(57)【要約】【課題】ユーザにとって安定した画像を表示することができる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１の本体１ａには表示する画像の水平方向及び垂直方向に対する揺れを検知する第１センサ１９が備えられている。また、表示装置１のセンサユニット１ｂにはユーザの視線の揺れを検知するための第２センサ２０が備えられている。調整部１７は、第１センサ１９が検知した揺れから第２センサ２０が検知した揺れを減算し、その結果に基づいてＤＭＤ１２が形成する画像の位置を調整するための制御信号をＤＭＤ制御部１３へ出力する。これにより、センサユニット１ｂを基準とした本体１ａの揺れを相殺するように画像を表示する。【選択図】図１
2008070649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示装置において、
揺れを検知する二つのセンサと、
該二つのセンサが検知した揺れから相対的な揺れを算出する算出手段と、
表示する画像の位置を前記算出手段が算出した相対的な揺れを相殺するように調整する調整手段と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記算出手段が算出した相対的な揺れの大きさに相当する距離にあって、前記算出手段が算出した相対的な揺れの向きと逆の向きに表示する画像の位置を調整するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記二つのセンサは夫々、揺れの向きと大きさとを示す揺れ検知信号を出力するようにしてあり、
前記算出手段は、前記二つのセンサから出力された揺れ検知信号の差分をとるようにしてあり、
前記調整手段は、前記算出手段がとった揺れ検知信号の差分が示す相対的な揺れの大きさに相当する距離にあって、揺れ検知信号の差分が示す相対的な揺れの向きと逆の向きに表示する画像の位置を調整するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記二つのセンサは夫々、固定された一方向に対する揺れの向きと揺れの大きさとを検知するようにしてあり、
前記二つのセンサのうち一のセンサの固定された一方向に対する他のセンサの固定された一方向の傾きを検出する傾き検出手段と、
該傾き検出手段が検出した傾きに基づいて、前記一のセンサが検知する揺れの大きさを前記他のセンサが検知する揺れの向きに対する大きさに補正する手段とを更に備え、
前記算出手段は、前記他のセンサが検知する揺れの向きに対する大きさの差分をとるようにしてあり、
前記調整手段は、前記算出手段が算出した差分に相当する距離にあって、前記他のセンサが検知する揺れの向きに対して逆の向きに表示する画像の位置を調整するようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の表示装置。
【請求項５】
前記二つのセンサのうち一のセンサは装置外に設置してあること
を特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の表示装置。
【請求項６】
光源と、入力された画像信号に基づいて画像を形成し光源からの光を変調する変調手段と、該変調手段が変調した光を投射する手段とを備え、
前記調整手段は、前記変調手段が形成する画像の位置を移動するようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の表示装置。
【請求項７】
光源と、入力された画像信号に基づいて画像を形成し光源からの光を変調する変調手段と、該変調手段が変調した光を投射する投射光学系とを備え、
前記調整手段は、前記投射光学系が投射する光軸を移動するようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像を表示する表示装置に関し、特に、表示装置の揺れに基づいて表示画像の位置を調整し、ユーザにとって安定した画像を表示することができる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の表示装置の小型軽量化に伴い、ユーザが持ち歩くことができる可搬型の表示装置が普及している。ユーザはこのような表示装置を車の中に持ち込んで設置し、同乗者の映画又はテレビジョン放送の視聴、運転者のナビゲーション機能の利用に使用する場合がある。
【０００３】
ところが、可搬型の表示装置の設置場所によっては視聴者であるユーザの視線に対して表示画像が揺れ、揺れている表示画像を見るユーザの気分が悪くなる場合がある。特に表示装置を車内に設置する場合は車が進行方向に対して前後、左右、上下に振動するので乗員であるユーザは表示装置が表示する画像を見て気分が悪くなる可能性がある。
【０００４】
そこで、車載を前提とする可搬型の表示装置において、車の走行状況に基づいて表示する画像の位置を調整して車内のユーザの負担を低減するための技術が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示されている技術では、例えば車が左折することを加速度センサ、角速度センサ等のセンサが検知した場合、ユーザの視線を左方向に向けるためにユーザから見て左方向に画像をずらして表示する。逆に車が右折することをセンサが検知した場合、ユーザの視線を右方向に向けるためにユーザから見て右方向に画像をずらして表示する。これによりユーザの気分の悪化を低減させることができる。
【特許文献１】特開２００６−００７８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された技術は、車の左折・右折、加速・減速を検知して画像の位置を調整するのであり、表示装置が設置される車の走行状況に基づいて調整がされる。特許文献１に開示された技術は、車の走行状況に対してユーザの視線をいずれの方向に向けることでユーザの気分を悪くさせないようにできるかという経験則に基づいて調整するものである。
