(57)【要約】【課題】入力画像信号を拡大表示するプロジェクタ等の投写型表示装置において、画像の一部分をキーストン補正された画像でも正確にトリミングして部分拡大することができる投写型表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】リモコン１２０を動かすと、内蔵されている加速度センサにより座標データを赤外線により発信する。次いで、リモコン受光部７１で受信した座標データを、マイコン６０でデコードし、表示すべきマーカー１３１の位置データとして、マーカー重畳回路４２に転送する。その後キーストン補正回路４３からの補正情報を基に、位置補正回路４４にて、最適なマーカー位置として補正され、マーカー重畳回路４２で重畳されて表示する。その上で、リモコンボタン１２１により拡大枠を表示し拡大領域を決定して、部分拡大を実現する。【選択図】図４
2009177289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像を表示手段の画素数に応じてリサイズするリサイズ手段と、
前記リサイズされた画像に位置指定のためのマーカーを重畳する重畳手段と、
前記マーカー重畳後の画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された画像をスクリーンに投写表示する投写手段と、
前記投写表示された画像をキーストン補正するキーストン補正手段と、
座標データを入力または受信し、前記座標データに基づき前記表示手段上の画像に重畳する前記マーカーの位置を指示する位置指示手段と、
前記キーストン補正時の補正情報に基づいて前記マーカー位置を補正する位置補正手段と、
前記マーカーの表示位置を基準に前記表示手段上の画像の一部分を拡大表示する画像拡大手段と、
を備えた投写型表示装置。
【請求項２】
前記画像拡大手段が前記マーカーの表示位置を中心とする所定の大きさの拡大枠に基づいて部分拡大することを特徴とする請求項１記載の投写型表示装置。
【請求項３】
前記拡大枠は段階的に大きさが変えられることを特徴とする請求項２記載の投写型表示装置。
【請求項４】
前記拡大枠は前記マーカーで２点を指定することにより大きさが変えられることを特徴とする請求項２記載の投写型表示装置。
【請求項５】
前記座標データは、リモコンから送信されることを特徴とする請求項１記載の投写型表示装置。
【請求項６】
前記座標データは前記リモコン内の加速度センサの反応値を受信することにより決定することを特徴とする請求項５記載の投写型表示装置。
【請求項７】
前記マーカーを前記表示手段上の画像に重畳する重畳手段は前記キーストン補正手段より、先に重畳を実行することを特徴とする請求項１記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像信号を拡大表示するプロジェクタ等の投写型表示装置に関し、詳しくは、投写された画像の一部分をさらに部分拡大することのできる投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタ等の投写型表示装置を用いて、接続したパソコンの表示画面をスクリーンに拡大表示し、プレゼンテーションする場合が多い。また、学校教育においても、教材をスクリーンに拡大表示し授業を行うことが増えている。
【０００３】
一方、プロジェクタで拡大表示する場合、表示されている画像の１部分をトリミングして部分拡大し、より大きな画像として表示させることも多く行われている。
【０００４】
例えば、２次元的なポインタと、スクリーン上のポインタの位置を読み取るカメラと、倍率変更指令する指令送信部とを持ち、ポインタの位置検出したところを中心に、倍率指定された大きさで拡大表示するように構成されたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、接続するパソコン側で拡大表示するウインドウをあらかじめ拡大しておいて、プロジェクタに入力してスクリーンに拡大表示する手法も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−２９２１７８号公報
【特許文献２】特開２００４−８６２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スクリーン上のポインタの位置を検出するのに、プロジェクタ内にカメラを具備させることは、装置そのものの大きさも大きくなったり、また高価なプロジェクタとなる。
【０００７】
さらに、プロジェクタを斜めに設置し、キーストン補正（台形歪み補正）した表示を行った場合、処理が複雑となり、所定のポインタの移動動作をしにくいことが多い。
【０００８】
