(57)【要約】【課題】プレゼンテーションに使用する際に、発表者へ当てるスポットライトとの切り替えを効率的に行うことのできるプロジェクタを提供する。【解決手段】入力される映像信号に基づき映像を投射する投射部と、投射部が投射する投射光の形状を変更する投射光形状変更手段と、投射光形状変更手段の動作を制御する制御部１２０と、操作内容に対応した操作信号を受け付けて制御部１２０に出力する操作信号入力部１１２と、を備え、制御部１２０は、操作信号入力部１１２より投射光の形状を変更すべき旨の操作信号を受け付けると、投射光形状変更手段に投射光の形状を変更するよう指示し、投射光形状変更手段は、その指示に基づき投射光をスポットライト状に変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される映像信号に基づき映像を投射する投射部と、
前記投射部が投射する投射光の形状を変更する投射光形状変更手段と、
前記投射光形状変更手段の動作を制御する制御部と、
操作内容に対応した操作信号を受け付けて前記制御部に出力する操作信号入力部と、
を備え、
前記制御部は、
前記操作信号入力部より前記投射光の形状を変更すべき旨の操作信号を受け付けると、
前記投射光形状変更手段に前記投射光の形状を変更するよう指示し、
前記投射光形状変更手段は、
その指示に基づき前記投射光をスポットライト状に変更する
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記投射光形状変更手段は、
前記投射光の形状をスポットライト状に変更するホログラム光学素子を備えてなり、
前記制御部の指示に基づき前記ホログラム光学素子を前記投射光の光路に挿入して前記投射光の形状を変更する
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】
前記投射光の投射位置を変更する投射位置変更手段を備え、
前記制御部は、
前記操作信号入力部より前記投射位置を変更すべき旨の操作信号を受け付けると、
前記投射位置変更手段に前記投射位置を変更するよう指示し、
前記投射位置変更手段は、
その指示に基づき前記投射位置を変更する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記投射位置変更手段は、
前記投射部が有するレンズを移動させることで前記投射部が投射する映像の投射位置を変更するレンズシフト部を備えてなり、
前記制御部の指示に基づき前記レンズを移動させて前記投射位置を変更する
ことを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記投射光の進行方向を屈折させる屈折部材を備え、
前記制御部は、
前記屈折部材を前記投射光の光路に挿入して前記投射位置を変更する
ことを特徴とする請求項３または請求項４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、プロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタを用いたプレゼンテーションシステムに関し、『安全性の確立、複雑多様なポイント形状の生成、マルチスクリーンへの対応などを可能とするプレゼンテーションシステムを提供する。』ことを目的とした技術として、『スクリーン１０と、このスクリーン１０に画像を投影する液晶プロジェクタ１と、プレゼンターが手に持つ指示棒３を撮影するエリアＣＣＤ５と、制御演算部２とを備えている。制御演算部２は、エリアＣＣＤ５が撮影した指示棒３のベクトルを演算し、演算した指示棒３のベクトルから画像における指示棒３の延長線上でのポイント座標を生成し、液晶プロジェクタ１は、画像上のポイント座標にポイント画像を投影する。』というものが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、計算機ホログラム光学素子に関し、『表面に油、水等の汚れが付着したとしても、イメージ変換機能の低下が少ない計算機ホログラム光学素子を提供する』ことを目的とした技術として、『本発明は、基材、および、上記基材上に形成され、フーリエ変換レンズとしての機能を有するイメージ変換層からなる透過型フーリエ変換ホログラムと、上記透過型フーリエ変換ホログラムのイメージ変換層上に配置され、上記イメージ変換層と一定の屈折率差を有する回折機能層と、上記回折機能層上に形成された保護層と、を有すること特徴とする、計算機ホログラム光学素子を提供することにより、上記目的を達成するものである。』というものが提案されている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４４２２２号公報（要約）
