(57)【要約】【課題】  デジタルサイネージ画像を、縦長等の変形スクリーンに投影する場合においても、エネルギーの無駄を少なくして明るい画像の投影を効果的に行うことのできる投影システムを提供する。【解決手段】  投影装置１０は、入力画像データを主画像のデータとし、主画像を複写反転させた補助画像を主画像と並べた投影画像のデータを形成する制御手段と、投影画像の画像光を形成する表示素子と、画像光をスクリーン装置７０に照射する投影光学系と、を有し、スクリーン装置７０は、スクリーン７１と、このスクリーンの端部においてスクリーンと交わってスクリーンの後方に配置された映像重畳用ミラー７３,７４と、を有し、画像光の一部はスクリーンに照射され、画像光の他の一部は映像重畳用ミラーで反射され、反射された画像光による補助画像が、主画像に重ねられてスクリーンに表示される画像投影システムとする。【選択図】    図４
2016031484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンが形成する平面と前記スクリーンの端部又は端部近傍において交わる平面上であって、前記スクリーンの投影光の入射側の位置に映像重畳用ミラーを備えることを特徴とするスクリーン装置。
【請求項２】
前記映像重畳用ミラーは、前記投影光の光軸と平行に配置されていることを特徴とする請求項１に記載したスクリーン装置。
【請求項３】
前記スクリーンは、前記投影光の光軸と垂直に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したスクリーン装置。
【請求項４】
前記映像重畳用ミラーは、２枚のミラーであって、前記スクリーンの両端又は両端近傍で前記スクリーンが形成する平面と交わる平面上に夫々配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載したスクリーン装置。
【請求項５】
前記スクリーンの両側に配置された映像重畳用ミラーは、相互に平行として前記スクリーンと垂直に配置されていることを特徴とする請求項４に記載したスクリーン装置。
【請求項６】
前記スクリーンの端部は、前記スクリーンの上端又は下端であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載したスクリーン装置。
【請求項７】
前記スクリーンと平行な平面、又は、前記スクリーン上方又は下方において前記スクリーンが形成する平面と交わる平面に、投影装置からの画像光の全てを反射して前記スクリーンに照射する反射用ミラーを更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載したスクリーン装置。
【請求項８】
投影装置とスクリーン装置とを備える画像投影システムであって、
請求項１乃至請求項７の何れかに記載したスクリーン装置と、
前記スクリーン装置に投影画像を投影する投影装置と
を備えることを特徴とする画像投影システム。
【請求項９】
前記投影画像は、主画像のデータと共に、前記主画像を複写反転させた補助画像のデータが形成され、前記補助画像を前記主画像と並べた画像のデータであり、
投影光の一部はスクリーンに照射されて前記主画像をスクリーンに表示し、前記投影光の他の一部は前記映像重畳用ミラーで反射された後に前記スクリーンに照射され、前記映像重畳用ミラーで反射された画像光による前記補助画像の像が、前記スクリーンに表示された前記主画像に重ねられて表示されることを特徴とする請求項８に記載の画像投影システム。
【請求項１０】
前記投影装置は、入力画像データを主画像のデータとすると共に、前記主画像を複写反転させた補助画像のデータを形成し、前記補助画像を前記主画像と並べた投影画像とする画像のデータを形成する制御手段を有することを特徴とする請求項９に記載の画像投影システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記補助画像を２つ形成して前記主画像の短軸方向両側に配置した投影画像を形成することを特徴とする請求項１０に記載した画像投影システム。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記補助画像を１つだけ形成して前記主画像の短軸方向側方に配置した投影画像を形成することを特徴とする請求項１０に記載した画像投影システム。
【請求項１３】
前記投影装置は、前記複写反転させた補助画像に歪補正処理を施すことを特徴とする請求項９乃至請求項１２の何れかに記載した画像投影システム。
【請求項１４】
入力画像データを主画像の画像データとすると共に、前記主画像を複写反転させた補助画像の画像データを形成するステップと、
前記補助画像を前記主画像の短軸方向側方で前記主画像と並べて配置した画像のデータを投影画像のデータとして形成するステップと、
前記投影画像のデータに基づいた画像光を形成するステップと、
前記主画像の画像データに基づく画像光をスクリーンに投影すると共に、前記補助画像の画像データに基づく画像光を映像重畳用ミラーで反射させて主画像と補助画像とを重ねてスクリーンに表示させるステップと、
を含む処理を行う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、スクリーンの裏面から画像光をスクリーンに投影する投影装置を備える投影システムと投影方法及びそのスクリーン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピューターの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーン等に投影する投影装置としてのプロジェクタが多用されている。このような投影装置であるプロジェクタについては最近、デジタルサイネージ用の装置として利用されることが普及している。
【０００３】
そして、デジタルサイネージ用としてプロジェクタが利用される際、そのスクリーンは、従来の縦横比率が黄金比に近似させた横長矩形形状だけではなく、例えば人の形状をした縦長のスクリーンなどが利用されている。また、デジタルサイネージ用としてプロジェクタを利用する場合には、従来とは異なった縦長等の形状のスクリーンに合わせた画像を投影する必要がある。
