JP2011158808A - 映像投写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を動かすことなく、容易に、映像の表示を装置正面のスクリーンと天井との間で切り替えることのできる映像投写装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の映像投写装置は、筐体２に収容され、映像信号に応じた映像光を投写する映像投写手段（投写光学部１２）と、筐体２の正面に設けられた透過型のスクリーン（ディスプレイ３）と、筐体２の上面に設けられた投写開口６と、筐体２に収容され、映像光の光路を、透過型スクリーンへ向かう光路と、投写開口６へ向かう光路と、の間で切り替える光路切替え手段（光路切り替えミラー３１および昇降機構３２）と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、映像の投写方向を２方向に切り替えることのできる映像投写装置に関する。

従来、この種の映像投写装置（画像投射装置）として、光学ケース（映像投写手段）で生成された画像光線（映像光）をミラーにより反射および非反射とすることで光路を変更し、内蔵スクリーン、或いは、外部に設置されたスクリーンに画像を表示することができるものが知られている（特許文献１参照）。この映像投写装置は、いわゆるリアタイププロジェクタとフロントタイププロジェクタとを切り替えて使用できるものであり、リアタイププロジェクタとして使用する場合は、装置の略正面に配設された内蔵スクリーンに画像を表示し、フロントタイププロジェクタとして使用する場合は、装置の背面方向に画像光を投射して、装置の外部に設置された外部スクリーンに画像を表示する。

特開平０９−２３６８７１号公報

ところで、病院等において、上半身を動かすことが苦痛な患者にとって、備え付けのテレビをベッド上で見ることは、上半身の少なくとも頭をテレビ画面の方向に向け続けなければならず、苦痛の伴うものであった。そこで、テレビジョン映像を病室の天井に映すことが考えられる。すると、患者はベッドに横になり天井に頭を向けたままテレビジョン映像を見ることができ、身体への負担が軽減される。さらに、来客等、必要に応じて、テレビジョン映像をテレビ画面での表示と、天井での表示とを選択できると、なお利便性が良い。
しかし、上記の映像投写装置を、このような用途で使用を試みると、映像の表示を装置正面のスクリーンから天井に切り替える際、フロントタイププロジェクタとしての投写方向が装置の背面方向であるため、装置の投写方向が天井に向くように装置を回転させ、さらに天井投写中は、装置を天井に向けて支持し続けなければならず、非常に使い勝手が悪いものとなる問題があった。

本発明は、装置を動かすことなく、容易に、映像の表示を装置正面のスクリーンと天井との間で切り替えることのできる映像投写装置を提供することを課題とする。

本発明の映像投写装置は、筐体に収容され、映像信号に応じた映像光を投写する映像投写手段と、筐体の第１の面に設けられた透過型スクリーンと、筐体の前記第１の面以外の面に設けられ、筐体の外部の投写面に映像光を投写する投写口と、筐体に収容され、映像光の光路を、透過型スクリーンへ向かう光路と、投写口へ向かう光路と、の間で切り替える光路切替え手段と、を備えたことを特徴とする。

この場合、透過型スクリーンは、筐体の正面に設けられ、投写口は、筐体の上面に設けられ、投写面は、天井であることが好ましい。

上記の構成によれば、光路切り替え手段により映像光の投写光路を切り替えることで、映像の表示を、装置正面のスクリーンと天井との間で、容易に切り替えることができる。また、天井に映像を投写する場合、筐体の上面に設けられた投写開口から投写するため、装置自体を動かすことなく、容易に、正面スクリーン或いは天井に表示される映像を切り替えて視聴することができる。

この場合、筐体の背面に向って投写された映像光をＵターンさせて透過型スクリーンに導く一対の光路変更ミラーから成るミラーユニットを、さらに備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、映像光の光路の全長を長く保ちながら、装置の奥行きを短くすることができ、画面サイズを保ったまま、装置の小型化・薄型化を図ることができる。

また、この場合、光路切替え手段は、映像光を前記投写口に導く光路切り替えミラーと、光路切り替えミラーを、光路を投写口に導く切り替え位置、と光路から退避する退避位置との間で移動させるミラー移動機構と、を有していることが好ましい。

上記の構成によれば、光路切り替えミラーをミラー移動機構によって移動させることで、容易に、映像光の光路を切り替えることができる。また、映像光の光路切り替えに際し、映像投写手段を動かす必要が無いため、簡単な構造で、光路の切り替えが可能となる。

