(57)【要約】【課題】簡易なシステム構成により複数のスクリーンへの投影を行なうこと。【解決手段】投影システム１は、画像を投影する投影系(11〜16)、及び投影系による画像投影を時分割に切換えさせる同期信号を同期信号出力部(通信部)ＳＯより出力させるＣＰＵ(20)を備えた投影装置10と、入射光を第１の方向またはこの第１の方向と異なる第２の方向のいずれか一方に出射する調光構造体を備え、投影装置10からの同期信号に基づいて調光構造体により上記入射光を第１の方向または第２の方向に時分割で切り換えて出射させる光路切換装置50とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投影する投影手段を有する投影装置と、
上記投影装置の投影部からの入射光を第１の方向またはこの第１の方向と異なる第２の方向のいずれか一方に出射する調光構造体と、
上記調光構造体による出射方向の切り換えが時分割に行われるように制御する切換制御手段を備えた光路切換装置と
を備えることを特徴とする投影システム。
【請求項２】
上記投影装置は、上記投影手段で複数系統の画像を時分割で上記投影手段に供給して投影させる投影制御手段をさらに備え、
上記切換制御手段は、上記投影制御手段で上記投影手段に供給する複数系統の画像の時分割タイミングに同期して上記調光構造体による出射方向の切り換えが行われるように制御する
ことを特徴とする請求項１記載の投影システム。
【請求項３】
上記光路切換装置は、受光手段をさらに備え、
上記投影装置は、上記投影手段で投影する画像に画像信号よりも高輝度の同期パルスを重畳して投影し、
上記切換制御手段は、上記受光手段により上記同期パルスを検出して、画像の時分割タイミングに同期して、上記調光構造体による出射方向の切り換えが行われるように制御することを特徴とする請求項１または２記載の投影システム。
【請求項４】
上記投影装置は、
上記光路切換装置により切り換えられる、上記第１の方向で投影される画像までの距離及び上記第２の方向で投影される画像までの距離を取得する距離取得手段と、
上記第１の方向及び第２の方向の一方を選択する選択手段と、
上記選択手段での選択結果及び上記距離取得手段での取得結果に基づいて、上記投影手段で投影する画像に対するフォーカス調整を実行するフォーカス調整手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の投影システム。
【請求項５】
上記投影装置は、上記投影手段で投影させる複数系統の画像それぞれに対し、空間周波数の高周波成分量を検出する検出手段をさらに備え、
上記選択手段は、上記複数系統の画像に対し、上記検出手段で検出した、空間周波数の高周波成分がより多い画像に対応する方向を選択する
ことを特徴とする請求項４記載の投影システム。
【請求項６】
上記投影装置は、
上記光路切換装置により切り換えられる、上記第１の方向で投影される画像中の複数点位置までの距離及び上記第２の方向で投影される画像中の複数点位置までの距離を取得する距離取得手段と、
上記第１の方向及び第２の方向の一方を選択する選択手段と、
上記選択手段での選択結果及び上記距離取得手段での取得結果に基づいて、上記投影手段で投影する画像に対する台形補正を実行する補正手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の投影システム。
【請求項７】
上記光路切換装置の調光構造体はスイッチング回析格子を含んでいることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の投影システム。
【請求項８】
上記光路切換装置の調光構造体は偏光ビームスプリッタを含んでいることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の投影システム。
【請求項９】
画像を投影する投影部を含む投影装置と協働し、投影方向を切り換えて投影させる光路切換装置であって、
上記投影装置の投影部からの入射光を第１の方向またはこの第１の方向と異なる第２の方向のいずれか一方に出射する調光構造体と、
上記調光構造体による出射方向の切り換えが時分割に行われるように制御する切換制御手段と
を備えたことを特徴とする光路切換装置。
【請求項１０】
画像を投影する部を有する投影装置と、入射光を第１の方向またはこの第１の方向と異なる第２の方向のいずれか一方に出射する調光構造体と、を備えた投影システムで実行される投影制御方法であって、
上記調光構造体の出射方向の切り換えが時分割に行われるように制御する切換制御工程
