JP5332541B2

JP5332541B2 - プロジェクタ

Info

Publication number: JP5332541B2
Application number: JP2008297885A
Authority: JP
Inventors: 展宏藤縄; 貴之内山
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: JP2010122585A

Description

本発明は、プロジェクタに関するものである。

机等の設置面に画像を投射するプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、投射方向に対して垂直方向の位置から観察者が設置面に投射された画像を観察できるプロジェクタが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００７ー３１０１９４号公報特開２００３−２８００９１号公報

しかし、この特許文献１記載のプロジェクタにおいては設置面に投射する際に本体に収納されている反射光学素子を所定の位置に設置しなければならならず、また、特許文献２記載のプロジェクタにおいては投射画像の表示方向を変えるために本体に設けられたボタンを操作しなければならず、設置面に投射された画像を視る際の操作に手間がかかった。

本発明の目的は、設置面に画像を投射することができ操作性に優れた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、光源から射出される光により表示部に表示された投射画像を読み出し投射する投射部と、自装置の姿勢を検出する姿勢検出部と、前記姿勢検出部により前記自装置の姿勢が第１の姿勢であることが検出された場合には、前記表示部に投影面において投射方向に沿った方向が長辺、交差する方向が短辺である矩形となる第１表示状態の前記投射画像を表示し、前記自装置の姿勢が第２の姿勢であることが検出された場合には、前記表示部に前記投影面において前記投射方向に沿った方向が短辺、交差する方向が長辺である矩形となる第２表示状態の前記投射画像を表示する表示制御部と、前記第１表示状態において、該第１表示状態における前記投射画像の前記表示部に対する表示方向を所定の条件により切り替える表示方向切替部とを備え、前記表示制御部は、前記投射画像の画像データのファイル形式に応じて前記投射画像の前記表示部に対する前記表示方向を初期設定することを特徴とする。

本発明のプロジェクタは、設置面に画像を投射することができ優れた操作性を有する。

以下、図面を参照して本発明の第１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、第１の実施の形態に係るプロジェクタの前面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に内蔵された投射ユニット２２（図２参照）の投射窓８が設けられている。また、プロジェクタ２の上面には、電源ボタン１０、投射の開始するための投射開始ボタン１２、投射を終了するための投射終了ボタン１４、投射される画像の表示方向を切り替えるための表示方向切替ボタン１６、表示方向を切り替える時間間隔を設定する切替時間設定ボタン１８が設けられている。なお、筐体４の側面には各種入力端子や冷却風の通気口等が設けられている。

図２は、第１の実施の形態に係る投射ユニットの構成を示す図である。投射ユニット２２は光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）２４、ＬＥＤ２４から射出された光を略平行とするための集光レンズ２６、入射した光をＰ偏光成分の光とＳ偏光成分の光とに分離する偏光ビームスプリッタ２８、投射ユニット２２により投射する投射画像を表示するＬＣＯＳ（反射型液晶素子）３０、投射画像を投射するための投射レンズ３２及び投射レンズ３２から射出された光学像の投影方向を偏向させるためのミラー３４を備えている。なお、偏光ビームスプリッタ２８の図２における右面２８ａには、黒色処理等の無反射処理が施されている。

また、ミラー３４は投影面に投射される画像に対して台形補正を施すことができるように、所定の曲率を有する曲面ミラーから構成されている。また、後述するように本実施の形態に係るプロジェクタ２においては、プロジェクタ２を水平面上に設置したときに、投射窓８から水平面までの画像の投射距離が一義的に定まるため、当該投射距離だけ離れた位置において鮮明な画像を結像できるように投射ユニット２２の光学部材を所定の位置にあらかじめ固定しておくことができる。

図３は、第１の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。プロジェクタ２はＣＰＵ３６を備え、ＣＰＵ３６には、操作部３８、投射画像や投射画像の初期表示方向等のデータを記憶するメモリカード４０、筐体４の姿勢を検出する姿勢センサ４２、メモリカード４０に記憶された画像や種々のデータを投射する投射ユニット２２を構成する投射部４４、投射部４４により投射される画像の画像データに対して補正を行う画像処理部４６、筐体４の上面に対向する面である下面が設置面に接して設置されている場合において投射部４４により投射される画像の表示方向を切り替える表示方向切替部４８、表示方向を切り替えるために設定された時間を計測するタイマ５０が接続されている。

