(57)【要約】【課題】  投影型の表示装置において、より簡素な方法で画像枠の台形歪みによる違和感を低減でき、また、新規な表現が可能な表示装置を提供する【解決手段】  表示画像２０を示す表示光Ｌを出射する表示器１１と、表示光Ｌが投影され表示画像２０を表示する被投影部材１４と、表示画像２０を記憶する記憶手段１６と、前記記憶手段から表示画像２０を取得して表示器１を制御する制御手段１５と、を備えてなる表示装置１０である。記憶手段１６は、表示画像２０の一部からなる有効表示部３１とこの有効表示部３１を囲み外側に向かって明るさが徐々に下がる階調調整部３２とを有するように生成された補正画像３０を記憶し、制御手段１５は、補正画像３０を取得して補正画像３０を示す表示光Ｌを出射するように表示器１を制御可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画像を示す表示光を出射する表示器と、前記表示光が投影され前記表示画像を表示する被投影部材と、前記表示画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記表示画像を取得して前記表示器を制御する制御手段と、を備えてなる表示装置であって、
前記記憶手段は、前記表示画像の一部からなる有効表示部とこの有効表示部を囲み外側に向かって明るさが徐々に下がる階調調整部とを有するように生成された補正画像を記憶し、
前記制御手段は、前記補正画像を取得して前記補正画像を示す表示光を出射するように前記表示器を制御可能であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記階調調整部は、外側に向かって明るさが非線形に下が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】
前記階調調整部は、前記表示画像の前記有効表示部以外の他の部分からな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】
前記表示器の表示可能領域のうち前記補正画像でない領域は、画像表示のない非表示部で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５】
前記補正画像は、複数の前記有効表示部及び階調調整部を有してなることを特徴とする請求項１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、表示器から出射される表示光を被投影部材に投影して表示画像を表示する表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーン（被投影部材）に表示器から出射される表示光を投影させ、画像を表示する投影型の表示装置が知られている。
【０００３】
投影型の表示装置においては、表示器から出射される表示光がスクリーン面に対して垂直でなく斜めに入射する場合に、画像に台形状の歪みが生じるという問題がある。このような歪みが生じる場合、観察者は画像内容自体の歪みもさることながら、正しく表示されれば矩形状となるはずの画像枠の歪みによって強い違和感を覚える。この画像枠の歪みを解消する方法としては、例えば特許文献１に開示されるように、表示器に供給される映像信号における水平帰線消去期間の長さを垂直走査期間に応じて単調に変化させ、水平帰線消去期間の電位を黒レベルに固定し、画像枠における台形歪み部分を黒の状態として歪みのない画像枠を有する画像を表示する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−８９７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の方法では、画像枠の歪みを補正するための専用の補正回路が必要であって、歪みのない画像枠に補正するため手段が複雑であり、また画像枠が矩形状に限られる点で、更なる改良の余地があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した課題に着目してなされたものであり、投影型の表示装置において、より簡素な方法で画像枠の台形歪みによる違和感を低減でき、また、新規な表現が可能な表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するため、表示画像を示す表示光を出射する表示器と、前記表示光が投影され前記表示画像を表示する被投影部材と、前記表示画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記表示画像を取得して前記表示器を制御する制御手段と、を備えてなる表示装置であって、
前記記憶手段は、前記表示画像の一部からなる有効表示部とこの有効表示部を囲み外側に向かって明るさが徐々に下がる階調調整部とを有するように生成された補正画像を記憶し、
前記制御手段は、前記補正画像を取得して前記補正画像を示す表示光を出射するように前記表示器を制御可能であることを特徴とする。
【０００８】
また、前記階調調整部は、外側に向かって明るさが非線形に下がることを特徴とする。
【０００９】
また、前記階調調整部は、前記表示画像の前記有効表示部以外の他の部分からなることを特徴とする。
【００１０】
また、前記表示器の表示可能領域のうち前記補正画像でない領域は、画像表示のない非表示部であることを特徴とする。
【００１１】
