(57)【要約】【課題】ピクチャーインピクチャーをより少ないメモリ使用量で実現する。【解決手段】第１の画像信号に基づき主画像４０を生成するとともに、第２の画像信号に基づき副画像５０を生成する画像信号処理部と、主画像４０と副画像５０を表示させる画像投影部と、投影画像にオンスクリーンディスプレイ画面を重畳表示させるＯＳＤ処理部と、を備え、画像信号処理部は、主画像４０について、ＯＳＤ処理部がオンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲以外（主画像投影部４１）を残すマスク処理を施すとともに、副画像５０について、ＯＳＤ処理部がオンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲の画像（副画像投影部５１）となるようにスケーリング処理を施し、画像投影部は、マスク処理後の主画像４０と、スケーリング処理後の副画像５０とを順に表示させる。【選択図】図８
2016099456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器から第１の画像信号および第２の画像信号が入力される画像信号入力部と、
前記第１の画像信号に基づいて第１の画像を生成するとともに、前記第２の画像信号に基づいて第２の画像を生成する画像信号処理部と、
前記画像信号処理部にて処理された前記第１の画像および前記第２の画像を表示させる画像投影部と、
投影画像にオンスクリーンディスプレイ画面を重畳表示させるＯＳＤ処理部と、を備え、
前記画像信号処理部は、
前記第１の画像または前記第２の画像の一方について、前記ＯＳＤ処理部が前記投影画像に前記オンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲以外を残すマスク処理を施すとともに、
前記マスク処理を施さない他方の画像について、前記ＯＳＤ処理部が前記投影画像に前記オンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲の画像となるようにスケーリング処理を施し、
前記画像投影部は、
前記マスク処理および前記スケーリング処理のいずれかがそれぞれ施された前記第１の画像と前記第２の画像とを所定の割合で順に表示させることを特徴とする画像投影装置。
【請求項２】
前記画像投影部は、前記第１の画像と前記第２の画像とを交互に表示させることを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記画像投影部は、前記マスク処理を施した方の画像の表示割合をＡ、前記スケーリング処理を施した方の画像の表示割合をＢとしたとき、
Ａ：Ｂ＝ｎ：１（ただし、ｎは２以上の自然数である）
で表示させることを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記第１の画像を主画像として、該主画像に前記マスク処理を施し、
前記第２の画像を副画像として、該副画像に前記スケーリング処理を施すことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記ＯＳＤ処理部は、前記オンスクリーンディスプレイ画面のサイズおよび表示位置を複数パターン備え、
前記画像信号処理部は、
前記複数パターンから選択されたパターンのオンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲に基づいて、前記マスク処理および前記スケーリング処理を施すことを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項６】
第１の画像信号に基づいて第１の画像を生成するとともに、第２の画像信号に基づいて第２の画像を生成する画像信号処理と、
該画像信号処理にて処理された前記第１の画像および前記第２の画像を表示させる画像投影処理と、
投影画像にオンスクリーンディスプレイ画面を重畳表示させるＯＳＤ処理と、を行う画像投影方法であって、
前記画像信号処理では、
前記第１の画像または前記第２の画像の一方について、前記ＯＳＤ処理で前記投影画像に前記オンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲以外を残すマスク処理を施すとともに、
前記マスク処理を施さない他方の画像について、前記ＯＳＤ処理で前記投影画像に前記オンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲の画像となるようにスケーリング処理を施し、
前記画像投影処理では、
前記マスク処理および前記スケーリング処理のいずれかがそれぞれ施された前記第１の画像と前記第２の画像とを所定の割合で順に表示させるようにしたことを特徴とする画像投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置および画像投影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像投影装置として広く知られたプロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源ランプの高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。例えば、ＤＭＤ（Digital  Micro-mirror  Device）を利用した小型軽量な画像投影装置が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くこれら画像投影装置が利用されるようになってきている。
