JPH03261284A - 実像投影式映像再生装置及び該装置に適用するための制御信号形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、投影式映像再生システム、詳しくは、投影式
映像再生システムにおいて、投影光学系の光学要素の状
態を変化せしめることのできる映像再生システムに関す
る。

［従来の技術］ 近年、ビデオプロジェクタが業務用を中心に普及期に入
ってきている。そして、現在では、ＣＲＴを用いた投射
管式プロジェクタの３管式のものが主流である。このプ
ロジェクタは、Ｒ，Ｇ、　Ｂ対応の３つの投射管からの
映像をスクリーン上で色合成するものであって、３つの
投射管の光軸方向の結像位置のずれ（レジストレーショ
ン不良）が生じないようにする必要があり、その調整が
困難であった。また、投射管の発熱が大きいために液冷
式の冷却装置を組み込む必要もあって装置の大型化が避
けられなかった。

これに対して、近年、液晶式のカラープロジェクタが開
発され、特にその光学系構成が簡略化されたことからコ
ンパクトなプロジェクタシステムとして注目されている
。このシステムでは、被投影面が液晶の単板であるか、
又は３板式の場合でも、機器の内部で光学系を用いて色
合成ができるので、その投影レンズに、前述の３管式の
プロジェクタのように複数のレンズを用いる必要はなく
単レンズを利用することができ、ズーム、フォーカス、
絞り、光源等のコントロールが非常に容易に行えるもの
である。従って、この液晶プロジェクタシステムは広い
範囲で種々の応用がなされることが予想される。

なお、本発明に関連性のあるものとして、特開昭５９−
１４６４６７号公報に開示の情報記録再生装置は、早送
り、早戻り、−時停止等の動作指示を行う情報信号を併
せて記録し、情報の再生に当って上記早送り等の情報が
読出された場合には、その指示に基づいた再生動作を実
行させることを可能とする装置である。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、現状においては、まだ上記液晶プロジェクタ
の具体的応用手段の提案は少なく、例えば、新しい映像
表現を生み出すなどには至っていない。

本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、投影式映像再生
システムにおいて、制御信号に応じて投影光学系の光学
要素の状態を変化せしめ投影映像のコントロールを行う
ようにして、該再生システムの投影系、即ち、投影レン
ズ系のズーミングやフォーカシング、あるいは、絞り系
または照明系の自動制御という新しい概念及び手段に基
づいた映像表現を生み出すことを可能とする投影式映像
再生システムを提供するにある。

［課題を解決するための手段および作用〕本発明の投影
式映像再生システムは、供給された制御信号に応じて投
影光学系における光学要素中、当該投影画像に変化を与
えるための所定の光学要素の状態を変化せしめるための
駆動手段を具備してなることを特徴とし、該制御信号に
応じて、光学要素の状態を変化せしめ投影される映像を
コントロールするものである。

［実　施　例］ 以下、図示の実施例に基づいて本発明を説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す投影式映像再生シ
ステムのブロック構成図である。本システムは、供給さ
れる制御信号であるコントロール信号に基づいて各制御
要素を制御するシステムコントローラ１と、プロジェク
タレンズ系２と、その駆動手段であるモータドライブ回
路１ｏと、被投影像を生成するＬＣＤ部と、光源部によ
って構成されている。そして、上記プロジェクタレンズ
系Ｚは、このシステムの投影光学系における光学要素で
あって、マスクレンズ３．ズームレンズ４フオーカスレ
ンズ５のレンズ群と上記各レンズ４゜５をそれぞれ駆動
するズームモータ６およびフォーカスモータ７、上記レ
ンズ４または５の位置検出用のエンコーダ８，９で構成
される。また、ＬＣＤ表示部は投影画像データとなる外
部からのビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ信号）が入力さ
れるビデオ信号処理回路１２と、その出力信号が入力さ
れるＬＣＤドライブ回路１３と、被投影像が表示される
ＬＣＤ（液晶デイスプレィ）１４とによって構成されて
いる。

