(57)【要約】【課題】  より汎用的に適用することが可能なプロジェクタ部、スクリーン部およびアーム部を有する投写型表示装置等を提供すること。【解決手段】  画像を投写するプロジェクタ部２０と、プロジェクタ部２０によって投写された画像を表示するスクリーン部１０と、プロジェクタ部２０と、スクリーン部１０とを接続するアーム部３０とを含んで投写型表示装置を構成し、アーム部３０に、回転動作が可能に形成された可動部３２−１〜３２−３を設け、プロジェクタ部２０に、アーム３４−１等の長さを示す長さ情報および可動部３２−１等における回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づき、画像が所望の状態で表示されるように、調整処理を実行する処理手段と、画像情報に基づき、画像を投写する投写手段とを設ける。【選択図】      図１
2006195147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投写するプロジェクタ部と、
当該プロジェクタ部によって投写された前記画像を表示するスクリーン部と、
前記プロジェクタ部と、前記スクリーン部とを接続するアーム部と、
を含み、
前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための回転動作が可能に形成された少なくとも１つの可動部を有し、
前記プロジェクタ部は、
前記アーム部の長さを示す長さ情報および前記可動部における前記回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、画像情報の補正処理および投写手段の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行する処理手段と、
前記画像情報に基づき、前記画像を投写する前記投写手段と、
を含むことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための伸縮動作が可能に形成された少なくとも１つの伸縮部を有し、
前記処理手段は、前記伸縮動作による長さの変化を示す伸縮情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記調整処理を実行することを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
画像を投写するプロジェクタ部と、
当該プロジェクタ部によって投写された前記画像を表示するスクリーン部と、
前記プロジェクタ部と、前記スクリーン部とを接続するアーム部と、
を含み、
前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための伸縮動作が可能に形成された少なくとも１つの伸縮部を有し、
前記プロジェクタ部は、
前記アーム部の長さを示す長さ情報および前記伸縮部における前記伸縮動作による長さの変化を示す伸縮情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、画像情報の補正処理および投写手段の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行する処理手段と、
前記画像情報に基づき、前記画像を投写する前記投写手段と、
を含むことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記スクリーン部および前記アーム部の少なくとも一方は、前記スクリーン部と前記アーム部との接続位置を変化させるための滑動部または着脱部を含み、
前記処理手段は、前記接続位置または前記接続位置の変化を示す接続情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記調整処理を実行することを特徴とする投写型表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記投写手段は、前記画像の投写位置を調整するレンズシフト部、前記画像の大きさを調整するズーム部、前記画像の焦点位置を調整するフォーカス部のうちの少なくとも１つを含み、
前記処理手段は、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記制御処理として、前記レンズシフト部、前記ズーム部、前記フォーカス部のうちの少なくとも１つを制御することを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記投写手段は、空間光変調器を含み、
前記処理手段は、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記制御処理として、前記空間光変調器における画像の領域を変化させる処理、前記空間光変調器における変調量を変化させる処理のうちの少なくとも１つの処理を実行することを特徴とする投写型表示装置。
【請求項７】
画像を投写するプロジェクタ部と、
当該プロジェクタ部によって投写された前記画像を表示するスクリーン部と、
前記プロジェクタ部と、前記スクリーン部とを接続するアーム部と、
を含む投写型表示装置による投写調整方法であって、
前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための回転動作が可能に形成された少なくとも１つの可動部を有し、
前記プロジェクタ部は、
前記回転動作に基づき、前記回転動作による角度の変化を示す角度情報を生成し、
前記アーム部の長さを示す長さ情報および前記角度情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、画像情報の補正処理および投写手段の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行し、
前記画像情報に基づき、前記画像を投写することを特徴とする投写調整方法。
【請求項８】
画像を投写するプロジェクタ部と、
当該プロジェクタ部によって投写された前記画像を表示するスクリーン部と、
前記プロジェクタ部と、前記スクリーン部とを接続するアーム部と、
を含む投写型表示装置による投写調整方法であって、
前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための伸縮動作が可能に形成された少なくとも１つの伸縮部を有し、
前記プロジェクタ部は、
前記伸縮動作に基づき、前記伸縮動作による長さの変化を示す伸縮情報を生成し、