また、前記補正画像は、複数の前記有効表示部及び階調調整部を有してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、投影型の表示装置において、より簡素な方法で画像枠の台形歪みによる違和感を低減でき、また、新規な表現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態である表示装置の概観を示す図。
【図２】同上の表示装置の電気的構成を示す図。
【図３】同上の表示装置における表示画像を示す図。
【図４】同上の表示装置における補正画像の一例を示す図。
【図５】同上の表示装置における階調調整部の明るさの変化を示す図。
【図６】同上の表示装置における補正画像の一例を示す図。
【図７】同上の表示装置における階調調整部の明るさの変化を示す図。
【図８】同上の表示装置における補正画像の一例を示す図。
【図９】同上の表示装置における補正画像の一例を示す図。
【図１０】同上の表示装置における補正画像の一例を示す図。
【図１１】同上の表示装置における補正画像の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１及び図２を用いて表示装置１０の全体構成を説明する。表示装置１０は、プロジェクタ（表示器）１１と、第１のミラー１２と、第２のミラー１３と、スクリーン（被投影部材）１４と、制御手段１５と、記憶手段１６と、から主に構成されている。
【００１６】
プロジェクタ１１は、表示画像を示す表示光Ｌをスクリーン１４に向けて出射するものであり、例えば光源からの光を液晶パネルを透過させて表示光を形成する液晶プロジェクタからなる。
【００１７】
第１、第２のミラー１２、１３は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料に例えばアルミニウムなどの金属を蒸着させて反射面を形成してなる反射部材である。プロジェクタ１１から出射された表示光Ｌは、第１、第２のミラー１２、１３を反射し、スクリーン１４に投影される。
【００１８】
スクリーン１４は、プロジェクタ１１から出射された表示光Ｌが投影されて表示画像２０を映し出す（表示する）ものである。本実施形態において、スクリーン１４は、表示光Ｌを透過して表示画像２０を表示する透過スクリーンであるが、表示光Ｌを反射して表示画像２０を表示する反射スクリーンを適用してもよい。
【００１９】
制御手段１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェイス等を備えたマイクロコンピュータから構成される。制御手段１５は、記憶手段１６から画像データを取得し、前記画像データに応じた駆動信号を所定周期でプロジェクタ１１へ出力してスクリーン１４に表示画像２０を示す表示光Ｌを出射させるべく発光表示駆動制御をするものである。また、制御手段１５は、所定の切換信号に応じて、記憶手段１６から後述する補正画像を示す画像データを取得し、プロジェクタ１１を制御して表示画像２０に替えて補正画像３０を示す表示光Ｌを出射させてスクリーン１４上に表示させる機能を有している。
【００２０】
記憶手段１６は、Ｅ２ＰＲＯＭなどの不揮発性メモリからなり、表示装置１０にて表示する表示画像あるいは補正画像を示す画像データを記憶する。
【００２１】
以上の各部によって表示装置１０が構成されている。次に、表示装置１０における補正画像３０の表示機能について説明する。
【００２２】
図３は、スクリーン１４上に表示される表示画像２０の一例を示すものである。本実施形態においてはプロジェクタ１１及び第１、第２のミラー１２、１３とスクリーン１４との配置関係が、表示光Ｌがスクリーン１４の表示面に対して垂直でなく上向きに傾斜して入射する配置関係となっているため、図３に示すように表示画像２０に下辺よりも上辺が長い台形状の歪みが生じている。
【００２３】
制御手段１５は、前記切換信号として例えば所定のスイッチ入力を検出すると、記憶手段１６から補正画像３０を示す画像データを取得し、プロジェクタ１１を制御して補正画像３０を示す表示光Ｌを出射させてスクリーン１４上に補正画像３０を表示させる。図４は、スクリーン１４上に表示される補正画像３０の一例を示すものである。補正画像３０は、表示画像２０の一部からなる有効表示部３１と、有効表示部３１を囲み外側に向かって明るさが徐々に下がる階調調整部３２と、を有する。有効表示部３１は、表示画像２０の一部領域をスクリーン１４上で台形歪みのない所定の形状（図４中では矩形状）に選択してなる。階調調整部３２は、表示画像２０の有効表示部３１以外の領域を、外側に向かって明るさが１００％（階調補正を開始する位置の輝度）から最小で０％（輝度の最小値である黒表示）まで徐々に下がるように階調補正してなる。また、図５に示すように階調調整部３２において明るさは外側に向かって非線形に下げられる。ここで、有効表示部３１の横方向（ｘ軸方向）の長さをＡ、縦方向（ｙ軸方向）の長さをＢとした場合、階調調整部３２において明るさが１００％から０％となるまでのｘ軸方向の長さｘ１は３ｍｍ＜ｘ１＜Ａ／２とし、ｙ軸方向の長さｙ１は３ｍｍ＜ｙ１＜Ｂ／２とすることが望ましい。階調調整部３２が短すぎると後述するように画像枠を不鮮明とする目的が達せられず、また、階調調整部３２が長すぎると画像全体が視認しづらくなるためである。なお、階調調整部３２のうち、ｘ軸方向あるいはｙ軸方向の長さがｘ１、ｙ１未満の個所は明るさが０％まで下がらず、ｘ１、ｙ１より長い個所はｘ１、ｙ１地点より明るさが０％となる。
