JPWO2016052030A1 - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

投射型表示装置は、投影面に向けて映像を投射する投影光学系と、非可視光に基づく撮像信号を取得する検出光学系とを有する本体部と、投影面の延長面上に設置された状態において投影面の近傍の面に沿って非可視光を照射する非可視光照射部とを備え、非可視光照射部の出射口に対して本体部が可動であり、投影面に対する本体部の位置を調整可能に構成されている。

Description

本開示は、検出機能を有する投射型表示装置に関する。

近年、スマートフォンやタブレット端末等では、タッチパネルを用いることにより、画面に表示される映像のページ送りや拡大縮小を、人の直感に応じたポインティング操作で可能にしている。一方で、映像をスクリーン上に投影することにより表示を行う表示装置として、プロジェクタ（投射型表示装置）が古くから知られている。このプロジェクタに、タッチパネルのような検出機能を付加する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２）。

特開２００７−５２２１８号公報 特開２００３−４４８３９号公報

上記のプロジェクタでは、投影面上に投射された映像を指などで直に触ることで入力操作（タッチ入力操作）を行うことが可能である。

ところで、投影面上に投射（表示）される画面（投射画面）のサイズは、一般に投影距離に応じて変化する。投影距離を変更して投射画面のサイズを拡大または縮小した場合にも、上記のようなタッチ入力操作を行うことが可能な装置の実現が望まれている。

したがって、物体検出機能と、投射画面サイズの変更機能とを両立させることが可能な投射型表示装置を提供することが望ましい。

本開示の一実施の形態の投射型表示装置は、投影面に向けて映像を投射する投影光学系と、非可視光に基づく撮像信号を取得する検出光学系とを有する本体部と、投影面の延長面上に設置された状態において投影面の近傍の面に沿って非可視光を照射する非可視光照射部とを備え、非可視光照射部の出射口に対して本体部が可動であり、投影面に対する本体部の位置を調整可能に構成されている。

本開示の一実施の形態の投射型表示装置では、投影面の近傍の面に沿って非可視光を照射する非可視光照射部に対して本体部が可動であり、本体部の位置を調整可能に構成されている。これにより、例えば、投影面に対する非可視光の出射口の位置（高さ）を変えずに、本体部の位置（高さ）を変えて投影距離を調整することができる。つまり、投影距離を調整して投射画面のサイズを拡大または縮小しつつも、物体検出のための非可視光は投影面の近傍の面に沿って照射することができる。

本開示の一実施の形態の投射型表示装置によれば、投影面の延長面上に設置された状態で投影面近傍の面に沿って非可視光を照射する非可視光照射部に対して、投影光学系および検出光学系を有する本体部が可動であり、投影面に対する本体部の位置が調整可能に構成されている。これにより、投影距離を変更して投射画面のサイズを拡大または縮小した場合にも、投影面近傍における物体検出を行うことができる。よって、物体検出機能と、投射画面サイズの変更機能とを両立させることが可能となる。

なお、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。

本開示の一実施の形態に係る投射型表示装置の外観とその使用状態とを示す模式図である。 図１に示した投射型表示装置の概略構成を表す模式図である。 図１に示した投射型表示装置の機能ブロック図である。 赤外線照射部の構成例を示す図である。 シリンダアレイレンズの第１の構成例を示す斜視図である。 シリンダアレイレンズの第２の構成例を示す斜視図である。 図２に示した本体部の要部構成を示す図である。 偏光分離素子の一構成例を、入射光および出射光の状態と共に示す模式図である。 図２に示した調整部材の一の構成例を表す図である。 図８に示した調整部材の断面構成の一例を表す模式図である。 図８に示した調整部材の断面構成の一例を表す模式図である。 図８に示した調整部材の断面構成の一例を表す模式図である。 図２に示した調整部材の他の構成例を表す図である。 図１に示した投射型表示装置の映像表示および物体検出の概念を模式的に示した図である。 投射画面サイズが小さい場合の構成を説明するための模式図である。 投射画面サイズが大きい場合の構成を説明するための模式図である。 変形例１に係る投射型表示装置の概略構成を表す模式図である。 変形例２に係る投射型表示装置の概略構成を表す模式図である。

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（本体部と赤外線照射部とを別体とし、それらの間に調整部材を設けた投射型表示装置の例）
２．変形例１（反射ミラーを用いて投影面近傍の面に赤外線を照射する場合の例）
３．変形例２（調整部材の高さを自動で調節する場合の例）
４．応用例（投射画面サイズの変更に対応した応用機能の一例）

＜実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る投射型表示装置（投射型表示装置１）の外観とその使用状態とを表したものである。図２は、投射型表示装置１の概略構成を表したものである。図３は投射型表示装置１の機能構成を表したものである。

投射型表示装置１は、例えばテーブルや机、台などの卓上で使用され、卓上に置かれた状態で、装置近傍に映像を投影するタイプ（いわゆる超短焦点型）のプロジェクタである。換言すると、投射型表示装置１の投影面（映像が投射表示される面）１１０と設置面（投射型表示装置１が置かれる面）１３０とは、互いに延長面上にある（図２）。なお、投射型表示装置１の使用例として、投影面１１０と設置面１３０とが連続してフラットな面を成す場合を挙げるが、例えば所定の傾き補正機構などを搭載することで、投影面１１０に対して設置面１３０が傾斜していてもよい。また、卓上での使用に限らず、壁などの垂直面に取り付けられた状態で使用されてもよい（壁面を、投影面１１０および設置面１３０としてもよい）。

この投射型表示装置１は、また、映像表示と共に、物体検出をアクティブに行う機能を有している。詳細は後述するが、図１に示したように、映像が投射（表示）される画面（投射画面Ｓ１１）上において、表示された映像を指（指示物７１）でタッチする等、ユーザは何らかの動作を行うことで、所定の入力操作を行うことができるようになっている。

投射型表示装置１は、図２に示したように、投影光学系１０Ａおよび検出光学系１０Ｂを有する本体部１０と、赤外線照射部３０とを備えたものである。本体部１０は、詳細には、図３に示したように、照明部１１と、ライトバルブ１２と、撮像素子１３と、縮小光学系１４と、偏光分離素子１５と、投射レンズ１６と、撮像信号処理部１７と、映像信号処理部１９と制御部２０とを備えている。これらのうち、例えば照明部１１、ライトバルブ１２および投射レンズ１６が投影光学系１０Ａを構成し、例えば撮像素子１３および縮小光学系１４が検出光学系１０Ｂを構成している。なお、例えば照明部１１、ライトバルブ１２および撮像素子１３はそれぞれ、制御部２０の制御に基づいて、図示しない駆動部により所定のタイミングでそれぞれ駆動される。以下、各部の具体的な構成について説明する。