【０００６】
特許文献１に開示された技術は車の走行状況に対する車の揺れと、ユーザの視線の揺れを経験則に基づいて想定して画像の位置を調整するのであってユーザの揺れを具体的に検知して車の揺れとの相対的な関係に基づいて画像の位置を調整するものではない。例えば車の上下の揺れに対してユーザの視線の上下に対する揺れが大きい場合等であってもそれを検知して画像の位置を調整するものではない。したがって、ユーザの視線に対して画像は揺れるので、ユーザの気分の悪化を防ぐことができない場合もある。
【０００７】
また、特許文献１に開示された技術は車に載せることを前提とした技術であり走行状況を検出することが必要である。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、車に載せることに限定せず、揺れを検知するセンサを二つ備えてユーザに対する表示装置の相対的な揺れを検知し、検知した揺れを相殺するように表示する画像の位置を調整する構成とすることにより、ユーザにとって安定した画像を表示することができる表示装置を提供することを主たる目的とする。
【０００９】
本発明の他の目的は、揺れを検知する二つのセンサによって検知した相対的な揺れを相殺するような向きに相対的な揺れの大きさ分画像をずらして表示することにより、ユーザにとって安定した画像を表示することができる表示装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、二つのセンサから出力される揺れの向きと大きさを示す揺れ検知信号の差分をとることで相対的な揺れの大きさ及び向きを検知して、相対的な揺れを相殺するように表示する画像の位置を調整する構成により、ユーザにとって安定した画像を表示することができる表示装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、揺れを検知する二つのセンサの設置方向の傾きを吸収することができ、より正確にユーザにとって安定した画像を表示することができる表示装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、表示装置外に揺れを検知するセンサを備える構成とすることにより、表示装置の揺れとは独立に揺れるユーザの視線に対する相対的な揺れを相殺するように表示する画像の位置を調整し、ユーザにとって安定した画像を表示することができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る表示装置は、画像を表示する表示装置において、揺れを検知する二つのセンサと、該二つのセンサが検知した揺れから相対的な揺れを算出する算出手段と、表示する画像の位置を前記算出手段が算出した相対的な揺れを相殺するように調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、二つのセンサが検知した揺れから相対的な揺れが算出される。一のセンサが設置されている箇所を基準点として他のセンサが設置されている箇所の揺れを算出することと同等である。相対的な揺れを相殺するように表示する画像の位置を調整することで、一のセンサが設置されている箇所に対して画像が静止して見えるように表示される画像の位置が調整される。
【００１５】
本発明に係る表示装置は、前記調整手段は、前記算出手段が算出した相対的な揺れの大きさに相当する距離にあって、前記算出手段が算出した相対的な揺れの向きと逆の向きに表示する画像の位置を調整するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、二つのセンサが検知した揺れから算出した相対的な揺れの大きさに相当する距離であって、相対的な揺れの向きと逆の向きに画像の位置が移動するように調整することで一のセンサが設置されている箇所に対する画像の揺れが相殺され、画像が静止して見えるように表示される画像の位置が調整される。
【００１７】
本発明に係る表示装置は、前記二つのセンサは夫々、揺れの向きと大きさとを示す揺れ検知信号を出力するようにしてあり、前記算出手段は、前記二つのセンサから出力された揺れ検知信号の差分をとるようにしてあり、前記調整手段は、前記算出手段がとった揺れ検知信号の差分が示す相対的な揺れの大きさに相当する距離にあって、揺れ検知信号の差分が示す相対的な揺れの向きと逆の向きに表示する画像の位置を調整するようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、二つのセンサが出力する揺れの向きと大きさとを示す揺れ検知信号の差分がとられる。揺れ検知信号の差分は二つのセンサが検知した揺れの向きと大きさの差分であって相対的な揺れを示している。相対的な揺れを示す揺れ検知信号の差分に相当する揺れの大きさに相当する距離であって、相対的な揺れの向きと逆の向きに画像の位置が移動するように調整されることで一のセンサが設置されている箇所に対する画像の揺れが相殺され、画像が静止して見えるように表示される画像の位置が調整される。
【００１９】
