JP2016031484A - Screen device, projection system and projection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクリーンの裏面から画像光をスクリーンに投影する投影装置を備える投影システムと投影方法及びそのスクリーン装置に関する。 The present invention relates to a projection system including a projection device that projects image light onto a screen from the back surface of the screen, a projection method, and the screen device.
今日、パーソナルコンピューターの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーン等に投影する投影装置としてのプロジェクタが多用されている。このような投影装置であるプロジェクタについては最近、デジタルサイネージ用の装置として利用されることが普及している。 2. Description of the Related Art Today, a projector as a projection device that projects a screen of a personal computer, a video image, an image based on image data stored in a memory card or the like onto a screen or the like is widely used. Recently, a projector as such a projection apparatus has been widely used as an apparatus for digital signage.
そして、デジタルサイネージ用としてプロジェクタが利用される際、そのスクリーンは、従来の縦横比率が黄金比に近似させた横長矩形形状だけではなく、例えば人の形状をした縦長のスクリーンなどが利用されている。また、デジタルサイネージ用としてプロジェクタを利用する場合には、従来とは異なった縦長等の形状のスクリーンに合わせた画像を投影する必要がある。 When a projector is used for digital signage, the screen is not only a horizontally long rectangular shape in which the aspect ratio approximates the golden ratio, but a vertically long screen having a human shape, for example, is used. . In addition, when a projector is used for digital signage, it is necessary to project an image that matches a vertically long screen or the like that is different from the conventional one.
このため、プロジェクタから投影する画像光を、スリットを介することにより、画像光の左右両端部分を遮断し、中央部の縦長の画像光を縦長の人の形状をしたスクリーンに投影する画像出力装置(例えば特許文献1)が提案されている。このスリットは、縦長の人の形状をしたスクリーンなどに合わせた縦長のスリットとして形成されるものである。即ち、スリットの両側幅方向及び高さ方向も調整可能な遮蔽板により、プロジェクタからの画像光をスクリーンに合わせるようにして遮蔽可能として、スクリーンの後方から画像光をスクリーンに照射している。 For this reason, the image light projected from the projector is blocked by the left and right end portions of the image light through the slits, and the image output device that projects the vertically long image light in the center on the screen in the shape of a vertically long person ( For example, Patent Document 1) has been proposed. This slit is formed as a vertically long slit adapted to a screen having a vertically long human shape. That is, the image light from the projector can be shielded by matching the screen with the shielding plate that can adjust both the width direction and the height direction of the slit, and the screen is irradiated with the image light from the rear of the screen.
前述の従来技術においては、プロジェクタからの投影光が遮蔽板により遮蔽されているため、遮蔽された光は利用されないこととなり、光源光の使用効率が低く、無駄が多い欠点があった。 In the prior art described above, since the projection light from the projector is shielded by the shielding plate, the shielded light is not used, and there is a disadvantage that the use efficiency of the light source light is low and wasteful.
よって、本発明は、縦長等の画像をスクリーンに投影する場合においても、エネルギーの無駄を少なくして明るい画像の投影を効果的に行うことのできるスクリーン装置及び投影システムと投影方法を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a screen device, a projection system, and a projection method capable of effectively projecting a bright image with less waste of energy even when a vertically long image is projected on a screen. It is.
本発明に係るスクリーン装置は、スクリーンが形成する平面と前記スクリーンの端部又は端部近傍において交わる平面上であって、前記スクリーンの投影光の入射側の位置に映像重畳用ミラーを備えることを特徴とする。 The screen device according to the present invention includes an image superimposing mirror at a position on the incident side of the projection light of the screen, on a plane that intersects with a plane formed by the screen and at or near an end of the screen. Features.
本発明の投影システムは、投影装置とスクリーン装置とを備える画像投影システムであって、上述した本発明に係るスクリーン装置と、前記スクリーン装置に投影画像を投影する投影装置とを備えることを特徴とする。 A projection system of the present invention is an image projection system including a projection device and a screen device, and includes the above-described screen device according to the present invention and a projection device that projects a projection image on the screen device. To do.
本発明の画像投影方法は、入力画像データを主画像の画像データとすると共に、前記主画像を複写反転させた補助画像の画像データを形成するステップと、前記補助画像を前記主画像の短軸方向側方で前記主画像と並べて配置した画像のデータを投影画像のデータとして形成するステップと、前記投影画像のデータに基づいた画像光を形成するステップと、前記主画像の画像データに基づく画像光をスクリーンに投影すると共に、前記補助画像の画像データに基づく画像光を映像重畳用ミラーで反射させて主画像と補助画像とを重ねてスクリーンに表示させるステップと、を含む処理を行うことを特徴とする。 The image projection method according to the present invention includes a step of forming input image data as image data of a main image, forming image data of an auxiliary image obtained by copying and inverting the main image, and converting the auxiliary image into a short axis of the main image. Forming image data arranged side by side with the main image in the direction as projection image data, forming image light based on the projection image data, and an image based on the image data of the main image Projecting light onto a screen and reflecting image light based on the image data of the auxiliary image on a video superimposing mirror so that the main image and the auxiliary image are displayed on the screen in a superimposed manner. Features.
上述の如く、本発明に係るスクリーン装置及びこのスクリーン装置を用いる画像投影システムや画像投影方法は、縦長等の画像をスクリーンに投影する場合においても、エネルギーの無駄を少なくして明るい画像の投影を効果的に行うことができる。 As described above, the screen device and the image projection system and the image projection method using the screen device according to the present invention can project a bright image with less waste of energy even when a vertically long image is projected on the screen. Can be done effectively.
