(57)【要約】【課題】ディスプレイを回転させても視聴者には自然な映像を提供すること。【解決手段】最初に本装置を設置したり、移動した場合、視聴者が最適な位置にディスプレイ１７を回転させて調整し、操作部１５から初期角度設定を行う。次に、視聴者がディスプレイ１７を回転した場合、回転角度検出部１９がその回転角度を検出して、検出した回転角度を歪み補正係数算出部１４へ出力する。歪み補正係数算出部１４では、回転角度検出部１９が検出したディスプレイ１７の回転角度に応じて最適な歪み補正係数を算出し、歪み補正部１３に係数を出力する。歪み補正部１３では、歪み補正係数算出部１４で算出された歪み補正係数を利用して、映像処理部１２から入力された映像信号に歪み補正処理を施し、ディスプレイ１７へ出力し映像の表示を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を表示するディスプレイの角度を調整可能な回転機構と、
前記ディスプレイと視聴者との間の視聴距離を記憶する視聴距離設定部と、
前記ディスプレイの角度が変わった場合、前記ディスプレイの初期状態の回転角度を基準にした前記ディスプレイの回転角度を検出する回転角度検出部と、
前記回転角度検出部によって検出された前記ディスプレイの回転角度と、前記視聴距離とに基づいて、前記ディスプレイに表示された前記映像信号を視聴者が見ても歪まないように歪み補正係数を算出する歪み補正係数算出部と、
前記歪み補正係数算出手段によって算出された前記歪み補正係数を用いて前記ディスプレイに表示される前記映像信号に対し歪み補正を行う歪み補正部と、
を有することを特徴とする回転機構付き表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転機構付き表示装置において
前記歪み補正係数算出部は、
前記回転角度検出部によって検出された前記ディスプレイの回転角度と、前記視聴距離とに基づいて、前記ディスプレイに表示された前記映像信号を視聴者が見ても歪まないように、かつ、前記ディスプレイ上の所定の軸を通る仮想平面上に前記映像信号が表示されるように歪み補正係数を算出する、ことを特徴とする請求項１記載の回転機構付き表示装置。
【請求項３】
ディスプレイの角度が変わった場合、前記ディスプレイの初期状態の回転角度を基準にした前記ディスプレイの回転角度を検出するステップと、
検出された前記ディスプレイの回転角度と、前記ディスプレイと視聴者との間の視聴距離とに基づいて、前記ディスプレイに表示された前記映像信号を視聴者が見ても歪まないように歪み補正係数を算出するステップと、
算出された前記歪み補正係数を用いて前記ディスプレイに表示される前記映像信号に対し歪み補正を行うステップと、
を有する回転機構付き表示装置における映像信号の歪み補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画面の回転機構を有するディスプレイにおいて、回転時に歪んで見える映像を自動的に補正する回転機構付き表示装置、および回転機構付き表示装置における映像信号の歪み補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＶ等のディスプレイ装置には、ディスプレイの画面の回転機構を備えているものがあり、視聴場所に対し最適な角度に調整することができる。従来はこういった回転機構を備えるＴＶは小型〜中型のディスプレイに限られていたが、大型のディスプレイにおいても、液晶ＴＶやプラズマＴＶのような薄型ＴＶが開発されたため、回転機構を備えるディスプレイが増えている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００４−１１２２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、視聴位置を変更せずにディスプレイを回転させてディスプレイに表示された映像信号を見た場合、視聴者は映像信号を斜め等から見ることになり、ディスプレイの画面に表示された映像が歪んで見え、不自然な映像になる、という問題がある。
【０００４】
特に、これはディスプレイの画面が大画面になればなるほど顕著にあらわれ、視聴者は、違和感を感じる、ことになる。
【０００５】
そこで、本発明は、ディスプレイを回転させても視聴者には自然な映像を提供することができる回転機構付き表示装置、および回転機構付き表示装置における映像信号の歪み補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の回転機構付き表示装置は、映像信号を表示するディスプレイの角度を調整可能な回転機構と、前記ディスプレイと視聴者との間の視聴距離を記憶する視聴距離設定部と、前記ディスプレイの角度が変わった場合、前記ディスプレイの初期状態の回転角度を基準にした前記ディスプレイの回転角度を検出する回転角度検出部と、前記回転角度検出部によって検出された前記ディスプレイの回転角度と、前記視聴距離とに基づいて、前記ディスプレイに表示された前記映像信号を視聴者が見ても歪まないように歪み補正係数を算出する歪み補正係数算出部と、前記歪み補正係数算出手段によって算出された前記歪み補正係数を用いて前記ディスプレイに表示される前記映像信号に対し歪み補正を行う歪み補正部と、を備えるものである。ここで、前記歪み補正係数算出部は、前記回転角度検出部によって検出された前記ディスプレイの回転角度と、前記視聴距離とに基づいて、前記ディスプレイに表示された前記映像信号を視聴者が見ても歪まないように、かつ、前記ディスプレイ上の所定の軸を通る仮想平面上に前記映像信号が表示されるように歪み補正係数を算出する、ようにしても良い。
