特許 6238059 投影装置及び投影方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6238059

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】投影装置及び投影方法

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20171120BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20171120BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20171120BHJP

   G02B 26/08 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   G03B21/14 Z

   H04N5/74 Z

   G03B21/00 D

   G02B26/08 E

【請求項の数】15

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-260794(P2013-260794)

(22)【出願日】2013年12月18日

(65)【公開番号】特開2015-118199(P2015-118199A)

(43)【公開日】2015年6月25日

【審査請求日】2016年11月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092646

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 清

(74)【代理人】

【識別番号】100083769

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 仁

(74)【代理人】

【識別番号】100083002

【弁理士】

【氏名又は名称】伊丹 辰男

(72)【発明者】

【氏名】成川 哲郎

【審査官】 中村 直行

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−０５５３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２５８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８１５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２６２１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０３３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０６１７４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２００８／０８２４７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１２６０２４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｂ ２１／００ − ２１／６４

Ｇ０２Ｂ ２６／０８

Ｈ０４Ｎ ５／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示部と、
前記表示部を複数の画像領域に分割して、画像を前記複数の画像領域にそれぞれ形成するように前記表示部を制御する表示制御部と、
前記表示部からの画像光を反射してスクリーン上に投影可能に形成されたミラーであって、前記複数の画像領域の画像光を異なる方向に反射可能な分割ミラーと、を備え、
前記分割ミラーは、反射する前記複数の画像領域の各画像光による投影画像の前記スクリーン上での位置を相対的に変化させることを特徴とする投影装置。

【請求項2】

前記分割ミラーは、複数のミラーで構成されるとともに、その反射面の大きさを異にして、最大反射面の１枚は固定ミラーとされ、他のミラーを可動ミラーとすることを特徴とする請求項１記載の投影装置。

【請求項3】

前記可動ミラーは、前記分割ミラーの周辺部に設けられたことを特徴とする請求項２記載の投影装置。

【請求項4】

前記分割ミラーの一部の角度を可動させるミラー制御部をさらに備えることと特徴とする請求項１乃至請求項３記載の投影装置。

【請求項5】

前記ミラー制御部は、前記複数の画像領域の投影画像が、互いにスクリーン上で重畳するように制御することを特徴とする請求項４記載の投影装置。

【請求項6】

前記ミラー制御部は、前記複数の画像領域の投影画像を、前記表示部が表示可能な画像の範囲である有効画像領域の範囲外に投影するよう制御することを特徴とする請求項４又は請求項５記載の投影装置。

【請求項7】

前記複数の画像領域の投影画像の前記スクリーン上における位置を指示する指示手段をさらに備え、
前記ミラー制御部は、前記指示手段により出力される指示信号に従って制御されることを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか記載の投影装置。

【請求項8】

前記ミラー制御部により、前記分割ミラーが反射する画像が前記スクリーン上に投影されないように制御されている場合、前記表示制御部は、前記分割ミラーが反射する画像を黒階調となるように制御することを特徴とする請求項４乃至請求項７の何れか記載の投影装置。

【請求項9】

前記ミラー制御部は、あらかじめ設定した設定値に従って制御されることを特徴とする請求項４乃至請求項８の何れか記載の投影装置。

【請求項10】

前記複数の画像領域の画像に、ポインタの画像が含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか記載の投影装置。

【請求項11】

前記表示部は、空間的光変調素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか記載の投影装置。

【請求項12】

前記表示制御部は、前記複数の画像領域の画像の歪みを補正する画像補正手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか記載の投影装置。

【請求項13】

前記表示制御部及び前記表示部を有し、前記表示部から出射された画像光を投影可能に形成される画像形成部と、前記分割ミラーとが一体として筺体に収められていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか記載の投影装置。

【請求項14】

前記画像形成部と、前記分割ミラーと、前記スクリーンとが一体として筺体に収められていることを特徴とする請求項１３記載の投影装置。

【請求項15】

表示部を複数の画像領域に分割して、画像を前記複数の画像領域にそれぞれ形成するように前記表示部を制御する表示制御ステップと、
前記表示部からの画像光を反射してスクリーン上に投影可能に形成された分割ミラーにより、前記複数の画像領域の画像光を異なる方向に反射させる反射ステップと、
前記分割ミラーが反射する前記複数の画像領域の各画像光による投影画像の前記スクリーン上での位置を相対的に変化させるステップと、を備えることを特徴とする投影方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像をスクリーン等に投影する投影装置及び投影装置における画像等の投影方法に関する。

