JP2003015218A - 投影型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像投影手段と撮影手段との位置調整等が容
易であって、投影画像と撮影画像とにパララックス（視
差）を生じさせない投影型表示装置を提供する。 【解決手段】 画像投影手段２６と撮影手段２４とを格
納する筐体８ａと、この筐体８ａに設けられる開口部２
８と、この開口部２８を介し、画像投影手段２６からの
投影面に対する投影光の出射と、投影面又は被写体から
の反射光の撮影手段２４への入射とを許容する分光手段
２９と、を備え、画像投影手段２６からの投影面に対す
る投影光の出射と投影面又は被写体からの反射光の撮影
手段２４への入射とを、分光手段２９を介し、同一の開
口部２８から行う。これにより、画像投影時と撮影時と
で、投影画像の中心と撮影画像の中心とを一致させ、二
つの画像を位置ずれ無く重ね合わせることができるの
で、投影画像と撮影画像とにパララックス（視差）が生
じることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーンに投射
映像を表示させる液晶プロジェクタ等の投影型表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、より希求力あるプレゼンテーショ
ン等を行うことができるツールとして、表示画像のスク
リーン上への投影により画像を表示させる液晶プロジェ
クタが普及しつつある。このような液晶プロジェクタ
は、概略的には、例えばパソコンから出力された画像信
号に基づき表示用の画像を形成する液晶パネルを備え、
液晶パネルの透過光又は反射光を投射レンズ系によって
スクリーン上に拡大投射させるようにしたものである。

【０００３】ここで、従来の液晶プロジェクタの一例に
ついて図３１を参照しつつ説明する。従来の液晶プロジ
ェクタ１００は、概略的には図３１に示すように、光源
１０１と、光源１０１の前面に配される透過型の液晶パ
ネル１０２と、液晶パネル１０２の前方に配される投射
光学レンズ系１０３と、液晶パネル１０２を駆動する回
路系１０４とから構成される。このような液晶プロジェ
クタ１００には、液晶プロジェクタ１００とは別に設け
られたパーソナルコンピュータ１０５等で作成された画
像信号が入力され、その画像信号は、インタフェースケ
ーブル１０６を介して回路系１０４に送られる。この回
路系１０４によって液晶パネル１０２が駆動されること
により、画像信号に基づく画像が液晶パネル１０２に表
示されることになる。そして、画像信号に基づく画像が
表示された液晶パネル１０２に対して光源１０１から発
せられた白色光が入射し、当該液晶パネル１０２を通過
することで映像光が発生し、この映像光が投射光学レン
ズ系１０３を通過することで投射光となってスクリーン
１０７上に結像されることになる。

【０００４】また、近年においては、映像を投射してい
るスクリーン上に手書き文字を書き込んだり、別の資料
を添付できるとともに、後から挿入したデータを記録で
きるようにした液晶プロジェクタが開発されており、特
開平８−３０４７５１号公報や特開平９−２９８７５６
号公報等に開示されている。

【０００５】図３２に示すように、特開平８−３０４７
５１号公報に開示された液晶プロジェクタ２００は、図
３１に示した液晶プロジェクタ１００の構成に加え、液
晶パネル１０２と投射光学レンズ系１０３との間に、半
反射ミラー２０１を配置し、スクリーン１０７を反射し
てきた映像をこの半反射ミラー２０１によって液晶パネ
ル１０２以外の方向に反射させ、この反射光を結像レン
ズ２０２を介して撮影手段２０３に撮影させることによ
り信号化し、この信号と液晶パネル１０２に送られる映
像信号とを比較して差分を取り、この差分信号を増幅し
た後に液晶パネル１０２に送られる元の映像信号と合成
して、合成信号を記録したり、印字するものである。

【０００６】また、図３３に示すように、特開平９−２
９８７５６号公報に開示された映像表示装置３００は、
投射拡大表示システム３０１からスクリーン３０２に投
射された映像を撮像装置３０３で取り込めるようになっ
ており、撮像装置３０３から取り込まれた映像情報に基
づいて映像情報に重畳する複数の補正波形が、マトリク
ス補正情報作成部３０４、メモリコントロール部３０
５、フレームメモリ３０６、補正信号変換部３０７等を
介して生成され、映像回路３０８へと送信される。そし
て、映像回路３０８からの映像信号は、投射拡大表示シ
ステム３０１に送られるようになっている。

【０００７】加えて、近年においては、画像入力機器の
高性能化及びオフィスにおける日常業務の多様化・高度
化に伴い、被写体の３次元形状（立体形状）を即座に入
力・利用することができる装置が期待されている。ま
た、様々な種類のドキュメントを高精細な画像情報とし
て入力したいという要求が高まっているが、これに３次
元形状を新たな情報として付加することにより、文書情
報処理をリッチ化しようという動きが生じている。そこ
で、これらのニーズ・動向に対応すべく、下記に示すよ
うな装置が開発・提案されている。

【０００８】例えば３次元計測機器として、スポット光
やスリット光などの投射光の投射角度と、測定対象の表
面で反射した光の入射角度に基づき、三角測量の原理で
測定対象の形状を測定する装置が既に販売されている。

【０００９】また、原稿面の３次元位置を検出する計測
手段を具備し、それを用いて湾曲によって生じる歪み
（以下「湾曲歪み」と呼ぶ）を補正することにより、書
籍などの曲がった原稿を入力し、平面に戻した形で記
録、再生できる複写機やスキャナが、特許第２８２５３
４４号公報、特開平５−１６１０００号公報、特開平５
−２１９３２３号公報等に開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した特
開平８−３０４７５１号公報に開示された液晶プロジェ
クタ２００によれば、投射光学レンズ系１０３から入射
した入射光を撮影手段２０３によって撮影することにな
るので、レンズ設計上の制約が増え、また撮影光学系
（結像レンズ２０２及び撮影手段２０３）との位置合わ
せが困難になるという問題がある。

【００１１】また、前述した特開平９−２９８７５６号
公報に開示された映像表示装置３００によれば、投射拡
大表示システム３０１と撮像装置３０３とが別体で設け
られており、投射拡大表示システム３０１からスクリー
ン３０２に投射された映像を撮像装置３０３で撮影し
て、投射拡大表示システム３０１の調整を行うので、投
射拡大表示システム３０１による投影像と撮像装置３０
３による撮影像でパララックスが生じるという問題があ
る。

【００１２】一方、被写体の３次元形状（立体形状）を
即座に入力・利用することができる装置についても、ま
だ、完全とはいえず、解決されねばならない課題が多々
存在する。例えば、従来の３次元計測機器の場合、投射
光用の光源及び投射光の角度を制御する機構が必要であ
り、装置規模が大きい。また、測定した立体形状を視認
するための印字装置・表示装置などの出力装置が別途必
要である。これらの出力装置は一般に大掛かりであり、
さらに広い設置場所を要するという問題がある。

【００１３】また、特許第２８２５３４４号公報、特開
平５−１６１０００号公報、特開平５−２１９３２３号
公報等に開示されている複写機やスキャナの場合、画像
の湾曲歪み補正による効果をその場で確認したり、歪み
を補正した画像を即座に利用するためには、画像を出力
する印字装置・表示装置などの出力装置が別途必要であ
る。また、これらの出力装置は一般に大掛かりであり、
広い設置場所を要するという問題がある。

【００１４】本発明の目的は、画像投影手段と撮影手段
との位置調整等が容易であって、投影画像と撮影画像と
にパララックス（視差）を生じさせない投影型表示装置
を提供することである。

【００１５】本発明の目的は、装置の大型化・高コスト
化を招くことなく、高精度に被写体の立体形状を測定す
ることができる投影型表示装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光源を有して画像を投影面に投影する画像投影手段と、
前記投影面及び前記投影面上に位置する被写体を撮影す
る撮影手段と、を備える投影型表示装置において、前記
画像投影手段と前記撮影手段とを格納する筐体と、この
筐体に設けられる開口部と、この開口部を介し、前記画
像投影手段からの前記投影面に対する投影光の出射と、
前記投影面又は前記被写体からの反射光の前記撮影手段
への入射とを許容する分光手段と、を備える。

【００１７】したがって、画像投影手段からの投影面に
対する投影光の出射と投影面又は被写体からの反射光の
撮影手段への入射とが、分光手段を介し、同一の開口部
から行われる。これにより、画像投影時と撮影時とで、
投影画像の中心と撮影画像の中心とが一致し、二つの画
像が位置ずれ無く重ね合わされるので、投影画像と撮影
画像とにパララックス（視差）が生じることはない。ま
た、画像投影手段と撮影手段とのそれぞれの光学系は独
立することになるので、設計や位置調整等が容易にな
る。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の投
影型表示装置において、前記画像投影手段による前記投
影面に対する投影と、前記撮影手段による前記投影面又
は前記被写体の撮影との実行に係る複数の動作モードを
有し、これらの動作モードを選択可能なモード選択手段
を備える。

【００１９】したがって、例えば、投影と撮影とをそれ
ぞれ単独で行うモードのほかに、投影と撮影とを同時に
行うモードや、投影と撮影とを交互に行うモード等が、
切り替え可能になる。これにより、投影画像に対する付
加情報の記録等も可能になり、使い勝手が向上する。

【００２０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の投
影型表示装置において、前記分光手段は、前記画像投影
手段からの投影光を前記開口部を介して前記投影面に照
射する出射光路と、前記投影面又は前記被写体からの反
射光を前記開口部を介して前記撮影手段へ結像させる入
射光路とのいずれか一方の光路に切り替え可能な光路切
り替え手段であって、前記モード選択手段により選択さ
れた動作モードにしたがって光路の切り替えを行う。

