プロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法
【課題】視聴者の位置を限定することなく臨場感を得ることができるプロジェクタ装置を提供することである。
【解決手段】本発明にかかるプロジェクタ装置１００は、入力された映像信号に応じた映像２１を投射すると共に、当該映像２１の水平方向に対する投射角度を変更可能な映像投射部１１０と、入力された音声信号に応じた音声２２を出力するスピーカ１２２と、を備える。スピーカ１２２は、スピーカ１２２から出力された音声２２が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように設けられている。
【解決手段】本発明にかかるプロジェクタ装置１００は、入力された映像信号に応じた映像２１を投射すると共に、当該映像２１の水平方向に対する投射角度を変更可能な映像投射部１１０と、入力された音声信号に応じた音声２２を出力するスピーカ１２２と、を備える。スピーカ１２２は、スピーカ１２２から出力された音声２２が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法に関し、特に投射映像と音声とを出力可能なプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声を出力するためのスピーカが内蔵されたプロジェクタ装置が開発されている。視聴者はこのようなプロジェクタ装置を用いることで、プロジェクタ装置から投射された映像と共に音声を楽しむことができる。
【０００３】
特許文献１には、視聴者に対して臨場感を与えることができるプロジェクタ装置に関する技術が開示されている。特許文献１に開示されている技術では、映像投射装置とスクリーンとのなす角度と、映像投射装置とスクリーンとの距離と、映像投射装置と視聴者との距離と、映像投射装置と音響出力部とのなす角度とに基づいて、音像の位置を規定している。
【０００４】
特許文献２には、映像が投射されるスクリーンの方向から音声が聞こえてくることを実現し、視聴者に違和感を与えないプロジェクタ装置に関する技術が開示されている。特許文献２に開示されている技術では、指向性スピーカを用いてスクリーンの方向に音声を出力し、この音声をスクリーンで反射させることで、スクリーンと同一方向から音声が聞こえるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１７６２４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スピーカが内蔵されたプロジェクタ装置では、映像はスクリーンに投射されているにもかかわらず、音声はプロジェクタ装置から聞こえるため、映像と音声とが隔離されてしまい、視聴者は臨場感を楽しむことができないという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するために特許文献１に開示されている技術では、映像投射装置とスクリーンとのなす角度と、映像投射装置とスクリーンとの距離と、映像投射装置と視聴者との距離と、映像投射装置と音響出力部とのなす角度とに基づいて、音像の位置を規定している。しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、音像の位置を規定するために視聴者の位置を規定しているため、例えば複数の視聴者が存在する場合は、特定の視聴者以外の視聴者は臨場感を楽しむことができないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている技術では、指向性スピーカを用いてスクリーンの方向に音声を出力し、この音声をスクリーンで反射させることで、スクリーンと同一方向から音声が聞こえるようにしている。しかしながら、特許文献２に開示されている技術では、指向性スピーカを用いているために音が広がる範囲が限定されてしまい、視聴者に臨場感を与えることができないという問題がある。
【０００９】
上記課題に鑑み本発明の目的は、視聴者の位置を限定することなく臨場感を得ることができるプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかるプロジェクタ装置は、入力された映像信号に応じた映像を投射すると共に、前記映像の投射角度を変更可能な映像投射部と、入力された音声信号に応じた音声を出力するスピーカと、を備え、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように設けられている。
【００１１】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が、前記映像が投射される投射面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１２】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が、前記視聴者の背後に配置されている壁面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１３】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が天井で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１４】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、前記スピーカから出力された音声が、前記映像が投射される投射面または前記視聴者の背後に配置されている壁面で反射され、更に天井で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１５】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が天井で反射され、更に前記映像が投射される投射面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１６】
上記プロジェクタ装置において、前記映像投射部は、前記映像を天井に投射可能に構成され、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が壁面で反射された後、更に前記天井で反射されるように設けられていてもよい。
【００１７】
上記プロジェクタ装置において、前記映像投射部は、装置の設置面に平行した水平方向に対して０度以上１８０度以下の範囲で前記映像の投射角度を変更可能に構成されていてもよい。
【００１８】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度が所定の角度となるように設けられていてもよい。
【００１９】
上記プロジェクタ装置において、前記プロジェクタ装置が２つのスピーカを備える場合、前記スピーカはそれぞれ所定の開き角度を有するように設けられていてもよい。
【００２０】
上記プロジェクタ装置は更に、前記投射角度を検出する投射角検出部と、前記プロジェクタ装置と前記映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出する投射距離検出部と、前記プロジェクタ装置と当該プロジェクタ装置の周囲に存在する物体との距離である空間距離を検出する空間距離検出部と、前記投射角度、前記投射距離、および前記空間距離に応じて、前記スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度を決定するスピーカ角度決定部と、前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定するスピーカ角度設定部と、を備えていてもよい。
【００２１】
上記プロジェクタ装置において、前記空間距離検出部は、複数の投射角度において前記空間距離を検出してもよい。
【００２２】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定した後、当該設定後の角度に固定する固定モードと、前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定した後、更に、前記投射角度および前記投射距離の変更に追従して前記スピーカ角度を再設定する可変モードと、を備えていてもよい。
【００２３】
上記プロジェクタ装置において、前記入力された音声信号がステレオ信号である場合、前記入力された音声信号の一方の信号である第１の信号から前記入力された音声信号の他方の信号である第２の信号を減算することで第３の信号を生成し、前記第１の信号を第１の減衰率で減衰した信号と前記第３の信号を第２の減衰率で減衰した信号とを加算することで第１の出力信号を生成し、前記第２の信号を前記第１の減衰率で減衰した信号から前記第３の信号を前記第２の減衰率で減衰した信号を減算することで第２の出力信号を生成し、前記スピーカは前記第１および第２の出力信号に応じた音声を出力してもよい。
【００２４】
上記プロジェクタ装置において、前記入力された音声信号の一方の信号である前記第１の信号から前記入力された音声信号の他方の信号である前記第２の信号を減算した後の信号に位相処理を実施することで前記第３の信号を生成してもよい。
【００２５】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカから出力された音声が反射される前記反射面に障害物がある場合、前記スピーカから出力される前記音声の音像が上方に移動するような処理を実施してもよい。