【背景技術】

【0002】

今日、パーソナルコンピューターの画面やビデオ画像、さらにメモリーカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーン等に投影する投影装置としてのプロジェクタが多用されている。このような投影装置であるプロジェクタについては最近、デジタルサイネージ用の装置として利用されている。そして、デジタルサイネージ用として利用される際、そのスクリーンは、従来の横長矩形形状だけではなく、例えば人の形状をした縦長のスクリーンなどが利用されている。デジタルサイネージ用として利用する場合には、縦長等の従来とは異なった形状のスクリーンに合わせて投影する必要がある。

【0003】

例えば特許文献１に開示される映像出力装置搭載器は、プロジェクタからの投影光についてスリットを介して反射板に出射させ、この反射板から縦長の人の形状をしたスクリーンに投影している。このスリットは、縦長の人の形状をしたスクリーンに合わせて縦長のスリットとして形成されるよう、スリットの両側幅方向の範囲に遮蔽板を形成して、プロジェクタからの投影光を遮蔽している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−１５０２２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述の従来技術においては、デジタルサイネージの用途における投影装置の使用の際、例えば、スクリーンに投影された投影画像に対して強調したい部分を指し示したいときには、別途レーザーポインタ等の汎用の指示機器を用意する必要がある。このような汎用の指示機器では、個別の内容に応じて分かりやすい表示とすることが困難である。
また、レーザーポインタに代わるポインタ装置により、ポインタ画像をプロジェクタ内で出力画像に合成して投影できるプロジェクタも知られているが、画像の合成出力機能を有する特殊なプロジェクタとなる。

【0006】

よって、本発明では、ポインタ画像等の補足的な画像を主要部の画像の任意の位置に容易に投影することができる投影装置及び投影方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る投影装置は、表示部と、前記表示部を複数の画像領域に分割して、画像を前記複数の画像領域にそれぞれ形成するように前記表示部を制御する表示制御部と、前記表示部からの画像光を反射してスクリーン上に投影可能に形成されたミラーであって、前記複数の画像領域の画像光を異なる方向に反射可能な分割ミラーと、を備え、前記分割ミラーは、反射する前記複数の画像領域の各画像光による投影画像の前記スクリーン状での位置を相対的に変化させることを特徴とする。

【0008】

本発明に係る投影方法は、表示部を複数の画像領域に分割して、画像を前記複数の画像領域にそれぞれ形成するように前記表示部を制御する表示制御ステップと、前記表示部からの画像光を反射してスクリーン上に投影可能に形成された分割ミラーにより、前記複数の画像領域の画像光を異なる方向に反射させる反射ステップと、前記分割ミラーが反射する前記複数の画像領域の各画像光による投影画像の前記スクリーン上での位置を相対的に変化させるステップと、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ポインタ画像等の補足的な画像を主要部の画像の任意の位置に容易に投影することができる投影装置及び投影方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る投影装置を上方から見た外観斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る投影装置の分割ミラーを正面視した模式図である。

【図3】本発明の実施形態に係る投影装置で投影したときの状態を示す説明図である。

【図4】本発明の実施形態に係る投影装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図5】本発明の実施形態に係る投影装置の動作状態を示す模式図である。

【図6】本発明の実施形態に係る投影装置のポインタの動きを示す模式図であり、（ａ）は表示画像の構成を表し、（ｂ）は投影画像の構成を表す。

【図7】本発明の実施形態に係る投影装置の特定画像領域と同一の画像の動きを示す模式図であり、（ａ）は表示画像の構成を表し、（ｂ）は投影画像の構成を表す。

【図8】本発明の実施形態に係る投影装置で投影したときの状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図１は投影装置１０を上方から見た外観斜視図で、蓋部３０が開かれている状態を示している。なお、以下の説明においては、投影装置１０の載置面側を下、載置面と反対側を上とし、蓋部３０が開閉する際の自由端側を前、蓋部３０が開閉する際の支点側を後とする。また、投影装置１０の左右は、前方から投影装置１０を見たときの左右をいうものとする。

【0012】

図１に示すように、投影装置１０は、筺体を本体部２０、蓋部３０により構成され、全体を略矩形に形成される。蓋部３０は投影装置１０の上面に開閉自在に設けられている。蓋部３０の内側面には、分割ミラー４０が設けられている。分割ミラー４０は、反射面を平坦に形成された平面鏡である。

【0013】

投影装置１０の内部には、画像形成部１００が設けられている。画像形成部１００は、投影画像を投影可能に形成されており、投影画像光を出射する出射口となる投影レンズ１３５が設けられている。この投影レンズ１３５の投影方向は、分割ミラー４０に向けられている。よって、画像形成部１００により投影される画像は、分割ミラー４０に投影されることとなる。

【0014】

その他、本体部２０は、図１に示すように、本体部２０の内部を冷却するための吸排気を行う吸排気孔２１や、本体部２０の高さ方向を調節可能な台座２２や、図示しないが、画像形成部１００の設定や操作をするための操作パネルや、画像形成部１００とパーソナルコンピューター等と接続するための入出力インターフェースが適宜設けられている。

