JP2006195318A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ミラーの角度を可変することにより、壁や天井に正常な画像を投写でき、利便性を向上させたプロジェクタを提供する。
【解決手段】 光を出射する光源２０と、画像データに基づいて光源２０からの光を映像光に変換する変換部としての液晶ライトバルブ５０と、液晶ライトバルブ５０により変換された映像光を拡大出射する投写レンズ６０と、角度可変に配設され、投写レンズ６０から出射された映像光を反射して、投写角度を可変するミラー１０とを有し、ミラー１０は、投写レンズ６０から出射された映像光を反射させずに映像光を投写させる角度まで開く。
【選択図】 図３

Description

本発明は、投写レンズとミラーとを配設して映像を投写するプロジェクタに関する。

従来、投写レンズとミラーとを配設する構成のプロジェクタは、特許文献１に記載されるように、表示画像データ生成部と、電子光学装置と、投写光学系とを備えている。そして、投写光学系は、電気光学装置から射出された光を反射する角度可変のミラーを備えている。そして、表示画像データ生成部は、ミラーの角度情報を検出するための角度情報検出部と、角度情報に応じて、投写面上に表示される表示画像の歪が補正されるように、原画像データを調節して表示画像データを生成するための画像データ調整部を備えている。このような構成により、ミラーの角度を可変した場合にも歪のない画像を、壁や壁に設置したスクリーンなどの投写面上に表示させている。

特開２００２−２６２１９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載される構成を採用したプロジェクタを使用する場合、特に就寝時などに天井に画像を投写して使用する場合、プロジェクタの置き方（縦置きや横置きなど）を変更せずに、ミラーの角度を可変して、天井に画像を投写し、画像を視認することはできないという課題がある。

また、天井に画像を投写して使用する場合、プロジェクタの置き方（縦置きや横置きなど）を変更して投写させることができたとしても、プロジェクタを安定させるための部材を別に用意して、プロジェクタの安定性を確保する必要があり、別部材の使用など、プロジェクタの取扱いにおいて利便性が損なわれるという課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ミラーの角度を可変することにより、壁や天井に正常な画像を投写でき、利便性を向上させたプロジェクタを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、映像を投写するプロジェクタであって、光を出射する光源と、画像データに基づいて光源からの光を映像光に変換する変換部と、変換部により変換された映像光を拡大出射する投写レンズと、投写レンズから出射された映像光を反射するミラーとを有し、ミラーは、投写角度を可変できるよう回動可能に配設されることを特徴とする。

このようなプロジェクタによれば、ミラーにより投写レンズから出射された映像光を反射し、かつ、投写角度を可変して投写するため、壁や壁に設置されるスクリーンに映像を投写することができる。また、ミラーの角度を映像光を反射しない角度に開くことにより、ミラーに反射させずに投写レンズから出射された映像光を直接投写することができる。それにより、投写角度を概ね９０度変更して投写することができる。

従って、従来のように壁や、壁に設置するスクリーンに投写するだけでなく、天井にも映像を投写することができる。また、別部材を用いてプロジェクタの置き方を変更する必要がなく、天井に映像を投写することができるため、プロジェクタの利便性を向上することができる。

上記プロジェクタにおいて、ミラーの角度情報を検出するための角度情報検出部と、角度情報検出部で検出した角度情報に基づいて、ミラーが映像光を反射して投写させる角度を判断する角度判断部と、角度判断部の判断結果に基づいて、投写する映像の向きを切替える映像方向切替部とを有することが好ましい。

このようなプロジェクタによれば、角度情報検出部でミラーの角度情報を検出し、角度判断部でミラーの角度が映像光を反射させる角度か否かを判断し、映像方向切替部により投写する映像の向きを切替える。これにより、映像光を反射させて投写する場合、及び、映像光を反射させずに投写する場合のどちらの場合においても正常な向きの映像を投写することができる。

上記プロジェクタにおいて、映像方向切替部は、投写する映像の向きを上下または左右に反転して切替えることが好ましい。

このようなプロジェクタによれば、ミラーにより映像光を反射させて、壁などに正常な向きに映像を投写させている状態から、映像光を反射させずに、天井に映像を直接投写する状態にミラーを開いた場合、映像方向切替部が、投写する映像の向きを上下または左右に反転して切替えることにより、正常な向きの映像を天井に投写することができる。また、逆に、映像光を反射させずに、天井に正常な向きの映像を投写している状態から、ミラーにより映像光を反射させて、壁などに映像を投写する状態にミラーを可変した場合、映像方向切替部が、投写する映像の向きを上下または左右に反転して切替えることにより、正常な向きの映像を壁などに投写することができる。

