JP2011141411A - プロジェクターおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投射面までの投射距離に応じた適切な投射条件で投射画像を投射する。
【解決手段】入力される画像データに基づいて生成される投射画像を投射面に投射する画像投射部１２０と、画像投射部１２０から投射面までの投射距離を測定する投射距離測定部１７０と、投射距離に応じて、予め設定された投射条件で投射画像が投射面に投射されるように画像データを調整する投射範囲設定部１８０と、を備えるプロジェクター１００を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、投射面までの投射距離を測定し、当該投射距離に応じて、予め設定された投射条件で投射画像が投射面に投射されるように当該投射画像の画像データを調整することのできるプロジェクターおよびその制御方法に関する。

プロジェクターは、写真や動画などをスクリーンに投射させる用途だけでなく、例えば社内の会議などにおいてホワイトボードに文字を書き込む際の罫線や方眼などのテンプレートを当該ホワイトボードに投射させる、という用途でも利用されている。

例えば特許文献１には、ミーティング等においてユーザーの指定した設定において所望のテンプレートを選択的に投影することのできるプロジェクターが開示されている。

特開２００４−１９８８５８号公報

しかしながら、上記特許文献１のプロジェクターでは、例えば複数の罫線を表示させる場合に、罫線間隔などを投射面の大きさなどに応じてユーザーが指定する必要があり、不慣れなユーザーにとっては所望のテンプレートをすぐに呼び出して表示させることが難しかった。

上記課題を解決することを目的として、本発明は、一の形態として、入力される画像データに基づいて生成される投射画像を投射面に投射する画像投射部と、前記画像投射部から前記投射面までの投射距離を測定する投射距離測定部と、予め定められた投射条件で前記投射画像を前記投射面へ投射させるように、前記投射距離に応じて前記投射画像の投射範囲を設定する投射範囲設定部と、を備えるプロジェクターを提供する。

このようなプロジェクターによれば、投射面までの投射距離に応じた適切な投射条件で投射画像を投射することができる。

また、上記プロジェクターにおいて、前記投射範囲設定部は、前記投射距離が変化した場合でも前記投射画像の投射倍率が一定となるように前記投射範囲を設定することが好ましい。

これにより、例えばプロジェクターの設置位置を変更したことにより投射面までの投射距離が変わった場合でも、設置位置の変更前後で投射画像を同じ投射倍率で投射させることができる。

また、上記プロジェクターにおいて、前記投射範囲設定部は、前記投射距離に基づいて前記画像投射部による投射領域を算出し、前記投射領域に応じて前記投射範囲を設定することが好ましい。

これにより、投射領域の面積が変わった場合でも、投射画像を同じ投射倍率で投射させることができる。

また、上記プロジェクターにおいて、前記投射範囲設定部は、前記画像投射部が垂直または水平の一方または両方の罫線を複数本含む前記投射画像を前記投射領域に投射する場合に、前記投射距離が変化した場合でも前記罫線の間隔が予め設定された間隔となるように、前記投射画像の前記画像データを調整することが好ましい。

これにより、例えばプロジェクターの設置位置を変更したことにより投射面までの投射距離が変わった場合でも、設置位置の変更前後で投射画像中の罫線の間隔や方眼の大きさを設定条件に保つことができる。

また、上記プロジェクターにおいて、前記投射範囲設定部は、前記罫線の間隔が前記間隔となるように、前記投射画像に含まれる前記罫線の本数を変更することが好ましい。

これにより、投射領域の大きさが変わった場合でも、設置位置の変更前後で投射画像中の罫線の間隔や方眼の大きさを一定に保つことができる。

また、上記プロジェクターは、前記投射範囲の異なる複数の前記投射画像のテンプレートを記憶する記憶部をさらに備え、前記投射範囲設定部は、前記投射距離が変化した場合でも前記投射画像の投射倍率が一定となるように、前記記憶部に記憶された複数の前記テンプレートから所定のテンプレートを選択して前記画像投射部へ入力することが好ましい。

