JP2006293123A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザの位置に関わらず、ユーザが意図する動作状態を簡易に実現することができるプロジェクタを提供すること。
【解決手段】 映像解析部８４は、撮像装置１７からの動作制御用カードの撮影像を取り込んで、映像データと登録パターンとを比較するマッチングを行い、比較結果を主制御部８８に出力する。映像データ中に登録パターンが存在する場合、主制御部８８は、登録パターンに対応する制御を実行する。具体的には、カードを利用して、電源のオン・オフ、音量の増減、入力信号の切換え等を行うことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶パネル等の光変調装置を用いて映像を投射するプロジェクタに関する。

プロジェクタの動作状態の制御方法として、本体操作パネル、リモコン、専用コマンド通信等を利用するものがある。これらのうち、本体操作パネルを利用する方法は、ユーザがプロジェクタ付近にいないと制御が困難であり、リモコンを利用する方法は、目的のボタンを探して押す作業は慣れを必要とし、専用コマンド通信を利用する方法は、環境の構築及びコマンドの理解が容易でなく一般ユーザにはハードルが高い。

一方、プロジェクタからの画像を投射するスクリーンを撮影するディジタルカメラを設け、このディジタルカメラにより、ユーザが操作するレーザポインタによってスクリーン上に照射された特定パターンを認識させ、このような認識結果を制御処理に利用するものが存在する（特許文献１参照）。
特開２００４−７８６８２号公報

しかし、スクリーン上に投影された特定パターンを撮影することによって制御処理に利用する方法は、スクリーンへの対面が前提となっており、ユーザの位置によっては、パターンの投影が容易でない場合がある。また、この方法は、リモコンを利用する方法と大差がなく、目的のマークを選択する作業に慣れを必要とする。

そこで、本発明は、ユーザの位置に関わらず、ユーザが意図する動作状態を簡易に実現することができるプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）映像形成及び映像投射用の映像光学系と、映像光学系を動作させる映像回路とを有するプロジェクタ本体と、（ｂ）プロジェクタ本体の周囲の所定方向にかざされたカードのパターンを撮影する撮像装置と、（ｃ）撮像装置によって検出された映像を解析する映像解析手段と、（ｄ）映像解析手段の解析結果に基づいて、プロジェクタ本体の動作状態を制御する制御部とを備える。

上記プロジェクタでは、カードのパターンを撮影する撮像装置によって検出された映像が映像解析手段によって解析されるとともに、映像解析手段の解析結果に基づいて制御部がプロジェクタ本体の動作状態を制御するので、ユーザに複雑な操作が要求されず、期待する動作に対応する特定カードをかざすだけの比較的簡単な操作で、プロジェクタ本体の動作状態の設定を迅速に行うことができる。

本発明の具体的側面によれば、上記プロジェクタにおいて、制御部が、撮像装置の撮影方向を変化させる方向変更手段を有する。この場合、状況に応じて撮影方向を変化させてカードのパターンを読み取ることができ、ユーザの居場所に対応した適切なパターン読取が可能になる。

本発明の別の具体的側面又は観点によれば、方向変更手段が、撮像装置の設置状態を変化させることによって撮影方位を調整する位置調整装置を有する。この場合、位置調整装置によって撮影方向を簡易に変化させることができる。

本発明の別の具体的側面又は観点によれば、方向変更手段が、撮像装置の設置状態を検出する位置取得装置を有する。この場合、撮像装置の撮影方向を監視することができ、検出結果を撮影方向の調整や制御に活用することができる。

本発明の別の具体的側面又は観点によれば、撮像装置が、カードのパターンの映像取り込み以外の所定の目的に使用可能であり、制御部が、撮像装置を所定の目的に使用した後、撮像装置をカードの映像取り込みに使用する場合、方向変更手段を動作させて、撮像装置の撮影方位をカードの映像取り込みに適合するものとする。この場合、撮像装置を別の用途に活用することができ、或いは別の用途の撮像装置をカードのパターン撮影に活用することができ、使用目的に応じて撮像装置の撮影方位を切り換えて使用することができる。

本発明の別の具体的側面又は観点によれば、映像解析手段が、撮像装置の画角内の所定領域に限定して映像を解析する動作モードを有する。この場合、画角内の所定領域に限定して映像取り込みや映像解析処理を行うことができ、処理の迅速化等を図ることができる。