【０００４】
このため、プロジェクタから投影する画像光を、スリットを介することにより、画像光の左右両端部分を遮断し、中央部の縦長の画像光を縦長の人の形状をしたスクリーンに投影する画像出力装置（例えば特許文献１）が提案されている。このスリットは、縦長の人の形状をしたスクリーンなどに合わせた縦長のスリットとして形成されるものである。即ち、スリットの両側幅方向及び高さ方向も調整可能な遮蔽板により、プロジェクタからの画像光をスクリーンに合わせるようにして遮蔽可能として、スクリーンの後方から画像光をスクリーンに照射している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５０２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の従来技術においては、プロジェクタからの投影光が遮蔽板により遮蔽されているため、遮蔽された光は利用されないこととなり、光源光の使用効率が低く、無駄が多い欠点があった。
【０００７】
よって、本発明は、縦長等の画像をスクリーンに投影する場合においても、エネルギーの無駄を少なくして明るい画像の投影を効果的に行うことのできるスクリーン装置及び投影システムと投影方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るスクリーン装置は、スクリーンが形成する平面と前記スクリーンの端部又は端部近傍において交わる平面上であって、前記スクリーンの投影光の入射側の位置に映像重畳用ミラーを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の投影システムは、投影装置とスクリーン装置とを備える画像投影システムであって、上述した本発明に係るスクリーン装置と、前記スクリーン装置に投影画像を投影する投影装置とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の画像投影方法は、入力画像データを主画像の画像データとすると共に、前記主画像を複写反転させた補助画像の画像データを形成するステップと、前記補助画像を前記主画像の短軸方向側方で前記主画像と並べて配置した画像のデータを投影画像のデータとして形成するステップと、前記投影画像のデータに基づいた画像光を形成するステップと、前記主画像の画像データに基づく画像光をスクリーンに投影すると共に、前記補助画像の画像データに基づく画像光を映像重畳用ミラーで反射させて主画像と補助画像とを重ねてスクリーンに表示させるステップと、を含む処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上述の如く、本発明に係るスクリーン装置及びこのスクリーン装置を用いる画像投影システムや画像投影方法は、縦長等の画像をスクリーンに投影する場合においても、エネルギーの無駄を少なくして明るい画像の投影を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る投影システムに用いる投影装置の外観斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る投影システムに用いる投影装置の機能ブロック図。
【図３】本発明の実施形態に係る投影システムに用いるスクリーン装置の一例を示す斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る投影システムの第１の例を示す概要図。
【図５】本発明の実施形態に係る投影システムに用いる投影画像データの一例を示す図。
【図６】本発明の実施形態に係る投影システムの投影画像データ形成手順の一例を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施形態に係る投影システムに用いるスクリーンフレームの一例を示す斜視図。
【図８】本発明の実施形態に係る投影システムの第２の例を示す概要図。
【図９】本発明の実施形態に係る投影システムの第２の例を示す側面概要図。
【図１０】本発明の実施形態に係る投影システムの第３の例を示す概要図。
【図１１】本発明の実施形態に係る投影システムの第４の例を示す概要図。
【図１２】本発明の実施形態に係る投影システムの第５の例を示す概要図。
【図１３】本発明の実施形態に係る投影システムの第６の例を示す概要図。
【図１４】本発明の実施形態に係る投影システムの第７の例を示す概要図。
【図１５】本発明の実施形態に係る投影システムの第７の例に用いる投影画像データの例を示す概要図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳説する。図１は、本投影システムに使用する投影装置１０の外観斜視図である。尚、本実施形態において、投影装置１０及び投影システムにおける左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０から画像光が出射される画像光の方向即ち光線束の進行方向及びスクリーン側方向を前方として前後方向を示す。
【００１４】
投影装置１０は、上面板１１、正面板１２、右側板１５及び図１に表れていない背面板、左側板、底面板によりなる筐体が略直方体形状に形成される。正面板１２のやや左側に寄った位置には、台形の上底側を後方に向けた平面視台形形状の凹部が形成されている。この凹部の後側の壁面には、投影レンズ６５が設けられている。この投影レンズ６５により、スクリーン方向に画像が投影される。
【００１５】
正面板１２及び右側板１５には、筐体内部に配置された各種機器を冷却するための多数の長方形の孔により形成された吸排気孔１７が設けられている。尚、図示しないが、背面板や左側板にもそれぞれ吸排気孔が設けられている。
【００１６】
