投写型表示装置
【課題】比較的容易に、投写映像の表示位置を適切な位置に調整することができる投写型表示装置を提供する。
【解決手段】スクリーン４２に投写映像４１として、映像信号源１０から映像入力部１１に入力される入力映像信号が表す映像と、テストパターン生成部２７で生成されたテストパターン映像とを投写部４０で投写して表示する。これらの映像の状態に基づいて、幾何学補正処理部２５で入力映像信号の幾何学補正処理を行い、投写映像４１の形状を変化させる。自装置の映像と、他の投写型表示装置で表示される他の映像とを重複領域で重ね合わせて１つの映像を表示する場合には、エッジブレンディングエンジン２３で設定した輝度調整範囲に応じたテストパターン映像をテストパターン生成部２７で生成させてスクリーン４２に表示させ、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４で重複領域の映像の輝度調整を行う。
【解決手段】スクリーン４２に投写映像４１として、映像信号源１０から映像入力部１１に入力される入力映像信号が表す映像と、テストパターン生成部２７で生成されたテストパターン映像とを投写部４０で投写して表示する。これらの映像の状態に基づいて、幾何学補正処理部２５で入力映像信号の幾何学補正処理を行い、投写映像４１の形状を変化させる。自装置の映像と、他の投写型表示装置で表示される他の映像とを重複領域で重ね合わせて１つの映像を表示する場合には、エッジブレンディングエンジン２３で設定した輝度調整範囲に応じたテストパターン映像をテストパターン生成部２７で生成させてスクリーン４２に表示させ、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４で重複領域の映像の輝度調整を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像をスクリーン上に投写して表示する投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数台の投写型表示装置から同じ映像を投写し、投写された複数の映像を重ね合わせることによって、一台の投写型表示装置で映像を投写する場合よりも高輝度の映像を表示させる、スタックと呼ばれる技術がある。
【０００３】
また、一つの映像を分割して複数台の投写型表示装置で投写することによって、一台の投写型表示装置で投写する場合よりも解像度の高い映像を表示する技術がある。この場合、エッジブレンディングと呼ばれる技術が用いられる。エッジブレンディングでは、各投写型表示装置による映像の投写領域を、その端部が、隣接する投写領域の端部と重複するように設定し、この重複領域内で重ね合わせるように映像を投写する。各投写領域では、重複領域における輝度を、投写領域の内側から外側の端部に向かって徐々に小さくして、暗くする。
【０００４】
スタックまたはエッジブレンディングを行う場合、各投写型表示装置によって投写される映像の表示位置の調整が重要になる。表示位置の調整が不十分であると、映像を重ね合わせた領域において、映像が二重または三重にずれて見えたり、滲んだように見えたりする。
【０００５】
映像の表示位置の調整は、たとえば、オンスクリーンディスプレイ（On Screen Display；略称：ＯＳＤ）で専用のガイド画像を表示させることによって、安価なシステムで容易に行うことができる（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２００６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される技術では、スクリーン上において、投写された映像（以下「投写映像」という場合がある）にガイド画像を重ね合わせて、投写映像とガイド画像とのずれを確認しながら、投写映像の表示位置が調整される。
【０００８】
ガイド画像は、たとえば十字型形状であり、投写映像の一部分のみに重ね合わされる。したがって、ガイド画像を用いても、投写映像の表示位置を適切な位置に調整することは困難である。
【０００９】
本発明の目的は、比較的容易に、投写映像の表示位置を適切な位置に調整することができる投写型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の投写型表示装置は、映像を表す映像信号が入力される映像入力手段と、前記映像入力手段に入力された入力映像信号を画像処理する画像処理手段と、前記画像処理手段によって画像処理された入力映像信号に基づいて、被投写体の予め定める投写領域に映像を投写して表示する投写手段とを備え、前記画像処理手段は、前記投写領域の全体にわたって投写されて表示されるテストパターン映像を表すテスト映像信号を生成するテストパターン生成手段と、前記投写領域に投写して表示される映像の形状を変化させるように、前記入力映像信号を幾何学補正処理する幾何学補正処理手段とを備え、前記投写手段は、前記入力映像信号と前記テスト映像信号とに基づいて、前記入力映像信号が表す映像と前記テストパターン映像とを前記投写領域に投写して表示することが可能であり、前記幾何学補正処理手段は、前記投写領域に投写されて表示される、前記入力映像信号が表す映像および前記テストパターン映像の状態に基づいて、前記幾何学補正処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の投写型表示装置によれば、映像入力手段に入力された入力映像信号は、画像処理手段によって画像処理される。この画像処理された入力映像信号に基づいて、投写手段によって被投写体の投写領域に映像が投写されて表示される。画像処理手段のテストパターン生成手段によってテストパターン映像のテスト映像信号が生成されると、テスト映像信号と入力映像信号とに基づいて、入力映像信号が表す映像とテストパターン映像とが、投写手段によって投写領域に投写されて表示される。テストパターン映像は、投写領域の全体にわたって投写されて表示される。この投写領域に投写されて表示される、入力映像信号が表す映像およびテストパターン映像の状態に基づいて、画像処理手段の幾何学補正処理手段によって、入力映像信号に幾何学補正処理が行われる。これによって、投写領域に投写されて表示される映像の形状を比較的容易に、投写領域に合致した形状に変化させることができる。したがって、比較的容易に、投写領域に投写されて表示される映像の表示位置を適切な位置に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の一形態である投写型表示装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】エッジブレンディングの前後における画像の状態を模式的に示す図である。
【図３】投写部４０の構成を示すブロック図である。
【図４】レンズ部４４の構成を示す図である。
【図５】テストパターン映像の一例を示す図である。
【図６】エッジブレンディングを行う場合のテストパターン映像の一例を示す図である。
【図７】エッジブレンディングを行う場合のテストパターン映像の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の一形態である投写型表示装置１の構成を示すブロック図である。投写型表示装置１は、映像入力部１１、画像処理部２０、操作部３０および投写部４０を備えて構成される。図１では、画像処理部２０に着目して投写型表示装置１を示している。
【００１４】
画像処理部２０は、映像調整部２１、ＯＳＤエンジン２２、エッジブレンディングエンジン２３、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４、幾何学補正処理部２５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２６およびテストパターン生成部２７を備える。操作部３０は、遠隔操作可能であり、リモートコントロール（以下「リモコン」という）装置３２からの光信号を受信するリモコン受光部３１を備える。
【００１５】
映像入力部１１は、映像入力手段に相当する。画像処理部２０は、画像処理手段に相当する。投写部４０は、投写手段に相当する。操作部３０は、操作手段に相当する。テストパターン生成部２７は、テストパターン生成手段に相当する。幾何学補正処理部２５は、幾何学補正処理手段に相当する。エッジブレンディングエンジン２３は、調整範囲設定手段に相当する。エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４は、重複領域輝度調整手段に相当する。
【００１６】
