、θは実スクリーン１
と仮想スクリーン３のなす角である実スクリーン１の傾
斜角である。

【００１０】本実施例のように、実スクリーン１に対し
て下方から斜めに光を投射すると、スクリーン１上には
図２に示すような台形状の映像４が投影される。このよ
うに映像が歪んでしまうときに、スクリーン１上に歪み
のない像を投影する方法を図１に基づいて考察する。

【００１１】今、投射型表示装置の投射レンズを原点Ｏ
とし、スクリーン１に対して垂直で投射光の光軸２を含
む面を基準面（すなわち、図１における紙面）とする。
次に、この基準面に含まれるスクリーン１上の投射光が
当たる最も外側の点（図１の上下）のうち、原点Ｏに近
い方を基準点Ａとし、この基準点Ａを含むスクリーン１
上の映像の辺を基準辺（図２の辺Ｉ−Ｉ）とする。そし
て、この基準辺Ｉ−Ｉを含み投射光の光軸２に対して垂
直な面を仮想スクリーン３と仮定し、基準面に含まれる
仮想スクリーン３上の任意の点を第１の仮想投影点Ｂと
する。

【００１２】仮想スクリーン３上では、映像が歪みなく
投影されており、この映像を実スクリーン１上に正しく
展開するためには、点Ａから点Ｂまでの距離ＬABがどち
らのスクリーン上でも等しくなるようにすればよいの
で、基準面に含まれるスクリーン１上で点Ａからの距離
がＬABに等しい点をとり、この点を実投影点Ｃとする。
これにより、点Ａから点Ｃまでの距離をＬACとすると、
ＬAB＝ＬACとなる。

【００１３】つまり、仮想スクリーン３上の第１の仮想
投影点Ｂの映像を実スクリーン１上に正しく表示するに
は、本来点Ｂを通過して点Ｂ２に投射される光が実投影
点Ｃに投射されるようにすればよいことになる。このと
き、この投射光が仮想スクリーン３と交わる点を第２の
仮想投影点Ｄとする。

【００１４】このような投射方法を任意の点Ｂに関して
考えると、垂直方向については、線分Ａ−Ｂが線分Ａ−
Ｄとなるように圧縮してやればよい。また、水平方向
（図２左右方向）については、仮想スクリーン３までの
光路長、すなわち原点Ｏから点Ｂまでの光路長ＬOBが、
実スクリーン１までの光路長、すなわち原点Ｏから点Ｃ
までの光路長ＬOCに延びるので、実スクリーン１上の映
像は水平方向にＬOC／ＬOB倍に拡大される。

【００１５】これは、例えば図３のような映像４の水平
方向の長さＬａ、Ｌｃ、Ｌｈの比が、原点Ｏから点Ａま
での光路長ＬOA、同じく点Ｃまでの光路長ＬOC、点Ｈま
での光路長ＬOHに等しいからである（すなわち、Ｌａ：
Ｌｃ：Ｌｈ＝Ｌ0A：Ｌ0C：Ｌ0H）。そこで、水平方向に
ついては、基準面（図２の線分Ａ−Ｈ）に対して対称と
なるように、ＬOB／ＬOC倍に圧縮してやればよいことに
なる。以上のような処理を、水平方向の光情報につい
て、点Ｂの位置を変えながら繰り返し行うことにより、
実スクリーン１上に歪みのない映像を投影することがで
きる。

【００１６】次に、このような表示方法を実現するため
に、点Ａから点Ｄまでの距離ＬAD、距離ＬAB、光路長Ｌ
OB、ＬOCを以下のようにして求める。まず、投射光の光
軸２が仮想スクリーン３と交わる点をＥとし、光路Ｏ−
Ｂ２と光路Ｏ−Ｅ２（光軸２）のなす角をαとすると、
原点Ｏから点Ｂまでの光路長ＬOBは、原点Ｏから点Ｅま
での光路長ＬOEにより次式となる。ＬOB＝ＬOE×ｓｅｃα ・・・（１）

