JP2012103496A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】異なる領域に互いに異なる画像を表示することが可能なプロジェクタを提供する。
【解決手段】このプロジェクタは、入力される画像信号２１および画像信号２２にそれぞれ対応するレーザ光４１およびレーザ光４２を出力するレーザ光発生部１０１と、レーザ光４１およびレーザ光４２を走査する１つの走査部１０２とを備え、走査部１０２により走査される走査区間ごと、または、走査部１０２により走査されるフレームごとに、レーザ光４１およびレーザ光４２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、プロジェクタに関し、特に、異なる領域に画像を投影可能なプロジェクタに関する。

従来、異なる領域に画像を投影可能なプロジェクタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１では、投影光（投影用レーザ光）をハーフミラーで分光することによって異なる２つの領域に同一の画像を表示するプロジェクタが開示されている。

特開２００７−１０８５７０号公報

しかしながら、上記特許文献１によるプロジェクタでは、投影光をハーフミラーで分光することによって異なる２つの領域に同一の画像を表示することが可能である一方、２つの異なる領域に互いに異なる画像を表示することができないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、異なる領域に互いに異なる画像を表示することが可能なプロジェクタを提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

この発明の一の局面によるプロジェクタは、入力される第１の画像信号および第１の画像信号とは異なる第２の画像信号にそれぞれ対応する第１の投影用レーザ光および第２の投影用レーザ光を出力する投影用レーザ光発生部と、第１の投影用レーザ光および第２の投影用レーザ光を走査する１つの走査部とを備え、走査部により走査される走査区間ごと、または、走査部により走査されるフレームごとに、第１の投影用レーザ光および第２の投影用レーザ光を、それぞれ、第１の領域および第１の領域とは重ならない第２の領域に振り分けて投影するように構成されている。

この一の局面によるプロジェクタでは、上記のように、走査部により走査される走査区間ごと、または、走査部により走査されるフレームごとに、第１の画像信号に対応する第１の投影用レーザ光および第２の画像信号に対応する第２の投影用レーザ光を、それぞれ、第１の領域および第１の領域とは重ならない第２の領域に振り分けて投影するように構成することによって、入力された互いに異なる画像信号に基づく投影用レーザ光が互いに異なる領域に投影されるので、異なる領域に互いに異なる画像を表示することができる。

上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、第１の投影用レーザ光の偏光および第２の投影用レーザ光の偏光を、それぞれ、第１偏光および第２偏光に切り替える偏光切り替え部と、第１偏光および第２偏光を、それぞれ、第１の領域および第２の領域に振り分けて投影する偏光振り分け部とをさらに備える。このように構成すれば、偏光振り分け部により、偏光に応じて第１の投影用レーザ光および第２の投影用レーザ光が、それぞれ、第１の領域および第２の領域に振り分けられるので、容易に、異なる領域に互いに異なる画像を表示することができる。

上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、第１の画像信号および第２の画像信号に基づいて合成画像を生成する画像合成部をさらに備え、合成画像に基づいて、走査部により走査される走査区間ごと、または、走査部により走査されるフレームごとに、第１の投影用レーザ光および第２の投影用レーザ光を、それぞれ、第１の領域および第２の領域に振り分けて投影するように構成されている。このように構成すれば、画像合成部により、異なる画像が１つの画像に合成されるので、容易に１つの走査部を用いて異なる画像の投影用レーザ光を走査することができる。

この場合、好ましくは、画像合成部は、第１の画像信号に対応する画像を偶数行に配置するとともに、第２の画像信号に対応する画像を奇数行に配置することにより、合成画像を生成するように構成されており、走査部は、インタレース方式で走査するように構成されており、偶数行の走査区間において走査される第１の投影用レーザ光および奇数行の走査区間において走査される第２の投影用レーザ光を、それぞれ、第１の領域および第２の領域に振り分けて投影するように構成されている。このように構成すれば、１つの画像の走査線の全ての奇数行（偶数行）を走査した後に、偶数行（奇数行）の走査を開始するインタレース方式の走査において、１つの合成画像の奇数行に配置された第２の画像信号に対応する画像（第１の画像信号に対応する画像）の走査を全て終えた後に、偶数行に配置された第１の画像信号に対応する画像（第２の画像信号に対応する画像）の走査が開始されるので、１つの合成画像について、１回の振り分け動作を行うだけでよく、容易に、異なる領域に互いに異なる画像を表示することができる。

上記走査部がインタレース方式で走査する構成において、好ましくは、第１の投影用レーザ光の偏光および第２の投影用レーザ光の偏光を、それぞれ、第１偏光および第２偏光に切り替える偏光切り替え部と、第１偏光および第２偏光を、それぞれ、第１の領域および第２の領域に振り分けて投影する偏光振り分け部とをさらに備え、偏光切り替え部により垂直ブランキング期間に第１偏光と第２偏光とを切り替えるとともに、偏光振り分け部により偶数行の走査区間において走査される第１偏光からなる第１の投影用レーザ光および奇数行の走査区間において走査される第２偏光からなる第２の投影用レーザ光を、それぞれ、第１の領域および第２の領域に振り分けて投影するように構成されている。このように構成すれば、偏光切り替え部により、走査中ではなく、垂直ブランキング期間を利用して偏光が切り替えられるので、偏光を切り替えるための期間を別個に設けることなく第１の投影用レーザ光と第２の投影用レーザ光とを振り分けることができる。