さらに、この場合、光路切替え手段は、光路切り替えミラーのミラー角度を調節する角度調節機構を、さらに有していることが好ましい。

上記の構成によれば、天井に映像光を投写した場合、使用者の所望の位置に映像光の投写位置を調節することができる。

これらの場合、光路切替え手段による切り替えに同期し、ミラー角度を検出する角度検出手段と、角度検出手段の検出結果に基づいて、投写面に投写する画面の歪みを補正する映像処理手段と、を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、天井に映像光を投写した場合、自動的に投写される画面の歪みが補正されるため（いわゆる台形補正）、使用者が、自ら画面の歪みを調節する必要がない。また、光路切り替えミラーの角度を検出して画面の歪みを補正するため、光路切り替えミラーの角度に対応した補正が自動的に行われ、利便性が良い。

また、これらの場合、光路切替え手段による切り替えに同期し、投写口と投写面との投写距離を測定する距離測定手段と、距離測定手段の測定結果に基づいて、投写面に投写する画面サイズを調節する画面サイズ調節手段と、をさらに備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、天井に映像光を投写した場合、自動的に使用者が視聴しやすい画面サイズに調節して映像を投写するため、使用者は、自ら画面のサイズを調節する必要がなく、利便性が良い。また、設置場所の変更に伴い、天井の高さが変わった場合も、自動的に最適な画面サイズに調節して映像を投写することができる。

この場合、画面サイズ調整手段は、ミラーユニットを、光路切り替えミラーに対して相対的に進退させることが好ましい。

上記の構成によれば、ミラーユニットと光路切り替えミラーとの距離を変化させることにより画面サイズを調節するため、簡単な構造で、画面サイズ調節手段を構成することができる。

これらの場合、映像投写手段は、光源からの照明光を映像信号に応じて変調し、映像光を生成するものであり、映像光を天井に投写する場合、スクリーンに投写する場合に比べて、光源の光量を増加することが好ましい。

上記の構成によれば、映像光を天井に投写する際、光源から投写面（天井）までの距離が長くなることから映像が暗く表示されるのを、光源の光量を増加することで解決し、使用者が視聴しやすい鮮明な映像を表示することができる。

これらの場合、光路切替え手段による光路の切り替えを遠隔操作する操作手段を、さらに備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、使用者は、装置から離れた位置で、装置正面のスクリーンと、天井と、で映像の表示の切り替えを操作することができる。

これらの場合、受信したテレビジョン放送を入力する入力部と、テレビジョン放送を映像信号に変換するチューナーと、を更に備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、テレビジョン映像を装置正面のスクリーンと、天井と、に表示を切り替えることができる。よって、装置正面のスクリーンにテレビジョン映像を表示した場合は、通常の据え置きテレビとして使用し、天井にテレビジョンジョン映像を表示した場合は、投写装置として使用することができる。特に、天井に映像を投写した場合、使用者は横になった状態で仰向けのままテレビジョン映像を視聴することができる。

映像投写装置を模式的に表した外観斜視図である。 映像投写装置の投写光路を模式的に表した断面図である。 映像投写装置の制御構成を表すブロック図である。 映像投写装置の投写方向の切り替え動作を示すフローチャートである。 映像投写装置の変形例を模式的に表した断面図である。 映像投写装置の変形例の制御構成を表すブロック図である。 使用者と映像投写装置の位置関係を模式表した図である。 映像投写装置のその他の変形例を模式的に表した上面図である。

以下、添付の図面を参照し、本発明の一実施形態に係る映像投写装置について説明する。本実施形態の映像投写装置は、テレビ放送局から送信されるテレビジョン放送を受信して映像信号に変換し、テレビジョン映像を装置内蔵のディスプレイに投写する、いわゆるプロジェクションテレビである。特に本発明のプロジェクションテレビは、ディスプレイに映像を投写する他、投写方向を切り替えて装置の上面から映像を天井に投写することができるようになっている。

図１に示すように、本実施形態に係る映像投写装置であるテレビ１は、装置全体の外形を成す筐体２と、筐体２の正面に設けられ、テレビジョン映像を表示するディスプレイ３（透過型スクリーン）と、ディスプレイ３の下方左右に設けられ、テレビジョン映像の音声を出力する一対のスピーカー部４と、両スピーカー部４の間に位置して、テレビ１の各種操作を行う操作部５と、を備えている。また、テレビ１は、筐体２の上面に、テレビジョン映像を天井４０に投写するための投写開口６（投写口）と、投写開口６を開閉するカバー７と、投写開口６から天井４０までの距離を測定する投写距離測定部２０と、をさらに備えている。

操作部５は、電源ボタン８と、音声の音量の調節やテレビチャンネルの切替えを行うボタン群９と、を有している。ボタン群９には、後述するテレビジョン映像の投写方向の切替え操作を行う表示切替ボタン１０を含んでいる。本実施形態のテレビ１は、電源ボタン８が押下されると、ディスプレイ３に映像が表示されるように初期設定されており、この表示切替ボタン１０を押下することによって、映像の投写方向を天井４０に切替える。また、このテレビ１は、操作部５と同様の操作が可能な各種ボタン（表示切替ボタン１０ａ、電源ボタン８ａを含む）を有し、テレビ１を遠隔操作するためのリモコン１１（操作手段）を、さらに備えている。