【００２６】
本発明にかかるプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法は、入力された映像信号に応じた映像を投射すると共に、前記映像の投射角度を変更可能な映像投射部と、入力された音声信号に応じた音声を出力するスピーカと、を備えるプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法であって、前記スピーカから出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように前記スピーカの角度を設定する。
【００２７】
上記プロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法において、前記投射角度を検出し、前記プロジェクタ装置と前記映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出し、前記プロジェクタ装置と当該プロジェクタ装置の周囲に存在する物体との距離である空間距離を検出し、前記投射角度、前記投射距離、および前記空間距離に応じて、前記スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度を決定し、前記スピーカ角度を前記決定された角度に設定してもよい。
【００２８】
上記プロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法において、複数の投射角度において前記空間距離を検出してもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、視聴者の位置を限定することなく臨場感を得ることができるプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の斜視図である。
【図１Ｂ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の透視側面図である。
【図１Ｃ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の正面図である。
【図１Ｄ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の上面図である。
【図２】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。
【図３Ａ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の使用例を説明するための図である。
【図３Ｂ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の使用例を説明するための図である。
【図３Ｃ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の使用例を説明するための図である。
【図４】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の使用例を説明するための図である。
【図５Ａ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置のスピーカの配置を説明するための図である。
【図５Ｂ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置のスピーカの配置を説明するための図である。
【図６】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置が備える空間距離検出部の動作の一例を説明するための図である。
【図８】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置のスピーカ角度決定部におけるスピーカ角度の決定方法を説明するための図である。
【図９】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置のスピーカ角度決定部におけるスピーカ角度の決定方法を説明するための図である。
【図１０】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置のスピーカ角度を設定する際の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】実施の形態３にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態３にかかるプロジェクタ装置が備える信号処理部の一例を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態３にかかるプロジェクタ装置が備える信号処理部の他の例を示すブロック図である。
【図１４】実施の形態３にかかるプロジェクタ装置が備える信号処理部の他の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１Ａ〜図１Ｄは、実施の形態１にかかるプロジェクタ装置を説明するための図である。図１Ａは斜視図、図１Ｂは透視側面図、図１Ｃは正面図、図１Ｄは上面図である。図１Ａに示すように、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００は、上部筐体１１と下部筐体１２とを有する。上部筐体１１は開口部１０を備え、上部筐体１１の内部に設けられた光学系（投射レンズ等）１１２から映像を投射することができる。
【００３２】
上部筐体１１は円柱状に形成されている。図１Ｂ、図１Ｃに示すように、上部筐体１１は、下部筐体１２の左側１６および右側１７に固定されたシャフト１５を中心軸として回動可能に支持されている。光学系１１２は上部筐体１１に固定されているので、上部筐体１１がシャフト１５を中心軸として回動することで、投射される映像の投射角度αを変更することができる。ここで、投射角度αは、光学系１１２から投射される映像の光軸４１と水平方向４２とがなす角度（正中面の角度）である。本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００は、例えば、水平方向４２に対して０度以上１８０度以下の範囲で映像の投射角度αを変更することができる。例えば、投射角度が９０度の場合は、天井に映像を投射することができる。また、投射角度αが０度の場合は映像が前面１３側から投射され、投射角度αが１８０度の場合は映像が背面１４側から投射される。
【００３３】
上部筐体１１は、例えば駆動機構（不図示）を用いて駆動するように構成してもよく、また視聴者が手動で回動するように構成してもよい。なお、図１Ａ〜図１Ｄでは、映像を投射するための構成要素として光学系１１２のみを示したが、映像を投射するためのこれ以外の構成要素（図２に示す映像出力部１１１など）も上部筐体１１の内部に設けられている。
【００３４】
また、図１Ｂに示すように、プロジェクタ装置１００は下部筐体１２の背面１４に音声信号に応じた音声を出力するスピーカ１２２を備える。スピーカ１２２は、スピーカ１２２から出力される音声の出力方向４３と水平方向４４とがなすスピーカ角度（正中面の角度）βが所定の角度となるように取り付けられている。ここで、水平方向４４とは下部筐体１２の背面１４の法線方向であり、プロジェクタ装置１００が配置されている床等の設置面に平行である。なお、上記の水平方向４２と水平方向４４は互いに逆向きである。図１Ｃ、図１Ｄに示すように、スピーカ１２２_１は下部筐体１２の右側１７に取り付けられており、スピーカ１２２_２は下部筐体１２の左側１６に取り付けられている。
【００３５】
次に、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の構成について、図２に示すブロック図を用いて説明する。図２に示すように、プロジェクタ装置１００は、入力された映像信号に応じた映像を投射する映像投射部１１０と、入力された音声信号に応じた音声を出力する音声処理部１２０と、を有する。例えば、映像投射部１１０は上部筐体１１に収容されており、音声処理部１２０は下部筐体に１２に収容されている。映像投射部１１０は、映像出力部１１１と光学系１１２と有する。また、音声処理部１２０は、アンプ１２１とスピーカ１２２とを有する。
【００３６】
映像投射部１１０が備える映像出力部１１１は、入力された映像信号に応じて高輝度な映像を出力する。例えば、映像出力部１１１は、光源、反射型液晶素子、および偏光ビームスプリッタを有する。光源から出力された光は、偏光ビームスプリッタを透過し、反射型液晶素子によって外部に投射すべき投射像として反射され、再び偏光ビームスプリッタに戻る。そして、反射型液晶素子による投射像は偏光ビームスプリッタで反射されて光学系１１２に出力される。
【００３７】
光学系１１２は、映像出力部１１１から出力された高輝度な映像を拡大して投射映像２１を生成し、生成された投射映像２１を投射面に投射する。光学系１１２は、例えば焦点を調整するためのレンズや、映像出力部１１１から出力された映像を拡大する投射レンズを有する。
【００３８】
