JP2008083414A - 投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投影装置が移動された場合であっても、投影光の投影方向を自動で変更する投影装置を提供する。
【解決手段】設置面１２に載置し、設置面１２に対し交差する平面上のスクリーン１６に対して映像１８を投影できる投影装置１０であって、投影装置１０を設置面１２に対して移動可能に構成する移動手段８１と、映像１８の投影状態を変更する投影状態変更手段４０と、移動手段８１により移動した際に移動量を計測する移動量計測手段と、計測した移動量に基づいて移動前の投影状態からの投影状態の変更量を算出する投影状態演算手段とを備え、前記算出した投影状態の変更量に基づいて映像の投影状態を変更するように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、投影装置に係り、主に卓上机上面に載置して、机上面とは交差する投影面に向け投影した光により映像を形成する投影装置に関する。

従来、複数の対象者に対してプレゼンテーションを実施する際において、コンピュータ装置内に記憶されているドキュメントを投影装置がスクリーン面に投影し、形成される映像を用いてプレゼンテーションを実施することが行われている。

このプレゼンテーションを行うにあたり、映像をスクリーン面に投影する投影装置を用いると、会場の広さや参加人数に応じて画像のサイズや投影位置を比較的自由に設定することができるというメリットがある。

そこで、投影映像の高さや傾きの調整が可能で、コンパクト且つ携行性に優れたプロジェクタの位置調整装置に関する発明が知られている（例えば特許文献１参照。）。

特許文献１に記載の位置調整装置は、プロジェクタの下方を支持するとともに、該プロジェクタを略水平に回動する回転台と、その回転台を設置面に対して３箇所で支持するとともに、その３箇所をそれぞれ上下方向に昇降可能とした３組の脚部とを備えたことを特徴とするものである。

また他にも、投影装置の投射光軸がスクリーン上の水平線に対して常に垂直になるように左右の投射方向を自動的に調整するプロジェクタの発明が知られている（例えば特許文献２参照。）。

特許文献２に記載のプロジェクタでは、投影装置から投射レンズを通して水平な直線状のテストパターンを投射面に投射し、投射面のテストパターンを投射レンズの垂直方向上方に離れて配置されたデジタルカメラの撮像素子で撮像し、傾斜角度測定装置の画像解析傾斜角度算定部が、撮像素子の撮像画面から横方向の差分画素数についての差分画素数情報を取得して投影装置の投射光軸と投射面との水平方向傾斜角度を算出し、得られた水平方向傾斜角度に基づいて、左右投射方向自動調整装置が前脚の右車輪と左車輪とを回転させることにより、投影装置の投射光軸をスクリーン上の水平線に対して常に垂直になるように自動的に調整している。
特開２００５−１９５８７１号公報 特開２００５−２０１９５４号公報

ところが、プレゼンテーションを行うに際して投影装置を用い、会場の広さや参加人数に応じて投影装置の位置を移動した場合には、移動後の投影装置とスクリーンとの間の距離や、スクリーンに対する投影角度に応じて、投影されている投影位置、合焦位置、映像の大きさ、映像の傾き角度が変化してしまう。

また、投影装置がスクリーンに映像を投影する際に、映像の投影角度を変更すると、その変更後の投影角度に応じて、投影されている映像の投影位置、合焦位置、映像の大きさ、映像の傾き角度が変化してしまう。

そのような場合には、利用者が再度投影方向や合焦位置、画角の調節、映像の傾きの調節を行う必要があった。更に、この調節により映像の大きさや映像の位置が変化した場合には、再度投影装置を移動させたり、投影角度を変更するなどの微調節を行う必要があった。このような投影方向や合焦位置、画角の調節、映像の傾きの微調節は、意外と困難で、調節作業に時間がかかるという不具合を生じていた。

特許文献１に記載の位置調整装置では、プロジェクタを略水平に回動する回転台と、その回転台を設置面に対して上下方向に昇降可能に支持する３組の脚部を備えることにより、映像の高さや傾きの調整を可能としているが、投影装置の位置を移動した場合や、映像の投影角度を変更した場合には、利用者が再度投影方向や合焦位置、画角の調節、又は映像の傾きの調節を行う必要があった。

また、特許文献２に記載のプロジェクタでは、投影したテストパターンを撮像して水平方向傾斜角度を算出し、この水平方向傾斜角度を用いて、投射光軸がスクリーン上の水平線に対して常に垂直になるように自動的に調整している。しかし、特許文献２に記載のプロジェクタでは、常に投射光軸がスクリーン上の水平線に対して垂直になるように自動的に調整されてしまうために、プロジェクタを用いて映像投影するにあたって、プロジェクタの配置に制約を生ずるという不具合を生じている。また、プロジェクタの位置を移動した場合や、映像の投影角度を変更した場合には、利用者が再度投影方向や合焦位置、又は画角の調節を行う必要があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、投影装置が移動された際の移動量を計測してその位置での最適な投影方向などの投影状態を算出し、その最適な投影状態への投影状態の変更量を算出し、その算出した投影状態の変更量に基づいて映像の投影状態、つまり、映像の投影方向、光量、合焦位置、画角、又は映像の傾き角度を最適な状態へ合理的且つ簡便に変更できる投影装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために請求項１に記載の投影装置は、前記投影装置を前記設置面に対して移動可能に構成する移動手段と、前記映像の投影状態を変更する投影状態変更手段と、前記移動手段により移動した際に移動量を計測する移動量計測手段と、前記計測した移動量に基づいて移動前の投影状態からの投影状態の変更量を算出する投影状態演算手段とを備え、前記投影状態変更手段は前記演算手段が算出した投影状態の変更量に基づいて映像の投影状態を変更することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の投影状態演算手段に、移動前の投影状態を記憶する投影状態記憶手段を備え、記憶された移動前の投影状態と計測した移動量に基づいて、投影状態の変更量を算出することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の投影装置の移動手段に、前記設置面と接触する回転体を有し、前記移動量計測手段は、前記回転体の回動量を計測するエンコーダであることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の投影装置の移動量計測手段に、球体の一部を前記設置面に接触させることにより前記設置面との相対的な移動に応じて回動自在となる球形回転体と、前記球形回転体を回動自在に保持する回転体受部と、前記球形回転体の回動量を計測するエンコーダとを備えることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４記載の投影装置の移動量計測手段に、前記球形回転体の直交２軸方向の回動量を計測するエンコーダを備えることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の投影装置の移動量計測手段に、移動量を光学的に計測する光学式のエンコーダを用いたことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の投影装置の投影状態変更手段に、前記投影された映像を前記設置面に対して上下方向に移動させる上下方向移動手段、前記投影された映像を左右方向に移動させる左右方向移動手段、又は、前記投影された映像の傾き角度を変更する傾き角変更手段を備えることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の投影装置の映像を投影する投影手段と前記移動手段との間に、球形突起と前記球形突起を回動自在に保持する球形溝とを備え、前記映像を前記設置面に対して上下方向並びに左右方向に移動自在とするとともに、前記映像の傾き角度を変更自在としたことを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、投影装置に、映像の投影方向に応じて映像の光量を調節する光量調節手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、投影装置に、投影装置の移動量又は映像の投影方向に応じて映像の合焦位置を調節する合焦位置調節手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、投影装置に、投影装置の移動量又は映像の投影方向に応じて映像の画角を調節する画角調節手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項１２に記載の発明は、投影装置に、映像を投影するスクリーンに対する位置の基準値を設定する基準設定手段を備え、前記投影状態演算手段は、前記基準値と前記移動量とに基づいて映像の投影方向を変更することを特徴とする。