赤外線照射部３０は、検出用の非可視光として、例えば近赤外線（ＮＩＲ：Near infrared）などの赤外線（赤外光）を、投影面１１０の近傍の面に沿って照射する光源部である。換言すると、赤外線照射部３０は、投影面１１０の近傍において、投射画面Ｓ１１を覆うように、赤外線のバリア膜（検出用ライトプレーン１１０Ａ）を張っている。検出用ライトプレーン１１０Ａは、投射レンズ１６を通る光軸の高さとは異なる、投影面１１０近傍の所定の高さにある面に形成されている（図２）。このため、赤外線照射部３０は、本体部１０の下方に設けられ、投射型表示装置１が設置面１３０に置かれた状態では、設置面１３０に隣接または近接して配される。

一例としては、検出用ライトプレーン１１０Ａは、投影面１１０から例えば数ｍｍ〜数１０ｍｍ程度の高さの位置に、厚み（高さ方向における幅）が２〜３ｍｍで，かつ面内方向において投射画面Ｓ１１をカバーするように形成される。通常、投影面１１０は平坦であるため、遮蔽物、あるいは指や指示棒などの何かしらの指示物７１が無ければ、検出用ライトプレーン１１０Ａは遮られることがない。つまり、指示物７１が、投影面１１０をモニタしている撮像素子１３に写ることはない。この状態で、指などを、投影面１１０に近接させるか、または、投影面１１０をタッチするなどの動作をすると、検出用ライトプレーン１１０Ａの赤外線が指によって遮られ、そのポイントで拡散反射する。指にあたり反射した光は四方八方に向かうが、その一部（赤外線Ｌａ１）が投射レンズ１６の開口に取り込まれる。赤外線Ｌａ１は、投射レンズ１６と偏光分離素子１５とを介して、撮像素子１３上に到達する。ここで、映像をつくるライトバルブ１２と撮像素子１３は光学的に共役の位置に配置されることから、投影面１１０上で点状に発生した輝点拡散ポイントは、その投影面１１０上の位置に対応する撮像素子１３上の位置に結像する。これにより、物体の位置検出が可能となる。また超短焦点タイプの場合は投射光が投影面１１０の近傍を通り、操作する人の体の一部が投射光を遮りにくいため、操作する際に画面が見やすいというメリットがある。

この検出用ライトプレーン１１０Ａにより、物体（指示物７１）が投影面１１０に接触あるいは近接すると、赤外線が指示物７１によって反射（拡散反射）され、この反射光の一部（赤外線Ｌａ１）が投射型表示装置１に検出光として取り込まれる仕組みである。

赤外線照射部３０は、赤外照射光学系３２と出射口３１とを有し、赤外照射光学系３２において生成された赤外線が、筐体１２０Ｂ（後述）に設けられた出射口３１から出射するように構成されている。赤外照射光学系３２は、図４に示したように、例えば近赤外レーザ３３と、コリメータレンズ３４と、シリンダアレイレンズ３５とを有している。シリンダアレイレンズ３５を出射した赤外線（近赤外線）Ｌａにより検出用ライトプレーン１１０Ａが形成される。シリンダアレイレンズ３５は、図５Ａに示したように凸状のシリンダレンズが複数配列されたものである。シリンダアレイレンズ３５は、投影面１１０に対して垂直な面にシリンダレンズの母線３５Ａを向けるように配置する。なお、凸状のシリンダアレイレンズ３５に代えて、図５Ｂに示したように凹状のシリンダレンズが複数配列されたシリンダアレイレンズ３５を用いてもよい。

（投影光学系１０Ａ）
図６は、本体部１０の要部構成の一例を表したものである。照明部１１は、照明光Ｌ１を、偏光分離素子１５を介してライトバルブ１２に向けて出射するものである。この照明部１１は、照明光Ｌ１として可視光を出射するものであれば特に限定されないが、例えば青色レーザと、緑色レーザと、赤色レーザ（いずれも図示せず）とを含んで構成されている。

ライトバルブ１２は、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等の反射型の液晶素子である。ライトバルブ１２は、例えば照明光Ｌ１に含まれる第１の偏光成分（例えば、後述のｓ偏光成分Ｌｓ１）を、映像信号処理部１９から入力される映像信号に基づいて変調するものである。ライトバルブ１２によって変調された光は、偏光状態が回転されており、第２の偏光成分（例えば、後述のｐ偏光成分Ｌｐ１）となる。この変調光が、偏光分離素子１５を介して投射レンズ１６に向けて出射される。なお、ライトバルブ１２では、入射光（ｓ偏光成分Ｌｓ１）をそのままの偏光状態で偏光分離素子１５に戻すことで黒表示を行うことが可能である。このライトバルブ１２の有効エリアの面形状は、例えば矩形状である。

投射レンズ１６は、ライトバルブ１２から偏光分離素子１５を介して入射された光（映像光Ｌ２）を、投影面１１０上に投射するものである。投射レンズ１６は、スローレシオ（Throw Ratio）が例えば０．３８以下の超短焦点レンズである。ここで、スローレシオとは、投射レンズ１６から投影面１１０までの距離をＬ、投射画面Ｓ１１の幅をＨとすると、Ｌ／Ｈで表される。この投射レンズ１６には、図３および図６に示したように、変調光の進行方向とは逆方向から検出光（赤外線Ｌａ１）が入射されるようになっている。このように、本実施の形態では、検出光が、投影光学系１０Ａの投射レンズ１６を介して取り込まれ、検出光学系１０Ｂへ導かれる。

（偏光分離素子１５）
偏光分離素子１５は、入射した光を第１の偏光成分（例えばｓ偏光成分）と第２の偏光成分（例えばｐ偏光成分）とに分離し、それぞれを互いに異なる方向に出射するものである。この偏光分離素子１５は、例えば偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）からなり、第１の偏光成分を選択的に反射させる（偏光分離面１５０において反射させる）と共に、第２の偏光成分を選択的に透過させる（偏光分離面１５０を透過させる）ように構成されている。ここでは、偏光分離素子１５として偏光ビームスプリッタを例示するが、偏光分離素子１５はこれに限らず、ワイヤーグリッドから構成されていてもよい。その場合には、偏光ビームスプリッタと特性が異なり、入射した光のうちの第１の偏光成分としてｐ偏光成分を選択的に反射し、第２の偏光成分としてｓ偏光成分を選択的に透過させることができる。