ディスプレイ３は、いわゆる透過型スクリーンで、後述する投写光学部１２から投写された映像光を裏面で受光し、正面に透過させてテレビジョン映像を表示する（背面投写）。このディスプレイ３にテレビジョン映像を投写した場合、テレビ１は据え置き型のプロジェクションテレビとして機能し、横になった使用者は、ディスプレイ３に少なくとも頭を向け、テレビジョン映像を視聴する（図７（ａ）参照）。

投写開口６は、筐体２上面の略中央に配設され、投写光学部１２から投写された映像光を通過させ、テレビジョン映像を天井４０に投写する（正面投写）。投写開口６は、投写開口を前後方向にスライド開閉するカバー７を有し、天井４０投写中は、カバー７が開放して画像光を通過させ、ディスプレイ３投写中は、カバー７が閉まるようになっている。このカバー７の開閉動作は、後述する投写方向の切り替えに同期して、自動開閉（モーター駆動）するのが好ましいが、手動で開閉するようにしても良い。さらに、リモコン１１や操作部５に開閉専用ボタンを設けることにより自動でカバー７が開閉するようにしてもよい。また、埃等が装置内部に入り込むのを防ぐため、カバー７に替えて、透明な樹脂や電圧の印加により透明になる偏光板等で投写開口６を覆うようにしても良い。なお、この場合は、投射方向の切り替えの際の開閉動作は不要となる。天井４０に（天井４０をスクリーンとして）テレビジョン映像を投写した場合、テレビ１はテレビジョン映像を投写するプロジェクター（投写装置）として機能し、使用者は、仰向けの状態でテレビジョン映像を視聴する（図７（ｂ）参照）。なお、天井４０に専用外部スクリーンを設け、この専用外部スクリーンに映像を投写するようにしても良い。

図２に示すように、テレビ１は、ディスプレイ３の背面下方に配設され、テレビジョン映像の映像光を形成して装置背面方向に投写する投写光学部１２（映像投写手段）と、投写された映像光を拡大反射するミラー部１３と、ミラー部１３を構成する各ミラーの位置・角度を調節するミラー調節部１４と、を備えている。

ミラー部１３は、投写光学部１２から投写された映像光がディスプレイ３の裏面に投写（背面投写）されるように光路をＵターンさせる一対の固定ミラー３０ａ，３０ｂ（光路変更ミラー）と、固定ミラー３０ａ，３０ｂによってディスプレイ３に投写される映像光を、筐体２上面の投写開口６に向けて光路を切り替える光路切り替えミラー３１と、を有している。固定ミラー３０ａ，３０ｂは、固定されたディスプレイ３に映像光を投写するためのミラーであるため、ディスプレイ３への投写に最適な投写位置・反射角度に固定されている。一方、光路切り替えミラー３１は、天井４０に投写するためのミラーであるため、位置・ミラー角度が調節できるように構成されている。なお、一対の固定ミラー３０ａ，３０ｂは、共通のミラーホルダ（不図示）に支持され、ミラーユニットを構成している。

以下、投写光学部１２と固定ミラー３０ａ，３０ｂとによって構成されるディスプレイ３への背面投写光路を第１投写光路Ｒ１と、第１投写光路Ｒ１を光路切り替えミラー３１によって投写開口６に向けて切り替えられた光路を第２投写光路Ｒ２と、それぞれ称す。すなわち、第１投写光路Ｒ１は、投写光学部１２から後方に向い一対の固定ミラー３０ａ，３０ｂにより略１８０°光路変更され、さらに前方のディスプレイ３に達する。固定ミラー３０ａ，３０ｂにより、映像光の光路をＵターンさせることで、筐体２内の投写距離が短いディスプレイ３への投写において、光路の全長をある程度保ち、投写画面を適当な画面サイズに拡大することができる。一方、第２投写光路Ｒ２は、投写光学部１２から後方に向い一対の固定ミラー３０ａ，３０ｂにより略１８０°光路変更され、さらに光路切り替えミラー３１により投写開口６を介して上方の天井４０に達する。

ミラー調節部１４は、光路切り替えミラー３１を、固定ミラー３０ａとディスプレイ３との間に臨ませて映像光を第１投写光路Ｒ１から第２投写光路Ｒ２に切り替える光路切り替え位置Ｐ１と、第１投写光路Ｒ１から退避した退避位置Ｐ２と、の間で昇降させる昇降機構３２（ミラー移動機構）と、光路切り替え位置Ｐ１にある光路切り替えミラー３１を、固定ミラー３０ａに対して進退させる進退機構３３（画面サイズ調節手段）と、光路切り替えミラー３１のミラー角度を調節するミラー角度調節機構３４と、を備えている。