【特許文献２】特開２００７−１７６４３号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プロジェクタをプレゼンテーションに用いる場面では、一般に周囲の照明を落として聴講者がプロジェクタの投射光を見やすいように配慮する。また、発表者をクローズアップするため、プロジェクタの投射光を切るかもしくは光量を落とし、発表者にスポットライトを当てる場合がある。
【０００６】
しかし、発表者をクローズアップする際に、プロジェクタの電源を完全にＯＦＦしてしまうと、次に発表者がプロジェクタを使用する際に、プロジェクタの電源をＯＮして使用可能状態になるまでに時間を要し、プレゼンテーションの円滑な進行を妨げる。
また、プロジェクタの光量を落として待機させていると、その間はプロジェクタを使用していないにも関わらずプロジェクタの内部温度が不要に上昇し、使用効率の観点から好ましくない。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、プレゼンテーションに使用する際に、発表者へ当てるスポットライトとの切り替えを効率的に行うことのできるプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るプロジェクタは、入力される映像信号に基づき映像を投射する投射部と、前記投射部が投射する投射光の形状を変更する投射光形状変更手段と、前記投射光形状変更手段の動作を制御する制御部と、操作内容に対応した操作信号を受け付けて前記制御部に出力する操作信号入力部と、を備え、前記制御部は、前記操作信号入力部より前記投射光の形状を変更すべき旨の操作信号を受け付けると、前記投射光形状変更手段に前記投射光の形状を変更するよう指示し、前記投射光形状変更手段は、その指示に基づき前記投射光をスポットライト状に変更する。
そのため、プロジェクタを映像投射とスポットライト代用の２種類の用途で使用することができ、プロジェクタ単体で、プレゼンテーション表示とスポットライトとの切り替えを効率的に行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係るプロジェクタは、前記投射光形状変更手段は、前記投射光の形状をスポットライト状に変更するホログラム光学素子を備えてなり、前記制御部の指示に基づき前記ホログラム光学素子を前記投射光の光路に挿入して前記投射光の形状を変更する。
そのため、当該プロジェクタのプレゼンテーション表示とスポットライトとの切り替えを即座に行うことができ、プレゼンテーションの円滑な進行に資する。
【００１０】
また、本発明に係るプロジェクタは、前記投射光の投射位置を変更する投射位置変更手段を備え、前記制御部は、前記操作信号入力部より前記投射位置を変更すべき旨の操作信号を受け付けると、前記投射位置変更手段に前記投射位置を変更するよう指示し、前記投射位置変更手段は、その指示に基づき前記投射位置を変更する。
そのため、当該プロジェクタをスポットライト動作させるときに、投射光の位置を所望の位置に変更することができ、クローズアップする対象に適切にスポットライトを当てることができる。
【００１１】
また、本発明に係るプロジェクタは、前記投射位置変更手段は、前記投射部が有するレンズを移動させることで前記投射部が投射する映像の投射位置を変更するレンズシフト部を備えてなり、前記制御部の指示に基づき前記レンズを移動させて前記投射位置を変更する。
そのため、投射光の位置を即座に変更することができ、プレゼンテーションの円滑な進行に資する。
【００１２】
また、本発明に係るプロジェクタは、前記投射光の進行方向を屈折させる屈折部材を備え、前記投射位置変更手段は、前記屈折部材を前記投射光の光路に挿入して前記投射位置を変更する。
