KR20050109468A

KR20050109468A - 영상 표시 시스템

Info

Publication number: KR20050109468A
Application number: KR1020057013458A
Authority: KR
Inventors: 도시카즈 핫토리; 다카시 구와바라; 스스무 이바라키
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-11-21
Also published as: US20060187421A1; EP1607795A1; WO2004086135A1

Abstract

영상 표시 위치의 변동을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킨 영상 표시 시스템은, 영상 광을 투사하는 투사기(1100)와, 영상 광을 받아 영상을 비추는 스크린부(1150)를 구비하고, 스크린부(1150)는, 받은 영상 광을 검출하는 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)를 구비하고, 투사기(1100)는, 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)의 광 검출 결과에 기초하여 영상의 표시 위치의 변위를 특정하여, 그 변위를 억제하도록 영상 광의 출력 형태를 제어하는 제어부(1205) 및 조정부(106)를 구비한다.

Description

영상 표시 시스템{VIDEO DISPLAY SYSTEM}

본 발명은, 정지화상이나 동화상 등을 표시하는, 예를 들면 프로젝터 등의 영상 표시 시스템에 관한 것이며, 특히 차재용(車載用)의 영상 표시 시스템에 관한 것이다.

최근 DVD(Digital Versatile Disk)나 CD(Compact Disc) 등의 다채로운 미디어에 의한 영상이나 음악을, 자동차의 리어 시트에서 즐길 수 있는 RSE (Rear Seat Entertainment)의 보급에 따라, 그 RSE에서의 사용을 목적으로 하는 차 실내용의 영상 표시 장치(영상 표시 시스템)의 보급이 진행되고 있다.

이러한 영상 표시 장치에는 2가지 종류가 있다. 그 종류 중, 하나는, 장치의 디스플레이에 직접 관시(觀視) 가능하도록 화상원을 표시시키는 표준적인 직시(直視)형이고, 다른 하나는, 장치 내에 구비된 비교적 작은 표시체의 화상원을, 렌즈 등의 광학계 처리에 의해 확대 투사함으로써 장치 밖의 스크린에 표시시키는 투사형이다.

직시형의 영상 표시 장치는, 예를 들면 CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이, 액정 디스플레이, 또는 PDP(Plasma Display Panel) 등을 구비한다.

그리고, 종래부터 RSE를 실현하는 직시형 영상 표시 장치(차재용 디스플레이 장치)가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특개평 3-10476호 공보 참조).

도 1은 상기 직시형 영상 표시 장치의 설치 상황을 설명하기 위한 설명도이다.

이 영상 표시 장치(1703)는, 쿠션(1701)이 부착된 상태로, 자동차의 앞자리 시트(1704)의 헤드 레스트부(1702)를 구성한다.

그리고 이 영상 표시 장치(1703)는, 액정 디스플레이를 구비하여, 그 액정 디스플레이를 후방으로 향하게 한 상태로 설치되고, 쿠션(1701)은 그 영상 표시 장치(1703)의 전방측의 면에 달려 있다.

후부 좌석에 착석한 동승자는, 영상 표시 장치(1703)의 액정 디스플레이에 표시되는 영상을 직시함으로써 그 영상의 감상이 가능해진다.

한편, 투사형 영상 표시 장치는 일반적으로 프로젝터라 불리며, 이 프로젝터에는 또한, 예를 들면 장치 내의 표시체에 CRT를 사용한 형식과, 액정 패널을 사용한 형식이 있다. 또, 이들 형식과는 다른 DLP(「텍사스 인스트루먼트 인코퍼레이티드」의 등록 상표) 방식의 프로젝터가 최근 제공되고 있다. 이 DLP 방식의 프로젝터에는, 가동성을 갖는 초소형 거울의 집합체인 DMD(Digital Micromirror Device)가 상기 표시체로서 내장되어 있고, 이 DMD에 램프의 광이 도달하면 개개의 거울의 반사 광에 따라 그 표시체에 화상원이 형성된다. 즉 개개의 거울이 화상원의 화소를 구성한다.

그러나, 상기 종래의 직시형 영상 표시 장치에서는, 디스플레이의 사이즈가 비교적 작고, 또 감상자인 뒷자리 승차자로부터 영상까지의 거리가 가까워, 장시간 시청시에 피로가 따른다고 하는 문제가 있다.

한편, 프로젝터와 같은 투사형 영상 표시 장치에서는, 자동차 내의 임의의 위치에 영상을 표시하는 것이 가능하고, 또 비교적 큰 영상을 비출 수 있으나, 자동차 내에 탑재된 환경에서는 진동이 발생하고 쉽고, 투사측과 표시측에서 진동의 정도가 다르기 때문에 영상의 표시 위치의 변동이 커서, 쾌적하게 감상할 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 영상 표시 위치의 변동을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킨 영상 표시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 직시형 영상 표시 장치의 설치 상황을 설명하기 위한 설명도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 영상 표시 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 3은 제1 실시형태의 조정부의 일부를 나타낸 사시도이다.

도 4는 제1 실시형태의 투사기에 진동이 발생했을 때, 조정부의 반사 미러가 회동되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

도 5는 제1 실시형태의 투사기에 진동이 발생했을 때, 조정부의 반사 미러가 회동되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

도 6은 제1 실시형태의 제1 변형예에서의 영상 표시 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 7은 제1 실시형태의 제2 변형예에 있어서의 영상 표시 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시형태의 영상 표시 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 9는 제2 실시형태의 광 출력부의 내부 구성의 일례를 나타낸 구성도이다.

도 10은 제2 실시형태의 투사기의 일련의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 11은 본 발명의 제3 실시형태의 영상 표시 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 12는 제3 실시형태의 화상 신호의 처리의 일례를 설명하기 위한 설명도이다.

도 13은 제3 실시형태의 투사기의 일련의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 14는 본 발명의 제4 실시형태의 영상 표시 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 15는 제4 실시형태의 본체 부착 부재에 투사기 본체(910)가 부착된 상태를 나타낸 정면도이다.

도 16은 제4 실시형태의 투사기에 진동이 발생했을 때, 투사기 본체가 회동되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

도 17은 제4 실시형태의 투사기의 일련의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 18은 본 발명의 제5 실시형태의 영상 표시 시스템의 외관 구성을 나타낸 외관 구성도이다.

도 19는 제5 실시형태의 영상 표시 시스템의 내부 구성을 나타낸 내부 구성도이다.

도 20은 제5 실시형태의 제1 및 제2 광 검출부가 받는 투사 광의 범위를 설명하기 위한 설명도이다.

도 21은 제5 실시형태의 영상 표시 시스템의 일련의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 22는 본 발명의 제6 실시형태의 영상 표시 시스템의 외관 구성을 나타낸 외관 구성도이다.

도 23은 제6 실시형태의 투사기의 내부 구성을 나타낸 내부 구성도이다.

도 24는 제6 실시형태의 제1 및 제2 촬상부가 촬상하는 투사 영상의 범위를 설명하기 위한 설명도이다.

도 25는 본 발명의 제7 실시형태의 영상 표시 시스템의 외관 구성을 나타낸 외관 구성도이다.

도 26은 제7 실시형태의 스크린부의 외관을 나타낸 외관도이다.

도 27은 제7 실시형태의 투사기의 외관을 나타낸 외관도이다.

도 28은 제7 실시형태의 스크린부 및 투사기의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 29는 제7 실시형태의 스크린부의 동작 순서를 나타낸 흐름도이다.

도 30은 제7 실시형태의 투사기의 동작 순서를 나타낸 흐름도이다.

도 31은 제7 실시형태의 투사기로부터 투사된 투사 광에 의해 영상(화상)이 왜곡 없이 표시되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다

도 32는 제7 실시형태의 수상면의 방위각 방향의 기울어짐에 의해 왜곡되는 영상(화상)이 보정되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

도 33은 제7 실시형태의 수상면의 방위각 방향 및 앙각 방향의 기울어짐에 의해 영상이 비뚤어져 표시되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

도 34는 제7 실시형태의 도 33에 나타낸 상황에서 신호 처리부에 의해 행하여지는 처리를 설명하기 위한 설명도이다.

도 35는 제7 실시형태의 제1 변형예에 따른 영상 표시 시스템의 스크린부 및 투사기의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 36은 제7 실시형태의 제2 변형예에 따른 투사기의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 37은 제7 실시형태의 투사기의 영상 투사부의 투사 범위를 나타낸 도면이다.

도 38은 제7 실시형태의 제3 변형예에 있어서의 영상 표시 시스템의 스크린부 및 투사기의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 39는 제7 실시형태의 투사기의 촬상 장치의 화각(畵角)을 나타낸 도면이다.

도 40은 광 검출부를 4개 구비한 영상 표시 시스템이 영상의 왜곡을 해소하는 처리를 설명하기 위한 설명도이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 영상 표시 시스템은, 영상을 표시하는 영상 표시 시스템으로서, 상기 영상을 비추기 위한 영상 광을 출력하는 영상 광 출력 수단과, 상기 영상 광을 받음으로써 상기 영상을 비추는 수상 수단과, 상기 수상 수단에 비추어지는 영상의 표시 위치를 검출하여, 상기 영상의 표시 위치의 변위를 특정하는 변위 특정 수단과, 상기 변위 특정 수단에 의해 특정된 변위를 억제하도록 상기 영상 광의 출력 형태를 제어하는 영상 광 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 상기 영상 광 제어 수단은, 상기 영상 광의 방향을 바꾼다. 또, 상기 영상 광 출력 수단은, 영상 광을 소정의 방향으로 투사하는 투사기이며, 상기 수상 수단은, 상기 영상 광을 받아 상기 영상을 비추는 영사막을 구비한다. 또는, 상기 영상 광 출력 수단은, 영상 광을 직시 가능하도록 출력하고, 상기 수상 수단은, 상기 영상 광을 반사해 상기 영상을 비추는 수상용 반사경을 구비한다.

이에 의해, 본 시스템에 진동이 발생하여, 그 진동에 의해 수상 수단에 비추어지는 영상의 표시 위치가 변동되려고 해도, 변위 특정 수단에 의해 그 표시 위치의 변위가 특정되고, 영상 광 제어 수단에 의해 그 변위를 억제하도록 영상 광의 출력 형태가 제어되기 때문에, 그 영상 표시 위치의 변동을 억제할 수 있어, 그 결과 시청의 쾌적성을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 변위 특정 수단은, 상기 수상 수단에 비추어지는 영상을 촬상하는 촬상 수단을 구비하고, 상기 촬상 수단에 의한 촬상 결과에 기초하여 상기 영상의 표시 위치의 변위를 특정하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 변위 특정 수단은, 촬상 결과에 기초하여 상기 영상의 표시 위치의 변위를 특정하므로, 영상 표시 수단과 수상 수단의 상대적인 배치 관계의 변동에 기초한 영상의 표시 위치의 변위를 적절하게 특정할 수 있다. 또, 변위 특정 수단은, 수상 수단으로 받은 영상 광을 검출하여 그 검출 결과에 따른 광 검출 신호를 출력하는 광 센서를 구비하고, 그 광 센서의 광 검출 신호의 변화로부터 상기 영상의 표시 위치의 변위를 특정한다. 이 경우에도, 영상 표시 수단과 수상 수단의 상대적인 배치 관계의 변동에 기초한 영상의 표시 위치의 변위를 적절하게 특정할 수 있다.

또, 상기 영상 표시 시스템은, 상기 수상 수단에 비추어지는 영상의 왜곡을 특정하는 왜곡 특정 수단을 더 구비하고, 상기 영상 광 제어 수단은, 또한, 상기 왜곡 특정 수단에 의해 특정된 영상의 왜곡을 억제하도록 영상 광의 출력 형태를 제어하는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 상기 영상 광 출력 수단은, 화상을 나타내는 내용의 화상 신호에 기초하여 상기 화상을 표시하는 영상 광을 작성하고, 상기 왜곡 특정 수단은, 상기 수상 수단이 영상 광을 받는 수상면 상의 적어도 3개의 부위로부터 상기 영상 광 출력 수단까지의 각 거리를 검출함으로써 상기 영상의 왜곡을 특정하고, 상기 영상 광 제어 수단은, 상기 특정 수단에 의해 특정된 영상의 왜곡을 억제하도록, 상기 화상 신호가 나타내는 화상의 형상을 변형한다.

이에 의해, 예를 들면 사용자가 수상 수단의 방향을 바꿈에 따라 그 수상 수단에 비추어지는 영상이 왜곡될 때에도, 그 왜곡을 억제하도록 영상 광의 출력 형태가 제어되기 때문에, 사용자는 왜곡이 없는 영상을 볼 수 있어, 시청의 쾌적성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 영상 표시 시스템이 영상을 표시하는 방법이나, 영상을 표시하기 위한 프로그램으로서 실현할 수도 있다.

(실시형태 1)

이하, 본 발명의 제1 실시형태의 영상 표시 시스템에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

이 영상 표시 시스템은, 영상 표시 위치의 변동을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킨 것이며, 영상을 비추기 위한 투사 광(영상 광)을 투사하는 투사기(100)와, 그 투사광을 받음으로써 영상을 비추는 스크린부(150)로 이루어진다.

투사기(100)는, 화상을 나타내는 내용의 화상 신호를 출력하는 화상 신호 출력부(101)와, 화상 신호 출력부(101)로부터 출력된 화상 신호를 취득하여, 그 화상 신호에 따른 투사광을 출력하는 광 출력부(102)와, 광 출력부(102)로부터 출력된 투사광의 방향을 조정하는 조정부(106)와, 투사기(100)의 진동을 검출하여 검출 신호를 출력하는 진동 검출부(103)와, 진동 검출부(103)로부터 출력된 검출 신호에 기초하여 투사기(100)의 진동의 크기나 방향을 나타내는 변위량을 도출하고, 그 변위량을 나타내는 내용의 변위 정보를 작성하여 출력하는 정보 처리부(104)와, 변위 정보를 취득하여 그 변위 정보에 따른 제어 신호를 조정부(106)에 출력함으로써 조정부(106)를 제어하는 제어부(105)를 구비한다.

스크린부(150)는, 투사광을 받아 영상을 비추기 위한 대략 편평한 면을 수상면(151)으로서 갖는다.

진동 검출부(103)는, 예를 들면 카메라나 카메라 일체형 VTR 등에서의 손떨림 보정에 사용되는 자이로 센서로 이루어진다. 이러한 자이로 센서는 일정한 방향으로 진동하고 있는 물체가 회전하면, 진동 방향과 직교하는 방향으로 진동이 발생한다는(코리올리의 힘) 현상을 이용하여, 각(角)속도를 검출하는 디바이스이다(일본 음향학회지 55권 7호(1999) pp. 496-503 참조). 또, 진동 검출부(103)로부터 출력되는 검출 신호는, 예를 들면 전압 신호로 이루어진다. 또한, 진동 검출부(103)는, 전압 신호 이외의 전기 신호를 검출 신호로서 출력해도 되고, 광 신호나 기계적인 변화를 검출 신호로서 출력한다.

도 3은 조정부(106)의 일부를 나타낸 사시도이다.

조정부(106)는, 광 출력부(102)로부터의 투사 광을 받아 반사하는 반사 미러(200)와, 그 반사 미러(200)를 임의의 방향으로 회동시키기 위하여 반사 미러(200)에 부착된 부착 부재(205)와, 그 부착 부재(205)에 힘을 가함으로써 반사 미러(200)를 회동시키는 회동 기구(도시 생략)를 구비한다.

반사 미러(200)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 대략 직사각형 평판형으로 형성되어 있다.