【０００７】
また、上記目的を達成するため、本発明の回転機構付き表示装置における映像信号の歪み補正方法は、ディスプレイの角度が変わった場合、前記ディスプレイの初期状態の回転角度を基準にした前記ディスプレイの回転角度を検出するステップと、検出された前記ディスプレイの回転角度と、前記ディスプレイと視聴者との間の視聴距離とに基づいて、前記ディスプレイに表示された前記映像信号を視聴者が見ても歪まないように歪み補正係数を算出するステップと、算出された前記歪み補正係数を用いて前記ディスプレイに表示される前記映像信号に対し歪み補正を行うステップと、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ディスプレイを回転させても、ディスプレイの初期状態の回転角度を基準にしたディスプレイの回転角度を検出し、検出されたディスプレイの回転角度と、ディスプレイと視聴者との間の視聴距離とに基づいて、ディスプレイに表示された映像信号を視聴者が見ても歪まないように歪み補正係数を算出して、ディスプレイに表示される前記映像信号に対し歪み補正を行うので、視聴者には自然な映像を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明に係る回転機構付き表示装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００１０】
本実施の形態の回転機構付き表示装置は、信号発生源１１と、映像処理部１２と、歪み補正部１３と、歪み係数算出部１４と、操作部１５と、視聴距離設定部１６と、ディスプレイ１７、回転機構１８と、回転角度検出部１９と、を有している。回転機構１８は、ディスプレイ１７と、ディスプレイ１７を支持するスタンド（図示せず）との間に設けられるもので、手で押して回転させる等の手動でディスプレイ１７を回転させる機構でも、あるいはリモコン（図示せず）等からのスイーベル指令やターン指示に基づいてモータの駆動等により自動的にディスプレイ１７を回転させる機構でも、どちらででも良い。なお、本実施の形態の回転機構付き表示装置としては、回転機構付のディスプレイ１７を有するものであれば、ブラウン管や、液晶パネルやプラズマパネル等のテレビや、いわゆるリアプロジェクション等のテレビも含まれる。
【００１１】
次に、図１に示す各構成要素の動作の概要を説明する。
【００１２】
まず、信号発生源１１は、ＴＶチューナや外部機器からの映像入力信号を映像処理部１２に出力して、映像処理部１２は各種映像信号処理を行い、歪み補正部１３に出力する。歪み補正係数算出部１４は、操作部１５から入力し視聴距離設定部１６に記憶された視聴者が最適であるとする視聴距離と、回転角度検出部１９が検出したディスプレイ１７の画面の初期角度に対する回転角度とから最適な歪み補正係数を算出して、歪み補正部１３へ出力する。
【００１３】
歪み補正部１３では、歪み補正係数算出部１４で算出された歪み補正係数を利用し映像処理部１２から入力された映像信号に歪み補正処理を施し、ディスプレイ１７へ出力し、映像の表示を行う。
【００１４】
次に、本装置における特徴ある処理を説明する。
【００１５】
図２は、本装置の特徴ある処理を示すフローチャートである。図３は、視聴者とディスプレイとの関係を示す図である。
【００１６】
最初に本装置を設置したり、本装置を移動した場合、視聴者がディスプレイ１７を回転させて最適な回転角度になるように調整するので、本実施の形態では、まず、ステップ２１により、この初期設置状態におけるディスプレイ１７の初期角度を回転角度検出部１９に設定すると共に、視聴者が操作する操作部１５により視聴者とディスプレイ１７との間のおおよその距離である視聴距離の設定を行い、視聴距離設定部１６に記憶させる（ステップ２１）。
【００１７】
ここで、ディスプレイ１７の初期角度および視聴距離の設定は、リモコン（図示せず）に初期角度および視聴距離設定用の簡易的なボタンがあって視聴者にそのボタンを押させたり、あるいはそのような簡易的なボタンがなくても、最初の初期設定時に１回だけディスプレイ１７に例えば“現在のディスプレイの角度を初期角度に設定して良いですか？視聴距離は、何ｍくらいですか？”等のメッセージを表示させて、リモコン上の汎用的な決定ボタンを押させて、最初のディスプレイ１７の回転位置の角度を０°に初期化させたり、視聴距離を設定させるようなものでよい。また、ディスプレイ１７を支持するスタンド（図示せず）の下に、スイッチ（図示せず）を設けておき、あるいは設けられているスイッチ（図示せず）のオン／オフ動作を利用して、本装置を移動したことをこのスイッチにより自動的に検出して、本装置の移動のたびに、初期角度および視聴距離の設定を促すメッセージをディスプレイ１７に表示させて、上記の簡易ボタンや決定ボタンを押させるようにしても勿論よい。なお、視聴距離の設定は、リモコン（図示せず）等における矢印ボタンや、音声の増減ボタン、チャンネルの変更ボタン等により行うようにしても良い。