前記アーム部の長さを示す長さ情報および前記伸縮情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、画像情報の補正処理および投写手段の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行し、
前記画像情報に基づき、前記画像を投写することを特徴とする投写調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ部、スクリーン部およびアームを有する投写型表示装置および投写調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プロジェクタとスクリーンがアームを介して一体化された投写型表示装置が記載されている。
【０００３】
この投写型表示装置は、映像表示素子により形成した映像光を投写レンズにより拡大投写するプロジェクタ部と、プロジェクタ部により投写された映像光を表示するスクリーン部と、プロジェクタ部とスクリーン部とを接続する接続アーム部とを備えている。
【０００４】
また、この投写型表示装置は、使用時に接続アーム部を伸ばした状態でプロジェクタ部を使用し、不使用時に接続アーム部を縮めてプロジェクタ部を収納する。
【０００５】
このような構成によれば、プロジェクタ部は、画像を投写する場合において、プロジェクタ部とスクリーン部の相対的な位置関係を一意に固定することができる。これにより、プロジェクタ部は、あらかじめ上記位置関係を判別できるため、使用されるたびにスクリーン部に投写される画像とスクリーン部との位置関係のデータを入力することなく、所望の画像をスクリーン部に投写することができる。
【特許文献１】特開２００３−３３０１０８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、この投写型表示装置の場合、アーム部、プロジェクタ部の移動経路に障害物等があると移動することができず、投写光路に障害物等があると適切な画像を投写することができない。
【０００７】
このため、この投写型表示装置は汎用性に欠ける。特に、プロジェクタ部を手の届く範囲で移動できるようにするために、プロジェクタ部をスクリーン部の下部等にアーム部を介して取り付ける構成にした場合には、手動でプロジェクタ部を収納させたりできる代わりに、障害物の影響を受けやすい状態となる。したがって、設置の自由度を確保して汎用性を向上させることが重要となる。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、より汎用的に適用することが可能なプロジェクタ部、スクリーン部およびアーム部を有する投写型表示装置および投写調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る投写型表示装置は、画像を投写するプロジェクタ部と、
当該プロジェクタ部によって投写された前記画像を表示するスクリーン部と、
前記プロジェクタ部と、前記スクリーン部とを接続するアーム部と、
を含み、
前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための回転動作が可能に形成された少なくとも１つの可動部を有し、
前記プロジェクタ部は、
前記アーム部の長さを示す長さ情報および前記可動部における前記回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、画像情報の補正処理および投写手段の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行する処理手段と、
前記画像情報に基づき、前記画像を投写する前記投写手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る投写調整方法は、画像を投写するプロジェクタ部と、
当該プロジェクタ部によって投写された前記画像を表示するスクリーン部と、
前記プロジェクタ部と、前記スクリーン部とを接続するアーム部と、
を含む投写型表示装置による投写調整方法であって、
前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための回転動作が可能に形成された少なくとも１つの可動部を有し、
前記プロジェクタ部は、
前記回転動作に基づき、前記回転動作による角度の変化を示す角度情報を生成し、
前記アーム部の長さを示す長さ情報および前記角度情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、画像情報の補正処理および投写手段の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行し、
前記画像情報に基づき、前記画像を投写することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、投写型表示装置は、可動部によってプロジェクタ部とスクリーン部の相対的な位置関係を変化させることにより、投写型表示装置の設置の自由度を増加させることができるため、ユーザーは、より汎用的に投写型表示装置を適用することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、投写型表示装置は、長さ情報と角度情報に基づいて上記位置関係の変化を判別し、補正処理や制御処理を実行することにより、画像を所望の状態で投写することができる。
【００１３】
また、前記投写型表示装置および前記投写調整方法において、前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための伸縮動作が可能に形成された少なくとも１つの伸縮部を有し、
前記処理手段は、前記伸縮動作による長さの変化を示す伸縮情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記調整処理を実行してもよい。
【００１４】
また、本発明に係る投写型表示装置は、画像を投写するプロジェクタ部と、
当該プロジェクタ部によって投写された前記画像を表示するスクリーン部と、
前記プロジェクタ部と、前記スクリーン部とを接続するアーム部と、
を含み、
前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための伸縮動作が可能に形成された少なくとも１つの伸縮部を有し、
前記プロジェクタ部は、
