WO2021131646A1 - 投影装置、投影方法、及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

被投影物に対する投影領域の調整を容易にすることのできる投影装置、投影方法、及び制御プログラムを提供する。　投影装置（１０）は、投影部（１）と、操作受付部（２）と、制御装置（４）と、撮像部（５）と、スクリーン（６）と、を備える。制御装置（４）は、投影部（１）が投影光を照射する投影領域（１１）の左上の角の位置が第１位置であることを検知した状態にて、投影領域（１１）の左上の角の位置を維持し、かつ投影領域（１１）の拡大又は縮小を行う制御を実行する。

Description

投影装置、投影方法、及び制御プログラム

　本発明は、投影装置、投影方法、及び制御プログラムに関する。

　従来、画像を大型スクリーン等の被投影物に投影することにより表示するプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタには、投影レンズの光学系等を変化させることにより投影画像の拡大や縮小を行い、被投影物に対して投影画像の位置や大きさを調整可能なものもある。

　例えば、特許文献１には、ラインセンサにより得られるセンサデータを用いて画像パターンをスクリーンの表示領域いっぱいに表示するオートズームを行うプロジェクタが記載されている。また、特許文献２には、ズーム角度を絞り、投影レンズの投影光軸中心位置を変えずに投影領域を狭めることで、投影領域全体がスクリーン内に収まるように調整するプロジェクタが記載されている。

日本国特開２００５－２３４０７１号公報 日本国特開２００７－２７２０６８号公報

　本開示の技術に係る１つの実施形態は、被投影物に対する投影領域の調整を容易にすることのできる投影装置、投影方法、及び制御プログラムを提供する。

　本発明の投影装置は、投影部とプロセッサとを有し、上記プロセッサは、上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が第１位置であることを検知した状態にて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行するものである。

　本発明の投影方法は、投影部を有する投影装置による投影方法であって、上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が第１位置であることを検知した状態にて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行うものである。

　本発明の投影プログラムは、投影部を有する投影装置の投影プログラムであって、上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が第１位置であることを検知した状態にて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う処理をコンピュータに実行させるためのものである。

　本発明によれば、被投影物に対する投影領域の調整を容易にすることのできる投影装置、投影方法、及び制御プログラムを提供することができる。

本発明の投影装置の一実施形態である投影装置１０の概略構成を示す模式図である。 図１に示す投影部１の内部構成の一例を示す模式図である。 投影部１の調整前の投影領域１１の状態の一例を示す図である。 投影部１の調整中の投影領域１１の第１状態を示す図である。 １つ目の固定端部の選択画面の一例を示す図である。 投影部１の調整中の投影領域１１の第２状態を示す図である。 ２つ目の固定端部の選択画面の一例を示す図である。 投影部１の調整中の投影領域１１の第３状態を示す図である。 制御装置４による処理の一例を示すフローチャートである。 投影装置１０の外観構成を示す模式図である。 図１０に示す投影装置１０の光学ユニット１０６の断面模式図である。 投影領域１１の固定端部の選択画面の変形例を示す図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（実施の形態）
　図１は、本発明の投影装置の一実施形態である投影装置１０の概略構成を示す模式図である。

　投影装置１０は、投影部１と、制御装置４と、撮像部５と、スクリーン６と、操作受付部２と、を備える。投影部１は、例えば液晶プロジェクタ又はＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｎ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）を用いたプロジェクタ等によって構成される。以下では、投影部１が液晶プロジェクタであるものとして説明する。

　制御装置４は、各種のプロセッサにより構成される制御部と、各部と通信するための通信インタフェース（図示省略）と、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、又はＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体４ａと、を含む装置であり、投影部１及び撮像部５を統括制御する。

　制御装置４の制御部の各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

　これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。制御装置４の制御部は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。

　撮像部５は、撮像光学系を通して被写体を撮像するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサ又はＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の撮像素子を備え、スクリーン６を撮像する。撮像部５によって撮像された撮像画像は制御装置４に入力される。

　操作受付部２は、ユーザからの各種の操作を受け付けることにより、ユーザからの指示（ユーザ指示）を検出する。操作受付部２は、制御装置４に設けられたボタン等であってもよいし、制御装置４の遠隔操作を行うリモートコントローラからの信号を受け付ける受信部等であってもよい。

　スクリーン６は、投影部１によって投影画像が表示される投影面を有する、被投影物である。図１に示す例では、スクリーン６の投影面は矩形である。図１におけるスクリーン６の上下左右が、実際のスクリーン６の上下左右であるとする。

　投影装置１０では、撮像部５が独立して設けられているが、撮像部５は投影部１に内蔵されるものであってもよい。また、投影装置１０において撮像部５は省いてもよい。

　図２は、図１に示す投影部１の内部構成の一例を示す模式図である。

　図２に示すように、投影部１は、光源２１ａ及び光変調部２１ｂを含む表示部２１と、投影光学系２２と、制御部２４と、を備える。

　光源２１ａは、レーザ又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を含み、例えば白色光を出射する。

　光変調部２１ｂは、光源２１ａから出射されて図示省略の色分離機構によって赤、青、緑の３色に分離された各色光を、画像情報に基づいて変調して各色画像を出射する３つの液晶パネルによって構成される。この３つの液晶パネルにそれぞれ赤、青、緑のフィルタを搭載し、光源２１ａから出射された白色光を、各液晶パネルにて変調して各色画像を出射させてもよい。