上記画像合成部を備える構成において、好ましくは、画像合成部は、第１の画像信号に対応する画像を下部に配置するとともに、第２の画像信号に対応する画像を上部に配置することにより、合成画像を生成するように構成されており、走査部は、プログレッシブ方式で走査するように構成されており、合成画像の下部の走査区間において走査される第１の投影用レーザ光および合成画像の上部の走査区間において走査される第２の投影用レーザ光を、それぞれ、第１の領域および第２の領域に振り分けて投影するように構成されている。このように構成すれば、１つの画像を走査する際に１行ずつ偶数行と奇数行を交互に走査するプログレッシブ方式の走査において、１つの合成画像の上部に配置された第２の画像信号に対応する画像（第１の画像信号に対応する画像）の走査を全て終えた後に、下部に配置された第１の画像信号に対応する画像（第２の画像信号に対応する画像）の走査が開始されるので、１つの合成画像について、１回の振り分け動作を行うだけでよく、容易に、異なる領域に互いに異なる画像を表示することができる。

この場合、好ましくは、第１の投影用レーザ光の偏光および第２の投影用レーザ光の偏光を、それぞれ、第１偏光および第２偏光に切り替える偏光切り替え部と、第１偏光および第２偏光を、それぞれ、第１の領域および第２の領域に振り分けて投影する偏光振り分け部とをさらに備え、画像合成部は、下部に配置した画像と上部に配置した画像の間にブランク領域を配置した状態で画像を合成するように構成されており、偏光切り替え部によりブランク領域を走査している期間に第１偏光と第２偏光とを切り替えるとともに、偏光振り分け部により画像下部の走査区間において走査される第１偏光からなる第１の投影用レーザ光および画像上部の走査区間において走査される第２偏光からなる第２の投影用レーザ光を、それぞれ、第１の領域および第２の領域に振り分けて投影するように構成されている。このように構成すれば、偏光切り替え部により、ブランク領域を走査している間に偏光が切り替えられるので、第１の投影用レーザ光と第２の投影用レーザ光とを確実に振り分けることができる。

上記画像合成部を備える構成において、好ましくは、合成画像を第１の領域および第２の領域に振り分けて投影する際、投影される画像を上下方向に圧縮する画像圧縮手段をさらに備える。このように構成すれば、たとえば、第１の画像信号に対応する画像を偶数行にだけ配置するとともに、第２の画像信号に対応する画像を奇数行にだけ配置して合成画像を生成した場合に、走査線の間隔が広がりそれぞれの画像が上下方向に間延びするので、画像圧縮手段によりその間延びされた画像を圧縮して入力された画像信号に応じたもとの画像の状態に近づけて画像を表示することができる。

この場合、好ましくは、画像圧縮手段は、投影される画像を上下方向に圧縮することが可能な光学部材、または、投影される画像を上下方向に圧縮するよう走査部の駆動を制御する走査制御部を含む、このように構成すれば、光学部材を用いる場合には、簡易な構成の光学部材により容易に画像を上下方向に圧縮して投影することができる。また、走査部の駆動を制御する場合には、光学部材などの部材を別途設けることなく走査部の制御のみにより画像を上下方向に圧縮して投影することができる。

上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、第１の領域には操作用画像を投影するように構成されており、第１の領域において、ユーザが操作をする際、操作のための検出対象物により反射される投影用レーザ光を検知するための検知部をさらに備える。このように構成すれば、たとえば、プレゼンテーションを行う際、第１の領域の操作用画像においてユーザがプレゼンテーションのスライドを送る操作を行うと、検知部によりユーザ操作が検知されるので、その検知結果に基づいて第２の領域に次のスライドを表示させることができる。すなわち、手元の第１の領域で操作した操作結果を第２の領域に反映させることができる。

本発明の第１実施形態によるプロジェクタの使用状態を示した模式図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタの構成を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタの画像合成部による画像合成について説明するための図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタのレンズを示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタに入力されるもとの画像を示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタに入力された画像が上下方向に間延びされた状態を示した図である。 本発明の第２実施形態によるプロジェクタの構成を示したブロック図である。 本発明の第２実施形態によるプロジェクタの画像合成部による画像合成について説明するための図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタの走査部の駆動感度が大きい状態を示した図である。 本発明の第１実施形態によるプロジェクタの走査部の駆動感度が小さい状態を示した図である。 本発明の第１および第２実施形態の第１変形例によるプロジェクタの構成を示したブロック図である。 本発明の第１および第２実施形態の第２変形例によるプロジェクタの構成を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態の第３変形例の画像合成部による画像合成について説明するための図である。 本発明の第１および第２実施形態の第４変形例の画像合成部による画像合成について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第1実施形態によるプロジェクタ１００について説明する。

本発明の第１実施形態によるプロジェクタ１００は、図１に示すように、テーブル１上に配置して使用されるように構成されている。プロジェクタ１００には、２つの画像出力装置２および３が接続されている。画像出力装置２および３は、プロジェクタ１００に互いに異なる画像信号を送信するように構成されている。また、プロジェクタ１００は、異なる領域に互いに異なる画像を表示可能に構成されている。たとえば、プロジェクタ１００は、テーブル１の上面の投影領域に対して、画像出力装置２から入力された操作用投影画像１１を表示するように構成されている。また、プロジェクタ１００は、スクリーン４などの投影領域に向けて画像出力装置３から入力されたスクリーン用投影画像１２を表示するように構成されている。また、プロジェクタ１００の操作用投影画像１１が投影される側の側面には、検知部１０７が設けられている。なお、テーブル１の上面およびスクリーン４は、それぞれ、本発明の「第１の領域」および「第２の領域」の一例である。

また、図２に示すように、プロジェクタ１００は、レーザ光発生部１０１と、走査部１０２と、偏光ビームスプリッタ１０３と、偏光切り替え素子１０４と、制御部１０５と、画像合成部１０６と、検知部１０７と、アクチュエータ１０８と、レンズ１０９ａおよび１０９ｂとを主に備えている。なお、レーザ光発生部１０１は、本発明の「投影用レーザ光発生部」の一例であり、偏光ビームスプリッタ１０３は、本発明の「偏光振り分け部」の一例である。また、偏光切り替え素子１０４は、本発明の「偏光切り替え部」の一例であり、レンズ１０９ａおよび１０９ｂは、本発明の「光学部材」の一例である。

