JP5141701B2 - プロジェクタ - Google Patents

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Description

本発明は、プロジェクタに関するものである。
従来、机等に投影された手書入力面をペンまたは使用者の指等により指したことを、手書入力面を撮像した画像信号に基づき認識する入力装置が存在する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８−１３４７９３号公報
しかしながら、投影される画像と手書入力面の画像とが重畳することがあるため、投影された画像が見づらくなることがあった。また、本体に設けられた操作部材を用いて処理の指示を行う場合には、指示を行う度に操作部材に手を伸ばさなければならないため、容易に指示を行うことができなかった。
本発明の目的は、本体に設けられた操作部材を用いることなく容易に処理の指示を行うことができるプロジェクタを提供することである。
本発明のプロジェクタは、表示部と、画像を略台形形状にする補正処理を行なって前記表示部の画像形成領域に表示すると共に、前記補正処理により前記画像が表示されなくなった前記表示部の非画像形成領域にアイコンを表示する処理を行う画像処理部と、前記画像形成領域に表示された画像及び前記非画像形成領域に表示されたアイコンを投射面上に投射する投射部と、前記投射面上の前記アイコンを含む領域を撮像する撮像部と、前記撮像部から出力される撮像データに基づいて前記アイコンを含む領域が選択されたことを検出する検出部と、前記検出部により前記アイコンを含む領域が選択されたことが検出された場合に、選択された領域に含まれる前記アイコンにより示される処理を行う処理部とを備えることを特徴とする。
また、本発明のプロジェクタは、表示部と、画像を所定角度回転させる補正処理を行なって前記表示部の画像形成領域に表示すると共に、前記補正処理により前記画像が表示されなくなった前記表示部の非画像形成領域にアイコンを表示する処理を行う画像処理部と、前記画像形成領域に表示された画像及び前記非画像形成領域に表示されたアイコンを投射面上に投射する投射部と、前記投射面上の前記アイコンを含む領域を撮像する撮像部と、前記撮像部から出力される撮像データに基づいて前記アイコンを含む領域が選択されたことを検出する検出部と、前記検出部により前記アイコンを含む領域が選択されたことが検出された場合に、選択された領域に含まれる前記アイコンにより示される処理を行う処理部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば本体に設けられた操作部材を用いることなく容易に処理の指示を行うことができる。
実施の形態に係るプロジェクタの画像投射時の状態を示す斜視図である。 投射部の内部の構成を示す断面図である。 実施の形態に係るプロジェクタのシステム構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る台形補正の有無に基づく画像投射時の状態を示す図である。 実施の形態に係るプロジェクタの画像投射時の状態を示す斜視図である。 実施の形態に係るプロジェクタの画像投射時の状態を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。図１は、実施の形態に係るプロジェクタの画像投射時の状態を示す斜視図である。プロジェクタ２は、金属やプラスチックからなる筐体４を備え、筐体４の前面６には、筐体４に内蔵された投射部３０（図２参照）からの投射光を投射する投映窓８及び筐体４に内蔵された撮像部４４ａ，４４ｂ（図３参照）に対して被写体光を入射させる撮影窓１０ａ，１０ｂが設けられている。また、筐体４の上面１２には、電源スイッチ１４及び画像を投射する投射ボタン１６が設けられている。なお、筐体４の背面には図示しない各種入力端子が設けられている。
