JP2007078808A - 投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投影手段の姿勢が変わっても同じ向きの投影像を得る。
【解決手段】プロジェクタ１０は、投影光学系（投影レンズ１２１）を含む投射部２と操作部材１０３を含む制御部１とに分離され、両者は回動自在なヒンジ部３で支持され、ヒンジ部３による回転軸と垂直な平面に投射部２から光学像が投影されるように構成される。プロジェクタ１０は、姿勢センサ１３０を用いてチェックした投射部２の姿勢に応じて投影画像を自動的に回転させる。液晶パネル１２２の有効画素領域を略正方形状に構成し、投影コンテンツが横長画像の場合、横長画像の長辺（横方向）を投影像の１辺（横方向）に対応させるとともに、横長画像の上下に余白を設け、これら余白に投影コンテンツの情報やプロジェクタ１０の動作状態を示す情報を付加する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光学像を投影する投影装置に関する。

携帯電話機などの小型機器に投影機能を備えた電子機器が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のプロジェクタ付き携帯電話機は、通話者が通話しながら通話者自身の手のひらに情報を投影したり、通話しながら壁面に情報を投影したりする。

特開２０００−２３６３７５号公報

特許文献１には、電子機器の姿勢と投影像の向き（たとえば、縦向き、横向き、逆さなど）との関係について記載されていない。

本発明による投影装置は、光像形成素子に形成された像を投射する投射手段と、少なくとも投射手段の姿勢を検出し、検出信号を出力する姿勢検出手段と、姿勢検出手段による検出信号に応じて投射手段から投射される投影像を回転させる回転手段とを備えることを特徴とする。
請求項１に記載の投影装置において、回転手段は、姿勢検出手段による検出信号に応じて光像形成素子に形成される像を回転させることもできる。
請求項１に記載の投影装置において、回転手段は、姿勢検出手段による検出信号に応じて光像形成素子を回転させることもできる。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の投影装置において、回転手段は、指示に応じて投影像を回転させるか否かを切替えることもできる。
請求項２に記載の投影装置において、光像形成素子は略正方形状の有効画素領域を有し、アスペクト比が１：１と異なる画像の長辺を投影像の１辺に対応させるとともに、画像の短辺方向に余白を設け、この余白に情報を付加して像を形成することもできる。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の投影装置はさらに、投射手段を収容する第１の筐体と、第１の筐体と異なる第２の筐体と、第１の筐体および第２の筐体とを回動自在に支持する回動支持部材とを備えてもよく、この場合の投射手段は回動支持部材の回転軸と垂直な平面へ投射し、姿勢検出手段は第１の筐体の姿勢を検出することもできる。

本発明による投影装置では、投影手段の姿勢が変わっても同じ向きの投影像が得られる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態による小型プロジェクタの三面図である。図１(a)は左側面図、図１(b)は平面図、図１(c)は正面図である。プロジェクタ１０は、制御部１と投射部２とを構成するそれぞれの筐体がヒンジ部３によって回動自在に支持されている。ヒンジ部３は、投射部２の長手方向において端部寄りに配設され、ヒンジ部３の回転軸は制御部１および投射部２の対向するそれぞれの面と垂直である。ヒンジ部３には不図示のクリック機構が設けられており、制御部１および投射部２間の相対角θが、たとえば９０度の位置、１８０度の位置、および２７０度の位置でそれぞれクリック機構がはたらく。なお、ヒンジ部３は上述したクリック位置でなくても、任意の角度で支持可能に構成されている。制御部１には、不図示のストラップなどを装着可能なストラップ取り付け部材１５が備えられている。

図２は、ヒンジ部３が回動したプロジェクタ１０の３態様を例示する図である。図２(a)は、ヒンジ部３を回動軸として相対角θ＝９０度まで投射部２を回動させた図、図２(b)は、ヒンジ部３を回動軸として相対角θ＝１８０度まで投射部２を回動させた図、図２(c)は、ヒンジ部３を回動軸として相対角θ＝２７０度まで投射部２を回動させた図である。図２(a)〜図２(c)のそれぞれにおいて、光束Ｂは投射部２から発せられる投影ビームを表す。図２(a)、(b)の状態は、主に手持ちで使用される。また、図２(c)の状態は、手持ちおよび平面台に設置されて使用される。

プロジェクタ１０を平面上に載置してもプロジェクタ１０が図２(c)の態様の場合、プロジェクタ１０は面１ｂを下に載置されるため、操作部材１０３を操作可能になる。制御部１のサイズは投射部２のサイズより大きいので、回動されている投射部２が載置平面に接しなくてもプロジェクタ１０の姿勢が安定する。