【０００３】
画像投影装置は、一般に、外部接続されたパーソナルコンピュータなどの画像供給装置（映像供給装置）から入力されてスクリーン（被投影面）に投影する投影画像とは別途、画像投影装置に対する種々の操作、設定を要求可能なメニュー画面等をスクリーンに投影するオンスクリーンディスプレイ（On  Screen  Display、以下、ＯＳＤという）機能を備えている。
【０００４】
また、画像表示の技術として、第１の入力信号に基づく主画像の一部に、第２の入力信号に基づく小さな画面（副画像）を別表示するピクチャーインピクチャー（picture  in  picture、以下、ＰＩＰとも称す）が知られている。ピクチャーインピクチャーは、一般に、パーソナルコンピュータの操作画面上にテレビ、ウェブカメラなどの映像を表示したり、テレビの画面上に別のチャンネルの映像を流したりするものであり、近年、画像投影装置を用いたピクチャーインピクチャーも実現されている。なお、第１の入力信号と第２の入力信号は、異なる画像供給装置から供給される場合も、同一の画像供給装置から供給される場合も考えられる。
【０００５】
ピクチャーインピクチャーシステムでは、副画像を表示するために、圧縮された画像データを貯え、この圧縮された画像データを、主画像の代わりに、副画像が入力信号中に生じる時から副画像が主画像内に表示される時まで副画像データを貯えるのに十分なメモリ量を持っていることが必要となる。このため、従来のピクチャーインピクチャーシステムでは、１フレームの副画像データを保持するのに十分なメモリを備えていた。なお、メモリは比較的高価であるため、メモリの必要量は低減化を図ることが望まれている。
【０００６】
これに対し、第２の入力信号をサブサンプリングし、サブサンプリングされた副画像データを１フィールドだけ貯えることで、メモリの必要量を減らす技術が提案されている。例えば、特許文献１には、五点形サブサンプリング方式を用いることでサブサンプリングされた副画像の感知される水平解像度を高める技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のサブサンプリング方式を用いたピクチャーインピクチャーの表示方法により、必要メモリ量をある程度低減することが可能となっているが、従来の方法では、第１の入力信号に基づく主画像データを蓄える分のメモリと、第２の入力信号に基づく副画像データを蓄える分のメモリに加え、生成した合成データを蓄えるためのメモリが必要であり、必要メモリ量の削減に改善の余地が残されている。
【０００８】
そこで本発明は、ピクチャーインピクチャーをより少ないメモリ使用量で実現することができる画像投影装置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】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明に係る画像投影装置は、外部機器から第１の画像信号および第２の画像信号が入力される画像信号入力部と、前記第１の画像信号に基づいて第１の画像を生成するとともに、前記第２の画像信号に基づいて第２の画像を生成する画像信号処理部と、前記画像信号処理部にて処理された前記第１の画像および前記第２の画像を表示させる画像投影部と、投影画像にオンスクリーンディスプレイ画面を重畳表示させるＯＳＤ処理部と、を備え、前記画像信号処理部は、前記第１の画像または前記第２の画像の一方について、前記ＯＳＤ処理部が前記投影画像に前記オンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲以外を残すマスク処理を施すとともに、前記マスク処理を施さない他方の画像について、前記ＯＳＤ処理部が前記投影画像に前記オンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲の画像となるようにスケーリング処理を施し、前記画像投影部は、前記マスク処理および前記スケーリング処理のいずれかがそれぞれ施された前記第１の画像と前記第２の画像とを所定の割合で順に表示させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ピクチャーインピクチャーをより少ないメモリ使用量で実現することができ、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像投影システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る画像投影装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図３】画像投影装置の側面図であって、被投影面への投影状態を示した図である。
【図４】（Ａ）画像投影装置の外装カバーを外した状態を示す斜視図、（Ｂ）（Ａ）の丸囲み部分の拡大構成図である。
【図５】照明ユニット、投影ユニット、画像表示素子ユニット、および光源ユニットの断面図である。
【図６】画像投影装置の機能ブロック図である。
【図７】（Ａ）ＯＳＤ画面の表示位置を残すマスク処理を施した主画像の説明図、（Ｂ）ＯＳＤ画面の表示部分の画像となるようにスケーリング処理を施した副画像の説明図である。
