JP3996571B2 - プロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、例えばスクリーン等の投射面上に映像を投射するためのプロジェクタに関する。

プロジェクタは、使用環境によって設置位置が制約されることが多く、スクリーン等の投射面に対して投射光軸が傾斜されて投射される場合がある。このような場合、投射面上で投射領域が方形状をなすべき投射映像が、台形状に歪んでしまう。このため、従来のプロジェクタは、いわゆる台形歪が生じた投射映像を方形状の補正映像に補正する、いわゆる台形歪補正（keystone distortion）を行うための歪補正回路部を備えている。

近年、プロジェクタでは、一般的に、投射面上の鉛直方向に対して歪補正を自動補正するとともに、水平方向に対して手動操作で調整して補正するための歪補正回路部を備えているものが普及している。水平方向に対する歪補正処理は、プロジェクタの構成や仕様等によって異なっているが、一般に、ユーザーの操作性を向上するための種々の提案がなされている。

この種の従来のプロジェクタとしては、歪補正処理に関連づけられた２次元入力装置を備え、２次元入力装置を手動操作することによって、歪補正する際の操作性を向上することができる構成が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１５８９４６号公報

ところで、上述した従来のプロジェクタでは、投射映像を補正する際、歪補正回路部によって、投射領域内で最良の画質、すなわち最大の大きさの補正映像に自動的に調整される。そして、一旦、投射映像が補正された後に、補正映像の投射位置を調整することができなかった。

したがって、従来のプロジェクタでは、プロジェクタの設置位置の自由度が乏しい環境のときに、現状の設置位置のままで、補正映像を例えば水平方向にもう少しだけ移動させたいような場合に、投射位置を調整することが困難であった。

このため、従来のプロジェクタでは、補正映像の投射位置を調整する場合には、プロジェクタの設置位置を変更し、補正映像の投射位置を再度確認する必要があり、投射位置の調整作業が煩雑であるという不都合がある。

また、従来、投射面上に投射された補正映像の投射位置の周囲には、投射可能な投射領域が存在しており、この投射領域が有効利用されていなかった。

そこで、本発明は、投射領域内で補正映像の投射位置を任意に調整することを可能にし、投射面に対するプロジェクタの設置位置の自由度を向上することができるプロジェクタを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係るプロジェクタは、投射面上に映像を投射するための投射部と、この投射部によって投射される投射映像の歪を補正するための歪補正手段と、この歪補正手段によって補正された補正映像の投射位置を、投射面上の投射領域内で調整するための投射位置調整手段とを備える。

以上のように構成した本発明に係るプロジェクタによれば、投射調整手段によって、歪補正手段によって補正された補正映像の投射位置を任意に調整することが可能になる。このため、本発明のプロジェクタによれば、従来、例えば室内でプロジェクタの設置位置として利用できなかった場所にプロジェクタを設置することが可能になり、投射面に対するプロジェクタの設置位置の自由度が向上される。

また、本発明に係るプロジェクタが備える投射位置調整手段は、投射領域内で補正映像を移動させるための移動処理部と、投射領域内で補正映像を変形させる変形処理部とを有することが好ましい。変形処理部が補正映像を縮小させる変形を行うことによって、縮小に伴って補正映像の中心も移動されるので、補正映像を任意の方向に更に移動させることが可能になる。したがって、本発明のプロジェクタによれば、必要に応じて、ユーザーの判断で、投射映像の画質と投射位置とのどちらを優先させるかを選択することが可能になる。

また、本発明に係るプロジェクタが備える投射位置調整手段は、移動処理部および変形処理部からの各出力にかかわらずに、補正映像を投射領域内に位置させるように自動制御する自動制御部を有することが好ましい。これによって、移動処理部および変形処理部によって補正映像の投射位置が投射領域から外れそうになった場合でも、自動制御部によって補正映像が投射領域内に自動的に位置させられるため、投射位置が調整された投射映像の一部が欠けるようなことが確実に防止される。

