JP2012065075A - 投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】零基準位置C及び零基準位置Cの周辺の操作範囲を含む不感帯範囲を操作部12の操作範囲内に設定し、当該不感帯範囲内に対応する操作部12の出力値に対して、キーストーン補正量を零にする
【選択図】図4
Description
このキーストーン補正機能を備えた投射型表示装置には、2つの独立した回転つまみを設け、これら回転つまみの回転操作に応じて縦キーストーン補正の補正量と横キーストーン補正の補正量とを調整する手動式がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、回転つまみ等のアナログ操作デバイスでは、キーストーン補正量が零となる一点の操作位置に操作することが実際には難しい。このため、ユーザーが零の位置に操作したつもりでも、実際には少しずれていることがある。
また、この種の操作デバイスに比較的安価な部品である可変抵抗器を用い、可変抵抗器を介して可変される電圧値でキーストーン補正量を設定する構成にした場合には、可変抵抗器の個体ばらつきによって電圧値にばらつきが生じてしまうので、個体毎にキャリブレーションが必要になる。しかも、可変抵抗器では、電源電圧の変動や温度ドリフト等によっても、電圧値が変わってしまう。このため、可変抵抗器を用いた場合には、キーストーン補正量を零に設定することがより難しくなる。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、表示に頼ることなく、キーストーン補正量を容易に零に調整できる投射型表示装置を提供することを目的としている。
この構成によれば、操作部の零基準位置、及び零基準位置の周辺の操作範囲を含む不感帯範囲を操作部の操作範囲内に設定し、当該不感帯範囲内に対応する操作部の出力値に対して、キーストーン補正量を零にするので、キーストーン補正量の表示に頼ることなく、容易にキーストーン補正量を零に設定することができる。
また、上記構成において、前記操作部は、前記画像投射部による画像の投射方向と直交する方向に沿わせて操作可能なスライド式の操作デバイスであり、前記補正量設定部は、投射方向と直行する方向のキーストーン補正量を設定するようにしてもよい。この構成によれば、ユーザーが感覚的にキーストーン補正量を調整できる。
また、上記構成において、前記画像の画素補間処理を行うフィルター部を備え、前記出力値が前記不感帯範囲内の場合、前記フィルター部が画素補間処理を行わないようにし、前記不感帯範囲外の場合、前記フィルター部が画素補間処理を行うようにしてもよい。この構成によれば、不感帯範囲内での操作の場合に、画素補間処理を無効にでき、入力された画像を忠実に表示することができ、画質を向上することができる。
また、上記構成において、前記操作部は、前記不感帯範囲内の特定の操作位置でクリック状態となるようにしてもよい。この構成によれば、不感帯範囲内で確実にクリック状態にでき、視覚に頼らず容易かつ確実にキーストーン補正量を零に設定することができる。この場合、前記操作部は、前記零基準位置でクリック状態となるようにしてもよい。この構成によれば、より容易かつ確実にキーストーン補正量を零に設定することができる。
図1は、本発明の実施形態に係るプロジェクター(投射型表示装置)10を示す図である。このプロジェクター10は、画像を表す画像光を投射して投射面となるスクリーンSCに画像(投射画像)PMを表示させる。このプロジェクター10は、プロジェクター10とスクリーンSCとの間の相対的な位置関係によって生じる投射画像PMの台形歪みを補正するキーストーン補正(台形歪み補正)を行う機能を備えている。なお、投射画像PMは、静止画像および動画像のどちらでもよい。
このキーストーン操作部12は、スライド式の可変抵抗器で構成され、ユーザーが指でつまんで左右にスライド操作可能な操作子12Aを備えている。そして、この操作子12Aをスライド範囲の一方側から他方側に向かって操作することによって、この操作子12Aの操作量(スライドストローク)に比例して、出力電圧が変化する。
また、本構成では、横キーストーン補正量を調整するための操作方向を、横キーストーン補正が必要となる光軸OAの傾き方向である左右方向に沿わせている。このため、ユーザーが感覚的に横キーストーン補正量を調整でき、また、該操作部12を直感的に横キーストーン補正用の操作部であると認識できる。
図3に示すように、プロジェクター10は、画像処理部21と、キーストーン補正部(台形歪み補正部)22と、パネル駆動部23と、液晶パネル24Aを有する画像投射部24と、センサー部26と、メモリー27と、制御部30とを備えている。
