JP2016115954A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投射型表示装置において、簡単に希望するスクリーンサイズにするための投射装置の設置ができるようにすること。【解決手段】画面サイズに対応する水平距離と垂直距離の組み合わせを複数記憶しておく。リモートコントローラ２０は、スクリーン部材２との水平距離を測定する第１のセンサと、投射装置４との垂直距離を測定する第２のセンサと、を備える。ユーザの所望する画面サイズに対応する水平距離と垂直距離を、表示すると同時に、前記第１のセンサで測定した水平距離と前記第２のセンサで測定した垂直距離を表示する。【選択図】図２

Description

本発明は、投射型表示装置に関し、特に、投射装置の位置決めを容易にする方法に関する。

近年、広角投射型映像表示装置が利用されるようになってきた。これは屈折型のレンズに反射型のミラーを用いて、ミラーの大きな反射屈折力を利用したことにより広角な投射レンズを利用して、短距離で大画面を得られる投射型表示装置（プロジェクタシステム）である。なお、本明細書においては、投射装置本体のみならず付属品などを含んだプロジェクタシステム全体を「投射型表示装置」と呼ぶ。

このような投射型表示装置においては、スクリーンなどの投射面に対する投射装置の設置位置や設置角度の微妙な変化が、画面サイズに著しい変化をもたらす。特許文献１には、簡単な機構により投射距離を一義的に設定でき、しかも横方向の歪みを最小とする技術が開示されている。

特許文献２には、リモートコントローラを利用して、スクリーン面に希望する画面サイズで投射できるようにプロジェクタ本体を容易に設置することを目的とした技術が開示されている。特許文献２では、リモートコントローラにプロジェクタ本体が投射する画面と等価なガイド画面をスクリーンに投射している。

特許文献１では、投射距離設定手段を備え、この投射距離設定手段により投射面と投射装置との間隔（投射距離）を決定する。しかしながら、特許文献１に記載の方法では、天井から吊り下げられたスクリーンなどのように投射面が投射装置より上部にあった場合、投射装置に設けた突き当てである投射距離設定機構部が投射面に対して接することができない。そのため、ちょうど良い画面サイズでの設置が簡単にできないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、投射型表示装置において、簡単に希望するスクリーンサイズにするための投射装置の設置ができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、スクリーン部材に映像を投射して映像を表示する投射装置と、前記投射装置に付属するリモートコントローラと、表示手段と、画面サイズに対応する水平距離と垂直距離の組み合わせを複数記憶する記憶手段と、を有する投射型表示装置であって、前記リモートコントローラは、前記スクリーン部材との水平距離を測定する第１のセンサと、前記投射装置との垂直距離を測定する第２のセンサと、を備え、前記表示手段は、ユーザの所望する画面サイズに対応する水平距離と垂直距離を、前記記憶手段から読み出して表示し、同時に、前記第１のセンサで測定した水平距離と前記第２のセンサで測定した垂直距離を表示することを特徴とする。

本発明によれば、投射型表示装置において、簡単に希望するスクリーンサイズにするための投射装置の設置ができるようにすることが可能となる。

本発明の実施形態の課題を説明するための図である。 本発明の実施形態の概略構成図である。 上記実施形態における画面サイズと投射距離との関係を示す図である。 上記実施形態のリモートコントローラのＵＩを示す図である。 上記実施形態において、ユーザがリモートコントローラを用いて投射装置の設置位置を決定する方法の手順を示すフローチャートである。

下記実施形態に開示される発明は、投射型表示装置において、希望するスクリーンサイズで投射するための設置位置を決定することに際して、以下の特徴を有する。

要するに、リモートコントローラに近接センサを装備することで、コストも安く、簡単にリモートコントローラとスクリーンとの距離が測定できる。リモコンの下にプロジェクタ本体を設置するようにすることで、リモートコントローラとプロジェクタ本体の距離も測定でき、この距離とスクリーンとの距離から、ユーザが希望とするスクリーンサイズに投射するために必要な設置位置が算出でき、算出して得た設置位置をリモートコントローラで簡単に見つけられ、その位置を基準にすることでプロジェクタ本体を設置できることが特徴になっている。
上記記載の本発明の特徴について、図面を用いて詳細に解説する。