부착 부재(205)는, 반사 미러(200)의 길이 방향(X축 방향)을 따라 반사 미러(200)에 부착된 X 회동축(201)과, 그 X 회동축(201)을 지지하는 환상(環狀) 틀체(203)와, 반사 미러(200)의 높이 방향(Y축 방향)을 따르도록 환상 틀체(203)에 부착된 Y 회동축(202)과, 그 Y 회동축(202)을 지지하는 ㄷ자형의 지지체(204)를 구비한다. 이러한 부착 부재(205)에 반사 미러(200)가 부착되어 있음으로써, X 회동축(201)을 축둘레로 돌리면, 반사 미러(200)가 회동하여, 그 반사 미러(200)의 반사면의 방향(반사면에 대해 수직인 방향)을, YZ 평면 상의 임의의 방향으로 향하게 할 수 있고, Y 회동축(202)을 축둘레로 돌리면, 반사 미러(200)및 환상 틀체(203)가 회동하여, 그 반사 미러(200)의 반사면의 방향을, XZ 평면 상의 임의의 방향으로 향하게 할 수 있다.

회동 기구는, 제어부(105)로부터의 제어 신호에 따라 X 회동축(201) 및 Y 회동축(202)을, 예를 들면 도면 중의 화살표 방향으로 돌린다. 이에 의해, 반사 미러(200)의 반사면이, 제어부(105)로부터의 제어 신호에 따른 방향으로 향해지기 때문에, 광 출력부(102)로부터 출력되어 반사 미러(200)에 반사된 투사 광은 소정의 방향으로 향해진다.

이러한 회동 기구는, 예를 들면 전자 코일을 구비하여, 그 전자 코일에 전류를 흐르게 함으로써 발생하는 전자력을 사용하여 X 회동축(201) 및 Y 회동축(202)을 임의의 각도로 돌리도록 구성되어 있다. 즉, 회동 기구는, 예를 들면 일반적인 미터의 지침을 구동시키는 것 같은 구조를 갖고 있다. 또, 회동 기구 및 부착 부재(205)는, 반사 미러(200)가 미소 회동하도록 구성되어 있다.

제어부(105)는, 정보 처리부(104)로부터 변위 정보를 취득하면, 그 변위 정보에 의해 나타내어지는 투사기(100)의 변위량으로부터, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 추정하여, 그 변위를 억제하는 방향으로 반사 미러(200)가 향하도록 지시하는 내용의 제어 신호를 조정부(106)의 회동 기구에 출력한다.

도 4는 투사기(100)에 진동이 발생했을 때, 조정부(106)의 반사 미러(200)가 회동되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

이 도 4에 나타낸 바와 같이, 광 출력부(102)로부터 출력된 투사 광은, 조정부(106)의 반사 미러(200)에 반사되어, 스크린부(150)에 조사된다.

여기서, 투사기(100)에 진동이 발생하여, 투사기(100)가 도 4의 실선으로 나타낸 위치로부터 점선으로 나타낸 위치로 이동하면, 즉 도 4 중의 윗쪽으로 거리 h만큼 이동하면, 스크린부(150)에 비추어지는 영상도 도 4 중의 윗쪽으로 거리 h만큼 이동하려고 한다.

그런데, 본 실시형태의 투사기(100)에서는, 진동 검출부(103)에 의한 상기 진동의 검출 결과에 기초하여 조정부(106)의 반사 미러(200)가 도 4 중의 화살표로 나타낸 방향으로 각도 a만큼 회동하기 때문에, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 억제할 수 있다.

도 5는 본 실시형태의 영상 표시 시스템의 투사기(100)의 일련의 동작을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 투사기(100)는 스스로 발생한 진동을 검출한다(단계 S100). 그리고, 투사기(100)는 그 검출 결과에 따라, 스크린부(150)의 영상 위치의 변위를 추정하여, 그 변위가 억제되는 반사 미러(200)의 회동 방향 및 회동 각도를 보정량으로서 산출한다(단계 S102). 다음에, 투사기(100)는, 그 보정량만큼 반사 미러(200)를 회동한다(단계 S104). 여기서 투사기(100)는, 전술한 것 같은 동작의 종료가 지시되었는지 여부를 판별하여(단계 S106), 종료 지시가 있었다고 판별했을 때에는(단계 S106의 Y), 전술한 동작을 종료하고, 종료 지시가 없다고 판별했을 때에는(단계 S106의 N), 이러한 단계 S100 부터 단계 S106까지의 동작을 반복 실행한다.

이렇게 본 실시형태에서는, 투사기(100)가 진동해도 그 진동 결과에 기초하여 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위가 추정되어, 그 변위를 억제하도록 조정부(106)의 반사 미러(200)가 회동되어 투사 광의 출력 방향을 바꾸기 때문에, 그 표시 위치의 변동을 저감할 수 있어, 그 결과 시청의 쾌적성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 조정부(106)를 반사 미러(200) 및 부착 부재(205) 등으로 구성했으나, 이러한 구성은 어디까지나 일례이고, 투사 광을 임의의 방향으로 향하게 하는 것이 가능하면 어떠한 구성이어도 좋다.

또 본 실시형태에서는, 조정부(106)를 투사기(100) 내부에 구비했으나, 조정부(106)를 투사기(100)의 외부에 구비한다.

(변형예 1)

다음에, 상기 본 실시형태에서의 영상 표시 시스템의 제1 변형예에 관해 설명한다.

도 6은 본 실시형태의 제1 변형예에 있어서의 영상 표시 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

이 제1 변형예의 영상 표시 시스템은, 영상을 비추기 위한 투사 광을 투사하는 투사기(300)와, 그 투사광을 받음으로써 영상을 비추는 스크린부(350)로 이루어지며, 스크린부(350)의 진동을 검출하는 점에 특징이 있다.

스크린부(350)는, 상기 실시형태와 동일하게, 투사 광을 받아 영상을 비추기위한 대략 편평한 면을 수상면(351)으로서 갖는 동시에, 스크린부(350)의 진동을 검출하여 검출 신호를 출력하는 스크린 진동 검출부(352)와, 스크린 진동 검출부(352)로부터 출력된 검출 신호에 기초하여 스크린부(350)의 진동의 크기나 방향을 나타내는 변위량을 도출하여, 그 변위량을 나타내는 내용의 스크린 변위 정보를 작성하여 출력하는 스크린 정보 처리부(353)와, 그 스크린 변위 정보를 투사기(300)에 송신하는 송신부(354)를 구비한다.

여기서, 스크린 진동 검출부(352) 및 스크린 정보 처리부(353)는, 상기 실시형태의 진동 검출부(103) 및 정보 처리부(104)와 같은 구성 및 기능을 갖는다.

투사기(300)는, 전술한 화상 신호 출력부(101)와 광 출력부(102)와 조정부(106)를 구비한 동시에, 스크린부(350)로부터의 스크린 변위 정보를 수신하는 수신부(307)와, 스크린 변위 정보를 취득하여 그 스크린 변위 정보에 따른 제어 신호를 조정부(106)에 출력함으로써 조정부(106)를 제어하는 제어부(305)를 구비한다.

투사기(300)의 제어부(305)는, 스크린부(350)로부터의 스크린 변위 정보를 수신부(307)를 통해 취득하면, 그 스크린 변위 정보에 나타내어지는 스크린부(350)의 변위량으로부터, 스크린부(350)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 추정하여, 그 변위를 억제할 수 있는 반사 미러(200)의 회동 방향 및 회동 각도를 보정량으로서 산출한다. 그리고, 제어부(305)는, 그 보정량만큼 반사 미러(200)가 회동하도록 지시하는 내용의 제어 신호를 조정부(106)의 회동 기구에 출력한다. 조정부(106)의 회동 기구는, 상기 제어 신호에 기초하여 X 회동축(201) 및 Y 회동축(202)을 돌려, 제어부(305)에 의해 지시된 보정량만큼 반사 미러(200)를 회동시킨다.

이렇게 제1 변형예에서는, 스크린부(350)가 진동해도 그 진동 결과에 기초하여 스크린부(350)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위가 추정되어, 그 변위를 억제하도록 조정부(106)의 반사 미러(200)가 회동되어 투사 광의 출력 방향을 바꾸기 때문에, 그 표시 위치의 변동을 저감할 수 있다.

본 변형예는, 특히 진동을 받기 어려운 장소에 투사기(300)를 배치한 경우나, 서스펜션 등의 기구를 사용하여 진동을 투사기(300)에 전달하기 어려운 경우 등과 같이, 투사기(300)에 대해 진동이 발생하기 어렵고, 스크린부(350)에 진동이 발생하기 쉬운 경우에 효과가 있다.

또한, 본 변형예에서도 상기 본 실시형태에서 설명한 조정부(106)를 구비했지만, 조정부(106)의 전술한 구성은 어디까지나 일례이고, 투사 광을 임의의 방향을 향하게 하는 것이 가능하면 어떠한 구성이어도 좋다.

또 본 실시형태에서는, 조정부(106)를 투사기(300) 내부에 구비했으나, 조정부(106)를 투사기(300)의 외부에 구비한다.

(변형예 2)

다음에, 상기 본 실시형태에서의 영상 표시 시스템의 제2 변형예에 관해 설명한다.

도 7은 본 실시형태의 제2 변형예에 있어서의 영상 표시 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.

이 제2 변형예의 영상 표시 시스템은, 영상을 비추기 위한 투사 광을 투사하는 투사기(400)와, 상기 변형예 1과 동일한 스크린부(350)로 이루어지고, 투사기(400) 및 스크린부(350)의 진동을 검출하는 점에 특징이 있다.

스크린부(350)는, 상기 변형예 1과 동일하게, 수상면(351)을 갖는 동시에, 스크린 진동 검출부(352)와 스크린 정보 처리부(353)와 송신부(354)를 구비하고, 스크린 정보 처리부(353)로 작성된 스크린 변위 정보를 송신부(354)로부터 투사기(400)로 송신한다.

투사기(400)는, 상기 실시형태와 동일하게, 화상 신호 출력부(101)와 광 출력부(102)와 조정부(106)와 정보 처리부(104)와 진동 검출부(103)를 구비하는 동시에, 또한, 스크린부(350)로부터의 스크린 변위 정보를 수신하는 수신부(307)와, 수신부(307)로 수신된 스크린 변위 정보, 및 정보 처리부(104)로부터 출력된 변위 정보, 양쪽 정보에 따른 제어 신호를 조정부(106)에 출력함으로써, 조정부(106)를 제어하는 제어부(405)를 구비한다.

투사기(400)의 제어부(405)는, 스크린 변위 정보 및 변위 정보를 취득하면, 각각의 정보에 나타내어지는 변위량으로부터, 투사기(400)와 스크린부(350)의 상대적인 위치의 이동 방향 및 이동 거리 등을 나타내는 상대 변위량을 산출함으로써, 그 상대 변위량으로부터 스크린부(350)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 추정한다. 그리고 제어부(405)는, 그 변위가 억제되는 반사 미러(200)의 회동 방향 및 회동 각도를 보정량으로서 산출하여, 그 보정량만큼 반사 미러(200)가 회동하도록 지시하는 내용의 제어 신호를 조정부(106)의 회동 기구에 출력한다. 조정부(106)의 회동 기구는, 상기 제어 신호에 기초하여 X 회동축(201) 및 Y 회동축(202)을 돌려, 제어부(405)에 의해 지시된 보정량만큼 반사 미러(200)를 회동시킨다.

이렇게 제2 변형예에서는, 투사기(400) 및 스크린부(350)가 진동해도 이들의 상대적인 변위 결과에 기초하여 스크린부(350)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위가 추정되어, 그 변위를 억제하도록 조정부(106)의 반사 미러가 회동되어 투사 광의 출력방향을 바꾸기 때문에, 그 표시 위치의 변동을 더욱 저감할 수 있다.

또한, 본 변형예에서도 상기 본 실시형태에서 설명한 조정부(106)를 구비했지만, 조정부(106)의 전술한 구성은 어디까지나 일례이고, 투사 광을 임의의 방향으로 향하게 하는 것이 가능하면 어떠한 구성이어도 좋다.

또 본 변형예에서는, 조정부(106)를 투사기(400) 내부에 구비했으나, 조정부(106)를 투사기(400)의 외부에 구비한다.

(실시형태 2)

이하, 본 발명의 제2 실시형태의 영상 표시 시스템에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

이 영상 표시 시스템은, 영상 표시 위치의 변동을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킨 것이며, 영상을 비추기 위한 투사광을 투사하는 투사기(600)와, 그 투사광을 받음으로써 영상을 비추는 실시형태 1과 동일한 스크린부(150)로 이루어진다.

투사기(600)는, 실시형태 1과 동일하게, 화상 신호 출력부(101)와, 투사기(600)의 진동을 검출하여 검출 신호를 출력하는 진동 검출부(103)와, 진동 검출부(103)로부터 출력된 검출 신호에 기초하여 투사기(600)의 진동의 크기나 방향을 나타내는 변위량을 도출하여, 그 변위량을 나타내는 내용의 변위 정보를 작성하여 출력하는 정보 처리부(104)를 구비한다. 또한, 투사기(600)는, 화상 신호 출력부(101)로부터 출력된 화상 신호를 취득하여, 그 화상 신호에 따른 투사 광을 출력하는 광 출력부(602)와, 정보 처리부(104)로부터 변위 정보를 취득하여 그 변위 정보에 따른 제어 신호를 광 출력부(602)에 출력함으로써 광 출력부(602)를 제어하는 제어부(605)를 구비한다.

이러한 본 실시형태에서는, 광 출력부(602)가 제어부(605)로부터의 제어 신호에 따라 투사광의 출사 위치를 변화시키는 점에 특징이 있다.

도 9는 본 실시형태의 광 출력부(602)의 내부 구성의 일례를 나타낸 구성도이다.

이 광 출력부(602)는 광원(501)과, 제1 및 제2 인터그레이터(integrator) 렌즈(502, 503)와, 편광 변환 소자(504)와, 제1 내지 제4 미러(505 내지 508)와, 제1 및 제2 다이크로익(dichroic) 미러(509, 510)와, 제1 및 제2 릴레이 렌즈(51), 512)와, 제1 내지 제3 콘덴서 렌즈(513 내지 515)와, 제1 내지 제3 액정 패널(516 내지 518)과, 다이크로익 프리즘(519)과, 투사 렌즈(520)와, 구동 제어부(521)를 구비한다.

광원(501)은 백색 광을 제1 인터그레이터 렌즈(502)를 향해 출력한다.

제1 및 제2 인터그레이터 렌즈(502, 503)는, 광원(501)으로부터 출력된 광을 분할 및 합성함으로써 균일한 광으로 한다.

편광 변환 소자(504)는, 제1 및 제2 인터그레이터 렌즈(502, 503)를 투과한 광의 방향을 일정한 방향으로 맞춘다.

제1 및 제2 다이크로익 미러(509, 510)는, 소정의 파장 범위의 광만을 투과하고, 그 이외의 파장의 광을 반사한다.

제1 다이크로익 미러(509)는, 편광 변환 소자(504)를 통해 제1 미러(505)에서 반사된 백색 광을 받아, 그 광 중, 적색의 광만을 투과시키고, 그 이외의 광을 반사한다. 그리고, 제1 다이크로익 미러(509)를 투과한 적색의 광은 제2 미러(506)에 반사되어 제1 콘덴서 렌즈(513)에 조사된다. 제2 다이크로익 미러(510)는, 제1 다이크로익 미러(509)에서 반사된 광을 받아, 그 광 중, 청색의 광만을 투과시키고, 그 이외의 광, 즉 녹색의 광을 반사한다. 그리고, 제2 다이크로익 미러(510)에 반사된 녹색의 광은 제2 콘덴서 렌즈(514)에 조사되고, 제2 다이크로익 미러(510)를 투과한 청색의 광은 제1 릴레이 렌즈(511), 제3 미러(507), 제2 릴레이 렌즈(512), 제4 미러(508)를 통해 제3 콘덴서 렌즈(515)에 조사된다.