映像入力部１１には、映像信号源１０から、映像を表す映像信号が入力される。映像信号源１０は、投写型表示装置１の外部に設けられる外部装置である。映像信号源１０は、たとえばパーソナルコンピュータ（Personal Computer；略称：ＰＣ）によって実現される。映像入力部１１は、映像信号源１０から入力された映像信号（以下「入力映像信号」という場合がある）を、画像処理部２０、具体的には画像処理部２０の映像調整部２１に与える。映像入力部１１は、たとえば高解像度マルチメディアインタフェース（High-Definition Multimedia Interface；略称：ＨＤＭＩ）またはＤ−ｓｕｂ（D-Subminiature）インタフェースによって実現される。
【００１７】
画像処理部２０は、映像入力部１１から与えられた入力映像信号を画像処理する。投写部４０は、画像処理部２０によって画像処理された入力映像信号に基づいて、被投写体であるスクリーン４２の予め定める投写領域に映像を投写して表示する。ここで、「映像」とは、スクリーン４２などの被投写体に投写された状態にある「画像」のことである。換言すれば、「画像」を被投写体に投写したものが、「映像」である。以下では、被投写体に投写された映像を「投写映像」という場合がある。被投写体であるスクリーン４２の投写領域は、本実施の形態では、スクリーン４２の厚み方向一方側の表面部の略全体である。
【００１８】
具体的には、画像処理部２０の映像調整部２１は、映像入力部１１から与えられた入力映像信号に、映像調整処理を行う。映像調整処理は、たとえば、映像入力部１１から与えられた入力映像信号を、投写部４０で取扱うことが可能な所定の形式の映像信号に変換する変換処理、所定の解像度に合うように映像の大きさを調整するスケーリング処理、輝度を調整する輝度調整処理、色を調整する色調整処理などである。映像調整部２１は、映像調整処理を行った入力映像信号を、ＯＳＤエンジン２２に与える。
【００１９】
テストパターン生成部２７は、テストパターン映像の映像信号であるテスト映像信号を生成し、ＯＳＤエンジン２２に与える。テストパターン映像は、投写型表示装置１における補正処理および調整処理などの各種処理に用いられる。テストパターン映像は、スクリーン４２の投写領域の全体にわたって投写されて表示される。テストパターン映像は、たとえば、複数本の直線を格子状に並べたクロスハッチパターン（以下「クロスハッチ画像」という場合がある）である。
【００２０】
テストパターン生成部２７は、テストパターン映像を予め保持する。具体的には、テストパターン生成部２７は、テストパターン映像に関する情報（以下「テスト映像情報」という場合がある）を予め保持する。テスト映像情報を保持することは、テストパターン映像を保持することに相当する。
【００２１】
テスト映像情報は、テストパターン映像を表すテスト映像信号そのものでもよいし、テストパターン映像を表す映像信号を生成するために必要となる情報でもよい。テストパターン生成部２７は、ＣＰＵ２６の指示に基づいて、予め保持するテスト映像情報から、目的とするテストパターン映像を表すテスト映像信号を生成する。
【００２２】
ＯＳＤエンジン２２は、ＣＰＵ２６の指示に基づいて、ＯＳＤ用の映像信号を生成し、映像調整部２１から与えられた入力映像信号に重畳する。ＯＳＤエンジン２２は、ＯＳＤ用の映像信号として、たとえば、投写型表示装置１の設定画面、または警告画面などの映像信号を生成する。またＯＳＤエンジン２２は、テストパターン生成部２７からテストパターン映像のテスト映像信号が与えられると、ＣＰＵ２６の指示に基づいて、映像調整部２１から与えられた入力映像信号にテスト映像信号を重畳する。ＯＳＤエンジン２２は、重畳した映像信号をエッジブレンディングエンジン２３に与える。
【００２３】
エッジブレンディングエンジン２３は、ＯＳＤエンジン２２から与えられた映像信号に対して、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４によって輝度調整を行う範囲である輝度調整範囲を設定する。エッジブレンディングエンジン２３は、輝度調整範囲を設定した映像信号を、輝度調整範囲を表す輝度調整範囲情報とともに、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４に与える。
【００２４】
エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４は、エッジブレンディングエンジン２３から与えられた輝度調整範囲情報に基づいて、エッジブレンディングエンジン２３から与えられた映像信号に対して、重複領域輝度調整処理を行う。重複領域輝度調整処理とは、エッジブレンディングを行うときに、映像を重ね合わせる重複領域の輝度を調整する処理である。エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４は、重複領域輝度調整処理を施した映像信号を幾何学補正処理部２５に与える。
【００２５】
幾何学補正処理部２５は、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４から与えられた映像信号に幾何学補正処理を行う。幾何学補正処理は、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４から与えられた映像信号を、スクリーン４２上における投写映像４１の形状を変形させるように補正する処理である。幾何学補正処理を行うことによって、スクリーン４２上における投写映像４１の台形歪みなどの各種の幾何学歪みを取除くことができる。「台形歪み」とは、スクリーン４２の投写領域が矩形状である場合に、スクリーン４２上において投写映像４１が台形状に表示される歪みのことである。幾何学補正処理部２５は、幾何学補正処理を行った映像信号を投写部４０に与える。
【００２６】
ＣＰＵ２６は、画像処理部２０を構成する映像調整部２１、ＯＳＤエンジン２２、エッジブレンディングエンジン２３、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４、幾何学補正処理部２５およびテストパターン生成部２７を統括的に制御する。
【００２７】
操作部３０のリモコン受光部３１は、外部のリモコン装置３２と、たとえば赤外線を媒体とした赤外線通信が可能に構成される。リモコン装置３２は、投写型表示装置１を遠隔操作するときに、使用者によって操作される。リモコン受光部３１は、リモコン装置３２から送信される、投写型表示装置１の使用者からの操作指示を含む赤外線の光信号を受信することによって、使用者からの操作指示を取得する。操作部３０は、取得した操作指示を表す指示情報を、ＣＰＵ２６または投写部４０に与える。
【００２８】
操作部３０は、不図示の操作パネルを備える。操作部３０は、使用者からの操作指示を、操作パネルから直接取得してもよい。操作パネルは、使用者によって操作される複数の操作ボタンを有する。操作部３０は、各操作ボタンが操作されると、その操作に応じた指示情報を表す操作信号を生成して、ＣＰＵ２６または投写部４０に与える。したがって投写型表示装置１の使用者は、操作部３０の操作ボタンを操作することによって、その操作に応じた指示情報をＣＰＵ２６または投写部４０に与えることができる。
【００２９】
ＣＰＵ２６は、操作部３０から与えられた操作指示を表す指示情報に基づいて、映像調整部２１、ＯＳＤエンジン２２、エッジブレンディングエンジン２３、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４、幾何学補正処理部２５およびテストパターン生成部２７を制御する。
【００３０】
投写部４０は、幾何学補正処理部２５から与えられた映像信号に基づいて、投写映像４１をスクリーン４２に投写して表示する。投写部４０は、入力映像信号とテスト映像信号とが重畳された映像信号が与えられると、この重畳された映像信号に基づいて映像をスクリーン４２に投写して表示する。入力映像信号とテスト映像信号とが重畳された映像信号に基づいて映像をスクリーン４２に投写して表示することは、入力映像信号とテスト映像信号とに基づいて映像をスクリーン４２に投写して表示することに相当する。入力映像信号とテスト映像信号とが重畳された映像信号に基づいて投写映像をスクリーン４２に投写して表示することによって、入力映像信号が表す映像とテストパターン映像とがスクリーン４２の投写領域に投写されて表示される。投写部４２の具体的な構成については後述する。
【００３１】
図２は、エッジブレンディングの前後における画像の状態を模式的に示す図である。図２（ａ）は、エッジブレンディング前の画像の状態を示す図であり、図２（ｂ）は、エッジブレンディング後の画像の状態を示す図である。
【００３２】