【００１８】
ここで、本実施の形態では、例えば、図３(ａ)に示すように、視聴者の位置を所定位置として視聴者から見てディスプレイ１７の最適な角度を回転角０°と設定する。また、図３(ｂ)に示すようにその状態からディスプレイ１７が回転した角度をθ°とする。図３(ｂ)に示すようにディスプレイ１７がθ°回転した場合に、視聴者がそのθ°回転したディスプレイ１７の画面に表示された映像を見ると、その映像が台形に見えて、映像が歪んでしまう。
【００１９】
次に、本装置の歪補正係数算出部１４では、初期補正係数の設定を行う（ステップ２２）。なお、回転角度０°の初期状態の時は、補正の必要がないため、歪み補正部１３から出力される映像信号と映像処理部１２から入力される映像信号が全く同じようになる係数を設定すればよい。
【００２０】
次に、視聴者がディスプレイ１７を回転機構１８を介し回転させた場合、回転角度検出部１９が初期状態における設定角度に対するその回転角度を検出して（ステップ２３“ＹＥＳ”）、検出した回転角度を歪み補正係数算出部１４へ出力する。なお、回転角度検出部１９によるディスプレイ１７の回転角度の検出は、ロータリーエンコーダ等のように回転角度に基づいて発生するパルス数をカウントして回転角度を検出する等、汎用的な方法を利用する。
【００２１】
歪み補正係数算出部１４では、回転角度検出部１９が検出したディスプレイ１７の回転角度θ°と、視聴距離設定部１５に設定された視聴距離とに基づいて、最適な歪み補正係数、すなわちディスプレイ１７に表示された映像信号を視聴者が見ても歪まないような歪み補正係数を算出し、歪み補正部１３に係数を出力する（ステップ２４）。なお、回転が検出されなかった場合は、元の補正係数を使う。
【００２２】
次に、ステップ２４における歪み補正係数算出部２４による補正係数の算出方法の一例について説明する。
【００２３】
図３では、ディスプレイ１７の水平方向の画面中心３１が回転軸である場合で説明しただが、一般的に、ディスプレイ１７の回転軸上に、ディスプレイ１７の画面中心３１がある場合は少ない。
【００２４】
つまり、図４（ａ）に示すように、ディスプレイ１７の回転軸４１からややずれた場所にディスプレイ１７の水平方向の画面中心４２が位置する場合が多い。ディスプレイ１７が回転した場合、視聴者から見てディスプレイ１７の画面の縦横比が変わらないように台形補正を行うのであるが、これは回転した画面に対して初期位置の画面に並行な仮想画面に映像を投影した場合を想定した補正を行う。
【００２５】
しかし、回転角度検出部１９が検出したディスプレイ１７の回転角度θ°と、視聴距離設定部１５に設定された視聴距離とに基づいて台形補正を行うと、ディスプレイ１７の画面からはみ出す部分や、その画面に何も表示しない部分が発生してしまうため、最適な方法は一種類に限定できず、複数考えられる。
【００２６】
例えば、図４（ｂ）に示すような仮想画面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４通りが考えられる。
【００２７】
図４（ｂ）における仮想画面Ａは、回転角度検出部１９が検出したディスプレイ１７の回転角度θ°と、視聴距離設定部１５に設定された視聴距離とに基づいて、視聴者から一番近い側のディスプレイ１７の角１７１の垂直方向を画面一杯に使用する場合である。この場合、図５（ａ）に示すように、映像信号５１ａは、図上ディスプレイ１７の左側の角１７１、すなわち視聴者に近い側を基準に、図上ディスプレイ１７の右側、すなわち視聴者に遠ざかる程、拡大して表示されるように補正係数を算出するため、ディスプレイ１７の画面の使用効率は最も高く映像を大きく見ることが可能である。しかし、ディスプレイ１７の画面には、表示されない映像信号５１ａの領域も大きくなってしまう。なお、回転角度検出部１９が検出したディスプレイ１７の回転角度θ°と、視聴距離設定部１５に設定された視聴距離とに基づいて台形に補正された映像信号５１ａがディスプレイ１７に表示され、その映像を視聴者の位置から見ると、長方形の映像として正しく見えることになる。このことは、図５（ｂ）〜図５（ｄ）に示す映像信号５１ｂ〜５１ｄの場合でも、同様である。
【００２８】
また、図４（ｂ）における仮想画面Ｄは、回転角度検出部１９が検出したディスプレイ１７の回転角度θ°と、視聴距離設定部１５に設定された視聴距離とに基づいて、視聴者から一番遠い側のディスプレイ１７の角１７４の垂直方向を画面一杯に使用する場合である。この場合、図５（ｄ）に示すように、図５（ａ）に示す仮想画面Ａの場合とは逆に、映像信号５１ｄを全て画面内に表示することができるが、ディスプレイ１７の画面全てに映像信号５１ｄを表示しないので、映像が小さくなってしまう方法である。