제1 및 제2 릴레이 렌즈(511, 512)는, 제1 다이크로익 미러(509)로부터 제3 콘덴서 렌즈(515)에 조사되는 청색의 광이, 제1 다이크로익 미러(509)로부터 각각 제1 및 제2 콘덴서 렌즈(514)에 조사되는 적색 및 녹색의 광과, 광학적으로 등가인 조건이 되도록 조정한다. 즉, 제1 및 제2 릴레이 렌즈(511, 512)는, 청색의 광의 광로 길이와, 적색 및 녹색의 광의 광로 길이의 차이에 의해 발생하는 각 콘덴서 렌즈(513, 514, 515)에 조사되는 광의 조건을 각각 같게 하는 것이다.

제1 콘덴서 렌즈(513)는, 적색 광을 받아, 그 광을 텔레센트릭계, 즉 주 광선이 무한원까지 광축과 교차하지 않는 광속으로 하여 제1 액정 패널(516)에 균질하게 조사한다.

이와 동일하게, 제2 콘덴서 렌즈(514)는, 녹색의 광을 받아, 그 광을 텔레센트릭계로 하여 제2 액정 패널(517)에 균질하게 조사하고, 제3 콘덴서 렌즈(515)는, 청색의 광을 받아, 그 광을 텔레센트릭계로 하여 제3 액정 패널(518)에 균질하게 조사한다.

제1 내지 제3 액정 패널(516 내지 518)은, 화상 신호 출력부(101)로부터의 화상 신호에 따라 각 화소의 광의 투과율을 가변으로 하는 것이다. 또, 이들 각 액정 패널(516 내지 518)의 각각의 광의 조사측 및 출사측에는 편광판이 달려 있고, 소정의 방향의 광만이 각 액정 패널(516 내지 518)에 입사하여 화소마다 변조되고, 소정의 방향의 광만이 투영광으로서 각 액정 패널(516 내지 518)로부터 출사된다. 따라서, 제1 액정 패널(516)로부터는 적색의 영상을 나타내는 투영광이 다이크로익 프리즘(519)에 조사되고, 제2 액정 패널(517)로부터는 녹색의 영상을 나타내는 투영 광이 다이크로익 프리즘(519)에 조사되고, 제3 액정 패널(518)로부터는 청색의 영상을 나타내는 투영 광이 다이크로익 프리즘(519)에 조사된다.

다이크로익 프리즘(519)은, 각 액정 패널(516 내지 518)로부터 조사된 광을 동축으로 합성하여 혼합색의 투사 광을 생성하여 투사 렌즈(520)에 조사한다.

투사 렌즈(520)는, 그 조사된 투사 광을 확대하여 스크린부(150)에 출력한다.

구동 제어부(521)는, 제어부(605)로부터의 제어 신호에 따라 제1 내지 제3 액정 패널(516 내지 518)을 광축과 대략 수직인 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 다이크로익 프리즘(519) 및 투사 렌즈(520)로부터 출력되는 투사 광의 출사 위치가 변화한다.

한편, 제어부(605)는, 정보 처리부(104)로부터 변위 정보를 취득하면, 그 변위 정보에 나타내어지는 투사기(600)의 변위량으로부터, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 추정하여, 그 변위가 억제되는 광 출력부(602)의 각 액정 패널(516 내지 518)의 이동 방향 및 이동거리를 보정량으로서 산출하여, 그 보정량만큼 각 액정 패널(516 내지 518)이 이동하도록 지시하는 내용의 제어 신호를, 전술한 광 출력부(602)의 구동 제어부(521)에 출력한다.

예를 들면, 투사기(600)가 진동하여 연직 하측 방향으로 소정 거리만큼 변위했을 때에는, 그 변위에 따른 제어 신호가 제어부(605)로부터 광 출력부(602)에 출력되기 때문에, 광 출력부(602)의 제1 내지 제3 액정 패널(516 내지 518)이 그 제어 신호에 따라 이동하여, 투사 렌즈(520)로부터의 투사 광의 출사 위치가 연직 상측 방향으로 상기 소정 거리만큼 이동한다.

도 10은 본 실시형태의 영상 표시 시스템의 투사기(600)의 일련의 동작을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 투사기(600)는 스스로 발생한 진동을 검출한다(단계 S120). 그리고, 투사기(600)는 그 검출 결과에 따라, 스크린부(150)의 영상 위치의 변위를 추정하여, 그 변위가 억제되는 제1 내지 제3 액정 패널(516 내지 518)의 이동 방향 및 이동 거리를 보정량으로서 산출한다(단계 S122). 다음에, 투사기(600)는, 그 보정량만큼 제1 내지 제3 액정 패널(516 내지 518)을 이동시킨다(단계 S124). 여기서 투사기(600)는, 전술한 것 같은 동작의 종료가 지시되었는지 여부를 판별하여(단계 S126), 종료의 지시가 있었다고 판별했을 때에는(단계 S126의 Y), 전술한 동작을 종료하고, 종료의 지시가 없다고 판별했을 때에는(단계 S126의 N), 이러한 단계 S120 부터 단계 S126까지의 동작을 반복 실행한다.

이렇게 본 실시형태에서는, 투사기(600)가 진동해도 그 진동 결과에 기초하여 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위가 추정되어, 그 변위를 억제하도록 광 출력부(602)의 제1 내지 제3 액정 패널(516 내지 518)이 이동되어 투사 광의 출력위치를 바꾸기 때문에, 그 표시 위치의 변동을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 광 출력부(602)의 제1 내지 제3 액정 패널(516 내지 518)만을 이동시켜 투사 광의 출력 위치를 바꾸었지만, 다른 광학계의 구성 부재를 이동시켜 투사 광의 출력 위치를 바꿔도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 투사기(600)를 도 9에 나타낸 3개의 액정 패널을 구비한 소위 3판식 액정 프로젝터로서 구성했으나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것이 아니라, 투사광의 출력 위치를 가변으로 하는 것이면 어떠한 구성이어도 좋다. 예를 들면 투사기(600)를 소위 단판식 액정 프로젝터나, 반사형 액정 프로젝터로서 구성한다. 또, 투사기(600)를 액정 이외의 방식, 예를 들면 DLP(「텍사스 인스트루먼트 인코퍼레이티드」의 등록 상표) 방식의 프로젝터로서 구성해도 되고, 이 경우에는 DMD(Digital Micromirror Device)를 이동시킴으로써 투사광의 출력 위치를 바꾼다.

또한, 본 실시형태에서는, 투사기(600)의 진동 결과에만 기초하여 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위를 추정시켰으나, 실시형태 1의 변형예 1 및 변형예 2처럼, 스크린부(150)에 진동 검출부를 구비하여 그 진동 결과에 기초하여 영상의 표시 위치의 변위를 추정시켜도 되고, 투사기(600) 및 스크린부(150)의 쌍방에 진동 검출부를 구비하여, 쌍방의 진동 결과에 기초하여 영상의 표시 위치의 변위를 추정시켜도 된다.

(실시형태 3)

이하, 본 발명의 제3 실시형태의 영상 표시 시스템에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

이 영상 표시 시스템은, 영상 표시 위치의 변동을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킨 것이며, 영상을 비추기 위한 투사 광을 투사하는 투사기(700)와, 그 투사광을 받음으로써 영상을 비추는 실시형태 1과 동일한 스크린부(150)로 이루어진다.

투사기(700)는, 실시형태 1과 동일하게, 투사기(700)의 진동을 검출하여 검출 신호를 출력하는 진동 검출부(103)와, 진동 검출부(103)로부터 출력된 검출 신호에 기초하여 투사기(700)의 진동의 크기나 방향을 나타내는 변위량을 도출하여, 그 변위량을 나타내는 내용의 변위 정보를 작성하여 출력하는 정보 처리부(104)를 구비한다. 또한, 투사기(700)는, 화상을 나타내는 내용의 화상 신호를 출력하는 화상 신호 출력부(701)와, 정보 처리부(104)로부터 변위 정보를 취득하여 그 변위 정보에 따른 제어 신호를 화상 신호 출력부(701)에 출력함으로써 화상 신호 출력부(701)를 제어하는 제어부(705)를 구비한다.

이러한 본 실시형태에서는, 화상 신호 출력부(701)가 제어부(705)로부터의 제어 신호에 따라 화상 신호를 신호 처리함으로써, 그 화상 신호에 의해 나타내어지는 화상의 위치를 이동시키는 점에 특징이 있다.

즉, 본 실시형태의 제어부(705)는, 정보 처리부(104)로부터 변위 정보를 취득하면, 그 변위 정보에 나타내어지는 투사기(700)의 변위량으로부터, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 추정하여, 그 변위가 억제되는 화상의 이동 방향 및 이동 거리를 보정량으로서 산출하고, 그 보정량만큼 화상이 이동하도록 지시하는 내용의 제어 신호를 화상 신호 출력부(701)에 출력한다. 그리고, 그 제어 신호를 취득한 화상 신호 출력부(701)는, 출력하고자 하는 화상 신호에 대해, 그 화상 신호에 나타내어지는 화상이 상기 제어 신호에 의해 나타내어지는 보정량만큼 이동하는 좌표 변환 처리를 실행한다.

도 12는 본 실시형태의 화상 신호의 처리의 일례를 설명하기 위한 설명도이다.

여기서, 도 12의 (a)는 화상 신호 출력부(701)로부터 출력되는 화상 신호에 의해 나타내어지는 화상(프레임)의 위치를 나타내고, 도 12의 (b)는 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치를 나타낸다. 또한, 도면 중, x표시는, 각 프레임 및 영상의 중심 위치를 나타낸다.

여기서 화상 신호는 통상, 1장의 화상인 프레임을 나타내는 내용의 신호가 시계열에 따라 연속적으로 출력됨으로써 구성된다. 예를 들면, 프레임을 나타내는 신호는, 소정 시간(T시간)마다 출력된다.

도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 시각 t로부터 T시간 경과한 시각 t1에서는, 투사기(700)에 진동이 발생하지 않아, 화상 신호 출력부(701)는, 화상 신호에 있어서의 각 프레임을 나타내는 신호를, 좌표 변환 처리하지 않고 출력한다. 그 결과, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 시각 t부터 시각 t1에서는, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치도 변화가 발생하지 않는다.

여기서, 시각 t1으로부터 T시간 경과한 시각 t2의 사이에서 투사기(700)에 진동이 발생하여, 제어부(705)가 정보 처리부(104)로부터 「x방향으로 +1, 및 y방향으로 -2」의 변위량을 나타내는 변위 정보를 취득하면, 제어부(705)는, 시각 t2의 프레임을 「x방향으로 -1, 및 y방향으로 +2」만큼 이동하도록 지시하는 내용의 제어 신호를 화상 신호 출력부(701)에 출력한다.

이에 의해, 화상 신호 출력부(701)는, 시각 t2의 프레임을 나타내는 신호에 대해 제어 신호에 따른 좌표 변환 처리를 행하고, 그 결과 시각 t2의 프레임은, 도 12의 (a)에 나타낸 점선의 위치로부터 실선의 위치로 이동한다.

그리고, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치는, 시각 t2에서는, 좌표 변환 처리가 없으면 투사기(700)의 진동에 따라 점선의 위치로 변위하므로, 시각 t, t2와 같은 실선의 위치에 유지된다.

도 13은 본 실시형태의 영상 표시 시스템의 투사기(700)의 일련의 동작을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 투사기(700)는 스스로 발생한 진동을 검출한다(단계 S140). 그리고, 투사기(700)는 그 검출 결과에 따라, 스크린부(150)의 영상 위치의 변위를 추정하여, 그 변위가 억제되는 화상 신호의 프레임의 이동 방향 및 이동 거리를 보정량으로서 산출한다(단계 S142). 다음에, 투사기(700)는, 그 보정량만큼 화상 신호의 프레임을 나타내는 신호에 대해 좌표 변환 처리를 실행한다(단계 S144). 여기서 투사기(700)는, 전술한 것 같은 동작의 종료가 지시되었는지 여부를 판별하여(단계 S146), 종료의 지시가 있었다고 판별했을 때에는(단계 S146의 Y), 전술한 동작을 종료하고, 종료의 지시가 없다고 판별했을 때에는(단계 S146의 N), 이러한 단계 S140 부터 단계 S146까지의 동작을 반복 실행한다.

이렇게 본 실시형태에서는, 투사기(700)가 진동해도 그 진동 결과에 기초하여 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위가 추정되어, 그 변위를 억제하도록 화상 신호의 각 화소의 좌표가 변환되어 투사 광의 출력 위치를 바꾸기 때문에, 그 표시 위치의 변동을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 투사기(700)의 진동 결과에만 기초하여 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위를 추정시켰으나, 실시형태 1의 변형예 1 및 변형예 2처럼, 스크린부(150)에 진동 검출부를 구비하여 그 진동 결과에 기초하여 영상의 표시 위치의 변위를 추정시켜도 되고, 투사기(700) 및 스크린부(150)의 쌍방에 진동 검출부를 구비하여, 쌍방의 진동 결과에 기초하여 영상의 표시 위치의 변위를 추정시켜도 된다.

(실시형태 4)

이하, 본 발명의 제4 실시형태의 영상 표시 시스템에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

이 영상 표시 시스템은, 영상 표시 위치의 변동을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킨 것이며, 영상을 비추기 위한 투사광을 투사하는 투사기(900)와, 그 투사 광을 받음으로써 영상을 비추는 실시형태 1과 동일한 스크린부(150)로 이루어진다.

투사기(900)는, 투사광을 투사하는 투사기 본체(910)와 그 투사기 본체(910)를 회동시키는 본체 구동부(906)로 이루어진다.

투사기 본체(910)는, 실시형태 1과 동일하게, 화상 신호 출력부(101)와, 광 출력부(102)와, 투사기 본체(910)의 진동을 검출하여 검출 신호를 출력하는 진동 검출부(103)와, 진동 검출부(103)로부터 출력된 검출 신호에 기초하여 투사기 본체(910)의 진동의 크기나 방향을 나타내는 변위량을 도출해, 그 변위량을 나타내는 내용의 변위 정보를 작성하여 출력하는 정보 처리부(104)를 구비한다. 또한, 투사기 본체(910)는, 정보 처리부(104)로부터 변위 정보를 취득하여 그 변위 정보에 따른 제어 신호를 본체 구동부(906)에 출력함으로써 본체 구동부(906)를 제어하는 제어부(905)를 구비한다.

이러한 본 실시형태에서는, 본체 구동부(906)가 제어부(905)로부터의 제어 신호에 따라 투사기 본체(910)를 회동시킴으로써, 투사 광의 출력 방향을 변화시키는 점에 특징이 있다.

본체 구동부(906)는, 투사기 본체(910)를 임의의 방향으로 회동시키기 위하여 투사기 본체(910)에 부착된 본체 부착 부재와, 그 본체 부착 부재에 힘을 가함으로써 투사기 본체(910)를 회동시키는 본체 회동 기구를 구비한다.

도 15는 본체 부착 부재에 투사기 본체(910)가 부착된 상태를 나타낸 정면도이다.

본체 부착 부재(965)는, 도 15에 나타낸 X축 방향을 따라 투사기 본체(910)에 부착된 X 회동축(961)과, 그 X 회동축(961)을 지지하는 환상 틀체(963)와, 도 15에 나타낸 Y축 방향을 따르도록 환상 틀체(963)에 부착된 Y 회동축(962)과, 그 Y 회동축(962)을 지지하는 ㄷ자형의 지지체(964)를 구비한다. 또, 투사기 본체(910)는, 투사 광이 출력되는 출력구(910a)가 X 회동축(961)의 축방향과 대략 수직인 방향으로 향해지도록, 그 X 회동축(961)에 부착되어 있다.

