JP2005117624A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】 プロジェクタの視聴者に対して、音響により映像に対応した臨場感を与えることができるプロジェクタを提供する。
【解決手段】 プロジェクタ１は、映像投写装置１１０と、音響出力部２００と、映像投写装置１１０とスクリーン１７との成す角度を検出し、検出信号Ｓ１を生成する投写角検出手段１０と、映像投写装置１１０からスクリーン１７までの距離を検出し、検出信号Ｓ２を生成する投写距離検出手段２０と、映像投写装置１１０からプロジェクタ１の視聴者までの距離を検出し、検出信号Ｓ３を生成する視聴者距離検出手段３０と、映像投写装置１１０と音響出力部２００との成す角度を検出し、検出信号Ｓ４を生成する回動角検出手段４０と、これらの検出信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）に基づいて、音像の位置を規定する音像位置規定手段２３０とで構成される。
【選択図】 図１
【解決手段】 プロジェクタ１は、映像投写装置１１０と、音響出力部２００と、映像投写装置１１０とスクリーン１７との成す角度を検出し、検出信号Ｓ１を生成する投写角検出手段１０と、映像投写装置１１０からスクリーン１７までの距離を検出し、検出信号Ｓ２を生成する投写距離検出手段２０と、映像投写装置１１０からプロジェクタ１の視聴者までの距離を検出し、検出信号Ｓ３を生成する視聴者距離検出手段３０と、映像投写装置１１０と音響出力部２００との成す角度を検出し、検出信号Ｓ４を生成する回動角検出手段４０と、これらの検出信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）に基づいて、音像の位置を規定する音像位置規定手段２３０とで構成される。
【選択図】 図１
Description
本発明は、プロジェクタに関する。
従来、映像投写装置と音響出力装置とが一体となったプロジェクタでは、音響を映像に対応させて臨場感あるように再生する音響出力装置から出力した音響により音像は構成され、この音像の位置は、特許文献１に記載のように、音響が出力される音響出力装置の方向に規定されていた。
しかしながら、視聴者が、投写された映像面の方向と音響出力装置が設置されている方向とが略同一方向となる位置にいないとき、視聴者は上記した臨場感を得られないという問題があった。
上述した目的を達成するために、本発明は、映像を投写面に投写し、音響を出力するプロジェクタであって、映像を投写面に投写する投写光学系と、映像に対応する音響を複数のスピーカから出力することにより音響からなる音像を形成する音響出力装置と、映像の投写方向と投写面の法線との成す角度に関する第１の角度情報と、映像の投写方向とスピーカの基準方向との成す角度に関する第２の角度情報と、投写光学系から投写面との距離に関する第１の距離情報とに基づき音像の位置を規定する音像位置規定手段とを備え、音響出力装置は、音像位置規定手段により処理された音響を出力することを特徴とする。
上記構成によれば、音像位置規定手段は、映像の投写方向と映像面の法線との成す角度に関する第１の角度の情報と、映像の投写方向とスピーカの基準方向との成す角度に関する第２の角度情報と、投写光学系から投写面との距離に関する第１の距離情報とから、プロジェクタと映像面およびプロジェクタの投写方向とスピーカの基準方向との位置関係を把握する。更に、音像位置規定手段は、把握した位置関係に基づいて音像の位置を規定し、音響出力装置のスピーカから処理された音響を出力する。
従って、プロジェクタの視聴者が得る音像の位置は、プロジェクタの音像位置規定手段により、視聴者の視聴位置に合わせて映像面と略一致するように規定されるため、視聴者は、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
従って、プロジェクタの視聴者が得る音像の位置は、プロジェクタの音像位置規定手段により、視聴者の視聴位置に合わせて映像面と略一致するように規定されるため、視聴者は、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、第２の距離情報として映像の視聴者と投写面との距離に関する情報が入力される第２の距離情報入力手段を備え、音像位置規定手段は、第２の距離情報に基づいて音像の位置を規定することを特徴とする。
上記構成によれば、音像位置規定手段は、映像の視聴者と投写面との距離に関する第２の距離情報に基づいて、映像の視聴者の位置を把握して、把握したプロジェクタの視聴者の位置に対して音像の位置を規定することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、第３の距離情報として映像の視聴者とプロジェクタとの距離に関する情報が入力される第３の距離情報入力手段を備え、音像位置規定手段は、第３の距離情報に基づいて音像の位置を規定することを特徴とする。
上記構成によれば、音像位置規定手段は、映像の視聴者とプロジェクタとの距離に関する第３の距離情報に基づいて、映像の視聴者の位置を把握して、把握したプロジェクタの視聴者の位置に対して音像の位置を規定することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、音像位置規定手段は、視聴者と投写面との想定される距離が複数存在した場合に、視聴者が想定される距離のうち投写面から遠い方にいるものとして音像の位置を規定することを特徴とする。
上記構成によれば、音像位置規定手段は、映像の視聴者とプロジェクタとの距離に関する第３の距離情報に基づいて、映像の視聴者の位置を把握する場合、視聴者と投写面との想定される距離が複数存在した場合に、視聴者が想定される距離のうち投写面から遠い方にいるものとして音像の位置を規定することができる。従って、視聴者は、第３の距離情報を入力するだけで、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、第３の距離情報として視聴者とプロジェクタとの距離に関する情報が入力される第３の距離情報入力手段を備え、音像位置規定手段は、第３の距離情報に基づいて音像の位置を規定することを特徴とする。
上記構成によれば、音像位置規定手段は、映像の視聴者とプロジェクタとの距離に関する第３の距離情報および映像の視聴者と投写面との距離に関する第２の距離情報に基づいて、映像の視聴者の位置を把握して、把握したプロジェクタの視聴者の位置に対して音像の位置を規定することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、第１の角度情報を生成する投写角検出手段を備え、投写角検出手段は、投写光学系の光軸と映像面との成す角度により、投写面上の映像に生じる歪に対する補正量から、第１の角度情報を検出することを特徴とする。
上記構成によれば、視聴者が映像投写装置の光軸と映像面との成す角度により映像面上の映像に生じる歪に対する補正を行う際に、投写角検出手段は、歪に対する補正量から前記第１の角度を検出するため、視聴者は投写距離検出手段に対して数値等を入力する必要が無く、投写角を正確に検出することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、第１の距離情報を生成する投写距離検出手段を備え、投写距離検出手段は、投写面に対する投写光学系の焦点位置から、第１の距離情報を検出することを特徴とする。
上記構成によれば、視聴者が映像投写装置の投写光学系の焦点を映像面に合わせる際に、投写距離検出手段は、投写光学系の焦点位置から前記第１の距離を検出するため、視聴者は投写距離検出手段に対して数値等を入力する必要が無く、前記第１の距離を正確に検出することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、第２の角度情報を生成する回動角検出手段を備え、音像位置規定手段は、第２の角度情報を利用して音像の位置を規定することを特徴とする。
上記構成によれば、音像位置規定手段は、第１の角度の情報および第１の距離の情報に加え、回動角検出手段から得られる映像の投写方向とスピーカの基準方向との成す角度を表す第２の角度の情報から、プロジェクタの視聴者の方向を把握して、把握したプロジェクタの視聴者の方向に対して音像の位置を規定することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、第１の角度情報として投写光学系を構成する投写レンズのシフト量に関する情報を含むことを特徴とする。
上記構成によれば、投写光学系を構成する投写レンズのシフト量に関する情報を含む情報を第１の角度情報として使用して音像の位置を規定する。
従って、視聴者は、レンズシフトを行い映像の投写方向をシフトしても、音像位置規定手段によりシフトした量に対応した音像の位置で視聴することができる。
