(57)【要約】【課題】入力画像信号のフォーマットが変更された場合でも自動的に表示画像を前回の表示画像と同じ又は近い大きさに設定することを可能にした投射型画像表示装置を提供すること。【解決手段】現在表示している第１の投射画像と次に表示される第２の投射画像の画面解像度が異なる場合、各部の情報を基に投射光学部と投射画像シフト部によって第２の投射画像の画面解像度を変えずに第２の投射画像の大きさ及び位置を第１の投射画像に一致又は近付ける投射画像調整部を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変調素子と、
光変調素子からの光を被投射面に投射して投射画像を形成し且つ光学ズーム機能と光学フォーカス機能とを備えた投射光学部と、
投射画像をシフトさせる投射画像シフト部と、
画像信号入力部と、
入力画像信号を任意の画面解像度に変換し光変調素子に出力する画像信号処理部と、
画像信号処理部から出力される画像信号の画面解像度を取得する画像情報取得部と、
投射光学部のズーム状態とフォーカス状態を取得する投射光学部状態取得部と、
投射画像のシフト状態を取得する投射画像シフト部状態取得部と、
投射画像の画面解像度を設定する投射画像設定部と、
光変調素子の画面解像度の情報と画像情報取得部と投射光学部状態取得部と投射画像シフト部状態取得部と投射画像設定部の状態を記録する記録部と、
を備え、現在表示している第1の投射画像と次に表示される第２の投射画像の画面解像度が異なる場合、記録部の情報を基に投射光学部と投射画像シフト部によって第２の投射画像の画面解像度を変えずに第２の投射画像の大きさ及び位置を第１の投射画像に一致又は近付ける投射画像調整部を有することを特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項２】
前記投射光学部の少なくとも一部を投射光軸に直交する方向にシフトさせる光学シフト機能を備え、前記投射画像シフト部は光学シフト機能により投射画像をシフトさせる機能を有することを特徴とする請求項１に記載の投射型画像表示装置。
【請求項３】
前記投射画像シフト部は前記光変調素子上での光変調領域をシフトさせる機能を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投射型画像表示装置。
【請求項４】
前記投射画像調整部は、前記光学ズーム機能により前記第２の投射画像の投射面での投射画像の上下又は左右端の幅を前記第1の投射画像の投射面での上下又は左右端の幅と一致又は最も近くにすることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の投射型画像表示装置。
【請求項５】
前記投射画像調整部は、前記第２の投射画像の投射面での大きさが前記第２の投射画像の投射面での上下又は左右端部を前記第１の投射画像の投射面での上下又は左右端と一致又は最も近くにすることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投射型画像表示装置。
【請求項６】
前記投射画像調整部は前記投射画像シフト部により前記第２の投射画像の投射面での任意の位置を前記第１の投射画像の投射面での任意の位置と一致又は最も近くに設定することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の投射型画像表示装置。
【請求項７】
前記投射画像調整部は前記投射光学部状態取得部と前記投射画像シフト部状態取得部の情報を基に前記第１及び第２の投射画像の劣化の量を算出する機能を有し、調整後の前記第２の投射画像の劣化の量が規定値以下になるように前記投射光学部及び前記投射画像シフト部の設定を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の投射型画像表示装置。
【請求項８】
前記第２の投射画像の劣化は歪曲収差及び色収差であることを特徴とする請求項７に記載の投射型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型画像表示装置に関し、特に画像表示の最適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、投射型画像表示装置は大画面での画像表示が可能なことから、会議室や教室等に設置され会議や打ち合わせ、授業等によく利用されている。
【０００３】
