(57)【要約】【課題】光源ランプに通電してから所定の明るさの輝度が得られるようになる時間に依存せず、より短時間のうちに各種調整を含む設置を完了する。【解決手段】入力される画像信号に応じた画像を表示するマイクロミラー素子31と、このマイクロミラー素子31に光を照射する光源ランプ33、リフレクタ32、カラーホイール35を含む光源系部材と、光源系からの光がマイクロミラー素子31で反射して得られる光像を投影する投影系レンズ40を含む投影系部材と、マイクロミラー素子31の画像表示領域近傍に組込まれ、その点灯により投影範囲を表示するＬＥＤ42，42，…と、電源の投入状態によりＬＥＤ42，42，…を点灯駆動する制御部(18)とを備える。【選択図】      図２
2005107275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子と、
この表示素子に光を照射する光源と、
この光源からの光が上記表示素子で反射または透過して得られる光像を投影する投影手段と、
上記表示素子の画像表示領域近傍に組込まれた自発光素子を有し、その点灯により上記投影手段の投影範囲を表示する投影範囲表示手段と、
電源の投入状態により上記投影範囲表示手段を点灯駆動する制御手段と
を具備したことを特徴とする画像投影装置。
【請求項２】
上記制御手段は、電源投入後から所定時間経過するまで上記投影範囲表示手段を点灯駆動することを特徴とする請求項１記載の画像投影装置。
【請求項３】
上記光源の温度または発光輝度を検出する検出手段をさらに具備し、
上記制御手段は、電源投入後から上記検出手段からの検出信号により光源が所定の温度または発光輝度となるまで上記投影範囲表示手段を点灯駆動する
ことを特徴とする請求項１記載の画像投影装置。
【請求項４】
上記投影手段は、投影画角を可変するズーム機構を有し、
上記投影範囲表示手段は、上記投影手段の投影画角に連動して投影範囲を表示する
ことを特徴とする請求項１記載の画像投影装置。
【請求項５】
入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子に光源からの光を反射または透過させて光像を投影する投影工程と、
上記表示素子の画像表示領域近傍に組込まれた自発光素子を点灯させて上記投影工程での投影範囲を表示する投影範囲表示工程と、
電源の投入状態により上記投影範囲表示工程での自発光素子の点灯駆動を制御する制御工程と
を有したことを特徴とする画像投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源投入当初の位置設定に好適な画像投影装置及び画像投影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にプロジェクタ装置等で画像をスクリーンに投影させる際には、プロジェクタ装置の電源を投入して光源ランプが所定の明るさとなるのを数分程度待機し、光源ランプが所定の明るさとなった時点で、スクリーンの所望する位置に画像が投影されるように、プロジェクタ装置の位置、ズーム位置、プロジェクタ装置の高さ調節による仰角調整、及び画像の歪みに対する台形補正、及びフォーカス調整等を行なう。
【０００３】
その他に、投影光量の調整や画像の色調整、接続されるノートパソコン等の外部機器の各種設定なども適宜必要となる。
【０００４】
このように、時間と手間とを要するプロジェクタ装置の設置を容易にする技術として、スクリーン側に設置位置を光の照射で指示する発光器を装備させたものがある。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開平７−２７０９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、予め発光器をスクリーン側の固定箇所に装備させておかなければならず、同一の設置位置に定期的にプロジェクタ装置を設置させるような場合を除いて、はじめてプロジェクタ装置をその場所に設置するような場合には全く役に立たない。
【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、光源ランプに通電してから所定の明るさの輝度が得られるようになる時間に依存せず、より短時間のうちに各種調整を含む設置を完了することが可能な画像投影装置及び画像投影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】