そして、上面板１１には、スピーカ窓４９やキー／インジケータ部３７が設けられている。キー／インジケータ部３７には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切り替える投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする加熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。
【００１７】
背面板には、ＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子２０が設けられている。更に、図示しないが、投影装置１０は、リモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。
【００１８】
次に、投影装置１０の制御手段について図２の機能ブロック図を用いて説明する。制御手段は、制御部３８、入出力インターフェース２２、画像変換部２３、表示エンコーダ２４、表示駆動部２６等から構成される。
【００１９】
この制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵ、各種セッティング等の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等により構成されている。
【００２０】
そして、この制御手段により、入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２４に出力される。
【００２１】
また、表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開して記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。
【００２２】
表示駆動部２６は、表示素子制御手段として機能するものであり、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動するものである。
【００２３】
そして、この投影装置１０は、光源装置５５から出射された光線束を、光源側光学系を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光像を形成し、投影側光学系を介してスクリーンに画像を投影表示する。尚、この投影側光学系の可動レンズ群６１は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。
【００２４】
また、画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。
【００２５】
さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。
【００２６】
そして、筐体の上面板１１に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。
【００２７】
なお、制御部３８にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７が接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声放音させる。
【００２８】
また、制御部３８は、光源制御手段としての光源制御回路４１を制御しており、この光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置５５から出射されるように、光源装置５５の赤色光源装置、青色光源装置及び緑色光源装置の発光を個別に制御する。
【００２９】
さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置５５等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置１０本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をオフにする等の制御も行う。
【００３０】
そして、光源装置５５は、緑色波長帯域光を出射する緑色光源装置と、赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置と、青色波長帯域光を出射する青色光源装置と、緑色波長帯域、赤色波長帯域、及び青色波長帯域の光を同一光軸に合わせる導光光学系とにより形成されている。
【００３１】
また、この投影装置１０は、光源装置５５から出射された光を表示素子５１に照射する光源側光学系、及び、表示素子５１で生成された画像光をスクリーンに投影する投影光学系を構成する複数枚のレンズを有する。
【００３２】
この投影光学系は、固定レンズ群と可動レンズ群６１により構成されて投影画像のズーム調整やピント調整を可能とするものであり、最前方の投影レンズ６５が正面板１２の凹部後側の壁面に設けられるものである。
【００３３】
また、この投影システムのスクリーン装置７０は、図３に示すように、スクリーン７１の両側に２枚のミラーを相互に平行として各々１枚のミラーを配置するものである。
【００３４】
このスクリーン７１は、デジタルサイネージ用の縦長の矩形とされたスクリーン７１である。
【００３５】
そして、スクリーン７１の長辺となる短軸方向両側の端部からスクリーン７１の後方に向かって垂直な第１の映像重畳用ミラー７３と第２の映像重畳用ミラー７４とを有するものである。
【００３６】
この投影システムは、図４に示すように、このスクリーン装置７０のスクリーン７１に投影装置１０から主投影画像光９１を照射し、主投影画像光９１の左右の補助投影画像光９３,９４を左右の映像重畳用ミラー７３,７４に投射し、映像重畳用ミラー７３,７４で反射された補助投影画像光９３,９４をスクリーン７１に照射するものである。
【００３７】
この主投影画像光９１及び補助投影画像光９３,９４は、図５に示すように、中央に主画像８１を配置し、主画像８１の左右に補助画像８３,８４を配置した投影画像データ８０に基づく画像光である。
【００３８】