また、請求項１３に記載の発明は、投影装置が投影する映像の画角の半分が５０度を超える場合に、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の投影状態の変更を行うことを特徴とする。

また、請求項１４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の投影装置において、移動手段を低摩擦接触面で構成したことを特徴とする。

請求項１の発明は、投影装置を設置面に対して移動可能した際の移動量を計測して映像の投影状態の変更量を算出し、その投影状態の変更量を用いて、投影位置、ズーム、フォーカス、画角など含む映像の投影状態を変更するようにしたので、利用者が投影装置を手動又はリモート操作で移動させた場合であっても、投影装置はスクリーンが存在する方向に映像を投影する調節を自動で行うことが可能となる。したがって、利用者により投影装置が移動された場合であっても、移動後に利用者が映像の投影状態を調節する手間を軽減することができる。

また、請求項２に記載の投影装置は、請求項１に記載の投影状態演算手段に、移動前の投影状態を記憶する投影状態記憶手段を備えたので、最初手動で良好な投影状態を設定し、その後は移動させるたびに移動距離に応じて変更量を算出し投影状態を変更することができる。したがって、投影状態の変更量の算出が容易となる。

また、請求項３に記載の投影装置は、請求項１又は請求項２に記載の投影装置の移動量計測手段に、設置面と接触する回転体と、その回転体の回動量を計測するエンコーダとを備えたので、投影装置を設置面に対して移動させた際の移動量を簡易且つ精度良く計測することができる。

また、回転体は、移動量計測手段と移動手段を兼用しているため、合理的で、省スペース、省コストの効果も期待できる。そして、そのエンコーダが計測した移動量に基づいて映像の投影状態を算出して、映像の投影状態を自動で変更することができる。

また、請求項４に記載の投影装置は、請求項１又は請求項２に記載の投影装置の移動量計測手段に、設置面と接触する球形回転体とその球形回転体の回動量を計測するエンコーダとを備えたので、投影装置を設置面の平面内において自在に移動させた際の移動量を簡易且つ精度良く計測することができる。また、球形回転体は、移動量計測手段と移動手段を兼用しているため、合理的で、省スペース、省コストの効果も期待できる。そして、そのエンコーダが計測した移動量に基づいて映像の投影状態を算出して、映像の投影状態を自動で変更することができる。

また、請求項５に記載の投影装置は、請求項４記載の投影装置の移動量計測手段に、球形回転体の直交２軸方向の回動量を計測するエンコーダを備えたので、設置面の平面内における投影装置の２次元方向の移動量を検出することが容易となる。

また、請求項６に記載の投影装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の投影装置の移動量計測手段に光学式のエンコーダを用いたので、安定して高分解能を維持することができる。また、移動量計測手段が設置面からの反射光を光学的に計測する場合は、回転体などは必要とせず、移動手段は逓摩擦接触面だけで良くてコストダウンや構造の簡素化などの効果が出る。

また、請求項７に記載の投影装置は、請求項１〜６のいずれか１項記載の投影装置の投影状態変更手段に、前記投影された映像を前記設置面に対して上下方向に移動させる上下方向移動手段、前記投影された映像を左右方向に移動させる左右方向移動手段、又は、前記投影された映像の傾き角度を変更する傾き角変更手段を備えたので、投影装置の移動に応じて、映像の仰角、映像の方位角、又は、映像の傾きを自動で調節することができる。したがって、投影装置を自在に移動させた場合であっても、利用者がスクリーンが存在する方向に映像の仰角、又は映像の方位角を再調節する手間を軽減することができる。また、投影装置を移動させた場合であっても、映像の傾きを再調節する手間を軽減することができる。

また、請求項８に記載の投影装置は、請求項１〜６のいずれか１項記載の投影装置の投影手段と前記移動手段との間に、球形突起と前記球形突起を回動自在に保持する球形溝とを備え、前記映像を前記設置面に対して上下方向並びに左右方向に移動自在とするとともに、前記映像の傾き角度を変更自在としたので、簡単な構造で、３軸の極座標系の回動を可能にすることができる。

また、請求項９に記載の投影措置は、利用者が投影装置を手動又はリモート操作で移動させたことにより、映像の投影方向とスクリーンの法線との角度差が変わった場合に、その角度差に応じて映像の光量を自動で調節するように構成したので、投影装置の移動により、スクリーンに対する投影方向の角度が変わった場合であっても、映像の明るさが変化する不具合を減少させることができる。また、スクリーンに対する投影方向の角度を変更した場合の映像の明るさを調節する作業を軽減することができる。

また、利用者が投影装置を手動又はリモート操作で移動させたことにより、投影装置の投影手段とスクリーンとの間の距離が変わった場合に、その距離に応じて映像の光量を自動で調節するように構成したので、投影装置をスクリーンに対して移動させた場合であっても、映像の明るさの変化を減少させることができる。また、投影装置の投影手段をスクリーンに対して移動させた場合の映像の明るさを調節する作業を軽減することができる。

また、請求項１０に記載の投影装置は、利用者が投影装置を手動又はリモート操作で移動させたことにより、映像の投影方向とスクリーンの法線との角度差が変わった場合に、その角度差に応じて映像の合焦位置を自動で調節するように構成したので、スクリーンに対する投影方向の角度差が変わった場合であっても、合焦位置のずれを減少させることができる。また、スクリーンに対する投影方向の角度が変わった場合の合焦位置の調節作業を軽減することができる。

また、利用者が投影装置を手動又はリモート操作で移動させたことにより、投影装置の投影手段とスクリーンとの間の距離が変わった場合に、その距離に応じて映像の合焦位置を自動で調節するように構成したので、投影装置の投影手段をスクリーンに対して移動させた場合であっても、合焦位置のずれを減少させることができる。また、投影装置の投影手段をスクリーンに対して移動させた場合の合焦位置の調節作業を軽減することができる。

また、請求項１１に記載の投影装置は、利用者が投影装置を手動又はリモート操作で移動させたことにより、映像の投影方向とスクリーンの法線との角度差が変わった場合に、その角度差に応じて映像の画角を調節するように構成したので、スクリーンに対する投影方向の角度が変わった場合であっても、映像の大きさの変動を減少させることができる。また、スクリーンに対する投影方向の角度が変わった場合の映像の大きさの調節作業を軽減することができる。