この処理について、図６（ａ）に示す、キーストン補正を行った表示映像を部分拡大する場合について考える。
【０００９】
例えば、全体画像の中央部付近の点線で示す１４２ａの枠の範囲を拡大したい場合、ポインタ１４１でスクリーン１４０中央を指定する。このポインタを、カメラにより読み取ることにより、スクリーン全体における座標位置が検出される。
【００１０】
ところが、図６（ｂ）に示すように、実際に位置指定されるのは、キーストン補正される前の画像に対して行うことになるため、画像中央の座標位置がスクリーン１４０中央とずれ、このずれた位置に対応する１４２ｂの枠の範囲が拡大されてしまうことになる。
【００１１】
このため、再度位置を指定しなおす必要があり、所望の拡大画像が表示されるまでに時間がかかっていた。
【００１２】
一方、パソコン内に専用の拡大処理するための情報処理部を持つことは、専用のソフトをインストールする必要があり、また、専用のハードウエアを具備させることになるため、汎用的ではない。
【００１３】
本発明は、上記のこのような課題を考慮し、キーストン補正を行った表示映像においても、安価なシステムで、容易に部分拡大を実現できる投写型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】
【００１４】
この目的を達成する第１の本発明は、入力された画像を表示手段の画素数に応じてリサイズするリサイズ手段と、前記リサイズされた画像に位置指定のためのマーカーを重畳する重畳手段と、前記マーカー重畳後の画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像をスクリーンに画像を投写表示する投写手段と、前記投写表示された画像をキーストン補正するキーストン補正手段と、座標データを入力または受信し、前記座標データに基づき前記表示手段上の画像に重畳する前記マーカーの位置を指示する位置指示手段と、前記キーストン補正時の補正情報に基づいて前記マーカー表示位置を補正する位置補正手段と、前記マーカーの表示位置を基準に前記表示手段上の画像の一部分を拡大表示する画像拡大手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、位置指定されたマーカーが、キーストン補正された映像においても、位置補正して表示されるので、マーカーにより拡大指定された部分拡大画面は正確なトリミング範囲で部分拡大できるという作用を有する。
【００１６】
第２の本発明は、請求項１記載の投写型表示装置において、前記画像拡大手段が前記マーカーの表示位置を中心とする所定の大きさの拡大枠に基づいて拡大することを特徴とするものであるので、拡大前の状態から最終的な拡大後領域を容易に認識できる作用を持つ。
【００１７】
第３の本発明は、請求項２記載の投写型表示装置において、前記拡大枠は段階的に大きさが変えられることを特徴とするものであるので、所望の大きさでトリミングすることができる作用を持つ。
【００１８】
第４の本発明は、請求項２記載の投写型表示装置において、前記拡大枠は前記マーカーで２点を指定することにより大きさが変えられることを特徴とするものであるので、さらに正確なトリミングをすることができる作用を持つ。
【００１９】
第５の本発明は、請求項１記載の投写型表示装置において、前記座標データは、リモコンから送信されることを特徴とするものであるので、装置本体が離れた場所にあっても、容易にマーカーの位置や拡大枠を設定することができる作用を持つ。
【００２０】
第６の本発明は、請求項５記載の投写型表示装置において、前記座標データは前記リモコン内の加速度センサの反応値を受信することにより決定することを特徴とするものであるので、キーストンの状態とその画面中心からの移動量により、投写型表示装置内のマイコンが座標データを短時間に認識できるとともに、カメラを具備しなくてもよい作用を持つ。
【００２１】
第７の本発明は、請求項１記載の投写型表示装置において、前記マーカーを前記表示手段上の画像に重畳する重畳手段は前記キーストン補正手段より、先に重畳を実行することを特徴とするものであるので、キーストン補正によるマーカーの座標補正を行えるという作用を持つ。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明の投写型表示装置は、入力画像信号を拡大表示する際、画像の一部分を部分拡大するときに、安価なシステムでキーストン補正された画像でも正確なトリミングした部分拡大映像を瞬時に表示させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施形態１の投写型表示装置全体を示す外観図で、図２は投写型表示装置である液晶プロジェクタの光学構成図、図３は詳細ブロック図である。
【００２５】
