(57)【要約】【課題】音声信号を伝送する音響用配線を省略し、かつ、構造の簡素化が図れるプロジェクションシステムを提供する。【解決手段】プロジェクションシステム１を構成するプロジェクタ２の制御装置２２は、音声情報を変調して変調音声情報を出力する音声情報処理部２２３と、変調音声情報および画像情報に基づいてＤＭＤ２１２を駆動制御し、ＤＭＤ２１２の一部の画素領域にて変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を形成させ、他の画素領域にて画像情報に基づく表示用画像光を形成させる光変調装置駆動制御部２２４とを備える。プロジェクションシステム１を構成する音声再生装置３は、変調音声伝達用光を受光する受光素子３１と、受光素子３１からの電気信号に基づいて変調音声情報を認識し復調して音声情報を生成する音声情報復調部３２１と、音声情報に基づく音声を発音体Ｓｐ１，Ｓｐ２に発生させる音声制御部３２２とを備える。【選択図】図１
2008170855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づく表示用画像光をスクリーン上に拡大投射するプロジェクタと、前記画像情報に応じた音声情報に基づく音声を発音体に発生させる音声再生装置とを備えたプロジェクションシステムであって、
前記プロジェクタは、光束を射出する照明装置と、前記照明装置から射出された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を前記スクリーン上に拡大投射する投射光学装置と、前記光変調装置を駆動制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記音声情報を変調して変調音声情報を出力する音声情報処理部と、
前記変調音声情報および前記画像情報に基づいて前記光変調装置を駆動制御し、前記光変調装置の一部の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を形成させるとともに、前記光変調装置の前記一部の画素領域を除く他の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記画像情報に基づく前記表示用画像光を形成させる光変調装置駆動制御部とを備え、
前記音声再生装置は、
前記プロジェクタから前記スクリーン上に拡大投射される光束のうち、前記変調音声伝達用光を受光して電気信号を出力する受光素子と、
前記受光素子からの電気信号に基づいて、前記変調音声情報を認識し、前記変調音声情報を復調して前記音声情報を生成する音声情報復調部と、
前記音声情報復調部にて生成された音声情報に基づく音声を前記発音体に発生させる音声制御部とを備えていることを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記光変調装置は、複数の可動マイクロミラーを有し、前記可動マイクロミラーの傾斜角度を制御することにより前記照明装置から射出された光束を変調する反射型光変調装置で構成されていることを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記制御装置は、前記光変調装置に形成させる前記画像情報に基づく前記表示用画像光の形成タイミングと、前記音声再生装置により前記発音体から発生させる前記音声情報に基づく音声の発生タイミングとを合わせるためのタイミング制御情報を予め記憶するタイミング制御情報記憶部を備え、
前記光変調装置駆動制御部は、前記タイミング制御情報記憶部に記憶された前記タイミング制御情報に応じて、前記光変調装置の前記一部の画素領域を除く他の画素領域を前記画像情報に基づいて駆動制御することを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記光変調装置駆動制御部は、前記光変調装置の一部の複数の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記変調音声情報に基づく変調音声伝達用光をそれぞれ形成させ、
前記受光素子は、前記一部の複数の画素領域に応じて複数設けられ、各前記変調音声伝達用光をそれぞれ受光可能な位置に配設されていることを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項５】
画像情報に基づく表示用画像光をスクリーン上に拡大投射するプロジェクタと、前記画像情報に応じた音声情報に基づく音声を発音体に発生させる音声再生装置とを備えたプロジェクションシステムに用いられるプロジェクタであって、
光束を射出する照明装置と、前記照明装置から射出された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を前記スクリーン上に拡大投射する投射光学装置と、前記光変調装置を駆動制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記音声情報を変調して変調音声情報を出力する音声情報処理部と、
前記変調音声情報および前記画像情報に基づいて前記光変調装置を駆動制御し、前記光変調装置の一部の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を形成させるとともに、前記光変調装置の前記一部の画素領域を除く他の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記画像情報に基づく前記表示用画像光を形成させる光変調装置駆動制御部とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
画像情報に基づく表示用画像光をスクリーン上に拡大投射するプロジェクタと、前記画像情報に応じた音声情報に基づく音声を発音体に発生させる音声再生装置とを備えたプロジェクションシステムに用いられる音声再生装置であって、
前記プロジェクタから前記スクリーン上に拡大投射される光束のうち、前記音声情報が変調された変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を受光して電気信号を出力する受光素子と、
前記受光素子からの電気信号に基づいて、前記変調音声情報を認識し、前記変調音声情報を復調して前記音声情報を生成する音声情報復調部と、
前記音声情報復調部にて生成された音声情報に基づく音声を前記発音体に発生させる音声制御部とを備えていることを特徴とする音声再生装置。
【請求項７】
画像情報に基づく表示用画像光をスクリーン上に拡大投射するプロジェクタと、前記画像情報に応じた音声情報に基づく音声を発音体に発生させる音声再生装置とを備えたプロジェクションシステムを利用した音声再生方法であって、
前記プロジェクタが、
前記音声情報を変調して変調音声情報を出力する音声情報処理ステップと、
前記変調音声情報および前記画像情報に基づいて光変調装置を駆動制御し、前記光変調装置の一部の画素領域にて照明装置から射出された光束を変調させて前記変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を形成させるとともに、前記光変調装置の前記一部の画素領域を除く他の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記画像情報に基づく前記表示用画像光を形成させる光変調装置駆動制御ステップとを実行し、
前記音声再生装置が、
前記プロジェクタから前記スクリーン上に拡大投射される光束のうち、前記変調音声伝達用光を受光して電気信号を出力する受光ステップと、
前記電気信号に基づいて、前記変調音声情報を認識し、前記変調音声情報を復調して前記音声情報を生成する音声情報復調ステップと、
前記音声情報復調ステップにて生成した音声情報に基づく音声を前記発音体に発生させる音声制御ステップとを実行することを特徴とする音声再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクションシステム、プロジェクタ、音声再生装置、および音声再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してスクリーン上に拡大投射するプロジェクタと、画像情報に応じた音声情報に基づく音声を発音体に発生させる音声再生装置とを備えたプロジェクションシステムが知られている。
このようなプロジェクションシステムを利用して、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)プレーヤやテレビジョンチューナ等の外部機器からの画像信号や音声信号に基づいて、投影画像を表示したり、音声を発生させたりする場合には、外部機器とプロジェクタとを信号を伝送可能とする信号線にて接続するとともに、外部機器と音声再生装置やスピーカ等とを信号線にて接続する必要がある。すなわち、プロジェクションシステムを利用する空間において、前記各信号線が配線されることとなる。