【００１７】また、点Ｅから点Ｂまでの距離ＬEB、点Ａ
から点Ｅまでの距離ＬAEは次式となる。ＬEB＝ＬOE×ｔａｎα ・・・（２）ＬAE＝ＬOE×ｔａｎ（φ／２）・・・（３）

【００１８】式（２）、（３）より、距離ＬABは次式と
なる。ＬAB＝ＬAE＋ＬEB＝ＬOE×｛ｔａｎα＋ｔａｎ（φ／２）｝・・・（４）次に、光路Ｏ−Ｃと光路Ｏ−Ｅ２のなす角をβとし、こ
の角度βを求めるために、三角形ＯＧＣにおける２辺の
長さ、すなわち点Ｏから点Ｇまでの距離ＬOG、点Ｇから
点Ｃまでの距離ＬGCを求める。

【００１９】まず、距離ＬOGは、点Ａから点Ｆまでの距
離ＬAFにより、次式のように求めることができる。ＬOG＝ＬOE＋ＬEG＝ＬOE＋ＬAF ・・・（５）そして、前述のようにＬAB＝ＬACで、線分Ａ−Ｃと線分
Ｆ−Ｃのなす角がθであることから、距離ＬAFは次式の
ようになる。ＬAF＝ＬAC×ｓｉｎθ＝ＬAB×ｓｉｎθ ＝ＬOE×｛ｔａｎα＋ｔａｎ（φ／２）｝×ｓｉｎθ ・・・（６）

【００２０】式（５）、（６）より、距離ＬOGは次式と
なる。ＬOG＝ＬOE×［１＋｛ｔａｎα＋ｔａｎ（φ／２）｝×ｓｉｎθ］・・（７）次いで、距離ＬGCは、点Ｆから点Ｃまでの距離ＬFCによ
り、次式のように求めることができる。ＬGC＝ＬFC−ＬFG＝ＬFC−ＬAE＝ＬFC−ＬOE×ｔａｎ（φ／２）・・（８）

【００２１】そして、距離ＬFCは、距離ＬAFと同様に次
式となる。ＬFC＝ＬAC×ｃｏｓθ＝ＬAB×ｃｏｓθ ＝ＬOE×｛ｔａｎα＋ｔａｎ（φ／２）｝×ｃｏｓθ ・・・（９）式（８）、（９）より、距離ＬGCは次式となる。ＬGC＝ＬOE×［｛ｔａｎα＋ｔａｎ（φ／２）｝×ｃｏｓθ −ｔａｎ（φ／２）］・・・（１０）

【００２２】よって、式（７）、（１０）より角度βは
次式のように求めることができる。 β＝ｔａｎ^-1（ＬGC／ＬOG）＝ｔａｎ^-1［｛｛ｔａｎα ＋ｔａｎ（φ／２）｝×ｃｏｓθ−ｔａｎ（φ／２）｝／｛１＋｛ｔａｎα＋ｔａｎ（φ／２）｝×ｓｉｎθ｝］・・（１１）

【００２３】この角度βにより、光路長ＬOCは次式とな
る。ＬOC＝ＬOG×ｓｅｃβ＝ＬOE×［１＋｛ｔａｎα ＋ｔａｎ（φ／２）｝×ｓｉｎθ］×ｓｅｃβ ・・・（１２）また、角度βにより、距離ＬADは次式となる。ＬAD＝ＬAE＋ＬED＝ＬOE×｛ｔａｎ（φ／２）＋ｔａｎβ｝・・・（１３）

【００２４】ここまでの説明は、投射型表示装置から発
せられる投射光のうち、点Ａと反対側の分（図１におけ
る光軸２より上の部分）だけについて考えていたので、
次に点Ａ側の分（光軸２より下の部分）を考える。図４
は原点Ｏから近い側の表示方法について説明するための
図１と同様の図であり、図１と同様の部分には同一の符
号を付してある。

【００２５】光の投射方法そのものは、図１の場合と変
わらないので、図３における距離ＬAD、ＬAB、光路長Ｌ
OB、ＬOCを図１と同様に求める。まず、点Ｂから点Ｅま
での距離ＬBEは、図１の距離ＬEBと同じなので、式
（２）で求めることができ、光路長ＬOBも式（１）で求
めることができる。そして、式（２）、（３）より、距
離ＬABは次式となる。ＬAB＝ＬAE−ＬBE＝ＬOE×｛ｔａｎ（φ／２）−ｔａｎα｝・・・（１４）