を含むことを特徴とする投影制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より多様な映像表現を実現するための投影システム、光路切換装置及び投影制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、広い投影画角により狭い空間でも簡単に設置でき、歪みなく良好な大画面の映像を表示することが可能な投写型映像表示システムを実現するための技術が提案されている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載された技術では、投写型映像表示装置とスクリーンとを組にして複数組を連続した同一平面状、またはコ字状に配置することでマルチスクリーン画面による表示を実現している。
【０００５】
しかしながら、複数面のスクリーンに画像を投影させる場合、それらスクリーンの数分だけ投写型映像表示装置が必要となる。また、複数の投写型映像表示装置を用いてマルチスクリーン画面による表示を実現するような場合、各表示装置で投影する画像の同期をとる必要があるなど、システム化する上で制御が複雑化し、実現が容易ではないという問題もあった。
【０００６】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡易なシステム構成により複数のスクリーンを用いた多様な映像表現が可能な投影システム、光路切換装置及び投影制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、画像を投影する投影手段を有する投影装置と、上記投影装置の投影部からの入射光を第１の方向またはこの第１の方向と異なる第２の方向のいずれか一方に出射する調光構造体と、上記調光構造体による出射方向の切り換えが時分割に行われるように制御する切換制御手段を備えた光路切換装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡易なシステム構成により複数のスクリーンを用いた多様な映像表現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る投影システムの使用環境を示す図。
【図２】同実施形態に係る投影装置の概略機能構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態に係る投影装置から光路切換装置に供給される同期信号の波形と動作の関係を示す図。
【図４】同実施形態に係る主画像判断処理の内容を示すフローチャート。
【図５】同実施形態に係るマルチ画面投影の例を示す図。
【図６】本発明の別の実施形態に係る投影システムの使用環境を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明をＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）（登録商標）方式の投影装置を含む投影システムに適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係る投影システム１の使用環境を例示する図である。同図で、１０は投影装置であり、この投影装置１０から出射される画像が、光路切換装置５０を介して透過または反射し、第１のスクリーンＳＣ１、第２のスクリーンＳＣ２の双方に時分割で投影される（詳しくは後述する）。
【００１２】
光路切換装置５０は、後述する調光構造体により、入射光に対する透過と反射とを電気的に極短周期で切換可能となる。光路切換装置５０は、上記投影装置１０とＵＳＢケーブルＵＣで接続され、投影装置１０から上記ＵＳＢケーブルＵＣを介して与えられる同期信号（切換信号）により、例えば１／１２０秒毎に透過と反射とを繰返すことで、肉眼での残像効果により上記第１のスクリーンＳＣ１及び第２のスクリーンＳＣ２の双方にあたかも同時に投影されているように画像を投影することが可能となる。
【００１３】
このように、ここでの時分割とは、例えば、フィールド（フレーム）シーケンシャル方式の３Ｄ画像表示システムのように、肉眼での残像（現象）が利用できる時間周期で切り換えることを言うものとする。
【００１４】
上記図１に示すような位置関係での投影を行なう場合、人物ＷＣは、フロント投射となる第１のスクリーンＳＣ１に投影された画像と、その手前に位置するリア投射となる第２のスクリーンＳＣ２に投影された画像とを同時に鑑賞できる。
【００１５】
上記光路切換装置５０を構成する調光構造体としては、例えばスイッチング回析格子を用いたものや、偏光変換素子を用いたものなどが考えられる。  
スイッチング回析格子を用いる方法では、例えば「ＤｉｇｉＬｅｎｓ（登録商標）」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｂｇｌａｂｓ．ｃｏｍ／）の商品名で販売されている、電気的に透過経路を切換える（光路を曲げる）素子を用い、一方の光路を透過した光を全反射ミラーで反射させることにより、全体として入射光に対する透過と反射とを電気的に切換可能となる。