画像処理部21は、ケーブル接続された外部機器(パーソナルコンピューターやDVDプレーヤー等)17から画像信号SAを入力し、この信号SAに対応する画像データを、不図示のフレームバッファーに1フレーム毎に書き込み、この画像データに対し、画像データのフォーマットをインターレース方式からプログレッシブ方式に変換するIP変換や、IP変換された画像データに対してサイズを拡大または縮小する解像度変換処理や、輝度や彩度の調整といった種々の色調補正などを行う。なお、フレームバッファーには、画像処理部21から出力された原画像データと、原画像データに対して画像処理部21によってフォーマット変換が施された補正前画像データと、補正前画像データに対してキーストーン補正部によってキーストーン補正が施された補正後画像データとが格納される。
このキーストーン補正部22は、縦横のキーストーン補正に対応する座標変換を行う座標変換部31と、このキーストーン補正に伴う画素補間処理を行うフィルター部(画素補間部)32とを備えている。
ここで、キーストーン補正をかけるときには、台形歪みを補償するように液晶パネル24Aに画像が表示される。一般に液晶パネルを用いたプロジェクターにおいてキーストーン補正をかける場合、液晶パネル24Aには、台形歪み補正前の元画像よりも小さな画像が表示されることになり、基本的には画像が縮小される。なお、大きく角度をつけた場合には、部分的に拡大になることがある。
この画像を縮小する際には、単純に画像データを間引くとギザギザした画像になってしまう。上記フィルター部32は、このギザギザを回避する画素補間処理を行うものであり、キーストーン補正に応じたフィルター処理係数に基づいて画素補間処理を行う。この座標変換部31およびフィルター部32には、公知の構成を広く適用することが可能である。
画像投射部24は、光源として機能する光源装置25Aと、液晶パネル(液晶ライトバルブとも言う)24Aと、投射レンズ25Bとを備えている。液晶パネル24Aは、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルで構成され、パネル駆動部23の駆動により各画素の光透過率を変化させることにより、光源からの照明光を画像を表す画像光へと変調する。
ここで、プロジェクター10が3LCD式プロジェクターで構成される場合には、R,G,Bの3色に対応する3枚の液晶パネル24Aおよび光源装置25Aの光の分離および合成をするミラーやプリズム等が配設される。本実施形態では、説明の便宜上、1枚の液晶パネル24Aを備えた構成としている。
センサー部26は、プロジェクター10の上下方向(垂直方向,縦方向)の傾き角度、つまり、図2(A)に示した縦側傾き角θ1を検出する角度検出部として機能する。このセンサー部26は、プロジェクター10の鉛直方向からの傾きを検出するGセンサーを有し、このGセンサーを用いて縦側傾き角θ1を検出し、この検出結果である縦側傾き角θ1を制御部30に通知する。
制御部30は、メモリー27に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、プロジェクター10の各部を制御するコンピューターとして機能する。
この場合、制御部30は、キーストーン補正部22に対し、センサー部26からの縦側傾き角θ1に基づいて縦キーストーン補正を自動的に行う「自動キーストーン補正処理」を行わせると共に、キーストーン操作部12の操作出力値D1に基づいて横キーストーン補正を行う「手動キーストーン補正処理」を行わせる。
この場合、操作範囲内の左右中央の一点を、横キーストーン補正量が零の位置に割り当て、操作範囲の一端を、−30°の補正量に割り当て、他端を、+30°の補正量に割り当て、これらの間の操作位置を−30°,0°および+30°を除く横キーストーン角度の補正量に均等に割り当てる方法が考えられる。
例えば、ユーザー等が、プロジェクター10の光軸OAの横方向の傾きが零となるように精度良く設置を行った場合、ユーザー等が横キーストーン補正を行わないように零の位置に操作しようとするが、零の位置からわずかにずれてしまい、この場合に、不必要に横キーストーン補正を行っている状態となる。このため、第1事態αを回避することが望まれる。
さらに、キーストーン操作部12の操作位置が変わらない場合であっても、このキーストーン操作部12の電源電圧V1の変動、温度ドリフトおよびノイズにより、操作出力値D1が変動することがある。この場合、横キーストーン補正量がユーザーの意図に反して変わってしまう事態(「操作以外の要因でずれる事態(第2事態)β」という)が生じてしまい、この第2事態βも回避することが望まれる。