上記プロジェクタにおいて、ミラーを保持するミラー保持部を有し、ミラー保持部は、投写レンズのキャップを兼ねることが好ましい。

このようなプロジェクタによれば、投写レンズのキャップを別部材として用意する必要がないため、プロジェクタの構成部品を削減できる。また、ミラー保持部が投写レンズのキャップを兼ねることにより、プロジェクタの運搬、輸送、保管及び携帯などにより発生する落下及び衝撃による投写レンズの破壊や、投写レンズへのゴミの進入などから投写レンズを保護することができ、投写レンズの品質を保持することができる。

上記プロジェクタにおいて、角度情報検出部で検出した角度情報に基づいて、角度判断部が、ミラーが閉じる角度であると判断した場合、角度判断部の判断結果に基づいて、少なくとも光を出射する光源への電力供給をＯＦＦする電力ＯＦＦ部を有することが好ましい。

このようなプロジェクタによれば、ミラーが閉じる角度になると、光源への電力供給をＯＦＦするため、ユーザが光源への電力供給をＯＦＦするためのスイッチを操作する必要がなくなり、プロジェクタの利便性が更に向上する。また、省エネルギー化を図れる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）

図１は、本発明の実施形態に係るプロジェクタの概略斜視図であり、図１（ａ）は、プロジェクタのミラー保持部を閉じた状態の斜視図であり、図１（ｂ）は、ミラー保持部を開けた状態の斜視図である。図１（ｃ）は、ミラー保持部を全開にした状態の斜視図である。図１を用いて、プロジェクタ１の外観の構成を説明する。

プロジェクタ１は、概略円柱形状で、映像光が出射する部分が他の部分に対して小径の円柱形状を持ち、他の部分と、小径の円柱形上の部分とはテーパによりつながる形状を持つ筐体８００を備えている。また、筐体８００の小径の円柱形状部分は、映像を表す光（映像光）が出射する部分であり、内部には、後述する投写レンズ６０が構成されている。

筐体８００を構成する小径の円柱形状部分の先端部には、小径の円柱形状とほぼ同程度の径を持つ円柱形状のミラー保持部８１０が設けられている。そして、ミラー保持部８１０の内側面には、ミラー１０が収容され固定されている。ミラー保持部８１０は、軸体８２０を介して筐体８００の小径の円柱形状部分に取付けられており、軸体８２０の中心軸８２５を中心に回動する。

筐体８００の小径の円柱形状部分には、円周に沿って２つの溝が平行に形成され、一方の溝からは、舌形状をしたズーム調整ツマミ８８０が突出して設置され、他方の溝からは、同様に舌形状をしたフォーカス調整ツマミ８７０が突出して設置されている。そして、ズーム調整ツマミ８８０を溝に沿って回動することにより、投写する映像のサイズを調整することができる。また、同様に、フォーカス調整ツマミ８７０を溝に沿って回動することにより、投写する映像の焦点を合せることが出来る。

図１（ａ）は、プロジェクタ１のミラー保持部８１０を小径の円柱形状部分の先端部に対して閉じた状態を示しており、プロジェクタ１を使用しない状態での形態である。この状態において、ミラー保持部８１０は、小径の円柱形状部分の先端部（映像光が出射する部分）を塞ぐことにより、映像光が出射する部分となる投写レンズ６０を保護するキャップとして機能する。

図１（ｂ）に示すように、ミラー保持部８１０を回動して小径の円柱形状部分の先端部に対して開けた状態において、ミラー１０は、筐体８００内部で生成され投写レンズ６０から出射された映像光を反射して、外部に出射する。ミラー１０で反射され出射した映像光は、壁や壁に設置されるスクリーン８５０に映像として投写される。

また、図１（ｃ）に示すように、ミラー保持部８１０を回動して小径の円柱形状部分の先端部に対して全開にした状態においては、投写レンズ６０から出射された映像光は、ミラー１０で反射されずに、直接外部に出射される。出射された映像光は、天井に映像として投写される。

図２は、ミラーの角度と投写される映像との関係を模式的に示す説明図であり、図２（ａ）は、ミラーにより映像光が反射してスクリーンに映像として投写される場合の図であり、図２（ｂ）は、ミラーが反射せず直接天井に映像として投写される場合の図である。

図２（ａ）に示す図は、説明の便宜上、ミラーの角度が、スクリーン８５０の法線に対して約４５度に設定されたときの状態を示している。このとき、プロジェクタ１から出射される映像光の中心軸とスクリーン８５０の法線とは、ほぼ一致している。Ａに示す図は、この状態におけるスクリーン８５０上に投写される映像ＩＭ１を示している。

映像ＩＭ１として、例えば、スクリーン８５０上には、白地の背景に「ＡＦ」という文字が投写されている。この場合、映像ＩＭ１は、ほぼ歪のない略矩形形状の映像となる。映像光を反射する角度に設定されたミラー１０の角度の状態を便宜上、「開状態」として、以降の説明文中で使用する。