レーザ光発生部１０１は、画像出力装置２から入力される画像信号２１および画像出力装置３から入力される画像信号２２にそれぞれ対応するレーザ光４１およびレーザ光４２を出力するように構成されている。レーザ光発生部１０１は、レーザ光４１およびレーザ光４２をＰ偏光で出力するように構成されている。なお、画像信号２１および画像信号２２は、それぞれ、本発明の「第１の画像信号」および「第２の画像信号」の一例である。また、レーザ光４１およびレーザ光４２は、それぞれ、本発明の「第１の投影用レーザ光」および「第２の投影用レーザ光」の一例である。

走査部１０２は、レーザ光４１およびレーザ光４２を走査するように構成されている。走査部１０２は、ＭＥＭＳミラーを含み、ＭＥＭＳミラーを水平方向および垂直方向に駆動させることにより、レーザ光４１およびレーザ光４２を走査するように構成されている。走査部１０２は、アクチュエータ１０８により、水平方向および垂直方向に駆動されるように構成されている。また、走査部１０２は、レーザ光４１およびレーザ光４２を、水平方向および垂直方向に走査するように構成されている。また、走査部１０２は、１つの画像の走査線の全ての奇数行（偶数行）を走査した後に、偶数行（奇数行）の走査を開始するインタレース方式で走査するように構成されている。

偏光ビームスプリッタ１０３は、レーザ光４１およびレーザ光４２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成されている。具体的には、偏光ビームスプリッタ１０３は、入射するレーザ光の偏光に応じて、レーザ光を透過または反射することによって、レーザ光４１およびレーザ光４２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成されている。偏光ビームスプリッタ１０３は、入射するＰ偏光のレーザ光を透過し、Ｓ偏光のレーザ光を反射する。また、第１実施形態では、後述の偏光切り替え素子１０４により、レーザ光４１がＰ偏光に、レーザ光４２がＳ偏光に切り替えられている。なお、偏光ビームスプリッタ１０３は、本発明の「偏光振り分け部」の一例であり、Ｐ偏光およびＳ偏光は、それぞれ、本発明の「第１偏光」および「第２偏光」の一例である。

偏光切り替え素子１０４は、レーザ光４１およびレーザ光４２の偏光を、それぞれ、Ｐ偏光およびＳ偏光に切り替えるように構成されている。偏光切り替え素子１０４は、液晶素子やファラデー素子からなる。また、偏光切り替え素子１０４は、レーザ光発生部１０１によりＰ偏光として出力されたレーザ光４１をＰ偏光のまま通過させ、レーザ光発生部１０１によりＰ偏光として出力されたレーザ光４２をＳ偏光に変更して通過させるように構成されている。なお、偏光切り替え素子１０４は、本発明の「偏光切り替え部」の一例である。

制御部１０５は、プロジェクタ１００の各部を制御するように構成されている。また、制御部１０５は、合成画像３３に対応するレーザ光を出力するようにレーザ光発生部１０１を制御する。また、制御部１０５は、アクチュエータ１０８を制御することにより、走査部１０２の駆動を制御するように構成されている。また、制御部１０５は、レーザ光４１およびレーザ光４２を、それぞれ、Ｐ偏光およびＳ偏光に切り替えるように偏光切り替え素子１０４を制御する。

画像合成部１０６は、画像信号２１および画像信号２２に基づいて合成画像を生成するように構成されている。図３に示すように、画像合成部１０６は、画像出力装置２から出力される操作用画像３１に対応した画像信号２１および画像出力装置３から出力されるスクリーン用画像３２に対応した画像信号２２に基づいて合成画像３３を生成するように構成されている。具体的には、画像合成部１０６は、画像出力装置２の操作用画像３１を走査線の偶数行に配置するとともに、画像出力装置３のスクリーン用画像３２を走査線の奇数行に配置することにより合成画像３３を生成する。

検知部１０７は、テーブル１の上面において、操作を行うユーザの指により反射されるレーザ光４１を検知するように構成されている。具体的には、検知部１０７は、テーブル１の上面の操作用投影画像１１上におけるユーザの指によりレーザ光４１が反射されることに基づいてユーザの指の位置情報を検知し、検知した位置情報を制御部１０５に送信するように構成されている。なお、ユーザの指は、本発明の「検出対象物」の一例である。

レンズ１０９ａおよび１０９ｂは、合成画像３３をテーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影する際、投影する画像を上下方向に圧縮するために設けられている。また、レンズ１０９ａおよび１０９ｂは、図示しないアクチュエータにより移動可能に構成されている。走査線の間隔が広がり表示される画像が上下方向に間延びする場合、レンズ１０９ａおよび１０９ｂは、それぞれ、レーザ光４１およびレーザ光４２の光軸に挿入されるように構成されている。

次に、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態によるプロジェクタ１００の動作について説明する。

まず、画像出力装置２からプロジェクタ１００に操作用画像３１に対応する画像信号２１が入力される。また、画像出力装置３からプロジェクタ１００にスクリーン用画像３２に対応する画像信号２２が入力される。次に、画像合成部１０６により、操作用画像３１およびスクリーン用画像３２から合成画像３３が生成される。この際、合成画像３３は、画像合成部１０６により、操作用画像３１が走査線の偶数行に配置され、スクリーン用画像３２が走査線の奇数行に配置されることにより生成される。

次に、制御部１０５により、１つの合成画像３３の走査線の全ての奇数行（偶数行）を走査した後に、偶数行（奇数行）の走査を開始するインタレース方式で走査するように走査部１０２が制御される。また、これに並行して、制御部１０５により、Ｐ偏光のレーザ光を出力させるようにレーザ光発生部１０１が制御される。