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳説する。図1は、本投影システムに使用する投影装置10の外観斜視図である。尚、本実施形態において、投影装置10及び投影システムにおける左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置10から画像光が出射される画像光の方向即ち光線束の進行方向及びスクリーン側方向を前方として前後方向を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a
投影装置10は、上面板11、正面板12、右側板15及び図1に表れていない背面板、左側板、底面板によりなる筐体が略直方体形状に形成される。正面板12のやや左側に寄った位置には、台形の上底側を後方に向けた平面視台形形状の凹部が形成されている。この凹部の後側の壁面には、投影レンズ65が設けられている。この投影レンズ65により、スクリーン方向に画像が投影される。
In the
正面板12及び右側板15には、筐体内部に配置された各種機器を冷却するための多数の長方形の孔により形成された吸排気孔17が設けられている。尚、図示しないが、背面板や左側板にもそれぞれ吸排気孔が設けられている。
The
そして、上面板11には、スピーカ窓49やキー/インジケータ部37が設けられている。キー/インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切り替える投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする加熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。
The
背面板には、USB端子や画像信号入力用のD−SUB端子、S端子、RCA端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20が設けられている。更に、図示しないが、投影装置10は、リモートコントローラからの制御信号を受信するIr受信部を備えている。
The back plate is provided with
次に、投影装置10の制御手段について図2の機能ブロック図を用いて説明する。制御手段は、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成される。
Next, the control means of the
この制御部38は、投影装置10内の各回路の動作制御を司るものであって、CPU、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したROM及びワークメモリとして使用されるRAM等により構成されている。
The
そして、この制御手段により、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス(SB)を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。
By this control means, image signals of various standards input from the input /
また、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオRAM25に展開して記憶させた上でこのビデオRAM25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力する。
The
表示駆動部26は、表示素子制御手段として機能するものであり、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子(SOM)である表示素子51を駆動するものである。
The
そして、この投影装置10は、光源装置55から出射された光線束を、光源側光学系を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系を介してスクリーンに画像を投影表示する。尚、この投影側光学系の可動レンズ群61は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。
The
また、画像圧縮/伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をADCT及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行う。
The image compression /
さらに、画像圧縮/伸長部31は、再生モード時にメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを1フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部23を介して表示エンコーダ24に出力し、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。
Further, the image compression /
そして、筐体の上面板11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー/インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ir受信部35で受信され、Ir処理部36で復調されたコード信号が制御部38に出力される。
Then, the operation signal of the key /
なお、制御部38にはシステムバス(SB)を介して音声処理部47が接続されている。この音声処理部47は、PCM音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させる。
Note that an
また、制御部38は、光源制御手段としての光源制御回路41を制御しており、この光源制御回路41は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置55から出射されるように、光源装置55の赤色光源装置、青色光源装置及び緑色光源装置の発光を個別に制御する。
Further, the
さらに、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源装置55等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43にタイマー等により投影装置10本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置10本体の電源をオフにする等の制御も行う。
Further, the
そして、光源装置55は、緑色波長帯域光を出射する緑色光源装置と、赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置と、青色波長帯域光を出射する青色光源装置と、緑色波長帯域、赤色波長帯域、及び青色波長帯域の光を同一光軸に合わせる導光光学系とにより形成されている。
The
また、この投影装置10は、光源装置55から出射された光を表示素子51に照射する光源側光学系、及び、表示素子51で生成された画像光をスクリーンに投影する投影光学系を構成する複数枚のレンズを有する。
In addition, the
この投影光学系は、固定レンズ群と可動レンズ群61により構成されて投影画像のズーム調整やピント調整を可能とするものであり、最前方の投影レンズ65が正面板12の凹部後側の壁面に設けられるものである。