図１において、投射部２の開口２１の位置は、投射部２の長手方向の中央からヒンジ部３と反対側に配設されるのが好ましい。

図３は、プロジェクタ１０の回路構成を説明するブロック図である。図３において、制御部１にはＣＰＵ１０１と、メモリ１０２と、操作部材１０３と、液晶表示器１０４と、スピーカ１０５と、外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０６と、電源回路１０７とが備えられ、バッテリー１０８、メモリカード２００および無線通信ユニット２１０がそれぞれ装着されている。

投射部２には投影レンズ１２１と、液晶パネル１２２と、ＬＥＤ光源１２３と、投射制御回路１２４と、レンズ駆動回路１２５と、姿勢センサ１３０とが備えられている。

コントローラであるＣＰＵ１０１は、制御プログラムに基づいて、プロジェクタ１０を構成する各部から入力される信号を用いて所定の演算を行うなどして、プロジェクタ１０の各部に対する制御信号を送出することにより、プロジェクタ１０の投影動作を制御する。なお、制御プログラムはＣＰＵ１０１内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。ＣＰＵ１０１はさらに、プロジェクタ１０が投影する画像のデータに対する台形歪み補正（キーストン補正）を画像処理によって行う。

メモリ１０２はＣＰＵ１０１の作業用メモリとして使用される。操作部材１０３は、メインスイッチ、光源オン／オフスイッチなどを含み、各操作スイッチに対応する操作信号をＣＰＵ１０１へ送出する。

メモリカード２００は不揮発性メモリによって構成され、制御部１のカードスロット１４（図１）に着脱可能に構成されている。メモリカード２００は、ＣＰＵ１０１からの指令により映像・音声データなどのデータの書き込み、保存および読み出しが可能である。

無線通信ユニット２１０は制御部１に対して着脱可能に構成され、ＣＰＵ１０１の指令により外部機器との間でデータを送受信する。送受信するデータは、映像・音声データや、プロジェクタ１０に対する制御データである。

外部インターフェイス１０６は、ＣＰＵ１０１の指令により不図示のケーブルまたはクレードルを介して外部機器との間でデータを送受信する。送受信するデータは、映像・音声データや、プロジェクタ１０に対する制御データである。

スピーカー１０５は、ＣＰＵ１０１から出力された音声信号による音声を再生する。液晶表示器１０４は、ＣＰＵ１０１の指令によりテキストなどの情報を表示する。テキスト情報は、プロジェクタ１０の動作状態を示す情報や操作メニューなどである。

バッテリー１０８は充電可能な二次電池によって構成され、プロジェクタ１０内の各部へ電力を供給する。電源回路１０７はＤＣ／ＤＣ変換回路、充電回路、および電圧検出回路を含み、バッテリー１０８の電圧をプロジェクタ１０内の各部で必要な電圧に変換する他、バッテリー１０８の電圧が低く、残容量が低下している場合に外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０６を介して供給される充電用電流でバッテリー１０８を充電する。

開閉角度検出スイッチ１１０はヒンジ部３の回動角を検出し、制御部１および投射部２間の相対角θが０度（収納姿勢）にされたことを検出するとオフ信号をＣＰＵ１０１へ送出し、上記角度以外ではオン信号を送出する。

投射制御回路１２４は、ＣＰＵ１０１の指令により液晶パネル１２２、ＬＥＤ光源１２３およびレンズ駆動回路１２５をそれぞれ制御する。投射制御回路１２４は、ＣＰＵ１０１から出力されるＬＥＤ駆動信号に応じてＬＥＤ光源１２３に電流を供給する。ＬＥＤ光源１２３は、供給電流に応じた明るさで液晶パネル１２２を照明する。

投射制御回路１２４は、ＣＰＵ１０１から送信される画像データに応じて液晶パネル駆動信号を生成し、生成した駆動信号で液晶パネル１２２を駆動する。具体的には、液晶層に対して画像信号に応じた電圧を画素ごとに印加する。電圧が印加された液晶層は液晶分子の配列が変わり、当該液晶層の光の透過率が変化する。このように、画像信号に応じてＬＥＤ光源１２３からの光を変調することにより、液晶パネル１２２が光像を形成する。液晶パネル１２２は略正方形状の有効画素領域を有しており、縦横の有効画素数が同数に構成されている。

レンズ駆動回路１２５は、投射制御回路１２４から出力される制御信号に基づいて、投影レンズ１２１を光軸に対して直交する方向へ進退移動させる。投影レンズ１２１は、液晶パネル１２２から射出される光像をスクリーンなどへ向けて投影する。