また、本発明に係るプロジェクタが備える自動制御手段は、移動処理部からの出力に応じて、補正映像を自動的に拡大または縮小させることが好ましい。これによって、移動処理部によって移動された補正映像が投射領域から外れそうになった場合でも、補正映像を例えば縮小させることで、補正映像を投射領域内に自動的に位置されるため、操作性が向上される。

上述したように本発明に係るプロジェクタによれば、歪補正手段によって補正された補正映像の投射位置を、投射面上の投射領域内で調整するための投射位置調整手段を備えることで、投射領域内で補正映像の投射位置を任意に調整することが可能になり、投射面に対するプロジェクタの設置位置の自由度を向上することができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、プロジェクタ１は、スクリーン等の投射面上に映像を投射するための投射レンズ１１を有する投射部５と、投射面上に投射される投射映像の歪を補正するための歪補正手段である歪補正回路部６と、投射面に対する投射光軸の傾斜角を検出するための角度検出部（不図示）とを備えている。

また、このプロジェクタ１は、歪補正回路部６によって補正された補正映像の投射位置を投射領域内で調整するための投射位置調整部７と、この投射位置調整部７を操作するための操作部８と、これら投射部５、歪補正回路部６、投射位置調整部７をそれぞれ制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）９と、これら各投射部５、歪補正回路部６、およびＣＰＵ９等を内部に収容する筐体１０とを備えている。

投射部５は、投射面上に映像を投射するための投射レンズ１１と、投射する映像を表示する液晶表示部１２と、この液晶表示部１２に表示する映像を制御する映像制御部１３とを有している。

歪補正回路部６は、角度検出部の検出結果に基づいて、投射範囲内の所定の投射位置に、方形状をなす補正映像が位置するように映像を拡大および縮小する映像変形処理を行い、映像制御部１３に制御信号を出力する。

角度検出部は、図示しないが、重力加速度を検出するための加速度センサや、投射面とプロジェクタ１との相対位置を検出するための光学センサ等の各種センサを有している。角度検出部は、加速度センサによる検出結果から、投射面に対する投射光軸の上下方向（鉛直方向）の傾斜角を算出し、光学センサによる検出結果から、投射面に対する投射光軸の左右方向（水平方向）の各傾斜角を算出する。

投射位置調整部７は、補正映像を移動するための移動処理部２１と、補正映像を拡大および縮小して変形するための変形処理部２２と、これら移動処理部２１および変形処理部２２を自動制御するための自動制御部２３とを有している。

自動制御部２３は、各移動処理部２１および変形処理部２２による出力にかかわらずに、移動および変形された補正映像が、投射領域内に位置させるように自動制御する。これによって、補正映像を移動させた際に、補正映像の一部が投射領域外縁からはみ出して、投射映像の一部が欠けることが確実に防止されるとともに、投射領域内で投射映像が欠けないように補正映像を調動する操作が不要になる。

操作部８は、筐体１０の外周部に設けられており、補正映像を移動するための移動用釦２６と、補正映像を拡大および縮小するための拡大縮小釦２７とを有している。移動用釦２６は、移動処理部２１に電気的に接続され、また拡大縮小釦２７は、変形処理部２２に電気的に接続されている。

移動用釦２６は、例えば十字状に形成されており、投射面上の上下方向および左右方向に対して容易に操作することが可能にされている。拡大縮小釦２７は、例えば一端を押し込み操作することで拡大され、他端を押し込み操作することで縮小されるように揺動操作可能に設けられている。

以上のように構成されたプロジェクタ１について、投射領域内に投射された補正映像の投射位置を調整する処理を説明する。

まず、プロジェクタ１では、投射面とプロジェクタとの相対位置に応じて、投射映像を補正する。歪補正回路部６は、投射映像を補正する際、方形状をなす補正映像が有する２つの対角線のうちの少なくとも一方の対角線の両端に位置する各頂点の一方を、投射映像の投射領域外縁の一辺に位置させるとともに、各頂点の他方を一辺に隣接する他辺に位置させるように補正する。言い換えれば、この歪補正回路部６は、投射映像の投射領域内で、補正映像が最大になるように補正映像を拡大および縮小させるのと同時に、投射領域内に位置させるように補正映像を拡大および縮小させるように映像変形処理を行う。