This projection optical system is composed of a fixed lens group and a
また、この投影システムのスクリーン装置70は、図3に示すように、スクリーン71の両側に2枚のミラーを相互に平行として各々1枚のミラーを配置するものである。
In addition, as shown in FIG. 3, the
このスクリーン71は、デジタルサイネージ用の縦長の矩形とされたスクリーン71である。
This
そして、スクリーン71の長辺となる短軸方向両側の端部からスクリーン71の後方に向かって垂直な第1の映像重畳用ミラー73と第2の映像重畳用ミラー74とを有するものである。
Then, the first
この投影システムは、図4に示すように、このスクリーン装置70のスクリーン71に投影装置10から主投影画像光91を照射し、主投影画像光91の左右の補助投影画像光93,94を左右の映像重畳用ミラー73,74に投射し、映像重畳用ミラー73,74で反射された補助投影画像光93,94をスクリーン71に照射するものである。
As shown in FIG. 4, the projection system irradiates a
この主投影画像光91及び補助投影画像光93,94は、図5に示すように、中央に主画像81を配置し、主画像81の左右に補助画像83,84を配置した投影画像データ80に基づく画像光である。
As shown in FIG. 5, the main
この投影画像データ80は、当該投影装置10にパーソナルコンピューター等の外部機器やメモリカードから画像データが入力されたとき、制御手段とする制御部38は、図6に示すように、画像取込み処理(S100)の後、この取込んだ画像データが縦長画像(あるいは横長画像)等のサイネージ用データか否かを判別するサイネージ判断(S110)を行う。
When the
そして、制御部38は、サイネージデータでなければ、通常の投影処理として画像変換部23で所定のフォーマットに変換してビデオRAM25に展開させ、表示素子51により画像光を形成して投影する。
And if it is not signage data, the
また、制御部38は、サイネージデータであると判断したときは、入力された画像データを主画像81のデータとすると共に、この画像データを複写し(S120)、複写した画像を反転させて補助画像83,84のデータとして主画像81の両側に補助画像83,84を配置する複写画像反転処理(S130)を行う。
When the
更に、制御部38は、反転画像とした補助画像83,84に台形歪補正の処理(S140)を行う。
Further, the
なお、映像重畳用ミラーが、投影光の光軸と平行に配置されている場合は、補助画像83(及び84)に対する主画像81と異なる台形歪補正は必要ないが、後述する他の実施形態の例(投影光の光軸と平行に配置されていない場合)を含めて、ここでは、台形歪補正の処理(S140)を行う一般的なフローを示している。
When the video superimposing mirror is arranged in parallel with the optical axis of the projection light, the trapezoidal distortion correction different from that of the
そして、制御部38は、この主画像81と主画像81の短軸方向両側に補助画像83,84を配置した投影画像データ80を所定のフォーマットに変換してビデオRAM25に展開させ、表示素子51により画像光を形成して投影する。
Then, the
従って、この主画像81に基づく主投影画像光91は、図4に示したスクリーン71に正対するようにスクリーン71の裏面に照射され、補助画像83,84による補助投影画像光93,94は、左右の映像重畳用ミラー73,74で反射されてスクリーン71の裏面に照射されることになる。
Accordingly, the main projection image light 91 based on the
即ち、補助投影画像光93,94は、スクリーン像71a,71bに投射される画像光となり、映像重畳用ミラー73,74で反射された後にスクリーン71に照射されて主画像81に補助画像83,84を重ねるものである。
That is, the auxiliary projection image lights 93 and 94 become image light projected on the
このように、本実施形態によれば、入力されたサイネージデータの画像を複写反転を施して補助画像83,84とし、入力されたサイネージデータによる主画像81と補助画像83,84とを合わせた投影画像データ80を形成して投影画像光を生成するため、サイネージデータのみにより画像光を生成する場合に比較して光源光の利用率を高めることができる。
Thus, according to the present embodiment, the input signage data image is subjected to copy inversion to obtain
また、主画像81と補助画像83,84とを重ねるようにしてスクリーン71に投影するため、投影画像を明るく表示することができる。
Further, since the
そして、このスクリーン装置70は、図7に示すスクリーンフレーム110によりスクリーン71を保持すると共に、スクリーン71の両側に映像重畳用ミラー73,74を配置するように構成することができる。
The
このスクリーンフレーム110は、サイネージ用のスクリーン71の下端である一辺を固定保持するスクリーン固定部111と、このスクリーン固定部111の両端から後方に各々延設される棒状のミラー支持台部113とを備えるものである。
The
このミラー支持台部113は、スクリーン固定部111と垂直とされ、2本のミラー支持台部113は相互に平行とされている。
The
そして、ミラー支持台部113の前端であるスクリーン固定部111の端部の近傍には、棒状のミラー前方支持部115が垂直に立設され、ミラー支持台部113の後端にも棒状のミラー後方支持部117が垂直に立設される。
In the vicinity of the end of the
このミラー前方支持部115の上端近傍には、先端にミラー固定部材129を備えた上方調整ネジ121が、ミラー前方支持部115の下端近傍には、先端にミラー固定部材129を備えた下方調整ネジ123が設けられ、ミラー後方支持部117の中間位置には、先端にミラー固定部材129を備えた後方調整ネジ125が設けられる。
An
この各調整ネジは、ミラー前方支持部115やミラー後方支持部117に対して水平方向内側に螺入可能とされているものであり、先端のミラー固定部材129に映像重畳用ミラー73,74の裏面が固定可能とされる。
These adjustment screws can be screwed inward in the horizontal direction with respect to the mirror
従って、ミラー固定部材129により映像重畳用ミラー73,74は、スクリーン71に対して直交させるようにして、スクリーン71の短軸方向側方位置で垂直に保持可能とされる。
Therefore, the
そして、上方調整ネジ121又は下方調整ネジ123を回転させてねじ込み量を調整することにより、映像重畳用ミラー73,74の垂直方向に対する傾斜角を微調整することができ、後方調整ネジ125のねじ込み量を調整することにより、映像重畳用ミラー73,74のスクリーン71に対する直交度を微調整することができる。
Then, by rotating the