この偏光分離素子１５は、例えば４つの光学面（第１面１５Ａ，第２面１５Ｂ，第３面１５Ｃ，第４面１５Ｄ）と、偏光分離面１５０とを有している。第１面１５Ａと第３面１５Ｃとが一軸方向（図の左右方向）において向かい合って配置され、第２面１５Ｂと第４面１５Ｄとが一軸方向（図の上下方向）において向かい合って配置されている。このような構成において、第１面１５Ａに照明光Ｌ１が入射されるように構成され、第２面１５Ｂに対向して、ライトバルブ１２が配置されている。第３面１５Ｃに対向して、検出光学系１０Ｂが配置され、第４面１５Ｄに対向して、投射レンズ１６が配置されている。

図７に、偏光分離素子１５の一構成例について示す。このように、偏光分離素子１５は、第１面１５Ａから入射した照明光Ｌ１のうちの第１の偏光成分（ｓ偏光成分Ｌｓ１）を反射して第２面１５Ｂから出射する。一方、照明光Ｌ１のうちの第２の偏光成分（ｐ偏光成分Ｌｐ１）を第３面１５Ｃから出射する。また、第２面１５Ｂから入射した光（ライトバルブ１２による変調光）のうちの第２の偏光成分（ｐ偏光成分Ｌｐ２）を第４面１５Ｄから出射する。これにより、投影光学系１０Ａによる映像投射がなされるようになっている。この一方で、第４面１５Ｄから入射した光（赤外線Ｌａ１）のうちの第１の偏光成分（ｓ偏光成分Ｌｓ３）を反射して第３面１５Ｃから出射する。このｓ偏光成分Ｌｓ３に基づく光が撮像素子１３において受光される。これにより、撮像素子１３から撮像信号Ｄ０が得られる。

（検出光学系１０Ｂ）
撮像素子１３は、ライトバルブ１２と光学的に共役な位置に配置されている。より具体的には、ライトバルブ１２が反射型の液晶素子である場合、映像を創り出す表示面（液晶面）と撮像素子１３の撮像面とが光学的に共役な関係となるように配置されている。撮像素子１３は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの固体撮像素子により構成されている。

この撮像素子１３を含む検出光学系１０Ｂの一例としては、図６に示したように、例えば、共役面５０の側から順に、可視光カットフィルタ１７Ａと、バンドパスフィルタ１７Ｂと、縮小光学系１４（リレーレンズ群１４Ａ，１４Ｂ）と、偏光子１８と、撮像素子１３とが配置されたものが挙げられる。

可視光カットフィルタ１７Ａは、入射した光のうちの可視光成分を低減するものである。この可視光カットフィルタ１７Ａを備えることで、偏光分離素子１５として偏光ビームスプリッタを用いたとしても、照明部１１の光源をオフすることなく、撮像素子１３に入射する照明光Ｌ１の多くをカットすることができる。これにより、ほぼ検出光のみを撮像素子１３側に入射させることができ、Ｓ／Ｎ比を大きくして検出精度を上げることができる。なお、ここでは、１枚の可視光カットフィルタ１７Ａを配置したが、可視光カットフィルタの枚数はこれに限定されるものではなく、２枚以上であってもよい。また、共役面５０と縮小光学系１４との間の位置に配置したが、他の位置、例えば縮小光学系１４と撮像素子１３との間に配置してもよい。

バンドパスフィルタ１７Ｂは、特定の波長（近赤外線）を選択的に透過し、他の波長を低減するものである。

偏光子１８は、照明光Ｌ１に含まれる第２の偏光成分を低減させる光学部材である。ここで、上記のような偏光分離素子１５では、照射光Ｌ１のうちの第２の偏光成分（例えばｐ偏光成分）を透過させることから、このｐ偏光成分が検出光学系１０Ｂに入射し、撮像素子１３で得られる撮像信号のＳ／Ｎ比に影響することがある。本実施の形態のように、偏光子１８が配置されることにより、照明光Ｌ１に含まれる第２の偏光成分（例えばｐ偏光成分）がカットされ、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる。なお、偏光子１８の位置は、図示したような縮小光学系１４と撮像素子１３との間の位置に限定されるものではなく、他の位置、例えば共役面５０と縮小光学系１４との間に配置してもよい。

縮小光学系１４は、１または複数のリレーレンズ群（ここでは２つのリレーレンズ群１４Ａ，１４Ｂ）から構成されている。リレーレンズ群１４Ａ，１４Ｂはそれぞれ、正のパワーを有し、少なくとも１枚のレンズを含んで構成されている。リレーレンズ群１４Ｂの焦点距離ｆｉは、リレーレンズ群１４Ａの焦点距離ｆｂよりも小さくなるように設定されている。例えば、２ｆｉ＝ｆｂとなる条件とし、リレーレンズ群１４Ａが、ライトバルブ１２の共役面５０から焦点距離ｆｂの分だけ離れた位置に配置され、このリレーレンズ群１４Ａの位置から（ｆｂ＋ｆｉ）の分だけ離れた位置にリレーレンズ群１４Ｂが配置され、かつリレーレンズ群１４Ｂから焦点距離ｆｉの分だけ離れた位置に、撮像素子１３が配置される。このようなリレーレンズ群１４Ａ，１４Ｂの配置により、縮小光学系を実現しつつ、撮像素子１３を共役面５０に配置した場合と等価となる。つまり、ライトバルブ１２との共役の位置関係を保ちつつ、撮像素子１３のサイズをより小さくすることが可能となる。なお、本実施の形態では、検出光学系１０Ｂが縮小光学系１４を有する場合を例に挙げて説明するが、この縮小光学系１４は設けられていなくともよい。即ち、検出光学系１０Ｂは、拡大光学系あるいは等倍光学系を有していてもよい。

このような縮小光学系１０Ｂを用いた物体検出は、低コスト化に有利である。撮像素子１３のコストは撮像素子１３のサイズに大きく影響を受ける。プロジェクタを構成する上で、半導体部品である、ライトバルブ１２および撮像素子１３はコストウエイトが大きいことから、そのような部品の小型化によるコストメリットは大きい。また、リレー光学系により共役点を延長することで配置の自由度が増す、というメリットもある。例えば、部品間距離が生まれることで、間に反射ミラー等で折り曲げ光学系を実現することが可能となる。

撮像信号処理部１７は、撮像素子１３から出力される撮像信号Ｄ０に基づいて演算処理を行い、例えば人の指やポインタ等の指示物（物体）７１の特徴点の位置を、例えば投影面１１０上の投射画面Ｓ１１における座標に対応付けて検出するものである。特徴点の例としては、人の指の先端の形状、指の重心、手の重心などを用いることができる。

映像信号処理部１９は、外部より入力される映像信号に基づいて、例えばライトバルブ１２用の映像信号を生成するものである。生成された映像信号は、図示しないタイミングコントローラや駆動部（ドライバ回路）などを介してライトバルブ１２の各画素へ映像電圧として供給される。