レーザ光発生部１０１により、合成画像３３の全ての奇数行を走査するための画像信号２２に対応するレーザ光４２が出力される。次に、垂直ブランキング期間を挟んで、合成画像３３の全ての偶数行を走査するための画像信号２１に対応するレーザ光４１が出力される。この際、レーザ光４２およびレーザ光４１はどちらもＰ偏光で出力される。

偏光切り替え素子１０４により、レーザ光４２がＰ偏光からＳ偏光に変更される。一方、レーザ光４１はＰ偏光のまま偏光切り替え素子１０４を通過する。詳細には、制御部１０５により、奇数行の走査と偶数行の走査の間の垂直ブランキング期間に、偏光切り替え素子１０４の偏光が切り替えられることによって、奇数行において走査されるレーザ光４２はＳ偏光になるように制御され、偶数行において走査されるレーザ光４１はＰ偏光になるように制御される。

次に、走査部１０２により、偏光切り替え素子１０４を通過したレーザ光４１およびレーザ光４２が、それぞれ、偶数行の走査区間および奇数行の走査区間において走査される。

その後、偏光ビームスプリッタ１０３により、Ｓ偏光のレーザ光４２とＰ偏光のレーザ光４１は振り分けられる。具体的には、偏光ビームスプリッタ１０３において、Ｓ偏光のレーザ光４２は反射し、一方、Ｐ偏光のレーザ光４１は透過する。これにより、偏光ビームスプリッタ１０３により、Ｐ偏光からなるレーザ光４１およびＳ偏光からなるレーザ光４２は、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に投影されるように振り分けられる。

図４に示すように、偏光ビームスプリッタ１０３により振り分けられたレーザ光４２は、画像を上下方向に圧縮するレンズ１０９ｂを通過してスクリーン４に投影される。また、偏光ビームスプリッタ１０３により振り分けられたレーザ光４１は、画像を上下方向に圧縮するレンズ１０９ａを通過してテーブル１の上面に投影される。ここで、図５に示すような画像５１を操作用画像３１（スクリーン用画像３２）として画像合成部１０６で合成した場合、画像５１の走査線間隔に比べ、合成画像の偶数行（奇数行）の走査線間隔は大きいので、そのまま投影すると、図６に示す画像５２のように上下方向に画像が間延びする。そのため、レーザ光４１（４２）を画像を上下方向に圧縮するレンズ１０９ａ（１０９ｂ）を通過させてから投影する必要がある。

また、その後も同様にして、連続する画像信号２１に基づく操作用画像３１および連続する画像信号２２に基づくスクリーン用画像３２が、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に連続して表示される。

第１実施形態では、上記のように、入力される画像信号２１および画像信号２２にそれぞれ対応するレーザ光４１およびレーザ光４２を出力するレーザ光発生部１０１と、レーザ光４１およびレーザ光４２を走査する１つの走査部１０２とを設け、走査部１０２により走査される走査区間ごと、または、走査部１０２により走査されるフレームごとに、レーザ光４１およびレーザ光４２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影することによって、入力された互いに異なる画像信号に基づく投影用レーザ光が互いに異なる領域に投影されるので、異なる領域に互いに異なる画像を表示することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、レーザ光４１の偏光およびレーザ光４２の偏光を、それぞれ、Ｐ偏光およびＳ偏光に切り替える偏光切り替え素子１０４と、Ｐ偏光およびＳ偏光を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影する偏光ビームスプリッタ１０３とを設けることによって、偏光ビームスプリッタ１０３により、偏光に応じてレーザ光４１およびレーザ光４２が、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けられるので、容易に、異なる領域に互いに異なる画像を表示することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、画像信号２１および画像信号２２に基づいて合成画像３３を生成する画像合成部１０６を設け、合成画像３３に基づいて、走査部１０２により走査される走査区間ごとに、レーザ光４１およびレーザ光４２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成することによって、画像合成部１０６により、異なる画像が１つの画像に合成されるので、容易に１つの走査部１０２を用いて異なる画像の投影用レーザ光を走査することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、画像合成部１０６は、画像信号２１に対応する画像を偶数行に配置するとともに、画像信号２２に対応する画像を奇数行に配置することにより、合成画像３３を生成するように構成されており、走査部１０２は、インタレース方式で走査するように構成されており、偶数行の走査区間において走査されるレーザ光４１および奇数行の走査区間において走査されるレーザ光４２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成することによって、１つの画像の走査線の全ての奇数行（偶数行）を走査した後に、偶数行（奇数行）の走査を開始するインタレース方式の走査において、１つの合成画像３３の奇数行に配置された画像信号２２に対応するスクリーン用画像３２（画像信号２１に対応する操作用画像３１）の走査を全て終えた後に、偶数行に配置された画像信号２１に対応する操作用画像３１（画像信号２２に対応するスクリーン用画像３２）の走査が開始されるので、１つの合成画像３３について、１回の振り分け動作を行うだけでよく、容易に、異なる領域に互いに異なる画像を表示することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、レーザ光４１の偏光およびレーザ光４２の偏光を、それぞれ、Ｐ偏光およびＳ偏光に切り替える偏光切り替え素子１０４と、Ｐ偏光およびＳ偏光を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影する偏光ビームスプリッタ１０３とを設け、偏光切り替え素子１０４により垂直ブランキング期間にＰ偏光とＳ偏光とを切り替えるとともに、偏光ビームスプリッタ１０３により偶数行の走査区間において走査されるＰ偏光からなるレーザ光４１および奇数行の走査区間において走査されるＳ偏光からなるレーザ光４２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成することによって、偏光切り替え素子１０４により、走査中ではなく、垂直ブランキング期間を利用して偏光が切り替えられるので、偏光を切り替えるための期間を別個に設けることなくレーザ光４１とレーザ光４２とを振り分けることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、合成画像３３をテーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影する際、投影される画像を上下方向に圧縮する画像圧縮手段を設けることによって、走査線の間隔が広がりそれぞれの画像が上下方向に間延びするので、レンズ１０９ａおよび１０９ｂによりその間延びされた画像を圧縮して入力された画像信号に応じたもとの画像の状態に近づけて画像を表示することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、画像圧縮手段は、投影される画像を上下方向に圧縮することが可能なレンズ１０９ａおよびレンズ１０９ｂ、または、投影される画像を上下方向に圧縮するよう走査部１０２の駆動を制御する制御部１０５を含むことによって、レンズ１０９ａおよび１０９ｂを用いる場合には、簡易な構成のレンズ１０９ａおよび１０９ｂにより容易に画像を上下方向に圧縮して投影することができる。また、走査部１０２の駆動を制御する場合には、光学部材などの部材を別途設けることなく走査部１０２の制御のみにより画像を上下方向に圧縮して投影することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、テーブル１の上面には操作用画像３１を投影するように構成されており、テーブル１の上面において、ユーザが操作をする際、操作のためのユーザの指により反射されるレーザ光４１を検知するための検知部１０７を設けることによって、たとえば、プレゼンテーションを行う際、テーブル１の上面においてユーザがプレゼンテーションのスライドを送る操作を行うと、検知部によりユーザ操作が検知されるので、その検知結果に基づいてスクリーン４に次のスライドを表示させることができる。すなわち、手元のテーブル１の上面で操作した操作結果をスクリーン４に反映させることができる。

