投写型プロジェクタの台形歪み補正装置
【課題】 スクリーンの画面の台形歪み補正と、重畳表示されるＯＳＤを台形歪み補正画面に重畳表示可能な投写型プロジェクタの台形歪み補正装置。
【解決手段】 プロジェクタ３０本体の傾きセンサー１５、入力映像信号による映像の画角変換を行うスケーラ部１３、プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するためにスケーラ部による画角変換の補正値を演算する演算部１６、この演算部にて演算された画角変換の補正値にてスケーラ部で画角変換された映像信号により台形歪み補正画面を液晶パネルに表示させる台形歪み補正部１７、この台形歪み補正部による台形歪み補正画面の最も補正の少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにしたオンスクリーン表示重畳部１９からなり投写型プロジェクタの台形歪み補正装置。
【解決手段】 プロジェクタ３０本体の傾きセンサー１５、入力映像信号による映像の画角変換を行うスケーラ部１３、プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するためにスケーラ部による画角変換の補正値を演算する演算部１６、この演算部にて演算された画角変換の補正値にてスケーラ部で画角変換された映像信号により台形歪み補正画面を液晶パネルに表示させる台形歪み補正部１７、この台形歪み補正部による台形歪み補正画面の最も補正の少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにしたオンスクリーン表示重畳部１９からなり投写型プロジェクタの台形歪み補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号に基づいて、液晶パネルあるいはＤＭＤ等の画像表示パネルに表示された映像に光源からの照射光を用いて投射し、その投射映像光をスクリーンに投写表示させる投写型プロジェクタに関し、特に、投写型プロジェクタの設置状態に起因するスクリーンに投写表示される画面の台形歪みの補正と、その台形歪み補正された画面に重畳表示されるオンスクリーン表示の位置補正に関する台形補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル、及びＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などの画像表示パネルに入力映像信号に基づいた映像を表示させると共に、その画像表示パネルに表示されている映像に光源からの照射光を投射させ、その投射映像光を光学レンズを用いてスクリーンに投写表示させる投写型プロジェクタが家庭内、会議室、及び講演会場などで用いられている。
【０００３】
この投写型プロジェクタは、入力映像信号に基づいた表示されている画像表示パネルである液晶パネルを透過させた透過光を光学レンズによりスクリーンの前面から投写してスクリーンに映像を拡大表示させる際に、図８と図９に示すように、投写型プロジェクタ（以下、単にプロジェクタと称する）３０の光軸中心と、スクリーン３５の中心とは、同軸上で、スクリーン３５の表示面に対して、プロジェクタ３０の上下方向、及び左右方向共に垂直と水平に互いに向き合っていることが望ましい。なお、図８は、プロジェクタ３０の上下方向とスクリーン３５の表示面が垂直方向で向き合っている状態を示し、図９は、プロジェクタ３０の左右方向とスクリーン３５の表示面が水平方向で向き合っている状態を示している。
【０００４】
このように、スクリーン３５の中心にプロジェクタ３０の光軸中心を一致させ、かつ、互いに垂直・水平に向き合うように設置した場合、視聴者がプロジェクタ３０とスクリーン３５の間に位置すると視聴者の影がスクリーン３５に映り投写映像が欠落する。また、視聴者がプロジェクタ３０の背後に位置すると、プロジェクタ３０が視聴者の視界を遮ることになる。
【０００５】
このために、視聴者の影がスクリーン３５に映らず、視聴者の視界を遮らない位置にプロジェクタ３０が設置される。このプロジェクタ３０の設置位置としては、例えば、図１０に示すように、視聴者の視線を遮らない位置であるスクリーン３５の前面下方向にプロジェクタ３０を位置させてプロジェクタ３０の光軸がスクリーン３５に対して傾斜角度θを有するあおり投写するように設置する。また、図示してないが、図１０に示すプロジェクタ３０の位置から紙面の反対位置のスクリーン３５に対して、前面上方向から投写させるようにプロジェクタ３０を位置させている。
【０００６】
このように、スクリーン３５に対して上または下方向からあおり投写させる位置にプロジェクタ３０を設置すると、視聴者の視界をプロジェクタ３０が遮ることはなくなるが、スクリーン３５に表示される投写画面３６は、図１１に示すように、プロジェクタ３０の設置状態に起因してスクリーン３５の上下にプロジェクタ３０から投写される映像の投射角が相違するために台形歪み（キーストン歪みとも称される）が生じる（以下、台形歪み画面３６と称する）。
【０００７】
このようにプロジェクタ３０の設置状態によるスクリーン３５に表示される台形歪み画面３６を補正する方法として、例えば、特許文献１に提案されている台形歪み補正装置がある。
【０００８】
この特許文献１に提案されている台形歪み補正装置は、プロジェクタの異なる位置に設けられた第１と第２の距離センサによりスクリーンまでの距離を検出し、その検出された距離に基づいて制御マイコンによりスクリーンに対するプロジェクタの傾斜角を算出する。この算出された傾斜角を用いて液晶パネルに表示される入力映像信号による映像が、プロジェクタの傾斜角に起因する台形歪みと逆の台形歪みの形状となるように、各ライン毎の画素データを間引き調整して表示させる。つまり、入力映像信号に基づいて液晶パネルに表示させる映像は、プロジェクタの傾斜角に応じて各ライン毎の画素データを間引き処理（スケーラ処理とも称する）して、スクリーンに投写された際に生じる台形歪みと逆の台形歪みを有する画面とすることで、スクリーンに表示される投写画面の台形歪みを解消させている。
【０００９】
この台形歪み補正装置は、スクリーン３５に対して傾斜角度θを有するあおり投写するようにプロジェクタ３０を設置して、上述した台形歪み補正装置によりプロジェクタ３０のスクリーン３５に対する傾斜角に応じて各ライン毎の画素データの間引き処理であるスケーラ処理を行い、スクリーンに投射された際に生じる台形歪みと逆の台形歪みを有する画面を生成してスクリーン３５に投射されることにより、図１２に示すように、歪み補正画面３８が表示される。
【００１０】
また、プロジェクタ３０とスクリーン３５は、垂直方向の傾き以外に、水平方向の傾きも生じる。スクリーン３５に対して、垂直方向と水平方向に傾いてプロジェクタ３０が設置されると、図１３に示すような横方向に変形された台形歪み画面３６ａが生じる。このような横方向変形の台形歪みは、前述した台形歪み補正装置により、垂直と水平方向の傾斜角に応じて、スケーラ処理を行い歪み補正された歪み補正画面３８ａを表示させる。
【００１１】
一方、プロジェクタ３０は、例えば、入力映像信号の選択、スクリーン３５に投写表示される映像の輝度、コントラスト、色調、及び音質や音量などの各種調整用のメニューを示す文字や図形によるＯＳＤ（オン・スクリーン・ディスプレイ）３７が、投写映像に重畳されて表示される。このＯＳＤ３は、画像表示パネルの最少画素単位のＯＳＤ信号が生成され、このＯＳＤ信号は、前述した台形歪み画面３６の所定の位置（図１１参照）にＯＳＤ３７を表示させている。
【特許文献１】特開２０００−１２２６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した特許文献１に提案されている台形歪み補正装置を用いることにより、図１２及び図１３に示すように、スクリーン３５に投写される台形歪み画面３６，３６ａと逆の台形歪みを有する画面を液晶パネルに表示させることで、スクリーン３５に歪み補正画面３８，３８ａが表示させることが可能となる。