【００２６】次に、角度βを求めるために、点Ｏから点
Ｇまでの距離ＬOG、点Ｃから点Ｇまでの距離ＬCGを求め
る。まず、距離ＬOGは、式（５）と同様に求めることが
できる。ここで、図３における距離ＬAFは式（１４）よ
り次式となる。ＬAF＝ＬAC×ｓｉｎθ＝ＬAB×ｓｉｎθ ＝ＬOE×｛ｔａｎ（φ／２）−ｔａｎα｝×ｓｉｎθ ・・・（１５）

【００２７】式（５）、（１５）より、距離ＬOGは次式
となる。ＬOG＝ＬOE×［１＋｛ｔａｎ（φ／２）−ｔａｎα｝×ｓｉｎθ］・・・（１６）次いで、距離ＬCGは、距離ＬFCにより次式のように求め
ることができる。ＬCG＝ＬFG−ＬFC＝ＬAE−ＬFC ・・・（１７）

【００２８】ここで、図３における距離ＬFCは式（１
４）より次式となる。ＬFC＝ＬAC×ｃｏｓθ＝ＬAB×ｃｏｓθ ＝ＬOE×｛ｔａｎ（φ／２）−ｔａｎα｝×ｃｏｓθ ・・・（１８）式（３）、（１７）、（１８）より、距離ＬCGは次式と
なる。ＬCG＝ＬOE×［ｔａｎ（φ／２） −｛ｔａｎ（φ／２）−ｔａｎα｝×ｃｏｓθ ・・・（１９）

【００２９】よって、式（１６）、（１９）より角度β
は、次式のように求めることができる。 β＝ｔａｎ^-1（ＬCG／ＬOG）＝ｔａｎ^-1［｛ｔａｎ（φ／２） −｛ｔａｎ（φ／２）−ｔａｎα｝×ｃｏｓθ｝／｛１＋｛ｔａｎ（φ／２）−ｔａｎα｝×ｓｉｎθ｝］・・（２０）

【００３０】この角度βにより、光路長ＬOCは次式とな
る。ＬOC＝ＬOG×ｓｅｃβ＝ＬOE×［１＋｛ｔａｎ（φ／２） −ｔａｎα｝×ｓｉｎθ］×ｓｅｃβ ・・・（２１）また、角度βにより、距離ＬADは次式となる。ＬAD＝ＬAE−ＬDE＝ＬOE×｛ｔａｎ（φ／２）−ｔａｎβ｝・・・（２２）

【００３１】こうして、投射型表示装置の表示デバイス
の水平垂直走査によってスクリーン１に投射される光情
報のうち、垂直走査方向の情報については、基準辺Ｉ−
Ｉの方向にＬAD／ＬAB倍に圧縮し、水平走査方向の情報
については、基準面に対して対称となるようにＬOB／Ｌ
OC倍に圧縮すればよい。このとき、任意の１水平走査期
間においては、角度αは同一なので、圧縮比ＬAD／ＬA
B、ＬOB／ＬOCもこの期間では一定である。

【００３２】ただし、表示デバイスの垂直走査は、仮想
投影点Ｂ、Ｄの移動を意味するので、１水平走査ごとに
角度αも変化する。よって、光情報を発する水平垂直走
査のうち、点Ａと反対側の期間（本実施例では表示デバ
イスの画面の上半分）については、角度αをφ／２から
０まで変化させながら水平走査の度に、式（１）、
（４）、（１１）〜（１３）を用いて圧縮を行い、点Ａ
側の期間（画面の下半分）については、角度αを０から
φ／２まで変化させながら水平走査の度に、式（１）、
（１４）、（２０）〜（２２）を用いて圧縮を行えばよ
いことになる。