従って、視聴者は、レンズシフトを行い映像の投写方向をシフトしても、音像位置規定手段によりシフトした量に対応した音像の位置で視聴することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、音像位置規定手段は、レンズシフト量検出手段で生成するレンズシフト量情報に垂直方向成分が含まれる場合、垂直方向成分に基づいて、音像の位置を垂直方向に移動させることを特徴とする。
上記構成によれば、レンズシフト量情報に垂直方向成分が含まれる場合、その垂直方向成分に対応して、音像の位置を移動するため、視聴者はレンズシフトを行い映像の投写方向をシフトしても、音像位置規定手段によりシフトした量に対応した音像の位置で視聴することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、上記プロジェクタであって、プロジェクタの設置高さに関する情報が入力されるプロジェクタ高さ入力手段と、視聴者の視聴高さに関する情報が入力される視聴者高さ入力手段とを備え、音像位置規定手段は、プロジェクタの設置高さの情報および視聴者の視聴高さの情報に基づいて、音像の位置を規定することを特徴とする。
上記構成によれば、音像位置規定手段は、プロジェクタ高さ入力手段からのプロジェクタの設置高さに関する情報と視聴者高さ入力手段からの視聴者の視聴高さに関する情報に基づいて音像の位置を規定する。従って、視聴者は、プロジェクタの設置高さに関する情報と視聴者の視聴高さに関する情報を入力することにより、高さ方向に関して音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタの内部構成を示すブロック図である。プロジェクタ１は、映像投写部１００と音響出力部２００とで構成され、映像投写部１００は、音響出力部２００に対して回動自在な関係にある。
映像投写部１００は、映像投写装置１１０と、投写レンズ１２０と、投写角検出手段１０と、投写距離検出手段２０とから構成されている。また、音響出力部２００は、視聴者距離検出手段３０と、回動角検出手段４０と、音像位置規定手段２３０と、アンプ２４０と、スピーカ２２０とから構成されている。
映像投写部１００は、映像投写装置１１０と、投写レンズ１２０と、投写角検出手段１０と、投写距離検出手段２０とから構成されている。また、音響出力部２００は、視聴者距離検出手段３０と、回動角検出手段４０と、音像位置規定手段２３０と、アンプ２４０と、スピーカ２２０とから構成されている。
プロジェクタ１の入力側には、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）再生装置２１０が接続されている。ＤＶＤ再生装置２１０は、映像と当該映像に対応した音響とが記録されたＤＶＤを再生することにより、映像信号と音響信号ＳＳ１とを生成する。生成された映像信号は映像投写装置１１０に入り、生成された音響信号ＳＳ１は音像位置規定手段２３０に入る。
映像投写装置１１０は、光学処理手段と、冷却手段と、制御手段とで構成され、入力した映像信号から生成される映像に対して光学処理を行い、高輝度な映像として出力する。
投写レンズ１２０は、映像投写装置１１０から出力された映像を拡大して投写映像を生成し、スクリーン１７に投写する。
投写角検出手段１０は、投写レンズ１２０から投写される映像の光軸とスクリーン１７との成す角度（第１の角度）を検出して、この角度を表す検出信号Ｓ１を生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。角度の検出方法としては、例えば、プロジェクタ使用時に調整する水平方向および垂直方向の台形歪（キーストーン歪）の補正量から求める方法や、基準となる映像を投写して、投写映像を読み取り、基準となる映像に対する投写映像の変形量から求める方法を採用することができる。
映像投写装置１１０は、光学処理手段と、冷却手段と、制御手段とで構成され、入力した映像信号から生成される映像に対して光学処理を行い、高輝度な映像として出力する。
投写レンズ１２０は、映像投写装置１１０から出力された映像を拡大して投写映像を生成し、スクリーン１７に投写する。
投写角検出手段１０は、投写レンズ１２０から投写される映像の光軸とスクリーン１７との成す角度（第１の角度）を検出して、この角度を表す検出信号Ｓ１を生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。角度の検出方法としては、例えば、プロジェクタ使用時に調整する水平方向および垂直方向の台形歪（キーストーン歪）の補正量から求める方法や、基準となる映像を投写して、投写映像を読み取り、基準となる映像に対する投写映像の変形量から求める方法を採用することができる。
投写距離検出手段２０は、投写レンズ１２０とスクリーン１７との距離（第１の距離）を検出して、この距離を表す検出信号Ｓ２を生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。距離の検出方法としては、例えば、投写レンズ１２０の焦点位置調整部の調整位置から求める方法や、オートフォーカス装置で使用する距離検出センサを用いる方法を採用することができる。
視聴者距離検出手段３０は、プロジェクタ１とプロジェクタ１の視聴者との距離を検出して、この距離を表す検出信号Ｓ３を生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。距離の検出方法としては、例えば、プロジェクタ１を操作するリモコン内に超音波や赤外線等を使った距離検出センサを設置して、視聴者によるリモコン操作時にプロジェクタ１までの距離を求める方法を採用することができる。またユーザ（視聴者）が、スクリーンからユーザまでの距離を現在設定されている値より近いまたは遠いという情報を入力するようにしても良い。つまり音像の位置をユーザがスクリーンの法線方向に対して前後させるということで、ユーザとスクリーンとの距離が変わっても対応することが容易になる。視聴者距離検出手段３０は、リモコンを含めて構成されている。
回動角検出手段４０は、映像投写部１００の投写レンズ１２０の光軸方向と音響出力部２００の基準方向（スピーカ２２０の向く方向）との成す角度（第２の角度）を検出して、この角度を表す検出信号Ｓ４を生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。角度の検出方法としては、例えば、映像投写部１００の回動部にロータリーエンコーダを設置して回動角度を検出する方法を採用することができる。
音像位置規定手段２３０は、検出信号Ｓ１、検出信号Ｓ２、検出信号Ｓ３および検出信号Ｓ４からプロジェクタ１と、スクリーン１７と、プロジェクタ１の視聴者との位置関係を把握するとともに、入力した音響信号ＳＳ１に対して、プロジェクタの視聴者がスピーカ２２０から得られる音像の位置が、スクリーン１７と略一致するような音響信号ＳＳ２を生成し、生成した音響信号ＳＳ２をアンプ２４０に送る。
アンプ２４０は、入力した音響信号ＳＳ２を増幅して音響信号ＳＳ３を生成し、スピーカ２２０に送る。スピーカ２２０は、入力した音響信号ＳＳ３を音響に変換して出力する。
視聴者距離検出手段３０は、プロジェクタ１とプロジェクタ１の視聴者との距離を検出して、この距離を表す検出信号Ｓ３を生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。距離の検出方法としては、例えば、プロジェクタ１を操作するリモコン内に超音波や赤外線等を使った距離検出センサを設置して、視聴者によるリモコン操作時にプロジェクタ１までの距離を求める方法を採用することができる。またユーザ（視聴者）が、スクリーンからユーザまでの距離を現在設定されている値より近いまたは遠いという情報を入力するようにしても良い。つまり音像の位置をユーザがスクリーンの法線方向に対して前後させるということで、ユーザとスクリーンとの距離が変わっても対応することが容易になる。視聴者距離検出手段３０は、リモコンを含めて構成されている。
回動角検出手段４０は、映像投写部１００の投写レンズ１２０の光軸方向と音響出力部２００の基準方向（スピーカ２２０の向く方向）との成す角度（第２の角度）を検出して、この角度を表す検出信号Ｓ４を生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。角度の検出方法としては、例えば、映像投写部１００の回動部にロータリーエンコーダを設置して回動角度を検出する方法を採用することができる。
音像位置規定手段２３０は、検出信号Ｓ１、検出信号Ｓ２、検出信号Ｓ３および検出信号Ｓ４からプロジェクタ１と、スクリーン１７と、プロジェクタ１の視聴者との位置関係を把握するとともに、入力した音響信号ＳＳ１に対して、プロジェクタの視聴者がスピーカ２２０から得られる音像の位置が、スクリーン１７と略一致するような音響信号ＳＳ２を生成し、生成した音響信号ＳＳ２をアンプ２４０に送る。