【００１６】
偏光変換素子を用いる方法では、例えば「カラースイッチ」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｌｏｒｌｉｎｋ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）の商品名で販売されている、電気的に偏光方向（Ｐ相とＳ相）を切換える素子を用い、当該素子の出口側に反射側の偏光板を組み合わせて構成し、上記投影装置１０の投影レンズの後段に、偏光ビームスプリッタを配置して、特定の偏光方向のみを透過／反射することにより、上記光路切換装置５０に入射させる光の偏光方向を揃えることで、全体として入射光に対する透過と反射とを電気的に切換可能となる。
【００１７】
次に図２により、本実施形態に係る投影装置１０の主として電子回路の機能構成を説明する。同図中、入力処理部ＩＰに入力された画像データが、この入力処理部ＩＰで必要に応じてデジタル化された後に、システムバスＳＢを介して画像駆動部１１に送られる。
【００１８】
この画像駆動部１１は、送られてきた画像データに応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば１２０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、表示素子であるマイクロミラー素子１２を表示駆動する。
【００１９】
このマイクロミラー素子１２は、アレイ状に配列された複数、例えばＷＸＧＡ（横１２８０画素×縦７６８画素）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作して表示動作することで、その反射光により光像を形成する。
【００２０】
一方で、光源部１３から時分割でＲ，Ｇ，Ｂの原色光が循環的に出射される。光源部１３は、半導体発光素子であるＬＥＤを有し、Ｒ，Ｇ，Ｂの原色光を時分割で繰返し出射する。光源部１３が有するＬＥＤは、広義でのＬＥＤとして、ＬＤ（半導体レーザ）や有機ＥＬ素子を含むものとしても良い。
【００２１】
また、ＬＥＤから出射された光を蛍光体に照射することで励起される、元の光とは波長が異なる原色光を用いるものとしても良い。この光源部１３からの原色光が、ミラー１４で全反射して上記マイクロミラー素子１２に照射される。
【００２２】
そして、マイクロミラー素子１２での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズ部１５を介して外部に投射される。
【００２３】
上記投影レンズ部１５は、内部のレンズ光学系中に、フォーカス位置を移動するためのフォーカスレンズ及びズーム（投影）画角を可変するためのズームレンズを含み、それら各レンズはレンズモータ（Ｍ）１６により図示しないギヤ機構を介して光軸方向に沿った位置が選択的に駆動される。
【００２４】
また、投影レンズ部１５に近接して、光学レンズ１７と距離センサ１８とが設けられる。この距離センサ１８は、上記投影レンズ部１５の投影ズーム画角を最小となるように絞った状態で投影範囲内のそれぞれ直線上にない３つの点以上の複数点、例えば矩形の各コーナー部となる４点までの距離を測定する。この距離センサ１８の出力は距離取得部１９によりデジタル化され、上記システムバスＳＢを介してＣＰＵ２０へ送られる。
【００２５】
上記各回路の動作すべてをＣＰＵ２０が制御する。このＣＰＵ２０は、メインメモリ２１及びプログラムメモリ２２と直接接続される。メインメモリ２１は、例えばＳＲＡＭで構成され、ＣＰＵ２０のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ２２は、電気的書換可能な不揮発性メモリ、例えばフラッシュＲＯＭで構成され、ＣＰＵ２０が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。
【００２６】
ＣＰＵ２０は、上記プログラムメモリ２２に記憶されている動作プログラムや定型データ等を読出し、メインメモリ２１に展開して記憶させた上で当該プログラムを実行することにより、この投影装置１０を統括して制御する。
【００２７】
上記ＣＰＵ２０は、操作部２３からの操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部２３は、投影装置１０の本体に備えるいくつかの操作キーのキー操作信号、またはこの投影装置１０専用の図示しないリモートコントローラからのキー操作信号を受付け、受付けたキー操作信号に応じた信号を上記ＣＰＵ２０へ送出する。
【００２８】
