(57)【要約】【課題】検出対象の検出状態を確認しやすいプロジェクターを提供すること。【解決手段】画像を投射する投射光学装置３３と、外装筐体２とを備えたプロジェクター１１であって、画像の投射領域内の検出対象を検出する検出装置（カメラ）５１を備え、投射光学装置３３は、入射される画像を反射させて、当該画像を被投射面に投射する反射ミラーを備え、外装筐体２は、鉛直方向にそれぞれ交差し、互いに対向する一対の側面部２Ａ，２Ｂを有し、当該一対の側面部２Ａ，２Ｂのうち一方の側面部（天面部）２Ａは、反射ミラーにより反射された画像の進行方向に向かうに従って他方の側面部（底面部）２Ｂに近接する方向に傾斜する傾斜面（第１傾斜面）２Ａ１を有し、傾斜面２Ａ１には、反射ミラーにより反射された画像を通過させるための第１開口部２Ａ１２が形成され、検出装置５１は、傾斜面２Ａ１における第１開口部２Ａ１２に隣接して配置される。【選択図】図２
2014149539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源装置、前記光源装置からの光を変調する光変調装置、及び、画像情報に応じて変調された光を投射する投射光学装置を有する光学ユニットと、
前記光学ユニットを内部に収納する外装筐体と、
前記光学ユニットにより投射される光の投射領域内に位置する検出対象を検出する検出装置と、を備え、
前記投射光学装置は、入射される光を反射させる反射ミラーを有し、
前記光学ユニットは、一端側に前記光源装置が配置され、他端側に前記投射光学装置が配置された略Ｌ字状に構成され、
前記外装筐体は、内部に収納される前記光源装置から出射された光の光軸の方向に沿って延出する傾斜面を有し、
前記傾斜面には、前記投射光学装置からの光を前記外装筐体外に出射する出射部と、前記検出装置と、が配置され、
前記検出装置は、前記傾斜面において前記出射部に対して前記光源装置が配置される側に隣接して配置される
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
操作信号を受信する受信装置を備え、
前記傾斜面は、内部に前記受信装置が配置される開口部を有することを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部に設けられた光源装置から出射される光束を変調して、入力される画像情報に応じた画像光を形成し、当該画像光をスクリーン等の投射面上に拡大投射するプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターは、会議及びプレゼンテーション等の場にて広く利用されている。
【０００３】
近年、プロジェクターにより投射される画像に対して、線、図形及び文字等（以下、「図形等」と略す場合がある）を入力して、会議及びプレゼンテーション等の幅を広げたいとの要望がある。このような要望に対し、投射面を指し示す電子ペンによる指示位置を検出し、当該指示位置の軌跡に応じた図形等を画像に重ねて表示する投写型表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載の投写型表示装置は、ミラー型プロジェクターとして構成され、当該投写型表示装置による画像の投射方向基端側に、当該画像を投射する投写部を有し、また、当該投射方向先端側に、電子ペンの先端から出射される赤外線を受光する赤外線受光部を有する。そして、この投写型表示装置では、電子ペンの先端の位置、すなわち、当該電子ペンによる指示位置を検出し、当該指示位置の軌跡に応じた図形等を、資料等の元画像に重ね合わせた画像を、投射面上に投射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電子ペン等を用いて、投射画像中に描画を行う場合には、当該電子ペンの先端が意図せず使用者の影に隠れてしまう場合がある。このような場合、前述の特許文献１に記載の投写型表示装置では、筐体において画像を投射する部位（筐体から突出したミラーである投写部）と、電子ペンから出射される赤外線を受光する赤外線受光部とが離間配置されているため、当該赤外線受光部による受光、すなわち、赤外線の検出が適切に行われたか否かを確認しづらいという問題がある。
【０００７】
具体的に、当該投写型表示装置では、赤外線受光部による赤外線の検出が適切に行われた場合には、電子ペンによる指示位置（赤外線の出射位置）の解析が行われ、当該電子ペンによる操作内容に応じた図形等が元画像に重ね合わされて投射される。しかしながら、投写部と赤外線受光部とが、離間配置されていると、投写部から見て指示位置が影に隠れていなくても、赤外線受光部から見て当該指示位置が影に隠れてしまう場合がある。すなわち、投写部から見て影の内側に当該指示位置が位置しないにも拘らず、赤外線受光部による赤外線の受光が適切に行われない場合がある。このような場合では、操作内容に応じた図形等が投射画像に含まれないことから、使用者は電子ペンを再度操作しなくてはならず、入力操作が煩わしいという問題がある。このような問題は、投射面に対して投写型表示装置が近接して配置されている場合に、より顕著となる。このため、指示位置の検出が適切に行われているか否かを確認しやすい構成が望まれてきた。
【０００８】