【0015】

ここで、図１及び図２に基づいて、分割ミラー４０について説明する。
分割ミラー４０は、第１ミラー４１と、第２ミラー４２と、第３ミラー４３により構成されている。第１ミラー４１は、分割ミラー４０の周辺部であって、分割ミラー４０の上方左側に設けられている。同様に、第２ミラー４２は、分割ミラー４０の周辺部であって、上方右側に設けられている。そして、第３ミラー４３は、分割ミラー４０の第１ミラー４１及び第２ミラー４２以外の領域を占め、分割ミラー４０において最大の反射面を有する。

【0016】

第１ミラー４１及び第２ミラー４２における第３ミラー４３と対向する角部分は、傾斜状に形成されている。第１ミラー４１と第２ミラー４２は左右対称の形状に形成されている。そして、第１ミラー４１及び第２ミラー４２の反射面は、それぞれの反射面が、第３ミラー４３の反射面に対して傾斜する角度及び傾斜する方向を変更可能な可動ミラーとして形成されている。そして、第３ミラー４３は、固定ミラーとして形成されている。

【0017】

上記の第１ミラー４１及び第２ミラー４２の反射面が傾斜する角度（方向を含む）を変更する手段については、図示しないが、具体的には、例えば第１ミラー４１及び第２ミラー４２の裏面に、後方に突設したボールジョイントを設け、このボールジョイントを所定の把持力で把持する受け部を蓋部３０の内面側に設ける。そして、エアシリンダー等のアクチュエーターを第１ミラー４１及び第２ミラー４２と連結させる。すると、これらのアクチュエーターを起動させれば、第１ミラー４１及び第２ミラー４２のそれぞれの反射面が傾斜する角度を変更することができる。

【0018】

ここで、分割ミラー４０の第１ミラー４１及び第２ミラー４２と、第３ミラー４３それぞれの反射面が連続した平坦面である場合には、図３の破線に示すように、投影画像の範囲は横長矩形の有効画像領域２００として形成される。すなわち、有効画像領域２００の範囲が、投影装置１０において最大限に画像を投影できる投影範囲となっている。また、図３に示すスクリーン５０は、有効画像領域２００よりも狭い範囲を有するデジタルサイネージ等に利用される人型形状（人の形状の胸より上の部分）に形成されている。
デジタルサイネージ利用の場合は、ユーザは、スクリーン５０に対して、投影装置１０と反対側からスクリーン５０に投影された画像を視認することになる。

【0019】

次に、投影装置１０の機能構成を、図４の機能ブロック図に基づいて説明する。
投影装置１０に内蔵される画像形成部１００は、表示制御部１４０、表示部とする表示素子１２０、光源部１２５、投影部１３０により構成されている。表示制御部１４０は、投影装置１０の外部機器であるパーソナルコンピューター（ＰＣ）３００と入出力インターフェース等を介して接続され、画像データが入力される。そして、表示制御部１４０では、入力された画像データに対して、入力画像と異なる画像を加えて表示素子１２０に出力する。

【0020】

表示素子１２０は、表示制御部１４０で形成された画像データに基づいて、光源部１２５からの光源光により投影画像光を投影部１３０に出射する表示部である。投影部１３０は、多数の光学レンズ等の光学機器により構成されており、投影レンズ１３５（図１参照）が設けられている。この投影レンズ１３５から投影画像が投影される。分割ミラー４０は、投影部１３０の投影レンズ１３５から投影された投影画像をスクリーン５０に向けて反射する。

【0021】

そして、分割ミラー４０には、第１ミラー４１及び第２ミラー４２（図２参照）の反射面が傾斜する角度を制御するミラー制御部４５が設けられている。そして、ミラー制御部４５には、ジョイスティックやジョグダイヤルにより形成された図示しない指示装置が接続されている。この接続は、有線であってもよいし、赤外線等の無線接続であってもよい。指示装置は操作者が操作するものである。そして、指示装置から出力される指示信号がミラー制御部４５に入力されることにより、第１ミラー４１及び第２ミラー４２の反射面が傾斜する角度が制御される。また、スクリーン５０は、図３に示す通り、本実施例においては、横長矩形形状をしている。

【0022】

なお、表示制御部１４０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やＲＡＭ／ＲＯＭの電子機器にて構成されている。表示部とした表示素子１２０は、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）や透過型液晶パネル等種々の空間的光変調素子を利用することができる。また、光源部１２５としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＬＤ（レーザーダイオード）、超高圧水銀ランプ等を利用することができる。ミラー制御部４５は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やＲＡＭ／ＲＯＭの電子機器にて構成されている。