また、利用者が投影装置を手動又はリモート操作で移動させたことにより、投影装置の投影手段とスクリーンとの間の距離が変わった場合に、その距離に応じて映像の画角を自動で調節するように構成したので、投影装置の投影手段をスクリーンに対して移動させた場合であっても、映像の大きさの変動を減少させることができる。また、投影装置の投影手段をスクリーンに対して移動させた場合の映像の大きさの調節作業を軽減することができる。

また、請求項１２に記載の投影装置は、映像を投影するスクリーンに対する位置の基準値を設定する基準設定手段を備え、前記基準値と移動量とに基づいて映像の投影方向を変更するように構成したので、移動量計測手段としてインクリメンタルエンコーダを用いて映像の投影方向を変更することが可能となる。

また、請求項１３に記載の投影装置は、投影する映像の画角の半分が５０度を超える場合に投影状態の変更を行うようにしたので、投影している台形の映像の上辺下辺の比の回転角に対する変化率が急増する場合にのみ投影状態を変更することが可能となる。

また、請求項１４に記載の発明は、移動手段を低摩擦接触面で構成したので、
簡単な構成で安価な投影装置を提供することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る投影装置の断面図である。

投影装置１０は、テーブル等の設置面１２に載置して投影光１４を投影し、スクリーン１６に対して映像１８を結像させる装置である。

投影装置１０は、投影光１４を投影するための投影手段１１と、投影手段１１を設置面１２に対して移動可能に構成する移動手段８１を備えた支持体６０と、支持体６０と投影手段１１との間に設けられ、映像１８の投影方向等の投影状態を変更する投影状態変更手段４０とを備えている。

投影手段１１の内部には、投影光を発光する発光手段２０と、発光手段２０が発光した光の光量を調節する絞り２２（光量調節手段の一形態）と、発光手段２０が発光した照明光を平行光に調節する照明光学系２４と、発光手段２０が発光した照明光を用いて各色毎に画像を形成する光変調手段２６と、光変調手段２６により変調された光をスクリーン１６に投影する投影レンズ２８とを備えている。光変調手段２６は、コンピュータ装置等から出力される映像信号を用いて投影するための画像を形成する装置であり、例えば液晶表示素子で構成することができる。

図１に示す例では、投影レンズ２８の構成例として、スクリーン１６に対して投影する投影光１４の画角を調節することにより映像１８の大きさを変えるバリエータレンズ群３０（画角調節手段の一形態）と、画角を調節した際に合焦位置のずれを補正するコンペンセータレンズ群３２と、スクリーン１６に投影された映像１８の合焦位置を調節するフォーカシングレンズ群３４（合焦位置調節手段）とを備えている。なお、画角の調節は、前記光変調手段２６にて形成する画像の大きさを変更することによっても調節することが可能である。

投影装置１０の投影状態変更手段４０には、投影された映像１８を設置面１２に対して上下方向及び左右方向に移動させるとともに、投影された映像１８を傾ける動作を行うことを可能とする球面軸受４１を設けてある。

球面軸受４１は、映像１８を投影する投影手段１１と移動手段８１との間に設けてある。球面軸受４１は、球形突起４２と、当該球形突起４２を回動自在に保持する球形溝４４とを備え、映像１８を設置面１２に対して上下方向並びに左右方向に移動自在とするとともに、映像１８の傾き角度を変更自在としている。

また、投影状態変更手段４０は、球形突起４２を駆動することにより、映像１８を設置面１２に対して上下方向に移動させるためのモータ４８Ｐ（上下方向移動手段）を備えている。また、投影状態変更手段４０は、モータ４８Ｐの回動角度を計測するエンコーダ５０Ｐと、一部を球形突起４２に接触させることによりモータ４８Ｐの回動量を球形突起４２の回動量として伝達するフリクションローラ４６Ｐとを備えている。

また、投影状態変更手段４０には、球形突起４２を駆動することにより、映像１８を設置面１２に対して左右方向に移動させるためのモータ４８Ｗ（左右方向移動手段）を備えている。また、投影状態変更手段４０は、モータ４８Ｗの回動角度を計測するエンコーダ５０Ｗと、一部を球形突起４２に接触させることによりモータ４８Ｗの回動量を球形突起４２の回動量として伝達するフリクションローラ４６Ｗとを備えている。

また、投影状態変更手段４０には、球形突起４２を駆動することにより、映像１８の傾き角度を変更させるためのモータ４８Ｒ（傾き角変更手段）を備えている。また、投影状態変更手段４０は、モータ４８Ｒの回動角度を計測するエンコーダ５０Ｒと、一部を球形突起４２に接触させることによりモータ４８Ｒの回動量を球形突起４２の回動量として伝達するフリクションローラ４６Ｒとを備えている。

このように投影状態変更手段４０を構成することによって、投影された映像１８を設置面１２に対して上下方向及び左右方向に自動で移動させることが可能となるとともに、投影された映像１８を傾ける動作を自動で行うことが可能となる。

図１に示すように、投影装置１０の移動手段８１は、投影装置１０を設置面１２に対して移動可能に構成する複数組の球面軸受６１を備えている。球面軸受６１は、一部が設置面１２と接触して投影装置１０の移動に伴って回動運動を行う球形回転体６２（回転体の一形態）と、球形回転体６２を回動自在に保持する球形溝６４とを備えている。

図１に示す実施形態では、投影装置１０の移動手段８１は、球形回転体６２を駆動することにより、投影装置１０を設置面１２に対して２軸方向に移動させることが可能となっている。そのために、移動手段８１には、モータ４８Ｘ及びモータ４８Ｙとを備えている。

また、投影装置１０を一軸方向（例えば図１に示すスクリーン１６の法線方向）に移動させる移動手段として、モータ４８Ｙの回動角度を計測するエンコーダ５０Ｙ（移動量計測手段）と、一部を球形回転体６２に接触させることによりモータ４８Ｙの回動量を球形回転体６２の回動量として伝達するフリクションローラ４６Ｙとを備えている。

また、投影装置１０を他の一軸方向（例えば図１に示すスクリーン１６の面と平行で設置面１２と平行な方向）に移動させる移動手段８１として、モータ４８Ｘの回動角度を計測するエンコーダ５０Ｘ（移動量計測手段）と、一部を球形回転体６２に接触させることによりモータ４８Ｘの回動量を球形回転体６２の回動量として伝達するフリクションローラ４６Ｘとを備えている。

このように移動手段８１を構成することによって、投影された映像１８を設置面１２と平行な二軸方向にリモート操作により移動させることが可能となるとともに、投影装置１０が設置面１２に対して移動した際の直交２軸方向における移動量を計測することが可能となる。