アンプ２４０は、入力した音響信号ＳＳ２を増幅して音響信号ＳＳ３を生成し、スピーカ２２０に送る。スピーカ２２０は、入力した音響信号ＳＳ３を音響に変換して出力する。
図２は、プロジェクタを構成する音像位置規定手段２３０の内部構成を示すブロック図である。この音像位置規定手段２３０は、マイクロコンピュータユニット（MCU）２３１とデジタル信号処理装置（DSP）２３２とで構成されている。
マイクロコンピュータユニット２３１は、前述した検出信号Ｓ１、検出信号Ｓ２、検出信号Ｓ３および検出信号Ｓ４からデジタル信号処理装置２３２に対する制御信号を生成し、生成した制御信号をデジタル信号処理装置２３２に送る。
デジタル信号処理装置２３２は、エフェクタ手段２３３と、逆位相変換手段２３４と、加算手段２３５とで構成されている。また、デジタル信号処理装置２３２は、音響信号ＳＳ１の左チャンネルＬと右チャンネルＲとに対して、互いに異なる信号処理を行うため、左チャンネルＬ用と右チャンネルＲ用の２系統で構成されている。
マイクロコンピュータユニット２３１は、前述した検出信号Ｓ１、検出信号Ｓ２、検出信号Ｓ３および検出信号Ｓ４からデジタル信号処理装置２３２に対する制御信号を生成し、生成した制御信号をデジタル信号処理装置２３２に送る。
デジタル信号処理装置２３２は、エフェクタ手段２３３と、逆位相変換手段２３４と、加算手段２３５とで構成されている。また、デジタル信号処理装置２３２は、音響信号ＳＳ１の左チャンネルＬと右チャンネルＲとに対して、互いに異なる信号処理を行うため、左チャンネルＬ用と右チャンネルＲ用の２系統で構成されている。
エフェクタ手段２３３は、マイクロコンピュータユニット２３１から送られる制御信号に従い、入力した音響信号ＳＳ１に対して、時間的な遅れや残響音を付加させた音響信号（L1,L2,R1,R2）を生成して出力する。
逆位相変換手段２３４は、マイクロコンピュータユニット２３１から送られる制御信号に従い、入力した音響信号（L2,R2）の位相を逆にした音響信号（L3,R3）を生成して出力する。
加算手段２３５は、エフェクタ手段２３３から出力される音響信号（L1,R1）と、反対側チャネルの逆位相変換手段２３４から出力される音響信号（R3,L3）との加算処理を行い、左チャネルＬと右チャネルＲとで構成される音響信号ＳＳ２を生成する。
加算手段２３５で生成された音響信号ＳＳ２は、音像位置規定手段２３０から出力される。
逆位相変換手段２３４は、マイクロコンピュータユニット２３１から送られる制御信号に従い、入力した音響信号（L2,R2）の位相を逆にした音響信号（L3,R3）を生成して出力する。
加算手段２３５は、エフェクタ手段２３３から出力される音響信号（L1,R1）と、反対側チャネルの逆位相変換手段２３４から出力される音響信号（R3,L3）との加算処理を行い、左チャネルＬと右チャネルＲとで構成される音響信号ＳＳ２を生成する。
加算手段２３５で生成された音響信号ＳＳ２は、音像位置規定手段２３０から出力される。
図３は、プロジェクタと、スクリーンと、視聴者との関係を示す概略平面図である。音像位置規定手段２３０の動作について、図２および図３を参照して説明する。
プロジェクタ１の映像投写部１００と音響出力部２００との成す角度（第２の角度）はθγであり、映像投写部１００の投写レンズ１２０から投写される映像の光軸１８とスクリーン１７の法線３０１との成す角度（第１の角度）はθｈである。
また、投写レンズ１２０とスクリーン１７との距離（第１の距離）はＤ２であり、プロジェクタ１とプロジェクタ１の視聴者３００との距離はＤ３である。
従って、視聴者３００からプロジェクタ１方向と、視聴者３００からスクリーン１７方向との成す角度αおよび視聴者３００からスクリーン１７までの距離Ｄ１は、下記の数式で表示できる。
プロジェクタ１の映像投写部１００と音響出力部２００との成す角度（第２の角度）はθγであり、映像投写部１００の投写レンズ１２０から投写される映像の光軸１８とスクリーン１７の法線３０１との成す角度（第１の角度）はθｈである。
また、投写レンズ１２０とスクリーン１７との距離（第１の距離）はＤ２であり、プロジェクタ１とプロジェクタ１の視聴者３００との距離はＤ３である。
従って、視聴者３００からプロジェクタ１方向と、視聴者３００からスクリーン１７方向との成す角度αおよび視聴者３００からスクリーン１７までの距離Ｄ１は、下記の数式で表示できる。
α=sin-1((D2sinθh)/D3)
D1=D3cosα+D2cosθh
ここで、視聴者３００からスクリーン１７への視線方向３０１（この場合、視線方向は法線３０１と一致している）に対する角度αの方向は、角度θγから判定できる。
D1=D3cosα+D2cosθh
ここで、視聴者３００からスクリーン１７への視線方向３０１（この場合、視線方向は法線３０１と一致している）に対する角度αの方向は、角度θγから判定できる。
マイクロコンピュータユニット２３１は、前述した検出信号Ｓ１、検出信号Ｓ２、検出信号Ｓ３および検出信号Ｓ４を上記の数式に適用して、プロジェクタ１と、スクリーン１７と、視聴者３００との位置関係を算出するとともに、視聴者３００が左スピーカ２２１と右スピーカ２２２から出力される音響により構成する音像位置が、スクリーン１７の略中心位置２２３（光軸１８とスクリーン１７との交点２２３でもある）に略一致するように、デジタル信号処理装置２３２に対して制御信号を送る。具体的には、マイクロコンピュータユニット２３１は、左チャネルの逆位相変換手段２３４Ｌを有効にするとともに、右チャネルの逆位相変換手段２３４Ｒを無効にする。従って、右スピーカ２２２からは、左スピーカ２２１から出力される音響を打ち消す成分が付加されて出力される。マイクロコンピュータユニット２３１は、前記の演算結果を基に、左チャネルの逆位相変換手段２３４Ｌへの信号レベルを最適に制御する。従って、視聴者３００が感じる音像方向は、視聴者３００からスクリーン１７への視線方向３０１に略一致させることができる。
更に、マイクロコンピュータユニット２３１は、左チャネルのエフェクタ手段２３３Ｌおよび右チャネルのエフェクタ手段２３３Ｒに対して、適切に時間的な遅れおよび残響音を生じさせる。従って、視聴者３００が感じる音像位置は、スクリーン１７の略中心位置２２３に略一致させることができる。
図４は、図１のプロジェクタの内部構成において、第２の距離情報入力手段５０の構成を詳細に示すブロック図である。
第２の距離情報入力手段５０は、視聴者３００が、スクリーン１７と視聴者３００との距離をリモコンを用いて入力することにより、第２の距離情報を表す信号Ｓ５を生成する。そして、生成した信号Ｓ５を音像位置規定手段２３０に送信する。
図５は、図２の音像位置規定手段２３０の内部構成において第２の距離情報入力手段５０で生成される信号Ｓ５を詳細に示すブロック図である。
第２の距離情報入力手段５０で生成される信号Ｓ５は、マイクロコンピュータユニット２３１に入力する。そして、マイクロコンピュータユニット２３１は入力される検出信号Ｓ１、検出信号Ｓ２、検出信号Ｓ３および検出信号Ｓ４に信号Ｓ５を加えて、デジタル信号処理装置２３２に対する制御信号を生成し、生成した制御信号をデジタル信号処理装置２３２に送る。それ以降の動作は、図２で説明したと同様である。
次に、図４、図５を用いて、プロジェクタと、スクリーンと、視聴者との位置関係を第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈ、第２の角度θγ、視聴者３００からスクリーン１７までの距離（第２の距離）Ｄ２、およびプロジェクタ１から視聴者３００までの距離Ｄ３（第３の距離Ｄ３とする）の各情報において、既知である情報が何であるかの場合に分けて、その場合に応じてどのように音像位置を形成するのかを詳細に説明する。
既知である情報として、基本的に既知となる情報としては、第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈおよび第２の角度θγである。その上で、場合を分けると、下記（１）から（４）に分けることができる。
（１）基本的に既知である第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈおよび第２の角度θγのみの情報を用いる場合。この場合の前提は、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２（音響出力部２００の基準方向及びスピーカ２２０の向く方向である）上にも位置する場合である。
（２）第２の距離Ｄ１が既知である場合。この場合の前提は、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合である。