本発明の別の具体的側面又は観点によれば、制御部が、撮像装置によって撮影した映像をプロジェクタ本体に投射させるとともに、プロジェクタ本体によって投射される映像に重畳して所定領域に対応するスコープを表示させる。この場合、ユーザはプロジェクタ本体に対してカードをかざす方向を確認することができ、カードを利用したプロジェクタ本体の動作状態の設定精度を高めることができる。

本発明の別の具体的側面又は観点によれば、プロジェクタ本体によって投射される映像中でスコープの位置を変化させることによって、撮像装置の画角内で所定領域を移動させる入力手段をさらに備える。この場合、ユーザがプロジェクタ本体に対してカードをかざすべき方向を確認しつつ撮影方向を変化させることができる。

本発明の別の具体的側面又は観点によれば、識別手段によるカードのパターンの指示内容の設定を変更する設定変更手段をさらに備える。この場合、ユーザの好みに合わせて使いやすくしたカードとパターンとの組み合わせを設定することができ、ユーザごとの操作性を高めることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタの内部構造を概念的に説明する図である。このプロジェクタ１０は、光学エンジンユニットとも呼ばれる本体光学装置１１と、各部に電力を供給する電源装置１４と、ランプ光源等を空冷するための冷却ファンユニット１５Ａ，１５Ｂと、プロジェクタ１０の周囲の特定方向にかざされた動作制御用カードのパターンを撮影するための撮像装置１７と、この撮像装置１７を支持して指定された方向に向ける位置制御装置１８と、装置全体を覆う外装ケース１９とを備える。

このうち、本体光学装置１１は、光源光を均一化した照明光を発生する光源装置３０と、光源装置３０を経た照明光を赤・緑・青の３色に分割する分割照明系４０と、分割照明系４０から射出された各色の照明光によって照明される光変調部５０と、光変調部５０を経た各色の変調光を合成するクロスダイクロイックプリズム６０と、クロスダイクロイックプリズム６０から射出された像光をスクリーン（不図示）に投射する投射レンズ７０とを備える。これらの光源装置３０、分割照明系４０、光変調部５０、クロスダイクロイックプリズム６０、及び投射レンズ７０は、映像光学系を構成し、遮光性を有するケース部材１１ａ中に略全体が収納されている。

ここで、光源装置３０は、略点状の発光部を形成するランプ光源３１と、パラボラその他の表面形状を有しランプ光源３１からの光源光を反射する凹面鏡３２と、凹面鏡３２で反射された光源光を均一な照明光とする均一化光学系３３とを備える。このうち、ランプ光源３１は、例えば高圧水銀ランプ等のランプ光源からなり、略白色の光源光を発生する。また、凹面鏡３２は、ランプ光源３１から放射される光線を反射して、略平行光束として均一化光学系３３に入射させる。均一化光学系３３は、詳細な説明は省略するが、フライアイ状の一対のレンズアレイと、これらレンズアレイによる波面分割光を重ね合わせるための重畳レンズと、照明光を所定の偏光成分に変換する偏光変換部材とを備える。

分割照明系４０は、各色の照明光を形成する色分離光学系であり、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂと、反射ミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃとを備える。この分割照明系４０は、均一化光学系３３を経た照明光を赤色光、青色光、及び緑色光の３つの光束に分離する。すなわち、第１ダイクロイックミラー４１ａは、赤・青・緑（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の３色のうち赤色光ＬＲを反射し、青色光ＬＢと緑色光ＬＧとを透過させる。また、第２ダイクロイックミラー４１ｂは、入射した青色光ＬＢ及び緑色光ＬＧのうち青色光ＬＢを反射し緑色光ＬＧを透過させる。なお、図示を省略しているが、緑色光ＬＧの光路上の反射ミラー４２ｂ，４２ｃの周辺には、緑色と他の色との光路差を補償するためのリレーレンズが配置されている。また、分割照明系４０の出力部、すなわち３つのミラー４２ａ，４１ｂ，４２ｃの射出側には、各色の液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇに対向してフィールドレンズが配置されている。

光変調部５０は、３色の照明光ＬＲ，ＬＢ，ＬＧがそれぞれ入射する３つの液晶パネル（液晶表示パネル）５１ｒ，５１ｂ，５１ｇを備える。なお、図示を省略しているが、各液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇを挟むように３組の偏光フィルタが配置されている。各液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇとこれらを挟む一対の偏光フィルタとは、各色の照明光ＬＲ，ＬＢ，ＬＧを画素単位でそれぞれ変調する各色用の液晶ライトバルブを構成する。