　投影光学系２２は、表示部２１からの光が入射されるものであり、少なくとも１つのレンズを含む、例えばリレー光学系によって構成されている。投影光学系２２を通過した光はスクリーン６に投影される。

　制御部２４は、制御装置４から入力される表示用データに基づいて、表示部２１を制御することにより、スクリーン６にこの表示用データに基づく画像を投影させる。制御部２４に入力される表示用データは、赤表示用データと、青表示用データと、緑表示用データとの３つによって構成される。

　また、制御部２４は、操作受付部２によって受け付けられたユーザからの操作に基づいて投影光学系２２を変化させることにより、投影部１の投影領域１１（図３参照）の拡大や縮小を行う。また、制御部２４は、操作受付部２によって受け付けられたユーザからの操作に基づいて投影光学系２２を変化させることにより、投影部１の投影領域１１の移動を行ってもよい。

　また、投影装置１０は、投影領域１１の位置を機械的又光学的に調整する調整部を備えていてもよい。この調整部は、例えば、シフト機構、又は撮影方向変更機構により実現される。

　シフト機構は、例えば、投影光学系２２を光軸に垂直な方向に移動させるメカシフトを行うシフト機構（例えば図１０，図１１参照）、又は、投影光学系２２を移動させる代わりに光変調部２１ｂを光軸に垂直な方向に移動させる光学シフトを行うものである。また、シフト機構は、メカシフト及び光学シフトを組み合わせて行うものであってもよい。

　撮影方向変更機構は、機械的な回転で投影部１の向きを変更することにより、投影部１の投影方向を変更可能な機構である（例えば図１０，図１１参照）。

　図３は、投影部１の調整前の投影領域１１の状態の一例を示す図である。

　図３に示す投影領域１１は、投影部１により投影光が照射される範囲である。図３に示す例では投影領域１１は矩形である。図３に示す状態では、スクリーン６に対して投影領域１１は位置も大きさも異なっている。ここでは、投影画像をスクリーン６いっぱいに表示する、すなわち投影領域１１の外周とスクリーン６の外周とが一致するように、投影領域１１を調整する場合について説明する。

　図４は、投影部１の調整中の投影領域１１の第１状態を示す図である。

　図３に示した状態の後、ユーザは、図４に示すように、矩形の投影領域１１の１つの角（かど）と、スクリーン６の１つの角とが合うように、投影領域１１を調整する。投影領域１１の１つの角は、投影領域１１の端部の一部を構成する。

　この調整は、投影部１の位置や向きを変えることにより行われてもよいし、投影光学系２２（図３参照）を変化させることにより行われてもよい。この調整は、１つの角を意識して行えばよいため、容易に行うことができる。

　図４に示す例では、投影領域１１の左上の角と、スクリーン６左上の角と、が合うように投影領域１１が調整されている。この場合に、投影領域１１及びスクリーン６の左上の角の位置は、投影部１が投影光を照射する投影領域１１の端部の一部の位置と、スクリーン６の特定位置（左上の角）とが一致する第１位置を構成する。

　図５は、１つ目の固定端部の選択画面の一例を示す図である。

　図４に示した状態において、制御装置４は、例えば図５に示す選択画面５０をユーザに表示する。選択画面５０の表示は、例えば、投影装置１０が備える不図示のディスプレイにより、又は投影部１を用いたスクリーン６への投影により行われる。

　選択画面５０は、左上、左下、右上、右下の４つの角を、１つ目の固定端部の候補として示している。■が付された角は仮選択中の角を示し、□が付された角は仮選択中でない角を示す。

　制御装置４は、ユーザから選択切り替え操作を受け付けると、４つの角のうち仮選択中の角を変更する。また、制御装置４は、ユーザから決定操作を受け付けると、４つの角のうち仮選択中の角を、１つ目の固定端部として確定する。

　これらの操作は、制御装置４に設けられたボタン等の操作部によって行われてもよいし、制御装置４の遠隔操作を行うリモートコントローラ等により行われてもよいし、他の方法によって行われてもよい。

　図４に示した例では、投影領域１１の左上の角と、スクリーン６の左上の角と、が合うように投影領域１１が調整されているため、ユーザは、図５に示すように、選択画面５０において左上を選択する。これにより、制御装置４に対して、投影領域１１の左下の角が固定端部（第１位置）であることを検知させることができる。

　図６は、投影部１の調整中の投影領域１１の第２状態を示す図である。

　制御装置４は、図５で示したように固定端部を検知した後、ユーザから拡縮操作を受け付けると、検知した固定端部の位置の維持と、受け付けた拡縮操作に応じた投影領域１１の拡大又は縮小とを行う。図５に示した例では固定端部として左上の角が検知されているため、制御装置４は、投影領域１１の左上の角の位置の維持と、投影領域１１の拡縮と、を行う。

　固定端部の維持及び投影領域１１の拡縮は、例えば、投影領域１１の中心を基点とする拡縮を行い、それによって変化する固定端部の位置を元の固定端部の位置（第１位置）に一致させるように投影領域１１の移動を行うことにより実現される。又は、固定端部の維持及び投影領域１１の拡縮は、これらの拡縮と移動を同時に行うことにより実現されてもよい。