なお、図１に示す実施の形態では、移動手段８１として球形回転体６２を用いた実施形態を示しているが、車輪等の回転体を用いてもよい。移動手段として回転体を用いた場合には、移動量計測手段として、回転体の回動量を計測するエンコーダを用いることができる。更に、エンコーダとして、光学式のエンコーダを用いることができる。また、回転体及びエンコーダを用いて移動量を計測する代わりに、例えば、光学式マウスのように設置面１２に光を投光してその反射光を読み取り、その反射光の変化量に応じて移動量を計測する光学式の移動量計測手段を用いるように構成してもよい。尚、回転体を用いないと移動させにくくなるので、やはり光学式マウスの場合と同様に、設置面と接触する部分を低摩擦接触面にし、設置面１２上を滑るように移動するようにしてもよい。

また、移動手段８１を、ボールマウスのように駆動手段を持たない、球形回転体６２で構成するようにしてもよい。上述したような移動手段８１が駆動手段を持たない場合には、投影装置１０を位置決めして設置面上に固定しにくいため、位置決め後にストッパ等を用いて固定するとよい。

次に、投影装置１０の信号処理系の構成について、図２を用いて説明する。

図２は、投影装置１０における制御装置１１０のブロック図である。

図２に示すように、投影装置１０の制御装置１１０は、投影光１４を投影するために投影手段１１に対して光量の調節、投影映像の形成、投影光１４の画角の調節、又は投影された映像１８の合焦位置の調節を行う投影ドライバ１６４を備えている。

投影ドライバ１６４は、発光手段２０を発光させるための電力を供給する機能と、発光手段２０が発光した光の遮光量を調節する指示を絞り２２に対して出力する機能と、発光手段２０が発光した照明光に対して投影映像を形成するために光変調手段２６に対して投影映像を形成するための駆動信号を出力する機能と、投影光１４の画角の調節と合焦位置のずれを補正するための画角調節信号をバリエータレンズ群３０及びコンペンセータレンズ群３２の駆動部に出力する機能と、スクリーン１６に投影された映像１８の合焦位置を調節するための合焦位置制御信号をフォーカシングレンズ群３４の駆動部に出力する機能とを備えている。

投影光１４の光量の調節は、情報処理手段１８０（光量調節手段の一形態）が絞り２２を調節することによって実現してもよいし、情報処理手段１８０が光変調手段２６（光量調節手段の一形態）を透過する光量を調節することによって実現してもよいし、情報処理手段１８０が発光手段２０（光量調節手段の一形態）の発光光量を調節することによって実現するようにしてもよい。

また、制御装置１１０の投影ドライバ１６４は、投影装置１０と接続されているコンピュータ装置（図示せず）からＲＧＢ信号等の映像信号を入力して、輝度若しくは色彩の調節を行った後に、光変調手段２６を駆動するための駆動信号を生成して、光変調手段２６に対して出力する。また、投影ドライバ１６４に、当該投影装置１０の操作機能情報、メニュー投影、又はその他の投影情報を合成して光変調手段２６に出力する機能を設けてもよい。

また、制御装置１１０は、利用者の操作により、映像１８の輝度の調節、色彩の調節、又は投影装置１０の設定情報を入力するボタンやスイッチ等から構成される入力手段１７０と、入力手段１７０が出力したスイッチ等の操作情報をバス１９９を介して情報処理手段１８０に伝える入力Ｉ／Ｆ１７１とを備えている。

投影装置１０には、移動手段８１及び投影状態変更手段４０に設けられている各モータ４８に駆動用の駆動電力を供給するドライバ７０が設けられており、制御装置１１０は、各ドライバ７０に対して各モータを駆動させるための制御信号を出力するＩ／Ｏ１６６を備えている。Ｉ／Ｏ１６６は、情報処理手段１８０の指示に基づいて各ドライバ７０に対して制御信号を出力する。情報処理手段１８０が、Ｉ／Ｏ１６６に対して各モータ４８を駆動させるための制御信号の出力を指示することにより、投影光１４を、上下方向に移動させたり、投影光１４を設置面１２に対して左右方向に移動させたり、映像１８の傾き角度を変更させる制御を行うことが可能となる。

また、情報処理手段１８０が、Ｉ／Ｏ１６６に対して移動手段８１に設けられている各モータ４８を駆動させるための制御信号の出力を指示することにより、投影装置１０を設置面１２に対して２軸方向に移動させることが可能となる。

また、制御装置１１０は、各エンコーダ５０が出力している各モータ４８の角度信号を入力して計数し、各モータ４８の軸の回転角度に関する情報を出力するカウンタ１６９を備えている。情報処理手段１８０が投影状態変更手段４０に設けられている各モータ４８の軸の回転角度を取得することにより、投影光１４の上下方向の投影角度と、設置面１２に対する投影光１４の左右方向の投影角度と、映像１８の傾き角度を取得することが可能となる。

また、情報処理手段１８０（移動量計測手段）が移動手段８１に設けられている各モータ４８の軸の回転角度を取得することにより、投影装置１０が設置面１２に対して移動した際の移動量を計測することが可能となる。

また、制御装置１１０の情報処理手段１８０は、カウンタ１６９が計測した投影装置１０の設置面１２に対する移動量に基づいて、映像１８を投影すべき方向を算出する投影状態演算手段の機能を備える。また情報処理手段１８０は、算出した投影方向に基づいて投影状態変更手段４０を制御する情報をＩ／Ｏ１６６に出力して、映像１８の投影方向を変更する機能を備えている。

また、制御装置１１０の情報処理手段１８０は、カウンタ１６９が計測した投影装置１０の設置面１２に対する移動量、又は映像１８の投影方向に基づいて、絞り２２、光変調手段２６、又は発光手段２０を制御するための情報を投影ドライバ１６４に出力して、投影光１４の光量を調節する機能（光量調節手段）を備えている。

また、制御装置１１０の情報処理手段１８０は、カウンタ１６９が計測した投影装置１０の設置面１２に対する移動量、又は映像１８の投影方向に基づいて、フォーカシングレンズ群３４を制御するための情報を投影ドライバ１６４に出力して、映像１８の合焦位置を調節する機能（合焦位置調節手段）を備えている。

また、制御装置１１０の情報処理手段１８０は、カウンタ１６９が計測した投影装置１０の設置面１２に対する移動量、又は映像１８の投影方向に基づいて、バリエータレンズ群３０及びコンペンセータレンズ群３２を制御するための情報を投影ドライバ１６４に出力して、映像１８の画角を調節する機能（画角調節手段）を備えている。

また、制御装置１１０の情報処理手段１８０は、映像１８を投影するスクリーン１６に対する位置の基準値を設定する基準設定手段の機能を備えており、情報処理手段１８０（投影状態演算手段）は、基準値と投影装置１０の移動量とに基づいて、投影状態変更手段４０を制御して、映像１８の投影方向を変更する機能を備えている。

また、制御装置１１０は、情報処理手段１８０が処理を実行する際に作業領域として用いるＲＡＭ１８１と、情報処理手段１８０が実行する処理プログラムや定数等の各種情報を記録するＲＯＭ１８３と、時刻を刻む計時手段１９０とを備えている。