このような投射型画像表示装置は固定された状態で設置されている場合が多く、通常スクリーン等の投射対象物との位置や入力画像のフォーマットが変化することが少ないことから投射画像領域が変化することがあまりない。このような場合にユーザが投射画像の調整を行うときは、不慣れな場合が多く調整に時間がかかってしまう問題があった。
【０００４】
上記問題の解決のために、特許文献１には、光学ズームを行った場合に自動的に投射画像の位置を調整する技術が開示されている。特許文献２には、スクリーンの投射面内に投影画像を自動で位置付ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2010-20036号公報
【特許文献２】特開2006-313979号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、入力画像信号のフォーマットが変更された場合については考慮されていない。
【０００７】
特にリアル表示やドットバイドット表示のような画像出力機器の持つ画像情報の１ピクセルを、投射型画像表示装置の1ドットに対応させ、拡大や縮小などの処理を行わずに表示する方式で画像を表示する場合、光学パネル上などの光変調素子での画像表示領域が制限されてしまう。
【０００８】
このような表示方式の時に入力画像信号のフォーマットを切り替えると、前回まで表示されていた投射画像領域よりも大きい又は小さい投射画像が出力されてしまう場合がある。よって前回まで表示されていた投射画像領域と同じ大きさの投射画像にて視聴したいユーザは、入力画像信号のフォーマットを切り替える毎に投射画像を投射画像領域に合わせる必要があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、入力画像信号のフォーマットが変更された場合でも自動的に表示画像を前回の表示画像と同じ又は近い大きさに設定することを可能にした投射型画像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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る投射型画像表示装置は、
光変調素子と、光変調素子からの光を被投射面に投射して投射画像を形成し且つ光学ズーム機能と光学フォーカス機能とを備えた投射光学部と、投射画像をシフトさせる投射画像シフト部と、画像信号入力部と、入力画像信号を任意の画面解像度に変換し光変調素子に出力する画像信号処理部と、画像信号処理部から出力される画像信号の画面解像度を取得する画像情報取得部と、投射光学部のズーム状態とフォーカス状態を取得する投射光学部状態取得部と、投射画像のシフト状態を取得する投射画像シフト部状態取得部と、投射画像の画面解像度を設定する投射画像設定部と、光変調素子の画面解像度の情報と画像情報取得部と投射光学部状態取得部と投射画像シフト部状態取得部と投射画像設定部の状態を記録する記録部と、を備え、現在表示している第1の投射画像と次に表示される第2の投射画像の画面解像度が異なる場合、記録部の情報を基に投射光学部と投射画像シフト部によって第２の投射画像の画面解像度を変えずに第２の投射画像の大きさ及び位置を第１の投射画像に一致又は近付ける投射画像調整部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、入力画像信号のフォーマットが変更された場合でも自動的に表示画像を前回の表示画像と同じ又は近い大きさに設定することを可能にした投射型画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プロジェクタ1の構成
【図２】プロジェクタ1の動作フロー
【図３】投射面における投射画像の遷移図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
［実施例１］
以下、図１、２、３を参照して、本発明の第1の実施例について説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施例に係るプロジェクタ1（投射型画像表示装置）の構成を示している。
【００１６】
光学パネル10は画像信号処理部20から出力された画像信号に応じて光変調を行う。光学パネル10により変調された光は投射光学部11を介して、投射画像を形成する。投射光学部11は光学ズーム部12、光学フォーカス部13、光学シフト部14を含み、投射画像の大きさ及び位置を調整することが可能である。光学シフト部14は投射光学部11の少なくとも一部を投射光軸に直交する方向にシフトさせることにより投射画像のシフトを行う。
