JP5996602B2 - 投影システム及びその投影方法 - Google Patents

Description

本発明は表示装置に関し、特に投影システム及びその投影方法に関する。

現在業界において、通常２台又は複数台のプロジェクターをタイリングさせることにより、超横長スクリーン（例えば１６：６）の投影を形成する。そのため、外部の中継装置（interconnecting device）で映像信号を分割した上、それらを投影映像の接続を行う複数台のプロジェクターに送信して、投影映像の接続を行わなければならない。投影映像の接続を行う複数台のプロジェクターの投影によって形成された複数の映像の間に色温度又は輝度などの相違があるので、いずれか一台のプロジェクターの投影画面を基準にすることにより、接続された投影画面の色彩の一様性を確保しなければならない。しかし、それによって投影画面の品質が低下する恐れがあり、かつ投影画像の接続を行うたびに外部の装置で接続された投影画面を補正しなければならないので、手間、時間及びコストが多くかかる。

投影システムに関する特許は、米国特許出願公開第２０１２０２０６６９５号公報、第２０１３０２９０４１６号公報、米国特許第７６６７８１５号公報、第８５５０９１３号公報、中国特許第１００３８３６０２号公報、中国実用新案公開第２０１９８４４５２号公報がある。

米国特許出願公開第２０１２０２０６６９５号公報 米国特許出願公開第２０１３０２９０４１６号公報 米国特許第７６６７８１５号公報 米国特許第８５５０９１３号公報 中国特許第１００３８３６０２号公報 中国実用新案公開第２０１９８４４５２号公報

本発明は投影システム及びその投影方法を提供する。本発明は、一台の投影装置により、圧縮ひずみがない複数の分割画面に対応する超横長投影画面を得ることができる。該複数の分割画面はそれぞれ、異なる複数の映像ソース信号に対応する。

本発明の他の目的及びその利点は、本発明に掲載される技術的特徴により一層詳細に理解することができる。

上記一部分又はすべての目的又は他の目的を実現するため、本発明の実施例は投影システムを提供する。該投影システムは、投影面と、映像ソース信号結合ユニットと、投影装置とを含む。映像ソース信号結合ユニットは、コンピューターに接続されて該コンピューターからの複数の映像ソース信号を受信し、かつそれらの映像ソース信号を結合映像信号に結合・変換する。投影装置は、光源と、ライトバルブと、記憶ユニットと、制御ユニットとを含む。光源は照明用光束を提供する。ライトバルブは、照明用光束の伝播経路に配置され、かつ受光面を具備する。受光面は照明用光束を映像光束に変換するとともに、それを投影面に投影して結合映像画面を形成する。結合映像画面は映像ソース信号に対応する。記憶ユニットには、拡張表示識別データと解像度モード検索表が記憶されている。制御ユニットは、ライトバルブ、記憶ユニット及び映像ソース信号結合ユニットに接続される。制御ユニットは、拡張表示識別データをコンピューターに提供して、コンピューターが映像ソース信号に対応する複数の投影比率を提供するように指示する。

本発明の実施例において、前記映像ソース信号結合ユニットは、複数の映像ソース信号に対応する複数の投影比率をタイリング（結合）させることにより結合投影比率を形成し、かつ映像信号に基づいてライトバルブを制御することにより照明用光束を映像光束に変換する。制御ユニットは、解像度モード検索表によりライトバルブを結合投影比率に対応するモードに設定することにより、結合映像画面が結合投影比率に合うようにする。

本発明の実施例において、前記投影装置は積分器を更に含む。該積分器は照明用光束の伝播経路に配置され、かつ光源とライトバルブとの間に位置する。積分器は光入射端と光出射端を含み、照明用光束は積分器の光入射端から入射するとともに積分器の光出射端から出射する。積分器の光出射端の幅高比は結合投影比率に合う。

本発明の実施例において、前記積分器の前記光入射端の面積は前記光出射端の面積より大きいか或いは等しい。

本発明の実施例において、結合投影比率は２．３：１から２．７：１の範囲にある。

本発明の実施例において、超横長結合投影比率は２．３：１から２．７：１の範囲にある。

本発明の実施例において、ライトバルブが結合投影比率に対応するモードに設定されるとき、制御ユニットは受光面の一部分の区域をディスエイブル区域（disable）にする。ディスエイブル区域にされていない受光面の所定の区域は超横長投影比率に合い、ディスエイブル区域にされていない受光面の所定の区域は光出射端からの照明用光束を受ける。

本発明の実施例において、前記結合映像画面は、複数の映像ソース信号に対応する複数の映像画面をタイリング（結合）させて得たものである。

本発明の実施例において、前記投影システムは、タッチモジュールを更に含む。該タッチモジュールは、少なくとも１つの検知用光源と、光検知ユニットとを含む。検知用光源は、検知用光束を放射して前記投影面を検知する。光検知ユニットはコンピューターに接続され、かつタッチ物体に反射される検知用光束の反射光を検出する。コンピューターは反射光によりタッチ物体のタッチ位置を判断する。

本発明の実施例において、前記投影面上にタッチ区域と非タッチ区域を形成する。

本発明の実施例において、前記非タッチ区域は投影装置で投影する第一映像画面を表示し、タッチ区域は前記投影装置で投影する第二映像画面を表示する。第一映像画面と第二映像画面は複数の映像ソース信号に対応する。