そして、プロジェクタ１では、歪補正回路部６からの制御信号に基づいて、映像制御部１３によって液晶表示部１２が制御され、液晶表示部１２に略台形の映像を表示させることで、図２に示すように、投射面２９上の台形状の投射領域３０内に方形状の補正映像３１が投射される。

つぎに、投射面２９上に投射された補正映像３１の投射位置を、投射領域３０内で移動および拡大、縮小させたい場合について説明する。

投射領域３０内で補正映像３１を図２中右方に移動させたい場合には、移動用釦２６を操作することによって、例えば図３に示すように、補正映像３１の右下頂点が投射領域３０外縁に重なる位置まで移動されて、投射映像３２が得られる。このとき、移動用釦２６による操作にかかわらずに、自動制御部２３によって、補正映像３１が投射領域３０の外側に移動されないように自動制御される。

また、投射領域３０内で補正映像３１を図２中下方に移動させたい場合には、移動用釦２６を操作することによって、例えば図４に示すように、補正映像３１の左下頂点が投射領域３０外縁に重なる位置まで移動されて、投射映像３３が得られる。このとき、図２に示した補正映像３１を移動させて投射映像３３を得るためには、移動用釦２６によって右方に移動させるとともに下方に移動させるように操作する必要がある。しかしながら、プロジェクタ１では、自動制御部２３によって、補正映像３１が投射領域３０の外側に移動されないように自動制御されるため、移動用釦２６によって下方に移動させる操作のみで、投射映像３３が容易に得られ、良好な操作性が確保されている。

すなわち、自動制御部２３は、移動用釦２６が操作されることによって、補正映像３１が下方に移動されて、補正映像３１が投射領域３０外縁からはみ出しそうになった時点で、補正映像３１を右方に自動的に移動させることによって、投射映像３３の投射位置に投射させる。

また、投射領域３０内で補正映像３１を図２中右上方に移動させたい場合には、移動用釦２６および拡大縮小釦２７を操作することによって、例えば図５に示すように、補正映像３１の左上頂点および右下頂点が、投射領域３０外縁にそれぞれ重なる位置まで移動されて、投射映像３４が得られる。このとき、図２に示した補正映像３１を移動させて投射映像３４を得るためには、移動用釦２６によって右方および上方に移動させるとともに、拡大縮小釦２７によって縮小させるようにそれぞれ操作する必要がある。しかしながら、プロジェクタ１では、自動制御部２３によって、補正映像２１が投射領域３０の外側に移動されないように自動制御されるため、移動用釦２６によって右方に移動させる操作のみで、投射映像３４が容易に得られる。

すなわち、自動制御部２３は、移動用釦２６のみが操作されることによって、補正映像３１が右方に移動されて、補正映像３１が投射領域３０外縁からはみ出しそうになった時点で、補正映像３１を上方に自動的に移動させる。続いて、自動制御部２３は、補正映像３１が更に上方に移動されて、補正映像３１が投射領域３０外縁からはみ出しそうになった時点で、補正映像３１を自動的に縮小させることによって、投射映像３４の投射位置に投射させる。

したがって、プロジェクタ１によれば、補正映像３１を投射領域３０内で任意の投射位置に移動させることが可能とされる。このため、補正映像３１の投射位置を例えば水平方向に対してもう少しだけ移動させたいような場合に、移動用釦２６によって補正映像３１を水平方向に移動させた状態で補正映像３１を縮小させることで、投射映像の中心が更に水平方向に移動されるので、結果的に補正映像３１が水平方向に対してより多く移動されることになる。