エッジブレンディングでは、図２（ａ）の左側に示す第１画像５１と右側に示す第２画像５２とを結合することによって、図２（ｂ）に示すように、第１画像５１および第２画像５２よりも解像度の高い結合画像５３を、投写映像４１としてスクリーン４２に表示する。第１画像５１の右端および第２画像５２の左端にそれぞれ、輝度を調整した重複領域５１ａ，５２ａを設ける。重複領域５１ａ，５２ａでは、投写領域の外側の端部に向かうにつれて輝度が線形的に低くなるように設定する。重複領域５１ａ，５２ａには、同じ画像を表示させる。重複領域５１ａ，５２ａを重ね合わせることによって、重複領域５１ａ，５２ａ以外の部分との輝度の差異が無い重複領域５３ａを得る。
【００３３】
このようなエッジブレンディングを行うことによって、第１画像５１と第２画像５２との間で、輝度および色合いに差異がある場合でも、結合画像５３を投写映像４１として表示させたときに、結合画像５３の重複領域５３ａ内で輝度および色合いが線形的に変化する表示になる。したがって、重複領域５３ａを設けない場合に比べて、第１画像５１と第２画像５２との間の輝度および色合いの差異を視認しにくくすることができる。
【００３４】
エッジブレンディングを行う場合、および複数台の投写型表示装置１によって投写された複数の映像を全て重ね合わせることによって、一台の投写型表示装置１で映像を投写するときよりも高輝度の映像を表示するスタックを行う場合には、投写映像の表示位置の調整が重要になる。表示位置の調整には、幾何学補正処理による投写映像の表示形状の調整が含まれる。投写映像の表示形状が変化すれば、投写領域に対する投写映像の位置が変化するので、幾何学補正処理を用いて投写映像の表示形状を調整することによって、投写映像の表示位置を調整することが可能である。
【００３５】
投写映像の表示位置の調整を行う場合、複数台の投写型表示装置１で、テストパターン映像として、同一形状の画像を使用することが望ましいと考えられる。この場合、同一形状の画像を用いて、ずれを確認しながら、複数の投写型表示装置において、それぞれ投写映像の表示位置が調整される。しかし、同一形状でかつ同色のテストパターン映像を用いた場合、どの投写型表示装置によって表示されているテストパターン映像であるかの区別がつきにくく、表示位置の調整が困難になるという問題が発生する。
【００３６】
複数の投写型表示装置に順番に、映像信号源となる外部の装置からテストパターン映像を入力し、そのテストパターン映像を表示しながら表示位置の調整を行うことも考えられるが、別途、テストパターン映像用の映像信号源を準備する必要があるので、コストがかかる。また表示位置の調整のたびに、テストパターン映像用の映像信号源を投写型表示装置１に接続する必要があるので、利用者にとって利便性が悪いという問題がある。
【００３７】
また、エッジブレンディングを行う場合、複数台の投写型表示装置１で、同一形状のテストパターン映像を表示したままでは、重複領域の幅が変化したときに、テストパターン映像の線同士を重ね合わせることができず、テストパターン映像が、表示位置の調整の補助の役目を十分に果たせないことがあるという問題がある。
【００３８】
このような問題を解決するために、本実施の形態では、以下の構成を採用している。テストパターン生成部２７でテストパターン映像、たとえばクロスハッチ画像を生成し、クロスハッチ画像をスクリーン４２に表示させた状態で、表示位置の調整を行う。これによって、重複領域に表示される映像間のずれ、および傾き具合の差異を使用者にとって視認しやすくすることができる。したがって、使用者は、比較的容易に映像の表示位置の調整を行うことができる。
【００３９】
具体的に述べると、スクリーン４２の投写領域には、投写映像４１として、入力映像信号が表す映像と、テストパターン映像とが投写されて表示される。この投写領域に表示される、入力映像信号が表す映像、およびテストパターン映像であるクロスハッチ画像の状態に基づいて、画像処理部２０の幾何学補正処理部２５によって、入力映像信号に幾何学補正処理が行われる。テストパターン映像は、投写領域の全体にわたって表示されるので、投写映像４１の形状を比較的容易に、投写領域に合致した形状に変化させることができる。したがって、比較的容易に、投写映像の表示位置を適切な位置に調整することができる。
【００４０】
このように本実施の形態では、テストパターン映像であるクロスハッチ画像を表示させた状態で、投写映像４１の位置調整を行う。この投写映像４１の位置調整を行うために、本実施の形態では、投写型表示装置１の投写部４０は、レンズシフト手段を備える。
【００４１】
図３は、投写部４０の構成を示すブロック図である。投写部４０は、出力部４３、レンズ部４４および制御部４５を備えて構成される。出力部４３は、ランプユニットと、液晶パネルまたはデジタルミラーデバイス（Digital Mirror Device；略称：ＤＭＤ）チップなどの光変調手段とを備える。出力部４３は、幾何学補正処理部２５から与えられた映像信号に基づいて映像を出力し、レンズ部４４に与える。制御部４５は、操作部３０から与えられる指示情報に基づいて、出力部４３およびレンズ部４４を制御する。
【００４２】
図４は、レンズ部４４の構成を示す図である。レンズ部４４は、投写用レンズ７１とレンズシフト手段８０とを備える。投写用レンズ７１は、映像を形成する光を、スクリーン４２の投写領域に投写する。これによって、スクリーン４２の投写領域に映像が表示される。レンズシフト手段８０は、前述のエッジブレンディングまたはスタックを行うときに、表示の位置調整をするために、投写型表示装置１の本体を移動させずに、投写範囲を任意に移動できるように、投写用レンズ７１を上下方向などにシフトさせる。
【００４３】
レンズシフト手段８０は、モータ７２、送りねじ７３、送りナット７４、送りねじ側ギア７５およびモータ側ギア７６を備える。モータ７２を回転させることによって、モータ側ギア７６および送りねじ側ギア７５を介して、送りねじ７３が回転する。送りねじ７３が回転することによって、送りナット７４が送りナット可動領域８２の範囲内でシフトする。送りナット７４の移動に伴って、送りナット７４に固定された投写用レンズ７１が、レンズ可動領域８１の範囲内でシフトする。
【００４４】
このように、レンズシフト手段８０は、モータ７２を制御することによって、投写用レンズ７１のシフト動作を制御することができる。レンズシフト手段８０は、前述のように図３に示す制御部４５によって制御される。制御部４５には、操作部３０から、使用者の操作に応じた指示情報が与えられる。使用者は、操作部３０の操作パネルまたはリモコン装置３２を操作して、操作部３０を操作することによって、投写部４０のレンズシフト手段８０を制御することができる。これによって使用者は、投写用レンズ７１を所望の位置にシフトさせることができる。
【００４５】
図４に示す例では、レンズシフト手段８０は、投写型表示装置１の設置状態において、上下方向に投写用レンズ７１をシフト可能に構成されている。レンズシフト手段８０は、投写型表示装置１の設置状態において、上下方向に投写用レンズ７１をシフト可能に構成されるとともに、左右方向に投写用レンズ７１をシフト可能に構成されてもよい。これによって、投写型表示装置１の設置状態において、上下方向および左右方向に二次元的にシフト可能なレンズシフト手段８０を実現することができる。投写型表示装置１は、たとえば、上下方向が鉛直方向に一致し、左右方向が水平方向に一致するように設置される。
【００４６】
前述のようにテストパターン映像であるクロスハッチ画像を表示させた状態で、レンズシフト手段８０で投写映像４１の位置調整を行うことによって、重複領域に表示される映像間のずれ、および傾き具合の差異を容易に解消することができる。
【００４７】
また本実施の形態では、投写型表示装置１は、表示できるクロスハッチ画像の色を、使用者が操作部３０で任意に選択できるように構成される。これによって、どのクロスハッチ画像が、どの投写型表示装置からの表示であるかを判断しやすくし、位置調整を行いやすくすることができる。
【００４８】
投写型表示装置１は、操作部３０の操作パネルまたはリモコン装置３２の操作ボタンが操作されることによって、表示されるテストパターン映像、すなわちクロスハッチ画像の種類および色が、トグル式に変化するように構成される。これによって、表示できるクロスハッチ画像の色を、使用者が操作部３０で任意に選択できる投写型表示装置１を、比較的簡単な構成で実現することができる。
【００４９】
また本実施の形態では、投写型表示装置１は、複数の投写型表示装置１を、各投写型表示装置１から離れた場所で個別に操作できる手段を備える。このような手段としては、たとえば、各投写型表示装置１に設定されるＩＤ（identification）を識別可能なリモコン装置３２を用いることができる。これに対応して、操作部３０は、自装置に対する指示と、他の投写型表示装置に対する指示とを識別可能に構成される。これによって、複数の投写型表示装置１の設定を、一台ずつ個別に行うことができる。
【００５０】