請求項１記載の発明は、入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子と、この表示素子に光を照射する光源と、この光源からの光が上記表示素子で反射または透過して得られる光像を投影する投影手段と、上記表示素子の画像表示領域近傍に組込まれた自発光素子を有し、その点灯により上記投影手段の投影範囲を表示する投影範囲表示手段と、電源の投入状態により上記投影範囲表示手段を点灯駆動する制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
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、上記制御手段は、電源投入後から所定時間経過するまで上記投影範囲表示手段を点灯駆動することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記光源の温度または発光輝度を検出する検出手段をさらに具備し、上記制御手段は、電源投入後から上記検出手段からの検出信号により光源が所定の温度または発光輝度となるまで上記投影範囲表示手段を点灯駆動することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記投影手段は、投影画角を可変するズーム機構を有し、上記投影範囲表示手段は、上記投影手段の投影画角に連動して投影範囲を表示することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子に光源からの光を反射または透過させて光像を投影する投影工程と、上記表示素子の画像表示領域近傍に組込まれた自発光素子を点灯させて上記投影工程での投影範囲を表示する投影範囲表示工程と、電源の投入状態により上記投影範囲表示工程での自発光素子の点灯駆動を制御する制御工程とを有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、光源のランプとは別に、表示素子に組込んだ、例えばＬＥＤ等の自発光素子により電源投入直後から投影範囲を表示させるようにしたため、光源ランプに通電してから所定の明るさの輝度が得られるようになる時間に依存せず、より短時間のうちに各種調整を含む設置を完了できる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の作用に加えて、光源のランプが所定の明るさとなった際に自発光素子を自動的に消灯設定させることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の作用に加えて、光源ランプが所定の明るさとなるのをその温度または発光輝度により正確に検知した上で、自発光素子を自動的に消灯設定させることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の作用に加えて、投影レンズ系が投影画角を任意に可変するズーム機構を有している場合でも、その投影画角に連動して常に正確な投影範囲を表示させることかできる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、光源のランプとは別に、表示素子に組込んだ、例えばＬＥＤ等の自発光素子により電源投入直後から投影範囲を表示させるようにしたため、光源ランプに通電してから所定の明るさの輝度が得られるようになる時間に依存せず、より短時間のうちに各種調整を含む設置を完了できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、同実施の形態に係るプロジェクタ装置１０の電子回路の機能構成を示すものである。図中、入出力コネクタ部１１より入力される各種規格の画像信号が、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、システムバスＳＢを介して画像変換部１３で所定のフォーマットの画像信号に統一された後に、表示エンコーダ１４へ送られる。
【００１９】
表示エンコーダ１４は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ１５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ１５の記憶内容からビデオ信号を発生して表示駆動部１６に出力する。
【００２０】
この表示駆動部１６は、送られてきた画像信号に対応して適宜フレームレート、例えば３０［フレーム／秒］で投影ユニット１７を表示駆動し、ここでは図示しないスクリーンに画像を投影表示させる。
【００２１】
上記各回路のすべての動作制御を司るのが制御部１８である。この制御部１８は、ＣＰＵと、後述する電源投入当初の投影範囲表示の処理を含む該ＣＰＵで実行される動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成され、キー入力部１９に備えられる各種キーのキー操作信号を直接受けて投影動作を実行する。