図示では省略したが、光路切り替えミラー３１は、ミラーホルダーに保持され、ミラーホルダーを介して、一対のミラーガイドにより回動自在に且つ上下方向にスライド自在にガイドされている。この状態で、例えば光路切り替えミラー３１（およびミラーホルダー）はミラー角度調節機構３４に搭載され、ミラー角度調節機構３４は昇降機構３２に搭載され、さらに昇降機構３２は進退機構３３に搭載されている。そして、モーターで駆動するこれら各種機構は、後述する制御部２１によって、統括的に駆動が制御されるようになっている。

昇降機構３２は、例えば動力源を構成するモーターと、モーターの主軸に連結したリードねじ機構等で構成されており（いずれも不図示）、その出力端が光路切り替えミラー３１を搭載したミラー角度調節機構３４のベースに連結されている。モーターが正転すると光路切り替えミラー３１が上昇し、逆転すると光路切り替えミラー３１が下降する。光路切り替えミラー３１の上昇端位置は、固定ミラー３０ａとディスプレイ３との間の光路に臨む光路切り替え位置Ｐ１であり、この位置に光路切り替えミラー３１がある場合、映像光は第２投写光路Ｒ２を辿り、投写開口６を通過して、天井に投写される。一方、光路切り替えミラー３１の下降端位置は、固定ミラー３０ａとディスプレイ３との間の光路にから退避した退避位置Ｐ２であり、映像光は第１投写光路Ｒ１を辿り、ディスプレイ３に投写される。また、光路切り替えミラー３１が退避位置Ｐ２にある場合、第１投写光路Ｒ１を遮らないよう、ミラー角度調節機構３４によって、光路切り替えミラー３１の角度を調節する（図２参照）。昇降機構３２により光路切り替えミラー３１を昇降させて映像光の光路を切り替えるため、投写光学部１２の複雑な制御が必要なく、簡単な構成で光路の切り替えをすることができる。

進退機構３３は、水平方向に延在した進退ガイド３５と、進退ガイド３５にスライド自在に係合されたスライダ３６と、を有し、例えばリードねじ機構等を介して、モーター駆動でスライダ３６が水平移動する。このスライダ３６のスライドによって、光路切り替えミラー３１が昇降機構３２を介して水平移動し、固定ミラー３０ａに対して進退する。後述する投写距離測定部２０の測定結果に基づいて、光路切り替えミラー３１が進退することにより、投写される画面サイズが調節される。具体的には、光路切り替えミラー３１が、固定ミラー３０ａに近づくと、映像光の投写光路の全長が短くなるため画面サイズは縮小され、光路切り替えミラー３１が、固定ミラー３０ａから遠のくと、映像光の投写光路の全長が長くなるため画面サイズは拡大される。このように進退機構３３により光路切り替えミラー３１を進退させて投写する画面サイズを調節するため、投写光学部１２の複雑な制御が必要なく、簡単な構成で画面サイズを調節することができる。また、光路切り替えミラー３１に対して、固定ミラー３０ａ，３０ｂを進退させて画面サイズを調節するようにしてもよい。

ミラー角度調節機構３４は、光路切り替えミラー３１を、ミラーホルダーを介して、例えばモーター駆動で回動させる。この光路切り替えミラー３１の回動により、天井４０に投写する際の投写位置の調節を行う。なお、天井４０への投写位置は、テレビ１の真上ではなく、使用者が映像を視聴しやすい位置（図示では、テレビ１の斜め前方）に調節することが望ましい（図７（ｂ）参照）。この場合、投写開口６近傍に投写位置調節用ミラーをさらに設けるようにしてもよい。また、各固定ミラー３０ａ，３０ｂのミラー角度を調節する固定ミラー角度調節機構をさらに備え、光路切り替えミラー３１と連動して、投写位置や画面サイズの調節を行うように構成しても良い。
詳しくは後述するが、ミラー角度調節機構３４により調節された光路切り替えミラー３１のミラー角度をミラー角度検出部２８により検出し、この検出結果に基づいて、映像処理部１６によって、天井４０に投写される画面の歪みが補正される。

上述した昇降機構３２、進退機構３３およびミラー角度調節機構３４はモーター駆動でなくてもよく、サーボモーターや油圧シリンダー、ソレノイドバルブ、空気圧などによるアクチュエターで駆動させるように構成しても良い。