プロジェクタ２は、筐体４の下面が水平面である設置面Ｇに接するように直立して設置されている。また、筐体４の投映窓８を介して投射部３０から射出される投射光が斜め下方に投射されるため、設置面Ｇ上の台形状の投射領域Ｐに投射光が投射される。
図２は、実施の形態に係る投射部３０の内部の構成を示す断面図である。なお、図２においては、図面の右側が投射部３０の前部となる。投射光を射出する光源としてのＬＥＤ３２から射出された光は、集光レンズ群３３によって平行光に変換された後にＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）３５に入射し、入射した光の進行方向に対して４５°の角度で設けられた偏光分離膜３５ａに入射する。偏光分離膜３５ａに入射した光のうち、Ｓ偏光の光のみが偏光分離膜３５ａによって反射され、画像表示部としてのＬＣＯＳ３６に入射する。一方、偏光分離膜３５ａを透過したＰ偏光の光は、ＰＢＳ３５により吸収される。
ＬＣＯＳ３６に入射した光は、ＬＣＯＳ３６により反射され、ＰＢＳ３５に再度入射する。ここで、ＬＣＯＳ３６を構成する図示しない液晶層は、電圧が印加されると位相板として機能する。従って、ＬＣＯＳ３６から射出する光のうち、液晶層により電圧が印加された画素領域を透過した光はＳ偏光からＰ偏光に変換される。一方、ＬＣＯＳ３６から射出する光のうち、液晶層により電圧が印加されていない画素領域を透過した光はＳ偏光のまま進行する。
ＬＣＯＳ３６から射出してＰＢＳ３５に再度入射した光のうち、ＬＣＯＳ３６の電圧が印加された画素領域を透過したＰ偏光の光のみが偏光分離膜３５ａを透過し、Ｓ偏光の光と分離される。当該Ｐ偏光の光は、画像を投映するための投映レンズ群３７、及び投映レンズ群３７から射出された光の投射方向を設置面Ｇの方向に偏向させるための自由曲面を有するミラー３９を介して投映窓８から射出され、設置面Ｇ上の投射領域Ｐに投射される。ここで、本実施の形態に係るプロジェクタ２においては、投射部３０の自由曲面を有するミラー３９及び画像処理部５０による画像処理を用いて投射される画像に対して台形補正処理を施し、投射領域Ｐの画像投射領域２１に矩形の画像２０を投射する。このように、自由曲面を有するミラー３９による台形補正処理と画像処理部５０による台形補正処理を併用することにより、光学系の設計・製造が容易になりコストダウンが可能となる。なお、投射部３０は、自由曲面を有するミラー３９を備える自由曲面光学系であるが、自由曲面の配置位置はミラー３９に限定されるものではない。
図３は、実施の形態に係るプロジェクタ２の構成を示すブロック図である。プロジェクタ２はＣＰＵ４０を備え、ＣＰＵ４０には、電源スイッチ１４及び画像を投射する投射ボタン１６を含む操作部４２、被写体光を撮像する撮像部４４ａ，４４ｂ、撮像部４４ａ，４４ｂから出力された撮像信号を図示しないＡ／Ｄ変換部においてＡ／Ｄ変換することにより生成された画像データを記憶する記憶部４６が接続されている。また、静止画像、動画像等の画像データを記憶するメモリカード４８及び画像データに基づく画像を投射する投射部３０が接続されている。また、投射される画像データに基づく画像に対して、台形補正処理、回転処理、拡大縮小処理等の画像処理を施す画像処理部５０、撮像部４４ａ，４４ｂから出力される撮像データに基づいて、アイコン２４ａ，２４ｂを含む領域が選択されたことを検出する検出部５２が接続されている。ここで、投射部３０は、光源であるＬＥＤ３２の点灯及び消灯を行う電源制御部３４、投射する画像を表示するＬＣＯＳ３６の表示制御を行う投射制御部３８を備えている。