【００１７】
状態取得部15は、投射光学状態取得部16、投射画像シフト部状態取得部17、画像情報取得部18を有し各部の状態の取得を行う。投射光学状態取得部16は、投射光学部11のズーム状態とフォーカス状態の取得を行う。投射画像シフト部状態取得部17は、投射画像のシフト状態の取得を行う。投射画像のシフト状態は光学シフトの状態と、光学パネル10上の画像表示領域の状態を含んでいる。画像情報取得部18は、画像信号処理部20から出力される画像信号の画面解像度の取得を行う。
【００１８】
制御部19は、画像信号処理部20、投射画像設定部21、投射画像シフト部22、記録部23、投射画像調整部24を有し、プロジェクタ1の各部の制御を行う。画像信号処理部20は画像信号入力部25から入力された画像信号を任意の画面解像度に変換し光変調素子に出力する。投射画像設定部21は、投射画像の画面解像度の設定を行う。投射画像シフト部22は、光学シフト部14による光学シフト及び光学パネル10上の画像表示領域をシフトさせることによって投射画像のシフトを行う。記録部23は、光変調素子の画面解像度の情報と画像情報取得部18と投射光学部状態取得部と投射画像シフト部状態取得部17と投射画像設定部21の状態の記録を行う。
【００１９】
投射画像調整部24は、現在表示している第１の投射画像と次に表示される第２の投射画像の画面解像度が異なる場合、記録部23の情報を基に投射光学部11と投射画像シフト部22によって第2の投射画像の画面解像度を変えずに第2の投射画像の大きさ及び位置を第1の投射画像に一致又は近付ける機能を有する。
【００２０】
以下、図２、３を参照しプロジェクタ1の動作フローについて説明する。
【００２１】
プロジェクタ1がユーザから画像投射指令を受けると、本実施例の動作フローが開始される。
【００２２】
初めにステップ101では、現在の投射画像(第１の投射画像)の状態の取得を行う。状態取得部15により現在のズーム状態、フォーカス状態、光学シフト状態、光学パネル10上の画像表示領域の状態、画像信号処理部20から出力される光学パネル10への画像信号の画面解像度を取得し、制御部19により記録部23に記録する。この時、図３(a)のように第1の投射画像の投射面での表示領域201に第１の投射画像(図示せず)が表示される。
【００２３】
ステップ102では、プロジェクタ1に投射終了指令が来ているか確認し、投射終了指令が来ていなければステップ103、来ている場合は投射終了処理を行い終了する。
【００２４】
ステップ103では、制御部19は画像情報取得部18から現在の画像信号処理部20から出力される光学パネル10への画像信号の画面解像度を取得し、ステップ101で取得した第１の投射画像の画像信号処理部20から出力される光学パネル10への画像信号の画面解像度との比較を行う。現在の画像信号の画面解像度とステップ101で取得した画像信号の画面解像度が異なる場合ステップ104へ移行し、同じ場合はステップ101へ移行する。
【００２５】
ステップ104では、投射画像設定部21の投射画像の画面解像度設定が第１の投射画像と同じか確認し、同じであればステップ101、違う場合はステップ105へ移行する。
【００２６】
ステップ105では、次の投射画像(第2の投射画像)の状態の取得を行う。状態取得部15により現在のズーム状態、フォーカス状態、光学シフト状態、光学パネル10上の画像表示領域の状態、画像信号処理部20から出力される光学パネル10への画像信号の画面解像度を取得し、制御部19により記録部23に記録する。この時、図３(b)のように第１の投射画像の投射面での表示領域201と異なる大きさの第２の投射画像の投射面での表示領域203に第２の投射画像が表示される。
【００２７】
ステップ106では、第１の投射画像の状態から第2の投射画像の大きさの算出を行う。初めに第１の投射画像のズーム状態、フォーカス状態、光学シフト状態、光学パネル10上の画像表示領域の状態から第１の投射画像の投射面での大きさを算出する。次に第２の投射画像のズーム状態、フォーカス状態、光学シフト状態、光学パネル10上の画像表示領域の状態と第１の投射画像の投射面での大きさを比較し、第２の投射画像の投射面での大きさが第１の投射画像の投射面での大きさと同じになるような光学ズームの倍率を算出する。また、第１の投射画像と第２の投射画像の画面解像度が異なる場合は、第２の投射画像の投射面での上下又は左右端部の幅が第１の投射画像の投射面での上下又は左右端部の幅と一致又は最も近くなるような光学ズームの倍率にする。