（第２実施形態）
次に、図７および図８を参照して、本発明の第２実施形態によるプロジェクタ２００について説明する。この第２実施形態では、互いに異なる２つの画像を偶数行および奇数行に配置することにより画像合成を行った第１実施形態と異なり、互いに異なる２つの画像を上部および下部に配置することにより画像合成を行う例について説明する。

本発明の第２実施形態によるプロジェクタ２００は、図７に示すように、レーザ光発生部１０１と、走査部２０２と、偏光ビームスプリッタ１０３と、偏光切り替え素子１０４と、制御部２０５と、画像合成部２０６と、検知部１０７と、アクチュエータ２０８とを主に備える。なお、レーザ光発生部１０１は、本発明の「投影用レーザ光発生部」の一例であり、偏光ビームスプリッタ１０３は、本発明の「偏光振り分け部」の一例である。また、偏光切り替え素子１０４は、本発明の「偏光切り替え部」の一例である。

レーザ光発生部１０１は、画像出力装置２から入力される画像信号６１および画像出力装置３から入力される画像信号６２にそれぞれ対応するレーザ光８１およびレーザ光８２を出力するように構成されている。レーザ光発生部１０１は、レーザ光８１およびレーザ光８２をＰ偏光で出力するように構成されている。なお、画像信号６１および画像信号６２は、それぞれ、本発明の「第１の画像信号」および「第２の画像信号」の一例である。また、レーザ光８１およびレーザ光８２は、それぞれ、本発明の「第１の投影用レーザ光」および「第２の投影用レーザ光」の一例である。

走査部２０２は、レーザ光８１およびレーザ光８２を走査するように構成されている。走査部２０２は、ＭＥＭＳミラーを含み、ＭＥＭＳミラーを水平方向および垂直方向に駆動させることにより、レーザ光８１およびレーザ光８２を走査するように構成されている。走査部２０２は、アクチュエータ２０８により、水平方向および垂直方向に駆動されるように構成されている。また、走査部２０２は、レーザ光８１およびレーザ光８２を、水平方向および垂直方向に走査するように構成されている。また、走査部２０２は、レーザ光８１およびレーザ光８２を、１つの画像の走査線を上から順に１行ずつ走査するプログレッシブ方式で走査するように構成されている。

偏光ビームスプリッタ１０３は、レーザ光８１およびレーザ光８２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成されている。具体的には、偏光ビームスプリッタ１０３は、入射するレーザ光の偏光に応じて、レーザ光を透過または反射することによって、レーザ光８１およびレーザ光８２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成されている。偏光ビームスプリッタ１０３は、入射するＰ偏光のレーザ光を透過し、Ｓ偏光のレーザ光を反射する。また、第２実施形態では、後述の偏光切り替え素子１０４により、レーザ光８１がＰ偏光に、レーザ光８２がＳ偏光に切り替えられている。なお、偏光ビームスプリッタ１０３は、本発明の「偏光振り分け部」の一例であり、Ｐ偏光およびＳ偏光は、それぞれ、本発明の「第１偏光」および「第２偏光」の一例である。

偏光切り替え素子１０４は、レーザ光８１およびレーザ光８２の偏光を、それぞれ、Ｐ偏光およびＳ偏光に切り替えるように構成されている。偏光切り替え素子１０４は、液晶素子やファラデー素子からなる。また、偏光切り替え素子１０４は、レーザ光発生部１０１によりＰ偏光として出力されたレーザ光８１をＰ偏光のまま通過させ、レーザ光発生部１０１によりＰ偏光として出力されたレーザ光８２をＳ偏光に変更して通過させるように構成されている。なお、偏光切り替え素子１０４は、本発明の「偏光切り替え部」の一例である。

制御部２０５は、プロジェクタ２００の各部を制御するように構成されている。また、制御部２０５は、合成画像３３に対応するレーザ光を出力するようにレーザ光発生部１０１を制御する。また、制御部２０５は、アクチュエータ２０８を制御することにより、走査部２０２の駆動を制御するように構成されている。また、制御部２０５は、レーザ光８１およびレーザ光８２を、それぞれ、Ｐ偏光およびＳ偏光に切り替えるように偏光切り替え素子１０４を制御する。

