WO2013136563A1 - プロジェクタ - Google Patents

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    • G06F2203/04109—FTIR in optical digitiser, i.e. touch detection by frustrating the total internal reflection within an optical waveguide due to changes of optical properties or deformation at the touch location

Definitions

  • the present invention relates to a projector having an imaging function.
  • some projectors have an imaging function that forms an image of light from the screen side on an imaging device, and are used for additional functions such as a pointing device function and a photographing function.
  • an imaging function that forms an image of light from the screen side on an imaging device
  • additional functions such as a pointing device function and a photographing function.
  • DMD Digital Micromirror Device
  • an image light-modulated by DMD is collected by a first lens group via a TIR prism, reflected by a separation mirror, and projected on a screen by a third lens group.
  • the light from the infrared light emitting diode pointing on the screen is guided to the separation mirror by the third lens group, and the wavelength selective film provided on the incident surface of the separation mirror causes the light from the infrared light emitting diode.
  • Light is transmitted to form an image on the image sensor through the second lens group.
  • a separation mirror is provided as an additional component in order to separate the projection light from the DMD and the light from the screen. Therefore, in the technique of Patent Document 1, the cost is increased and the product size is increased including the additional parts themselves and auxiliary parts for holding. Further, in the technique of Patent Document 1, a certain space is required between the lens groups due to the space for inserting the additional component, which is a limitation in optical design, resulting in degradation of optical performance and an increase in the number of lenses. . Furthermore, in the technique of Patent Document 1, reflection and transmission loss are increased by this additional component, the light output of the projection light is reduced, and astigmatism is generated by the parallel flat plate of the separation mirror inserted obliquely, resulting in a result. The image performance was deteriorated.
  • Patent Document 1 since an imaging function is realized by providing an additional part, even when a product without an imaging function is developed on a common platform, the number of additional parts and the number of lenses in optical design associated therewith is increased. The extra cost by etc. has arisen. For this reason, in the technology of Patent Document 1, it is difficult to develop a product with or without an imaging function on a common platform, and the investment efficiency is poor.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of reducing the number of components of a projector having an imaging function.
  • the projector of the present invention is a projector including a TIR prism that reflects light from a light source and guides it to a light modulation element, transmits light reflected by the light modulation element, and outputs the light to a projection optical system.
  • An image pickup device is arranged in a reflection direction of light incident on a reflection surface of the TIR prism from a projection optical system.
  • the reflective surface may be provided with a film that reflects infrared light.
  • the reflective surface may be provided with a film in which the reflectance of the portion that becomes a valley in the spectrum of the projection light is increased.
  • the reflection surface transmits light reflected by the light modulation element and outputs it to the projection optical system according to an angle characteristic, and reflects light incident from the projection optical system to guide the image pickup element. Also good.
  • the light of the light emitting element irradiated on the screen is reflected by the reflecting surface of the TIR prism through the projection optical system, and exits the surface of the TIR prism on the side where the imaging element is disposed.
  • the image may be formed on the image sensor. Further, the surface of the TIR prism on the side where the image sensor is disposed may be perpendicular to the center light of the captured image.
  • a wavelength band having a high reflectance in a reflection characteristic of the film provided on the reflecting surface may overlap with a wavelength band of a light emitting element that irradiates the screen.
  • an irradiation position detection unit that acquires irradiation position information indicating an irradiation position on the screen of the light emitting element from a captured image captured by the imaging element, and an OSD that draws a predetermined pointing image corresponding to the irradiation position information
  • An OSD drawing unit that generates an image, an image combining unit that generates a combined image by combining the OSD image and a projection image projected onto a screen via the projection optical system, and a method for projecting the combined image
  • the light modulation element that performs light modulation and emits the light to the TIR prism may be provided.
  • the number of components of a projector having an imaging function can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projector according to an embodiment of the present invention. It is an enlarged view of the TIR prism shown in FIG. It is a figure which shows the reflective film characteristic provided in the O surface shown in FIG. It is a figure which shows the reflective film characteristic provided in the O surface shown in FIG. It is explanatory drawing in the case of utilizing the angle characteristic of the TIR prism shown in FIG. It is another schematic block diagram of the projector of embodiment which concerns on this invention. It is a figure which shows a mode that the light on the screen shown in FIG. 1 is guide
  • FIG. 5 is a diagram showing the reflection characteristics of the O surface shown in FIG. 4 together with the wavelength characteristics of the light emitting element.
  • FIG. 10 It is a functional block diagram which shows the structure of the projector shown in FIG. It is a figure which shows a mode that the light emitting element was irradiated to the projection image projected on the screen. It is a figure which shows the captured image by which the light spot of the light emitting element shown in FIG. 10 was imaged. It is a figure which shows the OSD image which the OSD drawing part shown in FIG. 9 produces
  • the TIR prism that separates the illumination light and the projection light is also used for the separation of the projection light and the imaging light for imaging, thereby reducing the number of components when realizing the imaging function. be able to.
  • a projector 100 includes a lamp 1, a color wheel 2, a rod integrator 3, a condenser lens 4, a TIR (Total Internal Reflection) prism 5, a DMD 6, a projection lens 7, a magnification correction optical system 10, and an image sensor 11. And.
  • Illumination light emitted from the lamp 1 that is a light source enters the color wheel 2.
  • the color wheel 2 has red, blue, and green filters and is driven by a motor (not shown) to rotate at high speed. As the color wheel 2 rotates, the three color filters are switched in a short time. As a result, the illumination light is color-separated into three colors of R (red) light, B (blue) light, and G (green) light in a time-sharing manner. Each separated color light sequentially enters the rod integrator 3.
  • the rod integrator 3 is a quadrangular prism lens made of glass or the like, and totally reflects incident light internally to emit light having a uniform illuminance distribution.
  • the light emitted from the rod integrator 3 is guided by the condenser lens 4 composed of a plurality of lenses so as to be irradiated on the DMD 6 with an appropriate size, and enters the TIR prism 5.
  • the TIR prism 5 includes a first prism 5a and a second prism 5b, and a reflecting surface is formed at the boundary between the two prisms.
  • the incident light from the condenser lens 4 on the reflecting surface provided inside the TIR prism 5 is totally reflected and guided to the DMD 6 because the incident angle is not less than the critical angle.
  • the DMD 6 is a type of light modulation element (light valve) in which a large number of micromirrors are arranged in a plane.
  • the DMD 6 spatially modulates red, green, and blue light irradiated in a time-sharing manner based on an image signal from the outside to generate projection light.
  • the projection light from the DMD 6 enters the reflection surface of the TIR prism 5 at an incident angle smaller than the critical angle. Therefore, the projection light from the DMD 6 passes through the reflection surface and enters the projection lens 7.
  • the projection light is enlarged and projected by the projection lens 7 and forms an image on the screen 8.