【００２１】したがって、投影と撮影との切り替えが、
出射光路と入射光路とを切り替えることにより行われ
る。これにより、分光手段としてハーフミラー等を用い
た場合のように光量が半分になってしまうといった現象
を回避することが可能になるとともに、フレアが発生す
ることもない。

【００２２】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか一記載の投影型表示装置において、前記撮影
手段の焦点位置を可変とする焦点可変手段と、前記投影
面上の前記被写体を前記撮影手段の焦点位置を異ならせ
た状態で複数撮影し、これら複数の前記被写体像に基づ
いて前記被写体の立体形状を検出する立体形状検出手段
と、を備える。

【００２３】したがって、装置の大型化・高コスト化を
招くことなく、高精度に被写体の立体形状を測定するこ
とが可能になる。

【００２４】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
のいずれか一記載の投影型表示装置において、前記画像
投影手段又は前記撮影手段の光軸を移動する光軸移動手
段を備える。

【００２５】したがって、投影画像を種々の方向から撮
影することが可能になる。

【００２６】請求項６記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか一記載の投影型表示装置において、前記画像
投影手段又は前記撮影手段の光軸を移動する光軸移動手
段と、前記画像投影手段によりパターン光を前記投影面
上の前記被写体に照射し、かつ、前記光軸移動手段によ
り前記光軸を移動させて前記被写体を前記撮影手段によ
り複数撮影し、これら複数の前記被写体像に基づいて前
記被写体の立体形状を検出する立体形状検出手段と、を
備える。

【００２７】したがって、パターン光を投影面上の被写
体に投影し、その画像を様々な方向から撮影することに
より、投影面の傾きや投影面上にある物体の立体形状を
検出することが可能になる。

【００２８】請求項７記載の発明は、請求項４または６
記載の投影型表示装置において、前記立体形状検出手段
により検出された前記被写体の立体形状に基づき、前記
被写体像の歪みを補正する補正手段を備える。

【００２９】したがって、被写体の立体形状に基づき、
この被写体像の歪みが補正されることにより、湾曲歪み
を補正した被写体像を投影面に投影することが可能にな
るので、画像品質の向上を図ることが可能になる。

【００３０】請求項８記載の発明は、請求項７記載の投
影型表示装置において、前記補正手段は、前記撮影手段
の焦点位置を異ならせた状態で撮影した複数の前記被写
体像から合焦状態で撮影された合焦領域を抽出して結合
した画像を補正対象とする。

【００３１】したがって、焦点位置を異ならせた状態で
撮影した複数の被写体像のうち、合焦領域を結合して生
成されるパンフォーカス画像が補正対象となることによ
り、補正した画像の利用価値が一層高くなる。

【００３２】請求項９記載の発明は、請求項１ないし８
のいずれか一記載の投影型表示装置において、前記画像
投影手段と前記撮影手段とを格納する前記筐体を上方に
位置づける支持部材と、この支持部材と前記筐体との間
に設けられ、前記筐体を垂直方向に回動自在に支持する
回動部材と、を備え、前記画像投影手段による投影位置
及び前記撮影手段による撮影位置を変更可能とする。

【００３３】したがって、画像の投影・撮影位置が変更
可能とされることにより、投影・撮影範囲の調整が可能
になる。これにより、投影時に使用者の手などの動作で
投影画像が見にくくなる等の不具合が解消されるととも
に、複数の投影面を使い分けることが可能になり、ワー
クエリアの拡張を図ることが可能になる。

【００３４】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
投影型表示装置において、前記回動部材により回動自在
に支持された前記筐体の回動位置を設定し、前記筐体に
格納された前記画像投影手段による投影位置または前記
撮影手段による撮影位置を決定する画像位置設定手段を
備える。

【００３５】したがって、投影・撮影範囲の制御性を向
上させることが可能になる。

【００３６】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の投影型表示装置において、前記画像位置設定手段は、
複数の画像投影／撮影モードを有し、これらの画像投影
／撮影モードに応じて前記画像投影手段による投影位置
または前記撮影手段による撮影位置を決定する。

【００３７】したがって、より使い易いユーザインター
フェイスを得ることが可能になる。

【００３８】請求項１２記載の発明は、請求項９ないし
１１のいずれか一記載の投影型表示装置において、前記
筐体と前記投影面との少なくともいずれか一方の傾斜量
を検出する傾斜検出手段を備える。

【００３９】したがって、画像投影手段、撮影手段の投
影面に対する傾斜による画像の台形歪みを容易に高精度
で補正することが可能になる。

【００４０】請求項１３記載の発明は、請求項１０記載
の投影型表示装置において、前記撮影手段による前記投
影面上の前記被写体の撮影の際に、前記被写体の位置を
設定する被写体位置設定手段と、この被写体位置設定手
段により設定された前記被写体の位置に応じて前記画像
位置設定手段による前記筐体の回動を行い、前記撮影手
段による撮影位置を決定する撮影位置決定手段と、を備
える。

【００４１】したがって、投影面上の被写体の位置が変
わった場合にも柔軟に対応できるようになる。

【００４２】請求項１４記載の発明は、請求項１０また
は１３記載の投影型表示装置において、前記撮影手段に
よる前記投影面上の前記被写体の撮影の際に、前記被写
体のサイズを設定する被写体サイズ設定手段と、この被
写体サイズ設定手段により設定された前記被写体のサイ
ズに応じて前記撮影手段の撮影倍率を決定する撮影倍率
決定手段と、を備える。

【００４３】したがって、被写体のサイズが変わった場
合にも柔軟に対応できるようになる。

【００４４】請求項１５記載の発明は、請求項１ないし
１４のいずれか一記載の投影型表示装置において、前記
筐体とは異なる第二筐体内に前記画像投影手段の前記光
源を設け、前記筐体と前記第二筐体とには前記光源から
の光を前記投影面に対する投影に利用可能とする導光手
段を備える。

【００４５】したがって、撮影手段と画像投影手段とを
備えた筐体とは独立して設けられる第二筐体に光源を備
えることにより、光源より発生する熱による制御系の動
作不良等の発生を低減することが可能になる。

【００４６】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図９に基づいて説明する。本実施の形態は、投影
型表示装置として、例えば、あるドキュメント上への筆
記（加筆）データや所定部位の指示棒による指示状態を
撮影し、電子データとしてファイリングし、更に前記電
子データを撮影平面に投影することができる液晶プロジ
ェクタに適用したものである。

【００４７】図１は、本実施の形態の液晶プロジェクタ
１を含むシステムを示す概略構成図である。図１に示す
ように、液晶プロジェクタ１には、ＬＡＮ（Local Area
Network）２が接続されており、このＬＡＮ２を介し、
サーバコンピュータ３、パーソナルコンピュータ４、他
の液晶プロジェクタ５等に接続可能とされている。これ
により、他の表示手段（図１ではパーソナルコンピュー
タ３のディスプレイ３ａ）に表示されている画像を液晶
プロジェクタ１により投影することが可能になってい
る。また、液晶プロジェクタ１からの投影画像に対して
書き込んだ情報をパーソナルコンピュータ４に対して送
信し、元の画像への付加情報の配信も可能になってい
る。さらに、例えば離れた場所において、液晶プロジェ
クタ１及び液晶プロジェクタ５とから同一画像を投影す
るとともに、互いの書込み情報を各液晶プロジェクタ
１，５で同時に投影することも可能になっている。さら
にまた、サーバコンピュータ３に対してデータの蓄積を
行うことも可能となっている。

【００４８】次に、本実施の形態の液晶プロジェクタ１
について説明する。ここで、図２は液晶プロジェクタ１
の構成を概略的に示す外観斜視図である。図２に示すよ
うに、液晶プロジェクタ１は、大別すると、平板形状の
投影面６、撮影装置と投影装置の両機能を有する画像投
影・撮影装置８、この画像投影・撮影装置８を投影面６
に対して上方に位置づける支持部材７、画像投影・撮影
装置８に対して電源を供給する電源供給部９により構成
されている。図２中では、投影面６上に置かれた被写体
としてドキュメントＤを想定し、当該ドキュメントＤを
画像投影・撮影装置８により撮影し、投影面６上に画像
投影・撮影装置８を用いて投影している。つまり、液晶
プロジェクタ１は、画像投影・撮影装置８を用い、例え
ば、あるドキュメントＤ上への筆記（加筆）データや所
定部位の指示棒による指示状態を撮影し、電子データと
してファイリングし、更に前記電子データを投影面６上
に投影することができる構成とされている。なお、撮影
／投影タイミングは、使用者の意図によりスイッチ等の
機械的指示手段（図示せず）を設け、この機械的指示手
段の動作により指示できる。なお、画像投影・撮影装置
８は、詳細は後述するが、同一の開口部２８（図４参
照）から撮影と投影とができる構成とされている。

【００４９】図３に示すように、液晶プロジェクタ１の
支持部材７には、画像投影・撮影装置８の筐体８ａを垂
直方向に回動自在に支持する回動部材である回転軸受け
１０が設けられており、画像投影・撮影装置８をこの回
転軸受け１０の軸周りに回転できるような構成とされて
いる。また、回転軸受け１０には、この回転軸受け１０
の軸周りに回転させた画像投影・撮影装置８を、意図す
る位置で固定可能な固定手段１１が設けられている。固
定手段１１は、例えば、回転軸受け１０の軸に対してネ
ジ等を締めつけて圧接させることにより、回転軸受け１
０の軸の回転を止め、固定するものである。これによ
り、投影面６に対する画像投影・撮影装置８からの光軸
の角度θを変えることが可能になるので、撮影／投影範
囲の調整が可能になっている。