投射型表示装置１では、上記のような本体部１０（投影光学系１０Ａ，検出光学系１０Ｂ）と、赤外線照射部３０とが、別体として設けられている。具体的には、図２に示したように、設置面１３０の側から順に、筐体１２０Ａ（第１の筐体）と筐体１２０Ｂ（第２の筐体）とが別体として配置されている。筐体１２０Ａには、赤外線照射部３０（赤外照射光学系３２）が収容されると共に、赤外線の出射口３１が設けられている。筐体１２０Ｂには、本体部１０（投影光学系１０Ａおよび検出光学系１０Ｂ）が収容されると共に、投射口１ａが設けられている。投射口１ａは、映像光Ｌ２の出射口と、検出用の赤外線Ｌａ１の取り込み口とを兼ねている。

本実施の形態では、赤外線照射部３０（詳細には、出射口３１）に対して本体部１０が可動であり、投影面１１０（設置面１３０）に対する本体部１０の位置を調整可能に構成されている。具体的には、本体部１０を収容する筐体１２０Ａと、赤外線照射部３０を収容する筐体１２０Ｂとの間の距離（ここでは、間隙）の大きさを調整して、本体部１０の位置調整（Ｚ方向に沿った位置調整，ここでは高さ調整）を行う調整部材４０が設けられている。筐体１２０Ａ（赤外線照射部３０）に対して、筐体１２０Ｂ（本体部１０）がＺ方向に沿って相対的に動く。換言すると、投射型表示装置１が設置面１３０に置かれた状態では、赤外線照射部３０の出射口３１は、投影面１１０の近傍の位置に固定され、本体部１０（詳細には本体部１０の投射口１ａ）のみが動いて本体部１０の位置（高さＨ）が調整される。

調整部材４０は、一端が筐体１２０Ａに、他端が筐体１２０Ｂにそれぞれ固定されると共に、例えば段階的または無段階的に伸縮可能な棒状部材である。その一例を図８に示す。このように、調整部材４０は、例えば同一の軸（軸Ａ１）を有する第１ロッド４１と第２ロッド４２とから構成されている。第２ロッド４２は、中空状の第１ロッド４１内に一部が挿入されており、第１ロッド４１内を段階的または無段階的に、摺動し、係止されるように構成されている。

図９Ａ〜図９Ｃに、これらの第１ロッド４１および第２ロッド４２の一例を示す。図９Ａの例では、第１ロッド４１に孔Ｈ１が設けられており、この孔Ｈ１を介して第１ロッド４１内の圧力を調整することで、第２ロッド４２を第１ロッド４１内を軸Ａ１に沿って摺動させ、係止させることができる。この構成により、調整部材４０の段階的または無段階的な伸縮動作が可能となり、段階的または無段階的な位置調整が可能となる。図９Ｂの例では、第１ロッド４１の内壁に、複数の凹部ｂ１１が所定の間隔を介して設けられており、第２ロッド４２の側面には、凹部ｂ１１と係合する凸部ｂ２１が設けられている。この凸部ｂ２１が凹部ｂ１１に嵌まる位置で、第２ロッド４２が第１ロッド４１に係止される。この構成により、調整部材４０の段階的な伸縮動作が可能となり、段階的な位置調整が可能となる。図９Ｃの例では、第１ロッド４１の内壁に、凸部ｂ１２が設けられており、第２ロッド４２の側面には、凸部ｂ１２と係合する凹部ｂ２２が複数、所定の間隔を介して設けられている。この凹部ｂ２２が凸部ｂ１２に嵌まる位置で、第２ロッド４２が第１ロッド４１に係止される。この構成により、調整部材４０の段階的な伸縮動作が可能となり、段階的な位置調整が可能となる。

図１０に、調整部材４０の他の構成例を示す。上記のように、調整部材４０は、第１ロッド４１と第２ロッド４２とから構成されていてもよいが、図１０の例のように、４つの部材（第１ロッド４１，第２ロッド４２，第３ロッド４３，第４ロッド４４）を有していてもよい。この場合、第１ロッド４１に内接するように第２ロッド４２が設けられ、第２ロッド４２に内接するように第３ロッド４３が設けられ、第３ロッド４３に内接するように第４ロッド４４が設けられている。このように、調整部材４０を多段構成とすることにより、より微細な位置調整が可能となる。

なお、この調整部材４０の構成は、長さ（高さ）を段階的または無段階的に調整可能であれば、上述したものに限定されない。また、調整部材４０の伸縮動作は、手動によるものであってもよいし、自動でなされてもよい。自動の場合の詳細例については後述する。

［作用，効果］
投射型表示装置１では、図１１に示したように、ライトバルブ１２に形成された映像情報Ｖ１を投射レンズ１６によって、卓上などの投影面１１０上に投影し、投影画像Ｖ２として拡大表示する。この一方で、投射型表示装置１は、投影面１１０上における指示物（物体）７１からの赤外線Ｌａ１に基づいて、指示物７１の位置、例えば人の指やポインタ等の特徴点の位置Ｐｔ１を、撮像素子１３から得られた撮像信号Ｄ０を用いて検出する。

ここで、投射レンズ１６が、投影光学系１０Ａと検出光学系１０Ｂとにおいて共有され、撮像素子１３がライトバルブ１２と光学的に共役の位置に配置されている。このため、投射画面Ｓ１１とほぼ同じエリアを検出エリア（検出可能エリア）とする物体検出が可能となる。また、この光学的に共役な位置関係により、投影面１１０上における指示物７１の特徴点の位置Ｐｔ１を投射レンズ１６を介して投影画像Ｖ２に重ねてモニタすることが可能となる。また例えば、撮像信号処理部１７において、指示物７１の形状を画像処理し、指示物７１の特徴点の位置Ｐｔ１の座標を検出することで、投影画像Ｖ２のポインティング操作が可能となる。この際、投射画面Ｓ１１の座標位置と、撮像素子１３の座標位置とが１対１で対応するので、撮像素子１３側の検出位置Ｐｔ２の座標が指示物７１の特徴点の位置Ｐｔ１の座標に対応する。即ち、キャリブレーション等の煩雑な信号処理を行うことなく、検出位置Ｐｔ２と投射画面Ｓ１１内の位置とを対応づけて物体を検出することができる。なお、指示物７１は２以上であってもよく、例えば両手の指の先端の座標を検出することなども可能である。このようにして検出された指示物７１の特徴点の位置を用いることで、プロジェクタの投影画像Ｖ２にあたかもタッチパネルが組み込まれているような直観的な操作が可能となる。