操作部２３で受け付ける操作キーとしては、例えば投影装置１０の電源のオン／オフを操作する電源キー、ズームキー＋／−キー、フォーカス＋／−キー、音量＋／−キー、メニューキー、十字キー、決定キー等の投影条件に関連した操作キーと、第１のスクリーンＳＣ１に投影する画像及び第２のスクリーンＳＣ２に投影する画像のいずれか一方を優先してピント合わせ及び台形補正を実行させるスクリーン選択のための操作キーがあるものとする。
【００２９】
上記ＣＰＵ２０はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部２４、及び同期信号出力部（通信部）ＳＯと接続される。  
音声処理部２４は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声信号をアナログ化し、スピーカ部２５を駆動して放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
【００３０】
同期信号出力部ＳＯは、ＣＰＵ２０から与えられる、上記画像駆動部１１でのマイクロミラー素子１２に対する駆動に同期した画像フレーム単位での同期信号を、例えばＵＳＢ端子から上記ＵＳＢケーブルＵＣを介して上記光路切換装置５０へ出力する。
【００３１】
次に上記実施形態の動作について説明する。  
図３は、上記投影装置１０から光路切換装置５０に供給される同期信号の波形と、それに伴う光路切換装置５０での動作の関係を示す図である。
【００３２】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、投影装置１０内でＣＰＵ２０は、画像駆動部１１により上記第１のスクリーンＳＣ１用の画像と上記第２のスクリーンＳＣ２用の画像、計２系統の画像を１フレーム時間（例えば１／１２０［秒］）単位で交互に投影させる。
【００３３】
この投影制御とともに、ＣＰＵ２０は図３（Ｃ）に示すように上記同期信号出力部ＳＯにより光路切換装置５０に対して、上記第１のスクリーンＳＣ１用の画像に同期して“Ｈ”レベル、第２のスクリーンＳＣ２用の画像に同期して“Ｌ”レベルとなる同期信号を出力させる。
【００３４】
上記ＵＳＢケーブルＵＣを介して与えられるこの同期信号により、光路切換装置５０では図３（Ｄ）に示すように上記同期信号が“Ｈ”レベルであるときは投影レンズ部１５から出射される投影光を透過させて第１のスクリーンＳＣ１側へ投影させる一方で、上記同期信号が“Ｌ”レベルであるときは投影レンズ部１５から出射される投影光を反射させて第２のスクリーンＳＣ２側へ投影させる、という透過／反射動作を交互に実行する。
【００３５】
したがって、投影装置１０において第１のスクリーンＳＣ１用に投影する画像と、第２のスクリーンＳＣ２用に投影する画像とを、相互の画像の内容が関連しない、全く別系統の内容とすれば、人物ＷＣの肉眼での残像効果により、第１のスクリーンＳＣ１と第２のスクリーンＳＣ２とで同時に２系統の異なる画像を鑑賞することができる。
【００３６】
次に、投影装置１０の動作メニューにおいて、２系統の投影画像のうち、どちらか一方を主画像、他方を副画像と自動的に判断して、主画像側の投影環境に合わせたフォーカス（ピント）調整及びまたは台形補正を行なうための主画像判断処理を実行する場合の動作について説明する。
【００３７】
以下に示す動作は、上述した如くＣＰＵ２０がプログラムメモリ２２から読出した動作プログラム等をメインメモリ２１に展開した上で実行するものである。プログラムメモリ２２に記憶される動作プログラム等は、この投影装置１０の工場出荷時にプログラムメモリ２２に記憶されていたもののみならず、ユーザがこの投影装置１０を購入後にバージョンアップ用のプログラム等をインストールした内容を含む。
【００３８】
なお、この主画像判断処理を行なうタイミングは、動作メニューからの設定操作により、電源投入時、入力処理部ＩＰに対する画像信号の入力当初、投影画像の切り換え時等、あるいは、このシステムのユーザが任意に選択して設定することが可能であるものとする。あるいは、５［分］、１０［分］などの一定時間周期に行われるようにしてもよいが、投影条件、投影画像の切り換えがない婆合には、電源投入時に１回だけ行われるようにすればよい。
【００３９】
図４は、上記主画像判断処理の具体的な内容を示すものであり、その当初に主画像判断処理を行なうタイミングとなるのを待機する（ステップＳ１０１）
そして、上記した主画像判断処理を行なうタイミングになったと判断した時点で、上記同期信号が“Ｈ”レベルとなる、第１のスクリーンＳＣ１への画像投影タイミングに合わせて上記距離センサ１８により光路切換装置５０を透過して第１のスクリーンＳＣ１上の矩形のコーナー部となる計４点までの距離を測定する（ステップＳ１０２）。
【００４０】
続いて同様に上記同期信号が“Ｌ”レベルとなる、第２のスクリーンＳＣ２への画像投影タイミングに合わせて上記距離センサ１８により光路切換装置５０を反射して第２のスクリーンＳＣ２の矩形のコーナー部となる計４点までの距離を測定する（ステップＳ１０３）。