【００５０】したがって、液晶プロジェクタ１によれ
ば、画像投影・撮影装置８からの光軸と投影面６との角
度が直角を成す場合、画像投影時において手で筆記動作
や指示動作を行う際に手の影の影響で使用者の視線の妨
げになって見にくい状況が発生するが、図３（ａ）に示
すように、画像投影・撮影装置８からの光軸を投影面６
に対して傾斜（図では傾斜角θ）させることができるの
で、手影の影響を低減し、見やすさを改善することがで
きる。

【００５１】加えて、液晶プロジェクタ１によれば、図
３（ｂ）に示すように、画像投影・撮影装置８を回転軸
受け１０で回転させ、その光軸が投影面６と平行になる
位置で固定手段１１により固定することができる。これ
により、投影面６と垂直な（新たに形成される）第二の
投影面（投影スクリーン、ホワイトボード、壁等）１２
上のドキュメント等の対象物を撮影し、投影することが
できる。なお、第二の投影面（投影スクリーン、ホワイ
トボード、壁等）１２上のドキュメント等の対象物は、
クリップ、マグネット、粘着テープ等により固定され
る。

【００５２】つまり、画像投影・撮影装置８を回転軸受
け１０で回転させるようにしたことで、画像の投影・撮
影位置が変更可能とされることにより、投影・撮影範囲
の調整が可能になる。これにより、投影時に使用者の手
などの動作で投影画像が見にくくなる等の不具合が解消
されるとともに、複数の投影面を使い分けることが可能
になり、ワークエリアの拡張を図ることが可能になる。

【００５３】続いて、液晶プロジェクタ１の構成につい
て図４を参照しつつ説明する。液晶プロジェクタ１は、
図４に示すように、各部を集中的に制御するマイクロコ
ンピュータ構成の全体制御部１３を備えており、この全
体制御部１３には、画像投影・撮影装置８に設けられる
ＣＣＤ（Charge Coupled Device）１４を有する画像処
理部１５、キーボード等である操作部１６、記憶部１
７、ＬＡＮ２を接続可能な通信Ｉ／Ｏ部１８、電源供給
部９を有する電源部１９、画像投影・撮影装置８に設け
られる光源２０を有する光源制御部２１、画像投影・撮
影装置８に設けられる液晶パネル２２を有する液晶コン
トローラ２３が接続されている。なお、ＣＣＤ１４と画
像処理部１５とＣＣＤ１４の光入射方向上流側に設けら
れる撮影レンズ２５とにより撮影手段２４が構成されて
おり、光源２０と光源制御部２１と液晶パネル２２と液
晶コントローラ２３と液晶パネル２２の光出射方向下流
側に設けられる投影レンズ２７とにより画像投影手段２
６が構成されている。

【００５４】画像処理部１５は、ＣＣＤ１４にて光電変
換されたアナログ信号を、デジタル化するとともに、オ
ートホワイトバランス、アパーチャ補正によるエッジ強
調、γ（ガンマ）補正回路による階調補正、画像圧縮等
の処理を施し、ＪＰＥＧ等の画像データを生成する。

【００５５】記憶部１７は、内部メモリやメモリカード
等で構成されており、画像処理部１５により生成された
ＪＰＥＧ等の画像データを記憶する。

【００５６】光源制御部２１は、画像投影手段２６から
投影された画像を撮影手段２４から取り込んで、検出照
度と設定された所定の照度に差があるかを判定し、差が
ある場合に光源２０からの投光光量を制御する。

【００５７】液晶コントローラ２３は、記憶部１７に記
憶された画像データを読み出し、画像データに基づく画
像を液晶パネル２２に表示させる。

【００５８】また、全体制御部１３は、操作部１６等の
指定に応じ、画像投影手段２６に前記投影面６，１２に
対する投影と、撮影手段２４による投影面６，１２又は
ドキュメントＤの撮影との実行に係る複数の動作モード
から一つを選択し、実行するモード選択手段を備えてい
る。動作モードとしては、例えば、投影と撮影とをそれ
ぞれ単独で行うモードのほかに、投影と撮影とを同時に
行うモードや、投影と撮影とを交互に行うモード等があ
る。

【００５９】加えて、画像投影・撮影装置８の特長的な
構成として、図４に示すように、同一の開口部２８から
の撮影手段２４による撮影と画像投影手段２６からの投
影とを可能にする光路切り替え手段２９が設けられてい
る。つまり、光路切り替え手段２９は、開口部２８を介
し、画像投影手段２６からの投影面６，１２に対する投
影光の出射と、投影面６，１２又はドキュメントＤから
の反射光の撮影手段２４への入射とを許容する分光手段
として機能する。この光路切り替え手段２９は、反射鏡
３０と、この反射鏡３０を回動自在に保持する回動軸３
１と、この回動軸３１を駆動する駆動部３２とにより構
成されている。この駆動部３２は、全体制御部１３に接
続されており、この全体制御部１３により制御される。

【００６０】このような光路切り替え手段２９は、図４
（ａ）に示すように、撮影時（撮影モード）において
は、駆動部３２の駆動により回動軸３１を回動させて反
射鏡３０を画像投影手段２６の投光路上に位置させ、投
影面６や第二の投影面１２を反射してきた被写体像を反
射鏡３０によって反射し、撮影手段２４のＣＣＤ１４に
結像させる。

【００６１】一方、光路切り替え手段２９は、図４
（ｂ）に示すように、投影時（投影モード）において
は、駆動部３２の駆動により回動軸３１を回動させて反
射鏡３０を画像投影手段２６の投光路から退避させ、記
憶部１７に記憶された画像データを読み出し、画像デー
タに基づく画像を液晶パネル２２に表示させる。そし
て、画像データに基づく画像が表示された液晶パネル２
２に対して光源２０から発せられた光が入射し、当該液
晶パネル２２を通過することで映像光が発生し、この映
像光が投影レンズ２７を通過することで投射光となっ
て、開口部２８を介して投影面６や第二の投影面１２上
に結像されることになる。

【００６２】このような構成の液晶プロジェクタ１の使
用例を図５を参照して説明する。図５（ａ）に示すよう
に、画像を投影した投影面６に、そのまま図５（ｂ）に
示すような書き込みをしたとする。書き込んだ内容を記
録として残すために、光路切り替え手段２９を投影モー
ドから撮影モードに切り替えると、投影による画像は消
え、図５（ｃ）に示すような書き込まれた内容だけが残
るのでそれを撮影する。書き込みだけではなく、第二の
投影面１２であるホワイトボードに書類などを止めて、
撮影する場合も同様である。画像投影時と撮影時で、液
晶プロジェクタ１を動かしたりしなければ、投影画像の
中心と撮影画面の中心は一致するので、二つの画像を位
置ずれ無く重ね合わせることは容易である。

【００６３】また、図５（ｄ）に示すように、投影画像
の画面の端や隅に基準マークｍを映し出し、書き込みの
ときにその基準マークｍをなぞって書いてから、書き込
み画面を撮影する（図５（ｅ））と、平面上の２組の対
応点（画面中心と基準マークｍ）が決まるので、自動
で、２つの画像の位置合わせができる。基準マークｍの
映し出しは、撮影の直前にだけ写し出すようにしてもよ
い。また基準マークｍの投影位置は複数用意して選択で
きるようにしてもよい。

【００６４】なお、上記においては、光路切り替え手段
２９を投影モードから撮影モードに切り替えて、投影像
を除いた被写体像を撮影したが、撮影と投影とを同時に
行うようにすることも考えられる。例えば、撮影と投影
とをそれぞれ単独で行うモードのほかに、投影と撮影と
を同時に行うモードか、投影と撮影とを交互に行うモー
ドの少なくとも一つを用意しておき、画像の投影を行い
ながら、撮影を行う。投影と撮影とを同時に行うか、切
り替えながら行うかは、必要に応じて使い分けるとよ
い。これにより、投影画像に対する付加情報の記録等も
可能になり、使い勝手が向上する。

【００６５】より具体的には、図４で示したように、反
射鏡３０を４５°で振動させて光路を切り替えることに
よって、撮影と投影とをすばやく切り替えながら、撮影
と投影とを繰り返す。投影と投影との間で撮影を行い、
投影と投影との間隔は、人間の目の残像が残っている時
間よりも短くする。

【００６６】また、４５°の振幅では光路切り替え手段
２９の機構が複雑になるので、図６に示すように、撮影
手段２４と画像投影手段２６とを対向させて備え、か
つ、反射鏡３０をその表裏両面で反射できるものとする
とともに回動軸３１をその中心部分に設け、撮影時と、
投影時で９０°ずつ止めながら回転させて、光路を切り
替える方法もある。この方法であれば、駆動部３２とし
て１方向に回転するモータを使えば、光路の切り替えが
できる。また、図７のように反射鏡３３を使用すれば、
液晶プロジェクタ１の小型化を図ることも可能である。

【００６７】さらに、機械的な光路切り替え手段２９を
用いない方法としては、図８に示すように、分光手段と
してエレクトロクロミックミラー３４を用いて、透過率
と反射率の比率の切り替えを行う方法や、図９に示すよ
うに、光路切り替え手段としてＤＭＤ（Digital Mirror
Device）素子３５を用いて光路を切り替える方法も考
えられる。

【００６８】ここに、画像投影手段２６からの投影面
６，１２に対する投影光の出射と投影面６，１２又はド
キュメントＤからの反射光の撮影手段２４への入射と
が、分光手段である光路切り替え手段２９を介し、同一
の開口部２８から行われる。これにより、画像投影時と
撮影時とで、投影画像の中心と撮影画像の中心とが一致
し、二つの画像が位置ずれ無く重ね合わされるので、投
影画像と撮影画像とにパララックス（視差）が生じるこ
とはない。また、画像投影手段２６と撮影手段２４との
それぞれの光学系は独立することになるので、設計や位
置調整等が容易になる。