이러한 본체 부착 부재(965)에 투사기 본체(910)가 부착되어 있음으로써, X 회동축(961)을 축둘레로 회전시키면, 투사기 본체(910)가 회동하여, 그 투사기 본체(910)의 출력구(910a)의 방향을, YZ 평면 상의 임의의 방향으로 향하게 할 수 있고, Y 회동축(962)을 축둘레로 회전시키면, 투사기 본체(910) 및 환상 틀체(963)가 회동하여, 그 투사기 본체(910)의 출력구(910a)의 방향을, XZ 평면 상의 임의의 방향으로 향하게 할 수 있다.

회동 기구는, 제어부(905)로부터의 제어 신호에 따라 X 회동축(961) 및 Y 회동축(962)을 돌린다. 이에 의해, 투사기 본체(910)의 출력구(910a)가, 제어부(905)로부터의 제어 신호에 따른 방향으로 향해져, 그 방향으로 투사 광이 출력된다. 또, 이러한 회동 기구는, 실시형태 1의 회동 기구와 같은 구조를 갖고 있다. 즉 회동 기구는, 전자 코일을 구비하여, 그 전자 코일에 전류를 흐르게 함으로써 발생하는 전자력을 사용하여 X 회동축(961) 및 Y 회동축(962)을 임의의 각도로 돌리도록 구성되어 있다.

한편, 제어부(905)는, 정보 처리부(104)로부터 변위 정보를 취득하면, 그 변위 정보에 의해 나타내어지는 투사기(900)의 변위량으로부터, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 추정하여, 그 변위가 억제되는 투사기 본체(910)의 회동 방향 및 회동 각도를 보정량으로서 산출하여, 그 보정량만큼 투사기 본체(910)가 회동하도록 지시하는 내용의 제어 신호를 본체 구동부(906)에 출력한다.

도 16은, 투사기(900)에 진동이 발생했을 때, 투사기 본체(910)가 회동되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

투사기(900)에 진동이 발생하여, 투사기(900)가 도 16의 실선으로 나타내는 위치로부터 점선으로 나타내는 위치로 이동하면, 즉 도 16 중, 아래쪽으로 거리 h1만큼 이동하면, 스크린부(150)에 비추어지는 영상도 도 16 중, 아래쪽으로 거리 h1만큼 이동하려고 한다.

그런데, 본 실시형태의 투사기(900)에서는, 진동 검출부(103)에 의한 상기 진동의 검출 결과에 기초하는 제어부(905)로부터의 제어에 따라, 본체 구동부(906)가 투사기 본체(910)를 도 16중의 화살표로 나타낸 방향으로 각도 a1만큼 회동시키기 때문에, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 억제할 수 있다.

도 17은 본 실시형태서의 영상 표시 시스템의 투사기(900)의 일련의 동작을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 투사기(900)는 스스로 발생한 진동을 검출한다(단계 S160). 그리고, 투사기(900)는 그 검출 결과에 따라, 스크린부(150)의 영상 위치의 변위를 추정하여, 그 변위가 억제되는 투사기(10) 본체(910)의 회동 방향 및 회동 각도를 보정량으로서 산출한다(단계 S62). 다음에, 투사기(900)는, 그 보정량만큼 투사기 본체(910)를 회동한다(단계 S164). 여기서, 투사기(900)는, 전술한 것 같은 동작의 종료가 지시되었는지 여부를 판별하여(단계 S166), 종료의 지시가 있었다고 판별했을 때에는(단계 S166의 Y), 전술한 동작을 종료하고, 종료의 지시가 없다고 판별했을 때에는(단계 S166의 N), 이러한 단계 S160부터 단계 S166까지의 동작을 반복 실행한다.

이렇게 본 실시형태에서는, 투사기(900)가 진동해도 그 진동 결과에 기초하여 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위가 추정되어, 그 변위를 억제하도록 투사기 본체(910)가 회동되어 투사 광의 출력 방향을 바꾸기 때문에, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변동을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 투사기 본체(910)를 회동시켰으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 광 출력부(102)만, 또는 광 출력부(102)를 포함하는 투사기 본체(910)의 일부분을 회동시켜도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 투사기(900)의 진동 결과에만 기초하여 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위를 추정시켰으나, 실시형태 1의 변형예 1 및 변형예 2처럼, 스크린부(150)에 진동 검출부를 구비하여 그 진동 결과에 기초하여 영상의 표시 위치의 변위를 추정시켜도 되고, 투사기(900) 및 스크린부(150)의 쌍방에 진동 검출부를 구비하여, 쌍방의 진동 결과에 기초하여 영상의 표시 위치의 변위를 추정시켜도 된다.

(실시형태 5)

이하, 본 발명의 제5 실시형태의 영상 표시 시스템에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

이 영상 표시 시스템은, 영상 표시 위치의 변동을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킨 것이며, 영상을 비추기 위한 투사 광을 투사하는 투사기(1100)와, 그 투사광을 받음으로써 영상을 비추는 스크린부(1150)로 이루어지고, 투사기(1100)와 스크린부(1150)는 유선 또는 무선의 통신 매체(1131)에 의해 접속되어 있다.

도 19는 본 실시형태의 영상 표시 시스템의 내부 구성을 나타낸 내부 구성도이다.

스크린부(1150)는, 투사 광을 받아 영상을 비추기 위한 대략 편평한 면을 수상면(1151)으로서 갖는 동시에, 스크린부(1150)에 조사된 투사 광을 검출하여 광 검출 신호를 출력하는 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)와, 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)로부터 출력된 광 검출 신호에 기초하여 스크린부(1150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 특정하여, 그 특정한 변위를 알리는 내용의 영상 변위 정보를 작성하여 출력하는 스크린 정보 처리부(1253)와, 그 영상 변위 정보를 통신 매체(1131)를 통해 투사기(1100)에 송신하는 송신부(1254)를 구비한다.

투사기(1100)는, 실시형태 1과 동일하게, 화상 신호 출력부(101)와 광 출력부(102)와 조정부(106)를 구비한다. 또한, 투사기(1100)는, 스크린부(1150)로부터의 영상 변위 정보를 통신 매체(1131)를 통해 수신하는 수신부(307)와, 영상 변위 정보를 취득하여 그 영상 변위 정보에 따른 제어 신호를 조정부(106)에 출력함으로써 조정부(106)를 제어하는 제어부(1205)를 구비한다.

이러한 본 실시형태는, 실시형태 1 내지 4처럼 투사기나 스크린부의 진동을 검출하는 것이 아니라, 스크린부(1150)에 조사된 투사 광을 검출함으로써 영상의 변위를 직접적으로 특정하여, 그 변위를 억제하도록 투사 광의 방향을 조정하는 점에 특징이 있다. 즉, 본 실시형태는, 스크린부(1150)에 비추어지는 영상의 표시 위치를 검출하여, 그 영상의 표시 위치의 변위를 특정해 그 변위를 억제한다.

제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)는, 각각 투사 광을 검출하여 그 검출 결과에 따른 전기 신호로 이루어지는 광 검출 신호를 출력하는, 예를 들면 디지털 비디오 카메라 등에서 사용되는 CCD 또는 CMOS 센서로 이루어진다.

이러한 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 스크린부(1150)의 수상면(1151)의 대각선 방향을 따른 2개소에, 각각의 수상면의 일부가 수상면(1151)에 겹치도록 배치된다.

또, 투사기(1100) 및 스크린부(1150)가 진동하지 않고 정지 상태에 있을 때에는, 투사기(1100)로부터의 투사 광은, 수상면(1151)에 조사되어, 수상면(1151)의 범위에 영상이 비춰진다.

그래서 진동이 발생하지 않은 경우에는, 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)는, 각각의 수광면의 일부에 투사 광을 받아, 그 받은 투사 광에 따른 광 검출 신호를 출력한다.

여기서, 투사기(1100) 및 스크린부(1150)의 적어도 한쪽에 진동이 발생하면, 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)의 수광면에 받는 투사광의 범위가 변화한다. 그 결과, 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)는, 각각의 받는 투사광의 범위의 변화에 따른 광 검출 신호를 출력한다.

도 20은 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)가 받는 투사광의 범위를 설명하기 위한 설명도이다. 또한, 이 도 20에 나타낸 빗금친 부분은, 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)의 수광면에 투사 광이 조사된 범위를 나타낸다.

이 도 20의 (a)에 나타낸 바와 같이, 투사기(1100) 및 스크린부(1150)에 진동이 발생하지 않은 경우에는, 투사기(1100)로부터 출력되는 투사 광은, 스크린부(1150)의 위치 A에 조사되고, 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)는, 각각의 수광면의 일부에, 각각 대략 같은 면적으로 그 투사광을 받는다.

여기서, 도 20의 (b)에 나타낸 바와 같이, 투사기(1100) 및 스크린부(1150)의 적어도 한쪽에 진동이 발생하면, 투사기(1100)로부터 출력되는 투사 광의 스크린부(1150)에 조사되는 위치는, 위치 A에서 위치 A'로 변위한다. 그 결과, 제1 광 검출부(1161)가 받는 투사 광의 범위는 넓어지고, 제2 광 검출부(1162)가 받는 투사 광의 범위는 좁아져, 제1 및 제2 광 검출부(1161)는, 그 받는 투사 광의 범위의 변화에 따른 광 검출 신호를 출력한다.

스크린 정보 처리부(1253)는, 이러한 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)로부터 출력되는 광 검출 신호에 기초하여 스크린부(1150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 특정한다.

제어부(1205)는, 영상 변위 정보를 취득하면 그 영상 변위 정보로부터, 스크린부(1150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 파악하여, 그 변위가 억제되는 조정부(106)의 반사 미러(200)의 회동 방향 및 회동 각도를 보정량으로서 산출한다. 그리고, 제어부(1205)는, 그 보정량만큼 반사 미러(200)가 회동하도록 지시하는 내용의 제어 신호를 조정부(106)의 회동 기구에 출력한다. 조정부(106)의 회동 기구는, 상기 제어 신호에 기초하여 X 회동축(201) 및 Y 회동축(202)을 돌려, 제어부(1205)에 의해 지시된 보정량만큼 반사 미러(200)를 회동시킨다.

도 21은 본 실시형태의 영상 표시 시스템의 일련의 동작을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 스크린부(1150)는 투사 광을 검출함으로써, 스스로 비추어진 영상의 위치의 변위를 특정한다(단계 S180). 즉, 스크린부(1150)는 영상 표시 위치의 변위를 검출한다. 그리고 투사기(1100)는, 스크린부(1150)로부터 그 변위가 통지됨으로써, 그 변위가 억제되는 반사 미러(200)의 회동 방향 및 회동 각도를 보정량으로서 산출한다(단계 S182). 다음에, 투사기(1100)는, 그 보정량만큼 반사 미러(200)를 회동시킨다(단계 S184). 여기서 투사기(1100) 및 스크린부(1150)는, 전술한 것 같은 동작의 종료가 지시되었는지 여부를 판별하여(단계 S186), 종료의 지시가 있었다고 판별했을 때에는(단계 S186의 Y), 전술한 동작을 종료하고, 종료의 지시가 없다고 판별했을 때에는(단계 S186의 N), 이러한 단계 S180부터 단계 S186까지의 동작을 반복 실행한다.

이렇게 본 실시형태에서는, 투사기(1100) 및 스크린부(1150)의 적어도 한쪽이 진동해도, 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)의 검출 결과에 기초하여 스크린부(150)에 비춰지는 영상의 표시 위치의 변위가 직접적으로 특정되어, 그 변위를 억제하도록 조정부(106)의 반사 미러(200)가 회동되어 투사 광의 출력 방향을 바꾸기 때문에, 그 표시 위치의 변동을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 조정부(106)를 구비하여 이것에 의해 투사 광의 출력 방향을 바꿨으나, 광 출력부(102) 대신에 실시형태 2의 광 출력부(602)를 구비하여, 액정 패널의 이동에 의해 투사광의 출력 위치를 바꿔도 되고, 화상 신호 출력부(101) 대신에 실시형태 3의 화상 신호 출력부(701)를 구비하여, 화상 신호의 처리에 의해 투사 광의 출력 위치를 바꿔도 되고, 또는 투사기(1100)를 실시형태 4처럼 투사기 본체와 본체 구동부로 구성하여, 투사기 본체의 회동에 의해 투사광의 출력 방향을 바꿔도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 제1 및 제2 광 검출부(1161, 1162)를 구비했으나, 본 발명은 광 검출부의 수를 2개로 한정하는 것이 아니라, 1개여도 되고 3개 이상이어도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 제1 및 제2 광 출력부(1161, 1162)에 투사 광을 검출시켰으나, 예를 들면 투사기(1100)로부터 레이저광과 같은 테스트 신호를 출력시켜 그 테스트 신호를 제1 및 제2 광 출력부(1161, 1162)에 검출시켜도 된다. 이 경우, 제1 및 제2 광 출력부(1161, 1162)는, 각각의 수광면에 받는 테스트 신호의 위치 변화에 따른 광 검출 신호를 출력하고, 스크린 정보 처리부(1253)는, 그 광 검출 신호에 기초하여 스크린부(1150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 특정한다.

또한, 본 실시형태에서는, 스크린 정보 처리부(1253)를 스크린부(1150)에 구비했으나, 스크린 정보 처리부(1253)를 투사기(1100)에 구비한다. 이 경우, 스크린부(1150)의 송신부(1254)는, 제1 및 제2 광 출력부(1161, 1162)로부터의 광 검출 신호를 투사기(1100)의 수신부(1207)로 송신하고, 스크린 정보 처리부(1253)는 수신부(1207)에서 수신된 광 검출 신호에 기초하여 영상 변위 정보를 작성한다.

(실시형태 6)

이하, 본 발명의 제6 실시형태의 영상 표시 시스템에 관하여 도면을 참조하면서 설명한다.

이 영상 표시 시스템은, 영상 표시 위치의 변동을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킨 것이며, 영상을 비추기 위한 투사 광을 투사하는 투사기(1400)와, 그 투사광을 받음으로써 영상을 비추는 실시형태 1과 동일한 스크린부(150)로 이루어진다.

도 23은 본 실시형태의 영상 표시 시스템의 투사기(1400)의 내부 구성을 나타낸 내부 구성도이다.

투사기(1400)는, 실시형태 1과 동일하게 화상 신호 출력부(101)와 광 출력부(102)와 조정부(106)를 구비한 동시에, 또한 스크린부(150)를 촬상하여 촬상 신호를 출력하는 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)와, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)로부터의 촬상 신호에 기초한 화상 처리를 실행하는 제1 및 제2 화상 처리부(1503, 1504)와, 제1 및 제2 화상 처리부(1503, 1504)의 처리 결과에 따른 제어 신호를 조정부(106)에 출력함으로써 조정부(106)를 제어하는 제어부(1505)를 구비한다.

이러한 본 실시형태는, 실시형태 1 내지 4처럼 투사기(1400)나 스크린부(150)의 진동을 검출하는 것이 아니라, 스크린부(150)에 비추어진 영상을 촬상함으로써 그 영상의 위치의 변위를 직접적으로 특정하여, 그 변위를 억제하도록 투사 광의 방향을 조정하는 점에 특징이 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태에서는, 영상의 촬상 결과로부터 진동을 검출하여 영상의 변위를 특정하여, 그 변위를 억제하도록 투사 광의 방향을 조정한다.

제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)의 촬상 범위는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 스크린부(150)의 수상면(151)의 대각선 방향을 따른 2개소에, 그 수상면(151)의 단부가 포함되도록 설정되어 있다.

또, 투사기(1400) 및 스크린부(150)가 진동하지 않고 정지 상태에 있을 때에는, 투사기(1400)로부터의 투사 광은, 수상면(151)에 조사되어, 수상면(151)의 범위에 영상이 비추어진다.

그래서 진동이 발생하지 않은 경우에는, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)는, 각각 스크린부(150)의 수상면(151) 상에 나타나는 영상의 단부를 촬상한다.