図５は、テストパターン映像の一例を示す図である。図５（ａ）は、各投写型表示装置１によって投写される画像を個別に示す図であり、図５（ｂ）は、結合画像を示す図である。図５では、テストパターンの一例として、形状が固定されたクロスハッチパターン（以下「形状固定のクロスハッチパターン」という場合がある）を示す。調整に使用するテストパターンとしては、たとえば、図５に示すように、形状固定のクロスハッチパターンが使用される。図５に示すクロスハッチパターンは、複数本の線が、予め定める間隔で縦方向と横方向とに格子状に配置されたものである。
【００５１】
エッジブレンディングを行う場合、使用する投写型表示装置の数、および表示させる映像に応じて、重複領域の幅を変化させることがある。このとき、前述のように複数台の投写型表示装置１で同一形状のテストパターン映像を表示させると、テストパターン映像の線同士を重ね合わせることができず、テストパターン映像が表示位置の調整の補助の役目を十分に果たせないことがある。具体的には、テストパターン映像として、図５に示す形状固定のクロスハッチパターンを使用すると、以下の問題が生じることがある。
【００５２】
たとえば、２つの投写型表示装置１を使用する場合、図５（ａ）に示すように、第１の投写型表示装置１の投写映像である第１画像６１と、第２の投写型表示装置１の投写映像である第２画像６２との重複領域６１ａ，６２ａの幅が、テストパターン映像のクロスハッチパターンの枡目の大きさの整数倍にならないことがある。この場合、図５（ｂ）に示すように、結合画像６３を表示したときに重複領域６３ａ内でクロスハッチパターンが重ならなくなる。このようなテストパターン映像では、調整の補助の役目を十分に果たすことができない。
【００５３】
図６は、エッジブレンディングを行う場合のテストパターン映像の一例を示す図である。図６（ａ）は、各投写型表示装置１によって投写される画像を個別に示す図であり、図６（ｂ）は、結合画像を示す図である。本実施の形態では、エッジブレンディングを行う場合のテストパターンとして、図６に示すような特異なクロスハッチパターンを用いる。
【００５４】
図６に示すクロスハッチパターンは、図６（ａ）の左側に示す第１画像６４の重複領域６４ａ内のみ、クロスハッチパターンを左右対称に反転表示させたものである。図６（ａ）の右側に示す第２画像６４のクロスハッチパターンは、前述の図５（ａ）に示す第１画像６１および第２画像６２のクロスハッチパターンと同一であり、重複領域６５ａも含めて、複数本の線が、予め定める間隔で縦方向と横方向とに格子状に配置されている。
【００５５】
第１画像６４の重複領域６４ａ内のみ、クロスハッチパターンを左右対称に反転表示させることによって、第２画像６５のクロスハッチパターンと重ね合わせた結合画像６６の重複領域６６ａ内で、２つのクロスハッチパターンを一致するように重ね合わせることができる。したがって、投写映像の表示位置の調整をさらに容易にすることができる。
【００５６】
このように本実施の形態では、輝度調整範囲である重複領域６６ａに応じたテキストパターン映像を表示させた状態で輝度調整を行うので、輝度調整を比較的容易に行うことができる。
【００５７】
図７は、エッジブレンディングを行う場合のテストパターン映像の他の例を示す図である。図７（ａ）は、各投写型表示装置１によって投写される画像を個別に示す図であり、図７（ｂ）は、結合画像を示す図である。上下に隣接する表示の一部を重ね合わせてエッジブレンディングを行う場合、図７に示すクロスハッチパターンを用いることが好ましい。
【００５８】
図７に示すクロスハッチパターンは、前述の図６に示す第１画像６４の重複領域６４ａを左右反転処理したクロスハッチパターンと同様に、上下に隣接する２つの投写表示画像６７，６８のうち、一方の画像６７の重複領域６７ａ内のクロスハッチパターンを上下対称に反転したものである。他方の画像６８は、前述の図５（ａ）に示す第１画像６１および第２画像６２のクロスハッチパターンと同一であり、重複領域６８ａを含め、複数本の線が、一定の間隔で縦横に格子状に配置されている。
【００５９】
上下に隣接する表示の一部を重ね合わせてエッジブレンディングを行う場合に、図７に示すクロスハッチパターンを用いることによって、結合画像６９の重複領域６９ａ内のクロスハッチパターンを、一致するように重ね合わせることができる。したがって、投写映像の表示位置の調整をさらに容易にすることができる。
【００６０】
重複領域のパターンに対する処理は、前述の反転処理に限らず、重複領域の幅に影響を受けずに重複領域内の画像を重ね合わせられる処理であれば、他の処理であってもよい。
【００６１】
以上に述べた実施の形態では、テストパターンに使用する画像は、クロスハッチである。テストパターンに使用する画像は、クロスハッチに限らず、同様の効果が得られる画像であれば、他の画像でもよい。
【００６２】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 投写型表示装置、１１ 映像入力部、２０ 画像処理部、２１ 映像調整部、２２ ＯＳＤエンジン、２３ エッジブレンディングエンジン、２４ エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン、２５ 幾何学補正処理部、２６ ＣＰＵ、２７ テストパターン生成部、３０ 操作部、３１ リモコン受光部、３２ リモコン装置、４０ 投写部、４１ 投写映像、４２ スクリーン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像をスクリーン上に投写して表示する投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数台の投写型表示装置から同じ映像を投写し、投写された複数の映像を重ね合わせることによって、一台の投写型表示装置で映像を投写する場合よりも高輝度の映像を表示させる、スタックと呼ばれる技術がある。
【０００３】
また、一つの映像を分割して複数台の投写型表示装置で投写することによって、一台の投写型表示装置で投写する場合よりも解像度の高い映像を表示する技術がある。この場合、エッジブレンディングと呼ばれる技術が用いられる。エッジブレンディングでは、各投写型表示装置による映像の投写領域を、その端部が、隣接する投写領域の端部と重複するように設定し、この重複領域内で重ね合わせるように映像を投写する。各投写領域では、重複領域における輝度を、投写領域の内側から外側の端部に向かって徐々に小さくして、暗くする。
【０００４】
スタックまたはエッジブレンディングを行う場合、各投写型表示装置によって投写される映像の表示位置の調整が重要になる。表示位置の調整が不十分であると、映像を重ね合わせた領域において、映像が二重または三重にずれて見えたり、滲んだように見えたりする。
【０００５】
映像の表示位置の調整は、たとえば、オンスクリーンディスプレイ（On Screen Display；略称：ＯＳＤ）で専用のガイド画像を表示させることによって、安価なシステムで容易に行うことができる（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２００６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される技術では、スクリーン上において、投写された映像（以下「投写映像」という場合がある）にガイド画像を重ね合わせて、投写映像とガイド画像とのずれを確認しながら、投写映像の表示位置が調整される。
【０００８】
ガイド画像は、たとえば十字型形状であり、投写映像の一部分のみに重ね合わされる。したがって、ガイド画像を用いても、投写映像の表示位置を適切な位置に調整することは困難である。
【０００９】