次に、実施の形態に係るプロジェクタ２における投射処理について説明する。図１に示すプロジェクタ２において、操作者により電源スイッチ１４が押下され、さらに投射ボタン１６が押下されると、ＣＰＵ４０は、メモリカード４８に記憶されている静止画の画像データに基づき設置面Ｇ上の投射領域Ｐの画像投射領域２１に矩形の画像を投射すると共に、投射領域Ｐの両側部の三角形のアイコン投射領域２２ａ，２２ｂにアイコン２４ａ，２４ｂを投射する。
ここで、図４を用いて画像処理部５０による台形補正処理について説明する。図４は、台形補正処理の有無によるＬＣＯＳ３６における表示状態及び投射領域Ｐに投射される画像の状態を示す図である。台形補正処理を施さない「台形補正無」の場合には、台形補正処理が施されない画像データに基づく画像６３がＬＣＯＳ３６の全体に表示される。この場合には、ＬＣＯＳ３６に表示された画像６３が設置面Ｇ上の投射領域Ｐに投射される。即ち、投射領域Ｐ全体に台形の画像６５が投射される。
一方、台形補正処理を施す「台形補正有」の場合には、画像処理部５０により台形補正処理が施された画像データに基づく台形状の画像６０がＬＣＯＳ３６の画像形成領域６１に表示される。この場合には、ＬＣＯＳ３６の両側の三角形の非画像形成領域６２ａ，６２ｂは、画像６０の表示に使用されない。従って非画像形成領域６２ａ，６２ｂにアイコン６４ａ，６４ｂを表示する。これによりＬＣＯＳ３６に表示された画像６０及びアイコン６４ａ，６４ｂが設置面Ｇ上の投射領域Ｐに投射される。即ち、投射領域Ｐの画像投射領域２１に矩形の画像２０が投射され、アイコン投射領域２２ａ，２２ｂにアイコン２４ａ，２４ｂが投射される。なお、投射領域Ｐのアイコン投射領域２２ａ，２２ｂは光学設計状の精度確保が難しい領域であるが、アイコン２４ａ，２４ｂに対しては、厳密な収差補正等の処理が施されなくても差し支えない。
ＣＰＵ４０は、撮像部４４ａ，４４ｂのそれぞれにより所定の時間間隔で投射領域Ｐのアイコン２４ａ，２４ｂを含む領域を撮像する。そして、撮像部４４ａ，４４ｂから出力される撮像データに基づいて、検出部５０によりアイコン２４ａ，２４ｂを含む領域が選択されたことを検出する。即ち、操作者の指がアイコン２４ａ，２４ｂを含むアイコン投射領域２２ａ，２２ｂに触れた場合には、検出部５２によりアイコン２４ａ，２４ｂを含む領域が選択されたことを検出する。そして、選択された領域に含まれるアイコン２４ａ，２４ｂにより示される処理を行う。例えば、アイコン２４ａが静止画像を１枚送る「右送りマーク」と予め設定されている場合には、操作者の指がアイコン投射領域２２ａに触れると次の画像２０を投射する。また、アイコン２４ｂが静止画像を１枚逆に送る「左送りマーク」と予め設定されている場合には、操作者の指がアイコン投射領域２２ｂに触れると１枚前の画像２０を投射する。
本発明の実施の形態に係るプロジェクタによれば、本体に設けられた操作部材を用いることなく容易に処理の指示を行うことができる。また、操作者による直感的な操作が可能となる。
なお、上述の実施の形態においては、投射部３０に自由曲面を有するミラー３９を備える自由曲面光学系を用いているが、自由曲面を有さない光学系を用いてもよい。図５は自由曲面を有さない光学系を用いるプロジェクタ９０の投射部３０からの投射光を設置面Ｇに対して略垂直の壁面Ｗに投射している状態を示すものである。なおプロジェクタ９０のシステム構成は図３に示すシステム構成と同一であるため、プロジェクタ２の構成と同一の構成には同一の符号を用いて説明を行う。
図５に示すように、プロジェクタ９０により壁面Ｗ上の投射領域Ｑに矩形の画像７０が投射されると共に、投射領域Ｑの両側部の三角形のアイコン投射領域７２ａ，７２ｂにアイコン７４ａ，７４ｂが投射される。即ち、画像処理部５０のみにより投射される画像に対して台形補正処理が施され、投射領域Ｑの画像投射領域７１に矩形の画像７０が投射され、投射領域Ｑのアイコン投射領域７２ａ，７２ｂにアイコン７４ａ，７４ｂが投射される。