  • the user can point to an arbitrary position on the screen 8 through the light emitting element 9 that emits infrared light or the like.
  • the light reflected by the screen 8 enters the TIR prism 5 via the projection lens 7.
  • the light from the screen 8 that has entered the TIR prism 5 is reflected by the reflection surface of the TIR prism 5, is reflected inside the TIR prism 5, and is emitted from the TIR prism 5.
  • the light emitted from the TIR prism 5 is guided to an image sensor 11 composed of a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or the like through a plurality of lenses that are the magnification correction optical system 10 for imaging. An image is formed on the element 11.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • an irradiation position of infrared light on the screen 8 is detected by an image processing unit to be described later, and a pointing image indicating that the user is pointing is projected on the screen 8 via the DMD 6 and fed back. Etc. are performed.
  • the plurality of lenses that are the magnification correction optical system 10 include the TIR prism 5 when the size of the DMD 6 and the size of the image sensor 11 do not match or when the projection system and the imaging system need to have different magnifications.
  • the image sensor 11 may be inserted. That is, when the size of the DMD 6 and the size of the image sensor 11 are equal, or when the projection system and the imaging system do not need to have different magnifications, the cost can be reduced by omitting the magnification correction optical system 10. .
  • the illumination light and the projection light are separated by the TIR prism 5, and the projection light and the imaging light for imaging are separated.
  • Imaging light for imaging (light from the screen 8 side) is guided to the imaging device 11 using a surface of the TIR prism 5 which is not normally used. For this reason, it is not necessary to provide an additional part for the imaging function, so that it is possible to reduce the cost and size of the product, prevent deterioration of optical performance, and the like.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the TIR prism 5.
  • the TIR prism 5 includes a first prism 5a and a second prism 5b.
  • FIG. 2B is an enlarged view of ⁇ shown in FIG.
  • the I surface of the first prism 5a and the O surface of the second prism 5b are arranged in parallel with a gap of several ⁇ m.
  • the illumination light from the lamp 1 is incident on the A surface of the first prism 5a through the illumination optical system such as the condenser lens 4, and is reflected by the I surface of the first prism 5a and from the B surface of the first prism 5a. It emits toward the DMD 6.
  • the illumination light is optically modulated by the DMD 6 and is incident from the B surface of the first prism 5a as projection light.
  • the projection light incident from the B surface exits from the I surface of the first prism 5a, enters the O surface of the second prism 5b, exits from the C surface of the second prism 5b, and passes through the projection lens 7 to the screen. 8 is imaged.
  • the light reflected by the screen 8 is incident from the C surface of the second prism 5b through the projection lens 7, is reflected by the O surface of the second prism 5b, and is reflected by the second prism 5b through the internal reflection.
  • the light is emitted from the D surface of 5b toward the image sensor 11. Needless to say, the light reflected by the O-plane of the second prism 5b does not need to go through the internal reflection of the second prism 5b as long as the imaging element 11 is disposed on the optical path.
  • the TIR prism 5 is shown as an example composed of a first prism 5a having a triangular surface and a second prism 5b having a quadrangular surface. .
  • the TIR prism 5 has a reflecting surface formed to reflect the illumination light and guide it to the DMD 6 and to transmit the light reflected by the DMD 6 and output it to the projection lens 7. It is only necessary that the light incident from the lens 7 can be reflected and guided to the image sensor 11.
  • the light reflected by the screen 8 enters through the projection lens 7 from the C surface of the first prism 5b and is reflected by the O surface. At this time, light in the range of L in the drawing is reflected on the O plane.
  • the range of L corresponds to the screen area by DMD6.
  • the light reflected by the O plane is internally reflected by the C plane and reaches the D plane.
  • the light that reaches the D surface passes through the D surface, is guided to the image sensor 11 through the magnification correction optical system 10, and is taken into the image sensor 11.
  • This D plane is installed perpendicular to the optical axis of the imaging light for imaging (imaging light) guided to the imaging device 11 (light at the center of the captured image).
  • the TIR prism 5 side of the magnification correction optical system 10 is a telecentric optical system. That is, the telecentricity is maintained up to the magnification correction optical system 10 which is a correction lens on the image pickup device 11 side.
  • the DMD 6 side of the projection lens 7 is similarly telecentric in a normal design. Therefore, it becomes possible to efficiently guide the imaging light over the entire area of the screen onto the imaging element 11.
  • the D plane is installed perpendicular to the optical axis of the imaging light, so that symmetry with respect to the optical axis is maintained, and aberrations caused by the inclination of the optical axis do not occur. That is, astigmatism that occurs when a non-telecentric ray passes through the D surface of the TIR prism does not occur in principle. Therefore, the captured image becomes sharp and the uniformity of the entire captured image is maintained.
  • NA aperture
  • telecentricity is required as shown in the figure. It is more efficient to maintain.
  • FIG. 3 is a spectral reflectance characteristic diagram of the O-plane.
  • a is a reflectance characteristic when a normal visible light AR coating (antireflection film) is provided on the O surface. Since the AR coat reflects infrared rays (around 900 nm) by about 40%, an optical system can be established.
  • a film specially designed in accordance with this embodiment so as to increase the reflectance with respect to infrared rays may be provided on the O plane. In this case, the film shown in b reflects about 80% of infrared rays and has an infrared reflectance about twice that of the AR coating shown in a.
  • the projection lens 7 needs to transmit infrared rays from the screen 8 and guide it to the O plane.
  • the projection lens 7 is often composed of a plurality of lenses, and the transmittance of infrared rays falls while passing through each lens. Therefore, the projection lens 7 may be provided with a film specially designed to transmit infrared rays instead of the AR coat.
  • the film “a” or “b” shown in FIG. 3 reflects the visible light to the image pickup device 11 by using the reflectance with respect to visible light (near 400 nm to 700 nm) existing at several% on the O plane. May be.
  • the visible light in the valleys between the R, G, and B projection light spectra may be reflected and guided to the image sensor 11.
  • the reflection characteristics of the film provided on the O surface for reflecting visible light are indicated by solid lines, and the output characteristics of the R, G, and B projection light are indicated by dotted lines for reference.
  • the film provided on the O plane is designed to have a high reflectance in the vicinity of 600 nm, which is a valley between the spectra of the G projection light and the R projection light.
  • the projection light from the DMD 6 side is transmitted through the O plane, and the visible light near the valley of the spectrum of the G projection light and the R projection light among the light from the screen 8 side is reflected by the O plane. it can.
  • the projection light and the imaging light (light from the screen 8) can be efficiently separated, and the light from the screen 8 can be guided to form an image on the image pickup device 11.
  • membrane provided in O surface is 500 nm vicinity used as the valley of the spectrum of B projection light and G projection light, and the valley of the spectrum of G projection light and R projection light It may be designed so that both the reflectances in the vicinity of 600 nm become high, or any one of the reflectances may be designed to be high.
  • the film provided on the O plane is designed to reflect a wavelength band near the valley of the spectrum of the G, B, and R projection light. Therefore, as shown in FIG. 8, the projected image is affected by overlapping the wavelength band (hatched area in the figure) of the light emitting element 9 that is a pointing device with the wavelength band in which the reflectance of the O-plane film is increased. Instead, the light of the light emitting element 9 reflected by the screen 8 is guided to the image sensor 11. Therefore, an image processing unit to be described later can acquire the irradiation position information of the light emitting element 9.
