JP2014219738A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】検出対象物の画像上の位置を取得するプロジェクタにおいて、投影装置と検出装置とを別々に分離して設置する際にも、投影装置に対して適切な位置および方向を有した状態で検出装置を設置することが可能なプロジェクタを提供する。
【解決手段】このプロジェクタ１００では、投影用のレーザ光（表示画像４０）および位置決め用のレーザ光（線画像５２）を出力するレーザ光発生部１２と、レーザ光を走査する走査部１４とを含み、表示画像４０を投影する投影装置１０と、投影装置１０と別個に設けられ、検出対象物６０により反射された投影用のレーザ光を受光する受光部２２を含む光センサ装置２０とを備え、光センサ装置２０は、投影装置１０から照射される位置決め用のレーザ光（線画像５２）に位置合わせ可能なように設けられた標識部２１をさらに含む。
【選択図】図１

Description

この発明は、プロジェクタに関し、特に、投影装置を備えるプロジェクタに関する。

従来、投影装置を備えるプロジェクタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、レーザ光により投射面に画像を投射する投射ユニット（投影装置）と、投射面近傍に投射面と略平行に可視光を発する投光ユニットと、投光ユニットから発せられ、ユーザの指などにより反射された反射光および投射ユニットによる投射画像を撮像する可視カメラとを備えたプロジェクタが開示されている。このプロジェクタでは、可視カメラにより撮像された反射光に基づいて、投射ユニットによる投射画像に対するユーザのタッチ位置が検出されるように構成されている。また、このプロジェクタでは、投射ユニット、投光ユニットおよび可視カメラが一体的に設けられている。

特開２０１２−１０８２３３号公報

上記特許文献１に記載のプロジェクタでは、投射面に投射する画像サイズを大きくしようとする場合には、投射ユニットを投射面からより遠ざけて配置する必要がある一方、投光ユニットは投射面近傍に据え置く必要があるため、プロジェクタ内における投影装置と投光ユニットとの距離が離れる分、プロジェクタが大型化するという不都合がある。

この場合、投影装置とユーザのタッチ位置を検出する検出装置とを別々に分離してプロジェクタの小型化を図ることが考えられる。

しかしながら、投影装置と検出装置を分離する構成とした場合には、投影装置に対する検出装置の配置状態（配置位置および配置方向）を適切にして検出装置を設置することが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、検出対象物の画像上の位置を取得するプロジェクタにおいて、投影装置と検出装置とを別々に分離して設置する際にも、投影装置に対して適切な位置および方向に設置された状態で検出装置を設置することが可能なプロジェクタを提供することである。

この発明の一の局面によるプロジェクタは、投影用のレーザ光および位置決め用のレーザ光を出力するレーザ光発生部と、レーザ光を走査する走査部とを含み、画像を投影する投影装置と、投影装置と別個に設けられ、検出対象物により反射された投影用のレーザ光を受光する第１受光部を含む光センサ装置とを備え、光センサ装置は、投影装置から照射される位置決め用のレーザ光に位置合わせ可能なように設けられた標識部をさらに含む。

この発明の一の局面によるプロジェクタでは、上記のように、光センサ装置を投影装置から照射される位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設けることによって、投影装置と光センサ装置とを別個に設ける場合においても、投影装置からの位置決め用のレーザ光の照射位置（照射点）に標識部を位置合わせさせた状態で光センサ装置を設置することができる。すなわち、投影装置に対して光センサ装置を適切な位置および方向に配置することができる。また、投影装置と光センサ装置とを別々に設置することができるので、プロジェクタの小型化を図ることができる。

上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、光センサ装置は、標識部の近傍に設けられ、投影装置から照射された位置決め用のレーザ光を直接受光する第２受光部をさらに含み、第２受光部による投影装置からの位置決め用のレーザ光の検知結果に基づいて、光センサ装置が投影装置に対して正しい相対位置に設置されたか否かが判断されるように構成されている。このように構成すれば、第２受光部による投影装置からの位置決め用のレーザ光の検知結果に基づいて、光センサ装置が投影装置に対して適切な位置および方向に配置されたか否かを容易に把握することができる。

この場合、好ましくは、投影装置は、光センサ装置の第２受光部による位置決め用のレーザ光の検知結果に基づいて、光センサ装置の投影装置に対する相対的な設置位置が正しいか否かに関する情報を、画像の投影領域に投影するように構成されている。このように構成すれば、ユーザは、投影領域に投影された光センサ装置の投影装置に対する相対的な設置位置が正しいか否かに関する情報を参照することができるので、ユーザは、この投影表示された情報に基づいて、確実に光センサ装置を正しい位置に設置することができる。

上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、標識部は、光センサ装置における投影装置からの位置決め用のレーザ光が直接照射可能な部分の少なくとも２箇所に設けられており、少なくとも２箇所に設けられた標識部が位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置の投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている。このように構成すれば、標識部が少なくとも２箇所に設けられるため、光センサ装置の水平面内における配置の方向を確定することができる。これにより、より確実に光センサ装置を正しい位置に設置することができる。

上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、投影装置は、投影される画像の外側領域に位置決め用のレーザ光を照射するように構成されており、画像の外側領域において、光センサ装置が投影装置からの位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置の投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている。このように構成すれば、位置決め用のレーザ光を投影される画像の外側領域に照射させるので、位置決め用のレーザ光を投影領域内に照射するような場合と異なり、投影される画像が位置決め用のレーザ光の分だけ欠落するのを回避することができる。また、これに加えて、光センサ装置が画像投影の妨げにもならない。