<第1事態αを回避する構成>
本構成では、図4に示すように、操作範囲(図4に符号Hで示す範囲)の中間位置を、横キーストーン補正量を零にする零基準位置Cとし、この零基準位置Cを周辺の操作範囲と共に含む連続する範囲(「センター不感帯範囲」という)CHを、横キーストーン補正量を零にする範囲に設定している。
詳述すると、本構成のキーストーン操作部12の操作範囲Hは、図4に示すように、0.1mとされ、操作子12Aが、一端側から0.05mの中間位置に相当する零基準位置Cを中心とする左右0.01mの範囲内がセンター不感帯範囲CHとされる。このため、操作子12Aがセンター不感帯範囲CHの範囲内にあれば、横キーストーン補正量が零(横キーストーン角度が零に対応)に設定される。例えば、操作子12Aが、図4に符号(I)、(II)で示す位置にある場合には、横キーストーン補正量が零に設定される。
この範囲LHでは、操作子12Aが一端側に移動するに従って横キーストーン補正量が−側に連続的に増加するように設定される。本構成では、範囲LHにおいて操作子12Aが一端側に移動するに従って横キーストーン補正量が−側に直線的に比例増加するように設定される。例えば、操作子12Aが、図4に符号(III)で示す位置にあれば、横キーストーン補正量が角度−15°の補正量に設定される。
この範囲RHでは、操作子12Aが他端側に移動するに従って横キーストーン補正量が+側に連続的に増加するように設定される。本構成では、範囲RHにおいて操作子12Aが他端側に移動するに従って横キーストーン補正量が+側に直線的に比例増加するように設定される。例えば、操作子12Aが、図4に符号(IV)で示す位置にあれば、横キーストーン補正量が角度+20°の補正量に設定される。
これにより、ユーザーが操作子12Aをセンター不感帯範囲CH内に入るように操作すれば、横キーストーン補正量を零に設定することができ、単一の零基準位置Cでしか零に設定できない構成に比して、容易かつ確実に零に設定することができる。
また、上記構成は、横キーストーン補正量を調整するための操作方向が、横キーストーン補正が必要となる光軸OAの傾き方向である左右方向に一致するので、ユーザーが直感的に横キーストーン補正量を調整することができる。
この種のクリック機構41は、メカニカル機構であるため、誤差や経時変化などの影響によって、どうしてもクリック感を発生する位置にばらつきが生じてしまう。
本構成では、このようなクリック機構41を用いても、少なくとも零基準位置C近傍でクリック状態となり、つまり、センター不感帯範囲CH内で確実にクリック状態にできる。このため、ユーザーは、視覚に頼らずに、キーストーン操作部12を零基準位置C近傍、つまり、センター不感帯範囲CH内に確実に操作することができる。従って、ユーザーは、暗室でプロジェクター10の投影画像を視聴しながら、容易かつ確実に横キーストーン補正量を零に設定することができる。
このため、キーストーン操作部12の可変抵抗器の個体ばらつきや電源電圧の変動や温度ドリフトやノイズが生じても、横キーストーン補正量を零に保持することが可能である。
なお、センター不感帯範囲CHは、操作範囲Hの20%に限らず、個体ばらつきや電源電圧V1の変動や温度ドリフトやノイズが生じても、その変動が初期設定の範囲内を超えない範囲で20%以下にしてもよいし、20%以上にしてもよい。以上が「第1事態α」を回避する構成である。
本構成では、プロジェクター10の動作モードとして、上記したように、キーストーン操作部12の操作(つまり、操作出力値D1)に応じてキーストーン補正量を可変させる調整モードに加えて、キーストーン操作部12の操作(つまり、操作出力値D1)に依存せずにキーストーン補正量を固定する非調整モードとを具備している。この動作モード変更処理は、制御部30によって実行される。
図5は、動作モード変更処理を示すフローチャートであり、図6は、この場合の動作を説明する図である。この動作モード変更処理は、プロジェクター10の電源投入中は、繰り返し実行される処理である。但し、ユーザーからの設定に応じて、この動作モード変更処理を停止可能に構成してもよい。
この非調整モードの場合、制御部30は、キーストーン補正量を固定しており、図6(A)に示す例では、−15°の横キーストーン補正量に固定している場合を示している。
この一定以上の操作とは、固定中のキーストーン補正量に対応する操作出力値D1を周辺操作範囲と共に含む連続する範囲(「出力値基準の不感帯範囲」という)GH(図6(A)参照)を超える操作である。この「出力値基準の不感帯範囲」GHは、電源電圧V1の変動や温度ドリフトやノイズが生じても、その変動が、不感帯範囲GHを超えない範囲に設定されており、操作出力値D1の変動範囲を含む不感帯範囲となっている。
例えば、操作以外の要因(電圧変動や温度ドリフトやノイズ)による変動量が、電圧値で−0.2V〜+0.2Vであれば、不感帯範囲GHは、操作出力値D1を中心(基準)とする変動幅内(−0.2V〜+0.2V)の範囲に設定される。
一方、操作出力値D1が「出力値基準の不感帯範囲」GH外であれば(ステップS2:YES)、制御部30は、キーストーン調整動作(横キーストーン補正処理)を開始し、つまり、調整モードに移行する(ステップS3)。
続いて、制御部30は、一定時間内にキーストーン操作部12が操作されたか否かを監視すべく、設定時間(本構成では2秒)T0内に、キーストーン操作部12が操作されたか否かを判定する(ステップS6)。具体的には、制御部30は、キーストーン操作部12の操作出力値D1を時間間隔を空けて取得し、前後の操作出力値D1の差分に基づいてキーストーン操作部12が操作されたか否かを判定する。そして、キーストーン操作部12が操作された場合(ステップS6:YES)、制御部30は、ステップS3の処理へ移行してキーストーン調整動作を継続し、つまり、調整モードを継続する。
このような事態を回避すべく、本構成では、調整モードの場合に、操作出力値D1がセンター不感帯範囲CH内にあれば、キーストーン補正量を零に調整し、非調整モードの場合は、制御部30は変換データ27Aに基づいて横キーストーン補正量を零に設定する処理を行わず、横キーストーン補正量を固定する。
このため、操作出力値D1が、「出力値基準の不感帯範囲(第1不感帯範囲)」GH内で、かつ、センター不感帯範囲(第2の不感帯範囲)CH内にある場合、非調整モードの際には、キーストーン補正量が固定され、調整モードの際には、キーストーン補正量が零に調整される。これにより、操作以外の要因で、操作出力値D1がセンター不感帯範囲CH内に入った場合に、キーストーン補正量が零に調整されてしまう事態を回避することができる。
図7は、フィルター部32の制御を示すフローチャートである。また、この制御は、縦キーストーン補正を行わない場合に実行される。この図に示すように、制御部30は、調整モードの場合(ステップS11:YES)、キーストーン操作部12がセンター不感帯範囲CH外での操作か否かを判定する(ステップS12)。なお、非調整モードの場合には(ステップS11:NO)、制御部30は、この処理を一端、終了し、直ちに、或いは、所定の割り込み周期で出力される割り込み信号に基づいて当該処理を再実行する。
一方、センター不感帯範囲CH内での操作であった場合(ステップS12:NO)、制御部30は、フィルター部32に対し、フィルター処理係数を零にする(ステップS14)。フィルター処理係数を零にした場合には、フィルター部32の入力と出力が一致するので、フィルターがかからず、つまり、画素補間処理が行われないこととなる(画素補間処理が無効になる)。
このため、本構成では、画像データの処理経路を変えることなく、センター不感帯範囲CH内での操作であった場合に、画素補間処理を無効にすることができる。なお、縦キーストーン補正を行う場合は、この処理は実行されず、縦横のキーストーン補正に応じた画素補間処理が行われる。画素補間処理では、ギザギザ感は減るものの、ぼけた感じになることがあるが、本構成では、センター不感帯範囲CH内での操作であった場合に、画素補間処理を無効にするので、入力された画像を忠実に表示することができ、画質を向上することができる。
また、キーストーン操作部12は、スライド式の可変抵抗器であり、この可変抵抗器を介して操作量に応じて操作出力値D1を可変させ、制御部30は、センター不感帯範囲CHに対応する電圧範囲内の操作出力値D1に対して、横キーストーン補正量を零にするので、安価な可変抵抗器を用いながら、容易に横キーストーン補正量を零に設定することができる。しかも、可変抵抗器を用いた場合には、個体ばらつき、電圧変動、温度ドリフトおよびノイズ等によって、操作出力値D1が変動するが、この変動が生じてもセンター不感帯範囲CH内での変動にとどまり、ユーザーの意図に反して横キーストーン補正量が零以外に変化してしまう事態を回避することができる。
また、キーストーン操作部12の操作出力値D1がセンター不感帯範囲CH内の場合、フィルター部32が画素補間処理を行わないようにするので、センター不感帯範囲CH内での操作の場合に、画素補間処理を無効にできる。従って、入力された画像を忠実に表示することができ、画質を向上することができる。