この投影画像データ８０は、当該投影装置１０にパーソナルコンピューター等の外部機器やメモリカードから画像データが入力されたとき、制御手段とする制御部３８は、図６に示すように、画像取込み処理（Ｓ１００）の後、この取込んだ画像データが縦長画像（あるいは横長画像）等のサイネージ用データか否かを判別するサイネージ判断（Ｓ１１０）を行う。
【００３９】
そして、制御部３８は、サイネージデータでなければ、通常の投影処理として画像変換部２３で所定のフォーマットに変換してビデオＲＡＭ２５に展開させ、表示素子５１により画像光を形成して投影する。
【００４０】
また、制御部３８は、サイネージデータであると判断したときは、入力された画像データを主画像８１のデータとすると共に、この画像データを複写し（Ｓ１２０）、複写した画像を反転させて補助画像８３,８４のデータとして主画像８１の両側に補助画像８３,８４を配置する複写画像反転処理（Ｓ１３０）を行う。
【００４１】
更に、制御部３８は、反転画像とした補助画像８３,８４に台形歪補正の処理（Ｓ１４０）を行う。
【００４２】
なお、映像重畳用ミラーが、投影光の光軸と平行に配置されている場合は、補助画像８３（及び８４）に対する主画像８１と異なる台形歪補正は必要ないが、後述する他の実施形態の例（投影光の光軸と平行に配置されていない場合）を含めて、ここでは、台形歪補正の処理（Ｓ１４０）を行う一般的なフローを示している。
【００４３】
そして、制御部３８は、この主画像８１と主画像８１の短軸方向両側に補助画像８３,８４を配置した投影画像データ８０を所定のフォーマットに変換してビデオＲＡＭ２５に展開させ、表示素子５１により画像光を形成して投影する。
【００４４】
従って、この主画像８１に基づく主投影画像光９１は、図４に示したスクリーン７１に正対するようにスクリーン７１の裏面に照射され、補助画像８３,８４による補助投影画像光９３,９４は、左右の映像重畳用ミラー７３,７４で反射されてスクリーン７１の裏面に照射されることになる。
【００４５】
即ち、補助投影画像光９３,９４は、スクリーン像７１ａ，７１ｂに投射される画像光となり、映像重畳用ミラー７３,７４で反射された後にスクリーン７１に照射されて主画像８１に補助画像８３,８４を重ねるものである。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、入力されたサイネージデータの画像を複写反転を施して補助画像８３,８４とし、入力されたサイネージデータによる主画像８１と補助画像８３,８４とを合わせた投影画像データ８０を形成して投影画像光を生成するため、サイネージデータのみにより画像光を生成する場合に比較して光源光の利用率を高めることができる。
【００４７】
また、主画像８１と補助画像８３,８４とを重ねるようにしてスクリーン７１に投影するため、投影画像を明るく表示することができる。
【００４８】
そして、このスクリーン装置７０は、図７に示すスクリーンフレーム１１０によりスクリーン７１を保持すると共に、スクリーン７１の両側に映像重畳用ミラー７３,７４を配置するように構成することができる。
【００４９】
このスクリーンフレーム１１０は、サイネージ用のスクリーン７１の下端である一辺を固定保持するスクリーン固定部１１１と、このスクリーン固定部１１１の両端から後方に各々延設される棒状のミラー支持台部１１３とを備えるものである。
【００５０】
このミラー支持台部１１３は、スクリーン固定部１１１と垂直とされ、２本のミラー支持台部１１３は相互に平行とされている。
【００５１】
そして、ミラー支持台部１１３の前端であるスクリーン固定部１１１の端部の近傍には、棒状のミラー前方支持部１１５が垂直に立設され、ミラー支持台部１１３の後端にも棒状のミラー後方支持部１１７が垂直に立設される。
【００５２】
このミラー前方支持部１１５の上端近傍には、先端にミラー固定部材１２９を備えた上方調整ネジ１２１が、ミラー前方支持部１１５の下端近傍には、先端にミラー固定部材１２９を備えた下方調整ネジ１２３が設けられ、ミラー後方支持部１１７の中間位置には、先端にミラー固定部材１２９を備えた後方調整ネジ１２５が設けられる。
【００５３】
この各調整ネジは、ミラー前方支持部１１５やミラー後方支持部１１７に対して水平方向内側に螺入可能とされているものであり、先端のミラー固定部材１２９に映像重畳用ミラー７３,７４の裏面が固定可能とされる。
【００５４】
従って、ミラー固定部材１２９により映像重畳用ミラー７３,７４は、スクリーン７１に対して直交させるようにして、スクリーン７１の短軸方向側方位置で垂直に保持可能とされる。
【００５５】
そして、上方調整ネジ１２１又は下方調整ネジ１２３を回転させてねじ込み量を調整することにより、映像重畳用ミラー７３,７４の垂直方向に対する傾斜角を微調整することができ、後方調整ネジ１２５のねじ込み量を調整することにより、映像重畳用ミラー７３,７４のスクリーン７１に対する直交度を微調整することができる。
【００５６】
尚、図７に示したスクリーンフレーム１１０は、スクリーンフレーム１１０前端下方のスクリーン固定部１１１によりサイネージ用スクリーン７１の下端を保持するものとし、図３に示したように、スクリーン７１の両端から映像重畳用ミラー７３,７４をスクリーン７１の後方に配置させるものとする場合の他、スクリーン７１の左右に配置する第１の映像重畳用ミラー７３と第２の映像重畳用ミラー７４との間隔をスクリーン７１の幅よりも僅かに広い間隔とし、２枚の映像重畳用ミラー７３,７４の間隔幅よりも狭い幅のスクリーン７１をスクリーン７１の下端のみでスクリーン固定部１１１により支持固定することもできる。
【００５７】
また、矩形のサイネージ用スクリーン７１の保持固定に際しては、スクリーン７１の幅とスクリーン７１の左右に配置する映像重畳用ミラー７３,７４の間隔とを一致させた図３に示したようなスクリーン装置７０では、ミラー前方支持部１１５をスクリーン固定部１１１の両端位置とし、スクリーン７１の下端をスクリーン固定部１１１により保持すると共にミラー前方支持部１１５によりスクリーン７１の左右両端を保持するようにすることできる。
【００５８】
更に、ミラー前方支持部１１５をスクリーン固定部１１１の両端位置とした場合、スクリーン固定部１１１の両端に配置するミラー前方支持部１１５の上端を接続する梁を更に設けてスクリーン保持枠を形成し、矩形のスクリーン７１の周囲全体を保持するようにしてもよい。