そのため、投射光の位置を変更可能な範囲を広げることができ、当該プロジェクタの動作をよりスポットライトに近づけることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタ１００の機能ブロック図である。
プロジェクタ１００は、操作パネル１１１、操作信号入力部１１２、制御部１２０、映像信号処理部１３０、光源１４０、液晶ライトバルブ駆動部１５１、液晶ライトバルブ１５２、投射光学系１５３、ホログラム光学素子１６０を備える。
【００１４】
操作パネル１１１は、ユーザがプロジェクタ１００に対する操作指示を入力するためのボタン等を備えており、操作内容に対応した操作信号を生成して操作信号入力部１１２に出力する。
操作信号入力部１１２は、操作パネル１１１が出力した操作信号を受け取り、デジタル信号に変換するなど、制御部１２０が処理するのに適した形式に変換して、制御部１２０に出力する。
【００１５】
制御部１２０は、操作信号入力部１１２から操作信号を受け取り、これに対応した制御動作を行う。また、ホログラム光学素子１６０の位置移動を制御する。また、映像信号処理部１３０、光源１４０の動作を制御する。
【００１６】
制御部１２０は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やマイコンのような演算装置と、その動作を規定するソフトウェアとで構成することもできる。
【００１７】
映像信号処理部１３０は、プロジェクタ１００の外部機器等から与えられる入力映像信号を受け取るインターフェースを備え、その入力映像信号と制御部１２０の指示に基づいて出力映像信号を生成して液晶ライトバルブ駆動部１５１に出力する。
【００１８】
光源１４０は、最終的にユーザへ表示する映像のための光源供給部であり、液晶ライトバルブ１５２に向けて光を射出する。
液晶ライトバルブ駆動部１５１は、映像信号処理部１３０が出力する出力映像信号に基づいて、液晶ライトバルブ１５２を駆動する。
液晶ライトバルブ１５２は、複数の図示しない画素がマトリクス状に形成されており、液晶ライトバルブ駆動部１５１により各画素の透過率が調整されることで、光源１４０から射出された光を変調し、投射光学系１５３に向けて射出する。
液晶ライトバルブ１５２から射出された光は、投射光学系１５３によってスクリーン２００上に拡大投射される。
投射光学系１５３には、投射光の焦点を変更可能なフォーカス機構と、投射光の拡大率を変更可能なズーム機構とが備えられている。
【００１９】
ホログラム光学素子１６０は、光源１４０から照射された光を入射すると、入射光を所定のイメージへ変換する光学素子である。変換イメージは後述の図２で説明する。
また、ホログラム光学素子１６０は、制御部１２０の指示に従って動作するモータ等の駆動手段により配置位置を可変可能に構成されている。通常は光源１４０から照射される光の光路から外れた位置に配置されており、制御部１２０から位置変更の指示があると、光源１４０から照射される光の光路上に挿入される。
ホログラム光学素子１６０は、計算機ホログラム光学素子（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ  Ｈｏｌｏｇｒａｍ）などを用いて構成することができる。
【００２０】
以上、本実施の形態１に係るプロジェクタ１００の構成について説明した。
次に、本実施の形態１に係るプロジェクタ１００の動作について説明する。
【００２１】
図２は、プロジェクタ１００の通常動作とスポットライト動作の切り替えを説明するものである。ここでは、発表者３００がプロジェクタ１００を用いて、スクリーン２００に投射される映像を適宜指し示しながらプレゼンテーションを行っている場面を想定する。
図２（ａ）は通常動作時、図２（ｂ）はスポットライト動作時の使用イメージである。
【００２２】
図２（ａ）に示すような通常動作時は、プロジェクタ１００は、供給される映像信号に基づき映像をスクリーン２００に投射し、その投射光の形状は一般的には矩形である。
一方、プレゼンテーションを行っている途中の要所や、もしくはプレゼンテーションが終了したときなどに、プレゼンテーションを一旦中断し、発表者３００にスポットライトを当てて聴講者を発表者３００に注目させる場合がある。