図２（ｂ）に示す図は、ミラーの角度が、投写レンズ６０から拡大出射する映像光を反射しない角度となる概ね９０度以上の角度に開いたときの状態を示している。映像光を反射しない角度に設定されたミラー１０の角度の状態を便宜上、「全開状態」として、以降の説明文中で使用する。全開状態においては、投写レンズ６０から出射された映像光がミラー１０の影響を受けずに、直接、天井８６０に映像として投写される。

Ｂに示す図は、この状態において、天井８６０面に投写される映像ＩＭ２を示している。映像ＩＭ２として、スクリーン８５０上には、白地の背景に「ＡＦ」という文字が、実際には、Ｃに示す図のように表示されれば良い（Ｃに示す映像ＩＭ３が正規の映像）のであるが、Ｃに示す映像ＩＭ３をミラー反転した状態の映像として投写される。

図２（ｂ）に示すように、ミラー１０が全開状態の場合には、投写された映像は、ミラー反転した映像として投写される。これは、ミラー１０により映像光を反射させた場合と、反射させない場合とでは、投写映像は上下が反転されることに起因している。映像光をミラー１０で反射させて投写する場合に正常な映像で視認できるとした場合、ミラー１０に反射させずに投写した場合にはミラー反転した映像として視認することになる。

本実施形態では、画像データを調整することで、液晶ライトバルブで変調され投写レンズを介して投写する映像の向きを切替えることを行なう。これにより、ミラー１０で映像光を反射する場合、及び、ミラー１０で映像光を反射させない場合のどちらの場合においても、正常な映像として投写でき視認することができる。

図３は、プロジェクタの光学的構成、及び、ミラーが回動する場合の概断面を示す図である。図３を用いて、プロジェクタ１の光学上の構成及び動作と、ミラー１０の回動動作を説明する。

プロジェクタ１は、光学構成として、光源２０、コリメータレンズ３０、伸張レンズ４０、変換部としての液晶ライトバルブ５０、投写レンズ６０及びミラー１０を有して構成される。

光源２０は、発光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源２１と、集光レンズ２２とを有して構成される。ＬＥＤ光源２１は、後述するＬＥＤ制御部３５０の信号に基づいて駆動し発光する。なお、ＬＥＤ光源２１は、白色光（すべての色の光を含む）を発光させる。

集光レンズ２２は、ＬＥＤ光源２１で発光した光を効率よく前方に出射させる。コリメータレンズ３０は、光源２０から出射された光を平行光に変換して出射する。伸張レンズ４０は、コリメータレンズ３０から出射された平行光を液晶ライトバルブ５０の所定の入射光領域（図示省略）のサイズに合せて伸張して出射する。

液晶ライトバルブ５０は、本実施形態では、透過型カラー液晶パネルを用いており、後述する液晶ライトバルブ駆動部３３０の信号に基づいて駆動し、伸張レンズ４０から出射された光を変調して映像光に変換する。なお、液晶ライトバルブ５０は、透過型液晶パネルに限定されることなく、反射型液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイス等を用いることもできる。

投写レンズ６０は、ズームレンズ部（図示省略）、フォーカスレンズ部（図示省略）及びその他レンズ部など、複数のレンズを有して構成されており、液晶ライトバルブ５０により変調され生成された映像光を拡大して出射する。なお、ズームレンズ部（図示省略）は、ズーム調整ツマミ８８０の回動に連動して回動し、出射する映像光の拡大率を調整し、投写する映像のサイズを調整する。また、フォーカスレンズ部（図示省略）は、フォーカス調整ツマミ８７０の回動に連動して回動し、投写する映像の焦点を調整する。ズーム調整ツマミ８８０及びフォーカス調整ツマミ８７０の回動は、手動により行われる。

ミラー１０は、投写レンズ６０から出射された映像光を反射して、プロジェクタ１の外部に設置したスクリーン８５０などの投影面に映像を拡大投写する。また、ミラー１０は、ミラー保持部８１０に固定され、ミラー１０が閉じた状態（以降、閉状態と称する）ａから、ミラー１０が映像光を反射する開状態ｂ，ｃ、及び、ミラー１０が映像光を反射しない全開状態ｄまでの間を、中心軸８２５を中心に回動する。なお、ミラー１０（ミラー保持部８１０）の回動は、手動により行われる。ミラー１０の開状態を調整することにより、映像光の反射する方向を変化できるため、スクリーン８５０上の所望の領域に映像を投写することができる。

図４は、プロジェクタの電気的構成を示すブロック図である。図４を用いて、プロジェクタ１の電気的な構成及び動作を説明する。

プロジェクタ１は、制御部３００、信号変換部３１０、画像処理部３２０、液晶ライトバルブ駆動部３３０、検出部３４０、ＬＥＤ制御部３５０、リモコン制御部３６０及び電源３７０などを有して構成される。また、画像処理部３２０は、映像方向切替部３２５及び歪補正部３２８を有して構成される。また、検出部３４０は、角度情報検出部３４５で構成される。制御部３００、信号変換部３１０、画像処理部３２０及びリモコン制御部３６０は、バス４００ａにより互いに接続されている。