　図６に示す例では、制御装置４は、投影領域１１の右下の角が、投影領域１１の右下の方向に移動するように投影領域１１の拡大を行っている。例えば、制御装置４は、図４に示した投影領域１１の中心から四方に広がるように投影領域１１の拡大を行い、その拡大によって左上に変化した投影領域１１の左上の角の位置が拡大前の位置に戻るように投影領域１１を右下に移動させる。又は、制御装置４は、これらの拡大と移動を逆の順序で行ってもよいし、これらの拡大と移動を同時に行ってもよい。

　このように、固定端部の維持及び投影領域１１の拡縮を行うことにより、ユーザは、投影領域１１のうち固定端部以外の端部がスクリーン６の端部と一致するように拡縮操作を行えばよいため、例えば投影領域１１の４つの角のすべてが移動する拡縮に比べて容易に投影領域１１の調整を行うことができる。

　１つの角を固定端部とした投影領域１１の拡縮は、例えば、投影領域１１のアスペクト比を維持したまま行われる。この場合に、投影領域１１とスクリーン６とでアスペクト比が異なっている場合、投影領域１１の右上の角と左下の角のいずれかしか、スクリーン６の端部に一致させることができない。

　図６に示す例では、投影領域１１の右上の角がスクリーン６の端部に一致しているが、投影領域１１の左下の角はスクリーン６の端部に一致していない。この時点で、投影領域１１の左上と右上の各角がスクリーン６の端部に一致した状態となる。

　図７は、２つ目の固定端部の選択画面の一例を示す図である。

　制御装置４は、図６に示した状態において、例えば図７に示す選択画面５０を表示する。ここでは１つ目の固定端部として左上が選択済みであるため、選択画面５０において、左上と隣り合う角である左下及び右上の各角が２つ目の固定端部の候補として選択可能になっており、左上及び右下の各角は選択不可となっている。

　ユーザは、投影領域１１の左上と投影領域１１の右上がスクリーン６の端部に一致しているため、図７に示すように、選択画面５０において、２つ目の固定端部として右上を選択する。これにより、制御装置４に対して、投影領域１１の右上の角が２つ目の固定端部（第２位置）であることを検知させることができる。

　図８は、投影部１の調整中の投影領域１１の第３状態を示す図である。

　制御装置４は、図７で示したように２つ目の固定端部を検知した後、ユーザから拡縮操作を受け付けると、検知した２つの固定端部の位置を維持しつつ、受け付けた拡縮操作に応じた投影領域１１の拡大又は縮小を行う。図７に示した例では固定端部として左上及び右上の各角が検知されているため、制御装置４は、投影領域１１の左上及び右上の各角の維持と、投影領域１１の拡縮と、を行う。

　この拡縮は、投影領域１１のアスペクト比の変更を伴うため、制御装置４は、例えば、投影光学系２２を変化させることによる光学的な投影領域１１の拡縮と、光変調部２１ｂを制御することによる電子的な投影領域１１の拡縮と、を組み合わせて行う。

　図８に示す例では、制御装置４は、投影領域１１の下の辺が、投影領域１１の下の方向に移動するように投影領域１１の拡大を行っている。例えば、制御装置４は、図６に示した投影領域１１の中心から四方に広がるように投影領域１１の拡大を行い、その拡大によって左上に変化した投影領域１１の左上の角の位置が拡大前の位置に戻るように投影領域１１を右下に移動させる。又は、制御装置４は、これらの拡大と移動を逆の順序で行ってもよいし、これらの拡大と移動を同時に行ってもよい。

　さらに、制御装置４は、投影領域１１の拡大時に、光変調部２１ｂを制御して電子的に投影領域１１のアスペクト比を変化させることにより、投影領域１１の右の辺の位置を維持する制御を行う。これにより、投影領域１１の下の辺のみが移動するように投影領域１１の拡大を行うことができる。

　ユーザは、投影領域１１の下の辺がスクリーン６の端部と一致するまで投影領域１１の拡大操作を行うことにより、図８に示すように、投影領域１１の外周とスクリーン６の外周とを一致させることができる。

　このように、固定端部の維持及び投影領域１１の拡縮を行うことにより、ユーザは、投影領域１１のうち固定端部（例えば左上及び右上）以外の端部（例えば下の辺）がスクリーン６の端部と一致するように拡縮操作を行えばよいため、例えば投影領域１１の４つの角のすべてが移動する拡縮に比べて容易に投影領域１１の調整を行うことができる。

　図９は、制御装置４による処理の一例を示すフローチャートである。

　制御装置４は、スクリーン６に対する投影領域１１の調整が行われる際に、例えば図９に示す処理を実行する。まず、制御装置４は、ユーザから拡縮操作を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ９１）。

　ステップＳ９１において、拡縮操作を受け付けた場合（ステップＳ９１：Ｙｅｓ）は、制御装置４は、受け付けた拡縮操作に応じた投影領域１１の拡大又は縮小を行い（ステップＳ９２）、ステップＳ９１へ戻る。ステップＳ９２においては、固定端部が検知されていないため、制御装置４は、投影領域１１のいずれの端部の位置も維持せずに投影領域１１の拡大又は縮小を行う。

　ステップＳ９１において、拡縮操作を受け付けていない場合（ステップＳ９１：Ｎｏ）は、制御装置４は、１つ目の固定端部を検知したか否かを判断する（ステップＳ９３）。１つ目の固定端部を検知していない場合（ステップＳ９３：Ｎｏ）は、制御装置４は、ステップＳ９１へ戻る。