【００１３】
このプロジェクタ３０において、入力映像信号に応じた投写映像の生成処理と、及び台形歪みの補正処理とは別に、液晶パネルの最少画素単位のＯＳＤ３７、３７ａを生成するための処理が行われる。このＯＳＤ３７，３７ａが台形歪み画面３６，３６ａの台形歪みの大きい位置に表示させると、例えば、図１２と図１３に示すように、画面の上側の左を表示位置とすると、投写画面の台形歪みを補正すると歪み補正画面３８，３８ａからＯＳＤ３７，３７ａが欠落する課題がある。
【００１４】
つまり、入力映像信号に応じた液晶パネルに表示させる信号処理及び台形歪み処理と、液晶パネルに重畳表示させるＯＳＤの処理とが別々に行われているために、スクリーンに投写された際の台形歪みの大きい位置にＯＳＤを表示させた場合に、投射画像の台形歪み補正した歪み補正画面からＯＳＤが欠落する。
【００１５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スクリーンに投写された画像の台形歪みを補正すると共に、重畳表示されるＯＳＤも台形歪み補正画面に重畳表示可能な映像表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の投写型プロジェクタの台形歪み補正装置は、入力映像信号に基づいて画像表示パネルに表示させた映像に光源からの照射光を投射し、その投射映像光を光学系手段を介してスクリーンに投写する投写型プロジェクタにおいて、前記投写型プロジェクタの本体前面に設けられ、前記スクリーンに対する前記投写型プロジェクタ本体の傾きを検出する傾き検出手段と、前記入力映像信号に基づく映像を前記画像表示パネルに表示させるための処理を行うと共に、前記入力映像信号に基づく映像の画角変換を行うスケーラ処理手段と、前記傾き検出手段により検出された傾きに応じて、前記投写型プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するために前記スケーラ処理手段による画角変換のための補正値を演算する補正値演算手段と、この補正値演算手段により演算された画角変換のための補正値の基で、前記スケーラ処理手段で画角変換された映像信号により台形歪み補正画面を前記画像表示パネルに表示させる台形歪み補正映像信号を生成する台形歪み補正手段と、この台形歪み補正手段により生成された台形歪み補正映像信号に、前記補正値演算手段にて演算された画角変換のための補正値の最も少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにオンスクリーン信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段と、を具備することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の投写型プロジェクタの台形歪み補正装置は、入力映像信号に基づいて画像表示パネルに表示された映像に光源からの照射光を投射し、その投射映像光を光学系手段を介してスクリーンに投写する投写型プロジェクタにおいて、前記投写型プロジェクタの本体前面に設けられ、前記スクリーンに対する前記投写型プロジェクタ本体の傾きを検出する傾き検出手段と、前記入力映像信号に基づく映像を前記画像表示パネルに表示させるための処理を行うと共に、前記入力映像信号に基づく映像の画角変換を行うスケーラ処理手段と、前記傾き検出手段により検出された傾きに応じて、前記投写型プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するために前記スケーラ処理手段による画角変換のための補正値を演算する補正値演算手段と、この補正値演算手段により演算された画角変換のための補正値の基で、前記スケーラ処理手段において画角変換された映像信号に、前記補正値演算手段にて演算された画角変換のための補正値の最も少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにオンスクリーン信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段と、このオンスクリーン表示重畳手段によりオンスクリーン表示信号が重畳された前記スケーラ手段からの画角変換された映像信号を基に、台形歪み補正画面を前記画像表示パネルに表示させる台形歪み補正映像信号を生成する台形歪み補正手段と、を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の投写型プロジェクタの台形歪み補正装置は、スクリーン投写される投射画面の台形歪みを補正すると共に、その台形歪みの最も小さい画面領域にオンスクリーン表示の位置を移動させて台形歪み補正画面内にオンスクリーン表示が可能となり、そのオンスクリーン表示の基で投写型プロジェクタの各種操作調整が容易に実行できる効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置について、図１と図２を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の構成を示すブロック図、及び図２は本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置に用いる演算部の構成を示すブロック図である。
【００２１】
本発明の投写型プロジェクタ３０は、前述したように、入力映像信号に基づく映像を表示させる液晶パネルを透過させた透過光をスクリーンに投写表示させるものであり、図示していないが、入力映像信号に基づいて、液晶パネルに映像を表示させるために必要な信号処理を施して、入力映像信号に応じてパネル駆動信号を得る映像信号処理回路、この映像信号処理回路からのパネル駆動信号により入力映像信号に応じた映像画面が表示される液晶パネル、この液晶パネルに対して可視光を放射させるリフレクタを有する光源、この光源から放射された可視光は液晶パネルを透過し、その透過光をコンデンサレンズや拡大投写レンズレンズ等によりスクリーンに拡大投写される光学系手段等から構成されている。
【００２２】
このプロジェクタ３０の映像信号処理回路には、台形歪み補正装置が設けられている。この台形歪み補正装置は、図１に示すように、入力映像信号であるアナログビデオ信号１１をデジタルビデオ信号に変換するアナログ／デジタル変換部（以下、Ａ／Ｄ変換部と称する）１２、このＡ／Ｄ変換部１２で変換されたデジタルビデオ信号に対して、間引き処理であるスケーラ処理（以下、スケーラ処理と称する）を施すスケーラ部１３、前記デジタルビデオ信号から同期信号を検出する同期検出部１４、プロジェクタ３０のスクリーン３５と対向するプロジェクタ本体の前面の上下と左右の異なる位置に設けられ、プロジェクタ３０のスクリーン３５に対する傾きを検出する傾きセンサー１５、この傾きセンサー１５により検出された傾きに応じて傾斜角を算出すると共に、同期検出部１４からの同期信号に同期して、スケーラ部１３のスケーラ処理と、後述するＯＳＤ生成部１８の駆動を制御する制御信号を生成する演算部１６、スケーラ部１３によりスケーラ処理されたビデオ信号に基づいて台形補正処理する台形補正部１７、演算部１６において生成された制御信号によりオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）の表示位置を設定するＯＳＤ生成部１８、及び台形補正部１７において生成された台形補正されたビデオ信号にＯＳＤ信号を重畳させて、図示していない液晶パネルを駆動させるパネル駆動信号２０を生成して出力するオンスクリーンディスプレイ重畳回路（以下、ＯＳＤ−ＭＩＸと称する）１９から構成されている。
【００２３】