【0023】

ここで、例えば、表示部である表示素子１２０にＤＭＤを採用した場合には、ＤＭＤに対して光源部１２５からの光源光が照射される領域が、有効画像領域２００（図３参照）となる。

【0024】

その他の具体的構成については、適宜公知の投影装置（プロジェクター等）の構成を用いることができる。例えば、光源部１２５の光源光を表示素子１２０に照射するにあたっては、光源部１２５と表示素子１２０との間に、光源光を導光するための光学機器からなる装置（光源側光学系）を用いることができる。同様に、表示素子１２０から投影部１３０までの光路においても、投影するための光学機器からなる装置（投影側光学系）を用いることができる。

【0025】

次に、本実施例における投影装置１０の動作を、図４〜図６に基づいて説明する。
表示制御部１４０（図４参照）から表示素子１２０に対して出力される画像データである表示画像３２０（図６（ａ）参照）は、デジタルサイネージ用の投影として主要部となる画像に対して強調等を行うための画像である第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２と、デジタルサイネージ用の投影として主要部となる画像である第３画像領域３２３により構成される。このために、まずパーソナルコンピューター（ＰＣ）３００により、主要部となる第３画像領域３２３の画像をあらかじめ作成しておく。

【0026】

本実施例では、図６（ａ）に示す第３画像領域３２３として人の形状をした画像をあらかじめ作成しておく。そして、作成した第３画像領域３２３の画像データを表示制御部１４０に入力する。表示制御部１４０では、第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２を、入力された第３画像領域３２３に加えて、画像データである表示画像３２０を形成する。本実施例においては、第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２を矢印形状のポインタの画像として形成した。

【0027】

さらに、矢印形状をしたポインタの画像である第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２の表示画像３２０における位置は、表示画像３２０が表示素子１２０及び投影部１３０を介して分割ミラー４０に投影された場合における、第１ミラー４１及び第２ミラー４２に対応する位置に形成されている。図６（ａ）では、第１ミラー４１に対応する位置を第１ミラー対応位置４１ａ、第２ミラー４２に対応する位置を第２ミラー対応位置４２ａとして、図６（ａ）の上方の左右に破線で示している。そして、第３画像領域３２３は、第３ミラー４３に対応する位置である第３ミラー対応位置４３ａに形成されている。

【0028】

このように構成された表示画像３２０は、図４に示すように、表示制御部１４０から出力されて表示素子１２０が駆動制御され、光源部１２５の光源光により、投影部１３０へ向けて投影する画像光が出射される。このとき、図６（ａ）の第１画像領域３２１と第２画像領域３２２及び第３画像領域３２３における投影画像以外の部分は、黒画像（０階調）とされている。

【0029】

そして、図４に示すように、投影部１３０は、表示素子１２０から出射される投影画像光に対応して、分割ミラー４０に向けて投影画像を投影する。すると、図６（ａ）で示した第１ミラー対応位置４１ａに形成されている第１画像領域３２１は、第１ミラー４１に投影される。同様に、第２画像領域３２２は第２ミラー４２に投影されることとなる。さらに、第３画像領域３２３は、第３ミラー４３に投影されることとなる。

【0030】

次に、図６（ｂ）に示すように、ミラー制御部４５が、第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２のポインタを、例えば、人の形状の顔内の部分を指し示すように移動させる。すなわち、ミラー制御部４５が、移動前においては第１ミラー対応位置４１ａ及び第２ミラー対応位置４２ａに投影されている第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２を、第３画像領域３２３である人の形状の画像における顔内である第１画像領域移動位置３２１ａ及び第２画像領域移動位置３２２ａまで移動させる。

【0031】

本実施例においては、例えば、プレゼンテーション等を行う者である操作者が、指示装置であるジョイスティックやジョグダイヤルを操作してミラー制御部４５を介して、第１ミラー４１及び第２ミラー４２を動作させる。これにより、第１ミラー４１及び第２ミラー４２に反射されるポインタの投影画像は、人の形状の画像における顔内のユーザの意図する適切な位置まで移動される。

【0032】

第１ミラー４１及び第２ミラー４２の動作は、図５に示すように、第１ミラー４１及び第２ミラー４２のそれぞれを下方向に向けつつ、さらに互いの反射面が内側を向くように動作される。すると、図５の実線の矢印で表された第１ミラー４１（第２ミラー４２）により反射される第１画像領域３２１（第２画像領域３２２）は、下方に移動しつつ、互いに内側に移動する（図６（ｂ）参照）。一方、図５の破線の矢印で表された第３ミラー４３により反射される第３画像領域３２３はそのまま投影され、移動することはない。