【００５９】
〔第２の実施の形態〕
前述の投影システムは、投影装置１０からの画像光をスクリーン装置７０に直接照射するものであるが、図８に示すように、主投影画像光９１及び補助投影画像光９３,９４を反射用ミラー７５で反射させた後、スクリーン装置７０の背面から照射するようにしてもよい。
【００６０】
この投影システムでは、図９に示すように、プロジェクタケース１００内に投影装置１０をプロジェクタケース１００の後方に向けて収納し、プロジェクタケース１００の前方上面にスクリーン装置７０を載置固定するものである。
【００６１】
そして、この投影システムでは、プロジェクタケース１００の前端近傍にスクリーン７１を位置させて映像重畳用ミラー７３,７４をプロジェクタケース１００の後方に延設させるようにしてプロジェクタケース１００の上面にスクリーン装置７０を固定し、プロジェクタケース１００の後方上部に投影装置１０からの画像光の全てを反射する反射用ミラー７５を固定するものである。
【００６２】
このようにして、プロジェクタケース１００内の投影装置１０からの画像光である主投影画像光９１と補助投影画像光９３,９４は、反射用ミラー７５に照射され、反射用ミラー７５で反射された画像光がスクリーン装置７０に照射される。
【００６３】
そして、この場合も、反射用ミラー７５で反射された主投影画像光９１がスクリーン７１に直接照射され、画像光の一部である補助投影画像光９３,９４が、夫々映像重畳用ミラー７３,７４で反射されてスクリーン７１に照射され、主投影画像光９１による主画像８１の映像に補助投影画像光９３,９４による補助画像８３,８４が重なるようにしてスクリーン７１に表示投影されることは第１の実施形態と同様である。
【００６４】
このように、反射用ミラー７５を用いて反射用ミラー７５で反射した画像光をスクリーン７１の背面に照射するようにすれば、投影システム全体をコンパクトにまとめることができる。
【００６５】
尚、反射用ミラー７５は、プロジェクタケース１００に直接固定する場合に限るものでなく、スクリーンフレーム１１０のミラー支持台部１１３を延設して反射用ミラー７５をスクリーンフレーム１１０に固定し、反射用ミラー７５をも備えるスクリーン装置７０として、投影装置１０を収納するプロジェクタケース１００に反射用ミラー７５を備えるスクリーン装置７０を固定することもできる。
【００６６】
また、反射用ミラー７５は、投影装置１０に通常時（未使用時）は収納されており、投影時（使用時）に引き出されるようなリトラクタブル形態のものであってもよい。
【００６７】
更に、投影装置１０の本体の前後方向の向きを図９とは逆として、反射用ミラー７５に反射させる前に、もう一枚のミラー（非球面ミラー等）で画像を反射させて投影するようにしてもよい。
【００６８】
そして、投影装置１０からの画像光の全てを反射する反射用ミラー７５は、図９においてはスクリーン７１が形成する平面とスクリーン７１の下方で交わる平面を形成する面に反射用ミラー７５を配置するように反射用ミラー７５を僅かに上方に向けて傾斜させているが、スクリーン７１と反射用ミラー７５との距離及びスクリーン７１の高さ位置や反射用ミラー７５の高さ、反射用ミラー７５と投影装置１０との距離や投影装置１０の上向き角、等により、スクリーン７１と反射用ミラー７５とは平行に配置する場合がある。
【００６９】
更に、スクリーン７１の高さ及び位置や反射用ミラー７５の高さ及び位置によっては、スクリーン７１が形成する平面と反射用ミラー７５が形成する平面とは、スクリーン７１の上方で相互に交わる平面とするように反射用ミラー７５を配置し、スクリーン７１を垂直として反射用ミラー７５を僅かに下に向けた傾斜配置とする場合もある。
【００７０】
〔第３の実施の形態〕
また、スクリーン７１の左右に配置する第１の映像重畳用ミラー７３及び第２の映像重畳用ミラー７４をスクリーン７１と垂直に配置する場合のみでなく、スクリーン７１と映像重畳用ミラー７３,７４とを鈍角として交差させるように配置することもある。
【００７１】
即ち、スクリーンフレーム１１０のスクリーン固定部１１１と左右のミラー支持台部１１３との開き角を９０度以上とするものである。
【００７２】
この場合、図１０に示すように、スクリーン像７１ａ，７１ｂはスクリーン面の延長位置よりも外側端が遠方となり、投影装置１０に対してスクリーン像７１ａ，７１ｂの傾きが大きく、主画像８１に対して補助画像８３,８４に台形歪補正を加える修正を行う必要が生じるも、スクリーン装置７０として、スクリーン７１の後方に配置する映像重畳用ミラー７３,７４の前後長さを短くしてスクリーン装置７０を小型化することができる。
【００７３】
〔第４の実施の形態〕
そして、図１１に示すように、反射用ミラー７５を介して投影装置１０からの画像光をスクリーン装置７０に照射する場合は、投影システム全体をよりコンパクトにすることができる。
【００７４】
〔第５の実施の形態〕
また、スクリーン７１として縦長の矩形でなく、人間のシルエット等の形状のスクリーン７１とし、図５に示したような人間の画像を投影する場合、図１２に示すように、スクリーン７１の両端と映像重畳用ミラー７３,７４の前端との間に間隙を設けてスクリーン７１と映像重畳用ミラー７３,７４とを配置するようにしてもよい。
【００７５】
この場合、図５に示した人間映像の主画像８１と、左右の人間映像の補助画像８３,８４との投影用画像の間に生じる間隙が、スクリーン７１の両端と映像重畳用ミラー７３,７４の前端との間隙に相当し、人間映像による補助投影画像光９３,９４が映像重畳用ミラー７３,７４によりスクリーン７１に向けて反射されることとなる。
【００７６】
また、図１２に示した実施の形態では、スクリーン７１の端部近傍でスクリーン７１が形成する平面と映像重畳用ミラー７３,７４が形成する平面とが直交するように配置しているが、例えば図１０や図１１に示したように、スクリーン７１の平面と映像重畳用ミラー７３,７４の平面との開き角を鈍角としてスクリーン７１の側端部とミラーの前端との間に間隙を形成して配置するようにしてもよい。