ここで、操作部３８は、電源ボタン１０、投射開始ボタン１２、投射終了ボタン１４、表示方向切替ボタン１６、切替時間設定ボタン１８等を含み、投射部４４は、光源であるＬＥＤ２４の点灯及び消灯を行う電源制御部５２、投影する画像を表示するＬＣＯＳ３０の表示制御を行う表示制御部５４を備えている。

図４は、第１の実施の形態に係るプロジェクタの第１の姿勢における画像の投射を示す図である。図４に示すように、プロジェクタ２は、筐体４の上面に対向する面である下面が水平面Ｇに接するように直立して設置されている。この場合に姿勢センサ４２は第１の姿勢であることを検出する。ＣＰＵ３６は、メモリカード４０から投射する画像の画像データとして、例えば、横長の画像である画像Ｐ１の画像データを読み出して図４に示すＬ方向またはＲ方向のうち設定された方向から視やすい表示方向で投射されるようにＬＣＯＳ３０に表示し、筐体４の前面６に設けられた投射窓８から水平面Ｇ上に投射画像Ｐ１を投射する。この場合に、水平面Ｇ上に投射される投射画像Ｐ１は、投射方向に対して略水平方向が長辺、略垂直方向が短辺である矩形形状となる。なお、水平面Ｇは机の表面等の水平あるいは略水平な面であり、投射窓８から水平面Ｇに対して斜め下方向に投射画像Ｐ１が投射される。なお、図４においてはＬ方向から視やすい状態で投射画像Ｐ１は投射されている。

ここで、筐体４の下面は、筐体４を設置する際に使用する設置面として機能すると共に、筐体４の前面６に設けられた投射窓８から投射画像Ｐ１の投影面である水平面Ｇまでの距離を規定する距離基準面としても機能する。即ち、筐体４が下面を下にして水平面Ｇ上に設置されることにより、筐体４の前面６に設けられた投射窓８から設置面である水平面Ｇまでの距離が一義的に決定される。このとき、距離基準面としての筐体４の下面と、投射画像Ｐ１が投射される投影面としての水平面Ｇとは互いに平行になっている。このようにして、プロジェクタ２による画像の投射距離が一義的に決定されることにより、投射ユニット２２内の光学部材は、当該投射距離だけ離れた位置において投射方向に対して水平方向が長辺、垂直方向が短辺である矩形形状となる投射領域において投射画像Ｐ１が鮮明に結像できるように投射ユニット２２内において所定の位置にあらかじめ固定されている。

また、筐体の下面が水平面Ｇに接した状態において、表示方向切替ボタン１６の操作または、例えば、数秒〜数十秒等の表示方向の切替間隔に相当する時間の経過により表示方向切替部４８はＬＣＯＳ３０に表示されている画像を１８０°回転する。そして図５に示すように投射画像Ｐ１は１８０°回転され、Ｒ方向から視やすい状態で投射される。また、投射終了ボタン１４により投射の終了が指示されると、投射終了時の表示方向をメモリカード４０に記憶する。従って、次に投射を開始する際には、記憶されている表示方向に基づき投射を行う。

表示方向の初期設定については、ユーザがあらかじめプロジェクタの投射開始時の表示方向の設定を行うことができるようにしてもよい。即ち、プロジェクタ２はユーザから視て左右の何れかの位置に置くことになるため、図示しない選択キー及び筐体４の裏面等に備えられた図示しないＬＣＤ表示部に表示されたメニュー画面を用い、「左右のどちらにプロジェクタを置くか」を設定する。なお、「左右のどちらに置くか」に代えて「ユーザ自身が視るか、相手に視せるか」を設定するようにしてもよい。また、「ユーザ自身が視るか、相手に視せるか」についてはファイルの種類によって判定するようにしてもよい。例えば、投射する画像のデータが写真等のファイルである場合にはユーザ自身が視るものと判定し、プレゼンテーション用のファイルである場合には相手に視せるものと判定し、次に投射を開始する際には、この判定に基づいて表示方向の設定を行い投射を行う。

