JP2014041369A - スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーンに対する投射光の入射位置のずれによって投射画像が乱れるという問題を解決することが可能なプロジェクタを提供する。
【解決手段】
投射部１１は、ＬＤ発光部１１１と、ＬＤ発光部１１１からの出射光を走査してスクリーンの背面に光を投射する走査部１１２とを含む。制御部１２は、ＬＤ発光部１１１から出射される出射光の光量と、走査部１１２における走査角度とを映像信号に応じて制御することで、投射部１１を用いて映像信号に応じた画像をスクリーンに投射する。制御部１２は、スクリーン支持部材の透過部の屈折率と、走査部１１２における走査角度とに基づいて、投射部から投射される画像の各画素に対応する画素投射光の向きを補正して、その画素投射光のスクリーンにおける入射位置を補正する。
【選択図】図９

Description

本発明は、プロジェクタ、プロジェクタシステムおよび画像補正方法に関する。

複数のプロジェクタを備えたマルチプロジェクタシステムには、各プロジェクタの投射画像がスクリーン上に並んで表示されるように各プロジェクタを配置して、大きな表示画像を表示させるものがある。このようなマルチプロジェクタシステムでは、表示画像が大きいために、スクリーンにある程度の大きさが必要となる。このため、スクリーンが弛んだりしないように、スクリーンを支持するための支持部材がスクリーンの背面に設けられることがある。

上記のマルチプロジェクタシステムにおいて、プロジェクタとして、スクリーンの背面側から光を投射するリアプロジェクタが使用される場合、出射光が支持部材で遮光されて投射画像に影が生じることを抑制するために、支持部材は、通常、各プロジェクタの投射領域の境界となる位置に設けられる。しかしながら、支持部材が各プロジェクタの投射領域の境界となる位置に設けられると、各プロジェクタの投射画像の継ぎ目となる位置に光が投射されなくなるため、投射画像の継ぎ目が目立つという問題があった。

上記の問題を解決することが可能な技術としては、特許文献１に記載のマルチプロジェクタがある。このマルチプロジェクタでは、投射画像の継ぎ目となる位置に設けられる支持部材のスクリーンとの接合部が光透過部材で形成される。このため、出射光が光透過部材を通過して各プロジェクタの投射画像の継ぎ目となる位置に投射できるようになるので、投射画像の継ぎ目を目立たなくすることができる。

特開平１１−２４９２３７号公報

特許文献１に記載のマルチプロジェクタでは、支持部材の光透過部材に入射した光が屈折するので、その入射光が支持部材のないときのスクリーン上の入射位置からずれて、投射画像が乱れるという問題がある。

本発明の目的は、上記の課題である、スクリーンの境界における投射光の入射位置のずれによって投射画像が乱れるという問題を解決することが可能なプロジェクタ、プロジェクタシステムおよび画像補正方法とを提供することである。

本発明のプロジェクタは、光透過部材で形成されたスクリーン支持部材が背面に設置されたスクリーンに対して背面側から光を投射するプロジェクタであって、光源と、前記光源からの出射光を走査して前記スクリーンの背面側から光を投射する走査部とを含む投射部と、前記光源から出射される出射光の光量と、前記走査部における走査角度とを映像信号に応じて制御することで、前記投射部を用いて前記映像信号に応じた画像を前記スクリーンに投射する駆動部と、前記光透過部材の屈折率と、前記走査部における走査角度とに基づいて、前記投射部から投射される前記画像の各画素に対応する投射光の向きを補正して、当該投射光の前記スクリーンにおける入射位置を補正する補正部と、を有する。

また、本発明のプロジェクタシステムは、上記のプロジェクタを複数備え、各プロジェクタの投射画像が前記スクリーン上に並んで表示されるように、各プロジェクタが配置される。

また、画像補正方法は、光源と、前記光源からの出射光を走査して、光透過部材で形成されたスクリーン支持部材が背面に設置されたスクリーンに対して前記背面側から光を投射する走査部とを含む投射部を備えたプロジェクタによる画像補正方法であって、前記光源から出射される出射光の光量と、前記走査部における走査角度とを映像信号に応じて制御することで、前記投射部を用いて前記映像信号に応じた画像を前記スクリーンに投射し、前記光透過部材の屈折率と、前記走査部における走査角度とに基づいて、前記投射部から投射される前記画像の各画素に対応する投射光の向きを補正して、当該投射光の前記スクリーンにおける入射位置を補正する。