姿勢センサ１３０は、投射部２の姿勢を検出し、検出信号を投射制御回路１２４を介してＣＰＵ１０１へ送出する。これによりＣＰＵ１０１は、プロジェクタ１０が収納姿勢の状態にあるか、図２(a)〜図２(c)のいずれの状態にされているかを判定する。

（投射像のオフセット）
ＣＰＵ１０１は、投影レンズ１２１を光軸に直交する向きにシフトさせることによって光束Ｂの射出方向を変え、投射像をオフセットさせる。ＣＰＵ１０１は、図２(a)の状態を判定した場合、光束Ｂの一部が載置平面でけられないように光束Ｂを面１ａの延長面から離れる向きに射出させる。つまり、光束Ｂの上端が面１ａの延長面より下に向くように投影レンズ１２１をシフトさせる。

ＣＰＵ１０１はまた、図２(c)の状態を判定した場合、光束Ｂの一部が載置平面でけられないように光束Ｂを面１ｂの延長面から離れる向きに射出させる。つまり、光束Ｂの下端が面１ｂの延長面より上に向くように投影レンズ１２１をシフトさせる。

ＣＰＵ１０１はさらに、図２(b)の状態を判定した場合には、光束Ｂの下端が面１ｂの延長面より上を向くように投影レンズ１２１をシフトさせる。また、収容姿勢の状態（図１）を判定した場合にも、光束Ｂの下端が面１ｂの延長面より上を向くように投影レンズ１２１をシフトさせる。

投射像のオフセットは、投影レンズ１２１をシフトさせて行う他にも、液晶パネル１２２、ＬＥＤ光源１２３を光軸に対して垂直方向にシフトさせて行う構成としてもよい。すなわち、投影レンズ１２１と液晶パネル１２２の相対的位置関係を光軸に垂直な方向に変化させることで、投射像のオフセットを実現できる。

（投射像のキーストン補正）
投影レンズ１２１、液晶パネル１２２、ＬＥＤ光源１２３の一部を光軸に対して垂直方向にシフトさせる際には、そのシフト量に応じて投影するデータに対するキーストン補正を行う。投射像に上述したオフセットを与えるだけでは投射像が台形状に変化する。そこで、ＣＰＵ１０１は投射像を台形状から長方形状に補正するために画像処理による電気的なキーストン補正を施す。ＣＰＵ１０１内には、あらかじめ図２(a)〜図２(c)の各状態で投射像を方形状に補正するための初期補正値が記憶されている。ＣＰＵ１０１は、この初期補正値をもとに、投影する像のデータに対してメモリ１０２上でキーストン補正処理を施す。

（メイン処理）
上述したプロジェクタ１０のＣＰＵ１０１によって行われるメイン処理の流れについて、図４のフローチャートを参照して説明する。図４による処理は、操作部材１０３を構成するメインスイッチがオン操作されると起動する。図４のステップＳ１において、ＣＰＵ１０１は電源回路１０７に指令を送り、ＬＥＤ光源１２３および液晶パネル１２２を除く各部へ通電を開始させてステップＳ２へ進む。

ステップＳ２において、ＣＰＵ１０１は光源オン（投影開始）操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、操作部材１０３を構成する光源オン／オフスイッチからのオン操作信号および開閉角度検出スイッチ１１０からのオン信号のうち、いずれかの信号が新たに入力されるとステップＳ２を肯定判定してステップＳ３へ進み、新たな信号が入力されない場合にはステップＳ２を否定判定し、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ３において、ＣＰＵ１０１は投射制御回路１２４へ指令を送り、ＬＥＤ光源１２３および液晶パネル１２２へ通電を開始させてステップＳ４へ進む。これにより、プロジェクタ１０から光束Ｂが射出され、スクリーン上に光像が投影される。

プロジェクタ１０は、以下の投影ソースから選択されたコンテンツを投影および再生するように構成されている。ＣＰＵ１０１は、操作部材１０３からの設定操作信号に応じて投影コンテンツを選択する。ＣＰＵ１０１は、選択したコンテンツのデータを投射制御回路１２４へ送信し、当該データによる光像を液晶パネル１２２上に形成させる。

ソース１．メモリカード２００から読出したデータによる画像および音声
ソース２．無線通信ユニット２１０で受信されたデータによる画像および音声
ソース３．外部インターフェイス１０６から入力されたデータによる画像および音声
ソース４．プロジェクタ１０の機能設定のための操作メニュー画像および音声