【0033】

この結果、画像形成部１００から分割ミラー４０に向けて出射される投影光においては、ポインタの画像は画像中の上方左右の隅部に位置している状態（換言すれば、第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２が第１ミラー４１及び第２ミラー４２に投影されている状態）が維持されているが、分割ミラー４０からスクリーン５０に向けて反射する投影光では、スクリーン５０上であたかもポインタが移動して人の顔内で移動しているように見せることができる。ここで、スクリーン５０上であれば、ポインタが移動する様子はそのまま投影されることとなる。

【0034】

また、本実施形態においては第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２の画像を矢印形状のポインタとしたが、丸点、星形、丸枠、角枠等の種々の形状で形成することができる。例えば、化粧品の広告用に顔の各パーツ部分を指示するようなサイネージ用途の利用や、目鼻等のパーツ自体の画像を移動させる福笑いといった娯楽用途の利用が考えられる。

【0035】

なお、表示画像３２０の上下とスクリーン５０の上下を一致させて説明しているが、表示素子１２０により形成される投影画像は、上下左右が反転した画像として形成されるものである。

【0036】

以上の他、あらかじめ設定された設定値に基づいて、第１ミラー４１及び第２ミラー４２の反射面が傾斜する角度を変更することもできる。図６（ｂ）に示すように、ポインタを人の形状の顔内の部分を指し示すように移動させる場合には、第１ミラー対応位置４１ａ及び第２ミラー対応位置４２ａに投影されている第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２を、第１画像領域移動位置３２１ａ及び第２画像領域移動位置３２２ａまで移動するよう、ミラー制御部４５にあらかじめ設定しておく。

【0037】

このためミラー制御部４５には、表示画像３２０中における画像の位置を、各ミラーの反射面が傾斜する角度を示す値に変換する変換テーブルを備えておく。そうすると、あらかじめ設定した第１画像領域移動位置３２１ａ及び第２画像領域移動位置３２２ａの表示画像３２０中における位置は、第１ミラー４１及び第２ミラー４２の反射面が傾斜する角度を示す値に変換される。そして、この変換された値に基づいて、ミラー制御部４５により、第１ミラー４１及び第２ミラー４２の反射面が傾斜する角度が制御される。そして、この制御により、ポインタのスクリーン上での位置が制御されることとなる。

【0038】

また、表示画像３２０中の特定の画像のみを重畳させるように動作させることもできる。図７（ａ）に示すように、入力された第３画像領域３２３の画像の一部である特定画像領域３２４を抜き出して複製することにより、第１画像領域３２１と第２画像領域３２２の画像を作成する。そして、表示画像３２０中の第１画像領域３２１と第２画像領域３２２の画像形状と、第３画像領域３２３の一部の画像形状である特定画像領域３２４を同一大きさの同一画像である横長の長方形として形成する。そして、図７（ｂ）に示すように、第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２の移動先である第１画像領域移動位置３２１ａ及び第２画像領域移動位置３２２ａを、特定画像領域３２４と重畳するように第１ミラー４１及び第２ミラー４２を制御する。すると、特定画像領域３２４では３つの投影光が重畳されるので、他の領域と比べて輝度が約３倍となる。

【0039】

また、例えば、スクリーン５０上の任意の位置をタッチして、その位置にポインタ等の画像を表示させるよう形成した指示装置も利用することができる。この場合、あらかじめスクリーン５０の大きさをキャリブレーションによりミラー制御部４５に読み込ませて対応することができる。

【0040】

例えば、感圧式の検出装置が裏面に備えられたスクリーン５０を用意し、指示装置によりタッチした位置を検出可能に形成しておく。一方、ミラー制御部４５には、キャリブレーションにより読み込まれたスクリーン５０の大きさに基づいて、スクリーン５０上の画像の位置を第１ミラー４１及び第２ミラー４２の反射面が傾斜する角度を示す値に変換する変換テーブルを備えておく。

【0041】

このような構成による投影装置１０の動作は、まず、スクリーン５０の大きさをミラー制御部４５に読み込ませるキャリブレーションを行う。例えば、スクリーン５０の端部に投影されたドットを、順次指示装置でタッチして、ドットの位置に関する信号をミラー制御部４５に送信して、スクリーン５０の大きさを読み込ませる。すると、スクリーン５０の外形（大きさ）が決定されるので、前述の変換テーブルにより、スクリーン５０上の所定の位置に対応する第１ミラー４１及び第２ミラー４２の反射面が傾斜する角度を示す値が決定される。そして、この値に基づいて第１ミラー４１及び第２ミラー４２が制御される。このようにして、指示装置でスクリーン５０上の任意の位置をタッチすれば、タッチした位置にポインタを表示（移動）させることができる。