ここで、第２実施形態では、画像合成部２０６は、画像信号６１および画像信号６２に基づいて合成画像を生成するように構成されている。図８に示すように画像合成部２０６は、画像出力装置２から出力される操作用画像７１に対応した画像信号６１および画像出力装置３から出力されるスクリーン用画像７２に対応した画像信号６２に基づいて合成画像７３を生成するように構成されている。具体的には、画像合成部２０６は、画像出力装置２の操作用画像７１を下部に配置し、ブランク領域７４を挟んで、画像出力装置３のスクリーン用画像７２を上部に配置することにより合成画像７３を生成する。ここで、操作用画像７１（スクリーン用画像７２）と合成画像７３における下部（上部）との走査線間隔は、どちらも１行ずつで変わらない。よって、投影された場合でも上下方向に画像が間延びすることがない。

検知部１０７は、テーブル１の上面において、操作を行うユーザの指により反射されるレーザ光８１を検知するように構成されている。具体的には、検知部１０７は、テーブル１の上面の操作用投影画像１１上におけるユーザの指によりレーザ光８１が反射されることに基づいてユーザの指の位置情報を検知し、検知した位置情報を制御部２０５に送信するように構成されている。なお、ユーザの指は、本発明の「検出対象物」の一例である。

次に、図１、図７および図８を参照して、本発明の第２実施形態によるプロジェクタ２００の動作について説明する。

まず、画像出力装置２からプロジェクタ２００に操作用画像７１に対応する画像信号６１が入力される。また、画像出力装置３からプロジェクタ２００にスクリーン用画像７２に対応する画像信号６２が入力される。次に、画像合成部２０６により、操作用画像７１およびスクリーン用画像７２から合成画像７３が生成される。この際、合成画像７３は、画像合成部２０６により、操作用画像７１が下部に配置され、スクリーン用画像７２が上部に配置されることにより生成される。また、合成画像７３は上部に配置した画像と下部に配置した画像の間にブランク領域７４が配置された状態で生成される。

次に、制御部２０５により、１つの合成画像７３の走査線を上から順に１行ずつ走査するプログレッシブ方式で走査するように走査部２０２が制御される。また、これに並行して、制御部２０５により、Ｐ偏光のレーザ光を出力させるようにレーザ光発生部１０１が制御される。

レーザ光発生部１０１により、合成画像７３の上部を走査するための画像信号６２に対応するレーザ光８２が出力される。次に、ブランク領域が走査される期間を挟んで、合成画像７３の下部を走査するための画像信号６１に対応するレーザ光８１が出力される。この際、レーザ光４２およびレーザ光４１はどちらもＰ偏光で出力される。

偏光切り替え素子１０４により、レーザ光８２がＰ偏光からＳ偏光に変更される。一方、レーザ光８１はＰ偏光のまま偏光切り替え素子１０４を通過する。詳細には、制御部２０５により、上部の走査と下部の走査の間のブランク領域７４を走査している期間に、偏光切り替え素子１０４の偏光が切り替えられることによって、上部において走査されるレーザ光８２はＳ偏光になるように制御され、下部において走査されるレーザ光８１はＰ偏光になるように制御される。

次に、走査部２０２により、偏光切り替え素子１０４を通過したレーザ光８１およびレーザ光８２が、それぞれ、画像の下部の走査区間および上部の走査区間において走査される。

その後、偏光ビームスプリッタ１０３により、Ｓ偏光のレーザ光８２とＰ偏光のレーザ光８１は振り分けられる。具体的には、偏光ビームスプリッタ１０３において、Ｓ偏光のレーザ光８２は反射し、一方、Ｐ偏光のレーザ光８１は透過する。これにより、偏光ビームスプリッタ１０３により、Ｐ偏光からなるレーザ光８１およびＳ偏光からなるレーザ光８２は、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に投影されるように振り分けられる。

また、その後も同様にして、連続する画像信号６１に基づく操作用画像７１および連続する画像信号６２に基づくスクリーン用画像７２が、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に連続して表示される。

第２実施形態では、上記のように、画像合成部２０６は、画像信号６１に対応する操作用画像７１を下部に配置するとともに、画像信号６２に対応するスクリーン用画像７２を上部に配置することにより、合成画像７３を生成するように構成されており、走査部２０２は、プログレッシブ方式で走査するように構成されており、合成画像７３の下部の走査区間において走査されるレーザ光８１および合成画像７３の上部の走査区間において走査されるレーザ光８２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成することによって、１つの画像を走査する際に１行ずつ偶数行と奇数行を交互に走査するプログレッシブ方式の走査において、１つの合成画像７３の上部に配置された画像信号６２に対応するスクリーン用画像７２（画像信号６１に対応する操作用画像７１）の走査を全て終えた後に、下部に配置された画像信号６１に対応する操作用画像７１（画像信号６２に対応するスクリーン用画像７２）の走査が開始されるので、１つの合成画像７３について、１回の振り分け動作を行うだけでよく、容易に、異なる領域に互いに異なる画像を表示することができる。

第２実施形態では、上記のように、レーザ光８１の偏光およびレーザ光８２の偏光を、それぞれ、Ｐ偏光およびＳ偏光に切り替える偏光切り替え素子１０４と、Ｐ偏光およびＳ偏光を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影する偏光ビームスプリッタ１０３とを設け、画像合成部２０６は、上部に配置した画像と下部に配置した画像の間にブランク領域７４を配置した状態で画像を合成するように構成されており、偏光切り替え素子１０４により、ブランク領域７４を走査している間にＳ偏光とＰ偏光とを切り替えるとともに、偏光ビームスプリッタ１０３により画像下部の走査区間において走査されるＰ偏光からなるレーザ光８１および画像上部の走査区間において走査されるＳ偏光からなるレーザ光８２を、それぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に振り分けて投影するように構成することによって、偏光切り替え素子１０４によりブランク領域７４を走査している間に偏光が切り替えられるので、レーザ光８１とレーザ光８２とを確実に振り分けることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１実施形態では、上下方向に間延びした画像を圧縮するために、レンズ１０９ａおよび１０９ｂを使用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、レンズ１０９ａおよび１０９ｂの代わりに、凹ミラーを使用してもよい。