ステップＳ４において、ＣＰＵ１０１はプロジェクタ１０の姿勢チェックを行う。ＣＰＵ１０１は、姿勢センサ１３０からの姿勢検出信号に基づいてプロジェクタ１０が図１、図２(a)〜図２(c)のいずれの状態にされているかを判定してステップＳ５へ進む。

ステップＳ５において、ＣＰＵ１０１はプロジェクタ１０の姿勢が変更されているか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４で判定した姿勢が前回の判定姿勢と異なる場合にステップＳ５を肯定判定してステップＳ６へ進み、前回の判定姿勢と合致する場合にはステップＳ５を否定判定し、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ６において、ＣＰＵ１０１は投影画像を回転させる。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４で収容姿勢の状態（図１）を判定した場合、投影するコンテンツデータによる光像を通常の向きで液晶パネル１２２上に形成するように投射制御回路１２４へ指示する。

（横長画像の場合）
図５(a)は、投影画像が横長画像の場合の投影像を例示する図である。液晶パネル１２２の有効画素領域を全て用いると、投影像は略正方形状になる。図５(a)の例では、横長画像の長辺（横方向）を投影像の１辺（横方向）に対応させるとともに、横長画像の短辺方向（縦方向）の上下に余白を設け、これら余白に投影コンテンツの情報やプロジェクタ１０の動作状態を示す情報を付加して略正方形状にする。図５(a)において「DSCN0001.JPG」はコンテンツのファイル名称であり、「5/100」はコンテンツファイルの数であり、「2005.5.1 10:10 」はファイル作成日時であり、アンテナを示すマークは無線通信ユニット２１０の通信状態を表し、電池を示すマークはバッテリー１０８の残容量を表す。なお、余白は横長画像の上部のみに設けても、横長画像の下部のみに設けてもよい。

ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４で図２(a)の状態を判定した場合、投射制御回路１２４へ指令を送り、投影される光像が通常の向きから右回りに９０度回転するように液晶パネル１２２上の形成像を回転させる。回転後の投影像は図５(a)と同様である。

また、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４で図２(c)の状態を判定した場合、投射制御回路１２４へ指令を送り、投影される光像が通常の向きから左回りに９０度回転するように液晶パネル１２２上の形成像を回転させる。回転後の投影像は図５(a)と同様である。

さらに、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４で図２(b)の状態を判定した場合、投射制御回路１２４へ指令を送り、投影される光像が通常の向きから１８０度回転するように液晶パネル１２２上の形成像を回転させる。回転後の投影像は図５(a)と同様である。

（縦長画像の場合）
図５(b)は、投影画像が縦長画像の場合の投影像を例示する図である。図５(b)の例では、縦長画像の長辺（縦方向）を投影像の１辺（縦方向）に対応させるとともに、縦長画像の短辺方向（横方向）の右側に余白を設け、この余白に投影コンテンツの情報やプロジェクタ１０の動作状態を示す情報を付加して略正方形状にする。図５(b)の余白に付加されている情報は図５(a)の場合の付加情報と同様であるので説明を省略する。なお、余白は縦長画像の左側のみに設けても、横長画像の左右に設けてもよい。

ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４で図２(a)の状態を判定した場合、投射制御回路１２４へ指令を送り、投影される光像が通常の向きから右回りに９０度回転するように液晶パネル１２２上の形成像を回転させる。回転後の投影像は図５(b)と同様である。

また、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４で図２(c)の状態を判定した場合、投射制御回路１２４へ指令を送り、投影される光像が通常の向きから左回りに９０度回転するように液晶パネル１２２上の形成像を回転させる。回転後の投影像は図５(b)と同様である。

さらに、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４で図２(b)の状態を判定した場合、投射制御回路１２４へ指令を送り、投影される光像が通常の向きから１８０度回転するように液晶パネル１２２上の形成像を回転させる。回転後の投影像は図５(b)と同様である。

図４のステップＳ７において、ＣＰＵ１０１は投射像のオフセット処理を行ってステップＳ８へ進む。ＣＰＵ１０１は、投射制御回路１２４へ投影レンズ１２１をシフトさせる指示を送り、光束Ｂの一部がけられないようにする。投影レンズ１２１のシフト量を示すデータは、あらかじめＣＰＵ１０１内に記憶されている。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４でチェックしたプロジェクタ１０の状態に応じたシフト量のデータを読み出し、このデータとともにシフト指令を投射制御回路１２４へ送る。

ステップＳ８において、ＣＰＵ１０１は投射像のキーストン処理を行ってステップＳ９へ進む。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４でチェックしたプロジェクタ１０の状態に応じた初期補正値を読み出し、この補正値を用いて投影像のデータを補正した上で投射制御回路１２４へ送信する。