【0042】

次に、図８のように、スクリーン５０が、有効画像領域２００よりも広い範囲を有する横長矩形形状に形成されている場合の実施形態について考える。

【0043】

この場合、有効画像領域２００の範囲外にポインタ等の画像が退避する退避位置を設けるようにする。すなわち、第１ミラー４１及び第２ミラー４２を制御して、スクリーン５０上にあって、スクリーン５０上の有効画像領域２００に対応する範囲以外の位置である退避位置に、ポインタ等の画像を投影しておいて、所定のタイミングで有効画像領域２００内に表示させる等して、画像の投影を強調するなど効果的な投影を行うことができる。
退避位置としては、例えば、スクリーン５０として使われない、スクリーン５０の下部の台部５２等が望ましい。なぜなら、デジタルサイネージ用途の場合、台部５２は遮光されているので、スクリーン５０に対して反対側から視認するユーザにとって、ポインタ等の画像は届かないことになるからである。

【0044】

なお、図３に示す人型形状の場合も、ミラー制御部４５により、第１ミラー４１、第２ミラー４２が第３ミラー４３に対して可動されていない（同一角度になっている）場合や、前述のキャリブレーションにより分割ミラーが反射する画像がスクリーン上に投影されないように制御されていると判断される場合には、第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２を黒画像（０階調）とする機能を表示制御部１４０が有するようにすると、同様の理由で好ましい。

【0045】

また、画像形成部１００における表示部である表示素子１２０については、本実施例においては、表示素子１２０と、表示素子１２０を照射する光源部１２５を別体として構成したが、表示素子１２０及び光源部１２５に換えて、素子自体で発光機能を有する自発光型の表示機器を用いることもできる。例えば、有機エレクトロルミネッセンスや、レーザー光を光源として画像を形成するレーザースキャンビーム式としてもよい。

【0046】

また、本実施例においては、パーソナルコンピューター（ＰＣ）３００にて第３画像領域を作成し、表示制御部１４０にて第１画像領域と第２画像領域を加えて表示画像３２０形成したが、この他、パーソナルコンピューター（ＰＣ）３００に表示制御部１４０の機能を持たせて、パーソナルコンピューター（ＰＣ）３００にて表示画像３２０をあらかじめ作成しておき、この表示画像３２０を、入出力インターフェースを介して、又はメモリーカード等から画像形成部１００に入力するように構成することもできる。

【0047】

また、本実施例においては、第１ミラー４１と第２ミラー４２を可動ミラーとし、第３ミラーを固定ミラーとしたが、第１ミラー〜第３ミラーの全てを可動ミラーとしてもよい。すなわち、分割ミラーの枚数は２枚以上の複数であって、１枚以上の可動ミラーが含まれていればよい。

【0048】

また、本実施例においては、画像形成部１００に、画像の台形歪みを補正する画像補正手段をさらに設けることができる。すなわち、第１ミラー４１及び第２ミラー４２のそれぞれに投影された画像は、それぞれのミラーの傾斜する角度や、画像形成部１００と分割ミラー４０及びスクリーン５０の設置の状況、すなわちそれぞれの機器の縦方向の傾きによって、画像に歪みが生じる。そこで、この画像補正手段により、縦横の台形歪みを補正する。

【0049】

本実施例においては、投影装置１０の本体部２０内に画像形成部１００を設け、蓋部３０の内側面に分割ミラー４０を設けた構成としたが、これらに加えてスクリーン５０を本体部２０に設けて装置全体を一体に形成してもよい。例えば、本体部２０の前方の端部にスクリーンを立設し、使用後は本体部２０に設けた収納部に収納できるように構成することができる。または、これらの構成すべてを一つの筺体内に収めてもよい。

【0050】

一つの筺体内に画像形成部１００、分割ミラー４０及びスクリーン５０を収めた形態としては、例えばスクリーン５０の後方から投影するリアプロジェクション方式の投影装置とすることができる。この場合、リアプロジェクションに対応したスクリーン５０を設けて、スクリーン５０の後方に分割ミラー４０を設置して、分割ミラー４０からの投影光がスクリーン５０の背面から投影されるようレイアウトする。そして、スクリーン５０側に画像形成部１００を設置して投影レンズ１３５を分割ミラー４０に向けてレイアウトすれば、リアプロジェクションとして投影装置１０を利用することができる。

【0051】

また、画像形成部１００、分割ミラー４０、スクリーン５０をそれぞれ別個に形成してもよい。例えば、スクリーン５０を別体として設置し、このスクリーンの正面側に別体に形成された分割ミラー４０を設置する。そして、スクリーン５０の上端部や、屋内の場合は天井から吊り下げる等して、またはスクリーン５０の下端部やスクリーン５０の下方床上に、画像形成部１００を設置して、画像形成部１００の投影レンズ１３５を分割ミラー４０に向けるように構成してもよい。このように別体として画像形成部１００、分割ミラー４０、スクリーン５０を形成すれば、設置環境に応じてレイアウトを自由に変更可能とすることができる。