そして、上述の実施の形態と同様に撮像部４４ａ，４４ｂから出力される撮像データに基づいて、検出部５０によりアイコン７４ａ，７４ｂを含む領域が選択されたことを検出する。例えば、アイコン７４ａ，７４ｂがそれぞれ「右送りマーク」、「左送りマーク」と予め設定されている場合には、操作者の指がアイコン投射領域７２ａ，７２ｂに触れると、アイコン７４ａ，７４ｂにより示される処理を行う。この場合においても上述の実施の形態と同様に、矩形の画像７０と共にアイコン７４ａ，７４ｂを投射し、アイコン投射領域７２ａ，７２ｂが選択されたことを検出することにより本体に設けられた操作部材を用いることなく容易に処理の指示を行うことができる。
また、図６は、自由曲面光学系を有するプロジェクタ１００の投射部３０からの投射光を設置面Ｇに投射している状態を示すものである。なお、プロジェクタ１００においては図６に示すように、投射部３０の自由曲面光学系により設置面Ｇ上には矩形の投射領域Ｒが形成される。また、投射部３０の自由曲面光学系及び画像処理部５０による画像処理を用いて投射領域Ｒに投射される矩形の画像８０を所定角度回転させている。即ち、投射領域Ｒの画像投射領域８１を所定角度回転させ矩形の画像８０を投射している。また画像８０を所定角度回転させたことにより画像８０の投射を行わないアイコン投射領域８２ａ，８２ｂにアイコン８４ａ，８４ｂ及びアイコン８６ａ，８６ｂを投射している。
この場合においても上述の実施の形態と同様に撮像部４４ａ，４４ｂから出力される撮像データに基づいて、検出部５０によりアイコン８４ａ，８４ｂまたはアイコン８６ａ，８６ｂを含む領域が選択されたことを検出する。例えば、アイコン８４ａ，８４ｂがそれぞれ「右送りマーク」、「左送りマーク」、アイコン８６ａ，８６ｂがそれぞれ画像８０を縮小する「縮小」、画像８０を拡大する「拡大」と予め設定されている場合には、操作者の指がアイコン投射領域８２ａのアイコン８４ａに近い領域を触れた場合には次の画像８０の投射を行い、アイコン８６ａに近い領域を触れた場合には縮小処理が施され縮小された画像８０が投射される。一方、操作者の指がアイコン投射領域８２ｂのアイコン８４ｂに近い領域を触れた場合には１枚前の画像８０の投射を行い、アイコン８６ｂに近い領域を触れた場合には拡大処理が施され拡大された画像８０が投射される。
なお、投射領域Ｒの画像８０の上下の画像８０が投射されない三角形の領域にそれぞれアイコン８６ａ，８６ｂを投射してもよい。例えば、操作者の指が投射領域Ｒの画像８０の上の三角形の領域に触れた場合には縮小された画像８０が投射される。一方、操作者の指が投射領域Ｒの画像８０の下の三角形の領域に触れた場合には拡大された画像８０が投射される。この場合においては、撮像部４４ａ，４４ｂによる撮像する領域を拡大し、撮像部４４ａ，４４ｂにより投射領域Ｒの画像８０の上下のアイコン投射領域及びアイコン投射領域８２ａ，８２ｂを含む領域を撮像する。
また、筐体４の下面に磁石や吸盤等を設けてもよい。これにより、壁面Ｗやホワイトボード等の垂直な面にプロジェクタを設置することが可能となる。
また、上述の実施の形態においては、操作者の指がアイコン投射領域２２ａ，２２ｂに触れた場合に、アイコン２４ａ，２４ｂにより示される処理を行っているが、レーザポインタからのレーザ光がアイコン投射領域２２ａ，２２ｂに照射された場合または指し棒の先端がアイコン投射領域２２ａ，２２ｂに触れた場合に、アイコン２４ａ，２４ｂにより示される処理を行ってもよい。これにより、投射領域から操作者が離れていても、レーザポインタまたは指し棒を用いて容易に処理の指示を行うことができる。