このとき、プロジェクタ１００の投射光とスポットライトが重なると、スポットライトの効果が薄れるため、プロジェクタ１００の投射光を切る、光量を落とすなどの対応をとり、スポットライトの効果を高めるよう配慮する。
【００２３】
しかし、プロジェクタ１００を上記のように動作させる場合は、以下の（１）〜（３）それぞれに述べるような不都合がある。
【００２４】
（１）プロジェクタ１００の電源をＯＦＦにすることで投射光を切った場合、発表者３００が再度プロジェクタ１００を用いてプレゼンテーションを継続しようとしたときに、プロジェクタ１００が使用可能になるまで時間を要し、円滑なプレゼンテーション進行の妨げとなる。
【００２５】
（２）プロジェクタ１００の投射光をスポットライトと重ならない方向に向ける、もしくは投射部を遮るなどして投射光を遮断する、といった対応をとる場合、プロジェクタ１００は、発表者３００にスポットライトが当てられている間も、使用されない投射光を照射し続けることになる。
この場合、プロジェクタ１００の内部温度が無用に上がることになり、プロジェクタ１００の使用効率の観点から好ましくない。
【００２６】
（３）プロジェクタ１００の光量を落とす場合は、投射光とスポットライトの重なりを完全に排除できるわけではなく、またプロジェクタ１００が動作し続けることに変わりはないため、プロジェクタ１００の内部温度が無用に上がることに関しては上記（２）と同様である。
【００２７】
本発明では、上記（１）〜（３）のような不都合に鑑み、プロジェクタ１００の投射光をスポットライトとして利用することを考える。
図２（ｂ）は、発表者３００がスクリーン２００の前に立ち、プロジェクタ１００が発表者３００にスポットライト状の投射光を当てている様子を示すものである。以下、図２（ａ）から図２（ｂ）に切り替わる際のプロジェクタ１００の動作について、以下のステップ（１）〜（５）で説明する。
【００２８】
（１）発表者３００がスクリーン２００の前に移動する際に、プロジェクタ１００のオペレータ（発表者３００が兼ねてもよい。以下同様。）は、操作パネル１１１を操作するか、もしくは図示しないリモコンを使用して、投射光をスポットライト状に変更すべき旨を、プロジェクタ１００に指示する。
【００２９】
（２）操作信号入力部１１２は、上記の操作内容に対応した操作信号を操作パネル１１１または図示しないリモコンから受信し、制御部１２０の処理に適した形式に変換して制御部１２０に出力する。
（３）制御部１２０は、上記の操作信号を受け取り、ホログラム光学素子１６０の駆動手段を駆動し、同素子の位置を光源１４０の光路上に移動させる。
【００３０】
（４）ホログラム光学素子１６０は、光源１４０の投射光をスポットライト状（例えば円形）に変換するように、光回折等の仕様があらかじめ設計されており、光源１４０の光路上に移動すると、投射光学系１５３から投射される投射映像は、図２（ｂ）に示すようにスポットライト状に変更される。
なおこのとき、スポットライトに映像が写らないよう、制御部１２０は、投射映像を一時的に全白画面に切り替えるよう、映像信号処理部１３０に指示を出す。
【００３１】
（５）発表者３００は、スポットライト状に変更されたプロジェクタ１００の投射光上に移動する。これにより、発表者３００に通常のスポットライトが当てられているのと同様の視覚的効果が発揮される。
【００３２】
以上のようなスポットライト動作を行うことにより、プロジェクタ１００は、映像投射を行わないときはスポットライトの代用として用いることができるので、映像投射を行わないときに投射光を切るような動作と比較して、使用効率が非常に良い。
【００３３】
また、スポットライト動作から通常動作に切り替えるときは、上記（１）〜（５）と反対の動作を行うことになるが、この場合、プロジェクタ１００を起動し直すような必要はないので、発表者３００はスムーズにプレゼンテーションを再開することができ、円滑なプレゼンテーションの進行に資する。
【００３４】
本実施の形態１では、液晶ライトバルブ１５２と投射光学系１５３の間にホログラム光学素子１６０を挿入する例を示したが、例えば光源１４０と液晶ライトバルブ１５２の間など、光路上のその他の位置に挿入するように構成してもよい。
【００３５】
以上のように、本実施の形態１に係るプロジェクタ１００によれば、ホログラム光学素子１６０を用いて光源１４０の投射光をスポットライト状に変更することができるので、プロジェクタ１００を、通常の映像投射とスポットライト代用の２種類の用途で使用することができ、使用効率が非常に良い。