信号変換部３１０に接続される画像入力端子３１５は、外部の画像信号供給装置（図示省略）から供給されるアナログ画像信号を受取る。なお、アナログ画像信号として、例えば、パーソナルコンピュータから出力されたコンピュータ画像を表すＲＧＢ信号や、ビデオレコーダやテレビジョン受像機から出力された動画を表すコンポジット画像信号などの画像信号が、画像入力端子３１５に供給される。信号変換部３１０は、画像入力端子３１５から入力したアナログ画像信号をＡＤ変換して、デジタル画像信号（画像データ）として画像処理部３２０に出力する。

画像処理部３２０は、入力した画像データに、フレームレート変換およびスケーリング処理などを行なう。また、画像処理部３２０は、画像データにブライトネス調整、コントラスト調整、ガンマ補正処理などの各種の画像補正も併せて行なう。このように加工された画像データは、投写用映像信号として液晶ライトバルブ駆動部３３０に出力される。

液晶ライトバルブ駆動部３３０は、画像処理部３２０から入力した投写用映像信号に基づき、液晶ライトバルブ５０を駆動する。

ＬＥＤ制御部３５０は、制御部３００の信号に基づいて、ＬＥＤ光源２１の輝度調光を行なう。具体的には、画像のシーンに対応させて、駆動周波数やデューティー比を変化させてＬＥＤ光源２１を駆動する制御を行なう。

リモコン制御部３６０は、リモートコントローラ（以降、リモコンと称する）３６５からの操作信号に基づいてプロジェクタ１の各部の機能を制御する信号を出力する。

角度情報検出部３４５は、ミラー１０の角度を検出して、検出した情報を角度データとして制御部３００に出力する。

角度情報検出部３４５は、本実施形態では、検出センサとして、ロータリエンコーダ（図示省略）を用いて構成されている。ロータリエンコーダは、軸体８２０の中心軸８２５及びその近傍に配設される。詳細には、中心軸８２５と中心を一致させ、中心軸８２５の回動と連動する円柱部材（図示省略）を備えており、円柱部材の円周面上には、中心軸８２５と平行となる方向に一列で、円周に沿って交互に反射領域と遮光領域とが形成されている。そして、ミラー１０の中心軸８２５を中心とした回動により、発光素子の発光する光を反射領域では反射し、遮光領域では反射しないという交互に明／暗状態を繰返す光を受光素子がパルスとして検出する。受光素子が検出するパルス数をカウントすることにより角度情報として検出している。

なお、円柱部材は、中心軸８２５と中心を一致させずに、設置する位置を変更し、ギヤなどを用いることにより、中心軸８２５の回動に連動して回動させることもできる。また、角度情報検出部３４５を構成するセンサとして、本実施形態でのロータリエンコーダの他に、アブソリュート形のロータリエンコーダなどを用いることもできる。また、可変抵抗器を用いることで、ミラー１０の中心軸８２５を中心とした回動と連動して可変抵抗器の可動部を移動させることにより、回動に対応した電圧を取り出すことで角度情報として検出しても良い。

映像方向切替部３２５は、角度情報検出部３４５からのミラー１０の角度データを制御部３００が判断し、その判断した結果に基づいて、投写される映像が上下または左右を反転した映像となるように調整した画像データを投写用映像信号として液晶ライトバルブ駆動部３３０に出力する。それにより、ミラー１０で映像光を反射させた場合、及び、ミラー１０に反射させない場合において正常な向きの映像を投写できる。詳細については後述する。

歪補正部３２８は、角度情報検出部３４５からの角度データを制御部３００が判断し、その判断した結果に基づいて、投写される映像が略矩形の映像となるように、縦方向の台形歪を補正した画像データを投写用映像信号として液晶ライトバルブ駆動部３３０に出力する。それにより、ミラー１０の角度を可変して投写角度を変えた場合に、投写される映像の台形歪が補正される。詳細については後述する。

電源３７０は、プロジェクタ１の外部から、電源アダプタなどにより電力を供給される。そのために、電源アダプタなどと接続するためのコネクタ３７１を備えて構成される。また、電源３７０は、制御部３００の信号により、プロジェクタ１に供給している電力を切ることができる電力ＯＦＦ部３７５を構成するスイッチング素子Ｔｒを有して構成される。なお、本実施形態では、電力ＯＦＦ部３７５により、メイン電源を切る仕様となっている。