  • 8A corresponds to FIG. 4A
  • FIG. 8B corresponds to FIG. 4B.
  • the light-emitting element 9 having a wavelength in the vicinity of 500 nm and the vicinity of 600 nm can be used.
  • a color filter that transmits, for example, in a time-division manner a wavelength that matches the wavelength band (near 500 nm and near 600 nm) of the two light emitting elements 9 may be provided on the imaging element 11 side.
  • the image pickup device 11 a color type device that matches the color filter, two light emitting devices 9 having different wavelength bands can be used simultaneously on the screen 8 without interfering with each other.
  • FIG. 9 is a functional block diagram illustrating the configuration of the projector 100.
  • the projector 100 includes an imaging unit 22, an image processing unit 20, a DMD 6, and an optical unit 21.
  • the imaging unit 22 is a camera or the like, and includes the imaging element 11.
  • the optical unit 21 includes the lamp 1, the color wheel 2, the rod integrator 3, the condenser lens 4, the TIR prism 5, the projection lens 7, and the magnification correction optical system 10.
  • the imaging unit 22 outputs the captured image captured by the imaging element 11 to the image processing unit 20 at predetermined time intervals or continuously.
  • the captured image the light spot of the light emitting element 9 indicating the position where the user irradiates the screen 8 with the light emitting element 9 is captured.
  • the image processing unit 20 includes an irradiation position detection unit 201, an OSD drawing unit 202, a signal processing unit 203, a video input unit, and an image composition unit 204.
  • the irradiation position detection unit 201 Each time the irradiation position detection unit 201 acquires a captured image from the imaging unit 22, the irradiation position detection unit 201 detects the position of the light spot in the captured image, for example, based on a luminance change in the captured image. The irradiation position detection unit 201 outputs the detected light spot position, that is, irradiation position information, to the OSD drawing unit 202.
  • the OSD drawing unit 202 generates an OSD image drawn so that a pointing image such as an arrow overlaps the irradiation position on the screen 8 by the light emitting element 9 based on the irradiation position information.
  • the signal processing unit 203 acquires a video signal (image signal) from, for example, an external memory (not shown) or a computer. Then, the signal processing unit 203 performs image adjustment so that the acquired video signal becomes an image suitable for projection, and outputs the image signal to the image composition unit 204.
  • a video signal image signal
  • the signal processing unit 203 performs image adjustment so that the acquired video signal becomes an image suitable for projection, and outputs the image signal to the image composition unit 204.
  • the image combining unit 204 combines the OSD image acquired from the OSD drawing unit 202 and the video signal acquired via the signal processing unit 203. Thereby, a composite image in which the pointing image is combined with the video signal is generated.
  • the image composition unit 204 outputs the generated composite image to the DMD 6.
  • the DMD 6 projects the composite image acquired from the image composition unit 204 on the screen 8 via the optical unit 21. As a result, a projection image in which the irradiation position of the light emitting element 9 and the pointing image are overlapped is displayed on the screen 8.
  • the user irradiates the projected image on the screen 8 with infrared light or the like using the light emitting element 9 and points to an arbitrary place on the projected image.
  • the imaging unit 22 can receive only the wavelength of the light emitting element 9, only the light spot S representing the irradiation position of the imaging element 9 is imaged.
  • the irradiation position detection unit 201 detects the light spot S based on, for example, a luminance change in the captured image. For example, when the size of the captured image is horizontal Lx and vertical Ly, the irradiation position detection unit 201 acquires the position of the light spot S as horizontal x and vertical y.
  • the OSD drawing unit 202 generates an OSD image in which a pointing image is drawn based on the position information (irradiation position information) of the light spot S acquired from the irradiation position detection unit 201. For example, as shown in FIG. 12, when the resolution of the DMD 6 is XGA, the OSD image area of the OSD drawing unit 202 is 1024 ⁇ 768. In this case, the OSD drawing unit 202 generates an OSD image in which the pointing image P is drawn at a position of horizontal 1024 ⁇ (x / Lx) and vertical 768 ⁇ (y / Ly) on the OSD image area. The OSD drawing unit 202 outputs the generated OSD image to the image composition unit 204.
  • the image composition unit 204 generates a composite image obtained by combining the OSD image and the video signal. This composite image is projected onto the screen 8 via the DMD 6 and the optical unit 21. Then, as shown in FIG. 14, a projection image in which the pointing image P is superimposed on the irradiation position of the light emitting element 9 is displayed on the screen 8.
  • the pointing image P can be arbitrarily changed by the user. Further, the pointing image P includes not only illustrations and figures but also images representing the locus of the irradiation position of the light emitting element 9 as a line. Further, the image processing unit 20 may feed back the irradiation position information detected by the irradiation position detection unit 201 to an external computer or the like that inputs a video signal so that the mouse operation of the screen by the light emitting element 9 can be performed. That is, the projector 100 may function as an interactive projector having an electronic blackboard function. Further, the image processing unit 20 may store the synthesized image generated by the image synthesizing unit 204 in a memory (not shown) so that it can be projected again.
  • the projection light and the imaging light can be separated by providing an appropriately designed reflective film on the O plane, but this can also be realized by adjusting the angle characteristics of the O plane.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram in the case where the angle characteristic of the TIR prism 5 is used.
  • FIG. 5 shows an arrangement relationship between the projection light, the effective light range for the image sensor 11 and the boundary indicating the critical angle in the projection lens entrance pupil when the projection lens 7 is viewed from the DMD 6 side.
  • FIG. When using visible light, it can be separated by arranging the projection light, the imaging light, and the critical angle as shown in the figure.
  • the angle of the reflection surface at this time depends on the aperture (NA) required on the image sensor 11 side, but if there is sufficient sensitivity, the smaller the shift angle, the smaller the loss of projection light, which is advantageous. . In order to improve the contrast, it may be shifted by 2 to 3 degrees, and this range is the best.
  • NA aperture
  • a stop having an aperture that is biased with respect to the optical axis on the illumination light side may be disposed in the vicinity of the secondary light source image. According to this method, light can be guided to the imaging device 11 over the entire visible light range, and full colorization is possible. In order to achieve full color, a film that transmits the projection light from the DMD 6 side and totally reflects the light for the image sensor 11 from the screen 8 side may be provided on the reflection surface.
  • the single-plate projector 100 having the DMD 6 is described.
  • the projector may be a multi-panel projector.
  • the three-plate projector 101 shown in FIG. 6 instead of the color wheel 2 and the DMD 6 shown in FIG. 1, red, green, and blue respectively generated by the R DMD 13, the G DMD 14, and the B DMD 15 are used.
  • the image is synthesized via the Philips prism 12 and projected onto the screen 8.
  • the optical path of the illumination light guided to the R DMD 13, the G DMD 14, and the B DMD 15 is omitted, but is assumed to be appropriately designed and arranged.
  • Lamp 2 Color wheel 3: Rod integrator 4: Condenser lens 5: TIR prism 5a: first prism 5b: Second prism 6: DMD 7: Projection lens 8: Screen 9: Light emitting element 10: Magnification correction optical system 11: Image sensor 12: Philips prism 13: DMD for R 14: DMD for G 15: DMD for B 20: Image processing unit 21: Optical unit 22: Imaging unit 201: Irradiation position detection unit 202: OSD drawing unit 203: Signal processor 204: Image composition unit S: Light spot P: Pointing image 100, 101: Projector

