(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の入力信号に基づいて投影信号を生成するプロジェクタ制御手段と、
前記投影信号に基づいて光線でスクリーン上を走査することにより画像を表示する複数個の投影装置と、
距離測定装置と、を備え、
前記プロジェクタ制御手段は、前記投影信号を分岐して前記各投影装置へ送出する同期制御部を備え、
前記各投影装置は、光線を射出する光源装置と、該光源装置から射出された光線を走査させる走査手段と、前記スクリーン上の走査可能領域内において前記走査手段を制御する投影装置制御手段と、を備え、
前記各投影装置が、各投影装置の中心光軸同士が平行となるように並設されて、前記各投影装置の走査可能領域の重複部において、同期して光線を走査することにより、スクリーン上に画像を表示し、
前記プロジェクタ制御手段は、さらにスクリーンとの距離を算出する距離算出部を有し、スクリーンとの距離に基づいて走査可能領域の重複部を決定することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記同期制御部は、前記各投影装置からの前記光線の一つであるレーザービームの走査により形成される投影点の位置がずれるように、前記投影信号を所定の異なる時間間隔で前記各投影装置へ送出することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記投影装置制御手段は、前記各投影装置の夫々の走査可能領域の全範囲にわたって前記各投影装置の夫々が走査できるように前記走査手段を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービーム等の光線でスクリーン上を走査することにより画像を形成するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザービーム等の光線でスクリーン上を走査することによって画像を表示するレーザープロジェクタが提案されている。そして、このレーザープロジェクタによりスクリーン上に表示される画像を明瞭なものとするために多くの提案がなされている。例えば、特開平６−１０９９９２号公報（特許文献１）では、複数のレーザープロジェクタを使用して、スクリーン上に高輝度の大画面映像を投影することができる大型映像表示装置についての提案がなされている。
【特許文献１】特開平６−１０９９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の提案は、所定の距離だけ離れた位置に設置されるスクリーン上において、各レーザープロジェクタの中心光軸が交差するように各々異なる角度でレーザープロジェクタが配置されている。このため、スクリーンの正面に配置されたレーザープロジェクタの投影画面に比べて、周辺に配置されるレーザープロジェクタの投影画面の両端近傍は歪んだ画面となる。したがって、投影画像が重なった際に画質の劣化が生じるおそれを有し、又、画像を明瞭に表示するためのスクリーンとの距離も限定されてしまうといった問題点があった。更に、走査するレーザービームが重なる状態が発生するため、重なり合ったレーザービームのエネルギーが所定の値よりも高くなってしまうといった問題点もあった。
【０００４】
本発明は、上述の問題を解決するため、複数個の投影装置を各投影装置の中心光軸同士が平行となるように並設し、各投影装置の走査可能領域の重複部において画像を形成させることにより、容易にスクリーンに明瞭な画像を表示することができるプロジェクタとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のプロジェクタは、所定の入力信号に基づいて投影信号を生成するプロジェクタ制御手段と、前記投影信号に基づいて光線でスクリーン上を走査することにより画像を表示する複数個の投影装置と、距離測定装置と、を備え、前記プロジェクタ制御手段は、前記投影信号を分岐して前記各投影装置へ送出する同期制御部を備え、前記各投影装置は、光線を射出する光源装置と、該光源装置から射出された光線を走査させる走査手段と、前記スクリーン上の走査可能領域内において前記走査手段を制御する投影装置制御手段と、を備え、前記各投影装置が、各投影装置の中心光軸同士が平行となるように並設されて、前記各投影装置の走査可能領域の重複部において、同期して光線を走査することにより、スクリーン上に画像を表示し、前記プロジェクタ制御手段は、さらにスクリーンとの距離を算出する距離算出部を有し、スクリーンとの距離に基づいて走査可能領域の重複部を決定するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数個の投影装置を備え、各投影装置を各投影装置の中心光軸同士が平行となるように並設し、各投影装置の走査可能領域の重複部において、同期して光線を走査させることにより、各投影装置の出力を抑え信頼性を高めると共に、容易にスクリーンに明瞭な画像を表示することができるプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態のレーザープロジェクタ10は、所定の入力信号に基づいて投影信号を生成するプロジェクタ制御手段20と、前記投影信号に基づいて光線の一つであるレーザービームでスクリーン上を走査することにより画像を表示する複数個の投影装置1と、を備え前記プロジェクタ制御手段20は、前記投影信号を分岐して前記各投影装置1へ送出する同期制御部31を備え、前記各投影装置1は、レーザービームを射出する光源装置であるレーザー発光器8と、該レーザー発光器8から射出されたレーザービームを走査させる走査手段と、前記スクリーン9上の走査可能領域40内において前記走査手段を制御する投影装置制御手段2と、を備え、前記各投影装置1が、各投影装置1の中心光軸X同士が平行となるように並設されて、前記各投影装置1の走査可能領域40の重複部において、同期してレーザービームを走査することにより、スクリーン上に画像を表示するものである。