音声処理部１２０が備えるアンプ１２１は、入力された音声信号に応じて増幅された音声信号を生成し、生成された音声信号をスピーカ１２２に出力する。スピーカ１２２は、アンプ１２１から出力された音声信号に応じた音声２２を出力する。ここで、スピーカ１２２は、スピーカ１２２から出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように設けられている。スピーカ１２２としては、例えば可聴帯域の音声を出力することができるスピーカを用いることができる。例えば、スピーカ１２２として１２０Ｈｚ以上の音声を出力することができるスピーカを用いることができる。また、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００では、指向性スピーカ以外のスピーカを用いる。
【００３９】
図３Ａは、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の使用例を説明するための図である。図３Ａに示す使用例では、投射映像２１は投射面２３に向けて投射され、音声２２は投射面２３に向けて出力されている。プロジェクタ装置１００は、テーブル２８の上に設置されている。このとき投射される投射映像２１の投射角度α１は、例えば１３５度〜１８０度程度とすることができる。ここで、投射角度α１は、プロジェクタ装置１００の前面１３側から投射される方向を基準としている（つまり、前面１３側から水平方向に投射される投射角度を０度としている）。よって、スピーカ１２２が取り付けられている背面１４側から投射映像２１が投射される場合は、投射角度α１は鈍角となる。以下の使用例においても同様である。また、出力される音声２２の角度（スピーカ角度）β１は、例えば１５度〜７０度程度とすることができる。
【００４０】
図３Ａに示す使用例では、スピーカ１２２から出力された音声２２が、投射映像２１が投射されている投射面２３で反射された後、更に、天井２４で反射されて視聴者２５に到達するようにスピーカ角度β１が設定されている。
【００４１】
上記のようにスピーカ角度β１を設定することで、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面（投射面２３や天井２４）で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。また、視聴者２５が複数いた場合でも音声２２により包み込まれる状況を作り出すことができるので、視聴者全員に臨場感を与えることができる。
【００４２】
なお、図３Ａでは、投射面２３で反射された音声２２が更に天井２４で反射されて視聴者２５に到達する場合を示したが、投射面２３で反射された音声が視聴者２５に直接（つまり、天井２４で反射されることなく）到達するようにスピーカ角度β１を設定してもよい。この場合は、投射面２３で反射された音声が天井２４に到達しないようにスピーカ角度β１を小さく設定する。
【００４３】
図３Ｂは、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の使用例を説明するための図である。図３Ｂに示す使用例では、投射映像２１は投射面２３に向けて投射され、音声２２は天井２４に向けて出力されている。プロジェクタ装置１００は、テーブル２８の上に設置されている。このとき投射される投射映像２１の投射角度α２は、例えば１３５度〜１８０度程度とすることができる。また、出力される音声２２の角度（スピーカ角度）β２は、例えば４５度〜８５度程度とすることができる。
【００４４】
図３Ｂに示す使用例では、スピーカ１２２から出力された音声２２が、天井２４で反射された後、更に投射映像２１が投射されている投射面２３で反射されて視聴者２５に到達するようにスピーカ角度β２が設定されている。
【００４５】
上記のようにスピーカ角度β２を設定することで、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面（投射面２３や天井２４）で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。また、視聴者２５が複数いた場合でも音声２２により包み込まれる状況を作り出すことができるので、視聴者全員に臨場感を与えることができる。
【００４６】
図３Ｃは、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の使用例を説明するための図である。図３Ｃに示す使用例では、天井２４に設けられた投射面２３に向けて投射映像２１が投射され、更に壁面２６に向けて音声２２が出力されている場合を示す。このとき投射される投射映像２１の投射角度α３は、例えば４５度〜１３５度程度とすることができる（図３Ｃでは投射角度α３を９０度としている）。また、出力される音声２２の角度（スピーカ角度）β３は、例えば１５度〜８５度程度とすることができる。
【００４７】
図３Ｃに示す使用例では、スピーカ１２２から出力された音声２２が、壁面２７で反射された後、更に天井２４に設けられた投射面２３で反射されて視聴者２５に到達するようにスピーカ角度β３が設定されている。また、図３Ｃに示す使用例では、投射映像２１の光軸と投射面２３とが交わる座標と、スピーカ１２２から出力された音声２２が投射面２３に到達する位置とが一致するように、スピーカ角度を設定している。
【００４８】
上記のようにスピーカ角度β３を設定することで、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面（投射面２３や壁面２６）で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。また、視聴者２５が複数いた場合でも音声２２により包み込まれる状況を作り出すことができるので、視聴者全員に臨場感を与えることができる。
【００４９】
図４は、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の使用例を説明するための図であり、８畳の部屋でプロジェクタ装置１００を使用した場合の具体例を示している。図４に示す使用例では、天井２４に設けられた投射面２３に向けて投射映像２１が投射され、更に壁面２６に向けて音声２２（２２ａ、２２ｂ）が出力されている場合について説明する。このとき、プロジェクタ装置１００はテーブル２８の上に置かれて使用され、視聴者２５はベッド２９の上に横になって投射面２３を見ているものとする。また、投射される投射映像２１の投射角度α４は、例えば４５度〜９０度程度とすることができる。
【００５０】
また、出力される音声２２（２２ａ、２２ｂ）の角度（スピーカ角度）はβ４以上β５以下とすることができる。ここで、スピーカ角度β４は音声２２ａが投射面２３の中央部３１に到達する角度であり、スピーカ角度β５は音声２２ｂが投射面２３の端部３２に到達する角度である。このように、音声２２が投射面の中央部３１と端部３２との間に到達するように構成することで、反射された音声２２が視聴者２５に到達するようにすることができる。
【００５１】
スピーカ角度がβ４の場合、スピーカ１２２から出力された音声２２ａは、壁面２６の座標（Ｘ１、Ｙ１）の位置で反射された後、更に投射面２３の中央部３１で反射される。また、スピーカ角度がβ５の場合、スピーカ１２２から出力された音声２２ｂは、壁面２６の座標（Ｘ２、Ｙ２）の位置で反射された後、更に投射面２３の端部３２で反射される。このとき、スピーカ１２２の座標を（０、０）、スピーカ１２２と天井２４との距離を１．６ｍ、壁面２６と投射面２３の中央部３１との距離を１．８ｍ、壁面２６とスピーカ１２２との距離を０．３ｍとすると、次の式を導くことができる。
【００５２】
ｔａｎβ４＝（１．６−Ｙ１）／１．８＝Ｙ１／０．３ ・・・式１
ｔａｎβ５＝（１．６−Ｙ２）／０．３＝Ｙ２／０．３ ・・・式２
【００５３】
よって、上記の式１と式２より、Ｙ１＝０．２２８、Ｙ２＝０．８となり、β４＝３７．４度、β５＝６９．４度を導くことができる。したがって、図４に示す使用例の場合は、スピーカ角度を３７．４度以上６９．４度以下とすることができる。
【００５４】
上記のようにスピーカ角度を設定することで、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面（投射面２３や壁面２６）で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。
【００５５】
図５Ａ、図５Ｂは、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００のスピーカの配置を説明するための図であり、プロジェクタ装置１００を上面から見た図である。図５Ａに示すように、スピーカ１２２_１、１２２_２から出力される音声の出力方向３５、３６が互いに平行となるように（つまり、開き角度が０度となるように）スピーカ１２２_１、１２２_２を取り付けた場合、スピーカ１２２_１、１２２_２から出力された音声が壁面２６に当たる際の幅Ｗ１、Ｗ２は狭くなる。
【００５６】
よって、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００では、図５Ｂに示すように、スピーカ１２２_１、１２２_２を背面１４の法線方向に対して所定の開き角度γ１、γ２を有するように取り付けることが好ましい。このようにスピーカ１２２_１、１２２_２を取り付けることで、スピーカ１２２_１、１２２_２から出力された音声が壁面２６に当たる際の幅Ｗ１'、Ｗ２'を、図５Ａに示した場合の幅Ｗ１、Ｗ２よりも広くすることができ、より臨場感のある音声を視聴者に提供することができる。なお、スピーカ１２２_１、１２２_２の開き角度γ１、γ２は任意に設定することができるが、例えば開き角度γ１、γ２はステレオ音像が中抜けにならない範囲で設定することができる。