図１において、プロジェクタ１００は入力された映像信号を処理し、ＰＯＷＥＲボタン１５を押すことで、図２に示す内部の光源１１７及び液晶パネル９１、９２、９３を用いて、投写レンズ１１９より拡大投写映像を出力する。
【００２６】
入力としては、ＶＩＤＥＯ端子１１とＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子１３を持ち、それぞれ外部の機器を接続する。
【００２７】
また、操作ボタン１４を備え、プロジェクタ１００のセッティング状態や、画面上を移動できるポインタを動作させる。
【００２８】
これとは別にリモコン１２０を用いて操作ボタン１４と同一の機能を実現させることが出来る。またリモコン１２０には図示されていない加速度センサを内蔵しており、赤外線にてＸＹ２軸の座標データをプロジェクタ１００へ送信する。
【００２９】
送信している座標データと、リモコンボタン１２１を押すことで、スクリーン１３０上の所望の位置にマーカー１３１や部分拡大枠１３２を表示させることができる。
【００３０】
また図２に示すプロジェクタ内部の光学構成においては、プロジェクタ１００の投写レンズ１１９から投影される映像は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）用の液晶パネル（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）９１、９２、９３に表示した映像が、光源１１７のランプの光により、スクリーン１３０に拡大投写される。
【００３１】
光源１１７の光は、第１レンズアレイ１１０、第２レンズアレイ１１１により、液晶パネル９１、９２、９３に面均一となるような光とし、次いでダイクロイックミラー１１５でＲＧＢに光を分解し、それぞれの液晶パネルに入射させる。
【００３２】
赤液晶パネルへの光は、光路長が他の緑、青液晶パネルと異なるため、リレーレンズ１１６で倍率調整している。第１レンズアレイ１１０と第２レンズアレイ１１１との間には光量絞り１１２があり、光量絞り機構１１３により角度調整される。
【００３３】
また、第２レンズアレイ１１１とダイクロイックミラー１１５との間には、黄色及びシアンの波長をカットするための色補正用フィルタ１１４が配置されている。
【００３４】
また、液晶パネル９１、９２、９３を冷却するためのファン１１８が液晶パネルの下部に配置されている。
【００３５】
さらに、信号処理の詳細ブロックを示す図３において、ＶＩＤＥＯ端子１１は、ＮＴＳＣ方式のコンポジットビデオ信号を入力するための端子である。
【００３６】
Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子１２は、Ｓビデオ信号を入力するための端子である。
【００３７】
ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子１３は、ＲＧＢ信号またはＹＰｂＰｒ信号を入力するための端子である。
【００３８】
入力セレクタ２１は、ＶＩＤＥＯ端子１１から入力されたコンポジットビデオ信号、Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子１２から入力されたＳビデオ信号の内から何れかの信号を選択するためのセレクタである。
【００３９】
Ｙ／Ｃ分離回路２３は、カラーデコーダ２２によって入力されたコンポジットビデオ信号を、Ｙ信号とＣ信号とに分離するための回路である。
【００４０】
カラーデコーダ２２は、Ｙ／Ｃ分離された信号または入力されたＹ／Ｃ信号をＹＰｂＰｒ信号にカラーデコードするためのデコーダである。
【００４１】
マトリクス回路２４は、ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子１３から入力されたＹＰｂＰｒ信号をＲＧＢ信号へ変換する際にマトリクス処理を行うための回路である。
【００４２】
入力セレクタ２５は、ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子１３から入力されたＲＧＢ信号、マトリクス回路２４によって生成されたＲＧＢ信号の内から何れかの信号を選択するためのセレクタである。
【００４３】
入力セレクタ２６は、カラーデコーダ２２によって生成されたＹＰｂＰｒ信号、入力セレクタ２５によって入力されたＲＧＢ信号の内から何れかのアナログ信号を選択するためのセレクタである。
【００４４】
Ａ／Ｄコンバータ３０は、入力セレクタ２６によって選択されたアナログ信号を、８ｂｉｔのデジタル信号へＡ／Ｄコンバートするためのコンバータである。
【００４５】