本発明に係る表示装置は、前記二つのセンサは夫々、固定された一方向に対する揺れの向きと揺れの大きさとを検知するようにしてあり、前記二つのセンサのうち一のセンサの固定された一方向に対する他のセンサの固定された一方向の傾きを検出する傾き検出手段と、該傾き検出手段が検出した傾きに基づいて、前記一のセンサが検知する揺れの大きさを前記他のセンサが検知する揺れの向きに対する大きさに補正する手段とを更に備え、前記算出手段は、前記他のセンサが検知する揺れの向きに対する大きさの差分をとるようにしてあり、前記調整手段は、前記算出手段が算出した差分に相当する距離にあって、前記他のセンサが検知する揺れの向きに対して逆の向きに表示する画像の位置を調整するようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、一のセンサが検知する揺れの方向と他のセンサが検知する揺れの方向が平行でない場合であっても、一のセンサが検知することができる一方向と他のセンサが検知することができる一方向との傾きが検出される。検出された傾きに基づいて一のセンサが検知する揺れの大きさは他のセンサが検知する揺れの向きに対する大きさに補正される。補正後の揺れの大きさの差分に相当する距離であって、相対的な揺れの向きと逆の向きに画像の位置が移動するように調整されることで一のセンサが設置されている箇所に対する画像の揺れが相殺され、画像が静止して見えるように表示される画像の位置が調整される。
【００２１】
本発明に係る表示装置は、前記二つのセンサのうち一のセンサは装置外に設置してあることを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、表示装置に設置されたセンサを一のセンサとし、表示装置外に設置されたセンサを他のセンサとすることにより、表示装置外のある箇所に対する表示装置の相対的な揺れが検知される。相対的な揺れの向きと逆の向きに画像の位置が移動するように調整されることで一のセンサが設置されている箇所に対する画像の揺れが相殺され、画像が静止して見えるように表示される画像の位置が調整される。
【００２３】
本発明に係る表示装置は、光源と、入力された画像信号に基づいて画像を形成し光源からの光を変調する変調手段と、該変調手段が変調した光を投射する手段とを備え、前記調整手段は、前記変調手段が形成する画像の位置を移動するようにしてあることを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、光源から発せられる光を変調させる場合に、一のセンサが設置されている箇所を静止した基準点とする相対的な揺れを相殺するように変調させる画像の位置を調整する。したがって、変調されて投射される画像は一のセンサが設置されている箇所に対して画像が静止して見えるように位置が調整されて表示される。
【００２５】
本発明に係る表示装置は、光源と、入力された画像信号に基づいて画像を形成し光源からの光を変調する変調手段と、該変調手段が変調した光を投射する投射光学系とを備え、前記調整手段は、前記投射光学系が投射する光軸を移動するようにしてあることを特徴とする。
【００２６】
本発明にあっては、光源から発せられて変調された光を投射する場合に、一のセンサが設置されている箇所を静止した基準点とする相対的な揺れを相殺するように光を投射する光軸の位置を調整する。したがって、変調されて投射される画像は一のセンサが設置されている箇所に対して画像が静止して見えるように位置が調整されて表示される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明による場合は、一のセンサで検知した揺れの向き及び大きさと他のセンサで検知した揺れの向き及び大きさとから算出される相対的な揺れを相殺するように画像の位置が調整される。画像を表示する箇所に一のセンサを設置して表示された画像を見るユーザが在する箇所に他のセンサを設置することにより、表示装置が表示する画像の位置はユーザの視線を基準として表示装置の揺れを相殺するように、即ちユーザの視線から静止して見えるように表示する画像の位置を調整することができ、ユーザにとって安定した画像を表示することができる。
【００２８】
本発明による場合は、一のセンサで検知した揺れの向き及び大きさと他のセンサで検知した揺れの向き及び大きさとから算出される相対的な揺れの大きさに相当する距離であって相対的な揺れの向きと逆の向きに画像の位置が移動され、一のセンサに対する相対的な揺れが相殺される。画像を表示する箇所に一のセンサを設置し表示された画像を見るユーザが在する箇所に他のセンサを設置することにより、表示装置が表示する画像の位置はユーザの視線を基準として表示装置の揺れを相殺するように、即ちユーザの視線から静止して見えるように表示する画像の位置を調整することができ、ユーザにとって安定した画像を表示することができる。
【００２９】
本発明による場合は、揺れの向きと大きさとを示す揺れ検知信号の差分によって示される相対的な揺れの向き及び大きさに対し、相対的な揺れの大きさに相当する距離であって相対的な揺れの向きと逆の向きに表示する画像の位置を移動して調整することで画像の位置が相殺される。画像を表示する箇所に一のセンサを設置して表示された画像を見るユーザが在する箇所に他のセンサを設置することにより、表示装置が表示する画像の位置はユーザの視線から静止して見えるように表示する画像の位置を調整することができ、ユーザにとって安定した画像を表示することができる。
【００３０】
本発明による場合は、固定された一方向に対する揺れの向き及び大きさを検知する二つのセンサに対してその固定された一方向が平行でなく傾きを持っているときは、一のセンサで検知した一方向に対する揺れの向き及び大きさが他のセンサで検知した一方向に対する揺れの向き及び大きさに補正される。補正後の揺れの向き及び大きさについて差分をとり、表示する画像の位置を差分に相当する距離にあって揺れの向きに対し逆の向きに移動して調整する。画像を表示する箇所に一のセンサを設置して表示された画像を見るユーザが在する箇所に他のセンサを設置することにより、揺れを検知するセンサの設置方向の傾きを吸収して表示する画像の位置をユーザの視線から静止して見えるように調整することができ、より正確にユーザにとって安定した画像を表示することができる。
【００３１】
本発明による場合は、揺れを検知する二つのセンサのうち一のセンサは表示装置の外であって、ユーザの視線と同期して揺れる箇所に設置されることにより、表示装置の揺れとは独立に揺れるユーザの視線に対する表示画像の位置を相対的な揺れを相殺するように調整する。これにより、表示する画像の位置をユーザの視線から静止して見えるように調整することができ、ユーザにとって安定した画像を表示することができる。