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Abstract

撮像機能を備えたプロジェクタの構成部品数を減らすことができる技術を提供する。ランプ（１）からの照明光は、照明光学系を介してＴＩＲプリズム（５）の第１の面から入射し、内部の反射面で反射してＴＩＲプリズム（５）の第２の面から出射し、ＤＭＤ（６）により光変調されて投射光としてＴＩＲプリズム（５）の第２の面に入射する。ＤＭＤ（６）からの投射光は、ＴＩＲプリズム（５）の反射面を透過してＴＩＲプリズム（５）の第３の面から射出し、投射レンズ（７）で拡大投射されてスクリーン（８）上に結像する。発光素子（９）の光は、スクリーン（８）で反射して、投射レンズ（７）を介してＴＩＲプリズム（５）の第３の面に入射し、内部の反射面で反射してＴＩＲプリズム（５）の第４の面から出射し、撮像素子（１１）上で結像する。

Description

プロジェクタ

　本発明は、撮像機能を備えたプロジェクタに関する。

　従来、プロジェクタの中には、スクリーン側からの光を撮像素子上に結像させる撮像機能を備え、ポインティングデバイス機能や撮影機能等の付加機能に用いるものがある。このようなプロジェクタにおいては、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)等の画像表示素子による画像をスクリーンに拡大投射する投射レンズを、スクリーン側からの光を撮像素子に導くための結像手段として兼用する技術がある。

　例えば、特許文献１の技術では、ＤＭＤによって光変調された画像をＴＩＲプリズムを介して第１のレンズ群で集光し、分離ミラーで反射させて、第３のレンズ群によりスクリーンに投射している。そして、特許文献１の技術では、スクリーン上を指し示した赤外線発光ダイオードからの光を第３のレンズ群により分離ミラーへ導き、分離ミラーの入射面に設けられた波長選択膜により赤外線発光ダイオードからの光を透過させて、第２のレンズ群を介して撮像素子上に結像させている。

特開２００９－２０５４４２号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ＤＭＤによる投射光とスクリーンからの光とを分離するために分離ミラーを追加部品として設けている。そのため、特許文献１の技術では、追加部品そのものや保持のための補助的な部品も含め、コストアップや製品サイズアップとなっていた。また、特許文献１の技術では、この追加部品を挿入する空間によってレンズ群間に一定の空間が必要となり、光学設計上の制約となって、光学性能の劣化やレンズ枚数の増加となっていた。更に、特許文献１の技術では、この追加部品により反射や透過損失が増え、投射光の光出力が低下するとともに、斜めに挿入された分離ミラーの平行平板による非点収差が発生して、結像性能を劣化させていた。

　また、特許文献１の技術では、追加部品を設けて撮像機能を実現しているため、共通プラットフォームで撮像機能無しの製品を展開する場合も、追加部品やそれに伴う光学設計上のレンズ枚数の増加等による余分なコストが生じていた。そのため、特許文献１の技術では、共通プラットフォームで撮像機能有り無しの製品を展開しにくく、投資効率が悪かった。

　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、撮像機能を備えたプロジェクタの構成部品数を減らすことができる技術を提供することを目的とする。

　本発明のプロジェクタは、光源からの光を反射させて光変調素子に導くと共に、前記光変調素子で反射した光を透過させて投射光学系へ出力するＴＩＲプリズムを備えたプロジェクタであって、前記投射光学系から前記ＴＩＲプリズムの反射面に入射した光の反射方向に撮像素子が配置されたことを特徴とする。