図３は、テレビ１の制御構成を示すブロック図である。図示のようにテレビ１は、受信アンテナＡと、チューナー部１５と、映像処理部１６と、音声処理部１７と、電源部１８と、操作部５と、リモコン１１と、リモコン受信部１９と、投写距離測定部２０（距離測定手段）と、ミラー角度検出部２８（ミラー角度検出手段）と、ミラー調節部１４と、ミラー部１３と、投写光学部１２と、ディスプレイ３と、これらを統括して制御する制御部２１と、を備えている。

チューナー部１５は、受信アンテナＡ（入力部）を介してテレビ放送（放送信号）を受信し、受信した放送信号を復調することによって、映像データ（映像信号）と音声データとに分離する。映像処理部１６は、チューナー部１５で復調された映像データに対して、所定の処理を行う。特に本実施形態では、後述するミラー角度検出部２８の検出結果（光路切り替えミラー３１のミラー角度）に基づいて、天井４０に投写される画面の歪みを補正する。音声処理部１７は、チューナー部１５で復調された音声データに対して、所定の処理を行う。所定の処理が施された音声データは、スピーカー部４に送られ、音声が出力される。電源部１８は、外部電源２７から供給された電力を、テレビ１の各部に供給する。

なお、テレビ１に、デジタルＴＶ用アンテナ、電子データ処理部、Ｂ−ＣＡＳカードおよび通信部等をさらに設け、デジタル放送が受信可能な構成としてもよい。また、パーソナルコンピュータやビデオレコーダ等の外部機器から映像データを取得する映像信号取得部を備え、取得した映像データを投写するようにしてもよい。

操作部５およびリモコン１１は、上記の通り、テレビ１の各種操作を行うためのものであり、リモコン受信部１９は、ユーザーによって操作されるリモコン１１からの操作信号（赤外線信号）を受光する。また、操作部５およびリモコン１１は、共に、ディスプレイ３への投写から天井４０への投写に切り替える表示切替ボタン１０（１０ａ）を有している。

投写距離測定部２０は、投写開口６近傍に設けられており、投写開口６から天井４０までの距離を測定する。この投写距離測定部２０の測定結果に基づいて、ミラー調節部１４の進退機構３３が駆動され、天井４０に投写される画面のサイズ調節が行われる。すなわち、不図示のメモリに記憶された、投写距離に関連付けられた画面サイズ情報に基づいて、ミラー調節部１４の進退機構３３が駆動されて、光路切り替えミラー３１が水平移動し、画面サイズが調節される。投写距離測定部２０を構成する距離測定センサとしては、半導体レーザやパルスレーザを用いたレーザ型、超音波型のいずれを用いても良い。このように、投写距離測定部２０の測定結果に基づいて自動的に天井４０に投写される画面のサイズが調節されるため、使用者は、自ら画面のサイズを調節する必要がなく、利便性が良い。また、設置場所の変更に伴い、天井４０の高さが変わった場合も、自動的に最適な画面サイズに調節して映像を投写することができる。

ミラー角度検出部２８は、光路切り替えミラー３１近傍に設けられ、固定ミラー３０ａによって反射される（光切り替えミラー３１に入射する）光路に対する光路切り替えミラー３１の角度を検出する。具体的には、光切り替えミラー３１に入射する光路に対して垂直方向の位置変化量を測定する。ミラー角度検出部２８としては、例えば、加速度センサーが考えられ、この場合、圧電体型、半導体ひずみゲージ型、サーボ型のいずれを用いても良い。このミラー角度検出部２８の検出結果に基づいて、制御部２１は、映像処理部１６により、天井４０に投写される画面の歪みを補正する（いわゆる台形補正）。

ミラー調節部１４は、上述した通り、昇降機構３２、進退機構３３およびミラー角度調節機構３４、により構成され、制御部２１からの所定の指示に基づいて、光路切り替えミラー３１の昇降、画面サイズ調節、ミラー角度調節を行う。

投写光学部１２は、放送信号に基づいたテレビジョン映像を投写するためのものであり、光源ランプ２２、液晶ライトバルブ２３、ランプ駆動部２４およびライトバルブ駆動部２５を有している。

光源ランプ２２としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプまたは高圧水銀ランプを適用可能である。また、光源ランプ２２に代えて、レーザやＬＥＤなどの固体光源を用いても良い。液晶ライトバルブ２３は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成され、各透明基板の内面には、液晶に対して微小領域毎に駆動電圧を印加可能な透明電極が、画素としてマトリクス状に形成されている。