そして、従来、音声信号を光により伝送することで、外部機器と音声再生装置やスピーカ等を接続する信号線（音響用配線）を省略する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクションシステム（空間光伝送装置）は、音声信号を光の情報に変換して出力する発光装置と、光の情報に変換された音声信号を集光し電気信号に変換し出力する受光装置と、音声を出力するスピーカと、映像を投射するプロジェクタ（映像投射装置）と、映像を映し出すスクリーンとを備えた構成である。そして、スクリーンに対向する側にプロジェクタおよび発光装置を配設し、スクリーン近傍に受光装置およびスピーカを配設している。すなわち、外部機器とプロジェクタおよび発光装置とを信号線で接続しておくだけで、発光装置から光の情報に変換された音声信号が出力されるため、外部機器とスピーカ等を信号線にて接続しない構成となる。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１５０３６９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、特許文献１に記載の技術では、プロジェクタおよびスピーカの他、別途、音声信号を光の情報に変換して出力する発光装置が必要となり、プロジェクションシステムを構築するにあたり、構造の簡素化が図れない。また、発光装置をプロジェクタに内蔵あるいは固定する構成としても、プロジェクタの構造の簡素化が図れず、ひいては、プロジェクションシステムの構造の簡素化が図れない。
このため、音声信号を伝送する音響用配線を省略し、かつ、プロジェクションシステムの構造の簡素化が図れる技術が要望されている。
【０００５】
本発明の目的は、音声信号を伝送する音響用配線を省略し、かつ、構造の簡素化が図れるプロジェクションシステム、プロジェクタ、音声再生装置、および音声再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクションシステムは、画像情報に基づく表示用画像光をスクリーン上に拡大投射するプロジェクタと、前記画像情報に応じた音声情報に基づく音声を発音体に発生させる音声再生装置とを備えたプロジェクションシステムであって、前記プロジェクタは、光束を射出する照明装置と、前記照明装置から射出された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を前記スクリーン上に拡大投射する投射光学装置と、前記光変調装置を駆動制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記音声情報を変調して変調音声情報を出力する音声情報処理部と、前記変調音声情報および前記画像情報に基づいて前記光変調装置を駆動制御し、前記光変調装置の一部の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を形成させるとともに、前記光変調装置の前記一部の画素領域を除く他の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記画像情報に基づく前記表示用画像光を形成させる光変調装置駆動制御部とを備え、前記音声再生装置は、前記プロジェクタから前記スクリーン上に拡大投射される光束のうち、前記変調音声伝達用光を受光して電気信号を出力する受光素子と、前記受光素子からの電気信号に基づいて、前記変調音声情報を認識し、前記変調音声情報を復調して前記音声情報を生成する音声情報復調部と、前記音声情報復調部にて生成された音声情報に基づく音声を前記発音体に発生させる音声制御部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、プロジェクタの制御装置が音声情報処理部および光変調装置駆動制御部を備え、音声再生装置が受光素子、音声情報復調部、および音声制御部を備えているので、プロジェクションシステムを利用して、例えば、以下に示すように、音声を発生させることができる。
先ず、プロジェクタにおいて、画像情報および音声情報が入力されると、音声情報処理部および光変調装置駆動制御部は、以下の処理を実行する。
音声情報処理部は、音声情報に対して予め設定された変調処理を施し、変調した変調音声情報を出力する（音声情報処理ステップ）。
一方、光変調装置駆動制御部は、画像情報に対して所定の画像処理を施し、画像処理を施した画像情報、および音声情報処理部から出力された変調音声情報に基づいて、光変調装置を駆動制御する（光変調装置駆動制御ステップ）。光変調装置は、一部の画素領域にて照明装置から射出された光束を変調して変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を形成する。また、光変調装置は、一部の画素領域を除く他の画素領域にて照明装置から射出された光束を変調して画像情報に基づく表示用画像光を形成する。そして、投射光学装置により、光変調装置にて形成された変調音声伝達用光および表示用画像光で構成される変調光がスクリーン上に拡大投射される。すなわち、制御装置が音声情報処理ステップおよび光変調装置駆動制御ステップを実行することで、プロジェクタから拡大投射される光束の一部に、音声情報（変調音声情報）が変調音声伝達用光として含まれることとなる。
【０００８】
次に、音声再生装置は、以下の処理を実行する。
受光素子は、プロジェクタからスクリーン上に拡大投射される光束のうち、光変調装置の一部の画素領域にて形成された変調音声伝達用光を受光して電気信号を出力する（受光ステップ）。
この後、音声情報復調部は、受光素子からの電気信号に基づいて、スクリーン上に変調音声伝達用光として拡大投射された変調音声情報を認識する。そして、音声情報復調部は、変調音声情報に対して予め設定された復調処理を施し、元の音声情報を生成する（音声情報復調ステップ）。
そして、音声制御部は、音声情報復調部にて生成された元の音声情報に基づく音声を発音体に発生させる（音声制御ステップ）。
【０００９】
以上のように、プロジェクションシステムは、プロジェクタからスクリーン上に拡大投射される光束に音声情報（変調音声情報）に基づく変調音声伝達用光を含めて音声再生装置に伝送しているので、画像信号および音声信号を出力する外部機器と音声再生装置とを音響用配線で接続する必要がない。また、光変調装置の一部の画素領域にて音声情報（変調音声情報）に基づく変調音声伝達用光を形成させているので、従来のように別途、発光装置を設ける必要がなく、プロジェクタの構造の簡素化が図れ、ひいては、プロジェクションシステムの構造の簡素化が図れる。
【００１０】
本発明のプロジェクションシステムでは、前記光変調装置は、複数の可動マイクロミラーを有し、前記可動マイクロミラーの傾斜角度を制御することにより前記照明装置から射出された光束を変調する反射型光変調装置で構成されていることが好ましい。
ここで、反射型光変調装置としては、ディジタル・マイクロミラー・デバイス（テキサス・インスツルメント社の商標）等が例示できる。
本発明では、光変調装置は、ディジタル・マイクロミラー・デバイス等の反射型光変調装置で構成されている。このことにより、例えば、光変調装置を液晶パネル等で構成した場合と比較して、光変調装置の応答速度を十分に速いものとし、変調音声情報を変調音声伝達用光に円滑に変換させることができる。したがって、変調音声情報（変調音声伝達用光）の伝送を円滑に実施でき、スクリーン上に投影される表示用画像光（投影画像）の表示タイミングに合わせて、音声再生装置から音声を再生することを可能とする。
【００１１】
本発明のプロジェクションシステムでは、前記制御装置は、前記光変調装置に形成させる前記画像情報に基づく前記表示用画像光の形成タイミングと、前記音声再生装置により前記発音体から発生させる前記音声情報に基づく音声の発生タイミングとを合わせるためのタイミング制御情報を予め記憶するタイミング制御情報記憶部を備え、前記光変調装置駆動制御部は、前記タイミング制御情報記憶部に記憶された前記タイミング制御情報に応じて、前記光変調装置の前記一部の画素領域を除く他の画素領域を前記画像情報に基づいて駆動制御することが好ましい。