　また、前記反射面には、赤外線光を反射させる膜が設けられていてもよい。

　また、前記反射面には、投射光のスペクトルで谷になる部分の反射率が高くなる膜が設けられていてもよい。

　また、前記反射面は、角度特性によって、前記光変調素子で反射した光を透過させて前記投射光学系へ出力すると共に、前記投射光学系から入射した光を反射させて前記撮像素子に導いてもよい。

　また、スクリーンに照射された発光素子の光が、前記投射光学系を介して前記ＴＩＲプリズムの前記反射面で反射して、前記ＴＩＲプリズムの前記撮像素子が配置された側の面を射出して、前記撮像素子上で結像してもよい。

　また、前記ＴＩＲプリズムの前記撮像素子が配置された側の面は、撮影像のセンターの光に対して垂直になっていてもよい。

　また、前記反射面に設けられた膜の反射特性の中で反射率が高い波長帯域とスクリーンを照射する発光素子の波長帯域とが重なっていてもよい。

　また、前記撮像素子で撮像された撮像画像から発光素子のスクリーン上の照射位置を示す照射位置情報を取得する照射位置検出部と、前記照射位置情報に対応して所定のポインティング画像を描画したＯＳＤ画像を生成するＯＳＤ描画部と、前記ＯＳＤ画像と前記投射光学系を介してスクリーンに投影される投影画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、前記合成画像を投影するように光変調して前記ＴＩＲプリズムに射出する前記光変調素子とを備えてもよい。

　本発明によれば、撮像機能を備えたプロジェクタの構成部品数を減らすことができる。

本発明に係る実施形態のプロジェクタの概略構成図である。 図１に示すＴＩＲプリズムの拡大図である。 図２に示すＯ面に設けられた反射膜特性を示す図である。 図２に示すＯ面に設けられた反射膜特性を示す図である。 図１に示すＴＩＲプリズムの角度特性を利用する場合の説明図である。 本発明に係る実施形態のプロジェクタの他の概略構成図である。 図１に示すスクリーン上の光が、撮像素子に導かれる様子を示す図である。 図４に示すＯ面の反射特性と発光素子の波長特性とを合わせて示した図である。 図１に示すプロジェクタの構成を示す機能ブロック図である。 スクリーンに投影された投影画像に発光素子を照射した様子を示す図である。 図１０に示す発光素子の光点が撮像された撮像画像を示す図である。 図９に示すＯＳＤ描画部が生成するＯＳＤ画像を示す図である。 図９に示す画像合成部が生成する合成画像を示す図である。 図１０に示す発光素子の照射位置にポインティング画像が重なって表示された投影画像を示す図である。

　本実施形態のプロジェクタは、照明光と投射光とを分離するＴＩＲプリズムを、投射光と撮像用の結像光との分離に兼用することで、撮像機能を実現する際の構成部品数を減らすことができる。以下、図を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

　図１に示すように、プロジェクタ１００は、ランプ１とカラーホイール２とロッドインテグレータ３とコンデンサーレンズ４とＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム５とＤＭＤ６と投射レンズ７と倍率補正光学系１０と撮像素子１１とを備えている。

　光源であるランプ１から出射された照明光は、カラーホイール２に入射する。

　カラーホイール２は、赤、青、緑のフィルタを有し、不図示のモータにより駆動されて高速で回転する。カラーホイール２が回転することで、３色のフィルタが短時間で切り替わる。これにより、照明光がＲ（赤色）光、Ｂ（青色）光、Ｇ（緑色）光の３色に時分割で色分離される。分離された各色光は、順次ロッドインテグレータ３に入射する。

　ロッドインテグレータ３は、四角柱状のガラス製等のレンズであり、入射光を内部で全反射させて照度分布が均一な光を出射する。ロッドインテグレータ３から出射した光は、複数のレンズで構成されるコンデンサーレンズ４により、ＤＭＤ６上に適切なサイズで照射されるように導かれ、ＴＩＲプリズム５に入射する。

　ＴＩＲプリズム５は、第１プリズム５ａと第２プリズム５ｂとで構成されており、２つのプリズムの境界に反射面が形成されている。このＴＩＲプリズム５の内部に設けられた反射面に対するコンデンサーレンズ４からの入射光は、入射角が臨界角以上であるため、全反射してＤＭＤ６に導かれる。

　ＤＭＤ６は、多数のマイクロミラーを平面に配列した光変調素子（ライトバルブ）の一種である。ＤＭＤ６は、時分割されて照射される赤・緑・青の光を、外部からの画像信号に基づいて、空間的に光変調して投射光を生成する。ＤＭＤ６による投射光は、ＴＩＲプリズム５の反射面に対して臨界角よりも小さい入射角で入射する。そのため、ＤＭＤ６による投射光は、反射面を透過して投射レンズ７に入射する。投射光は、投射レンズ７により拡大投射されてスクリーン８上に結像する。

　ユーザは、赤外線等を発光する発光素子９を介して、スクリーン８上の任意の位置を指し示すことができる。スクリーン８で反射した光は、投射レンズ７を介してＴＩＲプリズム５に入射する。

　ＴＩＲプリズム５に入射したスクリーン８からの光は、ＴＩＲプリズム５の反射面で反射するとともにＴＩＲプリズム５の内部で反射して、ＴＩＲプリズム５から射出する。ＴＩＲプリズム５から射出した光は、倍率補正光学系１０である複数のレンズを介して、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等で構成される撮像素子１１に導かれ、撮像素子１１上で結像する。

　これにより、後述する画像処理部により、スクリーン８上の赤外線光の照射位置を検出して、ＤＭＤ６を介して、ユーザが指し示していることを示すポインティング画像等をスクリーン８上に投影し、フィードバックする等の処理が行われる。

　なお、倍率補正光学系１０である複数のレンズは、ＤＭＤ６のサイズと撮像素子１１のサイズとが一致しない場合や、投射系と結像系を別々の倍率にする必要がある場合にＴＩＲプリズム５と撮像素子１１との間に挿入されればよい。つまり、ＤＭＤ６のサイズと撮像素子１１のサイズとが一致する場合や、投射系と結像系を別々の倍率にする必要がない場合、倍率補正光学系１０を省いてコストを削減することができる。