本発明の目的は、比較的容易に、投写映像の表示位置を適切な位置に調整することができる投写型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の投写型表示装置は、映像を表す映像信号が入力される映像入力手段と、前記映像入力手段に入力された入力映像信号を画像処理する画像処理手段と、前記画像処理手段によって画像処理された入力映像信号に基づいて、被投写体の予め定める投写領域に映像を投写して表示する投写手段とを備え、前記画像処理手段は、前記投写領域の全体にわたって投写されて表示されるテストパターン映像を表すテスト映像信号を生成するテストパターン生成手段と、前記投写領域に投写して表示される映像の形状を変化させるように、前記入力映像信号を幾何学補正処理する幾何学補正処理手段とを備え、前記投写手段は、前記入力映像信号と前記テスト映像信号とに基づいて、前記入力映像信号が表す映像と前記テストパターン映像とを前記投写領域に投写して表示することが可能であり、前記幾何学補正処理手段は、前記投写領域に投写されて表示される、前記入力映像信号が表す映像および前記テストパターン映像の状態に基づいて、前記幾何学補正処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の投写型表示装置によれば、映像入力手段に入力された入力映像信号は、画像処理手段によって画像処理される。この画像処理された入力映像信号に基づいて、投写手段によって被投写体の投写領域に映像が投写されて表示される。画像処理手段のテストパターン生成手段によってテストパターン映像のテスト映像信号が生成されると、テスト映像信号と入力映像信号とに基づいて、入力映像信号が表す映像とテストパターン映像とが、投写手段によって投写領域に投写されて表示される。テストパターン映像は、投写領域の全体にわたって投写されて表示される。この投写領域に投写されて表示される、入力映像信号が表す映像およびテストパターン映像の状態に基づいて、画像処理手段の幾何学補正処理手段によって、入力映像信号に幾何学補正処理が行われる。これによって、投写領域に投写されて表示される映像の形状を比較的容易に、投写領域に合致した形状に変化させることができる。したがって、比較的容易に、投写領域に投写されて表示される映像の表示位置を適切な位置に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の一形態である投写型表示装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】エッジブレンディングの前後における画像の状態を模式的に示す図である。
【図３】投写部４０の構成を示すブロック図である。
【図４】レンズ部４４の構成を示す図である。
【図５】テストパターン映像の一例を示す図である。
【図６】エッジブレンディングを行う場合のテストパターン映像の一例を示す図である。
【図７】エッジブレンディングを行う場合のテストパターン映像の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の一形態である投写型表示装置１の構成を示すブロック図である。投写型表示装置１は、映像入力部１１、画像処理部２０、操作部３０および投写部４０を備えて構成される。図１では、画像処理部２０に着目して投写型表示装置１を示している。
【００１４】
画像処理部２０は、映像調整部２１、ＯＳＤエンジン２２、エッジブレンディングエンジン２３、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４、幾何学補正処理部２５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２６およびテストパターン生成部２７を備える。操作部３０は、遠隔操作可能であり、リモートコントロール（以下「リモコン」という）装置３２からの光信号を受信するリモコン受光部３１を備える。
【００１５】
映像入力部１１は、映像入力手段に相当する。画像処理部２０は、画像処理手段に相当する。投写部４０は、投写手段に相当する。操作部３０は、操作手段に相当する。テストパターン生成部２７は、テストパターン生成手段に相当する。幾何学補正処理部２５は、幾何学補正処理手段に相当する。エッジブレンディングエンジン２３は、調整範囲設定手段に相当する。エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４は、重複領域輝度調整手段に相当する。
【００１６】
映像入力部１１には、映像信号源１０から、映像を表す映像信号が入力される。映像信号源１０は、投写型表示装置１の外部に設けられる外部装置である。映像信号源１０は、たとえばパーソナルコンピュータ（Personal Computer；略称：ＰＣ）によって実現される。映像入力部１１は、映像信号源１０から入力された映像信号（以下「入力映像信号」という場合がある）を、画像処理部２０、具体的には画像処理部２０の映像調整部２１に与える。映像入力部１１は、たとえば高解像度マルチメディアインタフェース（High-Definition Multimedia Interface；略称：ＨＤＭＩ）またはＤ−ｓｕｂ（D-Subminiature）インタフェースによって実現される。
【００１７】
画像処理部２０は、映像入力部１１から与えられた入力映像信号を画像処理する。投写部４０は、画像処理部２０によって画像処理された入力映像信号に基づいて、被投写体であるスクリーン４２の予め定める投写領域に映像を投写して表示する。ここで、「映像」とは、スクリーン４２などの被投写体に投写された状態にある「画像」のことである。換言すれば、「画像」を被投写体に投写したものが、「映像」である。以下では、被投写体に投写された映像を「投写映像」という場合がある。被投写体であるスクリーン４２の投写領域は、本実施の形態では、スクリーン４２の厚み方向一方側の表面部の略全体である。
【００１８】
具体的には、画像処理部２０の映像調整部２１は、映像入力部１１から与えられた入力映像信号に、映像調整処理を行う。映像調整処理は、たとえば、映像入力部１１から与えられた入力映像信号を、投写部４０で取扱うことが可能な所定の形式の映像信号に変換する変換処理、所定の解像度に合うように映像の大きさを調整するスケーリング処理、輝度を調整する輝度調整処理、色を調整する色調整処理などである。映像調整部２１は、映像調整処理を行った入力映像信号を、ＯＳＤエンジン２２に与える。
【００１９】
テストパターン生成部２７は、テストパターン映像の映像信号であるテスト映像信号を生成し、ＯＳＤエンジン２２に与える。テストパターン映像は、投写型表示装置１における補正処理および調整処理などの各種処理に用いられる。テストパターン映像は、スクリーン４２の投写領域の全体にわたって投写されて表示される。テストパターン映像は、たとえば、複数本の直線を格子状に並べたクロスハッチパターン（以下「クロスハッチ画像」という場合がある）である。
【００２０】
テストパターン生成部２７は、テストパターン映像を予め保持する。具体的には、テストパターン生成部２７は、テストパターン映像に関する情報（以下「テスト映像情報」という場合がある）を予め保持する。テスト映像情報を保持することは、テストパターン映像を保持することに相当する。
【００２１】
テスト映像情報は、テストパターン映像を表すテスト映像信号そのものでもよいし、テストパターン映像を表す映像信号を生成するために必要となる情報でもよい。テストパターン生成部２７は、ＣＰＵ２６の指示に基づいて、予め保持するテスト映像情報から、目的とするテストパターン映像を表すテスト映像信号を生成する。
【００２２】
ＯＳＤエンジン２２は、ＣＰＵ２６の指示に基づいて、ＯＳＤ用の映像信号を生成し、映像調整部２１から与えられた入力映像信号に重畳する。ＯＳＤエンジン２２は、ＯＳＤ用の映像信号として、たとえば、投写型表示装置１の設定画面、または警告画面などの映像信号を生成する。またＯＳＤエンジン２２は、テストパターン生成部２７からテストパターン映像のテスト映像信号が与えられると、ＣＰＵ２６の指示に基づいて、映像調整部２１から与えられた入力映像信号にテスト映像信号を重畳する。ＯＳＤエンジン２２は、重畳した映像信号をエッジブレンディングエンジン２３に与える。
【００２３】
エッジブレンディングエンジン２３は、ＯＳＤエンジン２２から与えられた映像信号に対して、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４によって輝度調整を行う範囲である輝度調整範囲を設定する。エッジブレンディングエンジン２３は、輝度調整範囲を設定した映像信号を、輝度調整範囲を表す輝度調整範囲情報とともに、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４に与える。
【００２４】
エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４は、エッジブレンディングエンジン２３から与えられた輝度調整範囲情報に基づいて、エッジブレンディングエンジン２３から与えられた映像信号に対して、重複領域輝度調整処理を行う。重複領域輝度調整処理とは、エッジブレンディングを行うときに、映像を重ね合わせる重複領域の輝度を調整する処理である。エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４は、重複領域輝度調整処理を施した映像信号を幾何学補正処理部２５に与える。
【００２５】
幾何学補正処理部２５は、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４から与えられた映像信号に幾何学補正処理を行う。幾何学補正処理は、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４から与えられた映像信号を、スクリーン４２上における投写映像４１の形状を変形させるように補正する処理である。幾何学補正処理を行うことによって、スクリーン４２上における投写映像４１の台形歪みなどの各種の幾何学歪みを取除くことができる。「台形歪み」とは、スクリーン４２の投写領域が矩形状である場合に、スクリーン４２上において投写映像４１が台形状に表示される歪みのことである。幾何学補正処理部２５は、幾何学補正処理を行った映像信号を投写部４０に与える。