本発明の実施例において、前記タッチ区域は空白映像を表示する。

本発明の実施例において、前記投影システムは、光放射ユニットと非可視光検知ユニットを更に含む。光放射ユニットは、可視光と非可視光を同時放射することにより、投影面上に光点を形成する。非可視光検知ユニットは、コンピューターに接続されて非可視光を検出する。コンピューターは該非可視光検知ユニットの検出結果により前記光点の位置を判断する。

本発明の実施例において、前記投影装置はネットワークを介してクラウドサーバーに接続される。

本発明の実施例において、前記投影面はスクリーンであり、該スクリーンはフレネルレンズフィルム又はスマートガラスを含む。

本発明の実施例において、前記光源は、発光ダイオード、レーザー光源又は高圧水銀ランプである。

本発明の実施例において、前記ライトバルブは、デジタル・マイクロミラー・デバイス又はシリコン基板液晶パネルである。

本発明の実施例において、投影装置から投影面まで距離は３０〜５０ｃｍであり、投影装置で投影して得た結合投影画面のサイズは１３０インチ以上である。

本発明の投影システムの投影方法は、以下のステップを含む。すなわち、
複数の映像ソース信号を受信するステップと、複数の映像ソース信号を結合及び変換することにより結合映像信号を形成するステップと、拡張表示識別データをコンピューターに提供することにより、コンピューターが複数の映像ソース信号に対応する複数の投影比率を提供するように指示し、結合投影比率を形成するステップと、前記映像光束を投影面に投影することにより、結合投影比率に合う結合映像画面を形成するステップと、を含む。

本発明の実施例において、前記投影方法は、解像度モード検索表によりライトバルブを結合投影比率に対応するモードに設定するステップを更に含む。

本発明の実施例において、前記投影方法は、照明用光束の伝播経路に配置され、光入射端と光出射端を含み、かつ照明用光束は光入射端から入射するとともに光出射端から出射する、積分器を提供するステップと、結合映像信号に基づいてライトバルブを制御することにより光出射端から出射する照明用光束を映像光束に変換するステップとを更に含む。

本発明の実施例において、前記結合映像信号に対応する前記結合映像画面を提供し、該結合映像画面は前記複数の映像ソース信号に対応する複数の映像画面をタイリングさせて得たものである。

本発明の実施例において、前記積分器の光入射端の面積は光出射端の面積より大きいか或いは等しい。照明用光束は積分器の光入射端から入射するとともに、積分器の光出射端から出射する。光出射端の幅高比は結合投影比率に合う。

本発明の実施例において、前記結合投影比率は２．３：１から２．７：１の範囲にある。

本発明の実施例において、ライトバルブは受光面を具備し、該受光面は照明用光束を映像光束に変換する。ライトバルブが投影比率に対応するモードに設定されるとき、ライトバルブの受光面の一部分の区域をディスエイブル区域にすることにより、ディスエイブル区域にされていない受光面の所定の区域が前記結合投影比率に合うようにする。

本発明の実施例において、前記投影面上にタッチ区域と非タッチ区域を形成する。投影面に投影された結合映像画面区域は第一映像画面と第二映像画面に分けられ、その両者はそれぞれ非タッチ区域とタッチ区域に対応する。第一映像画面と第二映像画面は複数の映像ソース信号に対応する。

上述したとおり、本発明の実施例に係る投影システムは、複数の映像ソース信号を結合映像信号に結合・変換し、光出射端の幅高比が超横長投影比率に合う積分器で照明用光束を出射し、かつ拡張表示識別データによりコンピューターが超横長投影比率に合う映像信号を提供するように指示する。また、ライトバルブを超横長投影比率に対応するモードに設定し、かつ結合映像信号に基づいてライトバルブを制御することにより、照明用光束を超横長投影比率に合う超横長投影画面を投影可能な映像光束に変換する。それにより、圧縮ひずみなしの超横長映像画面を提供することができる。また、一台の投影装置により、２台のプロジェクターを使用するときのみ得ることができる大きいサイズの投影画面を形成することができる。

本発明の上記特徴及び発明の効果をより詳細に説明するため、以下、本発明の好適な実施例とその図面により本発明を詳細に説明する。

本発明の実施例に係る投影システムを示す図である。 本発明の実施例に係る投影システムを示す図である。 本発明の実施例に係る投影システムを示す図である。 本発明の実施例に係る投影システムを示す図である。 本発明の他の実施例に係る投影システムを示す図である。 本発明の他の実施例に係る投影システムを示す図である。 本発明の他の実施例に係る投影システムを示す図である。 本発明の他の実施例に係る投影システムを示す図である。 本発明の実施例に係る投影システムの投影方法を示す図である。

本発明の前述及び後述する技術的内容、特徴及び効果などは、以下の図面を参照しながら詳細に説明する本発明の好適な実施例により、詳しく理解することができる。以下の実施例に記載される方向用語、例えば、上、下、左、右、前及び後などは、添付図面上の方向のみを示す用語である。すなわち、これらの方向用語は、本発明を説明するものであるが、本発明を限定するものではない。

図１−１は、本発明の実施例に係る投影システムを示す図である。図１−１を参照すると、投影システムは投影面Ｓ１及び投影装置１０４を含む。投影装置１０４は、光源１０６と、ライトバルブ１０８と、積分器１１０と、記憶ユニット１１２と、制御ユニット１１４と、映像ソース信号結合ユニット１１６とを含む。制御ユニット１１４はライトバルブ１０８に電気的に接続され、記憶ユニット１１２は映像ソース信号結合ユニット１１６に電気的に接続される。記憶ユニット１１２は拡張表示識別データ（Extended Display Identification Data、ＥＤＩＤと略称）を記憶する。拡張表示識別データは、投影装置１０４がサポート可能な最高の解像度、スキャン周波数及び製造メーカ名、シリアル番号……などのような情報を含む。投影装置１０４はコンピューター１０２に電気的に接続され、コンピューター１０２は例えばパソコン、タブレットパソコン、携帯電話などのような映像データの提供が可能な電子装置である。