　ステップＳ９３において、１つ目の固定端部を検知した場合（ステップＳ９３：Ｙｅｓ）は、制御装置４は、ユーザから拡縮操作を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ９４）。

　ステップＳ９４において、拡縮操作を受け付けた場合（ステップＳ９４：Ｙｅｓ）は、制御装置４は、受け付けた拡縮操作に応じた投影領域１１の拡大又は縮小を行い（ステップＳ９５）、ステップＳ９４へ戻る。ステップＳ９５においては、１つの固定端部が検知されているため、制御装置４は、投影領域１１の１つの固定端部の位置の維持及び投影領域１１の拡大又は縮小を行う。

　ステップＳ９４において、拡縮操作を受け付けていない場合（ステップＳ９４：Ｎｏ）は、制御装置４は、２つ目の固定端部を検知したか否かを判断する（ステップＳ９６）。２つ目の固定端部を検知していない場合（ステップＳ９６：Ｎｏ）は、制御装置４は、ステップＳ９４へ戻る。

　ステップＳ９６において、２つ目の固定端部を検知した場合（ステップＳ９６：Ｙｅｓ）は、制御装置４は、ユーザから拡縮操作を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ９７）。

　ステップＳ９７において、拡縮操作を受け付けた場合（ステップＳ９７：Ｙｅｓ）は、制御装置４は、受け付けた拡縮操作に応じた投影領域１１の拡大又は縮小を行い（ステップＳ９８）、ステップＳ９７へ戻る。ステップＳ９８においては、２つの固定端部が検知されているため、制御装置４は、投影領域１１の２つの固定端部の位置の維持及び投影領域１１の拡大又は縮小を行う。

　ステップＳ９７において、拡縮操作を受け付けていない場合（ステップＳ９７：Ｎｏ）は、制御装置４は、投影領域１１の確定操作をユーザから受け付けたか否かを判断する（ステップＳ９９）。確定操作をユーザから受け付けていない場合（ステップＳ９９：Ｎｏ）は、制御装置４は、ステップＳ９７へ戻る。

　ステップＳ９９において、確定操作をユーザから受け付けた場合（ステップＳ９９：Ｙｅｓ）は、制御装置４は、一連の処理を終了する。

　このように、本実施形態の投影装置１０は、投影部１が投影光を照射する投影領域１１の端部の一部の位置が第１位置（例えばスクリーン６の端部）であることを検知した状態にて、その端部の一部の位置を維持し、かつ投影領域１１の拡大又は縮小を行う。これにより、被投影物に対する投影領域１１の調整を容易にすることができる。

　図１０は、投影装置１０の外観構成を示す模式図である。図１１は、図１０に示す投影装置１０の光学ユニット１０６の断面模式図である。図１１は、本体部１０１から出射される光の光路に沿った面での断面を示している。

　図１０に示すように、投影装置１０は、本体部１０１と、本体部１０１から突出して設けられた光学ユニット１０６と、を備える。図１０に示す構成において、図１，図２に示した制御装置４、制御部２４、及び光変調部２１ｂは本体部１０１に設けられる。図１，図２に示した投影光学系２２は光学ユニット１０６に設けられる。

　光学ユニット１０６は、本体部１０１に支持される第一部材１０２と、第一部材１０２に支持された第二部材１０３と、を備える。

　なお、第一部材１０２と第二部材１０３は一体化された部材であってもよい。光学ユニット１０６は、本体部１０１に着脱自在に構成（換言すると交換可能に構成）されていてもよい。

　本体部１０１は、光学ユニット１０６と連結される部分に光を通すための開口１５ａ（図１１参照）が形成された筐体１５（図１１参照）を有する。

　本体部１０１の筐体１５の内部には、図１０に示すように、光源２１ａと、光源２１ａから出射される光を入力画像データに基づいて空間変調して画像を生成する光変調部２１ｂ（図２参照）を含む光変調ユニット１２と、が設けられている。

　図２に示す例では、光源２１ａから出射された光は光変調部２１ｂに入射される。

　図１１に示すように、光変調ユニット１２によって空間変調された光によって形成される画像は、筐体１５の開口１５ａを通過して光学ユニット１０６に入射され、投影対象物としてのスクリーン６に投影されて、画像Ｇ１が観察者から視認可能となる。

　図１１に示すように、光学ユニット１０６は、本体部１０１の内部と繋がる中空部２Ａを有する第一部材１０２と、中空部２Ａと繋がる中空部３Ａを有する第二部材１０３と、中空部２Ａに配置された第一光学系１２１及び反射部材１２２と、中空部３Ａに配置された第二光学系３１、分岐部材３２、第三光学系３３、第四光学系３７、撮像素子３８、及びレンズ３４と、シフト機構１０５と、撮影方向変更機構１０４と、を備える。

　第一部材１０２は、断面外形が一例として矩形の部材であり、開口２ａと開口２ｂが互いに垂直な面に形成されている。第一部材１０２は、本体部１０１の開口１５ａと対面する位置に開口２ａが配置される状態にて、本体部１０１によって支持されている。本体部１０１の光変調ユニット１２の光変調部２１ｂから射出された光は、開口１５ａ及び開口２ａを通って第一部材１０２の中空部２Ａに入射される。