この場合、好ましくは、投影装置は、画像の外側領域に目盛状の線画像を投影するように構成されており、標識部が目盛状の線画像を構成する単一の線画像の投影位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置の投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている。このように構成すれば、目盛状となった線画像のうち任意のいずれか１つの線画像に対応させて光センサ装置の設置位置を選択することができるので、光センサ装置の設置の自由度を向上させることができる。

上記画像の外側領域に目盛状の線画像を投影する構成において、好ましくは、標識部は、光センサ装置における投影装置からの目盛状の線画像が直接投影可能な部分に所定範囲に亘って設けられており、目盛状の線画像を構成する各々の線画像の線分長さは、標識部が設けられた所定範囲よりも大きい。このように構成すれば、線画像の線分長さが標識部の設けられた所定範囲よりも大きい分だけ、光センサ装置の設置位置を線画像の線分長さの範囲内で線画像の延びる方向にスライド調節させながら光センサ装置を設置することができるので、光センサ装置の設置調整作業を行いやすくすることができるとともに、光センサ装置の設置の自由度をより向上させることができる。

上記画像の外側領域に目盛状の線画像を投影する構成において、好ましくは、標識部は、光センサ装置における投影装置からの目盛状の線画像が直接投影可能な部分に所定範囲に亘って設けられており、目盛状の線画像の互いに隣接する線画像の最小離間間隔は、標識部の設けられた所定範囲よりも大きい。このように構成すれば、光センサ装置を誤った方向に設置した場合においても、標識部が互いに隣接する線画像間にまたがるようにして各々の線画像の投影領域に入ることがないので、光センサ装置の誤設置を防ぐことができる。

上記投影される画像の外側領域に位置決め用のレーザ光を照射する構成において、好ましくは、投影装置は、画像の外側領域に各々が画像の投影光に略平行でかつ互いに略平行な位置決め用のレーザ光を照射するように構成されており、標識部が、走査される投影用のレーザ光のうちの最外縁に位置するレーザ光に各々が略平行でかつ互いに略平行な位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置の投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている。このように構成すれば、投影装置の高さ位置が移動した場合においても、光センサ装置の位置を投影装置に容易に追従させることができるので、光センサ装置を容易に正しい位置に設置することができる。

この場合、好ましくは、投影装置により投影される投影用のレーザ光と位置決め用のレーザ光とを共に反射させるミラー部材をさらに備え、ミラー部材により、各々が画像の投影光に略平行でかつ互いに略平行な位置決め用のレーザ光が形成されるように構成されており、標識部が、ミラー部材により反射されて互いに略平行に構成された位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置の投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている。このように構成すれば、投影される画像用のレーザ光と位置決め用のレーザ光とを反射するミラー部材を兼用することができるので、投影される画像用のレーザ光の反射とは別に新たなミラー部材を設けて位置決め用のレーザ光を略平行に形成する場合と異なり、プロジェクタの部品点数が増加するのを抑制することができる。

上記画像の外側領域に各々が画像の投影光に略平行でかつ互いに略平行な位置決め用のレーザ光を照射する構成において、好ましくは、投影装置により投影される投影用のレーザ光と位置決め用のレーザ光とを共に反射させるプリズム部材をさらに備え、プリズム部材により、各々が画像の投影光に略平行でかつ互いに略平行な位置決め用のレーザ光を形成されるように構成されており、標識部が、プリズム部材を介して互いに略平行に構成された位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設けられることにより、光センサ装置の投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている。このように構成すれば、投影装置の投射方向を変更する際、複数のミラー部材を用いてレーザ光を反射させる場合と比較して、１つのプリズム部材により投影装置の投射方向を変更することができるので、プロジェクタの部品点数が増加するのを抑制しながら、投影装置の配置の自由度を向上させることができる。

本発明によれば、上記のように、投影装置と光センサ装置が別個に設けられているプロジェクタにおいて、投影装置に対して適切な位置および方向に状態で検出装置を設置することができる。

本発明の第１実施形態によるプロジェクタの全体構成を示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタの構成を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタの光センサ装置が正しく設置された場合に表示されるメッセージ画像を示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタの光センサ装置が正しく設置されていない場合に表示されるメッセージ画像を示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタを構成する光センサ装置における標識部の配置構成を説明するための図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタにおいて投影される目盛用画像（線画像）と光センサ装置の標識部との関係を示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタを構成する投影装置から投影される目盛用画像（線画像）の投影位置を説明するための図である。 本発明の第２実施形態によるプロジェクタの全体構成を示した図である。 本発明の第２実施形態によるプロジェクタの構成を示したブロック図である。 本発明の第２実施形態によるプロジェクタの全体構成を示した側面図である。 本発明の第３実施形態によるプロジェクタの全体構成を示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタの標識部の変形例を説明するための図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態によるプロジェクタ１００の構成を説明する。