【００３３】ここで、垂直走査と角度αの変化の関係
は、１垂直走査期間（厳密には、１垂直走査期間中で表
示デバイスが発光している期間）と図１、４における画
角φとが対応しているので、このような対応関係から角
度αの変化の割合を求めて、水平垂直走査と同期をとり
ながら角度αを変化させればよい。以上のような圧縮処
理により、投射型表示装置から発せられる光情報が図２
と逆の台形状（すなわち、上辺よりも底辺が長い）とな
り、この像が投射レンズによってスクリーン１に投射さ
れることにより、スクリーン１上に歪みのない映像を投
影することができる。

【００３４】なお、上記の式中には、不確定パラメータ
である距離ＬOEが含まれるが、実際には、これらの式か
らＬAD／ＬAB、ＬOB／ＬOCという第１、第２の圧縮比を
求めるので、これにより式中のＬOEは全て消去される。
したがって、与えるパラメータとしては、角度φ、θ、
αを与えればよいことになる。

【００３５】次に、以上のような処理を実現する方法と
しては、投射型表示装置の表示デバイスであるＣＲＴデ
ィスプレイの偏向コイルに与える偏向電流を補正する方
法と、表示デバイスに与える映像信号を加工する方法と
があり、まず前者の方法について説明する。図５は本発
明の他の実施例を示す投射型表示装置の表示方法で使用
する表示装置の偏向回路部分のブロック図である。

【００３６】１１は映像信号から垂直同期信号及び水平
同期信号を分離する同期回路、１２は垂直同期信号に同
期した垂直偏向電流の振幅を後述するパラメータ設定回
路から出力された第１の圧縮比に従って補正する垂直偏
向回路、１３は水平同期信号に同期した水平偏向電流の
振幅をパラメータ設定回路から出力された第２の圧縮比
に従って補正する水平偏向回路、１４は水平垂直走査に
応じた第１、第２の圧縮比を出力するパラメータ設定回
路、１５はＣＲＴディスプレイ、１６は偏向コイルであ
る。

【００３７】同期回路１１は映像信号の中から垂直同期
信号を分離して垂直偏向回路１２に出力し、同様に水平
同期信号を水平偏向回路１３に出力する。垂直偏向回路
１２は、垂直同期信号に同期した周知の垂直偏向電流を
生成するが、このときパラメータ設定回路１４から出力
された第１の圧縮比ＤＶに従って偏向電流の振幅を補正
する。

【００３８】図６は垂直偏向回路１２によって生成され
る垂直偏向電流を示す波形図であり、実線が本発明によ
る補正をかけないときの従来の偏向電流波形、破線が補
正後の偏向電流波形である。パラメータ設定回路１４
は、設定された角度φ、θに基づき、第１の圧縮比ＤＶ
を次式のように算出する。ＤＶ＝ＬAD／ＬAB ・・・（２３）

【００３９】そして、垂直偏向回路１２は、この圧縮比
ＤＶに従って偏向電流の振幅を次式のように補正する。
このとき、この圧縮の方向としては、上記の基準辺Ｉ−
Ｉに相当する方向（本実施例では、図６の＋方向）に圧
縮する。ＶＡ＝ＶＡ０×ＤＶ・・・（２４）ＶＡは図１、４の任意の点Ｂに対応する任意の時間に垂
直偏向回路１２が出力する偏向電流の振幅、ＶＡ０はこ
の任意の時間において補正をかけないときの従来の振幅
である。

【００４０】ここで、パラメータ設定回路１４が出力す
る圧縮比ＤＶは、１水平走査期間の中では一定である
が、上述した角度αの時間的変化に伴って１垂直走査期
間の中で変化する。すなわち、パラメータ設定回路１４
は、基準点Ａと反対側の分に相当する期間（本実施例で
は垂直走査期間の前半）については、式（４）、（１
１）、（１３）、（２３）を用いて圧縮比ＤＶを演算
し、点Ａ側の分に相当する期間（垂直走査期間の後半）
については、式（１４）、（２０）、（２２）、（２
３）を用いて圧縮比ＤＶを演算する。なお、垂直走査と
角度αの変化の関係は、図１、４の例と同様である。