【図８】画像投影部が主画像と副画像とを交互に表示させる様子を示す説明図である。
【図９】画像投影装置が実行する画像処理および画像投影処理のフローチャートの一例である。
【図１０】画像投影部が主画像と副画像とを所定の割合で順に表示させる様子を示す説明図である。
【図１１】画像投影装置が実行する画像処理および画像投影処理のフローチャートの他の例である。
【図１２】（Ａ）投影画面の右下に表示されるＯＳＤ画面を用いて、（Ｂ）投影画面の左に表示されるＯＳＤ画面を用いて、マスク処理およびスケーリング処理を施した主画像および副画像の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る構成を図１から図１２に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
本実施形態に係る画像投影装置（画像投影装置１）は、外部機器（画像供給装置１１０〜１１４）から第１の画像信号および第２の画像信号が入力される画像信号入力部（画像入力端子３０ａ〜３０ｅ）と、第１の画像信号に基づいて第１の画像（主画像４０または副画像５０）を生成するとともに、第２の画像信号に基づいて第２の画像（主画像４０または副画像５０）を生成する画像信号処理部（画像信号処理部２２）と、画像信号処理部にて処理された第１の画像および第２の画像を表示させる画像投影部（制御部２４、投影光学部２６）と、投影画像にオンスクリーンディスプレイ画面を重畳表示させるＯＳＤ処理部（ＯＳＤ処理部２３）と、を備え、画像信号処理部は、第１の画像または第２の画像の一方について、ＯＳＤ処理部が投影画像にオンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲以外（主画像投影部４１）を残すマスク処理を施すとともに、マスク処理を施さない他方の画像について、ＯＳＤ処理部が投影画像にオンスクリーンディスプレイ画面を表示させる範囲の画像（副画像投影部５１）となるようにスケーリング処理を施し、画像投影部は、マスク処理およびスケーリング処理のいずれかがそれぞれ施された第１の画像と第２の画像とを所定の割合で順に表示させるものである（図８）。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
【００１４】
［画像投影システム］
図１は、画像投影システム１００の一例を示す概略構成図である。画像投影システム１００は、画像投影装置（プロジェクタ）１と、第１の入力信号（第１の画像信号）を供給する第１の画像供給装置１１０と、第２の入力信号（第２の画像信号）を供給する第２の画像供給装置１１１と、を含んで構成されており、画像投影装置１と各画像供給装置１１０，１１１とは、それぞれケーブル１２０，１２１によって接続されている。
【００１５】
画像投影装置１は、画像供給装置１１０，１１１が提供する画像データ、映像データを基に画像、映像を生成し、スクリーン１３０等の被投影面に投影するプロジェクタである。
【００１６】
図１では、スクリーン１３０上に画像投影装置１から投影画像１４０が投影されている。この投影画像１４０は、第１の画像供給装置１１０から供給された第１の入力信号に基づく主画像４０の一部に、第２の画像供給装置１１１から供給された第２の入力信号に基づく副画像５０が表示されている。
【００１７】
画像投影装置１は、画像信号（映像信号）を入力するインタフェースとして、ＨＤＭＩ（High-Definition  Multimedia  Interface）（登録商標）端子、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ端子、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ端子、ＶＧＡ（Video  Graphics  Array）入力端子、Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子、ＲＣＡ端子等の画像入力端子を備えている。また、画像投影装置１は、複数の画像入力端子を備えている。画像入力端子に接続されたケーブル１２０，１２１を介して画像供給装置１１０，１１１から画像信号を受信する。
【００１８】
また、画像投影装置１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉＦｉ（登録商標）等の無線通信プロトコルに準拠した無線通信により、画像供給装置１１０，１１１から画像信号を受信してもよい。
【００１９】
画像供給装置１１０，１１１は、画像投影装置１が投影すべき画像を提供する装置である。画像供給装置１１０，１１１は、画像信号を出力するインタフェースを備えており、画像供給装置１１０，１１１の表示画像を形成する画像信号を所定の転送レート（例えば、３０ｆｐｓ（frame  per  second）〜６０ｆｐｓ）で画像投影装置１に送信する。
【００２０】
画像供給装置１１０，１１１も同様に、画像信号を出力するインタフェースとして、ＨＤＭＩ端子、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ端子、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ端子、ＶＧＡ入力端子、Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子、ＲＣＡ端子等の画像出力端子を備えており、これらの端子に接続されたケーブル１２０，１２１を介して画像投影装置１に送信することができる。また、画像供給装置１１０，１１１は、無線通信により、画像投影装置１に画像信号を送信してもよい。