（３）第３の距離Ｄ３が既知である場合。この場合の前提は、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合である。
（４）第２の距離Ｄ１および第３の距離Ｄ３が既知である場合。この場合の前提は、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合である。
（１）基本的に既知である第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈおよび第２の角度θγのみの情報を用いる場合。この場合の前提は、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２（音響出力部２００の基準方向及びスピーカ２２０の向く方向である）上にも位置する場合である。
（２）第２の距離Ｄ１が既知である場合。この場合の前提は、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合である。
（３）第３の距離Ｄ３が既知である場合。この場合の前提は、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合である。
（４）第２の距離Ｄ１および第３の距離Ｄ３が既知である場合。この場合の前提は、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合である。
上記（１）から（４）の場合に応じての説明図が、（１）は図６であり、（２）は図７であり、（３）は図８であり、（４）は図９である。
上記（１）から（４）の場合における説明を以下に行う。
図６は、上述した（１）の場合におけるプロジェクタと、スクリーンと、視聴者との位置関係を詳細に説明する概略平面図である。そして、第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈおよび第２の角度θγが既知である場合の位置関係を示す図である。図６を用いて、音像位置規定手段２３０での動作を詳細に説明する。
また、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上にも位置することを前提としている。
この場合、マイクロコンピュータユニット２３１は、デジタル信号処理装置２３２に視聴者３００の位置でスクリーン１７の略中心位置２２３に音像を位置させるために必要となる情報として、上記既知の情報の他に、第３の距離Ｄ３であるプロジェクタ１と視聴者３００との距離Ｄ３が必要となる。そして、その第３の距離Ｄ３は、下記の数式により算出することができる。
D3=D2sinθh/sin（2π-（θh+θγ））
D3=D2sinθh/sin（2π-（θh+θγ））
よって、マイクロコンピュータユニット２３１には検出信号Ｓ２としての第１の距離Ｄ２、検出信号Ｓ１としての第１の角度θｈおよび検出信号Ｓ４としての第２の角度θγの各信号を入力する。そして、マイクロコンピュータユニット２３１では、その入力した各信号により、上記の数式を用いて第３の距離Ｄ３であるプロジェクタ１と視聴者３００との距離を算出することができる。そのため、検出信号Ｓ３が入力されない場合においてもマイクロコンピュータユニット２３１において第３の距離Ｄ３を算出することができるため、音像を形成することが可能となる。なお、リモコン内に距離検出センサを設置して第３の距離Ｄ３を求める場合には、視聴者距離検出手段３０により検出信号Ｓ３が生成される。
図７は、上述した（２）の場合におけるプロジェクタと、スクリーンと、視聴者との位置関係を詳細に説明する概略平面図である。そして、第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈおよび第２の角度θγが既知であり、更に第２の距離Ｄ１が既知である場合の位置関係を示す図である。図７を用いて、音像位置規定手段２３０での動作を詳細に説明する。
また、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していないことを前提としている。
この場合、マイクロコンピュータユニット２３１は、デジタル信号処理装置２３２に視聴者３００の位置でスクリーン１７の略中心位置２２３に音像を位置させるために必要となる情報として、上記既知の情報の他に、プロジェクタ１の光軸１８方向と視聴者３００との成す角度（角度βとする）が必要となる。そして、その角度βは、下記の数式により算出することができる。
D3=√（D1２+D2２-2D1*D2*cosθh）
β=sin-1(D3/D1)
D3=√（D1２+D2２-2D1*D2*cosθh）
β=sin-1(D3/D1)
よって、マイクロコンピュータユニット２３１には検出信号Ｓ２としての第１の距離Ｄ２、検出信号Ｓ１としての第１の角度θｈおよび検出信号Ｓ４としての第２の角度θγの各信号に加えて信号Ｓ５としての第２の距離Ｄ１の信号を入力する。そして、マイクロコンピュータユニット２３１では、その入力した各信号と、上記の数式により角度βを算出することができる。そして、マイクロコンピュータユニット２３１は、第２の角度θγと上記の数式により算出した角度βとの角度の差を演算することで、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合においても音像を形成することが可能となる。
図８は、上述した（３）の場合におけるプロジェクタと、スクリーンと、視聴者との位置関係を詳細に説明する概略平面図である。そして、第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈおよび第２の角度θγが既知であり、更に第３の距離Ｄ３が既知である場合の位置関係を示す図である。図８を用いて、音像位置規定手段２３０での動作を詳細に説明する。
また、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していないことを前提としている。なお、第３の距離Ｄ３は、リモコン内に距離検出センサを設置して求めているが、視聴者３００が第３の距離をリモコンに入力することでも良い。
この場合、マイクロコンピュータユニット２３１は、デジタル信号処理装置２３２に視聴者３００の位置でスクリーン１７の略中心位置２２３に音像を位置させるために必要となる情報として、上記既知の情報の他に、プロジェクタ１の光軸１８方向と視聴者３００との成す角度（角度δとする）が必要となる。
しかし、視聴者３００の位置は、法線３０１上において、スクリーン１７から近い位置と遠い位置の２箇所に位置することになり、特定されないことになる。
この場合、視聴者３００が、スクリーン１７から近い位置にいる場合においては、下記の数式により算出することができる（求める角度をδ１とする）。
δ１=π-sin-1（（√（D3２-（D2sinθh）２））/D3）
また、視聴者３００が、スクリーン１７から遠い位置にいる場合においては、下記の数式により算出することができる（求める角度をδ２とする）。
δ２=π+sin-1（（√（D3２-（D2sinθh）２））/D3）
しかし、視聴者３００の位置は、法線３０１上において、スクリーン１７から近い位置と遠い位置の２箇所に位置することになり、特定されないことになる。
この場合、視聴者３００が、スクリーン１７から近い位置にいる場合においては、下記の数式により算出することができる（求める角度をδ１とする）。
δ１=π-sin-1（（√（D3２-（D2sinθh）２））/D3）
また、視聴者３００が、スクリーン１７から遠い位置にいる場合においては、下記の数式により算出することができる（求める角度をδ２とする）。
δ２=π+sin-1（（√（D3２-（D2sinθh）２））/D3）
よって、マイクロコンピュータユニット２３１には検出信号Ｓ２としての第１の距離Ｄ２、検出信号Ｓ１としての第１の角度θｈおよび検出信号Ｓ４としての第２の角度θγの各信号に加えて検出信号Ｓ３としての第３の距離Ｄ３の信号を入力する。そして、マイクロコンピュータユニット２３１では、その入力した各信号と、上記の数式により角度δを算出することができる。そして、マイクロコンピュータユニット２３１は、第２の角度θγと上記の数式で算出した角度δとの角度の差を演算することで、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合においても音像を形成することが可能となる。
視聴者３００の位置は、本実施例ではスクリーン１７から遠い位置にいるものとして音像の位置を規定している。しかし、スクリーン１７から視聴者３００までの距離をスクリーン１７から近いのか遠いのかという情報をリモコンやプロジェクタ１に入力することで、視聴者３００の位置を規定しても良い。
