JP7250175B2 - 投影装置、投影方法、及び制御プログラム - Google Patents

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Description

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 (27)

  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中から端部の一部をユーザに選択させ、前記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、かつ前記投影部の光学系を変化させる制御により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、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。
  6. 請求項1から5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。
  7. 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中から端部の一部をユーザに選択させ、前記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、かつ前記投影部の光学系を変化させる制御により前記投影領域の拡大又は縮小を行う、
    投影方法。
  8. 請求項7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。
  9. 請求項7又は8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。
  10. 請求項7から9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。
  11. 請求項7から10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、により前記拡大又は縮小を行う投影方法。
  12. 請求項7から11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。
  13. 投影部を有する投影装置の制御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中から端部の一部をユーザに選択させ、前記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、かつ前記投影部の光学系を変化させる制御により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。
  14. 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し、
    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。
  15. 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矩形の投影領域の1つの角の位置が第1位置であることを検知した状態にて、前記1つの角の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行し、
    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。
  16. 投影部とプロセッサとを有し、
    前記プロセッサは、
    スクリーンのうち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、かつ前記投影部の光学系を変化させる制御により前記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行し、
    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、前記スクリーンの端部とが一致する位置である、
    投影装置。
  17. 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矩形の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、かつ前記投影部の光学系を変化させる制御により前記投影領域の拡大又は縮小を行う制御を実行し、
    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。
  18. 請求項17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。
  19. 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い、
    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。
  20. 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矩形の投影領域の1つの角の位置が第1位置であることを検知した状態にて、前記1つの角の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行い、
    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。
  21. 投影部を有する投影装置による投影方法であって、
    スクリーンのうち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、かつ前記投影部の光学系を変化させる制御により前記投影領域の拡大又は縮小を行い、
    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、前記スクリーンの端部とが一致する位置である、
    投影方法。
  22. 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矩形の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、かつ前記投影部の光学系を変化させる制御により前記投影領域の拡大又は縮小を行い、
    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。
  23. 請求項22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。
  24. 投影部を有する投影装置の制御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い、
    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、
    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。
  25. 投影部を有する投影装置の制御プログラムであって、
    前記投影部が投影光を照射する矩形の投影領域の1つの角の位置が第1位置であることを検知した状態にて、前記1つの角の位置を維持し、かつ前記投影領域の拡大又は縮小を行い、
    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、
    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。
  26. 投影部を有する投影装置の制御プログラムであって、
    スクリーンのうち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、かつ前記投影部の光学系を変化させる制御により前記投影領域の拡大又は縮小を行い、
    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、前記スクリーンの端部とが一致する位置である、
    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。
  27. 投影部を有する投影装置の制御プログラムであって、
    前記投影部が投影光を照射する矩形の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、かつ前記投影部の光学系を変化させる制御により前記投影領域の拡大又は縮小を行い、
    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、
    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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