映像ソース信号結合ユニット１１６はコンピューター１０２からの複数の映像ソース信号を同時受信する。映像ソース信号は、映像画面を出力する（信号の）ソースを代表し、一台のコンピューターから受信するか或いは複数台のコンピューター１０２から受信することができる。映像ソース信号結合ユニット１１６はそれらの映像ソース信号を結合映像信号に結合・変換する。結合映像信号に対応する映像画面は、前記複数の映像ソース信号に対応する複数の映像画面をタイリング（結合）させて得たものである。例えば、元々の２つの映像ソース信号によって得た投影比率はいずれも４：３であり、映像ソース信号結合ユニット１１６でそれらをタイリング（結合）させて得た結合映像画面の結合投影比率は１６：６になるが、本発明はそれに限定されるものではない。すなわち、操作者の需要に応じて結合映像画面の結合投影比率を自由に設定することができる。また、複数の映像ソース信号の複数の映像画面が異なる投影比率と解像度を有するので、使用者が予め設定した所定の投影比率に応じて、映像ソース信号結合ユニット１１６でそれらをタイリングさせて得る結合映像画面の結合投影比率を設定することができる。投影装置１０４とコンピューター１０２が電気的に接続されるとき、コンピューター１０２は投影装置１０４が拡張表示識別データを提供するように指示し、投影装置１０４内の制御ユニット１１４は記憶ユニット１１２に記憶される拡張表示識別データをコンピューター１０２に提供する。それにより、コンピューター１０２が映像ソース信号に対応する複数の投影比率を提供する。映像ソース信号結合ユニット１１６で映像ソース信号に対応する投影比率をタイリングさせることにより、結合投影比率を形成し、投影しようとする結合投影比率に対応する結合映像信号を形成する。例えば、本実施例の投影装置１０４は、超横長投影比率（結合投影比率）を有する超横長映像画面（結合映像画面）を投影することに用いられることができる。該結合映像画面は、複数の映像ソース信号に対応する複数の映像画面をタイリングさせて得たものである。超横長映像画面とは超横長投影比率を有する映像画面を意味し、超横長投影比率は例えば２．３：１から２．７：１の範囲にあるが、好ましい超横長投影比率は１６：６又は２１：９である。しかし、本発明はその事項に限定されるものではない。

光源１０６は照明用光束を提供することに用いられる。光源１０６は、例えば発光ダイオード、レーザー光源又は高圧水銀ランプであることができるが、本発明はそれらに限定されるものではない。積分器１１０は、照明用光束の伝播経路に配置されるとともに、光源１０６とライトバルブ１０８との間に位置する。

積分器１１０は光入射端と光出射端を含み、積分器１１０は光入射端から光源１０６からの照明用光束を受光し、かつ光出射端から照明用光束を放射する。積分器１１０の光入射端の面積が光出射端の面積より大きく、かつ光出射端の幅高比が超横長投影比率に合うことにより、照明用光束をより集光させ、投影輝度を有効に増加させ、かつ投影品質を向上させることができる。また、本発明の他の実施例において、積分器１１０の光入射端の面積と光出射端の面積とを同一にすることができるが、本実施例がそれに限定されるものではない。

ライトバルブ１０８は、例えばデジタル・マイクロミラー・デバイス（Digital Micromirror Device）又はシリコン基板液晶パネル（liquid crystal panel）であることができ、照明用光束の伝播経路に配置される。照明用光束は積分器１１０の光出射端から出射した後、ライトバルブ１０８に入射する。ライトバルブ１０８は受光面を有し、制御ユニット１１４はコンピューター１０２からの映像信号又は映像ソース信号結合ユニット１１６からの結合映像信号により、ライトバルブ１０８の受光面を制御する。それにより、受光面に入射する照明用光束を映像光束に変換し、かつ該映像光束を投影面Ｓ１に投影することにより、超横長映像画面を形成する。投影面Ｓ１は、例えばフレネルレンズフィルム（Fresnel lens film）を含むスクリーンであることができる。該投影面は投影光束を使用者側に案内することにより、カラーゲインとコントラストを向上させることができる。投影面Ｓ１は消去機能付きのスクリーンであることもできる。スクリーンは例えば印加される電圧により透明状態又は白霧状態になり、かつそれを投影の投影面にするスマートガラスであることができる。すなわち、スクリーンは反射式スクリーン又は透過式スクリーンであることができる。