演算部１６は、図２に示すように、傾きセンサー１５により検出したスクリーン３５に対するプロジェクタ３０の傾きを公知の方法により検出し、その検出された傾きから垂直方向の傾き角度を抽出する垂直角度データ部２１と水平方向の傾き角度を抽出する水平角度データ部２２、垂直角度データ部２１において抽出された垂直傾き角度から液晶パネルに表示される映像の垂直画角の変換補正係数を算出する垂直画角変換補正係数算出部２３、水平角度データ部２２において抽出された水平傾き角度から液晶パネルに表示される映像の水平画角の変換補正係数を算出する水平画角変換補正係数算出部２４、垂直画角変換補正係数算出部２３と水平画角変換補正係数算出部２４において抽出された垂直と水平の画角の変換補正係数から補正値を生成して、スケーラ部１３に出力する補正値生成部２６、及び垂直角度データ部２１と水平角度データ部２２からの垂直と水平の傾き角度から最少補正位置を検出して、ＯＳＤ生成部１８へ最少補正位置情報を出力する最少補正位置検出部２５から構成されている。
【００２４】
このような構成の台形歪み補正装置において、傾きセンサー１５は、プロジェクタ３０の本体の前面の少なくとも上下と左右の異なる位置に設けられ、プロジェクタ３０とスクリーン３５の距離を計測し、その計測された距離から公知の演算方法により、図３に示すように、スクリーン３５に対するプロジェクタ３０の上下の縦方向である垂直方向の傾斜角度θｖと左右の横方向である水平方向の傾斜角度θｈを算出する傾き検出手段である。
【００２５】
この傾きセンサー１５において、算出された垂直方向の傾斜角度θｖと水平方向の傾斜角度θｈは、演算部１６の垂直角度データ部２１により垂直方向の傾斜角度データθｖが抽出され、水平角度データ部２２により水平方向の傾斜角データθｈが抽出される。
【００２６】
垂直角度データ部２１において抽出された垂直方向の傾斜角度θｖを基に、垂直画角変換補正係数算出部２３において、前述した特許文献１に開示されている公知の台形歪み補正装置と同様に、スクリーン３５に投写される台形歪み画面３１に対して、逆の台形歪みを有する逆台形歪み画面を生成して液晶パネルに表示されるために、垂直方向の画角を変換補正する係数を検出する。つまり、図３に示す、スクリーン３５に投写表示された台形歪み画面３１の垂直方向である縦画角Ｈｎを台形歪み補正後の歪み補正画面３２の縦画角Ｈｃとなるようにスケーラ処理を行うための画角変換補正係数を算出する。
【００２７】
水平角度データ部２２において抽出された水平方向の傾斜角度θｈを基に、水平画角変換補正係数算出部２４において、スクリーン３５に拡大投写される台形歪み画面３１に対して、逆の台形歪みを有する逆台形歪み画面を生成して液晶パネルに表示されるために、水平方向の画角を変換補正する係数を検出する。つまり、図３に示す、スクリーン３５に投写表示された台形歪み画面３１の水平方向である横画角Ｗｎを台形歪み補正後の歪み補正画面３２の横画角Ｗｃとなるようにスケーラ処理を行うための画角変換補正係数を算出する。
【００２８】
この垂直と水平の画角変換補正係数部２３，２４により算出された画角変換補正係数から補正部生成部２６において、スケーラ部１３におけるデジタルビデオ信号のスケーラ処理を行うための垂直と水平の補正値を生成する。この補正部生成部２６において生成された垂直と水平の補正値は、同期検出部１４において検出された同期信号に応じて、スケーラ部１３に供給されて、スケーラ部１３において、前述した特許文献１に開示されている公知の方法によりＡ／Ｄ変換部１２からのデジタルビデオ信号の水平方向の各ライン毎のスケーラ処理による画角変換が行われる。
【００２９】
すなわち、演算部１６は、傾きセンサー１５により検出された傾きに応じて、プロジェクタ３０の本単位の傾きに起因するスクリーン３５投写画面の台形歪みを補正するために、スケーラ部１３にて画角変換する補正値を演算する補正値演算処理手段である。
【００３０】
また、スケーラ部１３は、入力映像信号であるアナログビデオ信号１１がＡ／Ｄ変換部１２にてデジタルビデオ信号に変換され、そのデジタルビデオ信号に基づく映像を液晶パネルに表示させるための処理と、そのビデオ信号を演算部１６からの画角変換の補正値によりスケーラ処理により画角変換を行うスケーラ処理手段である。
【００３１】
このスケーラ部１３においてスケーラ処理されて画角変換されたビデオ信号は、台形補正部１７において、スクリーン３５に投写表示される台形歪み画面３１と逆の台形歪みの画面を液晶パネルに表示させるパネル駆動信号２０を生成して出力する。このパネル駆動信号２０により駆動されて液晶パネルに表示された逆台形歪み画面を光学レンズを介してスクリーン３５に投写すると歪み補正画面３２として表示される。
【００３２】
つまり、台形歪み補正部１７は、スケーラ部１３にて画角変換されたデジタルビデオ信号により台形歪み補正画面を液晶パネルに表示させる台形歪みビデオ信号を生成する台形歪み補正手段である。
【００３３】
一方、演算部１６の最少補正位置検出部２５は、垂直角度データ部２１と水平角度データ部２２からの垂直方向の傾斜角度θｖと水平方向の傾斜角度θｈとから垂直方向、あるいは水平方向で最もスケーラ処理による歪み補正の小さい位置を検出する。つまり、図３に示すように、台形歪み画面３１の縦方向Ｈｎに対して、歪み補正画面３２を生成させるための縦方向の画角変換の補正は、画面の上側が大きく、下側が小さくなる。また、台形歪み画面３１の横方向Ｗｎに対して、プロジェクタ３０のスクリーン３５に対する横方向の傾き方向によるが、プロジェクタ３０がスクリーン３５に対して左に傾いていると、図３に示すように、歪み補正画面３２を生成するための横方向の画角変換の補正は、画面の左側が大きく、右側が小さくなり、プロジェクタ３０がスクリーン３５に対して右に傾いていると、図３に示されているとは逆に、画面の右側が大きく、左側が小さくなる。
【００３４】
この最少補正位置検出部２５において検出した液晶パネルに表示され、かつ、光学レンズによりスクリーン３５に投写表示される歪み補正画面３２内において、台形歪み画面３１からの画角変換の補正の最も小さい位置データを基に、ＯＳＤ生成部１８において、歪み補正画面３２の画角変換の補正値の最少位置にＯＳＤ３３を表示させるように歪み補正画面３２のビデオ信号にＯＳＤ信号を重畳させるようにＯＳＤ信号を生成して、ＯＳＤ−ＭＩＸ１９に出力する。ＯＳＤ−ＭＩＸ１９は、台形補正部１７からの逆台形歪み画面信号にＯＳＤ生成部１８からのＯＳＤ信号を重畳したパネル駆動信号２０を生成して液晶パネルに供給する。
【００３５】
例えば、プロジェクタ３０がスクリーンに３５に対して、垂直方向の傾いている場合は、台形歪み画像３１の縦方向Ｈｎに対して、歪み補正画面３２の縦方向Ｈｃの最少補正位置である図４（ａ）に示すように、歪み補正画面３２の左下にＯＳＤ３３を表示させる。また、プロジェクタ３０がスクリーンに３５に対して、水平の左方向に傾いている場合は、台形歪み画像３１の縦方向Ｈｎに対して、歪み補正画面３２の縦方向Ｈｃの最少補正位置と、台形歪み画面３１の横方向Ｗｎに対して、歪み補正画面３２の横方向のＷｃの最少補正位置である図４（ｂ）に示すように、歪み補正画面３２ａの右下の位置にＯＳＤ３３ａを表示させる。
【００３６】
つまり、ＯＳＤ−ＭＩＸ１９は、台形歪み補正部１７にて歪み補正のために画角変換された歪み補正画面３２，３２ａの最少補正位置に、の最少画素単位に設定されるＯＳＤ３３，３３ａを表示させるように、台形歪み補正ビデオ信号にＯＳＤ信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段である。
【００３７】
このように、スクリーン３５に対するプロジェクタ３０の傾き角度に応じたスケーラ処理による画角変換を行い台形歪み補正された投写画面の最も画角変換の少い位置にＯＳＤを表示させることにより、台形歪み補正された投写画面に最少画素単位に設定されるＯＳＤの情報を欠落させることなく表示させることができる。
【実施例２】
【００３８】
