(57)【要約】【課題】用途に応じたスクリーンの特性との関係で投射光の光量を最適に設定する。【解決手段】スクリーン２７に画像を投射する画像投射装置１は、画像の情報を出力するソース手段１０と画像を投影するプロジェクタ３を有する。プロジェクタ３は、ソース手段からの情報に基づいて画像を形成する画像形成手段２０と、投射光を射出するランプ２９と、スクリーンの反射光量を測定する光検出手段と、投射光の光量を制御する光量制御手段３０を備えた。光検出手段で測定した反射光量が予め定めた既定光量より大きいと指向性の高い特殊スクリーンを用いたホームシアターシーンと判定して、光量制御手段で投射光の光量を下げる。反射光量が既定光量より小さいと散乱光の多いマット型スクリーンを用いたプレゼンテーションシーンと判定して、光量制御手段で投射光の光量を上げる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに画像を投射する画像投射装置において、
前記スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、
前記ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
該画像形成手段で形成された画像を前記スクリーンに投射するための投射光を射出する光源と、
前記スクリーンに投射する投射光の反射特性を検出する検出手段と、
該検出手段で検出した反射特性に従って前記スクリーンに投射する画像の明るさを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記検出手段はスクリーン表面に反射特性を向上させる光学手段があるか否か、またはスクリーン表面での反射特性の差異を判定するものである請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記検出手段は、画像投射装置の基準光を投射した際の反射特性に従って前記光学手段を判定するようにした請求項２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
スクリーンに画像を投射する画像投射装置において、
前記スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、
該ソース手段から出力された情報に基づいて音声を再生する音声再生手段と、
前記ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
該画像形成手段で形成された画像を前記スクリーンに投射するための投射光を射出する光源と、
前記音声再生手段への音声入力の有無に基づいて前記光源の光量を調整する光量制御手段とを備えたことを特徴とする画像投射装置。
【請求項５】
前記音声再生手段への音声入力があった場合に、予め設定された音量変化範囲に基づいて光量調整を行う請求項４に記載の画像投射装置。
【請求項６】
前記スクリーンからの反射光量を検出する光量検出手段を更に備え、該光量検出手段で検出した光量に基づいてスクリーンの種類を判別して前記光量制御手段によって光量調整を行う請求項４または５に記載の画像投射装置。
【請求項７】
前記光量検出手段によってスクリーンが反射光の指向性が高い特殊スクリーンであると判定した場合には光量を低下させるよう調整する請求項６に記載の画像投射装置。
【請求項８】
前記画像形成手段にはカラーホイールが設けられており、光量を増加させる場合には前記カラーホイールの白色セグメントを透過する投射光を増大させ、光量を低下させる場合には赤色、緑色及び青色セグメントを透過する投射光を増大させるようにした請求項４乃至７のいずれかに記載の画像投射装置。
【請求項９】
前記光源以外の周囲からスクリーンに照射される外光を検出する外光センサを更に備え、前記光源からスクリーンに投射する投射光と前記外光との明暗に基づいて、前記光源の光量を調整するようにした請求項４乃至８のいずれかに記載の画像投射装置。
【請求項１０】
前記光源を送風冷却する送風手段を備え、前記光源の光量を増大させる場合には送風手段の送風量を増加させ、前記光源の光量を低減させる場合には送風手段の送風量を減少させるようにした請求項４乃至９のいずれかに記載の画像投射装置。
【請求項１１】
スクリーンに画像を投射する画像投射装置において、
前記スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、
該ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
該画像形成手段により形成された画像を前記スクリーンに投射する光源と、
前記画像投射装置からスクリーンまでの距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により測定した距離に基づいて前記光源の光量を調整する光量制御手段とを備えたことを特徴とする画像投射装置。
【請求項１２】
前記スクリーンからの反射光量を検出する光量検出手段を更に備え、前記距離測定手段により測定した測定距離が予め設定した所定距離よりも短く且つ前記光量検出手段で検出した反射光量に基づくスクリーンからの反射光の反射率が所定値より大きい場合に、前記光源の光量を低下させるようにした請求項１１に記載の画像投射装置。
【請求項１３】
前記反射率が所定値より大きいか否かによって、前記スクリーンが散乱光の多いマット型スクリーンか指向性の高い特殊スクリーンかを判定するようにした請求項１２に記載の画像投射装置。
【請求項１４】
スクリーンに画像を投射する画像投射装置において、
前記スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、
該ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
該画像形成手段により形成された画像を前記スクリーンに投射する光源と、
前記スクリーン上の複数位置において該スクリーンからの反射光量を検出する光量検出手段と、
該光量検出手段で得た複数位置の反射光量の変化のパターンからスクリーンの種類を判定するスクリーン判定手段とを備えたことを特徴とする画像投射装置。
【請求項１５】
スクリーンに画像を投射する画像投射装置において、
前記スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、該ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段により形成された画像を前記スクリーンに投射する光源と、前記光源から投射する投射光の光量を制御する光量制御手段とを有する画像投射装置本体と、
該画像投射装置本体と分離されていて少なくとも前記光量制御手段を遠隔操作する遠隔操作手段とを備え、
該遠隔操作手段には、前記スクリーンからの反射光量を検出する光量検出手段と、前記反射光量に基づいて光源から投射すべき光量を設定して前記画像投射装置本体に設けた光量制御手段を遠隔操作する判定制御手段とが設けられていることを特徴とする画像投射装置。
【請求項１６】
前記遠隔操作手段には、光量検出手段で得た反射光量からスクリーンの種類を判定するスクリーン判定手段を更に備えている請求項１５に記載の画像投射装置。
【請求項１７】
スクリーンに画像を投射する画像投射装置において、
前記スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、
該ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
該画像形成手段により形成された画像を前記スクリーンに投射する光源と、
前記スクリーンへ投射する投射光の光量を制御する光量制御手段と、
前記スクリーン上の反射光量を検出する光量検出手段と、
該光量検出手段で得た複数の反射光量のコントラスト値を求めるコントラスト判定手段とを備えたことを特徴とする画像投射装置。
【請求項１８】
前記コントラスト判定手段で求めたコントラスト値が予め定めた所定値になるように前記光量検出手段で得た複数の反射光量の少なくともいずれかを光量制御手段によって調整するようにした請求項１７に記載の画像投射装置。
【請求項１９】
前記画像投射装置を遠隔操作するための遠隔操作手段を更に備え、前記光量検出手段と