制御装置１１０内の情報処理手段１８０と、投影ドライバ１６４、Ｉ／Ｏ１６６、カウンタ１６９、入力Ｉ／Ｆ１７１、ＲＡＭ１８１、ＲＯＭ１８３、計時手段１９０等を含む各周辺回路はバス１９９で接続されており、情報処理手段１８０にて実行される処理プログラムに基づいて、情報処理手段１８０が各々の周辺回路を制御することが可能となっている。なお、情報処理手段１８０にて実行される処理プログラムは、記録媒体や通信によって提供することが可能である。また、各周辺回路をＡＳＩＣ等で構成することも可能である。

次に、制御装置１１０の動作について説明する。コンピュータ装置からＲＧＢ信号等の映像信号を入力すると、投影ドライバ１６４は光変調手段２６に映像を形成するための駆動信号を出力し、発光手段２０に対して発光量を指示する。これにより映像の投影光１４が形成され、スクリーンに映像１８を投影することができる。

投影光１４の光量の調節は、例えば利用者が入力手段１７０を操作して光量の調節情報を入力することにより調節する。利用者が入力した光量調節情報は、入力Ｉ／Ｆ１７１及びバス１９９を介して情報処理手段１８０が取得する。情報処理手段１８０は、取得した光量調節情報に基づいて、絞り２２、光変調手段２６、又は発光手段２０を制御するための情報を投影ドライバ１６４に出力して、投影光１４の光量を調節し、映像１８の明るさを調節する。

投影光１４の合焦位置は、例えば利用者が入力手段１７０を操作して合焦位置の調節情報を入力することにより調節する。利用者が入力した合焦位置調節情報は、入力Ｉ／Ｆ１７１及びバス１９９を介して情報処理手段１８０が取得する。情報処理手段１８０は、取得した合焦位置調節情報に基づいて、フォーカシングレンズ群３４を制御するための情報を投影ドライバ１６４に出力して、映像１８の合焦位置を調節する。

投影光１４の画角は、例えば利用者が入力手段１７０を操作して画角の調節情報を入力することにより調節する。利用者が入力した画角調節情報は、入力Ｉ／Ｆ１７１及びバス１９９を介して情報処理手段１８０が取得する。情報処理手段１８０は、取得した画角調節情報に基づいて、バリエータレンズ群３０及びコンペンセータレンズ群３２を制御するための情報を投影ドライバ１６４に出力して、投影光１４の画角を調節する。

映像１８のコントラスト、色調等の画質を調節する際には、利用者が入力手段１７０を操作することにより調節する。利用者による操作スイッチ１２４の操作情報は、入力Ｉ／Ｆ１７１が取得して情報処理手段１８０に伝達する。情報処理手段１８０は、取得した操作情報に基づいて、コントラストや色調等を調節する情報を投影ドライバ１６４に出力して、映像１８の画質の調節を行う。

次に図３を用いて、投影装置１０を移動させた際に投影光１４の投影方向を自動調節する実施形態について説明する。

図３は、当初スクリーン１６からＹ０の位置に存在していた投影装置１０を、Ｙ１の位置までスクリーン１６から遠ざけた場合に、投影方向、合焦位置、光量、又は画角を自動で調節する実施形態を示す図である。

先ず、投影方向の自動調節の実施形態について説明する。図３に示すように、投影装置１０が当初Ｙ０の位置に存在していた場合には、その位置にてスクリーン１６に対する位置の基準値（移動前の投影状態）を設定してＲＡＭ１８１等の投影状態記憶手段に記憶する処理を行う。基準位置の設定は、例えば三角測量式の距離センサを用いてスクリーンまでの距離Ｙ０を測定してもよいし、利用者により合焦位置として設定されたフォーカシングレンズ群３４の位置関係からＦＣ０の距離を求め、角度ＧＡ０を用いてＹ０を算出するようにしてもよい。

次に情報処理手段１８０は、カウンタ１６９を参照して、投影状態変更手段４０の上下方向のモータ４８Ｐの回動角度を計測するエンコーダ５０Ｐが出力したＡ相、Ｂ相のパルスから、投影手段１１の上下方向の当初の角度ＧＡ０（移動前の投影状態）を取得してＲＡＭ１８１等の投影状態記憶手段に記憶しておく。

次に、利用者により投影装置１０がＹ１の位置まで移動された場合について説明する。手動又はリモート操作により投影装置１０がスクリーン１６からＹ１の位置まで移動されると、移動手段８１に設けられている球形回転体６２が回動する。

この球形回転体６２の回動量は、フリクションローラ４６Ｙに伝達されて、モータ４８Ｙの軸が回動し、エンコーダ５０Ｙがそのモータ４８Ｙの回動角度を計測して、例えばＡ相、Ｂ相のパルスをカウンタ１６９に出力する。カウンタ１６９は、入力したパルスを用いてモータ４８Ｙのモータ軸の回転角度に関する情報を情報処理手段１８０に出力する。情報処理手段１８０は、取得したモータ軸の回転角度から、投影装置１０の移動方向と移動距離を算出する。次に情報処理手段１８０は、移動後における投影装置１０のスクリーン１６からの距離Ｙ１を算出する。

そして情報処理手段１８０は、Ｙ０をＹ１で除算した距離の比率に、当初の角度ＧＡ０を積算して、新たに設定する投影方向の角度ＧＡ１を算出する。新たに設定する投影方向を算出したら、情報処理手段１８０は、（ＧＡ１）−（ＧＡ０）の角度差を回動角度として算出し、Ｉ／Ｏ１６６に対して、投影状態変更手段４０の上下方向のモータ４８Ｐを駆動するドライバ７０を指定して、その回動角度を出力する。

回動角度の情報を取得したドライバ７０は、エンコーダ５０Ｐの出力を参照しながら、投影手段１１を下方向に所定の回動角度駆動する電力をモータ４８Ｐに出力する。電力を供給されたモータ４８Ｐは、フリクションローラ４６Ｐを所定の方向に回動させる。フリクションローラ４６Ｐは、球形突起４２と接触しており、球形突起４２を所定の方向に回動させる。すると球形突起４２と一体に構成されている投影手段１１が（ＧＡ１）−（ＧＡ０）の角度ぶんだけ回動し、ＧＡ１の角度に設定される。すると、投影光１４の投影方向は、移動前の点Ｑの方向となるので、投影装置１０を移動させた場合であっても、投影装置１０はスクリーン１６が存在する所定の方向に映像を投影する調節を自動で行う。したがって、投影装置１０を移動させた場合であっても、利用者が映像１８の投影方向を調節する手間を軽減することができる。