本発明によれば、スクリーンの境界における投射光の入射位置のずれによる投射画像の乱れを軽減することが可能になる。

本発明の第一の実施形態のマルチプロジェクタシステムを示す図である。 マルチプロジェクタシステムが有する各プロジェクタの投射領域を示す図である。 スクリーンの背面図である。 マルチプロジェクタシステムにおけるプロジェクタの投射領域の投射領域を側面から見た側面断面図である。 透過部の高さを説明するための図である。 スクリーン支持部材の一例を示した図である。 出射光のスクリーンへの入射位置を示す図である。 スクリーンが蛍光スクリーンの場合における、マルチプロジェクタシステムにおけるスクリーン支持部材の近傍を示した側面断面図である。 プロジェクタの構成の一例を示すブロック図である。 制御部の構成の一例を示すブロック図である。 走査方向を説明するための図である。 水平補正処理を説明するための説明図である。 垂直補正処理を説明するための説明図である。 プロジェクタの動作の一例を説明するためのフローチャートである。 補正前の発光信号と補正後の発光信号とを比較するための図である。 制御部の構成の他の一例を示すブロック図である。 スクリーン支持部材の他の例を示した図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有する構成には同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。

図１は、本発明の第一の実施形態のマルチプロジェクタシステムを示した図である。図１において、マルチプロジェクタシステムは、プロジェクタ１〜９と、スクリーン１００とを備える。なお、プロジェクタは、図１では、９個であるが、実際には、複数あればよい。また、スクリーン１００は、マルチプロジェクタシステムとは別体であってもよい。

プロジェクタ１〜９は、スクリーン１００の背面に光を出射して、スクリーン１００に画像を投射するリアプロジェクタである。また、プロジェクタ１〜９は、図２で示すように、プロジェクタ１〜９のそれぞれの投射領域が並ぶように配置される。これにより、プロジェクタ１〜９のそれぞれの投射画像がスクリーン１００上に並んで表示される。

スクリーン１００は、リアスクリーンであり、その背面には、スクリーン１００を支持するためのスクリーン支持部材が設置されている。

図３は、スクリーン１００の背面図である。図３で示されたように、スクリーン支持部材２００は、プロジェクタ１〜９の投射領域の境界上に設置されている。なお、本実施形態では、投射領域の境界は、水平方向および垂直方向のそれぞれに沿っているものとする。

スクリーン支持部材２００は、図３では、プロジェクタ１〜９の投射画像の全ての境界上に設置されているが、スクリーン１００が弛んだりしないように十分な強度でスクリーン１００が支持できれば、プロジェクタ１〜９の投射画像の一部の境界上にだけ設置されてもよい。

図４は、マルチプロジェクタシステムにおけるプロジェクタ１の投射領域を側面から見た側面断面図である。

図４に示したように、スクリーン支持部材２００は、プロジェクタ１の投射領域の境界がスクリーン支持部材２００の中心と一致するように、スクリーン１００に接合されて設置される。また、スクリーン支持部材２００は、透過部２０１と、遮蔽部２０２とを有する。

透過部２０１は、スクリーン１００に接合されている。透過部２０１は、光を透過する光透過部材で形成されている。なお、本実施形態では、スクリーン支持部材２００は、スクリーン１００に対して垂直に設けられ、透過部２０１の側面は、スクリーン１００の表面と直交している。

遮蔽部２０２は、透過部２０１の上に設けられている。遮蔽部２０２は、光を遮蔽することができれば、光を遮蔽する光遮蔽部材で形成されていてもよいし、光を遮蔽する光遮蔽膜が光透過部材の表面に形成されたものでもよい。

また、透過部２０１の高さｈは、プロジェクタ１の投射光が透過部２０１を透過して投射領域の境界まで到達でき、かつ、プロジェクタ１の投射光が他のプロジェクタの投射領域に入射されないように決定されることが望ましい。

図５は、透過部２０１の高さｈを説明するための図である。図５に示されたように、投射光が投射領域の境界まで到達でき、かつ、他のプロジェクタの投射領域に入射されないようにする透過部２０１の高さｈは、

となる。なお、透過部２０１の屈折率をｎ、透過部２０１の幅を２ｄとしている。また、補助角度θは、投射光が投射領域の境界に到達するときの、投射光の投射角度βを用いてθ＝９０°−βで表され、本実施形態では、投射光が投射領域の境界に到達するときの、投射光の透過部２０１に対する入射角度である臨界入射角となる。