【００３２】
本発明による場合は、一のセンサで検知した揺れの向き及び大きさと他のセンサで検知した揺れの向き及び大きさとから算出される相対的な揺れを相殺するように、光源からの光を変調するための画像の位置を調整する。画像を表示する箇所に一のセンサを設置して表示された画像を見るユーザが在する箇所に他のセンサを設置することにより、表示装置が表示する画像の位置はユーザの視線を基準として表示装置の揺れを相殺するように、即ちユーザの視線から静止して見えるように表示する画像の位置を調整することができ、ユーザにとって安定した画像を表示することができる。
【００３３】
本発明による場合は、一のセンサで検知した揺れの向き及び大きさと他のセンサで検知した揺れの向き及び大きさとから算出される相対的な揺れを相殺するように、光源からの光を変調して投射する光の軸の位置を調整する。画像を表示する箇所に一のセンサを設置して表示された画像を見るユーザが在する箇所に他のセンサを設置することにより、表示装置が表示する画像の位置はユーザの視線を基準として表示装置の揺れを相殺するように、即ちユーザの視線から静止して見えるように表示する画像の位置を調整することができ、ユーザにとって安定した画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における表示装置の構成を示すブロック図である。図中１は、光源からの光を変調して投射する投射型の表示装置である。表示装置１は少なくとも、光源１１と、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ：登録商標）１２と、ＤＭＤ制御部１３と、映像処理部１４と、入力部１５と、投射光学系１６と、調整部１７と、受信部１８と、第１センサ１９と、第２センサ２０と、送信部２１とを備える。ユーザは、表示装置１からスクリーン２に投射された光を視認することによって映像、画像等を視聴することができる。
【００３６】
表示装置１は筐体からなる本体１ａを有し、光源１１と、ＤＭＤ１２と、ＤＭＤ制御部１３と、映像処理部１４と、入力部１５と、投射光学系１６と、調整部１７と、受信部１８と、第１センサ１９とを本体１ａの筐体内部に備えている。また、表示装置１は本体１ａと分離可能な筐体からなるセンサユニット１ｂを有し、第２センサ２０及び送信部２１をセンサユニット１ｂの筐体内部に備えている。センサユニット１ｂはユーザの座席等、ユーザの視線の揺れを検知することが可能な位置に配されている。また、ユーザから見ることができる適切な位置にスクリーン２が設置され、表示装置１の本体１ａはスクリーン２に画像を投射できるように設置されている。例えば本発明の実施の形態１における表示装置１を車内に設置する場合、表示装置１の本体１ａは後部座席後方にフロントガラスへ画像を投射するような向きで設置する。第２センサ２０を含むセンサユニット１ｂは助手席の座席部分に設置する。スクリーン２は天井の前方中央から吊り下げられるように設置する。第２センサ２０を含むセンサユニット１ｂは、画像を視聴するユーザが着用するヘッドフォン、眼鏡等に設置してある構成でもよい。
【００３７】
光源１１は、赤色・緑色・青色の光を発光する複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）からなる。光源１１は後述するようにＤＭＤ制御部１３から赤色ＬＥＤ用、緑色ＬＥＤ用、青色ＬＥＤ用の制御信号を受信し、受信した制御信号に基づいて赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤを点灯させる。ＤＭＤ１２は光源１１から発せられる光の色(赤色・緑色・青色)に同期して赤色・緑色・青色用の画像を形成して光源１１からの光を変調する。なお、本発明の実施の形態１における表示装置１の光源１１はＬＥＤに限らず、白色光を発するランプと白色光の光から赤色・緑色・青色の光を時分割で生成するカラーホイールとを備える構成でもよい。
【００３８】
ＤＭＤ１２は、光源１１から到達する各色の光と同期して赤色・緑色・青色の各色用の画像を形成して各色毎の画像を反射する。各色毎の画像が投射光学系１６を介して投射されることでカラー画像がスクリーン２へ投射され、ユーザはカラー画像を視聴することができる。
【００３９】
ＤＭＤ制御部１３は、ＤＭＤ１２での画像の形成を制御すると共にＤＭＤ１２が形成する画像の色と光源１１から発せられる光の色とを同期させるため、光源１１が発光する色を指定する制御信号を光源１１へ出力する。ＤＭＤ制御部１３は、ＤＭＤ１２に赤色用の画像を形成させる間は赤色ＬＥＤ用の制御信号を光源１１へ出力する。同様にＤＭＤ制御部１３は、ＤＭＤ１２に緑色用の画像を形成させる間は緑色ＬＥＤ用の制御信号を光源１１へ出力し、ＤＭＤ１２に青色用の画像を形成させる間は青色ＬＥＤ用の制御信号を光源１１へ出力する。
【００４０】
映像処理部１４は、入力部１５を介して画像信号を入力し表示する画像のサイズの変更、色調の変更等の処理を行い調整部１７へ出力する。画像信号は表示装置１が内蔵する図示しない読取部がＤＶＤ等の記録媒体から読み出して復号された映像信号である。また画像信号は外部装置から入力される映像信号でもよいし、チューナを備えてテレビジョン放送の映像信号を受信したものでもよい。
【００４１】
映像処理部１４は、後述するように調整部１７で表示する画像の位置を調整するため画像の左端、右端、上端、及び下端に余白を設けることができるように画像のサイズを変更する。例えば表示装置１の画面の面積の８０％に相当するサイズで画像を表示するように変更する。
【００４２】
光源１１から発せられた光は入力部１５で入力された画像信号に基づいてＤＭＤ１２が変調して、投射光学系１６によってスクリーン２へ投射される。