更に、光源部は、このシステムの投影光学系の一つの光
学要素であって、商用のＡＣｌｏｏＶの電源を用いる調
光回路１５と、それによってその光量が調光されるハロ
ゲンランプ１６と、リフレクタ１７およびコンデンサレ
ンズ１８とで構成される。なお、システムコントローラ
１に入力される上記コントロール信号（制御信号）は、
本システム動作を制御する信号であって、プロジェクタ
レンズ系２のズーミングまたはフォーカシングのための
モータドライブ回路１０を制御する信号、あるいは、ハ
ロゲンランプ１６の光量の制御のための調光回路１５を
制御する信号である。なお、本システムは、動画用のも
のとして説明するが、後述するようにスチル画用の投影
システムとして適用することも可能である。

以上のように構成された本システムの動作は、まず、外
部からのビデオ信号による画像がＬＣＤ１４上に表示さ
れ、その画像が光源部の光によって、プロジェクタレン
ズ系２を介してスクリーン（図示せず）上に投影される
。本システムの場合は、上記ビデオ信号による画像の内
容・種類・変化、即ち、各シーンの状態に基づいてプロ
ジェクタレンズ系２のズーミングあるいはフォーカシン
グ、更には、光源部の光量を変化させるための上記コン
トロール信号がシステムコントローラ１に入力され、ス
クリーン上の投影像がコントロールされる。なお、従来
の投影システムにおいては、上記ズーミングあるいはフ
ォーカシング等は映写前に外部より調整され映写中は支
障のない限り変化させないものであった。

次に、第２図を用いて、本システムの各映像シーンの変
化に対する再生動作を具体的に説明する。

なお、図に示されるズーミングの画角に関して、Ｍが画
角標準、Ｌが画角最大、Ｓが画角最小のズーミングを示
し、それぞれの場合の投影画枠は模式的に第３図に示さ
れる。また、第２図に示されるフォーカシングＩＮが合
焦状態、ＯＵＴが非合焦状態を示す。更に、シーンＡ−
Ｅは、それぞれ入力される動画の映像シーンを示すもの
とする。

まず、ビデオ信号処理回路１２に、映像シーンＡのビデ
オ信号から順次入力され、同時に、各シーンに対応した
コントロール信号がシステムコントローラに入力される
。そして、映像シーンがＡ〜Ｅのように変化して行った
場合、各シーンの映出効果を上げるため、あるいは、シ
ーンに適した投影画面が映出されるべく、第２図に示さ
れるようにコントロールされる。即ち、投影開始時には
フォーカシングは非合焦状態（ＯＵＴ）　、ズーミング
は標準画角Ｍに設定されている。なお、投影開始時に上
記フォーカシングを合焦状態に設定することは勿論可能
であるが、映出効果を上げるため非合焦状態からスター
トさせる。そして、シーンＡの投影が開始されると、フ
ォーカシングが徐々に合焦状態に変化する。合焦状態に
なった時点でズーミング、即ち、投影画角を標準Ｍから
最大りに徐々に変化させる。最大の画角になった時点で
、シーンがＢに移される。そして、シーンＢの終了に先
立って、次のシーンＣに移行する準備としてズーミング
を画角最小のＳに変化させる。なお、該シーンＣでは画
枠を小さくして投影したが、これはその方がその映像に
適しているという場合の例を示している。そして、シー
ンＣが画角最小の状態で投影され、シーンＣの後のシー
ンＤは画面暗黒の期間であるので、シーンＣの終了に関
連してフォーカシングを徐々に非合焦状態（ＯＵ　Ｔ）
に変化させる。同時に調光回路１５を介して、ハロゲン
ランプ１６の光量を減じてフェードアウト動作を実行さ
せる。後続のシーンＥに移行するに先立って、再度、ズ
ーミングを画角最大のＬに設定すると共に、光量は通常
値に戻しておく（シーンＤは暗黒の期間なのでこのよう
にしてもシーンＤの間はスクリーンには暗黒が表示され
ている）。