【００５７】
このように、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００では、スピーカ１２２から出力された音声２２が所定の反射面（例えば、投射面２３、天井２４、壁２６、２７）で反射された後に視聴者に到達するようにスピーカ１２２を設けている。このため、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００において、スピーカ角度は、例えば約１５〜８５度、より好ましくは３７〜７０度とすることができる。
【００５８】
特に本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００では、図４に示すように、天井２４に設けられた投射面２３に投射映像２１を投射する場合、スピーカ１２２から出力された音声２２が壁面２６で反射された後、更に天井２４（投射面３２）で反射されるようにスピーカを設けている。これにより、天井２４に設けられた投射面２３に投射映像２１が投射される場合であっても、映像と音声とが隔離されてしまうことを抑制することができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。また、視聴者２５が複数いた場合でも音声２２により包み込まれる状況を作り出すことができるので、視聴者全員に臨場感を与えることができる。
【００５９】
以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、視聴者の位置を限定することなく臨場感を得ることができるプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法を提供することができる。
【００６０】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。実施の形態２にかかるプロジェクタ装置２００では、投射角検出部２３１、投射距離検出部２３２、空間距離検出部２３３、スピーカ角度決定部２４０、およびスピーカ角度設定部２５０を備えている点が、実施の形態１にかかるプロジェクタ装置１００と異なる。これ以外は実施の形態１にかかるプロジェクタ装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６１】
投射角検出部２３１は、光学系１１２から投射される映像の光軸と水平方向とがなす角度である投射角度αを検出し、検出した投射角度αをスピーカ角度決定部２４０に出力する。例えば、投射角検出部２３１は、映像投射部１１０が収容されている上部筐体１１（図１Ａ参照）を駆動するための駆動機構が有する投射角度αに関する情報を取得することで、投射角度αを検出することができる。また、例えば、上部筐体１１の角度（投射角度αに対応）を検出するセンサを設けることで、投射角度αを検出することができる。
【００６２】
投射距離検出部２３２は、映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出し、検出した投射距離をスピーカ角度決定部２４０に出力する。例えば、投射距離検出部２３２は、映像投射部１１０が備えるオートフォーカス装置（不図示）で使用される距離検出センサを用いることで、投射距離を検出することができる。
【００６３】
空間距離検出部２３３は、プロジェクタ装置２００と当該プロジェクタ装置２００の周囲に存在する物体との空間距離を検出し、検出した空間距離をスピーカ角度決定部２４０に出力する。例えば、空間距離検出部２３３は、映像投射部１１０が備えるオートフォーカス装置（不図示）で使用される距離検出センサを用いることで、空間距離を検出することができる。図７は、空間距離検出部２３３の動作の一例を説明するための図である。例えば、プロジェクタ装置２００の電源投入時に光学系１１２の投射角度αが０度から１８０度となるように上部筐体が動作する際に、空間距離検出部２３３は各投射角度αにおける空間距離を測定する。図７に示す例では、投射角度αが０度の場合の空間距離Ｌ１、投射角度αが３０度の場合の空間距離Ｌ２、投射角度αが４５度の場合の空間距離Ｌ３、投射角度αが９０度の場合の空間距離Ｌ４、投射角度αが１３５度の場合の空間距離Ｌ５、投射角度αが１５０度の場合の空間距離Ｌ６、投射角度αが１８０度の場合の空間距離Ｌ７を測定する場合を示している。このように、プロジェクタ装置２００と当該プロジェクタ装置２００の周囲に存在する物体との空間距離を調べることで、プロジェクタ装置２００がどのような空間に配置されているかを把握することができる。
【００６４】
測定する空間距離の数は任意に決定することができるが、測定点が多いほどプロジェクタ装置２００が配置されている空間（室内）の状況、つまりインテリア等による突起物の存在等を正確に把握することができる。なお、本実施の形態では、投射角度αが０度の場合のプロジェクタ装置２００と投射面２３との空間距離Ｌ１、投射角度αが９０度の場合のプロジェクタ装置２００と天井２４との空間距離Ｌ４、投射角度αが１８０度の場合のプロジェクタ装置２００と壁面２６との空間距離Ｌ７の３つの空間距離を少なくとも測定するものとする。
【００６５】
スピーカ角度決定部２４０は、投射角検出部２３１で検出した投射角度、投射距離検出部２３２で検出した投射距離、および空間距離検出部２３３で検出した空間距離に応じてスピーカ角度βを決定する。また、スピーカ角度決定部２４０は、決定されたスピーカ角度にスピーカの角度を設定するためのスピーカ角度設定信号２４１をスピーカ角度設定部２５０に出力する。
【００６６】
スピーカ角度設定部２５０は、スピーカ角度決定部２４０によって決定された角度にスピーカ角度を設定する。例えば、スピーカ角度設定部２５０は、スピーカ１２２の角度を所定の範囲（例えば、０度から７０度の範囲）で変更することができる駆動部を備え、この駆動部をスピーカ角度設定信号２４１に応じて駆動することで、スピーカ角度決定部２４０によって決定された角度にスピーカ角度を設定することができる。
【００６７】
次に、スピーカ角度決定部２４０におけるスピーカ角度の決定方法について図８を用いて説明する。図８では、図３Ｂに示した使用例の場合のスピーカ角度の決定方法について説明する。スピーカ角度決定部２４０には、空間距離検出部２３３で検出された空間距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｈがそれぞれ供給されている。ここで、空間距離Ｌａはプロジェクタ装置２００と投射面２３との距離（投射角度αが１８０度）、空間距離Ｌｂはプロジェクタ装置２００と壁面２６との距離（投射角度αが０度）、空間距離Ｌｈはプロジェクタ装置２００と天井２４との距離（投射角度αが９０度）である。また、スピーカ角度決定部２４０には、投射角検出部２３１で検出された投射角度θｐと、投射距離検出部２３２で検出された投射距離Ｌｐ（プロジェクタ装置２００と投射面２３との距離）がそれぞれ供給されている。
【００６８】
プロジェクタ装置２００が配置されている座標を（０、０）、プロジェクタ装置２００から投射される投射映像（光軸）２１と投射面２３とが交わる座標を（Ｘｐ、Ｙｐ）とする。ここで、プロジェクタ装置２００の光学系１１２の位置とスピーカ１２２の位置は共に座標（０、０）としている。
【００６９】
このような条件において、プロジェクタ装置２００のスピーカ１２２から出力された音声２２が天井２４の反射点（Ｘｒ、Ｙｒ）で反射されて投射面２３の座標（Ｘｐ、Ｙｐ）に到達するためのスピーカ角度θｓｐの決定方法について説明する。
【００７０】
まず、水平方向と投射方向とのなす角度をθ（θ＝１８０−θｐ）とすると、Ｘｐ、Ｙｐは次のように表すことができる。
Ｘｐ＝Ｌｐ×ｃｏｓθ＝Ｌａ ・・・式３
Ｙｐ＝Ｌｐ×ｓｉｎθ ・・・式４
【００７１】
また、原点（０、０）と座標（Ｘｒ、Ｙｒ）とを通る直線式は、Ｙｒ＝Ｌｈであるので、次のように表すことができる。
【数１】
【００７２】
同様に、音声２２が天井２４で反射した後の式は次のように表すことができる。
【数２】
【００７３】
式６の直線がＸ軸と交わる点の座標は（２Ｘｒ、０）であるので、式６は次のようになる。
【数３】
【００７４】
Ｘｒを求めるために式７に座標（Ｘｐ、Ｙｐ）を代入すると、次のようになる。
【数４】
【数５】
【数６】
【００７５】
よって、スピーカ角度θｓｐは以下のように表すことができる。
【数７】
【００７６】
ここで、Ｘｐは空間距離Ｌａであり、Ｙｐは式４に投射距離Ｌｐ、投射角度θｐ（θ＝１８０−θｐ）を代入することで求めることができ、Ｌｈはプロジェクタ装置２００と天井２４との空間距離であるので、スピーカ角度決定部２４０は式１１を用いてスピーカ角度θｓｐを決定することができる。
【００７７】
更に、スピーカ角度決定部２４０におけるスピーカ角度の決定方法について図９を用いて説明する。図９では、図３Ｃに示した使用例の場合のスピーカ角度の決定方法について説明する。この場合も、スピーカ角度決定部２４０には、空間距離検出部２３３で検出された空間距離Ｌａ'、Ｌｂ'、Ｌｈ'がそれぞれ供給されている。ここで、空間距離Ｌａ'はプロジェクタ装置２００と壁面２８との距離（投射角度αが０度）、空間距離Ｌｂ'はプロジェクタ装置２００と壁面２６との距離（投射角度αが１８０度）、空間距離Ｌｈ'はプロジェクタ装置２００と投射面２３との距離（投射角度αが９０度）である。また、スピーカ角度決定部２４０には、投射角検出部２３１で検出された投射角度θｐと、投射距離検出部２３２で検出された投射距離Ｌｐ（プロジェクタ装置２００と投射面２３との距離）がそれぞれ供給されている。