尚、図7に示したスクリーンフレーム110は、スクリーンフレーム110前端下方のスクリーン固定部111によりサイネージ用スクリーン71の下端を保持するものとし、図3に示したように、スクリーン71の両端から映像重畳用ミラー73,74をスクリーン71の後方に配置させるものとする場合の他、スクリーン71の左右に配置する第1の映像重畳用ミラー73と第2の映像重畳用ミラー74との間隔をスクリーン71の幅よりも僅かに広い間隔とし、2枚の映像重畳用ミラー73,74の間隔幅よりも狭い幅のスクリーン71をスクリーン71の下端のみでスクリーン固定部111により支持固定することもできる。
Note that the
また、矩形のサイネージ用スクリーン71の保持固定に際しては、スクリーン71の幅とスクリーン71の左右に配置する映像重畳用ミラー73,74の間隔とを一致させた図3に示したようなスクリーン装置70では、ミラー前方支持部115をスクリーン固定部111の両端位置とし、スクリーン71の下端をスクリーン固定部111により保持すると共にミラー前方支持部115によりスクリーン71の左右両端を保持するようにすることできる。
Further, when the
更に、ミラー前方支持部115をスクリーン固定部111の両端位置とした場合、スクリーン固定部111の両端に配置するミラー前方支持部115の上端を接続する梁を更に設けてスクリーン保持枠を形成し、矩形のスクリーン71の周囲全体を保持するようにしてもよい。
Further, when the mirror
〔第2の実施の形態〕
前述の投影システムは、投影装置10からの画像光をスクリーン装置70に直接照射するものであるが、図8に示すように、主投影画像光91及び補助投影画像光93,94を反射用ミラー75で反射させた後、スクリーン装置70の背面から照射するようにしてもよい。
[Second Embodiment]
The projection system described above directly irradiates the
この投影システムでは、図9に示すように、プロジェクタケース100内に投影装置10をプロジェクタケース100の後方に向けて収納し、プロジェクタケース100の前方上面にスクリーン装置70を載置固定するものである。
In this projection system, as shown in FIG. 9, the
そして、この投影システムでは、プロジェクタケース100の前端近傍にスクリーン71を位置させて映像重畳用ミラー73,74をプロジェクタケース100の後方に延設させるようにしてプロジェクタケース100の上面にスクリーン装置70を固定し、プロジェクタケース100の後方上部に投影装置10からの画像光の全てを反射する反射用ミラー75を固定するものである。
In this projection system, the
このようにして、プロジェクタケース100内の投影装置10からの画像光である主投影画像光91と補助投影画像光93,94は、反射用ミラー75に照射され、反射用ミラー75で反射された画像光がスクリーン装置70に照射される。
In this way, the main
そして、この場合も、反射用ミラー75で反射された主投影画像光91がスクリーン71に直接照射され、画像光の一部である補助投影画像光93,94が、夫々映像重畳用ミラー73,74で反射されてスクリーン71に照射され、主投影画像光91による主画像81の映像に補助投影画像光93,94による補助画像83,84が重なるようにしてスクリーン71に表示投影されることは第1の実施形態と同様である。
Also in this case, the main projection image light 91 reflected by the
このように、反射用ミラー75を用いて反射用ミラー75で反射した画像光をスクリーン71の背面に照射するようにすれば、投影システム全体をコンパクトにまとめることができる。
In this way, if the image light reflected by the
尚、反射用ミラー75は、プロジェクタケース100に直接固定する場合に限るものでなく、スクリーンフレーム110のミラー支持台部113を延設して反射用ミラー75をスクリーンフレーム110に固定し、反射用ミラー75をも備えるスクリーン装置70として、投影装置10を収納するプロジェクタケース100に反射用ミラー75を備えるスクリーン装置70を固定することもできる。
The reflecting
また、反射用ミラー75は、投影装置10に通常時(未使用時)は収納されており、投影時(使用時)に引き出されるようなリトラクタブル形態のものであってもよい。
Further, the reflecting
更に、投影装置10の本体の前後方向の向きを図9とは逆として、反射用ミラー75に反射させる前に、もう一枚のミラー(非球面ミラー等)で画像を反射させて投影するようにしてもよい。
Further, the direction of the main body of the
そして、投影装置10からの画像光の全てを反射する反射用ミラー75は、図9においてはスクリーン71が形成する平面とスクリーン71の下方で交わる平面を形成する面に反射用ミラー75を配置するように反射用ミラー75を僅かに上方に向けて傾斜させているが、スクリーン71と反射用ミラー75との距離及びスクリーン71の高さ位置や反射用ミラー75の高さ、反射用ミラー75と投影装置10との距離や投影装置10の上向き角、等により、スクリーン71と反射用ミラー75とは平行に配置する場合がある。
The reflecting
更に、スクリーン71の高さ及び位置や反射用ミラー75の高さ及び位置によっては、スクリーン71が形成する平面と反射用ミラー75が形成する平面とは、スクリーン71の上方で相互に交わる平面とするように反射用ミラー75を配置し、スクリーン71を垂直として反射用ミラー75を僅かに下に向けた傾斜配置とする場合もある。
Furthermore, depending on the height and position of the
〔第3の実施の形態〕
また、スクリーン71の左右に配置する第1の映像重畳用ミラー73及び第2の映像重畳用ミラー74をスクリーン71と垂直に配置する場合のみでなく、スクリーン71と映像重畳用ミラー73,74とを鈍角として交差させるように配置することもある。
[Third Embodiment]
In addition to the case where the first
即ち、スクリーンフレーム110のスクリーン固定部111と左右のミラー支持台部113との開き角を90度以上とするものである。
That is, the opening angle between the
この場合、図10に示すように、スクリーン像71a,71bはスクリーン面の延長位置よりも外側端が遠方となり、投影装置10に対してスクリーン像71a,71bの傾きが大きく、主画像81に対して補助画像83,84に台形歪補正を加える修正を行う必要が生じるも、スクリーン装置70として、スクリーン71の後方に配置する映像重畳用ミラー73,74の前後長さを短くしてスクリーン装置70を小型化することができる。
In this case, as shown in FIG. 10, the
〔第4の実施の形態〕
そして、図11に示すように、反射用ミラー75を介して投影装置10からの画像光をスクリーン装置70に照射する場合は、投影システム全体をよりコンパクトにすることができる。
[Fourth Embodiment]
As shown in FIG. 11, when the
〔第5の実施の形態〕
また、スクリーン71として縦長の矩形でなく、人間のシルエット等の形状のスクリーン71とし、図5に示したような人間の画像を投影する場合、図12に示すように、スクリーン71の両端と映像重畳用ミラー73,74の前端との間に間隙を設けてスクリーン71と映像重畳用ミラー73,74とを配置するようにしてもよい。