ランプ駆動部２４は、制御部２１からの点灯指令に基づいて、光源ランプ２２を点灯させる。また、ランプ駆動部２４は、制御部２１の指令に基づいて、ディスプレイ３への投写中は光源ランプ２２の光量を所定の量Ｘで点灯させ、天井４０への投写中は光源ランプ２２の光量を所定の量Ｙ（Ｘ＜Ｙ）で点灯させる。この照明光の光量増加により、映像光を天井４０に投写する際、ディスプレイ３への投写よりも極端に投写距離が長くなることから映像が暗化するのを防ぎ、使用者が視聴しやすい鮮明な映像を表示する。ライトバルブ駆動部２５は、液晶ライトバルブ２３の各画素に、映像データに応じた駆動電圧を印加することにより、各画素の光透過率を設定する。

上記の構成により、投写光学部１２では、光源ランプ２２から射出された照明光が、液晶ライトバルブ２３を透過することによって変調される。また、変調された映像光は、不図示の光合成光学系（ダイクロイックプリズムなど）により画素毎に合成され、各種ミラーによってディスプレイ３或いは天井４０に投写される。

なお、上記のような液晶表示方式ではなく、その他の方式を採用する投射光学部１２を適用することもできる。具体的には、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）を用いた投写方式、いわゆる、ＤＬＰ（Digital Light Processing）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、スクリーンに投影する方式であり、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。

制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）を有している（いずれも不図示）。ＣＰＵは、各種演算処理を行う中央処理装置であり、バス２６を介して各部との信号の入出力を行うことによりテレビ１を統括制御する。ＲＯＭは、ＣＰＵが各種演算処理を行うために用いられる制御プログラムおよび制御データを記憶している。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種演算処理を行う際の作業領域として用いられる。

なお、操作部５およびリモコン１１に、ミラー調節部１４の各機構を操作する投写調節ボタンを備え、不図示のメモリに投写設定記憶領域をさらに備え、前回の天井投写に際して設定した投写情報（投写位置、投写画面サイズ等）を記憶して、次回の天井投写に反映するようにしても良い。

図４のフローチャートを参照し、テレビ１の投写方向の切替えについて説明する。本実施形態のテレビ１は、電源ボタン８（８ａ）が押下されると、ディスプレイ３に映像を投写するように構成されており、表示切替ボタン１０（１０ａ）が押下されると、映像の投写対象をディスプレイ３から天井４０に切替える。

先ず、テレビ１（制御部２１）は、電源ボタン８（８ａ）が押下されると（Ｓ０１）、昇降機構３２およびミラー角度調節機構３４により光路切り替えミラー３１を退避位置Ｐ２に移動させ（Ｓ０２）、ランプ駆動部２４により光源ランプ２２の照明光の光量をＸに設定する（Ｓ０３）。その後、表示切替ボタン１０（１０ａ）が押下されない場合は（Ｓ０４；ＮＯ）、光路切り替えミラー３１を退避位置Ｐ２に退避させたまま、テレビジョン映像をディスプレイ３に投写する（Ｓ０５）。

一方、表示切替ボタン１０（１０ａ）が押下された場合は（Ｓ０４；ＹＥＳ）、昇降機構３２およびミラー角度調節機構３４により光路切り替えミラー３１を光路切り替え位置Ｐ１に移動させる（Ｓ０６）。光路切り替えミラー３１が光路切り替え位置Ｐ１に移動すると、投写距離測定部２０により天井４０までの投写距離を測定する（Ｓ０７）。この投写距離測定部２０の測定結果に応じて、進退機構３３により光路切り替えミラー３１を固定ミラー３０ａに対して進退させ、画面サイズを調節する（Ｓ０８）。画面サイズの調節後、ミラー角度調節機構３４により光路切り替えミラー３１のミラー角度を変化させ、投写位置を調節する（Ｓ０９）。調節した光路切り替えミラー３１のミラー角度をミラー角度検出部２８により検出し（Ｓ１０）、この検出されたミラー角度に基づいて歪んだ画面を映像処理部１６によって補正する（Ｓ１１）。そして、ランプ駆動部２４により光源ランプ２２の照明光の光量をＹに設定し（Ｓ１２）、天井４０にテレビジョン映像を投写する（Ｓ１３）。

天井４０にテレビジョン映像を投写（Ｓ１３）した後、再び表示切替ボタン１０（１０ａ）が押下されると（Ｓ１４；ＹＥＳ）、Ｓ０２およびＳ０３の工程を経て、ディスプレイ３に映像を投写する（表示を切り替える）。再び表示切替ボタン１０（１０ａ）が押下されない場合は（Ｓ１４；ＮＯ）、天井４０にテレビジョン映像を投写し続ける。