リサイズ・マーカー重畳回路４０は、Ａ／Ｄコンバータ３０によってＡ／Ｄコンバートされたデジタル信号を液晶パネル９１〜９３の画素数に応じてリサイズし、マーカーを重畳させるための回路である。あわせてこのリサイズ・マーカー重畳回路４０内でキーストン補正も実現させる。
【００４６】
色変換回路５０は、リサイズ・マーカー重畳回路４０が出力したＲＧＢデータを所定の色へ変換する回路である。
【００４７】
マイコン６０は、電源制御、ファン制御、温度制御、光量絞り機構１１３の角度制御、色補正用フィルタ１１４の挿入制御、入力切り換え制御、ランプ点灯回路９４の電圧制御など、装置全体のあらゆる制御を行うとともに、リモコン１２０から送信されてきた座標データをデコードし、リサイズ・マーカー重畳回路４０へマーカー重畳用の座標データを転送する機能を持つ。
【００４８】
デジタル相展開回路８１〜８３は、液晶パネル９１〜９３の駆動ドライバ（図示省略）の動作速度を考慮して、色変換回路５０によって色補正されたデジタル信号を相展開するための回路である。
【００４９】
パネル駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）９０は、液晶パネル９１〜９３を駆動するための回路である。
【００５０】
液晶パネル９１〜９３は、色変換回路５０によって色補正され、デジタル相展開回路８１〜８３によって相展開されたデジタル信号をカラー表示するためのパネルである。
【００５１】
さらに、図４にリサイズ・マーカー重畳回路４０内の回路ブロックを示す。
【００５２】
Ａ／Ｄコンバータ３０によってＡ／Ｄコンバートされたデジタル信号は、リサイズ回路４１にて水平方向及び垂直方向それぞれにリサイズ処理される。
【００５３】
次いで、マーカー重畳回路４２にて、マイコン６０から送られてきた座標データを基に、○印や×印など座標位置を示すマーカーを、リサイズ後の画像データに対して重畳を行う。
【００５４】
さらに、その重畳後の画像データを、キーストン補正回路４３にて水平方向及び垂直方向のキーストン補正を行い、色変換回路５０に出力する。
【００５５】
このような構成において、マーカー位置の補正およびリモコン１２０を用いた画像の部分拡大させる動作について、説明する。
【００５６】
ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子１３からパソコン映像を入力しておき、画像を表示している状態で、リモコン１２０の上部にあるリモコンボタン１２１を押す。すると、画面中央にマーカー１３１が表示される。
【００５７】
この時、図５（ａ）に示すように、キーストン補正がない場合は、液晶パネル９１〜９３の水平・垂直の中心の位置にマーカー１３１を表示させればよいが、図５（ｂ）に示すように、プロジェクタ１００を傾けて設置した場合、投写映像が台形に歪むため、液晶パネル９１〜９３内の映像を逆向きの台形映像になるよう、キーストン補正回路４３にて対応しなければならず、その場合は液晶パネル９１〜９３の中心ではなく、オフセット量αだけずれた位置に表示させないと、見かけ上、投写映像の中心にならない。
【００５８】
この場合は、マーカー１３１が画像データに重畳された状態でキーストン補正されるため、画像データと同じ補正量だけ位置補正される。
【００５９】
このように、キーストン補正に応じた位置にマーカー１３１を表示して、マーカーのスタートポイントを決定する。
【００６０】
次いで図示していない人間の手がスクリーン１３０の投写映像に向けてリモコン１２０のリモコンボタン１２１を動かすと、内蔵されている加速度センサにより座標データが変位し、変位した座標データを赤外線により発信する。
【００６１】
赤外線座標データは、一旦スクリーン１３０で反射され、プロジェクタ１００のリモコン受光部７１により受光されて、マイコン６０に伝送される。
【００６２】
リモコン１２０をスクリーン１３０の投写映像に向けるのは、リモコン１２０でマーカー１３１を仮想的に移動させるためであり、リモコン１２０をスクリーン１３０に向けずに、プロジェクタ１００のリモコン受光部７１に直接向けても構わない。
【００６３】
マイコン６０では、キーストン補正回路４３からの情報を基に、液晶パネル９１〜９３の中心に表示されているマーカー１３１からの相対移動量を算出し、その値に、中心位置の座標データをオフセット値として位置補正回路４４で加算して、表示すべき座標データをマーカー重畳回路４２に転送する。
【００６４】
入力した画像データをリサイズ処理した後、このマーカー重畳回路４２でマーカー１３１を重畳し、その後、キーストン補正回路４３にて位置補正することで、キーストン補正時でも違和感のない滑らかなマーカーの動きを実現できる。
【００６５】
その上で、リモコン１２０のリモコンボタン１２１をダブルクリックすると、リモコン受光部７１からの信号によりマイコン６０が拡大枠設定回路４５に部分拡大枠設定の指示を送り、所定の大きさの部分拡大枠１３２が表示される。