ところで、プロジェクションシステムにおいて、プロジェクタにてスクリーン上に投影する表示用画像光（投影画像）の形成タイミング（投影画像の表示タイミング）と、音声再生装置により発音体から発生させる音声の発生タイミングとを合わせる制御を実施しない場合には、プロジェクタ内での画像情報の処理と音声情報の処理とに掛かる各時間の差や、音声再生装置での音声情報の処理に掛かる時間等により、発生タイミングに対して形成タイミング（表示タイミング）が速くなる恐れがある。このように形成タイミング（表示タイミング）と発生タイミングとにずれが生じている場合には、プロジェクションシステムを利用する観賞者に不快感を与えてしまう。
【００１２】
本発明では、制御装置は、形成タイミング（表示タイミング）と発生タイミングとを合わせるためのタイミング制御情報を予め記憶するタイミング制御情報記憶部を備える。また、光変調装置駆動制御部は、タイミング制御情報に応じて、画像情報に基づいて光変調装置の一部の画素領域を除く他の画素領域を駆動制御し、前記他の画素領域にて画像情報に基づく表示用画像光を形成させる。このことにより、タイミング制御情報に応じて、光変調装置の前記他の画素領域を駆動制御することで、形成タイミング（表示タイミング）を所定時間、遅延させて、形成タイミング（表示タイミング）と発生タイミングとを合わせることができる。したがって、プロジェクションシステムを利用する観賞者に不快感を与えることがない。
【００１３】
本発明のプロジェクションシステムでは、前記光変調装置駆動制御部は、前記光変調装置の一部の複数の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記変調音声情報に基づく変調音声伝達用光をそれぞれ形成させ、前記受光素子は、前記一部の複数の画素領域に応じて複数設けられ、各前記変調音声伝達用光をそれぞれ受光可能な位置に配設されていることが好ましい。
ところで、変調音声伝達用光を形成させる前記一部の画素領域を１つのみとし、かつ、受光素子を単体で構成した場合には、プロジェクタからスクリーン上に拡大投射され受光素子に進む光束（変調音声伝達用光）が遮蔽物（例えば、人）により遮蔽されると、受光素子にて変調音声伝達用光を受光することができず、音声再生装置にて音声情報に基づく音声を発音体から発生させることができない。
【００１４】
本発明では、光変調装置駆動制御部は、光変調装置における全ての画素領域のうち、一部の複数の画素領域にて変調音声情報に基づく変調音声伝達用光をそれぞれ形成させる。また、受光素子は、複数で構成され、前記一部の複数の画素領域にて形成された各変調音声伝達用光をそれぞれ受光可能な位置に配設されている。このことにより、プロジェクタからスクリーン上に拡大投射され、複数の受光素子のうちいずれかの受光素子に進む光束（変調音声伝達用光）が遮蔽物（例えば、人）により遮蔽された場合であっても、複数の受光素子のうち他の受光素子にて変調音声伝達用光（変調音声情報）を受光することができる。したがって、音声再生装置にて音声情報に基づく音声を発音体に良好に発生させることができる。
【００１５】
本発明のプロジェクタは、画像情報に基づく表示用画像光をスクリーン上に拡大投射するプロジェクタと、前記画像情報に応じた音声情報に基づく音声を発音体に発生させる音声再生装置とを備えたプロジェクションシステムに用いられるプロジェクタであって、光束を射出する照明装置と、前記照明装置から射出された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を前記スクリーン上に拡大投射する投射光学装置と、前記光変調装置を駆動制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記音声情報を変調して変調音声情報を出力する音声情報処理部と、前記変調音声情報および前記画像情報に基づいて前記光変調装置を駆動制御し、前記光変調装置の一部の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を形成させるとともに、前記光変調装置の前記一部の画素領域を除く他の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記画像情報に基づく前記表示用画像光を形成させる光変調装置駆動制御部とを備えていることを特徴とする。
本発明のプロジェクタは、上述したプロジェクションシステムに用いられるプロジェクタであるので、上述したプロジェクションシステムと同様の作用および効果を享受できる。
【００１６】
本発明の音声再生装置は、画像情報に基づく表示用画像光をスクリーン上に拡大投射するプロジェクタと、前記画像情報に応じた音声情報に基づく音声を発音体に発生させる音声再生装置とを備えたプロジェクションシステムに用いられる音声再生装置であって、前記プロジェクタから前記スクリーン上に拡大投射される光束のうち、前記音声情報が変調された変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を受光して電気信号を出力する受光素子と、前記受光素子からの電気信号に基づいて、前記変調音声情報を認識し、前記変調音声情報を復調して前記音声情報を生成する音声情報復調部と、前記音声情報復調部にて生成された音声情報に基づく音声を前記発音体に発生させる音声制御部とを備えていることを特徴とする。
本発明の音声再生装置は、上述したプロジェクションシステムに用いられる音声再生装置であるので、上述したプロジェクションシステムと同様の作用および効果を享受できる。
【００１７】
本発明の音声再生方法は、画像情報に基づく表示用画像光をスクリーン上に拡大投射するプロジェクタと、前記画像情報に応じた音声情報に基づく音声を発音体に発生させる音声再生装置とを備えたプロジェクションシステムを利用した音声再生方法であって、前記プロジェクタが、前記音声情報を変調して変調音声情報を出力する音声情報処理ステップと、前記変調音声情報および前記画像情報に基づいて光変調装置を駆動制御し、前記光変調装置の一部の画素領域にて照明装置から射出された光束を変調させて前記変調音声情報に基づく変調音声伝達用光を形成させるとともに、前記光変調装置の前記一部の画素領域を除く他の画素領域にて前記照明装置から射出された光束を変調させて前記画像情報に基づく前記表示用画像光を形成させる光変調装置駆動制御ステップとを実行し、前記音声再生装置が、前記プロジェクタから前記スクリーン上に拡大投射される光束のうち、前記変調音声伝達用光を受光して電気信号を出力する受光ステップと、前記電気信号に基づいて、前記変調音声情報を認識し、前記変調音声情報を復調して前記音声情報を生成する音声情報復調ステップと、前記音声情報復調ステップにて生成した音声情報に基づく音声を前記発音体に発生させる音声制御ステップとを実行することを特徴とする。
本発明の音声再生方法は、上述したプロジェクションシステムを利用して実施されるものであるので、上述したプロジェクションシステムと同様の作用および効果を享受できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクションシステムの構成〕
図１は、第１実施形態におけるプロジェクションシステム１の概略構成を示すブロック図である。
プロジェクションシステム１は、スクリーンＳｃ（図１）上に変調光を拡大投射して該変調光に含まれる表示用画像光（投影画像）を投影するとともに、変調光に含まれる変調音声伝達用光に基づいて発音体としてのスピーカＳｐ１，Ｓｐ２（図１）から投影画像に応じた音声を発生させるシステムである。このプロジェクションシステム１は、図１に示すように、プロジェクタ２と、音声再生装置３とを備える。
【００１９】
〔プロジェクタの構成〕
プロジェクタ２は、光源から射出される光束を変調し、変調光をスクリーンＳｃ上に拡大投射するものである。このプロジェクタ２は、図１に示すように、画像投射部２１と、制御装置２２とで大略構成されている。
画像投射部２１は、制御装置２２による制御の下、変調光を形成してスクリーンＳｃに拡大投射する。この画像投射部２１は、図１に示すように、照明装置２１１と、光変調装置（反射型光変調装置）としてのＤＭＤ２１２と、投射光学装置２１３等を備える。
照明装置２１１は、制御装置２２による制御の下、時分割形式で複数の色光を切り替えてＤＭＤ２１２に向けて射出する。この照明装置２１１は、図１に示すように、光源装置２１１１と、カラーホイール２１１２とを備える。
【００２０】
光源装置２１１１は、光束を射出する部分であり、図１に示すように、光源ランプ２１１１Ａと、光源駆動部２１１１Ｂとを備える。
光源ランプ２１１１Ａは、超高圧水銀ランプにて構成されている。なお、超高圧水銀ランプに限らず、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の他の放電発光型の光源ランプを採用してもよい。
光源駆動部２１１１Ｂは、制御装置２２による制御の下、所定の駆動電圧で光源ランプ２１１１Ａを駆動する。
【００２１】