　本体部１０１から中空部２Ａに入射される光の入射方向を方向Ｘ１と記載し、方向Ｘ１の逆方向を方向Ｘ２と記載し、方向Ｘ１と方向Ｘ２を総称して方向Ｘと記載する。また、図１１において、紙面手前から奥に向かう方向とその逆方向を方向Ｚと記載する。方向Ｚのうち、紙面手前から奥に向かう方向を方向Ｚ１と記載し、紙面奥から手前に向かう方向を方向Ｚ２と記載する。

　また、方向Ｘ及び方向Ｚに垂直な方向を方向Ｙと記載し、方向Ｙのうち、図１１において上に向かう方向を方向Ｙ１と記載し、図１１において下に向かう方向を方向Ｙ２と記載する。図１１の例では方向Ｙ２が鉛直方向となるように投影装置１０が配置されている。

　図２に示した投影光学系２２は、第一光学系１２１、反射部材１２２、第二光学系３１、分岐部材３２、第三光学系３３、及びレンズ３４により構成される。図１１には、この投影光学系２２の光軸Ｋが示されている。第一光学系１２１、反射部材１２２、第二光学系３１、分岐部材３２、第三光学系３３、及びレンズ３４は、光変調部２１ｂ側からこの順に光軸Ｋに沿って配置されている。

　第一光学系１２１は、少なくとも１つのレンズを含み、本体部１０１から第一部材１０２に入射された方向Ｘ１に進む光を反射部材１２２に導く。

　反射部材１２２は、第一光学系１２１から入射された光を方向Ｙ１に反射させる。反射部材１２２は、例えばミラー等によって構成される。第一部材１０２には、反射部材１２２にて反射した光の光路上に開口２ｂが形成されており、この反射した光は開口２ｂを通過して第二部材１０３の中空部３Ａへと進む。

　第二部材１０３は、断面外形が略Ｔ字状の部材であり、第一部材１０２の開口２ｂと対面する位置に開口３ａが形成されている。第一部材１０２の開口２ｂを通過した本体部１０１からの光は、この開口３ａを通って第二部材１０３の中空部３Ａに入射される。なお、第一部材１０２や第二部材１０３の断面外形は任意であり、上述したものには限定されない。

　第二光学系３１は、少なくとも１つのレンズを含み、第一部材１０２から入射された光を、分岐部材３２に導く。

　分岐部材３２は、第二光学系３１から入射される光を方向Ｘ２に反射させて第三光学系３３に導く。また、分岐部材３２は、スクリーン６側からレンズ３４に入射されて第三光学系３３を通過した方向Ｘ１に進む被写体光を透過させて、第四光学系３７に導く。分岐部材３２は、例えばハーフミラー又は偏光板等によって構成される。

　第三光学系３３は、少なくとも１つのレンズを含み、分岐部材３２にて反射された光をレンズ３４に導く。

　レンズ３４は、第二部材１０３の方向Ｘ２側の端部に形成された開口３ｃを塞ぐ形でこの端部に配置されている。レンズ３４は、第三光学系３３から入射された光をスクリーン６に投影する。

　第四光学系３７は、少なくとも１つのレンズを含み、分岐部材３２の方向Ｘ１側の隣に配置されており、分岐部材３２を透過して方向Ｘ１に進む被写体光を撮像素子３８に導く。第四光学系３７の光軸と、レンズ３４及び第三光学系３３の光軸とは略一致している。なお、第四光学系３７は焦点距離が可変のレンズを含んでいてもよい。

　撮像素子３８は、ＣＣＤ型イメージセンサ又はＭＯＳ型イメージセンサ等である。撮像素子３８は、レンズ３４、第三光学系３３、分岐部材３２、及び第四光学系３７を通して、スクリーン６を撮像する。レンズ３４、第三光学系３３、分岐部材３２は、投影光学系の一部を構成している。図１に示した撮像部５は、撮像素子３８により構成されてもよいし、他の撮像素子により構成されてもよい。

　撮影方向変更機構１０４は、第一部材１０２に対して第二部材１０３を回転自在に連結する回転機構である。この撮影方向変更機構１０４によって、第二部材１０３は、方向Ｙに延びる回転軸（具体的には光軸Ｋ）の回りに回転自在に構成されている。なお、撮影方向変更機構１０４は、光学系を回転させることができればよく、図１１に示した配置位置に限定されない。また、回転機構の数も１つに限らず、複数設けられていてもよい。

　シフト機構１０５は、投影光学系の光軸Ｋ（換言すると光学ユニット１０６）をその光軸Ｋに垂直な方向（図１１の方向Ｙ）に移動させるための機構である。具体的には、シフト機構１０５は、第一部材１０２の本体部１０１に対する方向Ｙの位置を変更することができるように構成されている。シフト機構１０５は、手動にて第一部材１０２を移動させるものの他、電動にて第一部材１０２を移動させるものであってもよい。

　図１１は、シフト機構１０５によって第一部材１０２が方向Ｙ１側に最大限移動された状態を示している。この図１１に示す状態から、シフト機構１０５によって第一部材１０２が方向Ｙ２に移動することで、光変調部２１ｂによって形成される画像の中心（換言すると表示面の中心）と光軸Ｋとの相対位置が変化して、スクリーン６に投影されている画像Ｇ１を方向Ｙ２にシフト（平行移動）させることができる。