【００７７】
また、投影装置１０の前方に反射用ミラー７５を配置して、反射用ミラー７５で反射した主投影画像光９１をスクリーン７１に、反射用ミラー７５で反射した補助投影画像光９３,９４を映像重畳用ミラー７３,７４で反射させてスクリーン７１に照射するようにしてもよい。
【００７８】
〔第６の実施の形態〕
そして、スクリーン７１の両側に映像重畳用ミラー７３,７４を配置する場合に限ることなく、図１３に示すように、スクリーン７１の一側方にのみ映像重畳用ミラー７３を配置するようにしてもよい。
【００７９】
この場合は、投影画像データ８０としては、取込んだサイネージデータを主画像８１のデータとし、主画像８１を反転複写した補助画像８３を１つだけ形成して主画像８１の短軸方向側方である横の位置に補助画像８３を並べることとなる。
【００８０】
そして、投影装置１０からの投影光がスクリーン７１の平面に対して水平方向において垂直であれば、補助画像８３に台形歪補正を施す必要はないが、投影光がスクリーン７１の平面に対して水平方向において垂直でない場合、水平方向の傾斜に合わせ、補助画像８３に台形歪補正を施すものである。そして、投影光の光軸が水平平面においてスクリーンと垂直でない場合は、主画像８１にも台形歪補正を施すことになる。
【００８１】
尚、投影光がスクリーン７１の平面に対して水平方向において垂直でない場合であって、映像重畳用ミラー７３と投影光の光軸が平行な場合は、主画像８１に水平後方の傾斜に対して台形歪補正を施し、この台形歪補正を施した主画像８１を反転複写した補助画像８３とすれば足りるものである。
【００８２】
このように、前述の実施の形態では、水平方向においてスクリーン７１から側方に延設されるスクリーン像７１ａ，７１ｂやスクリーン７１の左右方向が、投影装置１０からの距離が遠くなることにあわせて補助画像８３（及び８４）を反転複写により形成する際の台形歪補正の処理を説明しているが、スクリーン７１の高さ位置が投影装置１０の高さよりも高く、スクリーン７１の上方が投影装置１０からの距離が遠くなるスクリーン面に対する台形歪補正は、投影画像データ８０の全体に対して従来の通常の歪補正と同様に処理又は処理することなく投影を行っているものである。（また、画像補正による台形歪補正をすることなく、シフト光学系により、正しく投影されていてもよいことはもちろんである。）
【００８３】
〔第７の実施の形態〕
また、サイネージデータとして、人型シルエット等の縦長の画像データでなく、横長の画像データが用いられることもある。
【００８４】
このような短軸方向が縦方向となる画像データによる投影画像のデータによる画像光をスクリーン７１に表示する場合、図１４に示すように、スクリーン７１上端からスクリーン７１の後方へ映像重畳用ミラー７３を配置するようにすればよい。
【００８５】
この場合、投影画像データ８０は、図１５に示すように、取込み画像による主画像８１とこの主画像８１の長辺に沿って反転複写した補助画像８３とによる画像データとすることになる。
【００８６】
また、スクリーン７１の上端から後方へ映像重畳用ミラー７３を配置する場合に限ることなく、スクリーン７１の下端からスクリーン７１の後方へ映像重畳用ミラー７３を配置するようにしてもよい。
【００８７】
尚、スクリーン７１と映像重畳用ミラー７３とを直交させる場合は、主画像８１と補助画像８３とを合わせた投影画像データ８０全体に対して従来と同様の台形歪補正の処理を行えば足りるものであり、補助画像８３を作成するに際して台形歪補正の処理を行うことなく、反転複写を行えば足りるものである。
【００８８】
この様に、本実施の形態に係るスクリーン装置７０は、スクリーン７１が形成する平面とこのスクリーン７１の端部又は端部近傍において交わる平面上であって、スクリーン７１の一端又は両端でスクリーン７１の後方位置に映像重畳用ミラー７３,７４を有するスクリーン装置７０とするものであるから、サイネージ用の画像を複写した補助画像８３（及び８４）を形成し、原画像を主画像８１としてスクリーン７１に投影すると共に１枚または２枚の映像重畳用ミラー７３（及び７４）の数に合わせた補助画像８３（及び８４）を映像重畳用ミラーで反射してスクリーン７１に投影することができ、デジタルサイネージの画像を明るく表示させることができる。
【００８９】
なお、映像重畳用ミラーが、投影光の光軸（即ちシフト光学系を含み投影光を出射する投影レンズ６５の光軸）と平行に配置され、スクリーンが、この投影光の光軸と垂直に配置されている場合は、補助画像８３（及び８４）に対してだけでなく、主画像８１に対する歪補正も必要がなくなることは言うまでもない。
【００９０】
そして、映像重畳用ミラーが、投影光の光軸（即ちシフト光学系を含み投影光を出射する投影レンズ６５の光軸）と平行に配置されていて、スクリーンが、この投影光の光軸と垂直に配置されていない場合は、補助画像８３（及び８４）に対する歪補正は、主画像８１に対する歪補正と向きが反対のものとなるが、その歪補正画像は、主画像の歪補正画像を反転した画像となる。
【００９１】
また、映像重畳用ミラーとして、２枚のミラー７３,７４を用い、スクリーン７１の両端又は両端近傍でスクリーン７１が形成する平面と交わる平面上に夫々配置すれは、主画像８１を反転させた左右の補助画像８３,８４を同一の画像として明るい画像の投影を可能とすることができる。
【００９２】
そして、スクリーン７１の両側に配置された映像重畳用ミラー７３,７４は、相互に平行としてスクリーン７１と垂直に配置すれば、各映像重畳用ミラー７３,７４に映るスクリーン像７１ａ，７１ｂがスクリーン７１の延長面状に形成され、映像重畳用ミラー７３,７４で反射される補助画像８３,８４の処理を容易として主画像８１と補助画像８３,８４との重ね合わせを行うことができる。
【００９３】
また、スクリーン７１の端部としてスクリーン７１の上端又は下端から後方に映像重畳用ミラー７３を配置すれば、横長のサイネージ用の画像を主画像８１と補助画像８３としてスクリーン７１に重ね、明るい画像の投影を可能とすることができる。
【００９４】