この場合、例えば、透過部２０１の屈折率ｎ＝１．４、透過部２０１の幅２ｄ＝１００ｍｍ、臨界入射角θ＝６０°とすると、透過部２０１の高さｈは３９ｍｍとなる。

次に、透過部２０１と映像の乱れとの関係について説明する。

図６および図７は、透過部２０１と映像の乱れとの関係について説明するための図である。なお、図６は、マルチプロジェクタシステムにおけるスクリーン支持部材２００の近傍を示す側面図であり、図７は、プロジェクタ１からの投射光のスクリーン１００における入射位置を、スクリーン１００の背面から見た図である。また、図６および図７では、透過部２０１の屈折率ｎを１．４としている。

プロジェクタ１からの投射光がスクリーン支持部材２００の透過部２０１を透過してスクリーン１００に入射される場合を考える。この場合、図６および図７で示されたように、プロジェクタ１からの投射光が透過部２０１に入射するときに屈折するので、投射光のスクリーン１００における入射位置が、スクリーン支持部材２００がない場合（屈折率ｎ＝１．０に対応する）と比べてずれることになる。このため、投射画像が乱れる。

例えば、スクリーン１００が蛍光スクリーンの場合について考える。図８は、スクリーン１００が蛍光スクリーンの場合における、スクリーン支持部材の近傍を示した側面断面図である。

図８で示されたように、蛍光スクリーン上には、入射光に応じて互いに異なる波長帯の蛍光を発する複数の蛍光体１０１が並んでいる。例えば、蛍光スクリーンには、赤色、青色および緑色のそれぞれに対応する波長帯の蛍光を発する３種類の蛍光体１０１が順番に並んでいる。なお、蛍光体１０１の間には、間隙が設けられている。

スクリーン１００が図８で示された蛍光スクリーンの場合、投射光のスクリーン１００への入射位置が、スクリーン支持部材２００がない場合と比べてずれると、投射光は、本来入射されるべき蛍光体と異なる場所（他の蛍光体や蛍光体間の間隙）に入射されることがある。この場合、投射画像が本来の明るさや色からずれ、投射画像が乱れることになる。

次に、プロジェクタ１〜９の構成について説明する。なお、プロジェクタ１〜９は全て同じ構成を有する。以下では、プロジェクタ１を例にとって説明する。

図９は、プロジェクタ１の構成の一例を示すブロック図である。図９において、プロジェクタ１は、投射部１１と、制御部１２とを有する。

投射部１１は、スクリーン１００に対して背面側から光を投射する。より具体的には、投射部１１は、ＬＤ発光部１１１と、走査部１１２とを有し、各部が以下の機能を有する。

ＬＤ発光部１１１は、ＬＤ（Laser Diode：レーザダイオード）を用いた光源であり、走査部１１２に向けて光を出射する。

走査部１１２は、ＬＤ発光部１１１からの出射光を水平方向および垂直方向の２方向に走査してスクリーン１００に投射する。なお、本実施形態では、互いに異なる第一走査方向および第二走査方向のうち、第一走査方向が水平方向に対応し、第二走査方向が垂直方向に対応している。

走査部１１２は、水平ミラー部１１２Ａおよび垂直ミラー部１１２Ｂを有する。水平ミラー部１１２Ａは、ＬＤ発光部１１１からの出射光を水平方向に走査して出射し、垂直ミラー部１１２Ｂは、水平ミラー部１１２Ａから出射された出射光を垂直方向に走査して、スクリーン１００の背面に投射する。

制御部１２には、映像信号が入力される。制御部１２は、その入力された映像信号に応じて投射部１１を制御して、投射部１１に画像をスクリーン１００に対して投射させる。

図１０は、制御部１２の構成の一例を示すブロック図である。図１０において、制御部１２は、駆動部１２１と、補正部１２２とを有する。

駆動部１２１には、映像信号が入力される。駆動部１２１は、その入力された映像信号に応じて、ＬＤ発光部１１１を制御する発光信号と、走査部１１２を制御する駆動信号とを生成する。

発光信号は、ＬＤ発光部１１１から出射される、投射画像の各画素に対応する各出射光（以下、画素出射光と称する）の光量に相当する発光電圧指令値を示す。なお、画素出射光の光量は、画素出射光の光強度および出射時間で表される。