前記アーム部の長さを示す長さ情報および前記伸縮部における前記伸縮動作による長さの変化を示す伸縮情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、画像情報の補正処理および投写手段の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行する処理手段と、
前記画像情報に基づき、前記画像を投写する前記投写手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る投写調整方法は、画像を投写するプロジェクタ部と、
当該プロジェクタ部によって投写された前記画像を表示するスクリーン部と、
前記プロジェクタ部と、前記スクリーン部とを接続するアーム部と、
を含む投写型表示装置による投写調整方法であって、
前記アーム部は、前記プロジェクタ部と前記スクリーン部との相対的な位置関係を変化させるための伸縮動作が可能に形成された少なくとも１つの伸縮部を有し、
前記プロジェクタ部は、
前記伸縮動作に基づき、前記伸縮動作による長さの変化を示す伸縮情報を生成し、
前記アーム部の長さを示す長さ情報および前記伸縮情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、画像情報の補正処理および投写手段の制御処理の少なくとも一方の調整処理を実行し、
前記画像情報に基づき、前記画像を投写することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、投写型表示装置は、伸縮部によってプロジェクタ部とスクリーン部の相対的な位置関係を変化させることにより、投写型表示装置の設置の自由度を増加させることができるため、ユーザーは、より汎用的に投写型表示装置を適用することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、投写型表示装置は、長さ情報と伸縮情報に基づいて上記位置関係の変化を判別し、補正処理や制御処理を実行することにより、画像を所望の状態で投写することができる。
【００１８】
また、前記投写型表示装置および前記投写調整方法において、前記スクリーン部および前記アーム部の少なくとも一方は、前記スクリーン部と前記アーム部との接続位置を変化させるための滑動部または着脱部を含み、
前記処理手段は、前記接続位置または前記接続位置の変化を示す接続情報に基づき、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記調整処理を実行してもよい。
【００１９】
これによれば、投写型表示装置は、レールや着脱部材を用いることによってアーム部等の位置を変化させることができるため、ユーザーは、より汎用的に投写型表示装置を適用することができる。
【００２０】
また、前記投写型表示装置および前記投写調整方法において、前記投写手段は、前記画像の投写位置を調整するレンズシフト部、前記画像の大きさを調整するズーム部、前記画像の焦点位置を調整するフォーカス部のうちの少なくとも１つを含み、
前記処理手段は、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記制御処理として、前記レンズシフト部、前記ズーム部、前記フォーカス部のうちの少なくとも１つを制御してもよい。
【００２１】
これによれば、投写型表示装置は、レンズシフト部、ズーム部、フォーカス部のうちの少なくとも１つを制御することによって所望の状態で画像を投写できる。
【００２２】
また、前記投写型表示装置および前記投写調整方法において、前記投写手段は、空間光変調器を含み、
前記処理手段は、前記画像が所望の状態で表示されるように、前記制御処理として、前記空間光変調器における画像の領域を変化させる処理、前記空間光変調器における変調量を変化させる処理のうちの少なくとも１つの処理を実行してもよい。
【００２３】
これによれば、投写型表示装置は、空間光変調器を制御することによって所望の状態で画像を投写できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を、投写型表示装置に適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施形態に示す構成の全てが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２５】
（第１の実施例の説明）
図１は、第１の実施例における投写型表示装置の斜視図である。
【００２６】
投写型表示装置は、スクリーン部１０に画像を投写するプロジェクタ部２０と、プロジェクタ部２０によって投写された投写画像１２を表示するスクリーン部１０と、プロジェクタ部２０と、スクリーン部１０とを接続するアーム部３０とを含んで構成されている。
【００２７】
また、アーム部３０は、プロジェクタ部２０とスクリーン部１０との相対的な位置関係を変化させるための回転動作が可能に形成された３つの可動部３２−１〜３２−３と、アーム３４−１、３４−２を有している。より具体的には、可動部３２−１は、スクリーン部１０の下部に設けられ、アーム３４−１と接続され、スクリーン部１０またはアーム３４−１を回転駆動する。また、可動部３２−２は、アーム３４−１、３４−２を接続し、アーム３４−１、３４−２を回転駆動する。また、可動部３２−１は、プロジェクタ部２０の下部に設けられ、アーム３４−２と接続され、プロジェクタ部２０またはアーム３４−２を回転駆動する。なお、本実施例における可動部３２−１〜３２−３の回転軸はＹ軸に平行であり、可動部３２−１〜３２−３は水平方向に回転する。
【００２８】
また、プロジェクタ部２０は、アーム３４−１、３４−２の長さ、すなわち、アーム部３０の長さを示す長さ情報および可動部３２−１〜３２−３における回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づき、画像が所望の状態で表示されるように、調整処理を実行する。なお、第１の実施例における投写型表示装置は、例えば床等に置く形で使用されている。
【００２９】
次に、このような機能を実装するためのプロジェクタ部２０の機能ブロックについて説明する。
【００３０】
図２は、プロジェクタ部２０の機能ブロックの一例を示す図である。
【００３１】