【００６９】また、分光手段として光路切り替え手段２
９を用い、投影と撮影との切り替えを、出射光路と入射
光路とを切り替えることにより行うようにしたことによ
り、分光手段としてハーフミラー等を用いた場合のよう
に光量が半分になってしまうといった現象を回避するこ
とが可能になるとともに、フレアが発生することもな
い。

【００７０】なお、本実施の形態の液晶プロジェクタ１
においては、画像データを画像投影・撮影装置８の記憶
部１７に記憶するようにしたが、これに限るものではな
く、例えばサーバコンピュータ３やパーソナルコンピュ
ータ４の記憶装置に記憶させるようにしても良い。

【００７１】また、本実施の形態の液晶プロジェクタ１
においては、画像投影・撮影装置８では一枚の液晶パネ
ル２２を用いているが、これに限るものではなく、複数
枚の液晶パネル２２を用いるものであっても良い。

【００７２】本発明の第二の実施の形態を図１０ないし
図１２に基づいて説明する。なお、前述した実施の形態
において説明した部分と同一部分については同一符号を
用い、説明も省略する（以降の実施の形態においても同
様）。本実施の形態の液晶プロジェクタは、回転軸受け
１０の軸周りに回転可能な画像投影・撮影装置８の位置
を決定するための画像位置設定手段を固定手段１１に代
えて設けた点で、第一の実施の形態で説明した液晶プロ
ジェクタ１とは異なるものである。

【００７３】図１０は、本実施の形態の液晶プロジェク
タ４０を示す側面図である。図１０に示すように、液晶
プロジェクタ４０は、第一の実施の形態で説明した液晶
プロジェクタ１と同様に、回転軸受け１０が設けられて
おり、画像投影・撮影装置８をこの回転軸受け１０の軸
周りに回転できるような構成とされている。この回転軸
受け１０には、この回転軸受け１０の軸周りに回転させ
た画像投影・撮影装置４１を所定位置に位置付けるため
の画像位置設定手段４２が設けられている。

【００７４】画像投影・撮影装置４１は、図１１に示す
ように、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータ
構成の全体制御部１３を備えており、この全体制御部１
３には、第一の実施の形態で説明した液晶プロジェクタ
１の構成に加え、画像位置設定手段４２が接続されてい
る。

【００７５】ここで、画像位置設定手段４２について詳
細に説明する。この画像位置設定手段４２は、例えば回
転アクチュエータを用いた構成とされており、更に回転
運動による角度を検出できる回転角度検出手段（図示せ
ず）も備えられている。回転アクチュエータとしては、
ＡＣサーボモータ、ＤＣサーボモータ、パルスモータ、
ボイスコイルモータ等の一般的なモータを用いることが
可能である。パルスモータでは、印加電圧波形をカウン
トすることで、回転角度を制御できるので、回転角度検
出手段を別途設けなくても良く、駆動パルスを制御する
制御回路を設ける。回転角度検出手段としては、光学式
エンコーダ等のロータリーエンコーダを用いる。また、
磁気ホール素子を用いても良い。

【００７６】なお、これらの回転アクチュエータによる
回転運動を所定の位置にて固定できる固定手段を回転ア
クチュエータ自体に設けるかあるいは、別途手段を設け
る必要がある。固定手段としては、一定位置に固定でき
るものであればいかなる機構のものであっても良く、第
一の実施の形態で説明した液晶プロジェクタ１で用いた
固定手段１１であっても良い。

【００７７】このような構成の液晶プロジェクタ４０の
使用例を図１２を参照して説明する。概略的には、液晶
プロジェクタ４０には全体制御部１３の制御によって複
数の画像投影／撮影モードが付与されており、全体制御
部１３は画像投影／撮影モードに応じて画像位置設定手
段４２を動作させ、画像投影・撮影装置４１を移動させ
るものである。

【００７８】図１２（ａ）に示すように、操作部１６等
により撮影モードが選択された場合には、全体制御部１
３は、画像位置設定手段４２を動作させ、光軸と投影面
６（ここで実際は、撮影面）とが直交するように画像投
影・撮影装置４１を移動させる。これは、画像投影・撮
影装置４１からの光軸と投影面６とを直角にすること
で、撮影画像の台形歪みの影響を無くすためである。

【００７９】また、図１２（ｂ）に示すように、操作部
１６等により投影モードが選択された場合には、全体制
御部１３は、画像位置設定手段４２を動作させ、光軸と
投影面６とが傾斜（図では傾斜角θ）するように画像投
影・撮影装置４１を移動させる。これは、画像投影・撮
影装置４１からの光軸と投影面６との角度が直角を成す
場合、画像投影時において手で筆記動作や指示動作を行
う際に手の影の影響で使用者の視線の妨げになって見に
くい状況が発生するためである。これにより、投影時に
おいて、手の影の影響を低減し、見やすさを改善するこ
とができる。ただし、この投影時には、画像投影・撮影
装置４１からの光軸と投影面６とを直角にした場合には
投影画像が台形形状になる台形歪みが生じることから、
画像投影・撮影装置４１からの光軸と投影面６とを直角
にし、画像処理部１５における画像処理により台形歪み
を無くすようにすることも考えられる。

【００８０】さらに、図１２（ｃ）に示すように、操作
部１６等により壁面モードが選択された場合には、全体
制御部１３は、画像位置設定手段４２を動作させ、投影
面６と垂直な第二の投影面（投影スクリーン、ホワイト
ボード、壁等）１２とが直交するように画像投影・撮影
装置４１を移動させる。このように、操作部１６等によ
り画像投影・撮影モードが選択されることにより、指定
されたモードに応じて画像投影・撮影装置４１の位置を
最適な位置に固定できるようにすることで、ユーザイン
ターフェイスが向上し使い勝手の良い装置にすることが
できる。

【００８１】ここに、画像投影／撮影モードに応じて画
像位置設定手段４２を動作させ、画像投影・撮影装置４
１を移動させるようにしたことにより、投影・撮影範囲
の制御性を向上させることが可能になる。

【００８２】本発明の第三の実施の形態を図１３及び図
１４に基づいて説明する。本実施の形態の液晶プロジェ
クタは、傾斜量を検出する傾斜検出手段を設けた点で、
第二の実施の形態で説明した液晶プロジェクタ４０とは
異なるものである。

【００８３】図１３は、本実施の形態の液晶プロジェク
タ５０の構成を概略的に示す外観斜視図である。図１３
に示すように、液晶プロジェクタ５０は、第二の実施の
形態で説明した液晶プロジェクタ４０の構成に加え、画
像投影・撮影装置５１及び投影面６の傾斜量を求めるた
めの傾斜検出手段５２が、画像投影・撮影装置５１及び
投影面６にそれぞれ設けられている。また、このような
傾斜検出手段５２は、画像位置設定手段４２を構成する
回転アクチュエータの駆動による傾斜変化の検出用に用
いることも可能である。

【００８４】液晶プロジェクタ５０は、図１４に示すよ
うに、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータ構
成の全体制御部１３を備えており、この全体制御部１３
には、第二の実施の形態で説明した液晶プロジェクタ４
０の構成に加え、傾斜検出手段５２が接続されている。

【００８５】ここで、傾斜検出手段５２について詳細に
説明する。この傾斜検出手段５２としては、重力加速度
や地磁気に感応するものであれば良く、加速度センサや
液面を検出するタイプの傾斜計やフラックスゲート式地
磁気センサ等の小型のものが用いられる。

【００８６】このような構成の液晶プロジェクタ５０に
おける傾斜検出手段５２の使用例について説明する。ま
ず、第一に、全体制御部１３の制御により傾斜検出手段
５２を用いて検出した画像投影・撮影装置５１の傾斜量
と被写体までの距離の値を用いることにより、撮影画像
の台形歪みを画像処理部１５における画像処理により容
易に補正することが可能である。第二に、傾斜検出手段
５２を画像投影・撮影装置５１と投影面６との両者に設
けることにより、全体制御部１３の制御により傾斜検出
手段５２を用いて検出した各傾斜量の差分を検出するこ
とで両者の相対的な傾斜量を求めることが可能であるこ
とから、両者の組付け誤差の影響を小さくし、台形歪み
の補正の精度を向上させることが可能である。

【００８７】ここに、画像投影・撮影装置５１と投影面
６との少なくともいずれか一方の傾斜量を検出する傾斜
検出手段５２を備えることにより、画像投影手段２６、
撮影手段２４の投影面６に対する傾斜による画像の台形
歪みを容易に高精度で補正することが可能になる。

【００８８】本発明の第四の実施の形態を図１５に基づ
いて説明する。本実施の形態の液晶プロジェクタは、被
写体の撮影時に、投影面６における被写体の位置及びサ
イズに応じ、画像投影・撮影装置を最適な傾斜量に位置
させるとともに、画像投影・撮影装置のズーム倍率を最
適なものに変える点で異なるものである。

【００８９】本実施の形態の液晶プロジェクタは、ハー
ドウェア構成としては第三の実施の形態で説明した液晶
プロジェクタ５０と何ら変わるものではないため、その
説明は省略する。

【００９０】本実施の形態の液晶プロジェクタに設けら
れた全体制御部１３により実行される特長的な処理とし
ては、以下に示すような被写体の位置／サイズ検出処理
がある。被写体の位置／サイズ検出処理は、例えば、図
１５に示すように投影面６（あるいは、第二の投影面１
２）上の被写体（ドキュメントＤ）をポインティング棒
Ｐを用い、被写体（ドキュメントＤ）の四隅であるａ，
ｂ，ｃ，ｄの各点をポインティングさせることにより検
出できるようにする。より詳細には、画像投影・撮影装
置５１により投影面６（あるいは、第二の投影面１２）
上の動画像を撮影し、ポインティング棒Ｐの先端部をパ
ターン認識させ、ポインティング棒Ｐの先端部の停留時
間によりポインティング情報が得られるようにすれば良
い。なお、被写体（ドキュメントＤ）の四隅であるａ，
ｂ，ｃ，ｄの各点を指示する手段としては、ポインティ
ング棒Ｐに限らず、画像パターンの特徴点の抽出が高精
度で再現良く行えるものであれば構わず、指等を用いて
も構わない。このようにして得られた被写体（ドキュメ
ントＤ）の四隅であるａ，ｂ，ｃ，ｄの各点のポインテ
ィング情報に基づき、被写体（ドキュメントＤ）の位置
／サイズの検出が実行される（被写体位置設定手段、被
写体サイズ設定手段）。