図９は、上述した（４）の場合におけるプロジェクタと、スクリーンと、視聴者との位置関係を詳細に説明する概略平面図である。そして、第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈおよび第２の角度θγが既知であり、更に第２の距離Ｄ１および第３の距離Ｄ３が既知である場合の位置関係を示す図である。図９を用いて、音像位置規定手段２３０での動作を詳細に説明する。
また、視聴者３００は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していないことを前提としている。なお、第３の距離Ｄ３は、リモコン内に距離検出センサを設置して求めているが、視聴者３００が第３の距離をリモコンに入力することでも良い。
この場合、マイクロコンピュータユニット２３１は、デジタル信号処理装置２３２に視聴者３００の位置でスクリーン１７の略中心位置２２３に音像を位置させるために必要となる情報として、上記既知の情報の他に、プロジェクタ１の光軸１８方向と視聴者３００との成す角度（角度εとする）が必要となる。そして、その角度εは、下記の数式により算出することができる。
ε=sin-1（D1/D3）
ε=sin-1（D1/D3）
よって、マイクロコンピュータユニット２３１には検出信号Ｓ２としての第１の距離Ｄ２、検出信号Ｓ１としての第１の角度θｈおよび検出信号Ｓ４としての第２の角度θγの各信号に加えて信号Ｓ５としての第２の距離Ｄ１および検出信号Ｓ３としての第３の距離Ｄ３の信号を入力する。そして、マイクロコンピュータユニット２３１では、その入力した各信号と、上記の数式により角度εを算出することができる。そして、マイクロコンピュータユニット２３１は、第２の角度θγと角度εとの角度の差を演算することで、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合においても音像を形成することが可能となる。
以上、図６〜図９のそれぞれの場合で説明した数式を用いることで、マイクロコンピュータユニット２３１は、必要な信号を生成することができ、デジタル信号処理装置２３２を駆動させて音像を形成することが可能となる。なお、上記に示した数式は、マイクロコンピュータユニット２３１の記憶部（図示省略）に記憶されており、マイクロコンピュータユニット２３１は、検出した信号および入力を受けた信号に応じて必要な数式を読み出して処理することになる。また、上述した数式は種々変形でき、効率的に演算できる数式を記憶部に記憶させる。
なお、図９において、視聴者３００が、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置しない場合にも、視聴者３００は、位置しないことを表す情報と、交点２２３と視聴者３００との距離（第２の距離Ｄ１）をリモコンなどで入力することにより、マイクロコンピュータユニット２３１は、それに対応する数式により必要な信号を生成し、交点２２３に音像を形成させることも可能である。
前述のような第１実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）プロジェクタ１の視聴者３００が得る音像の位置は、プロジェクタ１の音像位置規定手段２３０により、視聴者３００の視聴位置に合わせて映像面と略一致するように規定されるため、視聴者は、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
（１）プロジェクタ１の視聴者３００が得る音像の位置は、プロジェクタ１の音像位置規定手段２３０により、視聴者３００の視聴位置に合わせて映像面と略一致するように規定されるため、視聴者は、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
（２）音像位置規定手段２３０が音像を規定するために必要な信号は、プロジェクタ１が備える投写角検出手段１０と、投写距離検出手段２０と、視聴者距離検出手段３０と、回動角検出手段４０とで生成されるため、視聴者３００は音像位置規定手段２３０に対して視聴位置等を入力することなく、視聴者３００が得られる音像の位置を映像面に合わせることができる。
（３）音像位置規定手段２３０が音像を規定するために必要な信号として、第２の距離情報入力手段５０を構成したことで信号Ｓ５を生成できるため、スピーカ２２０の軸３０２上に視聴者３００は位置していない場合においても視聴者３００が得られる音像の位置を映像面に合わせることができる。
次に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１０は、本発明の実施例２に係るプロジェクタの内部構成を示すブロック図である。
図４と比較して異なる構成部分を説明する。
図４と比較して異なる構成部分を説明する。
映像投写部１００は、図４での構成の他に、レンズシフト量検出手段７０とプロジェクタ高さ入力手段８０と視聴者高さ入力手段９０とで構成されている。また、音響出力部２００は、図４での構成の他に、第３の距離情報入力手段６０が構成されている。また、ヘッドホン出力部としてのヘッドホン出力端子２５０も構成されている。
実施例２において、プロジェクタ１は投写レンズ１２０を水平および垂直方向に移動することによって画像のスクリーン１７への投写方向を変更できるレンズシフト機能を備えている。そして、レンズシフト量検出手段７０は、その投写レンズ１２０がシフトしたレンズシフト量を検出して、レンズシフト量を表す検出信号Ｓ７を生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。レンズシフト量の検出方法としては、ロータリーエンコーダを備えて投写レンズ１２０の水平・垂直方向のシフト量を検出する方法を採用している。その他の検出方法として、可変抵抗を備えてレンズシフト量を検出する方法なども可能である。
プロジェクタ高さ入力手段８０は、プロジェクタ１を設置する高さを視聴者３００が入力して、その入力された高さの情報に基づき信号Ｓ８として生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。プロジェクタ１の高さを入力する方法としては、プロジェクタ１を操作するリモコンからの入力とプロジェクタ１に備わる入力装置から入力する方法を採用している。
視聴者高さ入力手段９０は、視聴者３００が視聴する高さを入力して、その入力された高さの情報に基づき信号Ｓ９として生成し、音像位置規定手段２３０に送信する。視聴者３００の高さを入力する方法としては、プロジェクタ１を操作するリモコンからの入力とプロジェクタ１に備わる入力装置から入力する方法を採用している。
第３の距離情報入力手段６０は、視聴者３００が、プロジェクタ１と視聴者３００との距離をリモコンを用いて入力することにより、第３の距離情報を表す信号Ｓ６を生成する。そして、生成した信号Ｓ６を音像位置規定手段２３０に送信する。
また、ヘッドホン出力端子２５０が構成されたことで、視聴者３００は、ヘッドホンを使用することで、ヘッドホン出力端子２５０からの音響信号ＳＳ３により構成される音像の位置が映像面と略一致するため、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。本実施例では、有線の接続によるヘッドホンを使用しているが、無線による音響信号ＳＳ３の送信によってヘッドホンと接続しても良い。
また、視聴者３００の位置が定まるのであれば、図１０において、スピーカ２２０が構成されておらず、ヘッドホン出力端子２５０のみが構成された音響出力部２００であっても良い。
また、視聴者３００の位置が定まるのであれば、図１０において、スピーカ２２０が構成されておらず、ヘッドホン出力端子２５０のみが構成された音響出力部２００であっても良い。
図１１は、実施例２におけるプロジェクタを構成する音像位置規定手段の内部構成を示すブロック図である。
図１１の構成は図５での構成と同様である。異なる部分は、マイクロコンピュータユニット２３１に入力される信号として、検出信号Ｓ１〜Ｓ４および信号Ｓ５の他に、第３の距離情報入力手段６０から送信される信号Ｓ６、レンズシフト量検出手段７０から送信される検出信号Ｓ７、プロジェクタ高さ入力手段８０から送信される信号Ｓ８および視聴者高さ入力手段９０から送信される信号Ｓ９が追加されたことである。
図１１の構成は図５での構成と同様である。異なる部分は、マイクロコンピュータユニット２３１に入力される信号として、検出信号Ｓ１〜Ｓ４および信号Ｓ５の他に、第３の距離情報入力手段６０から送信される信号Ｓ６、レンズシフト量検出手段７０から送信される検出信号Ｓ７、プロジェクタ高さ入力手段８０から送信される信号Ｓ８および視聴者高さ入力手段９０から送信される信号Ｓ９が追加されたことである。
そして、マイクロコンピュータユニット２３１は、上記信号によりデジタル信号処理装置２３２に対する制御信号を生成し、生成した制御信号をデジタル信号処理装置２３２に送る。それ以降の動作は、図２で説明したと同様である。