次に、本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置について、図５乃至図７を用いて説明する。図５は本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の構成を示すブロック図、及び図６と図７は本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置による歪み補正画面を説明する説明図である。なお、図１乃至図４と同じ部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００３９】
この第２の実施形態の投写型プロジェクタの台形歪み補正装置と、前述した第１の実施形態との相違は、図５に示すように、スケーラ部１３と台形補正部１７ａの間にＯＳＤ−ＭＩＸ１９を配置し、スケーラ部１３によりスケーラ処理されたビデオ信号にＯＳＤ−ＭＩＸ１９ａにおいてＯＳＤ信号を重畳させた後に、台形歪み補正部１７ａにおいて、台形補正映像信号を生成するように構成されている。
【００４０】
つまり、前述した第１の実施形態と同様に、同期検出部１４により検出した同期信号に同期して、傾きセンサー１５により検出された傾きデータから演算部１６において、垂直と水平の画角変換補正係数算出による補正値の生成と、最少補正位置の検出を行い、この演算部１６において算出された補正値によりスケーラ部１３において、入力されたデジタルビデオ信号のスケーラ処理を行い、かつ、演算部１６において検出された最少補正位置データを基に、ＯＳＤ生成部１８において生成されたＯＳＤ信号をＯＳＤ−ＭＩＸ１９ａにおいて、スケーラ部１３からのスケーラ処理されたビデオ信号に重畳させる。
【００４１】
つまり、図６及び図７に示すように、スケーラ部１３において、スケーラ処理され、そのスケーラ処理された台形歪み補正前のビデオ信号の最少補正位置にＯＳＤ３３ｃ，３３ｄを表示させるように、ＯＳＤ信号を重畳させる。
【００４２】
このＯＳＤ−ＭＩＸ１９ａにおいて、スケーラ処理されたビデオ信号にＯＳＤ信号を重畳した後に、台形補正部１７ａにおいて、ＯＳＤ信号が重畳されたスケーラ処理されたビデオ信号を基に台形補正用のビデオ信号に生成して、液晶パネルのパネル駆動信号２０へと出力し、液晶パネルに台形歪み画面と逆の台形歪み画面を表示させて、スクリーン３５に投写させることにより、スクリーン３５に歪み補正画面３２，３２ａを表示させる。
【００４３】
このスクリーン３５に表示される歪み補正画面３２，３２ａに重畳表示されるＯＳＤ３３ｃ，３３ｄは、台形補正部１７ａにおいてＯＳＤ信号が重畳されたスケーラ処理済みビデオ信号を基に台形補正用の逆台形画面を表示させる台形補正ビデオ信号が生成されるために、ＯＳＤ３３ｃ，３３ｄの一部が画角変換により欠落するが、その欠落部分を最小化することができる。
【００４４】
このように、プロジェクタ３０の傾きに応じて、ＯＳＤの表示位置を画角変換の最少位置に設定し、そのＯＳＤ表示位置に設定されたビデオ信号を台形補正のための画角変換を行うことにより、ＯＳＤの欠落を最小化することかできる。
【００４５】
前述した本発明の実施形態において、入力映像信号に応じて映像を表示する画像表示パネルに液晶パネルを用いて説明したが、この液晶パネルに変えて、ＤＭＤを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置に用いる演算部の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の作用を説明する説明図。
【図４】本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置による歪み補正画面を説明する説明図。
【図５】本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置による歪み補正画面を説明する説明図。
【図７】本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置による歪み補正画面を説明する説明図。
【図８】従来の投写型プロジェクタとスクリーンの垂直方向の関係を説明する説明図。
【図９】従来の投写型プロジェクタとスクリーンの水平方向の関係を説明する説明図。
【図１０】従来の投写型プロジェクタのスクリーンへのあおり投写を説明する説明図。
【図１１】従来の投写型プロジェクタのスクリーンへのあおり投写によるスクリーンに表示される台形歪み画面を説明する説明図。
【図１２】従来の投写型プロジェクタのスクリーンへのあおり投写の課題を説明する説明図。
【図１３】従来の投写型プロジェクタのスクリーンへのあおり投写の課題を説明する説明図。
【符号の説明】
【００４７】
１１ アナログビデオ信号、１２ アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）、１３ スケーラ部、１４ 同期検出部、１５ 傾きセンサー、１６ 演算部、１７ 台形歪み補正部、１８ オンスクリーンディスプレイ生成部（ＯＳＤ生成部）、１９ オンスクリーンディスプレイ重畳部（ＯＳＤ−ＭＩＸ）、２０ パネル駆動信号、２１ 垂直角度データ部、２２ 水平角度データ部、２３ 垂直画角変換補正係数算出部、２４ 水平画角変換補正係数算出部、２５ 最少補正位置検出部、３０ 投写型プロジェクタ（プロジェクタ）、３１ 台形歪み画面、３２ 歪み補正画面、３５ スクリーン。
代理人 弁理士 伊藤 進
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号に基づいて、液晶パネルあるいはＤＭＤ等の画像表示パネルに表示された映像に光源からの照射光を用いて投射し、その投射映像光をスクリーンに投写表示させる投写型プロジェクタに関し、特に、投写型プロジェクタの設置状態に起因するスクリーンに投写表示される画面の台形歪みの補正と、その台形歪み補正された画面に重畳表示されるオンスクリーン表示の位置補正に関する台形補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル、及びＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などの画像表示パネルに入力映像信号に基づいた映像を表示させると共に、その画像表示パネルに表示されている映像に光源からの照射光を投射させ、その投射映像光を光学レンズを用いてスクリーンに投写表示させる投写型プロジェクタが家庭内、会議室、及び講演会場などで用いられている。
【０００３】
この投写型プロジェクタは、入力映像信号に基づいた表示されている画像表示パネルである液晶パネルを透過させた透過光を光学レンズによりスクリーンの前面から投写してスクリーンに映像を拡大表示させる際に、図８と図９に示すように、投写型プロジェクタ（以下、単にプロジェクタと称する）３０の光軸中心と、スクリーン３５の中心とは、同軸上で、スクリーン３５の表示面に対して、プロジェクタ３０の上下方向、及び左右方向共に垂直と水平に互いに向き合っていることが望ましい。なお、図８は、プロジェクタ３０の上下方向とスクリーン３５の表示面が垂直方向で向き合っている状態を示し、図９は、プロジェクタ３０の左右方向とスクリーン３５の表示面が水平方向で向き合っている状態を示している。
【０００４】
このように、スクリーン３５の中心にプロジェクタ３０の光軸中心を一致させ、かつ、互いに垂直・水平に向き合うように設置した場合、視聴者がプロジェクタ３０とスクリーン３５の間に位置すると視聴者の影がスクリーン３５に映り投写映像が欠落する。また、視聴者がプロジェクタ３０の背後に位置すると、プロジェクタ３０が視聴者の視界を遮ることになる。
【０００５】