但し、投射領域内で投射映像を可能な限り大きくする方が高画質な映像が得られるため、補正映像を縮小させて移動させた場合には、投射映像の画質が犠牲になって低下する。このため、必要に応じて、ユーザーの判断で、投射映像の画質を優先させるか、投射映像の投射位置を大きく移動させるかを適宜選択することができる。

上述したように、プロジェクタ１によれば、歪補正回路部６によって補正された補正映像３１の投射位置を調整するための投射位置調整部７を備えることによって、投射面２９上の投射領域３０内を有効利用し、投射面２９上に投射された補正映像３１を投射面２９上の投射領域３０内で移動および変形することで、投射領域３０内で投射映像の投射位置を任意に調整することが可能になる。

このため、プロジェクタ１によれば、従来、例えば室内でプロジェクタの設置位置として利用できなかった場所にプロジェクタ１を設置することが可能になるので、投射面２９に対するプロジェクタ１の設置位置の自由度を向上することができる。

さらに、プロジェクタ１によれば、投射映像の画質よりも投射位置の移動量を優先させたい場合に、投射面２９上の補正映像３１を縮小させることで、投射位置を更に移動させることができる。すなわち、プロジェクタ１によれば、必要に応じて、ユーザーの判断で、投射映像の画質と投射位置とのどちらを優先させるかを選択することができる。

本発明に係るプロジェクタの全体構成を示す模式図である。 映像の投射領域内に投射された補正映像の投射位置を示す図である。 投射領域内で補正映像が移動された投射映像を示す図である。 他の投射位置に移動された投射映像を示す図である。 更に他の投射位置に移動された投射映像を示す図である。

符号の説明

１ プロジェクタ
５ 投射部
６ 歪補正回路部
７ 投射位置調整部
８ 操作部
９ ＣＰＵ
１０ 筐体
１１ 投射レンズ
１２ 液晶表示部
１３ 映像制御部
２１ 移動処理部
２２ 変形処理部
２３ 自動制御部
２６ 移動用釦
２７ 拡大縮小用釦
２９ 投射面
３０ 投射領域
３１ 補正映像
３２，３３，３４ 投射映像

Claims (4)

1. 投射面上に映像を投射するための投射部と、
   前記投射部によって投射される投射映像の歪を補正するための歪補正手段と、
   前記歪補正手段によって補正された補正映像の投射位置を、前記投射面上の投射領域内で調整するための投射位置調整手段と備え、
   前記投射位置調整手段は、前記投射領域内で前記補正映像を移動させるための移動処理部と、前記投射領域内で前記補正映像を変形させるための変形処理部と、前記移動処理部及び前記変形処理部からの各出力にかかわらずに前記補正映像を前記投射領域内に位置させるように自動制御する自動制御部とを有し、
   前記自動制御手段は、前記投射領域内の前記補正映像を同一方向に移動するように前記移動処理部から出力された場合に、方形状をなす前記補正映像の第１の頂点が前記投射領域の第１の外縁に接してから、前記補正映像の第２の頂点が前記投射領域の第２の外縁に接するまで、前記第１の頂点を前記第１の外縁に沿って移動させて、前記補正映像の移動を継続するプロジェクタ。
2. 前記自動制御手段は、前記投射領域内の前記補正映像を同一方向に移動するように前記移動処理部から出力された場合に、前記第１の頂点が前記第１の外縁に接すると共に、前記第２の頂点が前記第２の外縁に接しているときには、前記変形処理部によって前記補正映像を縮小させながら、前記第１の頂点及び前記第２の頂点をそれぞれ前記第１の外縁及び前記第２の外縁に沿って移動させて、前記補正映像の移動を継続する請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記歪補正手段は、前記投射位置調整手段からの出力に基づいて、前記補正映像の投射位置も調整する請求項１または２に記載のプロジェクタ。
4. 前記補正映像を移動させる移動用操作子と、前記補正映像を変形させる変形用操作子とを有し、前記投射位置調整手段を操作するための操作手段を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプロジェクタ。

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