[Fifth Embodiment]
When the
この場合、図5に示した人間映像の主画像81と、左右の人間映像の補助画像83,84との投影用画像の間に生じる間隙が、スクリーン71の両端と映像重畳用ミラー73,74の前端との間隙に相当し、人間映像による補助投影画像光93,94が映像重畳用ミラー73,74によりスクリーン71に向けて反射されることとなる。
In this case, the gap formed between the projection image of the
また、図12に示した実施の形態では、スクリーン71の端部近傍でスクリーン71が形成する平面と映像重畳用ミラー73,74が形成する平面とが直交するように配置しているが、例えば図10や図11に示したように、スクリーン71の平面と映像重畳用ミラー73,74の平面との開き角を鈍角としてスクリーン71の側端部とミラーの前端との間に間隙を形成して配置するようにしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 12, the plane formed by the
また、投影装置10の前方に反射用ミラー75を配置して、反射用ミラー75で反射した主投影画像光91をスクリーン71に、反射用ミラー75で反射した補助投影画像光93,94を映像重畳用ミラー73,74で反射させてスクリーン71に照射するようにしてもよい。
Further, a
〔第6の実施の形態〕
そして、スクリーン71の両側に映像重畳用ミラー73,74を配置する場合に限ることなく、図13に示すように、スクリーン71の一側方にのみ映像重畳用ミラー73を配置するようにしてもよい。
[Sixth Embodiment]
The image superimposing mirrors 73 and 74 are not limited to being arranged on both sides of the
この場合は、投影画像データ80としては、取込んだサイネージデータを主画像81のデータとし、主画像81を反転複写した補助画像83を1つだけ形成して主画像81の短軸方向側方である横の位置に補助画像83を並べることとなる。
In this case, as the
そして、投影装置10からの投影光がスクリーン71の平面に対して水平方向において垂直であれば、補助画像83に台形歪補正を施す必要はないが、投影光がスクリーン71の平面に対して水平方向において垂直でない場合、水平方向の傾斜に合わせ、補助画像83に台形歪補正を施すものである。そして、投影光の光軸が水平平面においてスクリーンと垂直でない場合は、主画像81にも台形歪補正を施すことになる。
If the projection light from the
尚、投影光がスクリーン71の平面に対して水平方向において垂直でない場合であって、映像重畳用ミラー73と投影光の光軸が平行な場合は、主画像81に水平後方の傾斜に対して台形歪補正を施し、この台形歪補正を施した主画像81を反転複写した補助画像83とすれば足りるものである。
When the projection light is not perpendicular to the plane of the
このように、前述の実施の形態では、水平方向においてスクリーン71から側方に延設されるスクリーン像71a,71bやスクリーン71の左右方向が、投影装置10からの距離が遠くなることにあわせて補助画像83(及び84)を反転複写により形成する際の台形歪補正の処理を説明しているが、スクリーン71の高さ位置が投影装置10の高さよりも高く、スクリーン71の上方が投影装置10からの距離が遠くなるスクリーン面に対する台形歪補正は、投影画像データ80の全体に対して従来の通常の歪補正と同様に処理又は処理することなく投影を行っているものである。(また、画像補正による台形歪補正をすることなく、シフト光学系により、正しく投影されていてもよいことはもちろんである。)
As described above, in the above-described embodiment, the
〔第7の実施の形態〕
また、サイネージデータとして、人型シルエット等の縦長の画像データでなく、横長の画像データが用いられることもある。
[Seventh Embodiment]
Also, as the signage data, horizontally long image data may be used instead of vertically long image data such as a human silhouette.
このような短軸方向が縦方向となる画像データによる投影画像のデータによる画像光をスクリーン71に表示する場合、図14に示すように、スクリーン71上端からスクリーン71の後方へ映像重畳用ミラー73を配置するようにすればよい。
In the case where image light based on projection image data based on image data in which the minor axis direction is the vertical direction is displayed on the
この場合、投影画像データ80は、図15に示すように、取込み画像による主画像81とこの主画像81の長辺に沿って反転複写した補助画像83とによる画像データとすることになる。
In this case, as shown in FIG. 15, the
また、スクリーン71の上端から後方へ映像重畳用ミラー73を配置する場合に限ることなく、スクリーン71の下端からスクリーン71の後方へ映像重畳用ミラー73を配置するようにしてもよい。
In addition, the
尚、スクリーン71と映像重畳用ミラー73とを直交させる場合は、主画像81と補助画像83とを合わせた投影画像データ80全体に対して従来と同様の台形歪補正の処理を行えば足りるものであり、補助画像83を作成するに際して台形歪補正の処理を行うことなく、反転複写を行えば足りるものである。
When the
この様に、本実施の形態に係るスクリーン装置70は、スクリーン71が形成する平面とこのスクリーン71の端部又は端部近傍において交わる平面上であって、スクリーン71の一端又は両端でスクリーン71の後方位置に映像重畳用ミラー73,74を有するスクリーン装置70とするものであるから、サイネージ用の画像を複写した補助画像83(及び84)を形成し、原画像を主画像81としてスクリーン71に投影すると共に1枚または2枚の映像重畳用ミラー73(及び74)の数に合わせた補助画像83(及び84)を映像重畳用ミラーで反射してスクリーン71に投影することができ、デジタルサイネージの画像を明るく表示させることができる。
As described above, the
なお、映像重畳用ミラーが、投影光の光軸(即ちシフト光学系を含み投影光を出射する投影レンズ65の光軸)と平行に配置され、スクリーンが、この投影光の光軸と垂直に配置されている場合は、補助画像83(及び84)に対してだけでなく、主画像81に対する歪補正も必要がなくなることは言うまでもない。
The image superimposing mirror is arranged in parallel with the optical axis of the projection light (that is, the optical axis of the
そして、映像重畳用ミラーが、投影光の光軸(即ちシフト光学系を含み投影光を出射する投影レンズ65の光軸)と平行に配置されていて、スクリーンが、この投影光の光軸と垂直に配置されていない場合は、補助画像83(及び84)に対する歪補正は、主画像81に対する歪補正と向きが反対のものとなるが、その歪補正画像は、主画像の歪補正画像を反転した画像となる。