【００２６】
ＣＰＵ２６は、画像処理部２０を構成する映像調整部２１、ＯＳＤエンジン２２、エッジブレンディングエンジン２３、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４、幾何学補正処理部２５およびテストパターン生成部２７を統括的に制御する。
【００２７】
操作部３０のリモコン受光部３１は、外部のリモコン装置３２と、たとえば赤外線を媒体とした赤外線通信が可能に構成される。リモコン装置３２は、投写型表示装置１を遠隔操作するときに、使用者によって操作される。リモコン受光部３１は、リモコン装置３２から送信される、投写型表示装置１の使用者からの操作指示を含む赤外線の光信号を受信することによって、使用者からの操作指示を取得する。操作部３０は、取得した操作指示を表す指示情報を、ＣＰＵ２６または投写部４０に与える。
【００２８】
操作部３０は、不図示の操作パネルを備える。操作部３０は、使用者からの操作指示を、操作パネルから直接取得してもよい。操作パネルは、使用者によって操作される複数の操作ボタンを有する。操作部３０は、各操作ボタンが操作されると、その操作に応じた指示情報を表す操作信号を生成して、ＣＰＵ２６または投写部４０に与える。したがって投写型表示装置１の使用者は、操作部３０の操作ボタンを操作することによって、その操作に応じた指示情報をＣＰＵ２６または投写部４０に与えることができる。
【００２９】
ＣＰＵ２６は、操作部３０から与えられた操作指示を表す指示情報に基づいて、映像調整部２１、ＯＳＤエンジン２２、エッジブレンディングエンジン２３、エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン２４、幾何学補正処理部２５およびテストパターン生成部２７を制御する。
【００３０】
投写部４０は、幾何学補正処理部２５から与えられた映像信号に基づいて、投写映像４１をスクリーン４２に投写して表示する。投写部４０は、入力映像信号とテスト映像信号とが重畳された映像信号が与えられると、この重畳された映像信号に基づいて映像をスクリーン４２に投写して表示する。入力映像信号とテスト映像信号とが重畳された映像信号に基づいて映像をスクリーン４２に投写して表示することは、入力映像信号とテスト映像信号とに基づいて映像をスクリーン４２に投写して表示することに相当する。入力映像信号とテスト映像信号とが重畳された映像信号に基づいて投写映像をスクリーン４２に投写して表示することによって、入力映像信号が表す映像とテストパターン映像とがスクリーン４２の投写領域に投写されて表示される。投写部４２の具体的な構成については後述する。
【００３１】
図２は、エッジブレンディングの前後における画像の状態を模式的に示す図である。図２（ａ）は、エッジブレンディング前の画像の状態を示す図であり、図２（ｂ）は、エッジブレンディング後の画像の状態を示す図である。
【００３２】
エッジブレンディングでは、図２（ａ）の左側に示す第１画像５１と右側に示す第２画像５２とを結合することによって、図２（ｂ）に示すように、第１画像５１および第２画像５２よりも解像度の高い結合画像５３を、投写映像４１としてスクリーン４２に表示する。第１画像５１の右端および第２画像５２の左端にそれぞれ、輝度を調整した重複領域５１ａ，５２ａを設ける。重複領域５１ａ，５２ａでは、投写領域の外側の端部に向かうにつれて輝度が線形的に低くなるように設定する。重複領域５１ａ，５２ａには、同じ画像を表示させる。重複領域５１ａ，５２ａを重ね合わせることによって、重複領域５１ａ，５２ａ以外の部分との輝度の差異が無い重複領域５３ａを得る。
【００３３】
このようなエッジブレンディングを行うことによって、第１画像５１と第２画像５２との間で、輝度および色合いに差異がある場合でも、結合画像５３を投写映像４１として表示させたときに、結合画像５３の重複領域５３ａ内で輝度および色合いが線形的に変化する表示になる。したがって、重複領域５３ａを設けない場合に比べて、第１画像５１と第２画像５２との間の輝度および色合いの差異を視認しにくくすることができる。
【００３４】
エッジブレンディングを行う場合、および複数台の投写型表示装置１によって投写された複数の映像を全て重ね合わせることによって、一台の投写型表示装置１で映像を投写するときよりも高輝度の映像を表示するスタックを行う場合には、投写映像の表示位置の調整が重要になる。表示位置の調整には、幾何学補正処理による投写映像の表示形状の調整が含まれる。投写映像の表示形状が変化すれば、投写領域に対する投写映像の位置が変化するので、幾何学補正処理を用いて投写映像の表示形状を調整することによって、投写映像の表示位置を調整することが可能である。
【００３５】
投写映像の表示位置の調整を行う場合、複数台の投写型表示装置１で、テストパターン映像として、同一形状の画像を使用することが望ましいと考えられる。この場合、同一形状の画像を用いて、ずれを確認しながら、複数の投写型表示装置において、それぞれ投写映像の表示位置が調整される。しかし、同一形状でかつ同色のテストパターン映像を用いた場合、どの投写型表示装置によって表示されているテストパターン映像であるかの区別がつきにくく、表示位置の調整が困難になるという問題が発生する。
【００３６】
複数の投写型表示装置に順番に、映像信号源となる外部の装置からテストパターン映像を入力し、そのテストパターン映像を表示しながら表示位置の調整を行うことも考えられるが、別途、テストパターン映像用の映像信号源を準備する必要があるので、コストがかかる。また表示位置の調整のたびに、テストパターン映像用の映像信号源を投写型表示装置１に接続する必要があるので、利用者にとって利便性が悪いという問題がある。
【００３７】
また、エッジブレンディングを行う場合、複数台の投写型表示装置１で、同一形状のテストパターン映像を表示したままでは、重複領域の幅が変化したときに、テストパターン映像の線同士を重ね合わせることができず、テストパターン映像が、表示位置の調整の補助の役目を十分に果たせないことがあるという問題がある。
【００３８】
このような問題を解決するために、本実施の形態では、以下の構成を採用している。テストパターン生成部２７でテストパターン映像、たとえばクロスハッチ画像を生成し、クロスハッチ画像をスクリーン４２に表示させた状態で、表示位置の調整を行う。これによって、重複領域に表示される映像間のずれ、および傾き具合の差異を使用者にとって視認しやすくすることができる。したがって、使用者は、比較的容易に映像の表示位置の調整を行うことができる。
【００３９】
具体的に述べると、スクリーン４２の投写領域には、投写映像４１として、入力映像信号が表す映像と、テストパターン映像とが投写されて表示される。この投写領域に表示される、入力映像信号が表す映像、およびテストパターン映像であるクロスハッチ画像の状態に基づいて、画像処理部２０の幾何学補正処理部２５によって、入力映像信号に幾何学補正処理が行われる。テストパターン映像は、投写領域の全体にわたって表示されるので、投写映像４１の形状を比較的容易に、投写領域に合致した形状に変化させることができる。したがって、比較的容易に、投写映像の表示位置を適切な位置に調整することができる。
【００４０】
このように本実施の形態では、テストパターン映像であるクロスハッチ画像を表示させた状態で、投写映像４１の位置調整を行う。この投写映像４１の位置調整を行うために、本実施の形態では、投写型表示装置１の投写部４０は、レンズシフト手段を備える。
【００４１】
図３は、投写部４０の構成を示すブロック図である。投写部４０は、出力部４３、レンズ部４４および制御部４５を備えて構成される。出力部４３は、ランプユニットと、液晶パネルまたはデジタルミラーデバイス（Digital Mirror Device；略称：ＤＭＤ）チップなどの光変調手段とを備える。出力部４３は、幾何学補正処理部２５から与えられた映像信号に基づいて映像を出力し、レンズ部４４に与える。制御部４５は、操作部３０から与えられる指示情報に基づいて、出力部４３およびレンズ部４４を制御する。
【００４２】
図４は、レンズ部４４の構成を示す図である。レンズ部４４は、投写用レンズ７１とレンズシフト手段８０とを備える。投写用レンズ７１は、映像を形成する光を、スクリーン４２の投写領域に投写する。これによって、スクリーン４２の投写領域に映像が表示される。レンズシフト手段８０は、前述のエッジブレンディングまたはスタックを行うときに、表示の位置調整をするために、投写型表示装置１の本体を移動させずに、投写範囲を任意に移動できるように、投写用レンズ７１を上下方向などにシフトさせる。