これにより、例えばプロジェクターの設置位置を変更したことにより投射面までの投射距離が変わった場合でも、投射距離に応じた適切なテンプレートを投射することにより、設置位置の変更前後で投射画像中の罫線の間隔や方眼の大きさを一定に保つことができる。

また、上記プロジェクターにおいて、前記記憶部は、垂直または水平の一方または両方の罫線を複数本含む前記テンプレートを複数種類記憶し、前記投射範囲設定部は、前記投射距離に基づいて前記画像投射部による投射領域を算出し、前記投射領域に応じて、前記記憶部が記憶する前記テンプレートから予め設定された間隔で前記罫線を投射可能な前記テンプレートを選択して前記画像投射部へ入力してもよい。

これにより、例えばプロジェクターの設置位置を変更したことにより投射面までの投射距離が変わった場合でも、設置位置の変更前後で投射画像中の罫線の間隔や方眼の大きさを一定に保つことができる。

本発明の実施形態に係るプロジェクター１００およびプロジェクター１００を制御するリモートコントローラー２００の概略図を示す。 プロジェクター１００およびリモートコントローラー２００の機能ブロック図を示す。 スクリーンの投射面（Ｘ）における特定の投射領域（Ｙ）に表示される投射画像の一例を示す。 投射領域（Ｙ）から変更された投射領域（Ｙ’）に表示される投射画像の一例を示す。 スクリーンの投射面（Ｘ）における特定の投射領域（Ｙ）に表示される投射画像の他の一例を示す。 投射領域（Ｙ）から変更された投射領域（Ｙ’）に表示される投射画像の他の一例を示す。 プロジェクター１００による投射動作の動作フローの一例を示す。

以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態について説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態における特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態の一例に係るプロジェクター１００およびプロジェクター１００を制御するリモートコントローラー２００の概略図を示す。また、図２は、プロジェクター１００およびリモートコントローラー２００の機能ブロック図を示す。プロジェクター１００は、無線または有線により入力される画像データに基づいて生成される投射画像をスクリーンなどの投射面に投射することのできる装置であり、リモートコントローラー２００（図２では「ＲＣ」と表記）から各種の操作信号を無線送信することにより遠隔操作される。また、プロジェクター１００は、本体の操作パネル（不図示）を通じても操作される。

リモートコントローラー２００は、例えばユーザーによって携行可能な大きさの無線通信端末であり、本体表面に、電源ボタン２１１、メニューボタン２１２、エスケープボタン２１３、スクロールボタン２１４、および複数の文字／数字入力ボタン２１５を含む各種の操作ボタンが配されている。リモートコントローラー２００では、例えばユーザーがこれらの操作ボタンを押下することにより入力した操作内容に基づいて操作信号が生成され、当該操作信号がリモートコントローラー２００の送信部（不図示）から送信される。

プロジェクター１００は、ランプ１１０、光学部１１１、液晶パネル駆動部１１２、操作受付部１１３、電源部１１４、画像処理部１１５、記憶部１１６、制御部１１７、ランプ駆動部１１９、受信部１５０、表示部１６０、投射距離測定部１７０および投射範囲設定部１８０を有する。本例のプロジェクター１００は、上記のリモートコントローラー２００からの操作信号により遠隔操作され、外部入力または内部に記憶される画像データに基づいて生成される投射画像をスクリーンなどの投射面に投射する。

ランプ１１０は、例えば、高圧水銀ランプや、メタルハライドランプ及びハロゲンランプなどの高輝度が得られる放電式ランプである。光学部１１１は、ランプ１１０が放射する白色光を輝度分布の安定した略平行光に変換するインテグレーター光学系と、輝度分布の安定した白色光を赤色、緑色、青色の光成分に分離して各色光用の液晶ライトバルブに供給する分離光学系と、液晶ライトバルブにて各色光毎に画像信号に応じて変調された各色光を、再度合成する合成光学系（いずれも図示せず）とを含む。

光学部１１１は、合成光学系から射出されるフルカラーで略平行な変調光を、内蔵する投射レンズで拡大した投射光を生成する。これにより、プロジェクター１００は、投射面にフルカラー映像を投射することができる。