【００７８】
プロジェクタ装置２００が配置されている座標を（０、０）、プロジェクタ装置２００から投射される投射映像（光軸）２１と投射面２３とが交わる座標を（Ｘｐ、Ｙｐ）とする。ここで、プロジェクタ装置２００の光学系１１２の位置とスピーカ１２２の位置は共に座標（０、０）としている。
【００７９】
このような条件において、プロジェクタ装置２００のスピーカ１２２から出力された音声２２が壁面２６の反射点（Ｘｒ、Ｙｒ）で反射されて投射面２３の座標（Ｘｐ、Ｙｐ）に到達するためのスピーカ角度θｓｐの決定方法について説明する。
【００８０】
図９に示す場合は、投射角度θｐが９０度であり、投射距離Ｌｐ＝Ｌｈ'であるので、反射点の座標は（Ｘｒ、Ｙｒ）＝（Ｌｂ'、Ｌｈ'／２）であることから、スピーカ角度θｓｐは以下のようになる。
【数８】
【００８１】
ここで、Ｌｂ'はプロジェクタ装置２００と壁面２６との空間距離、Ｌｈ'はプロジェクタ装置２００と投射面２３との空間距離であるので、スピーカ角度決定部２４０は式１２を用いてスピーカ角度θｓｐを決定することができる。
【００８２】
以上、図８、図９を用いてスピーカ角度決定部２４０におけるスピーカ角度の決定方法について説明したが、これらは一例であり、スピーカ角度決定部２４０は図８、図９に示した以外の使用例におけるスピーカ角度を決定することができる。また、投射角度、投射距離、および空間距離に応じたスピーカ角度を予め試験により求めておき、スピーカ角度決定部２４０にこれらの関係を示すテーブルを予め格納するようにしてもよい。スピーカ角度決定部２４０にこのようなテーブルを格納することで、投射角度、投射距離、および空間距離に応じたスピーカ角度を、計算をすることなく求めることができる。
【００８３】
図１０は、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置２００のスピーカ角度を設定する際の動作を説明するためのフローチャートである。まず、プロジェクタ装置２００は、電源がオンになると初期化処理を実行する（ステップＳ１）。例えば、初期化処理として、上部筐体１１（図１参照）が投射角度０度から１８０度まで動作することの確認、オートフォーカス装置の動作確認、およびオートフォーカス装置で使用される距離検出センサの動作確認が実施される。
【００８４】
次に、プロジェクタ装置２００の空間距離検出部２３３は、プロジェクタ装置２００と周囲との距離である空間距離を検出する（ステップＳ２）。例えば、空間距離検出部２３３は、オートフォーカス装置で使用される距離検出センサを用いて、投射角度０度、投射角度９０度、投射角度１８０度における空間距離を検出する。なお、ステップＳ２の空間距離を検出する動作は、ステップＳ１の初期化処理に含めてもよい。
【００８５】
次に、投射角検出部２３１は、投射面に投射されている映像の投射角度を検出する（ステップＳ３）。例えば、投射角検出部２３１は、映像投射部１１０が収容されている上部筐体１１（図１Ａ参照）を駆動するための駆動機構が有する投射角度αに関する情報を取得することで、投射角度αを検出することができる。また、投射距離検出部２３２は、プロジェクタ装置２００と投射面との投射距離を検出する（ステップＳ３）。例えば、投射距離検出部２３２は、映像投射部１１０が備えるオートフォーカス装置で使用される距離検出センサを用いることで、投射距離を検出することができる。
【００８６】
次に、スピーカ角度決定部２４０は、投射角検出部２３１で検出した投射角度、投射距離検出部２３２で検出した投射距離、および空間距離検出部２３３で検出した空間距離に応じてスピーカ角度βを決定する（ステップＳ４）。スピーカ角度決定部２４０がスピーカ角度を決定する際は、例えば図８、図９で説明した方法を用いることができる。
【００８７】
次に、スピーカ角度設定部２５０は、スピーカ角度決定部２４０によって決定された角度にスピーカ角度を設定する（ステップＳ５）。例えば、スピーカ角度設定部２５０は、スピーカ１２２の角度を変更する駆動部を動作させることで、スピーカ角度をスピーカ角度決定部２４０で決定された角度に設定することができる。
【００８８】
本実施の形態にかかるプロジェクタ装置２００では、スピーカ１２２の動作モードとして、固定モードと可変モードとを有する。固定モードは、スピーカ角度をスピーカ角度決定部２４０によって決定された角度に設定した後、設定後の角度に固定するモードである。また、可変モードは、スピーカ角度をスピーカ角度決定部２４０によって決定された角度に設定した後、更に、投射角度および投射距離の変更に追従してスピーカ角度を再設定するモードである。なお、スピーカ１２２の動作モードは、例えば外部に設けられた入力手段を用いてユーザによって設定される。
【００８９】
スピーカ角度設定部２５０は、ステップＳ５においてスピーカ角度をスピーカ角度決定部２４０で決定された角度に設定した後、スピーカ１２２の動作モードを確認する（ステップＳ６）。そして、スピーカ１２２の動作モードが固定モードである場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、スピーカ角度を設定する動作を終了する。この場合は、スピーカ角度が、ステップＳ５で設定されたスピーカ角度に固定される。一方、スピーカ１２２の動作モードが可変モードである場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ３からステップＳ６の動作を繰り返す。
【００９０】
以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、視聴者の位置を限定することなく臨場感を得ることができ、かつ視聴者が複数いた場合でも視聴者全員に臨場感を与えることができるプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法を提供することができる。特に、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置２００では、投射角検出部２３１で検出した投射角度、投射距離検出部２３２で検出した投射距離、および空間距離検出部２３３で検出した空間距離に応じてスピーカ角度を設定することができるので、プロジェクタ装置２００を設置する空間に応じて、より適切なスピーカ角度を設定することができる。
【００９１】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１１は、実施の形態３にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。実施の形態３にかかるプロジェクタ装置３００では、スピーカ角度設定部３５０にユーザ情報が供給される点、音声処理部３２０に信号処理部３２３が追加されている点が、図６に示した実施の形態２にかかるプロジェクタ装置２００と異なる。これ以外は実施の形態２にかかるプロジェクタ装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００９２】
スピーカ角度設定部３５０は、スピーカ角度決定部２４０から出力されたスピーカ角度設定信号２４１と、ユーザ設定情報とを入力する。本実施の形態にかかるプロジェクタ装置３００では、スピーカ角度設定部３５０がユーザ設定情報を入力するように構成することで、スピーカ角度決定部２４０で決定したスピーカ角度よりも優先して、視聴者（ユーザ）が求めている角度にスピーカ角度を合わせることができる。
【００９３】
信号処理部３２３は、音声信号とユーザ設定情報とを入力し、所定の信号処理を施した後の信号をアンプ１２１に出力する。このとき、信号処理部３２３がスピーカ角度設定信号２４１を入力するようにしてもよい。
【００９４】
例えば、プロジェクタ装置３００が小型のプロジェクタ装置である場合、プロジェクタ装置３００に内蔵されるスピーカ１２２は、左スピーカと右スピーカとの間隔が狭くなるため、モノラルの音声を出力した場合と音像イメージが同等となる場合がある。このため、ボーカル音のような同相成分は６ｄＢ程度音圧レベルが増加し、ボーカル音だけが突出した音楽となって聴こえる。更に、ボーカル音の音像が左右のスピーカの中心線上に縦長に伸び、各楽器の音像のバランスが悪くなる場合がある。このような問題を解決するために、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置３００では、信号処理部３２３を用いて同相成分を弱めるような処理を実施することができる。
【００９５】
左側音声入力信号（第１の信号）をＬｉ、右側音声入力信号（第２の信号）をＲｉ、左側音声出力信号（第１の出力信号）をＬｏ、右側音声出力信号（第２の出力信号）をＲｏとすると、信号処理部３２３は次のような信号処理を実施することができる。
Ｌｏ＝αＬｉ＋β（Ｌｉ−Ｒｉ）
Ｒｏ＝αＲｉ−β（Ｌｉ−Ｒｉ）
ここで、α＋β＝１、０≦α≦１、０≦β≦１である。なお、（Ｌｉ−Ｒｉ）信号は高い周波数成分が主体となるため、（Ｌｉ−Ｒｉ）信号がαＬｉ、αＲｉと加減算された際に耳障りとなる場合は、ＬＰＦ（Low-Pass Filter)を用いて高い周波数帯域成分をカットしてもよい。
【００９６】