また、記憶ユニット１１２には解像度モード検索表も記憶され、解像度モード検索表には超横長映像解像度、例えば１９２０＊７２０、１２８０＊５５０、２５６０＊１０８０の解像度が記憶されるが、本発明はそれらに限定されるものではなく、製造メーカが設ける所定の解像度を記憶することもできる。制御ユニット１１４が結合映像信号に基づいてライトバルブ１０８の受光面を制御することにより照明用光束の変換を行うとき、記憶ユニット１１２に記憶されている解像度モード検索表から超横長投影比率のモードを検出し、かつライトバルブ１０８を超横長投影比率（又は解像度）に対応するモードに設定することにより、コンピューター１０２が提供した映像信号の方式が投影装置１０４に合うようにする。ライトバルブ１０８が超横長投影比率（又は解像度）に対応するモードに設定されるとき、制御ユニット１１４はライトバルブ１０８の受光面の一部分の区域をディスエイブル区域にする。ディスエイブル区域にされていない受光面の所定の区域は超横長投影比率に合い、ディスエイブル区域にされていない受光面の所定の区域は積分器１１０の光出射端からの照明用光束を受けることができる。制御ユニット１１４のディスエイブルにおいて、例えばライトバルブがデジタル・マイクロミラー・デバイスである場合、電気信号によってライトバルブの受光面の一部分の区域のデジタル・マイクロミラー・デバイスが作動しないようにする。これにより、照明用光束が広角レンズを透過して投影面に投影されることをディスエイブルする。例えばライトバルブがシリコン基板液晶パネルである場合、制御ユニット１１４のディスエイブルは、電気信号を利用することによってライトバルブの受光面の一部分の区域の液晶分子を制御する。これにより、照明用光束が透過不能又は反射されて映像光束になることをディスエイブルする。すなわち、ライトバルブ１０８の受光面の一部分の区域をディスエイブル区域にすることにより、投影を行わない区域Ａ１（図１−１の斜線区域、非投影区域ともいう）に映像光束が投影されることを遮断し、投影画面の比率が超横長投影比率に合うようにする。

上述したとおり、映像ソース信号結合ユニット１１６で複数の映像ソース信号を結合映像信号に結合・変換し、光出射端の幅高比が超横長投影比率に合う積分器で照明用光束を出射し、拡張表示識別データによりコンピューターが超横長投影比率に合う結合映像信号を提供するように指示し、かつライトバルブを超横長投影比率に対応するモードに設定することにより、ライトバルブが結合映像信号に基づいて照明用光束を超横長投影比率に合う超横長投影画面を投影可能な映像光束に変換するするようにする。

本発明の投影装置１０４に超短焦点広角投影レンズ（図示せず）を設けると、それが超短焦点広角プロジェクターになる。この場合、映像光束を投影面Ｓ１上に投影することにより、複数の映像ソース信号に対応する分割画面を含む超横長映像画面を形成することができる。分割画面はいずれも圧縮ひずみのない状態になり、投影装置１０４の投影比率は０．４以下（例えば０．３５、０．２５、０．１８）になる。投影比率は、投影装置から投影面までの距離と、投影面上の投影画面の幅との間の比率を意味する。例えば、元々の解像度が１９２０＊１０８０であり、投影画面比率が１６：９である投影画面を、上記実施例の投影システムで投影する場合、解像度が１９２０＊７２０であり、投影画面比率が１６：６である超横長投影画面、或いは解像度が１９２０＊８２２、２５６０＊１０８０、１２８０＊５５０であり、投影画面比率が２１：９である超横長投影画面を投影することができる。したがって、本発明は、ただ一台のプロジェクターにより、投影面まで距離が３０〜５０ｃｍ以内の範囲において、１３０インチ（投影画面比率は１６：６）から１５０インチ（投影画面比率は２１：９）までの超横長投影画面又はそれ以上の超横長投影画面を形成することができる。したがって、従来の技術において、複数台のプロジェクターをタイリングさせることにより、輝度が低下し、調整時間が長くかかり、映像圧縮により映像圧縮ひずみが発生する問題などを避けることができる。

本発明の他の実施例において、ライトバルブがシリコン基板液晶パネルである場合、レンズアレイが設けられるシリコン基板液晶パネルを、照明用光束を提供する光均等化部品にする。光均等化部品の機能は前記積分器の機能と同様であり、かつ積分器の光入射端及び光出射端のような光入射端及び光出射端を含む。すなわち、レンズアレイの光出射端の幅高比は超横長投影比率に合い、かつ照明用光束をシリコン基板液晶パネル上に出射する。

図１−３は、本発明の他の実施例に係る投影システムを示す図である。図１−３の投影システムと、図１−１及び図１−２の投影システムの構造は類似している。両者の相違点は、本実施例の投影装置１０４’が光源１０６’と、ライトバルブ１０８’と、積分器１１０’とを含み、ライトバルブ１０８’の長幅比と積分器１１０’の長幅比とが一致することにある。制御ユニット１１４’が結合映像信号に基づいてライトバルブ１０８’の受光面を制御することにより照明用光束の変換を行うとき、記憶ユニット１１２’に記憶されている解像度モード検索表から超横長投影比率のモードを検出し、かつライトバルブ１０８’を超横長投影比率（又は解像度）に対応するモードに設定することにより、コンピューター１０２’が提供した映像信号の方式が投影装置１０４’に合うようにする。ライトバルブ１０８’が超横長投影比率（又は解像度）に対応するモードに設定されるとき、制御ユニット１１４’がライトバルブ１０８’の受光面をイネーブル（enable）にすることにより、受光面の所定の区域が超横長投影比率に合うようにする。受光面の所定の区域は積分器１１０’の光出射端からの照明用光束を受けることができる。それにより、投影面Ｓ’に投影された投影画面の比率が超横長投影比率に合うことを確保する。