次に、合焦位置の自動調節について説明する。先ず、利用者により合焦位置として設定されたフォーカシングレンズ群３４の位置関係から投影装置１０と映像１８までの当初の基準距離ＦＣ０（移動前の投影状態）を求めてＲＡＭ１８１等の投影状態記憶手段に記憶しておく。そして、手動又はリモート操作により投影装置１０がスクリーン１６からＹ１の位置まで移動された場合には、情報処理手段１８０は、モータ４８Ｙのモータ軸の回転角度を取得して、投影装置１０の移動方向と移動距離（図３に示す例ではΔＹ）とを算出する。次に情報処理手段１８０は、移動後における投影装置１０のスクリーン１６からの距離Ｙ１と角度ＧＡ１を算出して、新たな基準距離ＦＣ１を算出する。そして情報処理手段１８０は、映像１８の合焦位置が基準距離ＦＣ１となるように、投影ドライバ１６４に対して合焦位置に関する情報を出力する。すると投影ドライバ１６４は、情報処理手段１８０から指示された合焦位置に関する情報に基づいて、フォーカシングレンズ群３４を駆動するための合焦位置制御信号をフォーカシングレンズ群３４の駆動部に出力して、合焦位置を基準距離ＦＣ１に設定する。

このように、投影装置１０の移動によって、投影装置１０の投影手段１１とスクリーン１６との間の距離が変わった場合であっても、その距離の変化に応じて映像１８の合焦位置を自動で調節するように構成したので、投影装置１０の投影手段１１スクリーン１６に対して移動させた場合であっても、合焦位置のずれを減少させることができる。したがって、投影装置１０の投影手段１１をスクリーン１６に対して移動させた場合の利用者による合焦位置の調節作業を軽減することができる。

次に、投影光１４の光量の自動調節について説明する。投影光１４の光量を自動調節を実行する際には、合焦位置調節を実行する際に算出した基準距離ＦＣ０及び基準距離ＦＣ１を用いる。映像１８の明るさは、基準距離の自乗に反比例して暗くなるので、情報処理手段１８０は、移動前の基準距離ＦＣ０における光量に、移動後の基準距離ＦＣ１を基準距離ＦＣ０で除算した値の自乗を積算した値に比例して光量を増大させる処理を行う。映像１８の明るさを自動調節する際には、情報処理手段１８０は、投影ドライバ１６４に対して移動後の光量に関する情報を出力する。すると投影ドライバ１６４は、情報処理手段１８０から指示された光量に関する情報に基づいて、絞り２２、光変調手段２６、又は発光手段２０を制御するための情報を投影ドライバ１６４に出力して、投影光１４の光量を調節し、映像１８の明るさを調節する。

このように、投影装置１０の移動により、投影装置１０の投影手段１１とスクリーン１６との間の距離が変わった場合であっても、その距離の変化に応じて映像１８の明るさを自動で調節するように構成したので、投影装置１０の投影手段１１スクリーン１６に対して移動させた場合であっても、映像１８の明るさが変化する不具合を減少させることができる。したがって、投影装置１０の投影手段１１をスクリーン１６に対して移動させた場の利用者による明るさの調節作業を軽減することができる。

次に、投影光１４の画角の自動調節について説明する。投影光１４の画角を自動調節を実行する際には、合焦位置調節を実行する際に算出した基準距離ＦＣ０及び基準距離ＦＣ１を用いる。映像１８の一辺の長さは、基準距離に比例して大きくなるので、情報処理手段１８０は、移動前の基準距離ＦＣ０における画角Ｚ０に、移動前の基準距離ＦＣ０を基準距離ＦＣ１で除算した値を積算した値に比例して画角を減少させる処理を行う。画角の自動調節を行う際には、情報処理手段１８０が投影ドライバ１６４に対して移動後の画角に関する情報を出力する。すると投影ドライバ１６４は、情報処理手段１８０から指示された画角に関する情報に基づいて、バリエータレンズ群３０及びコンペンセータレンズ群３２を制御するための情報を投影ドライバ１６４に出力して、投影光１４の画角を調節する。

このように、投影装置１０の移動により、投影装置１０の投影手段１１とスクリーン１６との間の距離が変わった場合であっても、その距離の変化に応じて映像１８の大きさを自動で調節するように構成したので、投影装置１０の投影手段１１スクリーン１６に対して移動させた場合であっても、映像１８の大きさが変化する不具合を減少させることができる。したがって、投影装置１０の投影手段１１をスクリーン１６に対して移動させた場合の利用者による画角の調節作業を軽減することができる。

次に図４を用いて、投影装置１０を移動させた際に投影光１４の投影方向を自動調節する実施形態について説明する。

図４は、当初Ｐ０（Ｘ０，Ｙ０）の位置に存在していた投影装置１０を、Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）の位置まで移動させた場合に、投影方向、合焦位置、光量、又は画角を自動で調節する実施形態を示す図である。

先ず、投影方向の自動調節の実施形態について説明する。図４に示すように、投影装置１０が当初Ｐ０の位置に存在していた場合には、その位置にてスクリーン１６に対する位置の基準値を設定する処理を行う。基準位置の設定は、例えば三角測量式の距離センサを用いてスクリーンまでの距離（例えばＹ０）を測定してもよいし、利用者により合焦位置として設定されたフォーカシングレンズ群３４の位置関係から基準距離ＦＣ０を求め、Ｐ０（Ｘ０，Ｙ０）の座標値を算出するようにしてもよい。

次に、利用者により投影装置１０が、Ｐ１の位置まで移動された場合について説明する。手動又はリモート操作により投影装置１０がＰ１の位置まで移動されると、図１に示したように、移動手段８１に設けられている球形回転体６２が回動する。

この球形回転体６２の回動量は、フリクションローラ４６Ｘ又はフリクションローラ４６Ｙに伝達されて、モータ４８Ｘ又はモータ４８Ｙの軸が回動し、エンコーダ５０Ｘ又はエンコーダ５０Ｙがそのモータ４８Ｘ又はモータ４８Ｙの軸の回動角度を計測して、それぞれの軸のＡ相、Ｂ相のパルスをカウンタ１６９に出力する。カウンタ１６９は、入力したパルスを用いてモータ４８Ｘ又はモータ４８Ｙのモータ軸の回転角度に関する情報を情報処理手段１８０に出力する。情報処理手段１８０は、取得したモータ軸の回転角度から、投影装置１０の移動方向と移動距離を算出して、移動後の位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）を算出する。

そして情報処理手段１８０は、Ｐ０とＰ１との位置関係から、新たに設定する投影方向の角度ＨＡ１を算出する。新たに設定する投影方向を算出したら、情報処理手段１８０は、Ｉ／Ｏ１６６に対して、投影状態変更手段４０の左右方向のモータ４８Ｗを駆動するドライバ７０を指定して、その回動角度を出力する。