更に、スクリーン７１と平行な平面、又は、スクリーン７１の上方又は下方においてスクリーン７１が形成する平面と交わる平面にも、投影装置１０からの画像光の全てを反射してスクリーン７１に照射する反射用ミラー７５を更に有するスクリーン装置７０とすれは、投影装置１０からスクリーン７１までの前後距離を短くして投影装置１０からの画像光を拡大するようにしてスクリーン７１に投影することができる。
【００９５】
そして、本実施の形態に係る投影システムは、上記の様に投影装置とスクリーン装置とを有するシステムであって、投影装置１０は、入力画像データを主画像８１のデータとすると共に、主画像８１を複写反転させた補助画像８３（及び８４）のデータを１つまたは２つ形成し、補助画像８３（及び８４）を主画像８１と並べた投影画像とする画像のデータ８０を形成する制御手段と、投影画像の画像データ８０に基づく画像光を形成する表示素子５１と、画像光をスクリーン装置７０に照射する投影光学系と、を有し、スクリーン装置７０は、スクリーン７１と、スクリーン７１が形成する平面とスクリーン７１の端部又は端部近傍において交わる平面上であってスクリーン７１の後方位置に配置された映像重畳用ミラー７３（及び７４）と、を有し、画像光の一部はスクリーン７１に照射されて主画像８１をスクリーン７１に表示され、画像光の他の一部は映像重畳用ミラー７３（及び７４）で反射されてスクリーン７１に投影され、映像重畳用ミラー７３（及び７４）で反射された画像光による補助画像８３（及び８４）の像がスクリーン７１に表示された主画像８１に重ねられて表示される画像投影システムとするものである。
【００９６】
このため、表示素子５１の一部を使用するサイネージデータによる画像を主画像８１とすると共に１つまたは２つの主画像８１を反転させた補助画像８３（及び８４）を形成して画像光とするため、光源光の利用率を高めると共に、明るい画像の投影を可能とすることができる。
【００９７】
そして、制御手段は、複写反転させた補助画像８３（及び８４）に必要に応じて歪補正処理を施して補助画像８３（及び８４）を主画像８１と並べた投影画像のデータ８０とするため、映像重畳用ミラー７３（及び７４）で反射されてスクリーン７１に表示された補助画像８３（及び８４）の映像と直接スクリーン７１に投影表示された主画像８１との一致をより高精度として主画像８１と補助画像８３（及び８４）とを重ねることができる。
【００９８】
また、制御手段は、補助画像８３,８４を２つ形成して主画像８１の短軸方向両側に配置した投影画像を形成するため、縦長のデジタルサイネージ用データによる画像を効率的に通常の横長の画像データに変換して光源光の利用率を容易に高くすることができる。
【００９９】
そして、制御手段が補助画像８３を１つだけ形成して主画像８１の短軸方向側方に配置した投影画像を形成する場合も、縦長又は横長のデジタルサイネージ用データによる画像であっても、通常の横長の画像データに変換して光源光の利用率を容易に高くすることができる。
【０１００】
更に、投影装置１０からスクリーン装置７０に照射する画像光の全てを反射する反射用ミラー７５を更に有する画像投影システムとし、この反射用ミラー７５で反射した画像光の一部をスクリーン７１に直接に、及び、この反射用ミラー７５で反射した画像光の他の一部を映像重畳用ミラー７３（及び７４）で反射してスクリーン７１に照射する場合は、画像投影システムを全体として小型化することが容易となる。
【０１０１】
このように、この画像投影システムでは、入力画像データを主画像８１の画像データとすると共に、主画像８１を複写反転させた補助画像８３,８４の画像データを形成するステップと、補助画像８３,８４を主画像８１の短軸方向側方で主画像８１と並べて配置した画像のデータを投影画像のデータ８０として形成するステップと、投影画像のデータ８０に基づいた画像光を形成するステップと、主画像８１の画像データに基づく画像光をスクリーン７１に投影すると共に、補助画像８３,８４の画像データに基づく画像光を映像重畳用ミラー７３,７４で反射させて主画像８１と補助画像８３,８４とを重ねてスクリーン７１に表示させるステップと、を含む処理を行う画像投影方法を行っているものである。
【０１０２】
従って、光源光の利用率を高めると共に、明るい画像の投影を可能とすることができるものである。
【０１０３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、係る実施形態は、本願発明の範囲内において、適宜変更することができる。例えば、表示素子５１は、液晶表示板やデジタルマイクロミラーデバイスなどの空間的光変調素子（ＳＯＭ）に限ることなく、有機エレクトロルミネッセンスや、レーザー光を光源とするレーザースキャンビーム式としてもよい。
【０１０４】
また、デジタルサイネージ用の画像データは、人物画像等をあらかじめパーソナルコンピューター（ＰＣ）を用いて作成した適宜のものが使用可能であり、入力画像から任意の所定範囲の画像を抜き出して、人物画像を作成することもある。
【０１０５】
そして、上述の実施形態では、画像反転等の画像処理を投影装置が行う例で説明したが、必ずしもそのような画像処理を投影装置自体が行う必要はなく、予め処理された画像が入力されるようなシステムであっても、本発明の範囲に含まれる。
【０１０６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１０７】
以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１]  スクリーンが形成する平面と前記スクリーンの端部又は端部近傍において交わる平面上であって、前記スクリーンの投影光の入射側の位置に映像重畳用ミラーを備えることを特徴とするスクリーン装置。
[２]  前記映像重畳用ミラーは、前記投影光の光軸と平行に配置されていることを特徴とする前記[１]に記載したスクリーン装置。
[３]  前記スクリーンは、前記投影光の光軸と垂直に配置されていることを特徴とする前記[１]又は前記[２]に記載したスクリーン装置。
[４]  前記映像重畳用ミラーは、２枚のミラーであって、前記スクリーンの両端又は両端近傍で前記スクリーンが形成する平面と交わる平面上に夫々配置されていることを特徴とする前記[１]乃至前記[３]の何れかに記載したスクリーン装置。