【００２１】
画像供給装置１１０，１１１としては、例えば、ノート型ＰＣ、デスクトップ型ＰＣやタブレット型ＰＣ、ＰＤＡ等の画像信号を供給可能な情報処理装置や、ＤＶＤプレーヤー、ブルーレイプレーヤー等の再生装置を用いることができる。なお、図１に示す例では、画像投影装置１に２つの画像供給装置１１０，１１１が接続され、主画像４０と副画像５０は、別々の画像供給装置から提供された入力信号に基づくものであるが、１つの画像供給装置から提供されるものであってもよい。
【００２２】
［画像投影装置］
図２は、画像投影装置１の一実施形態を示す外観斜視図である。また、図３は、画像投影装置１の側面図であって、被投影面であるスクリーン１３０への投影状態を示した図である。
【００２３】
画像投影装置１は、装置内部に光源としてのランプや多数の電子基板を備えており、起動時には、装置の内部温度が上昇する。このため、画像投影装置１には、内部の構成部品が耐熱温度を超えないように、吸気口１１および排気口１２が設けられている。
【００２４】
図４（Ａ）は、画像投影装置１の外装カバー２を外した状態を示す斜視図である。また、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の丸囲み部分で示す光学エンジン３と光源ユニット４の拡大構成図である。図４に示すように、画像投影装置１は、光学エンジン３および光源ユニット４を備えている。また、図５は、照明装置である照明ユニット３ａ（照明光学系）、投影ユニット３ｂ（投影光学系）、画像表示素子ユニット１０、および光源ユニット４の上面から見た断面図である。光学エンジン３は、照明ユニット３ａおよび投影ユニット３ｂからなる。
【００２５】
図４に示すように、吸気口１１、排気口１２の内側には、それぞれ吸気ファン１３、排気ファン１４が設けられており、吸気ファン１３から吸入した外気を排気ファン１４から排出することで、装置内の強制気流による空冷がなされる。
【００２６】
画像投影装置１においては、光源ユニット４の光源からの光（白色光）が光学エンジン３の照明ユニット３ａに照射される。照明ユニット３ａ内では、照射された白色光をＲＧＢに分光した後、レンズ、ミラー等により画像表示素子ユニット１０へ導き、変調信号に応じて画像形成する画像表示素子ユニット１０とその画像を投影ユニット３ｂによりスクリーン１３０へ拡大投影する構成となっている。
【００２７】
光源ユニット４の光源であるランプ１５としては、種々のランプを用いることができるが、例えば、高圧水銀ランプ、キセノンランプなどのアークランプを用いることができる。例えば、高圧水銀ランプを用いることが好ましい。
【００２８】
また、光源ユニット４の側面の一方向側には光源冷却手段としての１つの冷却ファン１６が設けられている。冷却ファン１６は、光源ユニット４の各部が設定された定格温度範囲内の温度となるように、その回転数が制御される。また、光源ユニット４からの光の出射方向と投影ユニット３ｂからの画像光の出射方向は、図５に示すように、略９０°の関係となっている。
【００２９】
また、光学エンジン３の照明ユニット３ａは、光源から照射された光を分光するカラーホイール５（回転色フィルター）と、カラーホイール５から出射した光を導くライトトンネル６と、リレーレンズ７、平面ミラー８および凹面ミラー９と、を備えている。また、照明ユニット３ａ内には、画像表示素子ユニット１０が設けられる。
【００３０】
照明ユニット３ａでは、先ず、光源からの出射光である白色光が、円盤状のカラーホイール５で単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光に変換され出射される。カラーホイール５から出射された色分離された光は、ライトトンネル６に導かれる。ライトトンネル６は、入射された光がその内部（内壁）で複数回反射され合成されることで均一化する照明均一変換光学部材である。
【００３１】
次いで、ライトトンネル６から出射された光は、２枚のレンズを組み合わせてなるリレーレンズ７により、光の軸上色収差を補正しつつ集光される。また、リレーレンズ７から出射される光は、平面ミラー８および凹面ミラー９によって反射されて、画像表示素子ユニット１０に集光される。画像表示素子ユニット１０は、複数のマイクロミラーからなる略矩形のミラー面を有し、画像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の画像を形成するように投影光を加工して反射する画像表示素子（光変調素子）としてのＤＭＤ素子１０ａを備えている。
【００３２】
画像表示素子ユニット１０は、入力信号に応じてマイクロミラーのオンオフを切り替えることで投影ユニットへ光を出力する光を選別するとともに階調を表現する。すなわち、ＤＭＤ素子１０ａにより、時分割で画像データに基づいて、複数のマイクロミラーが使用する光は投影レンズへ反射され、捨てる光はＯＦＦ光板へ反射される。画像表示素子ユニット１０で使用する光は投影ユニット３ｂへ反射し、投影ユニット３ｂ内の複数の投影レンズを通り拡大された画像光はスクリーン１３０上へ拡大投影される。