ここで、電力ＯＦＦ部３７５により、メイン電力を切るまでの回路上の処理の流れを説明する。
角度情報検出部３４５が、ミラー１０の角度を検出して、角度情報として、その角度データを制御部３００に出力する。制御部３００は、入力した角度データに対して、制御部３００に組込まれる角度判断部としてのプログラムを実行し、ミラー１０が閉状態か否かを判断する。そして、角度判断部が、閉状態であると判断した場合、電力ＯＦＦ部３７５に、スイッチング素子Ｔｒを「ＯＦＦ」するための信号を出力し、スイッチング素子Ｔｒを「ＯＦＦ」する。

これにより、メイン電力はＯＦＦ（遮断）され、例えば、ＬＥＤ光源２１への電力供給をＯＦＦすることになる。また、メイン電力が遮断されると同時に、サブ電力に切替り、制御部３００などに電力を供給する。サブ電力に切替ることにより、プロジェクタ１に備わる操作部（図示省略）の所定のスイッチ入力、及び、リモコン３６５による所定のスイッチ入力のみを受付ける状態となる。なお、電力ＯＦＦ部３７５により、ミラー１０が閉状態となった場合、メイン電力のみでなくサブ電力も含めて、プロジェクタ１全体の電力を遮断しても良い。

制御部３００は、プロジェクタ１の各機能を統括して制御する。ここで、角度判断部は、制御部３００に組込まれる角度判断を行なうプログラムが実行されることにより構成される。

図５は、投写する映像の向きを映像方向切替部が上下反転させた場合を説明する図であり、図５（ａ）は、上下反転した映像を天井に投写した図であり、図５（ｂ）は、映像の向きを上下反転して切替えた図である。図５を用いて、映像を上下反転する場合の説明を行なう。

図２（ｂ）のＢに示したように、ミラー１０を全開状態にして、映像の向きを映像方向切替部３２５が切替えずに投写した場合、天井８６０に投写される映像は、ミラー１０を開状態にして映像光を反射させスクリーン８５０に投写した場合に正常に視認できる映像に対して、ミラー反転した状態の映像として投写される。

図５（ｂ）に示すのは、詳細には、映像方向切替部３２５が、ミラー１０に反射させて投写する場合における画像データに対して、上下反転させる画像データに切替える処理を行い、投写用映像信号として液晶ライトバルブ駆動部３３０に出力し、液晶ライトバルブ５０で変調され、投写レンズ６０から出射された時点で投写レンズ６０を覗き込む形で見た場合の映像イメージである映像ＩＭ４を示している。また、図５（ａ）に示すのは、映像ＩＭ４が映像光として出射して天井８６０に投写された場合の映像ＩＭ５を示している。

このように、映像方向切替部３２５により、ミラー１０に反射させて投写する場合における画像データに対して、映像の向きが上下反転するように画像データを処理して、映像の向きを切替えることで、図５（ａ）に示すように、正常な向きの映像ＩＭ５として視認できることになる。

映像の上下方向を反転する場合の回路上の処理の流れを説明する。
角度情報検出部３４５が、ミラー１０の角度を検出して、角度情報として、その角度データを制御部３００に出力する。制御部３００は、入力した角度データに対して、制御部３００に組込まれる角度判断部としてのプログラムを実行し、ミラー１０の角度が映像光を反射して投写させる角度（開状態）か、映像光を反射せずに投写させる角度（全開状態）かを判断する。そして、角度判断部が、全開状態であると判断した場合、制御部３００は、現在投写している映像の上下方向が反転するように画像データを処理させるための信号を画像処理部３２０の映像方向切替部３２５に出力する。

映像方向切替部３２５は、制御部３００からの信号により、現在投写している映像の上下方向が反転するように画像データの処理を実行する。そして、投写用映像信号として、液晶ライトバルブ駆動部３３０に出力する。液晶ライトバルブ駆動部３３０は、投写用映像信号に基づいて液晶ライトバルブ５０を駆動する。これにより、投写レンズ６０からは、映像の向きが切替えられた（上下反転された）映像光が出射される。この一連の処理により、映像の向きが切替えられる。

これにより、ユーザは、ミラー１０を開状態として、壁に設置されたスクリーン８５０に投写される映像を正常な向きの映像（図２（ａ）に示す映像ＩＭ１）として視認している場合、ユーザが、ユーザ自信の向きを変化させずに、仰向けになった場合、ユーザは、ミラー１０を全開状態にすることにより、天井８６０に投写される映像を正常な向きの映像ＩＭ５として視認することができる。

ここで、角度判断部は、制御部３００に組込まれる角度判断を行なうプログラムが実行されることにより構成される。

図６は、投写する映像の向きを映像方向切替部が左右反転させた場合を説明する図であり、図６（ａ）は、左右反転した映像を天井に投写した図であり、図６（ｂ）は、映像の向きを左右反転して切替えた図である。なお、図５では、映像を上下反転させるのに対して、図６では、映像を左右反転させている。異なる点は、映像を上下反転するか、左右反転するかであり、映像を左右反転させるための回路上の処理の流れは、図５において説明した内容と同様であるため説明は省略する。