図６は、第１の実施の形態に係るプロジェクタの第２の姿勢における画像の投射を示す図である。図６に示すように、プロジェクタ２は筐体４の前面６に対向する面である後面が水平面Ｇに接するようにして設置されている。この場合に姿勢センサ４２は第２の姿勢であることを検出する。ＣＰＵ３６は、メモリカード４０から投射する画像の画像データとして、例えば、横長の画像である画像Ｐ１の画像データを読み出す。ここで、上述のように投射領域は投射方向に対して略水平方向が長辺、略垂直方向が短辺である矩形形状、即ち壁面Ｈ上で縦長となるため、画像処理部４６により画像Ｐ１の画像データに対して補正を行い、投射方向に対して略水平方向が短辺、略垂直方向が長辺である矩形形状となるように９０°回転させて縮小し、投射画像Ｐ２の画像データを生成する。そして、投射画像Ｐ２の上下左右が正確に壁面Ｈに投射される表示方向で投射画像Ｐ２をＬＣＯＳ３０に表示し、筐体４の前面６に設けられた投射窓８から投射画像Ｐ２を投射する。この第２の姿勢においては、投射されている画像を１８０°回転させると視難くなるため、表示方向切替ボタン１６の操作または表示方向の切替間隔に相当する時間の経過による表示方向切替部４８による表示方向の切り替えは無効とする。

なお、画像の投射中においても第１の姿勢と第２の姿勢との切り替えを姿勢センサ４２により検出した場合には、画像処理部４６による補正により生成された画像データを用いて表示方向の切り替えを行う。即ち第１の姿勢から第２の姿勢への切り替えを検出した場合には、例えば、上述のようにメモリカード４０から読み出したＰ１の画像データに対して画像処理部４６により補正を行い、投射画像Ｐ２の画像データを生成し、投射画像Ｐ２をＬＣＯＳ３０に表示し投射を行う。また、第２の姿勢から第１の姿勢への切り替えを検出した場合には、例えば、画像処理部４６により補正が行われ生成された画像データＰ２の補正前の画像データＰ１をＬＣＯＳ３０に表示し投射を行う。

また、筐体４の下面及び後面に水平面Ｇへの接触を検知するスイッチを設け、画像の投射中において第１の姿勢と第２の姿勢とを切り替える際に筐体４の下面または後面が設置面である水平面Ｇに接していないことを検出した場合には、投射窓８を介してＬＥＤ２４から射出された光が人の目に入ることを防止する等の安全対策のために電源制御部５２によりＬＥＤ２４を消灯するようにしてもよい。

本実施の形態に係るプロジェクタによれば、設置面に画像を投射することができ優れた操作性を有する。

また、第１の姿勢から第２の姿勢へと切り替えるだけで設置面への投射を壁面への投射に切り替えることができる。

また、プロジェクタがユーザに対して左右の何れに位置してもユーザの意向に応じて見やすい画像を投射することができる。

なお、上述の実施の形態において、メモリカード４０から画像を読み出し投射する構成としたが、入力端子を介してパーソナルコンピュータ等の外部機器から入力された画像を投射する構成としてもよい。

また、上述の実施の形態においては１画面を投射する構成としたが、２画面表示ボタン等を備えることにより、第１の姿勢において２画面で表示を行う指示が行われた場合には、図７に示すように水平面Ｇに２画面を表示する画像を投射するようにしてもよい。この場合には、Ｌ方向及びＲ方向の双方から視やすい表示となる。

また、上述の実施の形態においては、曲面ミラーから構成されるミラー３４により投影面に投射される画像に対して台形補正を施す構成としたが、平面ミラーを用いてもよい。この場合には、画像処理部４６により投射される画像の画像データに対して投射画像が投影面である水平面Ｇ上で矩形となるように台形補正を行う。

また、上述の実施の形態において、姿勢センサ４２により筐体４の姿勢を検出する構成としたが、姿勢入力ボタンを設けることによりユーザが筐体４の姿勢を入力し、入力された姿勢を検出する構成としてもよい。

次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、この第２の実施の形態に係るプロジェクタの構成は、第１の実施の形態に係るプロジェクタ２をスイバル機構としたものである。従って、第１の実施の形態と同一の構成についての詳細な説明は省略し、異なる部分のみについて詳細に説明する。また、第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。

図８は、第２の実施の形態に係るプロジェクタの前面を示す斜視図である。プロジェクタ５６はスイバル機構を有し、プロジェクタ５６は左側筐体５８、右側筐体６０を備えている。左側筐体５８の前面６２には、左側筐体５８に内蔵された投射ユニット２２（図２参照）の投射窓８が設けられ、上面には、電源ボタン１０等を含む操作部３８が設けられている。また、左側筐体５８と右側筐体６０とは図示しない回転部を介して接続されている。