コントラスト判定手段は前記遠隔操作手段に搭載されている請求項１７または１８に記載の画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＶＣＤ（ビジュアルコンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルビデオディスク）やパソコン等の画像や表示データ等をスクリーンに投射して再生するための画像投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタを用いてスクリーンに各種画像を投射して画像を再生する画像投射装置が多種の用途に用いられている。画像投射装置を用いてスクリーンへ画像の投射を行う場合、例えばビジネスユースとして、会議室等においてパソコンで作成したグラフ等の資料画像をプロジェクタで壁やマット型スクリーン等に拡大投射してユーザや顧客等に説明するプレゼンテーションとしての用途がある。或いは、例えばホームシアターとして、家庭等においてＶＣＤやＤＶＤ等の映像ソフトをプロジェクタでスクリーンに投射して一人または数人で鑑賞するパーソナルユースとしての用途もある。
前者の用途では多人数の観察者がいることが多いため、大画面で投影する必要がある。しかも、投射画像は主としてグラフ等の図形や文字等が多く、マイクロホン等を通して説明を行いプロジェクターに内蔵するスピーカ等は使用しない場合が多い。しかも、室内照明等も点灯しているために明るい画像が必要になり、コントラストを上げるために大きな光量を要すが、あまり鮮明な色調は要求されない。この場合、光源の光量を大きくするために光源冷却用のファンの音等が大きくてなっても障害にはならない。
他方、後者では、ビデオ映画やテレビドラマやビデオカメラで撮影した映像等を投射し、プロジェクタに内蔵するスピーカを通して音声も再生して鑑賞する。また室内照明を落としたり室外光を遮光した比較的暗い状態で鑑賞することも多く、鮮明な色調を再現することが要求される。また、室内という環境から近距離であまり大きくない画像を投影するため、光量は前者と比較して比較的小さく設定できる。そして静寂な環境で鑑賞するために、冷却用ファンの騒音等は極力抑える必要がある。
【０００３】
上述のように、画像投射装置を用いてスクリーンに画像を投射するといっても、用途がプレゼンテーションかホームシアターかによって設定すべき条件は光量、色調、明るさ、静寂さ等が大きく相違する。しかも、画像を投射するスクリーンが反射光を散乱させる度合いが高い壁を含むマット型スクリーンか、或いは反射光の指向性が高く解像度の高い画像を再生できる特殊スクリーンかによって上述の設定すべき条件が大きく相違する。従来、これらは全て操作者がスクリーンを確認し、スクリーンの特性や画像投射装置の用途に適合するように投射条件を手動で設定したり調整していた。
これに対し、例えば特許文献１に記載されたものでは、ビデオカメラにマルチコネクタを設け、多種のアクセサリーのいずれかを接続するとアクセサリ識別用端子によってどのアクセサリが装着されたかを自動的に識別する発明が提案されている。そして、接続されたアクセサリに適した動作モードを自動的に選択するとしている。また、特許文献２では、プロジェクタ内の光源ランプ近傍に温度センサを設け、温度センサによる測定値が既定値を超えた場合にランプの光量を低減させるか、冷却力を増大させるかの予め設定したいずれかのモードを自動的に選択してランプを保護している。
【特許文献１】特開平６−３４３１３７号公報
【特許文献２】特開２００３−１５２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１、２に記載の装置は、いずれもプロジェクタで投射する画像の光量や明るさ等の条件をスクリーンや環境との関係で自動的に調整するというものではなかった。しかも両者は画像投射装置とスクリーンとの関係をきめ細かく制御するものでもなかった。また後者にあっては、選択すべきモード設定を操作者が予め行うものであり、煩雑であった。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みて、その用途に応じてスクリーンの特性との関係で画像を投射するための条件を最適な状態に自動的に設定できるようにした画像投射装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、用途に応じて画像を投射するための光量を自動的に調整できるようにした画像投射装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、スクリーンの種類を自動的に判別できるようにした画像投射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による画像投射装置は、スクリーンに画像を投射する画像投射装置において、スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段で形成された画像をスクリーンに投射するための投射光を射出する光源と、スクリーンに投射する投射光の反射特性を検出する検出手段と、該検出手段で検出した反射特性に従ってスクリーンに投射する画像の明るさを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
スクリーンの反射特性は拡散光の多いマット型スクリーンや指向性の高い特殊スクリーンによって相違し、これらスクリーンの特性を検出手段で検出することで、拡散光が多いマット型スクリーンの場合には投射光の光量を比較的大きくして画像の明るさを上げ、指向性の高いスクリーンの場合には投射光の光量を比較的小さくして画像の明るさを下げることで見やすくエネルギー消費の無駄のない投射を行える。
ここで、検出手段として距離測定手段や光量検出手段を含み、制御手段として光量制御手段や画像形成手段やＣＰＵ等を含む。
【０００７】
また、検出手段はスクリーンの表面に反射特性を向上させる光学手段があるか否か、またスクリーン表面での反射特性の差異を判定するものであってもよい。
光学手段の有無や差異によって投射光の光量を調整して画像の明るさを制御できる。この場合、光学手段とはスクリーンの表面に設けたフレネルレンズ、ビーズ、偏向ビーズ、コーナーキューブ等であり、マット型スクリーンと比較して反射光の拡散を抑制して指向性を高めることができる。
また、検出手段は、画像投射装置の基準光を投射した際の反射特性に従って光学手段を判定するようにしてもよい。
同一光量の基準光に対する反射特性を判定することで反射特性の差異を識別できる。
【０００８】
本発明による画像投射装置は、スクリーンに画像を投射して画像を再生する画像投射装置において、スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、該ソース手段から出力された情報に基づいて音声を再生する音声再生手段と、ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段で形成された画像をスクリーンに投射するための投射光を射出する光源と、音声再生手段への音声入力の有無に基づいて光源の光量を調整する光量制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明では、画像投射装置における音声再生手段の音声入力の有無によって、プレゼンテーション等の音声再生を必要としない画像の投射を主とするシーンでの使用か、ホームシアター等の画像と音声再生を主とするシーンでの使用かを判別して、前者の場合には比較的明るい空間で画像を観察するために室内照明等の外光とのコントラストを高くするために光量制御手段で光量を増大させ、後者の場合には比較的暗い空間で色調を重視して鑑賞するために光量を低下させる。これによって各用途やシーンに応じた光量による投射に自動調整できる。
【０００９】
また、音声再生手段への音声入力があった場合に、予め設定された音量変化範囲に基づいて光量調整を行うことが好ましい。
この場合には、プレゼンテーションシーン等では主として説明や解説を行うために音量変化が比較的小さいことを考慮して光量を増大させ、ホームシアターシーン等ではせりふや効果音等のために音量変化が大きいことを考慮して光量を低下させるように光量制御手段で調整する。
また、スクリーンからの反射光量を検出する光量検出手段を更に備え、該光量検出手段で検出した光量に基づいてスクリーンの種類を判別して光量制御手段によって光量調整を行うようにしてもよい。
スクリーンにおける反射特性を検出してマット型スクリーンか特殊スクリーンかを判別し、前者と判別した場合には拡散光が多いために光量を増大させ、後者では指向性が高いために光量を低下させる。
また、光量検出手段によってスクリーンが反射光の指向性が高い特殊スクリーンであると判定した場合には光量を低下させるよう調整する。
特殊スクリーンでは、投射光の光量を低下させてもスクリーンでの反射光の指向性が高いために明るい鮮明な画像を再現できる。
【００１０】
また、画像形成手段にはカラーホイールが設けられており、光量を増加させる場合にはカラーホイールの白色セグメントを透過する投射光を増大させ、光量を低下させる場合には赤色、緑色及び青色セグメントを透過する投射光を増大させるようにしてもよい。