本発明の第１実施形態によるプロジェクタ１００は、図１に示すように、投影装置１０と、投影装置１０とは別置きに構成された光センサ装置２０とを備えている。プロジェクタ１００は、投影装置１０により投影面３０の上方（Ｚ１方向）から下方（Ｚ２方向）に向けて投影面３０の所定の領域に、表示画像４０を投影するように構成されている。また、プロジェクタ１００は、表示画像４０の外側の領域に設置された光センサ装置２０を介して、ユーザの指などの検出対象物６０が表示画像４０上に置かれた場合の検出対象物６０の位置（座標位置）を取得するように構成されている。なお、表示画像４０は、本発明の「画像」の一例である。

また、投影装置１０は、図２に示すように、メインＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、レーザ光発生部１２と、映像処理部１３と、走査部１４と、光学レンズ１５と、通信部１６とを含む。レーザ光発生部１２は、レーザ光源１２ａ、レーザ光源１２ｂおよびレーザ光源１２ｃと、光源制御部１２ｄと、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）ドライバ１２ｅと、ビームスプリッタ１２ｆおよびビームスプリッタ１２ｇとを有する。走査部１４は、ミラー制御部１４ａと、ミラードライバ１４ｂと、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ミラー１４ｃとを有する。

また、光センサ装置２０は、図１および図２に示すように、標識部２１と、受光部２２と、受光部２３と、通信部２４とを含む。また、光センサ装置２０は、投影装置１０とは別個に、投影面３０上に配置されている。なお、受光部２２および受光部２３は、それぞれ、本発明の「第１受光部」および「第２受光部」の一例である。

標識部２１は、光センサ装置２０の天面２０ａ（図１参照）に標識部２１ａと標識部２１ｂとを有する。具体的には、図５に示すように、標識部２１ａおよび２１ｂは、各々が約５ｍｍ以上約１０ｍｍ以下の略円形の開口部として形成されている。そして、標識部２１ａおよび２１ｂには、透光性を有する蓋部材２１ｃおよび２１ｄが各々の開口部に嵌め込まれており、異物が光センサ装置２０の内部に侵入しないように構成されている。

受光部２２は検出対象物６０（図１参照）により反射されたレーザ光を検出するように構成されている。具体的には、受光部２２は、前方（Ｙ１方向）に扇状に拡がる受光範囲（図７に示す境界線２２ａおよび２２ｂまでの範囲）を有しており、受光範囲内で検出対象物６０により反射されたレーザ光を受光するように構成されている。また、図２に示すように、受光部２２は、通信部２４を介して、検出対象物６０による反射光を受光した受光結果を投影装置１０のメインＣＰＵ１１に出力するように構成されている。

受光部２３は標識部２１（図１参照）近傍の光センサ装置２０の内部に設けられており、後述する線画像５２（図１参照）を検出するように構成されている。また、受光部２３は、通信部２４を介して、線画像５２を受光した受光結果を投影装置１０のメインＣＰＵ１１に出力するように構成されている。

また、投影装置１０におけるメインＣＰＵ１１は、プロジェクタ１００の各部を制御するように構成されている。具体的には、メインＣＰＵ１１は、映像処理部１３を制御するように構成されている。また、メインＣＰＵ１１は、通信部１６を介して、光センサ装置２０の受光部２２と、受光部２３とが受光したレーザ光の検出結果を取得するように構成されている。また、メインＣＰＵ１１は、光センサ装置２０の受光部２２により受光したレーザ光の検出結果に基づいて、検出対象物６０の表示画像４０上の位置を取得するように構成されている。詳細には、メインＣＰＵ１１は、検出対象物６０により反射されたレーザ光を受光部２２が検出した時間に基づいて、検出したレーザ光が表示画像４０に対してどの位置を走査されているのかを特定して、検出対象物６０の表示画像４０に対応する位置を演算するように構成されている。

ここで、第１実施形態では、図１に示すように、投影装置１０は、投影される表示画像４０の外側領域に目盛用画像５０を投影させるように構成されている。目盛用画像５０は、黒地領域５１と、表示画像４０の外側領域に概略円環状（時計の目盛状）に配置された目盛状の線画像５２とによって構成されている。また、光センサ装置２０は、光センサ装置２０の天面２０ａに設けられた標識部２１（２１ａおよび２１ｂ）を、単一の線画像５２の投影位置に対応するように設置することによって、光センサ装置２０の投影装置１０に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている。なお、線画像５２は、本発明の「位置決め用のレーザ光」の一例である。

また、第１実施形態では、メインＣＰＵ１１（図２参照）は、光センサ装置２０の受光部２３が受光したレーザ光（線画像５２）の検出結果に基づいて、光センサ装置２０の投影装置１０に対する相対的な位置が正しいか否かに関する情報を投影面３０に投影させるように構成されている。具体的には、メインＣＰＵ１１は１本の線画像５２を形成するレーザ光を受光部２３が検出した際の光量に基づいて、光センサ装置２０の投影装置１０に対する相対的な位置が正しいか否かの情報を投影面３０に投影させるように構成されている。

たとえば、一例として図３に示すように、メインＣＰＵ１１は、受光部２３によりレーザ光を受光した結果、光センサ装置２０の設置位置が正しいと判断した場合、メインＣＰＵ１１は、「正しく設置されました」というメッセージ画像４１を表示画像４０中に投影することにより、光センサ装置２０が正しく設置されたことをユーザに通知するように構成されている。また、図４に示すように、メインＣＰＵ１１は、受光部２３によりレーザ光を受光した結果、光センサ装置２０の設置位置が正しくないと判断した場合、「設置位置が正しくありません」というメッセージ画像４２を表示画像４０中に投影することにより、光センサ装置２０が正しく設置されていないことをユーザに通知するように構成されている。