本発明の目的は、検出対象の検出状態を確認しやすいプロジェクターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した目的を達成するために、本発明のプロジェクターは、光源装置、前記光源装置からの光を変調する光変調装置、及び、画像情報に応じて変調された光を投射する投射光学装置を有する光学ユニットと、前記光学ユニットを内部に収納する外装筐体と、前記光学ユニットにより投射される光の投射領域内に位置する検出対象を検出する検出装置と、を備え、前記投射光学装置は、入射される光を反射させる反射ミラーを有し、前記光学ユニットは、一端側に前記光源装置が配置され、他端側に前記投射光学装置が配置された略Ｌ字状に構成され、前記外装筐体は、内部に収納される前記光源装置から出射された光の光軸の方向に沿って延出する傾斜面を有し、前記傾斜面には、前記投射光学装置からの光を前記外装筐体外に出射する出射部と、前記検出装置と、が配置され、前記検出装置は、前記傾斜面において前記出射部に対して前記光源装置が配置される側に隣接して配置されることを特徴とする。
【００１０】
なお、検出対象としては、例えば、スタイラス（電子ペンを含む）や指し棒等のポインティングデバイスにおける赤外線や超音波等を出射する位置を挙げることができる。また、検出装置としては、検出対象が前述の出射位置である場合には、当該赤外線や超音波を検出可能な素子を備えた装置とすることができる。
【００１１】
本発明によれば、検出装置が、傾斜面において投射光学装置からの光を外装筐体外に出射する出射部に隣接して配置されるので、検出装置による検出対象の検出方向を、光の投射方向に合わせることができる。これによれば、画像の光によって生じる使用者等の影に検出対象が隠れるなどした場合に、当該影を指標として、検出対象が検出装置により検出できないことを確認することができる。換言すると、当該影の範囲内に検出対象が位置する場合に、検出装置による検出が行われない状態であると確認することができ、また、影の範囲外に検出対象が位置する場合に、当該検出装置による検出が行われている状態であると確認することができる。従って、当該検出対象が影の範囲に入っているか否かに基づいて、検出装置による検出対象の検出が行われているか否かを確認しやすくすることができる。
【００１２】
また、検出装置が、投射光学装置からの光を出射する出射部に隣接して配置されていることにより、当該検出装置と、光が投射される被投射面との距離を大きくすることができる。ここで、検出装置と被投射面との距離が短い場合には、当該検出装置と検出対象との距離が短くなる。この場合、検出対象の有無は検出しやすくなるものの、光の投射領域内における検出対象の位置を検出する場合には、誤差が大きくなり、検出精度が低下する。これに対し、検出装置と検出対象との距離を大きくすることができるので、当該検出対象の位置の検出精度を高めることができる。
更に、傾斜面に、被投射面に対向するように検出装置が配置されることになるので、当該検出装置により検出対象を検出しやすくすることができる。
【００１３】
なお、前記傾斜面は、内部に前記検出装置が配置される開口部を有する構成としてもよい。
これによれば、検出装置は上記開口部内に配置されるので、当該検出装置が外装筐体の外側に突出することがないほか、当該外装筐体に検出装置を配置させる凹部を形成する必要がない。従って、外装筐体の外観、ひいては、プロジェクターの外観を良好にすることができるほか、当該外装筐体の設計自由度を向上することができる。
【００１４】
本発明では、操作信号を受信する受信装置を備え、前記傾斜面は、内部に前記受信装置が配置される開口部を有することが好ましい。
本発明によれば、被投射面に対向する傾斜面は、内部に受信装置が配置される開口部を有するので、当該受信装置により、被投射面にて反射された操作信号（例えば、赤外線信号）を受信しやすくすることができる。特に、被投射面との距離が短い超短焦点プロジェクターにおいても、当該操作信号を好適に受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示システムの構成を示す図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクターを天面側から見た斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクターを底面側から見た斜視図。
【図４】前記実施形態におけるカバー部材を取り外したプロジェクターを示す斜視図。
【図５】前記実施形態におけるカバー部材を取り外したプロジェクターを示す平面図。
【図６】前記実施形態におけるケーブルを接続したプロジェクターを示す平面図。
【図７】前記実施形態における光学ユニットを背面側から見た斜視図。
【図８】前記実施形態における投射光学装置の内部構成を模式的に示す断面図。
【図９】前記実施形態におけるプロジェクターによる画像の投射状態を示す図。
【図１０】前記実施形態における受光モジュール及び撮像装置を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１１を用いた表示システム１０の構成を示す図である。