여기서, 투사기(1400) 및 스크린부(150)의 적어도 한쪽에 진동이 발생하면, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)에 촬상되는 투사 영상(투사 광에 의해 스크린부(150)에 비추어지는 영상)의 범위가 변화한다. 그 결과, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)는, 각각의 촬상 결과의 변화에 따른 촬상 신호를 출력한다.

도 24는 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)가 촬상하는 투사 영상의 범위를 설명하기 위한 설명도이다. 또한, 이 도 24에 나타낸 빗금친 부분은, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)에 촬상되는 투사 영상의 범위를 나타낸다.

이 도 24의 (a)에 나타낸 바와 같이, 투사기(1400) 및 스크린부(150)에 진동이 발생하지 않은 경우에는, 투사기(1400)로부터 출력되는 투사광은, 스크린부(150)의 위치 A에 조사되고, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)에 의해 촬상되는 범위 B 및 범위 C의 각각은, 투사 영상의 단부가 대략 같은 면적으로 포함되어 있다.

여기서, 도 24의 (b)에 나타낸 바와 같이, 투사기(1400) 및 스크린부(150)의 적어도 한쪽에 진동이 발생하면, 투사기(1400)로부터 출력되는 투사 광의 스크린부(150)에 조사되는 위치는, 위치 A에서 위치 A'로 변위한다. 그 결과, 제1 촬상부(1411)는 투사 영상의 단부를 넓게 촬상하게 되고, 제2 촬상부(1412)는 투사 영상의 단부를 좁게 촬상하게 되어, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)의 각각은, 촬상되는 투사 영상의 범위의 변화에 따른 촬상 신호를 출력한다.

제1 및 제2 화상 처리부(1503, 1504)는, 각각 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)로부터 출력된 촬상 신호에 기초하여 화상 처리를 실행함으로써, 투사 영상의 윤곽의 변화 등으로부터 투사 영상의 수평 방향 및 수직 방향으로의 변위를 특정하여, 그 변위를 나타내는 내용의 영상 변위 정보를 제어부(1505)에 출력한다.

제어부(1505)는, 제1 및 제2 화상 처리부(1503, 1504)로부터 영상 변위 정보를 취득하면 그 영상 변위 정보로부터, 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 파악하여, 그 변위가 억제되는 조정부(106)의 반사 미러(200)의 회동 방향 및 회동 각도를 보정량으로서 산출한다. 그리고, 제어부(1505)는, 그 보정량만큼 반사 미러(200)가 회동하도록 지시하는 내용의 제어 신호를 조정부(106)의 회동 기구에 출력한다. 조정부(106)의 회동 기구는, 상기 제어 신호에 기초하여 X 회동축(201) 및 Y 회동축(202)을 돌려, 제어부(1505)에 의해 지시된 보정량만큼 반사 미러(200)를 회동시킨다.

이렇게 본 실시형태에서는, 투사기(1400) 및 스크린부(1150)의 적어도 한쪽이 진동해도, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)의 촬상 결과에 기초하여 스크린부(150)에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변위가 직접적으로 특정되어, 그 변위를 억제하도록 조정부(106)의 반사 미러(200)가 회동되어 투사광의 출력 방향을 바꾸기 때문에, 그 표시 위치의 변동을 저감할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 실시형태 5처럼 스크린부에 특별한 검출 수단을 설치할 필요가 없어, 스크린부의 구성을 간단하게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 조정부(106)를 구비하여 이에 의해 투사광의 출력방향을 바꾸었으나, 광 출력부(102) 대신에 실시형태 2의 광 출력부(602)를 구비하여, 액정 패널의 이동에 의해 투사 광의 출력 위치를 바꾸어도 되고, 화상 신호 출력부(101) 대신에 실시형태 3의 화상 신호 출력부(701)를 구비하여, 화상 신호의 처리에 의해 투사 광의 출력 위치를 바꾸어도 되고, 또는 투사기(1400)를 실시형태 4처럼 투사기 본체와 본체 구동부로 구성하여, 투사기 본체의 회동에 의해 투사광의 출력 방향을 바꿔도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)를 구비했으나, 본 발명은 촬상부의 수를 2개로 한정하는 것이 아니며, 1개여도 되고 3개 이상이어도 된다. 또한, 제1 및 제2 촬상부(1411, 1412)에 투사 영상의 단부를 촬상시켰으나, 단부가 아니어도 된다.

또한, 실시형태 1 내지 6에서는, 투사 광을 투사하는 투사기와, 수상면을 갖는 스크린부에 의해 본 발명에 따른 영상 표시 시스템을 구성했으나, 영상을 비추기 위한 영상 광을 직시 가능하도록 등방적으로 출력하는 장치, 예를 들면 소위 직시형 디스플레이와, 그 영상 광을 반사하여 영상을 비추는 반사 미러에 의해 본 발명에 따른 영상 표시 시스템을 구성한다.

이러한 영상 표시 시스템은, 액정 표시 화면 등의 직시형 디스플레이에 표시되는 영상을 반사 미러로 반사시켜, 그 반사된 영상을 사용자에게 보이게 하는 것이며, 영상을 반사 미러로 반사시킴으로써 액정 표시 화면과 사용자의 눈 사이의 거리를 길게 설정할 수 있어, 자동차 내 등과 같은 작은 공간에서도 사용자의 눈의 피로를 경감할 수 있다. 또, 이러한 영상 표시 시스템의 경우, 예를 들면 직시형 디스플레이는, 화소마다의 광의 반사율을 가변으로 하는 영상 반사 수단을 구비하여, 그 영상 반사 수단에 의해 반사된 광으로부터 영상 광을 작성한다. 그리고, 그 직시형 디스플레이는, 반사 미러에 비추어지는 영상의 위치의 변위를 억제하도록 그 영상 반사 수단을 이동시켜, 그 영상 광의 직시형 디스플레이로부터 출력되는 위치를 바꾼다.

이렇게 본 발명은, 영상을 비추기 위한 영상 광을 출력하는 영상원인 장치와, 그 영상 광을 받음으로써 영상을 사용자에게 볼 수 있도록 비추는 수상 수단이 분리된 영상 표시 시스템에 적용할 수 있다.

또, 실시형태 1 내지 6에서는, 투사 광의 방향을 바꾸거나, 투사 광의 투사기로부터 투사되는 위치를 바꾸거나 함으로써, 스크린부에 비추어지는 영상의 표시 위치의 변동을 억제했으나, 스크린부를 이동시키는 이동 기구를 구비하여, 그 이동 기구에 의해 스크린부를 이동시킴으로써, 스크린부에 대한 영상 표시 위치의 변동을 억제한다.

(실시형태 7)

그런데, 상기 실시형태 1 내지 6처럼 영상의 표시 위치의 변위를 억제하여도, 스크린부의 방향이 크게 어긋나버리면, 스크린부의 수상면에 대해 수직으로 투사되어야 할 투사 광이, 비스듬한 방향에서 투사되기 때문에, 그 수상면에 비추어지는 영상이 왜곡되는 경우가 있다.

그래서, 이러한 영상의 왜곡의 발생을 억제한 본 발명의 제7 실시형태의 영상 표시 시스템에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

영상 표시 시스템은, 영상의 왜곡을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킨 것이며, 투사기(2)와 스크린부(1)를 구비한다.

스크린부(1)는, 예를 들면 차량의 전부(前部) 좌석의 배면에 설치되어, 투사기(2)로부터 투사되는 투사 광을 받아, 자신이 갖는 수상면(11)에 영상을 표시한다. 여기서 수상면(11)은, 전형적으로는 직사각형 형상을 갖고 있고, 영상이 표시되는 면이다.

또, 사용자가 기호에 따라 또는 자동적으로 수상면(11)의 방향을 변경할 수 있도록, 스크린부(1)는 2방향으로 회전하는 회전 기구(이하, 표시측 회전 기구라 칭한다)를 구비한다.

도 26은 스크린부(1)의 외관을 나타낸 외관도이다.

스크린부(1)는, 표시측 회전 기구의 일부를 구성하는 지지 부재(12) 및 샤프트(13)와, 투사기(2)로부터 투사되는 투사 광을 검출하는 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)와, 측거 신호를 송신하는 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)를 구비한다. 또한, 표시측 회전 기구가 갖는 다른 구성의 상세한 것에 관하여는 후술한다.

지지 부재(12)는, 전부 좌석의 배면에 고정되어, 샤프트(13)를 받쳐 지탱하는 것이 가능한 형상을 갖는다.

샤프트(13)는, 스크린부(1)의 본체가 샤프트(13), 즉 Y축을 중심으로 하여 회전 가능하게 부착된다. 구체적으로는, 샤프트(13)의 일단이 지지 부재(12)에 형성된 축받이(도시 생략)에, 또, 다른 끝이 스크린부(1)의 본체에 부착된다. 또, 샤프트(13)는 후술하는 제2 모터(19b)와 기계적으로 접속된다.

또한, 스크린부(1)의 본체 내에는, X축을 중심으로 하여 본체를 회전 가능하게 하기 위하여, 후술하는 제1 모터(19a)에 기계적으로 접속된, 도시 생략한 기어 등이 수용된다.

이상과 같은 표시측 회전 기구에 의해, 수상면(11)의 법선 방향과 연직면이 이루는 각도(이하, 방위각이라 칭한다)를, 사용자는 기호에 따라 변경할 수 있다. 또, 제2 모터(19b)로부터의 구동력에 의해, 스크린부(1)는 방위각을 자동적으로 변경한다. 또한, 수상면(11)의 법선 방향과 수평면이 이루는 각도(즉, 앙각)도 역시, 스크린부(1) 또는 사용자에 의해 변경된다.

투사기(2)는 도 25에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 차실의 천정에 설치되어, 스크린부(1)의 수상면(11)에 대해 투사광을 투사한다. 또한, 투사기(2)는, 투사광의 투사 방향을 자동적으로 변경할 수 있도록, 전술하는 표시측 회전 기구와 동일한 기구(이하, 투사측 회전 기구라 칭한다)를 구비한다.

도 27은 투사기(2)의 외관을 나타낸 외관도이다.

이 도 27에 나타낸 바와 같이, 투사기(2)는, 투사측 회전 기구의 일부를 구성하는 지지 부재(21) 및 샤프트(22)를 구비한다.

지지 부재(21)는, 차실의 천정에 고정되고, 또한 샤프트(22)의 일단을 받쳐 지탱한다.

샤프트(22)는, 투사기(2)의 본체가 샤프트(22)(즉, Y축)를 중심으로 하여 회전 가능하게 부착된다. 구체적으로는, 샤프트(22)의 일단이 지지 부재(21)의 축받이(도시 생략)에, 또 다른 단이 투사기(2)의 본체 내의 축받이(도시 생략)에 부착된다. 또, 투사기(2)의 본체가 X축을 중심으로 하여 회전 가능한 기구도, 투사기(2)에는 장착되어 있다.

도 28은 스크린부(1) 및 투사기(2)의 구성을 나타낸 구성도이다.

스크린부(1)는, 전술한 수상면(11)과, 지지 부재(12) 및 샤프트(13)와, 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)와, 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)를 구비한 동시에, 또한 송신 제어부(16)와, 초기 위치 격납부(17)와, 표시 방향 제어부(18)와, 제1 모터(19a)와, 제2 모터(19b)를 구비한다.

제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)는, 수상면(11)으로의 투사 광을 각각 검출하기 위하여, 수상면(11)의 배후의, 서로 상이한 위치에 부착된다. 본 실시형태에서는, 예시적으로 도 26에 나타낸 바와 같이, 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)는, 수상면(11)의 3개의 정점 근방에 도달하는 투사 광을 검출 가능한 장소에 부착된다. 이들 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)는, 수상면(11)으로의 투사 광을 현재 검출하고 있는지 여부를 나타내는 제1 내지 제3 검출 신호를, 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)에 계속적으로 출력한다.

제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)는, 도 26에 나타낸 바와 같이, 투사기(2)가 수상면(11)의 위치를 특정할 수 있도록, 수상면(11)의 근방의, 서로 다른 위치에 부착된다. 본 실시형태에서는 예시적으로, 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)는, 수상면(11)의 3개의 정점과 등가라고 간주할 수 있는 위치에 각각 부착된다. 여기서, 이하의 설명에서는, 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)의 부착 위치를, 제1 내지 제3 부착 위치라 칭한다. 또, 투사기(2)측에서 오차가 적은 측거 처리(후술)를 행할 수 있도록, 제1 내지 제3 부착 위치는 서로, 가능한한 떨어져 있는 것이 바람직하다. 이들 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)는, 송신 제어부(16)로부터의 송신의 지시에 응답하여, 제1 내지 제3 검출 신호로 변조된 제1 내지 제3 신호를 송신한다. 여기서, 제1 내지 제3 신호는 투사기(2)로 측거 처리에 사용되기 때문에, 이후 제1 내지 제3 신호를 제1 내지 제3 측거 신호라 칭한다.

송신 제어부(16)는, 소정의 기준 시간으로부터, 미리 규정된 시간마다 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c) 중, 어느 하나를 선택하여, 선택한 것에 대해 송신의 지시를 내린다. 여기서, 투사기(2)로의 측거 처리를 가능하게 하기 위하여, 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)에는 송신의 순서가 할당된다. 예를 들면, 첫번째가 제1 송신기(15a)이고, 두번째가 제2 송신기(15b)이고, 세번째가 제3 송신기(15c)이다. 이러한 송신 순서에 따라 송신 제어부(16)는, 상기 시간마다 송신의 지시를 내려야 할 1개의 송신기를 선택한다.

초기 위치 격납부(17)는, 전형적으로는 불휘발성의 메모리로 구성되어 있고, 수상면(11)의 초기 위치(이하, 초기 표시 위치라 칭한다)를 저장한다. 본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이, 수상면(11)은 X축 및 Y축을 중심으로 하여 회전 가능하므로, 초기 표시 위치는 기준 위치로부터 방위각 방향으로 수상면(11)을 몇 도 회전시키는지를 나타내는 초기 방위각과, 기준 위치로부터 앙각 방향으로 수상면(11)을 몇 도 회전시키는지를 나타내는 초기 앙각으로 구성된다.

이러한 초기 표시위치는, 전형적으로는 영상 표시 시스템이 차량에 설치되었을 때, 설치자에 의해 초기 위치 격납부(17)에 등록된다. 여기서 바람직하게는, 설치자는, 투사기(2)의 광축이 스크린부(1)의 수상면(11)과 직교하도록 양쪽의 설치 위치를 결정하여, 이러한 설치 위치에서의 방위각 및 앙각에 기초하여 초기 표시 위치를 등록한다. 또한, 이하의 설명에서는, 초기 위치 격납부(17)에는, 전술한 것 같은 바람직한 초기 표시 위치가 등록된다.

표시 방향 제어부(18)는, 초기 위치 격납부(17) 내의 초기 표시 위치에 따라 수상면(11)을 이동시키기 위하여, 제1 모터(19a) 및 제2 모터(19b)를 제어한다. 즉, 표시 방향 제어부(18)는, 수상면(11)을 X축 및 Y축을 중심으로 회전시켜, 수상면(11)이 초기 표시 위치에 배치되도록 상기 모터(19a, 19b)를 제어한다.

제1 모터(19a)는, 표시 방향 제어부(18)로부터의 제어에 기초하여 수상면(11)을 초기 표시 위치가 나타내는 앙각에 맞추도록 구동한다. 그 결과, 스크린부(1)는, 앙각 방향으로 회동하여, 초기 표시 위치에서 일단 정지한다.

제2 모터(19b)는, 표시 방향 제어부(18)로부터의 제어에 기초하여 수상면(11)을 초기 표시 위치가 나타내는 방위각에 맞추도록 구동한다. 그 결과, 스크린부(1)는, 방위각 방향으로 회전하여, 초기 표시 위치에서 일단 정지한다.