【００４３】
第１センサ１９は例えば二軸角速度センサであって、直交する二方向夫々に対する角速度を検知する公知のセンサである。第１センサ１９は、一の軸（ｘ軸）を表示装置１が投射する画像の水平方向に対する揺れを検知することが可能なように、且つ他の軸（ｙ軸）を表示装置１が投射する画像の垂直方向に対する揺れを検知することが可能なように設置されている。第２センサ２０も同様に二軸角速度センサであって、第２センサ２０のｘ軸及びｙ軸が第１センサ１９のｘ軸及びｙ軸に夫々平行となるように設置されている。
【００４４】
第１センサ１９及び第２センサ２０は検知した角速度の大きさを電位で示し、回転方向をプラス又はマイナスの極性で示す信号を出力する。また第１センサ１９及び第２センサ２０はｘ軸に対する信号とｙ軸に対する信号に分けて出力する。第１センサ１９からの信号は調整部１７へ出力される。第２センサ２０には赤外線通信をすることが可能な送信部２１が接続されており、第２センサ２０が検知した角速度を示す信号は送信部２１へ出力される。送信部２１は入力した角速度を示す信号を赤外線通信により本体１ａに備えられた受信部１８へ送信する。なお、送信部２１から受信部１８への角速度を示す信号の送信は赤外線通信に限定するものではなく有線により信号を送信する構成でもよい。
【００４５】
受信部１８は、赤外線通信により送信部２１から送信された信号を受信する。受信部１８は受信した第２センサ２０からの角速度を示す信号を調整部１７へ出力する。
【００４６】
調整部１７は、第１センサ１９から入力した角速度を示す信号と第２センサ２０から受信部１８を介して入力した角速度を示す信号とをｘ軸及びｙ軸夫々について減算する減算器の機能を有している。調整部１７は第１センサ１９から入力した信号が示すｘ軸に対する角速度から、第２センサ２０から入力した信号が示すｘ軸に対する角速度を減算する。同様に調整部１７は第１センサ１９から入力した信号が示すｙ軸に対する角速度から、第２センサ２０から入力した信号が示すｙ軸に対する角速度を減算する。第１センサ１９で検知した角速度から第２センサ２０で検知した角速度を減算するのは、第２センサ２０で検知するユーザの視線を基準にして表示画像の位置を調整するためである。
【００４７】
調整部１７は、減算器の機能により得られたｘ軸及びｙ軸夫々に対する角速度の差に基づいて画像の位置を調整する機能を有する。調整部１７は画像の位置を調整するために画像左端の余白の長さｏｆｆｓｅｔ＿ｈ、画像上端の余白の長さｏｆｆｓｅｔ＿ｖを算出する。調整部１７はｏｆｆｓｅｔ＿ｈ及びｏｆｆｓｅｔ＿ｖの値を画素の単位で算出し、映像処理部１４からの画像信号を左端、右端、上端、及び下端の余白を均等にして表示する場合のｏｆｆｓｅｔ＿ｈ及びｏｆｆｓｅｔ＿ｖの値を基準値とする。
【００４８】
調整部１７は、減算器の機能により得られたｘ軸に対する角速度の差を画素の単位でずれを示す値に換算して極性を反転し、基準値に加算することでｏｆｆｓｅｔ＿ｈを算出する。同様に、調整部１７はｙ軸に対する角速度の差を画素の単位でずれを示す値に換算して極性を反転し、基準値に加算することでｏｆｆｓｅｔ＿ｖを算出する。なお、ｏｆｆｓｅｔ＿ｈの値が大きくなる場合は画像が右へずれることを意味し、値が小さくなる場合は画像が左へずれることを意味する。同様にｏｆｆｓｅｔ＿ｖの値が大きくなる場合は画像が下へずれることを意味し、値が小さくなる場合は画像が上へずれることを意味する。調整部１７は映像処理部１４を介して入力した画像のサイズが縮小された画像信号に対してｏｆｆｓｅｔ＿ｈ及びｏｆｆｓｅｔ＿ｖに基づいて位置を左右及び上下に調整し、調整した画像信号をＤＭＤ制御部１３へ出力する。
【００４９】
例えば、調整部１７は第１センサ１９及び第２センサ２０で検知した信号の差により、第２センサ２０が設置されているセンサユニット１ｂを基準にして第１センサ１９が設置されている本体１ａがｘ軸（水平方向）に対して左へ動いていることを検知する。左へのずれが５画素分である場合、調整部１７は基準値にプラス５画素分を加算してｏｆｆｓｅｔ＿ｈを算出する。
【００５０】
調整部１７は、算出したｏｆｆｓｅｔ＿ｈに基づいて映像処理部１４から入力した画像信号を調整してＤＭＤ制御部１３へ出力する。例えば本体１ａがセンサユニット１ｂを基準にしてｘ軸に対して左へ５画素分動いている場合は基準値にプラス５画素分を加算してｏｆｆｓｅｔ＿ｈを算出し、算出したｏｆｆｓｅｔ＿ｈに基づいて水平方向に５画素分右にずらすように映像処理部１４から入力した画像信号を調整してＤＭＤ制御部１３へ出力する。ＤＭＤ制御部１３は調整部１７からの画像信号に基づいて水平方向に５ピクセル右にずらした画像をＤＭＤ１２に形成させる。
【００５１】
同様に調整部１７は第１センサ１９及び第２センサ２０で検知した信号の差により、第２センサ２０が設置されているセンサユニット１ｂを基準にして第１センサ１９が設置されている本体１ａがｙ軸（垂直方向）に対して下へ動いていることを検知する。調整部１７は下へ動いていることを検知した場合、画像を上へずらすためにｏｆｆｓｅｔ＿ｖを算出する。調整部１７は、算出したｏｆｆｓｅｔ＿ｖに基づいて映像処理部１４から入力した画像信号を調整してＤＭＤ制御部１３へ出力する。ＤＭＤ制御部１３は調整部１７から入力した画像信号に基づいて上にずらした画像をＤＭＤ１２に形成させる。
【００５２】
上述のように構成される本発明の表示装置１において、第１センサ１９及び第２センサ２０で検知した角速度の差に基づいて画像の位置を調整する手順について説明する。図２は、本発明の実施の形態１における表示装置１の調整部１７が入力した第１センサ１９及び第２センサ２０からの角速度を示す信号に基づいてＤＭＤ１２で形成する画像の位置を調整する処理手順を示すフローチャートである。
【００５３】