プロジェクタ部２０は、ＰＣ等から画像信号を入力してＡ／Ｄ変換等を行う入力信号処理部１１０と、キャリブレーション画像用の画像情報を生成するキャリブレーション情報生成部１２０と、Ｄ／Ａ変換等を行う出力信号処理部１３０と、記憶部１４０と、調整処理等を実行する処理部１５０と、可動部３２−１等から角度情報等を入力し、可動部３２−１等に制御情報等を出力する入出力部１６０と、出力信号処理部１３０からの画像情報を入力する投写部１９０とを含んで構成されている。
【００３２】
また、記憶部１４０は、アーム３４−１等の長さを示す長さ情報１４２等を記憶している。
【００３３】
また、処理部１５０は、空間光変調器１９１等を制御する制御部１５２を含んで構成されている。
【００３４】
また、投写手段である投写部１９０は、空間光変調器１９１と、投写光を投写する投写レンズ１９２と、画角調整を行うズーム部１９４と、オートフォーカス機能を有するフォーカス部１９６と、任意の方向に投写光を投写するためのレンズシフト部１９８とを含んで構成されている。
【００３５】
次に、処理部１５０による長さ情報１４２等に基づく調整処理について説明する。
【００３６】
図３は、第１の実施例における投写型表示装置の平面図である。また、図４は、第１の実施例における投写型表示装置の側面図である。また、図５は、垂直方向の投写角度を示す模式図である。また、図６は、水平方向の投写角度を示す模式図である。また、図７は、回転方向の投写角度を示す模式図である。
【００３７】
なお、本実施例では、アーム３４−１の延長線とスクリーン部１０の法線とのなす角度をθ１、アーム３４−１の延長線とアーム３４−２の延長線とのなす角度をθ２、アーム３４−２の延長線とプロジェクタ部２０の光軸とのなす角度をθ３、アーム３４−１の長さをＬ１、アーム３４−２の長さをＬ２、スクリーン部１０の中心Ｃの座標を（０，０，０）、プロジェクタ部２０の位置として、投写レンズ１９２の射出瞳の中心Ｐの座標を（ｘ，ｙ，ｚ）、アーム３４−１の接続位置から中心Ｃまでの長さをＹ１とする。
【００３８】
そして、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置を、スクリーン部１０の中心Ｃの座標（０，０，０）と投写レンズ１９２の射出瞳の中心Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）との位置関係とする。そして、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な角度を（θｚｙ、θｚｘ、θｘｙ）とする。詳しくは、図５、６、７に示すように、スクリーン部１０の法線方向とプロジェクタ部２０の光軸との成す角度において、垂直方向の角度をθｚｙ、水平方向の角度をθｚｘ、回転方向の角度をθｘｙとする。なお、スクリーン部１０の横がＸ軸であり、縦がＹ軸であり、法線方向がＺ軸である。
【００３９】
よって、以上の設定を踏まえ、Ｌ１、Ｌ２、Ｙ１は、既知の値であり、長さ情報１４２として記憶部１４０に記憶されている。
【００４０】
また、可動部３２−１〜３２−３は、回転動作終了時に角度θ１、θ２、θ３を示す角度情報をアーム３４−１、３４−２に内蔵されたケーブルを介してプロジェクタ部２０に入力する。ただし、図３における角度θ１、θ２、θ３は、回転の方向を示す矢印の始点が基準で、Ｙ軸方向（紙面に垂直な方向）から見て時計回りが正の値で、反時計回りが負の値としている。
【００４１】
また、入出力部１６０は、角度情報を入力する。処理部１５０は、角度情報および長さ情報１４２に基づき、プロジェクタ部２０とスクリーン部１０との相対的な位置を演算する。例えば、プロジェクタ部２０とスクリーン部１０との相対的な位置を座標表現で表す場合、（Ｌ１sinθ１＋Ｌ２sin（θ１＋θ２），−Ｙ１，Ｌ１cosθ１＋Ｌ２cos（θ１＋θ２））である。
【００４２】
また、処理部１５０は、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な角度（θｚｙ、θｚｘ、θｘｙ）を演算する。
【００４３】
具体的には、（θｚｙ、θｚｘ、θｘｙ）＝（０，θ１＋θ２＋θ３，０）である。
【００４４】
以上の手順により、処理部１５０は、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置および角度を演算することができ、これらの位置および角度に基づいてどのような補正（投写部１９０の制御）を行うか決定することができる。
【００４５】
（第２の実施例の説明）
次に、ユーザーが、スクリーン部１０とアーム３４−１との接続位置を、スクリーン部１０下部に設けられた滑動機構（例えば、レール等）または脱着機構（例えば、凹凸による接続等）によって変更する場合について説明する。
【００４６】
図８は、第２の実施例における投写型表示装置の平面図である。
【００４７】
本実施例においては、第１の実施例におけるθ１、θ２、θ３に対応した角度を、それぞれθ４、θ５、θ６として、滑動または脱着による元の位置からの接続位置の移動量をＸ１とする。
【００４８】
この場合、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置は（−Ｘ１＋Ｌ１sinθ４＋Ｌ２sin（θ４＋θ５），−Ｙ１，Ｌ１cosθ４＋Ｌ２cos（θ４＋θ５））である。
【００４９】
また、この場合、（θｚｙ、θｚｘ、θｘｙ）＝（０，θ４＋θ５＋θ６，０）である。
【００５０】
以上の手順により、アーム３４−１とプロジェクタ部２０との接続位置が変化する場合であっても、処理部１５０は、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置および角度を演算することができ、これらの位置および角度に基づいてどのような補正（投写部１９０の制御）を行うか決定することができる。
【００５１】
なお、接続位置の移動量を検出する場合、例えば、可動機構部分にポテンショメータ等を設けて接続位置の移動量を検出したり、脱着機構部分に脱着の有無を検知する接点を設けてあらかじめ記憶している接続位置の位置情報と照合して接続位置の移動量を検出したりしてもよい。
【００５２】
（第３の実施例の説明）
次に、投写型表示装置にアーム部を伸縮させる伸縮部を設けた実施例について説明する。
【００５３】
図９は、第３の実施例における投写型表示装置の平面図である。
【００５４】
本実施例における投写型表示装置は、アーム３４−１に代えて空洞のアーム３５−２およびアーム３５−１の内部に収納可能な棒状の伸縮部３６−１を有し、アーム３４−２に代えて空洞のアーム３５−２およびアーム３５−２の内部に収納可能な棒状の伸縮部３６−２を有している。