【００２９】
また、図４（ｂ）における仮想画面Ｂは、仮想画面Ａ，Ｄの中間であり、回転角度検出部１９が検出したディスプレイ１７の回転角度θ°と、視聴距離設定部１５に設定された視聴距離とに基づいて、ディスプレイ１７の回転中心４１（図４（ａ）参照）の垂直方向を、ディスプレイ１７の画面一杯に使用する方法である。これは、視聴者の目線がディスプレイ１７の回転中心４１の軸上に固定されているとした場合に、目線位置の垂直方向は常に画面一杯使用することができ、より自然な画像が提供できる方法である。なお、この場合には、仮想画面Ｂは、ディスプレイ１７の回転中心４１と視聴者とを結ぶ線と、ディスプレイ１７の画面とが交わる線１７２を通ることになる。
【００３０】
また、図４（ｃ）における仮想画面Ｃは、仮想画面Ａ，Ｄの中間であり、回転角度検出部１９が検出したディスプレイ１７の回転角度θ°と、視聴距離設定部１５に設定された視聴距離とに基づいて、ディスプレイ１７の画面の水平方向の画面中心４２（図４（ａ）参照）の垂直方向を、ディスプレイ１７の画面一杯に使用する方法である。これは、視聴者の目線がディスプレイ１７の画面の水平方向の画面中心４２上に固定されているとした場合に、目線位置の垂直方向は常に画面一杯使用することができ、より自然な画像が提供できる方法である。なお、この場合には、仮想画面Ｃは、ディスプレイ１７の画面の水平方向の画面中心４２上の線１７３を通ることになる。
【００３１】
このように、本実施の形態では、映像信号の歪み補正を行う際に、仮想画面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４通りの方法のどれか１つに限定しても良いし、視聴者から切り替えられるようにしても良いし、さらには仮想画面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ以外の位置に仮想画面を形成するようにしても良い。さらには、ディスプレイ１７に対する視聴者の視聴距離に応じて自動的に仮想画面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択、例えば、その視長距離が２ｍ以内と短い場合には、仮想画面Ｄを自動選択し、その視長距離が２ｍ〜３ｍの中間の場合には、仮想画面Ｃを自動選択し、視長距離が５ｍ以上と遠い場合には、仮想画面Ａを自動選択するようにしても、あるいはその逆に視長距離が２ｍ以内と短い場合には、仮想画面Ａを自動選択し、視長距離が５ｍ以上と遠い場合には、仮想画面Ｄを自動選択するようにしても勿論良い。
【００３２】
従って、本実施の形態によれば、ディスプレイ１７を回転機構１８により回転させても、ディスプレイ１７の現在角度と視聴距離とに基づいて、ディスプレイに表示された映像信号が所定位置から見た場合に歪まないように歪み補正係数を算出し、その歪み補正係数を用いてディスプレイ１７に表示される映像信号に対し歪み補正を行うようにしたので、ディスプレイ１７を回転させても、視聴者には自然な映像を提供することができる。
【００３３】
なお、以上の説明では、ディスプレイ１７の水平方向への回転だけを説明したが、本発明では、これに限らず、ディスプレイ１７の垂直方向への回転の場合にも、同様の方法を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る回転機構付き表示装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本装置の特徴ある処理を示すフローチャートである。
【図３】視聴者とディスプレイとの関係を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）それぞれ、ディスプレイ１７の回転軸４１と水平方向画面中心４２との関係、ディスプレイ１７と歪み補正の際の仮想画面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとの関係を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）それぞれ、仮想画面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるディスプレイ１７に表示される歪み補正した映像信号５１ａ〜５１ｄの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１  信号発生源
１２  映像処理部
１３  歪み補正部
１４  歪み補正係数算出部
１５  操作部
１６  視聴距離設定部
１７  ディスプレイ
１８  回転機構
１９  回転角度検出部
【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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