液晶パネル駆動部１１２は、光学部１１１の液晶ライトバルブ（図示せず）に対して画像処理部１１５から入力する画像信号とともに駆動電圧などを供給し、液晶ライトバルブに投射画像を写し出す。

電源部１１４は、制御部１１７からの信号に基づいて、外部電源３００からの電力をプロジェクター１００の各部に供給する。より具体的には、電源部１１４は、外部電源３００からの交流電力を内蔵するＡＣ／ＤＣ変換部（図示せず）にて変圧し、さらに整流および平滑化して安定化させた直流電圧をプロジェクター１００の各部に供給する。

ランプ駆動部１１９は、ランプ１１０を点灯するために高電圧を発生して放電経路を形成するイグナイター回路（図示せず）と、点灯後の安定した点灯状態を維持するためのバラスト回路（図示せず）とを備えている。なお、以下において、ランプ１１０、光学部１１１、液晶パネル駆動部１１２、およびランプ駆動部１１９をまとめて示す際は「画像投射部１２０」と称する。

受信部１５０は、例えば、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、またはIEEE 802.11gの少なくとも何れかの無線ＬＡＮ規格に対応した無線ＬＡＮカード、ＲＦＩＤタグ、あるいは、ＩｒＤＡまたはBluetooth（登録商標）などの規格に対応した通信装置であり、リモートコントローラー２００から送信される操作信号を受信する。また、受信部１５０は、例えば、ＵＳＢ端子、ＤＶ端子などを備え、外部から入力される画像データを受け取る。

記憶部１１６は、プロジェクター１００を起動させるときの起動ルーチンなど、プロジェクター１００の動作を制御するための様々なプログラムおよび付随するデータを記憶する。また、記憶部１１６は、投射範囲設定部１８０が後述のように投射画像の投射範囲を設定する際の条件など、ユーザーにより設定され、あるいは予め設定されている投射条件をも記憶する。さらに、記憶部１１６は、投射動作時に外部から受信部１５０を介して供給される画像データを記憶してもよい。記憶部１１６は、例えばフラッシュメモリーなどデータの書き換えが可能な不揮発性のメモリーおよびハードディスクの少なくとも一方で構成されている。

画像処理部１１５は、受信部１５０を介して供給される外部入力の画像データに基づいて、スクリーンの投射面に投射させるための画像信号を生成する。より具体的には、画像処理部１１５は、記憶部１１６に記憶されている画像データをフレーム単位で読み出して順次に画像信号に変換して画像投射部１２０へ出力する。

操作受付部１１３は、受信部１５０が受信した上記操作信号が示す操作内容に基づいて、制御部１１７へ各種動作のトリガとなる信号を送る。制御部１１７は、操作受付部１１３からの信号をトリガとしてバスラインＢｕｓを介して各部を制御する。

表示部１６０は、例えば複数色に点灯するＬＥＤを有し、当該ＬＥＤの点灯色および点灯状態（連続点灯あるいは点滅）によってプロジェクター１００の現在の状態をユーザーに知らせる。例えば、受信部１５０が複数の画像データ入力端子を有しており、そのうちの特定の画像データ入力端子が投射画像のソース端子として選択されている場合、当該ソース端子に画像データが入力していれば、表示部１６０におけるソース端子への画像データの入力状態を示すＬＥＤ（入力ステータスＬＥＤ）が緑色に点灯する。一方、ソース端子に画像データが入力していなければ、上記入力ステータスＬＥＤは赤色に点灯する。また、ソース端子への画像データの入力が途切れた場合、入力ステータスＬＥＤは赤色に点滅する。

なお、表示部１６０は、上記のようにＬＥＤを有する形態に限られず、例えば、小型のＬＣＤ（液晶表示部）であってもよい。また、表示部１６０が表示する内容についても、プロジェクター１００の状態に限られない。