このために、視聴者の影がスクリーン３５に映らず、視聴者の視界を遮らない位置にプロジェクタ３０が設置される。このプロジェクタ３０の設置位置としては、例えば、図１０に示すように、視聴者の視線を遮らない位置であるスクリーン３５の前面下方向にプロジェクタ３０を位置させてプロジェクタ３０の光軸がスクリーン３５に対して傾斜角度θを有するあおり投写するように設置する。また、図示してないが、図１０に示すプロジェクタ３０の位置から紙面の反対位置のスクリーン３５に対して、前面上方向から投写させるようにプロジェクタ３０を位置させている。
【０００６】
このように、スクリーン３５に対して上または下方向からあおり投写させる位置にプロジェクタ３０を設置すると、視聴者の視界をプロジェクタ３０が遮ることはなくなるが、スクリーン３５に表示される投写画面３６は、図１１に示すように、プロジェクタ３０の設置状態に起因してスクリーン３５の上下にプロジェクタ３０から投写される映像の投射角が相違するために台形歪み（キーストン歪みとも称される）が生じる（以下、台形歪み画面３６と称する）。
【０００７】
このようにプロジェクタ３０の設置状態によるスクリーン３５に表示される台形歪み画面３６を補正する方法として、例えば、特許文献１に提案されている台形歪み補正装置がある。
【０００８】
この特許文献１に提案されている台形歪み補正装置は、プロジェクタの異なる位置に設けられた第１と第２の距離センサによりスクリーンまでの距離を検出し、その検出された距離に基づいて制御マイコンによりスクリーンに対するプロジェクタの傾斜角を算出する。この算出された傾斜角を用いて液晶パネルに表示される入力映像信号による映像が、プロジェクタの傾斜角に起因する台形歪みと逆の台形歪みの形状となるように、各ライン毎の画素データを間引き調整して表示させる。つまり、入力映像信号に基づいて液晶パネルに表示させる映像は、プロジェクタの傾斜角に応じて各ライン毎の画素データを間引き処理（スケーラ処理とも称する）して、スクリーンに投写された際に生じる台形歪みと逆の台形歪みを有する画面とすることで、スクリーンに表示される投写画面の台形歪みを解消させている。
【０００９】
この台形歪み補正装置は、スクリーン３５に対して傾斜角度θを有するあおり投写するようにプロジェクタ３０を設置して、上述した台形歪み補正装置によりプロジェクタ３０のスクリーン３５に対する傾斜角に応じて各ライン毎の画素データの間引き処理であるスケーラ処理を行い、スクリーンに投射された際に生じる台形歪みと逆の台形歪みを有する画面を生成してスクリーン３５に投射されることにより、図１２に示すように、歪み補正画面３８が表示される。
【００１０】
また、プロジェクタ３０とスクリーン３５は、垂直方向の傾き以外に、水平方向の傾きも生じる。スクリーン３５に対して、垂直方向と水平方向に傾いてプロジェクタ３０が設置されると、図１３に示すような横方向に変形された台形歪み画面３６ａが生じる。このような横方向変形の台形歪みは、前述した台形歪み補正装置により、垂直と水平方向の傾斜角に応じて、スケーラ処理を行い歪み補正された歪み補正画面３８ａを表示させる。
【００１１】
一方、プロジェクタ３０は、例えば、入力映像信号の選択、スクリーン３５に投写表示される映像の輝度、コントラスト、色調、及び音質や音量などの各種調整用のメニューを示す文字や図形によるＯＳＤ（オン・スクリーン・ディスプレイ）３７が、投写映像に重畳されて表示される。このＯＳＤ３は、画像表示パネルの最少画素単位のＯＳＤ信号が生成され、このＯＳＤ信号は、前述した台形歪み画面３６の所定の位置（図１１参照）にＯＳＤ３７を表示させている。
【特許文献１】特開２０００−１２２６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した特許文献１に提案されている台形歪み補正装置を用いることにより、図１２及び図１３に示すように、スクリーン３５に投写される台形歪み画面３６，３６ａと逆の台形歪みを有する画面を液晶パネルに表示させることで、スクリーン３５に歪み補正画面３８，３８ａが表示させることが可能となる。
【００１３】
このプロジェクタ３０において、入力映像信号に応じた投写映像の生成処理と、及び台形歪みの補正処理とは別に、液晶パネルの最少画素単位のＯＳＤ３７、３７ａを生成するための処理が行われる。このＯＳＤ３７，３７ａが台形歪み画面３６，３６ａの台形歪みの大きい位置に表示させると、例えば、図１２と図１３に示すように、画面の上側の左を表示位置とすると、投写画面の台形歪みを補正すると歪み補正画面３８，３８ａからＯＳＤ３７，３７ａが欠落する課題がある。
【００１４】
つまり、入力映像信号に応じた液晶パネルに表示させる信号処理及び台形歪み処理と、液晶パネルに重畳表示させるＯＳＤの処理とが別々に行われているために、スクリーンに投写された際の台形歪みの大きい位置にＯＳＤを表示させた場合に、投射画像の台形歪み補正した歪み補正画面からＯＳＤが欠落する。
【００１５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スクリーンに投写された画像の台形歪みを補正すると共に、重畳表示されるＯＳＤも台形歪み補正画面に重畳表示可能な映像表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の投写型プロジェクタの台形歪み補正装置は、入力映像信号に基づいて画像表示パネルに表示させた映像に光源からの照射光を投射し、その投射映像光を光学系手段を介してスクリーンに投写する投写型プロジェクタにおいて、前記投写型プロジェクタの本体前面に設けられ、前記スクリーンに対する前記投写型プロジェクタ本体の傾きを検出する傾き検出手段と、前記入力映像信号に基づく映像を前記画像表示パネルに表示させるための処理を行うと共に、前記入力映像信号に基づく映像の画角変換を行うスケーラ処理手段と、前記傾き検出手段により検出された傾きに応じて、前記投写型プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するために前記スケーラ処理手段による画角変換のための補正値を演算する補正値演算手段と、この補正値演算手段により演算された画角変換のための補正値の基で、前記スケーラ処理手段で画角変換された映像信号により台形歪み補正画面を前記画像表示パネルに表示させる台形歪み補正映像信号を生成する台形歪み補正手段と、この台形歪み補正手段により生成された台形歪み補正映像信号に、前記補正値演算手段にて演算された画角変換のための補正値の最も少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにオンスクリーン信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段と、を具備することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の投写型プロジェクタの台形歪み補正装置は、入力映像信号に基づいて画像表示パネルに表示された映像に光源からの照射光を投射し、その投射映像光を光学系手段を介してスクリーンに投写する投写型プロジェクタにおいて、前記投写型プロジェクタの本体前面に設けられ、前記スクリーンに対する前記投写型プロジェクタ本体の傾きを検出する傾き検出手段と、前記入力映像信号に基づく映像を前記画像表示パネルに表示させるための処理を行うと共に、前記入力映像信号に基づく映像の画角変換を行うスケーラ処理手段と、前記傾き検出手段により検出された傾きに応じて、前記投写型プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するために前記スケーラ処理手段による画角変換のための補正値を演算する補正値演算手段と、この補正値演算手段により演算された画角変換のための補正値の基で、前記スケーラ処理手段において画角変換された映像信号に、前記補正値演算手段にて演算された画角変換のための補正値の最も少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにオンスクリーン信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段と、このオンスクリーン表示重畳手段によりオンスクリーン表示信号が重畳された前記スケーラ手段からの画角変換された映像信号を基に、台形歪み補正画面を前記画像表示パネルに表示させる台形歪み補正映像信号を生成する台形歪み補正手段と、を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の投写型プロジェクタの台形歪み補正装置は、スクリーン投写される投射画面の台形歪みを補正すると共に、その台形歪みの最も小さい画面領域にオンスクリーン表示の位置を移動させて台形歪み補正画面内にオンスクリーン表示が可能となり、そのオンスクリーン表示の基で投写型プロジェクタの各種操作調整が容易に実行できる効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置について、図１と図２を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の構成を示すブロック図、及び図２は本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置に用いる演算部の構成を示すブロック図である。
【００２１】
本発明の投写型プロジェクタ３０は、前述したように、入力映像信号に基づく映像を表示させる液晶パネルを透過させた透過光をスクリーンに投写表示させるものであり、図示していないが、入力映像信号に基づいて、液晶パネルに映像を表示させるために必要な信号処理を施して、入力映像信号に応じてパネル駆動信号を得る映像信号処理回路、この映像信号処理回路からのパネル駆動信号により入力映像信号に応じた映像画面が表示される液晶パネル、この液晶パネルに対して可視光を放射させるリフレクタを有する光源、この光源から放射された可視光は液晶パネルを透過し、その透過光をコンデンサレンズや拡大投写レンズレンズ等によりスクリーンに拡大投写される光学系手段等から構成されている。
【００２２】
このプロジェクタ３０の映像信号処理回路には、台形歪み補正装置が設けられている。この台形歪み補正装置は、図１に示すように、入力映像信号であるアナログビデオ信号１１をデジタルビデオ信号に変換するアナログ／デジタル変換部（以下、Ａ／Ｄ変換部と称する）１２、このＡ／Ｄ変換部１２で変換されたデジタルビデオ信号に対して、間引き処理であるスケーラ処理（以下、スケーラ処理と称する）を施すスケーラ部１３、前記デジタルビデオ信号から同期信号を検出する同期検出部１４、プロジェクタ３０のスクリーン３５と対向するプロジェクタ本体の前面の上下と左右の異なる位置に設けられ、プロジェクタ３０のスクリーン３５に対する傾きを検出する傾きセンサー１５、この傾きセンサー１５により検出された傾きに応じて傾斜角を算出すると共に、同期検出部１４からの同期信号に同期して、スケーラ部１３のスケーラ処理と、後述するＯＳＤ生成部１８の駆動を制御する制御信号を生成する演算部１６、スケーラ部１３によりスケーラ処理されたビデオ信号に基づいて台形補正処理する台形補正部１７、演算部１６において生成された制御信号によりオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）の表示位置を設定するＯＳＤ生成部１８、及び台形補正部１７において生成された台形補正されたビデオ信号にＯＳＤ信号を重畳させて、図示していない液晶パネルを駆動させるパネル駆動信号２０を生成して出力するオンスクリーンディスプレイ重畳回路（以下、ＯＳＤ−ＭＩＸと称する）１９から構成されている。
【００２３】
演算部１６は、図２に示すように、傾きセンサー１５により検出したスクリーン３５に対するプロジェクタ３０の傾きを公知の方法により検出し、その検出された傾きから垂直方向の傾き角度を抽出する垂直角度データ部２１と水平方向の傾き角度を抽出する水平角度データ部２２、垂直角度データ部２１において抽出された垂直傾き角度から液晶パネルに表示される映像の垂直画角の変換補正係数を算出する垂直画角変換補正係数算出部２３、水平角度データ部２２において抽出された水平傾き角度から液晶パネルに表示される映像の水平画角の変換補正係数を算出する水平画角変換補正係数算出部２４、垂直画角変換補正係数算出部２３と水平画角変換補正係数算出部２４において抽出された垂直と水平の画角の変換補正係数から補正値を生成して、スケーラ部１３に出力する補正値生成部２６、及び垂直角度データ部２１と水平角度データ部２２からの垂直と水平の傾き角度から最少補正位置を検出して、ＯＳＤ生成部１８へ最少補正位置情報を出力する最少補正位置検出部２５から構成されている。
【００２４】
このような構成の台形歪み補正装置において、傾きセンサー１５は、プロジェクタ３０の本体の前面の少なくとも上下と左右の異なる位置に設けられ、プロジェクタ３０とスクリーン３５の距離を計測し、その計測された距離から公知の演算方法により、図３に示すように、スクリーン３５に対するプロジェクタ３０の上下の縦方向である垂直方向の傾斜角度θｖと左右の横方向である水平方向の傾斜角度θｈを算出する傾き検出手段である。
【００２５】
この傾きセンサー１５において、算出された垂直方向の傾斜角度θｖと水平方向の傾斜角度θｈは、演算部１６の垂直角度データ部２１により垂直方向の傾斜角度データθｖが抽出され、水平角度データ部２２により水平方向の傾斜角データθｈが抽出される。
【００２６】
垂直角度データ部２１において抽出された垂直方向の傾斜角度θｖを基に、垂直画角変換補正係数算出部２３において、前述した特許文献１に開示されている公知の台形歪み補正装置と同様に、スクリーン３５に投写される台形歪み画面３１に対して、逆の台形歪みを有する逆台形歪み画面を生成して液晶パネルに表示されるために、垂直方向の画角を変換補正する係数を検出する。つまり、図３に示す、スクリーン３５に投写表示された台形歪み画面３１の垂直方向である縦画角Ｈｎを台形歪み補正後の歪み補正画面３２の縦画角Ｈｃとなるようにスケーラ処理を行うための画角変換補正係数を算出する。
【００２７】
水平角度データ部２２において抽出された水平方向の傾斜角度θｈを基に、水平画角変換補正係数算出部２４において、スクリーン３５に拡大投写される台形歪み画面３１に対して、逆の台形歪みを有する逆台形歪み画面を生成して液晶パネルに表示されるために、水平方向の画角を変換補正する係数を検出する。つまり、図３に示す、スクリーン３５に投写表示された台形歪み画面３１の水平方向である横画角Ｗｎを台形歪み補正後の歪み補正画面３２の横画角Ｗｃとなるようにスケーラ処理を行うための画角変換補正係数を算出する。
【００２８】
この垂直と水平の画角変換補正係数部２３，２４により算出された画角変換補正係数から補正部生成部２６において、スケーラ部１３におけるデジタルビデオ信号のスケーラ処理を行うための垂直と水平の補正値を生成する。この補正部生成部２６において生成された垂直と水平の補正値は、同期検出部１４において検出された同期信号に応じて、スケーラ部１３に供給されて、スケーラ部１３において、前述した特許文献１に開示されている公知の方法によりＡ／Ｄ変換部１２からのデジタルビデオ信号の水平方向の各ライン毎のスケーラ処理による画角変換が行われる。
【００２９】
すなわち、演算部１６は、傾きセンサー１５により検出された傾きに応じて、プロジェクタ３０の本単位の傾きに起因するスクリーン３５投写画面の台形歪みを補正するために、スケーラ部１３にて画角変換する補正値を演算する補正値演算処理手段である。
【００３０】
また、スケーラ部１３は、入力映像信号であるアナログビデオ信号１１がＡ／Ｄ変換部１２にてデジタルビデオ信号に変換され、そのデジタルビデオ信号に基づく映像を液晶パネルに表示させるための処理と、そのビデオ信号を演算部１６からの画角変換の補正値によりスケーラ処理により画角変換を行うスケーラ処理手段である。