【００４１】こうして、振幅ＶＡが図６の破線のように
変化する垂直偏向電流が垂直偏向回路１２から出力され
る。一方、水平偏向回路１３は、水平同期信号に同期し
た周知の水平偏向電流を生成するが、このときパラメー
タ設定回路１４から出力された第２の圧縮比ＤＨに従っ
て偏向電流の振幅を補正する。

【００４２】図７は水平偏向回路１３によって生成され
る水平偏向電流を示す波形図、図８は図７の水平偏向電
流の任意の１水平走査期間を拡大した波形図である。図
７において、ＴＨ、ＴＥ２、ＴＡは図２の点Ｈ、Ｅ２、
Ａをそれぞれ含む１水平走査期間である。

【００４３】パラメータ設定回路１４は、設定された角
度φ、θに基づき、第２の圧縮比ＤＨを次式のように算
出する。ＤＨ＝ＬOB／ＬOC ・・・（２５）そして、水平偏向回路１３は、この圧縮比ＤＨに従って
偏向電流の振幅を次式のように補正する。このときの圧
縮は、上記の基準面に対して対称となるように、基準面
に相当するレベル（図８のレベル０）を中心として圧縮
する。ＨＡ＝ＨＡ０×ＤＨ・・・（２６）

【００４４】ＨＡは図１、４の任意の点Ｂに対応する任
意の１水平走査期間の偏向電流の振幅、ＨＡ０はこの任
意の水平走査期間において補正をかけないときの従来の
振幅である。パラメータ設定回路１４が出力する圧縮比
ＤＨは、任意の１水平走査期間中では一定であるが、角
度αの時間的変化に伴って１水平走査ごとに変化する。

【００４５】すなわち、パラメータ設定回路１４は、基
準点Ａと反対側の分に相当する期間については、式
（１）、（１１）、（１２）、（２５）を用いて圧縮比
ＤＨを演算し、点Ａ側の分に相当する期間については、
式（１）、（２０）、（２１）、（２５）を用いて圧縮
比ＤＨを演算する。角度αの変化のタイミングについて
は、上述した通りである。こうして、振幅ＨＡが図７、
８の破線のように圧縮された水平偏向電流が水平偏向回
路１３から出力される。

【００４６】以上のような垂直、水平偏向電流が偏向コ
イル１６に入力され、ＣＲＴディスプレイ１５に映像信
号が入力されると、ディスプレイ１５の画面に図２と逆
の台形状の映像が表示され、この映像が図示しない投射
レンズによってスクリーン１に投射されるので、スクリ
ーン１上に歪みのない映像を投影することができる。

【００４７】次に、表示デバイスに与える映像信号を加
工する方法について説明する。図９は本発明の他の実施
例を示す投射型表示装置の表示方法を説明するためのフ
ローチャート図、図１０はこの表示方法で使用する投射
型表示装置の信号処理回路部分のブロック図である。図
１０において、２１は映像ディジタルデータを記憶する
ビデオメモリ（Ｖ−ＲＡＭ）、２２はＤ／Ａ変換回路、
２３はＣＲＴディスプレイあるいは液晶パネル等の表示
デバイスである。

【００４８】ビデオメモリ２１は、表示デバイス２３で
表示するための映像データを記憶し、Ｄ／Ａ変換回路２
２がこの映像データをアナログ映像信号に変換して、表
示デバイス２３に出力する。これにより、表示デバイス
２３に映像が表示され、この映像が図示しない投射レン
ズによってスクリーンに投射される。このとき、ビデオ
メモリ２１に書き込まれる映像データは、本来の映像デ
ータに対して以下のような加工が施される。

【００４９】図１１は本実施例による映像データの加工
の様子をビデオメモリ２１のメモリエリア上で示した図
であり、３１は表示デバイス２３の１画面分に対応する
ビデオメモリ２１のメモリエリア、３２は図１、４の例
における任意の点Ｂを含む１水平走査に相当するメモリ
エリア３１上の１水平ライン、３３はこの水平ライン３
２中の画素である。そして、メモリエリア３１は、その
左右方向、上下方向が表示デバイス２３の水平、垂直走
査方向にそれぞれ対応している。