투사기(2)는, 전술한 지지 부재(21) 및 샤프트(22)를 구비한 동시에, 수신기(23)와, 위치 해석부(24)와, 초기 위치 격납부(25)와, 투사 방향 제어부(26)와, 제1 모터(27a)와, 제2 모터(27b)와, 영상 투사부(28)와, 신호 처리부(29)를 더 구비한다.

수신기(23)는, 전술한 제1 내지 제3 측거 신호를 수신하여, 위치 해석부(24)에 출력한다.

위치 해석부(24)는, 입력된 제1 내지 제3 측거 신호를 사용하여, 전술한 제1 내지 제3 부착 위치로부터 투사기(2)까지의 각 거리를, 제1 내지 제3 측정 거리로서 측정하고, 또한 수상면(11)에 비추어져야 할 영상의 위치의 어긋남을 검출한다. 또한, 이상의 측거 처리 및 위치 어긋남 검출 처리의 상세한 것에 관하여는 후술한다. 또한, 위치 해석부(24)는 제1 내지 제3 측정 거리를 신호 처리부(29)에 출력하고, 검출한 영상의 위치의 어긋남을 투사 방향 제어부(26)에 출력한다.

초기 위치 격납부(25)는 전형적으로는, 불휘발성의 메모리로 구성되어 있고, 투사기(2)의 초기 위치(이하, 초기 투사 위치라 칭한다)를 저장한다. 본 실시형태에서는, 초기 투사 위치는, 기준 위치로부터 방위각 방향으로 투사기(2)를 몇 도 회전시키는지를 나타내는 초기 방위각과, 기준 위치로부터 앙각 방향으로 투사기(2)를 몇 도 회전시키는지를 나타내는 초기 앙각으로 구성된다. 이러한 초기 투사 위치는, 영상 표시 시스템의 설치시에, 설치자에 의해 초기 위치 격납부(25)에 등록된다. 또, 초기 투사 위치는 바람직하게는, 투사기(2)의 광축이 스크린부(1)의 수상면(11)과 직교할 때의 방위각 및 앙각에 기초하여 결정된다. 또한, 이하의 설명에서는, 초기 위치 격납부(25)에는, 전술한 것 같은 바람직한 초기 투사 위치가 등록되는 것으로 한다.

투사 방향 제어부(26)는, 초기 위치 격납부(25) 내의 초기 투사 위치에 투사기(2)를 이동시키기 위하여, 제1 모터(27a) 및 제2 모터(27b)를 제어한다. 여기서, 투사 방향 제어부(26)는, 투사기(2)를 X축 및 Y축의 각각을 중심으로 투사기(2)가 초기 투사 위치의 초기 방위각 및 초기 앙각만큼 회동하도록 상기 각 모터(27a, 27b)를 제어한다. 또한, 투사 방향 제어부(26)는, 위치 해석부(24)로부터 통지된 위치의 어긋남을 해소하기 위하여, 제1 모터(27a) 및 제2 모터(27b)의 적어도 한쪽을 제어한다. 즉, 투사 방향 제어부(26)는, 상기 각 모터(27a, 27b)의 적어도 한쪽을 제어함으로써, X축 및 Y축을 중심으로 투사기(2)를 회전시켜, 상기 위치의 어긋남을 해소한다.

제1 모터(27a)는, 투사 방향 제어부(26)로부터의 제어에 따라 구동하여, X축을 중심으로, 즉 앙각 방향으로 투사기(2)를 회동시킨다. 이러한 제1 모터(27a)의 구동에 의해, 투사기(2)는, 초기 투사 위치의 초기 앙각에서 일단 정지하거나, 위치의 어긋남을 없애도록 앙각 방향으로 소정 각도만큼 회전하거나 한다.

제2 모터(27b)는, 투사 방향 제어부(26)로부터의 제어에 따라 구동하여, Y축을 중심으로, 즉 방위각 방향으로 투사기(2)를 회동시킨다. 이러한 제2 모터(27b)의 구동에 의해, 투사기(2)는, 초기 투사 위치의 초기 방위각에서 일단 정지하거나, 위치의 어긋남을 없애도록 방위각 방향으로 소정 각도만큼 회전하거나 한다.

영상 투사부(28)는, 전술한 제1 및 제2 모터(27a, 27b)의 구동에 의해, 투사 방향을 바꾼다. 또, 영상 투사부(28)는, 렌즈나 미러를 포함하는 광학계를 갖고, 신호 처리부(29)로부터 출력된 화상 신호가 나타내는 화상이 수상면(11)에 비추어지도록 투사 광을 투사한다.

신호 처리부(29)는, 일반적으로는 직사각형 형상을 갖는, 적어도 1 프레임의 화상을 나타내는 화상 신호를 취득한다. 여기서, 그 화상 신호의 화상을 그대로 표시하는 투사 광이 투사되면, 스크린부(1) 및 투사기(2)의 배치 관계에 기인하여 표시 화상이 왜곡되는 경우가 있다. 이러한 왜곡을 해소하기 위하여, 신호 처리부(29)는, 위치 해석부(24)로부터 수취한 제1 내지 제3 측정 거리에 따라 스크린부(1)에 비추어지는 영상(화상)에 왜곡이 발생하지 않도록, 취득한 화상 신호에 대해 신호 처리를 행한다. 즉, 신호 처리부(29)는, 제1 내지 제3 측정 거리에 따라, 화상에 왜곡이 발생하지 않는다고 판별했을 때에는, 취득한 화상 신호에 대해 신호 처리를 행하지 않고 그 화상 신호를 영상 투사부(28)에 출력한다. 한편, 화상에 왜곡이 발생한다고 판별했을 때에는, 신호 처리부(29)는, 취득한 화상 신호가 나타내는 화상이 변형하도록, 그 화상 신호를 신호 처리(변형 처리)하여 영상 투사부(28)에 출력한다. 또한, 변형 처리의 상세한 것에 관하여는 후술한다.

다음에, 이상과 같은 구성을 갖는 스크린부(1) 및 투사기(2)의 동작에 관해 상세히 설명한다.

도 29는 스크린부(1)의 동작 순서를 나타내는 흐름도이다.

먼저, 영상 표시 시스템에 대해 전원이 투입되면, 스크린부(1)는, 초기 표시 위치로의 이동을 행한다(단계 S201). 구체적으로는, 표시 방향 제어부(18)는, 초기 위치 격납부(17)로부터 초기 표시 위치를 독출하여, 제1 및 제2 모터(19a, 19b)를 제어한다. 제1 모터(19a) 및 제2 모터(19b)는 그 제어에 따라 구동한다. 스크린부(1)는, 이들 구동에 의해, 초기 표시 위치에 일단 정지한다. 이 단계 S201 이후, 사용자는, 기호에 따라, 비추어지는 영상을 보기 쉬운 방향으로, 자신의 손으로 스크린부(1)를 회동시켜 수상면(11)의 방향을 바꾼다.

이러한 위치 맞춤은, 영상 표시 시스템에 대한 전원 투입 후, 스크린부(1)측뿐만 아니라 투사기(2)측에서도 행하여진다.

스크린부(1) 및 투사기(2)의 위치 맞춤이 완료되면, 스크린부(1)는, 영상 투사부(28)로부터 투사되는 광에 따른 제1 내지 제3 측거 신호를 송출한다(단계 S202 내지 S204). 구체적으로는 송신 제어부(16)는, 영상 표시 시스템에 전원이 투입된 후, 소정 시간 경과 후에 제1 송신기(15a)에 송신의 지시를 내린다. 이것에 응답하여 제1 송신기(15a)는, 제1 광 검출기(14a)로부터 제1 검출 신호를 수취하고, 수취한 제1 검출 신호가 중첩된 제1 측거 신호를 송출한다(단계 S202). 여기서, 소정 시간이란, 전원 투입 시간을 기준으로 하여, 단계 S201의 처리의 종료를 보증하는 것이 가능한 시간이다.

송신 제어부(16)는, 단계 S202의 처리의 종료 후, 미리 규정된 시간만큼 대기한 후에, 제2 송신기(15b)에 송신의 지시를 내린다. 이것에 응답하여 제2 송신기(15b)는, 제2 광 검출기(14b)로부터 제2 검출 신호를 수취하여, 수취한 제2 검출 신호가 중첩된 제2 측거 신호를 송출한다(단계 S203).

송신 제어부(16)는, 단계 S203의 처리의 종료 후, 전술한 규정 시간만큼 대기한 후에, 제3 송신기(15c)에 송신의 지시를 내린다. 이에 응답하여 제3 송신기(15c)는, 제3 광 검출기(14c)로부터 제3 검출 신호를 수취하여, 수취한 제3 검출 신호가 중첩된 제3 측거 신호를 송출한다(단계 S204).

스크린부(1)는, 전술한 것 같은 단계 S202 내지 S204의 처리 후에, 영상 표시 시스템에 대한 전원이 OFF되었는지 여부를 판별한다(단계 S205). 스크린부(1)는, OFF되어 있지 않다고 판별했을 때에는(단계 S205의 NO), 단계 S202로부터의 처리를 반복 실행한다. 단, 스크린부(1)는, 첫회의 단계 S202의 처리에 한해, 단계 S201의 처리의 종료 직후에 행하는 데, 2회째 이후의 단계 S202의 처리에서는, 단계 S204의 종료 후, 전술한 규정 시간만큼 대기한 후에, 제1 측거 신호를 송출한다.

한편, OFF되었다고 판별했을 때에는(단계 S205의 YES), 스크린부(1)는 모든 처리를 종료한다.

도 30은, 투사기(2)의 동작 순서를 나타낸 흐름도이다.

투사기(2)는, 영상 표시 시스템에 대해 전원이 투입되면, 초기 투사 위치로의 이동을 행한다(단계 S211). 구체적으로는, 투사 방향 제어부(26)는, 초기 위치 격납부(25)로부터 초기 투사 위치를 독출 한 후, 그 초기 투사 위치에 따라 제1 및 제2 모터(27a, 27b)를 제어한다. 제1 모터(27a) 및 제2 모터(27b)는, 그 제어에 따라 구동한다. 투사기(2)는, 이들 구동에 의해 초기 투사 위치에 일단 정지한다. 그 후, 영상 투사부(28)는 투사를 개시한다.

영상 표시 시스템에 대해 전원이 투입되면, 전술한 규정 시간 간격으로, 스크린부(1)로부터 제1 내지 제3 측거 신호가 송출된다. 그래서, 투사기(2)는 단계 S211의 처리를 행한 후에, 이들 측거 신호를 수신한다(단계 S212). 구체적으로는, 수신기(23)는 제1 내지 제3 측거 신호를 순차적으로 수신한 후, 제1 내지 제3 측거 신호를 위치 해석부(24)에 출력한다.

다음에, 투사기(2)의 위치 해석부(24)는, 제1 내지 제3 측거 신호를 사용하여, 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)의 각각으로부터 투사기(2)까지의 거리를 산출한다(단계 S213). 거리 산출의 전제 조건으로서, 위치 해석부(24)는, 전원 투입 후, 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c)가 어떠한 순서 및 시간 간격으로, 제1 내지 제3 측거 신호를 송출하는 지를 미리 기억한다. 바꾸어 말하면, 위치 해석부(24)는, 전원 투입시를 기산점으로 하여, 제1 내지 제3 측거 신호가 언제 송출되는지를 기억한다. 위치 해석부(24)는, 이러한 제1 내지 제3 측거 신호의 수신 시각을, 전원 투입시를 기산점으로 하여 카운트한다. 또한, 제1 내지 제3 측거 신호의 공간에서의 전파 속도는 이미 알고 있다. 이상으로부터, 위치 해석부(24)는, (제1 측거 신호의 수신 시각 - 제1 측거 신호의 송출 시각) ×전파 속도를 산출하여, 제1 송신기(15a)로부터 투사기(2)까지의 거리(이하, 제1 거리라 칭한다)를 산출한다. 동일하게 하여, 위치 해석부(24)는, 제2 송신기(15b) 및 제3 송신기(15c)로부터 투사기(2)까지의 거리(이하, 각각을 제2 및 제3 거리라 칭한다)도 각각 산출한다.

다음에, 투사기(2)는, 위치 어긋남의 유무를 판정한다(단계 S214). 구체적으로는 위치 해석부(24)는, 수취한 제1 내지 제3 측거 신호에 중첩된 제1 내지 제3 검출 신호로부터, 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)의 모두가 투사 광을 수광하고 있는지 여부를 판단한다. 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)의 모두가 투사 광을 수광하고 있는 경우에는, 위치 해석부(24)는 위치 어긋남이 발생하지 않았다고 간주한다. 이 경우에는(단계 S214의 YES), 투사 방향을 변경할 필요는 없으므로, 투사기(2)는 후술하는 단계 S216의 처리를 행한다.

반대의 경우에는(단계 S214의 NO), 투사기(2)는 투사 방향의 조정을 행한다(단계 S215). 구체적으로는 위치 해석부(24)는, 투사광을 수광하지 않은 광 검출기의 부위에 기초하여 위치의 어긋남을 정량적으로 특정하여, 그 위치 어긋남을 투사 방향 제어부(26)에 통지한다. 이 통지에 응답하여 투사 방향 제어부(26)는, 제1 및 제2 모터(27a, 27b)의 적어도 한쪽을 제어한다. 즉, 제1 모터(27a) 및 제2 모터(27b)의 적어도 한쪽은, 그 제어에 따라, 위치 어긋남이 해소되도록 투사기(2)를 소정 각도만큼 회전시킨다. 이에 의해, 투사기(2)의 투사 방향이 바뀌어, 모든 광 검출기(14a 내지 14c)가 투사 광을 수광한다.

또한, 이러한 단계 S215의 처리에 있어서, 위치 해석부(24)는 제1 내지 제3 거리를 사용하여, 방위각 방향 및 앙각 방향의 적어도 한쪽에 투사기(2)를 몇 도 회전시키면 되는 지를 산출한다. 이 경우에는 투사 방향 제어부(26)는, 위치 해석부(24)에 의해 산출한 각도만큼, 투사기(2)의 투사 방향을 조정한다.

투사기(2)는, 단계 S215의 처리 후, 또는 단계 S204에서 위치 어긋남이 없다고 판단했을 때에는, 화상 변형 처리(화상 신호에 대한 신호 처리)를 행한다(단계 S216). 구체적으로 신호 처리부(29)는, 위치 해석부(24)에 의해 산출된 제1 내지 제3 거리에 기초하여 수상면(11)의 3차원 공간 위치에 따른 화상 파라미터를 도출한다. 그리고 신호 처리부(29)는, 그 화상 파라미터에 기초하여 화상이 변형하도록 화상 신호에 대해 신호 처리를 행하여, 그 화상 신호를 영상 투사부(28)에 출력한다.

또한, 제1 내지 제3 거리가 같을 때에는, 투사기(2)의 광축이 스크린부(1)의 수상면(11)에 대해 직교하고 있기 때문에, 수상면(11)에 비추어지는 영상에는 왜곡이 없다. 따라서 이러한 경우에는, 신호 처리부(29)는 취득한 화상 신호에 대해 신호 처리를 행하지 않고, 그 화상 신호를 영상 투사부(28)에 출력한다.

영상 투사부(28)는, 단계 S216의 처리 후, 신호 처리부(29)로부터 취득한 화상 신호에 기초하여 투사 광을 수상면(11)을 향해 투사한다(단계 S217). 이러한 투사광이 수상면(11)에 투사되면, 수상면(11) 상에서는 직사각형의 화상이 비추어진다.

투사기(2)는, 단계 S217의 처리 후, 영상 표시 시스템에 대한 전원이 OFF되었는지 여부를 판별하여(단계 S218), OFF되었다고 판별했을 때에는(단계 S218의 YES), 모든 처리를 종료하고, OFF되지 않았다고 판별했을 때에는(단계 S218의 NO), 단계 S212부터의 처리를 반복 실행한다.

여기서, 도 30의 단계 S216에 나타낸 처리에 관해, 상세하게 설명한다.