特に本構成では、キーストーン操作部12が、電圧変動や温度ドリフトやノイズで出力値が変動し易い可変抵抗器であり、この可変抵抗器の変動を十分に回避することが可能になる。従って、安価な可変抵抗器を用いながら、ユーザーの操作以外の要因で、横キーストーン補正量が変わってしまう事態を回避することができる。
しかも、本構成は、キーストーン補正量に関する情報をユーザーに通知しない構成であるため、キーストーン補正量が操作以外の要因で変わってしまうとユーザーが気づくことができない事態となるが、本願は、かかる事態を回避することができる。つまり、キーストーン補正量に関する情報をユーザーに通知しない構成に好適である。
また、制御部30は、操作出力値D1が「出力値基準の不感帯範囲」GH内で、センター不感帯範囲(第2不感帯範囲)CH内にある場合、非調整モードの際には、横キーストーン補正量を固定し、調整モードの際には、キーストーン補正量を零にするので、調整モードの際には容易にキーストーン補正量を零に設定し易くしながら、操作以外の要因で、操作出力値D1がセンター不感帯範囲CH内に入った場合に、キーストーン補正量が零に調整されてしまう事態を防止することができる。
例えば、上述した実施形態では、横キーストーン補正に本発明を適用する場合について説明したが、縦キーストーン補正に本発明を適用してもよく、公知のキーストーン補正に本発明を広く適用することができる。
また、上述した実施形態では、キーストーン操作部12をスライド式の可変抵抗器で構成する場合を説明したが、これに限らず、回転式の可変抵抗器で構成してもよく、また、可変抵抗器以外の操作デバイスで構成してもよい。
また、上述した実施形態では、キーストーン操作部12が零基準位置Cに操作された場合にクリック状態となる場合を説明したが、これに限らず、零基準位置C以外の特定の操作位置でクリック状態となるようにしてもよい。
また、上述した画像処理部21やキーストーン補正部22や制御部30といった各機能部は、プロジェクター10の機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。
Claims (7)
- 画像を投射する画像投射部と、
操作量に応じて出力値が変化する操作デバイスである操作部と、
前記操作部からの出力値に応じてキーストーン補正量を可変させる補正量設定部と、
前記キーストーン補正量に応じて、投射する画像のキーストーン補正を行うキーストーン補正部とを備え、
前記操作部は、その操作範囲内に、前記キーストーン補正量を零にする零基準位置が割り当てられており、
前記補正量設定部は、前記零基準位置、及び前記零基準位置の周辺の操作範囲を含む不感帯範囲を前記操作部の前記操作範囲内に設定し、当該不感帯範囲内に対応する前記出力値に対して、前記キーストーン補正量を零にすることを特徴とする投射型表示装置。 - 前記操作部は、スライド式或いは回転式の可変抵抗器であり、この可変抵抗器を介して操作量に応じて出力電圧を可変させ、
前記補正量設定部は、前記不感帯範囲に対応する電圧範囲内の前記出力電圧に対して、前記キーストーン補正量を零にすることを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。 - 前記操作部は、前記画像投射部による画像の投射方向と直交する方向に沿わせて操作可能なスライド式の操作デバイスであり、
前記補正量設定部は、投射方向と直行する方向のキーストーン補正量を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の投射型表示装置。 - 前記投射型表示装置は、前記キーストーン補正量に関する情報をユーザーに通知せずに前記キーストーン補正を行う構成であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の投射型表示装置。
- 前記画像の画素補間処理を行うフィルター部を備え、
前記出力値が前記不感帯範囲内の場合、前記フィルター部が画素補間処理を行わないようにし、前記不感帯範囲外の場合、前記フィルター部が画素補間処理を行うようにすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の投射型表示装置。 - 前記操作部は、前記不感帯範囲内の特定の操作位置でクリック状態となることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の投射型表示装置。
- 前記操作部は、前記零基準位置でクリック状態となることを特徴とする請求項6に記載の投射型表示装置。
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