【００３１】
このスケーラ部１３においてスケーラ処理されて画角変換されたビデオ信号は、台形補正部１７において、スクリーン３５に投写表示される台形歪み画面３１と逆の台形歪みの画面を液晶パネルに表示させるパネル駆動信号２０を生成して出力する。このパネル駆動信号２０により駆動されて液晶パネルに表示された逆台形歪み画面を光学レンズを介してスクリーン３５に投写すると歪み補正画面３２として表示される。
【００３２】
つまり、台形歪み補正部１７は、スケーラ部１３にて画角変換されたデジタルビデオ信号により台形歪み補正画面を液晶パネルに表示させる台形歪みビデオ信号を生成する台形歪み補正手段である。
【００３３】
一方、演算部１６の最少補正位置検出部２５は、垂直角度データ部２１と水平角度データ部２２からの垂直方向の傾斜角度θｖと水平方向の傾斜角度θｈとから垂直方向、あるいは水平方向で最もスケーラ処理による歪み補正の小さい位置を検出する。つまり、図３に示すように、台形歪み画面３１の縦方向Ｈｎに対して、歪み補正画面３２を生成させるための縦方向の画角変換の補正は、画面の上側が大きく、下側が小さくなる。また、台形歪み画面３１の横方向Ｗｎに対して、プロジェクタ３０のスクリーン３５に対する横方向の傾き方向によるが、プロジェクタ３０がスクリーン３５に対して左に傾いていると、図３に示すように、歪み補正画面３２を生成するための横方向の画角変換の補正は、画面の左側が大きく、右側が小さくなり、プロジェクタ３０がスクリーン３５に対して右に傾いていると、図３に示されているとは逆に、画面の右側が大きく、左側が小さくなる。
【００３４】
この最少補正位置検出部２５において検出した液晶パネルに表示され、かつ、光学レンズによりスクリーン３５に投写表示される歪み補正画面３２内において、台形歪み画面３１からの画角変換の補正の最も小さい位置データを基に、ＯＳＤ生成部１８において、歪み補正画面３２の画角変換の補正値の最少位置にＯＳＤ３３を表示させるように歪み補正画面３２のビデオ信号にＯＳＤ信号を重畳させるようにＯＳＤ信号を生成して、ＯＳＤ−ＭＩＸ１９に出力する。ＯＳＤ−ＭＩＸ１９は、台形補正部１７からの逆台形歪み画面信号にＯＳＤ生成部１８からのＯＳＤ信号を重畳したパネル駆動信号２０を生成して液晶パネルに供給する。
【００３５】
例えば、プロジェクタ３０がスクリーンに３５に対して、垂直方向の傾いている場合は、台形歪み画像３１の縦方向Ｈｎに対して、歪み補正画面３２の縦方向Ｈｃの最少補正位置である図４（ａ）に示すように、歪み補正画面３２の左下にＯＳＤ３３を表示させる。また、プロジェクタ３０がスクリーンに３５に対して、水平の左方向に傾いている場合は、台形歪み画像３１の縦方向Ｈｎに対して、歪み補正画面３２の縦方向Ｈｃの最少補正位置と、台形歪み画面３１の横方向Ｗｎに対して、歪み補正画面３２の横方向のＷｃの最少補正位置である図４（ｂ）に示すように、歪み補正画面３２ａの右下の位置にＯＳＤ３３ａを表示させる。
【００３６】
つまり、ＯＳＤ−ＭＩＸ１９は、台形歪み補正部１７にて歪み補正のために画角変換された歪み補正画面３２，３２ａの最少補正位置に、の最少画素単位に設定されるＯＳＤ３３，３３ａを表示させるように、台形歪み補正ビデオ信号にＯＳＤ信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段である。
【００３７】
このように、スクリーン３５に対するプロジェクタ３０の傾き角度に応じたスケーラ処理による画角変換を行い台形歪み補正された投写画面の最も画角変換の少い位置にＯＳＤを表示させることにより、台形歪み補正された投写画面に最少画素単位に設定されるＯＳＤの情報を欠落させることなく表示させることができる。
【実施例２】
【００３８】
次に、本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置について、図５乃至図７を用いて説明する。図５は本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の構成を示すブロック図、及び図６と図７は本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置による歪み補正画面を説明する説明図である。なお、図１乃至図４と同じ部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００３９】
この第２の実施形態の投写型プロジェクタの台形歪み補正装置と、前述した第１の実施形態との相違は、図５に示すように、スケーラ部１３と台形補正部１７ａの間にＯＳＤ−ＭＩＸ１９を配置し、スケーラ部１３によりスケーラ処理されたビデオ信号にＯＳＤ−ＭＩＸ１９ａにおいてＯＳＤ信号を重畳させた後に、台形歪み補正部１７ａにおいて、台形補正映像信号を生成するように構成されている。
【００４０】
つまり、前述した第１の実施形態と同様に、同期検出部１４により検出した同期信号に同期して、傾きセンサー１５により検出された傾きデータから演算部１６において、垂直と水平の画角変換補正係数算出による補正値の生成と、最少補正位置の検出を行い、この演算部１６において算出された補正値によりスケーラ部１３において、入力されたデジタルビデオ信号のスケーラ処理を行い、かつ、演算部１６において検出された最少補正位置データを基に、ＯＳＤ生成部１８において生成されたＯＳＤ信号をＯＳＤ−ＭＩＸ１９ａにおいて、スケーラ部１３からのスケーラ処理されたビデオ信号に重畳させる。
【００４１】
つまり、図６及び図７に示すように、スケーラ部１３において、スケーラ処理され、そのスケーラ処理された台形歪み補正前のビデオ信号の最少補正位置にＯＳＤ３３ｃ，３３ｄを表示させるように、ＯＳＤ信号を重畳させる。
【００４２】
このＯＳＤ−ＭＩＸ１９ａにおいて、スケーラ処理されたビデオ信号にＯＳＤ信号を重畳した後に、台形補正部１７ａにおいて、ＯＳＤ信号が重畳されたスケーラ処理されたビデオ信号を基に台形補正用のビデオ信号に生成して、液晶パネルのパネル駆動信号２０へと出力し、液晶パネルに台形歪み画面と逆の台形歪み画面を表示させて、スクリーン３５に投写させることにより、スクリーン３５に歪み補正画面３２，３２ａを表示させる。
【００４３】
このスクリーン３５に表示される歪み補正画面３２，３２ａに重畳表示されるＯＳＤ３３ｃ，３３ｄは、台形補正部１７ａにおいてＯＳＤ信号が重畳されたスケーラ処理済みビデオ信号を基に台形補正用の逆台形画面を表示させる台形補正ビデオ信号が生成されるために、ＯＳＤ３３ｃ，３３ｄの一部が画角変換により欠落するが、その欠落部分を最小化することができる。
【００４４】
このように、プロジェクタ３０の傾きに応じて、ＯＳＤの表示位置を画角変換の最少位置に設定し、そのＯＳＤ表示位置に設定されたビデオ信号を台形補正のための画角変換を行うことにより、ＯＳＤの欠落を最小化することかできる。
【００４５】
前述した本発明の実施形態において、入力映像信号に応じて映像を表示する画像表示パネルに液晶パネルを用いて説明したが、この液晶パネルに変えて、ＤＭＤを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置に用いる演算部の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の作用を説明する説明図。
【図４】本発明の第１の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置による歪み補正画面を説明する説明図。
【図５】本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置による歪み補正画面を説明する説明図。
【図７】本発明の第２の実施形態である投写型プロジェクタの台形歪み補正装置による歪み補正画面を説明する説明図。
【図８】従来の投写型プロジェクタとスクリーンの垂直方向の関係を説明する説明図。