白色セグメントを透過する投射光を増大させた場合にはスクリーン上の画像の明るさを上げることができ、室内照明等の外光が高くてもコントラストを大きく設定できてプレゼンテーションシーン等に好ましく、赤色、緑色及び青色セグメントを透過する投射光を増大させる場合には光量は低下するが色調のよい画像を再生できてホームシアターシーン等に好ましい。
また、光源以外の周囲からスクリーンに照射される外光を検出する外光センサを更に備え、光源からスクリーンに投射する投射光と外光との明暗に基づいて、光源の光量を調整するようにしてもよい。
外光が明るい場合には光源の光量を増大させてスクリーン上の画像のコントラストを高くし、外光が比較的暗い場合には光源の光量を低下させてもスクリーン上の画像のコントラストを高く維持でき色調の再現と省エネルギーに好ましい。
また、光源を送風冷却する送風手段を備え、光源の光量を増大させる場合には送風手段の送風量を増加させ、光源の光量を低減させる場合には送風手段の送風量を減少させるようにしてもよい。
これによって光量の変化に応じて送風量を調整できるために、光源の過熱を抑制して寿命の安定を図ることができる。
【００１１】
本発明による画像投射装置は、スクリーンに画像を投射する画像投射装置において、スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、該ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段により形成された画像をスクリーンに投射する光源と、画像形投射装置からスクリーンまでの距離を測定する距離測定手段と、距離測定手段により測定した距離に基づいて光源の光量を調整する光量制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明では、距離測定手段によって画像投射装置からスクリーンまでの距離を測定し、測定距離が予め定めた所定距離よりも遠い場合にはプレゼンテーション等の遠距離投影シーンであると判定し、光量制御手段により光源の光量を増大させ、測定距離が所定距離よりも近い場合にはホームシアター等の近距離投影シーンであると判定し、光量制御手段により光源の光量を減少させることで、各シーンを投射距離に応じて判別して光量を自動的に調整できる。
【００１２】
また、スクリーンからの反射光量を検出する光量検出手段を更に備え、距離測定手段により測定した測定距離が予め設定した所定距離よりも短く且つ光量検出手段で検出した反射光量に基づくスクリーンからの反射光の反射率が所定値より大きい場合に、光源の光量を低下させるようにしてもよい。
投射距離（測定距離）が所定距離より短い場合でも、部屋が狭かったり観察者が少ない場合等に近距離投射によるプレゼンテーションシーンがあることを考慮したものであり、スクリーンからの反射光の反射率が所定値より大きい場合には反射光の指向性が高い特殊スクリーンを用いていてホームシアターシーンであると判定して、光源の光量を低下させる。これに対し、投射距離（測定距離）が所定距離より短い場合でも、スクリーンからの反射光の反射率が所定値以下の場合には拡散光の多い一般的スクリーンを用いているためにプレゼンテーションシーンと判別して光量を低下させずに光量を増大させる。
反射率が所定値より大きいか否かによって、スクリーンが散乱光の多いマット型スクリーンか指向性の高い特殊スクリーンかを判定するようにしてもよい。
反射率が所定値より大きい場合には、指向性の高い特殊スクリーンであると判定する。
【００１３】
本発明による画像投射装置は、スクリーンに画像を投射して画像を再生する画像投射装置において、スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、該ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段により形成された画像をスクリーンに投射する光源と、スクリーン上の複数位置において該スクリーンからの反射光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段で得た複数位置の反射光量の変化のパターンからスクリーンの種類を判定するスクリーン判定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明では、光源から基準光を複数の光点へ順次投射してスクリーン上の複数位置での反射光量の検出を行い、得られた光量検出データから反射光量の変化のパターンを形成し、スクリーン判別手段において予めメモリされている一般的スクリーンや特殊スクリーン等の複数種類のスクリーンにおける反射光量の変化のパターンとの比較でスクリーンの種類を判別できる。例えばスクリーンの上下方向に所定間隔をなす光点での反射光量を光量検出手段で検出し、例えば白壁やマット型等の一般的スクリーンではその上下方向に中央部をピークとするなだらかな山形パターンを形成するが、特殊スクリーンでは指向性が高いために中央部より上方向に反射光量のピーク値がずれてその周辺の光量が他より高いという略Ｕ字形の急峻な山形パターンを形成するために判別可能である。
【００１４】
本発明による画像投射装置は、スクリーンに画像を投射して画像を再生する画像投射装置において、スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、該ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段により形成された画像をスクリーンに投射する光源と、この光源から投射する画像投射用の投射光の光量を制御する光量制御手段とを有する画像投射装置本体と、該画像投射装置本体と分離されていて少なくとも光量制御手段を遠隔操作する遠隔操作手段とを備え、該遠隔操作手段には、スクリーンからの反射光量を検出する光量検出手段と、反射光量に基づいて光源から投射すべき光量を設定して画像投射装置本体に設けた光量制御手段を遠隔操作する判定制御手段とが設けられていることを特徴とする。
本発明では、遠隔操作手段は操作者等が画像投射装置本体のＯＮ，ＯＦＦ等の操作を赤外光等を照射して遠隔で行うものであると共に、画像投射装置本体からスクリーンに投射された基準光の反射光を遠隔操作手段の光量検出手段で受光して測定し、受光量に基づいてプレゼンテーションシーンかホームシアターシーンかを判定制御手段で判定し、前者の場合には明るさ重視であるために光源の光量を増大させ、後者の場合には明るさよりも色調重視であるから光量を低下させるように、画像投射装置本体の光量制御手段を遠隔操作する。そのため遠隔操作手段と画像投射装置本体との間でスクリーンを介して双方向交信を行える。
【００１５】
その際、遠隔操作手段には、光量検出手段で得た反射光量からスクリーンの種類を判定するスクリーン判定手段を更に備えていることが好ましい。
スクリーンの反射光量によってスクリーンがマット型スクリーンか特殊スクリーンかを判別し、これによって光源から投射する光量を調整するよう光量制御手段に赤外光等で指示を出すことができる。
【００１６】
本発明による画像投射装置は、スクリーンに画像を投射して画像を再生する画像投射装置において、スクリーンに画像を再生させるための情報を出力するソース手段と、該ソース手段から出力された情報に基づいて画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段により形成された画像をスクリーンに投射する光源と、スクリーンへ投射する投射光の光量を制御する光量制御手段と、スクリーン上の反射光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段で得た複数の反射光量のコントラスト値を求めるコントラスト判定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、例えばスクリーンに投射する白色画像と黒色画像の各反射光量を光量検出手段で検出してコントラスト判定手段でコントラストを求め、これに応じてコントラスト値が所望の値になるように投射光の光量を光量制御手段で制御したり、或いは反射率の差異等からスクリーンの種類を判定したりできる。光量制御手段は画像形成素子によって投射光をスクリーンへ反射させる回数を制御する画像形成手段によって構成してもよい。
【００１７】
また、コントラスト判定手段で求めたコントラスト値が予め定めた所定値になるように光量検出手段で得た複数の反射光量の少なくともいずれかを光量制御手段によって調整するようにしてもよい。
これによってスクリーン上における例えば黒色画像と白色画像等のコントラストを調整できる。黒色画像と白色画像の反射光量のいずれか一方または両方を調整することでコントラスト値を所望の値に設定する。