本実施形態に係るプロジェクター１１は、画像出力装置としてのＰＣ（Personal Computer）１３から受信される画像情報に応じた画像をスクリーン等の被投射面Ａ上に投射するものである。また、このプロジェクター１１は、図１に示すように、主に、画像を投射する側面部（後述する天面部２Ａ）を下方に向けた状態で使用されるものであり、本実施形態では、被投射面Ａが形成される壁面に取り付けられたアーム１４に、当該側面部とは反対側の側面部（後述する底面部２Ｂ）が固定されて使用される。そして、当該プロジェクター１１は、先端１２１から赤外線を出射するポインティングデバイス１２、並びに、画像出力装置及び画像解析装置を兼ねるＰＣ１３と組み合わされることで、インタラクティブホワイトボードシステムとなる表示システム１０を構成する。
【００１７】
このような表示システム１０では、プロジェクター１１は、被投射面Ａを撮像し、撮像画像をＰＣ１３に送信する。ＰＣ１３は、当該撮像画像に基づいて、赤外線の出射位置（投射画像における先端１２１の座標）の解析を行う。また、ＰＣ１３は、プレゼンテーションの資料等の画像に、当該出射位置の軌跡を示す線を重畳した画像を生成し、当該画像の画像情報をプロジェクター１１に送信する。これにより、被投射面Ａ上で先端１２１の軌跡を示す線が反映された画像が、プロジェクター１１により投射される。
【００１８】
〔外観構成〕
図２は、本実施形態に係るプロジェクター１１を天面側から見た斜視図であり、図３は、プロジェクター１１を底面側から見た斜視図である。
プロジェクター１１は、図１において示した状態で、下方を向く面から画像を前面側（被投射面に対向する側）斜め下方に向けて投射する。このプロジェクター１１は、図２及び図３に示すように、当該プロジェクター１１の外装を構成する外装筐体２を備える。
【００１９】
外装筐体２は、全体略直方体形状を有する合成樹脂製の筐体である。この外装筐体２は、プロジェクター１１の装置本体を収容する筐体本体２１と、当該筐体本体２１に取り付けられるカバー部材２２とにより構成される。このような外装筐体２は、鉛直方向にそれぞれ交差し、互いに対向する一対の側面部である天面部２Ａ及び底面部２Ｂと、左右の両側面部２Ｃ，２Ｄと、被投射面Ａに対してそれぞれ離間及び近接する側面部である背面部２Ｅ及び前面部２Ｆとを有する。このうち、天面部２Ａ、底面部２Ｂ及び側面部２Ｄのそれぞれの一部は、カバー部材２２により形成される。
【００２０】
天面部２Ａは、本発明の一方の側面部に相当し、プロジェクター１１の使用時には、前述のように、下方を向くように配置される。この天面部２Ａは、図２に示すように、前後方向（前面部２Ｆから背面部２Ｅに向かう方向）の略中心位置よりも背面側に形成された第１傾斜面２Ａ１及び第２傾斜面２Ａ２と、操作パネル２Ａ３とを有する。
第１傾斜面２Ａ１は、第２傾斜面２Ａ２に対して背面部２Ｅ側に位置し、当該背面側から前面側に向かうに従って、図２における下方に（底面部２Ｂに近接する方向に）傾斜している。
この第１傾斜面２Ａ１には、後述する投射光学装置３３の配設位置に対応し、背面側の斜め下方に向けて窪む凹部２Ａ１１が形成されている。この凹部２Ａ１１は、第１傾斜面２Ａ１における側面部２Ｃ側に形成され、当該凹部２Ａ１１の底部分には、後述する投射光学装置３３により投射される画像を通過させるための第１開口部２Ａ１２が形成されている。この第１開口部２Ａ１２の形成位置は、当該投射光学装置３３が有する開口部３３３１（図８）に対応している。
【００２１】
第１傾斜面２Ａ１における側面部２Ｄ側には、それぞれ略矩形状の第２開口部２Ａ１３及び第３開口部２Ａ１４が併設されている。このうち、側面部２Ｄに近い第３開口部２Ａ１４内には、リモコン（図示省略）からの赤外線信号を受光する受光モジュール４の受光素子４１が配置され、凹部２Ａ１１近傍の第２開口部２Ａ１３内には、後述する撮像装置５のカメラ５１が配置される。そして、これら開口部２Ａ１３，２Ａ１４は、赤外線が透過するカバー２Ａ１５，２Ａ１６により、それぞれ閉塞される。
【００２２】
第２傾斜面２Ａ２は、第１傾斜面２Ａ１に連接し、背面部２Ｅから前面部２Ｆに向かうに従って、図２おける上方（底面部２Ｂから離間する方向）に傾斜している。
操作パネル２Ａ３は、背面側の端部から第１傾斜面２Ａ１に至るまでの範囲内で、かつ、凹部２Ａ１１側とは反対側（側面部２Ｄ側）に設けられている。この操作パネル２Ａ３には、プロジェクター１１を操作するための複数のキーが配設されている。
【００２３】
前面部２Ｆ側から見て左側（図２における左側）の側面部２Ｃは、スリット状の開口部２Ｃ１を有する。この開口部２Ｃ１の内側には、図示を省略するが、エアフィルター及び吸気ファンが設けられ、当該吸気ファンが、開口部２Ｃ１及びエアフィルターを介して外装筐体２内に、装置本体を冷却するための冷却空気を導入する。
【００２４】
底面部２Ｂは、本発明の他方の側面部に相当し、プロジェクター１１の使用時には、上方を向くように配置される。この底面部２Ｂには、図３に示すように、前述のアーム１４にプロジェクター１１を固定するための金具が取り付けられる取付部２Ｂ１が適所に複数設けられている。
また、底面部２Ｂには、筐体本体２１及びカバー部材２２により端縁が形成される開口部２Ｂ２が形成されている。この開口部２Ｂ２は、詳しくは後述するが、カバー部材２２により覆われるインターフェース部２３に配設された接続端子に接続されたケーブルＣ１，Ｃ２（図６）を外装筐体２外に出すための開口部である。このように、プロジェクター１１に接続されるケーブルＣ１，Ｃ２が、開口部２Ｂ２を介して外部に延出することにより、当該プロジェクター１１の外観を良好にすることができる。なお、これらケーブルＣ１，Ｃ２は、アーム１４内を挿通し、前述の壁面に到達する。
【００２５】