図１−４は、本発明の他の実施例に係る投影システムを示す図である。図１−４の投影システムと図１−１及び図１−２の投影システムの構造は類似している。両者の相違点は、本実施例の投影装置１０４の記憶ユニット１１２に当業者が承知する映像解像度が記憶されることにある。例えば、６００＊４８０ＶＧＡ（Video Graphics Array）、８００＊６００ＳＶＧＡ（Super Video Graphic Array）、１９２０＊１０８０Ｆｕll ＨＤ及び３８４０＊２１６０ ４Ｋ２Ｋの映像解像度が記憶されているが、本発明はそれらに限定されるものではない。映像ソース信号結合ユニット１１６はコンピューター１０２からの複数の映像ソース信号を受信する。映像ソース信号は、映像画面を出力する（信号の）ソースを代表し、一台のコンピューターから受信するか或いは複数台のコンピューター１０２から受信することができる。映像ソース信号結合ユニット１１６はそれらの映像ソース信号を結合映像信号に結合・変換する。結合映像信号に対応する映像画面は、前記複数の映像ソース信号に対応する複数の映像画面をタイリングさせて得たものである。例えば、元々の２つの映像ソース信号によって得た投影比率はいずれも４：３であり、映像ソース信号結合ユニット１１６でそれらをタイリングさせて得た結合映像画面の結合投影比率は４：３、１６：９又は１６：１０などになるが、本発明はそれに限定されるものではない。すなわち、操作者の需要に応じて結合映像画面の結合投影比率を自由に設定することができる。また、複数の映像ソース信号の複数の映像画面が異なる投影比率と解像度を有するので、使用者が予め設定した所定の投影比率に応じて、映像ソース信号結合ユニット１１６でそれらをタイリングさせて得る結合映像画面の結合投影比率を設定することができる。

本発明の実施例に係る投影システムは、すなわち複数の映像ソース信号に対応する分割画面を有し、かつ圧縮ひずみなしの超横長映像画面を投影可能な前記投影システムは、様々なところに応用することができる。例えば、駅ロビー又は商業展覧会場所などにおいて超横長投影画面を投影する場合、複数台のプロジェクターを使用して投影映像を接続させる必要がなく、ただ一台の投影装置によって同様な映像を形成することができる。また、例えば、家において投影システムで映画を見るとき、映画館と同様な視覚効果を奏し、かつ臨場感を感じることができる。本発明の実施例に係る投影システムは、一台の投影装置によって異なる映像ソース信号からの複数の分割画面を投影するか、或いは一台のコンピューター内の複数の映像ソース信号の分割画面を投影することができる。例えば、コンピューター１０２のマルチウィンドウ機能により異なるウィンドウの情報を映像ソース信号結合ユニット１１６に提供することにより、超横長投影ウィンドウ画面を形成することができる。また、例えば、投影システムをスクリーンの後方に設ける背面投影方式によりデジタル看板を形成し、かつ投影面に超横長投影画面を投影することにより広告の目的を奏することができる。また、例えば、投影システムの超横長映像画面を利用してビデオゲームの画面を表示する場合、ゲーム画面をより本物そっくりに、画面をより大きく表示することができ、かつ複数のプレイヤーが同時にゲームをする場合、各プレイヤーのゲーム画面を分割画面で表示することができるので、画面圧縮ひずみの問題が発生せず、ゲームの競争効果を向上させることができる。すなわち、投影面の左右両側に異なるプレイヤーのゲーム画面を表示することができる。超横長映像画面の比率が１６：６である場合、２つのゲーム画面を従来の４：３に表示することができるので、画面圧縮ひずみの問題が発生しない。一部分の実施例において、コンピューター１０２はネットワークを介してクラウドサーバー（クラウドネットワーク）２０８に接続されることができる。ネットワークは、例えば有線ネットワーク又は無線ネットワークであることができる。投影システムでプレゼンテーションを行うとき、クラウドサーバーによって投影しようとする画面を別のコンピューター、例えば会議に参加する者の携帯装置（例えば携帯電話、タブレットパソコン、ノートパソコンなど）に伝送することができるので、会議をより容易に行うことができる。投影面上の複数の分割画面で複数のプレゼンテーションを同時表示することにより、プレゼンテーションを分類するか或いは関連性のある複数の情報を１つの投影面に同時表示することができる。したがって、報告者がより容易にプレゼンテーションを行うことができる。或いは、投影装置にアンドロイド（Android）ＯＳをインストールすることにより、携帯装置（例えば携帯電話、タブレットパソコン、ノートパソコンなど）と直接に無線／有線接続を行うことができる。

図２−１は、本発明の他の実施例に係る投影システムを示す図である。図２−１を参照すると、本実施例の投影システムと図１の投影システムとの間の相違点は、本実施例の投影システムがタッチ装置を更に含むことにある。該タッチ装置は検知用光源Ｌ１、Ｌ２と光検知ユニット２０２を含む。検知用光源Ｌ１、Ｌ２は検知用光束を放射することにより投影面Ｓ１を検知する。光検知ユニット２０２はコンピューター１０２に接続され、本実施例の光検知ユニット２０２が投影面Ｓ１の側辺に位置することによりＵ形の配置方式を形成する。光検知ユニット２０２は、タッチ物体（例えば、人の指、タッチペン、又は検知用光束を遮断或いは反射する物体）でタッチ操作を行うとき、遮断される光線又は反射される検知用光束の反射光を検出する。コンピューター１０２は、光検知ユニット２０２の検出結果によりタッチ物体のタッチ位置を判断する。検知用光源の個数は本実施例に限定されるものではない。他の実施例において、１個又は複数個の検知用光源により投影面Ｓ１上で行われる動作を検出することができる。

本実施例の投影システムは光放射ユニット２０６、例えばレーザーペンを更に含むことができ、該光放射ユニット２０６は可視光を放射することができる。光放射ユニット２０６が放射した可視光によって投影面Ｓ１上に光点Ｐ１が形成されるとき、観賞者は光放射ユニット２０６が指す位置を把握することができる。したがって、使用者が光放射ユニット２０６を利用することにより遠隔操作を行うとき、他の観賞者も該光点Ｐ１の位置及び動きを見ることができるので、複数人が協力的な討論を容易に行うことができる。前記検知用光束は、例えば赤外線又は他の非可視光であることができる。光検知ユニット２０２は、例えば赤外線撮影装置又は他の所定の非可視光検知可能な検知装置であることができる。