また、画像投射装置を遠隔操作するための遠隔操作手段を更に備え、光量検出手段とコントラスト判定手段は遠隔操作手段に搭載されていてもよい。
遠隔操作手段でスクリーンにおける複数の反射光量からコントラスト値を判定して所定値になるよう光量制御手段を遠隔操作することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による画像投射装置によれば、スクリーンの反射特性、音声入力の有無、或いはスクリーンまでの距離等に基づいて、画像投射装置の使用状態に応じて最適なモード選択を行うことができ、無駄なく見やすい適切な画像を観察できるようにスクリーンに投射する投射光の光量や明るさを自動的に増減制御して見やすい画像に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の各実施の形態による画像投射装置を添付図面により説明する。
図１乃至図１２は第一の実施の形態による画像投射装置を示すものであり、図１はマルチメディア再生装置の要部構成を示すブロック図、図２はカラープロジェクタ部分の要部斜視図であり，（ａ）はカラーホイール、（ｂ）はＤＭＤ、図３はマット型スクリーンにプロジェクタの投射光を投射した状態を示す図、図４（ａ）はビーズ型スクリーン、（ｂ）はコーナーキューブ型スクリーンを示す図、図５（ａ）はフレネルレンズ型スクリーン、（ｂ）は偏向ビーズ型スクリーンを示す図、図６（ａ）、（ｂ）は距離測定センサを示す図、図７（ａ）はフレネルレンズ型スクリーンに基準光を照射した状態の図、（ｂ）は基準光を照射するスクリーン上の光点を示す図、図８（ａ）、（ｂ）はフレネルレンズ型スクリーン、マット型スクリーンの反射光量パターンを示す図、図９（ａ）はプレゼンテーションシーンを示す図、（ｂ）はホームシアターシーンを示す図、図１０はプロジェクタによる投影シーンがプレゼンテーションかホームシアターかを判別するフローチャート、図１１はビーズ型またはコーナーキューブ型スクリーンを判別するためのフローチャート、図１２は偏向型スクリーンを判別するためのフローチャートである。
本発明の第一実施形態によるマルチメディア再生装置１について説明する前に、その主たる用途に付いて説明する。本実施形態によるマルチメディア再生装置１の用途は、代表的なものとして図９（ａ）に示すプレゼンテーションシステムと、（ｂ）に示すホームシアターシステムとがある。
【００２０】
図９（ａ）に示すプレゼンテーションシステムでは、ソース手段としてのパソコン２で作成したグラフ等の資料画像の表示データを投射型のプロジェクタ３に送信し、プロジェクタ３によって壁または壁等に取付けたマット型スクリーン４に投射する。この用途は主としてビジネスユースであり、会議室等において電灯等の室内照明３８を点灯した明るい室内環境（外光）下で、多数の顧客等の観察者に図示しないマイクロホン等を用いて説明者が口頭で説明する。プロジェクタ３に内蔵するスピーカは基本的に使用しない。
また図９（ｂ）に示すホームシアターシステムでは、家庭の室内で例えばポータブルＤＶＤプレーヤ等のソース手段としてのＡＶ機器５で再生した画像情報と音声情報の各信号をプロジェクタ３に送り、プロジェクタ３によって専用スクリーン、ここではマット型スクリーン４と比較して反射特性と反射光の指向性に優れた特殊スクリーン６に投射して鑑賞する。また、室内の照明を落としたり、カーテンを閉めたりして比較的暗い状態で投射し、プレゼンテーションシステムと比較して色調に優れた画像を鑑賞するものとする。
本実施形態によるマルチメディア再生装置１は上述のように設定した２種類の用途を自動的に選別して、予め設定した環境・条件等に応じて装置１の有する各種機能を自動的に選択するようにしたものである。
【００２１】
次に図１に示すマルチメディア再生装置１について説明する。
図１に示す第一の実施の形態によるマルチメディア再生装置１は、上述したパソコン２やＡＶ機器５等のソース手段１０を備えている。このソース手段１０から出力される映画映像、写真、プレゼンテーション用のグラフ等の資料画像等の各種の画像信号や音声信号は、信号線を介してプロジェクタ３内に入力される。
プロジェクタ３内において、入力される画像信号や音声信号はインターフェース回路である画像信号入力手段１１、音声信号入力手段１２にそれぞれ入力される。音声信号入力手段１２ではアンプ等を含む音声再生手段１４を介してプロジェクタ３に内蔵するスピーカ１５から音声信号が増幅されて出力される。
その音量調整は、スイッチ１７やセンサ１８によるユーザの操作を判定するＣＰＵ（マイクロコントローラ）１９によって行われ、音声再生手段１４に制御信号を出力することで行う。入力の有無も音声信号入力手段１２の出力によりＣＰＵ１９で判定可能である。センサ１６ではリモコン（遠隔制御手段）１３から送信される信号を受けてＯＮ，ＯＦＦ等、装置１の各種の操作を行う。なお、センサ１６は外光も測定する。
【００２２】
また、画像信号入力手段１１では、ソース手段１０から入力されるＲＧＢ信号やビデオ信号によるアナログ式または種々のデジタル式の画像信号を所定の分解能の画素数からなるデジタル画像信号に変換する。そのデジタル画像信号はＣＰＵ１９と画像形成手段２０に入力され、画像形成手段２０は画像形成素子２１とカラーホイール２２の駆動モータ２３とに接続されている。画像形成手段２０はデジタル画像信号に基づいて画像形成素子２１で個々の画素毎に明暗を制御するものであり、画像形成素子２１は例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）等で構成される。
本実施形態では、画像形成素子２１として反射式のＤＭＤ２１Ａを用いたプロジェクタ３について説明する。ＤＭＤとは図２（ａ）に示すように各画素に対応する多数の微小（例えば１３μｍ四方）の画素ミラー２１ａ…が格子状に配列されていて、静電引力を利用して光の入射方向に対して反射方向を個々に変えられるよう調整できる構成を有している。
画像形成手段２０から出力される電気信号によって各画素ミラー２１ａ…の傾き制御の頻度を制御可能としている。これによって図１に示すプロジェクタ３の投影レンズ２５に画像を導く場合と導かない場合とを制御して像を形成する各画素の明暗を切り換える。つまり、個々の画素ミラー２１ａ…の制御によって同一の所定時間内に多数回投影レンズ２５側に光を反射する画素は明るく（輝度が高く）、反射回数が少ない画素は暗く（輝度が低く）なる。
【００２３】
このＤＭＤ２１Ａに強い光を照射してスクリーン２７に投影画像２８を形成するのがランプ２９であり、ＣＰＵ１９からの制御信号に基づいて光量制御手段３０によってランプ２９に印加される電圧を切り換えて光量を制御している。
ＤＭＤ２１Ａに光を照射する照明光学系は、図１及び図２（ｂ）に示すようにリフレクタ２９ａを周囲に備えたランプ２９と、ランプ２９による照明光を均一化させるライトガイド３１と、その照射光を透過させて着色させるＲＧＢのカラーフィルタを備えたカラーホイール２２と、分光された照射光をＤＭＤ２１Ａに照射する反射ミラー３３とで構成されている。
カラーホイール２２は駆動モータ２３で高速回転するものである。カラーホイール２２はランプ２９から入射した白色光を波長によって識別透過させるように円板状の透明基板を４種類のフィルター（セグメント）で４分割した構成を有している。即ち、赤色光を透過させる赤色（Ｒ）フィルター３５ａと、緑色光を透過させる緑色（Ｇ）フィルター３５ｂと、青色光を透過させる青色（Ｂ）フィルター３５ｃと、白色光を透過させる色フィルターのない透明なホワイト（Ｗ）フィルター３５ｄとを周方向に扇状に４分割して設けている。
ランプ２９からの投射光が赤色フィルター３５ａを透過した場合には画像のうち赤色光の強弱を制御でき、同様に緑色フィルター３５ｂを透過した場合には緑色光の強弱を、青色フィルター３５ｃを透過した場合には青色光の強弱をそれぞれ制御できる。明るさを強調する場合にはホワイトフィルター３５ｄを通過させることで他の色フィルター３５ａ〜３５ｃを透過させる場合よりも明るさ（輝度）を高くできる。
【００２４】
そのため、図９（ｂ）に示すホームシアターシステム等の映像の投影を主体とする場合には、カラーの色調を出すために三原色である赤色、緑色、青色フィルター３５ａ〜３５ｃを時分割で透過させることで赤色、緑色、青色の光をＤＭＤ２１Ａで反射させ、スクリーン２７に時分割で重ねて投影することで色調の良いカラー画像２８が得られる。この場合、ホワイトフィルター３５を使用しない。但し、赤色、緑色、青色フィルター３５ａ〜３５ｃを透過する光を用いるためにスクリーン２７に投影される光の光量は減る。
また、図９（ａ）に示すプレゼンテーションの場合には明るさが主体となるため、ホワイトフィルター３５ｄを多用して、スクリーン２７上のＲＧＢ画像の上に白色光を重ねることで白色光の寄与率を大きくすれば、色は劣化するが輝度は増大し、画面が明るくなる。この場合、ホワイトフィルター３７ｄを他の色フィルター３５ａ〜３５ｃよりも比較的長時間照射する。