投射距離測定部１７０は、赤外域における特定の波長帯の光（赤外光）を発光するＬＥＤと、当該波長域の光を受光した場合にその受光強度に応じた大きさの電圧を出力する受光素子とを含み、画像投射部１２０からスクリーンの投射面までの投射距離を測定する。

本例では、投射面までの投射距離を測定する際には、まず、投射距離測定部１７０は、スクリーンの投射面（図２のスクリーンにおける「Ｘ」を付した面）までの距離が既知のときに当該投射面に対して赤外光を照射してその反射光の受光強度を検出する。そして、投射距離測定部１７０は、所定のタイミングでスクリーンの投射面に対して赤外光を照射してその反射光の受光強度を検出し、予め検出した上記受光強度との比較により投射面までの投射距離（図２において「Ｌ」を付した距離）を算出する。なお、プロジェクター１００が天吊など特定の場所に固定して設置されている場合は、設置後に投射距離測定部１７０で投射面までの投射距離を測定して記憶部１１６などに記憶させておき、以後は測定を行わずに記憶されている測定値を投射距離としてもよい。

投射距離測定部１７０は、上記投射距離の測定を、投射範囲設定部プロジェクター１００が起動する度に当該起動直後に行ってもよく、また、ユーザーによる所定の操作に応じて行ってもよい。また、プロジェクター１００の起動後に一定の時間間隔で行ってもよい。

投射範囲設定部１８０は、投射距離測定部１７０により測定された投射距離に応じて、予め設定された投射条件で投射画像が投射面に投射されるように投射画像の投射範囲を設定する。例えば、投射範囲設定部１８０は、投射距離に関わらず投射画像の投射倍率が一定となるように投射画像の投射範囲を設定する。より具体的には、投射範囲設定部１８０は、投射距離測定部１７０が投射距離を測定したタイミングで、当該投射距離に基づいて既知のいずれかの方法により、投射面における実際に投射画像が投射可能な投射領域（図２のスクリーンにおける「Ｙ」を付した面）を算出する。本例では、「投射領域」は、投射面における画像投射部１２０により画像光が投射される範囲の面積を称するものとする。

そして、投射範囲設定部１８０は、投射領域に応じて、予め設定された条件に基づいて、ソース端子から入力されて記憶部１１６に記憶されている画像データを調整する。例えば、プロジェクター１００が、図３に示すように、スクリーンの投射面（Ｘ）における特定の投射領域（Ｙ）に、文字列からなるオブジェクト４００−１、４００−２、・・・４００−５を含む投射画像を投射しているものとする。そして、例えばプロジェクター１００またはスクリーンの設置位置を変更したことにより、投射領域（Ｙ）と比べて小さい投射領域（Ｙ’）に同じ投射画像を投射する場合、投射範囲設定部１８０は、新たな投射領域（Ｙ’）に投射できるように投射画像の投射範囲を変更する。

より具体的には、例えば、「投射領域が小さくなる場合には、投射画像内のオブジェクトを優先的に変更後の投射領域に入れる」、および「投射領域に依らず投射倍率は変えない」との二つの条件が予め設定されて記憶部１１６に記憶されている場合、投射範囲設定部１８０は、図４に示すように、投射領域（Ｙ）に投射していた投射画像中のオブジェクト４００−１、４００−２、・・・４００−５が、そのままの大きさおよび位置関係で新たな投射領域（Ｙ’）にオブジェクト４００’−１、４００’−２、・・・４００’−５として投射されるように画像データを調整する。

本例では、投射範囲設定部１８０は、投射領域（Ｙ’）が、投射領域（Ｙ）よりも狭く、かつ、オブジェクト４００−１、４００−２、・・・４００−５の位置関係を変えずに投射できる大きさ（面積）であることから、投射領域（Ｙ）に投射していた投射画像の投射範囲を変更する。すなわち、投射範囲設定部１８０は、投射領域（Ｙ’）に投射される投射画像が、投射領域（Ｙ）に投射していた投射画像から周縁部分がカットされた画像となるように画像データを調整する。