また、第１実施形態では、図５に示すように、光センサ装置２０の標識部２１は、光センサ装置２０の天面２０ａに標識部２１ａおよび標識部２１ｂとして２箇所に設けられ、光センサ装置２０の設置方向が１つの方向に確定されるように構成されている。具体的には、標識部２１ａおよび標識部２１ｂは光センサ装置２０の短手方向に沿って列状に並び、線画像５２の形状に対応するように構成されている。たとえば、一例として図５に示すように、光センサ装置２０の標識部２１は、光センサ装置２０が破線で示した位置に設置された場合、図中に示した矢印の方向に光センサ装置２０の位置を調整するとともに、標識部２１ａおよび標識部２１ｂと線画像５２とを対応させることにより、光センサ２０の設置方向が１つの方向に確定されるように構成されている。また、図６に示すように、線画像５２の線分長さＬ１は、光センサ装置２０の天面２０ａに設けられた標識部２１ａと標識部２１ｂとの間の距離Ｌ２よりも大きくなるように構成されている。また、目盛状に表示される隣接する線画像５２の最小離間間隔Ｌ３は、標識部２１ａと標識部２１ｂとの間の距離Ｌ２よりも大きくなるように構成されている。また、図６に示すように、光センサ装置２０の標識部２１は、光センサ装置２０が破線で示した位置に設置された場合においても、互いに隣接する線画像５２の双方の投影光による照射範囲に同時に入らないように構成されている。なお、標識部２１ａと標識部２１ｂとの間の距離Ｌ２は、本発明の「標識部が設けられた所定範囲」に対応する長さの一例である。

また、メインＣＰＵ１１は、目盛用画像５０のうち黒地領域５１を黒色とするとともに、線画像５２を白色として投影させるように構成されている。これにより、線画像５２と、黒地領域５１とのコントラストが高められて、線画像５２の視認性が確保されるように構成されている。なお、図示の都合上、図１においては黒地領域５１を白地で示すとともに、線画像５２を黒線（黒太線）を用いて示している。

また、メインＣＰＵ１１は、光センサ装置２０が投影面３０上の所定位置に正しく設置されたことを検出した場合、一定時間の経過後に線画像５２を投影する黒地領域５１への投影を中止するように構成されている。これにより、線画像５２を投影する黒地領域５１を形成するために使用されていた光源も表示画像４０を形成するために使用されることが可能となり、表示画像４０の質を向上させることが可能になる。

また、図７に示すように、線画像５２は、投影装置１０に（図２参照）対して光センサ装置２０が正しい相対位置に設置できるように投影される。具体的には、線画像５２は、光センサ装置２０を設置した際の受光部２２（図２参照）の受光範囲が表示画像４０の投影される領域を全て含み、かつ、受光部２２の感度（受光感度）が悪化しないような位置に光センサ装置２０を設置できるように投影される。なお、受光部２２の受光範囲は、受光部２２が検出対象物６０（図１参照）により反射されたレーザ光を受光することが可能な範囲であり、図７に示すように、受光部２２の前方（Ｙ１方向）で、境界線２２ａと境界線２２ｂとの間に挟まれる範囲である。

また、投影装置１０におけるレーザ光発生部１２は、図２に示すように、レーザ光を出力するように構成されている。具体的には、レーザ光源１２ａは、青色のレーザ光をビームスプリッタ１２ｆに反射させ、光学レンズ１５を通過させてＭＥＭＳミラー１４ｃに照射するように構成されている。レーザ光源１２ｂは、緑色のレーザ光をビームスプリッタ１２ｇに反射させ、ビームスプリッタ１２ｆおよび光学レンズ１５を通過させてＭＥＭＳミラー１４ｃに照射するように構成されている。レーザ光源１２ｃは、赤色のレーザ光をビームスプリッタ１２ｇ、ビームスプリッタ１２ｆおよび光学レンズ１５を通過させてＭＥＭＳミラー１４ｃに照射するように構成されている。光源制御部１２ｄは、映像処理部１３による制御に基づいて、ＬＤドライバ１２ｅを制御して、レーザ光源１２ａ〜１２ｃによるレーザ光の照射を制御するように構成されている。具体的には、光源制御部１２ｄは、ＭＥＭＳミラー１４ｃが走査するタイミングに合わせて表示画像４０の各画素に対応する色および線画像５２のレーザ光をレーザ光源１２ａ〜１２ｃから照射させる制御を行うように構成されている。

映像処理部１３は、外部から入力される映像信号に基づいて、映像の投影を制御するように構成されている。具体的には、映像処理部１３は、外部から入力される映像信号に基づいて、ミラー制御部１４ａを介して、ＭＥＭＳミラー１４ｃの駆動を制御するとともに、光源制御部１２ｄを介して、レーザ光源１２ａ〜１２ｃによるレーザ光の照射を制御するように構成されている。