また白色光に変えて黒色光をＲＧＢ画像に重ねても良い。なお、黒色光をスクリーン２７に投影するには、ＤＭＤ２１Ａの各画素ミラー２１ａ…について投影レンズ２５方向への投射光の反射回数を減少させるよう制御し、スクリーン２７上での各画素を暗く（減光）させればよい。この場合、スクリーン２７上の投影画像は黒色光で暗くなるが色の純度は良くなる。
従って、ランプ２９の照射光を通過させるカラーホイール２２のフィルター３５ａ〜３５ｄの照射光透過位置（回転位置）とＤＭＤ２１Ａとを用途に応じて同期制御する必要がある。画像形成手段２０は入力されたデジタル画像信号に従ってカラーホイール２２を高速回転させる駆動モータ２３を回転制御して投射光が透過するフィルター３５ａ〜３５ｄを判定すると共に、ＤＭＤ２１Ａの各画素ミラー２１ａ…の反射回数を制御する。
【００２５】
また、ランプ２９は強い光と共に高い熱を発するので、ランプ２９の近傍に設けたファン３６（送風手段）によって送風してランプ２９を冷却してランプ寿命を安定化させている。ファン３６はファン制御手段（回路）３７によって制御されるが、ＣＰＵ１９の出力信号によってランプ２９の光量とファン３６の回転数とを同時に制御することも可能である。ランプ２９の発熱量は光量によって変化するから、ランプ２９の光量を増減させた場合にはファン３６の回転数を連動して増減させてもよい。
ファン３６の引き起こす空気の流れはプロジェクタ３内の機器の各部を通過してノイズを発生させるが、ファン３６の回転数を落とすとノイズを軽減させることができる。ファン３６のノイズは、選択された投影システムに応じて増減調整される。即ち、プレゼンテーションシステムを選択した場合は、観察者間の発言や説明者の説明等のために周辺の騒音が高くファン３６のノイズは気にならない。他方、ホームシアターシステムを選択した場合には、プロジェクタ３に内蔵したスピーカ１５から音声再生があるためにファン３６のノイズが鑑賞を妨げないように小さくしなければならない。
【００２６】
次にスクリーン２７について図３乃至図５により説明する。
スクリーン２７として、図３に示すのは図９（ａ）のプレゼンテーションシステムで使用する反射式のマット型スクリーン４である。
図３において、マット型スクリーン４は白い壁面そのものやいわゆる平板状の反射型スクリーンで構成される。この場合、プロジェクタ３からマット型スクリーン４に投射される投射光は反射面４ａで拡散するため観察者まで届く反射光は減少する。しかも、天井には室内照明３８が取付けられているため、室内照明３８の照明光の一部がマット型スクリーン４で反射・拡散してその一部が観察者に届く。
そのため、観察者の目には、プロジェクタ４の投射光を反射した反射光の一部と室内照明３８の反射光の一部とが到達し、室内照明３８の輝度が大きいほどプロジェクタ３による反射光とのコントラストが小さくなり、相対的にスクリーン４上の投影画像が薄くなる。このようなマット型スクリーン４でプロジェクタ３の投影画像を観察するためには室内照明３８に対して投影画像の明るさ（輝度）を高くする必要がある。
【００２７】
また、スクリーン２７として、図４（ａ）、（ｂ）に示すのは図９（ｂ）のホームシアターシステム等で使用する特殊スクリーン６の一例である。
図４（ａ）は反射式のビーズ型スクリーン３９を示している。ビーズ型スクリーン３９は基板４０の投射光入射側の面に例えば直径φ７０μｍ程度のガラス球４１を無数に埋め込んで表面３９ａを形成した。このようなビーズタイプ反射型スクリーン３９ではプロジェクタ３から投射光を投射すると、ビーズ型スクリーン３９の表面３９ａでの拡散を抑えて高い反射率で反射光が投射方向に戻ってくるという指向性の高い反射特性を有している。
そのため、図４（ａ）に示すようにプロジェクタ３の例えば上方側の近傍に観察者がいる場合には、マット型スクリーン４よりも投射光の反射率と指向性が強いために鮮明な画像を得られる。
【００２８】
図４（ｂ）は反射式のコーナーキューブ型スクリーン４３を示している。コーナーキューブ型スクリーン４３はプロジェクタ３側から拡散板４４とコーナーキューブアレイ４５とで構成され、その間隔を一定に保持している。拡散板４４は平板状の合成樹脂板やガラス板で形成され、プロジェクタ３の投射光を拡散しつつ透過させる特性を有している。コーナーキューブアレイ４５は底面が正三角形をなす三角錐の底面側に平板が設けられたコーナーキューブプリズム４５ａが多数配列された略板状を形成している。コーナーキューブアレイ４５はプリズム４５ａの平板が拡散板４４に対向する位置に設けられている。
コーナーキューブ型スクリーン４３はプロジェクタ３から投射光が照射されると、拡散板４４を透過して拡散光としてコーナーキューブアレイ４５に入射する。コーナーキューブアレイ４５の三角錐を形成する三面の反射面は頂点を挟んで互いに直交しているために拡散光は再帰性反射され、入射方向に戻って拡散板４４から出射する。そのため光量損失が少なく光利用効率に優れ、指向性の強い反射光として入射方向に戻って観察者の目に到達する。このスクリーン４３でも壁面やマット型スクリーン４よりも投射光の反射率と指向性が強いために鮮明な画像を得られる。
【００２９】
また、他の特殊スクリーン６の一例として図５（ａ）、（ｂ）に示すものがある。これらの特殊スクリーン６は室内天井から照射される室内照明３８からスクリーン６に照射される照明光が反射して観察者の目に入射する光量を抑えて投射画像のコントラストを良くし、観察者にのみ見えやすい反射光を投射できるタイプのスクリーンとして重要である。
図５（ａ）は反射式のフレネルレンズ型スクリーン６０を示している。このフレネルレンズ型スクリーン６０はプロジェクタ３の投射方向に対向してフレネルレンズ形状の反射面６１ａを配置した反射板６１と反射面６１ａ上に密着する光拡散フィルム６２とで構成され、光拡散フィルム６２によって反射光の指向性を弱めている。このフレネルレンズ型スクリーン６０によってプロジェクタ３からフレネルレンズ型スクリーン６０に投射される投射光はプロジェクタ３や天井方向には向かわず、プロジェクタより若干上方に位置する観察者の方向に優先的に向かうように設定されている。
しかも天井照明３８からの照明光も観察者とは異なる方向に反射光が向かうようになるため、室内照明３８からの照射光が観察者の目に入りにくく相対的にプロジェクタ３の投射の光量が強くなったように見えて鮮明な投影像を観察できる。そのため、室内照明３８による悪影響を受けにくい利点がある。
図５（ｂ）は反射式のビーズ型スクリーン４７であり、図４（ａ）に示すビーズ型スクリーン３９の変形例である。このスクリーン４７は基板４０の投射光入射側の面に上方にに偏向させた断面楕円形の略半球状のレンズ４６を無数に埋め込んで表面４７ａを形成した。これによって下方のプロジェクタ３から投射される投射光は、フレネルレンズ型スクリーン４３と同様の反射特性を発揮してプロジェクタ３より若干上方の観察者の目に入射する。室内照明３８の照明光は表面４７ａで反射して更に上方へ指向することになり、観察者の目には入らない。
なお、プリズム４５ａ…、ビーズ４１…の表面３９ａ、反射面６１ａ、偏向ビーズ４７…の表面４７ａは光学素子を構成する。
【００３０】
本実施形態によるマルチメディア再生装置１では、スクリーン２７が上述した図３乃至図５に示すマット型スクリーン４と各種特殊スクリーン６のいずれであるかを自動的に判別してスクリーン２７の特性に合った投射光を照射できるように制御される。即ち、マルチメディア再生装置１においてプロジェクタ３による投影方式が、プレゼンテーションシステムによる明るさ（輝度）を重視した第一投影方式か、ホームシアターシステムによる色調再現を重視した第二投影方式かを判別することで行う。
そのために例えば下記の複数段階による判別手段等を任意に選択して用いる。
第１の判別手段ではソース手段１０から音声再生信号が出力されているか否かをＣＰＵ１９で判別し、音声再生でなくマイクロホンを使用した場合には第一投影方式の候補とし、音声再生信号が音声信号入力手段１２に出力されていれば第二投影方式の候補とする。第２の判別手段では、ソース手段１０としてビデオ再生機器やデジカメ等のＡＶ機器５が用いられている場合には第二投影方式の候補とし、これをＣＰＵ１９で判別する。
また近年、パソコンでＤＶＤを再生することもできるので、第３の判別手段としてプロジェクタ３からスクリーン２７迄の距離を距離測定センサで測定して、予め定めた所定距離Ｌｏより測定距離が大きい場合には第一撮影方式の候補とし、小さい場合には第二撮影方式の候補とする。距離測定センサとして図１に示すＡＦ（オートフォーカス）手段５０を用いることができる。また、他の距離測定センサ５１、５４として図１及び図６に示すものを用いてもよい。