そしてシーンＥの開始と同時にフォーカシングをＯＵＴ
からＩＮに、即ち、合焦状態になるまで徐々に変化させ
、映出効果をもたせるものとする。

以上のように本システムはその映出される映像シーンに
対応して上記ズーム、フォーカス等のコントロールを実
施させることによって、従来のように撮影され、あるい
は製作される映像そのものの変化に基づいた表現しかで
きなかったシステムに比較して、より効果的な新しい映
像表現を可能とするものである。

なお、本実施例においては、上記ＬＣＤ１４は単板式の
ものを用いたが、Ｒ，Ｇ、Ｂの３原色用の独立した３枚
のＬＣＤを用い、本体内部で正確に３原色を重ね合わせ
て、−本のレンズで投射するようなシステムにも本発明
を容易に適用することが可能である。また、制御系が複
雑化するけれども、上記３原色の重ね合わせをスクリー
ン上で行う、ＬＣＤ表示を用いない通常の３管式の前面
投射型にも適用することは可能である。また、本システ
ムは外部のビデオ信号を取込むものとしたが、システム
内部のビデオ信号を再生するようなシステムにも適用で
きる。

また、本実施例のシステムは動画の投影用に適用したも
のであるが、スチル画の投影用にも同様の構成で適用で
きる。この場合、ズーム、フォーカス、光量のフントロ
ールを各スチル画に行うことになる。なお、このスチル
画投影は所定のインターバルで順次投影されるものとす
る。このようなスチル画の投影システムで得られるズー
ミングあるいはフォーカシングされた映像は従来のスチ
ル映像では得ることができない映像であってスチル画の
、より新しい再生表現システムを提供するものである。

なお、上述の第１実施例を示す第１図のブロック構成図
においては、音声再生系が示されていないが、必要に応
じて併設することは勿論可能である。また、本実施例の
システムの別の用途として、テレビゲームの映像システ
ムにも応用できる。この場合、ズーミングを振動的に行
って（縮少拡大の繰返し）、ゲームの激突シーン（クラ
ツシング）等の効果的な強調が可能となり、音声による
効果とを併用すれば更に臨場感を高めることができる。

次に本発明の第２実施例を示す投影式映像再生システム
の制御信号形成装置である記録再生装置について第４図
のブロック構成図によって説明する。この制御信号形成
装置は、前述の第１実施例に示した映像再生システムに
供給するレンズ駆動（ズーム、フォーカス）や映像輝度
の制御信号であるコントロール信号を映像情報記録媒体
のビデオ信号に同期させて記録、または、再生するもの
である。従って、記録再生増幅回路２２、混合分離回路
２４およびコントロール信号エンコーダ２６、可変抵抗
器２７　ａ、　　２７　ｂ、　２７　ｃ等は上記制御信
号の形成および出力のための手段となる。

第４図において、ビデオテープ用の録再デツキ部２０に
はビデオ信号用の録再ヘッド２０ａと音声信号用の録再
ヘッド２０ｂが設けられ、そして、上記ヘッド２０ａ、
２０ｂに対してビデオ用および音声用の記録再生増幅回
路２１．２２がそれぞれ接続されている。上記ビデオ用
増幅回路２１はビデオ系処理回路２３を介して再生時に
はビデオ信号を前述の映像システムに出力し、記録時に
は、外部の映像情報記録媒体からのビデオ信号を取込み
、録再ヘッド２０ａに出力する。また、上記者。

声用増幅回路２２は、混合分離回路２４にも接続される
。そして、記録時には上記回路２４は混合回路として作
用し、上記ビデオ信号と同期して、コントロール信号エ
ンコーダ２６から前記各映像に合わせたコントロール信
号を取込み、入出力増幅回路２５を介して入力される音
声信号とを混合分離回路２４に入力し混合処理を行う。