走査部１４は、レーザ光を走査して表示画像４０と、線画像５２と、黒地領域５１とを投影面３０に投影するように構成されている。具体的には、走査部１４のミラー制御部１４ａは、ミラードライバ１４ｂを制御して、ＭＥＭＳミラー１４ｃを駆動するように構成されている。また、ＭＥＭＳミラー１４ｃは、レーザ光源１２ａ〜１２ｃから照射されたレーザ光を走査して、表示画像４０と、線画像５２と、黒地領域５１とを投影面３０に投影するように構成されている。また、ＭＥＭＳミラー１４ｃは、表示画像４０の水平方向および垂直方向の２軸に駆動してレーザ光を走査するように構成されている。

通信部１６は、光センサ装置２０の通信部２４を介して、投影装置１０および光センサ装置２０間の信号を送受信するように構成されている。

また、光センサ装置２０における通信部２４は、投影装置１０の通信部１６を介して受光部２２および受光部２３によるレーザ光の検出結果を、メインＣＰＵ１１に送信するように構成されている。

第１実施形態では、上記のように、光センサ装置２０を投影装置１０から照射される位置決め用の線画像５２の照射位置に対応するように設けることによって、投影装置１０と光センサ装置２０とを別個に設ける場合においても、投影装置１０から投影される線画像５２に標識部２１を位置合わせさせた状態で光センサ装置２０を設置することができる。すなわち、投影装置１０に対して光センサ装置２０を適切な位置および方向に配置することができる。また、投影装置１０と光センサ装置２０とを別々に設置することができるので、プロジェクタ１００の小型化を図ることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、光センサ装置２０は、標識部２１の近傍に設けられ、投影装置１０から照射された位置決め用の線画像５２を直接受光する受光部２３を含む。そして、受光部２３による投影装置１０からの位置決め用の線画像５２の検知結果に基づいて、光センサ装置２０が投影装置１０に対して正しい相対位置に設置されたか否かが判断されるようにプロジェクタ１００を構成する。これにより、受光部２３による投影装置１０からの位置決め用の線画像５２の検知結果に基づいて、光センサ装置２０が投影装置１０に対して適切な位置および方向に配置されたか否かを容易に把握することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、光センサ装置２０の受光部２３による位置決め用の線画像５２の検知結果に基づいて、光センサ装置２０の投影装置１０に対する相対的な設置位置が正しいか否かに関する情報を、表示画像４０に投影するように構成する。これにより、ユーザは、表示画像４０に投影された光センサ装置２０の投影装置１０に対する相対的な設置位置が正しいか否かに関する情報（メッセージ画像４１および４２）を参照することができるので、ユーザは、この投影表示されたメッセージ画像４１および４２に基づいて、確実に光センサ装置２０を正しい位置に設置することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、標識部２１を、光センサ装置２０における投影装置１０からの位置決め用の線画像５２が直接照射可能な部分の２箇所に設けており、２箇所に設けた標識部２１ａおよび２１ｂが位置決め用の線画像５２の照射位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置２０の投影装置１０に対する相対位置が位置決め可能なように構成する。これにより、標識部２１が２箇所に設けられるため、光センサ装置２０の水平面内における配置の方向を確定することができる。この結果、より確実に光センサ装置２０を正しい位置に設置することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、投影装置１０を、投影される表示画像４０の外側領域に位置決め用の線画像５２を照射するように構成されており、表示画像４０の外側領域において、光センサ装置２０が投影装置１０からの位置決め用の線画像５２の照射位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置２０の投影装置１０に対する相対位置が位置決め可能なように構成する。これにより、位置決め用の線画像５２を投影される表示画像４０の外側領域に照射させるので、位置決め用の線画像５２を投影領域内に照射するような場合と異なり、投影される表示画像４０が位置決め用の線画像５２の分だけ欠落するのを回避することができる。また、これに加えて、光センサ装置２０が表示画像４０の妨げにもならない。

また、第１実施形態では、上記のように、投影装置１０を、表示画像４０の外側領域に線画像５２を投影するように構成されており、標識部２１が線画像５２を構成する単一の線画像５２の投影位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置２０の投影装置１０に対する相対位置が位置決め可能なように構成する。これにより、目盛状となった線画像５２のうち任意のいずれか１つの線画像５２に対応させて光センサ装置２０の設置位置を選択することができるので、光センサ装置２０の設置の自由度を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、標識部２１を、光センサ装置２０における投影装置１０からの線画像５２が直接投影可能な部分に所定範囲に亘って設けられており、各々の線画像５２の線分長さＬ１は、標識部２１が設けられた所定範囲Ｌ２よりも大きく構成する。これにより、線画像５２の線分長さＬ１が標識部２１の設けられた所定範囲Ｌ２よりも大きい分だけ、光センサ装置２０の設置位置を線画像５２の線分長さＬ１の範囲内で線画像５２の延びる方向にスライド調節させながら光センサ装置２０を設置することができるので、光センサ装置２０の設置調整作業を行いやすくすることができるとともに、光センサ装置２０の設置の自由度をより向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、標識部２１を、光センサ装置２０における投影装置１０からの線画像５２が直接投影可能な部分に所定範囲に亘って設けられており、互いに隣接する線画像５２の最小離間間隔Ｌ３は、標識部２１の設けられた所定範囲Ｌ２よりも大きく構成する。これにより、光センサ装置２０を誤った方向に設置した場合においても、標識部２１が互いに隣接する線画像５２間にまたがるようにして各々の線画像５２の投影領域に入ることがないので、光センサ装置２０の誤設置を防ぐことができる。