その他の判別手段として音量変化範囲や音量ＭＡＸ，外光の光量等を適宜組み合わせることができる。
【００３１】
図６（ａ）に示す距離測定センサ５１は次のような原理でスクリーン２７までの距離を測定する。投影レンズ２５を通してプロジェクタ３の投射光を基準光Ｌａとしてスクリーン２７上の光点ａに投射させ、その反射光を投影レンズ２５の光軸から距離Ｂ（基線長）だけ離れた位置に配設した焦点距離をｆとする受光レンズ５２を通過させて光位置検出手段（ＰＳＤ）５３で受光する。受光レンズ５２と光位置検出手段５３が距離測定センサ５１を構成する。そして、投影レンズ２５からスクリーン２７の光点ａまでの距離をＬとし、受光レンズ５２の光軸から光位置検出手段５３上での反射光の受光点までの距離をｘとすると、距離Ｌは三角測距の原理に従って次式で求められる。この演算はＣＰＵ１９で行われる。
Ｌ＝Ｂ・ｆ／ｘ                    （１）
また図６（ｂ）に示す距離測定センサ５４を採用してもよい。
即ち図６（ｂ）において、距離測定センサ５１を一対の受光レンズ５２，５２と一対のセンサアレイ５５、５５とで構成する。このセンサ５１も三角測距の原理を用いており、投影レンズ２５を通過する基準光がスクリーン２７上の光点ａで反射して各受光レンズ５２、５２を通過してセンサアレイ５５、５５で受光する。各々のセンサアレイ５５，５５で受光するスクリーン２７上の光点ａの二つの像の距離Ｂは測定距離Ｌが近距離であるなら広がり、遠距離であるなら狭まることを利用して距離測定を行う。ここでは判りやすいように図（ａ）と同様に上記（１）式から距離Ｌを算出できる。
図６（ａ）と（ｂ）のいずれの距離測定センサ５１，５４を用いても、光位置検出手段５３とセンサアレイ５５は光電変換素子を用いているために受光量によってスクリーン２７での反射光の光量測定も可能になる。図６（ａ）に示す距離測定センサ５１よりも同図（ｂ）に示す距離測定センサ５４の方がレンズ５２やセンサアレイ５５が多い構成であるが、基準光Ｌａの投影位置の誤差を簡単にキャンセルできるメリットがある。
【００３２】
また、図３に示すマット型スクリーン４と比較して図４及び図５に示す特殊スクリーン６は反射光の反射効率と指向性が高いため、プロジェクタ３の光源２９から射出する光量を減少させるように光量切り換えを行う。この場合、上述したＡＦ（オートフォーカス）手段５０または距離測定センサ５１、５４によってスクリーン２７までの距離Ｌを測定する。このとき測定距離Ｌが上述した予め定めた所定距離Ｌｏより長い場合には光量の低下は行わないが、プロジェクタ３の仕様により定まる所定距離Ｌｏよりも更に短い場合には、反射光量Ｐを検出して、反射率に依存する値Ｐ／Ｌ２が予め規定した所定光量αｏより大きい、即ち下式
Ｐ／Ｌ２＞αｏ            （２）
の場合には、スクリーン２７が特殊スクリーン６であることを判定する。この場合にのみＣＰＵ１９により基準光から光量ダウン制御または色再現重視制御を行うようにする。
【００３３】
また、特殊スクリーン６のうち、特に図５（ａ）、（ｂ）に示す反射光を偏向させる偏向スクリーンであるか否かの判定を行うこともできる。
即ち、図７（ａ）に示すようにプロジェクタ３からスクリーン２７（図ではフレネルレンズ型スクリーン６０）に基準光Ｌａを投射し、その光点（反射点）ａ１での反射光を上述した距離測定センサ５１，５４の光位置検出手段５３，センサアレイ５５で受光して光量を測定する（図７（ｂ）参照）。そして図７（ｂ）に示すようにプロジェクタ３の基準光Ｌａによる反射点をａ２、ａ３、ａ４というように順次上方へずらしては同様に光量を測定する。
得られた光量データをグラフで示すと例えば図８（ａ）、（ｂ）で示すような光量変化を呈する。ここで、図８（ａ）は指向性の高い特殊スクリーン６を示すものであり、光量のピークがスクリーン２７の上下方向の上側に偏っていてその周辺の光量が高い。これは下方からプロジェクタ３で投射した投射光がそれより上方に位置する観察者の方向へ指向性良く反射する特性を表している。なお、図４（ａ），（ｂ）に示すビーズ型スクリーン３９，コーナーキューブ型スクリーン４３も同様な特性を備えている。
これに対し一般のマット型スクリーン４では図８（ｂ）に示すように上下方向中央をピークにした正規分布状または山状に光量がなだらかに広く分布し、通常のマット型スクリーン４であることを検出できる。
【００３４】
本実施の形態によるマルチメディア再生装置１は上述の構成を備えており、次にこの装置１を用いて投影システムやスクリーン２７の種類等を自動的に判定して画像を投射する方法について図１０乃至図１２に示すフローチャートを中心に説明する。
先ず、図１及び図９に示すプロジェクタ３にパソコン２またはポータブルＤＶＤプレーヤ等のＡＶ機器５からなるソース手段１０を接続した状態で、適宜の距離離れた位置に設けたスクリーン２７に再生画像を投射する。そのためにソース手段１０から出力された画像信号を画像信号入力手段１１からＣＰＵ１９及び画像形成手段２０に出力する。すると、反射式のＤＭＤ２１Ａの各画素ミラー２１ａについて、画像形成手段２０から出力される電気信号によって各画素ミラー２１ａ…の傾き制御の頻度（反射回数）を制御する。
そのため、図１０に示すフローチャートで、光源ランプ２９からの基準光としての投射光を反射ミラー３３を介してＤＭＤ２１Ａの各画素ミラー２１ａ…で個々に反射させて所定時間内に多数回投影レンズ２５側に光を反射する画素は明るく、反射回数が少ない画素は暗くなるようにして、スクリーン２７上に画像を投射する。ランプ２９による照明光はライトガイド３１、駆動モータ２３で高速回転するカラーホイール２２の赤、青、緑色フィルタ３５ａ〜３５ｃ及びホワイトフィルター３５ｄのいずれか、反射ミラー３３を介してＤＭＤ２１Ａに照射し、その反射光が投影レンズ２５を介してスクリーン２７に投射される。
そしてホームシアターシステムでは、ホワイトフィルター３５ｄをあまり使用せず、スクリーン２７上でＲＧＢ画像を重ねて高い色調のカラー画像を再生する。プレゼンテーションシステムでは、投射光がホワイトフィルター３５ｄを通過する時間を長くしてスクリーン２７上でＲＧＢ画像に重ねて明るい画像を再生する（図１０でステップ１参照）。
【００３５】
そしてマルチメディア再生装置１がいずれのシステムでの投影状態かを判定するために、ステップ２で、音声信号入力手段１２に再生用の音声入力があるか否かを判断する。音声入力がない場合には明るさを重視する第一投影方法即ちプレゼンテーションシステムの候補と判断してステップ３に進む。音声入力がある場合は色再現を重視した第二投影方法即ちホームシアターシステムの候補と判断してステップ１０に進む。
次にステップ３では、音声入力が無くてもビデオ機器５（ソース手段１０）からの信号入力である場合にはパソコン２よりもＡＶ機器５からの画像入力である確率が高いとして、第二投影方法の候補としてステップ１１に進む。ビデオ機器５（ソース手段１０）からの信号入力でない場合でも、近年はパソコン２でＤＶＤを再生することもあるので、ステップ４で更にマット型スクリーン４か特殊スクリーン６かを判別する。そのための一例としてプロジェクタ３からスクリーン２７までの距離Ｌで判別する。この判定は距離測定センサ５１（または５４またはＡＦ手段５０）で測定距離Ｌが予め定めた所定距離Ｌｏより長いか否かで行う。
ここで、スクリーン２７が特殊スクリーン６と判定された場合は、第二投影方法によるホームシアターシステムと認定してステップ１４に進む。スクリーン２７がマット型スクリーン４と判定された場合は第一投影方法によるプレゼンテーションシステムと認定してステップ５に進む。
【００３６】
第一投影方法では、明るさを確保するために光量制御手段３０でランプ２９の光量を基準光より増大させ（ステップ５）、ファン制御手段３７でファン回転数を増大させ、ランプ２９を冷却して寿命を安定させる。また、マット型スクリーン４上での投影画像の明るさを確保するためにカラーホイール２２におけるホワイトフィルター３５ｄにランプ２９からの投射光を他の各色フィルター３５ａ〜３５ｃと比較して長時間通すことで輝度が高く白色の投射光をＤＭＤ２１Ａの各画素ミラー２１ａ…で反射させてマット型スクリーン４上でＲＧＢカラー画像に重ねる。これによって三原色の色調は低下するが明るさを増大させた画像が得られる。
そして、ソース手段１０から入力される画像信号を連続して入力させてプレゼンテーション用画像を再生させる（ステップ２０）。必要に応じて説明者は多数の観察者に対して肉声またはマイクロフォンを通して投射画像の説明を行う。
そしてソ−ス手段１０からの画像信号の入力と再生が終了した時点（ステップ２１）でランプ２９を消灯して（ステップ２２）所定時間後にファン３６を停止させ（ステップ２３）、投影を終了する（ステップ２４）。
【００３７】