また、駆動信号は、走査部１１２の走査角度とその走査角度の変化率である走査角速度とを変化させる駆動電圧を示す。より具体的には、駆動信号は、水平ミラー部１１２Ａの走査角度である水平走査角度と水平走査角度の変化率である水平走査角速度を変化させる水平ミラー駆動電圧指令値を示す水平ミラー駆動信号と、垂直ミラー部１１２Ｂの走査角度である垂直走査角度と垂直走査角度の変化率である垂直走査角速度とを変化させる垂直ミラー駆動電圧指令値を示す。なお、水平走査角度は、第一走査角度の一例であり、垂直走査角度は、第二走査角度の一例である。また、垂直走査角速度は、第二走査方向の走査角速度の一例である。

駆動部１２１は、発光信号をＬＤ発光部１１１に入力することで、映像信号に応じて、ＬＤ発光部１１１から出射される出射光の光量を制御する。

また、駆動部１２１は、水平ミラー駆動信号を水平ミラー部１１２Ａに入力し、かつ、垂直ミラー駆動信号を垂直ミラー部１１２Ｂに入力することで、映像信号に応じて、走査部１１２における走査角度を制御する。

ここで、駆動部１２１は、図１１で示したように、走査部１１２が水平方向に沿った画像のラインごとに出射光を走査するように制御する。

補正部１２２は、スクリーン支持部材２００の光透過部２０１の屈折率と、走査部１１２における走査角度とに基づいて、投射部１１から投射される、投射画像の各画素に対応する各投射光（以下、画素投射光と称する）の投射角度（向き）を補正して、各画素投射光のスクリーン１００上の入射位置を補正する。

より具体的には、補正部１２２は、各画素出射光の出射時間を補正して、各画素投射光の投射角度を補正する水平方向補正処理と、走査部１１２における垂直走査角速度を補正して、各画素投射光の投射角度を補正する垂直方向補正処理とを行う。

以下では、先ず、水平補正処理について説明する。

図１２は、水平補正処理を説明するための説明図であり、垂直方向に沿ってスクリーンに設置されたスクリーン支持部材２００の近傍を示した側面図である。

図１２で示したように、水平走査角度φがαからβまでの角度範囲である水平補正範囲に含まれるときには、投射光は、スクリーン支持部材２００の透過部２０１を透過してスクリーン１００に入射され、水平走査角度φが０°からαまでの角度範囲である水平補正外範囲に含まれるときには、スクリーン支持部材２００の透過部２０１を介さずに直接スクリーン１００に入射される。

なお、角度αおよびβは、０°＜α＜β＜９０°を満たす実数である。角度αおよびβで規定される水平補正範囲は、スクリーン支持部材２００の位置および形状に応じて決定される。より具体的には、図４で示したように、プロジェクタ１の走査部１１２からスクリーン２００までの距離をＨ、プロジェクタ１の走査部１１２（より具体的には、水平ミラー部１１２ａ）から透過部２０１までの距離をＬとした場合、角度αは、α＝ａｔａｎ（Ｌ／Ｈ）で表わされ、角度βは、β＝ａｔａｎ（Ｌ／（Ｈーｈ））で表わされる。

補正部１２２は、水平走査角度φが水平補正範囲に含まれるか否かを判断する。なお、水平補正範囲は、プロジェクタのユーザや製作者が予め設定しておいても良いし、プロジェクタ１が、スクリーン支持部材２００の設置場所、大きさおよび形状や、プロジェクタ１およびスクリーン１００の位置関係などの検出が可能なセンサを備えていれば、補正部１２２がそのセンサの検出結果に応じて水平補正範囲を求め、自身に設定してもよい。

水平走査角度φが水平補正範囲に含まれる場合、補正部１２２は、透過部２０１の屈折率ｎに基づいて各画素出射光の出射時間を補正する。

より具体的には、先ず、補正部１２２は、出射時間の補正量である水平補正量を求める。水平補正量は、スクリーン１００上の投射光の入射位置が透過部２０１の側面から中心まで動く水平方向の距離Ｘ２（＝ｄ）と、スクリーン支持部材２００ないときに、スクリーン１００上の投射光の入射位置が透過部２０１の側面から動く水平方向の距離Ｘ１との比で表される。つまり、補正部１２２は、

により、水平補正量ｆ（ｎ）を求める。なお、βは、上述したように水平補正範囲を規定する角度であり、投射光が投射領域の境界に入射されるときの水平走査角度である。また、θｎは、投射光の透過部２０１に対する入射角が臨界入射角の場合における、投射光のスクリーン１００に対する入射角であり、