調整部１７は、第１センサ１９からの角速度を示す信号を入力し（ステップＳ１１）、第２センサ２０からの角速度を示す信号を入力する（ステップＳ１２）。調整部１７は第１センサ１９からの信号が示す角速度から第２センサ２０からの信号が示す角速度を減算器の機能により減算し（ステップＳ１３）、減算した結果からＤＭＤ１２で形成する画像の余白の長さ（ｏｆｆｓｅｔ＿ｈ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｖ）を算出する（ステップＳ１４）。調整部１７は、算出した余白の長さ（ｏｆｆｓｅｔ＿ｈ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｖ）に基づいて画像の位置が余白の長さ分移動するように映像処理部１４から入力した画像信号を調整し（ステップＳ１５）、調整した画像信号をＤＭＤ制御部１３へ出力して（ステップＳ１６）処理を終了する。
【００５４】
このような構成により、表示される画像を見るユーザの視線の揺れと画像を表示する表示装置１自体の揺れとが独立した揺れである場合であっても、表示装置１の揺れを検知する角速度センサからの信号からユーザの視線の揺れを検知する角速度センサからの信号を減算することで、ユーザの視線に対する表示装置１の本体１ａの揺れを算出することができる。表示装置１は算出した表示装置１の本体１ａの揺れに基づいて位置を調整した画像を形成し、調整した画像に基づいて光源１１からの光を変調して投射する。したがって、ユーザの視線に対してスクリーン２の安定した位置に画像を表示することができる。
【００５５】
（実施の形態２）
実施の形態１では、調整部１７によってユーザの視線に対する表示装置１の揺れを算出した結果、ＤＭＤ１２で形成する画像の位置を調整する構成であった。これに対し実施の形態２では調整部１７によって算出した結果、入力される画像に基づいて変調された光を投射する投射光学系１６の光軸を調整する構成とする。
【００５６】
図３は、本発明の実施の形態２における表示装置１の構成を示すブロック図である。実施の形態２の表示装置１は、実施の形態１における表示装置１のハードウェア構成に対して調整部１７とＤＭＤ制御部１３との接続関係及び投射光学系１６が異なり他は同一である。したがって同一の各構成部についての詳細な説明は省略し、調整部１７とＤＭＤ制御部１３との接続関係及び投射光学系１６について同一の符号を用いて以下に説明する。
【００５７】
実施の形態１における表示装置１では、調整部１７はＤＭＤ制御部１３と接続し調整部１７から調整された画像信号がＤＭＤ制御部１３へ出力される構成であった。実施の形態２における表示装置１では、映像処理部１４へ入力部１５を介して入力した画像信号が映像処理部１４から直接ＤＭＤ制御部１３へ出力されるように構成されている。この場合も後述するように調整部１７によって画像の位置を調整するため、映像処理部１４は画像の左端、右端、上端、及び下端に余白を設けることができるように画像のサイズを変更する。
【００５８】
また、実施の形態２における表示装置１は、更に駆動部２２とステッピングモータ２３とレンズホルダー２４とを備える。
【００５９】
駆動部２２は調整部１７と接続されており、駆動部２２には調整部１７が算出した余白の長さ（ｏｆｆｓｅｔ＿ｈ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｖ）に基づいて生成した制御信号が入力される。駆動部２２はステッピングモータ２３と接続されており、ステッピングモータ２３に対し制御信号を出力して制御する。ステッピングモータ２３はレンズホルダー２４の位置を画像の水平方向及び垂直方向に調整することができるように設置されている。
【００６０】
レンズホルダー２４は、投射光学系１６を構成する一のレンズを保持する。このレンズは投射する光軸を定めるレンズである。調整部１７が出力する余白の長さ（ｏｆｆｓｅｔ＿ｈ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｖ）を示す制御信号により駆動部２２を介してステッピングモータ２３が動作し、レンズホルダー２４の位置を画像の水平方向に対する左右及び垂直方向に対する上下に変更することが可能である。例えばｏｆｆｓｅｔ＿ｈの値がプラス５である場合は光軸を水平方向に５ピクセル分右にずらすようにステッピングモータ２３の動作によってレンズホルダー２４が移動する。レンズホルダー２４の位置が投射される画像に対して上下及び左右に変更されることにより、スクリーン２に投射される光によって表示される画像は上下及び左右に位置が調整される。
【００６１】
図４は、本発明の実施の形態２における表示装置１の調整部１７が入力した第１センサ１９及び第２センサ２０からの角速度を示す信号に基づいてレンズホルダー２４の位置を調整する処理手順を示すフローチャートである。
【００６２】
調整部１７は、第１センサ１９からの角速度を示す信号を入力し（ステップＳ２１）、第２センサ２０からの角速度を示す信号を入力する（ステップＳ２２）。調整部１７は第１センサ１９からの信号が示す角速度から第２センサ２０からの信号が示す角速度を減算器の機能により減算し（ステップＳ２３）、減算した結果からＤＭＤ１２で形成する画像の余白の長さ（ｏｆｆｓｅｔ＿ｈ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｖ）を算出する（ステップＳ２４）。調整部１７は、算出した余白の長さ（ｏｆｆｓｅｔ＿ｈ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｖ）に基づいてレンズホルダー２４の位置が余白の長さ分移動するようにステッピングモータ２３を動作させる制御信号を生成し（ステップＳ２５）、生成した制御信号を駆動部２２へ出力して（ステップＳ２６）処理を終了する。
【００６３】