【００１０】
そして、前記同期制御部31は、前記各投影装置1からのレーザービームの走査により形成される投影点42の位置がずれるように、前記投影信号を所定の異なる時間間隔で前記各投影装置1へ送出するものである。
【００１１】
又、本発明のレーザープロジェクタ10は、距離測定装置50を備え、前記プロジェクタ制御手段20は、スクリーン9との距離を算出する距離算出部33を有し、スクリーン9との距離に基づいて走査可能領域40の重複部を決定するものである。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本発明の一つの実施例に係るレーザープロジェクタ10は、図１に示すように、略直方体形状であって、３個の投影装置1を内蔵するものである。そして、この投影装置1は、レーザービームを射出する光源装置であるレーザー発光器と、レーザー発光器から射出されたレーザービームを走査する走査手段としての反射手段及びモータ等を備えるものであって、各投影装置1の中心光軸X同士が平行となるように左右方向に並設されており、本体ケースの前方の側板とされる前面板12に投影装置1の投影口14が配設され、投影口14の近傍に、光学式の距離測定装置50が配置されているものである。尚、距離測定装置50は、光学式に限定することなく、超音波式等の各種方式を採用することができる。
【００１３】
又、本体ケースである上面板11にはキー／インジケータ部29を有するものであり、このキー／インジケータ部29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等のキーやインジケータを備えているものである。
【００１４】
更に、本体ケースの背面には、背面板に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13、図示しないメモリカードスロット、リモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を有しているものである。
【００１５】
そして、このレーザープロジェクタ10の制御手段20は、図２に示すように、中央制御部27、入出力インターフェース22、同期制御部31等を有するものである。中央制御部27は、レーザープロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵやワークメモリとして使用されるＲＡＭ、及び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等により構成されている。
【００１６】
そして、入出力コネクタ部21から入力された画像信号は、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、中央制御部27に送られる。又、この中央制御部27のＣＰＵが、送られてきた入力信号である画像信号及びスクリーン9までの距離データに基づいて、各投影装置1の投影領域や各投影装置1への信号送出時間間隔などを算出し、このＣＰＵによって算出された投影信号が中央制御部27のＲＡＭに保存される。
【００１７】
レーザープロジェクタ10からスクリーン9までの距離データは、距離算出部33により算出されるものであり、この距離算出部33は、図１に示した距離測定装置50の受光素子がスクリーン9で反射した反射光を受光し変換した電気信号からスクリーン9上の複数点との距離を測定し、スクリーン9との平均距離を算出する演算手段を備えるものである。尚、当該距離測定装置50及び距離算出部33を備えることで、自動で距離を算出することができるが、当該距離測定装置50及び距離算出部33を備えずに使用者が表示画面のピント調整により手動で選定されることとしてもよい。
【００１８】
そして、ＲＡＭに記憶された投影信号は、同期制御部31に出力され、同期制御部31で投影信号を分岐して、中央制御部27によって算出された所定の異なる時間間隔で各投影装置1の投影装置制御手段2に送出される。
【００１９】
そして、同期制御部31から投影信号が入力される各投影装置制御手段2は、投影装置制御部3と、モータ制御回路4と、エンコーダ5等を備えているものである。この投影装置制御部3は、光源装置であるレーザー発光器8へ投影信号に応じた強度及び色相及び時間による変化の信号を送ると共に、走査手段を制御するモータ制御回路4へ投影信号及び後述の角度データに基づいた制御信号を送るものである。
【００２０】
この走査手段は、２次元方向に駆動可能な反射手段であるガルバノミラー7と、該ガルバノミラー7の駆動源であるモータ6から成るものである。そして、この投影装置制御手段2は、レーザー発光器8及びモータ制御回路を介して走査手段を制御することにより、レーザー発光器8から射出されたレーザービームをガルバノミラー7により２次元方向に走査させてスクリーン9上に画像を表示するものである。
【００２１】
又、モータ制御回路4は、供給された制御信号を基に、モータ6を駆動させる電流を生成し、モータ6に電流を供給することにより、モータ6を駆動させるものである。尚、モータ6は、ガルバノミラー7に対して２個設置されるものであり、このガルバノミラー7は、直交する２つの軸に保持されて、この軸にモータがそれぞれ直結されることで２次元方向に駆動することができるものである。
【００２２】
そして、エンコーダ5は、ガルバノミラー7の２次元方向の角度データを検出するものであり、この角度データは投影装置制御部3に送出される。尚、このエンコーダ5は、アブソリュート方式、インクリメンタル方式などの何れの方式であってもよいものである。
【００２３】