図１２は、上記の信号処理を実施する信号処理部３２３の一例を示すブロック図である。図１２に示す信号処理部３２３は、加減算器３６１、３６７、３６８、ローパスフィルタ３６２、およびアッテネータ３６４、３６５、３６６を有する。加減算器３６１は、左側音声入力信号Ｌｉから右側音声入力信号Ｒｉを減算する処理を実施し、処理後の信号（第３の信号：Ｌｉ−Ｒｉ）をローパスフィルタ３６２に出力する。信号（Ｌｉ−Ｒｉ）には、同相ではない成分が残っている。ローパスフィルタ３６２は、信号（Ｌｉ−Ｒｉ）に含まれている高周波成分を除去して、アッテネータ３６４に出力する。なお、（Ｌｉ−Ｒｉ）信号がαＬｉ、αＲｉと加減算された際に耳障りとならない場合は、ローパスフィルタ３６２を省略することができる。アッテネータ３６４は、ローパスフィルタ３６２で処理した後の信号（Ｌｉ−Ｒｉ）を減衰率（第２の減衰率）βで減衰して信号β（Ｌｉ−Ｒｉ）を生成し、生成した信号β（Ｌｉ−Ｒｉ）を加減算器３６７、３６８に出力する。
【００９７】
アッテネータ３６５は、左側音声入力信号Ｌｉを減衰率（第１の減衰率）αで減衰して信号αＬｉを生成し、生成した信号αＬｉを加減算器３６７に出力する。加減算器３６７は、αＬｉとβ（Ｌｉ−Ｒｉ）とを加算する処理を実施し、処理後の信号αＬｉ＋β（Ｌｉ−Ｒｉ）を左側音声出力信号Ｌｏとして出力する。
【００９８】
アッテネータ３６６は、右側音声入力信号Ｒｉを減衰率αで減衰して信号αＲｉを生成し、生成した信号αＲｉを加減算器３６８に出力する。加減算器３６８は、αＲｉからβ（Ｌｉ−Ｒｉ）を減算する処理を実施し、処理後の信号αＲｉ−β（Ｌｉ−Ｒｉ）を右側音声出力信号Ｒｏとして出力する。
【００９９】
このような処理を実施することで、左側音声出力信号Ｌｏと右側音声出力信号Ｒｏの同相成分を弱めることができるので、バランスのとれた音像イメージを視聴者に提供することができる。なお、アッテネータ３６４、３６５、３６６の減衰率α、βは、ユーザがユーザ設定情報を信号処理部３２３に供給することで設定することができる。
【０１００】
また、音楽において特に高い周波数成分をもつ楽器（トライアングルやハイハットシンバル、パーカッション系の効果音など）は、スピーカの指向性が比較的鋭いことを利用してパニングにより左右どちらかにパンさせて音に拡がりを出すことが多い。しかし、プロジェクタ装置３００に内蔵される左スピーカと右スピーカの間隔が狭いと、パニングしていてもスピーカの位置よりも音が拡がることはない。よって、この問題を解決するために、図１３に示す信号処理部３２３'では、ローパスフィルタ３６２から出力された信号（Ｌｉ−Ｒｉ）に位相差を加えることで音の拡がりを出すことができる。
【０１０１】
つまり、図１３に示す信号処理部３２３'では、ローパスフィルタ３６２の後段にＡＰＦ（All-Pass Filter)３６３を設けて、ローパスフィルタ３６２から出力された信号（Ｌｉ−Ｒｉ）に位相差を加えている。なお、図１３に示した信号処理部３２３'のその他の構成は、図１２に示した信号処理部３２３と同様である。
【０１０２】
加減算器３６７は、アッテネータ３６５で減衰されたαＬｉとＡＰＦ３６３で位相処理されたβ（Ｌｉ−Ｒｉ）とを加算する処理を実施し、処理後の信号αＬｉ＋β（Ｌｉ−Ｒｉ）を左側音声出力信号Ｌｏとして出力する。また、加減算器３６８は、アッテネータ３６６で減衰されたαＲｉからＡＰＦ３６３で位相処理されたβ（Ｌｉ−Ｒｉ）を減算する処理を実施し、処理後の信号αＲｉ−β（Ｌｉ−Ｒｉ）を右側音声出力信号Ｒｏとして出力する。このような処理により、視聴者の左右の耳に届く左側音声と右側音声の時間差が強調されるため、左右に拡がりをもった音像をつくり出すことができる。
【０１０３】
また、プロジェクタ装置が使用される室内環境によっては、天井に照明ユニットがある場合や、周囲の壁の前面に家具が置かれている場合も想定される。この場合、プロジェクタ装置のスピーカ角度を調整しただけでは、臨場感を十分に得ることができない場合もある。図１４に示した信号処理部３２３''では音像を上方に移動する処理を実施することで、このような問題を解決することができる。
【０１０４】
図１４に示す信号処理部３２３''は、ＰＥＱ（Parametric Equalizer)フィルタ部３８１、３８２、およびフィルタテーブル３８３を有する。ＰＥＱフィルタ部３８１、３８２には、スピーカ角度情報が供給される。ここで、スピーカ角度情報とは、例えばスピーカ角度決定部２４０から出力されたスピーカ角度設定信号２４１やユーザがユーザ設定情報として入力したスピーカ角度である。なお、音像を上方に移動する処理の効果をより高めたい場合は、ＰＥＱフィルタ部３８１、３８２において、供給されるスピーカ角度情報に所定量の角度を追加してもよい。
【０１０５】
フィルタテーブル３８３は、水平面０度、スピーカ角度０度における頭部伝達関数のスペクトル特性と、スピーカ角度を所定の角度で増加した複数個のスピーカ角度における頭部伝達関数のスペクトル特性とを比較した時に、スピーカ角度の上昇により変化が生じているピーク部分およびディップ部分の周波数とその増減レベルを記述したテーブルである。フィルタテーブル３８３は、ＰＥＱフィルタ部３８１、３８２から供給されたスピーカ角度情報に応じたパラメータをＰＥＱフィルタ部３８１、３８２に出力する。
【０１０６】
ＰＥＱフィルタ部３８１は、入力されたスピーカ角度情報に応じたパラメータをフィルタテーブル３８３から取得し、入力された左側音声入力信号Ｌｉに対して、取得したパラメータに記述された中心周波数のレベルを増減する処理を行い、処理後の信号を左側音声出力信号Ｌｏとして出力する。また、ＰＥＱフィルタ部３８２は、入力されたスピーカ角度情報に応じたパラメータをフィルタテーブル３８３から取得し、入力された右側音声入力信号Ｒｉに対して、取得したパラメータに記述された中心周波数のレベルを増減する処理を行い、処理後の信号を右側音声出力信号Ｒｏとして出力する。
【０１０７】
このような処理により音像を上方に移動することができ、プロジェクタ装置が使用される室内に照明ユニットや家具が配置されている場合であっても、視聴者に対して臨場感を提供することができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置３００では、信号処理部３２３は、図１２〜図１４に示した構成を少なくとも一つ備えていればよい。また、信号処理部３２３は図１２〜図１４に示した構成を全て備えていてもよい。また、上記で説明した実施の形態では、入力される音声信号がステレオ信号であり、プロジェクタ装置が備えるスピーカが２つである場合について説明したが、本発明は２チャンネルに限定されることはなく、音声信号が３チャンネル以上でスピーカが３つ以上の場合にも適用することができる。スピーカが３つ以上の場合は、例えばスピーカをラインアレイ状に配置してもよい。
【０１０９】
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ 開口部
１１ 上部筐体
１２ 下部筐体
１３ 前面
１４ 背面
１５ シャフト
２１ 投射映像
２２ 音声
２３ 投射面
２４ 天井
２５ 視聴者
２６、２７ 壁面
２８ テーブル
１００、２００、３００ プロジェクタ装置
１１０ 映像投射部
１１１ 映像出力部
１１２ 光学系
１２０ 音声処理部
１２１ アンプ
１２２ スピーカ
２３１ 投射角検出部
２３２ 投射距離検出部
２３３ 空間距離検出部
２４０ スピーカ角度決定部
２５０ スピーカ角度設定部
３２３ 信号処理部
３６１、３６７、３６８ 加減算器
３６２ ローパスフィルタ
３６３ ＡＰＦ
３６４、３６５、３６６ アッテネータ
３８１、３８２ ＰＥＱフィルタ部
３８３ フィルタテーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法に関し、特に投射映像と音声とを出力可能なプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声を出力するためのスピーカが内蔵されたプロジェクタ装置が開発されている。視聴者はこのようなプロジェクタ装置を用いることで、プロジェクタ装置から投射された映像と共に音声を楽しむことができる。
【０００３】
特許文献１には、視聴者に対して臨場感を与えることができるプロジェクタ装置に関する技術が開示されている。特許文献１に開示されている技術では、映像投射装置とスクリーンとのなす角度と、映像投射装置とスクリーンとの距離と、映像投射装置と視聴者との距離と、映像投射装置と音響出力部とのなす角度とに基づいて、音像の位置を規定している。
【０００４】
特許文献２には、映像が投射されるスクリーンの方向から音声が聞こえてくることを実現し、視聴者に違和感を与えないプロジェクタ装置に関する技術が開示されている。特許文献２に開示されている技術では、指向性スピーカを用いてスクリーンの方向に音声を出力し、この音声をスクリーンで反射させることで、スクリーンと同一方向から音声が聞こえるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１７６２４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スピーカが内蔵されたプロジェクタ装置では、映像はスクリーンに投射されているにもかかわらず、音声はプロジェクタ装置から聞こえるため、映像と音声とが隔離されてしまい、視聴者は臨場感を楽しむことができないという問題がある。
【０００７】