図１２は、投写レンズがシフトした場合のプロジェクタと、スクリーンと、視聴者との関係を示す概略平面図である。そして、視聴者３００は、シフトした光軸１９とスクリーン１７との交点２２４における法線３０３上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上にも位置する場合の図である。
レンズシフトを行った場合の音像位置規定手段２３０の動作について、図１２を参照して説明する。
レンズシフトを行った場合の音像位置規定手段２３０の動作について、図１２を参照して説明する。
図１２は、視聴者３００は、プロジェクタ（レンズ）を壁に正対させた場合投写された画像の略中心位置がスクリーン１７の略中心に位置していないために、スクリーン１７の略中心に来るように投写レンズ１２０をシフトするような場合に対応している。
投写レンズ１２０があるシフト量でシフト（水平方向にシフト）した場合、光軸１８に対して映像の投写方向は投写方向１９となる。投写方向１９はスクリーン１７との交点を２２３から２２４に移動させることになる。
シフト量に対応して、第１の距離はプロジェクタ１と交点２２３との距離Ｄ２から変化してプロジェクタ１と交点２２４との距離Ｄ２´となる。また、投写方向１９との交点２２４からの法線３０３とのなす角度（第１の角度）はシフトする前から変化してθｈ´となる。なお、映像投写部１００と音響出力部２００の基準方向との成す角度θγ（第２の角度）もシフトする前から変化してθγ´となる。
シフト量に対応して、第１の距離はプロジェクタ１と交点２２３との距離Ｄ２から変化してプロジェクタ１と交点２２４との距離Ｄ２´となる。また、投写方向１９との交点２２４からの法線３０３とのなす角度（第１の角度）はシフトする前から変化してθｈ´となる。なお、映像投写部１００と音響出力部２００の基準方向との成す角度θγ（第２の角度）もシフトする前から変化してθγ´となる。
このとき、マイクロコンピュータユニット２３１は、視聴者３００の位置を特定するために、レンズシフト量検出手段７０で生成された検出信号Ｓ７に基づいて、投写レンズ１２０がシフトしない場合の実施例１で記述した数式に、投写方向のシフト量に対応した新たな第１の角度θｈ´および第１の距離Ｄ２´などの必要な値を算出し補正を加える。そして、左スピーカ２２１と右スピーカ２２２とから出力される音響により構成される音像位置がスクリーン１７の交点２２４の位置に略一致するように、デジタル信号処理装置２３２に対して制御信号を送る。
また、デジタル信号処理装置２３２においては、マイクロコンピュータユニット２３１からの制御信号により、左チャネルの逆位相変換手段２３４Ｌおよび右チャネルの逆位相変換手段２３４Ｒを動作させて、右スピーカ２２２および左スピーカ２２１から出力される音響を制御する。従って、視聴者３００が感じる音像方向は、視聴者３００からスクリーン１７への視線方向３０４に略一致させることができる。
更に、マイクロコンピュータユニット２３１は、左チャネルのエフェクタ手段２３３Ｌおよび右チャネルのエフェクタ手段２３３Ｒに対して、適切に時間的な遅れおよび残響音を生じさせる。従って、視聴者３００が感じる音像位置は、スクリーン１７の交点２２４の位置に略一致させることができる。
図１３は、投写レンズがシフトした場合のプロジェクタと、スクリーンと、視聴者との関係を示す図１２とは別の概略平面図である。そして、視聴者３００は、光軸１９とスクリーン１７との交点２２４における法線３０３上に位置せず、スピーカ２２０の軸３０２上にも位置しない場合の図である。レンズシフトを行った場合の音像位置規定手段２３０の動作について、図１３を参照して説明する。
投写レンズ１２０があるシフト量でシフト（水平方向にシフト）した場合、光軸１８に対して映像の投写方向は投写方向１９となる。投写方向１９はスクリーン１７との交点を、２２３から２２４に移動させることになる。また、視聴者３００は、リモコンなどを用いて、法線３０３上に位置しないことを表す情報と、視聴者３００と交点２２４との距離Ｄ１´、および、視聴者３００とプロジェクタ１との距離Ｄ３´を入力する。
このとき、マイクロコンピュータユニット２３１は、視聴者３００の位置を特定するために、レンズシフト量検出手段７０で生成された検出信号Ｓ７に基づいて、投写レンズ１２０がシフトしない場合の実施例１で記述した数式に、投写方向のシフト量に対応した新たな第１の角度θｈ´および第１の距離Ｄ２´などの必要な値を算出し補正を加える。そして、左スピーカ２２１と右スピーカ２２２とから出力される音響により構成される音像位置がスクリーン１７の交点２２４の位置に略一致するように、デジタル信号処理装置２３２に対して制御信号を送る。
また、デジタル信号処理装置２３２においては、マイクロコンピュータユニット２３１からの制御信号により、左チャネルの逆位相変換手段２３４Ｌおよび右チャネルの逆位相変換手段２３４Ｒを動作させて、右スピーカ２２２および左スピーカ２２１から出力される音響を制御する。従って、視聴者３００が感じる音像方向は、視聴者３００からスクリーン１７への視線方向３０４に略一致させることができる。
更に、マイクロコンピュータユニット２３１は、左チャネルのエフェクタ手段２３３Ｌおよび右チャネルのエフェクタ手段２３３Ｒに対して、適切に時間的な遅れおよび残響音を生じさせる。従って、視聴者３００が感じる音像位置は、スクリーン１７の交点２２４の位置に略一致させることができる。
図１４は、プロジェクタと、スクリーンと、視聴者との高さの位置関係を示す概略図である。図１４を参照してプロジェクタ１の高さおよび視聴者３００の高さを考慮した場合の説明および音像位置規定手段２３０の動作について説明する。
このとき、視聴者は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置し、スピーカ２２０の軸３０２上にも位置する場合を想定している。
図１４において、第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈおよび第２の角度θγ以外に必要な情報として、視聴者３００は、リモコンを用いて、床４００からプロジェクタ１が設置される高さと床４００から視聴者３００が視聴する高さ（床４００から視聴者３００の耳までの高さ）とを入力する。なお、床４００からプロジェクタ１までの高さをプロジェクタ高さＨｐとし、床４００から視聴者３００の耳までの高さを視聴者高さＨｈとする。
ここで、視聴者３００が入力したプロジェクタ高さＨｐを、図１０に示すプロジェクタ高さ入力手段８０が受け取り、プロジェクタ高さＨｐを示す信号Ｓ８として音像位置規定手段２３０に送る。同じく、視聴者３００が入力した視聴者高さＨｈを、図１０に示す視聴者高さ入力手段９０が受け取り、視聴者高さＨｈを示す信号Ｓ９として音像位置規定手段２３０に送る。
音像位置規定手段２３０を構成するマイクロコンピュータユニット２３１は、送られた信号Ｓ８および信号Ｓ９に基づいて、プロジェクタ１と、スクリーン１７と、視聴者３００との高さ方向における位置関係を算出する。そして、平面方向との位置関係を含めて、左スピーカ２２１と右スピーカ２２２とから出力される音響により構成される音像位置がスクリーン１７の交点２２３の位置に略一致するように、デジタル信号処理装置２３２に対して制御信号を送る。
また、デジタル信号処理装置２３２においては、マイクロコンピュータユニット２３１からの制御信号により、左チャネルの逆位相変換手段２３４Ｌおよび右チャネルの逆位相変換手段２３４Ｒを動作させて、右スピーカ２２２および左スピーカ２２１から出力される音響を制御する。従って、視聴者３００が感じる音像方向は、視聴者３００からスクリーン１７への視線方向３０１に略一致させることができる。
更に、マイクロコンピュータユニット２３１は、左チャネルのエフェクタ手段２３３Ｌおよび右チャネルのエフェクタ手段２３３Ｒに対して、適切に時間的な遅れおよび残響音を生じさせる。従って、視聴者３００が感じる音像位置は、スクリーン１７の交点２２３の位置に略一致させることができる。
更に、マイクロコンピュータユニット２３１は、投写レンズ１２０を高さ方向（垂直方向）にシフトした場合（レンズシフト量検出手段７０の検出信号Ｓ７に垂直方向の信号が含まれる場合）には、そのシフト量に基づき、投写角度の変化量など必要な値を算出し補正を加える。そして、左スピーカ２２１と右スピーカ２２２とから出力される音響により構成される音像位置がシフトした光軸とスクリーン１７との交点の位置に略一致するように、デジタル信号処理装置２３２に対して制御信号を送る。それにより、マイクロコンピュータユニット２３１において上述する適正な制御により、視聴者３００が感じる音像位置は、シフトした光軸とスクリーン１７との交点の位置に略一致させることができる。
図１５は、プロジェクタと、スクリーンと、視聴者との高さの位置関係を示す図１４とは別の概略図である。図１５を参照してプロジェクタ１の高さおよび視聴者３００の高さを考慮した場合の説明および音像位置規定手段２３０の動作について説明する。