カラーホイール２１１２は、光源ランプ２１１１Ａから射出された光束を赤、緑、青の波長領域の光束（以下、赤色光、緑色光、青色光）に変換する。このカラーホイール２１１２は、図１に示すように、ホイール本体２１１２Ａと、ホイール駆動部２１１２Ｂとを備える。
ホイール本体２１１２Ａは、具体的な図示は省略するが、平面視円盤形状を有し平面視中心位置を回転軸として回転可能に構成され、回転軸が光源ランプ２１１１Ａからの光束の照明光軸からずれた位置に配設されている。そして、ホイール本体２１１２Ａは、円盤状の輪帯部分にそれぞれ、赤色光を透過するカラーフィルタ、緑色光を透過するカラーフィルタ、および青色光を透過するカラーフィルタが設けられ、回転軸を中心として回転することで、３つのカラーフィルタを順次、切り替えて、光源ランプ２１１１Ａから射出される光束を赤色光、緑色光、青色光に順次、変換する。
ホイール駆動部２１１２Ｂは、一般的なモータ等で構成され、制御装置２２による制御の下、回転軸を中心として所定の周波数でホイール本体２１１２Ａを回転させる。
【００２２】
ＤＭＤ２１２は、入射光束を反射する多数の可動マイクロミラー（画素に相当）を有し、制御装置２２から供給される表示用データ（ビットプレーン形式にフォーマットされた表示用データ）に基づいて、可動マイクロミラー毎にその傾きを変更する。すなわち、ＤＭＤ２１２は、前記表示用データに基づいて、入射光束の反射方向を各可動マイクロミラーの傾斜状態によって選択し、入射光束に対して前記表示用データに基づく２次元的な変調を与える。
例えば、このＤＭＤ２１２は、ＣＭＯＳウェハープロセスを基にマイクロマシン技術により半導体チップ上に多数の可動マイクロミラーを集積して構成される。この可動マイクロミラーは、対角軸を中心に回転し、２つの所定角度（±θ）に傾斜した双安定状態をとる。この２つの状態間で４θの大きな光偏向角が得られ、Ｓ／Ｎ比の良好な光スイッチングを実施することができる。
【００２３】
そして、ＤＭＤ２１２に入射する光束のうち、＋２θ方向に偏向される光束（可動マイクロミラーがオン状態の時）は、投射光学装置２１３により変調光（画像光）として投射され、−２θ方向に偏向される光束（可動マイクロミラーがオフ状態の時）は、不要光として、図示しない光吸収部材により吸収される。
なお、このＤＭＤ２１２は、例えば、ディジタル・マイクロミラー・デバイス（テキサス・インスツルメント社の商標）を採用できる。
投射光学装置２１３は、ＤＭＤ２１２において、オン状態である可動マイクロミラーにて反射された変調光（画像光）をスクリーンＳｃ上に拡大投射する。
【００２４】
制御装置２２は、画像投射部２１等を制御する部分であり、図１に示すように、主制御部２２１と、メモリ２２２と、音声情報処理部２２３と、光変調装置駆動制御部２２４と、ホイール制御部２２５と、タイミング制御部２２６等を備える。なお、制御装置２２としては、画像投射部２１に変調光を形成させる処理機能を主に説明し、その他の処理機能については説明を省略している。
主制御部２２１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等で構成され、メモリ２２２に記憶された制御プログラムにしたがって、所定の制御指令を各構成要素２２３〜２２６に出力する。
メモリ２２２は、制御プログラム等を記憶する。
【００２５】
音声情報処理部２２３は、主制御部２２１からの制御指令にしたがって、入力した音声情報（音声信号）に所定の処理を施して出力する。この音声情報処理部２２３は、図１に示すように、Ａ／Ｄコンバータ２２３１と、音声情報変調部２２３２とを備える。
Ａ／Ｄコンバータ２２３１は、外部から入力される音声信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換した音声信号（デジタル音声データ）を音声情報変調部２２３２に出力する。
音声情報変調部２２３２は、Ａ／Ｄコンバータ２２３１から出力されるデジタル音声データに対して、予め設定された変調処理（符号化処理）を実施し、変調したデジタル音声データ（以下、変調音声データ（変調音声情報））を光変調装置駆動制御部２２４に出力する。
【００２６】
光変調装置駆動制御部２２４は、主制御部２２１からの制御指令にしたがって、音声情報処理部２２３から出力される変調音声データ、および入力した画像情報（画像信号）に基づいて、ＤＭＤ２１２を駆動制御し、ＤＭＤ２１２に変調光を形成させる。この光変調装置駆動制御部２２４は、図１に示すように、信号入力部２２４１と、画像制御部２２４２と、ディスプレイメモリ２２４３等を備える。
信号入力部２２４１は、外部から入力される画像信号を画像制御部２２４２にて処理可能な画像信号（デジタル信号）に変換して出力する。
【００２７】
画像制御部２２４２は、信号入力部２２４１から出力されたデジタル信号（デジタル画像データ）、および音声情報処理部２２３から出力される変調音声データに基づいて、ＤＭＤ２１２に変調光を形成させるための表示用データを生成する。
より具体的に、画像制御部２２４２は、信号入力部２２４１から出力されたデジタル画像データに対して所定の画像データ処理を施す。この画像制御部２２４２における前記画像データ処理としては、例えば、解像度をＤＭＤ２１２の解像度（画素数）に合わせる解像度変換処理、拡大・縮小等の画像サイズ調整処理、輝度調整、コントラスト調整、シャープネス調整等の各種画質調整処理、図示しない操作部の入力操作等に応じてメニューやメッセージ等のＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像を合成する処理、台形歪補正処理、ガンマ補正処理等がある。これらの各処理は、周知の技術であるので詳細な説明は省略する。
なお、画像制御部２２４２は、図１に示すように、上述した各画像データ処理を実施する際の記憶領域としてフレームメモリＦＭを有している。このフレームメモリＦＭは、入力したデジタル画像データをバッファリングする部分であり、画面毎（フレーム毎）の画像データを順次、記憶する。
【００２８】
そして、画像制御部２２４２は、ＤＭＤ２１２における一部の画素領域にて照明装置２１１から射出された光束を変調させて音声情報処理部２２３から出力される変調音声データに基づく変調音声伝達用光を形成させ、かつ、ＤＭＤ２１２における前記一部の画素領域を除く他の画素領域にて照明装置２１１から射出された光束を変調させてフレームメモリＦＭに記憶された画像データ（上記画像データ処理を施した画像データ）に基づく表示用画像光を形成させるための表示用データを生成する。
【００２９】
ディスプレイメモリ２２４３は、画像制御部２２４２にて生成された表示用データを「ビットプレーン」形式にフォーマットし、該ビットプレーンをＤＭＤ２１２に所定のタイミングで供給する。このビットプレーンフォーマットは、ＤＭＤ２１２のそれぞれの画素（可動マイクロミラー）に対し一時に１ビットを供給し、そのビットの値にしたがってＤＭＤ２１２の各画素のオン状態またはオフ状態を切り替えさせるものである。例えば、ＤＭＤ２１２のそれぞれの画素が赤、緑、青の３色のそれぞれに対する８ビットにより表される場合は、１フレーム内に、３×８＝２４ビットプレーンが存在する。
【００３０】
図２は、光変調装置駆動制御部２２４から供給される表示用データにより駆動するＤＭＤ２１２の画素領域を模式的に示す図である。
ディスプレイメモリ２２４３から供給される表示用データにより、ＤＭＤ２１２は、下方側の角隅部分の一部の画素領域Ａｒ１（例えば、４つ程度の画素で構成された領域）にて、照明装置２１１から射出された光束を変調して、入力した音声信号（変調音声データ）に基づく変調音声伝達用光を形成する。また、ＤＭＤ２１２は、画素領域Ａｒ１を除く他の画素領域Ａｒ２にて、照明装置２１１から射出された光束を変調して、入力した画像信号（上記画像データ処理が施された画像データ）に基づく表示用画像光を形成する。
すなわち、ＤＭＤ２１２は、変調音声伝達用光および表示用画像光で構成される変調光を形成する。
【００３１】
ホイール制御部２２５は、ホイール本体２１１２Ａが一定周波数で回転するように、ホイール駆動部２１１２Ｂを駆動制御する。結果として、ホイール本体２１１２Ａに入射した光束は、時間的に順次、赤色光、緑色光、青色光として透過する。
タイミング制御部２２６は、例えば、信号入力部２２４１を介して入力した画像信号に含まれる同期信号に基づいて、光変調装置駆動制御部２２４およびホイール制御部２２５に所定の信号を出力し、ホイール本体２１１２Ａを回転させる周波数に同期して、ディスプレイメモリ２２４３から表示用データをＤＭＤ２１２に供給させる。結果として、ＤＭＤ２１２から赤、緑、青の変調光が射出され、これら各変調光が時間的に混合されてカラー画像が得られる（所謂、フィールドシーケンシャルカラー方式）。