この問題を解決するために特許文献１に開示されている技術では、映像投射装置とスクリーンとのなす角度と、映像投射装置とスクリーンとの距離と、映像投射装置と視聴者との距離と、映像投射装置と音響出力部とのなす角度とに基づいて、音像の位置を規定している。しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、音像の位置を規定するために視聴者の位置を規定しているため、例えば複数の視聴者が存在する場合は、特定の視聴者以外の視聴者は臨場感を楽しむことができないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に開示されている技術では、指向性スピーカを用いてスクリーンの方向に音声を出力し、この音声をスクリーンで反射させることで、スクリーンと同一方向から音声が聞こえるようにしている。しかしながら、特許文献２に開示されている技術では、指向性スピーカを用いているために音が広がる範囲が限定されてしまい、視聴者に臨場感を与えることができないという問題がある。
【０００９】
上記課題に鑑み本発明の目的は、視聴者の位置を限定することなく臨場感を得ることができるプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかるプロジェクタ装置は、入力された映像信号に応じた映像を投射すると共に、前記映像の投射角度を変更可能な映像投射部と、入力された音声信号に応じた音声を出力するスピーカと、を備え、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように設けられている。
【００１１】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が、前記映像が投射される投射面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１２】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が、前記視聴者の背後に配置されている壁面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１３】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が天井で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１４】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、前記スピーカから出力された音声が、前記映像が投射される投射面または前記視聴者の背後に配置されている壁面で反射され、更に天井で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１５】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が天井で反射され、更に前記映像が投射される投射面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられていてもよい。
【００１６】
上記プロジェクタ装置において、前記映像投射部は、前記映像を天井に投射可能に構成され、前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が壁面で反射された後、更に前記天井で反射されるように設けられていてもよい。
【００１７】
上記プロジェクタ装置において、前記映像投射部は、装置の設置面に平行した水平方向に対して０度以上１８０度以下の範囲で前記映像の投射角度を変更可能に構成されていてもよい。
【００１８】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカは、当該スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度が所定の角度となるように設けられていてもよい。
【００１９】
上記プロジェクタ装置において、前記プロジェクタ装置が２つのスピーカを備える場合、前記スピーカはそれぞれ所定の開き角度を有するように設けられていてもよい。
【００２０】
上記プロジェクタ装置は更に、前記投射角度を検出する投射角検出部と、前記プロジェクタ装置と前記映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出する投射距離検出部と、前記プロジェクタ装置と当該プロジェクタ装置の周囲に存在する物体との距離である空間距離を検出する空間距離検出部と、前記投射角度、前記投射距離、および前記空間距離に応じて、前記スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度を決定するスピーカ角度決定部と、前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定するスピーカ角度設定部と、を備えていてもよい。
【００２１】
上記プロジェクタ装置において、前記空間距離検出部は、複数の投射角度において前記空間距離を検出してもよい。
【００２２】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定した後、当該設定後の角度に固定する固定モードと、前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定した後、更に、前記投射角度および前記投射距離の変更に追従して前記スピーカ角度を再設定する可変モードと、を備えていてもよい。
【００２３】
上記プロジェクタ装置において、前記入力された音声信号がステレオ信号である場合、前記入力された音声信号の一方の信号である第１の信号から前記入力された音声信号の他方の信号である第２の信号を減算することで第３の信号を生成し、前記第１の信号を第１の減衰率で減衰した信号と前記第３の信号を第２の減衰率で減衰した信号とを加算することで第１の出力信号を生成し、前記第２の信号を前記第１の減衰率で減衰した信号から前記第３の信号を前記第２の減衰率で減衰した信号を減算することで第２の出力信号を生成し、前記スピーカは前記第１および第２の出力信号に応じた音声を出力してもよい。
【００２４】
上記プロジェクタ装置において、前記入力された音声信号の一方の信号である前記第１の信号から前記入力された音声信号の他方の信号である前記第２の信号を減算した後の信号に位相処理を実施することで前記第３の信号を生成してもよい。
【００２５】
上記プロジェクタ装置において、前記スピーカから出力された音声が反射される前記反射面に障害物がある場合、前記スピーカから出力される前記音声の音像が上方に移動するような処理を実施してもよい。
【００２６】
本発明にかかるプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法は、入力された映像信号に応じた映像を投射すると共に、前記映像の投射角度を変更可能な映像投射部と、入力された音声信号に応じた音声を出力するスピーカと、を備えるプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法であって、前記スピーカから出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように前記スピーカの角度を設定する。
【００２７】
上記プロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法において、前記投射角度を検出し、前記プロジェクタ装置と前記映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出し、前記プロジェクタ装置と当該プロジェクタ装置の周囲に存在する物体との距離である空間距離を検出し、前記投射角度、前記投射距離、および前記空間距離に応じて、前記スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度を決定し、前記スピーカ角度を前記決定された角度に設定してもよい。
【００２８】
上記プロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法において、複数の投射角度において前記空間距離を検出してもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、視聴者の位置を限定することなく臨場感を得ることができるプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の斜視図である。
【図１Ｂ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の透視側面図である。
【図１Ｃ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の正面図である。
【図１Ｄ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の上面図である。
【図２】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。
【図３Ａ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の使用例を説明するための図である。
【図３Ｂ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の使用例を説明するための図である。