で表される。

続いて、補正部１２２は、駆動部１２１が生成した発光信号が示す出射時間を１／ｆ（ｎ）倍にして、各画素出射光の出射時間を１／ｆ（ｎ）倍にする。

以上の水平補正処理により、各画素出射光の出射時間が補正されるので、各画素投射光の投射角度が補正されることになり、投射光のスクリーン１００における入射位置が補正されることになる。

ここで、出射時間が１／ｆ（ｎ）になるので、各画素出射光の光量が低くなり、画像が暗くなる可能性がある。このため、補正部１２２は、駆動部１２１が生成した発光信号が示す光強度をｆ（ｎ）倍にすることで、各画素の光量を変化しないように、その光強度を補正することが望ましい。

次に、垂直補正処理について説明する。

図１３は、垂直補正処理を説明するための説明図であり、水平方向に沿ってスクリーンに設置されたスクリーン支持部材２００の近傍を示した側面図である。

図１３で示したように、垂直走査角度φｖがαｖからβｖまでの角度範囲である垂直補正範囲に含まれるときには、投射光は、スクリーン支持部材２００の透過部２０１を透過してスクリーン１００に入射され、垂直走査角度φｖが０°からαｖまでの角度範囲である垂直補正外範囲に含まれるときには、スクリーン支持部材２００の透過部２０１を介さずに直接スクリーン１００に入射される。

なお、角度αvおよびβvは、０°＜αv＜βv＜９０°を満たす実数である。角度αvおよびβvで規定される垂直補正範囲はスクリーン支持部材２００（より具体的には、透過部２０１）の設置場所、大きさおよび形状や、プロジェクタ１およびスクリーン１００の位置関係などに応じて決定される。

補正部１２２は、垂直走査角度φｖが垂直補正範囲に含まれるか否かを判断する。なお、垂直補正範囲は、プロジェクタのユーザや製作者が予め設定しておいても良いし、プロジェクタ１が、スクリーン支持部材２００の設置場所、大きさおよび形状や、プロジェクタ１およびスクリーン１００の位置関係を検出可能なセンサを備えていれば、補正部１２２がそのセンサの検出結果に応じて垂直補正範囲を求め、自身に設定してもよい。

垂直走査角度φｖが垂直補正範囲に含まれる場合、補正部１２２は、透過部２０１の屈折率ｎに基づいて、垂直ミラー駆動信号を補正する。

より具体的には、先ず、補正部１２２は、垂直走査角速度の補正量である垂直補正量を求める。

垂直補正量は、垂直走査角度がαｖからβｖに変わるまでの角度変位と、垂直走査角度がαｖから、スクリーン支持部材２００がないときに投射光が投射領域に到達するときの垂直走査角度γｖに変わるまで角度変位との比で表される。つまり、補正部１２２は、

により、垂直補正量ｇ（ｎ）を求める。また、θｖは、投射光の透過部２０１に対する入射角が臨界入射角の場合における、投射光のスクリーン１００に対する入射角であり、数２と同様に、

で表される。

続いて、補正部１２２は、垂直走査角速度がｇ（ｎ）倍となるように駆動部１２１が生成した垂直ミラー駆動信号を補正する。

以上の垂直補正処理により、補正後の垂直走査角速度ω（ｔ）で、垂直走査角度がαｖからβｖに変わるまでの時間と、補正前の垂直走査角速度ω０（ｔ）で、垂直走査角度がαｖから、スクリーン支持部材２００がないときに投射光が投射領域に到達するときの垂直走査角度γｖに変わるまでの時間とが等しくなる条件式

つまり、

から分かるように、補正後の垂直走査角速度ω（ｔ）で垂直走査角度がαｖからβｖに変わるまでの時間と、補正前の垂直走査角速度ω０（ｔ）で垂直走査角度がαｖからγｖに変わるまでの時間とが等しくなるように垂直走査角速度が補正されることになり、投射光のスクリーン１００における入射位置が補正されることになる。

次にプロジェクタ１の動作を説明する。

図１４は、プロジェクタ１の動作の一例を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１では、駆動部１２１は、入力された映像信号に基づいて、発光信号および駆動信号を生成するとともに、映像信号に基づいて、その発光信号に応じて出射される画素出射光の水平走査角度および垂直走査角度を算出する。駆動部１２１は、その水平走査角度および垂直走査角度を示す角度信号を補正部１２２に出力する。補正部１２２は、角度信号を受け付けると、ステップＳ２を実行する。