図６（ｂ）に示すのは、左右反転された映像に対して、投写レンズ６０を覗き込む形で見た場合の映像イメージである映像ＩＭ６を示している。また、図６（ａ）に示すのは、映像ＩＭ６が映像光として出射して天井８６０に投写された場合の映像ＩＭ７を示している。

このように、映像方向切替部３２５により、ミラー１０に反射させて投写する場合における画像データに対して、映像の向きが左右反転するように画像データを処理して、映像の向きを切替えることで、図６（ａ）に示す映像ＩＭ７として視認できることになる。

これにより、ユーザは、ミラー１０を開状態として、壁に設置されたスクリーン８５０に投写される映像を正常な向きの映像（図２（ａ）に示す映像ＩＭ１）として視認している場合、ユーザが、ユーザ自信の向きを変化させずに、仰向けになった場合、ユーザは、ミラー１０を全開状態にして、かつ、プロジェクタ１を１８０度回転させることにより、天井８６０に投写される映像を正常な向きの映像ＩＭ７として視認することができる。

図７は、投写する映像の台形歪を歪補正部が処理する場合を説明する図であり、図７（ａ）は、基本となる画像データにより表される映像であり、図７（ｂ）は、歪補正を行なわない場合のスクリーンに投写される映像の図であり、図７（ｃ）は、歪補正を行なった場合の画像データにより表される映像であり、図７（ｄ）は、歪補正を行なった場合のスクリーンに投写される映像の図である。

図７は、プロジェクタ１から出射される映像光の中心軸とスクリーン８５０の法線とは、一致しない場合での映像を示している。具体的には、映像光を反射するミラー１０の角度が４５度以上となった場合を例として示している。図７を用いて、歪補正部の説明を簡単に説明する。

図７（ａ）に示すように、歪補正部３２８により歪補正されていない基本となる画像データにより、液晶ライトバルブ５０に映像ＩＭ１０が形成される。このとき、スクリーン８５０には、図７（ｂ）に示すように、上側に膨らんだ略台形形状の映像ＩＭ１１として投写される。

これに対して、図７（ｃ）に示すのは、歪補正部３２８により画像データに対して歪補正処理を行なった画像データによる映像ＩＭ１２であり、この映像ＩＭ１２は、台形映像と背景映像とで構成される。台形映像は、図７（ｂ）の映像ＩＭ１１と逆の形状、すなわち、下側に膨らんだ略台形形状を有している。また、背景映像は、黒画素で構成されている。そして、この歪補正された映像ＩＭ１２が液晶ライトバルブ５０に形成されると、映像ＩＭ１２内の台形映像によって、スクリーン８５０には、図７（ｄ）に示すように、略矩形形状の映像ＩＭ１３として投写される。

このように、歪補正部３２８は、スクリーン８５０に投写される映像の歪が補正されるように、画像データを歪補正し、歪補正処理した画像データを生成する。具体的には、歪補正部３２８は、スクリーン８５０で発生する映像の歪と逆の関係となるような歪を有するように歪補正処理した画像データを生成する。

歪補正に関して、回路上の処理の流れを簡単に説明する。
角度情報検出部３４５が、ミラー１０の角度を検出して、角度情報として、角度データを制御部３００に出力する。制御部３００は、入力した角度データに対して、制御部３００に組込まれる角度判断部としての別のプログラムを実行し、現在のミラー１０の角度を算出する。その信号を制御部３００は、画像処理部３２０の歪補正部３２８に出力する。歪補正部３２８は、入力した信号に基づいて、画像データに対して歪補正を行い、歪補正処理した画像データを生成する。その画像データを、投写映像信号として、液晶ライトバルブ駆動部３３０に出力する。この一連の処理により、映像の歪補正が行われる。

これにより、ユーザは、ミラー１０を開状態で回動しても、その投写角度に応じて歪補正部３２８が歪補正を行い投写するため、壁に設置されたスクリーン８５０に投写される映像は歪のない略矩形形状の映像（図７（ｄ）に示す映像ＩＭ１３）として視認することができる。

上述した、実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態によれば、ミラー１０の開く角度を全開状態にできるため、ミラー１０に映像光を反射させずに投写することができる。このとき、角度情報検出部３４５、角度判断部及び映像方向切替部３２５により、映像の向きを上下または左右に切替えることができるため、ミラー１０が開状態で、スクリーン８５０に映像が投写される場合、及び、ミラー１０が全開状態で、天井８６０に映像が投写される場合のどちらの場合においても、正常な向きの映像を視認することができる。それにより、プロジェクタ１の利便性が向上する。