【００５０】本実施例の表示方法では、まず圧縮処理後
の映像データにおける最初の１水平ライン３２の最初の
画素３３の座標位置ｘ、ｙを演算する（ステップ１０
０）。図１１に示すように、メモリエリア３１の垂直方
向のサイズをＭＶ、水平方向のサイズをＭＨとすると、
このサイズが圧縮処理前の映像データの座標位置と一致
している。そして、圧縮後の水平ライン３２の位置は、
上述した第１、第２の圧縮比ＤＶ、ＤＨにより、垂直方
向でＭＶ×ＤＶ、水平方向でＭＨ×ＤＨとなるので、こ
のような位置の対応関係から１水平ラインの各画素の座
標位置を求めることができる。

【００５１】次いで、この画素３３に対応する圧縮前の
映像データの画素の座標位置を演算する（ステップ１０
１）。圧縮前の画素の座標位置は、上記の対応関係、及
び圧縮処理過程でどのような圧縮手法を用いるかによっ
て決定される。圧縮手法としては、様々な例があるが、
例えば４つの画素データに所定の重み（荷重係数）をそ
れぞれ乗算してその総和をとることにより、１つの画素
データに圧縮する方法を用いる。

【００５２】この場合には、画素３３に対応する圧縮前
の画素として、４つの画素の座標位置が得られる。これ
により、これらの画素データから画素３３のデータを演
算し、こうして得られた画素データを画素３３のデータ
として、メモリエリア３１の座標位置ｘ、ｙに書き込む
（ステップ１０２）。続いて、１水平ライン３２の全画
素について処理が終了したかどうかを判定し（ステップ
１０３）、終了していないときはステップ１００〜１０
２の処理を画素ごとに繰り返す。

【００５３】そして、１水平ライン３２の全画素につい
て処理が終了してステップ１０３における判定がＹｅｓ
になると、１画面分のすべての処理が終了したかどうか
を判定し（ステップ１０４）、終了していないときはラ
インを更新して（ステップ１０５）、次の１水平ライン
について同様の処理を行う（ステップ１００〜１０
３）。このような処理を１水平ラインごとに順次繰り返
すことにより、図１１の水平ライン３２及び破線で表さ
れた台形の内側に図１〜４の例で説明した表示方法を実
現する画素データが書き込まれる。

【００５４】なお、台形の外側にも画素データは書き込
まれるが、これらは黒色（つまり、表示されない色であ
る）の画素データである。ところで、第１、第２の圧縮
比ＤＶ、ＤＨは、図５の例と同様に１水平ライン中では
一定であるが、角度αの変化に伴って１水平ラインごと
に変化する。

【００５５】圧縮比ＤＶ、ＤＨの求め方は、図５の例の
パラメータ設定回路１４と同様である。すなわち、図
１、４における基準点Ａと反対側の分に相当する期間
（本実施例ではメモリエリア３１の上半分）について
は、式（４）、（１１）、（１３）、（２３）を用いて
圧縮比ＤＶを演算し、式（１）、（１１）、（１２）、
（２５）を用いて圧縮比ＤＨを演算する。

【００５６】また、点Ａ側の分に相当する期間（メモリ
エリア３１の下半分）については、式（１４）、（２
０）、（２２）、（２３）を用いて圧縮比ＤＶを演算
し、式（１）、（２０）、（２１）、（２５）を用いて
圧縮比ＤＨを演算する。

【００５７】これらの演算における垂直走査と角度αの
変化の関係は、ビデオメモリ２１の水平、垂直走査タイ
ミングが表示デバイス２３に与えるアナログ映像信号の
水平同期信号、垂直同期信号にそれぞれ同期し、かつメ
モリエリア３１の垂直方向のサイズが図１、４における
画角φに対応しているので、このような対応関係から角
度αの変化の割合を求めて、水平垂直走査と同期をとり
ながら角度αを変化させればよい。

【００５８】以上のようなビデオメモリ２１の映像デー
タがＤ／Ａ変換回路２２によってアナログ映像信号に変
換されることにより、表示デバイス２３の画面に図２と
逆の台形状の映像が表示されるので、スクリーン１上に
歪みのない映像を投影することができる。