図９は、第２の実施の形態に係るプロジェクタの第１の姿勢における画像の投射を示す図である。図９に示すように、プロジェクタ５６は、左側筐体５８に対して右側筐体６０を回転させた状態とし、左側筐体５８については上面に対向する面である下面が水平面Ｇに接するように直立して設置されている。この場合に、姿勢センサ４２は第１の姿勢であることを検出する。ＣＰＵ３６は、メモリカード４０から投射する画像の画像データとして、例えば、横長の画像である画像Ｐ１の画像データを読み出して図９に示すＬ方向またはＲ方向のうち設定された方向から視やすい表示方向で投射されるようにＬＣＯＳ３０に表示し、左側筐体５８の前面６２に設けられた投射窓８から水平面Ｇ上に投射画像Ｐ１を投射する。なお、図９においてはＬ方向から視やすい状態で投射画像Ｐ１は投射されているが、表示方向切替ボタン１６の操作または、例えば、数秒〜数十秒等の表示方向の切替間隔に相当する時間の経過により表示方向切替部４８はＬＣＯＳ３０に表示されている画像を１８０°回転する。この場合には、投射画像Ｐ１は１８０°回転され、Ｒ方向から視やすい状態で投射される。

図１０は、第２の実施の形態に係るプロジェクタの第２の姿勢における画像の投射を示す図である。図１０に示すように、プロジェクタ５６は左側筐体５８の前面６２に対向する面である後面が水平面Ｇに接するようにして設置されている。この場合に、姿勢センサ４２は第２の姿勢であることを検出する。ＣＰＵ３６は、メモリカード４０から投射する画像の画像データとして、例えば、横長の画像である画像Ｐ１の画像データを読み出し、上記第１の実施の形態と同様に画像処理部４６によりＰ１の画像データに対して補正を行い、投射画像Ｐ２の画像データを生成する。そして、投射画像Ｐ２の上下左右が正確に壁面Ｈに投射される表示方向で投射画像Ｐ２をＬＣＯＳ３０に表示し、左側筐体５８の前面６２に設けられた投射窓８から投射画像Ｐ２を投射する。

本実施の形態に係るプロジェクタによれば、更に安定して設置面に設置することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの前面を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る投射ユニットの構成を示す図である。本発明の第１の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。本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの画像の投射を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの画像の投射を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの画像の投射を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの画像の投射を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタの前面を示す斜視図である。本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタの画像の投射を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタの画像の投射を示す図である。

符号の説明

２…プロジェクタ、４…筐体、６…前面、８…投射窓、２２…投射ユニット、２４…ＬＥＤ、３０……ＬＣＯＳ、３４…ミラー、３６…ＣＰＵ、４２…姿勢センサ、４４・・・投射部、４６…画像処理部、４８…表示方向切替部、５４…表示制御部。

Claims

光源から射出される光により表示部に表示された投射画像を読み出し投射する投射部と、
自装置の姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記姿勢検出部により前記自装置の姿勢が第１の姿勢であることが検出された場合には、前記表示部に投影面において投射方向に沿った方向が長辺、交差する方向が短辺である矩形となる第１表示状態の前記投射画像を表示し、前記自装置の姿勢が第２の姿勢であることが検出された場合には、前記表示部に前記投影面において前記投射方向に沿った方向が短辺、交差する方向が長辺である矩形となる第２表示状態の前記投射画像を表示する表示制御部と、
前記第１表示状態において、該第１表示状態における前記投射画像の前記表示部に対する表示方向を所定の条件により切り替える表示方向切替部と
を備え、
前記表示制御部は、前記投射画像の画像データのファイル形式に応じて前記投射画像の前記表示部に対する前記表示方向を初期設定することを特徴とするプロジェクタ。
前記自装置の姿勢が前記第２の姿勢である場合には、前記表示方向切替部による切り替えを無効とすることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
前記表示方向切替部は、所定の時間間隔で切り替えを行うことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
投射終了時における前記投射画像の前記表示部に対する前記表示方向を記憶する初期表示方向記憶部を更に備え、
次の投射開始時に前記初期表示方向記憶部において記憶した前記投射画像の前記表示方向により、前記投射画像を前記表示部に対して表示することを特徴とする請求項１または３記載のプロジェクタ。