（２）本実施形態によれば、ミラー１０を保持するミラー保持部８１０が、投写レンズ６０のキャップとしての機能を持つことにより、投写レンズ６０のキャップを別部材として用意する必要がないため、プロジェクタ１の構成部品を削減できる。また、プロジェクタ１の運搬、輸送、保管及び携帯などにより発生する落下及び衝撃による投写レンズ６０の破壊や、投写レンズ６０へのゴミの進入などから投写レンズ６０を保護することができ、投写レンズ６０の品質を保持することができる。

（３）本実施形態によれば、ミラー１０が閉状態となった場合、電力ＯＦＦ部３７５により、メイン電力はＯＦＦ（遮断）される。これにより、ＬＥＤ光源２１への電力供給をＯＦＦすることができる。また、メイン電力が遮断されると同時に、サブ電力に切替り、制御部３００などに電力を供給する。サブ電力に切替ることにより、プロジェクタ１に備わる操作部（図示省略）の所定のスイッチ入力、及び、リモコン３６５による所定のスイッチ入力のみを受付ける状態となる。よって、ユーザが光源２０への電力供給をＯＦＦするためのスイッチを操作する必要がなくなり、プロジェクタ１の利便性が更に向上する。また、省エネルギー化を図れる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良など加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）前記実施形態においては、角度情報検出部３４５が、ミラー１０の角度が、閉状態か、開状態か、全開状態かを判断している。そして、閉状態では、メイン電力をＯＦＦし、開状態及び全開状態では、映像の向きを切替えて投写する。しかし、閉状態から開状態に変化する場合、ミラー１０の角度によっては完全にスクリーン８５０に投写できない角度範囲が生じる。また、開状態から全開状態に変化する場合においても、映像全体がスクリーン８５０でも天井８６０でも投写できない角度範囲が存在することになる。このような角度範囲にミラー１０が位置する場合には、角度情報検出部３４５が判断し、プロジェクタ１の備える表示部に表示させても良いし、警告音を報音しても良い。この場合、前もって制御部３００に不具合の生じる角度範囲をテーブルとして記憶させ、角度情報検出部３４５からの角度情報による角度データとの比較により、判断することで可能となる。

（変形例２）前記実施形態において、ミラー１０の角度が閉状態の場合、電力ＯＦＦ部３７５により、電源３７０のメイン電力を遮断し、ＬＥＤ光源２１への電力供給をＯＦＦすることになる。ここで、ミラー１０の角度が閉状態から開状態になった場合、サブ電力からメイン電力に切替え、ＬＥＤ光源２１への電力供給を開始する（ＬＥＤ光源２１を点灯する）ことにしても良い。この場合、角度情報検出部３４５が、ミラー１０の角度を検出し、制御部３００に組込まれる角度判断部としてのプログラムを実行し、ミラー１０が閉状態から開状態になったか否かを判断する。そして、角度判断部が、閉状態から開状態になったと判断した場合、電力ＯＦＦ部３７５に、スイッチング素子Ｔｒを「ＯＮ」するための信号を出力し、スイッチング素子Ｔｒを「ＯＮ」することで、電源を、サブ電力からメイン電力に切替える仕様にすることにより可能となる。

（変形例３）前記実施形態においては、ミラー１０を保持するミラー保持部８１０を中心軸８２５を中心として手動により回動して、投写角度を決めている。しかし、ギヤ、モータ及びモータを制御する回路部などを用いて、中心軸８２５を回動するように構成しても良い。これにより、リモコン３６５やプロジェクタ１に備えるスイッチ入力により投写角度を正確に決めることができ、プロジェクタ１の利便性が向上する。

（変形例４）前記実施形態においては、ズーム調整ツマミ８８０及びフォーカス調整ツマミ８７０を手動で回動することにより、投写レンズ６０のズームレンズ部及びフォーカスレンズ部を回動させて、スクリーン８５０や天井８６０に投写する場合の映像のサイズや映像の焦点を合わせている。しかし、ズームレンズ部及びフォーカスレンズ部に、ギヤ、モータ及びモータを制御する回路部などを用いて、ズームレンズ部及びフォーカスレンズ部を回動するように構成しても良い。これにより、リモコン３６５やプロジェクタ１に備えるスイッチ入力により投写する場合の映像のサイズや映像の焦点を正確に決めることができ、プロジェクタ１の利便性が向上する。

（変形例５）前記実施形態においては、角度情報検出部３４５を用いて、ミラー１０の角度を検出し、映像方向切替部３２５で投写する映像の方向を切替えている。しかし、距離情報検出部を設けて、スクリーン８５０や、天井８６０までの距離を検出し、また、変形例４によるフォーカスレンズ部をモータにより電動で回動する構成を用いることにより、距離情報に基づいて、モータを回動させることで、焦点合わせを自動的に行うことが可能となる。この場合、距離情報検出部を構成する距離センサとしては、例えば、カメラのオートフォーカスなどに用いられる距離計測用の超音波センサを用いることができる。また、距離センサとしてＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサを用いて、投写される映像を取り込み、取り込んだ画像のコントラストを電気信号に変換し、波高値の高い波形になるようにフォーカスレンズ部を駆動して、焦点を合せるようにしても良い。