【００２２】
この制御部１８にはまた、システムバスＳＢを介してＩｒ受信部２０、インジケータ部２１、及び音声処理部２２が接続される。  
Ｉｒ受信部２０は、このプロジェクタ装置１０用の図示しないリモートコントローラからの赤外変調光を受信し、該リモートコントローラで操作されたキーに対応したキーコード信号を復調してキー入力部１９へ送出する。
【００２３】
インジケータ部２１は、このプロジェクタ装置１０の各種動作状態、例えば電源のオン／オフとスタンバイ状態、（光源ランプの）温度等を、ＬＥＤとその駆動回路とにより適宜点灯／点滅駆動させる。
【００２４】
音声処理部２２は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影表示動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ２３を駆動して拡声放音させる。  
次いで図２により上記投影ユニット１７のより詳細な構成について説明する。
【００２５】
このプロジェクタ装置１０は、反射型表示素子としてのマイクロミラー素子３１を用いるものとする。まず、リフレクタ３２内に封入された光源ランプ３３からの発光は、モータ（Ｍ）３４に回転駆動されるカラーホイール３５を介して例えばＲ，Ｇ，Ｂいずれかの原色光として導光ロッド３６に入射される。
【００２６】
この導光ロッド３６の出射側には、レンズ収差を小さくするために複数枚の光源レンズを組み合わせて構成された光源系レンズ３７が配置されており、導光ロッド３６を出射した原色光は、この光源系レンズ３７を介した後にミラー３８で全反射され、１枚の光学レンズでなる中継光学部材３９を介してから上記マイクロミラー素子３１に入射される。
【００２７】
しかして、このマイクロミラー素子３１に対する原色光の照射により反射して形成された原色の光像が、上記中継光学部材３９を介して、ズーム機能及び合焦機能を有する複数のレンズ群から構成された投影系レンズ４０より出射され、図示しないスクリーンに投影表示される。
【００２８】
なお、上記リフレクタ３２の光源ランプ３３近傍には温度センサ４１が配設され、光源ランプ３３の発光温度を検出可能としている。  
また、上記マイクロミラー素子３１には、光像を形成するための表示範囲に隣接した矩形角部に、計４個のＬＥＤ４２，４２，‥‥が反射方向に向けて一体的に形成される。これらＬＥＤ４２，４２，‥‥は、例えば赤色光を発するものとし、上記制御部１８の制御に基づいて点灯駆動され、その出射光が中継光学部材３９、投影系レンズ４０を介して図示しないスクリーンに投影表示されることで、電源投入当初のように光源ランプ３３の発光輝度が低い場合であっても、マイクロミラー素子３１の表示範囲に対応した投影画像の位置を視認することができる。
【００２９】
次に上記実施の形態の動作について説明する。  
図３は、キー入力部１９に備えられる電源キーを操作して電源を投入した直後の制御部１８による制御内容を示すものである。
【００３０】
その当初には、まず光源ランプ３３の点灯駆動を開始させると同時に（ステップＡ０１）、制御部１８が内蔵するタイマによる時間ｔのカウントを開始させる（ステップＡ０２）。
【００３１】
その後、併せてマイクロミラー素子３１と一体形成されているＬＥＤ４２，４２，‥‥を一斉に点灯させながら（ステップＡ０３）、上記時間ｔの値が所定の値、例えば「５（分）」となったか否かを判断し（ステップＡ０４）、なっていなければステップＡ０３からの処理に戻る、という処理を繰返すことで、所定の時間が経過するまで上記ＬＥＤ４２，４２，‥‥の点灯状態を維持する。
【００３２】
図４は、このとき投影対象のスクリーンＳＣＲに投影される内容を例示するもので、光源ランプ３３の発光による矩形の画像表示エリアＡＲに対し、その各コーナー部にＬＥＤ４２，４２，‥‥の発光による、例えば赤色のスポット光ＳＰ，ＳＰ，‥‥が投影表示されることとなる。
【００３３】
したがって、電源投入当初、光源ランプ３３が点灯直後でまだその発光輝度が低く、スクリーンＳＣＲに照射される画像表示エリアＡＲが充分な明るさに達しない状態であっても、ＬＥＤ４２，４２，‥‥の発光に伴う赤色のスポット光ＳＰ，ＳＰ，‥‥の投影位置を視認しながら、プロジェクタ装置１０の設置位置、ズーム角度、仰角、合焦位置など、設置当初の設定を一通り実行することができる。
【００３４】
しかして、時間が経過し、制御部１８のタイマによる時間ｔのカウント値が所定値となると、ステップＡ０４でこれを判断し、一通りの設定動作を終了したものとして、上記ＬＥＤ４２，４２，‥‥の点灯駆動を停止し（ステップＡ０５）、以上でこの図３の処理を終了すると共に、通常の投影動作に移行する。
【００３５】