このように、プロジェクター１００は、投射領域が変わった場合でも、投射範囲設定部１８０において投射画像の投射範囲を設定することにより、予め設定した投射条件の投射画像を変更後の投射領域に投射することができる。

また、投射範囲設定部１８０は、垂直または水平の少なくとも一方の罫線を複数本含む投射画像が投射面に投射されている場合、投射領域の面積に関わらず、当該罫線の間隔が予め設定された間隔となるように投射画像の画像データを調整する。例えば、図５に示すように、スクリーンの投射面（Ｘ）における特定の投射領域（Ｙ）に、垂直および水平の複数の罫線を含む方眼オブジェクト５００を含む投射画像を投射しているものとする。そして、例えばプロジェクター１００またはスクリーンの設置位置を変更したことにより、投射領域（Ｙ）と比べて小さい投射領域（Ｙ’）に同じ方眼オブジェクトを含む投射画像を選択して投射させる場合、投射範囲設定部１８０は、投射領域（Ｙ）に投射していた投射画像中の方眼オブジェクト５００全体が表示できない場合は、予め設定された条件に基づいて投射画像の画像データを調整する。

より具体的には、例えば、「投射画像内の方眼オブジェクトは投射領域内に表示できるだけの行数を表示する」との条件が予め設定されて記憶部１１６に記憶されている場合、投射範囲設定部１８０は、図６に示すように、投射領域（Ｙ）に投射していた投射画像中の方眼オブジェクト５００のうち、新たな投射領域（Ｙ’）に入らない１行分が削除された方眼オブジェクト５００’を含む投射画像が投射されるように画像データを調整する。すなわち、本例では、投射範囲設定部１８０は、投射領域に応じて投射画像の画像データを調整することにより、投射画像に含まれる方眼オブジェクトの罫線の本数を変更する。

なお、本例のように投射範囲設定部１８０が投射画像の画像データを調整（加工）する方式に限られない。例えば、同じ投射画像について投射範囲の異なる複数種類のテンプレートを記憶部１１６に画像データとして記憶させておき、投射条件や投射領域に合わせたテンプレートを投射範囲設定部１８０が記憶部１１６から選択して画像投射部１２０へ入力してもよい。

図７は、プロジェクター１００による投射動作の動作フローの一例を示す。本動作フローでは、まず、ユーザーがリモートコントローラー２００の電源ボタン２１１または本体の操作パネルの電源ボタン（不図示）を押下することによりプロジェクター１００が起動されると（ステップＳ１１０）、投射距離測定部１７０によって、画像投射部１２０からスクリーンの投射面までの投射距離が測定される（ステップＳ１２０）。

そして、投射範囲設定部１８０によって、測定された投射距離に基づいて投射面における投射領域が算出される（ステップＳ１３０）。ここで、予め設定された投射条件（例えば投射倍率など）を満たしつつ投射画像全体を投射領域内に投射可能であれば（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、画像投射部１２０によって投射画像が投射される（ステップＳ１５０）。

一方、上記投射条件を満たしつつ投射画像全体を投射領域内に投射することができなければ（ステップＳ１４０：ＮＯ）、投射画像の投射範囲を投射領域内に投射可能な大きさとするべく、記憶部１１６に記憶されている投射画像の画像データが投射範囲設定部１８０によって調整される（ステップＳ１６０）。そして、調整された画像データが画像処理部１１５によって記憶部１１６から読み出されて画像信号に変換された後、画像投射部１２０によって投射画像として投射される（ステップＳ１５０）。以上により本動作フローは終了する。

なお、本動作フローでは、投射距離の測定および投射画像の投射範囲の設定をプロジェクター１００の電源投入時に行う例を示したが、投射距離の測定および投射画像の投射範囲の設定を行うタイミングはプロジェクター１００の電源投入時に限られない。例えば、プロジェクター１００の投射動作中にユーザーによる所定の操作がなされたことに応じて行ってもよい。