（変形例６）変形例４によるズームレンズ部をモータにより電動で回動する構成を用いて、変形例５による距離センサとしてＣＣＤセンサを用いることにより、スクリーン８５０に投写する映像のサイズを最適に自動的に設定しても良い。この場合、取り込んだ画像のコントラストを電気信号に変換し、波高値が大きく変化する点を検出し、スクリーン８５０の位置を検出する。そして、ズームレンズ部をモータにより駆動して投写映像がスクリーン８５０の端点に達するまで投写範囲を縮小または拡大することで可能となる。

（変形例７）前記実施形態でのプロジェクタ１は、透過型液晶方式のプロジェクタである。しかし、これに限らず、ＤＬＰ（登録商標）（Digital Light Processing）方式、及び、反射型液晶方式であるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）方式などを採用したプロジェクタであっても良い。

本発明の実施形態に係るプロジェクタの概略斜視図であり、図１（ａ）は、プロジェクタのミラー保持部を閉じた状態の斜視図であり、図１（ｂ）は、ミラー保持部を開けた状態の斜視図である。図１（ｃ）は、ミラー保持部を全開にした状態の斜視図である。 ミラーの角度と投写される映像との関係を模式的に示す説明図であり、図２（ａ）は、ミラーにより映像光が反射してスクリーンに映像として投写される場合の図であり、図２（ｂ）は、ミラーが反射せず直接天井に映像として投写される場合の図である。 プロジェクタの光学的構成、及び、ミラーが回動する場合の概断面を示す図である。 プロジェクタの電気的構成を示すブロック図である。 投写する映像の向きを映像方向切替部が上下反転させた場合を説明する図であり、図５（ａ）は、上下反転した映像を天井に投写した図であり、図５（ｂ）は、映像の向きを上下反転して切替えた図である。 投写する映像の向きを映像方向切替部が左右反転させた場合を説明する図であり、図６（ａ）は、左右反転した映像を天井に投写した図であり、図６（ｂ）は、映像の向きを左右反転して切替えた図である。 投写する映像の台形歪を歪補正部が処理する場合を説明する図であり、図７（ａ）は、基本となる画像データにより表される映像であり、図７（ｂ）は、歪補正を行なわない場合のスクリーンに投写される映像の図であり、図７（ｃ）は、歪補正を行なった場合の画像データにより表される映像であり、図７（ｄ）は、歪補正を行なった場合のスクリーンに投写される映像の図である。

符号の説明

１…プロジェクタ、１０…ミラー、２０…光源、２１…光源を構成するＬＥＤ光源、２２…集光レンズ、３０…コリメータレンズ、４０…伸張レンズ、５０…変換部としての液晶ライトバルブ、６０…投写レンズ、３００…制御部、３１０…信号変換部、３２０…画像処理部、３２５…映像方向切替部、３２８…歪補正部、３３０…液晶ライトバルブ駆動部、３４０…検出部、３４５…角度情報検出部、３５０…ＬＥＤ制御部、３６０…リモコン制御部、３６５…リモコン、３７０…電源、３７５…電力ＯＦＦ部、８００…筐体、８１０…ミラー保持部、８２０…軸体、８２５…中心軸、８５０…スクリーン、８６０…天井、８７０…フォーカス調整ツマミ、８８０…ズーム調整ツマミ。

Claims (5)

1. 映像を投写するプロジェクタであって、
   光を出射する光源と、
   画像データに基づいて前記光源からの光を映像光に変換する変換部と、
   前記変換部により変換された映像光を拡大出射する投写レンズと、
   前記投写レンズから出射された前記映像光を反射するミラーとを有し、
   前記ミラーは、投写角度を可変できるよう回動可能に配設されることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタであって、
   前記ミラーの角度情報を検出するための角度情報検出部と、
   前記角度情報検出部で検出した前記角度情報に基づいて、前記ミラーが前記映像光を反射して投写させる角度を判断する角度判断部と、
   前記角度判断部の判断結果に基づいて、投写する前記映像の向きを切替える映像方向切替部とを有することを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタであって、
   前記映像方向切替部は、投写する前記映像の向きを上下または左右に反転して切替えることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
   前記ミラーを保持するミラー保持部を有し、
   前記ミラー保持部は、前記投写レンズのキャップを兼ねることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のプロジェクタであって、
   前記角度情報検出部で検出した前記角度情報に基づいて、前記角度判断部が、前記ミラーが閉じる角度であると判断した場合、前記角度判断部の判断結果に基づいて、少なくとも光を出射する光源への電力供給をＯＦＦする電力ＯＦＦ部を有することを特徴とするプロジェクタ。
   

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