ところで、一般的なプロジェクタでは、投影距離を変更することで、投射画面のサイズを変更することができる。例えば、本実施の形態のような短焦点型の場合には、本体部１０（投射口１ａ）を投影面１１０から離すことで、つまり本体部１０の設置面１３０からの高さＨを変更することで、投影距離が変わる。図１２Ａに、投射画面Ｓ１１が比較的小さい場合（投射画面Ｓ１ａ）、図１２Ｂに、投射画面Ｓ１１が比較的大きい場合（投射画面Ｓ１ｂ）の各装置構成について示す。

このように、本実施の形態では、調整部材４０の伸縮動作により、第１筐体１２０Ａと第２筐体１２０Ｂとの間隙が調整され、これにより本体部１０（投射口１ａ）の高さＨが変化する。図１２Ａに示したように、調整部材４０を縮めて間隙を小さくすることで、本体部１０の高さＨが小さくなる（Ｈ＝Ｈｓ）。図１２Ｂに示したように、調整部材４０を伸ばして間隙を大きくすることで、本体部１０の高さＨが大きくなる（Ｈ＝Ｈｔ）。高さＨｓの場合の投射画面Ｓ１ａは、比較的小さなサイズとなり、高さＨｔの場合の投射画面Ｓ１ｂは比較的大きなサイズとなる。このように、調整部材４０の伸縮動作により、筐体１２０Ａ，１２０Ｂ間の間隙が調整され、本体部１０の位置が調整される。これにより投射画面Ｓ１１のサイズを拡大または縮小することが可能となる。

一方で、投射画面Ｓ１１上での物体検出を行うためには、投影面１１０の近傍の面に沿って赤外線が照射される（投影面１１０の近傍に検出用ライトプレーン１１０Ａが形成される）ことが望ましい。このため、投射型表示装置１では、投影面１１０の延長面（設置面１３０）に置かれた状態で、赤外線照射部３０が投影面１１０の近傍の面に沿って赤外線を照射する。

ここで、仮に、投影光学系および検出光学系を含む本体部と赤外線照射部とが一体化された装置構成の場合、本体部の位置と赤外線照射部の位置とが連動して動くことから、本体部の位置を調整して投影距離を変えると、赤外線照射部の位置も変わる。つまり、投影距離を変えて投射画面のサイズを変更しようとした場合、赤外線の照射位置も変わり、投影面近傍に赤外線を照射することができない。このように、本体部と赤外線照射部とが一体化された装置構成では、サイズ変更機能と物体検出機能とのどちらかを選択せざるを得ず、これら両方の機能を実現することができない。

これに対し、本実施の形態では、本体部１０と赤外線照射部３０とが別体として配置されると共に、本体部１０が赤外線照射部３０（出射口３１）に対して可動であり、投影面１１０に対する本体部１０の位置を調整可能に構成されている。具体的には、投射型表示装置１では、設置面１３０上に、赤外線照射部３０を含む筐体１２０Ａと、本体部１０を含む筐体１２０Ｂとが間隙を介して配置されている。投射型表示装置１には、その間隙を調整する調整部材４０が設けられており、調整部材４０により間隙が調整されることで、本体部１０の位置（高さＨ）が調整される。これにより、例えば、投影面１１０（設置面１３０）に対する赤外線の出射口３１の位置（高さ）を変えずに、本体部１０の位置を変えて投影距離を調整することができる（図１２Ａ，１２Ｂ）。つまり、投影距離を調整して投射画面Ｓ１１のサイズを拡大または縮小しつつも、物体検出のための赤外線は、投影面１１０の近傍の面に沿って照射することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、投影面１１０の延長面上に設置された状態で投影面１１０の近傍の面に沿って赤外線を照射する赤外線照射部３０に対して、投影光学系１０Ａおよび検出光学系１０Ｂを有する本体部１０が可動であり、投影面１１０に対する本体部１０の位置が調整可能に構成されている。これにより、投影距離を変更して投射画面のサイズを拡大または縮小した場合にも、投影面１１０上において物体検出を行うことができる。よって、物体検出機能と、投射画面のサイズを変更する機能とを両立させることが可能となる。

したがって、ユーザは、投射画面Ｓ１１のサイズを、卓上などの投射面１１０の大きさや、使用環境、用途などに応じて拡大または縮小することができる。これと同時に、投射画面Ｓ１１のサイズに拘らず、投射画面Ｓ１１上でのタッチ入力が可能となり、双方向、対話型の機能を実現可能となる。

また、本体部１０と赤外線照射部３０とを別体化することにより、次のようなメリットもある。即ち、赤外線照射部３０はレーザなどの光源を含むことから発熱し易いが、投影光学系１０Ａあるいは検出光学系１０Ｂでは、別体化により赤外線照射部３０から離隔されることで、赤外線照射部３０から熱的な影響を受けづらくなる。

更に、投射型表示装置１を使用しないときには、調整部材４０を縮めることで、筐体１２０Ａと筐体１２０Ｂとを近接させた状態の最小サイズとすることができ、コンパクトに収納可能となる。

以下、上記実施の形態の変形例等について説明する。上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。

＜変形例１＞
図１３は、変形例１に係る投射型表示装置の概略構成を表す模式図である。上記実施の形態では、本体部１０と赤外線照射部３０（詳細には、赤外照射光学系３２）とが別体、即ち異なる筐体１２０Ａ，１２０Ｂにそれぞれ収容された装置構成を例に挙げたが、これらは必ずしも別体でなくともよい。本変形例のように、赤外線照射部（赤外線照射部３０Ａ）の一部が筐体１２０Ｂ内に設けられていてもよい。具体的には、本変形例では、赤外線照射部３０Ａのうち、上記実施の形態の赤外照射光学系３２に相当する光学系（赤外照射光学系３０Ａ１）は、本体部１０と共に筐体１２０Ｂ内に設けられている。但し、赤外線の出射口３１は、上記実施の形態と同様、設置面１３０側の筐体１２０Ａに設けられている。筐体１２０Ａには、赤外照射光学系３０Ａ１から出射口３１へ赤外線を導く導光部３０Ａ２が設けられている。導光部３０Ａ２は、例えば反射ミラー３６を含み、筐体１２０Ｂ内の赤外照射光学系３０Ａ２から出射された赤外線を光路変換して、出射口３１を介して投影面１１０の近傍の面に沿って照射するように構成されている。なお、赤外線照射部３０Ａ以外の構成は、上記実施の形態と同様である。なお、反射ミラー３６に限らず、プリズムなどの光路変換素子が用いられてもよい。