また、ステップ２で音声信号の入力があると判断した場合、ステップ１０で所定時間内における音量の変化範囲が予め定めた所定値を越えているか否かを判断する。越えている場合には第二投影方法の候補としてステップ１１へ進み、所定値の範囲未満であれば音声信号は映像に関連する微妙なニュアンスのセリフや音声や音楽等ではなく抑揚の少ない説明であるとして、再度第一投影方法の候補としてステップ４に戻す。
次にステップ１１ではスピーカ１５から再生される音量が予め規定されたＭＡＸ（最大値）に達している場合には、観察者は音声や音が聞き取りにくく感じていると判定してステップ１４に進み、第二投影方法であると認定すると共にランプ２９の光量とファン回転数を低下させ（ステップ１４、１５）、ファンノイズを落として再生音声等の微妙な音を聞き取り易くする。そして、第二投影方法であるためにカラーホイール２２を透過する投影光は三原色の赤、青、緑色フィルター３５ａ〜３５ｃを透過した投射光をＤＭＤ２１Ａの画素ミラー２１ａ…で反射させて特殊スクリーン６に投影し、色調のよいカラー画像を得る。この場合、カラーホイール２２はあまり使用しない（ステップ１６）。
【００３８】
またステップ１１で音量がＭＡＸに到達していない場合には、ステップ１２でプロジェクタ３からスクリーン２７までの距離Ｌが予め定めた所定距離Ｌｏ以下か否かを判定する。この判定は距離測定センサ５１（または５４またはＡＦ手段５０）によって距離Ｌを測定することで判別する。ここで距離測定センサ５１による測定距離Ｌが所定距離Ｌｏ以下であった場合には、第二投影方法であると認定してステップ１４へ進む。
測定距離Ｌが所定距離Ｌｏを越えている場合でも、次に投射光以外の室内照明３８や日光等の外光が予め定めた既定光量より小さいか否かを判断する（ステップ１３）。外光が規定光量よりも小さい場合には、やはり第二投影方法であると認定して、ステップ１４以降の処理を行う。またステップ１３で、外光が規定光量より大きいと判断した場合には、室内照明３８等の明るい環境下での投影であるために第一投影方法の候補と認定して再度ステップ４に戻る。
このようにして、マルチメディア再生装置１について、ソース手段１０、プロジェクタ３、スクリーン２７，プロジェクタ３からスクリーン２７迄の距離Ｌなどに基づいて、音声入力の有無、ＡＶ機器５からの入力の有無、音量変化範囲、音量ＭＡＸ（最大値）、外光の規定光量等を判別して第一投影方法の候補と第二投影方法の候補とのいずれであるかを順次判別する。
【００３９】
なお、ステップ４において、スクリーン２７がマット型スクリーン４か特殊スクリーン６かを判別する場合、必ずしも測定距離Ｌによって判断しなくてもよく、所定光量の基準光を投光してスクリーン２７で反射する光量によって判断してもよい。この場合、光量の測定はＡＦ手段５０、距離測定センサ５１，５４における光位置検出手段５３、アレイセンサ５５で測定した受光量が、予め設定した既定光量以上であれば反射率と指向性の良い特殊スクリーン６であると判定し、規定光量未満であれば反射光が拡散し易い一般スクリーン４であると判定する。
そしてステップ４でスクリーン２７がマット型スクリーン４と判定した場合には第一投影方法（プレゼンテーションシステム）と認定してステップ５へ進み、特殊スクリーン６と判定した場合には第二投影方法（ホームシアターシステム）と認定してステップ１４へ進み、それぞれ次の処理を行うことになる。
【００４０】
上述のように本実施の形態によるマルチメディア再生装置１によれば、スクリーン２７に対してプロジェクタ３で基準光を投射することで、スクリーン２７がマット型スクリーン４か特殊スクリーン６かを判別し、更にプロジェクタ３からスクリーンまでの距離、再生用音声の有無、ビデオ入力の有無、音量変化範囲、音量の最大値、外光の明るさ等を適宜検知して、プレゼンテーションシーンかホームシアターシーンかを自動的に判別して、それぞれのシーンに対応してプロジェクタ３における光量の増減調整や、明るさまたは色調の重視の選択、そしてファン回転数の増減によるファンノイズの調整やランプ２９の寿命安定化等を制御できる。
【００４１】
また、ステップ４でスクリーン２７が特殊スクリーン６であり、ホームシアターシステムであると判定した場合、更に特殊スクリーン６が図４に示すビーズまたはコーナーキューブ型スクリーン３９、４３であれば、投射光量を必要以上に明るくしなくても効率良く観察者が画像を観察できる。この場合にはランプ２９の光量を低減させて省エネ効果を向上させた光量モードを選択することが好ましい。
このような判定手順について第一実施形態の変形例として図１１に示すフローチャートにより説明する。
図１０に示すフローチャートのステップ４において、上述のように距離測定センサ５１（または５４；ＡＦ手段５０）によってスクリーン２７までの測定距離Ｌを測定し（ステップ３１）、測定距離Ｌがプロジェクタ３の仕様によって定めた所定距離Ｌｏより長いか否か（即ち遠距離投影か否か）を判定する（ステップ３２）。測定距離Ｌが所定距離Ｌｏより長い場合には光量を落とすと画像が見えにくくなる可能性があるので光量低下は行わず、その他の処理を行う。
測定距離Ｌが所定距離Ｌｏより短い場合には、スクリーン６での反射光量Ｐを距離測定センサ５１、５３によって検出して、スクリーン６での反射率に依存する値Ｐ／Ｌ２が予め定めた所定の光量αｏより大きいか否かを判断する(ステップ３４）。Ｐ／Ｌ２が所定の光量αｏより大きい場合には、特殊スクリーン６がビーズまたはコーナーキューブ型スクリーン３９，４３であると判定する(ステップ３５）。
この場合には、図１０のステップ１４に進み、光量ダウン制御や色調再現性重視の制御を行う。Ｐ／Ｌ２が所定の光量αｏ以下の場合には、光量が既に低いので光量ダウンは行わない。
【００４２】
また、第二変形例として、ステップ４でスクリーン２７が特殊スクリーン６であり、ホームシアターシステムであると判定した場合、更に特殊スクリーン６が図５に示すフレネルレンズまたは偏向ビーズ型スクリーン６０、４７であるような偏向スクリーンであれば、反射光は観察者に到達するよう偏向し、しかも室内照明３８の光は観察者の目に入りにくいために投射光量が相対的に強くなったように見え、室内照明３８の影響を受けにくい特性を有している。
このような場合に特殊スクリーン６がフレネルレンズまたは偏向ビーズ型スクリーン６０，４７であるか否かを判定する手順について図１２に示すフローチャートにより説明する。
図１０に示すフローチャートのステップ４でスクリーン２７が特殊スクリーン６であると判断した場合、図１２のフローチャートで、基準光を特殊スクリーン６に図７に示すように所定間隔で各光点ａ１〜ａ４に順次投射位置を切り換えて投射し（ステップ４１〜４４）、上述したＡＦ手段５０、距離測定センサ５１，５４における光位置検出手段５３、アレイセンサ５５でそれぞれの光点ａ１〜ａ４の反射光量を検出する。ＣＰＵ１９で得られた光量データのパターンを判定して（ステップ４５）、図８（ａ）に示す反射光量パターンを呈する場合には偏向スクリーン６０または４７と判定する（ステップ４６，４７）。
偏向スクリーン６０または４７でないと判定された場合、図８（ｂ）に示す反射光量パターンを呈する場合にはマット型スクリーン４と判定する。この場合、ステップ４８で図１１に示すフローチャートにより他の特殊スクリーン３９，４３かどうかを判定してもよい。
【００４３】
上述のように本変形例によれば、スクリーン２７の判別に際し、特殊スクリーン６がビーズまたはコーナーキューブ型スクリーン３９，４３であるか、或いはフレネルレンズまたは偏向ビーズ型スクリーン６０，４７であるかを判別して更に最適で無駄のない光量に制御できる。
【００４４】
次に本発明の第二実施形態を図１３乃至図１６により説明する。
本実施形態はマルチメディア再生装置１において、スクリーン２７として図５（ａ）または（ｂ）に示す偏向スクリーン、例えばフレネルレンズ型スクリーン６０を配設して、リモコン７０で遠隔操作できるようにしたものである。
図１３においてフレネルレンズ型スクリーン６０は簡単化のために反射面６１ａを凹曲面状に湾曲させた形状で表している。スクリーン６０に対向して下方側に投射光を投射するプロジェクタ３が配設され、上方には観察者の近辺にリモコン７０を位置させる。
本実施形態によるリモコン７０は、赤外光を出射してプロジェクタ３のＯＮ、ＯＦＦ等を操作レバー等で行う通常の機能に加えて、スクリーン６０への投射光の反射光を受光して光量を判定してプロジェクタ３への光量制御信号を自動的に出力するようにしたものである。