【００３２】
〔音声再生装置の構成〕
音声再生装置３は、プロジェクタ２から拡大投射された変調光に含まれる変調音声伝達用光に基づいて、スクリーンＳｃ上に投影された表示用画像光（投影画像）に応じた音声をスピーカＳｐ１，Ｓｐ２から発生させるものであり、プロジェクタ２とは離間した位置にプロジェクタ２から独立した状態で配設されている。この音声再生装置３は、図１に示すように、受光素子３１と、音声再生装置本体３２等を備える。
受光素子３１は、例えば、フォトダイオード等で構成され、プロジェクタ２からスクリーンＳｃ上に拡大投射される光束を受光して電気信号に変換して音声再生装置本体３２に出力する。本実施形態では、受光素子３１は、スクリーンＳｃ上に拡大投射される変調光のうち、ＤＭＤ２１２の一部の画素領域Ａｒ１にて形成された変調音声伝達用光を受光可能な位置（スクリーンＳｃにおける下方側の１つの角隅部分近傍）に配設されている。
【００３３】
音声再生装置本体３２は、受光素子３１から出力される電気信号に基づいて、元の音声データ（デジタル音声データ）を生成し、生成したデジタル音声データに基づく音声をスピーカＳｐ１，Ｓｐ２に発生させる。この音声再生装置本体３２は、図１に示すように、音声情報復調部３２１と、音声制御部３２２とを備える。
音声情報復調部３２１は、受光素子３１から出力される電気信号を所定のタイミングで入力（取得）し、取得した電気信号に基づいて、プロジェクタ２からスクリーンＳｃ上に変調音声伝達用光として拡大投射された変調音声データを認識する。そして、音声情報復調部３２１は、認識した変調音声データに対して、予め設定された復調処理（復号化処理）を実施し、元のデジタル音声データを生成する。
【００３４】
音声制御部３２２は、音声情報復調部３２１にて生成されたデジタル音声データに基づく音声をスピーカＳｐ１，Ｓｐ２に発生させるものであり、図１に示すように、音声情報復調部３２１にて生成されたデジタル音声データをＤ／Ａ変換し、Ｄ／Ａ変換した音声信号を出力するＤ／Ａコンバータ３２２１と、Ｄ／Ａコンバータ３２２１にてＤ／Ａ変換された音声信号を増幅してスピーカＳｐ１，Ｓｐ２に出力するアンプ３２２２とを備える。
【００３５】
〔音声再生方法〕
次に、上述したプロジェクションシステム１を利用した音声再生方法を図面に基づいて説明する。
図３および図４は、音声再生方法を説明するフローチャートである。具体的に、図３は、プロジェクタ２による処理を示すフローチャートである。図４は、音声再生装置３による処理を示すフローチャートである。
図５は、音声再生方法を説明するための図である。具体的に、図５（Ａ）は、プロジェクタ２にて変調された変調音声データの一例を示す図である。図５（Ｂ）は、ＤＭＤ２１２に供給される表示用データのうち、画素領域Ａｒ１に供給されるデータ（信号）の一例を示す図である。図５（Ｃ）は、音声再生装置３における受光素子３１から出力される電気信号の取得タイミングの一例を示す図である。
【００３６】
プロジェクタ２において、外部から画像信号、および該画像信号に応じた音声信号が入力されると（ステップＳ１）、主制御部２２１は、メモリ２２２に記憶された制御プログラムを読み出し、該制御プログラムにしたがって、各構成要素２２３〜２２６に所定の制御指令を出力し、以下の処理を実行させる。なお、以下では、説明の便宜上、各構成要素２２３〜２２６のうち、音声情報処理部２２３および光変調装置駆動制御部２２４の動作を主に説明し、その他の構成要素２２５，２２６の動作については、説明を省略する。
【００３７】
先ず、音声情報処理部２２３において、音声情報変調部２２３２は、Ａ／Ｄコンバータ２２３１を介して出力されるデジタル音声データに対して、予め設定された変調処理を実施する（ステップＳ２：音声情報処理ステップ）。そして、音声情報変調部２２３２は、変調音声データを光変調装置駆動制御部２２４に出力する。
ステップＳ２の後、光変調装置駆動制御部２２４において、画像制御部２２４２は、信号入力部２２４１を介して出力されるデジタル画像データに対して、上述した各種画像データ処理を施す（ステップＳ３）。
【００３８】
ステップＳ３の後、画像制御部２２４２は、フレームメモリＦＭから上述した各種画像データ処理を施したデジタル画像データを読み出し、読み出したデジタル画像データと、音声情報処理部２２３から出力された変調音声データとに基づいて、表示用データを生成する（ステップＳ４）。本実施形態では、画像制御部２２４２は、図５に示すように、生成する表示用データのうち、画素領域Ａｒ１に供給するデータとして、「０」、「１」に符号化された変調音声データに基づいて、所定の期間Ｔ毎に、ＤＭＤ２１２の一部の画素領域Ａｒ１をオン状態またはオフ状態とするためのデータを生成する。具体的に、画像制御部２２４２は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、符号化された変調音声データのうち「１」のビットの状態に対応して、所定の期間Ｔ、画素領域Ａｒ１をオン状態とするための表示用データ（Highレベルの信号）を生成する。また、画像制御部２２４２は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、符号化された変調音声データのうち「０」のビットの状態に対応して、所定の期間Ｔ、画素領域Ａｒ１をオフ状態とするための表示用データ（Lowレベルの信号）を生成する。
【００３９】
なお、上述した期間Ｔとしては、例えば、以下の期間を採用できる。
例えば、変調音声データがDVD-Videoと同様のデジタルデータ（48kHzサンプリング、16bit、２チャネル）である場合には、Ｔ＝0.16nsecである。
また、例えば、変調音声データがCD(Compact Disc)と同様のデジタルデータ（44.1kHzサンプリング、16bit、２チャネル）である場合には、Ｔ＝0.17nsecである。
さらに、例えば、変調音声データがMP3に変換したデータ（ビットレート：128kbps、２チャネルの場合）である場合には、Ｔ＝3.9μsecである。
そして、上述した種々の期間Ｔは、予め設定、あるいは、設定変更可能にメモリ２２２に記憶され、画像制御部２２４２は、メモリ２２２に記憶された期間Ｔを読み出し、上述した表示用データを生成する。
【００４０】
ステップＳ４の後、ディスプレイメモリ２２４３は、画像制御部２２４２にて生成された表示用データをビットプレーン形式にフォーマットし、該ビットプレーンをＤＭＤ２１２に所定のタイミングで供給する。ＤＭＤ２１２は、光変調装置駆動制御部２２４から供給された表示用データに基づいて、各画素がオン状態またはオフ状態を切り替え、照明装置２１１から射出された光束を変調して変調光を形成する。そして、プロジェクタ２から変調光がスクリーンＳｃ上に拡大投射されることで、投影画像が表示される（ステップＳ５：光変調装置駆動制御ステップ）。
すなわち、光変調装置駆動制御部２２４は、生成した表示用データをＤＭＤ２１２に供給することで、入力した画像信号に基づいて、ＤＭＤ２１２における全画素領域のうち大部分の面積を占める画素領域Ａｒ２を駆動制御し、該画素領域Ａｒ２に前記画像信号に基づく表示用画像光を形成させる。そして、スクリーンＳｃ上において、表示用画像光が投影され、投影画像が表示される。
また、光変調装置駆動制御部２２４は、生成した表示用データをＤＭＤ２１２に供給することで、音声情報処理部２２３からの変調音声データに基づいて、ＤＭＤ２１２における全画素領域のうち一部の画素領域Ａｒ１を駆動制御し、該画素領域Ａｒ１に前記変調音声データに基づく変調音声伝達用光を形成させる。すなわち、変調音声データが変調音声伝達用光に変換されて、プロジェクタ２からスクリーンＳｃ上に拡大投射されることとなる。
【００４１】
また、音声再生装置３においては、受光素子３１は、プロジェクタ２からスクリーンＳｃ上に拡大投射される光束のうち、ＤＭＤ２１２の一部の画素領域Ａｒ１にて形成された変調音声伝達用光を受光して電気信号に変換して出力する（ステップＳ６：受光ステップ）。
ステップＳ６の後、音声情報復調部３２１は、受光素子３１から出力される電気信号を所定のタイミングで取得し、取得した電気信号に基づいて、元のデジタル音声データを生成する（ステップＳ７：音声情報復調ステップ）。本実施形態では、音声情報復調部３２１は、図５に示すように、上述した期間Ｔと同一の期間Ｔ毎に受光素子３１から出力される電気信号を取得する。
【００４２】
具体的に、図５に示すように、変調音声データが「１」のビットの状態の場合には、ＤＭＤ２１２の画素領域Ａｒ１がオン状態となるため、プロジェクタ２からスクリーンＳｃ上に変調音声伝達用光が拡大投射され、受光素子３１は、該変調音声伝達用光を受光することとなる。このため、音声情報復調部３２１は、受光素子３１からHighレベルの電気信号を取得する。