まず、図１を参照して、本実施形態の投射型表示装置の概要と、課題について説明する。図１は、投射型表示装置の全体システム構成を示す図であり、投射面に平行な横方向から見たときの断面図である。投射面としては、上方から吊り下げられたスクリーンなどを想定している。

図１に示す投射型表示装置は、外部入力装置１５、投射装置４、スクリーン部材２を有し、外部入力装置１５から入力される画像情報にしたがって形成された画像を投射装置４がスクリーン部材２上の投射面１に投射し、表示する。外部入力装置１５は、例えば、パーソナルコンピュータ等を用いることができる。投射装置４は、短焦点プロジェクタとか、広角投射型映像表示装置などと呼ばれるタイプのプロジェクタである。

投射装置４は、インターフェース部１４、制御部１３、画像形成部１０、照明光学系５、第一光学系６、第二光学系９をケース７の内部に備える。インターフェース部１４は、外部入力装置１５から信号を受け取る。制御部１３は、インターフェース部１４から受け取る画像情報を処理する。照明光学系５は、光源５０１とカラーフィルタ５０２からの光を画像形成部１０に導く。画像形成部１０は、制御部１３の処理にしたがって画像を形成する。

投射装置４の投射光学系は、第一光学系６及び第二光学系（ミラー）９を備え、これらを用いて、画像形成部１０で形成した画像を拡大投射する。ケース７は、これらの部品及び光学系を一体保持してそれらを被う。ケース７の上部には、開口部８が設けられており、投射光学系から投射される光はこの開口部８を通ってスクリーン部材２に表示される。

本実施形態の投射型表示装置は、このような仕組みで画像を投射するため、投射面１の大きさは、スクリーン部材２と投射装置４との間の距離に規定される。スクリーン部材２と投射装置４との間の距離を正確に設定するため、図１に示す投射距離設定手段３を投射装置４の投射側に配置する。投射距離設定手段３は、投射面１と投射装置４との間に設置され、投射面１と投射装置４との間隔（投射距離）を決定する。

投射距離設定手段３は、天井１６から吊り下げられているスクリーン部材２が図１中の破線部分に示す“２ａ”の位置にもある場合は好適に投射距離を決定することができる。ところが、“２ａ”の位置にはない場合、投射距離設定手段３で接する面が存在しないため投射距離を決定することができず、投射距離設定手段３を使用して希望の画面サイズに合わせた設置ができない。そこで本実施形態は、このような環境でも希望の画面サイズに合わせた設置を簡単に行えるようにするために図２に示すような構成を備える。

図２に示すように、本実施形態の投射型表示装置は、投射装置４に、投射装置４の設置位置を調節するための機構である設置位置調整機構４１を備える。設置位置とは、投射面１ないしスクリーン部材２に対する投射装置４の相対位置であって、投射面１を含む平面と投射装置４との距離の情報を含む。また、設置位置は、設置角度を含む概念であってよい。設置位置調整機構４１の具体例としては例えばキャスターやコロなどがある。

また、本実施形態の投射型表示装置は、投射装置４に、投射装置４の上下位置を調節するための機構である上下位置調整機構４２を備える。上下位置調節機構４２の具体例としては例えばネジを用いて、床面から投射装置４の開口部８までの距離を微調整する機構などがある。

また、本実施形態の投射型表示装置は、リモートコントローラ２０を有する。このリモートコントローラ２０は、スクリーン部材２との距離Ａを測定するための近接センサ３０と、投射装置４との距離Ｂを測定するための近接センサ３１とを備えている。このリモートコントローラ２０は、赤外線を利用して投射装置４の電源をオン／オフしたり、メニュー操作をしたりする機能を備えることが好ましい。

投射装置４の設置位置を決定するためには、スクリーン部材２と投射装置４との間の距離である投射距離を決定する必要がある。図２の装置を用いて投射距離を決定するには、まず、リモートコントローラ２０とスクリーン部材２との距離Ａ（スクリーンからの距離）を近接センサ３０を使用して測定する。

次に、リモートコントローラ２０の真下に投射装置４の開口部８がくるように設置する。そして近接センサ３１によりリモートコントローラ２０と投射装置４との距離Ｂ（プロジェクタ距離）を測定する。スクリーンからの距離Ａとプロジェクタ距離Ｂより、投射装置４からスクリーン部材２への投射距離Ｃは下記式により計算できる。