【００２８】
ステップ107では、第２の投射画像の光学ズームの倍率をステップ106で算出した光学ズームの倍率に設定し、第２の投射画像の投射画面上の大きさを変更する。この時、図３(c)のように第２の投射画像の投射面での表示領域203の大きさが変更される。
【００２９】
ステップ108では、初めに第１の投射画像のズーム状態、フォーカス状態、光学シフト状態、光学パネル10上の画像表示領域の状態から第１の投射画像の投射面での中心位置C0(x0,y0)を算出する。次に第２の投射画像のズーム状態、フォーカス状態、光学シフト状態、光学パネル10上の画像表示領域の状態から第２の投射画像の投射面での中心位置C10(x10,y10)を算出する。この時、図３(c)のように第1の投射画像の投射面での表示領域201と第２の投射画像の投射面での表示領域203の中心位置C0(x0,y0)、C10(x10,y10)が設定される。
【００３０】
ステップ109では、第２の投射画像の投射面上での中心位置C10(x10,y10)を第１の投射画像の投射面での中心位置C0(x0,y0)へシフトさせる。初めに光学パネル10上にて第２の投射画像をシフトさせ第２の投射画像の投射面上での中心位置をC11(x11,y11)へ移動させる。この時、図３(d)のようにx0-x11=0、y0-y11=0に一致又は最も近い状態になるように第2の投射画像の投射面での表示領域203がシフトされる。x0-x11=0、y0-y11=0でない場合は、引き続き光学シフトによる第２の投射画像のシフトを行う。光学シフトにより第２の投射画像をシフトさせ第２の投射画像の投射面上での中心位置をC12(x12,y12)へ移動させる。この時、図３(e)のようにx0-x12=0、y0-y12=0に一致又は最も近い状態になるように第２の投射画像の投射面での表示領域203がシフトされる。x0-x12=0、y0-y12=0に一致又は最も近い状態になったらステップ101へ移行する。
【００３１】
上記プロジェクタ1の構成及び動作フローで発明の効果を達成するが、図２の動作フローに以下の機能を付加しても良い。
【００３２】
ステップ109において、調整後の第２の投射画像の歪曲収差及び色収差の量を第１の投射画像と同等以下にする機能を付加する。シフト後の第２の投射画像の歪曲収差及び色収差の量が第１の投射画像の歪曲収差及び色収差以下になるようなシフト後の第２の投射画像の中心位置C20(x20,y20)を算出する。これを基に第２の投射画像のシフトは、初めに光学パネル10上にて第２の投射画像をシフトさせ第２の投射画像の投射面上での中心位置をC11(x11,y11)へ移動させる。この時、x20-x11=0、y20-y11=0に一致又は最も近い状態になるように第２の投射画像のシフトを行う。x20-x11=0、y20-y11=0でない場合は、引き続き光学シフトによる第２の投射画像のシフトを行う。光学シフトにより第2の投射画像をシフトさせ第２の投射画像の投射面上での中心位置をC12(x12,y12)へ移動させる。この時、x20-x12=0、y20-y12=0に一致又は最も近い状態になるように第２の投射画像のシフトを行う。X20-x12=0、y20-y12=0に一致又は最も近い状態になったらステップ101へ移行する。
【００３３】
上記機能を付加することにより、調整後の第2の投射画像の歪曲収差及び色収差の量を第1の投射画像と同等レベルにすることができる。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
1  プロジェクタ、10  光学パネル、11  投射光学部、12  光学ズーム部、
13  光学フォーカス部、14  光学シフト部、15  状態取得部、16  投射光学状態取得部、
17  投射画像シフト部状態取得部、18  画像情報取得部、19  制御部、
20  画像信号処理部、21  投射画像設定部、22  投射画像シフト部、23  記録部、
24  投射画像調整部、25  画像信号入力部、201  第1の投射画像の投射面での表示領域、
202  光学パネル上でのシフト可能な投射画像表示領域 、
203  第2の投射画像の投射面での表示領域
【図１】
2017161666.tif 000003
【図２】
2017161666.tif 000004
【図３】
2017161666.tif 000005