ステップＳ２では、補正部１２２は、角度信号が示す垂直走査角度が垂直補正範囲に含まれるか否かを判断する。補正部１２２は、垂直走査角度が垂直補正範囲に含まれない場合、ステップＳ３を実行し、垂直走査角度が垂直補正範囲に含まれる場合、ステップＳ７を実行する。

ステップＳ３では、補正部１２２は、垂直走査角速度の補正が必要ないと判断して、ステップＳ４に移る。

ステップＳ４では、補正部１２２は、角度信号が示す水平走査角度が水平補正範囲に含まれるか否かを判断する。補正部１２２は、水平走査角度が水平補正範囲に含まれない場合、ステップＳ５を実行し、水平走査角度が水平補正範囲に含まれる場合、ステップＳ６を実行する。

ステップＳ５では、補正部１２２は、補正を行わないことを示す補正可否信号である無補正信号を駆動部１２１に出力する。駆動部１２１は、無補正信号を受け付けると、ステップＳ１で生成した発光信号をＬＤ発光部１１１に出力し、同様に、ステップＳ１で生成した駆動信号を走査部１１２に出力する。その後、駆動部１２１は、ステップＳ１に戻る。

なお、ＬＤ発光部１１１は、発光信号が入力されると、その発光信号に応じた画素出射光を出射する。また、走査部１１２の水平ミラー部１１２Ａは、駆動信号である水平ミラー駆動信号が入力されると、その水平ミラー駆動信号に応じた速度でＬＤ発光部１１１からの画素出射光を走査して出射する。さらに、走査部１１２の垂直ミラー部１１２Ｂは、水平ミラー部１１２Ａからの画素出射光を走査してスクリーン１００の背面に向けて投射する。

また、ステップＳ６では、補正部１２２は、数２および数３を用いて水平補正量ｆ（ｎ）を算出し、補正を行うことを示す補正可否信号として、水平補正量ｆ（ｎ）と発光信号の補正とを示す補正信号を駆動部１２１に出力する。駆動部１２１は、補正信号を受け付け、その補正信号が発光信号の補正を示すことを確認すると、ステップＳ１で生成した発光信号が示す出射時間を１／ｆ（ｎ）倍にし、その発光信号が示す光強度を補正量信号を用いてｆ（ｎ）倍にする。その後、駆動部１２１は、その補正した発光信号をＬＤ発光部１１１に入力し、ステップＳ１で生成した駆動信号を走査部１１２に入力する。その後、駆動部１２１は、ステップＳ１に戻る。

図１５は、補正前の発光信号と補正後の発光信号とを比較するための図である。図１では、スクリーン１００は蛍光スクリーンであるとしている。発光信号は、赤、青および緑の蛍光体に入射される投射光の光量に相当する発光電圧指令値のそれぞれを表す３つのパルス信号で構成される。パルス信号の振幅が光強度を表し、パルス信号の幅が出射時間を表す。

補正前のパルス信号では、パルス信号の振幅がＵＢであり、パルス信号の幅がＴＢであったとする。この場合、補正後のパルス信号では、パルス信号の振幅がＵＢ・ｆ（ｎ）であり、パルス信号の幅がＴＢ／ｆ（ｎ）となる。

パルス信号の幅がＴＢ／ｆ（ｎ）になることで、各画素投射光のスクリーン１００上の位置が補正されて、各画素投射光が本来入射されるべき位置に入射されることになる。さらに、パルス信号の振幅がＵＢ・ｆ（ｎ）となるので、パルス信号が示す光量は、補正前でも補正後でも、ＵＢ・ＴＢとなり、画素信号の光量が補正前と補正後で変化しないことになる。

動作の説明に戻る。ステップＳ７では、補正部１２２は、垂直走査角速度の補正が必要と判断して、ステップＳ８に移る。

ステップＳ８では、補正部１２２は、数４および数７を用いて垂直補正量ｇ（ｎ）を算出し、補正を行うことを示す補正可否信号として、垂直補正量ｇ（ｎ）と駆動信号の補正とを示す補正信号を駆動部１２１に出力する。駆動部１２１は、補正信号を受け付け、その補正信号が駆動信号の補正を示すことを確認すると、ステップＳ１で生成した駆動信号を垂直走査角速度がｇ（ｎ）倍となるように補正する。その後、駆動部１２１は、ステップＳ１で生成した発光信号をＬＤ発光部１１１に入力し、その補正した駆動信号を走査部１１２に出力する。その後、駆動部１２１は、ステップＳ１に戻る。