前面部２Ｆ側から見て右側（図２における右側で、図３における手前側）の側面部２Ｄには、スリット状の開口部２Ｄ１が形成されている。この開口部２Ｄ１の内側には、図示を省略するが、前述の吸気ファンにより導入され、装置本体を冷却した空気を外装筐体２外に排出する排気ファンが設けられている。
【００２６】
図４は、カバー部材２２を取り外したプロジェクター１１を示す斜視図である。
側面部２Ｄの略中央は、ねじにより筐体本体２１に着脱自在に設けられるカバー部材２２により形成される。このカバー部材２２は、図４に示すように、筐体本体２１の側面に設けられたインターフェース部２３を覆うものであり、第２傾斜面２Ａ２を含む天面部２Ａの一部、底面部２Ｂの一部、及び、側面部２Ｄの一部をそれぞれ形成する側部２２１〜２２３を有する。そして、このカバー部材２２における底面部２Ｂに沿う側部２２３には、凹部２２４が形成され、当該凹部２２４と筐体本体２１とにより、前述の開口部２Ｂ２が形成される。また、この凹部２２４に指を差し込み、当該指を側部２２３の内面に掛けることにより、カバー部材２２をプロジェクター１１の運搬時のハンドルとして利用することもできる。
【００２７】
図５は、側面部２Ｄからカバー部材２２を取り外した状態のプロジェクター１１を示す平面図である。図６は、インターフェース部２３の各種端子にケーブルＣ１，Ｃ２を接続した状態のプロジェクター１１を示す平面図である。
インターフェース部２３は、図５に示すように、平面視略Ｌ字状に構成された後述する光学ユニット３を避けるように、当該光学ユニット３のＬ字の内側に配置される。このようなインターフェース部２３は、図４〜図６に示すように、筐体本体２１における側面部２Ｄに略平行な側面に配設された複数の端子を有する第１端子部２３１と、背面部２Ｅに略平行な側面に配設された端子を有する第２端子部２３２とから構成される。
【００２８】
第１端子部２３１は、各種映像端子及び音声端子を有するほか、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子及びＬＡＮ（Local Area Network）端子等の各種通信端子を有する。これら映像端子、音声端子及び通信端子は、入力された信号を後述する制御ユニットに出力し、また、通信端子は、当該制御ユニットから入力される信号を、ケーブルＣ１を介して接続された外部機器に出力する。
第２端子部２３２は、図示を省略するが、電源端子を有する。この電源端子は、電源ケーブルＣ２を介して入力される商用電力を、電源ユニットに供給する。
【００２９】
これら各端子には、図６に示すように、対応するケーブルＣ１及び電源ケーブルＣ２が接続され、当該各ケーブルＣ１，Ｃ２は、前述の開口部２Ｂ２を介して、外装筐体２外に延出する。なお、これらケーブルＣ１の第１端子部２３１からの延出方向と、電源ケーブルＣ２の第２端子部２３２からの延出方向とは、略直交する。これらケーブルＣ１，Ｃ２が収容される空間、すなわち、インターフェース部２３とカバー部材２２とにより構成される空間は、当該各ケーブルＣ１，Ｃ２に過大な負荷をかけることなく、開口部２Ｂ２に向かって屈曲させることが可能な程度の容量を有する。
【００３０】
〔内部構成〕
図７は、光学ユニット３を背面側から見た斜視図である。
光学ユニット３は、プロジェクター１１の装置本体を構成し、筐体本体２１内に収容される。なお、詳しい図示は省略するが、装置本体は、光学ユニット３の他、筐体本体２１内部を冷却する前述の冷却ファン等を備えた冷却ユニット、プロジェクター１１の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、及び、プロジェクター１１の動作を制御する制御ユニット等を備える。
光学ユニット３は、図７に示すように、光源装置３１と、当該光源装置３１から出射された光束を変調して、画像情報に応じて画像を形成する液晶パネル等の光変調装置３２と、当該画像を被投射面に投射する投射光学装置３３等を備える。なお、光学ユニット３の投射光学装置３３以外の構成は、種々の一般的なプロジェクターで利用されているので具体的な説明を省略し、以下では、投射光学装置３３について説明する。
【００３１】
図８は、投射光学装置３３の内部構成を模式的に示す断面図である。
投射光学装置３３は、図７及び図８に示すように、複数のレンズ３３１（図８）と、反射ミラーとしての非球面ミラー３３２（図８）と、これらを内部に収納する中空状の保持体３３３（図７及び図８）とを備える。
非球面ミラー３３２は、回転対称でない自由曲面形状の反射面３３２Ａを有する。この非球面ミラー３３２は、投射光学装置３３における光路最下流において、反射面３３２Ａが前面側斜め上方（図１に示した状態では下方）を向くように配設される。そして、当該非球面ミラー３３２は、複数のレンズ３３１により、背面側から前面側に導かれた画像を背面側に反射して、斜め上方側に折り返すとともに、当該画像を広角化する。
【００３２】
保持体３３３の図８における上方側には、非球面ミラー３３２にて反射された画像を通過させるための開口部３３３１が形成されているほか、当該開口部３３３１を閉塞し、かつ、可視光を透過させるガラス等の基板３３３２が取り付けられている。
このうち、開口部３３３１は、当該開口部３３３１の開口面積を不要に大きくしないために、非球面ミラー３３２に対して所定距離だけ離間した位置（非球面ミラー３３２にて反射された光（画像）が集光した位置Ｐ（図８）に近接した位置）に形成されている。