また、図４においては有効表示部３１はスクリーン１４上で台形歪みのない矩形状となっているが、プロジェクタ１１を含む投射光学系の配置位置が固定である場合には、その配置位置により生じる台形歪みと逆方向に歪み補正を加えた形状で有効表示部３１を選択すればスクリーン１４上で台形歪みのない形状で有効表示部３１を選択することができる。また、投射光学系が移動可能である場合は、有効表示部３１の選択を行う形状に例えば手動によってある程度の台形歪み補正を行ってもよい。
なお、補正画像３０は、予め生成されて記憶手段１６に記憶されてもよいし、表示装置１０が設置された後に行う初期設定機能の１つや観察者が任意に行う歪み補正機能として制御手段１５によって補正画像３０を生成し、一度生成した補正画像３０を記憶手段１６に記憶してもよい。                       
【００２４】
かかる表示装置１０では、スクリーン１４上に表示される補正画像３０の外周に階調調整部３２が設けられているため、台形に歪んだ画像枠が不鮮明となり、画像枠の台形歪みによる観察者の違和感を低減できる。特に階調調整部３２において明るさは外側に向かって非線形に下げることで画像枠を観察者に認識させにくくすることができる。また、プロジェクタ１１に専用の補正回路も必要とせず、より簡素な方法で台形歪みによる違和感を低減することができる。また、階調調整部３２にも表示画像２０の一部の画像を表示することで、矩形状でない新規な表現が可能となる。
【００２５】
次に、本発明における補正画像の他の実施例について説明する。
【００２６】
図６は、他の実施例である補正画像４０を示している。補正画像４０は、表示画像２０の一部領域をスクリーン１４上で台形歪みのない所定の形状（図６中では略円状）で切り出し（トリミング）し、補正画像４０の中央領域を表示画像２０の一部からなる有効表示部４１とし、補正画像４０の外周から内側１０％までの領域を外側に向かって明るさが徐々に下がる階調調整部４２とした画像である。階調調整部４２は、補正画像４０の有効表示部４１以外の領域を、外側に向かって明るさが１００％（階調補正を開始する画素の輝度）から表示部４１の外周で０％（輝度の最小値である黒表示）となるように徐々に下がるように階調補正してなる。また、図７に示すように、階調調整部４２において（図７中は有効表示部４１の外周上の階調補正開始点ａから補正画像４０の外周上の階調補正終了点ｂまでの間）、明るさは外側に向かって非線形に下げられる。なお、補正画像４０は表示画像２０よりも面積が小さくなるため、プロジェクタ１１の表示可能領域Ｒのうち補正画像４０でない（補正画像４０より外側の）領域は画像表示のない（黒表示である）非表示部となる。
かかる実施例によっても、台形歪みが生じている表示画像２０の一部を切り出して補正画像４０とし、さらにスクリーン１４上に表示される補正画像４１の外周部分に階調調整部４２が設けられているため、台形に歪んだ画像枠が目立たなくなり、画像枠の台形歪みによる観察者の違和感を低減できる。また、プロジェクタ１１に専用の補正回路も必要とせず、より簡素な方法で台形歪みによる違和感を低減することができる。また、表示画像２０の一部を切り出し、さらに階調調整部４２に表示画像２０の一部の画像を表示することで、矩形状でない新規な表現が可能となる。
なお、本実施例において補正画像４０の切り出し形状は、略円状に限定されず、図８に示すように矩形状であってもよい。
【００２７】
また、スクリーン１４上に矩形状でない新規な表現を表示する作用及び効果の点からは、表示装置１０は、プロジェクタ１１の表示光Ｌがスクリーン１４に対して傾斜しておらず、スクリーン１４上の表示画像２０に台形歪みが生じてない場合にも、図９、１０に示すように補正画像５０、６０を表示可能としてもよい。図９において、補正画像５０は、表示画像２０の中央領域を有効表示部５１とし、表示画像２０の外周から内側１０％までの領域を外側に向かって明るさが徐々に下がる階調調整部５２とした画像である。また、図１０において、補正画像６０は、表示画像２０の一部領域を所定の形状（図１０中では略楕円状）で切り出し（トリミング）し、補正画像６０の中央領域を表示画像２０の一部からなる有効表示部６１とし、補正画像６０の外周から内側１０％までの領域を外側に向かって明るさが徐々に下がる階調調整部６２とした画像である。
【００２８】
また、本発明においては、図１１に示すように複数の有効表示部７１、７３とこれらをそれぞれ囲む複数の階調調整部７２、７４を有する補正画像７０を生成し、表示させてもよい。この例は、表示画像２０が２つのアナログメータを描画したものであるなど、間隔を開けて複数の物が描画される画像である場合に有効である。なお、図１１は、スクリーン１４上の表示画像２０に台形歪みが生じてない場合の表示例であるが、台形歪みが生じる場合は、台形歪みのない複数の有効表示部及び複数の階調調整部を有する補正画像が生成、表示される。なお、補正画像７０は表示画像２０よりも面積が小さくなるため、プロジェクタ１１の表示可能領域Ｒのうち補正画像７０でない領域は画像表示のない（黒表示である）非表示部となる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  表示装置
１１  プロジェクタ（表示器）
１２  第１のミラー
１３  第２のミラー
１４  スクリーン（被投影部材）
１５  制御手段
１６  記憶手段
２０  表示画像
３０、４０、５０、６０、７０  補正画像
３１、４１、５１、６１、７１、７３  有効表示部
３２、４２、５２、６２、７２、７４  階調調整部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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