プロジェクタからの投射距離がわかれば、希望する画面サイズに合う設置位置をみつけることができる。図３を参照して、画面サイズに応じて設置位置を決定する方法について説明する。

図３は、本実施形態の投射型表示装置のような、広角投射型映像表示装置（短焦点プロジェクタ）での画面サイズと投射距離との関係を示す図である。図３中の表のように、投射距離（ａ）と投射高さ（ｂ）によって投射画面サイズが決まる。

この投射画面サイズと投射距離、高さの数値情報を予めリモートコントローラ２０及び投射装置４はメモリに保存するようにし、いつでも呼び出しして数値を使用できるようにする。このようにすることで、設置調整時に設置すべき場所が事前にわかるようになる。

次に、リモートコントローラ２０の構成について説明する。図４は、本実施形態のリモートコントローラ２０のユーザインターフェイスを示す図である。図４に示すように、リモートコントローラ２０は、投射装置４を操作するための赤外線センサ３２と、スクリーン用の近接センサ３０を備えている。なお、プロジェクタ用の近接センサ３１は、ユーザインターフェイスの裏側に配置されるため、図４には見えない。

また、図４に示すように、リモートコントローラ２０は、投射装置４の電源を操作する電源ボタン、入力インターフェースに接続されている入力信号を切り替える入力ボタン、投射装置４の設置を投射画面から切り替えるためのメニューボタンなどが備わっている。

上記ボタンに加え、投射画面サイズを決めることができる画面サイズボタン（スクリーンサイズ決定ボタン３３）があり、ここでは、８０インチ／６０インチ／４８インチとした。このスクリーンサイズ決定ボタン３３に関しては、使用頻度も検討し、自由に変更ができる。そしてリモートコントローラ２０とスクリーン部材２との距離を示すＬＣＤパネル３４が備わっている。ＬＣＤパネル３４に表示されている距離Ａ，Ｂの２つが設定値になる位置が投射装置４の設置位置となる。

ここでは、リモートコントローラ２０にＬＣＤパネル３４をつけて、ユーザに距離を知らせた。この場合、ＬＣＤパネル３４が表示手段として機能する。他の態様としては、設置位置にきたらブザー鳴らして通知する方法や投射装置４を点灯させ、その投射画像に設置位置情報を映すことでユーザに現在の位置を知らせてもよい。この場合、投射装置４事態が表示手段として機能する。

このように投射装置４で、設置位置情報を投射する場合、リモートコントローラ２０から情報データは無線を使用して投射装置４に送信する。投射装置４は、リモートコントローラ２０から送信される情報データを受信可能な無線通信手段を備える。このような無線通信手段としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の送受信器などがある。

次に、ユーザがリモートコントローラ２０を用いて投射装置４の設置位置を決定する方法の手順について、図５を参照しながら説明する。図５は、ユーザがリモートコントローラ２０を用いて投射装置４の設置位置を決定する方法の手順を示すフローチャートである。

図５に示すように、まず、ユーザはリモートコントローラ２０をもち、スクリーンサイズ決定ボタン３３の中から希望する画面サイズのボタンを押す（Ｓ１）。スクリーンサイズ決定ボタン３３のいずれもが押されずに電源ボタンが押された場合は、距離の測定などは行わない。スクリーンサイズ決定ボタン３３のどれかを押し続けている間、リモートコントローラ２０はスクリーン部材２との距離を測定し、その測定値をＬＣＤパネル３４に表示する（Ｓ２）。

この表示が設定値と同じになるように、ユーザはリモートコントローラ２０を投射面に向かって前後に調整する（Ｓ３）。距離Ａが希望の設定値と同じになったら（Ｓ４）、次に投射装置４の開口部８がリモートコントローラ２０の真下にくるように置き（Ｓ５）、距離ＢがＬＣＤパネル３４内に示されている設置値になるように投射装置４の位置を上下に調節する（Ｓ６）。そして、距離Ｂが希望の設置値と同じになれば、投射装置４の設置は完了する。リモートコントローラ２０のスクリーンサイズ決定ボタン３３を離し（Ｓ８）、投射装置４の電源をＯＮにして、ランプ点灯を行えば、ユーザが希望した画面サイズで投射される。設置調整は、投射装置４の電源をＯＮにしてランプ点灯状態で行ってもよい。