【００６６】
そこからクリックする回数が多くなればなるほど、部分拡大枠１３２が大きくなり、希望の部分拡大の領域になったところで、再びダブルクリックすることで、拡大枠設定回路４５からリサイズ回路４１に拡大範囲の情報が送られ、部分拡大枠１３２内の映像が拡大投写される。
【００６７】
また、部分拡大枠１３２は、例えば、マーカー１３１を表示させた上で、リモコンボタン１２１をダブルクリックすると、マーカー１３１の色が黒色から灰色に変化し、その上で、画面上を移動できるようにする。そして、部分拡大させたいところの左上を決定するところまで、マーカー１３１を移動させ、希望の位置まできたときにダブルクリックする。するとマーカー１３１の色は黒色に変化し、再度マーカー１３１の位置を動かすことができる。この状態で、部分拡大させたいところの右下を決定するところまで移動させて、ダブルクリックすると、灰色で決めた左上から黒色で決めた右下で表現させる四角形を部分拡大枠として表示する、というような方法をとれば、さらに正確なトリミングをすることができる。
【００６８】
以上のように、画像の部分拡大において、マーカー位置読み取りのためのカメラを内蔵することなく、マーカーを表示させて、ユーザーの操作感と同じ動きでマーカーを表示させることができるとともに、キーストン補正された画像においても、マーカーにより拡大指定された部分拡大画像は、正確なトリミング範囲で部分拡大することができる。
【００６９】
以上、説明した本発明の投写型表示装置は、実施の形態１において、赤外線のリモコンを使用しているが、これに限定されるものではなく、電波タイプのものでもよい。
【００７０】
また、マーカー重畳回路４２の後段にキーストン補正回路４３が位置されているが、リサイズ回路で使用するフレームメモリを用いて垂直方向のみキーストンのリニアリティ補正を行う場合は、マーカー重畳後にリサイズ処理しても構わない。
【００７１】
さらに、上記実施の形態では、投写型表示装置として液晶プロジェクタを例示したが、本発明はこれに限るものではなく、ＤＬＰ方式など他の表示デバイスを用いたものでもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明にかかる投写型表示装置は、キーストン補正された映像においても、マーカーの動きをスムーズかつ正確に動作させ、表示画像の部分拡大を実現できるという効果を有し、会議室や教室などでのプレゼンテーション時の画像表示の用途に適する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１の投写型表示装置の外観図
【図２】本発明の実施の形態１の液晶プロジェクタの光学構成図
【図３】本発明の実施の形態１の液晶プロジェクタの回路ブロック図
【図４】本発明の実施の形態１の液晶プロジェクタのリサイズ・マーカー重畳ブロック図
【図５】本発明の実施の形態１の液晶プロジェクタのキーストン補正状態図
【図６】従来のキーストン補正を行った表示映像の部分拡大の説明図
【符号の説明】
【００７４】
１１  ＶＩＤＥＯ端子
１２  Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子
１３  ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子
１４  操作ボタン
１５  ＰＯＷＥＲボタン
２１  入力セレクタ
２２  カラーデコーダ
２３  Ｙ／Ｃ分離回路
２４  マトリクス回路
２５  入力セレクタ
２６  入力セレクタ
３０  Ａ／Ｄコンバータ
４０  リサイズ・マーカー重畳回路
４１  リサイズ回路
４２  マーカー重畳回路
４３  キーストン補正回路
４４  位置補正回路
４５  拡大枠設定回路
５０  色変換回路
６０  マイコン
７１  リモコン受光部
８１、８２、８３  デジタル相展開回路
９０  パネル駆動ＩＣ
９１、９２、９３  液晶パネル
１００  プロジェクタ
１１０  第１レンズアレイ
１１１  第２レンズアレイ
１１２  光量絞り
１１３  光量絞り機構
１１４  色補正用フィルタ
１１５  ダイクロイックミラー
１１６  リレーレンズ
１１７  光源
１１８  ファン
１１９  投写レンズ
１２０  リモコン
１２１  リモコンボタン
１３０  スクリーン
１３１  マーカー
１３２  部分拡大枠
【図１】
2009177289.tif 000003
【図２】
2009177289.tif 000004
【図３】
2009177289.tif 000005
【図４】
2009177289.tif 000006
【図５】
2009177289.tif 000007
【図６】
2009177289.tif 000008