一方、ディスプレイ３にテレビジョン映像を投写（Ｓ０５）した後、再び表示切替ボタン１０（１０ａ）が押下されると（Ｓ０４；ＹＥＳ）、Ｓ０６〜Ｓ１２の工程を経て、天井４０にテレビジョン映像を投写する（表示を切り替える）。再び表示切替ボタン１０（１０ａ）が押下されない場合は（Ｓ０４；ＮＯ）、ディスプレイ３にテレビジョン映像を投写し続ける。

なお、電源ボタン８（８ａ）が押下された時点で、天井４０に映像が投写されるように構成しても良いし、前回の投写方向のまま映像を投写するように構成しても良い。

以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、上記の実施形態と異なる部分を説明し、同様の構成は、同じ符号を使用して詳細な説明を省略する。本変形例は、図５および図６に示すように、上述の映像投写装置１に、投写開口６に臨む投写レンズ５０と、リモコン１１に画面サイズ調節ボタン５１および投写位置調節ボタン５２と、をそれぞれ設けたものである。

投写レンズ５０は、ズーム機能およびシフト機能を備えている。ズーム機能（画面サイズ調整手段）は、上記の実施形態における進退機構３３に代わるものであり、このズーム機能によって天井４０に投写される画面サイズを調節し、オートフォーカスして映像を投写する。すなわち、本変形例では、進退機構３３を設けておらず、光路切り替えミラー３１、ミラーホルダ（不図示）、ミラー角度調節機構３４が昇降機構３２に搭載された構成となっている。この投写レンズ５０による画面サイズの調節は、上記した実施形態と同様に、投写方向の切り替えに同期して、投写距離測定部２０の測定結果に基づいて行われる。この投写レンズ５０のズーム機能によれば、天井４０に投写される画面サイズの詳細な調節を行うことができる。

シフト機能は、投写レンズ５０のレンズシフトを行うものであり、ミラー調節部１４のミラー角度調節機構３４が担う、投写位置の調節機能を補助する。すなわち、天井４０へ投写する際、当該シフト機能を用いて、筐体２（テレビ１）の真上ではなく、使用者の見やすい位置に投写するべく投写位置を調節することで（図７参照）、投写位置の調節範囲を大きくすることができる。

画面サイズ調節ボタン５１および投写位置調節ボタン５２は、天井４０に投写される画面のサイズおよび投写位置の調節を使用者が遠隔操作するものである。すなわち上記の実施形態における、投写方向の切り替えに同期した画面のサイズおよび投写位置の調節に加えて、本変形例では、使用者が、投写された画面を確認しながら、好みの画面サイズおよび投写位置を調節することができる。

画面サイズ調節ボタン５１は、例えば、現在投写されている画面サイズを大きくするボタン５１ａと、現在投写されている画面サイズを小さくするボタン５１ｂ（いずれも不図示）と、を備え、使用者が、各ボタン５１ａ，ｂを押すことにより、画面サイズを調節する。また、投写位置調節ボタン５２は、現在投写されている投写位置を上下左右にそれぞれ移動させるボタン５２ａ，ｂ，ｃ，ｄ（いずれも不図示）を備え、使用者が、各ボタン５１ａ，ｂ，ｃ，ｄを押すことにより、投写位置を調節する。なお、不図示のメモリに投写設定記憶領域を備え、前回の天井投写に際して設定した投写情報（投写位置、画面サイズ）を記憶して、次回の天井投写に反映するようにしても良い。

図７は、テレビ１の投写方向と、使用者Ｕの位置関係を示している。同図（ａ）に示すように、ディスプレイ３に映像を表示している間は、使用者Ｕは頭を向け続けなければならず、例えば、身体を自由に動かすことの困難な使用者Ｕは、苦痛である。これに対し、同図（ｂ）に示すように、上記の構成から天井４０にテレビジョン映像を投写することで、使用者Ｕは、ベッド上に仰向けになったまま頭を天井に向けて快適に映像を視聴することができ、長時間の視聴も可能になる。このような構成から、テレビ１は、病院・施設等、ベッド上で長時間テレビを視聴することが多い環境において、有効である。

上述した構成を有するテレビ１によれば、テレビ１自体を動かすことなく、テレビジョン映像の投写対象を、ディスプレイ３と天井４０とに切り替えることができる。また、リモコン１１の表示切替ボタン１０ａによって、テレビ１から離れた位置で、映像の投写方向（投写対象）を切り替えることができる。すなわち、使用者は、テレビ１を視聴する位置から動くことなく、映像の投写方向（投写対象）の切り替えを操作することができる。
また、上記したような、身体を自由に動かすことの困難な使用者にとって快適な天井４０への投写と、通常の据え置きテレビと同様に機能するディスプレイ３への投写とに、投写方向（投写対象）を切り替えることができるため、例えば、使用者が一人でベッドに横になって視聴する場合は、映像を天井４０に投写し、来客時など椅子に座ってまたは上体を起こして視聴する場合は、映像をディスプレイ３に投写する等、必要に応じて２通りの方法で使用することができ、さらにこの使用方法の切り替え（投写方向の切り替え）をワンタッチ操作により可能なため、利便性が良い。