The image superimposing mirror is disposed in parallel with the optical axis of the projection light (that is, the optical axis of the
また、映像重畳用ミラーとして、2枚のミラー73,74を用い、スクリーン71の両端又は両端近傍でスクリーン71が形成する平面と交わる平面上に夫々配置すれは、主画像81を反転させた左右の補助画像83,84を同一の画像として明るい画像の投影を可能とすることができる。
In addition, two
そして、スクリーン71の両側に配置された映像重畳用ミラー73,74は、相互に平行としてスクリーン71と垂直に配置すれば、各映像重畳用ミラー73,74に映るスクリーン像71a,71bがスクリーン71の延長面状に形成され、映像重畳用ミラー73,74で反射される補助画像83,84の処理を容易として主画像81と補助画像83,84との重ね合わせを行うことができる。
If the image superimposing mirrors 73 and 74 arranged on both sides of the
また、スクリーン71の端部としてスクリーン71の上端又は下端から後方に映像重畳用ミラー73を配置すれば、横長のサイネージ用の画像を主画像81と補助画像83としてスクリーン71に重ね、明るい画像の投影を可能とすることができる。
Further, if a
更に、スクリーン71と平行な平面、又は、スクリーン71の上方又は下方においてスクリーン71が形成する平面と交わる平面にも、投影装置10からの画像光の全てを反射してスクリーン71に照射する反射用ミラー75を更に有するスクリーン装置70とすれは、投影装置10からスクリーン71までの前後距離を短くして投影装置10からの画像光を拡大するようにしてスクリーン71に投影することができる。
Further, a reflection plane that reflects all of the image light from the
そして、本実施の形態に係る投影システムは、上記の様に投影装置とスクリーン装置とを有するシステムであって、投影装置10は、入力画像データを主画像81のデータとすると共に、主画像81を複写反転させた補助画像83(及び84)のデータを1つまたは2つ形成し、補助画像83(及び84)を主画像81と並べた投影画像とする画像のデータ80を形成する制御手段と、投影画像の画像データ80に基づく画像光を形成する表示素子51と、画像光をスクリーン装置70に照射する投影光学系と、を有し、スクリーン装置70は、スクリーン71と、スクリーン71が形成する平面とスクリーン71の端部又は端部近傍において交わる平面上であってスクリーン71の後方位置に配置された映像重畳用ミラー73(及び74)と、を有し、画像光の一部はスクリーン71に照射されて主画像81をスクリーン71に表示され、画像光の他の一部は映像重畳用ミラー73(及び74)で反射されてスクリーン71に投影され、映像重畳用ミラー73(及び74)で反射された画像光による補助画像83(及び84)の像がスクリーン71に表示された主画像81に重ねられて表示される画像投影システムとするものである。
The projection system according to the present embodiment is a system having the projection device and the screen device as described above. The
このため、表示素子51の一部を使用するサイネージデータによる画像を主画像81とすると共に1つまたは2つの主画像81を反転させた補助画像83(及び84)を形成して画像光とするため、光源光の利用率を高めると共に、明るい画像の投影を可能とすることができる。
For this reason, an image based on signage data using a part of the
そして、制御手段は、複写反転させた補助画像83(及び84)に必要に応じて歪補正処理を施して補助画像83(及び84)を主画像81と並べた投影画像のデータ80とするため、映像重畳用ミラー73(及び74)で反射されてスクリーン71に表示された補助画像83(及び84)の映像と直接スクリーン71に投影表示された主画像81との一致をより高精度として主画像81と補助画像83(及び84)とを重ねることができる。
Then, the control means performs a distortion correction process on the auxiliary image 83 (and 84) that has been copy-inverted as necessary to make the auxiliary image 83 (and 84) the
また、制御手段は、補助画像83,84を2つ形成して主画像81の短軸方向両側に配置した投影画像を形成するため、縦長のデジタルサイネージ用データによる画像を効率的に通常の横長の画像データに変換して光源光の利用率を容易に高くすることができる。
In addition, since the control means forms two
そして、制御手段が補助画像83を1つだけ形成して主画像81の短軸方向側方に配置した投影画像を形成する場合も、縦長又は横長のデジタルサイネージ用データによる画像であっても、通常の横長の画像データに変換して光源光の利用率を容易に高くすることができる。
And even if the control means forms only one
更に、投影装置10からスクリーン装置70に照射する画像光の全てを反射する反射用ミラー75を更に有する画像投影システムとし、この反射用ミラー75で反射した画像光の一部をスクリーン71に直接に、及び、この反射用ミラー75で反射した画像光の他の一部を映像重畳用ミラー73(及び74)で反射してスクリーン71に照射する場合は、画像投影システムを全体として小型化することが容易となる。
Further, the image projection system further includes a
このように、この画像投影システムでは、入力画像データを主画像81の画像データとすると共に、主画像81を複写反転させた補助画像83,84の画像データを形成するステップと、補助画像83,84を主画像81の短軸方向側方で主画像81と並べて配置した画像のデータを投影画像のデータ80として形成するステップと、投影画像のデータ80に基づいた画像光を形成するステップと、主画像81の画像データに基づく画像光をスクリーン71に投影すると共に、補助画像83,84の画像データに基づく画像光を映像重畳用ミラー73,74で反射させて主画像81と補助画像83,84とを重ねてスクリーン71に表示させるステップと、を含む処理を行う画像投影方法を行っているものである。
As described above, in this image projection system, the input image data is used as the image data of the
従って、光源光の利用率を高めると共に、明るい画像の投影を可能とすることができるものである。 Therefore, it is possible to increase the utilization rate of the light source light and to project a bright image.