このとき、視聴者は、光軸１８とスクリーン１７との交点２２３における法線３０１上に位置せず、スピーカ２２０の軸３０２上にも位置しない場合を想定している。
図１５において、第１の距離Ｄ２、第１の角度θｈ、第２の角度θγなど以外に、視聴者３００は、リモコンを用いて必要な情報を入力する。
入力する情報として、プロジェクタ高さＨｐ、視聴者高さＨｈおよびプロジェクタ１と視聴者３００との距離（第３の距離）Ｄ３´を入力する。または、プロジェクタ高さＨｐ、視聴者高さＨｈおよびスクリーン１７の交点２２３と視聴者３００との距離（第２の距離）Ｄ１´を入力する。または、プロジェクタ高さＨｐ、視聴者高さＨｈ、スクリーン１７の交点２２３と視聴者３００との距離（第２の距離）Ｄ１´およびプロジェクタ１と視聴者３００との距離（第３の距離）Ｄ３´を入力する。
入力する情報として、プロジェクタ高さＨｐ、視聴者高さＨｈおよびプロジェクタ１と視聴者３００との距離（第３の距離）Ｄ３´を入力する。または、プロジェクタ高さＨｐ、視聴者高さＨｈおよびスクリーン１７の交点２２３と視聴者３００との距離（第２の距離）Ｄ１´を入力する。または、プロジェクタ高さＨｐ、視聴者高さＨｈ、スクリーン１７の交点２２３と視聴者３００との距離（第２の距離）Ｄ１´およびプロジェクタ１と視聴者３００との距離（第３の距離）Ｄ３´を入力する。
このような情報の入力により、マイクロコンピュータユニット２３１は、入力された情報に基づいて生成された信号により、プロジェクタ１と、スクリーン１７と、視聴者３００との高さ方向における位置関係を算出する。そして、平面方向との位置関係を含めて、左スピーカ２２１と右スピーカ２２２とから出力される音響により構成される音像位置がスクリーン１７の交点２２３の位置に略一致するように、デジタル信号処理装置２３２に対して制御信号を送る。
そして、デジタル信号処理装置２３２においては、マイクロコンピュータユニット２３１からの制御信号により、左チャネルの逆位相変換手段２３４Ｌおよび右チャネルの逆位相変換手段２３４Ｒを動作させて、右スピーカ２２２および左スピーカ２２１から出力される音響を制御する。従って、視聴者３００が感じる音像方向は、視聴者３００からスクリーン１７への視線方向３０１に略一致させることができる。
更に、マイクロコンピュータユニット２３１は、左チャネルのエフェクタ手段２３３Ｌおよび右チャネルのエフェクタ手段２３３Ｒに対して、適切に時間的な遅れおよび残響音を生じさせる。従って、視聴者３００が感じる音像位置は、スクリーン１７の交点２２３の位置に略一致させることができる。
また、投写レンズ１２０を高さ方向（垂直方向）にシフトした場合（レンズシフト量検出手段７０の検出信号Ｓ７に垂直方向の信号が含まれる場合）には、そのシフト量に基づき、光軸の角度の変化量など必要な値を算出し補正を加える。そして、左スピーカ２２１と右スピーカ２２２とから出力される音響により構成される音像位置がシフトした光軸とスクリーン１７との交点の位置に略一致するように、デジタル信号処理装置２３２に対して制御信号を送る。それにより、マイクロコンピュータユニット２３１において上述する適正な制御により、視聴者３００が感じる音像位置は、シフトした光軸とスクリーン１７との交点の位置に略一致させることができる。
なお、本実施例ではレンズシフト量について、実際にシフトした量をレンズシフト量検出手段７０で検出するようになっているが、視聴者３００の指示などによってレンズをシフトさせるためにマイクロコンピュータユニット２３１などが出力するシフト量を制御する情報を使用してもよい。
なお、本実施例ではレンズシフト量について、実際にシフトした量をレンズシフト量検出手段７０で検出するようになっているが、視聴者３００の指示などによってレンズをシフトさせるためにマイクロコンピュータユニット２３１などが出力するシフト量を制御する情報を使用してもよい。
前述のような第２実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）視聴者３００が得る音像の位置は、プロジェクタ１の投写レンズ１２０をシフトした場合においても、レンズシフト量検出手段７０の検出するシフト量に対応して、音像位置規定手段２３０で補正を行うことができ、シフト量に対応する映像面での音像を形成することができる。それにより、視聴者は、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
（２）レンズシフト量検出手段７０に加えて、プロジェクタ高さ入力手段８０および視聴者高さ入力手段９０を備えたため、プロジェクタ１を設置する高さや視聴者３００の視聴高さを入力することにより、高さ方向に対しても音像の位置を映像面に合わせることができる。
（３）音響出力部２００が、ヘッドホン出力部であるヘッドホン出力端子２５０を備えたため、視聴者３００は、へッドホンによっても、ヘッドホンから出力される音響により構成される音像の位置が映像面と略一致するため、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
なお、本発明は前述の実施例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。以下に変形例を述べる。
（変形例１）前記実施例では、映像投写部１００は、音響出力部２００に対して回動自在であることに代えて、音響出力部２００が映像投写部１００に対して回動自在であっても良い。あるいは、音響出力部２００は、映像投写部１００と一体であっても良い。
また、音響構成は、左右の２チャンネル構成に代えて、４チャンネル等のマルチチャンネルで構成しても良い。
また、前記実施例では、音像位置を水平方向のみで規定することに代えて、垂直方向についても水平方向と同様に規定できる。
また、視聴者距離検出手段３０でプロジェクタ１と視聴者３００との距離をセンサで検出することに代えて、視聴者３００とスクリーン１７までの距離を数値で入力しても良い。
更に、スクリーン１７と視聴者３００の位置は、初期値として音像位置規定手段２３０に設定しておき、投写角検出手段１０からの検出信号Ｓ１と、投写距離検出手段２０からの検出信号Ｓ２とで音像位置を規定しても良い。
また、音響構成は、左右の２チャンネル構成に代えて、４チャンネル等のマルチチャンネルで構成しても良い。
また、前記実施例では、音像位置を水平方向のみで規定することに代えて、垂直方向についても水平方向と同様に規定できる。
また、視聴者距離検出手段３０でプロジェクタ１と視聴者３００との距離をセンサで検出することに代えて、視聴者３００とスクリーン１７までの距離を数値で入力しても良い。
更に、スクリーン１７と視聴者３００の位置は、初期値として音像位置規定手段２３０に設定しておき、投写角検出手段１０からの検出信号Ｓ１と、投写距離検出手段２０からの検出信号Ｓ２とで音像位置を規定しても良い。
（変形例２）前記実施例では、視聴者３００は、プロジェクタ高さＨｐおよび視聴者高さＨｈをリモコンに入力する場合、数値で入力している。しかし、入力操作方法はこれに限られるものではなく、例えば、プロジェクタ高さＨｐの入力においては、床置き、台の上３０ｃｍ，５０ｃｍ，１８０ｃｍなどのように初期的に選択用メニューが用意された中から適切な高さを選択することでも良い。また、視聴者高さＨｈの入力においては、床４００から７０ｃｍ（床４００に座っている）、１１０ｃｍ（椅子５００に座っている）などの選択用メニューが用意された中から適切な高さを選択することでも良い。
この入力操作方法により、視聴者３００は、それぞれの高さの入力操作がし易くなる。
この入力操作方法により、視聴者３００は、それぞれの高さの入力操作がし易くなる。
（変形例３）前記実施例では、映像の投写方向とスピーカの基準方向との成す角度に関する第２の角度情報を利用して音像の位置を規定するようにしているが、ヘッドホン出力端子２５０からの音響信号ＳＳ３により構成される音像の位置を規定しようとする場合は、映像の投写方向とスピーカの基準方向との成す角度に関する第２の角度情報を含まない情報を基にしても良い。
ヘッドホンを使用する場合には、視聴者３００はスピーカの基準方向とは無関係な位置にいることが可能なためであり、この場合でも他の情報から視聴者３００の位置が定まるのであれば、音像の位置を規定することが可能となる。
ヘッドホンを使用する場合には、視聴者３００はスピーカの基準方向とは無関係な位置にいることが可能なためであり、この場合でも他の情報から視聴者３００の位置が定まるのであれば、音像の位置を規定することが可能となる。
前記実施形態および変形例から把握される請求項に記載されている以外の技術的思想を以下に記述する。