この光変調部５０において、反射ミラー４２ａで反射された赤色光ＬＲは、液晶パネル５１ｒの映像形成領域に入射し、ダイクロイックミラー４１ｂで反射された青色光ＬＢは、液晶パネル５１ｂの映像形成領域に入射し、反射ミラー４２ｃで反射された緑色光ＬＧは、液晶パネル５１ｇの映像形成領域に入射する。各液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇは、入射した照明光に対してその偏光方向の空間的分布を変化させる。つまり、各液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇにそれぞれ入射した各色光ＬＲ，ＬＢ，ＬＧは、各液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単位で偏光状態が調整され、不図示の偏光フィルタの通過に伴って画素単位で強度変調される。

クロスダイクロイックプリズム６０は、カラー映像を合成するための光合成光学系であり、その内部には、赤色光反射用の第１ダイクロイック膜（具体的には誘電体多層膜）６１と、緑色光反射用の第２ダイクロイック膜（具体的には誘電体多層膜）６２とが、Ｘ字状に配置されている。このクロスダイクロイックプリズム６０は、液晶パネル５１ｒからの赤色光ＬＲを第１ダイクロイック膜６１で反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル５１ｂからの青色光ＬＢを両ダイクロイック膜６１，６２を介して直進・射出させ、液晶パネル５１ｇからの緑色光ＬＧを第２ダイクロイック膜６２で反射して進行方向左側に射出させる。

このようにクロスダイクロイックプリズム６０で合成された像光は、投射光学系である投射レンズ７０を経て、適当な拡大率のカラー映像としてスクリーン上に投射される。

電源装置１４は、光源装置３０に設けたランプ光源３１を所望の輝度で点灯させるとともに、冷却ファンユニット１５Ａ，１５Ｂや後述する回路装置に適当な電力を供給する。

冷却ファンユニット１５Ａ，１５Ｂは、ファン、モータ等をそれぞれ備え、外装ケース１９内に給気したり外装ケース１９外に排気したりすることができ、外装ケース１９中に適当な流量で冷却用の気流を形成することができる。

撮像装置１７は、ＣＣＤカメラその他のイメージセンサや結像レンズを内蔵している。この撮像装置１７は、その正面方向にかざされた動作制御用カードのパターンを撮影することができ、撮影した映像データ（撮影像）を映像解析用にデジタルデータ等として出力することができるようになっている。なお、撮像装置１７は、プロジェクタ１０によってスクリーン上に投射される投射像の台形補正等を行うために必要となるデータ取り込みのためにも利用される。

位置制御装置１８は、主制御部８８の制御下で撮像装置１７の撮影方向を変化させるための方向変更手段である。

図２は、図１のプロジェクタ１０を動作させるための回路系のブロック図である。

位置制御装置１８は、撮像装置１７の姿勢すなわち設置状態を変化させることによって撮影方位を調整する位置調整装置としての位置調整部１８ａと、撮像装置１７の姿勢すなわち設置状態を検出する位置取得装置としての位置取得部１８ｂとを備える。前者の位置調整部１８ａは、回路装置１６に設けた主制御部８８からの指令に基づいて、撮像装置１７の姿勢を変化させ、撮影方位をプロジェクタ１０の周囲の任意の方向に向けることができる。後者の位置取得部１８ｂは、撮像装置１７の姿勢を監視するためのものであり、撮像装置１７の姿勢情報を位置検出値として適当なタイミングで回路装置１６に設けた主制御部８８に出力する。

回路装置１６は、プリント基板上に搭載された電子部品等からなり、図１のプロジェクタ１０の外装ケース１９内の上層に収められる。この回路装置１６は、ビデオ信号等の外部映像信号が入力される映像信号処理部８１と、映像信号処理部８１の出力に基づいて各液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇを駆動するパネル駆動部８２と、撮像装置１７を適宜動作させてその計測信号から必要な情報を読み取る映像解析部８４と、これらの回路部分８１，８２，８４や位置制御装置１８等の動作を統括的に制御する主制御部８８とを備える。ここで、映像信号処理部８１及びパネル駆動部８２は、映像光学系である本体光学装置１１を直接動作させる映像回路として機能する。つまり、本体光学装置１１、映像信号処理部８１、パネル駆動部８２等は、映像を表示するためのプロジェクタ本体となっている。