（第２実施形態）
次に、図８〜図１０を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、表示画像４０の外側領域に目盛状の線画像５２を投影した第１実施形態とは異なり、ミラー部材１３０により互いに略平行なレーザ光１１１および１１２を形成して表示画像４０の外側領域に投影する例について説明する。なお、レーザ光１１１および１１２は、本発明の「位置決め用のレーザ光」の一例である。

本発明の第２実施形態によるプロジェクタ２００は、図８に示すように、投影装置１１０と、光センサ装置１２０と、ミラー部材１３０とを備える。また、光センサ装置１２０は、標識部１２１を含んでいる。

ここで、第２実施形態では、図８および図９に示すように、メインＣＰＵ１１（図９参照）は、投影装置１１０のレーザ光をミラー部材１３０に反射させるとともに、表示画像４０および表示画像４０の外側領域に互いに略平行な特定の２本のレーザ光１１１および１１２を走査して投影させるように構成されている。具体的には、メインＣＰＵ１１は、表示画像４０の投影装置１１０に近い側（Ｙ１方向）の最外縁の外側に互いに略平行なレーザ光１１１および１１２を投影させるように構成されている。また、図１０に示すように、互いに略平行なレーザ光１１１および１１２は、表示画像４０の投影光の最外縁に略平行になるように構成されている。これにより、プロジェクタ２００では、光センサ装置１２０の標識部１２１ａおよび１２１ｂを互いに略平行なレーザ光１１１および１１２の照射位置に対応するように設置することで、投影装置１１０に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている。

また、第２実施形態では、ミラー部材１３０は、表示画像４０および２本のレーザ光１１１および１１２を共に投影面３０に向けて反射するように一体的に構成されている。具体的には、ミラー部材１３０は、表示画像４０用のレーザ光１１３を反射するための平面部１３１と位置決め用のレーザ光１１１および１１２を互いに略平行にするための屈曲部１３２とを有するように構成されている。なお、レーザ光１１３は、本発明の「投影用のレーザ光」の一例である。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、光センサ装置１２０を投影装置１１０から照射される位置決め用のレーザ光１１１および１１２の照射位置に対応するように設けることによって、投影装置１１０と光センサ装置１２０とを別個に設ける場合においても、投影装置１１０に対して光センサ装置１２０を適切な位置および方向に配置することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、投影装置１１０を、表示画像４０の外側領域に各々が表示画像４０の投影光に略平行でかつ互いに略平行な位置決め用のレーザ光１１１および１１２を照射するように構成する。そして、標識部１２１が、走査される投影用のレーザ光１１３のうちの最外縁に位置するレーザ光１１３に対して各々が略平行でかつ互いに略平行な位置決め用のレーザ光１１１および１１２の照射位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置１２０の投影装置１１０に対する相対位置が位置決め可能なように構成する。これにより、光センサ装置１２０の高さ位置を投影装置１１０に容易に追従させることができるので、投影装置１１０の位置が移動した場合においても、光センサ装置１２０を容易に正しい位置に設置することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、投影装置１１０により投影される投影用のレーザ光１１３と位置決め用のレーザ光１１１および１１２とを共に反射させるミラー部材１３０を備える。そして、ミラー部材１３０により、各々が表示画像４０の投影光に略平行でかつ互いに略平行な位置決め用のレーザ光１１１および１１２が形成されるように構成されており、標識部１２１が、ミラー部材１３０により反射されて互いに略平行に構成された位置決め用のレーザ光１１１および１１２の照射位置に対応するように設置されることにより、光センサ装置１２０の投影装置１１０に対する相対位置が位置決め可能なように構成する。これにより、投影される表示画像４０用のレーザ光１１３と位置決め用のレーザ光１１１および１１２とを反射するミラー部材１３０を兼用することができるので、投影される表示画像４０用のレーザ光１１３の反射とは別に新たなミラー部材を設けて位置決め用のレーザ光１１１および１１２を略平行に形成する場合と異なり、プロジェクタ２００の部品点数が増加するのを抑制することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図９および図１１を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、ミラー部材１３０により互いに略平行なレーザ光１１１および１１２を形成して表示画像４０の外側領域に投影する構成の第２実施形態とは異なり、プリズム部材２３０により互いに略平行なレーザ光２１１および２１２を形成して表示画像４０の外側領域に投影する例について説明する。なお、レーザ光２１１および２１２は、本発明の「位置決め用のレーザ光」の一例である。

本発明の第３実施形態によるプロジェクタ３００は、図１１に示すように、投影装置２１０と、光センサ装置２２０と、プリズム部材２３０とを備える。また、光センサ装置２２０は、標識部２２１を含んでいる。

ここで、第３実施形態では、メインＣＰＵ１１（図９参照）は、レーザ光をプリズム部材２３０に反射させるとともに、表示画像４０および表示画像４０の外側領域に互いに略平行なレーザ光２１１および２１２を投影させるように構成されている。具体的には、メインＣＰＵ１１は、表示画像４０の投影装置２１０に近い側（Ｙ１方向）の最外縁の外側に互いに略平行なレーザ光２１１および２１２を投影させるように構成されている。また、互いに略平行なレーザ光２１１および２１２は、表示画像４０の投影光の最外縁に略平行になるように構成されている。これにより、プロジェクタ３００では、光センサ装置２２０の標識部２２１ａおよび２２１ｂを互いに略平行なレーザ光２１１および２１２の照射位置に対応するように設置することで、投影装置２１０に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている。