また、上記第１実施形態では、上下方向に間延びした画像を圧縮するために、レンズ１０９ａおよび１０９ｂを使用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図９および図１０に示すように、画像を上下方向に圧縮するよう走査部１０２の駆動を制御するよう制御部１０５を構成して、制御部１０５により電圧の時間変化の割合を変更することにより走査部１０２の駆動感度を制御し、上下方向に画像を圧縮するようにしてもよい。この場合、制御部１０５は、本発明の「走査制御部」の一例である。

また、上記第１および第２実施形態では、レーザ光４１（８１）およびレーザ光４２（８２）を振り分けて投影するために、偏光切り替え素子１０４および偏光ビームスプリッタ１０３を使用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１１に示すように、偏光切り替え素子１０４および偏光ビームスプリッタ１０３の代わりに、ポリゴンミラー３０３使用し、レーザ光４１（８１）およびレーザ光４２（８２）ごとにポリゴンミラー３０３により反射する方向を変えてレーザ光４１（８１）およびレーザ光４２（８２）を振り分けて投影してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、レーザ光４１（８１）およびレーザ光４２（８２）を振り分けて投影するために、偏光ビームスプリッタ１０３を使用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ハーフミラーを使用してレーザ光４１（８１）およびレーザ光４２（８２）を振り分けてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、レーザ光４１（８１）およびレーザ光４２（８２）を振り分けて投影するために、偏光切り替え素子１０４（２０４）および偏光ビームスプリッタ１０３（２０３）を使用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１２に示すように、２つのレーザ光発生部４０１ａおよび４０２ｂを設けて、それぞれが発生するレーザ光４１（８１）およびレーザ光４２（８２）の波長を異ならせることによって、波長の違いを利用して回折格子４０３においてレーザ光４１（８１）およびレーザ光４２（８２）を振り分けて投影してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、画像合成部１０６（２０６）により、合成画像３３（７３）を生成する際、異なる２つの画像を、画像の偶数行および奇数行、または、上部および下部に、配置することにより合成画像３３（７３）を生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像合成部により、異なる２つの画像を、偶数行および奇数行、または、上部および下部以外の走査区間ごとに配置して合成画像を生成してもよい。

また、上記第１実施形態では、各合成画像が操作用画像３１とスクリーン用画像３２とにより構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１３に示すように、スクリーン４に表示するスクリーン用画像の奇数行に対応する画像３４ａ、偶数行に対応する画像３４ｂ、および、テーブル１の上面に表示する操作用画像３５を、各表示モードに応じて異なる組み合わせで合成するように構成してもよい。たとえば、ユーザが手元で操作を行わない操作なしモードでは、画像３４ａと画像３４ｂとで構成された複数の合成画像の間に、１秒間に１画像の割合で、画像３４ａまたは画像３４ｂと画像３５とで合成画像を作成する構成であってもよい。これにより、１秒間に１回という少ない割合で操作用画像３５がテーブル１の上面に表示される。また、ユーザが手元で操作を行う操作ありモードでは、各合成画像を画像３４ａまたは画像３４ｂと画像３５とで構成して、常時画像３５が表示されるようにしてもよい。また、操作ありモードのうち、スクリーン表示を重視する場合には、合成画像に画像３５を組み込む割合を調整して、スクリーン用画像をより鮮明に表示するようにしてもよい。また、この場合、スクリーン用画像を上下方向に圧縮する必要がない。

また、上記第２実施形態では、画像合成部２０６により、合成画像７３を生成する際、異なる２つの画像を上部および下部に配置することにより合成画像７３を常に生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、操作モードおよび操作なしモードが切り替え可能であり、操作モード時には、スクリーン用画像７２および操作用画像７１を、それぞれ、上部および下部に配置して常に画像を合成し、操作なしモード時には、スクリーン用画像をスクリーン４に表示しつつ、１秒間に１画像程度の割合でスクリーン用画像７２および操作用画像７１を、それぞれ、上部および下部に配置して画像を合成するように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、操作用画像３１（７１）とスクリーン用画像３２（７２）を走査区間ごとに合成し、走査区間ごとにレーザ光４１（８１）およびレーザ光４２（８２）を振り分けて投影する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１４に示すように、フレームごとにレーザ光を振り分けることにより、操作用画像９２（９４）およびスクリーン用画像９１（９３）をそれぞれ、テーブル１の上面およびスクリーン４に表示するようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、テーブル１の上面に操作用画像３１（７１）を表示し、スクリーン４にスクリーン用画像３２（７２）を表示させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、対戦ゲーム用に２つのスクリーンにそれぞれのプレイヤー用の異なる画像を表示させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、２つの領域に異なる２つの画像を表示させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３つ以上の領域に異なる３つ以上の画像を表示させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ユーザの指を使用して操作を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ペンや指示棒等を使用して操作を行ってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、第１の領域をテーブル１の上面、第２の領域をスクリーン４とする例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１の領域および第２の領域を両方ともテーブルの上面にしてもよいし、両方ともスクリーンにしてもよい。また、テーブルの上面やスクリーンの代わりとして壁等でもよい。