回路装置１６において、映像信号処理部８１は、入力された外部映像信号に対して適宜補正を行う補正部８１ａと、外部映像信号に代えて或いはこれに重畳して文字情報等を表示させるＯＳＤＣ部８１ｂと、撮像装置１７で撮影した画像を転送して表示させるカメラ像転送部８１ｃとを備える。補正部８１ａは、主制御部８８からの指令に基づいて、外部映像信号に対して色補正、台形補正その他の歪補正等を含む各種映像処理を施す。ＯＳＤＣ部８１ｂは、主制御部８８からの指令に基づいて、プロジェクタ１０の動作設定・確認メニュー、動作状態、処理結果等に関する各種表示情報をスクリーン上に表示するためのものである。つまり、ＯＳＤＣ部８１ｂは、外部映像信号とは関係のない文字、図形等を含む各種表示情報に相当する変調を光変調部５０の各液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇに対して行い、投射レンズ７０を介してスクリーン上に上記各種表示情報を投影する。また、第３のカメラ像転送部８１ｃは、主制御部８８からの指令に基づいて、撮像装置１７で取り込んだ映像の全部又は一部を光変調部５０を介してスクリーン上に表示するためのものである。なお、カメラ像転送部８１ｃは、撮像装置１７で取り込んだ映像をスクリーン上に投射させる際に、主制御部８８からの指令に基づいて、認識エリア設定用のスコープを表示させることができる。このスコープは、後に詳述するが、キー入力部９５を利用することにより、撮像装置１７で取り込んだ映像中で上下左右に移動させることができる。

パネル駆動部８２は、映像信号処理部８１から出力された処理後の映像信号に基づいて各液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇの状態を調節する駆動信号を発生する。これにより、映像信号処理部８１から入力された映像信号等に対応して、液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇ及びこれらに付随する偏光板からなるライトバルブにおいて、透過率分布としての所望の映像を形成することができる。

映像解析部８４は、撮像装置１７からの映像信号を処理するための映像解析手段である。つまり、映像解析部８４は、主制御部８８の制御下で撮像装置１７を適当なタイミングで動作させて映像信号すなわち映像データを受け取るとともに、撮像装置１７の正面方向にかざされた動作制御用カードに表示されたパターンが登録されたパターンであるか否かを判定する。このため、映像解析部８４は、制御コードに対応する登録パターンを書き換え可能に保管するとともに、撮影像を一時的に保管する映像メモリ８４ａを有している。そして、映像解析部８４は、映像メモリ８４ａを参照しつつ、登録パターンと撮影像中のパターンとのマッチングを行って、撮影像中すなわち映像信号中にいずれの登録パターンが存在するか否か、すなわちユーザが意図する動作に対応する制御内容を判断・抽出することができる。この際、映像解析部８４は、撮像装置１７で撮影した撮影像全体ではなく一部において登録パターンとのマッチングを行うものとすることができ、この場合、マッチングや判別の処理速度を高めることができる。

なお、映像解析部８４は、撮像装置１７から受け取った映像信号を利用して、本体光学装置１１によってスクリーン上に投射される映像の歪みを補正するための情報を検出することもできる。具体的には、撮像装置１７によって投射像を形成すべきスクリーンのコーナ等を検出し、補正部８１ａにおいて外部映像信号に対して撮影像がスクリーンの枠内にぴったり収まるような台形補正を行わせるために必要な情報（台形補正の内容）を主制御部８８に出力する。

主制御部８８は、マイクロコンピュータからなる制御手段であり、映像信号処理部８１、映像解析部８４等を制御するために適宜用意されたプログラムに基づいて動作する。主制御部８８は、記憶手段である記憶部８８ａを内蔵しており、この記憶部８８ａから映像信号処理部８１、映像解析部８４、位置制御装置１８等の動作に必要な各種データを随時読み出すとともに、必要な情報をこの記憶部８８ａに適宜保管する。例えば、主制御部８８は、撮像装置１７の出力側に接続された映像解析部８４で判別された制御内容に対応する信号を受け取って、このような制御信号に対応する各種動作を行う。制御信号に対応する動作には、例えばパワーのオン・オフ、ソースの切り換え、音量調節等が含まれる。また、主制御部８８は、映像解析部８４から出力された情報に基づいて、映像信号処理部８１の補正部８１ａにおいて外部映像信号に対して施すべき台形補正等の内容を決定する。