【００３３】
図６に画像投影装置１の機能ブロック図を示す。画像投影装置１は、画像信号選択部２０と、副画像信号監視部２１と、画像信号処理部２２と、ＯＳＤ処理部２３と、制御部２４と、記憶部２５と、投影光学部２６と、操作部２７と、フレームメモリ２８と、ＯＳＤ用メモリ２９と、画像入力端子３０ａ〜３０ｅと、を備えている。画像入力端子３０ａ〜３０ｅには、それぞれ外部機器である画像供給装置１１０〜１１４が接続可能となっている。
【００３４】
画像信号選択部２０は、操作部２７での操作に基づいて、どの画像供給装置からの画像を第１の入力信号として受け付けるかを選択する。
【００３５】
副画像信号監視部２１は、第２の入力信号を受け付けるための要求を監視する。
【００３６】
画像信号処理部２２は、画像供給装置１１０〜１１４が供給する画像信号であって、画像信号選択部２０で選択された画像供給装置からの画像信号を、対応する画像入力端子３０を介して受信し、当該画像信号にシリアル−パラレル変換や電圧レベル変換などの種々の処理を施す。また、入力される画像信号に基づいた画像データを生成し、フレームメモリ２８に記憶する。ここでは、第１の入力信号に基づいて主画像４０が生成され、第２の入力信号に基づいて副画像５０を生成されるものとする。
【００３７】
フレームメモリ２８には、画像信号処理部２２にて生成された画像データが保存される。フレームメモリ２８は、画像データを保存する記憶手段であって、例えば、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の種々の不揮発性半導体メモリを採用することができる。
【００３８】
また、画像信号処理部２２では、フレームメモリ２８に記憶される画像データについて、後述するようにマスク処理、スケーリング処理を施す。
【００３９】
ＯＳＤ処理部２３は、メニュー画面などのオンスクリーンディスプレイ画面（ＯＳＤ画面）を作成する。ＯＳＤ処理部２３は、ＯＳＤ用メモリ２９に記憶されている情報に基づいて、投影画像に重畳表示させるためのメニュー画面などのＯＳＤ画面を生成する。なお、メニュー画面では、では、設定言語、表示モード、画像調整、電源設定等の各種の設定が可能となっており、ユーザが所望する操作を要求することができる。また、ダイアログ画面、エラー表示画面等もＯＳＤ機能で表示される。なお、ＯＳＤ機能により投影されるメニュー画面、エラー画面等を総称してＯＳＤ画面というものとする。
【００４０】
ＯＳＤ用メモリ２９は、ＯＳＤ画面を作成するための各種情報を記憶する記憶手段である。なお、本実施形態では、投影画像中に表示させるＯＳＤ画面は、投影画像中の座標位置が既定位置に設定されているものとし、少なくとも座標位置がＯＳＤ用メモリ２９に記憶されている。ＯＳＤ用メモリ２９としては、例えば、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の種々の不揮発性半導体メモリを採用することができる。
【００４１】
制御部２４は、画像投影装置１の全体制御を行う。制御部２４は、画像信号選択部２０、副画像信号監視部２１、画像信号処理部２２、ＯＳＤ処理部２３等の各部とバスによって接続されており、これらの各機能部を制御し、各部での信号処理等を制御する。例えば、画像信号処理部２２にて処理された画像データを、投影光学部２６を制御して被投影面に投影表示させる画像投影部として機能する。
【００４２】
記憶部２５は、各種の画像処理プログラム、設定値等を記憶した記憶手段であって、制御部２４は、記憶部２５に記憶された画像処理プログラム等に基づいて各種の処理を実行する。また、画像信号処理部２２は、フレームメモリ２８に記憶される画像データについて記憶部２５に記憶された画像処理プログラム、設定値等に基づいて、第１の入力信号および第２の入力信号についての処理を実行する。
【００４３】
投影光学部２６は、光源ユニット４、照明ユニット３ａ、画像表示素子ユニット１０、および投影ユニット３ｂからなる。
【００４４】
操作部２７は、ユーザからの種々の操作要求を受け付けるものであり、画像投影装置１の外面に設けられるキーボタン（本体キー）等によって構成される。操作要求には、複数の外部の画像供給装置が接続されている場合に主画像４０、副画像５０を投影する画像供給装置を切り替える入力切り替え要求、メニュー画面等のＯＳＤ画面の表示指示、投影している画像のアスペクト比の変更要求、画像投影装置１の電源ＯＦＦ要求、ランプ１５の光量を変更するランプパワー変更要求、などが含まれる。操作部２７は、操作要求を受け付けると、当該操作要求を制御部２４に通知する。
【００４５】
画像入力端子３０ａ〜３０ｅは、外部の画像供給装置１１０〜１１４から画像信号が入力される画像信号入力部である。
【００４６】
本実施形態に係る画像投影装置１は、以下に説明するように、第１の入力信号に基づいて主画像４０を生成するとともに、第２の入力信号に基づいて副画像５０を生成する。また、主画像４０については、ＯＳＤ用メモリ２９に記憶されているＯＳＤ画面の座標位置に基づいてＯＳＤ画面の表示部分以外を残すマスク処理を施すとともに、副画像５０については、主画像４０についてマスク処理を施したＯＳＤ画面の表示部分（ＯＳＤ画面の座標位置に基づくＯＳＤ画面の表示部分）と同サイズ、同位置となるようにスケーリング処理を施すものである。さらに、主画像４０を奇数フレーム、副画像５０を偶数フレームとして交互に表示させるものである。