１ テーブル（第１の領域）
４ スクリーン（第２の領域）
２１、６１ 画像信号（第１の画像信号）
２２、６２ 画像信号（第２の画像信号）
３３、７３ 合成画像
４１、８１ レーザ光（第１の投影用レーザ光）
４２、８２ レーザ光（第２の投影用レーザ光）
７４ ブランク領域
１００、２００ プロジェクタ
１０１、４０１ａ、４０１ｂ レーザ光発生部（投影用レーザ光発生部）
１０２、２０２ 走査部
１０３ 偏光ビームスプリッタ（偏光振り分け部）
１０４ 偏光切り替え素子（偏光切り替え部）
１０５、２０５ 制御部（走査制御部）
１０６、２０６ 画像合成部
１０７ 検知部
１０９ａ、１０９ｂ レンズ（光学部材）

Claims (10)

1. 入力される第１の画像信号および前記第１の画像信号とは異なる第２の画像信号にそれぞれ対応する第１の投影用レーザ光および第２の投影用レーザ光を出力する投影用レーザ光発生部と、
   前記第１の投影用レーザ光および前記第２の投影用レーザ光を走査する１つの走査部とを備え、
   前記走査部により走査される走査区間ごと、または、前記走査部により走査されるフレームごとに、前記第１の投影用レーザ光および前記第２の投影用レーザ光を、それぞれ、第１の領域および前記第１の領域とは重ならない第２の領域に振り分けて投影するように構成されている、プロジェクタ。
2. 前記第１の投影用レーザ光の偏光および前記第２の投影用レーザ光の偏光を、それぞれ、第１偏光および第２偏光に切り替える偏光切り替え部と、
   前記第１偏光および前記第２偏光を、それぞれ、前記第１の領域および前記第２の領域に振り分けて投影する偏光振り分け部とをさらに備える、請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記第１の画像信号および前記第２の画像信号に基づいて合成画像を生成する画像合成部をさらに備え、
   前記合成画像に基づいて、前記走査部により走査される走査区間ごと、または、前記走査部により走査されるフレームごとに、前記第１の投影用レーザ光および前記第２の投影用レーザ光を、それぞれ、前記第１の領域および前記第２の領域に振り分けて投影するように構成されている、請求項１または２に記載のプロジェクタ。
4. 前記画像合成部は、前記第１の画像信号に対応する画像を偶数行に配置するとともに、前記第２の画像信号に対応する画像を奇数行に配置することにより、前記合成画像を生成するように構成されており、
   前記走査部は、インタレース方式で走査するように構成されており、
   偶数行の走査区間において走査される前記第１の投影用レーザ光および奇数行の走査区間において走査される前記第２の投影用レーザ光を、それぞれ、前記第１の領域および前記第２の領域に振り分けて投影するように構成されている、請求項３に記載のプロジェクタ。
5. 前記第１の投影用レーザ光の偏光および前記第２の投影用レーザ光の偏光を、それぞれ、第１偏光および第２偏光に切り替える偏光切り替え部と、
   前記第１偏光および前記第２偏光を、それぞれ、前記第１の領域および前記第２の領域に振り分けて投影する偏光振り分け部とをさらに備え、
   前記偏光切り替え部により垂直ブランキング期間に前記第１偏光と前記第２偏光とを切り替えるとともに、前記偏光振り分け部により偶数行の走査区間において走査される前記第１偏光からなる前記第１の投影用レーザ光および奇数行の走査区間において走査される前記第２偏光からなる前記第２の投影用レーザ光を、それぞれ、前記第１の領域および前記第２の領域に振り分けて投影するように構成されている、請求項４に記載のプロジェクタ。
6. 前記画像合成部は、前記第１の画像信号に対応する画像を下部に配置するとともに、前記第２の画像信号に対応する画像を上部に配置することにより、前記合成画像を生成するように構成されており、
   前記走査部は、プログレッシブ方式で走査するように構成されており、
   前記合成画像の下部の走査区間において走査される前記第１の投影用レーザ光および前記合成画像の上部の走査区間において走査される前記第２の投影用レーザ光を、それぞれ、前記第１の領域および前記第２の領域に振り分けて投影するように構成されている、請求項３に記載のプロジェクタ。
7. 前記第１の投影用レーザ光の偏光および前記第２の投影用レーザ光の偏光を、それぞれ、第１偏光と第２偏光に切り替える偏光切り替え部と、
   前記第１偏光および前記第２偏光を、それぞれ、前記第１の領域および前記第２の領域に振り分けて投影する偏光振り分け部とをさらに備え、
   前記画像合成部は、上部に配置した画像と下部に配置した画像の間にブランク領域を配置した状態で画像を合成するように構成されており、
   前記偏光切り替え部により前記ブランク領域を走査している期間に前記第１偏光と前記第２偏光とを切り替えるとともに、前記偏光振り分け部により前記合成画像の下部の走査区間において走査される前記第１偏光からなる前記第１の投影用レーザ光および前記合成画像の上部の走査区間において走査される前記第２偏光からなる前記第２の投影用レーザ光を、それぞれ、前記第１の領域および前記第２の領域に振り分けて投影するように構成されている、請求項６に記載のプロジェクタ。
8. 前記合成画像を前記第１の領域および前記第２の領域に振り分けて投影する際、投影する画像を上下方向に圧縮する画像圧縮手段をさらに備える、請求項３〜７のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
9. 前記画像圧縮手段は、投影される画像を上下方向に圧縮することが可能な光学部材、または、投影される画像を上下方向に圧縮するよう走査部の駆動を制御する走査制御部を含む、請求項８に記載のプロジェクタ。
10. 前記第１の領域には操作用画像を投影するように構成されており、
    前記第１の領域において、ユーザが操作をする際、操作のための検出対象物により反射される前記第１の投影用レーザ光を検知するための検知部をさらに備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプロジェクタ。

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