図２−２は、本発明の他の実施例に係る投影システムを示す図である。本実施例の投影システムはタッチ装置を更に含む。該タッチ装置は検知用光源Ｌ１、Ｌ２と光検知ユニット２０２を含む。投影装置は有線／無線方法によりクラウドネットワーク２０８に接続させるとともに、他のコンピューター１０２と映像情報を伝送することができる。検知用光源Ｌ１、Ｌ２は検知用光束を放射することにより投影面Ｓ１を検知する。光検知ユニット２０２はコンピューター１０２に接続され、本実施例の光検知ユニット２０２は投影面Ｓ１の側辺に位置する配置方式を採用する。光検知ユニット２０２は、タッチ物体（例えば、指、タッチペン、又は検知用光束を遮断或いは反射する物体）でタッチ操作を行うとき、遮断される光線又は反射される検知用光束の反射光を検出する。コンピューター１０２は、光検知ユニット２０２の検出結果によりタッチ物体のタッチ位置を判断する。検知用光源の個数は本実施例に限定されるものではない。他の実施例において、１個又は複数個の検知用光源により投影面Ｓ１上で行われる動作を検出することができる。

図２−３を参照すると、本実施例の他の投影システムが示されている。本実施例の投影システムはタッチ装置を更に含み、該タッチ装置は検知用光源Ｌ１と非可視光検知ユニット２０４を含む。投影装置１０４はコンピューター１０２に電気的に接続されて映像信号を伝送する。検知用光源Ｌ１は非可視光のスクリーンを形成する。例えば、赤外線レーザーカーテン（IR laser curtain）を形成して投影面Ｓ１の表面を覆う。非可視光検知ユニット２０４は投影装置１０４に電気的に接続され、非可視光検知ユニット２０４は投影装置１０４の近傍に位置するか或いは投影装置１０４内に設けられる。他の実施例において、非可視光検知ユニット２０４はコンピューター１０２に直接に電気的に接続され、非可視光検知ユニット２０４はタッチ物体（例えば、人の指、タッチペン、又は検知用光束を遮断或いは反射する物体）でタッチ操作を行うとき、遮断される光線又は反射される検知用光束の反射光を検出する。コンピューター１０２は、非可視光検知ユニット２０４の検出結果によりタッチ物体のタッチ位置を判断する。

本実施例の投影システムは光放射ユニット２０６、例えばレーザーペンを更に含む。該光放射ユニット２０６は同軸二波長の光を放射することができる。すなわち、可視光と非可視光を同時放射することができる。光放射ユニット２０６が放射した可視光によって投影面Ｓ１上に光点Ｐ１が形成されるとき、観賞者が光放射ユニット２０６が指す位置を把握することができる。光放射ユニット２０６が放射した非可視光によって投影面Ｓ１上に光点（その位置と光点Ｐ１の位置が同一する）が形成されるとき、非可視光検知ユニット２０４でその光点を検知することができる。コンピューター１０２は非可視光検知ユニット２０４の検出結果により光点Ｐ１の位置を判断するとともに、対応する操作を行う（例えば、投影画面上の光点Ｐ１の移動軌跡又は光点Ｐ１の形成位置により、所定のタッチ操作を行う）。したがって、使用者が光放射ユニット２０６を利用することによって遠隔操作を行うとき、他の観賞者も該光点Ｐ１の位置及び動きを見ることができるので、複数人が協力的な討論を容易に行うことができる。前記検知用光束及び非可視光は、例えば赤外線又は他の非可視光であることができる。非可視光検知ユニット２０４は、例えば赤外線撮影装置又は他の所定の非可視光検知可能な検知装置であることができる。

図２−４を参照すると、本発明の他の実施例に係る投影システムが示されている。本実施例と図２−２に示された前記実施例とを比較するとき、同様な構造についてはここで再び説明しない。両者の相違点は、本実施例の投影装置１０４が映像ソース信号結合ユニット１１６からの結合映像信号を受信した後、結合映像信号に対応する結合映像画面を投影することにより、投影面Ｓ１上に第一映像画面image１と第二映像画面image２が形成されることにある。上述した図１−１〜図１−４及びそれに関する明細書を参照することにより、投影面上にタッチ区域と非タッチ区域を形成することができる。非タッチ区域は第一映像画面image１を表示し、タッチ区域は第二映像画面image２を表示する。該第一映像画面image１と該第二映像画面image２は、上述した映像ソース信号に対応する。

上述したとおり、投影システムがタッチ機能を具備することにより、投影システムの応用をより豊富にすることができる。例えば、教室の投影面上に異なる映像ソース信号に対応する複数の投影区域を形成し、先生、学生が投影面上の異なる投影区域を直接にタッチすることにより、例えば投影面上で先生が授業をするか、問題を解決するか、或いは学生が回答をすることにより、直感的、利便的な教育活動を行うことができる。一部分の投影区域の投影画面を空白映像にする場合、使用者がここに書くことができる。また、その投影システムを商店のショーウィンドに応用する場合、消費者が需要な商品目録とデザインを選択（タッチ）して見ることができるので、消費者に利便なサービスを提供することができる。