本変形例のように、赤外線照射部３０Ａの一部を本体部１０と一体的に設け、反射ミラー３６を用いて投影面１１０の近傍に赤外線を照射するようにしてもよい。このような構成であっても、調整部材４０により筐体１２０Ａと筐体１２０Ｂとの間隙を調整することで、本体部１０の位置調整を行うことができる。また、本体部１０および赤外照射光学系３０Ａ１の位置が変わっても、赤外線の出射口３１の位置は投影面１１０（設置面１３０）に対して固定であることから、赤外線照射位置を変えずに、投影距離を変更することができる。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。

＜変形例２＞
図１４は、変形例２に係る投射型表示装置の概略構成を表す模式図である。上記実施の形態では、調整部材４０を用いて手動で筐体１２０Ａ，１２０Ｂ間の距離を調整する場合を例示したが、本変形例のように、調整部材（調整部材４０Ａ）を用いて、自動で距離調整が行われてもよい。具体的には、調整部材４０Ａの一端がモータなどの駆動部６０に連結されている。調整部材４０は、例えば互いに嵌合する一対のねじ部４５，４６（おねじ部，めねじ部）から構成されている。一対のねじ部４５，４６のうちの一方のねじ部（例えば、ねじ部４５）が駆動部６０に連結されると共に、この駆動部６０を介して筐体１２０Ｂに固定されている。他方のねじ部（例えば、ねじ部４６）は、筐体１２０Ａに固定されている。駆動部６０は、図２に示した制御部２０からの制御信号に基づいてねじ部４５を回動させるものである。この駆動部６０により、ねじ部４５とねじ部４６同士の嵌めこみ深さを調整することができ、これにより、段階的または無段階的に本体部１０の位置調整が可能となる。

本変形例のように、調整部材４０に駆動部６０を連結して、本体部１０の位置を自動調整する構成であってもよい。このような構成においても、出射口３１の位置を変えずに、投影距離を変更することができる。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。なお、ここでは、ねじを用いた構成を例示したが、このような構成に限らず、モータあるいはギアなどを用いて本体部１０の位置調整が行うことが可能な構成であっても構わない。

また、本体部１０の位置を自動調整できることから、次のような機能を実現することができる。例えば、ユーザのタッチ入力により検出光学系１０Ｂを介して入力された信号（タッチ入力信号）、またはリモートコントローラなどの外部の電子機器を介して入力された信号（外部入力信号）などに基づいて、制御部２０は駆動部６０を制御して筐体１２０Ａと筐体１２０Ｂとの間の距離を調整することができる。つまり、撮像信号や外部入力信号などに基づいて、本体部１０の位置を調整して投射画面Ｓ１１のサイズを拡大または縮小することができる。また、投射型表示装置１に操作用の釦などを設け、この釦から入力された信号（操作入力信号）に基づいて、筐体１２０Ａと筐体１２０Ｂとの間の距離を調整してもよい。

タッチ入力動作の一例としては、投影面１１０上において離隔した２点を指などで指示し、かつそれらの２点間の距離を拡大または縮小する動作などが挙げられる。そのような動作を検知した場合に、本体部１０の位置を調整して投射画面Ｓ１１のサイズを拡大または縮小する制御を実行するように構成することが可能である。また、上記のタッチ入力信号、外部入力信号または操作入力信号などにより、投射画面Ｓ１１のサイズ設定を行い、設定されたサイズとなるように、本体部１０の位置を調整するように制御することもできる。更には、装置起動時に、投射画面Ｓ１１が所定のサイズ（例えば、２５インチ，３２インチなど）となるように、調整部材４０Ａを駆動して本体部１０の位置調整を行うようにしてもよい。

＜応用例＞
上述した物体検出機能と投射画面サイズの変更機能とを両立する投射型表示装置１では、例えば次のような機能（応用機能）を実現することが可能である。但し、ここで示した機能は一例であり、他の様々な機能を実現し得る。なお、以下に説明する機能は、例えば、図３に示した制御部２０、撮像信号処理部１７、映像信号処理部１９、または図示しない機能制御部が行う。

投射型表示装置１では、本体部１０の位置調整により、投影距離を変更して投射画面Ｓ１１のサイズを拡大または縮小することができるが、この投射画面Ｓ１１のサイズ変更に応じて、投射映像の画質または明るさなどを変更（例えば最適化）するように構成されていてもよい。例えば、投射画面Ｓ１１のサイズを変更した場合、変更後の映像は、元のサイズの映像に比べてシャープネスやコントラスト比などにおいて画質低下が生じることがある。また、暗過ぎる、明る過ぎるなど、明るさにおいてもサイズに応じて最適値が異なる。そのような場合を考慮して、投射画面Ｓ１１のサイズを変更した場合には、例えばシャープネスやコントラスト比、あるいは照明部１１の照射光量などを、投射画面Ｓ１１のサイズに応じて変更する処理を行う。具体的には、投射画面Ｓ１１のサイズが大きくなるに従って、画質を調整する（投射映像のシャープネスを強調する、あるいはコントラスト比を大きくする、など）、または投射映像を明るくするように構成するとよい。また、これらの画質および明るさの変更は、ユーザのタッチ入力、外部の電子機器による入力または投射型表示装置１への操作入力などに基づいて行われてもよいし、サイズに応じた補正値を予め保持しておき、サイズ変更に応じて自動でキャリブレーションを行うようにしてもよい。

また、投射型表示装置１に照度センサなどを搭載し、使用環境（明るさ）に応じて、投射映像の明るさを変更するように構成されていてもよい。具体的には、使用環境が明るくなるに従って、投射映像を明るくする（照明部１１の照射光量を増す）ように構成されてもよい。

更に、投射画面Ｓ１１のサイズに応じて、赤外線照射部３０による赤外線の照射量を変更するように構成することもできる。具体的には、投射画面Ｓ１１のサイズが大きくなるに従って、赤外線の照射量を増すように構成することができる。これにより、投射画面Ｓ１１のサイズが変わっても、投射画面Ｓ１１の略全域において物体検出が可能となる。

加えて、投射画面Ｓ１１のサイズに応じて、検出光学系１０Ｂによるフォーカスの調整を行うように構成することもできる。これにより、投影距離が変化しても、高精度な物体検出が可能となる。

また、投影面１１０のサイズ、あるいは投影面１１０における投影可能な範囲を感知し、これらを考慮して投射画面Ｓ１１のサイズを最適化するように構成してもよい。例えばテーブルや机などの卓上からはみ出さないように投射画面Ｓ１１のサイズを調整することができる。あるいは、卓上に置かれたコップ、スタンド、ＰＣなどの障害物を回避した範囲、または段差を回避した範囲に、投射画面Ｓ１１が配されるようにサイズ調整を行うことができる。