【００４７】
図７（Ａ）は、ＯＳＤ画面の表示位置を残すマスク処理を施した主画像の説明図、図７（Ｂ）ＯＳＤ画面の表示部分の画像となるようにスケーリング処理を施した副画像の説明図である。
【００４８】
画像信号処理部２２は、図７（Ａ）に示すように、第１の入力信号に基づく主画像４０について、ＯＳＤ用メモリ２９に記憶されているＯＳＤ画面の投影位置（座標位置）に基づいてＯＳＤ画面の表示部分（マスク処理部４２）にマスク処理を施すものである。マスク処理部４２については、画像データ上はデータなし（ミュート）となる。
【００４９】
よって、実際に投影される主画像４０のコンテンツは、マスク処理部４２を除いた斜線部分（主画像投影部４１という）となる。
【００５０】
また、画像信号処理部２２は、図７（Ｂ）に示すように、第２の入力信号に基づく副画像５０について、主画像４０についてマスク処理を施したＯＳＤ画面の表示部分（マスク処理部４２）と同サイズ、同位置となるようにスケーリング処理を施す。このスケーリング処理でカットされる部分（スケーリング処理部５２という）については、画像データ上はデータなし（ミュート）となる。
【００５１】
よって、実際に投影される副画像５０のコンテンツは、は、スケーリング処理部５２を除いた斜線部分（副画像投影部５１という）となる。
【００５２】
図８は、画像投影部が主画像４０と副画像５０とを交互に表示させる様子を示す説明図である。画像投影装置１の画像投影部は、図７（Ａ）にて説明したマスク処理後の主画像４０（すなわち、主画像投影部４１）と、スケーリング処理後の副画像５０（すなわち、副画像投影部５１）と、を交互に投影表示させるものであり、図８に示すように、主画像４０ａ、副画像５０ａ、主画像４０ｂ、副画像５０ｂ、主画像４０ｃ、副画像５０ｃ、・・・と順に表示されていく。
【００５３】
ここでは、主画像４０を奇数フレーム、副画像５０を偶数フレームとして表示する。上記のように主画像４０の実際の投影部分は主画像投影部４１であり、副画像５０の実際の投影部は副画像投影部５１であるので、この２つの画像を交互に表示させることで、投影画像を見たユーザは、主画像４０の表示領域の一部に副画像５０が表示されたピクチャーインピクチャー画像として視認することができるものである。このように本実施形態に係る画像投影装置１では、疑似的にピクチャーインピクチャーシステムを実現することができる。
【００５４】
このときのフレームレートは、ユーザがピクチャーインピクチャーとして視認できるのに十分な値であればよいが、フレームレートは高いほど主画像４０と副画像５０の切り替えを視認しづらくなるため、高いことが好ましい。フレームレートは、例えば、３０ｆｐｓ〜６０ｆｐｓ、またはこれ以上であることが好ましい。
【００５５】
なお、マスク処理部４２およびスケーリング処理部５２の部分については、データ無しとしており、例えば、画像表示素子ユニット１０（ＤＭＤ素子１０ａ）では、オフとなるため黒色となる。しかしながら、これに限られるものではなく、主画像４０と副画像５０を交互に表示した際に、互いに干渉せず、他方の画像の視認しやすいように、所定の明るさ（階調値）を設定するものであってもよい。
【００５６】
画像投影装置１が実行する画像処理および画像投影処理のフローチャートを図９に示す。図９のフローチャートは、前提として第１の入力信号が入力されており該第１の入力信号に基づいて主画像４０が投影されている状態である。
【００５７】
先ず、副画像信号監視部２１が、別の入力信号（第２の入力信号）を検知すると（Ｓ１０１）、この第２の入力信号に基づいて副画像５０を主画像４０中に表示させるか否か、すなわち、ピクチャーインピクチャーモードとするか否かを判断する（Ｓ１０２）。この判断は、別の入力信号が入力された旨を操作部２７（操作パネル等）に表示させ、ユーザにピクチャーインピクチャーを実施するかどうかを判断させ、ユーザの選択内容に基づいて判断すればよい。
【００５８】
副画像５０として表示することが検知されると（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、画像信号処理部２２は、第２の入力信号に基づく画像データをフレームメモリ２８に記憶させる（Ｓ１０３）。
【００５９】
次いで、画像信号処理部２２は、ＯＳＤ用メモリ２９から規定のサイズのＯＳＤ画面を読み込んで（Ｓ１０４）、フレームメモリ２８に記憶される主画像４０に対してマスク処理を行う（Ｓ１０５）。さらに、副画像５０をＯＳＤ用メモリ２９から読み込んだＯＳＤ画面のサイズ、位置に合わせてスケーリング処理を行う（Ｓ１０６）。
【００６０】
そして、制御部２４は、マスク処理後の主画像４０と、スケーリング処理後の副画像５０と、をそれぞれ奇数フレーム、偶数フレームとして、投影光学部２６により投影させる（Ｓ１０７）。
【００６１】
なお、本実施形態では、画像信号処理部２２において、第１の入力信号に基づいて主画像４０を生成し、第２の入力信号に基づいて副画像５０を生成する場合を例に説明したが、第２の入力信号に基づいて主画像４０を生成し、第１の入力信号に基づいて副画像５０を生成するようにしてもよい。
【００６２】
以上説明した本実施形態に係る画像投影装置１では、第１の入力信号に基づく主画像４０と第２の入力信号に基づく副画像５０をそれぞれ奇数フレームと偶数フレームとして使用し、所定のフレームレートで順に表示させている。この時、単に表示させるだけでは、主画像４０、副画像５０共に重なって表示されることになってしまうため、主画像４０について、所定サイズのＯＳＤでマスク処理をかけ、副画像５０について、主画像４０でマスク処理したＯＳＤサイズにスケーリング処理をするものである。