　このように、本実施形態では、前面投射型のプロジェクタ１００において、ＴＩＲプリズム５により照明光と投射光とを分離するとともに、投射光と撮像用の結像光とを分離している。撮像用の結像光（スクリーン８側からの光）は、ＴＩＲプリズム５の通常使用されていない面を使用して、撮像素子１１へ導かれている。そのため、撮像機能のために追加部品を設けなくて済むので、製品のコストダウンやサイズダウン、光学性能の劣化防止等を実現することができる。

　ＴＩＲプリズム５について詳細に説明する。

　図２は、ＴＩＲプリズム５の拡大図である。図２（ａ）に示すように、ＴＩＲプリズム５は、第１プリズム５ａと第２プリズム５ｂとで構成される。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すαの拡大図である。図２（ｂ）に示すように、ＴＩＲプリズム５は、第１プリズム５ａのＩ面と第２プリズム５ｂのＯ面とが、数μｍの間隙が設けられ平行に配置されている。

　ランプ１からの照明光は、コンデンサーレンズ４等の照明光学系を介して第１プリズム５ａのＡ面に入射し、第１プリズム５ａのＩ面で反射して、第１プリズム５ａのＢ面からＤＭＤ６に向けて出射する。ＤＭＤ６により照明光は光変調され、投射光として第１プリズム５ａのＢ面から入射する。Ｂ面から入射した投射光は、第１プリズム５ａのＩ面を出射し、第２プリズム５ｂのＯ面に入射して、第２プリズム５ｂのＣ面から出射し、投射レンズ７を介してスクリーン８上で結像する。

　スクリーン８で反射した光は、投射レンズ７を介して第２プリズム５ｂのＣ面から入射し、第２プリズム５ｂのＯ面で反射して、第２プリズム５ｂの内部反射を介して第２プリズム５ｂのＤ面から撮像素子１１に向けて出射する。なお、第２プリズム５ｂのＯ面で反射した光は、その光路上に撮像素子１１が配置されていれば、第２プリズム５ｂの内部反射を介さなくてもよいことは言うまでもない。

　つまり、第１プリズム５ａのＩ面では、光源側から入射した照明光を反射させてＤＭＤ６に入射させると共に、ＤＭＤ６で光変調された投影画像を透過させてＯ面に導いている。また、第２プリズム５ｂのＯ面では、Ｉ面側から入射したＤＭＤ６の投影画像を透過させると共に、スクリーン８側から入射した光を反射させ、第２プリズム５ｂ内で反射させて撮像素子１１に導いている。なお、図示では、ＴＩＲプリズム５は、３角面を有する第１プリズム５ａと４角面を有する第２プリズム５ｂとで構成される例を示しているが、これに限らず他の形でもよい。言い換えれば、ＴＩＲプリズム５は、照明光を反射させてＤＭＤ６に導くと共に、ＤＭＤ６で反射した光を透過させて投射レンズ７に出力するように形成された反射面を有し、この反射面により投射レンズ７から入射した光を反射させて撮像素子１１に導くことができればよい。

　具体的に、図７を参照して、スクリーン８上の光が、撮像素子１１に導かれる様子を説明する。スクリーン８で反射した光は、投射レンズ７を介して、第１プリズム５ｂのＣ面から入射してＯ面で反射する。このとき、Ｏ面では、図示でＬの範囲の光が反射する。このＬの範囲は、ＤＭＤ６による画面領域に対応している。そして、Ｏ面で反射した光は、Ｃ面で内部反射してＤ面に達する。Ｄ面に達した光は、Ｄ面を透過し、倍率補正光学系１０を介して撮像素子１１に導かれ、撮像素子１１に取り込まれる。

　このＤ面は、撮像素子１１に導かれる撮像用の結像光（撮像光）の光軸（撮影像のセンターの光）に対して垂直に設置されている。また、図示では、倍率補正光学系１０のＴＩＲプリズム５側がテレセントリックとなる光学系となっている。つまり、撮像素子１１側の補正レンズである倍率補正光学系１０までは、テレセントリックを維持した形になっている。この場合、投射レンズ７のＤＭＤ６側は、通常の設計において、同様にテレセントリックである。そのため、撮像光を画面内全域に亘って効率良く撮像素子１１上に導くことが可能となる。

　また、このように、Ｄ面が撮像光の光軸に対して垂直に設置されることにより、光軸に対する対称性が保たれ、光軸の傾きにより生じる収差が発生しなくなる。つまり、非テレセントリックな光線がＴＩＲプリズムのＤ面を通ることで発生する非点収差が、原理的に発生しなくなる。そのため、撮像画像がシャープになるとともに、撮像画像全体の均一性が保たれる。

　なお、撮像素子１１側のＮＡ（開口）が十分小さい場合には、必ずしもテレセントリックである必要がないが、撮像素子１１側のＮＡを大きくして感度を上げるためには、図示のようにテレセントリックを維持するほうが効率がよい。

　また、このとき、第２プリズム５ｂのＯ面は、発光素子９の波長である赤外線を効率良く反射させて撮像素子１１に導くことができればよい。図３は、Ｏ面の分光反射率特性図である。ａは、通常の可視光用のＡＲコート（反射防止膜）をＯ面に設けた場合の反射率特性である。ＡＲコートは、赤外線（９００ｎｍ付近）を約４０％反射するため、光学系を成立させることができる。また、ｂに示すように、赤外線に対する反射率を上げるように本実施形態に合わせて特別に設計した膜をＯ面に設けてもよい。この場合、ｂに示す膜では、赤外線を約８０％反射し、ａに示すＡＲコートの約２倍の赤外線反射率となっている。

　なお、投射レンズ７は、スクリーン８からの赤外線を透過させてＯ面に導く必要がある。投射レンズ７は、複数枚のレンズで構成されることが多く、各レンズを透過する内に赤外線の透過率が落ちてしまう。そのため、投射レンズ７には、ＡＲコートではなく、赤外線を透過させるよう特別に設計された膜を設ければよい。

　また、赤外線だけでなく、可視光が撮像素子１１に導かれるようにしてもよい。この場合、図３に示すａ又はｂの膜は、Ｏ面に数％存在する可視光（４００ｎｍ～７００ｎｍ付近）に対する反射率を利用して、可視光を反射させて撮像素子１１に導くようにしてもよい。