　なお、シフト機構１０５は、光学ユニット１０６を方向Ｙに移動させる代わりに、光変調部２１ｂを方向Ｙに移動させる機構であってもよい。この場合でも、スクリーン６に投影されている画像Ｇ１を方向Ｙ２にシフトさせることができる。

（本形態の変形例）
　投影領域１１の端部の一部として、投影領域１１の１つの角を例に挙げて説明したが、投影領域１１の端部の一部は、投影領域１１の辺などであってもよい。

　図１２は、投影領域１１の固定端部の選択画面の変形例を示す図である。制御装置４は、例えば図１２に示す選択画面５０をユーザに表示してもよい。図１２に示す選択画面５０は、上下左右の４つの辺を固定端部の候補として示している。

　例えば、ユーザは、投影領域１１の上の辺を投影領域１１の上の辺と一致させた状態で、選択画面５０において上の辺を選択することにより、上の辺を１つ目の固定端部として制御装置４に検知させる。次に、ユーザが拡縮操作を行うと、上の辺の位置の維持及び投影領域１１の拡縮が行われる。以降、投影領域１１の角を固定端部とする場合と同様に、投影領域１１の辺を固定端部として設定しながら投影領域１１の拡縮を行うことで、スクリーン６に対する投影領域１１の調整を行うことができる。

　投影領域１１の端部の一部は、投影領域１１の隣り合う２つの角であってもよい。この場合、ユーザは、まず、投影領域１１の隣り合う２つの角（一例としては左上と右上）をスクリーン６の端部に一致させた後、その２つの角を固定端部として制御装置４に検知させる。この場合、制御装置４は、例えば図９に示すステップＳ９３～Ｓ９６に代えて、ユーザから２つの固定端部を検知したか否かを判断する処理を行う。

　制御装置４が固定端部を検知する方法として、ユーザ操作による検知方法を説明したが、このような方法に限らない。例えば、制御装置４は、撮像部５を用いてスクリーン６を撮像して得られた画像に基づいて、投影領域１１の端部のうちスクリーン６の端部と一致している端部を特定し、特定した端部を固定端部として検知してもよい。

　又は、制御装置４は、撮像部５を用いて撮像して得られた画像に基づいて、ユーザの指を用いたジェスチャによるユーザからの指示（ユーザ指示）を検出し、検出結果に基づいて固定端部を検知してもよい。

　例えば、制御装置４は、得られた画像において、Ｌ字型にしたユーザの指を検出すると、投影領域１１の左下の角を固定端部として検知する。また、制御装置４は、得られた画像において、上下反対のＬ字型にしたユーザの指を検出すると、投影領域１１の左上の角を固定端部として検知する。また、制御装置４は、得られた画像において、左右反対のＬ字型にしたユーザの指を検出すると、投影領域１１の右下の角を固定端部として検知する。また、制御装置４は、得られた画像において、上下左右反対のＬ字型にしたユーザの指を検出すると、投影領域１１の右上の角を固定端部として検知する。

　又は、制御装置４は、得られた画像において、特定の方向を指し示すユーザの指を検出すると、投影領域１１におけるその特定の方向の端部を固定端部として検知してもよい。

　また、制御装置４は、投影光学系２２を変化させることによる光学的な拡縮に代えて、又はこの光学的な拡縮に加えて、光変調部２１ｂを制御することによる電子的な拡縮を行ってもよい。光変調部２１ｂを制御することによる電子的な拡縮は、投影部１による投影画像を変化させる制御による拡縮を構成する。

　また、調整前の投影領域１１のアスペクト比とスクリーン６のアスペクト比とが同じである場合は、上記の電子的な投影領域１１のアスペクト比の制御（例えば図９のステップＳ９７～Ｓ９９）は不要である。

　また、投影領域１１の外周とスクリーン６の外周とが一致するように、投影領域１１を調整する場合について説明したが、投影領域１１の調整は、スクリーン６のうちの任意の領域において行うことができる。

　投影領域１１の位置の調整をユーザが行う構成について説明したが、投影装置１０が上記の調整部を備える場合、この調整部が、投影領域１１の端部の一部（例えば角）の位置を、スクリーン６の特定位置（例えばスクリーンの角）に位置合わせする構成としてもよい。このような構成において、調整部は、ユーザ操作に応じて位置合わせを行ってもよいし、ユーザ操作によらずに、例えば撮像部５により得られた撮像データに基づいて位置合わせを行ってもよい。

　本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。

（１）
　投影部とプロセッサとを有し、
　上記プロセッサは、
　上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が第１位置であることを検知した状態にて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、
　投影装置。

（２）
　（１）記載の投影装置であって、
　上記プロセッサは、ユーザ指示に応じて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、
　投影装置。

（３）
　（１）又は（２）記載の投影装置であって、
　更に撮像部を備え、
　上記プロセッサは、上記撮像部により上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が上記第１位置であることを検知した状態にて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、
　投影装置。

（４）
　（１）から（３）いずれか１つに記載の投影装置であって、
　更に、調整部を備え、
　上記調整部は、上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置を、投影面の特定位置に位置合わせする投影装置。

（５）
　（１）から（４）いずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記第１位置は、上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置と、投影面の特定位置とが一致する位置である投影装置。

（６）
　（１）から（５）いずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記プロセッサは、上記投影領域の中心を基点とする上記拡大又は縮小によって変化する上記端部の一部の位置を上記第１位置に一致させる上記投影領域の移動を行うことにより、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記拡大又は縮小を行う制御を実行する、
　投影装置。