また、上述の実施の形態においては、メモリカード４８に記憶されている静止画像の画像データに基づく画像を投射しているが、メモリカード４８に記憶されている動画像の画像データに基づく画像を投射してもよい。また、動画像の画像データに基づく画像を投射する場合には、アイコン２４ａ，２４ｂにより示される処理をそれぞれ動画像を再生する「再生ボタン」、動画像の再生を停止する「停止ボタン」に変更してもよい。この場合には、操作者の指がアイコン投射領域２２ａに触れた場合には動画像を再生し、操作者の指がアイコン投射領域２２ｂに触れた場合には動画像の再生を停止する。
また、上述の実施の形態においては、アイコン２４ａ，２４ｂにより示される処理をそれぞれ「右送りマーク」、「左送りマーク」と予め設定しているが、アイコン２４ａ，２４ｂにより示される処理をそれぞれスライドショーを開始する「開始ボタン」、スライドショーを中止する「中止ボタン」と予め設定してしてもよい。この場合には、操作者の指がアイコン投射領域２２ａに触れた場合にはメモリカード４８に記憶されている静止画像の画像データに基づく画像についてスライドショーを開始し、操作者の指がアイコン投射領域２２ｂに触れた場合にはスライドショーを中止する。
また、上述の実施の形態においては、アイコン２４ａ，２４ｂにより示される処理をそれぞれ「右送りマーク」、「左送りマーク」と予め設定しているが、アイコン２４ａ，２４ｂにより示される処理をそれぞれサムネイル表示を行う「サムネイル表示ボタン」、サムネイル表示を中止する「サムネイル中止ボタン」と予め設定してしてもよい。この場合には、操作者の指がアイコン投射領域２２ａに触れた場合にはメモリカード４８に記憶されている静止画像の画像データに基づく画像についてサムネイル表示を行い、操作者の指がアイコン投射領域２２ｂに触れた場合にはサムネイル表示を中止する。
２…プロジェクタ、２０…画像、３０…投射部、３６…ＬＣＯＳ、３９…ミラー、４０…ＣＰＵ、４４ａ，４４ｂ…撮像部、５０…画像処理部、５２…検出部、６０…画像、６１…画像形成領域、６２ａ，６２ｂ…非画像形成領域、６４ａ，６４ｂ…アイコン、Ｐ…投射領域。

Claims (3)

  1. 表示部と、
    画像を略台形形状にする補正処理を行なって前記表示部の画像形成領域に表示すると共に、前記補正処理により前記画像が表示されなくなった前記表示部の非画像形成領域にアイコンを表示する処理を行う画像処理部と、
    前記画像形成領域に表示された画像及び前記非画像形成領域に表示されたアイコンを投射面上に投射する投射部と、
    前記投射面上の前記アイコンを含む領域を撮像する撮像部と、
    前記撮像部から出力される撮像データに基づいて前記アイコンを含む領域が選択されたことを検出する検出部と、
    前記検出部により前記アイコンを含む領域が選択されたことが検出された場合に、選択された領域に含まれる前記アイコンにより示される処理を行う処理部と
    を備えることを特徴とするプロジェクタ。
  2. 表示部と、
    画像を所定角度回転させる補正処理を行なって前記表示部の画像形成領域に表示すると共に、前記補正処理により前記画像が表示されなくなった前記表示部の非画像形成領域にアイコンを表示する処理を行う画像処理部と、
    前記画像形成領域に表示された画像及び前記非画像形成領域に表示されたアイコンを投射面上に投射する投射部と、
    前記投射面上の前記アイコンを含む領域を撮像する撮像部と、
    前記撮像部から出力される撮像データに基づいて前記アイコンを含む領域が選択されたことを検出する検出部と、
    前記検出部により前記アイコンを含む領域が選択されたことが検出された場合に、選択された領域に含まれる前記アイコンにより示される処理を行う処理部と
    を備えることを特徴とするプロジェクタ。
  3. 前記投射部は、自由曲面光学系を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクタ。
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