【００６３】
これにより、常に主画像４０上に副画像５０を表示させ続けることができ、擬似的なＰＩＰ画像を表示することができる。したがって、従来のように、サブサンプリングによって新たに合成画像を生成するための処理およびこれを一時記憶させるための記憶手段としてのメモリを必要としないため、メモリの必要量を低減することが可能となる。よって、画像投影装置の低コスト化を図ることができる。また、処理量を低減することができるため、処理の高速化を図ることもできる。
【００６４】
（第２の実施形態）
以下、本発明に係る画像投影装置の他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。
【００６５】
第１の実施形態では、主画像４０と副画像５０とを交互に、１：１の割合で表示させる例について説明したが、主画像４０と副画像５０の投影順序、投影比率は、これに限られるものではない。
【００６６】
ここで、主画像４０、副画像５０との表示割り振りを変えることで、主画像と副画像の明るさに差をつけることが可能となり、優先的に表示させたい画像を明るく表示させることができる。例えば、主画像４０の表示割合をＡ、副画像５０の表示割合をＢとしたとき、Ａ：Ｂを、ｎ：１（ただし、ｎは２以上の自然数）やｎ：ｍ（ただし、ｎ，ｍは自然数、かつｎ＞ｍ）で表示させるようにして、主画像４０を優先的に表示させることができる。また、逆に、Ｂ：Ａを、ｎ：１やｎ：ｍ（ただしｎ＞ｍ）で表示させるようにして、副画像５０を優先的に表示させることができる。
【００６７】
図１０は、画像投影部が主画像４０と副画像５０とを所定の割合で順に表示させる様子を示す説明図である。
【００６８】
図１０では、図示される全９フレーム中６フレームを主画像４０ａ〜４０ｆとして表示し、３フレームを副画像５０ａ〜５０ｃとして表示するようにしている。すなわち、主画像：副画像を２：１の割合で主画像４０を優先的に表示させることで、主画像４０上に表示される副画像５０の明るさを暗くし、主画像４０をより目立たせることが可能となる。
【００６９】
また、図１０の例とは、逆に副画像：主画像を２:１の割合で副画像５０を優先的に表示することで、主画像４０を暗くし、副画像５０を強調して表示することが可能となる。
【００７０】
第２の実施形態の画像投影装置１が実行する画像処理および画像投影処理のフローチャートを図１１に示す。図１１のフローチャートは、前提として第１の入力信号が入力されており該第１の入力信号に基づいて主画像４０が投影されている状態である。
【００７１】
先ず、副画像信号監視部２１が、別の入力信号（第２の入力信号）を検知すると（Ｓ２０１）、この第２の入力信号に基づいて副画像５０を主画像４０中に表示させるか否か、すなわち、ピクチャーインピクチャーモードとするか否かを判断する（Ｓ２０２）。
【００７２】
次いで、主画像４０または副画像５０の一方を強調するための明るさ優先度の設定をするか否かを判断する（Ｓ２０３）。この判断は、ピクチャーインピクチャーモードを実行する際に、明るさ優先度を設定するかどうかを操作部２７に表示させ、ユーザに明るさ優先度を設定するかどうかを判断させ、ユーザの選択内容に基づいて判断すればよい。
【００７３】
また、明るさ優先度を設定する場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）は、主画像４０を優先するかどうかを判断する（Ｓ２０４）。同様に、ユーザの選択内容に基づいて判断される。ここでは、明るさ優先度をＮとし、明るさ優先度を設定しない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）はＮ＝０とする（Ｓ２０５）。また、明るさ優先度を設定する場合であって主画像４０を優先する場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）はＮ＝１とする（Ｓ２０６）。また、明るさ優先度を設定する場合であって副画像５０を優先する場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）はＮ＝２とする（Ｓ２０７）。なお、明るさ優先度Ｎは、例えば、記憶部２５に記憶するようにすればよい。また、一旦設定された明るさ優先度を既定値として記憶しておいてもよい。
【００７４】
明るさ優先度の設定後、画像信号処理部２２は、第２の入力信号に基づく画像データをフレームメモリ２８に記憶させる（Ｓ２０８）。
【００７５】
次いで、画像信号処理部２２は、ＯＳＤ用メモリ２９から規定のサイズのＯＳＤ画面を読み込んで（Ｓ２０９）、フレームメモリ２８に記憶される主画像４０に対してマスク処理を行う（Ｓ２１０）。さらに、副画像５０をＯＳＤ用メモリ２９から読み込んだＯＳＤ画面のサイズ、位置に合わせてスケーリング処理を行う（Ｓ２１１）。
【００７６】
次いで、設定された明るさ優先度Ｎを判定する（Ｓ２１２〜Ｓ２１３）。Ｎ＝０の場合は（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）、第１の実施形態と同様に、制御部２４は、マスク処理後の主画像４０と、スケーリング処理後の副画像５０と、をそれぞれ奇数フレーム、偶数フレームとして、投影光学部２６により投影させる（Ｓ２１４、図８）。