なお、駆動部１２１は、角度信号の代わりに、水平走査角度が水平補正範囲に含まれるか否かと、垂直走査角度が垂直補正範囲に含まれるか否かと、を示すフラグ信号を補正部１２２に出力してもよい。この場合、補正部１２２は、そのフラグ信号に応じて、水平走査角度が水平補正範囲に含まれるか否かと、垂直走査角度が垂直補正範囲に含まれるか否とを判断する。なお、このとき、水平補正範囲および垂直補正範囲は、駆動部１２１に設定されることになる。

以上説明したように本実施形態によれば、投射部１１は、ＬＤ発光部１１１と、ＬＤ発光部１１１からの出射光を走査してスクリーン１００の背面側から光を投射する走査部１１２とを含む。駆動部１２１は、ＬＤ発光部１１１から出射される出射光の光量と、走査部１１２における走査角度とを映像信号に応じて制御することで、投射部１１を用いて映像信号に応じた画像をスクリーン１００に投射する。補正部１２２は、スクリーン支持部材２００の透過部２０１の屈折率と、走査部１１２における走査角度とに基づいて、投射部から投射される画像の各画素に対応する画素投射光の投射角度を補正して、その画素投射光のスクリーン１００における入射位置を補正する。

この場合、画素投射光のスクリーン１００における入射位置が透過部２０１の屈折率および走査部１１２における走査角度に基づいて補正される。このため、スクリーン支持部材２００がある場合でも、スクリーン支持部材２００がない場合と同じ位置に投射光を入射させることが可能になる。したがって、スクリーン１００に対する投射光の入射位置のずれによる投射画像の乱れを軽減することが可能になる。

次に第二の実施形態について説明する。

本実施形態のプロジェクタは、第一の実施形態のプロジェクタと比べて、制御部１２の構成が異なる。

図１６は、本実施形態の制御部１２の構成を示したブロック図である。図１６において、制御部１２は、駆動部１２１Ａと、補正部１２２Ａとを含む。

駆動部１２１Ａおよび補正部１２２Ａの基本機能は、図８で示した駆動部１２１および補正部１２２の機能と同じであるが、動作が異なる。

駆動部１２１Ａは、発光信号および駆動信号のそれぞれを、補正部１２２Ａを介してＬＤ発光部１１１および走査部１１２のそれぞれに入力して、ＬＤ発光部１１１から出射される出射光の光量と、走査部１１２における走査角度とを映像信号に応じて制御する。

より具体的には、駆動部１２１Ａは、映像信号に基づいて、発光信号、駆動信号および角度信号を生成すると、その発光信号、駆動信号および角度信号を補正部１２２Ａに出力する。

補正部１２２Ａは、発光信号、駆動信号および角度信号を受け付けると、その角度信号に基づいて、発光信号または駆動信号を補正するか否かを判断する。

補正部１２２Ａは、補正すると判断した場合、発光信号または駆動信号を補正し、その後、発光信号および駆動信号のそれぞれをＬＤ発光部１１１および走査部１１２のそれぞれに入力する。一方、補正部１２２Ａは、補正しないと判断した場合、発光信号および駆動信号を補正せずにそのままＬＤ発光部１１１および走査部１１２のそれぞれに入力する。

なお、駆動部１２１Ａにおける発光信号、駆動信号および角度信号の生成処理は、駆動部１２１と同じであり、補正部１２２Ａにおける補正するか否かの判断や補正処理は、補正部１２２と同じである。また、駆動部１２１Ａおよび補正部１２２Ａは、角度信号の代わりにフラグ信号を用いても良い。

本実施形態でも、第一の実施形態と同様な効果が得られる。

次に第三の実施形態について説明する。

本実施形態では、スクリーン支持部材２００の形状が第一および第二の実施形態と比べて異なる。

図１７は、本実施形態のスクリーン支持部材２００を示した図であり、より具体的には、スクリーン１００における垂直方向に沿って設けられたスクリーン支持部材２００の近傍を示した側面図である。