【００３３】
図９は、プロジェクター１１による画像の投射状態を示す図である。
以上のような投射光学装置３３により、図８及び図９に示すように、非球面ミラー３３２により広角化された画像が、第１開口部２Ａ１２を介して、プロジェクター１１の背面側から前面側に向かって上方（図１に示した状態では下方）に投射される。これにより、被投射面Ａ（図１）に近い位置にプロジェクター１１を配置することが可能となり、プロジェクター１１の設置の自由度が向上される。そして、被投射面Ａから観察者に向かう方向へ進行する光がプロジェクター１１によって遮られる事態を確実に回避することができ、快適な映像観賞を行うことができる。
【００３４】
〔受光モジュールの構成〕
図１０は、受光モジュール４及び撮像装置５を示す斜視図である。
受光モジュール４は、図１０に示すように、第３開口部２Ａ１４内に配置される一対の受光素子４１と、当該受光素子４１により受光された赤外線信号をデジタル変換して、前述の制御ユニットに出力する基板（図示省略）とを備える。そして、当該制御ユニットが、入力される信号に応じた処理を実行する。
【００３５】
一対の受光素子４１は、本発明の受信装置に相当し、リモコン（図示省略）から直接的に、或いは、被投射面Ａにて反射されて間接的に入射される赤外線信号を受光する。これら受光素子４１は、それぞれ投射光学装置３３による画像の投射方向（画像としての光束の中心軸の進行方向であり、背面部２Ｅから前面部２Ｆに向かう方向）に対して、それぞれ傾斜して配置される。具体的に、前面側から見て右側（側面部２Ｄ側）の受光素子４１は、当該投射方向に対して右側に傾斜するように配置され、また、前面側から見て左側（側面部２Ｃ側）の受光素子４１は、当該投射方向に対して左側に傾斜するように配置される。これにより、赤外線信号をより広い範囲から好適に受光することができる。
【００３６】
〔撮像装置の構成〕
撮像装置５は、第２開口部２Ａ１３内に配置されるカメラ５１と、当該カメラ５１を制御するとともに、当該カメラ５１により撮像された画像を制御ユニットに送信する制御基板（図示省略）とを備える。
カメラ５１は、被投射面Ａにおけるポインティングデバイス１２の先端１２１を検出する。すなわち、当該カメラ５１は、本発明の検出装置に相当し、また、当該先端１２１が、本発明の検出対象に相当する。
カメラ５１は、当該先端１２１から出射される赤外線を検出可能なカメラとして構成され、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）或いはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）デバイス等を採用することができる。このカメラ５１の撮像領域は、投射光学装置３３による画像の投射領域を含む被投射面Ａに応じて設定されている。そして、当該カメラ５１による撮像画像は、制御基板を介して制御ユニットに送信され、当該制御ユニットは、前述の通信端子を介して、ＰＣ１３に、当該撮像画像を送信する。
【００３７】
〔表示システムの動作〕
以下、本実施形態に係る表示システム１０におけるプロジェクター１１、ポインティングデバイス１２及びＰＣ１３の動作について説明する。
まず、ＰＣ１３は、例えば、プレゼンテーションの資料等の画像（元画像）に基づく画像情報をプロジェクター１１に送信し、プロジェクター１１は、当該画像情報に応じた画像を形成及び投射する。この際、投射された画像に対して、ポインティングデバイス１２による入力（所定の位置を先端１２１にて指し示した状態での赤外線の出射）が行われる。そして、プロジェクター１１は、被投射面Ａを撮像装置５により撮像し、得られた撮像画像をＰＣ１３に送信する。
【００３８】
次に、ＰＣ１３は、画像情報を送信しつつ、受信された撮像画像を解析する。この際、ＰＣ１３は、当該撮像画像にポインティングデバイス１２に由来する赤外線の輝点があるか否かを判定し、当該輝点があると判定すると、当該輝点の位置に応じた元画像の位置に所定の色の点を重畳させた画像（合成画像）を生成する。このため、先端１２１（すなわち輝点）が移動すれば、当該先端の軌跡に応じた線が元画像に重畳された合成画像が、ＰＣ１３により生成される。そして、ＰＣ１３が、合成画像に基づく画像情報をプロジェクター１１に送信することにより、当該合成画像が被投射面Ａ上に投射される。
【００３９】
以上説明した本実施形態のプロジェクター１１によれば、以下の効果がある。
被投射面Ａを撮像してポインティングデバイス１２の先端１２１を検出するカメラ５１が、第１開口部２Ａ１２に隣接して配置されるので、当該カメラ５１の検出方向を、画像の投射方向に合わせることができる。これによれば、画像の光によって生じる使用者等の影に先端１２１が隠れた場合に、カメラ５１による先端１２１の検出（撮像）ができない状態であることを確認することができる。従って、先端１２１が影の範囲に入っているか否かに基づいて、カメラ５１による当該先端１２１の検出が行われているか否かを確認することができる。
【００４０】
また、カメラ５１が、プロジェクター１１において背面側、すなわち、被投射面Ａから離れた背面部２Ｅ側に形成された第１開口部２Ａ１２に隣接して配置されていることにより、当該カメラ５１と被投射面Ａとの距離を大きくすることができる。これにより、カメラ５１と先端１２１との距離を大きくすることができるので、投射された画像における先端１２１の位置の検出精度を高めることができる。