【００９１】次いで、本実施の形態の液晶プロジェクタ
に設けられた全体制御部１３により実行される特長的な
処理であって、画像投影・撮影装置５１を移動させる装
置移動処理について以下に説明する。被写体の位置／サ
イズ検出処理により被写体（ドキュメントＤ）の位置が
検出されると、この被写体（ドキュメントＤ）の位置に
基づいて、画像投影・撮影装置５１の最適な傾斜量が求
められる。そして、全体制御部１３は、求められた画像
投影・撮影装置５１の最適な傾斜量に応じ、画像位置設
定手段４２を動作させ、画像投影・撮影装置５１を移動
させる。なお、画像位置設定手段４２は、傾斜検出手段
５２により検出される傾斜量が画像投影・撮影装置５１
の最適な傾斜量と一致するまで、全体制御部１３により
動作させられることになる。ここに、撮影位置決定手段
の機能が実行される。これにより、投影面６上の被写体
（ドキュメントＤ）の位置が変わった場合にも柔軟に対
応できるようになる。

【００９２】続いて、本実施の形態の液晶プロジェクタ
に設けられた全体制御部１３により実行される特長的な
処理であって、ズーム倍率を最適なものに変えるズーム
倍率変更処理について以下に説明する。被写体の位置／
サイズ検出処理により被写体（ドキュメントＤ）のサイ
ズが検出されると、この被写体（ドキュメントＤ）のサ
イズに基づいて画像処理部１５における画像処理による
デジタルズームのズーム倍率を最適なものに変更する。
ここに、撮影倍率決定手段の機能が実行される。また、
特に図示しないが、検出された被写体（ドキュメント
Ｄ）のサイズに基づいて、画像投影・撮影装置５１の撮
影レンズ２５におけるズームレンズを調整してズーム倍
率を最適なものに変更するものであっても良い。これに
より、被写体（ドキュメントＤ）のサイズが変わった場
合にも柔軟に対応できるようになる。

【００９３】なお、本実施の形態においては、被写体
（ドキュメントＤ）の四隅であるａ，ｂ，ｃ，ｄの各点
のポインティング情報に基づき、被写体（ドキュメント
Ｄ）の位置／サイズを検出するようにしたが、これに限
るものではなく、被写体（ドキュメントＤ）とバックグ
ランド（投影面６（あるいは、第二の投影面１２））と
の濃淡差を求める方法や被写体（ドキュメントＤ）の境
界部に画像認識できるマーカを付記し、このマーカを検
出する方法等を用いるようにしても良い。

【００９４】また、操作部１６等に被写体位置、被写体
サイズを指示することができるキー等を設け、このキー
からの入力値を用い、被写体位置、被写体サイズの数値
を直接入力できるようにしても良い。

【００９５】本発明の第五の実施の形態を図１６ないし
図２４に基づいて説明する。本実施の形態の液晶プロジ
ェクタは、画像投影・撮影装置により撮影する被写体と
して平面形状物体に限るものではなく、画像投影・撮影
装置により撮影する被写体として例えば立体物であって
も良い。また、本実施の形態の液晶プロジェクタは、立
体物の撮影と同時に、その撮影した立体物の立体形状の
測定も可能となっている。

【００９６】図１６は、本実施の形態の液晶プロジェク
タ６０の構成を概略的に示す外観斜視図である。図１６
に示すように、液晶プロジェクタ６０は、第一の実施の
形態で説明した液晶プロジェクタ１とは、外観的には変
わるところはないが、画像投影・撮影装置６１は立体物
であるブック型のドキュメントＤを撮影可能とするとと
もに、詳細は後述するがその撮影した立体物の立体形状
の測定も可能となっている。

【００９７】液晶プロジェクタ６０は、図１７に示すよ
うに、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータ構
成の全体制御部１３を備えており、この全体制御部１３
には、第一の実施の形態で説明した液晶プロジェクタ１
の構成に加え、画像投影・撮影装置６１の撮影手段２４
に設けられた駆動回路６２及び検出部６３が接続されて
いる。

【００９８】駆動回路６２は、全体制御部１３の制御に
より、画像の焦点が合うように撮影レンズ２５を光軸方
向の前後に移動させて焦点を調節するものであり、例え
ば一般に市販されているカメラに搭載されているものと
同様の構成とされている。また、検出部６３は、撮影レ
ンズ２５の繰り出し量を検出する部位であり、例えば光
学式ロータリーエンコーダとその信号を検出する回路に
より構成されている。ここに、焦点可変手段が実現され
ている。

【００９９】ところで、焦点位置の異なる複数の画像を
撮影し、撮影した複数の画像を用いて被写体の形状を求
めるＤＦＦ（Depth From Focus）、ＤＦＤ（Depth From
Defocus）という方法があることが一般に知られてい
る。ＤＦＦは、得られた各々の画像において最も焦点の
合っている位置を検出することにより被写体の距離を検
出するものである。また、ＤＦＤは、画像のぼけ量と距
離の相関モデルに基づく距離測定法であり、合焦距離の
異なる複数枚の画像から相対的なぼけ量を求める方法で
あって、例えば、文献『竹村、松山：“多重フォーカス
画像を用いた実時間３次元距離計測―分散協調視覚シス
テムのための多機能高精度センサの開発―”、情処研報
CVIM-103、1997年』において提案されている。

【０１００】そこで、本実施の形態においては、これら
の方法に基づいて全体制御部１３が各部を制御すること
により（立体形状検出手段）、画像投影・撮影装置６１
を基準にした被写体の３次元座標（撮影した立体物の立
体形状）を測定することが可能となっている。

【０１０１】以上の構成によれば、撮影手段２４に駆動
回路６２及び検出部６３を更に設けるだけの簡単な構成
により、被写体の３次元座標（撮影した立体物の立体形
状）を測定することができる。その結果、装置の大型化
・高コスト化を招くことなく、小型かつ低コストな構成
で被写体の形状を高精度に測定することができる。

【０１０２】加えて、液晶プロジェクタ６０は、全体制
御部１３に接続された画像処理部１５において、画像補
正部６４を備えている。この画像補正部６４は、前述し
たような全体制御部１３における処理により測定された
被写体面の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）を基に、撮影した
画像における被写体像の湾曲歪みを補正するものであ
る。

【０１０３】ここで、図１８に示すように、撮影手段２
４の光学系は画像の中心が光軸（ｚ軸）であって焦点距
離をｆとする中心射影モデルで近似でき、かつ、図１９
に示すように、被写体面が撮影手段２４におけるx軸方
向にのみ湾曲していると仮定して、画像補正部６４の動
作を説明する。なお、一般に、書籍などの原稿は、一方
向に大きな曲率を持ち、それに直交する方向の曲率は小
さいものである。

【０１０４】 画像上の各列に対応する被写体面の３
次元座標の算出 今、ｊ番目（ｊ＝１，２，・・・，Ｎ； Ｎ：列数）の
列の画像座標をＰ_ｊ(ｘ_ｊ，ｙ)、それに対応する３次元
座標をＰ_ｊ'(ｘ_ｊ'，ｙ',ｚ_ｊ')とする。上記仮定によ
り、各列内の画像座標に対応するｘ_ｊ'及びｚ_ｊ'は全て
同じである。ただし、ノイズ等の影響により、各列に対
応するｘ_ｊ'及びｚ_ｊ'にばらつきがある場合は、例えば
それらの平均を求めるなどすれば良い。また、ｙ座標に
対応するｙ'は、

【０１０５】

【数１】

【０１０６】と計算すれば良い。

【０１０７】ここで、その列内のどの画素も３次元位置
が割り当てられていない場合もある。この場合は、補間
処理によりその列のｘ_ｊ'、ｚ_ｊ'を算出する。図２０
は、補間処理を用いて画像座標Ｐ_ｊ(ｘ_ｊ，ｙ)に対応す
る被写体面上の３次元座標Ｐ_ｊ'を求める処理を示した
図である。図２０によると、求める３次元座標Ｐ_ｊ'
は、光学中心ｏと画像座標Ｐ_ｊとを結ぶ直線ｌと、被写
体面との交点である。また、３次元座標が既知であり、
かつｊ列目に対してｘ軸の正負の向きに最も近い列をそ
れぞれＡ列、Ｂ列とし、これらの列に対応する３次元座
標をＰ_Ａ'、Ｐ_Ｂ'であるとする。このとき、点Ｐ_Ａ'と
点Ｐ_Ｂ'の間のｚ座標が、例えば３次スプライン近似に
より、

【０１０８】

【数２】

【０１０９】と表されたとすると、(２)式の曲線と直線
ｌとの交点は、

【０１１０】

【数３】

【０１１１】を満たす正数ｓを算出することにより求め
られる。

【０１１２】すなわち、(３)式で得られたｓを次式

【０１１３】

【数４】

【０１１４】に代入することにより、３次元座標Ｐ_ｊ'
を求めることができる。

【０１１５】 画像の縦方向の伸長 画像の縦方向の伸長は、図２１に示すように、変換画像
を縦方向に伸長し、縦方向の湾曲歪みを除去する。この
伸長処理は、各列毎に伸長率を算出し、画像の中心線ｘ
＝０から上下方向に、画素をマッピングしていく。伸長
率は、注目する画像座標に対応する距離値（＝ｚ'座
標）に基づいて行えば良く、次式