図１７において、スクリーン支持部材２００の透過部２０１がテーパー構造を有しており、透過部２０１の側面は、スクリーンの表面に対してテーパー角度δを成している。なお、遮蔽部２０２の構造は、第一の実施形態と同じである。以下、透過部２０１の下面の長さを２ｄ₂とし、透過部２０１の上面の長さを２ｄ₁とする。

なお、透過部２０１がテーパー構造を有する利点は、投射光が透過部２０１の表面で反射してスクリーンに入射されることを抑制することができるため、画像の乱れをさらに軽減することができることである。この場合、テーパー角度δは、反射光が少なくともスクリーンに対して平行になるように設定される。つまり、テーパー角度δは、θ≧９０−δ≧θ／２となるように設定される。なお、θは、上述した補助角度θである。

また、プロジェクタ１の投射光が透過部２０１を透過して投射領域の境界まで到達でき、かつ、プロジェクタ１の投射光が他のプロジェクタの投射領域に入射されないような透過部２０１の高さｈは、

となる。なお、透過部２０１の下面の長さｄ₂は、

で表される。

次に、透過部２０１がテーパー構造を有している場合における水平補正量ｆ（ｎ）について説明する。

水平補正量ｆ（ｎ）は、第一の実施形態で説明したように、スクリーン１００上の投射光の入射位置が透過部２０１の側面の下面側から中心まで動く水平方向の距離Ｘ２（＝ｄ）と、スクリーン支持部材２００ないときに、スクリーン１００上の投射光の入射位置が透過部２０１の側面の下面側から動く水平方向の距離Ｘ１との比で表される。このため、水平補正量ｆ（ｎ）は、第一の実施形態と同様に、

で表される。

ここで、入射角θｎは、テーパー角度δおよび屈折率ｎを用いて、

となる。

次に垂直補正量について説明する。

垂直補正量は、透過部２０１がテーパー構造を有していても有していなくても、補正後の垂直走査角速度ω（ｔ）で垂直走査角度がαｖからβｖに変わるまでの時間と、補正前の垂直走査角速度ω０（ｔ）で垂直走査角度がαｖからγｖに変わるまでの時間とが等しくなる条件式に変化がない。このため、補正部１２２は、数４および数７を用いて垂直補正量を求めることができる。

本実施形態でも、第一の実施形態と同様な効果が得られる。さらに、透過部２０１による反射光の影響で画像が乱れることを軽減することが可能になるので、投射画像の乱れをさらに軽減することが可能になる。

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

例えば、光源は、ＬＤを用いた光源に限らず適宜変更可能である。例えば、光源は、固体レーザ素子を用いた光源でもよい。また、プロジェクタ１からの投射光が他のプロジェクタの投射領域に入射されることがないように走査角度が制御されていれば、遮蔽部２０２はなくてもよい。

また、補正部１２２は、垂直補正量ｇ（ｎ）を、数４を用いて求める代わりに、数４の近似式を用いて求めてもよい。具体的には、垂直補正量ｇ（ｎ）は、水平補正量ｆ（ｎ）の算出と同様に、スクリーン１００上の投射光の入射位置が透過部２０１の側面から中心まで動く垂直方向の距離Ｘｖ２（＝ｄ）と、スクリーン支持部材２００ないときに、スクリーン１００上の投射光の入射位置が透過部２０１の側面から動く垂直方向の距離Ｘｖ１との比で表される。ここで、距離Ｘｖ１およびＸｖ２は、Ｘｖ１〜Ｈ・（βｖ−αｖ）、Ｘｖ２〜Ｈ・（γｖ−αｖ）と近似できるので、垂直補正量ｇ（ｎ）は、近似的には、

と表すことができる。このため、補正部１２２は、垂直補正量ｇ（ｎ）を、近似式

から求めてもよい。

この出願は、２０１０年３月３１日に出願された日本出願特願２０１０−８０７６１号公報を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (1)

1. 複数のプロジェクタを用いて光を投射するマルチプロジェクタシステム用のスクリーンであって、
   各プロジェクタの投射領域の境界部に支持部材を有し、
   前記支持部材は、光を透過する透過部と、該透過部上に設けられ、光を遮蔽する遮蔽部と、を有し、
   前記透過部は、テーパ構造を有し、
   前記透過部のテーパ角度δは、前記プロジェクタが当該スクリーンに投射する光が前記境界部に到達するときの前記プロジェクタの投射角度をβ、θ＝９０°−βとしたとき、θ≧９０−δ≧θ/２である、スクリーン。

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