更に、被投射面Ａに対向する第１傾斜面２Ａ１に、カメラ５１が配置されていることにより、当該カメラ５１を被投射面Ａに対向させやすくすることができ、先端１２１を検出しやすくすることができる。
【００４１】
カメラ５１が第１開口部２Ａ１２に隣接して形成された第２開口部２Ａ１３内に配置されるので、当該カメラ５１が外装筐体２の外側に突出することがない。従って、外装筐体２の外観、ひいては、プロジェクター１１の外観を良好にすることができる。
また、一対の受光素子４１は、被投射面Ａに対向する第１傾斜面２Ａ１に形成された第３開口部２Ａ１４の内部に配置されるので、当該受光素子４１により、リモコンから送信され、被投射面Ａにて反射された赤外線信号を受信しやすくすることができる。更に、当該各受光素子４１が、それぞれ異なる角度を向くように（プロジェクター１１の画像の投射方向を中心として、それぞれ左右を向くように）配置されているので、より広範囲から当該赤外線信号を受信することができる。
【００４２】
〔実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、検出装置としてのカメラ５１は、投射光学装置３３により投射された画像を通過させるための第１開口部２Ａ１２の側面部２Ｄ側に配置されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、第１開口部２Ａ１２を通過する画像を遮ることがなく、当該第１開口部２Ａ１２に隣接配置されていればよく、例えば、側面部２Ｃ側に配置されていてもよく、又は、上方或いは下方に配置されていてもよい。
また、カメラ５１は、第１開口部２Ａ１２の側面部２Ｄ側に形成された第２開口部２Ａ１３内に配置されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、外装筐体２外に突出するように設けられていてもよい。
【００４３】
前記実施形態では、第２開口部２Ａ１３を挟んで、第１開口部２Ａ１２とは反対側に、内部に受光素子４１が配置される第３開口部２Ａ１４が形成されるとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、第３開口部２Ａ１４は、第１開口部２Ａ１２を挟んで、第２開口部２Ａ１３とは反対側に形成されていてもよい。すなわち、受光素子４１の位置は、操作信号としての赤外線信号を受光可能な位置に配置されていればよい。
【００４４】
前記実施形態では、ポインティングデバイス１２は、先端１２１から赤外線を出射する指し棒のような形状を有していたが、本発明はこれに限らず、当該指し棒より短いスタイラス又は電子ペンとして構成されたものでもよい。更に、被投射面Ａ上で指示位置を明示することができればよく、例えば、レーザーポインター等により構成してもよい。
【００４５】
前記実施形態では、検出装置として、赤外線を検出可能で、かつ、画像の投射領域を含む被投射面Ａの領域を撮像するカメラ５１を挙げたが、本発明はこれに限らない。すなわち、本発明の検出装置は、カメラ５１とは異なる構成により、検出対象の位置を検出するものでもよい。例えば、ポインティングデバイス１２の先端から、赤外線及び超音波が出射され、検出装置が、赤外線を検出する赤外線検出手段と、超音波を検出する超音波検出手段とを備え、これら各検出手段の検出結果に基づいて、ポインティングデバイス１２の先端の位置を検出する情報を得るものであってもよい。また、このような赤外線及び超音波の出射位置を解析することにより、検出対象の位置を取得する構成に限らず、検出対象の形状及び色等により、当該検出対象の位置を解析及び取得する構成としてもよい。
【００４６】
前記実施形態では、プロジェクター１１は、撮像装置５による撮像画像をＰＣ１３に送信し、ＰＣ１３が、当該撮像画像の解析、及び、先端１２１の軌跡（赤外線の射出位置の軌跡）に基づく合成画像の生成を行うとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、プロジェクター１１が、撮像装置５による撮像画像の解析、及び、合成画像の生成を行ってもよい。
【００４７】
前記実施形態では、プロジェクター１１は、壁面に固定されたアーム１４に取り付けられて利用されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、当該プロジェクター１１は、天井に直接固定される構成としてもよい。また、天面部２Ａが上方を向き、底面部２Ｂが下方を向く状態で、プロジェクター１１を利用してもよい。
【００４８】
前記実施形態では、光学ユニット３は平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
また、前記実施形態では、液晶パネル等の光変調装置３２を備えたプロジェクター１１を例示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、入射光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する光変調装置であれば、他の構成の光変調装置を採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いたプロジェクターにも、本発明を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、プロジェクターに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１１…プロジェクター、１２１…先端（検出対象）、２…外装筐体、２Ａ…天面部（一方の側面部）、２Ａ１…第１傾斜面（傾斜面）、２Ａ１２…第１開口部、２Ａ１３…第２開口部、２Ａ１４…第３開口部、２Ｂ…底面部（他方の側面部）、３３…投射光学装置、３３２…非球面ミラー（反射ミラー）、４１…受光素子（受信装置）、５１…カメラ（検出装置）。