なお、主制御部８８に接続されたキー入力部９５は、主制御部８８に対してユーザの指示を入力するためのものである。この際、映像信号処理部８１に設けたＯＳＤＣ部８１ｂ、パネル駆動部８２、液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇ等は、主制御部８８による動作設定・確認メニュー、動作状態、処理結果等の情報をユーザに提示するＧＵＩ型の入力装置として機能する。

以下、プロジェクタ１０の主な動作を主制御部８８の動作の説明を中心として説明する。

図３及び図４は、本プロジェクタ１０における撮像装置１７の位置設定を説明するフローチャートである。まず、主制御部８８は、位置取得部１８ｂによって撮像装置１７の姿勢を監視しつつ位置調整部１８ａを適宜動作させることにより、撮像装置１７をホームポジションに移動させる（ステップＳ１１）。つまり、撮像装置１７の撮影方位をプロジェクタ１０の正面であるスクリーン中央に設定する。次に、主制御部８８は、映像信号処理部８１における処理を外部映像信号から撮像装置１７で取り込んだ映像信号に切り換える（ステップＳ１２）。これにより、プロジェクタ１０すなわち本体光学装置１１によって、当初はスクリーンの像がスクリーン上に投影される。次に、主制御部８８は、キー入力部９５からの指示を受け付けるとともに、ユーザが操作するキー入力部９５からの指示に従って位置調整部１８ａを動作させて、撮像装置１７の撮影方位を上下左右に移動させる（ステップＳ１３）。その後、キー入力部９５に設けた決定ボタンが押されたか否かが判断され（ステップＳ１４）、決定ボタンが押されるまでキー入力部９５からの指示に従って撮像装置１７の撮影方位を上下左右に移動させる（ステップＳ１３）。この際、ユーザは、動作制御用カードを自己が最も提示しやすい場所に保持する。具体的には、例えばユーザの左右の傍らに動作制御用カードを保持しつつキー入力部９５を操作して撮像装置１７による撮影像が投射されるスクリーン上の画面中央に動作制御用カード像を表示させるようにする。キー入力部９５の決定ボタンが押された場合、主制御部８８は、位置調整部１８ａの動作を停止させるとともに、その際の位置取得部１８ｂからの位置検出値を撮像装置１７の設定位置として記憶部８８ａに保管する（ステップＳ１５）。次に、主制御部８８は、カメラ像転送部８１ｃを適宜動作させて、撮像装置１７で取り込んだ映像信号に重ねて認識エリア設定用のスコープ信号を重畳させる（ステップＳ２１）。これにより、撮像装置１７からの映像に重ねて、映像画面の中央に認識エリア設定用のスコープ（例えば矩形枠状）を表示することができる。次に、主制御部８８は、キー入力部９５からの指示を受け付けるとともに、ユーザが操作するキー入力部９５からの指示に従ってカメラ像転送部８１ｃ等を動作させて、映像画面中のスコープを上下左右に移動させる（ステップＳ２２）。その後、キー入力部９５に設けた決定ボタンが押されたか否かが判断され（ステップＳ２３）、決定ボタンが押されるまでキー入力部９５からの指示に従って映像画面中のスコープを上下左右に移動させる（ステップＳ２２）。キー入力部９５の決定ボタンが押された場合、主制御部８８は、その際のスコープの位置を認識エリアとして記憶部８８ａに保管する（ステップＳ２４）。その後、主制御部８８は、カメラ像転送部８１ｃを適宜動作させてスコープ信号の重畳を停止し、撮像装置１７からの映像に重ねて表示していた認識エリア設定用のスコープを消去する（ステップＳ２５）。最後に、主制御部８８は、映像信号処理部８１における処理を、撮像装置１７で取り込んだ映像信号から外部映像信号に切り換える（ステップＳ２６）。これにより、外部映像信号に対応する映像がスクリーン上に投影される。