以上のように、本実施形態に係るプロジェクター１００は、投射面までの投射距離に応じた適切な投射条件で投射画像を投射することができる。すなわち、例えばプロジェクターの設置位置を変更したことで投射面までの投射距離が変わり、その結果、投射面における投射領域の面積が変わった場合でも、投射領域の面積に応じた適切な投射条件（例えば「同じ投射倍率」）で投射画像を投射することができる。

（変形例）
上述した実施形態では、光源からの光を光変調部である液晶ライトバルブによって変調し投射する液晶３板式プロジェクターを例示したが、本発明はその他の方式を採用するプロジェクターにも適用することもできる。具体的には、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いた投射方式、所謂、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（登録商標）方式である。すなわち、ＤＬＰ方式は白色に光るランプの光をレンズで集光してＤＭＤに当て、ＤＭＤの個々のミラーがオン状態に傾いているときの光を他のレンズで拡大し、スクリーンに投射する方式であり、本発明はこのような方式のプロジェクターにも適用することができる。

また、上述した実施形態では、光源として放電式ランプを用いて投射するプロジェクターを例示したが、本発明は光源としてＬＥＤ光源やレーザー光源などを用いて投射するプロジェクターにも適用することができる。

１００…プロジェクター、１１０…ランプ、１１１…光学部、１１２…液晶パネル駆動部、１１３…操作受付部、１１４…電源部、１１５…画像処理部、１１６…記憶部、１１７…制御部、１１９…ランプ駆動部、１２０…投射部、１５０…受信部、１６０…表示部、１７０…投射距離測定部、１８０…投射範囲設定部、２００…リモートコントローラー、２１１…電源ボタン、２１２…メニューボタン、２１３…エスケープボタン、２１４…スクロールボタン、２１５…文字／数字入力ボタン、３００…外部電源

Claims (8)

1. 入力される画像データに基づいて生成される投射画像を投射面に投射する画像投射部と、
   前記画像投射部から前記投射面までの投射距離を測定する投射距離測定部と、
   予め定められた投射条件で前記投射画像を前記投射面へ投射させるように、前記投射距離に応じて前記投射画像の投射範囲を設定する投射範囲設定部と、
   を備えるプロジェクター。
2. 前記投射範囲設定部は、前記投射距離が変化した場合でも前記投射画像の投射倍率が一定となるように前記投射範囲を設定することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記投射範囲設定部は、前記投射距離に基づいて前記画像投射部による投射領域を算出し、前記投射領域に応じて前記投射範囲を設定することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
4. 前記投射範囲設定部は、前記画像投射部が垂直または水平の一方または両方の罫線を複数本含む前記投射画像を前記投射領域に投射する場合に、前記投射距離が変化した場合でも前記罫線の間隔が予め設定された間隔となるように、前記投射画像の前記画像データを調整することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクター。
5. 前記投射範囲設定部は、前記罫線の間隔が前記間隔となるように、前記投射画像に含まれる前記罫線の本数を変更することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクター。
6. 前記投射範囲の異なる複数の前記投射画像のテンプレートを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記投射範囲設定部は、前記投射距離が変化した場合でも前記投射画像の投射倍率が一定となるように、前記記憶部に記憶された複数の前記テンプレートから所定のテンプレートを選択して前記画像投射部へ入力することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
7. 前記記憶部は、垂直または水平の一方または両方の罫線を複数本含む前記テンプレートを複数種類記憶し、
   前記投射範囲設定部は、前記投射距離に基づいて前記画像投射部による投射領域を算出し、前記投射領域に応じて、前記記憶部が記憶する前記テンプレートから予め設定された間隔で前記罫線を投射可能な前記テンプレートを選択して前記画像投射部へ入力することを特徴とする請求項６に記載のプロジェクター。
8. 入力される画像データに基づいて生成される投射画像を画像投射部により投射面に投射する画像投射段階と、
   前記画像投射部から前記投射面までの投射距離を測定する投射距離測定段階と、
   予め定められた投射条件で前記投射画像を前記投射面へ投射させるように、前記投射距離に応じて前記投射画像の投射範囲を設定する投射範囲設定段階と、
   を備えるプロジェクターの制御方法。

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