又、プロジェクタ制御手段20の画像圧縮／伸長部28は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＴＣ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ーカード30に順次書き込む記録処理や、再生モード時はメモリーカード30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伸長して画像変換部23を介して中央制御部27に送り、メモリーカード30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ものである。
【００２４】
又、本体ケースの上面板11に設けられる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29の操作信号は、直接に中央制御部27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25で受信され、Ｉｒ処理部26で復調されたコード信号が中央制御部27に送られるものである。
【００２５】
尚、中央制御部27にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部24が接続されており、音声処理部24はＰＣＭ音源等の音源回路を備え、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32を駆動して拡声放音させることができるものである。
【００２６】
そして、レーザープロジェクタ10に配設される第一乃至第三投影装置1a,1b,1cは、図１に示したように、第一乃至第三投影装置1a,1b,1cの中心光軸Xがそれぞれ平行になるように並設されるものである。このように並設することで、図３に示すように、正面に配置されるスクリーン9に第一乃至第三走査可能領域40a,40b,40cが左右に平行に所定距離だけずれるように仮想的に決定される。そして、第一乃至第三走査可能領域40a,40b,40cの重複部内において、投影すべき表示画面の縦横比に基づき、各投影装置1の投影領域41が決定される。
【００２７】
又、走査可能領域40及び投影領域41は、レーザープロジェクタ10とスクリーン9との距離に依存するため、前述のように、距離測定装置50及び距離算出部33、或いは使用者のピント調整により距離が算出され、当該データが入力される中央制御部27によって決定されるものである。尚、この投影領域41は、レーザープロジェクタ10とスクリーン9との距離が遠くなる程、走査可能領域40に対する投影領域41の割合が大きくなるものである。
【００２８】
そして、図４に示すように、投影領域41の縦幅及び横幅が決定されると、投影装置制御部3によって、投影領域41において投影装置1からのレーザービームの走査により形成される投影点42と投影点42との間隔を算出してガルバノミラー7の各座標位置における動作速度及び走査軌道43が決定される。
【００２９】
又、スクリーン9上をラスタ走査する場合、中央制御部27において各投影装置1a,1b,1cから射出されるレーザービームにより形成される投影点42が異なる位置になるように、投影信号の送出時間間隔を算出して、当該投影信号と送出時間間隔データが入力された同期制御部31が各投影装置制御手段2に投影信号を分岐して異なる時間間隔で順次送出する。
【００３０】
この送出時間間隔は、第一投影装置1aから射出されるレーザービームにより形成される投影点42の座標位置と、第二投影装置1bから射出されるレーザービームにより形成される投影点42の座標位置と、第三投影装置1cから射出されるレーザービームにより形成される投影点42の座標位置との関係が、略等間隔となるように決められるものである。尚、当該投影点42の座標位置との関係は、等間隔とする場合に限ることなく不等間隔としてもよい。
【００３１】
そして、各投影装置制御手段2は、同一走査軌道43上における全投影点42の座標位置において第一乃至第三投影装置1a,1b,1cからのレーザービームの走査により形成される特定画素の投影点42の座標位置が一致するように、且つ、第一乃至第三投影装置1a,1b,1cからのレーザービームによるそれぞれの走査点が、同一時には異なる座標位置となるように走査手段及びレーザー発光器8を制御する。これにより、第一乃至第三投影装置1a,1b,1cからのレーザービームの走査により形成される投影点42は、同一座標位置において形成されるも、同一時においては、ずれた座標位置で表示されることとなる。
【００３２】
この第一投影装置1aから射出されたレーザービームの走査により形成される投影点42は、スクリーン9上における走査軌道43上において順次形成されるものである。具体的には、レーザービームが投影領域41の左端の最上段を走査始点としてガルバノミラー7が右方向へ回動することにより走査され、直線走査範囲の終点まで到達すると方向を変換し、一段下の直線走査範囲の始点である左端に戻り、同様に右方向へ走査することを繰り返し、最下段まで走査されることにより、各座標位置において投影点42が形成される。そして、最下段までレーザービームの走査がなされると、次に画面に表示すべき投影信号に基づき、投影領域41の左端の最上段に戻り、再び走査されることとなる。
【００３３】
又、第二投影装置1bは、第一投影装置1aの表示する投影点42の各座標位置と同一座標位置において投影点42が形成されるように、第一投影装置1aと同じ走査軌道43上において、第一投影装置1aの走査に対して僅かに遅延して走査されるものである。又、第三投影装置1cは、第二投影装置1bの走査に対して僅かに遅延して走査されるものである。これにより、各投影装置1a,1b,1cからのレーザービームの走査により形成される投影点42は重なることなく、順次形成されることとなる。
【００３４】