Ｓ５において、ユーザは、設置位置調整機構４１を用いて、投射装置４の開口部８がリモートコントローラ２０の真下にくるように置く位置調整を行うとよい。また、Ｓ６において、ユーザは、水平位置調整機構４２を用いて、距離ＢがＬＣＤパネル３４内に示されている設置値になるように投射装置４の位置を上下に調節するとよい。

図５を参照しながら述べたような手順により、本実施形態の投射型表示装置は、ユーザ所望の画面サイズに適した投射装置４の設置位置及び上下位置を得ることができる。この効果は、天井から吊り下げられたスクリーンのように投射面１が投射装置４より上部にある場合であっても、発揮される。本実施形態によれば、リモートコントローラ２０を利用することで簡単に投射装置４本体の設置位置を決定でき、設置を容易にできる。

なお、投射装置４本体に測距センサを実装しても、広角で斜め上部に投射面があるため、測定できない。カメラを内蔵させれば測定はできるが、広角なカメラが必要で高額となり、かつ設置位置も極力後方にする必要があるため、投射装置４のデザインに影響を与えてしまうため、好ましくない。

しかしながら、リモートコントローラ２０に近接センサ３０，３１を装備させるという本実施形態の構成によれば、コストも安く、簡単にリモートコントローラ２０とスクリーン面１との距離が測定できる。また、リモートコントローラ２０の下に投射装置４本体を設置するようにすることで、リモートコントローラ２０と投射装置４本体の距離も測定でき、この距離とスクリーンとの距離から、ユーザが希望とするスクリーンサイズに投射するために必要な設置位置が算出でき、算出して得た設置位置をリモートコントローラ２０で簡単に見つけられ、投射装置４本体を設置できる。

１ 投射面
２ スクリーン部材
４ 投射装置
５ 照明光学系
６ 第一光学系
７ ケース
８ 開口部
９ 第二光学系（ミラー）
１０ 画像形成部
１３ 制御部
１４ インターフェース
１５ 外部入力装置
１６ 天井
２０ リモートコントローラ
３０ 近接センサ（スクリーン用）
３１ 近接センサ（プロジェクタ用）
３２ 赤外線センサ
３３ スクリーンサイズ決定ボタン
３４ ＬＣＤパネル
４１ 設置位置調整機構
４２ 上下位置調整機構
Ａ スクリーンからの距離
Ｂ リモコンとプロジェクタの距離
Ｃ プロジェクタからの投射距離

特開２０１１−２３２４１６号公報 特開２００２−１６２６９０号公報

Claims (4)

1. スクリーン部材に映像を投射して映像を表示する投射装置と、
   前記投射装置に付属するリモートコントローラと、
   表示手段と、
   画面サイズに対応する水平距離と垂直距離の組み合わせを複数記憶する記憶手段と、
   を有する投射型表示装置であって、
   前記リモートコントローラは、
   前記スクリーン部材との水平距離を測定する第１のセンサと、
   前記投射装置との垂直距離を測定する第２のセンサと、を備え、
   前記表示手段は、
   ユーザの所望する画面サイズに対応する水平距離と垂直距離を、前記記憶手段から読み出して表示し、同時に、前記第１のセンサで測定した水平距離と前記第２のセンサで測定した垂直距離を表示する
   ことを特徴とする、投射型表示装置。
2. 前記投射装置は、
   前記リモートコントローラからのセンサ信号を受信できるセンサと、
   前記センサ信号を受信した場合にユーザに通知する通知手段と、
   を備えることを特徴とする、請求項１に記載の投射型表示装置。
3. 前記リモートコントローラは、前記第１のセンサで測定した水平距離と前記第２のセンサで測定した垂直距離を前記投射装置に送信する無線通信手段を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の投射型表示装置。
4. 前記投射装置は、前記無線通信手段により送信された、前記第１のセンサで測定した水平距離と前記第２のセンサで測定した垂直距離を、前記スクリーン部材に投射することを特徴とする、請求項３に記載の投射型表示装置。

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