【００７７】
Ｎ＝１の場合は（Ｓ２１３：Ｙｅｓ）、制御部２４は、マスク処理後の主画像４０と、スケーリング処理後の副画像５０と、を２：１の割合として、主画像４０を強調して投影光学部２６により投影させる（Ｓ２１５、図１０）。
【００７８】
Ｎ＝１でない場合は（Ｓ２１３：Ｎｏ）、制御部２４は、マスク処理後の主画像４０と、スケーリング処理後の副画像５０と、を１：２の割合として、副画像５０を強調して投影光学部２６により投影させる（Ｓ２１６）。
【００７９】
なお、本実施形態では、画像信号処理部２２において、第１の入力信号に基づいて主画像４０を生成し、第２の入力信号に基づいて副画像５０を生成する場合を例に説明したが、第２の入力信号に基づいて主画像４０を生成し、第１の入力信号に基づいて副画像５０を生成するようにしてもよい。
【００８０】
以上説明した第２の実施形態に係る画像投影装置では、さらに、主画像４０と副画像５０を、所望の割合でフレーム数を割り振り、割り振られたフレームを表示するため、主画像４０と副画像５０の明るさに差をつけることが可能となり、優先的に表示させたい画像を明るく表示させることができる。
【００８１】
（第３の実施形態）
ここまでは、投影画像中に表示させるＯＳＤ画面は、投影画像中の座標位置が既定位置に設定されている例について説明したが、ＯＳＤ処理部２３では、異なる表示サイズ、表示位置（座標位置）の複数のパターンのＯＳＤ画面を作成することが好ましい。
【００８２】
本実施形態では、ＯＳＤ用メモリ２９にＯＳＤ画面の複数の表示サイズ、表示位置の複数のパターンを記憶しておき、副画像５０の表示サイズ、表示位置として、複数の表示サイズ、表示位置から所望のサイズ、位置を選択可能とすることが好ましい。この選択は、操作部２７から指示できるようにすればよい。
【００８３】
図１２（Ａ）は、投影画面の右下に表示されるＯＳＤ画面を用いて、マスク処理およびスケーリング処理を施した主画像４０および副画像５０の説明図、図１２（Ｂ）は、投影画面の左に表示されるＯＳＤ画面を用いて、マスク処理およびスケーリング処理を施した主画像４０および副画像５０の説明図である。
【００８４】
このように複数のＯＳＤ画面パターンから選択可能とすることで、より自由度の増した擬似的なピクチャーインピクチャーシステムとすることができる。
【００８５】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００８６】
なお、上記実施形態では、画像投影装置１は、ＤＬＰ(Digital Light Processing)方式のプロジェクタを例に説明したが、これに限られるものではなく、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）方式、ＬＣＯＳ（Liquid  crystal  on  silicon）方式等であってもよい。
【００８７】
また、画像投影装置１の画像信号処理部２２、ＯＳＤ処理部２３の各部は、例えば、制御部２４が備えるＣＰＵでソフトウェア（制御プログラム）を実行させることで構成できる。
【符号の説明】
【００８８】
１  画像投影装置
２  外装カバー
３  光学エンジン
３ａ  照明ユニット
３ｂ  投影ユニット
４  光源ユニット
５  カラーホイール
６  ライトトンネル
７  リレーレンズ
８  平面ミラー
９  凹面ミラー
１０  画像表示素子ユニット
１０ａ  ＤＭＤ素子
１１  吸気口
１２  排気口
１３  吸気ファン
１４  排気ファン
１５  ランプ
１６  ファン
２０  画像信号選択部
２１  副画像信号監視部
２２  画像信号処理部
２３  ＯＳＤ処理部
２４  制御部
２５  記憶部
２６  投影光学部
２７  操作部
２８  フレームメモリ
２９  ＯＳＤ用メモリ
３０，３０ａ〜３０ｅ  画像入力端子
４０  主画像
４１  主画像投影部
４２  マスク処理部
５０  副画像
５１  副画像投影部
５２  スケーリング処理部
１００  画像投影システム
１１０〜１１４  画像供給装置
１２０，１２１  ケーブル
１３０  スクリーン（被投影面）
１４０  投影画像
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８９】
【特許文献１】特開第３９３５９４６号公報
【図２】
2016099456.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016099456.tif 000006
【図９】
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【図１１】
2016099456.tif 000008
【図１】
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【図６】
2016099456.tif 000010
【図７】
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【図８】
2016099456.tif 000012
【図１０】
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【図１２】
2016099456.tif 000014