【００５５】
図９に示すように、アーム３５−１の一端が可動部３２−１と接続され、伸縮部３６−１、３６−２の一端が可動部３２−２と接続され、アーム３５−２の一端が可動部３２−３と接続されている。
【００５６】
アーム３５−１の外部に出ている伸縮部３６−１の長さをｌ１、アーム３５−２の外部に出ている伸縮部３６−２の長さをｌ２とする。なお、例えば、可動部３２−２が伸縮部３６−１、３６−２の伸縮量を検出して伸縮動作による長さの変化を示す伸縮情報を生成し、当該伸縮情報を伸縮部３６−２、アーム３５−２内のケーブルを介してプロジェクタ部２０に入力することにより、処理部１５０は、ｌ１およびｌ２を示す伸縮情報、角度情報、長さ情報１４２に基づく処理を実行することができる。また、本実施例では第１の実施例のθ１、θ２、θ３に対応した角度をθ７、θ８、θ９とする。
【００５７】
この場合、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置は（（Ｌ１＋ｌ１）sinθ７＋（Ｌ２＋ｌ２）sin（θ７＋θ８），−Ｙ１，（Ｌ１＋ｌ１）cosθ８＋（Ｌ２＋ｌ２）cos（θ７＋θ８））である。
【００５８】
また、この場合、（θｚｙ、θｚｘ、θｘｙ）＝（０，θ７＋θ８＋θ９，０）である。
【００５９】
以上の手順により、可動部３２−１〜３２−３を回転させ、アーム３５−１、３５−２を伸縮させる場合であっても、処理部１５０は、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置および角度を演算することができ、これらの位置および角度に基づいてどのような補正（投写部１９０の制御）を行うか決定することができる。
【００６０】
（第４の実施例の説明）
次に、第１から第３の実施例で求めた位置および角度に基づく調整処理について説明する。
【００６１】
図１０は、第４の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。
【００６２】
例えば、図１０に示すように、スクリーン部１０の中央に対してプロジェクタ部２０が左側に位置している場合、投写画像１２の左側の一部がスクリーン部１０からはみ出してしまう。
【００６３】
図１１は、第４の実施例における調整後の投写型表示装置の平面図である。
【００６４】
このような場合、例えば、レンズシフト部１９８がレンズシフトを行うことにより、投写光の光軸をスクリーン部１０の法線方向のまま右側に移動させることができる。これにより、図１１に示すように、プロジェクタ部２０は、スクリーン部１０に投写画像１２を適切に投写することができる。なお、ここでは、レンズシフトを行うために、投写レンズ１９２の位置を移動したが、例えば、投写レンズ１９２の位置は変えずにプロジェクタ部２０の本体を逆に移動する場合等も、相対的に投写レンズ１９２がシフトしているので同じようにレンズシフトを行っていると考えてよい。
【００６５】
より具体的には制御部１５２は以下の処理を実行する。まず、図１に示すように、スクリーン部１０の４隅をｓ１〜ｓ４、スクリーン部１０を含む仮想的な平面に投写される投写画像１２の４隅をｔ１〜ｔ４とする。
【００６６】
この場合、スクリーン部１０の大きさと形状は既知であるため、制御部１５２は、上述した（ｘ，ｙ，ｚ）および（θｚｙ、θｚｘ、θｘｙ）が分かれば、（ｘ，ｙ，ｚ）とｓ１〜ｓ４とを一意に対応づけることができる。なお、スクリーン部１０の大きさと形状は、長さ情報１４２として記憶部１４０に記憶されている。
【００６７】
また、空間光変調器１９１における液晶パネル（映像表示素子）の大きさと形状も既知である。また、液晶パネルの４隅を通過し、かつ、投写レンズ１９２の射出瞳の中心を通過する光が存在する。この場合、通過した光とスクリーン部１０の平面との交点がｔ１〜ｔ４となる。なお、空間光変調器１９１における液晶パネル（映像表示素子）の大きさと形状は、長さ情報１４２として記憶部１４０に記憶されている。
【００６８】
したがって、制御部１５２は、上述した（ｘ，ｙ，ｚ）および（θｚｙ、θｚｘ、θｘｙ）が分かれば、（ｘ，ｙ，ｚ）とｔ１〜ｔ４とを一意に対応づけることができる。これにより、制御部１５２は、投写画像１２の形状、大きさ、位置を導出することができる。
【００６９】
また、制御部１５２は、投写画像１２の位置等に基づき、（ｘ，ｙ，ｚ）から投写画像１２内の任意の位置を導出することもできる。これにより、制御部１５２は、ズーム部１９４における焦点情報と、投写画像１２における焦点位置までの距離を示す情報とに基づき、投写画像１２の結像状態を判別することができる。
【００７０】
以上の手順により、制御部１５２は、スクリーン部１０の４隅と投写画像１２の４隅との位置関係、投写画像１２の結像状態等を判別することができるため、スクリーン部１０に対して投写画像１２がどの位置に、どのような大きさで、どのような形状で、どのような結像状態で投写されているか判別することができる。
【００７１】
制御部１５２が、判別結果に基づき、投写画像１２が所望の状態で表示されるように、レンズシフト部１９８を制御することにより、投写部１９０は、図１１に示すように、所望の状態で投写画像１２を投写することができる。
【００７２】
（第５の実施例の説明）
次に、プロジェクタ部２０の光軸がスクリーン部１０の法線方向と一致していない場合の調整処理について説明する。
【００７３】
図１２は、第５の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。また、図１３は、第５の実施例における調整前の投写画像１２の模式図である。
【００７４】
例えば、図１２に示すように、プロジェクタ部２０がスクリーン部１０の斜め方向から投写している場合、図１３に示すように、投写画像１２は歪んだ状態となる。
【００７５】
また、この場合、投写レンズ１９２に近い投写画像１２の左側が明るく、投写レンズ１９２から遠い投写画像１２の右側が暗くなる。すなわち、投写画像１２内をＸ軸の正方向に移動するに従って徐々に明るさが低下する。
【００７６】
このような場合、制御部１５２は、ズーム部１９４からズーム情報を入力することによって投写レンズ１９２の拡大率を判別でき、フォーカス部１９６からフォーカス情報を入力することによって焦点位置を判別でき、レンズシフト部１９８からレンズシフト情報を入力することによってレンズシフト状態を判別できる。また、第４の実施例で説明したように、制御部１５２は、投写画像１２の形状等も判別できる。なお、ズーム情報、フォーカス情報およびレンズシフト情報は、例えば投写手段が投写レンズ１９２を含んでいる場合、投写レンズを構成する各レンズ等の機械的な位置関係で決まるので、ズーム部１９４、フォーカス部１９６およびレンズシフト部１９８が、投写レンズ１９２の拡大率、焦点位置およびレンズシフト状態をセンサー等を用いて随時自動的に取得してもよい。