【0052】

以上の実施形態における投影装置１０は、表示部である表示素子１２０を複数の画像領域である第１〜第３画像領域（３２１〜３２３）に分割して、異なる画像を第１〜第３画像領域（３２１〜３２３）にそれぞれ形成するように表示部を制御する表示制御部１４０と、表示素子１２０からの画像光をスクリーン５０上に投影可能に形成されたミラーであって、第１〜第３画像領域（３２１〜３２３）の画像光を異なる方向に反射可能な分割ミラー４０と、分割ミラー４０が反射する異なる領域の各画像光による投影画像の位置を相対的に変化させるように分割ミラー４０の角度を可動させるミラー制御部４５と、を備える。

【0053】

これにより、投影装置をデジタルサイネージ等に利用するに際して、主要部となる画像に対して補足的な画像を汎用的なプロジェクタでも主要部の画像の任意の位置に容易に重畳して投影を行うことができる。よって、例えば、ポイント画像等を重畳させることにより投影画像の主要部が見やすく分かり易い表示映像を形成する投影装置を提供することができる。

【0054】

また、分割ミラー４０は複数のミラーである第１〜第３ミラー（４１〜４３）として構成されるとともに、その反射面の大きさを異にして、最大反射面の１枚は固定ミラーである第３ミラー４３とされ、他のミラーである第１ミラー及び第２ミラーを可動ミラーとして形成される。これにより、デジタルサイネージ用として主要部となる画像を最大反射面の固定ミラーに投影し、主要部となる画像のポイントを示したり強調したりするための画像を可動ミラーに投影することができる。

【0055】

また、第１ミラー４１及び第２ミラー４２は、分割ミラー４０の周辺部に設けられている。よって、第１ミラー４１及び第２ミラー４２の反射面が傾斜する角度を変更する駆動機構を実装し易くできる。また、投影装置１０をデジタルサイネージ用として利用する場合には、画像の主要部を固定ミラーにより投影し、強調等を行うポインタ画像の補足的な画像を分割ミラーに投影できるので、見やすい投影画像を得ることができる。

【0056】

また、ミラー制御部４５は、複数の画像領域の投影画像が、互いにスクリーン上で重畳するように制御することができる。これにより、重畳された画像領域は、重畳されていない他の画像領域に比べて輝度が高くなる。ゆえに、特定部分の画像を強調したい場合に効果的である。

【0057】

また、ミラー制御部４５は、複数の画像領域の投影画像を、表示部である表示素子１２０が表示可能な画像の範囲である有効画像領域２００の範囲外に投影するよう制御することができる。これにより、強調が不要な場合には主要部の画像だけをスクリーンに投影できるので、投影内容に応じて効果的な説明が行える投影装置を提供することができる。

【0058】

また、複数の画像領域の投影画像のスクリーン５０上における位置を指示する指示装置が設けられるとともに、ミラー制御部４５を、この指示装置により出力される指示信号に従って制御することができる。これにより、ポインタ等の画像を主要部の画像に対して説明者が任意の位置に投影することができる。よって、より効果的なプレゼンテーションを行うことができる。

【0059】

また、ミラー制御部４５により、分割ミラー４０が反射する画像がスクリーン５０上に投影されないように制御されている場合、表示制御部１４０は、分割ミラー４０が反射する画像を黒諧調となるように制御する。これにより、スクリーン上に投影されていないポインタ等の画像を、所定のタイミングでスクリーン上に投影させることができるので、さらにより効果的なプレゼンテーションを行うことができる。

【0060】

また、ミラー制御部４５は、あらかじめ設定した設定値に従って制御するよう形成される。よって、矢印形状のポインタの画像等のスクリーン５０上での移動を自動的に行うことができる。ゆえに、店舗や展示会で投影装置１０を利用する際に、無人でも投影できることとなる。

【0061】

また、複数の画像領域の画像に、ポインタの画像を含めることができる。これにより、デジタルサイネージ用の投影に際して、投影画像のうち主要部に対してポイントを強調した投影を行うことができる。

【0062】

また、表示部は、表示素子（空間的光変調素子）１２０として形成されている。これにより、ＤＭＤや透過型液晶表示素子を利用することができるので、より鮮明で明るい投影光を得ることができる。

【0063】

また、表示制御部１４０は、複数の画像領域の画像の台形歪みを補正する画像補正手段を有するように形成することができる。これにより、第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２を、移動前後においても大きさや形状などを歪みなく維持することができる。よって、第１画像領域３２１及び第２画像領域３２２を、より正確な形状の画像として投影することができる。

【0064】

また、表示制御部１４０及び表示部である表示素子１２０を有し、表示素子１２０から出射された画像光を投影可能に形成される画像形成部１００と、分割ミラー４０とが一体として筺体に収められるように投影装置１０を形成することができる。さらにまた、画像形成部１００と、分割ミラー４０と、スクリーン５０とが一体として筺体に収められるように形成することもできる。これにより、より利便性の高い投影装置を提供することができる。