[５]  前記スクリーンの両側に配置された映像重畳用ミラーは、相互に平行として前記スクリーンと垂直に配置されていることを特徴とする前記[４]に記載したスクリーン装置。
[６]  前記スクリーンの端部は、前記スクリーンの上端又は下端であることを特徴とする前記[１]乃至前記[３]の何れかに記載したスクリーン装置。
[７]  前記スクリーンと平行な平面、又は、前記スクリーン上方又は下方において前記スクリーンが形成する平面と交わる平面に、投影装置からの画像光の全てを反射して前記スクリーンに照射する反射用ミラーを更に有することを特徴とする前記[１]乃至前記[６]の何れかに記載したスクリーン装置。
[８]  投影装置とスクリーン装置とを備える画像投影システムであって、
前記[１]乃至前記[７]の何れかに記載したスクリーン装置と、
前記スクリーン装置に投影画像を投影する投影装置と
を備えることを特徴とする画像投影システム。
[９]  前記投影画像は、主画像のデータと共に、前記主画像を複写反転させた補助画像のデータが形成され、前記補助画像を前記主画像と並べた画像のデータであり、
投影光の一部はスクリーンに照射されて前記主画像をスクリーンに表示し、前記投影光の他の一部は前記映像重畳用ミラーで反射された後に前記スクリーンに照射され、前記映像重畳用ミラーで反射された画像光による前記補助画像の像が、前記スクリーンに表示された前記主画像に重ねられて表示されることを特徴とする前記[８]に記載の画像投影システム。
[１０]  前記投影装置は、入力画像データを主画像のデータとすると共に、前記主画像を複写反転させた補助画像のデータを形成し、前記補助画像を前記主画像と並べた投影画像とする画像のデータを形成する制御手段を有することを特徴とする前記[９]に記載の画像投影システム。
[１１]  前記制御手段は、前記補助画像を２つ形成して前記主画像の短軸方向両側に配置した投影画像を形成することを特徴とする前記[１０]に記載した画像投影システム。
[１２]  前記制御手段は、前記補助画像を１つだけ形成して前記主画像の短軸方向側方に配置した投影画像を形成することを特徴とする前記[１０]に記載した画像投影システム。
[１３]  前記投影装置は、前記複写反転させた補助画像に歪補正処理を施すことを特徴とする前記[９]乃至前記[１２]の何れかに記載した画像投影システム。
[１４]  入力画像データを主画像の画像データとすると共に、前記主画像を複写反転させた補助画像の画像データを形成するステップと、
前記補助画像を前記主画像の短軸方向側方で前記主画像と並べて配置した画像のデータを投影画像のデータとして形成するステップと、
前記投影画像のデータに基づいた画像光を形成するステップと、
前記主画像の画像データに基づく画像光をスクリーンに投影すると共に、前記補助画像の画像データに基づく画像光を映像重畳用ミラーで反射させて主画像と補助画像とを重ねてスクリーンに表示させるステップと、
を含む処理を行うことを特徴とする画像投影方法。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  投影装置
１１  上面板                      １２  正面板
１３  背面板                      １４  左側板
１５  右側板                      １７  吸排気孔
２０  端子                        ２１  入出力コネクタ部
２２  入出力インターフェース      ２３  画像変換部
２４  表示エンコーダ              ２５  ビデオＲＡＭ
２６  表示駆動部                  ３１  画像圧縮／伸長部
３２  メモリカード                ３５  Ｉｒ受信部
３６  Ｉｒ処理部                  ３７  キー／インジケータ部
３８  制御部                      ４１  光源制御回路
４３  冷却ファン駆動制御回路      ４５  レンズモータ
４７  音声処理部                  ４８  スピーカ
４９  スピーカ窓
５１  表示素子
６１  可動レンズ群                ６５  投影レンズ
７０  スクリーン装置
７１  スクリーン                  ７１ａ、７１ｂ  スクリーン像
７３,７４  映像重畳用ミラー       ７５  反射用ミラー
８０  投影画像データ
８１  主画像                      ８３、８４  補助画像
９１  主投影画像光                ９３、９４  補助投影画像光
１００  プロジェクタケース
１１０  スクリーンフレーム
１１１  スクリーン固定部          １１３  ミラー支持台部
１１５  ミラー前方支持部          １１７  ミラー後方支持部
１２１  上方調整ネジ              １２３  下方調整ネジ
１２５  後方調整ネジ              １２９  ミラー固定部材
【図１】
2016031484.tif 000003
【図２】
2016031484.tif 000004
【図３】
2016031484.tif 000005
【図４】
2016031484.tif 000006
【図５】
2016031484.tif 000007
【図６】
2016031484.tif 000008
【図７】
2016031484.tif 000009
【図８】
2016031484.tif 000010
【図９】
2016031484.tif 000011
【図１０】
2016031484.tif 000012
【図１１】
2016031484.tif 000013
【図１２】
2016031484.tif 000014
【図１３】
2016031484.tif 000015
【図１４】
2016031484.tif 000016
【図１５】
2016031484.tif 000017