【００３６】
また、通常動作とスポットライト動作の間でプロジェクタ１００の電源をＯＦＦする必要がないので、切り替えの前後に係る動作がスムーズである。
【００３７】
また、プロジェクタ１００をスポットライトに代用することができるので、別途スポットライトを設置する必要がなく、コストの観点からも望ましい。さらには、投射光の光束をスポットライト状に絞って全ての光量をスポットライト代用として利用できるので、光源１４０の利用効率の観点からも好ましい。
【００３８】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係るプロジェクタ１００の機能ブロック図である。
本実施の形態２に係るプロジェクタ１００は、実施の形態１の図１で説明した構成に加えて、新たにレンズシフト部１７０を備える。その他の構成は図１と同様であるため、説明を省略する。
【００３９】
レンズシフト部１７０は、投射光学系１５３が備える光学レンズを移動させるモータ等の駆動手段を備えており、制御部１２０からの指示に基づき光学レンズを移動させ、これにより投射映像の投射位置を変更する。
投射位置を変更可能な方向と量は、光学レンズが移動可能な方向と量に依存する。例えば、光学レンズを前後左右に移動させ、これにともなって投射映像を前後左右に所定範囲内で移動させることができる。
【００４０】
図４は、本実施の形態２に係るプロジェクタ１００の動作を説明するものである。以下同図について説明する。
【００４１】
図４（ａ）は、プロジェクタ１００がスポットライト動作に切り替わった状態を示し、図２（ｂ）の状態に相当する。図４（ａ）において、発表者３００の位置とスポットライト状の投射光の位置がズレており、スポットライトとして適切でない。
この場合、発表者３００が移動するか、もしくは投射光の投射位置を変更する必要がある。以下、投射光の投射位置を変更する際のプロジェクタ１００の動作について、次のステップ（１）〜（５）で説明する。
【００４２】
（１）プロジェクタ１００のオペレータは、操作パネル１１１を操作するか、もしくは図示しないリモコンを使用して、投射光の投射位置を変更すべき旨を、プロジェクタ１００に指示する。
（２）操作信号入力部１１２は、上記の操作内容に対応した操作信号を操作パネル１１１または図示しないリモコンから受信し、制御部１２０の処理に適した形式に変換して制御部１２０に出力する。
【００４３】
（３）制御部１２０は、上記の操作信号を受け取り、レンズシフト部１７０に投射光学系１５３のレンズを移動するよう指示する。
（４）レンズシフト部１７０は、制御部１２０の指示に基づき、投射光が図４の右方向に移動するように、レンズ位置を移動する。
（５）プロジェクタ１００のオペレータは、スポットライト状の投射光が発表者３００の位置と重なるまで、ステップ（１）の操作を実行する。
【００４４】
以上のように、本実施の形態２に係るプロジェクタ１００によれば、スポットライト動作に切り替わったときに投射光が所望の位置にない場合でも、レンズシフト部１７０が投射光学系１５３のレンズを移動させることにより投射位置を変更することができるので、プロジェクタ１００の動作を、よりスポットライトに近づけることができる。
【００４５】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係るプロジェクタ１００の投射光学系１５３の詳細を模式的に示す図である。
図５において、１５３ａは投射レンズであり、投射光をスクリーン２００に拡大投射する。１５３ｂは屈折レンズであり、ホログラム光学素子１６０と投射レンズ１５３ａの間に配置される。また、モータ等の駆動手段により、制御部１２０の指示に従って若干回転して角度を可変する。
屈折レンズ１５３ｂは、投射光を屈折させる機能を備え、回転角度に応じて投射光を屈折させて、投射光の投射位置を変更する。
【００４６】
特許請求の範囲における「屈折部材」は、本実施の形態３では屈折レンズ１５３ｂがこれに相当する。
【００４７】
プロジェクタ１００のオペレータは、実施の形態２の図４で説明したものと同様に、スポットライト状の投射光の投射位置を変更するときは、操作パネル１１１を操作するか、もしくは図示しないリモコンを使用して、投射光の投射方向を変更すべき旨を、プロジェクタ１００に指示する。