更に、所定の傾斜角センサおよび補正機構などを搭載することで、例えば設置面１３０が投影面１１０に対して傾斜している場合や、投射型表示装置１が段差や障害物などに乗り上げて傾いて配置された場合などに、その傾斜角を感知して、赤外線の照射角度を補正することができる。これにより、投影面１１０の近傍の面に沿って赤外線を照射することができる。また、この照射角度の補正は、傾斜角センサが設けられていない場合であっても、実質的に可能である。例えば、設置面１３０が投影面１１０に対して傾斜している場合、傾斜方向にもよるが、赤外線照射部３０からの赤外線が投影面に当たってしまうことがある。この場合、投影面１１０上に指などの物体がなくても、撮像素子１３が投影面１１０からの反射光を検出してしまい、精度良く物体検出を行うことができなくなる。そこで、投影面１１０からの固定的な反射光がなくなるように、赤外線の照射角度を補正する（調整する）ことで、傾斜角センサがなくても適切な角度方向に赤外線を照射して、精度良く物体検出を行うことが可能である。

加えて、省電力モードの設定値を予め保持しておき、その省電力モードの設定から、投射画面サイズを設定するようにしてもよい。また、省電力モードでは、上記の使用環境（明るさ）を考慮するとよい。

以上実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本開示は、上記実施の形態等に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施の形態では、投影面１１０（設置面１３０）と赤外線照射部の出射口３１が固定で、本体部１０を選択的に動かして位置調整を行う場合を例示したが、本開示の投射型表示装置は、この構成に限定されない。例えば、本体部１０が固定で、投影面１１０（設置面１３０）として可動式の台（床）を持ち、この可動式の台に連動して赤外線照射部の出射口３１が動くような装置構成であってもよい。このような構成であっても、投影面１１０に対する本体部１０の位置が変化することから投影距離を変更できる。一方で、出射口３１の位置は投影面１１０に対して変わらないので、投影面１１０近傍において物体検出を行うことができる。即ち、本体部１０が赤外線照射部３０の出射口３１に対して“相対的に”可動であればよく、可動対象は本体部１０であってもよいし、赤外線照射部３０であってもよい。

また、上記実施の形態等では、第１および第２の筐体が間隙（空隙）を介して設けられた構成を例に挙げたが、これらの筐体間に他の部材が介在していても構わない（筐体間は間隙でなくともよい）。例えば、筐体間のスペース全体が、伸縮可能な外装部材で覆われていてもよい。一例としては、蛇腹状に伸縮するフレキシブルな部材が、各筐体間に取り付けられた構造が挙げられる。あるいは、筐体間のスペース全体を囲うように、伸縮可能な枠状部材（壁部材）が設けられていてもよい。一例としては、内径の異なる複数の枠状部材が、互いにスライド可能に連結して設けられた構造が挙げられる。

また、上記実施の形態では、本開示のライトバルブとして、反射型液晶素子を用いたが、これに限らず、他のライトバルブが用いられて構わない。例えば、ライトバルブとして、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）が用いられてもよい。この場合、ライトバルブが光の偏光特性を利用しないミラータイプとなるため、通常は偏光光学系を用いないが、上記実施の形態のように光路中に偏光ビームスプリッタなどの偏光分離素子が配された光学系に配置しても差し支えなく、ＤＭＤを用いた映像表示を実現することが可能となる。

更に、上記実施の形態では、本開示の投射型表示装置の一例として、いわゆる超短焦点型のものを例示したが、必ずしもこれに限定される訳ではない。投影光学系と検出光学系とが投射レンズを共有し、撮像素子がライトバルブと光学的に共役の位置に配置された構成を有するものであればよい。なお、上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。

例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
投影面に向けて映像を投射する投影光学系と、非可視光に基づく撮像信号を取得する検出光学系とを有する本体部と、
前記投影面の延長面上に設置された状態において前記投影面の近傍の面に沿って非可視光を照射する非可視光照射部と
を備え、
前記非可視光照射部の出射口に対して前記本体部が可動であり、前記投影面に対する前記本体部の位置を調整可能に構成されている
投射型表示装置。
（２）
前記非可視光照射部を収容する第１の筐体と、
前記第１の筐体の上に設けられ、前記本体部を収容する第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体との間の距離を調整することにより、前記本体部の位置を調整可能な調整部材と
を更に備えた
上記（１）に記載の投射型表示装置。
（３）
前記調整部材は、一端が前記第１の筐体に、他端が前記第２の筐体にそれぞれ固定されると共に、段階的または無段階的に伸縮可能な棒状部材である
上記（２）に記載の投射型表示装置。
（４）
前記調整部材に連結されると共に、前記調整部材を用いて前記距離を調整する駆動部を更に備えた
上記（２）または（３）に記載の投射型表示装置。
（５）
前記調整部材は、互いに嵌合すると共に、一方が前記第１の筐体に、他方が前記第２の筐体に固定された一対のねじ部を含み、
前記駆動部は、前記一対のねじ部のうちの一方または他方のねじ部を回動させて前記一対のねじ部同士の嵌め込み深さを調整することにより、前記本体部の位置を調整する
上記（４）に記載の投射型表示装置。
（６）
前記駆動部は、前記検出光学系を介して入力された信号、外部の電子機器を介して入力された信号、または自己への操作入力信号に基づいて、前記本体部の位置を調整する
上記（４）に記載の投射型表示装置。
（７）
前記検出光学系を介して入力された信号により、前記投影面上において離隔した２点を指示し、かつ前記２点間の距離を拡大または縮小する動作を検知した場合に、前記本体部の位置を調整して前記投影面に投射される画面のサイズを拡大または縮小する
上記（６）に記載の投射型表示装置。
（８）
前記非可視光照射部は、
非可視光照射光学系と、
反射ミラーを含み、前記出射口へ非可視光を導く導光部と
を有する
上記（１）〜（７）のいずれかに記載の投射型表示装置。
（９）
前記導光部を収容する第１の筐体と、
前記第１の筐体の上に設けられ、前記本体部と前記非可視光照射光学系とを収容する第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体との間の距離を調整することにより、前記本体部の位置を調整可能な調整部材と
を更に備えた
上記（８）に記載の投射型表示装置。
（１０）
前記本体部の位置を調整することにより、前記投影面に投射される画面のサイズを拡大または縮小するように構成された
上記（１）〜（９）のいずれかに記載の投射型表示装置。
（１１）
前記画面のサイズに応じて、前記映像の画質または明るさを変更するように構成された
上記（１０）に記載の投射型表示装置。
（１２）
更に使用環境における明るさを考慮して、前記映像の明るさを変更するように構成された
上記（１１）に記載の投射型表示装置。
（１３）
前記画面のサイズに応じて、前記非可視光照射部の照射光量を変更するように構成された
上記（１０）に記載の投射型表示装置。
（１４）
前記投影面に対して自己が置かれた設置面が傾斜している場合に、前記非可視光の照射角度を補正するように構成された
上記（１）〜（１３）のいずれかに記載の投射型表示装置。
（１５）
前記検出光学系を介して入力された信号、外部の電子機器から入力された信号、または自己への操作入力信号に基づいて、前記映像の画質または明るさを調整するように構成された
上記（１）〜（１４）のいずれかに記載の投射型表示装置。
（１６）
前記投影光学系は、照明部と、投射レンズと、前記照明部から供給された照明光を映像信号に基づいて変調して前記投射レンズへ向けて出射するライトバルブとを有し、
前記検出光学系は、前記ライトバルブと光学的に共役な位置に配置された撮像素子を有し、
前記ライトバルブと前記投射レンズとの間に、入射光を異なる偏光成分に分離して、各偏光成分を互いに異なる方向に出射する偏光分離素子を更に備えた
上記（１）〜（１５）のいずれかに記載の投射型表示装置。
（１７）
前記投射レンズは短焦点レンズである
上記（１６）に記載の投射型表示装置。
（１８）
前記ライトバルブは、反射型液晶表示素子である
上記（１６）に記載の投射型表示装置。
（１９）
前記非可視光は、赤外光である
上記（１）〜（１８）のいずれかに記載の投射型表示装置。
（２０）
前記撮像素子から得られた撮像信号に基づいて、前記投影面上における物体の位置を検出する撮像信号処理部を更に備えた
上記（１）〜（１９）のいずれかに記載の投射型表示装置。
（２１）
前記画面のサイズが大きくなるに従って、前記映像のシャープネスおよびコントラスト比のうちの少なくとも１つを調整する、または前記映像を明るくする、ように構成された
上記（１１）に記載の投射型表示装置。
（２２）
前記使用環境が明るくなるに従って、前記映像を明るくするように構成された
上記（１２）に記載の投射型表示装置。
（２３）
前記画面サイズが大きくなるに従って、前記照射光量を増すように構成された
上記（１３）に記載の投射型表示装置。