図８に示すのは、上述した実施形態に係るその他の変形例を示す図である。同図（ａ）に示す変形例は、投写開口６が筐体２のディスプレイ３に向かって左側面に設けられ、テレビ１の左側面に映像を投写する。同図（ｂ）に示す変形例は、投写開口６が筐体２のディスプレイ３に向かって右側面に設けられ、テレビ１の右側面に映像を投写する。同図（ｃ）に示す変形例は、投写開口６が筐体２の背面に設けられ、テレビ１の背面に映像を投写する。このように、投写面を側面および背面とすることで、テレビ１の用途を拡大することができる。また、これら投写開口６を側面および背面に設けたテレビ１と、上述した投写開口６を上面に設けたテレビ１と、を組み合わせて、投写開口６を複数設け、ディスプレイ３以外に複数の投写方向（投写面）を持つ構成としても良い。

なお、本実施形態では、映像投写装置をテレビ１に適応して説明したが、本発明は、外部機器から映像データを取得して映像を投写するプロジェクターや、媒体に記録された情報を映像データに変換して映像を表示する、例えばＤＶＤプレイヤー一体型の表示装置等に適応することができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

１：テレビ ２：筐体 ３：ディスプレイ ６：投写開口 １０，１０ａ：表示切替ボタン １１：リモコン １２：投写光学部 １５：チューナー部 ２０：投写距離測定部 ２２：光源ランプ ２８：ミラー角度検出部 ３０ａ，３０ｂ 固定ミラー ３１：光路切り替えミラー ３２：昇降機構 ３３：進退機構 ３４：反射角度調節機構 ４０：天井 Ａ：受信アンテナ Ｐ１：光路切り替え位置 Ｐ２：退避位置 Ｒ１：第１投写光路 Ｒ２：第２投写光路

Claims (11)

1. 筐体に収容され、映像信号に応じた映像光を投写する映像投写手段と、
   前記筐体の第１の面に設けられた透過型スクリーンと、
   前記筐体の前記第１の面以外の面に設けられ、前記筐体の外部の投写面に前記映像光を投写する投写口と、
   前記筐体に収容され、前記映像光の光路を、前記透過型スクリーンへ向かう光路と、前記投写口へ向かう光路と、の間で切り替える光路切替え手段と、を備えたことを特徴とする映像投写装置。
2. 前記透過型スクリーンは、前記筐体の正面に設けられ、
   前記投写口は、前記筐体の上面に設けられ、
   前記投写面は、天井であることを特徴とする請求項１に記載の映像投写装置。
3. 前記筐体の背面に向って投写された映像光をＵターンさせて前記透過型スクリーンに導く一対の光路変更ミラーから成るミラーユニットを、さらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の映像投写装置。
4. 前記光路切替え手段は、
   前記映像光を前記投写口に導く光路切り替えミラーと、
   前記光路切り替えミラーを、前記光路を前記投写口に導く切り替え位置と、前記光路から退避する退避位置との間で移動させるミラー移動機構と、
   を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の映像投写装置。
5. 前記光路切替え手段は、
   前記光路切り替えミラーのミラー角度を調節する角度調節機構をさらに、有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の映像投写装置。
6. 前記光路切替え手段による切り替えに同期し、前記ミラー角度を検出する角度検出手段と、
   前記角度検出手段の検出結果に基づいて、前記投写面に投写する画面の歪みを補正する映像処理手段と、を備えたことを特徴とする請求項５に記載の映像投写装置。
7. 前記光路切替え手段による切り替えに同期し、前記投写口と前記投写面との投写距離を測定する距離測定手段と、
   前記距離測定手段の測定結果に基づいて、前記投写面に投写する画面サイズを調節する画面サイズ調節手段と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の映像投写装置。
8. 前記画面サイズ調整手段は、
   前記光路切り替えミラーを、前記ミラーユニットに対して相対的に進退させることを特徴とする請求項７に記載の映像投写装置。
9. 前記映像投写手段は、
   光源からの照明光を前記映像信号に応じて変調し、前記映像光を生成するものであり、
   前記映像光を前記投写口から投写する場合、前記透過型スクリーンに投写する場合に比べて、前記光源の光量を増加することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の映像投写装置。
10. 前記光路切替え手段による前記光路の切り替えを遠隔操作する操作手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の映像投写装置。
11. 受信したテレビジョン放送を入力する入力部と、
    前記テレビジョン放送を映像信号に変換するチューナーと、を更に備えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の映像投写装置。

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