【０１１６】

【数５】

【０１１７】に従って各行ｊ列目のｙ座標ｙ_ｊ'を
ｙ_ｊ''に再配置する。ただし、ｋは、画像の倍率を示す
係数である。この再配置処理と、各画素間の補間処理に
より、縦方向の歪みが除去された画像が生成される。

【０１１８】 画像の縦方向の伸長 に示した伸長処理により変形された画像の各行を横方
向に伸長すれば、横方向の歪みが除去できる。すなわ
ち、図２２に示すように、画像の中心線ｙ＝０からの距
離に応じて、行方向に画素を再配置して、横方向に画像
を伸長する。以下にその具体的な方法を説明する。

【０１１９】図２３は、ある行内の画像座標Ｐ_０〜Ｐ_３
に相当する３次元座標Ｐ_０'〜Ｐ_３'を示しており、Ｐ_０
はｙ＝０上の点である。これら点の隣接する点の間の距
離Ｌ _０１〜Ｌ_２３を求める。そして、再配置すべき画素
の位置を、画像の中心線ｙ＝０からの距離として、順次
足し合せていくことで決定する。例えば、Ｐ_３は、Ｐ _０
から距離Ｌ_０１＋Ｌ_１２＋Ｌ_２３の位置Ｐ_３''に再配置
される。この伸長処理は、具体的には以下の式

【０１２０】

【数６】

【０１２１】に従って、各行ｊ列目のｘ座標ｘ_ｊ'をｘ
_ｊ''に再配置する。ただし、Ｌ_０ｊの意味は、

【０１２２】

【数７】

【０１２３】の通りである。ｋは前述した画像の倍率を
示す係数である。この再配置処理と、各画素間の補間処
理により、横方向の歪みが除去された画像が生成され
る。以上が、画像補正部６４の動作（補正手段）であ
る。

【０１２４】以上の構成によれば、全体制御部１３にお
ける処理により測定された被写体面の３次元座標（ｘ，
ｙ，ｚ）を基に、撮影した画像における被写体像の湾曲
歪みを補正することができる。その結果、得られた被写
体の形状及び湾曲歪みを補正した画像データを記憶部１
７に記憶することができる。また、画像投影手段２６で
湾曲歪みを補正した画像を投影面６に投影すれば、特別
な外部装置を使用することなく、ユーザーは湾曲歪み補
正の効果を直ちに確認することができると共に、湾曲歪
みのない投影像を用いて作業を行うことができる。

【０１２５】その他、全体制御部１３は、撮影手段２４
を制御して焦点位置の異なる画像を複数枚撮影し、撮影
した複数枚の画像の中で合焦状態にある部分領域を結合
し、全域に渡って焦点の合った画像（以下「パンフォー
カス画像」と呼ぶ）を生成した後に、画像補正部６４に
おいて湾曲歪みを補正すると好適である。図２４は、３
枚の画像（画像１〜画像３）が得られた時に、パンフォ
ーカス画像を生成する方法を示すものである。図２４
中、各々の画像は予めＡないしＦの領域に区切られてお
り、各画像においてハッチングのかけられた部分が合焦
領域である。すなわち、画像１は領域Ａ，Ｆにおいて、
画像２は領域Ｂ，Ｃにおいて、画像３は領域Ｃ，Ｄ，Ｅ
において合焦状態である。各領域における合焦状態は、
例えば各領域内で２次元フーリエ変換等の周波数解析を
行い、その高周波成分の強弱により判定することができ
る。そして、各画像の合焦領域を抽出して結合すること
により、パンフォーカス画像を生成することができる。
このパンフォーカス画像を前記湾曲歪みの補正対象とす
ることにより、補正した画像の利用価値が一層高くなり
好適である。

【０１２６】本発明の第六の実施の形態を図２５ないし
図２７に基づいて説明する。本実施の形態の液晶プロジ
ェクタは、第五の実施の形態の液晶プロジェクタ６０と
同様に、画像投影・撮影装置により撮影する被写体とし
て平面形状物体に限るものではなく、画像投影・撮影装
置により撮影する被写体として例えば立体物であっても
良い。また、本実施の形態の液晶プロジェクタは、立体
物の撮影と同時に、その撮影した立体物の立体形状の測
定も可能となっている。

【０１２７】図２５は、本実施の形態の液晶プロジェク
タ７０の構成を概略的に示す外観斜視図である。図２５
に示すように、液晶プロジェクタ７０は、第一の実施の
形態で説明した液晶プロジェクタ１とは、外観的には変
わるところはないが、画像投影・撮影装置７１は立体物
であるブック型のドキュメントＤを撮影可能とするとと
もに、詳細は後述するがその撮影した立体物の立体形状
の測定も可能となっている。

【０１２８】液晶プロジェクタ７０は、図２６に示すよ
うに、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータ構
成の全体制御部１３を備えており、この全体制御部１３
には、第一の実施の形態で説明した液晶プロジェクタ１
と同様に、画像処理部１５、操作部１６、記憶部１７、
通信Ｉ／Ｏ部１８、電源部１９、光源制御部２１、液晶
コントローラ２３、駆動部３２が接続されている。

【０１２９】また、反射鏡３０と、この反射鏡３０を回
動自在に保持する回動軸３１と、この回動軸３１を駆動
する駆動部３２とにより、光路切り替え手段２９が構成
されている点でも、液晶プロジェクタ１と同様である。

【０１３０】加えて、本実施の形態の液晶プロジェクタ
７０の画像投影・撮影装置７１の内部であって開口部２
８の近傍には、全反射ミラー７２が反射鏡３０に対して
平行に配置されている。

【０１３１】このような構成により、全体制御部１３
は、駆動部３２を駆動させることにより回動軸３１を中
心として反射鏡３０を回動させ、図２６（ａ）に示すよ
うに、反射鏡３０を図４（ｂ）に示したような投影時
（投影モード）の位置から（図２６（ａ）における2点
鎖線部分）画像投影手段２６の投光路上へと変位させ、
投影面６や第二の投影面１２を反射してきた被写体像を
反射鏡３０によって反射し、撮影手段２４のＣＣＤ１４
に結像させる。

【０１３２】次いで、全体制御部１３は、駆動部３２を
駆動させることにより回動軸３１を中心として反射鏡３
０を回動させ、反射鏡３０を図４（ｂ）に示したような
投影時（投影モード）の位置（図２６（ａ）における2
点鎖線部分）に位置付け、投影面６や第二の投影面１２
に対して画像を投影する。

【０１３３】さらに、全体制御部１３は、駆動部３２を
駆動させることにより回動軸３１を中心として反射鏡３
０を回動させ、図２６（ｂ）に示すように、反射鏡３０
を図４（ｂ）に示したような投影時（投影モード）の位
置から（図２６（ｂ）における2点鎖線部分）画像投影
手段２６の投光路上であって全反射ミラー７２の光軸に
は干渉しない位置（全反射ミラー７２の光軸に平行な位
置）へと変位させ、投影面６や第二の投影面１２を反射
してきた被写体像を全反射ミラー７２によって反射し、
撮影手段２４のＣＣＤ１４に結像させる。

【０１３４】以上のような動作により、撮影の際の光軸
を移動させることが可能になるので、投影画像として任
意の模様（格子パターン等のテクスチャ）が付された画
像データを用いることで、投影面６や第二の投影面１２
上の立体形状をパターン投影法等の手法により計測する
ことができるようになる。このようなパターン投影法
は、例えば「光三次元計測（新技術コミュニケーション
ズ）」に記載されているような周知の方法であることか
ら、詳細な説明は省略する。また、投影面６や第二の投
影面１２と光軸との傾きも、このような手法により知る
ことが出来、投影画像のあおり歪を無くすこともでき
る。さらに、被写体の立体形状を利用して、撮影手段２
４で得られた画像を補正することもできる。また、例え
ば、特許第２８２５３４４号公報、特開平５−１６１０
００号公報、特開平５−２１９３２３号公報等に開示さ
れた方法を用いて、書籍のような被写体画像を平面化す
ることもできる。

【０１３５】なお、本実施の形態においては、投影光軸
と撮影光軸を異ならせる光軸移動手段として、全反射ミ
ラー７２を設けるとともに反射鏡３０を所定のタイミン
グで回動させるようにしたが、これに限るものではな
く、例えば図２７に示す液晶プロジェクタ８０のよう
に、全反射ミラー７２を設けずに反射鏡３０を所定のタ
イミングで平行に移動させるようにしても良い。

【０１３６】ここに、パターン光を投影面６，１２上の
被写体（ドキュメントＤ）に投影し、その画像を様々な
方向から撮影することにより、投影面６，１２の傾きや
投影面６，１２上にある被写体（ドキュメントＤ）の立
体形状を検出することが可能になる。

【０１３７】本発明の第七の実施の形態を図２８ないし
図３０に基づいて説明する。本実施の形態の液晶プロジ
ェクタは、画像投影・撮影装置の光源を光源ユニットと
して独立して設けた点で、第一の実施の形態で説明した
液晶プロジェクタ１とは異なるものである。