도 31은 투사기(2)로부터 투사된 투사 광에 의해 영상(화상)이 왜곡 없이 표시되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

투사기(2)의 투사 광의 방향이, 스크린부(1)의 수상면(11)에 대해 수직인 경우에는, 예를 들면 치수 w ×h인 수상면(11) 상에 화상이 왜곡 없이 대략 직사각형 형상으로 표시된다. 또, 이러한 경우, 수상면(11)의 정점 A, B, C, D의 각각으로부터 투사기(2)의 투사구까지의 거리는 같고, L0이다.

도 32는 수상면(11)의 방위각 방향의 기울어짐에 의해 왜곡되는 영상(화상)이 보정되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

예를 들면, 수상면(11)이 도 31에 나타낸 상태로부터 사용자에 의해 방위각 방향으로 기울어진 경우, 제1 거리(제1 송신기(15a)로부터 투사기(2)까지의 거리)는 a가 되고, 제2 거리(제2 송신기(15b)로부터 투사기(2)까지의 거리)는 b가 된다. 즉, 제1 내지 제3 거리 중, 2개의 거리가 다르다. 이러한 경우에는, 신호 처리부(29)는 제1 내지 제3 거리에 기초하여 화상 파라미터의 일례로서, 변형 후의 화상(보정 화상) Pic2의 변의 비율을 도출한다.

구체적으로 신호 처리부(29)는, 보정 화상 Pic2의 변 A2-D2와 변 B2-C2의 비율 b : a를 도출한다. 여기서, 보정 화상 Pic2의 정점 A2, B2, C2, 및 D2는, 변형 전의 화상 Pic1의 정점 A1, B1, C1, 및 D1에 각각 대응한다.

신호 처리부(29)는, 그 도출한 화상 파라미터에 기초하여 화상 신호에 대해 신호 처리를 행하여, 그 화상 신호가 나타내는 화상 Pic1의 서로 대향하는 2변(변 A1-D1과 변 B1-C1)이 b:a가 되도록 그 화상 Pic1을 사다리꼴 형상으로 변형(보정)한다. 신호 처리부(29)는, 이렇게 신호 처리된 화상 신호를 영상 투사부(28)에 출력한다. 또한, 수상면(11)이 사용자에 의해 앙각 방향으로 기울어진 경우에 관하여도, 전술한 것과 같은 처리가 행하여진다.

도 33은 수상면(11)의 방위각 방향 및 앙각 방향의 기울어짐에 의해 영상이 왜곡되어 표시되는 모양을 설명하기 위한 설명도이다.

예를 들면, 수상면(11)이 도 31에 나타낸 상태로부터 사용자에 의해 방위각 방향 및 앙각 방향으로 기울어진 경우, 수상면(11)의 정점 A, B, C, D의 각각으로부터 투사기(2)까지의 각 거리는, 예를 들면 a, b, c, d와 같이 서로 다르다. 즉, 제1 내지 제3 거리의 모두가 다르다.

이러한 경우라도, 투사기(2)로부터 투사되는 투사 광의 방향이 수상면(11)에 대해 수직이 아니므로, 수상면(11)에 왜곡된 화상이 비춰진다.

도 34는 도 33에 나타낸 상황에 있어서 신호 처리부(29)에 의해 행하여지는 처리를 설명하기 위한 설명도이다.

이러한 경우 신호 처리부(29)는, 위치 해석부(24)로부터, 제1 거리 a와 제2 거리 b와 제3 거리 c를 취득한다. 그리고, 신호 처리부(29)는, 이들 거리 a, b, c에 기초하여 기준점 O로부터 보정 화상 Pic2의 정점 A2, B2, C2, D2까지의 거리(O-A2, O-B2, O-C2, O-D2)를 도출한다. 여기서, 기준점 O는, 변형 전후의 화상 Pic1, Pic2의 2개의 대각선의 교점을 나타낸다. 또한, 보정 화상 Pic2의 정점 A2, B2, C2, D2는, 변형 전의 화상 Pic1의 정점 A1, B1, C1, D1에 각각 대응하고 있다.

구체적으로 신호 처리부(29)는, 먼저, 화상 Pic1의 정점 A1 내지 D1은 동일 장방형의 정점이므로, 제1 내지 제3 거리 a, b, c를 사용하여, 투사기(2)로부터 정점 D1까지의 거리 d를 산출한다. 또, 신호 처리부(29)는, 화상 Pic1의 대각선을 2등분한 길이 e를, 그 화상 Pic1의 치수 (w1×h1)로부터 산출한다. 다음에 신호 처리부(29)는, e ×L0/a에 의해 거리 O-A2를 도출하고, e ×L0/b에 의해 거리 O-B2를 도출하고, e ×L0/c에 의해 거리 O-C2를 도출하고, e ×L0/d에 의해 거리 O-D2를 도출한다.

신호 처리부(29)는, 이들 거리(O-A2, O-B2, O-C2, O-D2)에 기초하여 화상 파라미터의 다른 예로서, 4개의 정점 A2 내지 D2의 좌표 위치를 특정한다. 신호 처리부(29)는, 그 특정한 좌표 위치가 정점이 되도록 화상 Pic1을 보정 화상 Pic2로 변형한다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 영상 표시 시스템에서는, 스크린부(1)로부터 송출되는 제1 내지 제3 측거 신호를 이용함으로써, 투사기(2)는 수상면(11)의 세 모서리까지의 거리를 구해, 수상면(11)의 방향에 따른 처리를 화상 신호에 대해 행한다. 이에 의해, 왜곡이 없는 영상을 스크린부(1)의 수상면(11)에 비출 수 있다. 또한, 이 영상 표시 시스템에서는, 제1 내지 제3 검출 신호에 기초하여 위치 어긋남을 바로잡기 때문에, 사용자는 투사기(2)나 스크린부(1)를 움직이거나 했을 때나, 진동이 발생했을 때에도, 보다 쾌적하게 영상을 볼 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 스크린부(1)는, 투사기(2)에서의 측거 처리를 위하여, 3개의 송신기(15a 내지 15c)를 구비한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스크린부(1)는 4개 이상의 송신기를 구비하여, 각 송신기가 측거 신호를 송신하도록 한다. 이 경우, 투사기(2)는 수신한 측거 신호에 기초하여 자신으로부터 각 송신기까지의 거리를 산출한다.

또, 본 실시형태에서는, 스크린부(1)는, 전술한 규정 시간 간격으로, 제1 내지 제3 측거 신호를 송출한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스크린부(1)는 제1 내지 제3 측거 신호를 주파수 다중하여 송신한다.

또한, 본 실시형태에서는, 스크린부(1)는 방위각 방향 및 앙각 방향의 2방향으로 수상면(11)의 방향이 변화하도록 구성되어 있었다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스크린부(1)는 그 길이방향으로 신축 가능하게 구성되어 있는 지지 부재(12)를 구비하고 있어도 된다. 이에 의해, 사용자는 X축 및 Y축의 쌍방에 수직인 Z축 방향으로도 수상면(11)의 위치를 변경할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 스크린부(1)는 제1 내지 제3 검출 신호가 중첩된 제1 내지 제3 측거 신호를 송출하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)는 위치 해석부(24)와 신호선으로 접속되어 있어도 된다. 이 경우, 위치 해석부(24)는, 제1 내지 제3 측거 신호와, 제1 내지 제3 검출 신호를 따로따로 수취하게 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 스크린부(1) 3개의 광 검출기(14a 내지 14c)를 구비하였다. 그러나 이에 한정되지 않고, 스크린부(1)는 4개 이상의 광 검출기를 구비하여도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 투사기(2)는 시스템으로의 전원 투입시를 기준으로, 각 측거 신호의 송신 시각 및 수신 시각을 특정한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스크린부(1) 및 투사기(2)에, 차량 내 또는 차량 밖으로부터 정확한 시각 정보가 정기적으로 주어지는 경우에는, 스크린부(1) 및 투사기(2)의 사이에서, 서로 동기한 시각 정보가 주어지게 된다. 따라서, 이러한 시각 정보가 주어지는 경우에는, 스크린부(1)는 각각의 송출 시각을 포함하는 각 측거 신호를 송출한다. 이에 의해, 투사기(2)는 각 측거 신호의 송출 시각을 알 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 스크린부(1)는 지지 부재(12) 및 샤프트(13)를 사용하여 차량 내부에 부착되어 있다. 그러나, 이들은 본질적인 구성이 아니라, 스크린부(1)는, 사용자가 휴대하면서 화상을 볼 수 있도록 구성되어도 된다. 그 밖에, 스크린부(1)의 본체는 샤프트(13)로부터 착탈 가능하게 구성되어도 된다. 이 경우 바람직하게는, 샤프트(13)에는, 스크린부(1)의 본체를 지지하기 위한 홀더가 부착된다. 더욱 바람직하게는, 본체가 홀더에 부착되었을 때, 영상 표시 시스템의 전원이 투입된다.

또, 본 실시형태에서는, 화상 파라미터는 보정 화상에 있어서 대향하는 2변의 비율, 또는 보정 화상의 4정점이다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 화상 파라미터로서, 수상면(11) 상의 1점과, 투사기(2)의 광축 및 수상면(11)의 교차 각도가 도출되어도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 도 31에 나타낸 것 같은 투사기(2) 및 스크린부(1)의 배치 상태로부터, 사용자가 스크린부(1)의 위치를 투사기(2)에 가깝게 하면, 투사 광이 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)에 도달하지 않는 경우가 있으므로, 투사기(2)는 그 투사 광에 의해 비추어지는 영상의 주위에, 무색광을 더 투사하는 것이 바람직하다.

(변형예 1)

또, 본 실시형태에서는, 투사기(2)는 각 측거 신호의 도착 시각과 송출 시각의 차로부터, 투사기(2)로부터 수상면(11)의 세 모서리까지의 거리를 산출하였다. 그러나 이에 한정되지 않고, 스크린부는 소정의 기준 위치에 대한 수상면(11)의 세 모서리의 좌표 위치를 포함하는 위치 정보를 송신하고, 투사기는 그 위치 정보에 기초하여 자신으로부터 수상면(11)의 세 모서리까지의 거리를 산출해도 상관없다. 이하 도 35를 참조하여, 이러한 제1 변형예에 따른 스크린부(1) 및 투사기(2)에 관해 설명한다.

도 35는 본 실시형태의 제1 변형예에 따른 영상 표시 시스템의 스크린부 및 투사기의 구성을 나타낸 구성도이다.

스크린부(1a)는, 도 28에 나타낸 스크린부(1)가 구비한 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c), 제1 내지 제3 송신기(15a 내지 15c), 및 송신 제어부(16) 대신에, 제1 각도 센서(31a), 제2 각도 센서(31b), 위치 산출부(32), 및 송신기(33)를 구비한다. 또한, 스크린부(1a)가 구비한 구성 요소 중, 도 28에 나타낸 스크린부(1)가 구비한 구성 요소와 동일한 것에 대하여는, 스크린부(1)의 구성 요소의 부호와 동일한 부호를 붙여, 상세한 설명을 생략한다.

제1 각도 센서(31a)는, 기준 위치로부터 방위각 방향으로 수상면(11)이 현재 몇 도 회전하고 있는 지를 검출하여, 그 검출한 방위각을 위치 산출부(32)에 출력한다. 또, 제2 각도 센서(32b)는, 기준 위치로부터 앙각 방향으로 수상면(11)이 현재 몇 도 회전하고 있는지를 검출하여, 그 검출한 앙각을 위치 산출부(32)에 출력한다.

위치 산출부(32)는, 전술한 초기 표시 위치에서의 수상면(11)의 세 모서리의 좌표 위치(이하, 초기 좌표 위치라 칭한다)를 미리 기억한다. 그리고, 위치 산출부(32)는, 제1 및 제2 각도 센서(31a, 31b)에 의해 검출된 방위각 및 앙각에 따라, 초기 표시 위치로부터 회동된 후의 수상면(11)의 세 모서리의 좌표 위치(이하, 현재 좌표 위치라 칭한다)를 도출하여, 그 현재 좌표 위치를 송신기(33)에 출력한다. 송신기(33)는, 위치 산출부(32)로부터 취득한 현재 좌표 위치를 나타내는 위치 정보를 송출한다. 또한, 송신기(33)는, 수상면(11)의 모서리 근방에 설치될 필요는 없고, 투사기(2)가 위치 정보를 수신할 수 있는 위치에 부착되면 된다.

또, 투사기(2a)는, 도 28에 나타낸 투사기(2)에 비하여, 위치 해석부(24) 대신에 위치 해석부(41)를 구비한 점에서 상이하다. 또한, 투사기(2a)가 구비한 구성 요소 중, 도 28에 나타낸 투사기(2)가 구비한 구성 요소와 동일한 것에 대하여는, 투사기(2)의 구성 요소의 부호와 동일한 부호를 붙여 나타내고, 상세한 설명을 생략한다.

위치 해석부(41)는, 수신기(23)를 통해 수신한 위치 정보를 사용하여, 수상면(11)의 세 모서리로부터 투사기(2)까지의 거리를 각각 제1 내지 제3 거리로서 산출한다. 또한, 이렇게 위치 해석부(41)는, 신호의 전파 시간을 사용하지 않아도 제1 내지 제3 거리를 산출할 수 있기 때문에, 송신기(33) 및 수신기(23)는 무선뿐만 아니라, 유선으로 접속되어도 된다.

또한, 전술한 변형예 1의 스크린부(1a)는, 제1 내지 제3 광 검출기(14a 내지 14c)를 구비하지 않았으나, 이들을 구비한다. 이 경우 스크린부(1)는, 이들 광 검출기(14a 내지 14c)로부터 출력되는 제1 내지 제3 검출 신호를 포함하는 위치 정보를 송출한다.

또, 위치 산출부(32)는, 극 좌표값, 즉 현재의 방위각 및 앙각을 송신기(33)에 출력해도 상관없다.

또, 수상면(11)의 위치가 전술한 Z축 방향으로도 변경 가능한 경우에는, 스크린부(1a)는 기준 위치에 대한 Z축 방향의 위치를 검출하여, 검출한 Z축 방향의 위치도 포함하여 현재 좌표 위치를 도출한다.

(변형예 2)

또, 본 실시형태에서는, 도 27에 나타낸 바와 같이, 투사기(2)는 지지 부재(21) 및 샤프트(22)에 의해 X축 및 Y축의 쌍방을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 투사기(2)는 회전하지 않도록, 차량에 고정적으로 부착되어도 상관없다. 이하, 도 36 및 도 37을 참조하여, 이러한 제2 변형예에 따른 투사기에 관해 설명한다. 또한, 제2 변형예에 있어서, 스크린부(1)의 구성은, 도 28에 나타낸 바와 같은 구성을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.

도 36은 본 실시형태의 제2 변형예에 따른 투사기의 구성을 나타낸 구성도이다.

투사기(2b)는, 도 28에 나타낸 투사기(2)와 비교하여, 지지 부재(21), 샤프트(22), 초기 위치 격납부(25), 투사 방향 제어부(26), 제1 모터(27a), 및 제2 모터(27b) 대신에, 지지 부재(51), 영상 투사부(52), 초기 투사 에리어 격납부(53) 및 투사 방향 제어부(54)를 구비한다. 또한, 투사기(2b)가 구비한 구성 요소 중, 도 28에 나타낸 투사기(2)가 구비한 구성 요소와 동일한 것에 대하여는, 투사기(2)의 구성 요소의 부호와 동일한 부호를 붙여 나타내고, 상세한 설명을 생략한다.

지지 부재(51)는, 투사기(2)의 본체를 차실의 천정에 고정한다. 여기서, 바람직하게는, 지지 부재(51)는 스크린부(1)가 초기 표시 위치에 정지했을 때, 투사기(2)의 광축이 수상면(11)과 직교하도록 지지한다.