回動角度の情報を取得したドライバ７０は、エンコーダ５０Ｗの出力を参照しながら、投影手段１１を左方向に所定の回動角度駆動する電力をモータ４８Ｗに出力する。電力を供給されたモータ４８Ｗは、フリクションローラ４６Ｗを所定の方向に回動させる。フリクションローラ４６Ｗは、球形突起４２と接触しており、球形突起４２を所定の方向に回動させる。すると球形突起４２と一体に構成されている投影手段１１がＨＡ１の角度ぶんだけ回動し、投影手段１１をＨＡ１の角度に設定する。すると、投影光１４の投影方向は、移動前の点Ｑの方向となるので、投影装置１０を移動させた場合であっても、投影装置１０はスクリーン１６が存在する所定の方向に映像１８を投影する調節を自動で行う。したがって、投影装置１０を移動させた場合であっても、利用者が映像１８の投影方向を調節する手間を軽減することができる。

また、図３で説明した処理と同様にして、移動前のＰ０（Ｘ０，Ｙ０）からＰ１（Ｘ１，Ｙ１）の位置まで投影装置１０を移動させた場合における合焦位置、光量、又は画角を自動で調節することができる。

次に図５及び図６を用いて、投影装置１０を移動させた際において、投影された映像１８の傾き角度を自動調節する実施形態について説明する。

図５は、投影光１４の投影方向が、スクリーン１６の法線と平行な場合であって、所定の仰角を有する場合に、スクリーン１６上に表示される映像１８の形状を示す図である。一方の図６は、投影装置１０をスクリーン１６の面と平行に移動させたことにより、投影光１４とスクリーン１６の法線とが平行でない状態となった場合に、スクリーン１６上に表示される映像１８の形状を示す図である。

図５に示す映像１８は略長方形をしているが、図６に示すように投影光１４とスクリーン１６の法線とが平行でない状態となった場合には、映像１８が所定の角度ＲＡ１傾いてしまう。従来は、映像が傾いてしまった場合には、利用者が投影装置１０全体を傾ける調節等を行うことによって、映像１８の傾きを修正していたが、本発明では、情報処理手段１８０が、投影装置１０の設置面１２に対する移動量を計測することにより映像１８の投影方向を算出し、投影光１４の上下方向の角度及び左右方向の角度から映像１８の傾き角度を算出する。そして情報処理手段１８０は、Ｉ／Ｏ１６６に対して、投影状態変更手段４０のモータ４８Ｒを駆動するドライバ７０を指定して、その傾き角度を出力する。

傾き角度の情報を取得したドライバ７０は、エンコーダ５０Ｒの出力を参照しながら、投影手段１１を左方向に所定の回動角度駆動する電力をモータ４８Ｒに出力する。電力を供給されたモータ４８Ｒは、フリクションローラ４６Ｒを所定の方向に回動させる。フリクションローラ４６Ｒは、球形突起４２と接触しており、球形突起４２を所定の方向に回動させる。すると球形突起４２と一体に構成されている投影手段１１がＲＡ１の角度ぶんだけ回動する。すると、投影光１４の傾き角度は、スクリーン１６に対して略平行となるので、投影装置１０を移動させた場合であっても、投影される映像１８をスクリーン１６と略平行に投影する調節を自動で行う。したがって、投影装置１０を移動させた場合であっても、利用者が映像１８の傾き角度を調節する手間を軽減することができる。

次に図７及び図８を用いて、本発明に係る投影装置の他の実施形態について説明する。前述の図１では、投影光１４の投影方向を変更する投影状態変更手段として角度の変更手段を用い、投影された映像１８を設置面１２に対して上下方向に移動させる上下方向移動手段、及び投影された映像１８を左右方向に移動させる左右方向移動手段を備えた実施形態を示したが、図７及び図８に示す実施形態では、例えば直交３軸方向に移動可能な上下方向移動手段、及び、左右方向移動手段を備えた実施形態を示している。

図７は、直交３軸の移動手段を備えた投影装置３１０を設置面１２上に載置して、スクリーン１６に対して映像１８を投影している状態を示す側面図である。

また、図８は、図７に示した投影装置３１０の後方からスクリーン１６に向かって観察した状態を示す図である。

図７に示すように、投影装置３１０は、投影光１４を投影するための投影手段１１と、投影手段１１を設置面１２に対して移動可能に構成する移動手段を備えた支持体６０とを備えている。投影手段１１と支持体６０の機能は、図１に示した構成と同一の機能を有するものであるので、ここでは説明を省略する。

支持体６０と投影手段１１との間には、投影手段１１を設置面１２と平行に移動可能にするＸテーブル３９０及びＹテーブル３９２と、投影手段１１を設置面１２に対して垂直に案内するＺ軸３９４及びＺスライダ３９６とから構成される投影状態変更手段を備えている。

Ｘテーブル３９０、Ｙテーブル３９２、Ｚ軸３９４、及びＺスライダ３９６には、投影手段１１をＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に駆動するモータを含む投影状態変更手段と、その各軸の移動量を検出するエンコーダとを備えている。また、投影装置３１０には、支持体６０内部に設けられている移動量計測手段により計測された投影装置３１０の移動量に基づいて、映像１８の投影方向を算出する制御装置１１０を備え、その制御装置１１０が出力する投影方向に基づいて映像１８の投影方向を変更することを可能としている。また、図８に示すように、Ｚスライダ３９６には、ＲＣ軸を中心にして投影手段１１を傾けることにより、投影された映像１８の傾き角度を変更する傾き角変更手段を備えている。

このように投影装置３１０を構成することによって、投影装置３１０をスクリーン１６に対して移動させた場合であっても、投影装置３１０はスクリーン１６が存在する方向に映像を投影する調節を自動で行うことが可能となる。したがって、投影装置３１０を移動させた場合であっても、利用者が映像１８の投影方向を調節する手間を軽減することができる。

なお、スクリーン１６に対する投影装置１０の位置情報を記憶し、其の位置情報と投影状態の情報とをテーブルで対応付け、投影装置１０を移動するたびに、前記記憶した位置情報を移動距離に応じて修正し、対応する新しい位置情報から新しい投影状態の情報を知り、投影状態の変更量を算出することができる。

位置情報の記憶は、利用者が手動により入力手段１７０を操作して記憶させてもよいし、計時手段１９０が計測する一定期間毎に記憶させるようにしてもよい。

また、投影装置１０のカウンタ１６９が移動を検知した瞬間に記憶させるように構成しても良い。特に、移動手段８１の検知分解能に合わせて、常に直前の複数の時間タイミングで位置情報を記憶させておけば、移動を検知した瞬間直前の位置情報を読み出すことができ、より正確に投影状態を設定できる。

また、本発明を逆に利用し、投影推奨位置をデフォルトでＲＡＭ１８１に記憶させておけば、投影装置がどの様な位置にあっても、メーカー推奨の最適画質での投影状態に移動手段８１等を使って容易に配置したりすることも簡単にできるようになる。

また、移動前の画角、あおり角、ズーム、フォーカス、等の投影状態と投影装置１０の位置情報との対応テーブルを予めＲＡＭ１８１等の記憶手段に記憶しておき、その設定された投影状態から対応する位置情報が算出され、記憶されるように構成してもよい。