【０１３８】図２８は、本実施の形態の液晶プロジェク
タ９０の構成を概略的に示す外観斜視図である。図２８
に示すように、液晶プロジェクタ９０は、大別すると、
平板形状の投影面６、撮影装置と投影装置の両機能を有
する画像投影・撮影装置９１、この画像投影・撮影装置
９１を投影面６に対して上方に位置づける支持部材７、
画像投影・撮影装置８に対して電源を供給する電源供給
部９により構成されている。図２８中では、投影面６上
に置かれた被写体としてドキュメントＤを想定し、当該
ドキュメントＤを画像投影・撮影装置９１により撮影
し、投影面６上に画像投影・撮影装置９１を用いて投影
している。つまり、液晶プロジェクタ９０は、画像投影
・撮影装置９１を用い、例えば、あるドキュメントＤ上
への筆記（加筆）データや所定部位の指示棒による指示
状態を撮影し、電子データとしてファイリングし、更に
前記電子データを投影面６上に投影することができる構
成とされている。

【０１３９】ところで、図２８に示すように、上述した
ような画像投影・撮影装置９１は、装置本体９１ａと、
この、装置本体９１ａとは別筐体で構成される第二筐体
である光源装置９１ｂとにより構成とされている。光源
装置９１ｂは、図２９に示すように、その内部に光源２
０を備えている。装置本体９１ａと光源装置９１ｂとに
は、装置本体９１ａと光源装置９１ｂとを電気的に接続
するためのコネクタ９２が設けられており、装置本体９
１ａのコネクタ９２と光源装置９１ｂのコネクタ９２と
を接続することにより、光源制御部２１による光源２０
に対する投光光量の制御が可能になる。

【０１４０】ここで、図３０は装置本体９１ａ及び光源
装置９１ｂを概略的に示す斜視図である。図２９及び図
３０に示すように、装置本体９１ａには、光源２０から
の光を液晶パネル２２に導くための導光手段として機能
するライトガイド９３が設けられている。このライトガ
イド９３の一端は液晶パネル２２側へと屈曲しており、
他端は装置本体９１ａから凸形状に突出している。この
ライトガイド９３としては、例えば、コア材料にアクリ
ルを用い、柔軟性を有する大口径の照明用光ファイバが
用いられる。一方、光源装置９１ｂの光源２０の近傍に
は、ライトガイド９３の直径と略同一の径を有し、ライ
トガイド９３の挿入を許容する穴部９４が設けられてい
る。

【０１４１】このような装置本体９１ａ及び光源装置９
１ｂには、それぞれネジやナット等の接続部材（図示せ
ず）により接続部９５，９６が設けられており、これら
の接続部９５，９６を接続することにより、装置本体９
１ａのコネクタ９２と光源装置９１ｂのコネクタ９２と
が接続されるとともに、光源装置９１ｂの穴部９４にラ
イトガイド９３が挿入される。

【０１４２】このように装置本体９１ａと光源装置９１
ｂとを独立させることにより、光源２０において発生す
る熱が装置本体９１ａ内部に伝達し、熱による装置本体
９１ａ内に備えられたマイクロコンピュータ構成の全体
制御部１３の動作不良等の発生を低減することが可能に
なる。

【０１４３】ここに、撮影手段２４と画像投影手段２６
とを備えた装置本体９１ａとは独立して設けられる光源
装置９１ｂに光源２０を備えることにより、光源２０よ
り発生する熱による制御系の動作不良等の発生を低減す
ることが可能になる。

【０１４４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、光源を有
して画像を投影面に投影する画像投影手段と、前記投影
面及び前記投影面上に位置する被写体を撮影する撮影手
段と、を備える投影型表示装置において、前記画像投影
手段と前記撮影手段とを格納する筐体と、この筐体に設
けられる開口部と、この開口部を介し、前記画像投影手
段からの前記投影面に対する投影光の出射と、前記投影
面又は前記被写体からの反射光の前記撮影手段への入射
とを許容する分光手段と、を備え、画像投影手段からの
投影面に対する投影光の出射と投影面又は被写体からの
反射光の撮影手段への入射とを、分光手段を介し、同一
の開口部から行うことにより、画像投影時と撮影時と
で、投影画像の中心と撮影画像の中心とを一致させ、二
つの画像を位置ずれ無く重ね合わせることができるの
で、投影画像と撮影画像とにパララックス（視差）が生
じることはない。また、画像投影手段と撮影手段とのそ
れぞれの光学系は独立することになるので、設計や位置
調整等を容易に行うことができる。

【０１４５】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の投影型表示装置において、前記画像投影手段による
前記投影面に対する投影と、前記撮影手段による前記投
影面又は前記被写体の撮影との実行に係る複数の動作モ
ードを有し、これらの動作モードを選択可能なモード選
択手段を備えることにより、例えば、投影と撮影とをそ
れぞれ単独で行うモードのほかに、投影と撮影とを同時
に行うモードや、投影と撮影とを交互に行うモード等を
切り替えることができるので、投影画像に対する付加情
報の記録等を行うことができ、使い勝手を向上させるこ
とができる。

【０１４６】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の投影型表示装置において、前記分光手段は、前記画
像投影手段からの投影光を前記開口部を介して前記投影
面に照射する出射光路と、前記投影面又は前記被写体か
らの反射光を前記開口部を介して前記撮影手段へ結像さ
せる入射光路とのいずれか一方の光路に切り替え可能な
光路切り替え手段であって、前記モード選択手段により
選択された動作モードにしたがって光路の切り替えを行
うことにより、投影と撮影との切り替えを、出射光路と
入射光路とを切り替えることにより行うことができるの
で、分光手段としてハーフミラー等を用いた場合のよう
に光量が半分になってしまうといった現象を回避するこ
とができるとともに、フレアの発生を防止することがで
きる。

【０１４７】請求項４記載の発明によれば、請求項１な
いし３のいずれか一記載の投影型表示装置において、前
記撮影手段の焦点位置を可変とする焦点可変手段と、前
記投影面上の前記被写体を前記撮影手段の焦点位置を異
ならせた状態で複数撮影し、これら複数の前記被写体像
に基づいて前記被写体の立体形状を検出する立体形状検
出手段と、を備えることにより、装置の大型化・高コス
ト化を招くことなく、高精度に被写体の立体形状を測定
することができる。

【０１４８】請求項５記載の発明によれば、請求項１な
いし４のいずれか一記載の投影型表示装置において、前
記画像投影手段又は前記撮影手段の光軸を移動する光軸
移動手段を備えることにより、投影画像を種々の方向か
ら撮影することができる。

【０１４９】請求項６記載の発明によれば、請求項１な
いし３のいずれか一記載の投影型表示装置において、前
記画像投影手段又は前記撮影手段の光軸を移動する光軸
移動手段と、前記画像投影手段によりパターン光を前記
投影面上の前記被写体に照射し、かつ、前記光軸移動手
段により前記光軸を移動させて前記被写体を前記撮影手
段により複数撮影し、これら複数の前記被写体像に基づ
いて前記被写体の立体形状を検出する立体形状検出手段
と、を備え、、パターン光を投影面上の被写体に投影
し、その画像を様々な方向から撮影することにより、投
影面の傾きや投影面上にある物体の立体形状を検出する
ことができる。

【０１５０】請求項７記載の発明によれば、請求項４ま
たは６記載の投影型表示装置において、前記立体形状検
出手段により検出された前記被写体の立体形状に基づ
き、前記被写体像の歪みを補正する補正手段を備え、被
写体の立体形状に基づき、この被写体像の歪みを補正す
ることにより、湾曲歪みを補正した被写体像を投影面に
投影することができるので、画像品質の向上を図ること
ができる。

【０１５１】請求項８記載の発明によれば、請求項７記
載の投影型表示装置において、前記補正手段は、前記撮
影手段の焦点位置を異ならせた状態で撮影した複数の前
記被写体像から合焦状態で撮影された合焦領域を抽出し
て結合した画像を補正対象とすることにより、焦点位置
を異ならせた状態で撮影した複数の被写体像のうち、合
焦領域を結合して生成されるパンフォーカス画像を補正
対象とすることができるので、補正した画像の利用価値
を一層高くすることができる。

【０１５２】請求項９記載の発明によれば、請求項１な
いし８のいずれか一記載の投影型表示装置において、前
記画像投影手段と前記撮影手段とを格納する前記筐体を
上方に位置づける支持部材と、この支持部材と前記筐体
との間に設けられ、前記筐体を垂直方向に回動自在に支
持する回動部材と、を備え、前記画像投影手段による投
影位置及び前記撮影手段による撮影位置を変更可能とす
ることにより、投影・撮影範囲の調整を行うことができ
るので、投影時に使用者の手などの動作で投影画像が見
にくくなる等の不具合を解消することができるととも
に、複数の投影面を使い分けることができ、ワークエリ
アの拡張を図ることができる。

【０１５３】請求項１０記載の発明によれば、請求項９
記載の投影型表示装置において、前記回動部材により回
動自在に支持された前記筐体の回動位置を設定し、前記
筐体に格納された前記画像投影手段による投影位置また
は前記撮影手段による撮影位置を決定する画像位置設定
手段を備えることにより、投影・撮影範囲の制御性を向
上させることができる。

【０１５４】請求項１１記載の発明によれば、請求項１
０記載の投影型表示装置において、前記画像位置設定手
段は、複数の画像投影／撮影モードを有し、これらの画
像投影／撮影モードに応じて前記画像投影手段による投
影位置または前記撮影手段による撮影位置を決定するこ
とにより、より使い易いユーザインターフェイスを得る
ことができる。

【０１５５】請求項１２記載の発明によれば、請求項９
ないし１１のいずれか一記載の投影型表示装置におい
て、前記筐体と前記投影面との少なくともいずれか一方
の傾斜量を検出する傾斜検出手段を備えることにより、
画像投影手段、撮影手段の投影面に対する傾斜による画
像の台形歪みを容易に高精度で補正することができる。