以上、本発明の実施形態を説明したが、係る実施形態は、本願発明の範囲内において、適宜変更することができる。例えば、表示素子51は、液晶表示板やデジタルマイクロミラーデバイスなどの空間的光変調素子(SOM)に限ることなく、有機エレクトロルミネッセンスや、レーザー光を光源とするレーザースキャンビーム式としてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the embodiment which concerns can be suitably changed within the scope of the present invention. For example, the
また、デジタルサイネージ用の画像データは、人物画像等をあらかじめパーソナルコンピューター(PC)を用いて作成した適宜のものが使用可能であり、入力画像から任意の所定範囲の画像を抜き出して、人物画像を作成することもある。 In addition, as the image data for digital signage, a suitable person image or the like prepared in advance using a personal computer (PC) can be used. An image of an arbitrary predetermined range is extracted from the input image, and the person image is obtained. Sometimes created.
そして、上述の実施形態では、画像反転等の画像処理を投影装置が行う例で説明したが、必ずしもそのような画像処理を投影装置自体が行う必要はなく、予め処理された画像が入力されるようなシステムであっても、本発明の範囲に含まれる。 In the above-described embodiment, an example in which the projection apparatus performs image processing such as image inversion has been described. However, it is not always necessary for the projection apparatus itself to perform such image processing, and a preprocessed image is input. Such a system is also included in the scope of the present invention.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] スクリーンが形成する平面と前記スクリーンの端部又は端部近傍において交わる平面上であって、前記スクリーンの投影光の入射側の位置に映像重畳用ミラーを備えることを特徴とするスクリーン装置。
[2] 前記映像重畳用ミラーは、前記投影光の光軸と平行に配置されていることを特徴とする前記[1]に記載したスクリーン装置。
[3] 前記スクリーンは、前記投影光の光軸と垂直に配置されていることを特徴とする前記[1]又は前記[2]に記載したスクリーン装置。
[4] 前記映像重畳用ミラーは、2枚のミラーであって、前記スクリーンの両端又は両端近傍で前記スクリーンが形成する平面と交わる平面上に夫々配置されていることを特徴とする前記[1]乃至前記[3]の何れかに記載したスクリーン装置。
[5] 前記スクリーンの両側に配置された映像重畳用ミラーは、相互に平行として前記スクリーンと垂直に配置されていることを特徴とする前記[4]に記載したスクリーン装置。
[6] 前記スクリーンの端部は、前記スクリーンの上端又は下端であることを特徴とする前記[1]乃至前記[3]の何れかに記載したスクリーン装置。
[7] 前記スクリーンと平行な平面、又は、前記スクリーン上方又は下方において前記スクリーンが形成する平面と交わる平面に、投影装置からの画像光の全てを反射して前記スクリーンに照射する反射用ミラーを更に有することを特徴とする前記[1]乃至前記[6]の何れかに記載したスクリーン装置。
[8] 投影装置とスクリーン装置とを備える画像投影システムであって、
前記[1]乃至前記[7]の何れかに記載したスクリーン装置と、
前記スクリーン装置に投影画像を投影する投影装置と
を備えることを特徴とする画像投影システム。
[9] 前記投影画像は、主画像のデータと共に、前記主画像を複写反転させた補助画像のデータが形成され、前記補助画像を前記主画像と並べた画像のデータであり、
投影光の一部はスクリーンに照射されて前記主画像をスクリーンに表示し、前記投影光の他の一部は前記映像重畳用ミラーで反射された後に前記スクリーンに照射され、前記映像重畳用ミラーで反射された画像光による前記補助画像の像が、前記スクリーンに表示された前記主画像に重ねられて表示されることを特徴とする前記[8]に記載の画像投影システム。
[10] 前記投影装置は、入力画像データを主画像のデータとすると共に、前記主画像を複写反転させた補助画像のデータを形成し、前記補助画像を前記主画像と並べた投影画像とする画像のデータを形成する制御手段を有することを特徴とする前記[9]に記載の画像投影システム。
[11] 前記制御手段は、前記補助画像を2つ形成して前記主画像の短軸方向両側に配置した投影画像を形成することを特徴とする前記[10]に記載した画像投影システム。
[12] 前記制御手段は、前記補助画像を1つだけ形成して前記主画像の短軸方向側方に配置した投影画像を形成することを特徴とする前記[10]に記載した画像投影システム。
[13] 前記投影装置は、前記複写反転させた補助画像に歪補正処理を施すことを特徴とする前記[9]乃至前記[12]の何れかに記載した画像投影システム。
[14] 入力画像データを主画像の画像データとすると共に、前記主画像を複写反転させた補助画像の画像データを形成するステップと、
前記補助画像を前記主画像の短軸方向側方で前記主画像と並べて配置した画像のデータを投影画像のデータとして形成するステップと、
前記投影画像のデータに基づいた画像光を形成するステップと、
前記主画像の画像データに基づく画像光をスクリーンに投影すると共に、前記補助画像の画像データに基づく画像光を映像重畳用ミラーで反射させて主画像と補助画像とを重ねてスクリーンに表示させるステップと、
を含む処理を行うことを特徴とする画像投影方法。
The invention described in the first claim of the present application will be appended below.
[1] A screen device comprising a mirror for image superimposition on a plane intersecting a plane formed by a screen and at or near an end of the screen at a position on the projection light incident side of the screen. .
[2] The screen device according to [1], wherein the image superimposing mirror is arranged in parallel with an optical axis of the projection light.
[3] The screen device according to [1] or [2], wherein the screen is arranged perpendicular to the optical axis of the projection light.