また、第３実施形態では、プリズム部材２３０は、表示画像４０および位置決め用のレーザ光２１１および２１２を反射するように一体的に構成されている。具体的には、表示画像４０用のレーザ光２１３を反射するための反射面２３１と、位置決め用のレーザ光２１１および２１２とを反射するための反射面２３２とを有している。また、反射面２３１と反射面２３２とは互いに異なる角度を有して形成されている。また、反射面２３１は、反射面２３２に対して投影装置２１０から見て遠い側（表示画像４０側）（Ｙ２方向）に形成されている。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、光センサ装置２２０を投影装置２１０から照射される位置決め用のレーザ光２１１および２１２の照射位置に対応するように設けることによって、投影装置２１０と光センサ装置２２０とを別個に設ける場合においても、投影装置２１０に対して光センサ装置２２０を適切な位置および方向に配置することができる。

また、第３実施形態では、上記のように、投影装置２１０により投影される投影用のレーザ光２１３と位置決め用のレーザ光２１１および２１２とを共に反射させるプリズム部材２３０を備える。そして、プリズム部材２３０により、各々が表示画像４０の投影光に略平行でかつ互いに略平行な位置決め用のレーザ光２１１および２１２を形成されるように構成されており、標識部２２１が、プリズム部材２３０を介して互いに略平行に構成された位置決め用のレーザ光２１１および２１２の照射位置に対応するように設けられることにより、光センサ装置２２０の投影装置２１０に対する相対位置が位置決め可能なように構成する。これにより、投影装置２１０の投射方向を変更する際、複数のミラー部材を用いてレーザ光を反射させる場合と比較して、１つのプリズム部材２３０により投影装置２１０の投射方向を変更することができるので、プロジェクタ３００の部品点数が増加するのを抑制しながら、投影装置２１０の配置の自由度を向上させることができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第２実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、検出対象物６０としてユーザの指を用いた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、検出対象物６０としてタッチペンやペンなどを用いてもよい。

また、上記第１実施形態では、光センサ装置２０の標識部２１を短手方向（Ｙ軸方向）の２箇所に設けた例について示すとともに、上記第２および第３実施形態では標識部１２１（２２１）が長手方向（Ｘ軸方向）に２箇所設けられた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、標識部２１（１２１、２２１）は３箇所以上に設けられてもよい。また、本発明では、図１２に示す第１実施形態の変形例のように、略長方形状に形成された１つの標識部３２１を光センサ装置３２０に設けるように構成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では標識部２１（１２１、２２１）の近傍に受光部２３を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、受光部２３を設けず、標識部２１（１２１、２２１）のみを用いて投影装置１０（１１０、２１０）に対する光センサ装置２０（１２０、２２０）の位置合わせが行われるように構成されてもよい。本発明では、たとえば、位置決め用のレーザ光５２（１１１、１１２、２１１、２１２）が標識部２１（１２１、２２１）へ照射されている状況をユーザが目視で確認することで、位置合わせを実施するような構成でもよい。

また、上記第１実施形態では、投影される表示画像４０の外側領域に白色の線画像５２を、黒色の黒地領域５１上に投影させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、線画像５２と線画像５２の投影領域（黒地領域５１）の色の組み合わせは、線画像５２が線画像５２の投影領域（黒地領域５１）に対して鮮明に視認できるのであれば、どのような色の組み合わせでもよい。また、投影される表示画像４０の外側領域に、線画像５２のみを投影するような構成でもよい。

また、上記第１実施形態では、線画像５２を投影される表示画像４０の外側領域に概略円環状に投影させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、線画像５２が表示画像４０の外側領域に投影されていればよく、たとえば、形成範囲が３６０度未満で概略円弧状に投影するような構成でもよい。

また、上記第２および第３実施形態では、位置決め用のレーザ光を投影装置１１０（２１０）と同じ側に照射して光センサ装置１２０（２２０）を設置するように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、投影する表示画像４０の外側領域であれば、位置決め用のレーザ光１１１および１１２（２１１および２１２）をどこに照射してもよい。たとえば、位置決め用のレーザ光を表示画像４０を挟んで投影装置１１０（２１０）とは反対側に照射するような構成でもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、光センサ装置２０（１２０、２２０）の投影装置１０（１１０、２１０）に対する相対位置が正しい位置に設置されたか否かの情報（メッセージ画像４１または４２）を表示画像４０上に投影する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光センサ装置２０（１２０、２２０）の投影装置１０（１１０、２１０）に対する相対位置が正しい位置に設置されたか否かの情報を、表示灯などにより示してもよい。たとえば、光センサ装置２０（１２０、２２０）に表示灯を設け、正しく設置された場合に点灯するような構成でもよい。また、本発明では、光センサ装置２０（１２０、２２０）の投影装置１０（１１０、２１０）に対する相対位置が正しい位置に設置されたか否かの情報を、音により通知してもよい。たとえば、所定の通知音が通知されるような構成でもよいし、メッセージ画像４１または４２を読み上げるような音声により通知されるような構成でもよい。