　また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各投射光のスペクトル間で谷になる部分の可視光が反射して、撮像素子１１に導かれるようにしてもよい。図４では、可視光を反射させるためにＯ面に設けられた膜の反射特性を実線で示し、参考として点線でＲ，Ｇ，Ｂの各投射光の出力特性を示している。

　図４（ａ）では、Ｏ面に設けられた膜は、Ｇ投射光とＲ投射光とのスペクトルの谷間となる６００ｎｍ付近の反射率が高くなるように設計されている。これにより、ＤＭＤ６側からの投射光をＯ面で透過させるとともに、スクリーン８側からの光の内、Ｇ投射光とＲ投射光とのスペクトルの谷間付近の可視光をＯ面で反射させることができる。これにより、投射光と結像光（スクリーン８からの光）とを効率良く分離し、スクリーン８からの光を導いて撮像素子１１上で結像させることができる。

　なお、図４（ｂ）に示すように、Ｏ面に設けられる膜は、Ｂ投射光とＧ投射光とのスペクトルの谷間となる５００ｎｍ付近、及びＧ投射光とＲ投射光とのスペクトルの谷間となる６００ｎｍ付近の両方の反射率が高くなるように設計されてもよく、又、そのいずれかの反射率が高くなるように設計されてもよい。

　つまり、Ｏ面に設けられた膜は、Ｇ、Ｂ、Ｒ投射光のスペクトルの谷間付近の波長帯域を反射させるように設計されている。そのため、図８に示すように、ポインティングデバイスである発光素子９の波長帯域（図示で斜線領域）とＯ面の膜の反射率を上げた波長帯域とを重ねることにより、投射画像に影響されることなく、スクリーン８で反射した発光素子９の光が撮像素子１１に導かれる。そのため、後述の画像処理部が、発光素子９の照射位置情報を取得することができる。なお、図８（ａ）は、図４（ａ）に対応しており、図８（ｂ）は、図４（ｂ）に対応している。

　また、図８（ｂ）に示すように、Ｏ面の膜が５００ｎｍ付近と６００ｎｍ付近の両方の反射率が高くなるように設計されている場合、５００ｎｍ付近の波長の発光素子９と６００ｎｍ付近の波長の発光素子９とを両方使用することができる。この場合、撮像素子１１側に２つの発光素子９の波長帯域（５００ｎｍ付近と６００ｎｍ付近）と一致する波長を例えば時分割で透過させるカラーフィルターを設ければよい。このように、撮像素子１１をカラーフィルターに合わせたカラータイプの素子にすることによって、波長帯域の異なる２つの発光素子９が、互いに干渉せずにスクリーン８上で同時に使用可能となる。

　次に、図９を参照して、画像処理部によって、発光素子９の照射位置が検出され、ポインティング画像がスクリーン８に投影される処理について説明する。

　図９は、プロジェクタ１００の構成を示す機能ブロック図である。図示では、プロジェクタ１００は、撮像部２２と画像処理部２０とＤＭＤ６と光学ユニット２１とを備えている。なお、ここで、撮像部２２は、カメラ等であり、撮像素子１１を含んでいる。また、光学ユニット２１は、ランプ１とカラーホイール２とロッドインテグレータ３とコンデンサーレンズ４とＴＩＲプリズム５と投射レンズ７と倍率補正光学系１０とを含んでいるものとする。

　撮像部２２は、撮像素子１１で撮像された撮像画像を所定時間毎に又は連続して画像処理部２０に出力する。撮像画像には、ユーザが発光素子９を用いてスクリーン８上を照射した位置を示す発光素子９の光点が撮像されている。

　画像処理部２０は、照射位置検出部２０１とＯＳＤ描画部２０２と信号処理部２０３と映像入力部と画像合成部２０４とを備えている。

　照射位置検出部２０１は、撮像部２２から撮像画像を取得するたびに、例えば、撮像画像内の輝度変化に基づいて、撮像画像における光点の位置を検出する。照射位置検出部２０１は、検出した光点の位置、即ち照射位置情報をＯＳＤ描画部２０２に出力する。

　ＯＳＤ描画部２０２は、照射位置情報に基づいて、発光素子９によるスクリーン８上の照射位置に、例えば矢印等のポインティング画像が重なるように描画したＯＳＤ画像を生成する。

　信号処理部２０３は、例えば不図示の外部メモリやコンピュータ等から映像信号（画像信号）を取得する。そして、信号処理部２０３は、取得した映像信号に対して、投影に適した画像となるように画像調整を行って、画像合成部２０４に出力する。

　画像合成部２０４は、ＯＳＤ描画部２０２から取得したＯＳＤ画像と、信号処理部２０３を介して取得した映像信号とを合成する。これにより、映像信号にポインティング画像が合成された合成画像が生成される。画像合成部２０４は、生成した合成画像をＤＭＤ６に出力する。

　ＤＭＤ６は、光学ユニット２１を介して、画像合成部２０４から取得した合成画像をスクリーン８上に投影させる。その結果、スクリーン８上には、発光素子９の照射位置とポインティング画像とが重なった投影画像が表示される。

　具体的に、図１０～図１４を参照して、スクリーン８上の発光素子９の照射位置にポインティング画像が重なって投影される様子を説明する。

　図１０に示すように、ユーザが、スクリーン８上の投影画像に発光素子９を用いて赤外線光等を照射し、投影画像上の任意の場所を指し示したとする。すると、図１１に示すように、撮像部２２では、発光素子９の波長のみを受光可能であるため、撮像素子９の照射位置を表す光点Ｓのみが撮像される。照射位置検出部２０１は、例えば撮像画像内の輝度変化に基づいて、光点Ｓを検出する。そして、照射位置検出部２０１は、例えば、撮像画像のサイズが、横Ｌｘ、縦Ｌｙであるときに、光点Ｓの位置を、横ｘ、縦ｙとして取得する。