その重畳信号は増幅回路２２を介して録再ヘッド２０ｂ
に入力され記録用テープに書込まれる。また、再生時に
は、記録テープよりビデオ出力信号と同期した上記コン
トロール信号と音声信号の重畳再生信号を分離回路とし
て作用する混合分離回路２４てコントロール信号と音声
信号に分離する。そして、音声信号は入出力増幅回路２
５を介して、また、コントロール信号は直接、前記映像
システム（音声系を有するシステム）に入力される。

なお、上記コントロール信号エンコーダ２６には可変抵
抗器２７ａ、２７ｂ、２７ｃを介してコントロール値が
入力されるが、可変抵抗器２７ａはズームコントロール
信号用、可変抵抗器２７ｂはフォーカスコントロール信
号用および可変抵抗器２７ｃは調光用、即ち、輝度コン
トロール信号用にそれぞれ該当させる。

以上のように構成された本実施例の録再装置の動作は、
まず、記録時には、他のビデオ信号出力装置からのビデ
オ信号を記録するが、それと同期して、その映像シーン
の映出効果を考慮したズーミング等のコントロール信号
をエンコーダ２６を介して音声信号に重畳して入力し記
録する。一方、再生時は、前記第１実施例に示した映像
再生システムにビデオ信号、音声信号およびコントロー
ル信号の各系統を接続して利用するものであって、投影
される各シーンに対してレンズ系がコントロールされ、
また、投写輝度もコントロールされ、より効果的な映像
シーンの投影が行われる。

なお、上記コントロール信号の記録動作に関して、本実
施例では音声信号と重畳して、即ち、多重化して記録す
るようにしたが、音声記録トラックを複数トラック有す
るものにあっては、音声信号−とコントロール信号とを
重畳する必要はなく、独立したトラックに記録すること
も可能である。

この場合、アフレコ（ａｆ’ｔｅｒ　　ｒｅｃｏｒｄｉ
ｄｎｇ　）機能を用いてコントロール信号を記録するこ
ともできル。マタ、例エバ、ＶＨＳ−ＨｉＦ１規格のＶ
ＴＲのように、ＨｉＦｉ音声用の記録チャンネル（映像
多重）とノーマル音声用の記録チャンネル（音声専用ト
ラック、アフレコ機能使用可能）とをあわせもつような
システムに対しては、ＨｉＦｉチャンネルに音声を、ノ
ーマルチャンネルに上記コントロール信号を記録するこ
とも好ましい例のひとつとなる。勿論、上述のように音
声の記録機能を利用する例に限らず、映像記録に多重し
たり、コントロール専用のトラックを新設しても良い。

また、本実施例の制御信号再生装置は、投影式映像シス
テム外に設けられるものとしたが、上記システムに内蔵
するようにしてもよい。また、本実施例の装置は動画用
のビデオ録再機のみならずスチル画用の録再機に適用し
てもよい。

次に、本発明の第３実施例を示す投影式映像再生システ
ムの制御信号形成装置であるスチルビデオ再生プログラ
ムコントローラ（以下、Ｓｖコントローラと称す）につ
いて第５図のブロック構成図によって説明する。本実施
例は、フロッピディスクであるスチル画用映像情報記録
媒体を用いる投影式映像再生システムに対するプログラ
ムコントローラであって、レンズ駆動（ズーム・フォー
カス）や再生時間等の制御信号であるコントロール信号
を上記フロッピディスクのトラック番号指定動作などの
再生制御動作に関して形成し、また、再生時にはそのコ
ントロール信号を出力して、各トラック番号のスチル画
に対して投写時のレンズ駆動制御等を行うものである。

第５図において、ＳＶコントローラ３０はＣＰＵを内蔵
し、スチル画像が記録されているフロッピディスクのト
ラック番号と、そのトラック番号に対応したレンズ駆動
用コントロール信号、更に、各画面の再生時間等を入力
するためのキー列３０ａと、トラック番号等を表示する
表示部３０ｂが設けられている。Ｓｖ再生機３１は、上
記コントローラ３０で指示されたトラック番号のスチル
画像データを再生して投影式映像再生システム３２のＬ
ＣＤ部３５に出力する。その再生時間も上記コントロー
ラ３０により指定される。プロジェクタレンズ系３３は
、そのズームおよびフォーカス位置がレンズ駆動部３４
により駆動されるが、その制御はＳＶコントローラ３０
がらのコントロール信号に基づく。そして、光源部３６
がらの光によってＬＣＤ３５上のスチル画像はレンズ系
３３を介してスクリーン（図示せず）上に投影される。