なお、以上の説明では、ステップＳ２２でスコープを上下左右に移動させるものとしたが、スコープの移動と並行してスコープのサイズを拡大・縮小することも可能である。

図５は、本プロジェクタ１０における動作制御用カードのパターン認識を説明するフローチャートである。まず、主制御部８８は、撮像装置１７の位置が設定位置となっているか否かを判断する（ステップＳ３１）。つまり、撮像装置１７の撮影方位（つまり設定位置）が図３のステップＳ１５で設定されたものとなっているか否か、すなわち動作制御用カードの映像を取り込み可能な状態か否かが判断される。撮像装置１７の撮影方位が適切でない場合、主制御部８８は、位置取得部１８ｂによって撮像装置１７の姿勢を監視しつつ位置調整部１８ａを適宜動作させることにより、撮像装置１７を設定位置に移動させる（ステップＳ３２）。撮像装置１７の設定位置が上記ステップＳ１５で設定されたものとなっている、或いはなった場合、主制御部８８は、映像解析部８４の設定をパターン認識を行い得る状態とする（ステップＳ３３）。つまり、撮像装置１７を台形補正用ではなくパターン認識用として活用することになる。次に、映像解析部８４は、撮像装置１７において認識エリア（図４ステップＳ２４参照）内に存在する動作制御用カードの撮影像を取り込んで、この映像信号すなわち映像データを映像メモリ８４ａに一時的に保管する（ステップＳ３４）。なお、ユーザは、撮像装置１７から撮影像を取り込む際に、自己が希望する動作に対応する動作制御用カードを撮像装置１７の正面に掲示する。次に、映像解析部８４は、映像データと登録パターンとを比較するマッチングを行い、比較結果を主制御部８８に出力する（ステップＳ３５）。なお、登録パターンは、映像メモリ８４ａに予め保管されており、映像データ中に登録パターンに対応するデータ領域が存在するか否かが解析される。この際、映像データに対して拡大・縮小、傾斜補正等を行ってマッチングの精度を高めることができる。主制御部８８は、映像データ中に登録パターンに対応するものが存在するか否かに基づいて以下の動作を切り換える（ステップＳ３６）。すなわち、映像データ中に登録パターンが存在する場合、主制御部８８は、以下に具体的に説明するが、登録パターンに対応する制御を実行する（ステップＳ３７）。映像データ中に登録パターンが存在しない場合や、登録パターンに対応する制御の実行後、主制御部８８は、他の機能を実行するイベントが発生したか否かを判断する（ステップＳ３８）。ここで、「他の機能を実行するイベント」とは、動作制御用カードのパターン認識の動作モード以外を意味し、例えば外部映像信号に対応する映像を投影する通常の動作、キー入力部９５へのユーザ操作、撮像装置１７を台形補正用に利用する場合等が該当する。他の機能を実行するイベントが発生していない限り、パターン認識の動作モードが継続されているものとして、ステップＳ３４に戻ってステップＳ３８までの処理を繰返すことにより、ユーザが掲示した動作制御用カードに従ってプロジェクタ１０に一連の処理を行わせることができる。

図６は、動作制御用カードの外観を説明する図である。動作制御用カードＣ１，Ｃ２，…，Ｃｎは、リングＲＩ等によって一綴りにされており、各動作制御用カードＣ１，Ｃ２，…，Ｃｎの表面には、パターンＰＡが印刷されている。図示の例では、パターンＰＡとして円が例示されているが、他の図形、文字等を含む各種パターンを各動作制御用カードＣ１，Ｃ２，…，Ｃｎに印刷することができる。また、パターンＰＡは、白黒の明暗像に限らず有彩色を用いたものとすることができ、この場合、形状が同じでも色彩の異なる制御命令を識別することができる。なお、この場合、撮像装置１７は白黒のみでなくカラーで撮像できるものが使用されているものとする。

以下の表１は、図６の動作制御用カードＣ１，Ｃ２，…，Ｃｎに印刷されるパターンＰＡと、制御命令との組み合わせの一例を説明するものである。

以上の表に例示する場合、パターン「○」は、電源装置１４を適宜動作させてランプ光源３１への電力供給を開始するパワーＯＮを意味し、パターン「□」は、ランプ光源３１への電力供給を停止するパワーＯＦＦを意味する。また、パターン「△１」は、映像信号処理部８１の入力端子として２種類の外部映像信号用の端子が準備されている場合に、第１端子からの外部映像信号を用いて投射動作を行う状態を意味し、例えばコンピュータからのデジタル信号をプロジェクタ１０に投射させることができる。また、パターン「△２」は、映像信号処理部８１用の入力信号として、上記２種類の外部映像信号用の端子のうち、第２端子からの外部映像信号を用いて投射動作を行う状態を意味し、例えばビデオ再生装置からのビデオ信号をプロジェクタ１０に投射させることができる。また、パターン「■」は、図示を省略するスピーカ等からの音声出力を停止・再開の間で切り換えることを意味する。最後に、パターン「↑」は、スピーカ音量の増加を意味し、パターン「↓」は、スピーカ音量の減少を意味する。以上の組み合わせは、主制御部８８の記憶部８８ａ内に保存される。