このように、複数個の投影装置1を備え、各投影装置1を当該各投影装置1の中心光軸X同士が平行となるように並設し、各投影装置1のスクリーン上における走査可能領域40a,40b,40cの重複部内の投影領域1において、同期してレーザービームを走査させることにより、一つ当たりの投影装置1の出力を抑え信頼性を高めると共に、同一仕様の複数個の投影装置1を用いて投影信号を遅延させて各投影装置1に分岐送出するだけでよいため、各投影装置1に異なる制御を実施させることなく容易にスクリーン9に明瞭な画像を表示することができるレーザープロジェクタ10を提供することができる。
【００３５】
又、各投影装置1の走査が異なる時間間隔で制御されることにより、各投影装置1から射出されるレーザービームが重なり合うことがなく、より安全性の高いレーザープロジェクタ10を提供することができる。
【００３６】
更に、距離測定装置50を備えることにより、スクリーン9との距離が変わったとしても、自動で距離を算出して投影領域41を決定することができると共に、スクリーン9との距離を起因とする画像の劣化が生じにくく、投影場所及びレーザープロジェクタ10の設置場所等が限定されることなく使用することができるレーザープロジェクタ10を提供することができる。
【００３７】
又、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。例えば、前述のように、各投影装置1の走査可能領域40の重複部における投影領域41内で走査する場合のみならず、図５に示すように、各投影装置1の走査可能領域40の全範囲において走査することのできるようにガルバノミラー7を駆動制御することもある。即ち、第一投影装置1aは第一走査可能領域40aの全範囲において走査することとし、第二投影装置2aは第二走査可能領域40bの全範囲において走査することとし、第三投影装置1cは第三走査可能領域40cの全範囲において走査することとしたものである。
【００３８】
この場合、各投影装置制御手段2の投影装置制御部3が、中央制御部27により決定された投影領域41内における走査軌道43上の各座標位置においてのみ、レーザー発光器8から適当な強度、色相のレーザービームを射出することにより、投影領域41に投影点42が形成されることとなる。
【００３９】
これにより、スクリーン9までの距離に応じて、ガルバノミラー7の動作を変化させる必要がなく、距離が変わってもガルバノミラー7は同一の動作をさせ、レーザー発光器8によるレーザービームの射出時間間隔等を制御することのみでよいため、走査手段の駆動制御を容易に行うことができる。
【００４０】
又、各投影装置1は左右方向に並設する場合に限定することなく、図６に示すように、３個或いは４個の投影装置1を上下左右方向に、各投影装置1の中心光軸Xが平行となるように並設することにより、走査可能領域40の重複部内に投影領域41を形成してもよい。このように、各投影装置1を配置することにより、走査可能領域40に対する投影領域41の割合を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。
【図２】本発明の実施例に係るプロジェクタの機能回路ブロックを示す図。
【図３】本発明の実施例に係るプロジェクタの走査可能領域及び投影領域を示す図。
【図４】本発明の実施例に係るプロジェクタの走査軌道を示す図。
【図５】本発明の実施例に係るプロジェクタの走査軌道を示す図。
【図６】本発明の実施例に係るプロジェクタの走査可能領域及び投影領域を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
1   投影装置                              1a  第一投影装置
1b  第二投影装置                          1c  第三投影装置
2   投影装置制御手段                      3   投影装置制御部
4   モータ制御回路                        5   エンコーダ
6   モータ                                7   ガルバノミラー
8   レーザー発光器                        9   スクリーン
10  レーザープロジェクタ                  11  上面板
12  前面板                                13  各種端子
14  投影口                                20  プロジェクタ制御手段
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  音声処理部
25  Ｉｒ受信部                            26  Ｉｒ処理部
27  中央制御部                            28  画像圧縮／伸長部
29  キー／インジケータ部                  30  メモリーカード
31  同期制御部                            32  スピーカ
33  距離算出部                            40  走査可能領域
40a 第一走査可能領域                      40b 第二走査可能領域
40c 第三走査可能領域                      41  投影領域
42  投影点                                43  走査軌道
50  距離測定装置
X   投影装置の中心光軸
【図１】
0005088569.tif 000002
【図２】
0005088569.tif 000003
【図３】
0005088569.tif 000004
【図４】
0005088569.tif 000005
【図５】
0005088569.tif 000006
【図６】
0005088569.tif 000007