一方、図５に示すように、変調音声データが「０」のビットの状態の場合には、ＤＭＤ２１２の画素領域Ａｒ１がオフ状態となるため、プロジェクタ２からスクリーンＳｃ上に変調音声伝達用光が拡大投射されず、受光素子３１は、変調音声伝達用光を受光しないこととなる。このため、音声情報復調部３２１は、受光素子３１からLowレベルの電気信号を取得する。
すなわち、音声情報復調部３２１は、受光素子３１から取得した電気信号におけるHighまたはLowのレベルを認識することで、スクリーンＳｃ上に変調音声伝達用光として拡大投射された変調音声データ（「１」または「０」のビットの状態）を認識する。そして、音声情報復調部３２１は、認識した変調音声データに対して、予め設定された復調処理を実施し、元のデジタル音声データを生成する。
【００４３】
ステップＳ７の後、音声制御部３２２は、音声情報復調部３２１にて生成されたデジタル音声データをＤ／Ａ変換し、Ｄ／Ａ変換した音声信号を増幅してスピーカＳｐ１，Ｓｐ２に出力し、スピーカＳｐ１，Ｓｐ２から音声を発生させる（ステップＳ８：音声制御ステップ）。
【００４４】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、プロジェクションシステム１は、プロジェクタ２からスクリーンＳｃ上に拡大投射される光束に音声データ（変調音声データ）に基づく変調音声伝達用光を含めて音声再生装置３に伝送しているので、画像信号および音声信号を出力する外部機器と音声再生装置３とを音響用配線で接続する必要がない。また、ＤＭＤ２１２の一部の画素領域Ａｒ１にて音声データ（変調音声データ）に基づく変調音声伝達用光を形成させているので、従来のように、別途、発光装置を設ける必要がなく、プロジェクタ２の構造の簡素化が図れ、ひいては、プロジェクションシステム１の構造の簡素化が図れる。
【００４５】
また、音声データ（変調音声データ）を光に変換して音声再生装置３に伝送する構成としては、照明装置２１１から射出される光束の輝度を変化させて音声データ（変調音声データ）を光に変換する構成が考えられる。このような構成ではスクリーン上に拡大投射される投影画像全体に輝度変化が生じてチラつく恐れがあるところ、本実施形態によればＤＭＤ２１２の一部の画素領域にて音声データ（変調音声データ）を変調音声伝達用光に変換しているので、スクリーン上に拡大投射される表示用画像光（投影画像）に輝度変化が生じることなく、観賞者に不快感を与えることがない。
【００４６】
さらに、光変調装置としては、ＤＭＤ２１２の他、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入され、入力される駆動信号に応じて前記液晶の配向状態が制御され、入射光束を変調する液晶パネル等を用いることが考えられる。本実施形態によれば、光変調装置としてＤＭＤ２１２を採用しているので、光変調装置として液晶パネルを採用した場合と比較して、光変調装置（ＤＭＤ２１２）の応答速度を十分に速いものとし、変調音声データを変調音声伝達用光に円滑に変換させることができる。したがって、変調音声データ（変調音声伝達用光）の伝送を円滑に実施でき、スクリーンＳｃ上に投影される表示用画像光（投影画像）の表示タイミングに合わせて、音声再生装置３から音声を再生することが可能となる。
【００４７】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図６は、第２実施形態におけるプロジェクションシステム１Ａの概略構成を示すブロック図である。
本実施形態では、前記第１実施形態に対して、プロジェクタ２Ａにおいて、タイミング制御情報記憶部としてのメモリ２２２Ａ内部に制御プログラムの他、予め、ＤＭＤ２１２にて形成させる表示用画像光の形成タイミングと、音声再生装置３によりスピーカＳｐ１，Ｓｐ２から発生させる音声の発生タイミングとを合わせるためのタイミング制御情報を記憶させている点が異なる。また、本実施形態では、プロジェクタ２Ａにおいて、光変調装置駆動制御部２２４Ａを構成する画像制御部２２４２Ａは、前記第１実施形態で説明した画像制御部２２４２とは異なるタイミングでフレームメモリＦＭからデジタル画像データ（各種画像データ処理を実施したデジタル画像データ）を読み出して表示用データを生成する。その他の機能および構成は、前記第１実施形態と同様のものである。
【００４８】
図７は、タイミング制御情報を生成するためのタイミング制御情報生成システム１００の一例を示すブロック図である。
タイミング制御情報を生成する際には、例えば、図７に示すタイミング制御情報生成システム１００を用いる。
このタイミング制御情報生成システム１００は、図７に示すように、プロジェクタ２Ａと、音声再生装置３と、タイミング制御情報生成装置４とを備える。なお、タイミング制御情報生成システム１００を利用する際には、プロジェクタ２Ａにおいて、メモリ２２２Ａには、タイミング制御情報が記憶されていない状態（前記第１実施形態で説明したプロジェクタ２と同様の状態）とする。
【００４９】
タイミング制御情報生成装置４は、プロジェクタ２Ａに画像信号が入力された後、プロジェクタ２Ａにて画像信号が処理されスクリーンＳｃ上に前記画像信号に基づく表示用画像光が拡大投射される（投影画像が表示される）までの画像表示時間と、プロジェクタ２Ａに前記画像信号に応じた音声信号が入力された後、プロジェクタ２Ａにて音声信号が処理され、さらに、音声再生装置３によりスピーカＳｐ１，Ｓｐ２から前記音声信号に基づく音声が発生されるまでの音声再生時間との時間差を測定し、測定した時間差に基づいてタイミング制御情報を生成する。すなわち、タイミング制御情報生成装置４は、プロジェクタ２Ａ内での画像信号の処理と音声信号の処理とに掛かる各時間の差や、音声再生装置３での音声信号の処理に掛かる時間等により、画像信号に基づく表示用画像光の形成タイミングと、前記画像信号に応じた音声信号に基づく音声の発生タイミングとの時間のずれ（時間差）を算出し、該時間差に基づいてタイミング制御情報を生成するものである。このタイミング制御情報生成装置４は、図７に示すように、受光素子４１と、マイクロフォン４２と、パーソナルコンピュータ４３（以下、ＰＣ４３）とを備える。
【００５０】
受光素子４１は、音声再生装置３を構成する受光素子３１と同様の構成を有し、受光素子３１と同様に、プロジェクタ２ＡからスクリーンＳｃ上に拡大投射される光束を受光して電気信号に変換してＰＣ４３に出力する。本実施形態では、受光素子４１は、受光素子３１とは異なり、スクリーンＳｃ上に拡大投射される光束のうち、ＤＭＤ２１２の画素領域Ａｒ２にて形成された表示用画像光を受光可能な位置に配設されている。
マイクロフォン４２は、スピーカＳｐ１，Ｓｐ２から発生される音声（音波）を受けてこれを電気信号に変換してＰＣ４３に出力する。
【００５１】
ＰＣ４３は、ＣＰＵおよびハードディスクを備えた一般的なパーソナルコンピュータで構成され、所定のインターフェースを介して画像信号および音声信号をプロジェクタ２Ａに出力可能に接続するとともに、受光素子４１およびマイクロフォン４２と電気的に接続する。そして、ＰＣ４３は、種々のハードウェアをテスト信号出力部４３１、画像表示時間算出部４３２、音声発生時間算出部４３３、およびタイミング制御情報生成部４３４として機能させるコンピュータプログラムを備えている。
【００５２】
テスト信号出力部４３１は、タイミング制御情報を生成するためのテスト用の画像信号および音声信号をプロジェクタ２Ａに同時に出力する。具体的に、テスト用の画像信号および音声信号としては、時間軸上の位置を認識可能とする認識信号（本実施形態では、同期信号）を重畳させた画像信号、および前記認識信号（本実施形態では、同期信号）を重畳させた音声信号である。
【００５３】
画像表示時間算出部４３２は、プロジェクタ２Ａにテスト用の画像信号が入力された後、プロジェクタ２Ａにてテスト用の画像信号が処理され、スクリーンＳｃ上に前記テスト用の画像信号に基づく表示用画像光が拡大投射される（投影画像が表示される）までの画像表示時間を算出する。
具体的に、画像表示時間算出部４３２は、テスト信号出力部４３１からプロジェクタ２Ａにテスト用の画像信号が出力された時点から、タイマ等にて時間の計測を開始する。また、画像表示時間算出部４３２は、受光素子４１から出力される電気信号を常時、監視し、プロジェクタ２Ａにて前記第１実施形態で説明したステップＳ１〜Ｓ５が実行されてプロジェクタ２ＡからスクリーンＳｃ上に拡大投射される表示用画像光が受光素子４１に受光され、受光素子４１から出力される電気信号に前記認識信号が含まれているか否かを認識する。ここで、画像表示時間算出部４３２は、受光素子４１から出力される電気信号に前記認識信号が含まれていると認識した場合に、タイマ等による時間の計測を終了する。そして、画像表示時間算出部４３２は、タイマ等にて計測された時間を画像表示時間とする。