　ＯＳＤ描画部２０２は、照射位置検出部２０１から取得した光点Ｓの位置情報（照射位置情報）に基づいて、ポインティング画像を描画したＯＳＤ画像を生成する。例えば、図１２に示すように、ＤＭＤ６の解像度がＸＧＡである場合、ＯＳＤ描画部２０２のＯＳＤ画像領域は横1024×縦768となる。この場合、ＯＳＤ描画部２０２は、ＯＳＤ画像領域上の横1024×（ｘ／Ｌｘ）、縦768×（ｙ／Ｌｙ）の位置にポインティング画像Ｐを描画したＯＳＤ画像を生成する。ＯＳＤ描画部２０２は、生成したＯＳＤ画像を画像合成部２０４に出力する。

　図１３に示すように、画像合成部２０４は、ＯＳＤ画像と映像信号とを合成した合成画像を生成する。この合成画像が、ＤＭＤ６、光学ユニット２１を介してスクリーン８上に投影される。すると、図１４に示すように、スクリーン８上には、発光素子９の照射位置にポインティング画像Ｐが重なった投影画像が表示される。

　なお、ポインティング画像Ｐは、ユーザが任意に変更できるものとする。また、ポインティング画像Ｐには、イラストや図形だけでなく、発光素子９の照射位置の軌跡を線として表すものも含まれる。また、画像処理部２０は、映像信号を入力する外部のコンピュータ等に照射位置検出部２０１で検出した照射位置情報をフィードバックして、発光素子９による画面のマウス操作を行えるようにしてもよい。つまり、プロジェクタ１００は、電子黒板機能を備えたインタラクティブなプロジェクタとして機能してもよい。また、画像処理部２０は、画像合成部２０４で生成した合成画像を不図示のメモリに記憶して、再び投影できるようにしてもよい。

　なお、上記のように、適切に設計された反射膜をＯ面に設けることで投射光と結像光とを分離させることができるが、Ｏ面の角度特性を調整することによっても実現できる。

　図５は、ＴＩＲプリズム５の角度特性を利用する場合の説明図である。具体的には、図５は、ＤＭＤ６側から投射レンズ７を見たときの投射レンズ入射瞳における、投射光と撮像素子１１用の有効光範囲と臨界角を示す境界との配置関係を示した図である。可視光を利用する場合、投射光、結像光、臨界角が図示のようになるように配置することにより分離することも可能である。このときの反射面の角度としては、撮像素子１１側で必要とする開口（ＮＡ）にもよるが、十分な感度があればできるだけずらし角度が、小さいほうが投射光の損失が小さくなり有利となる。なお、コントラスト改善のため、２～３度ずらすことがあり、この範囲であれば最もよい。また、反射面であるＩ面に入射する照明光側の光軸の角度によっては、二次光源像近傍に照明光側の光軸に対して偏った開口を有する絞りを配置するとよい。この方法によれば、可視光全域に亘り撮像素子１１へ光を導くことができ、フルカラー化が可能となる。なお、フルカラー化のため、ＤＭＤ６側からの投射光を透過させ、スクリーン８側からの撮像素子１１用の光を全反射させる膜を反射面に設けてもよい。

　また、上記では、ＤＭＤ６が１つの単板方式のプロジェクタ１００について説明したが、プロジェクタは複数パネル方式であってもよい。例えば、図６に示す３板方式のプロジェクタ１０１の場合、図１に示すカラーホイール２及びＤＭＤ６に替えて、Ｒ用ＤＭＤ１３、Ｇ用ＤＭＤ１４、Ｂ用ＤＭＤ１５によって生成されたそれぞれ赤・緑・青の画像を、フィリップスプリズム１２を介して合成し、スクリーン８上に投影している。なお、図６では、Ｒ用ＤＭＤ１３、Ｇ用ＤＭＤ１４、Ｂ用ＤＭＤ１５に導かれる照明光の光路を省略して示しているが、適宜設計配置されているものとする。

　本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。なお、上記実施形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付してある。

１：ランプ

２：カラーホイール

３：ロッドインテグレータ

４：コンデンサーレンズ

５：ＴＩＲプリズム

５ａ：第１プリズム

５ｂ：第２プリズム

６：ＤＭＤ

７：投射レンズ

８：スクリーン

９：発光素子

１０：倍率補正光学系

１１：撮像素子

１２：フィリップスプリズム

１３：Ｒ用ＤＭＤ

１４：Ｇ用ＤＭＤ

１５：Ｂ用ＤＭＤ

２０：画像処理部

２１：光学ユニット

２２：撮像部

２０１：照射位置検出部

２０２：ＯＳＤ描画部

２０３：信号処理部

２０４：画像合成部

Ｓ：光点

Ｐ：ポインティング画像

１００，１０１：プロジェクタ

Claims (8)


  1. 　光源からの光を反射させて光変調素子に導くと共に、前記光変調素子で反射した光を透過させて投射光学系へ出力するＴＩＲプリズムを備えたプロジェクタであって、

    　前記投射光学系から前記ＴＩＲプリズムの反射面に入射した光の反射方向に撮像素子が配置された

    　ことを特徴とするプロジェクタ。

  2. 　前記反射面には、赤外線光を反射させる膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。

  3. 　前記反射面には、投射光のスペクトルで谷になる部分の反射率が高くなる膜が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。

  4. 　前記反射面は、角度特性によって、前記光変調素子で反射した光を透過させて前記投射光学系へ出力すると共に、前記投射光学系から入射した光を反射させて前記撮像素子に導くことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。

  5. 　スクリーンに照射された発光素子の光が、前記投射光学系を介して前記ＴＩＲプリズムの前記反射面で反射して、前記ＴＩＲプリズムの前記撮像素子が配置された側の面を射出して、前記撮像素子上で結像することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。

  6. 　前記ＴＩＲプリズムの前記撮像素子が配置された側の面は、撮影像のセンターの光に対して垂直になっていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。

  7. 　前記反射面に設けられた膜の反射特性の中で反射率が高い波長帯域とスクリーンを照射する発光素子の波長帯域とが重なっていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。

  8. 　前記撮像素子で撮像された撮像画像から発光素子のスクリーン上の照射位置を示す照射位置情報を取得する照射位置検出部と、

    　前記照射位置情報に対応して所定のポインティング画像を描画したＯＳＤ画像を生成するＯＳＤ描画部と、

    　前記ＯＳＤ画像と前記投射光学系を介してスクリーンに投影される投影画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、

    　前記合成画像を投影するように光変調して前記ＴＩＲプリズムに射出する前記光変調素子と

    　を備えたことを特徴とする請求項１から７までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
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