このような構成により、ユーザの視線の揺れと画像を表示する表示装置１自体の揺れとが独立した揺れである場合であっても、ユーザの視線の揺れを検知する角速度センサからの信号から表示装置１の揺れを検知する角速度センサからの信号を減算することで、ユーザの視線に対する表示装置１の本体１ａの揺れを算出することができる。表示装置１は算出した表示装置１の本体１ａの揺れに基づいて投射光学系１６の光軸を画像の水平方向及び垂直方向に対して左右及び上下に調整する。したがって、ユーザの視線に対してスクリーン２の安定した位置に画像を表示することができる。
【００６４】
（実施の形態３）
本体１ａに既に設置されている第１センサ１９に対して第２センサ２０を備えるセンサユニット１ｂを設置する場合、第１センサ１９のｘ軸と第２センサ２０のｘ軸とが平行に設置されないときがある。第１センサ１９のｘ軸と第２センサ２０のｘ軸との傾きがセンサが検知することができる角速度の誤差を超える場合、第１センサ１９及び第２センサ２０で検知する角速度の差を算出しても、算出した結果は本来の角速度の差ではないので表示する画像の位置を誤って調整してしまう。そこで実施の形態３では、第１センサ１９及び第２センサ２０のｘ軸の傾きを検出して、検知した角速度を補正する構成とする。
【００６５】
実施の形態３でのハードウェアの構成は送信部２１、受信部１８、及び調整部１７以外は実施の形態１又は２と同様であるため詳細な説明を省略する。実施の形態３における送信部２１、受信部１８、及び調整部１７について同一の符号を用いて以下に説明する。
【００６６】
実施の形態１及び２では第２センサ２０は検知結果を送信するための送信部２１に接続されており、送信部２１から送信される信号を受信部１８で受信する。実施の形態３では、送信部２１及び受信部１８を利用して第１センサ１９と第２センサ２０とのｘ軸の傾きを補正する。実施の形態３では表示装置１は二つの送信部２１ａ，２１ｂ及び二つの受信部１８ａ，１８ｂを備えている。
【００６７】
図５は、本発明の実施の形態３における表示装置１の送信部２１ａ，２１ｂ及び受信部１８ａ，１８ｂの構成を概念的に示す説明図である。図５に示す例では、第２センサ２０のｘ軸が第１センサ１９のｘ軸に対して角度θ傾いている。なお、第１センサ１９及び第２センサ２０のｙ軸は図５の紙面に対して垂直に手前から奥へ向いている。
【００６８】
送信部２１ａ，２１ｂは夫々赤外線通信によって信号を送信する。受信部１８ａ，１８ｂは夫々赤外線通信によって信号を受信する。送信部２１ａ，２１ｂは第２センサ２０のｘ軸と平行な直線状に並ぶように所定の間隔Ｉで配置されている。また、受信部１８ａ，１８ｂは第１センサ１９のｘ軸と平行な直線状に並ぶように送信部２１ａ，２１ｂと同一の間隔Ｉで配置されている。即ち第１センサ１９のｘ軸と第２センサ２０のｘ軸とが平行に設置されている場合は、送信部２１ａから受信部１８ａまでの距離Ｌａと送信部２１ｂから受信部１８ｂまでの距離Ｌｂとが等しくなる。
【００６９】
また、送信部２１ａ，２１ｂから送信される赤外線は同一の光強度である。送信部２１ａ，２１ｂが夫々を識別することが可能な信号を送信するので受信部１８ａ，１８ｂがいずれの送信部２１ａ，２１ｂから受信したのかを識別することが可能である。受信部１８ａは送信部２１ａから送信された赤外線を受信し、受信部１８ｂは送信部２１ｂから送信された赤外線を受信するように設定されている。受信部１８ａ，１８ｂは夫々図示しない光強度センサを有しており、受信した赤外線の光強度を検知する。受信部１８ａ，１８ｂは受信した光強度を示す信号を調整部１７へ出力する。
【００７０】
距離Ｌａと距離Ｌｂとが等しい場合は受信部１８ａ，１８ｂが受信する赤外線の光強度は等しい。送信部２１ａ，２１ｂから送信される赤外線の光強度は同一だからである。一方、第１センサ１９に対して第２センサ２０をｘ軸が平行になるように設置できなかった場合は距離Ｌａと距離Ｌｂとは異なるので、受信部１８ａ，１８ｂが受信する光強度は異なる。
【００７１】
調整部１７は受信部１８ａが受信した赤外線の光強度を示す信号と受信部１８ｂが受信した赤外線の光強度を示す信号とから光強度の差を算出する。調整部１７は、光強度の差から第１センサ１９のｘ軸と第２センサ２０のｘ軸との傾きθを算出することができるように光強度の差に対する傾きθの実測に基づく対応関係を内蔵する図示しない記憶部に記憶してある。
【００７２】
図５に示す例では、第２センサ２０で検知することができるｘ軸に対する角速度は第１センサ１９のｘ軸に対して角度θ傾いた軸に対する角速度である。したがって、検知した角速度は実際のｘ軸に対する角速度のｘ軸から角度θ傾いた軸に対する成分である。調整部１７は算出した傾きθに基づいて第２センサ２０で検知した角速度の大きさをｃｏｓθの絶対値で除算して補正した後に第１センサ１９で検知した角速度から減算するようにしてある。
【００７３】
図６は、本発明の実施の形態３における表示装置１の調整部１７が入力した第１センサ１９のｘ軸と第２センサ２０のｘ軸との傾きθを求める処理手順を示すフローチャートである。
【００７４】
調整部１７は、受信部１８ａ，１８ｂから光強度を示す信号を受信する（ステップＳ３１）。調整部１７は、受信した信号が示す光強度の差を算出し（ステップＳ３２）、算出した光強度の差から第１センサ１９のｘ軸と第２センサ２０のｘ軸との傾きθを内蔵する記憶部に記憶した対応関係から読み出す（ステップＳ３３）。調整部１７は、読み出した傾きθを内蔵する記憶部に記憶して（ステップＳ３４）処理を終了する。
【００７５】
調整部１７は、図６に示された傾きθを算出する処理手順を例えば表示装置１の電源がオンになる都度繰り返す。調整部１７は算出しておいた傾きθを内蔵する記憶部に記憶しておき、入力される画像信号に対し角速度の差に基づいて表示する位置を正しく調整することが可能である。
【００７６】
図７は、本発明の実施の形態３における表示装置１の調整部１７が記憶しておいた傾きθに基づいて角速度を補正し、補正後の角速度に基づいて画像の位置を調整する処理手順を示すフローチャートである。