リモコン７０は図１４のブロック図に示すように投光手段７１と、受光手段７２と、これらに電気的に接続された判定制御手段７３とを有している。投光手段７１は、赤外光を射出してスクリーン６０で反射させた後にプロジェクタ３のセンサ１６の受光部で受光させてプロジェクタ３のＯＮ、ＯＦＦや光量調整、音量調整、色バランス調整等の各種操作を操作レバー等で行うことができる。また、受光手段７２はプロジェクタ３から投射されスクリーン６０で反射された反射光を受光して受光量を検出し、判定制御手段７３ではこの受光量に基づいて黒色画像と白色画像のコントラストに関する適正な光量を設定して投光手段７１を介してプロジェクタ３に指示信号を自動的に出力する。
【００４５】
以下にリモコン７０による制御の手順を図１５及び図１６により説明する。
先ず、図１に示すプロジェクタ３からスクリーン６０に投射光（基準光）を投射した状態で、リモコン７０ではスクリーン６０での反射光のコントラストについて自動調整を指示する（ステップ５０）。するとリモコン７０の投光手段７１からプロジェクタ３に指示された投射制御を行うよう赤外光を投射する。
即ち、コントラスト比を設定するために、ＣＰＵ１９から黒色制御信号が出力される（ステップ５１）とＤＭＤ２１Ａの各画素ミラー２１ａ、…の傾きを調節し、各画素ミラー２１ａ、…から投影レンズ２５方向への投射光の反射回数を減少させて各画素ミラー２１ａ、…での反射光を減少（減光）させ、スクリーン６０に到達する各画素の画像を暗くする。そして、ステップ５２で減光されたか否かを判定し、減光されていないと判定された場合はステップ５１に戻り、減光されたと判定された場合はステップ５３に進み、リモコン７０の受光手段７２での黒色画像の受光量Ｐｏを判定する。
次に白色制御信号が出力される（ステップ５４）と投射光をカラーホイール２２の白色フィルター３５ｄを通してＤＭＤ２１Ａの各画素ミラー２１ａ…で反射させる回数を増大させることで反射光を増光させ、スクリーン６０に白色画像を投影する。そして、ステップ５５で増光されたか否かを判定し、増光されていないと判定された場合はステップ５４に戻り、増光されたと判定された場合はステップ５６に進み、リモコン７０の受光手段７２での受光量Ｐ１を判定する。そして判定制御手段７３で受光量ＰｏとＰ１の比が所定の比率Ｃｏとなるか否かを判断する（ステップ５７）。
Ｐｏ／Ｐ１＝Ｃｏ            （３）
所定比率Ｃｏに一致しない場合には、ステップ５４に戻り、白色制御信号を出力して、上述した作用と同様にして各画素ミラー２１ａ…での反射回数を増大（または減少）させ、光量Ｐ１を増光（または減光）調整する。この場合、光量Ｐｏは一定に維持する。これを繰り返して、Ｐ１／Ｐｏ＝Ｃｏになった時点で、投光手段７１からプロジェクタ３に光量制御信号を出力し（ステップ５８）、黒色画像と白色画像のコントラストを定める。
【００４６】
また、プロジェクタ３では、図１６に示すように、リモコン７０からの信号待ち状態（ステップ６０）からリモコン７０からの光量制御信号の入力（図１５のステップ５８）によってコントラスト比Ｃｏに従って光量ＰｏとＰ１を切り換え調整する（ステップ６１，６２）。光量切り換えモードでない場合にはリモコン７０からの信号によって別の操作制御を行う（ステップ６３）。
これによってスクリーン６０に応じて白と黒のコントラスト比Ｃｏが適切に設定され、適切な反射光量の投影画像を観察できる。
【００４７】
このようにしてスクリーン６０に応じてコントラスト値を設定してプロジェクタ３の投射光量を調整することによって、フレネルレンズ型スクリーン６０の反射率に応じて最適な明るさに設定できる。ここで「最適」とはスクリーン６０との関係で、輝度が高すぎると観察者の目に刺激が強すぎる上に過大なエネルギー消費となるため、明るすぎず鮮明な画像を観察者が観察できるような程度をいう。
上述のように、リモコン７０は、通常の操作指示に加えて、プロジェクタ３からの投射光をスクリーン６０を介して受光する受光手段７２と、判定制御手段７３によってコントラスト値を設定して赤外光をプロジェクタ３及びソース手段１０からなる本体８０に発信して自動操作する投光手段７１とを備えており、信号を送信と受信の双方向交信できる。
また判定制御手段７３では、受光手段７２で受光した光量に基づいて反射光量が予め設定した既定光量以上か否かを判断して、スクリーンが特殊スクリーン６かマット型スクリーン４かを判別することもできる。この場合、判定制御手段７３はスクリーン判別手段を兼ねている。
なお、プロジェクタ３の光源はランプ２９に限定されることなく、例えばＬＥＤでもよい。この場合にも光量を適切に制御することで過大な電流値による発熱を抑制して寿命を長くできる。
【００４８】
また、第二の実施形態において、（３）式で受光量Ｐ１を固定して受光量Ｐｏを減少させることで所定比率Ｃｏに制御してもよいし、Ｐｏ、Ｐ１の両方を変動させて所定比率Ｃｏに制御してもよい。
なお、第一実施形態において、プロジェクタ３のランク２９とファン３６との関係について説明したが、この構成はファン３６による放熱が必要ないずれの画像再生機器にも適用できる。ファン３６による放熱制御はランプ２９に限らず、近年集積度が向上している画像処理回路におけるＩＣ等の放熱制御にも適用できることことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第一の実施の形態によるマルチメディア再生装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるマルチメディア再生装置のカラープロジェクタ部分の要部斜視図であり，（ａ）はカラーホイール部分、（ｂ）はＤＭＤである。
【図３】マット型スクリーンにプロジェクタの投射光を投射した状態を示す図である。
【図４】（ａ）はビーズ型スクリーン、（ｂ）はコーナーキューブ型スクリーンを示す図３と同様な図である。
【図５】（ａ）はフレネルレンズ型スクリーン、（ｂ）は偏向ビーズ型スクリーンを示す図３と同様な図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はスクリーンでの反射光に基づく距離測定センサを示す図である。
【図７】（ａ）はフレネルレンズ型スクリーンに基準光を照射した状態を示す図、（ｂ）は基準光を照射するスクリーン上の光点を示す図である。
【図８】スクリーンからの反射光量パターンを示す図であり、（ａ）はフレネルレンズ型スクリーン、（ｂ）はマット型スクリーンである。
【図９】（ａ）はプレゼンテーションシステムを示す図、（ｂ）はホームシアターシステムを示す図である。
【図１０】プロジェクタによる投影シーンがプレゼンテーションシステムかホームシアターシステムかを判別するフローチャートである。
【図１１】ビーズ型またはコーナーキューブ型スクリーンを判別するためのフローチャートである。
【図１２】偏向型スクリーンを判別するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の第二実施形態によるマルチメディア再生装置のプロジェクタの投影状態を示す図である
【図１４】図１３に示すリモコンの要部構成を示すブロック図である。
【図１５】リモコンによるコントラスト比制御のためのフローチャートである。
【図１６】プロジェクタでリモコンからの信号を受けて光量の制御を行うためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１  マルチメディア再生装置（画像投射装置）
３  プロジェクタ
１０  ソース手段
１１  音声信号入力手段
１２  画像信号入力手段
１４  音声再生手段
１９  ＣＰＵ（制御手段）
２０  画像形成手段（制御手段；光量制御手段）
２１  画像形成素子（制御手段；光量制御手段）
２１Ａ  ＤＭＤ
２２  カラーホイール
２５  投影レンズ
２７  スクリーン
３０  光量制御手段（制御手段）
３６  ファン
３７  ファン制御手段
３８  室内照明
３９  ビーズ型スクリーン
４３  コーナーキューブ型スクリーン
４７  偏向ビーズ型スクリーン
５０  ＡＦ手段（距離測定手段；光量検出手段；検出手段）
５１，５４  距離測定センサ（距離測定手段）
５３  光検出手段（光量検出手段；検出手段）
５５  センサアレイ（光量検出手段；検出手段）
６０  フレネルレンズ型スクリーン
７０  リモコン（遠隔制御手段）
７１  受光手段
７２  投光手段
７３  判定制御手段
８０  本体（画像投射装置本体）
【図１】
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【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】
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【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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