【0065】

また、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0066】

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 表示部と、前記表示部を複数の画像領域に分割して、異なる画像を前記複数の画像領域にそれぞれ形成するように前記表示部を制御する表示制御部と、前記表示部からの画像光を反射してスクリーン上に投影可能に形成されたミラーであって、前記複数の画像領域の画像光を異なる方向に反射可能な分割ミラーと、前記分割ミラーが反射する前記複数の画像領域の各画像光による投影画像の位置を相対的に変化させるように前記分割ミラーの一部の角度を可動させるミラー制御部と、を備えることを特徴とする投影装置。
［２］ 前記分割ミラーは、複数のミラーで構成されるとともに、その反射面の大きさを異にして、最大反射面の１枚は固定ミラーとされ、他のミラーを可動ミラーとすることを特徴とする前記［１］記載の投影装置。
［３］ 前記可動ミラーは、前記分割ミラーの周辺部に設けられたことを特徴とする前記［２］記載の投影装置。
［４］ 前記ミラー制御部は、前記複数の画像領域の投影画像が、互いにスクリーン上で重畳するように制御することを特徴とする前記［１］乃至前記［３］の何れか記載の投影装置。
［５］ 前記ミラー制御部は、前記複数の画像領域の投影画像を、前記表示部が表示可能な画像の範囲である有効画像領域の範囲外に投影するよう制御することを特徴とする前記［１］乃至前記［４］の何れか記載の投影装置。
［６］ 前記複数の画像領域の投影画像の前記スクリーン上における位置を指示する指示手段をさらに備え、前記ミラー制御部は、前記指示手段により出力される指示信号に従って制御されることを特徴とする前記［１］乃至前記［５］の何れか記載の投影装置。
［７］ 前記ミラー制御部により、前記分割ミラーが反射する画像が前記スクリーン上に投影されないように制御されている場合、前記表示制御部は、前記分割ミラーが反射する画像を黒階調となるように制御することを特徴とする前記［１］乃至前記［６］の何れか記載の投影装置。
［８］ 前記ミラー制御部は、あらかじめ設定した設定値に従って制御されることを特徴とする前記［１］乃至前記［７］の何れか記載の投影装置。
［９］ 前記複数の画像領域の画像に、ポインタの画像が含まれることを特徴とする前記［１］乃至前記［８］の何れか記載の投影装置。
［１０］ 前記表示部は、空間的光変調素子であることを特徴とする前記［１］乃至前記［９］の何れか記載の投影装置。
［１１］ 前記表示制御部は、前記複数の画像領域の画像の歪みを補正する画像補正手段を有することを特徴とする前記［１］乃至前記［１０］の何れか記載の投影装置。
［１２］ 前記表示制御部及び前記表示部を有し、前記表示部から出射された画像光を投影可能に形成される画像形成部と、前記分割ミラーとが一体として筺体に収められていることを特徴とする前記［１］乃至前記［１１］の何れか記載の投影装置。
［１３］ 前記画像形成部と、前記分割ミラーと、前記スクリーンとが一体として筺体に収められていることを特徴とする前記［１２］記載の投影装置。
［１４］ 表示部を複数の画像領域に分割して、異なる画像を前記複数の画像領域にそれぞれ形成するように前記表示部を制御する表示制御ステップと、前記表示部からの画像光を反射してスクリーン上に投影可能に形成されたミラーであって、前記複数の画像領域の画像光を異なる方向に反射させる反射ステップと、前記分割ミラーが反射する前記複数の画像領域の各画像光による投影画像の位置を相対的に変化させるように前記分割ミラーの一部の角度を可動させるミラー制御ステップと、を備えることを特徴とする投影方法。

【符号の説明】

【0067】

１０ 投影装置 ２０ 本体部
２１ 吸排気孔 ２２ 台座
３０ 蓋部 ４０ 分割ミラー
４１ 第１ミラー ４１ａ 第１ミラー対応位置
４２ 第２ミラー ４２ａ 第２ミラー対応位置
４３ 第３ミラー ４３ａ 第３ミラー対応位置
４５ ミラー制御部 ５０ スクリーン
５２ 台部
１００ 画像形成部
１２０ 表示素子 １２５ 光源部
１３０ 投影部 １３５ 投影レンズ
１４０ 表示制御部
２００ 有効画像領域
３００ パーソナルコンピューター（ＰＣ）
３２０ 表示画像 ３２１ 第１画像領域
３２１ａ 第１画像領域移動位置 ３２２ 第２画像領域
３２２ａ 第２画像領域移動位置 ３２３ 第３画像領域
３２４ 特定画像領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】