【図１】
2014149539.tif 000003
【図２】
2014149539.tif 000004
【図３】
2014149539.tif 000005
【図４】
2014149539.tif 000006
【図５】
2014149539.tif 000007
【図６】
2014149539.tif 000008
【図７】
2014149539.tif 000009
【図８】
2014149539.tif 000010
【図９】
2014149539.tif 000011
【図１０】
2014149539.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月25日(2014.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源装置と、
前記光源装置からの光を変調する光変調装置と、
画像情報に応じて変調された光を投射する投射光学装置と、
外装を構成する外装筐体と、
前記投射光学装置から投射される光の投射領域内に位置する検出対象を検出する検出装置と、を備え、
前記投射光学装置は、光路最下流に配置され、光を反射させる反射ミラーを有し、
前記外装筐体は、互いに対向し、前記投射領域に対してそれぞれ離間および近接して配置される第１側面部および第２側面部を有し、
前記反射ミラーは、前記外装筐体内で、前記第１側面部と前記第２側面部が対向する第１方向に直交する第２方向において前記外装筐体の中心からずれて配置され、
前記検出装置は、前記反射ミラーに対して、前記第２方向において前記反射ミラーが前記外装筐体の中心からずれた側とは反対側に配置されることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記外装筐体は、前記投射光学装置からの光を前記外装筐体外に出射する出射部を有し、
前記検出装置は、前記第２方向に前記出射部と並んで配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記外装筐体は、前記第２方向に延出する傾斜部を有し、
前記検出装置および前記出射部は、前記傾斜部に配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
前記反射ミラーは、反射した光を前記出射部が配置される位置に集光する非球面ミラーであることを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記外装筐体は、前記第１側面部および前記第２側面部にそれぞれ交差し、前記第２方向において互いに対向する第３側面部および第４側面部を有し、
前記光源装置は、前記第３側面部および前記第４側面部のうち一方の側面部に近接して配置され、
前記一方の側面部に、前記外装筐体内の空気を外部に排出する第１開口部が設けられていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項６】
請求項５に記載のプロジェクターにおいて、
前記一方の側面部に対向する他方の側面部に、前記外装筐体外の空気を内部に導入する第２開口部が設けられていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
操作信号を受信する受信装置を備え、
前記受信装置は、前記反射ミラーに対して、前記第２方向において前記反射ミラーが前記外装筐体の中心からずれた側とは反対側に配置されることを特徴とするプロジェクター。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記反射ミラーが前記第２方向において前記外装筐体の中心からずれた側とは反対側に配置され、外部機器に対し信号を入出力する端子部を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項９】
請求項８に記載のプロジェクターにおいて、
前記外装筐体は、前記外装筐体の内側に向かって凹部を有し、
前記端子部は、前記凹部に沿って配置されることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１０】
請求項９に記載のプロジェクターにおいて、
前記外装筐体は、前記凹部に取り付けられるカバー部材を有し、
前記外装筐体は、前記カバー部材が前記凹部に取り付けられることにより設けられ、前記端子部に接続されるケーブルを挿通可能な第３開口部を有することを特徴とするプロジェクター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