制御部１２０は、その操作信号に基づき屈折レンズ１５３ｂを回転させて角度を変更し、もって投射光の投射位置を可変する。
【００４８】
なお、本実施の形態３で説明した屈折レンズ１５３ｂと、実施の形態２で説明したレンズシフト部１７０とを併用し、投射光の投射位置を変更可能な範囲を広げることも可能である。
【００４９】
以上のように、本実施の形態３に係るプロジェクタ１００によれば、実施の形態２と同様の効果を発揮する。また、屈折レンズ１５３ｂとレンズシフト部１７０を併用することにより、投射光の投射位置を変更可能な範囲を広げることができる。
【００５０】
実施の形態４．
図６は、本発明の実施の形態４に係るプロジェクタ１００の側面図である。
本実施の形態４に係るプロジェクタ１００は、実施の形態１〜３のいずれかで説明した構成に加えて、新たにアタッチメント１８０を備える。その他の構成は実施の形態１〜３と同様であるため、説明を省略する。
【００５１】
アタッチメント１８０は、屈折自在のアーム１８１でプロジェクタ１００の本体外部に配設されている。アタッチメント１８０の中には、屈折レンズや金属ナノロッドなどの光を屈折させる部材が内蔵されており、内部に投射光学系１５３から投射される投射光を通過させることで屈折させ、投射位置を変更する機能を有する。
また、これら屈折部材の他に、実施の形態１で説明したようなホログラム光学素子を内蔵し、投射光の形状を変換する機能を有するように構成してもよい。
【００５２】
図６（ａ）は、プロジェクタ１００の通常使用時の状態を示すものである。通常使用時はアタッチメント１８０を投射光の光路から外しておき、投射光の形状や投射位置を通常状態に保つ。
図６（ｂ）は、アタッチメント１８０装着時の状態を示すものである。プロジェクタ１００をスポットライト動作させるときは、アーム１８１を曲げてアタッチメント１８０を投射レンズに被せるような位置に移動させ、アタッチメント１８０を投射光の光路上に位置させる。
【００５３】
図６（ｂ）の状態では、投射レンズから投射された投射光は、アタッチメント１８０を通過するときに投射位置や形状を変更され、実施の形態１〜３で説明したものと同様の効果を発揮する。
なお、アタッチメント１８０は、実施の形態１〜３で説明した各構成と併用してもよく、これにより投射光の形状や投射位置を変換できる範囲が広がる。
【００５４】
また、アーム１８１の内部等に駆動モータを内蔵しておき、制御部１２０の指示に基づきアタッチメント１８０の位置を自動的に可変するように構成してもよい。
例えば、操作パネル１１１や図示しないリモコンからスポットライト動作をすべき旨の操作入力があったときは、制御部１２０はその操作信号を受け取り、アーム１８１を駆動してアタッチメント１８０の位置を投射レンズの前に移動させる、といった動作が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態１に係るプロジェクタ１００の機能ブロック図である。
【図２】通常動作とスポットライト動作の切り替えを説明するものである。
【図３】実施の形態２に係るプロジェクタ１００の機能ブロック図である。
【図４】実施の形態２に係るプロジェクタ１００の動作を説明するものである。
【図５】実施の形態３における投射光学系１５３の詳細を模式的に示す図である。
【図６】実施の形態４に係るプロジェクタ１００の側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１００  プロジェクタ、１１１  操作パネル、１１２  操作信号入力部、１２０  制御部、１３０  映像信号処理部、１４０  光源、１５１  液晶ライトバルブ駆動部、１５２  液晶ライトバルブ、１５３  投射光学系、１５３ａ  投射レンズ、１５３ｂ  屈折レンズ、１６０  ホログラム光学素子、１７０  レンズシフト部、１８０  アタッチメント、１８１  アーム、２００  スクリーン、３００  発表者。
【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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