【００４３】
レンズシフト手段８０は、モータ７２、送りねじ７３、送りナット７４、送りねじ側ギア７５およびモータ側ギア７６を備える。モータ７２を回転させることによって、モータ側ギア７６および送りねじ側ギア７５を介して、送りねじ７３が回転する。送りねじ７３が回転することによって、送りナット７４が送りナット可動領域８２の範囲内でシフトする。送りナット７４の移動に伴って、送りナット７４に固定された投写用レンズ７１が、レンズ可動領域８１の範囲内でシフトする。
【００４４】
このように、レンズシフト手段８０は、モータ７２を制御することによって、投写用レンズ７１のシフト動作を制御することができる。レンズシフト手段８０は、前述のように図３に示す制御部４５によって制御される。制御部４５には、操作部３０から、使用者の操作に応じた指示情報が与えられる。使用者は、操作部３０の操作パネルまたはリモコン装置３２を操作して、操作部３０を操作することによって、投写部４０のレンズシフト手段８０を制御することができる。これによって使用者は、投写用レンズ７１を所望の位置にシフトさせることができる。
【００４５】
図４に示す例では、レンズシフト手段８０は、投写型表示装置１の設置状態において、上下方向に投写用レンズ７１をシフト可能に構成されている。レンズシフト手段８０は、投写型表示装置１の設置状態において、上下方向に投写用レンズ７１をシフト可能に構成されるとともに、左右方向に投写用レンズ７１をシフト可能に構成されてもよい。これによって、投写型表示装置１の設置状態において、上下方向および左右方向に二次元的にシフト可能なレンズシフト手段８０を実現することができる。投写型表示装置１は、たとえば、上下方向が鉛直方向に一致し、左右方向が水平方向に一致するように設置される。
【００４６】
前述のようにテストパターン映像であるクロスハッチ画像を表示させた状態で、レンズシフト手段８０で投写映像４１の位置調整を行うことによって、重複領域に表示される映像間のずれ、および傾き具合の差異を容易に解消することができる。
【００４７】
また本実施の形態では、投写型表示装置１は、表示できるクロスハッチ画像の色を、使用者が操作部３０で任意に選択できるように構成される。これによって、どのクロスハッチ画像が、どの投写型表示装置からの表示であるかを判断しやすくし、位置調整を行いやすくすることができる。
【００４８】
投写型表示装置１は、操作部３０の操作パネルまたはリモコン装置３２の操作ボタンが操作されることによって、表示されるテストパターン映像、すなわちクロスハッチ画像の種類および色が、トグル式に変化するように構成される。これによって、表示できるクロスハッチ画像の色を、使用者が操作部３０で任意に選択できる投写型表示装置１を、比較的簡単な構成で実現することができる。
【００４９】
また本実施の形態では、投写型表示装置１は、複数の投写型表示装置１を、各投写型表示装置１から離れた場所で個別に操作できる手段を備える。このような手段としては、たとえば、各投写型表示装置１に設定されるＩＤ（identification）を識別可能なリモコン装置３２を用いることができる。これに対応して、操作部３０は、自装置に対する指示と、他の投写型表示装置に対する指示とを識別可能に構成される。これによって、複数の投写型表示装置１の設定を、一台ずつ個別に行うことができる。
【００５０】
図５は、テストパターン映像の一例を示す図である。図５（ａ）は、各投写型表示装置１によって投写される画像を個別に示す図であり、図５（ｂ）は、結合画像を示す図である。図５では、テストパターンの一例として、形状が固定されたクロスハッチパターン（以下「形状固定のクロスハッチパターン」という場合がある）を示す。調整に使用するテストパターンとしては、たとえば、図５に示すように、形状固定のクロスハッチパターンが使用される。図５に示すクロスハッチパターンは、複数本の線が、予め定める間隔で縦方向と横方向とに格子状に配置されたものである。
【００５１】
エッジブレンディングを行う場合、使用する投写型表示装置の数、および表示させる映像に応じて、重複領域の幅を変化させることがある。このとき、前述のように複数台の投写型表示装置１で同一形状のテストパターン映像を表示させると、テストパターン映像の線同士を重ね合わせることができず、テストパターン映像が表示位置の調整の補助の役目を十分に果たせないことがある。具体的には、テストパターン映像として、図５に示す形状固定のクロスハッチパターンを使用すると、以下の問題が生じることがある。
【００５２】
たとえば、２つの投写型表示装置１を使用する場合、図５（ａ）に示すように、第１の投写型表示装置１の投写映像である第１画像６１と、第２の投写型表示装置１の投写映像である第２画像６２との重複領域６１ａ，６２ａの幅が、テストパターン映像のクロスハッチパターンの枡目の大きさの整数倍にならないことがある。この場合、図５（ｂ）に示すように、結合画像６３を表示したときに重複領域６３ａ内でクロスハッチパターンが重ならなくなる。このようなテストパターン映像では、調整の補助の役目を十分に果たすことができない。
【００５３】
図６は、エッジブレンディングを行う場合のテストパターン映像の一例を示す図である。図６（ａ）は、各投写型表示装置１によって投写される画像を個別に示す図であり、図６（ｂ）は、結合画像を示す図である。本実施の形態では、エッジブレンディングを行う場合のテストパターンとして、図６に示すような特異なクロスハッチパターンを用いる。
【００５４】
図６に示すクロスハッチパターンは、図６（ａ）の左側に示す第１画像６４の重複領域６４ａ内のみ、クロスハッチパターンを左右対称に反転表示させたものである。図６（ａ）の右側に示す第２画像６４のクロスハッチパターンは、前述の図５（ａ）に示す第１画像６１および第２画像６２のクロスハッチパターンと同一であり、重複領域６５ａも含めて、複数本の線が、予め定める間隔で縦方向と横方向とに格子状に配置されている。
【００５５】
第１画像６４の重複領域６４ａ内のみ、クロスハッチパターンを左右対称に反転表示させることによって、第２画像６５のクロスハッチパターンと重ね合わせた結合画像６６の重複領域６６ａ内で、２つのクロスハッチパターンを一致するように重ね合わせることができる。したがって、投写映像の表示位置の調整をさらに容易にすることができる。
【００５６】
このように本実施の形態では、輝度調整範囲である重複領域６６ａに応じたテキストパターン映像を表示させた状態で輝度調整を行うので、輝度調整を比較的容易に行うことができる。
【００５７】
図７は、エッジブレンディングを行う場合のテストパターン映像の他の例を示す図である。図７（ａ）は、各投写型表示装置１によって投写される画像を個別に示す図であり、図７（ｂ）は、結合画像を示す図である。上下に隣接する表示の一部を重ね合わせてエッジブレンディングを行う場合、図７に示すクロスハッチパターンを用いることが好ましい。
【００５８】
図７に示すクロスハッチパターンは、前述の図６に示す第１画像６４の重複領域６４ａを左右反転処理したクロスハッチパターンと同様に、上下に隣接する２つの投写表示画像６７，６８のうち、一方の画像６７の重複領域６７ａ内のクロスハッチパターンを上下対称に反転したものである。他方の画像６８は、前述の図５（ａ）に示す第１画像６１および第２画像６２のクロスハッチパターンと同一であり、重複領域６８ａを含め、複数本の線が、一定の間隔で縦横に格子状に配置されている。
【００５９】
上下に隣接する表示の一部を重ね合わせてエッジブレンディングを行う場合に、図７に示すクロスハッチパターンを用いることによって、結合画像６９の重複領域６９ａ内のクロスハッチパターンを、一致するように重ね合わせることができる。したがって、投写映像の表示位置の調整をさらに容易にすることができる。
【００６０】
重複領域のパターンに対する処理は、前述の反転処理に限らず、重複領域の幅に影響を受けずに重複領域内の画像を重ね合わせられる処理であれば、他の処理であってもよい。
【００６１】
以上に述べた実施の形態では、テストパターンに使用する画像は、クロスハッチである。テストパターンに使用する画像は、クロスハッチに限らず、同様の効果が得られる画像であれば、他の画像でもよい。
【００６２】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 投写型表示装置、１１ 映像入力部、２０ 画像処理部、２１ 映像調整部、２２ ＯＳＤエンジン、２３ エッジブレンディングエンジン、２４ エッジブレンディング用ＯＳＤエンジン、２５ 幾何学補正処理部、２６ ＣＰＵ、２７ テストパターン生成部、３０ 操作部、３１ リモコン受光部、３２ リモコン装置、４０ 投写部、４１ 投写映像、４２ スクリーン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表す映像信号が入力される映像入力手段と、