【００７７】
図１４は、第５の実施例における調整後の液晶パネル５００の模式図である。また、図１５は、第５の実施例における調整後の投写画像１２の模式図である。また、図１６は、第５の実施例における調整後の投写型表示装置の平面図である。
【００７８】
例えば、制御部１５２は、液晶パネル５００における画像５１０が、画像の右側に移動するに従って徐々に明るさが低下するように変調させ、投写画像１２の形状に応じた形状にさせるように空間光変調器１９１を制御する。なお、本実施例では、投写レンズ１９２の結像原理によって投写パネル５００における画像は、上下左右が反転した状態で投写される。
【００７９】
これにより、投写部１９０は、図１５に示すように、適切な形状で、適切な位置に、明るさがほぼ均一の投写画像１２を投写することができる。
【００８０】
（第６の実施例の説明）
次に、制御部１５２がズーム部１９４を制御する場合について説明する。
【００８１】
図１７は、第６の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。また、図１８は、第６の実施例における調整後の投写型表示装置の平面図である。
【００８２】
例えば、図１７に示すように、投写画像１２の大きさがスクリーン部１０の大きさと適合していない場合、制御部１５２は、ズーム部１９４を制御することにより、図１８に示すように、投写画像１２の大きさを適切に調整できる。より具体的には、第４の実施例で説明したように、制御部１５２は、投写画像１２の大きさや形状を判別できる上、ズーム部１９４からズーム情報を入力することも可能であるため、投写画像１２が所望の大きさで投写されるようにズーム部１９４を制御することができる。
【００８３】
（第７の実施例の説明）
また、制御部１５２は、投写部１９０の制御だけでは所望の投写画像１２を投写させることができない場合、可動部３２−１〜３２−３や伸縮部３６−１、３６−２を制御するための制御情報を生成し、入出力部１６０が当該制御情報を可動部３２−１〜３２−３や伸縮部３６−１、３６−２に送信してもよい。
【００８４】
制御部１５２は、投写画像１２の大きさ等を判別でき、ズーム部１９４等からズーム情報等を入力することができるため、ズーム部１９４等を制御することによって所望の投写画像１２に調整することができるかどうかを判別できる。
【００８５】
例えば、投写方向が適切でない場合、制御部１５２は、投写部１９０の投写方向がスクリーン部１０の中央付近を向くように、可動部３２−３を回転駆動するための制御情報を生成し、投写部１９０が当該制御情報を可動部３２−３に送信する。
【００８６】
可動部３２−３が当該制御情報に基づいて回転駆動することにより、投写部１９０の投写方向が適切な方向になり、投写部１９０は所望の投写画像１２を投写することができる。
【００８７】
図１９は、第７の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。
【００８８】
また、例えば、図１９に示すように、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との距離が適切でない場合や、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置が適切でない場合、制御部１５２は、可動部３２−２等の回転度合いを制御することにより、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との距離を適切な距離に調整でき、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置を適切な位置に調整できる。これにより、投写部１９０は所望の投写画像１２を投写することができる。
【００８９】
（第８の実施例の説明）
また、第３の実施例では、回転動作と伸縮動作を行うアーム部について説明したが、伸縮動作のみを行うアーム部を適用してもよい。
【００９０】
図２０は、第８の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。また、図２１は、第８の実施例における調整後の投写型表示装置の平面図である。
【００９１】
例えば、図２１に示すように、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０が正対した状態でアーム部３７に対して伸縮部３８を伸縮させることにより、プロジェクタ部２０は、投写画像１２の大きさ等を調整できる。
【００９２】
なお、図２１に示すように、アーム部の長さをＬ３、伸縮部の長さをｌ３とした場合、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置は（０，−Ｙ１，Ｌ３＋ｌ３）であり、相対的な角度は（０，０，０）である。
【００９３】
このように、プロジェクタ部２０は、相対的な位置と角度を導出できるため、伸縮動作のみを行うアーム部３７を適用する場合であっても、上述した調整処理により、投写画像１２を所望の状態に調整できる。
【００９４】
（作用効果の説明）
以上のように、上述した実施例によれば、投写型表示装置は、可動部３２−１等によってプロジェクタ部２０とスクリーン部１０の相対的な位置関係を変化させることにより、投写型表示装置の設置の自由度を増加させることができるため、ユーザーは、より汎用的に投写型表示装置を適用することができる。
【００９５】
図２２は、第１の実施例における障害物５０を回避した状態の投写型表示装置の平面図である。また、図２３は、第２の実施例における障害物５０を回避した状態の投写型表示装置の平面図である。また、図２４は、第３の実施例における障害物５０を回避した状態の投写型表示装置の平面図である。
【００９６】
例えば、図２２〜図２４に示すように、障害物５０がアーム３４−１等と重なる部分に存在している場合であっても、投写型表示装置は、回転動作や伸縮動作によってアーム３４−１等の位置を変化させることができるため、ユーザーは、より汎用的に投写型表示装置を適用することができる。
【００９７】