前記した目的を達成するために、本発明のプロジェクターは、光源装置と、前記光源装置からの光を変調する光変調装置と、画像情報に応じて変調された光を投射する投射光学装置と、外装を構成する外装筐体と、前記投射光学装置から投射される光の投射領域内に位置する検出対象を検出する検出装置と、を備え、前記投射光学装置は、光路最下流に配置され、光を反射させる反射ミラーを有し、前記外装筐体は、互いに対向し、前記投射領域に対してそれぞれ離間および近接して配置される第１側面部および第２側面部を有し、前記反射ミラーは、前記外装筐体内で、前記第１側面部と前記第２側面部が対向する第１方向に直交する第２方向において前記外装筐体の中心からずれて配置され、前記検出装置は、前記反射ミラーに対して、前記第２方向において前記反射ミラーが前記外装筐体の中心からずれた側とは反対側に配置されることを特徴とする。
本発明のプロジェクターでは、前記外装筐体は、前記投射光学装置からの光を前記外装筐体外に出射する出射部を有し、前記検出装置は、前記第２方向に前記出射部と並んで配置されていることが好ましい。
本発明のプロジェクターでは、前記外装筐体は、前記第２方向に延出する傾斜部を有し、前記検出装置および前記出射部は、前記傾斜部に配置されていることが好ましい。
本発明のプロジェクターでは、前記反射ミラーは、反射した光を前記出射部が配置される位置に集光する非球面ミラーであることが好ましい。
本発明のプロジェクターでは、前記外装筐体は、互いに対向し、前記第１側面部および第２側面部にそれぞれ交差する第３側面部および第４側面部を有し、前記光源装置は、前記第３側面部および前記第４側面部のうち一方の側面部に近接して配置され、前記一方の側面部に、前記外装筐体内の空気を外部に排出する第１開口部が設けられていることが好ましい。
本発明のプロジェクターでは、前記一方の側面部に対向する他方の側面部に、前記外装筐体外の空気を内部に導入する第２開口部が設けられていることが好ましい。
本発明のプロジェクターでは、操作信号を受信する受信装置を備え、前記受信装置は、前記反射ミラーに対して、前記第２方向において前記反射ミラーが前記外装筐体の中心からずれた側とは反対側に配置されることが好ましい。
本発明のプロジェクターでは、前記反射ミラーが前記第２方向において前記外装筐体の中心からずれた側とは反対側に配置され、外部機器に対し信号を入出力する端子部を備えることが好ましい。
本発明のプロジェクターでは、前記外装筐体は、前記外装筐体の内側に向かって凹部を有し、前記端子部は、前記凹部に沿って配置されることを特徴とすることが好ましい。
本発明のプロジェクターでは、前記外装筐体は、前記凹部に取り付けられるカバー部材を有し、前記外装筐体は、前記カバー部材が前記凹部に取り付けられることにより設けられ、前記端子部に接続されるケーブルを挿通可能な第３開口部を有することが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の関連技術に係るプロジェクターは、光源装置、前記光源装置からの光を変調する光変調装置、及び、画像情報に応じて変調された光を投射する投射光学装置を有する光学ユニットと、前記光学ユニットを内部に収納する外装筐体と、前記光学ユニットにより投射される光の投射領域内に位置する検出対象を検出する検出装置と、を備え、前記投射光学装置は、入射される光を反射させる反射ミラーを有し、前記光学ユニットは、一端側に前記光源装置が配置され、他端側に前記投射光学装置が配置された略Ｌ字状に構成され、前記外装筐体は、内部に収納される前記光源装置から出射された光の光軸の方向に沿って延出する傾斜面を有し、前記傾斜面には、前記投射光学装置からの光を前記外装筐体外に出射する出射部と、前記検出装置と、が配置され、前記検出装置は、前記傾斜面において前記出射部に対して前記光源装置が配置される側に隣接して配置されることを特徴とする。
なお、検出対象としては、例えば、スタイラス（電子ペンを含む）や指し棒等のポインティングデバイスにおける赤外線や超音波等を出射する位置を挙げることができる。また、検出装置としては、検出対象が前述の出射位置である場合には、当該赤外線や超音波を検出可能な素子を備えた装置とすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記関連技術によれば、検出装置が、傾斜面において投射光学装置からの光を外装筐体外に出射する出射部に隣接して配置されるので、検出装置による検出対象の検出方向を、光の投射方向に合わせることができる。これによれば、画像の光によって生じる使用者等の影に検出対象が隠れるなどした場合に、当該影を指標として、検出対象が検出装置により検出できないことを確認することができる。換言すると、当該影の範囲内に検出対象が位置する場合に、検出装置による検出が行われない状態であると確認することができ、また、影の範囲外に検出対象が位置する場合に、当該検出装置による検出が行われている状態であると確認することができる。従って、当該検出対象が影の範囲に入っているか否かに基づいて、検出装置による検出対象の検出が行われているか否かを確認しやすくすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記関連技術では、操作信号を受信する受信装置を備え、前記傾斜面は、内部に前記受信装置が配置される開口部を有することが好ましい。
上記関連技術によれば、被投射面に対向する傾斜面は、内部に受信装置が配置される開口部を有するので、当該受信装置により、被投射面にて反射された操作信号（例えば、赤外線信号）を受信しやすくすることができる。特に、被投射面との距離が短い超短焦点プロジェクターにおいても、当該操作信号を好適に受信することができる。