前記映像入力手段に入力された入力映像信号を画像処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段によって画像処理された入力映像信号に基づいて、被投写体の予め定める投写領域に映像を投写して表示する投写手段とを備え、
前記画像処理手段は、
前記投写領域の全体にわたって投写されて表示されるテストパターン映像を表すテスト映像信号を生成するテストパターン生成手段と、
前記投写領域に投写して表示される映像の形状を変化させるように、前記入力映像信号を幾何学補正処理する幾何学補正処理手段とを備え、
前記投写手段は、前記入力映像信号と前記テスト映像信号とに基づいて、前記入力映像信号が表す映像と前記テストパターン映像とを前記投写領域に投写して表示することが可能であり、
前記幾何学補正処理手段は、前記投写領域に投写されて表示される、前記入力映像信号が表す映像および前記テストパターン映像の状態に基づいて、前記幾何学補正処理を行うことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
前記投写手段は、
映像を形成する光を前記投写領域に投写する投写用レンズと、
前記投写用レンズを移動可能なレンズシフト手段とを備え、
前記レンズシフト手段は、前記投写領域に投写されて表示される、前記入力映像信号が表す映像および前記テストパターン映像の状態に基づいて、前記投写用レンズを移動可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項３】
前記テストパターン生成手段は、同一形状で色が異なる複数種類のテストパターン映像のテスト映像信号を生成可能であり、
前記投写手段は、前記複数種類のテストパターン映像のうちのいずれかのテストパターン映像を前記投写領域に投写して表示することを特徴とする請求項１または２に記載の投写型表示装置。
【請求項４】
他の投写型表示装置とともに使用され、前記他の投写型表示装置によって前記他の投写型表示装置の前記投写領域に投写されて表示される他の映像と、自装置が前記投写領域に投写して表示する映像とを重ね合わせて１つの映像を表示するとき、
前記画像処理手段は、
前記被投写体において前記他の投写型表示装置の映像と自装置の前記映像とが重複する重複領域の輝度調整を行う重複領域輝度調整手段と、
前記重複領域のうちで前記重複領域輝度調整手段によって輝度調整を行う輝度調整範囲を設定する調整範囲設定手段とを備え、
前記テストパターン生成手段は、前記調整範囲設定手段によって設定された輝度調整範囲に応じたテストパターン映像のテスト映像信号を生成可能であり、
前記重複領域輝度調整手段は、前記投写領域に投写されて表示される、前記輝度調整範囲に応じたテストパターン映像および前記入力映像信号が表す映像の状態に基づいて、前記輝度調整を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の投写型表示装置。
【請求項５】
前記テストパターン生成手段は、予め保持するテストパターン映像のうち、前記重複領域に相当する部分が、前記投写領域に向かって左右に反転して表示されるように、新たなテストパターン映像のテスト映像信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の投写型表示装置。
【請求項６】
前記テストパターン生成手段は、予め保持するテストパターン映像のうち、前記重複領域に相当する部分が、前記投写領域に向かって上下に反転して表示されるように、新たなテストパターン映像のテスト映像信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の投写型表示装置。
【請求項７】
前記画像処理手段および前記投写手段に対する指示が入力される操作手段を備え、
前記操作手段は、遠隔操作可能であり、自装置に対する指示と、他の投写型表示装置に対する指示とを識別可能に構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の投写型表示装置。
【請求項１】
映像を表す映像信号が入力される映像入力手段と、
前記映像入力手段に入力された入力映像信号を画像処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段によって画像処理された入力映像信号に基づいて、被投写体の予め定める投写領域に映像を投写して表示する投写手段とを備え、
前記画像処理手段は、
前記投写領域の全体にわたって投写されて表示されるテストパターン映像を表すテスト映像信号を生成するテストパターン生成手段と、
前記投写領域に投写して表示される映像の形状を変化させるように、前記入力映像信号を幾何学補正処理する幾何学補正処理手段とを備え、
前記投写手段は、前記入力映像信号と前記テスト映像信号とに基づいて、前記入力映像信号が表す映像と前記テストパターン映像とを前記投写領域に投写して表示することが可能であり、
前記幾何学補正処理手段は、前記投写領域に投写されて表示される、前記入力映像信号が表す映像および前記テストパターン映像の状態に基づいて、前記幾何学補正処理を行うことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
前記投写手段は、
映像を形成する光を前記投写領域に投写する投写用レンズと、
前記投写用レンズを移動可能なレンズシフト手段とを備え、
前記レンズシフト手段は、前記投写領域に投写されて表示される、前記入力映像信号が表す映像および前記テストパターン映像の状態に基づいて、前記投写用レンズを移動可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項３】
前記テストパターン生成手段は、同一形状で色が異なる複数種類のテストパターン映像のテスト映像信号を生成可能であり、
前記投写手段は、前記複数種類のテストパターン映像のうちのいずれかのテストパターン映像を前記投写領域に投写して表示することを特徴とする請求項１または２に記載の投写型表示装置。
【請求項４】
他の投写型表示装置とともに使用され、前記他の投写型表示装置によって前記他の投写型表示装置の前記投写領域に投写されて表示される他の映像と、自装置が前記投写領域に投写して表示する映像とを重ね合わせて１つの映像を表示するとき、
前記画像処理手段は、
前記被投写体において前記他の投写型表示装置の映像と自装置の前記映像とが重複する重複領域の輝度調整を行う重複領域輝度調整手段と、
前記重複領域のうちで前記重複領域輝度調整手段によって輝度調整を行う輝度調整範囲を設定する調整範囲設定手段とを備え、
前記テストパターン生成手段は、前記調整範囲設定手段によって設定された輝度調整範囲に応じたテストパターン映像のテスト映像信号を生成可能であり、
前記重複領域輝度調整手段は、前記投写領域に投写されて表示される、前記輝度調整範囲に応じたテストパターン映像および前記入力映像信号が表す映像の状態に基づいて、前記輝度調整を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の投写型表示装置。
【請求項５】
前記テストパターン生成手段は、予め保持するテストパターン映像のうち、前記重複領域に相当する部分が、前記投写領域に向かって左右に反転して表示されるように、新たなテストパターン映像のテスト映像信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の投写型表示装置。
【請求項６】
前記テストパターン生成手段は、予め保持するテストパターン映像のうち、前記重複領域に相当する部分が、前記投写領域に向かって上下に反転して表示されるように、新たなテストパターン映像のテスト映像信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の投写型表示装置。
【請求項７】
前記画像処理手段および前記投写手段に対する指示が入力される操作手段を備え、
前記操作手段は、遠隔操作可能であり、自装置に対する指示と、他の投写型表示装置に対する指示とを識別可能に構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の投写型表示装置。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−７４４７５（Ｐ２０１３−７４４７５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２１５４（Ｐ２０１１−２１２１５４）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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