図７は、本プロジェクタ１０におけるスクリーン枠を利用した自動台形補正を説明するフローチャートである。まず、主制御部８８は、撮像装置１７の位置がホームポジションとなっているか否かを判断する（ステップＳ４１）。つまり、撮像装置１７の撮影方位（つまり設定位置）がプロジェクタ１０の正面側であってスクリーンに向かうものとなっているか否かが判断される。撮像装置１７の撮影方位がホームポジションでない場合、主制御部８８は、位置取得部１８ｂによって撮像装置１７の姿勢を監視しつつ位置調整部１８ａを適宜動作させることにより、撮像装置１７をホームポジションに移動させる（ステップＳ４２）。撮像装置１７がホームポジションとなっている、或いはなった場合、主制御部８８は、映像解析部８４の設定を自動台形補正を行う動作状態とする（ステップＳ４３）。つまり、撮像装置１７をパターン認識用ではなく台形補正用として活用することになる。次に、映像解析部８４は、撮像装置１７からの撮影像を取り込んで、スクリーンのコーナ画像を検出し、このコーナ画像に適合するように、投影像を台形補正処理するための補正パラメータを算出し、主制御部８８に出力する（ステップＳ４４）。主制御部８８では、このような補正パラメータを記憶部８８ａに保管する。次に、主制御部８８は、映像信号処理部８１において外部映像信号に対して台形補正の信号処理を行わせ、外部映像信号に対応する台形補正後の映像を光変調部５０を介してスクリーン上に投影させる（ステップＳ４５）。この際、スクリーン上に投影される映像は、ステップＳ４４で得た補正パラメータに基づいて台形補正されたものとなっており、長方形のスクリーン内にぴったり収まっている。その後、主制御部８８は、自動台形補正の動作モードを終了する。

図８は、本プロジェクタ１０における登録パターンの内容変更を説明するフローチャートである。まず、主制御部８８は、映像信号処理部８１における処理を主制御部８８からの制御信号に基づくものに切り換える（ステップＳ５１）。つまり、映像信号処理部８１における処理が、外部映像信号からＯＳＤＣ部８１ｂによって生成した文字、図形等を含む映像信号への切り換えが行われる。次に、主制御部８８は、ＯＳＤＣ部８１ｂ及び光変調部５０を介して、登録変更画面をスクリーン上に投影させる（ステップＳ５２）。次に、主制御部８８は、キー入力部９５からの指示を受け付けるとともに、ユーザが操作するキー入力部９５からの指示に従って、図６に例示するパターンと制御命令との関係を逐次切り換える再割当てを実行する（ステップＳ５３）。その後、キー入力部９５に設けた決定ボタンが押されたか否かが判断され（ステップＳ５４）、決定ボタンが押されるまでキー入力部９５からの指示に従って再割当てを許容する（ステップＳ５３）。キー入力部９５の決定ボタンが押された場合、主制御部８８は、パターンと制御命令との新たな関係を記憶部８８ａに保管する（ステップＳ５５）。最後に、主制御部８８は、映像信号処理部８１における処理を主制御部８８及びＯＳＤＣ部８１ｂに基づくものから外部映像信号に切り換える（ステップＳ５６）。これにより、外部映像信号に対応する映像がスクリーン上に投影される。

なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態では、図６に示すように動作制御用カードＣ１，Ｃ２，…，Ｃｎの正面にパターンＰＡを印刷したものを用いたが、動作制御用カードＣ１，Ｃ２，…，Ｃｎの隅或いは裏面にパターンＰＡの意味や機能の説明を小さな文字で記入することができる。

また、上記実施形態では、撮像装置１７自体の姿勢を変化させることによって撮影方位を切り換えているが、撮像装置１７の本体に像光を導くガイドを利用して撮影方位を切り換えることもできる。