【００５４】
音声発生時間算出部４３３は、プロジェクタ２Ａにテスト用の音声信号が入力された後、プロジェクタ２Ａにてテスト用の音声信号が処理され、さらに、音声再生装置３によりスピーカＳｐ１，Ｓｐ２から前記テスト用の音声信号に基づく音声が発生されるまでの音声発生時間を算出する。
具体的に、音声発生時間算出部４３３は、テスト信号出力部４３１からプロジェクタ２Ａにテスト用の音声信号が出力された時点から、タイマ等にて時間の計測を開始する。また、音声発生時間算出部４３３は、マイクロフォン４２から出力される電気信号を常時、監視し、プロジェクタ２Ａにて前記第１実施形態で説明したステップＳ１〜Ｓ５が実行されてテスト用の音声信号が処理され、さらに、音声再生装置３にて前記第１実施形態で説明したステップＳ６〜Ｓ８が実行されてスピーカＳｐ１，Ｓｐ２から出力される音声がマイクロフォン４２に検出され、マイクロフォン４２から出力される電気信号に前記認識信号が含まれているか否かを認識する。ここで、音声発生時間算出部４３３は、マイクロフォン４２から出力される電気信号に前記認識信号が含まれていると認識した場合に、タイマ等による時間の計測を終了する。そして、音声発生時間算出部４３３は、タイマ等にて計測された時間を音声発生時間とする。
【００５５】
タイミング制御情報生成部４３４は、画像表示時間算出部４３２にて算出された画像表示時間と、音声発生時間算出部４３３にて算出された音声発生時間との時間差、すなわち、テスト用の画像信号に基づく表示用画像光の形成タイミングとテスト用の音声信号に基づく音声の発生タイミングとの時間のずれ（時間差）を算出し、該時間差に基づいて、タイミング制御情報を生成する。
具体的に、通常、プロジェクションシステム１Ａの構成では、表示用画像光の形成タイミングに対して音声の発生タイミングが遅れるものである。このため、タイミング制御情報生成部４３４は、算出した時間差に基づいて、プロジェクションシステム１Ａにおける表示用画像光の形成タイミングを遅延させるタイミング制御情報を生成する。本実施形態では、タイミング制御情報生成部４３４は、算出した時間差に相当するフレーム数を算出し、画像制御部２２４２ＡによるフレームメモリＦＭからのデジタル画像データの読み出しタイミングを前記算出したフレーム数分、遅延させるタイミング制御情報を生成する。
【００５６】
そして、プロジェクションシステム１Ａの出荷前等において、作業者は、タイミング制御情報生成システム１００を利用して生成されたタイミング制御情報を、プロジェクタ２Ａを構成するメモリ２２２Ａに予め記憶させておく。
【００５７】
なお、本実施形態におけるプロジェクションシステム１Ａを利用した音声再生方法は、前記第１実施形態で説明した音声再生方法と略同様である。異なる点は、以下の通りである。
すなわち、ステップＳ４において、画像制御部２２４２Ａは、メモリ２２２Ａに記憶されたタイミング制御情報（読み出しタイミングを遅延させるためのフレーム数に関するデータ）に基づいて、フレームメモリＦＭにタイミング制御情報に基づくフレーム数分、デジタル画像データがバッファリングされた後、フレームメモリＦＭからデジタル画像データを読み出す。そして、画像制御部２２４２Ａは、読み出したデジタル画像データと、音声情報処理部２２３から出力された変調音声データとに基づいて、表示用データを生成する。そして、ステップＳ５において、プロジェクタ２ＡからスクリーンＳｃ上に投影される表示用画像光（投影画像）は、タイミング制御情報に基づくフレーム数分、遅延して表示されることとなる。
【００５８】
上述した第２実施形態においては、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、メモリ２２２Ａに、表示用画像光の形成タイミングと音声の発生タイミングを合わせるためのタイミング制御情報が予め記憶されている。また、画像制御部２２４２Ａは、タイミング制御情報に基づいて、フレームメモリＦＭからのデジタル画像データの読み出しタイミングを変更する。このことにより、プロジェクタ２ＡからスクリーンＳｃ上に投影される表示用画像光の形成タイミングを所定時間（所定のフレーム数分）、遅延させて、表示用画像光の形成タイミング（投影画像の表示タイミング）と音声の発生タイミングとを合わせることができる。したがって、プロジェクションシステム１Ａを利用する観賞者に不快感を与えることがない。
【００５９】
また、受光素子４１、マイクロフォン４２、およびＰＣ４３を有するタイミング制御情報生成装置４を用いることで、タイミング制御情報を簡単な構成で容易に生成できる。
さらに、メモリ２２２Ａに予めタイミング制御情報を記憶させておくことで、プロジェクタ２Ａや音声再生装置３に別途、表示用画像光の形成タイミングおよび音声の発生タイミングを合わせるための制御構造を設ける必要がなく、画像制御部２２４２Ａにタイミング制御情報に基づいてフレームメモリＦＭからデジタル画像データを読み出す読み出しタイミングを遅延させる簡単な処理で、表示用画像光の形成タイミング（投影画像の表示タイミング）および音声の発生タイミングを合わせることができる。
【００６０】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図８は、第３実施形態におけるプロジェクションシステム１Ｂの概略構成を示すブロック図である。
本実施形態では、前記第１実施形態に対して、音声再生装置３Ｂにおいて、受光素子として、複数（本実施形態では２つ）の受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２を設けている点が異なる。また、本実施形態では、前記第１実施形態に対して、受光素子を複数設けたことに伴い、音声再生装置本体３２Ｂにおける受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２からの電気信号の処理機能を異なるものとしている。さらに、本実施形態では、プロジェクタ２Ｂにおいて、光変調装置駆動制御部２２４Ｂを構成する画像制御部２２４２Ｂは、前記第１実施形態で説明した画像制御部２２４２とは異なる表示用データを生成する。その他の機能および構成は、前記第１実施形態と同様のものである。
【００６１】
図９は、光変調装置駆動制御部２２４Ｂから供給される表示用データにより駆動するＤＭＤ２１２の画素領域を模式的に示す図である。
画像制御部２２４２Ｂは、前記第１実施形態で説明した各種の画像データ処理を実施する機能の他、以下に示すように、表示用データを生成する。
すなわち、画像制御部２２４２Ｂは、ＤＭＤ２１２における一部の２つの画素領域Ａｒ１，Ａｒ１´（図９）にて照明装置２１１から射出された光束を変調させて音声情報処理部２２３から出力される変調音声データに基づく変調音声伝達用光をそれぞれ形成させ、かつ、ＤＭＤ２１２における各画素領域Ａｒ１，Ａｒ１´を除く他の画素領域Ａｒ２´（図９）にて照明装置２１１から射出された光束を変調させてフレームメモリＦＭに記憶された画像データ（各種画像データ処理を施した画像データ）に基づく表示用画像光を形成させるための表示用データを生成する。
そして、光変調装置駆動制御部２２４Ｂから供給される表示用データにより、ＤＭＤ２１２は、下方側の各角隅部分の画素領域Ａｒ１，Ａｒ１´（例えば、４つ程度の画素で構成された領域）にて、照明装置２１１から射出された光束を変調して、入力した音声信号（変調音声データ）に基づく変調音声伝達用光をそれぞれ形成する。また、ＤＭＤ２１２は、画素領域Ａｒ１，Ａｒ１´を除く他の画素領域Ａｒ２´にて、照明装置２１１から射出された光束を変調して、入力した画像信号（各種画像データ処理が施された画像データ）に基づく表示用画像光を形成する。
すなわち、ＤＭＤ２１２は、２つの変調音声伝達用光および表示用画像光で構成される変調光を形成する。
【００６２】
受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２は、前記第１実施形態で説明した受光素子３１と同様の構成を有し、受光素子３１と同様にプロジェクタ２ＡからスクリーンＳｃ上に拡大投射される光束をそれぞれ受光して電気信号に変換して音声再生装置本体３２Ｂに出力する。本実施形態では、受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２は、スクリーンＳｃ上に拡大投射される変調光のうち、ＤＭＤ２１２の各画素領域Ａｒ１，Ａｒ１´にて形成された各変調音声伝達用光を受光可能な位置（スクリーンＳｃにおける下方側の各角隅部分近傍）にそれぞれ配設されている。
【００６３】