以上のように構成された本実施例のｓＶコントローラ３
０の動作は、上記コントロール信号を予め各トラック番
号、あるいは、スチル画像に対応して登録することによ
って、その再生に関しては各画像に対するズーミング等
のコントロールおよび投写時間がＳｖコントローラ３ｏ
によって制御され、従来にない新しい映写効果のあるス
チル画の投影再生がなされる。

上記の第３実施例のＳＶコントローラ３ｏはスチルビデ
オ再生機に対して分離されたものであるが、その変形例
として、上記コントローラがスチルビデオ記録再生機に
内蔵されるものも提案できる。投影式映像再生システム
内に記録再生機およびＳ■コントローラを内蔵すること
も可能である。

この変形例におけるレンズ駆動等のレンズコントロール
信号（再生時間も含む）は第６図の「トラック番号と記
録内容」に示すようにスチル画像は映像データ（１’）
、　　（２）、・・・・・・とじて奇数番トラックにス
キップ記録される。そして、上記各スチル画に対応する
各コントロール信号は後続の偶数番トラックにレンズコ
ントロールデータ（１）。

（２）、・・・・・・とじて記録される。そして、再生
投影時には、再生画に対して常に後続するトラックのコ
ントロールデータを読出し、プロジェクションレンズ系
をコントロールし、その再生投影時間を定める。この変
形例によると、別途にコントローラを設ける必要もなく
、コンパクトにしかも安価にスチル画の投影式映像再生
システム等を構成することができる。

また、上記変形例の記録に対する別の方法として、上記
レンズコントロールデータ（１）、（２）・・・・・・
をフロッピディスクのキュートラック（第５２トラツク
）に書き込むことも考えられ、また、スチル画の映像デ
ータに重畳してレンズコントロールデータを書き込むこ
とも可能である。この場合、記録再生規格の改訂等の問
題がある。また、そのコントロールデータに投写の輝度
データを加えてもよい。なお、上述の第３実施例および
変形例は記録媒体にフロッピディスクを用いたものであ
るが、フロッピディスクに替えて固体メモリカードを利
用したスチルビデオ再生機あるいは記録再生機に適用す
ることも可能である。

次に、本発明の第４実施例を示す投影式映像システムの
制御信号形成装置について説明する。本実施例の装置は
、光学要素中の一つの光学要素、例えば、ズームレンズ
のズーム状態と関連付けて他の所定の光学要素、例えば
、光源の明るさの状態を制御するためのコントロール信
号を形成し、更に、このコントロール信号を映像に同期
して出力する手段、例えば、第４図′のブロック構成図
に示されるような記録再生増幅回路２２、混合分離回路
２４（但し、コントロール信号を独立したトラックに記
録するものであってはこの回路は不要とする）、コント
ロール信号エンコーダ２６および可変抵抗器２７ａ、２
７ｂ、２７ｃなどで構成される記録再生手段を具備する
記録再生装置である。

投影式映像システムにおいてズーミングを行うと、一般
には第７図（Ａ）に示すように画角りでは投影像の輝度
が落ち、逆に画角Ｓでは輝度が上がり、映像として好ま
しくない。そこで、本実施例の装置はその補正を行うコ
ントロール信号を出力するものであって、それぞれのズ
ーミング状態に対応して第７図（Ｂ）に示されるような
輝度補正を行つコントロール信号をコントロール信号エ
ンコーダ２６を介して入力し、記録する。そして、その
再生投影時においては上記ズーミングのコントロール信
号に対応した輝度補正のコントロール信号が出力され、
結果的には、第７図（Ｃ）に示されるように各ズーム状
態に対して総合投写輝度が一定の見やすい映像を投影す
るように映像再生システムの調光回路（第７図参照）に
よってランプの光量がコントロールされる。