また、上述した実施例によれば、投写型表示装置は、長さ情報１４２と角度情報に基づいて位置関係の変化を判別し、補正処理や制御処理を実行することにより、画像を所望の状態で投写することができる。
【００９８】
すなわち、従来のスクリーン部とプロジェクタ部とアーム部とを一体化した投写型表示装置は、使用状態は固定（アーム部を完全に伸ばした状態）であり、設置の自由度に欠けていたが、本実施例によれば、投写型表示装置は、アーム部３０が完全に伸びた状態でなくても所望の画像をスクリーン部１０に表示することができる。
【００９９】
また、上述した実施例によれば、投写型表示装置は、レールや着脱部材を用いることによってアーム３４−１等の位置を変化させることができるため、ユーザーは、より汎用的に投写型表示装置を適用することができる。
【０１００】
また、上述した実施例によれば、投写型表示装置は、空間光変調器１９１、レンズシフト部１９８、ズーム部１９４、フォーカス部１９６のうちの少なくとも１つを制御することによって所望の状態で画像を投写できる。
【０１０１】
（ハードウェアの説明）
なお、上述したプロジェクタ部２０の各部の機能を実装するためのハードウェアとしては、例えば、以下のものを適用できる。
【０１０２】
図２５は、プロジェクタ部２０のハードウェアブロックの一例を示す図である。
【０１０３】
例えば、入力信号処理部１１０としては、例えば、Ａ／Ｄコンバーター９３０、画像処理回路９７０等、記憶部１４０としては、例えば、ＲＡＭ９５０、ＲＯＭ９６０等、処理部１５０としては、例えば、画像処理回路９７０、ＣＰＵ９１０等、キャリブレーション情報生成部１２０としては、例えば、画像処理回路９７０、ＲＡＭ９５０等、出力信号処理部１３０としては、例えば、Ｄ／Ａコンバーター９４０等、空間光変調器１９１としては、例えば、液晶パネル５００等を用いて実装できる。
【０１０４】
なお、これらの各部はシステムバス９８０を介して相互に情報をやりとりすることが可能である。
【０１０５】
また、これらの各部は回路のようにハードウェア的に実装してもよいし、ドライバのようにソフトウェア的に実装してもよい。
【０１０６】
さらに、処理部１５０等としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶した情報記憶媒体９００からプログラムを読み取って処理部１５０等の機能をコンピュータに実装してもよい。
【０１０７】
このような情報記憶媒体９００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を適用でき、そのプログラムの読み取り方式は接触方式であっても、非接触方式であってもよい。
【０１０８】
また、情報記憶媒体９００に代えて、上述した各機能を実装するためのプログラム等を、伝送路を介してホスト装置等からダウンロードすることによって上述した各機能を実装することも可能である。
【０１０９】
（変形例）
以上、本発明を適用した好適な実施の形態について説明してきたが、本発明の適用は上述した実施例に限定されない。
【０１１０】
例えば、可動部３２−１〜３２−３の個数は３に限定されず任意の個数を採用でき、可動部３２−１等の軸方向もＹ軸に限定されず任意の軸を採用できる。また、可動部３２−１の回転軸が変化してもよい。具体的には、例えば、いわゆるひねり回転動作が可能な可動部を採用してもよい。
【０１１１】
また、ズーム情報やフォーカス情報やレンズシフト情報は、変位する情報であったが、投写レンズの拡大率や焦点位置やレンズシフト状態が不変であれば予めズーム部１９４やフォーカス部１９６やレンズシフト部１９８に固定値として記憶させておいてもよい。
【０１１２】
また、プロジェクタ部が投写する画像が所望の状態で表示するために用いられたスクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置は、アーム部の長さを示す長さ情報および可動部における回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づいているが、本実施例のとおり、３次元座標のうち固定される次元があれば、固定される次元以外の位置座標を算出することで得られるものであってもよい。さらに、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な位置の一部が、アーム部の長さを示す長さ情報および可動部における回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づいていれば本発明の趣旨を逸脱しない。
【０１１３】
つまり、具体的には、本実施例であれば、Ｙ座標がＹ１として固定値であったが、例えば、Ｙ座標が変位して、アーム部の長さを示す長さ情報および可動部における回転動作による角度の変化を示す角度情報以外から、センサー等で取得できたとしても、Ｘ座標またはＺ座標が、アーム部の長さを示す長さ情報および可動部における回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づいて取得されていれば最終的に本発明の趣旨を逸脱しない。
【０１１４】
また、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な角度（θｚｙ、θｚｘ、θｘｙ）は、アーム部の可動部における回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づいているが、本実施例のとおり、θｚｙやθｘｙのように３次元情報のうち固定される次元があれば、固定される次元以外の角度情報を算出することで得られるものであってもよい。
【０１１５】
さらに、スクリーン部１０とプロジェクタ部２０との相対的な角度の一部が、アーム部の可動部における回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づいていれば本発明の趣旨を逸脱しない。つまり、具体的には、本実施例であれば、θｚｙやθｘｙが固定値であったが、例えば、θｚｙが変位して、アーム部の可動部における回転動作による角度の変化を示す角度情報以外から、センサー等で取得できたとしても、θｚｘまたはθｘｙが、アーム部の可動部における回転動作による角度の変化を示す角度情報に基づいて取得されていれば最終的に本発明の趣旨を逸脱しない。
【０１１６】
また、スクリーン部１０として、上述した実施例では反射型のスクリーンを用いたが、透過型のスクリーンを用いてもよい。
【０１１７】