초기 투사 에리어 격납부(53)는, 전형적으로는 불휘발성의 메모리로 구성되고, 스크린부(1)가 초기 표시 위치에 정지했을 때의 수상면(11)의 세 모서리의 좌표 위치를 저장한다. 또한, 초기 투사 에리어 격납부(53)는, 수상면(11)의 네 모서리의 좌표 위치를 저장한다.

투사 방향 제어부(54)는, 초기 투사 에리어 격납부(53) 내의 좌표 위치에 대응하는 위치, 즉 초기 표시 위치에 있는 수상면(11)에 화상을 투사하기 위하여, 영상 투사부(52)에 대해 투사 방향을 지시한다. 또한, 투사 방향 제어부(54)는, 위치 해석부(24)로부터 통지되는 위치 어긋남에 기초하여 그 어긋남을 해소하는 투사 방향을 영상 투사부(52)에 대해 지시한다.

영상 투사부(52)는, 렌즈나 미러를 포함하는 광학계를 갖고 있고, 투사 방향 제어부(54)로부터의 지시에 기초하여 신호 처리부(29)로부터 출력된 화상 신호의 화상을 나타내는 투사 광을 수상면(11)에 투사한다.

도 37은, 투사기(2b)의 영상 투사부(52)의 투사 범위를 나타낸 도면이다.

영상 투사부(52)는, 도 37에 나타낸 바와 같이, 스크린부(1)의 가동 범위보다 넓은 투사 범위(사선 부분을 참조)를 갖고, 그 투사 범위의 일부를 사용하여, 스크린부(1)의 수상면(11)에 영상을 비추기 위한 투사 광을 투사한다. 즉, 영상 투사부(52)는, 스크린부(1)가 이동하면, 투사 방향 제어부(54)로부터의 지시에 기초하여 그 이동 후의 스크린부(1)의 수상면(11)에 대해 전술한 투사 광을 투사한다.

여기서, 영상 투사부(52)는 전술한 바와 같이 기계적으로 투사 방향을 변경하는 것이 아니라, 전기적 또는 광학적으로 투사 방향을 변경한다. 즉, 영상 투사부(52)는, 상기 투사 범위 중, 수상면(11)에만 영상이 비치도록, 화상 신호에 나타내어지는 화상의 좌표 변환 처리를 행한다.

(변형예 3)

또, 실시형태에서는, 도 28에 나타낸 바와 같이, 스크린부(1)로부터의 각 측거 신호를 사용하여, 투사기(2)는 수상면(11)의 위치를 특정한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 투사기는 스크린부의 가동 범위를 적어도 커버 가능한 화각을 갖는 촬상 장치에 의해 촬상된 촬영 화상을 사용하여, 수상면(11)의 위치를 도출해도 상관없다.

도 38은 본 실시형태의 제3 변형예에 있어서의 영상 표시 시스템의 스크린부 및 투사기의 구성을 나타낸 구성도이다.

이 영상 표시 시스템은, 스크린부(1c)와 투사기(2c)를 구비한다.

스크린부(1c)는, 수상면(11), 지지 부재(12), 샤프트(13), 초기 위치 격납부(17), 표시 방향 제어부(18), 제1 모터(19a), 및 제2 모터(19b)를 구비한다. 또한, 스크린부(1c)가 구비한 구성 요소의 전부는, 도 28에 나타낸 스크린부(1)가 구비한 구성 요소의 일부와 동일하므로, 상세한 설명을 생략한다.

투사기(2c)는, 도 28에 나타낸 투사기(2)와 비교하여, 수신기(23), 위치 해석부(24), 및 초기 위치 격납부(25) 대신에, 초기 위치 격납부(61), 촬상 장치(62), 및 위치 해석부(63)를 구비한다. 또한, 투사기(2c)가 구비한 구성 요소 중, 도 28에 나타낸 투사기(2)가 구비한 구성 요소와 동일한 것에 대하여는, 투사기(2)의 구성 요소의 부호와 동일한 부호를 붙여 나타내고, 상세한 설명을 생략한다.

초기 위치 격납부(61)는, 전형적으로는 불휘발성의 메모리로 구성되고, 전술한 초기 투사 위치에 더하여, 스크린부(1)의 초기 표시 위치를 더 저장한다. 본 변형예에 있어서, 초기 표시 위치는 바람직하게는 설치자에 의해 등록되고, 투사기(2c)의 광축이 스크린부(1c)의 수상면(11)과 직교하는 경우에 있어서의, 수상면(11)의 세 모서리의 좌표 위치이다.

촬상 장치(62)는, 스크린부(1)의 가동 범위를 적어도 커버 가능한 화각을 갖고 있다.

도 39는 투사기(2c)의 촬상 장치(62)의 화각을 나타낸 도면이다.

촬상 장치(62)는, 스크린부(1)의 현재의 상태를 촬상하여, 그 결과 얻어지는 촬영 화상을 위치 해석부(63)에 출력한다.

위치 해석부(63)는, 촬상 장치(62)로부터 취득한 촬영 화상으로부터 스크린부(1c)의 윤곽을 추출하고, 또한 수상면(11)의 세 모서리의 좌표 위치를 특징점으로서 도출한다. 그 후, 위치 해석부(63)는, 도출한 특징점을 사용하여, 전술한 제1 내지 제3 거리를 측정하고, 또한 영상의 위치 어긋남을 검출한다.

또한, 본 변형예에서는, 투사기(2c)는 1개의 촬상 장치(62)를 구비한 것으로서 설명했다. 그러나 이에 한정되지 않고, 투사기(2c)는 복수의 촬상 장치를 구비하고, 복수의 촬영 화상을 사용하여, 전술한 제1 내지 제3 거리를 스테레오 시(視)에 의해 도출한다.

이상, 본 발명에 관하여는 상기 실시형태 1 내지 6 및 그들의 변형예를 사용하여 설명했는 데, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 실시형태 1 내지 6에서는, 실시형태 7처럼 영상의 왜곡을 해소하는 처리를 행하지 않았으나, 실시형태 7과 동일하게, 스크린부의 3개의 부위로부터 투사기까지의 거리를 측정하여, 그 측정 결과에 기초하여 왜곡을 해소한다. 또, 실시형태 5에서는, 광 검출부(1161, 1162)를 2개 구비했으나, 3개 이상 구비했을 때에는, 이들 광 검출부에 의한 검출 결과에 기초하여 스크린부에 표시되는 영상의 왜곡을 해소한다. 이 경우, 실시형태 5의 스크린 정보 처리부(1253)는, 3개 이상의 광 검출부에 의한 검출 결과에 기초하여 스크린부에 표시되는 영상의 왜곡을 특정하고, 화상 신호 출력부(101)는 그 특정된 왜곡을 억제하도록, 화상 신호가 나타내는 화상을 변형한다.

예를 들면, 스크린부는 4개의 광 검출부(1161 내지 1164)를 구비한다. 광 검출부(1161, 1164)만이 투사 광을 검출하며, 광 검출부(1162, 1163)가 투사 광을 검출하지 않았을 때에는, 스크린 정보 처리부(1253)는, 영상(P)에 왜곡이 발생한 것을 파악하는 동시에, 그 영상(P)의 왜곡을 특정한다. 그리고 스크린 정보 처리부(1253)는, 송신부(1254)를 통해, 영상(P)의 왜곡을 화상 신호 출력부(101)에 전달한다. 화상 신호 출력부(101)는, 그 왜곡에 기초하여 화상 신호에 대해 신호 처리를 행하여, 화상 신호에 의해 나타내어지는 화상의 형상을 변형한다. 그 결과, 영상(P)의 왜곡이 해소된다.

또, 실시형태 1 내지 7에서는, 영상 표시 시스템은 차량에 설치되는 것으로서 설명했으나, 이에 한정되지 않고 사람의 생활 공간이면, 영상 표시 시스템은 어디에 설치되든 상관없다.

또, 실시형태 1 내지 7의 각각이 구비한 구성 요소를 적절하게 조합해도 되고, 이에 의해, 진동이 발생했을 때나, 사용자가 투사기나 스크린부의 배치를 바꾸었을 때도, 영상의 표시 위치의 변동이나 영상의 왜곡을 확실하게 억제할 수 있어, 시청의 쾌적성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 영상 표시 시스템은, 영상 표시 위치의 변동을 억제하여 시청의 쾌적성을 향상시킬 수 있어, 예를 들면 자동차 내에서 영화 등을 스크린에 비추는 차재 기기에 적합하다.

Claims

영상을 표시하는 영상 표시 시스템으로서,

상기 영상을 비추기 위한 영상 광을 출력하는 영상 광 출력 수단과,

상기 영상 광을 받음으로써 상기 영상을 비추는 수상 수단과,

상기 수상 수단에 비추어지는 영상의 표시 위치를 검출하여, 상기 영상의 표시 위치의 변위를 특정하는 변위 특정 수단과,

상기 변위 특정 수단에 의해 특정된 변위를 억제하도록 상기 영상 광의 출력 형태를 제어하는 영상 광 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 변위 특정 수단은, 상기 수상 수단으로 받은 영상 광을 검출하여 상기 검출 결과에 따른 광 검출 신호를 출력하는 광 센서를 구비하고,

상기 광 센서의 광 검출 신호의 변화로부터 상기 영상의 표시 위치의 변위를 특정하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 변위 특정 수단은, 상기 수상 수단에 비추어지는 영상을 촬상하는 촬상 수단을 구비하고,

상기 촬상 수단에 의한 촬상 결과에 기초하여 상기 영상의 표시 위치의 변위를 특정하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 영상 광 제어 수단은, 상기 영상 광의 방향을 바꾸는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 영상 광 제어 수단은, 상기 영상 광을 받는 반사경을 구비하여, 상기 반사경을 회동시킴으로써 상기 영상 광의 방향을 바꾸는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 영상 광 제어 수단은, 상기 영상 광 출력 수단을 회동시킴으로써 상기 영상 광의 방향을 바꾸는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 영상 광 제어 수단은, 상기 영상 광의 상기 영상 광 출력 수단으로부터 출력되는 위치를 바꾸는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 영상 광 출력 수단은, 화상을 나타내는 내용의 화상 신호에 기초하여 상기 화상을 표시하는 영상 광을 작성하고,

상기 영상 광 제어 수단은, 상기 화상 신호에 의해 나타내어지는 화상의 위치가 바뀌도록 상기 화상 신호에 대해 신호 처리를 행함으로써, 상기 영상 광의 상기 영상 광 출력 수단으로부터 출력되는 위치를 바꾸는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 영상 광 출력 수단은, 영상 광을 소정의 방향으로 투사하는 투사기이며,

상기 수상 수단은, 상기 영상 광을 받아 상기 영상을 비추는 영사막을 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 영상 광 출력 수단은, 화소마다의 광의 투과율을 가변으로 하는 필터링 수단을 구비하여, 상기 필터링 수단에 의해 투과된 광으로부터 영상 광을 작성하고,

상기 영상 광 제어 수단은, 상기 필터링 수단을 이동시킴으로써, 상기 영상 광의 상기 영상 광 출력 수단으로부터 출력되는 위치를 바꾸는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 영상 광 출력 수단은, 화소마다의 광의 반사율을 가변으로 하는 영상 반사 수단을 구비하여, 상기 영상 반사 수단에 의해 반사된 광으로부터 영상 광을 작성하고,

상기 영상 광 제어 수단은, 상기 영상 반사 수단을 이동시킴으로써, 상기 영상 광의 상기 영상 광 출력 수단으로부터 출력되는 위치를 바꾸는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 영상 광 출력 수단은, 영상 광을 직시 가능하도록 출력하고,

상기 수상 수단은, 상기 영상 광을 반사하여 상기 영상을 비추는 수상용 반사경을 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 영상 표시 시스템은,

상기 수상 수단에 비추어지는 영상의 왜곡을 특정하는 왜곡 특정 수단을 더 구비하고,

상기 영상 광 제어 수단은, 또한, 상기 왜곡 특정 수단에 의해 특정된 영상의 왜곡을 억제하도록 영상 광의 출력 형태를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 13 항에 있어서,

상기 영상 광 출력 수단은, 화상을 나타내는 내용의 화상 신호에 기초하여 상기 화상을 표시하는 영상 광을 작성하고,

상기 왜곡 특정 수단은, 상기 수상 수단이 영상 광을 받는 수상면 상의 적어도 3개의 부위로부터 상기 영상 광 출력 수단까지의 각 거리를 검출함으로써 상기 영상의 왜곡을 특정하고,

상기 영상 광 제어 수단은, 상기 특정 수단에 의해 특정된 영상의 왜곡을 억제하도록, 상기 화상 신호가 나타내는 화상의 형상을 변형하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 영상 광 제어 수단은, 상기 화상 신호가 나타내는 화상의 형상이 직사각형인 경우, 상기 왜곡 특정 수단에 의해 검출된 상기 각 거리에 기초하여 변형 후의 화상의 형상을 나타내는 파라미터로서, 서로 대략 대향하는 2변의 비율, 또는 각 정점의 좌표 위치를 도출하여, 상기 화상 신호가 나타내는 화상을 상기 파라미터에 따라 변형하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 15 항에 있어서,

상기 왜곡 특정 수단은,

상기 수상면 상의 각 부위로부터 무선 신호를 송신하는 송신 수단과,

상기 각 부위로부터의 무선 신호를 상기 영상 광 출력 수단의 위치에서 수신하는 수신 수단과,

상기 무선 신호가 상기 송신기로부터 송신되어 상기 수신기에 수신되기까지의 시간을 계측하여, 상기 각 부위로부터 상기 영상 광 출력 수단까지의 각 거리를 도출하는 거리 도출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 15 항에 있어서,

상기 왜곡 특정 수단은,

상기 수상면 상의 각 부위의 위치를 검출하는 위치 검출 수단과,

상기 위치 검출 수단에 의한 검출 결과에 기초하여 상기 각 부위로부터 상기 영상 광 출력 수단까지의 각 거리를 도출하는 거리 도출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 왜곡 특정 수단은,

상기 수상 수단을 촬상하는 촬상 수단과,

상기 촬상 수단에 의한 촬상 결과에 기초하여 상기 수상면 상의 각 부위로부터 상기 영상 광 출력 수단까지의 각 거리를 도출하는 거리 도출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 13 항에 있어서,

상기 영상 광 출력 수단은, 화상을 나타내는 내용의 화상 신호에 기초하여 상기 화상을 표시하는 영상 광을 작성하고,

상기 영상 표시 시스템은,

상기 수상 수단에 비추어지는 영상의 표시 위치를 특정하는 위치 특정 수단과,

상기 위치 특정 수단의 특정 결과에 기초하여 상기 화상 신호에 의해 나타내어지는 화상의 위치가 바뀌도록 상기 화상 신호에 대해 신호 처리를 행함으로써, 상기 수상 수단에 비추어지는 영상의 표시 위치를 소정의 부위에 유지하는 영상 위치 유지 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 19 항에 있어서,

상기 위치 특정 수단은, 상기 수상 수단으로 받은 영상 광을 검출하여 상기 검출 결과에 따른 광 검출 신호를 출력하는 광 센서를 구비하고,

상기 광 센서의 광 검출 신호에 기초하여 상기 영상의 표시 위치를 특정하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 13 항에 있어서,

상기 영상 표시 시스템은,

상기 수상 수단을 촬상하는 촬상 수단과,

상기 촬상 수단에 의한 촬상 결과에 기초하여 상기 영상 광 출력 수단으로부터 출력되는 영상 광의 방향을 바꿔, 상기 수상 수단에 비추어지는 영상의 표시 위치를 소정의 부위에 유지하는 영상 위치 유지 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.
제 13 항에 있어서,

상기 영상 표시 시스템은,

상기 수상 수단을 회동시킴으로써, 상기 수상 수단의 영상 광을 받는 수상면의 방향을 변화시키는 회동 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 시스템.