前記記憶された位置情報は、期間ｔ毎に更新されるが、望ましくは、更新前の位置情報も一定時間残されるようにするとよい。移動が検知された時移動前の直前のデータが残るので、移動直前の位置情報が正確にわかる効果がある。

また、メーカー推奨の設定値として、望ましくは幾つかの投影状態毎の位置情報が記憶されていると上述した理由により効果的である。

そして、投影装置１０の移動が検知されたら、記憶された直前の位置情報を読み出し、移動が停止したら、其の移動距離を算出し、算出された移動距離と読み出された位置情報から最新の位置情報が算出されるように構成してもよい。このように投影装置１０を構成すると、最新の位置情報と対応テーブルから変更後の投影状態が算出され、移動前のデータとの差分を算出し、結果として投影状態の変更量を算出でき、前記変更量で投影状態を変更することができる。

次に、図９に投影画角の半分φと、投影映像の上辺下辺の比の変化率との関係を示す。

図９に示すように、投影画角の半分φが５０度を超えると、急に投影映像の上辺下辺の比（Ｍ／Ｍ’）の変化率が増加する。したがって、投影する映像の画角の半分が５０度を超える場合に投影状態の変更を行うことにより、投影している台形の映像の上辺下辺の比の回転角に対する変化率が急増する場合にのみ投影状態を変更することが可能となる。

本発明の実施形態に係る投影装置１０の断面図である。 投影装置１０における制御装置１１０のブロック図である。 投影装置１０スクリーン１６から遠ざけた場合に、投影方向、合焦位置、光量、又は画角を自動で調節する実施形態を示す図である。 投影装置１０をＰ０からＰ１まで移動させた場合に、投影方向、合焦位置、光量、又は画角を自動で調節する実施形態を示す図である。 投影光１４の投影方向が、スクリーン１６の法線と平行な場合であって、所定の仰角を有する場合にスクリーン１６上に表示される映像１８の形状を示す図である。 投影装置１０をスクリーン１６の面と平行に移動させたことにより、投影光１４とスクリーン１６の法線とが平行でない状態となった場合にスクリーン１６上に表示される映像１８の形状を示す図である。 直交３軸の移動手段を備えた投影装置３１０を設置面１２上に載置して、スクリーン１６に対して映像１８を投影している状態を示す側面図である。 図７に示した投影装置３１０を後方からスクリーン１６に向かって観察した状態を示す図である。 投影画角φと、投影映像の上辺下辺の比（Ｍ／Ｍ’）の変化率との関係を示す図である。

符号の説明

１０ 投影装置
１１ 投影手段
１２ 設置面
１４ 投影光
１６ スクリーン
１８ 映像
２０ 発光手段
２２ 絞り
２４ 照明光学系
２６ 光変調手段
２８ 投影レンズ
３０ バリエータレンズ群
３２ コンペンセータレンズ群
３４ フォーカシングレンズ群
４０ 投影状態変更手段
４１ 球面軸受
４２ 球形突起
４４ 球形溝
４６、４６Ｘ、４６Ｙ、４６Ｐ、４６Ｗ、４６Ｒ フリクションローラ
４８、４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｐ、４８Ｗ、４８Ｒ モータ
５０、５０Ｘ、５０Ｙ、５０Ｐ、５０Ｗ、５０Ｒ エンコーダ
６０ 支持体
６１ 球面軸受
６２ 球形回転体
６４ 球形溝
７０ ドライバ
８１ 移動手段
１１０ 制御装置
１６４ 投影ドライバ
１６６ Ｉ／Ｏ
１６９ カウンタ
１７０ 入力手段
１７１ 入力Ｉ／Ｆ
１８０ 情報処理手段
１８１ ＲＡＭ
１８３ ＲＯＭ
１９０ 計時手段
１９９ バス
３１０ 投影装置
３９０ Ｘテーブル
３９２ Ｙテーブル
３９４ Ｚ軸
３９６ Ｚスライダ

Claims (14)

1. 設置面に載置し、該設置面に対し交差する平面上のスクリーンに対して映像を投影できる投影装置であって、
   前記投影装置を前記設置面に対して移動可能に構成する移動手段と、
   前記映像の投影状態を変更する投影状態変更手段と、
   前記移動手段により移動した際に移動量を計測する移動量計測手段と、
   前記計測した移動量に基づいて、移動前の投影状態からの投影状態の変更量を算出する投影状態演算手段とを備え、
   前記投影状態変更手段は前記演算手段が算出した投影状態の変更量に基づいて映像の投影状態を変更することを特徴とする投影装置。
2. 前記投影状態演算手段は、移動前の投影状態を記憶する投影状態記憶手段を備え、前記記憶された移動前の投影状態と前記計測した移動量に基づいて、投影状態の変更量を算出することを特徴とする請求項１に記載の投影装置
3. 前記移動手段は前記設置面に接触する回転体を有し、
   前記移動量計測手段は、前記回転体の回動量を計測するエンコーダであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影装置。
4. 前記移動量計測手段は、球体の一部を前記設置面に接触させることにより前記設置面との相対的な移動に応じて回動自在となる球形回転体と、前記球形回転体を回動自在に保持する回転体受部と、前記球形回転体の回動量を計測するエンコーダとを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影装置。
5. 前記移動量計測手段は、前記球形回転体の直交２軸方向の回動量を計測するエンコーダを備えることを特徴とする請求項４に記載の投影装置。
6. 前記移動量計測手段に、移動量を光学的に計測する光学式のエンコーダを用いたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の投影装置。
7. 前記投影状態変更手段は、前記投影された映像を前記設置面に対して上下方向に移動させる上下方向移動手段、前記投影された映像を左右方向に移動させる左右方向移動手段、又は、前記投影された映像の傾き角度を変更する傾き角変更手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の投影装置。
8. 前記投影状態変更手段は、映像を投影する投影手段と前記移動手段との間に、球形突起と前記球形突起を回動自在に保持する球形溝とを備え、前記映像を前記設置面に対して上下方向並びに左右方向に移動自在とするとともに、前記映像の傾き角度を変更自在としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の投影装置。
9. 前記移動量又は前記映像の投影方向に応じて、前記映像の光量を調節する光量調節手段を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の投影装置。
10. 前記移動量又は前記映像の投影方向に応じて、前記映像の合焦位置を調節する合焦位置調節手段を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の投影装置。
11. 前記移動量又は前記映像の投影方向に応じて、前記映像の画角を調節する画角調節手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の投影装置。
12. 映像を投影するスクリーンに対する位置の基準値を設定する基準設定手段を備え、
    前記投影状態演算手段は、前記基準値と前記移動量とに基づいて映像の投影方向を変更することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の投影装置。
13. 前記映像の画角の半分が５０度を超える場合に、映像の投影状態を変更することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の投影装置。
14. 前記移動手段は低摩擦接触面で構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の投影装置。

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