なお、投写輝度は、必ずしも一定にコントロールされる
必要はなく、観察上、不都合が生じない程度に輝度を抑
圧してコントロールしてもよい。

またこの輝度調節をプロジェクションレンズ系に設けら
れる絞り装置あるいはフィルタのコントロールで代用し
てもよい。また、上述のようにランプの輝度をコントロ
ールすることによフて色温度が変化するが、これを補正
するために記録または再生時にビデオ系処理回路（第４
図参照）において色温度補正操作を行っても良い。また
、本発明のプロジェクションシステムは、反射型スクリ
ーンを用いた前面投射型および透過型スクリーンを用い
た背面投射型の別を問わず適用可能であることは言うま
でもない。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の投影式映像再生システムは
、制御信号に応じて投影光学系の光学要素の状態を変化
せしめ投影映像のコントロールを行うようにしたので、
本発明によれば、該再生システムの投影系、即ち、投影
レンズ系のズーミングやフォーカシング、あるいは、絞
り系または照明系の自動制御という新しい概念及び手段
に基づいた映像表現を生み出すことを可能とし、今後の
映像表現を更に広い分野に適用できるなど顕著な効果を
有する投影式映像再生システムを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す投影式映像再生シ
ステムのブロック構成図、 第２図は、上記第１図の投影式映像再生システムの映像
再生時のコントロール状態を示す図、第３図は、上記第
１図の投影式映像再生システムにおけるズームコントロ
ール時の画枠を模式的に示す図、 第４図は、本発明の第２実施例または第４実施例の制御
信号形成装置のブロック構成図、第５図は、本発明の第
３実施例を示す制御信号形成装置と投影式映像再生ンス
テムの概略のブロック構成図、 第６図は、上記第５図の第３実施例に対する変形例を示
す制御信号形成装置における映像データとレンズコント
ロールデータのトラックに対する記録状態を示す図、 第７図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は、それぞれ上
記第４図の第４実施例の制御信号形成装置を適用した投
影式映像再生システムにおけるズーム時の輝度変化に関
するデータを示し、（Ａ）は映像による輝度、（Ｂ）は
補正輝度、（Ｃ）は総合投写輝度の変化をそれぞれ示し
ている。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）供給された制御信号に応じて投影光学系における
   光学要素中、当該投影画像に変化を与えるための所定の
   光学要素の状態を変化せしめるための駆動手段を具備し
   てなる投影式映像再生システム。
2. （２）制御信号に応じて投影光学系における光学要素中
   、当該投影画像に変化を与えるための所定の光学要素の
   状態を変化せしめるための駆動手段を有する投影式映像
   再生システムに適用するための制御信号形成装置であっ
   て、 当該映像情報記録媒体からの再生信号に基づいて上記制
   御信号を形成し、この形成された制御信号を出力するた
   めの手段を具備してなることを特徴とする制御信号形成
   装置。
3. （３）制御信号に応じて投影光学系における光学要素中
   、当該投影画像に変化を与えるための所定の光学要素の
   状態を変化せしめるための駆動手段を有する投影式映像
   再生システムに適用するための制御信号形成装置であっ
   て、 当該映像情報記録媒体に関する再生制御動作に関連して
   上記制御信号を形成し、この形成された制御信号を出力
   するための手段を具備してなることを特徴とする制御信
   号形成装置。
4. （４）制御信号に応じて投影光学系における光学要素中
   、当該投影画像に変化を与えるための所定の光学要素の
   状態を変化せしめるための駆動手段を有する投影式映像
   再生システムに適用するための制御信号形成装置であっ
   て、 上記光学要素中、一つの光学要素の状態と関連づけて、
   他の所定の光学要素の状態を制御するための上記制御信
   号を形成し、この形成された制御信号を出力するための
   手段を具備してなることを特徴とする制御信号形成装置
   。