また、上述した実施例では、プロジェクタ部２０は、ズーム部１９４等の制御では適切な投写画像１２を投写できない場合に、可動部３２−１等を制御したが、ズーム部１９４等の制御の可否に関わらず、可動部３２−１等を制御してもよい。
【０１１８】
また、プロジェクタ部２０は、可動部３２−１等を直接制御せずにユーザーに通知してもよい。より具体的には、例えば、プロジェクタ部２０は、画像を所望の状態で表示できないと判定した場合、画像、音声、光のうちの少なくとも１つを出力することによってユーザーに表示できないことを通知する通知手段を用いてユーザーに通知してもよい。
【０１１９】
また、上述した実施例では、制御部１５２は、ズーム部１９４等からズーム情報等を入力して制御したが、投写画像１２を含む領域を撮像する撮像手段を設け、撮像手段による撮像情報に基づいてズーム状態等を判別してもよい。また、この場合、キャリブレーション情報生成部１２０が単色画像等のキャリブレーション画像用の画像情報を生成し、投写部１９０が出力信号処理部１３０からのキャリブレーション画像用の画像情報に基づき、キャリブレーション画像を投写し、スクリーン部１０に投写されたキャリブレーション画像を撮像手段が撮像してもよい。
【０１２０】
また、プロジェクタ部２０は、入力信号処理部１１０から入力される画像情報を補正する補正手段を処理部１５０に設けてもよい。そして、制御部１５２によるハードウェア的な調整処理に代えて補正手段が画像情報を補正することによってソフトウェア的に調整処理を行ってもよく、これらを併用してもよい。
【０１２１】
また、図１に示す基準となる点Ｃや点Ｐの位置は任意の位置を採用可能である。例えば、点Ｃは、可動部３２−１とスクリーン部１０との接続位置等であってもよいし、点Ｐは、可動部３２−３とプロジェクタ部２０との接続位置等であってもよい。
【０１２２】
また、上述した実施例では、アーム３４−１を、可動部３２−１を介してスクリーン部１０の下部に接続したが、アーム３４−１は可動部３２−１等を介してスクリーン部１０の上下左右任意の位置に接続可能である。また、上述した実施例では、アーム３４−２を可動部３２−３を介してプロジェクタ部２０の下部に接続したが、アーム３４−２は可動部３２−３等を介してプロジェクタ部２０の上下左右任意の位置に接続可能である。
【０１２３】
また、上述した実施例では投写型表示装置を床等に置く形で使用したが、スクリーン部１０を壁等に固定して投写型表示装置を設置する形で使用してもよい。
【０１２４】
また、上述した実施例では、アーム部３０が棒状の形態であったが、これに限らず、板状の形態等であってもよい。
【０１２５】
また、例えば、上述した実施例では、液晶プロジェクタをプロジェクタ部２０に実装した例について説明したが、液晶プロジェクタ以外にも例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を用いたプロジェクタを用いてもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【０１２６】
また、投写部１９０は、曲面ミラーを用いた構成であってもよい。
【０１２７】
また、上述したプロジェクタ部２０の機能は、例えば、プロジェクタ単体で実装してもよいし、複数の処理装置で分散して（例えば、プロジェクタとＰＣとで分散処理）実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】第１の実施例における投写型表示装置の斜視図である。
【図２】プロジェクタ部の機能ブロックの一例を示す図である。
【図３】第１の実施例における投写型表示装置の平面図である。
【図４】第１の実施例における投写型表示装置の側面図である。
【図５】垂直方向の投写角度を示す模式図である。
【図６】水平方向の投写角度を示す模式図である。
【図７】回転方向の投写角度を示す模式図である。
【図８】第２の実施例における投写型表示装置の平面図である。
【図９】第３の実施例における投写型表示装置の平面図である。
【図１０】第４の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。
【図１１】第４の実施例における調整後の投写型表示装置の平面図である。
【図１２】第５の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。
【図１３】第５の実施例における調整前の投写画像の模式図である。
【図１４】第５の実施例における調整後の液晶パネルの模式図である。
【図１５】第５の実施例における調整後の投写画像の模式図である。
【図１６】第５の実施例における調整後の投写型表示装置の平面図である。
【図１７】第６の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。
【図１８】第６の実施例における調整後の投写型表示装置の平面図である。
【図１９】第７の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。
【図２０】第８の実施例における調整前の投写型表示装置の平面図である。
【図２１】第８の実施例における調整後の投写型表示装置の平面図である。
【図２２】第１の実施例における障害物を回避した状態の投写型表示装置の平面図である。
【図２３】第２の実施例における障害物を回避した状態の投写型表示装置の平面図である。
【図２４】第３の実施例における障害物を回避した状態の投写型表示装置の平面図である。
【図２５】プロジェクタ部のハードウェアブロックの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０  スクリーン部、１２  投写画像、２０  プロジェクタ部、３０  アーム部、３２−１〜３２−３  可動部、３４−１、３４−２、３５−１、３５−２  アーム、３６−１、３６−２  伸縮部、１４２  長さ情報、１５０  処理部、１９０  投写部、１９１  空間光変調器、１９２  投写レンズ、１９４  ズーム部、１９６  フォーカス部、１９８  レンズシフト部、５００  液晶パネル、５１０  画像
【図１】
2006195147.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006195147.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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