ステップＳ９において、ＣＰＵ１０１は光源オフ（投影終了）操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、操作部材１０３を構成する光源オン／オフスイッチからのオフ操作信号および開閉角度検出スイッチ１１０からオフ信号のうち、いずれかの信号が新たに入力されるとステップＳ９を肯定判定してステップＳ１０へ進み、新たな信号が入力されない場合にはステップＳ９を否定判定し、ステップＳ４へ戻る。ステップＳ４へ戻る場合は、姿勢チェックしながら投影が継続される。

ステップＳ１０において、ＣＰＵ１０１は投射制御回路１２４へ指令を送り、ＬＥＤ光源１２３および液晶パネル１２２への通電を停止させてステップＳ１１へ進む。これにより、プロジェクタ１０からの光像が投影されなくなる。なお、ＣＰＵ１０１をはじめとしてメモリ１０２やメモリカード２００、無線通信ユニット２１０、外部インターフェイス１０６などの各回路への通電を継続するため、投影コンテンツが上記ソース１．の場合はメモリ１０２上にメモリカード２００の情報、およびメモリカード２００から読み込んだデータが保存されている。同様に、投影コンテンツが上記ソース２．の場合は無線通信ユニット２１０と外部機器との通信が継続され、メモリ１０２上に無線通信ユニット２１０によって受信されたデータが保存されている。また、投影コンテンツが上記ソース３．の場合は外部インターフェイス１０６と外部機器との通信が継続され、メモリ１０２上に外部インターフェイス１０６によって受信されたデータが保存されている。

ステップＳ１１において、操作部材１０３を構成するメインスイッチがオフ操作されたかを判定する。ＣＰＵ１０１は、オフ操作信号が入力されるとステップＳ１１を肯定判定し、電源オフ処理を行って各部への通電を終了し、図４による処理を終了する。一方ＣＰＵ１０１は、オフ操作信号が入力されない場合にはステップＳ１１を否定判定してステップＳ２へ戻る。

ステップＳ２へ戻った後に光源オン操作が行われる場合は、メモリ１０２に保存されているデータを用いてただちに投影が再開される。

以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）プロジェクタ１０は、投影光学系（投影レンズ１２１、開口２１）を含む投射部２と操作部材１０３を含む制御部１とに分離され、両者は回動自在なヒンジ部３で支持され、ヒンジ部３による回転軸と垂直な平面に投射部２から光学像が投影されるように構成される。これにより、制御部１を同じ状態に載置（もしくは把持）したまま、かつ、ヒンジ部３の回転軸方向へ投射したままで、ヒンジ部３を回動させるだけで容易に投射姿勢を変えることができる。

（２）プロジェクタ１０は、姿勢センサ１３０を用いてチェックした投射部２の姿勢に応じて投影画像を自動的に回転させるようにしたので、投射姿勢の変化にかかわらす、常に投影像を正立像にすることができる。

（３）液晶パネル１２２の有効画素領域を略正方形状に構成したので、投影コンテンツのアスペクト比が１：１でない場合、横長画像であるか縦長画像であるかにかかわらず、常に同じ大きさで画像を投影できる。

（４）投影コンテンツが横長画像の場合、横長画像の長辺（横方向）を投影像の１辺（横方向）に対応させるとともに、横長画像の上下に余白を設け、これら余白に投影コンテンツの情報やプロジェクタ１０の動作状態を示す情報を付加するようにしたので、コンテンツ画像に重ねて（オーバーレイ）情報を付加する場合に比べて、付加情報が画像鑑賞の妨げになることがない。

（５）投影コンテンツが縦長画像の場合、縦長画像の長辺（縦方向）を投影像の１辺（縦方向）に対応させるとともに、縦長画像の右側に余白を設け、この余白に投影コンテンツの情報やプロジェクタ１０の動作状態を示す情報を付加するようにしたので、上記（４）と同様に、付加情報が画像鑑賞の妨げになることがない。

（６）投射部２の長手方向の一端にヒンジ部３を配設し、他端に開口２１を配設するようにしたので、とくに図２(a),図２(c)の状態で、制御部１の載置平面から光束Ｂまでの高さを稼ぐことができる。光束Ｂ（開口２１）の位置を高くすることにより、光束Ｂの一部が載置平面でけられるおそれが少なくなる。プロジェクタ１０を超小型（たとえば、シガレットケース以下）に構成する場合、載置平面から光束Ｂまでの高さを稼ぐことは重要である。