【００４１】
その後にＣＰＵ２０は、次に上記同期信号が“Ｈ”レベルとなる、第１のスクリーンＳＣ１への画像投影タイミングで投影する画像（第１の（系統の）画像）に対する直交変換、具体的にはＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散コサイン変換）を実行して映像信号中の高周波成分を算出する（ステップＳ１０４）。
【００４２】
なお、入力処理部ＩＰに入力される投影のための画像信号が、例えばＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）系の規格、例えばＨ．２６４規格あるいはＡＶＣＨＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｅｃ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）（登録商標）規格などのデータ圧縮が施されたデータであった場合、デコードを行なう段階で上記高周波成分を予め抽出することができるため、上記算出のための演算処理を簡略化できる。
【００４３】
さらにＣＰＵ２０は、上記と同様に、次に上記同期信号が“Ｌ”レベルとなる、第２のスクリーンＳＣ２への画像投影タイミングで投影する画像（第２の（系統の）画像）に対する直交変換を実行して映像信号中の高周波成分を算出する（ステップＳ１０５）。
【００４４】
続いてＣＰＵ２０は、上記ステップＳ１０４，Ｓ１０５で算出した２系統の画像の各高周波成分の値を比較し、第１のスクリーンＳＣ１側の画像の高周波成分が第２のスクリーンＳＣ２側の画像の高周波成分よりも多いか否かにより、画像全体の傾向としてより詳細な輪郭パターンが多く、文字画像が多く含まれている、コントラストが高いなど、主画像とするべきであると推定される画像がいずれであるかを判断する（ステップＳ１０６）。
【００４５】
ここで上記同期信号が“Ｈ”レベルとなる、第１のスクリーンＳＣ１に投影する画像の方が、高周波成分が多いと判断した場合には、直前の上記ステップＳ１０２で測定した第１のスクリーンＳＣ１までの４点の距離情報に応じて自動合焦処理及び台形補正処理を実行するための条件を求め（設定）、記憶し（ステップＳ１０７）、次の主画像判断処理を行なうタイミングに備えるべく、上記ステップＳ１０１からの処理に戻る。
【００４６】
また上記ステップＳ１０６において、上記同期信号が“Ｌ”レベルとなる、第２のスクリーンＳＣ２に投影する画像の方が、高周波成分が多いと判断した場合には、直前の上記ステップＳ１０３で測定した第２のスクリーンＳＣ２までの４点の距離情報に応じて自動合焦処理及び台形補正処理を実行するための条件を求め（設定）、記憶し（ステップＳ１０８）、次の主画像判断処理を行なうタイミングに備えるべく、上記ステップＳ１０１からの処理に戻る。
【００４７】
図５は、第１のスクリーンＳＣ１で白い砂浜と海及び水平線を投影する一方で、第２のスクリーンＳＣ２ではサンオイルのコマーシャル画像を投影している状態を例示している。ここでは人物ＷＣが、第１のスクリーンＳＣ１に投影される画像を背景として、第２のスクリーンＳＣ２に投影されるサンオイルの商品画像を合わせて鑑賞可能とする。
【００４８】
１台の投影装置１０からそれぞれ投影距離が異なる２つのスクリーンＳＣ１、ＳＣ２に同時に画像を投影する場合、少なくともいずれか一方のスクリーンではフォーカスが合わずにぼやけた画像とならざるを得ない。
【００４９】
しかしながら、画像の輪郭パターンなどの詳細度に応じて、より詳細である画像が主となる画像であるとの推定することにより、一方を主画像、他方を副画像と判断して、画像の内容に合わせたフォーカス調整が実行できる。
【００５０】
図５のような画像を投影する場合、サンオイルのコマーシャル画像が主画像、白い砂浜と海及び水平線の画像が副画像と自動的に判断される。
【００５１】
そして、実際の同期切換投影時に、同期信号に基づいて、それぞれの台形補正処理の条件を読み出し、これら２つのスクリーンＳＣ１′，ＳＣ２′に投影される画像の台形補正がそれぞれ適切に行なわれるようにする。
【００５２】
これにより、実際にスクリーンＳＣ１′，ＳＣ２′の双方で投影される画像は、いずれも台形歪みのない矩形の画像となる。
【００５３】
また、実際の同期切換投影時に、合焦に対しては、高速の切り換えが困難なので、同期信号に関わらず、主画像と判断された画像に対するフォーカス調整の条件を読み出し、これら２つのスクリーンＳＣ１′，ＳＣ２′に投影される画像のうち主画像と判断された画像が合焦された状態で投影されるようにする。
【００５４】
これにより、実際にスクリーンＳＣ１′，ＳＣ２′の同時に投影される画像のうち、相対的に合焦が要求される主画像と判断される画像を、合焦された状態で好適に投影することができる。