（７）
　（１）から（６）いずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記プロセッサは、上記投影部の光学系を変化させる制御と、上記投影部による投影画像を変化させる制御と、の少なくともいずれかにより上記拡大又は縮小を行う制御を実行する投影装置。

（８）
　（１）から（７）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記プロセッサは、上記端部の一部の位置が上記第１位置であることを、ユーザ操作に基づいて検知する投影装置。

（９）
　（１）から（８）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記投影領域は矩形であり、
　上記端部の一部は、上記投影領域の１つの角である、
　投影装置。

（１０）
　（９）記載の投影装置であって、
　上記プロセッサは、
　上記投影領域のアスペクト比を維持し、かつ上記拡大又は縮小を行った状態にて、上記投影領域の角のうち上記１つの角と隣り合う角の位置が第２位置であることを検知した場合に、上記１つの角及び上記隣り合う角の各位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、
　投影装置。

（１１）
　（１）から（１０）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
　上記投影領域は矩形であり、
　上記端部の一部は、上記投影領域の、隣り合う２つの角である、
　投影装置。

（１２）
　（１１）記載の投影装置であって、
　上記プロセッサは、上記２つの角の各位置がそれぞれ上記第１位置及び第２位置であることを検知した状態にて、上記２つの角の各位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、投影装置。

（１３）
　投影部を有する投影装置による投影方法であって、
　上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が第１位置であることを検知した状態にて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う、
　投影方法。

（１４）
　（１３）記載の投影方法であって、
　ユーザ指示に応じて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う、
　投影方法。

（１５）
　（１３）又は（１４）記載の投影方法であって、
　上記投影装置は更に撮像部を備え、
　上記撮像部により上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が上記第１位置であることを検知した状態にて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う、
　投影方法。

（１６）
　（１３）から（１５）いずれか１つに記載の投影方法であって、
　上記投影装置は更に調整部を備え、
　上記調整部は、上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置を、投影面の特定位置に位置合わせする投影方法。

（１７）
　（１３）から（１６）いずれか１つに記載の投影方法であって、
　上記第１位置は、上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置と、投影面の特定位置とが一致する位置である投影方法。

（１８）
　（１３）から（１７）いずれか１つに記載の投影方法であって、
　上記投影領域の中心を基点とする上記拡大又は縮小によって変化する上記端部の一部の位置を上記第１位置に一致させる上記投影領域の移動を行うことにより、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記拡大又は縮小を行う、
　投影方法。

（１９）
　（１３）から（１８）いずれか１つに記載の投影方法であって、
　上記投影部の光学系を変化させる制御と、上記投影部による投影画像を変化させる制御と、の少なくともいずれかにより上記拡大又は縮小を行う投影方法。

（２０）
　（１３）から（１９）のいずれか１つに記載の投影方法であって、
　上記端部の一部の位置が上記第１位置であることを、ユーザ操作に基づいて検知する投影方法。

（２１）
　（１３）から（２０）のいずれか１つに記載の投影方法であって、
　上記投影領域は矩形であり、
　上記端部の一部は、上記投影領域の１つの角である、
　投影方法。

（２２）
　（２１）記載の投影方法であって、
　上記投影領域のアスペクト比を維持し、かつ上記拡大又は縮小を行った状態にて、上記投影領域の角のうち上記１つの角と隣り合う角の位置が第２位置であることを検知した場合に、上記１つの角及び上記隣り合う角の各位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う、
　投影方法。

（２３）
　（１３）から（２２）のいずれか１つに記載の投影方法であって、
　上記投影領域は矩形であり、
　上記端部の一部は、上記投影領域の、隣り合う２つの角である、
　投影方法。

（２４）
　（２３）記載の投影方法であって、
　上記２つの角の各位置がそれぞれ上記第１位置及び第２位置であることを検知した状態にて、上記２つの角の各位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う、投影方法。

（２５）
　投影部を有する投影装置の投影プログラムであって、
　上記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が第１位置であることを検知した状態にて、上記端部の一部の位置を維持し、かつ上記投影領域の拡大又は縮小を行う、
　処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。

　以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

　なお、本出願は、２０１９年１２月２７日出願の日本特許出願（特願２０１９－２３７９７７）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

　１　投影部
　Ｇ１　画像
　２　操作受付部
　２Ａ，３Ａ　中空部
　２ａ，２ｂ，３ａ，３ｃ，１５ａ　開口
　４　制御装置
　４ａ　記憶媒体
　５　撮像部
　６　スクリーン
　１０　投影装置
　１１　投影領域
　１２　光変調ユニット
　１５　筐体
　２１　表示部
　２１ａ　光源
　２１ｂ　光変調部
　２２　投影光学系
　２４　制御部
　３１　第二光学系
　３２　分岐部材
　３３　第三光学系
　３４　レンズ
　３７　第四光学系
　３８　撮像素子
　５０　選択画面
　１０１　本体部
　１０２　第一部材
　１０３　第二部材
　１０４　撮影方向変更機構
　１０５　シフト機構
　１０６　光学ユニット
　１２１　第一光学系
　１２２　反射部材
 

Claims (25)