（７）開閉角度検出スイッチ１１０はヒンジ部３の回動角を検出し、プロジェクタ１０が収納姿勢でなくなるとオン信号を送出する。ＣＰＵ１０１は、開閉角度検出スイッチ１１０からオン信号が入力されると、光源オン／オフスイッチがオン操作されなくても投影を開始する（ステップＳ３）ようにした。したがって、投影を開始させるために、ヒンジ部３の回動角を非収納姿勢へ変更した上でさらに光源オン／オフスイッチをオン操作する場合に比べて、使用者にとって使い勝手がよくなる。

（８）開閉角度検出スイッチ１１０はヒンジ部３の回動角を検出し、プロジェクタ１０が収納姿勢になるとオフ信号を送出する。ＣＰＵ１０１は、投影中に開閉角度検出スイッチ１１０から新たにオフ信号が入力される、または光源オン／オフスイッチが新たにオフ操作されると投影を停止する（ステップＳ１０）ようにした。したがって、投影を終了させるために、光源オン／オフスイッチをオフ操作した上でさらにヒンジ部３の回動角を収納姿勢へ変更する場合に比べて、使用者にとって使い勝手がよくなる。

（９）上記（８）において、メインスイッチがオフ操作されるまではＬＥＤ光源１２３および液晶パネル１２２への通電を停止させるだけでメモリ１０２上にデータを保存するようにしたので、再び光源オン操作が行われた場合にメモリ１０２に保存されているデータを用いて素早く投影を再開できる。

以上の説明では、姿勢センサ１３０を用いてチェックした姿勢に応じて投影画像を自動的に回転させるようにしたが、自動的に回転させるか否かを切替え可能に構成してもよい。ＣＰＵ１０１は自動回転が許可されている場合、図４のステップＳ５およびステップＳ６の処理を行い、自動回転が許可されていない場合、ステップＳ５およびステップＳ６の処理をスキップする。ステップＳ５およびステップＳ６をスキップすることにより、投影像の自動回転が行われなくなる。プロジェクタ１０に対する自動回転の許可／非許可の指示は、操作部材１０３からの許可／非許可切替え操作信号によって行われる。

また、姿勢センサ１３０を用いてチェックした姿勢にかかわらず、強制的に投影画像を回転可能に構成してもよい。ＣＰＵ１０１は、たとえば、操作部材１０３から画像回転操作信号が入力されるごとに、投影される光像が通常の向きから右回りに９０度回転するように液晶パネル１２２上の形成像を回転させる。投影コンテンツのデータが上下逆さだったり、正位置から左右いずれかに９０度回転している場合に、プロジェクタ１０の姿勢にかかわらず、投影像を正しい向きの正立像にすることができる。

プロジェクタ１０は、制御部１の上面１ａもしくは下面１ｂを下に載置平面上に載置される例を説明したが、面１ａおよび面１ｂに磁石を設け、天井や壁などの金属面に固着して使用されるように構成してもよい。

（第二の実施形態）
図６は、本発明の第二の実施形態による小型プロジェクタの三面図である。図６(a)は左側面図、図６(b)は平面図、図６(c)は正面図である。プロジェクタ１０Ｂは、第一の実施形態と異なり１筐体で構成される。開口２１の位置は、プロジェクタ１０Ｂの正面長手方向において、一端寄り（本例では右側）に配設されている。プロジェクタ１０Ｂには、不図示のストラップなどを装着可能なストラップ取り付け部材１５が備えられている。

プロジェクタ１０Ｂは、横載置、縦載置、あるいは把持された状態で使用される。図７(a)は横載置時の左側面図、図７(b)は横載置時の正面図である。図８(a)は縦載置時の左側面図、図８(b)は縦載置時の正面図である。縦載置では、開口２１を載置平面から離す（図８(a),(b)において上側）ように載置される。図７(a)および図８(a)のそれぞれにおいて、光束Ｂは開口２１から発せられる投影ビームを表す。

プロジェクタ１０Ｂの筐体には、図３におけるヒンジ部３および開閉角度検出スイッチ１１０を除き、第一の実施形態のプロジェクタ１０と同様の回路および構成部材が収容される。構成部材の中で質量が大きいバッテリー１０８は、プロジェクタ１０Ｂ内で正面長手方向において載置平面側（図８(a),(b)において下側）に配設される。これにより、開口２１を上にして縦載置したプロジェクタ１０Ｂの重心が載置平面側に下がり、プロジェクタ１０Ｂが安定する。