【００５５】
以上詳述した如く本実施形態によれば、簡易なシステム構成により複数のスクリーンを用いた多様な映像表現が可能となる。
【００５６】
また上記実施形態では、投影装置１０が複数系統の画像を時分割で第１のスクリーンＳＣ１及び第２のスクリーンＳＣ２に同時に投影させるものとしたので、より多様で発展性に優れた映像表現が可能となる。
【００５７】
その場合、投影する画像の高周波成分の多寡に応じて主となる画像を自動的に判断するべく推定させることが可能であり、上記高周波成分の算出自体もデータ圧縮を施した動画像データを取扱う機器であれば比較的容易であることから、ＣＰＵ２０の負担を軽減しながらも容易に実現可能となる。
【００５８】
なお上記実施形態では、光路切換装置５０が例えば調光構造体としてスイッチング回析格子を用いる場合について説明したが、スイッチング回析格子を用いることで、部品点数が少ない、簡易な構成で高速な時分割切換動作が可能な光路切換装置を実現できる。
【００５９】
またこれに代えて、調光構造体に偏光ビームスプリッタを用いるものとした場合には、高速な時分割切換動作が可能な光路切換装置を実現できる。
【００６０】
なお上記実施形態においては、投影装置１０から光路切換装置５０を介して第１のスクリーンＳＣ１と第２のスクリーンＳＣ２の２つのスクリーンに画像を投影する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、光路切換装置５０内に複数個の調光構造体を組み合わせた構成とすることで、３つ以上のスクリーンにも同時に異なる画像を投影することが可能となる。
【００６１】
上記実施形態では、同期信号出力部（通信部）ＳＯが、投影装置１０に設けられ、同期信号が光路切換装置５０に出力されるとして説明したが、同期信号出力部ＳＯ（通信部）が、光路切換装置５０に設けられ、同期信号が投影装置１０に出力されるような構成であってもよい。
【００６２】
その場合、投影装置１０は、同期信号に応じて、適切な第１の（系統の）画像と、第２の（系統の）画像を適切な条件（左右反転等の条件）で出力されるようにすればよい。
【００６３】
また、図６に示すように、投影装置１０と光路切換装置５０の両者を制御するＰＣ等の切換制御装置６０が別途設けられるようなシステム１′の構成であってもよい。
【００６４】
なお、上記実施形態では、各装置間の通信は、ＵＳＢケーブルＵＣ等を用いる有線で行なわれる例で説明したが、無線で行なわれるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００６５】
また、投影装置１０と光路切換装置５０間の同期を、投影装置と３Ｄ液晶メガネ等を利用した３Ｄ投影システムと同様の方式により行なうようにしてもよい。
【００６６】
具体的には、赤外線を用いるＩＲ方式、あるいは、投影光自体に、ごく短時間だけ高輝度のパルスを重畳することにより制御する方式（ＤＬＰ―Ｌｉｎｋ方式）を採用するようにしてもよい。
【００６７】
前者の場合は、投影装置１０と光路切換装置５０のそれぞれに、同期信号の送信装置、受信装置を設けることにより実現できる。
【００６８】
後者場合は、光路切換装置５０側に受光センサを設け、それにより投影装置１０の投影光に重畳される同期パルスを検出し、同期制御を実現する。その場合、投影装置１０側には、特別な送信装置（送信手段）を設ける必要がなく、低コストで簡単に本発明を実現することができる。
【００６９】
さらに上記実施形態では、主画像、副画像が自動で判断される例を説明したが、ユーザが予めそれらを設定して投影するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００７０】
また、上記図２では光学レンズ１７と距離センサ１８、距離取得部１９により投影画像までの距離を測定するものとして説明したが、これに代えて、例えば光学レンズ系とＣＣＤなどの固体撮像素子、及び画像処理回路などにより投影画像を撮影する撮影部を設け、コントラスト方式の自動合焦処理により光学レンズ中のフォーカスレンズの駆動位置から投影画像の複数点位置までの距離を測定するような回路構成とすることも考えられる。
【００７１】
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００７２】
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。  
請求項１記載の発明は、画像を投影する投影手段を有する投影装置と、上記投影装置の投影部からの入射光を第１の方向またはこの第１の方向と異なる第２の方向のいずれか一方に出射する調光構造体と、上記調光構造体による出射方向の切り換えが時分割に行われるように制御する切換制御手段を備えた光路切換装置とを備えることを特徴とする。