このように、投影表示を行なうための光源ランプ３３とは別に、表示素子であるマイクロミラー素子３１に組込んだＬＥＤ４２，４２，‥‥により、電源投入直後から投影範囲を視認できるようにしたため、光源ランプ３３に通電してから所定の明るさの輝度が得られるようになる時間に依存せず、より短時間のうちに各種調整を含む設置を完了できる。
【００３６】
加えて、上記実施の形態では、光源ランプ３３が所定の明るさとなり、ＬＥＤ４２，４２，‥‥を用いずとも投影範囲を直接視認できるような所定の時間が経過すると、ＬＥＤ４２，４２，‥‥の点灯駆動を自動的に停止するように設定することで、ＬＥＤ４２，４２，‥‥の無駄な点灯駆動を回避し、投影を開始する際にＬＥＤ４２，４２，‥‥の発光に伴うスポット光ＳＰ，ＳＰ，‥‥が投影内容に隣接して投影され、表示品質を下げてしまうようなことがなく、すみやかに通常の投影動作に移行させることができる。
【００３７】
なお、上記実施の形態では、ＬＥＤ４２，４２，‥‥の点灯駆動は光源ランプ３３の立ち上がり特性に依存して電源投入直後から所定の時間だけ行なうものとして説明したが、本発明はこれに限らず、時間による制御に代えて、上記温度センサ４１の検出する光源ランプ３３の温度が予め設定している温度となった時点で、光源ランプ３３が必要な輝度で発光しているものと判断してＬＥＤ４２，４２，‥‥の点灯駆動を停止するものとしても良いし、さらには温度センサ４１に代えて輝度センサをリフレクタ３２内の一部に配設し、光源ランプ３３の発光輝度を直接正確に検出し、光源ランプ３３が必要な輝度で発光していると判断した時点でＬＥＤ４２，４２，‥‥の点灯駆動を停止するものとしても良い。
【００３８】
また、ＬＥＤ４２，４２，‥‥をマイクロミラー素子３１に一体的に組込み、ＬＥＤ４２，４２，‥‥の発光がマイクロミラー素子３１で形成された光像と同様に中継光学部材３９及び投影系レンズ４０を介して投影対象に投影されるものとしたので、投影系レンズ４０がズーム機構を有している場合であっても、その投影画角に連動して常に正確な投影範囲を表示させることかできる。
【００３９】
なお、上記実施の形態では、投影範囲を照射するための自発光素子として赤色で発光するＬＥＤ４２，４２，‥‥を用いるものとして説明したが、自発光素子の種類及びその発光色等については本発明で限定するものではない。
【００４０】
また、上記実施の形態では、プロジェクタ装置１０が反射型表示素子であるマイクロミラー素子３１とカラーホイール３５とを用いてカラーの光像を形成し、投影表示するものとして説明したが、本発明はカラーの光像を形成する素子としてこれらに限定するものではなく、反射型表示素子ではなしに、透過型の表示素子、例えば透過型カラー液晶表示パネルを用いるものも考えられる。
【００４１】
その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【００４２】
さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の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、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、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。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の一形態に係るプロジェクタ装置の回路構成を示すブロック図。
【図２】図１の投影ユニットの詳細な構成を示す図。
【図３】同実施の形態に係る電源投入直後の処理内容を示すフローチャート。
【図４】同実施の形態に係る電源投入直後の投影内容を例示する図。
【符号の説明】
【００４４】
１０…プロジェクタ装置、１１…入出力コネクタ部、１２…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、１３…画像変換部、１４…表示エンコーダ、１５…ビデオＲＡＭ、１６…表示駆動部、１７…投影ユニット、１８…制御部、１９…キー入力部、２０…Ｉｒ受信部、２１…インジケータ部、２２…音声処理部、２３…スピーカ、３１…マイクロミラー素子、３２…リフレクタ、３３…光源ランプ、３４…モータ（Ｍ）、３５…カラーホイール、３６…導光ロッド、３７…光源系レンズ、３８…ミラー、３９…中継光学部材、４０…投影系レンズ、４１…温度センサ、４２…ＬＥＤ、ＡＲ…画像表示エリア、ＳＢ…システムバス、ＳＣＲ…スクリーン。
【図１】
2005107275.tif 000003
【図２】
2005107275.tif 000004
【図３】
2005107275.tif 000005
【図４】
2005107275.tif 000006