[4] The image superimposing mirrors are two mirrors, and are arranged on planes intersecting with planes formed by the screen at or near both ends of the screen, respectively [1] ] To the screen device according to any one of [3].
[5] The screen device according to [4], wherein the video superimposing mirrors arranged on both sides of the screen are arranged parallel to each other and perpendicular to the screen.
[6] The screen device according to any one of [1] to [3], wherein an end portion of the screen is an upper end or a lower end of the screen.
[7] A reflection mirror that reflects all of the image light from the projection device and irradiates the screen onto a plane parallel to the screen or a plane that intersects with a plane formed by the screen above or below the screen. The screen device according to any one of [1] to [6], further comprising:
[8] An image projection system comprising a projection device and a screen device,
The screen device according to any one of [1] to [7];
An image projection system comprising: a projection device that projects a projection image on the screen device.
[9] The projected image is data of an auxiliary image formed by copying and inverting the main image together with data of the main image, and the auxiliary image is aligned with the main image.
A part of the projection light is irradiated on the screen to display the main image on the screen, and another part of the projection light is reflected by the image superimposing mirror and then irradiated to the screen, and the image superimposing mirror The image projection system according to [8], wherein the image of the auxiliary image by the image light reflected at is superimposed on the main image displayed on the screen.
[10] The projection device uses the input image data as main image data, forms auxiliary image data obtained by copying and reversing the main image, and sets the auxiliary image as a projection image aligned with the main image. The image projection system according to [9], further including a control unit that forms image data.
[11] The image projection system according to [10], wherein the control unit forms two auxiliary images to form projection images arranged on both sides of the main image in the minor axis direction.
[12] The image projection system according to [10], wherein the control unit forms only one auxiliary image and forms a projection image arranged on a side of the main image in the minor axis direction. .
[13] The image projection system according to any one of [9] to [12], wherein the projection device performs a distortion correction process on the auxiliary image that has been copied and reversed.
[14] The step of forming input image data as image data of a main image and forming image data of an auxiliary image obtained by copying and inverting the main image;
Forming, as projection image data, image data in which the auxiliary image is arranged side by side with the main image on the short-axis direction side of the main image;
Forming image light based on the projection image data;
Projecting image light based on the image data of the main image onto the screen, and reflecting the image light based on the image data of the auxiliary image by a video superimposing mirror to display the main image and the auxiliary image on the screen. When,
The image projection method characterized by performing the process containing these.
10 投影装置
11 上面板 12 正面板
13 背面板 14 左側板
15 右側板 17 吸排気孔
20 端子 21 入出力コネクタ部
22 入出力インターフェース 23 画像変換部
24 表示エンコーダ 25 ビデオRAM
26 表示駆動部 31 画像圧縮/伸長部
32 メモリカード 35 Ir受信部
36 Ir処理部 37 キー/インジケータ部
38 制御部 41 光源制御回路
43 冷却ファン駆動制御回路 45 レンズモータ
47 音声処理部 48 スピーカ
49 スピーカ窓
51 表示素子
61 可動レンズ群 65 投影レンズ
70 スクリーン装置
71 スクリーン 71a、71b スクリーン像
73,74 映像重畳用ミラー 75 反射用ミラー
80 投影画像データ
81 主画像 83、84 補助画像
91 主投影画像光 93、94 補助投影画像光
100 プロジェクタケース
110 スクリーンフレーム
111 スクリーン固定部 113 ミラー支持台部
115 ミラー前方支持部 117 ミラー後方支持部
121 上方調整ネジ 123 下方調整ネジ
125 後方調整ネジ 129 ミラー固定部材
DESCRIPTION OF
26
Claims (14)
請求項1乃至請求項7の何れかに記載したスクリーン装置と、
前記スクリーン装置に投影画像を投影する投影装置と
を備えることを特徴とする画像投影システム。 An image projection system comprising a projection device and a screen device,
A screen device according to any one of claims 1 to 7,
An image projection system comprising: a projection device that projects a projection image on the screen device.
投影光の一部はスクリーンに照射されて前記主画像をスクリーンに表示し、前記投影光の他の一部は前記映像重畳用ミラーで反射された後に前記スクリーンに照射され、前記映像重畳用ミラーで反射された画像光による前記補助画像の像が、前記スクリーンに表示された前記主画像に重ねられて表示されることを特徴とする請求項8に記載の画像投影システム。 The projection image is data of an auxiliary image formed by copying and inverting the main image together with data of the main image, and the auxiliary image is aligned with the main image.
A part of the projection light is irradiated on the screen to display the main image on the screen, and another part of the projection light is reflected by the image superimposing mirror and then irradiated to the screen, and the image superimposing mirror The image projection system according to claim 8, wherein the image of the auxiliary image by the image light reflected at is superimposed on the main image displayed on the screen.
前記補助画像を前記主画像の短軸方向側方で前記主画像と並べて配置した画像のデータを投影画像のデータとして形成するステップと、
前記投影画像のデータに基づいた画像光を形成するステップと、
前記主画像の画像データに基づく画像光をスクリーンに投影すると共に、前記補助画像の画像データに基づく画像光を映像重畳用ミラーで反射させて主画像と補助画像とを重ねてスクリーンに表示させるステップと、
を含む処理を行うことを特徴とする画像投影方法。 Forming input image data as image data of a main image and forming image data of an auxiliary image obtained by copying and reversing the main image;
Forming, as projection image data, image data in which the auxiliary image is arranged side by side with the main image on the short-axis direction side of the main image;
Forming image light based on the projection image data;
Projecting image light based on the image data of the main image onto the screen, and reflecting the image light based on the image data of the auxiliary image by a video superimposing mirror to display the main image and the auxiliary image on the screen. When,
The image projection method characterized by performing the process containing these.
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