【００５９】本実施例では、白黒の映像について説明し
たが、メモリエリア３１を複数枚用意して、例えばＲ、
Ｇ、Ｂ用の各エリアごとに処理を行えばカラー表示を実
現できる。また、このようなプレーン分割方式でなく、
１ピクセルごとに色コードを付けるマップドピクセル方
式であれば、単一のメモリエリアでカラー表示を実現で
きることは言うまでもない。また、本実施例は、ビデオ
メモリ２１の後ろに接続される表示デバイス２３には依
存しないので、表示デバイス２３にＣＲＴでなく液晶パ
ネルを使うような投射型表示装置についても適用するこ
とができる。

【００６０】なお、以上の全実施例では、スクリーンに
対して下方から斜めに光が投射される例について説明し
たが、上方から斜めに投射される場合でも適用すること
ができる。また、本発明の実現にあたっては、スクリー
ン１の傾斜角θを設定しなければならないが、この角度
θも実際には不確定パラメータであることが多い。そこ
で、実際の使用にあたっては、角度θを可変設定するこ
とができる可変抵抗等の入力手段を用意しておき、実際
の使用状況に合わせて設定を行うようにすればよい。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、投射型表示装置から発
する光情報を投射光の光軸の傾きによって生じるスクリ
ーン上の映像の歪みと逆方向に圧縮することにより、こ
の歪みと逆方向に圧縮された光がスクリーンに投射され
るので、スクリーンあるいは投射型表示装置が傾いて設
置されていても、スクリーン上に歪みのない映像を投影
することができ、設置場所に関する制約を大幅に緩和す
ることができる。

【００６２】また、第１、第２の圧縮比を変化させなが
ら、垂直走査方向の情報を第１の圧縮比に従って圧縮
し、水平走査方向の情報を第２の圧縮比に従って圧縮す
ることにより、投射型表示装置から発する光情報をスク
リーン上の映像の歪みと逆方向に圧縮して投射すること
を容易に実現できる。

【００６３】また、第１、第２の圧縮比を変化させなが
ら、表示デバイスであるＣＲＴディスプレイの偏向コイ
ルに与える垂直偏向電流の振幅を第１の圧縮比に従って
圧縮し、水平偏向電流の振幅を第２の圧縮比に従って圧
縮することにより、上記光情報の圧縮を容易に実現でき
る。

【００６４】また、第１、第２の圧縮比を変化させなが
ら、圧縮後の映像データにおける１水平ラインの各画素
の座標位置を演算すると共に、圧縮前の映像データの画
素の座標位置を演算し、圧縮後の画素のデータを演算し
てこのデータを圧縮後の画素の座標位置に書き込むこと
により、上記光情報の圧縮を容易に実現でき、表示デバ
イスにＣＲＴディスプレイでなく液晶パネルを使うよう
な投射型表示装置についても適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す投射型表示装置の表
示方法を説明するために表示装置からスクリーンに対し
て光を投射した様子を示す図である。

【図２】図１のスクリーンを投射型表示装置側から見
た図である。

【図３】図１のスクリーンを投射型表示装置側から見
た図である。

【図４】原点から近い側の表示方法について説明する
ために表示装置からスクリーンに対して光を投射した様
子を示す図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す投射型表示装置の
表示方法で使用する表示装置の偏向回路部分のブロック
図である。