【００７３】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記投影装置は、上記投影手段で複数系統の画像を時分割で上記投影手段に供給して投影させる投影制御手段をさらに備え、上記切換制御手段は、上記投影制御手段で上記投影手段に供給する複数系統の画像の時分割タイミングに同期して上記調光構造体による出射方向の切り換えが行われるように制御することを特徴とする。
【００７４】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記光路切換装置は、受光手段をさらに備え、上記投影装置は、上記投影手段で投影する画像に画像信号よりも高輝度の同期パルスを重畳して投影し、上記切換制御手段は、上記受光手段により上記同期パルスを検出して、画像の時分割タイミングに同期して、上記調光構造体による出射方向の切り換えが行われるように制御することを特徴とする。
【００７５】
請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３いずれか記載の発明において、上記投影装置は、上記光路切換装置により切り換えられる、上記第１の方向で投影される画像までの距離及び上記第２の方向で投影される画像までの距離を取得する距離取得手段と、上記第１の方向及び第２の方向の一方を選択する選択手段と、上記選択手段での選択結果及び上記距離取得手段での取得結果に基づいて、上記投影手段で投影する画像に対するフォーカス調整を実行するフォーカス調整手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００７６】
請求項５記載の発明は、上記請求項４記載の発明において、上記投影装置は、上記投影手段で投影させる複数系統の画像それぞれに対し、空間周波数の高周波成分量を検出する検出手段をさらに備え、上記選択手段は、上記複数系統の画像に対し、上記検出手段で検出した、空間周波数の高周波成分がより多い画像に対応する方向を選択することを特徴とする。
【００７７】
請求項６記載の発明は、上記請求項１乃至５いずれか記載の発明において、上記投影装置は、上記光路切換装置により切り換えられる、上記第１の方向で投影される画像中の複数点位置までの距離及び上記第２の方向で投影される画像中の複数点位置までの距離を取得する距離取得手段と、上記第１の方向及び第２の方向の一方を選択する選択手段と、上記選択手段での選択結果及び上記距離取得手段での取得結果に基づいて、上記投影手段で投影する画像に対する台形補正を実行する補正手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【００７８】
請求項７記載の発明は、上記設定ぬ乃至６いずれか記載の発明において、上記光路切換装置の調光構造体はスイッチング回析格子を含んでいることを特徴とする。
【００７９】
請求項８記載の発明は、上記請求項１乃至６いずれか記載の発明において、上記光路切換装置の調光構造体は偏光ビームスプリッタを含んでいることを特徴とする。
【００８０】
請求項９記載の発明は、画像を投影する投影部を含む投影装置と協働し、投影方向を切り換えて投影させる光路切換装置であって、上記投影装置の投影部からの入射光を第１の方向またはこの第１の方向と異なる第２の方向のいずれか一方に出射する調光構造体と、上記調光構造体による出射方向の切り換えが時分割に行われるように制御する切換制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００８１】
請求項１０記載の発明は、画像を投影する部を有する投影装置と、入射光を第１の方向またはこの第１の方向と異なる第２の方向のいずれか一方に出射する調光構造体と、を備えた投影システムで実行される投影制御方法であって、上記調光構造体の出射方向の切り換えが時分割に行われるように制御する切換制御工程を含むことを特徴とする。
【符号の説明】
【００８２】
１，１′…投影システム、１０…投影装置、１１…画像駆動部、１２…マイクロミラー素子、１３…光源部、１４…ミラー、１５…投影レンズ部、１６…レンズモータ、１７…光学レンズ、１８…距離センサ、１９…距離取得部、２０…ＣＰＵ、２１…メインメモリ、２２…プログラムメモリ、２３…操作部、２４…音声処理部、２５…スピーカ部、５０…光路切換装置、６０…切換制御装置、ＩＰ…入力処理部、ＳＢ…システムバス、ＳＣ１…第１のスクリーン、ＳＣ２…第２のスクリーン、ＳＯ…同期信号出力部（通信部）、ＵＣ…ＵＳＢケーブル、ＷＣ…人物。
【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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