（１）本発明のプロジェクタは、映像を映像面に投写する投写光学系と、当該映像に対応する音響を複数のスピーカから出力することにより、当該音響からなる音像を形成する音響出力装置と、前記映像の投写方向と前記映像面の法線との成す第１の角度を検出し、当該角度を表す第１の角度情報を生成する投写角検出手段と、前記投写光学系から前記映像面までの第１の距離を検出し、当該距離を表す第１の距離情報を生成する投写距離検出手段と、少なくとも前記投写角検出手段により生成された前記第１の角度情報、前記投写距離検出手段により生成された前記第１の距離情報に基づいて、音像の位置を規定する音像位置規定手段とを備え、前記音響出力装置は、前記音像位置規定手段により処理された音響を出力することを特徴とする。
（１）本発明のプロジェクタは、映像を映像面に投写する投写光学系と、当該映像に対応する音響を複数のスピーカから出力することにより、当該音響からなる音像を形成する音響出力装置と、前記映像の投写方向と前記映像面の法線との成す第１の角度を検出し、当該角度を表す第１の角度情報を生成する投写角検出手段と、前記投写光学系から前記映像面までの第１の距離を検出し、当該距離を表す第１の距離情報を生成する投写距離検出手段と、少なくとも前記投写角検出手段により生成された前記第１の角度情報、前記投写距離検出手段により生成された前記第１の距離情報に基づいて、音像の位置を規定する音像位置規定手段とを備え、前記音響出力装置は、前記音像位置規定手段により処理された音響を出力することを特徴とする。
上記構成によれば、音像位置規定手段は、投写角検出手段から得られる映像の投写方向と映像面の法線との成す第１の角度の情報と、投写距離検出手段から得られる映像投写装置から映像面までの第１の距離の情報とから、プロジェクタと映像面との位置関係を把握する。更に、音像位置規定手段は、把握したプロジェクタと、映像面との位置関係に基づいて音像の位置を規定し、音響出力装置のスピーカから処理された音響を出力する。
従って、プロジェクタの視聴者は、音像位置規定手段が設定した位置で視聴することにより、音響出力装置のスピーカから出力される音響により構成される音像の位置が映像面と略一致するため、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
従って、プロジェクタの視聴者は、音像位置規定手段が設定した位置で視聴することにより、音響出力装置のスピーカから出力される音響により構成される音像の位置が映像面と略一致するため、音響が映像に対応した臨場感を得ることができる。
１…プロジェクタ、１０…投写角検出手段、１７…スクリーン、２０…投写距離検出手段、３０…視聴者距離検出手段、４０…回動角検出手段、５０…第２の距離情報入力手段、６０…第３の距離情報入力手段、７０…レンズシフト検出手段、８０…プロジェクタ高さ入力手段、９０…視聴者高さ入力手段、１００…映像投写部、１１０…映像投写装置、１２０…投写レンズ、２００…音響出力装置としての音響出力部、２２０…スピーカ、２３０…音像位置規定手段、２３１…マイクロコンピュータユニット、２３２…デジタル信号処理装置、２３３…エフェクタ手段、２３４…逆位相変換手段、２３５…加算手段、２４０…アンプ、２５０…ヘッドホン出力端子、３００…視聴者。
Claims (11)
- 映像を投写面に投写し、音響を出力するプロジェクタであって、
前記映像を投写面に投写する投写光学系と、
前記映像に対応する前記音響を複数のスピーカから出力することにより前記音響からなる前記音像を形成する音響出力装置と、
前記映像の投写方向と前記投写面の法線との成す角度に関する第１の角度情報と、前記映像の投写方向と前記スピーカの基準方向との成す角度に関する第２の角度情報と、前記投写光学系から前記投写面との距離に関する第１の距離情報とに基づき前記音像の位置を規定する音像位置規定手段とを備え、
前記音響出力装置は、前記音像位置規定手段により処理された音響を出力することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項１に記載のプロジェクタであって、
第２の距離情報として前記映像の視聴者と前記投写面との距離に関する情報が入力される第２の距離情報入力手段を備え、
前記音像位置規定手段は、前記第２の距離情報に基づいて前記音像の位置を規定することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項１に記載のプロジェクタであって、
第３の距離情報として前記映像の視聴者と前記プロジェクタとの距離に関する情報が入力される第３の距離情報入力手段を備え、
前記音像位置規定手段は、前記第３の距離情報に基づいて前記音像の位置を規定することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項３に記載のプロジェクタであって、
前記音像位置規定手段は、前記視聴者と前記投写面との想定される距離が複数存在した場合に、前記視聴者が前記想定される距離のうち前記投写面から遠い方にいるものとして前記音像の位置を規定することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項２に記載のプロジェクタであって、
第３の距離情報として前記視聴者と前記プロジェクタとの距離に関する情報が入力される第３の距離情報入力手段を備え、
前記音像位置規定手段は、前記第３の距離情報に基づいて前記音像の位置を規定することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記第１の角度情報を生成する投写角検出手段を備え、
前記投写角検出手段は、前記投写光学系の光軸と前記映像面との成す角度により、前記投写面上の映像に生じる歪に対する補正量から、前記第１の角度情報を検出することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記第１の距離情報を生成する投写距離検出手段を備え、
前記投写距離検出手段は、前記投写面に対する前記投写光学系の焦点位置から、前記第１の距離情報を検出することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記第２の角度情報を生成する回動角検出手段を備え、
前記音像位置規定手段は、前記第２の角度情報を利用して前記音像の位置を規定することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項１〜請求項５および請求項７〜請求項８のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記第１の角度情報として前記投写光学系を構成する投写レンズのシフト量に関する情報を含むことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項９に記載のプロジェクタであって、
前記音像位置規定手段は、前記レンズシフト量検出手段で生成するレンズシフト量情報に垂直方向成分が含まれる場合、前記垂直方向成分に基づいて、前記音像の位置を垂直方向に移動させることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
前記プロジェクタの設置高さに関する情報が入力されるプロジェクタ高さ入力手段と、
前記視聴者の視聴高さに関する情報が入力される視聴者高さ入力手段とを備え、
前記音像位置規定手段は、前記プロジェクタの設置高さの情報および前記視聴者の視聴高さの情報に基づいて、前記音像の位置を規定することを特徴とするプロジェクタ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2004227556A JP2005117624A (ja) | 2003-09-16 | 2004-08-04 | プロジェクタ |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| JP2003323793 | 2003-09-16 | ||
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005117624A true JP2005117624A (ja) | 2005-04-28 |
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| JP2004227556A Withdrawn JP2005117624A (ja) | 2003-09-16 | 2004-08-04 | プロジェクタ |
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-
2004
- 2004-08-04 JP JP2004227556A patent/JP2005117624A/ja not_active Withdrawn
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