【図９】従来の投写型プロジェクタとスクリーンの水平方向の関係を説明する説明図。
【図１０】従来の投写型プロジェクタのスクリーンへのあおり投写を説明する説明図。
【図１１】従来の投写型プロジェクタのスクリーンへのあおり投写によるスクリーンに表示される台形歪み画面を説明する説明図。
【図１２】従来の投写型プロジェクタのスクリーンへのあおり投写の課題を説明する説明図。
【図１３】従来の投写型プロジェクタのスクリーンへのあおり投写の課題を説明する説明図。
【符号の説明】
【００４７】
１１ アナログビデオ信号、１２ アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）、１３ スケーラ部、１４ 同期検出部、１５ 傾きセンサー、１６ 演算部、１７ 台形歪み補正部、１８ オンスクリーンディスプレイ生成部（ＯＳＤ生成部）、１９ オンスクリーンディスプレイ重畳部（ＯＳＤ−ＭＩＸ）、２０ パネル駆動信号、２１ 垂直角度データ部、２２ 水平角度データ部、２３ 垂直画角変換補正係数算出部、２４ 水平画角変換補正係数算出部、２５ 最少補正位置検出部、３０ 投写型プロジェクタ（プロジェクタ）、３１ 台形歪み画面、３２ 歪み補正画面、３５ スクリーン。
代理人 弁理士 伊藤 進
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号に基づいて画像表示パネルに表示させた映像に光源からの照射光を投射し、その投射映像光を光学系手段を介してスクリーンに投写する投写型プロジェクタにおいて、
前記投写型プロジェクタの本体前面に設けられ、前記スクリーンに対する前記投写型プロジェクタ本体の傾きを検出する傾き検出手段と、
前記入力映像信号に基づく映像を前記画像表示パネルに表示させるための処理を行うと共に、前記入力映像信号に基づく映像の画角変換を行うスケーラ処理手段と、
前記傾き検出手段により検出された傾きに応じて、前記投写型プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するために前記スケーラ処理手段による画角変換のための補正値を演算する補正値演算手段と、
この補正値演算手段により演算された画角変換のための補正値の基で、前記スケーラ処理手段で画角変換された映像信号により台形歪み補正画面を前記画像表示パネルに表示させる台形歪み補正映像信号を生成する台形歪み補正手段と、
この台形歪み補正手段により生成された台形歪み補正映像信号に、前記補正値演算手段にて演算された画角変換のための補正値の最も少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにオンスクリーン信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段と、
を具備することを特徴とした投写型プロジェクタの台形歪み補正装置。
【請求項２】
入力映像信号に基づいて画像表示パネルに表示された映像に光源からの照射光を投射し、その投射映像光を光学系手段を介してスクリーンに投写する投写型プロジェクタにおいて、
前記投写型プロジェクタの本体前面に設けられ、前記スクリーンに対する前記投写型プロジェクタ本体の傾きを検出する傾き検出手段と、
前記入力映像信号に基づく映像を前記画像表示パネルに表示させるための処理を行うと共に、前記入力映像信号に基づく映像の画角変換を行うスケーラ処理手段と、
前記傾き検出手段により検出された傾きに応じて、前記投写型プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するために前記スケーラ処理手段による画角変換のための補正値を演算する補正値演算手段と、
この補正値演算手段により演算された画角変換のための補正値の基で、前記スケーラ処理手段において画角変換された映像信号に、前記補正値演算手段にて演算された画角変換のための補正値の最も少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにオンスクリーン信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段と
このオンスクリーン表示重畳手段によりオンスクリーン表示信号が重畳された前記スケーラ手段からの画角変換された映像信号を基に、台形歪み補正画面を前記画像表示パネルに表示させる台形歪み補正映像信号を生成する台形歪み補正手段と、
を具備することを特徴とした投写型プロジェクタの台形歪み補正装置。
【請求項１】
入力映像信号に基づいて画像表示パネルに表示させた映像に光源からの照射光を投射し、その投射映像光を光学系手段を介してスクリーンに投写する投写型プロジェクタにおいて、
前記投写型プロジェクタの本体前面に設けられ、前記スクリーンに対する前記投写型プロジェクタ本体の傾きを検出する傾き検出手段と、
前記入力映像信号に基づく映像を前記画像表示パネルに表示させるための処理を行うと共に、前記入力映像信号に基づく映像の画角変換を行うスケーラ処理手段と、
前記傾き検出手段により検出された傾きに応じて、前記投写型プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するために前記スケーラ処理手段による画角変換のための補正値を演算する補正値演算手段と、
この補正値演算手段により演算された画角変換のための補正値の基で、前記スケーラ処理手段で画角変換された映像信号により台形歪み補正画面を前記画像表示パネルに表示させる台形歪み補正映像信号を生成する台形歪み補正手段と、
この台形歪み補正手段により生成された台形歪み補正映像信号に、前記補正値演算手段にて演算された画角変換のための補正値の最も少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにオンスクリーン信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段と、
を具備することを特徴とした投写型プロジェクタの台形歪み補正装置。
【請求項２】
入力映像信号に基づいて画像表示パネルに表示された映像に光源からの照射光を投射し、その投射映像光を光学系手段を介してスクリーンに投写する投写型プロジェクタにおいて、
前記投写型プロジェクタの本体前面に設けられ、前記スクリーンに対する前記投写型プロジェクタ本体の傾きを検出する傾き検出手段と、
前記入力映像信号に基づく映像を前記画像表示パネルに表示させるための処理を行うと共に、前記入力映像信号に基づく映像の画角変換を行うスケーラ処理手段と、
前記傾き検出手段により検出された傾きに応じて、前記投写型プロジェクタ本体の傾きに起因するスクリーンへの投写画面の台形歪みを補正するために前記スケーラ処理手段による画角変換のための補正値を演算する補正値演算手段と、
この補正値演算手段により演算された画角変換のための補正値の基で、前記スケーラ処理手段において画角変換された映像信号に、前記補正値演算手段にて演算された画角変換のための補正値の最も少ない画面上の位置にオンスクリーン表示を行わせるようにオンスクリーン信号を重畳させるオンスクリーン表示重畳手段と
このオンスクリーン表示重畳手段によりオンスクリーン表示信号が重畳された前記スケーラ手段からの画角変換された映像信号を基に、台形歪み補正画面を前記画像表示パネルに表示させる台形歪み補正映像信号を生成する台形歪み補正手段と、
を具備することを特徴とした投写型プロジェクタの台形歪み補正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１４２３３（Ｐ２００６−１４２３３Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９２０７７（Ｐ２００４−１９２０７７）
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]