図３は、本発明の実施例に係る投影システムの投影方法を示す流れ図である。図３を参照すると、その投影システムの投影方法は下記のステップを含むことができる。まず、複数の映像ソース信号を受信する（ステップＳ３０２）。次に、複数の映像ソース信号を結合及び変換することにより結合映像信号を形成する（ステップＳ３０４）。結合映像信号に対応する結合映像画面を提供し、該結合映像画面は複数の映像ソース信号に対応する複数の映像画面をタイリングさせて得たものである。さらに、拡張表示識別データをコンピューターに提供することにより、コンピューターが複数の映像ソース信号に対応する複数の投影比率を提供するように指示し、結合投影比率を形成する（ステップＳ３０６）。さらに、解像度モード検索表によってライトバルブを結合投影比率に対応するモードに設定する。さらに、積分器を照明用光束の伝播経路に配置する。該積分器は光入射端と光出射端を含み、光入射端の面積は光出射端の面積より大きいか或いは等しい。照明用光束は積分器の光入射端から入射するとともに積分器の光出射端から出射し、光出射端の幅高比は超横長投影比率に合う。結合投影比率は、例えば２．３：１から２．７：１の範囲にある。さらに、結合映像信号に基づいてライトバルブを制御することにより、光出射端から出射する照明用光束を映像光束に変換する。ライトバルブは受光面を有し、受光面は光出射端から出射する照明用光束を映像光束に変換する。ライトバルブが結合投影比率に対応するモードに設定されるとき、受光面の一部分の区域をディスエイブル区域にすることにより、ディスエイブル区域にされていない受光面の所定の区域が結合投影比率に合うようにすることができる。最後は、映像光束を投影面に投影することにより、結合投影比率に合う結合映像画面を形成する（ステップＳ３０８）。

上述したとおり、本発明は、複数の映像ソース信号を結合映像信号に結合・変換し、光出射端の幅高比が超横長投影比率に合う積分器で照明用光束を放射し、拡張表示識別データによりコンピューターが超横長投影比率に対応する結合映像信号を提供するように指示し、ライトバルブを超横長投影比率に対応するモードに設定する。また、結合映像信号に基づいてライトバルブを制御することにより、照明用光束を超横長投影比率に合う超横長投影画面を投影可能な映像光束に変換する。それにより、圧縮ひずみなしの超横長投影画面を提供する。

本発明の実施例に係る投影システムの投影方法により、投影面上にタッチ区域と非タッチ区域を形成することができる。投影面に投影された結合映像画面区域は第一映像画面と第二映像画面に分けられ、その両者はそれぞれ非タッチ区域とタッチ区域に対応する。また、第一映像画面と第二映像画面は複数の映像ソース信号に対応する。

以上、本発明の好適な実施例を詳述してきたが、本発明の構成は上記の実施例に限定されるものではない。本技術分野の当業者は本発明の要旨を逸脱しない範囲内で設計の変換等を行うことができる。すなわち、本発明の保護範囲は後述する特許請求の範囲が定めたことを基準にする。本発明のいずれかの実施例又は特許請求の範囲は本発明に記載されているすべての目的、利点又は特徴などを実現しなくてもよい。要約と発明の名称は、特許文献の検索に使われるものではあるが、本発明の特許請求の範囲を定めるものではない。

１０２、１０２’ コンピューター
１０４、１０４’ 投影装置
１０６、１０６’ 光源
１０８、１０８’ ライトバルブ
１１０、１１０’ 積分器
１１２、１１２’ 記憶ユニット
１１４、１１４’ 制御ユニット
１１６、１１６’ 映像ソース信号結合ユニット
２０２ 光検知ユニット
２０４ 非可視光検知ユニット
２０６ 光放射ユニット
２０８ クラウドネットワーク
image１ 第一映像画面
image２ 第二映像画面
Ａ１ 非投影区域
Ｓ１、Ｓ１’ 投影面
Ｌ１、Ｌ２ 検知用光源
Ｐ１ 光点

Claims (20)