また、上記第３実施形態では、投影装置２１０が投影面３０に平行な方向から投影光を投射し、プリズム部材２３０により反射されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、他の方向から投影装置２１０が投影光をプリズム部材２３０に投射してもよい。たとえば、投影装置２１０と投影面３０との間にプリズム部材２３０を設け、投影装置２１０が投影面３０に対して垂直な方向から投影光を投射するような構成でもよい。

１０、１１０、２１０ 投影装置
１２ レーザ光発生部
１４ 走査部
２０、１２０、２２０、３２０ 光センサ装置
２１、１２１、２２１、３２１ 標識部
２１ａ、２１ｂ、１２１ａ、１２１ｂ、２２１ａ、２２１ｂ 標識部
２２ 受光部（第１受光部）
２３ 受光部（第２受光部）
４０ 表示画像（画像、投影用のレーザ光）
５０ 目盛用画像
５１ 黒地領域
５２ 線画像（位置決め用のレーザ光）
６０ 検出対象物
１００、２００、３００ プロジェクタ
１１１、１１２、２１１、２１２ レーザ光（位置決め用のレーザ光）
１１３、２１３ レーザ光（投影用のレーザ光）
１３０ ミラー部材
２３０ プリズム部材

Claims (11)

1. 投影用のレーザ光および位置決め用のレーザ光を出力するレーザ光発生部と、前記レーザ光を走査する走査部とを含み、画像を投影する投影装置と、
   前記投影装置と別個に設けられ、検出対象物により反射された前記投影用のレーザ光を受光する第１受光部を含む光センサ装置とを備え、
   前記光センサ装置は、前記投影装置から照射される前記位置決め用のレーザ光に位置合わせ可能なように設けられた標識部をさらに含む、プロジェクタ。
2. 前記光センサ装置は、前記標識部の近傍に設けられ、前記投影装置から照射された前記位置決め用のレーザ光を直接受光する第２受光部をさらに含み、
   前記第２受光部による前記投影装置からの前記位置決め用のレーザ光の検知結果に基づいて、前記光センサ装置が前記投影装置に対して正しい相対位置に設置されたか否かが判断されるように構成されている、請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記投影装置は、前記光センサ装置の前記第２受光部による前記位置決め用のレーザ光の検知結果に基づいて、前記光センサ装置の前記投影装置に対する相対的な設置位置が正しいか否かに関する情報を、前記画像の投影領域に投影するように構成されている、請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 前記標識部は、前記光センサ装置における前記投影装置からの前記位置決め用のレーザ光が直接照射可能な部分の少なくとも２箇所に設けられており、
   少なくとも２箇所に設けられた前記標識部が前記位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設置されることにより、前記光センサ装置の前記投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
5. 前記投影装置は、投影される前記画像の外側領域に前記位置決め用のレーザ光を照射するように構成されており、
   前記画像の外側領域において、前記光センサ装置が前記投影装置からの前記位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設置されることにより、前記光センサ装置の前記投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
6. 前記投影装置は、前記画像の外側領域に目盛状の線画像を投影するように構成されており、
   前記標識部が前記目盛状の線画像を構成する単一の線画像の投影位置に対応するように設置されることにより、前記光センサ装置の前記投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている、請求項５に記載のプロジェクタ。
7. 前記標識部は、前記光センサ装置における前記投影装置からの前記目盛状の線画像が直接投影可能な部分に所定範囲に亘って設けられており、
   前記目盛状の線画像を構成する各々の線画像の線分長さは、前記標識部が設けられた前記所定範囲よりも大きい、請求項６に記載のプロジェクタ。
8. 前記標識部は、前記光センサ装置における前記投影装置からの前記目盛状の線画像が直接投影可能な部分に所定範囲に亘って設けられており、
   前記目盛状の線画像の互いに隣接する線画像の最小離間間隔は、前記標識部の設けられた前記所定範囲よりも大きい、請求項６または７に記載のプロジェクタ。
9. 前記投影装置は、前記画像の外側領域に各々が前記画像の投影光に略平行でかつ互いに略平行な前記位置決め用のレーザ光を照射するように構成されており、
   前記標識部が、走査される前記投影用のレーザ光のうちの最外縁に位置するレーザ光に各々が略平行でかつ互いに略平行な前記位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設置されることにより、前記光センサ装置の前記投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている、請求項５に記載のプロジェクタ。
10. 前記投影装置により投影される前記投影用のレーザ光と前記位置決め用のレーザ光とを共に反射させるミラー部材をさらに備え、
    前記ミラー部材により、各々が前記画像の投影光に略平行でかつ互いに略平行な前記位置決め用のレーザ光が形成されるように構成されており、
    前記標識部が、前記ミラー部材により反射されて互いに略平行に構成された前記位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設置されることにより、前記光センサ装置の前記投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている、請求項９に記載のプロジェクタ。
11. 前記投影装置により投影される前記投影用のレーザ光と前記位置決め用のレーザ光とを共に屈折させるプリズム部材をさらに備え、
    前記プリズム部材により、各々が前記画像の投影光に略平行でかつ互いに略平行な前記位置決め用のレーザ光を形成されるように構成されており、
    前記標識部が、前記プリズム部材を介して互いに略平行に構成された前記位置決め用のレーザ光の照射位置に対応するように設けられることにより、前記光センサ装置の前記投影装置に対する相対位置が位置決め可能なように構成されている、請求項９に記載のプロジェクタ。

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