プロジェクタ１０ＢのＣＰＵ１０１は、第一の実施形態のプロジェクタ１０と同様のメイン処理（図４）を行う。ただし、ヒンジ部３の開閉角を検出する開閉角度検出スイッチ１１０が省略されているので、ステップＳ２およびステップＳ９において判定対象にするのは光源オン／オフスイッチからの操作信号のみでよい。

以上説明した第二の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）プロジェクタ１０Ｂの正面長手方向の一端寄りに開口２１を配設し、プロジェクタ１０Ｂ内で開口２１と反対側（図８(a),(b)において下側）にバッテリー１０８を配設したので、開口２１を上にして縦載置したプロジェクタ１０Ｂの重心が下側に下がり、プロジェクタ１０Ｂが安定する。

（２）上記（１）の縦載置では載置平面から開口２１までの高さを稼ぐことができるので、光束Ｂの一部が載置平面でけられるおそれが少なくなる。

（変形例）
投影像の回転は、液晶パネル１２２上の形成像を電気的に回転させる方式の他に、投影レンズ１２１、液晶パネル１２２、およびＬＥＤ光源１２３で構成される投射モジュールを物理的に回転させる方式で構成してもよい。図９は、この方式の投射モジュール３０を説明する図である。

図９において、円筒部材１２０の中にＬＥＤ光源１２３、液晶パネル１２２、投影レンズ１２１を構成する２枚のレンズ１２１ａ、１２１ｂが全て収容されている。なお、２枚のレンズ１２１ａ、１２１ｂを進退駆動するアクチュエータ（レンズ駆動回路１２５）、投射制御回路１２４は図示を省略している。投射モジュール３０を回転させると、ＬＥＤ光源１２３による照明光軸Ａｘを中心に液晶パネル１２２が回転する。このように、投射モジュール３０の回転によって液晶パネル１２２および投影レンズ１２１が回転するので、投影像を回転させることができる。

投射モジュール３０は不図示のモータによって回転駆動され、モータはＣＰＵ１０１からの指令に応じて回転する。ＣＰＵ１０１が姿勢センサ１３０を用いてチェックしたプロジェクタ１０（１０Ｂ）の姿勢に応じてモータの回転指令を送出すれば、投影画像を自動的に回転させることができる。また、ＣＰＵ１０１が操作部材１０３からの回転操作信号に応じてモータの回転指令を送出すれば、プロジェクタ１０（１０Ｂ）の姿勢に関係なく投影像を回転させることができる。

（バッテリーの残容量）
上述した投影像の余白に付加する電池マーク（バッテリー１０８の残容量を表す）の決定処理について、図１０のフローチャートを参照して説明する。図１０による処理は、プロジェクタ１０（１０Ｂ）のメインスイッチがオンされている間にＣＰＵ１０１が所定時間ごとに起動する。図１０のステップＳ５１において、ＣＰＵ１０１はバッテリー１０８の電圧チェックを行ってステップＳ５２へ進む。電圧チェックは電源回路１０７で検出された検出信号を入力して行う。

ステップＳ５２において、ＣＰＵ１０１は、バッテリー１０８の電圧がたとえば３．５Ｖ以上か否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、３．５Ｖ以上の電圧が検出されている場合にステップＳ５２を肯定判定してステップＳ５３へ進み、検出電圧が３．５Ｖ未満の場合にはステップＳ５２を否定判定し、ステップＳ５４へ進む。

ステップＳ５３において、ＣＰＵ１０１は電池がフル充電されているとみなし、電池フルを示す電池マーク（セグメントを３つ全て点灯）を決定して図１０による処理を終了する。決定した電池マークは、図５(a)および図５(b)に例示した余白領域に付加される。

ステップＳ５４において、ＣＰＵ１０１は、バッテリー１０８の電圧が３．０Ｖ以上３．５Ｖ未満か否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、３．０〜３．５Ｖの電圧が検出されている場合にステップＳ５４を肯定判定してステップＳ５５へ進み、検出電圧が３．０Ｖ未満の場合にはステップＳ５４を否定判定し、ステップＳ５６へ進む。

ステップＳ５５において、ＣＰＵ１０１は電池の充電率が中とみなし、電池中を示す電池マーク（セグメントを２つ点灯、１つ消灯）を決定して図１０による処理を終了する。決定した電池マークは、図５(a)および図５(b)に例示した余白領域に付加される。

ステップＳ５６において、ＣＰＵ１０１は、バッテリー１０８の電圧が２．７Ｖ以上３．０Ｖ未満か否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、２．７〜３．０Ｖの電圧が検出されている場合にステップＳ５６を肯定判定してステップＳ５７へ進み、検出電圧が２．７Ｖ未満の場合にはステップＳ５６を否定判定し、ステップＳ５８へ進む。