1. 　投影部とプロセッサとを有し、
   　前記プロセッサは、
   　前記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が第１位置であることを検知した状態にて、前記端部の一部の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、
   　投影装置。
2. 　請求項１記載の投影装置であって、
   　前記プロセッサは、ユーザ指示に応じて、前記端部の一部の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、
   　投影装置。
3. 　請求項１又は２記載の投影装置であって、
   　更に撮像部を備え、
   　前記プロセッサは、前記撮像部により前記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が前記第１位置であることを検知した状態にて、前記端部の一部の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、
   　投影装置。
4. 　請求項１から３いずれか１項記載の投影装置であって、
   　更に、調整部を備え、
   　前記調整部は、前記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置を、投影面の特定位置に位置合わせする投影装置。
5. 　請求項１から４いずれか１項記載の投影装置であって、
   　前記第１位置は、前記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置と、投影面の特定位置とが一致する位置である投影装置。
6. 　請求項１から５いずれか１項記載の投影装置であって、
   　前記プロセッサは、前記投影領域の中心を基点とする前記拡大又は縮小によって変化する前記端部の一部の位置を前記第１位置に一致させる前記投影領域の移動を行うことにより、前記端部の一部の位置を維持し、かつ前記拡大又は縮小を行う制御を実行する、
   　投影装置。
7. 　請求項１から６いずれか１項記載の投影装置であって、
   　前記プロセッサは、前記投影部の光学系を変化させる制御と、前記投影部による投影画像を変化させる制御と、の少なくともいずれかにより前記拡大又は縮小を行う制御を実行する投影装置。
8. 　請求項１から７のいずれか１項記載の投影装置であって、
   　前記プロセッサは、前記端部の一部の位置が前記第１位置であることを、ユーザ操作に基づいて検知する投影装置。
9. 　請求項１から８のいずれか１項記載の投影装置であって、
   　前記投影領域は矩形であり、
   　前記端部の一部は、前記投影領域の１つの角である、
   　投影装置。
10. 　請求項９記載の投影装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　前記投影領域のアスペクト比を維持し、かつ前記拡大又は縮小を行った状態にて、前記投影領域の角のうち前記１つの角と隣り合う角の位置が第２位置であることを検知した場合に、前記１つの角及び前記隣り合う角の各位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、
    　投影装置。
11. 　請求項１から１０のいずれか１項記載の投影装置であって、
    　前記投影領域は矩形であり、
    　前記端部の一部は、前記投影領域の、隣り合う２つの角である、
    　投影装置。
12. 　請求項１１記載の投影装置であって、
    　前記プロセッサは、前記２つの角の各位置がそれぞれ前記第１位置及び第２位置であることを検知した状態にて、前記２つの角の各位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行する、投影装置。
13. 　投影部を有する投影装置による投影方法であって、
    　前記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が第１位置であることを検知した状態にて、前記端部の一部の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う、
    　投影方法。
14. 　請求項１３記載の投影方法であって、
    　ユーザ指示に応じて、前記端部の一部の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う、
    　投影方法。
15. 　請求項１３又は１４記載の投影方法であって、
    　前記投影装置は更に撮像部を備え、
    　前記撮像部により前記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が前記第１位置であることを検知した状態にて、前記端部の一部の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う、
    　投影方法。
16. 　請求項１３から１５いずれか１項記載の投影方法であって、
    　前記投影装置は更に調整部を備え、
    　前記調整部は、前記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置を、投影面の特定位置に位置合わせする投影方法。
17. 　請求項１３から１６いずれか１項記載の投影方法であって、
    　前記第１位置は、前記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置と、投影面の特定位置とが一致する位置である投影方法。
18. 　請求項１３から１７いずれか１項記載の投影方法であって、
    　前記投影領域の中心を基点とする前記拡大又は縮小によって変化する前記端部の一部の位置を前記第１位置に一致させる前記投影領域の移動を行うことにより、前記端部の一部の位置を維持し、かつ前記拡大又は縮小を行う、
    　投影方法。
19. 　請求項１３から１８いずれか１項記載の投影方法であって、
    　前記投影部の光学系を変化させる制御と、前記投影部による投影画像を変化させる制御と、の少なくともいずれかにより前記拡大又は縮小を行う投影方法。
20. 　請求項１３から１９のいずれか１項記載の投影方法であって、
    　前記端部の一部の位置が前記第１位置であることを、ユーザ操作に基づいて検知する投影方法。
21. 　請求項１３から２０のいずれか１項記載の投影方法であって、
    　前記投影領域は矩形であり、
    　前記端部の一部は、前記投影領域の１つの角である、
    　投影方法。
22. 　請求項２１記載の投影方法であって、
    　前記投影領域のアスペクト比を維持し、かつ前記拡大又は縮小を行った状態にて、前記投影領域の角のうち前記１つの角と隣り合う角の位置が第２位置であることを検知した場合に、前記１つの角及び前記隣り合う角の各位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う、
    　投影方法。
23. 　請求項１３から２２のいずれか１項記載の投影方法であって、
    　前記投影領域は矩形であり、
    　前記端部の一部は、前記投影領域の、隣り合う２つの角である、
    　投影方法。
24. 　請求項２３記載の投影方法であって、
    　前記２つの角の各位置がそれぞれ前記第１位置及び第２位置であることを検知した状態にて、前記２つの角の各位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う、投影方法。
25. 　投影部を有する投影装置の投影プログラムであって、
    　前記投影部が投影光を照射する投影領域の端部の一部の位置が第１位置であることを検知した状態にて、前記端部の一部の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う、
    　処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
     

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