【図６】図５の垂直偏向回路によって生成される垂直
偏向電流を示す波形図である。

【図７】図５の水平偏向回路によって生成される水平
偏向電流を示す波形図である。

【図８】図７の水平偏向電流の任意の１水平走査期間
を拡大した波形図である。

【図９】本発明の他の実施例を示す投射型表示装置の
表示方法を説明するためのフローチャート図である。

【図１０】図９の表示方法で使用する投射型表示装置
の信号処理回路部分のブロック図である。

【図１１】図９の表示方法による映像データの加工の
様子をビデオメモリのメモリエリア上で示した図であ
る。

【符号の説明】

１…スクリーン、２…投射光の光軸、３…仮想スクリー
ン、Ｏ…原点、Ａ…基準点、Ｂ…第１の仮想投影点、Ｃ
…実投影点、Ｄ…第２の仮想投影点、ＤＶ…第１の圧縮
比、ＤＨ…第２の圧縮比、ＶＡ…垂直偏向電流の振幅、
ＨＡ…水平偏向電流の振幅、２１…ビデオメモリ、２２
…Ｄ／Ａ変換回路、２３…表示デバイス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投射光の光軸がスクリーンに対して斜め
上方あるいは斜め下方に傾いているときに、このスクリ
ーンに正しい映像を投影するための投射型表示装置の表
示方法であって、投射型表示装置から発する光情報を前記光軸の傾きによ
って生じるスクリーン上の映像の歪みと逆方向に圧縮し
て、この光をスクリーンに投射することを特徴とする投
射型表示装置の表示方法。
【請求項２】請求項１記載の投射型表示装置の表示方
法において、前記光軸を含みスクリーンの上下方向に平行な面を基準
面、この基準面に含まれるスクリーン上の投射光が当た
る最も外側の点のうち前記表示装置に近い方を基準点、
この基準点を含むスクリーン上の映像の辺を基準辺とし
て、この基準辺を含み投射光の光軸に対して垂直な面を
仮想スクリーンと仮定し、前記基準面に含まれる仮想スクリーン上の任意の点を第
１の仮想投影点、基準面に含まれ前記基準点からの距離
が基準点と第１の仮想投影点との距離に等しいスクリー
ン上の点を実投影点、この実投影点に入射する投射光と
仮想スクリーンとの交点を第２の仮想投影点とし、前記表示装置の水平垂直走査によってスクリーンに投射
される光情報のうち、垂直走査方向の情報については、
第１の仮想投影点の像を実投影点に投影するために、前
記基準点から第２の仮想投影点までの距離と基準点から
第１の仮想投影点までの距離との比である第１の圧縮比
に従って前記基準辺方向に圧縮し、水平走査方向の情報については、スクリーンと仮想スク
リーンの光路差を補正するために、表示装置から第１の
仮想投影点までの光路長と表示装置から実投影点までの
光路長との比である第２の圧縮比に従って、前記基準面
に対して対称となるように圧縮し、この圧縮処理を第１の仮想投影点の移動を意味する垂直
走査に応じて第１、第２の圧縮比を変化させながら１水
平走査ごとに繰り返し行うことを特徴とする投射型表示
装置の表示方法。
【請求項３】請求項２記載の投射型表示装置の表示方
法において、前記光情報を発する投射型表示装置の表示デバイスであ
るＣＲＴディスプレイの偏向コイルに与える偏向電流の
うち、垂直偏向電流の振幅については、前記第１の圧縮
比に従って前記基準辺に相当する方向に圧縮し、水平偏向電流の振幅については、前記第２の圧縮比に従
って前記基準面に相当するレベルを中心として圧縮し、この偏向電流の振幅の圧縮を、前記第１の仮想投影点の
移動を意味する垂直走査に応じて第１、第２の圧縮比を
変化させながら実施して、前記光情報の圧縮処理を行う
ことを特徴とする投射型表示装置の表示方法。
【請求項４】請求項２記載の投射型表示装置の表示方
法において、入力映像信号により光情報を発する投射型表示装置の表
示デバイスにＤ／Ａ変換回路を介して接続されたビデオ
メモリに対して、前記映像信号の基となる映像データを
書き込むときに、表示デバイスの画面に対応したビデオメモリの水平垂直
方向のサイズ、及び前記第１、第２の圧縮比に基づい
て、圧縮処理後の映像データにおける１水平ラインの各
画素の座標位置を演算すると共に、各画素に対応する圧
縮処理前の映像データの画素の座標位置を演算し、１水平ラインの全画素について、圧縮前の画素から圧縮
後の画素のデータを演算して、この画素データを圧縮後
の画素の座標位置に書き込み、この画素データのビデオメモリへの書き込みを、前記第
１の仮想投影点の移動を意味する垂直走査に応じて第
１、第２の圧縮比を変化させながら１水平ラインごとに
繰り返して、前記光情報の圧縮処理を行うことを特徴と
する投射型表示装置の表示方法。