【０１５６】請求項１３記載の発明によれば、請求項１
０記載の投影型表示装置において、前記撮影手段による
前記投影面上の前記被写体の撮影の際に、前記被写体の
位置を設定する被写体位置設定手段と、この被写体位置
設定手段により設定された前記被写体の位置に応じて前
記画像位置設定手段による前記筐体の回動を行い、前記
撮影手段による撮影位置を決定する撮影位置決定手段
と、を備えることにより、投影面上の被写体の位置が変
わった場合にも柔軟に対応することができる。

【０１５７】請求項１４記載の発明によれば、請求項１
０または１３記載の投影型表示装置において、前記撮影
手段による前記投影面上の前記被写体の撮影の際に、前
記被写体のサイズを設定する被写体サイズ設定手段と、
この被写体サイズ設定手段により設定された前記被写体
のサイズに応じて前記撮影手段の撮影倍率を決定する撮
影倍率決定手段と、を備えることにより、被写体のサイ
ズが変わった場合にも柔軟に対応することができる。

【０１５８】請求項１５記載の発明によれば、請求項１
ないし１４のいずれか一記載の投影型表示装置におい
て、前記筐体とは異なる第二筐体内に前記画像投影手段
の前記光源を設け、前記筐体と前記第二筐体とには前記
光源からの光を前記投影面に対する投影に利用可能とす
る導光手段を備えることにより、光源より発生する熱に
よる制御系の動作不良等の発生を低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の液晶プロジェクタ
を含むシステムを示す概略構成図である。

【図２】液晶プロジェクタの構成を概略的に示す外観斜
視図である。

【図３】液晶プロジェクタの使用例を示す側面図であ
る。

【図４】液晶プロジェクタの構成及び動作を示すブロッ
ク図である。

【図５】液晶プロジェクタの使用例を示す説明図であ
る。

【図６】液晶プロジェクタの第一の変形例を示す構成図
である。

【図７】液晶プロジェクタの第二の変形例を示す構成図
である。

【図８】液晶プロジェクタの第三の変形例を示すブロッ
ク図である。

【図９】液晶プロジェクタの第四の変形例を示す構成図
である。

【図１０】本発明の第二の実施の形態の液晶プロジェク
タを示す側面図である。

【図１１】液晶プロジェクタの構成を示すブロック図で
ある。

【図１２】液晶プロジェクタの使用例を示す側面図であ
る。

【図１３】本発明の第三の実施の形態の液晶プロジェク
タの構成を概略的に示す外観斜視図である。

【図１４】液晶プロジェクタの構成を示すブロック図で
ある。

【図１５】本発明の第四の実施の形態の液晶プロジェク
タによる被写体の位置／サイズ検出時の動作を示す説明
図である。

【図１６】本発明の第五の実施の形態の液晶プロジェク
タの構成を概略的に示す外観斜視図である。

【図１７】液晶プロジェクタの構成を示すブロック図で
ある。

【図１８】撮影手段における光学系を示す説明図であ
る。

【図１９】被写体面の曲率を示す説明図である。

【図２０】画像補正部における処理を示す説明図であ
る。

【図２１】画像補正部における画像のｙ軸方向の伸長を
示す説明図である。

【図２２】画像補正部における画像のｘ軸方向の伸長を
示す説明図である。

【図２３】画像補正部における画像のｘ軸方向の伸長を
示す説明図である。

【図２４】全域に渡って焦点の合った画像を生成する方
法を示す説明図である。

【図２５】本発明の第六の実施の形態の液晶プロジェク
タの構成を概略的に示す外観斜視図である。

【図２６】液晶プロジェクタの構成及び動作を示すブロ
ック図である。

【図２７】液晶プロジェクタの変形例を示すブロック図
である。

【図２８】本発明の第七の実施の形態の液晶プロジェク
タの構成を概略的に示す外観斜視図である。

【図２９】液晶プロジェクタの構成を示すブロック図で
ある。

【図３０】装置本体及び光源装置を概略的に示す斜視図
である。

【図３１】従来の液晶プロジェクタの一例を示す構成図
である。

【図３２】従来の液晶プロジェクタの別の一例を示す構
成図である。

【図３３】従来の液晶プロジェクタのさらに別の一例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１，４０，５０，６０，７０，８０，９０ 投影型
表示装置 ６，１２ 投影面 ７ 支持部材 ８ａ 筐体 １０ 回動部材 ２０ 光源 ２４ 撮影手段 ２６ 画像投影手段 ２８ 開口部 ２９ 分光手段、光路切り替え手段 ４２ 画像位置設定手段 ５２ 傾斜検出手段 ９１ｂ 第二筐体 ９３ 導光手段 Ｄ 被写体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北澤 智文 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 村田 憲彦 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 5C022 AC01 AC26 AC42 AC69 AC77 AC78 CA07

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源を有して画像を投影面に投影する画
   像投影手段と、前記投影面及び前記投影面上に位置する
   被写体を撮影する撮影手段と、を備える投影型表示装置
   において、 前記画像投影手段と前記撮影手段とを格納する筐体と、 この筐体に設けられる開口部と、 この開口部を介し、前記画像投影手段からの前記投影面
   に対する投影光の出射と、前記投影面又は前記被写体か
   らの反射光の前記撮影手段への入射とを許容する分光手
   段と、を備えることを特徴とする投影型表示装置。
2. 【請求項２】 前記画像投影手段による前記投影面に対
   する投影と、前記撮影手段による前記投影面又は前記被
   写体の撮影との実行に係る複数の動作モードを有し、こ
   れらの動作モードを選択可能なモード選択手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の投影型表示装置。
3. 【請求項３】 前記分光手段は、前記画像投影手段から
   の投影光を前記開口部を介して前記投影面に照射する出
   射光路と、前記投影面又は前記被写体からの反射光を前
   記開口部を介して前記撮影手段へ結像させる入射光路と
   のいずれか一方の光路に切り替え可能な光路切り替え手
   段であって、前記モード選択手段により選択された動作
   モードにしたがって光路の切り替えを行うことを特徴と
   する請求項２記載の投影型表示装置。
4. 【請求項４】 前記撮影手段の焦点位置を可変とする焦
   点可変手段と、前記投影面上の前記被写体を前記撮影手
   段の焦点位置を異ならせた状態で複数撮影し、これら複
   数の前記被写体像に基づいて前記被写体の立体形状を検
   出する立体形状検出手段と、を備えることを特徴とする
   請求項１ないし３のいずれか一記載の投影型表示装置。
5. 【請求項５】 前記画像投影手段又は前記撮影手段の光
   軸を移動する光軸移動手段を備えることを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれか一記載の投影型表示装置。
6. 【請求項６】 前記画像投影手段又は前記撮影手段の光
   軸を移動する光軸移動手段と、 前記画像投影手段によりパターン光を前記投影面上の前
   記被写体に照射し、かつ、前記光軸移動手段により前記
   光軸を移動させて前記被写体を前記撮影手段により複数
   撮影し、これら複数の前記被写体像に基づいて前記被写
   体の立体形状を検出する立体形状検出手段と、を備える
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載の
   投影型表示装置。
7. 【請求項７】 前記立体形状検出手段により検出された
   前記被写体の立体形状に基づき、前記被写体像の歪みを
   補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項４ま
   たは６記載の投影型表示装置。
8. 【請求項８】 前記補正手段は、前記撮影手段の焦点位
   置を異ならせた状態で撮影した複数の前記被写体像から
   合焦状態で撮影された合焦領域を抽出して結合した画像
   を補正対象とすることを特徴とする請求項７記載の投影
   型表示装置。
9. 【請求項９】 前記画像投影手段と前記撮影手段とを格
   納する前記筐体を上方に位置づける支持部材と、 この支持部材と前記筐体との間に設けられ、前記筐体を
   垂直方向に回動自在に支持する回動部材と、を備え、前
   記画像投影手段による投影位置及び前記撮影手段による
   撮影位置を変更可能とすることを特徴とする請求項１な
   いし８のいずれか一記載の投影型表示装置。
10. 【請求項１０】 前記回動部材により回動自在に支持さ
    れた前記筐体の回動位置を設定し、前記筐体に格納され
    た前記画像投影手段による投影位置または前記撮影手段
    による撮影位置を決定する画像位置設定手段を備えるこ
    とを特徴とする請求項９記載の投影型表示装置。
11. 【請求項１１】 前記画像位置設定手段は、複数の画像
    投影／撮影モードを有し、これらの画像投影／撮影モー
    ドに応じて前記画像投影手段による投影位置または前記
    撮影手段による撮影位置を決定することを特徴とする請
    求項１０記載の投影型表示装置。
12. 【請求項１２】 前記筐体と前記投影面との少なくとも
    いずれか一方の傾斜量を検出する傾斜検出手段を備える
    ことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか一記載
    の投影型表示装置。
13. 【請求項１３】 前記撮影手段による前記投影面上の前
    記被写体の撮影の際に、前記被写体の位置を設定する被
    写体位置設定手段と、 この被写体位置設定手段により設定された前記被写体の
    位置に応じて前記画像位置設定手段による前記筐体の回
    動を行い、前記撮影手段による撮影位置を決定する撮影
    位置決定手段と、を備えることを特徴とする請求項１０
    記載の投影型表示装置。
14. 【請求項１４】 前記撮影手段による前記投影面上の前
    記被写体の撮影の際に、前記被写体のサイズを設定する
    被写体サイズ設定手段と、 この被写体サイズ設定手段により設定された前記被写体
    のサイズに応じて前記撮影手段の撮影倍率を決定する撮
    影倍率決定手段と、を備えることを特徴とする請求項１
    ０または１３記載の投影型表示装置。
15. 【請求項１５】 前記筐体とは異なる第二筐体内に前記
    画像投影手段の前記光源を設け、前記筐体と前記第二筐
    体とには前記光源からの光を前記投影面に対する投影に
    利用可能とする導光手段を備えることを特徴とする請求
    項１ないし１４のいずれか一記載の投影型表示装置。