【００７７】
調整部１７は、第１センサ１９からの角速度を示す信号を入力し（ステップＳ４１）、第２センサ２０からの角速度を示す信号を入力する（ステップＳ４２）。調整部１７は、内蔵する記憶部に記憶してある傾きθを読み出し（ステップＳ４３）、読み出した傾きθに基づいてｃｏｓθを算出し、第２センサ２０からの信号が示す角速度を算出したｃｏｓθで除算することで補正する（ステップＳ４４）。調整部１７は、第１センサ１９で検知した信号が示す角速度からステップＳ４４で補正した角速度を減算する（ステップＳ４５）。
【００７８】
調整部１７は、減算した結果から画像の余白の長さ（ｏｆｆｓｅｔ＿ｈ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｖ）を算出する（ステップＳ４６）。調整部１７は、算出した余白の長さ（ｏｆｆｓｅｔ＿ｈ、ｏｆｆｓｅｔ＿ｖ）に基づいて、画像の位置を余白の長さ分移動するための映像処理部１４から入力した画像信号の調整、又はレンズホルダー２４の位置が余白の長さ分移動するようにステッピングモータ２３を動作させるための制御信号の生成を行い（ステップＳ４７）、調整した画像信号のＤＭＤ制御部１３への出力、又は生成した制御信号の駆動部２２への出力を行い（ステップＳ４８）処理を終了する。
【００７９】
これにより、第１センサ１９のｘ軸と第２センサ２０のｘ軸とが平行となるように設置することができない場合であっても正しく角速度の差を算出することができ、より正確に画像を表示する位置を調整することができる。
【００８０】
なお、実施の形態３では、第１センサ１９のｘ軸と第２センサ２０のｘ軸との傾きを補正する構成とした。しかし本発明はこれに限らず、第１センサ１９のｙ軸と第２センサ２０のｙ軸との傾きを補正することも可能であるのは勿論である。
【００８１】
なお、実施の形態１乃至３では、第１センサ１９及び第２センサ２０はいずれも二軸角速度センサからなる構成とした。しかし本発明はこれに限らず、第１センサ１９及び第２センサ２０は加速度センサ、揺れセンサ等の表示装置１の揺れ及びユーザの視線の揺れを検知することができるセンサでもよい。
【００８２】
また、実施の形態１乃至３では、第１センサ１９及び第２センサ２０は本発明の表示装置１が投射して表示する画像の水平方向及び垂直方向を二軸とするように設置する構成とした。しかし本発明はこれに限らず、表示する画像の水平方向及び奥行き方向に二軸が夫々向くように設置する構成でもよい。この場合、本発明の表示装置１を車両に設置するときは第１センサ１９及び第２センサ２０が検知する角速度の方向は左右の舵方向及び加減速方向の揺れの方向に一致し、画像の揺れを除去して安定した画像を表示することができる。さらに、第１センサ１９及び第２センサ２０は三軸角速度センサで構成して画像の揺れを車両の左右の舵方向、加減速方向、上下振動方向いずれの揺れの向きに対しても画像の位置を調整することが可能な構成でもよい。
【００８３】
また、実施の形態１乃至３では、本発明の表示装置１を光源１１と光源１１からの光を変調するＤＭＤ１２を備え、ＤＭＤ１２で反射した光を投射する投射型の表示装置で構成した。しかし本発明はこれに限らず、画像を形成する本体と画像を視聴するユーザの位置とで夫々揺れを検知するセンサを備え、ユーザの視線を基準とした画像の揺れを調整することにより安定した画像を表示することができるのであれば投射型の表示装置に限らない。例えば液晶表示パネルを有する表示装置において、本体に備える第１センサとユーザの座席等に設置する第２センサとで揺れを検知する。この場合も表示装置は調整部を備え、調整部は検知した揺れの差に基づいて映像処理部で余白を考慮してサイズを縮小した画像信号に対し画像の余白の長さを調整して液晶表示パネルに出力し画像の表示位置を調整する。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１における表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における表示装置の調整部が入力した第１センサ及び第２センサからの角速度を示す信号に基づいてＤＭＤで形成する画像の位置を調整する処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２における表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２における表示装置の調整部が入力した第１センサ及び第２センサからの角速度を示す信号に基づいてレンズホルダーの位置を調整する処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態３における表示装置の送信部及び受信部の構成を概念的に示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態３における表示装置の調整部が入力した第１センサのｘ軸と第２センサのｘ軸との傾きを求める処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３における表示装置の調整部が記憶しておいた傾きに基づいて角速度を補正し、補正後の角速度に基づいて画像の位置を調整する処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１  表示装置
１１  光源
１２  ＤＭＤ
１７  調整部
１８，１８ａ，１８ｂ  受信部
１９  第１センサ
２０  第２センサ
２１，２１ａ，２１ｂ  送信部
２２  駆動部
２３  ステッピングモータ
２４  レンズホルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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