ステップＳ５７において、ＣＰＵ１０１は電池の充電率が小とみなし、電池小を示す電池マーク（セグメントを１つ点灯、２つ消灯）を決定して図１０による処理を終了する。決定した電池マークは、図５(a)および図５(b)に例示した余白領域に付加される。

ステップＳ５８において、ＣＰＵ１０１は、バッテリー１０８の電圧が２．５Ｖ以上２．７Ｖ未満か否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、２．５〜２．７Ｖの電圧が検出されている場合にステップＳ５８を肯定判定してステップＳ５９へ進み、検出電圧が２．５Ｖ未満の場合にはステップＳ５８を否定判定し、ステップＳ６０へ進む。

ステップＳ５９において、ＣＰＵ１０１は電池の充電率がきわめて少ないとみなし、電池不足を示す電池マーク（セグメントを３つ全て消灯し、枠を点滅）を決定して図１０による処理を終了する。決定した電池マークは、図５(a)および図５(b)に例示した余白領域に付加される。

ステップＳ６０において、ＣＰＵ１０１は、プロジェクタ１０（１０Ｂ）内の各部を作動させるために必要な電圧が得られないため、電源オフ処理を行って各部への通電を終了し、図１０による処理を終了する。

以上の説明において、液晶パネル１２２を用いて光像形成素子を構成し、液晶パネル１２２による像をＬＥＤ光源１２３の光で照明して光像を得る場合を説明したが、自発光式の光像形成素子を用いて構成してもよい。この場合の光源は光像形成素子によって構成される。光像形成素子は、画素に対応する点光源を画像信号に応じて画素ごとに発光させることにより、光像を形成する。

以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

本発明の第一の実施形態によるプロジェクタの三面図であり、図１(a)は左側面図、図１(b)は平面図、図１(c)は正面図である。 図２(a)は相対角θ＝９０度まで回動させた図、図２(b)は相対角θ＝１８０度まで回動させた図、図２(c)は相対角θ＝２７０度まで回動させた図である。 プロジェクタの回路構成を説明するブロック図である。 ＣＰＵによって行われるメイン処理の流れを説明するフローチャートである。 図５(a)は横長画像の場合の投影像を例示する図、図５(b)は縦長画像の場合の投影像を例示する図である。 本発明の第二の実施形態によるプロジェクタの三面図であり、図６(a)は左側面図、図６(b)は平面図、図６(c)は正面図である。 図７(a)は横載置時の左側面図、図７(b)は横載置時の正面図である。 図８(a)は縦載置時の左側面図、図８(b)は縦載置時の正面図である。 回転する投射モジュールを説明する図である。 電池マークの決定処理について説明するフローチャートである。

符号の説明

１…制御部
２…投射部
３…ヒンジ部
１０、１０Ｂ…プロジェクタ
２１…開口
３０…投射モジュール
１０１…ＣＰＵ
１０３…操作部材
１０８…バッテリー
１２４…投射制御回路
Ｂ…光束

Claims (6)

1. 光像形成素子に形成された像を投射する投射手段と、
   少なくとも前記投射手段の姿勢を検出し、検出信号を出力する姿勢検出手段と、
   前記姿勢検出手段による検出信号に応じて前記投射手段から投射される投影像を回転させる回転手段とを備えることを特徴とする投影装置。
2. 請求項１に記載の投影装置において、
   前記回転手段は、前記姿勢検出手段による検出信号に応じて前記光像形成素子に形成される像を回転させることを特徴とする投影装置。
3. 請求項１に記載の投影装置において、
   前記回転手段は、前記姿勢検出手段による検出信号に応じて前記光像形成素子を回転させることを特徴とする投影装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の投影装置において、
   前記回転手段は、指示に応じて前記投影像を回転させるか否かを切替えることを特徴とする投影装置。
5. 請求項２に記載の投影装置において、
   前記光像形成素子は略正方形状の有効画素領域を有し、アスペクト比が１：１と異なる画像の長辺を投影像の１辺に対応させるとともに、前記画像の短辺方向に余白を設け、この余白に情報を付加して像を形成することを特徴とする投影装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の投影装置において、
   前記投射手段を収容する第１の筐体と、
   前記第１の筐体と異なる第２の筐体と、
   前記第１の筐体および前記第２の筐体とを回動自在に支持する回動支持部材とをさらに備え、
   前記投射手段は前記回動支持部材の回転軸と垂直な平面へ投射し、
   前記姿勢検出手段は前記第１の筐体の姿勢を検出することを特徴とする投影装置。

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