1. 投影面と、映像ソース信号結合ユニットと、投影装置とを含む投影システムにおいて、
   前記映像ソース信号結合ユニットは、コンピューターに接続されて前記コンピューターからの複数の映像ソース信号を受信し、かつそれらの映像ソース信号を結合映像信号に結合・変換し、
   前記投影装置は、光源と、ライトバルブと、記憶ユニットと、制御ユニットとを含み、
   前記光源は、照明用光束を提供し、
   前記ライトバルブは、前記照明用光束の伝播経路に配置されかつ受光面を具備し、前記受光面は前記照明用光束を映像光束に変換するとともに、それを前記投影面に投影して結合映像画面を形成し、前記結合映像画面は前記映像ソース信号に対応し、
   前記記憶ユニットには、拡張表示識別データと解像度モード検索表が記憶されており、
   前記制御ユニットは、前記ライトバルブ、前記記憶ユニット及び前記映像ソース信号結合ユニットに接続され、かつ前記拡張表示識別データを前記コンピューターに提供して、前記コンピューターが前記映像ソース信号に対応する複数の投影比率を提供するように指示し、
   前記映像ソース信号結合ユニットは、複数の映像ソース信号に対応する複数の投影比率をタイリングさせることにより結合投影比率を形成し、かつ前記結合映像信号に基づいて前記ライトバルブを制御することにより前記照明用光束を前記映像光束に変換し、前記制御ユニットは、前記解像度モード検索表により前記ライトバルブを前記結合投影比率に対応するモードに設定することにより、前記結合映像画面が前記結合投影比率に合うようにし、
   前記ライトバルブが前記結合投影比率に対応するモードに設定されるとき、前記制御ユニットは前記受光面の一部分の区域をディスエイブル区域にし、前記ディスエイブル区域にされていない前記受光面の所定の区域は前記結合投影比率に合う、投影システム。
2. 前記投影装置は積分器を更に含み、前記積分器は前記照明用光束の伝播経路に配置されかつ前記光源と前記ライトバルブとの間に位置し、前記積分器は光入射端と光出射端を含み、前記照明用光束は前記積分器の前記光入射端から入射するとともに前記積分器の前記光出射端から出射し、前記積分器の光出射端の幅高比は前記結合投影比率に合う、請求項１に記載の投影システム。
3. 前記積分器の前記光入射端の面積は前記光出射端の面積より大きいか或いは等しい、請求項２に記載の投影システム。
4. 前記結合投影比率は２．３：１から２．７：１の範囲にある、請求項１に記載の投影システム。
5. 前記ディスエイブル区域にされていない前記受光面の前記所定の区域は前記光出射端からの前記照明用光束を受ける、請求項２に記載の投影システム。
6. 前記結合映像画面は、前記複数の映像ソース信号に対応する複数の映像画面をタイリングさせて得たものである、請求項１に記載の投影システム。
7. タッチモジュールを更に含み、
   前記タッチモジュールは、
   検知用光束を放射して前記投影面を検知する少なくとも１つの検知用光源と、
   前記コンピューターに接続され、タッチ物体に反射される検知用光束の反射光を検出し、前記コンピューターは前記反射光によりタッチ物体のタッチ位置を判断する光検知ユニットとを含む、請求項１に記載の投影システム。
8. 前記投影面上にタッチ区域と非タッチ区域を形成する、請求項７に記載の投影システム。
9. 前記非タッチ区域は前記投影装置で投影する第一映像画面を表示し、前記タッチ区域は前記投影装置で投影する第二映像画面を表示し、前記第一映像画面と前記第二映像画面は前記複数の映像ソース信号に対応する、請求項８に記載の投影システム。
10. 光放射ユニットと非可視光検知ユニットを更に含み、
    前記光放射ユニットは、可視光と非可視光を同時放射することにより前記投影面上に光点を形成し、
    前記非可視光検知ユニットは前記コンピューターに接続されて非可視光を検出し、前記コンピューターは前記非可視光検知ユニットの検出結果により前記光点の位置を判断する、請求項１に記載の投影システム。
11. 前記投影装置はネットワークを介してクラウドサーバーに接続される、請求項１に記載の投影システム。
12. 前記投影面はスクリーンであり、前記スクリーンはフレネルレンズフィルム又はスマートガラスを含む、請求項１に記載の投影システム。
13. 前記ライトバルブは、デジタル・マイクロミラー・デバイス又はシリコン基板液晶パネルである、請求項１に記載の投影システム。
14. 前記投影装置から前記投影面まで距離は３０〜５０ｃｍであり、前記投影装置で投影して得た前記結合映像画面のサイズは１３０インチ以上である、請求項１に記載の投影システム。
15. 請求項１に記載の投影システムの投影方法において、
    前記複数の映像ソース信号を受信するステップと、
    前記複数の映像ソース信号を結合及び変換することにより前記結合映像信号を形成するステップと、
    前記拡張表示識別データを前記コンピューターに提供することにより、前記コンピューターが前記複数の映像ソース信号に対応する前記複数の投影比率を提供するように指示し、前記結合投影比率を形成するステップと、
    前記映像光束を前記投影面に投影することにより、前記結合投影比率に合う結合前記映像画面を形成するステップと、を含み、
    前記解像度モード検索表により前記ライトバルブを前記結合投影比率に対応する前記モードに設定するステップを更に含み、
    前記ライトバルブは前記受光面を具備し、前記受光面は前記照明用光束を前記映像光束に変換し、前記ライトバルブが前記結合投影比率に対応する前記モードに設定されるとき、前記ライトバルブの前記受光面の一部分の区域を前記ディスエイブル区域にすることにより、前記ディスエイブル区域にされていない前記受光面の前記所定の区域が前記結合投影比率に合うようにする、投影システムの投影方法。
16. 前記照明用光束の伝播経路に配置され、光入射端と光出射端を含み、かつ前記照明用光束は前記光入射端から入射するとともに前記光出射端から出射する、積分器を提供するステップと、
    前記結合映像信号に基づいてライトバルブを制御することにより、光出射端から出射する前記照明用光束を前記映像光束に変換するステップとを更に含む、請求項１５に記載の投影システムの投影方法。
17. 前記結合映像信号に対応する前記結合映像画面を提供するステップを更に含み、前記結合映像画面は前記複数の映像ソース信号に対応する複数の映像画面をタイリングさせて得たものである、請求項１５に記載の投影システムの投影方法。
18. 前記積分器の前記光入射端の面積は前記光出射端の面積より大きいか或いは等しく、前記照明用光束は前記積分器の前記光入射端から入射するとともに前記積分器の前記光出射端から出射し、前記光出射端の幅高比は前記結合投影比率に合う、請求項１６に記載の投影システムの投影方法。
19. 前記結合投影比率は２．３：１から２．７：１の範囲にある、請求項１５に記載の投影システムの投影方法。
20. 前記投影面上にタッチ区域と非タッチ区域を形成するステップを更に含み、
    前記投影面に投影された結合映像画面区域は第一映像画面と第二映像画面に分けられ、その両者はそれぞれ前記非タッチ区域と前記タッチ区域に対応し、前記第一映像画面と前記第二映像画面は前記複数の映像ソース信号に対応する、請求項１５に記載の投影システムの投影方法。

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