音声再生装置本体３２Ｂは、各受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２から出力される電気信号に基づいて、元の音声データ（デジタル音声データ）を生成し、生成したデジタル音声データに基づく音声をスピーカＳｐ１，Ｓｐ２に発生させる。この音声再生装置本体３２Ｂは、前記第１実施形態で説明した音声制御部３２２の他、音声情報復調部３２１Ｂを備える。
音声情報復調部３２１Ｂは、各受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２から出力される電気信号を所定のタイミングで取得し、取得した電気信号を処理する。例えば、音声情報復調部３２１Ｂは、論理和回路を有し、受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２のいずれか一方あるいは両方からの電気信号がHighレベルであるときはHighレベルの電気信号として認識し、受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２の両方からの電気信号がLowレベルであるときはLowレベルの電気信号として認識する。この後、音声情報復調部３２１Ｂは、前記第１実施形態で説明した音声情報復調部３２１と同様に、受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２からの各電気信号に基づいて認識したHighまたはLowレベルによって、スクリーンＳｃ上に変調音声伝達用光として拡大投射された変調音声データ（「１」または「０」のビットの状態）を認識する。そして、音声情報復調部３２１Ｂは、前記第１実施形態で説明した音声情報復調部３２１と同様に、認識した変調音声データに対して、予め設定された復調処理（復号化処理）を実施し、元のデジタル音声データを生成する。
【００６４】
なお、本実施形態におけるプロジェクションシステム１Ｂを利用した音声再生方法は、前記第１実施形態で説明した音声再生方法に対して、音声情報復調部３２１Ｂによる各受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２からの電気信号のレベルの認識方法が異なるのみである。
【００６５】
上述した第３実施形態においては、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
例えば、前記第１実施形態で説明したように、変調音声伝達用光を形成させる一部の画素領域Ａｒ１を１つのみとし、かつ、受光素子３１を単体で構成した場合には、プロジェクタ２からスクリーンＳｃ上に拡大投射され受光素子３１に進む光束（変調音声伝達用光）が遮蔽物（例えば、人）により遮蔽されると、受光素子３１にて変調音声伝達用光（変調音声データ）を受光することができず、音声再生装置３にて音声データに基づく音声をスピーカＳｐ１，Ｓｐ２から発生させることができない。
本実施形態では、光変調装置駆動制御部２２４Ｂは、ＤＭＤ２１２における全ての画素領域のうち、一部の２つの画素領域Ａｒ１，Ａｒ１´にて変調音声データに基づく変調音声伝達用光をそれぞれ形成させる。また、受光素子は、２つの受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２で構成され、各画素領域Ａｒ１，Ａｒ１´にて形成された各変調音声伝達用光をそれぞれ受光可能な位置に配設されている。このことにより、プロジェクタ２ＢからスクリーンＳｃ上に拡大投射され、２つの受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２のうちいずれかの受光素子に進む光束（変調音声伝達用光）が遮蔽物（例えば、人）により遮蔽された場合であっても、２つの受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２のうち他の受光素子にて変調音声伝達用光（変調音声データ）を受光することができる。したがって、音声再生装置３Ｂにて音声データに基づく音声をスピーカＳｐ１，Ｓｐ２に良好に発生させることができる。
【００６６】
なお、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。
前記各実施形態では、光変調装置として、ＤＭＤ２１２を採用していたが、これに限らず、入射する光束を変調する構成であれば、透過型の液晶パネルや反射型の液晶パネル等を採用しても構わない。
【００６７】
前記各実施形態では、照明装置２１１として、放電発光型の光源ランプ２１１１Ａを採用していたが、これに限らず、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)、レーザダイオード、有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。また、これら固体発光素子として、赤、緑、青の各色光をそれぞれ射出する３つの固体発光素子で構成し、時分割形式で赤、緑、青の各色光を順次、射出させる構成としてもよい。このように構成した場合には、カラーホイール２１１２を省略できる。そして、タイミング制御部２２６は、光変調装置駆動制御部２２４と、３つの固体発光素子を駆動する光源駆動部とに所定の信号を出力し、３つの固体発光素子から射出される色と、ＤＭＤ２１２に形成させる色とを同期させる。
【００６８】
前記各実施形態において、音声再生方法は、図３および図４に示すフローに限らず、適宜、その処理および順序を変更しても構わない。
前記第２実施形態において、タイミング制御情報生成システム１００の構成は、前記第２実施形態で説明した構成に限らず、その他の構成を採用しても構わない。
前記第３実施形態では、一部の画素領域Ａｒ１，Ａｒ１´を２つとし、受光素子３１Ｂ１，３１Ｂ２を２つとしていたが、これに限らず、それぞれ３つ以上としても構わない。
【００６９】
前記各実施形態では、プロジェクションシステムとして、スクリーンを観察する方向から画像投射を行うフロントタイプのプロジェクションシステムとしていたが、本発明のプロジェクションシステムは、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像投射を行うリアタイプのプロジェクションシステムとしても構わない。
【００７０】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、音声信号を伝送する音響用配線を省略し、かつ、構造の簡素化が図れるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクションシステムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクションシステムの概略構成を示すブロック図。
【図２】前記実施形態における光変調装置駆動制御部から供給される表示用データにより駆動するＤＭＤの画素領域を模式的に示す図。
【図３】前記実施形態における音声再生方法を説明するフローチャート。
【図４】前記実施形態における音声再生方法を説明するフローチャート。
【図５】前記実施形態における音声再生方法を説明するための図。
【図６】第２実施形態におけるプロジェクションシステムの概略構成を示すブロック図。
【図７】前記実施形態におけるタイミング制御情報を生成するためのタイミング制御情報生成システムの一例を示すブロック図。
【図８】第３実施形態におけるプロジェクションシステムの概略構成を示すブロック図。
【図９】前記実施形態における光変調装置駆動制御部から供給される表示用データにより駆動するＤＭＤの画素領域を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００７３】
１，１Ａ，１Ｂ・・・プロジェクションシステム、２，２Ａ・・・プロジェクタ、３，３Ｂ・・・音声再生装置、２２・・・制御装置、３１，３１Ｂ１，３１Ｂ２・・・受光素子、２１１・・・照明装置、２１２・・・ＤＭＤ（光変調装置）、２１３・・・投射光学装置、２２２Ａ・・・メモリ（タイミング制御情報記憶部）、２２３・・・音声情報処理部、２２４，２２４Ａ，２２４Ｂ・・・光変調装置駆動制御部、３２１，３２１Ｂ・・・音声情報復調部、３２２・・・音声制御部、Ａｒ１，Ａｒ１´，Ａｒ２，Ａｒ２´・・・画素領域、Ｓｃ・・・スクリーン、Ｓ２・・・音声情報処理ステップ、Ｓ５・・・光変調装置駆動制御ステップ、Ｓ６・・・受光ステップ、Ｓ７・・・音声情報復調ステップ、Ｓ８・・・音声制御ステップ。
【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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