また、上記実施形態では、３色の液晶パネル５１ｒ，５１ｂ，５１ｇによる像を合成する場合について説明したが、カラータイプの液晶パネルを直接投影する映像表示装置、液晶パネルが光を反射するタイプである映像表示装置、光変調装置として例えばマイクロミラーを用いた光変調装置を組み込んだ映像表示装置等についても、上記スクリーンの反射率を利用した映像の上下左右の自動的な切替が可能である。

また、上記実施形態では、認識エリア設定用のスコープがカメラ像転送部８１ｃで作成表示されるとしているが、カメラ像転送部８１ｃからの画像に対しＯＳＤＣ部８１ｂでＯＳＤのスコープを重畳するようにして表示してもかまわない。

実施形態に係るプロジェクタの構造を示すブロック図である。 図１のプロジェクタを動作させる回路系のブロック図である。 ＣＣＤカメラの位置設定を説明するフローチャートである。 ＣＣＤカメラの位置設定を説明するフローチャートである。 動作制御用カードのパターン認識を説明するフローチャートである。 動作制御用カードの外観を説明する図である。 スクリーン枠を利用した台形補正を説明するフローチャートである。 登録パターンの内容変更を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０…プロジェクタ、 １１…本体光学装置、 １１ａ…ケース部材、 １６…回路装置、 １７…撮像装置、 １８…位置制御装置、 １８ａ…位置調整部、 １８ｂ…位置取得部、 ３０…光源装置、 ３１…ランプ光源、 ３３…均一化光学系、 ４０…分割照明系、 ４１ａ，４１ｂ…ダイクロイックミラー、 ５０…光変調部、 ５１ｒ，５１ｂ，５１ｇ…液晶パネル、 ６０…クロスダイクロイックプリズム、 ７０…投射レンズ、 ８１…映像信号処理部、 ８１ａ…補正部、 ８１ｂ…ＯＳＤＣ部、 ８１ｃ…カメラ像転送部、 ８２…パネル駆動部、 ８４…映像解析部、 ８４ａ…映像メモリ、 ８８…主制御部、 ８８ａ…記憶部、 ９５…キー入力部、 Ｃ１，Ｃ２…動作制御用カード、 ＲＩ…リング

Claims (9)

1. 映像形成及び映像投射用の映像光学系と、前記映像光学系を動作させる映像回路とを有するプロジェクタ本体と、
   前記プロジェクタ本体の周囲の所定方向にかざされたカードのパターンを撮影する撮像装置と、
   前記撮像装置によって検出された映像を解析する映像解析手段と、
   前記映像解析手段の解析結果に基づいて、前記プロジェクタ本体の動作状態を制御する制御部と
   を備えるプロジェクタ。
2. 前記制御部の制御下で前記撮像装置の撮影方向を変化させる方向変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
3. 前記方向変更手段は、前記撮像装置の設置状態を変化させることによって前記撮影方位を調整する位置調整装置を有することを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ。
4. 前記方向変更手段は、前記撮像装置の設置状態を検出する位置取得装置を有することを特徴とする請求項３記載のプロジェクタ。
5. 前記撮像装置は、前記カードのパターンの映像取り込み以外の所定の目的に使用可能であり、
   前記制御部は、前記撮像装置を前記所定の目的に使用した後、前記撮像装置を前記カードの映像取り込みに使用する場合、前記方向変更手段を動作させて、前記撮像装置の前記撮影方位を前記カードの映像取り込みに適合するものとすることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項記載のプロジェクタ。
6. 前記映像解析手段は、前記撮像装置の画角内の所定領域に限定して映像を解析する動作モードを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項記載のプロジェクタ。
7. 前記制御部は、前記撮像装置によって撮影した映像を前記プロジェクタ本体に投射させるとともに、前記プロジェクタ本体によって投射される映像に重畳して前記所定領域に対応するスコープを表示させることを特徴とする請求項６記載のプロジェクタ。
8. 前記プロジェクタ本体によって投射される映像中で前記スコープの位置を変化させることによって、前記撮像装置の画角内で前記所定領域を移動させる入力手段をさらに備えることを特徴とする請求項７記載のプロジェクタ。
9. 前記識別手段による前記カードのパターンの指示内容の設定を変更する設定変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項記載のプロジェクタ。
   

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