本出願は、日本国特許庁において２０１４年１０月３日に出願された日本特許出願番号第２０１４−２０４６３７号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。

当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

1. 投影面に向けて映像を投射する投影光学系と、非可視光に基づく撮像信号を取得する検出光学系とを有する本体部と、
   前記投影面の延長面上に設置された状態において前記投影面の近傍の面に沿って非可視光を照射する非可視光照射部と
   を備え、
   前記非可視光照射部の出射口に対して前記本体部が可動であり、前記投影面に対する前記本体部の位置を調整可能に構成されている
   投射型表示装置。
2. 前記非可視光照射部を収容する第１の筐体と、
   前記第１の筐体の上に設けられ、前記本体部を収容する第２の筐体と、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体との間の距離を調整することにより、前記本体部の位置を調整可能な調整部材と
   を更に備えた
   請求項１に記載の投射型表示装置。
3. 前記調整部材は、一端が前記第１の筐体に、他端が前記第２の筐体にそれぞれ固定されると共に、段階的または無段階的に伸縮可能な棒状部材である
   請求項２に記載の投射型表示装置。
4. 前記調整部材に連結されると共に、前記調整部材を用いて前記距離を調整する駆動部を更に備えた
   請求項２に記載の投射型表示装置。
5. 前記調整部材は、互いに嵌合すると共に、一方が前記第１の筐体に、他方が前記第２の筐体に固定された一対のねじ部を含み、
   前記駆動部は、前記一対のねじ部のうちの一方または他方のねじ部を回動させて前記一対のねじ部同士の嵌め込み深さを調整することにより、前記本体部の位置を調整する
   請求項４に記載の投射型表示装置。
6. 前記駆動部は、前記検出光学系を介して入力された信号、外部の電子機器を介して入力された信号、または自己への操作入力信号に基づいて、前記本体部の位置を調整する
   請求項４に記載の投射型表示装置。
7. 前記検出光学系を介して入力された信号により、前記投影面上において離隔した２点を指示し、かつ前記２点間の距離を拡大または縮小する動作を検知した場合に、前記本体部の位置を調整して前記投影面に投射される画面のサイズを拡大または縮小する
   請求項６に記載の投射型表示装置。
8. 前記非可視光照射部は、
   非可視光照射光学系と、
   反射ミラーを含み、前記出射口へ非可視光を導く導光部と
   を有する
   請求項１に記載の投射型表示装置。
9. 前記導光部を収容する第１の筐体と、
   前記第１の筐体の上に設けられ、前記本体部と前記非可視光照射光学系とを収容する第２の筐体と、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体との間の距離を調整することにより、前記本体部の位置を調整可能な調整部材と
   を更に備えた
   請求項８に記載の投射型表示装置。
10. 前記本体部の位置を調整することにより、前記投影面に投射される画面のサイズを拡大または縮小するように構成された
    請求項１に記載の投射型表示装置。
11. 前記画面のサイズに応じて、前記映像の画質または明るさを変更するように構成された
    請求項１０に記載の投射型表示装置。
12. 更に使用環境における明るさを考慮して、前記映像の明るさを変更するように構成された
    請求項１１に記載の投射型表示装置。
13. 前記画面のサイズに応じて、前記非可視光照射部の照射光量を変更するように構成された
    請求項１０に記載の投射型表示装置。
14. 前記投影面に対して自己が置かれた設置面が傾斜している場合に、前記非可視光の照射角度を補正するように構成された
    請求項１に記載の投射型表示装置。
15. 前記検出光学系を介して入力された信号、外部の電子機器から入力された信号、または自己への操作入力信号に基づいて、前記映像の画質または明るさを調整するように構成された
    請求項１に記載の投射型表示装置。
16. 前記投影光学系は、照明部と、投射レンズと、前記照明部から供給された照明光を映像信号に基づいて変調して前記投射レンズへ向けて出射するライトバルブとを有し、
    前記検出光学系は、前記ライトバルブと光学的に共役な位置に配置された撮像素子を有し、
    前記ライトバルブと前記投射レンズとの間に、入射光を異なる偏光成分に分離して、各偏光成分を互いに異なる方向に出射する偏光分離素子を更に備えた
    請求項１に記載の投射型表示装置。
17. 前記投射レンズは短焦点レンズである
    請求項１６に記載の投射型表示装置。
18. 前記ライトバルブは、反射型液晶表示素子である
    請求項１６に記載の投射型表示装置。
19. 前記非可視光は、赤外光である
    請求項１に記載の投射型表示装置。
20. 前記撮像素子から得られた撮像信号に基づいて、前記投影面上における物体の位置を検出する撮像信号処理部を更に備えた
    請求項１に記載の投射型表示装置。

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