【図３Ｃ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の使用例を説明するための図である。
【図４】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置の使用例を説明するための図である。
【図５Ａ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置のスピーカの配置を説明するための図である。
【図５Ｂ】実施の形態１にかかるプロジェクタ装置のスピーカの配置を説明するための図である。
【図６】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置が備える空間距離検出部の動作の一例を説明するための図である。
【図８】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置のスピーカ角度決定部におけるスピーカ角度の決定方法を説明するための図である。
【図９】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置のスピーカ角度決定部におけるスピーカ角度の決定方法を説明するための図である。
【図１０】実施の形態２にかかるプロジェクタ装置のスピーカ角度を設定する際の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】実施の形態３にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態３にかかるプロジェクタ装置が備える信号処理部の一例を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態３にかかるプロジェクタ装置が備える信号処理部の他の例を示すブロック図である。
【図１４】実施の形態３にかかるプロジェクタ装置が備える信号処理部の他の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１Ａ〜図１Ｄは、実施の形態１にかかるプロジェクタ装置を説明するための図である。図１Ａは斜視図、図１Ｂは透視側面図、図１Ｃは正面図、図１Ｄは上面図である。図１Ａに示すように、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００は、上部筐体１１と下部筐体１２とを有する。上部筐体１１は開口部１０を備え、上部筐体１１の内部に設けられた光学系（投射レンズ等）１１２から映像を投射することができる。
【００３２】
上部筐体１１は円柱状に形成されている。図１Ｂ、図１Ｃに示すように、上部筐体１１は、下部筐体１２の左側１６および右側１７に固定されたシャフト１５を中心軸として回動可能に支持されている。光学系１１２は上部筐体１１に固定されているので、上部筐体１１がシャフト１５を中心軸として回動することで、投射される映像の投射角度αを変更することができる。ここで、投射角度αは、光学系１１２から投射される映像の光軸４１と水平方向４２とがなす角度（正中面の角度）である。本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００は、例えば、水平方向４２に対して０度以上１８０度以下の範囲で映像の投射角度αを変更することができる。例えば、投射角度が９０度の場合は、天井に映像を投射することができる。また、投射角度αが０度の場合は映像が前面１３側から投射され、投射角度αが１８０度の場合は映像が背面１４側から投射される。
【００３３】
上部筐体１１は、例えば駆動機構（不図示）を用いて駆動するように構成してもよく、また視聴者が手動で回動するように構成してもよい。なお、図１Ａ〜図１Ｄでは、映像を投射するための構成要素として光学系１１２のみを示したが、映像を投射するためのこれ以外の構成要素（図２に示す映像出力部１１１など）も上部筐体１１の内部に設けられている。
【００３４】
また、図１Ｂに示すように、プロジェクタ装置１００は下部筐体１２の背面１４に音声信号に応じた音声を出力するスピーカ１２２を備える。スピーカ１２２は、スピーカ１２２から出力される音声の出力方向４３と水平方向４４とがなすスピーカ角度（正中面の角度）βが所定の角度となるように取り付けられている。ここで、水平方向４４とは下部筐体１２の背面１４の法線方向であり、プロジェクタ装置１００が配置されている床等の設置面に平行である。なお、上記の水平方向４２と水平方向４４は互いに逆向きである。図１Ｃ、図１Ｄに示すように、スピーカ１２２_１は下部筐体１２の右側１７に取り付けられており、スピーカ１２２_２は下部筐体１２の左側１６に取り付けられている。
【００３５】
次に、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の構成について、図２に示すブロック図を用いて説明する。図２に示すように、プロジェクタ装置１００は、入力された映像信号に応じた映像を投射する映像投射部１１０と、入力された音声信号に応じた音声を出力する音声処理部１２０と、を有する。例えば、映像投射部１１０は上部筐体１１に収容されており、音声処理部１２０は下部筐体に１２に収容されている。映像投射部１１０は、映像出力部１１１と光学系１１２と有する。また、音声処理部１２０は、アンプ１２１とスピーカ１２２とを有する。
【００３６】
映像投射部１１０が備える映像出力部１１１は、入力された映像信号に応じて高輝度な映像を出力する。例えば、映像出力部１１１は、光源、反射型液晶素子、および偏光ビームスプリッタを有する。光源から出力された光は、偏光ビームスプリッタを透過し、反射型液晶素子によって外部に投射すべき投射像として反射され、再び偏光ビームスプリッタに戻る。そして、反射型液晶素子による投射像は偏光ビームスプリッタで反射されて光学系１１２に出力される。
【００３７】
光学系１１２は、映像出力部１１１から出力された高輝度な映像を拡大して投射映像２１を生成し、生成された投射映像２１を投射面に投射する。光学系１１２は、例えば焦点を調整するためのレンズや、映像出力部１１１から出力された映像を拡大する投射レンズを有する。
【００３８】
音声処理部１２０が備えるアンプ１２１は、入力された音声信号に応じて増幅された音声信号を生成し、生成された音声信号をスピーカ１２２に出力する。スピーカ１２２は、アンプ１２１から出力された音声信号に応じた音声２２を出力する。ここで、スピーカ１２２は、スピーカ１２２から出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように設けられている。スピーカ１２２としては、例えば可聴帯域の音声を出力することができるスピーカを用いることができる。例えば、スピーカ１２２として１２０Ｈｚ以上の音声を出力することができるスピーカを用いることができる。また、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００では、指向性スピーカ以外のスピーカを用いる。
【００３９】
図３Ａは、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の使用例を説明するための図である。図３Ａに示す使用例では、投射映像２１は投射面２３に向けて投射され、音声２２は投射面２３に向けて出力されている。プロジェクタ装置１００は、テーブル２８の上に設置されている。このとき投射される投射映像２１の投射角度α１は、例えば１３５度〜１８０度程度とすることができる。ここで、投射角度α１は、プロジェクタ装置１００の前面１３側から投射される方向を基準としている（つまり、前面１３側から水平方向に投射される投射角度を０度としている）。よって、スピーカ１２２が取り付けられている背面１４側から投射映像２１が投射される場合は、投射角度α１は鈍角となる。以下の使用例においても同様である。また、出力される音声２２の角度（スピーカ角度）β１は、例えば１５度〜７０度程度とすることができる。
【００４０】
図３Ａに示す使用例では、スピーカ１２２から出力された音声２２が、投射映像２１が投射されている投射面２３で反射された後、更に、天井２４で反射されて視聴者２５に到達するようにスピーカ角度β１が設定されている。
【００４１】
上記のようにスピーカ角度β１を設定することで、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面（投射面２３や天井２４）で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。また、視聴者２５が複数いた場合でも音声２２により包み込まれる状況を作り出すことができるので、視聴者全員に臨場感を与えることができる。
【００４２】
なお、図３Ａでは、投射面２３で反射された音声２２が更に天井２４で反射されて視聴者２５に到達する場合を示したが、投射面２３で反射された音声が視聴者２５に直接（つまり、天井２４で反射されることなく）到達するようにスピーカ角度β１を設定してもよい。この場合は、投射面２３で反射された音声が天井２４に到達しないようにスピーカ角度β１を小さく設定する。
【００４３】
図３Ｂは、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の使用例を説明するための図である。図３Ｂに示す使用例では、投射映像２１は投射面２３に向けて投射され、音声２２は天井２４に向けて出力されている。プロジェクタ装置１００は、テーブル２８の上に設置されている。このとき投射される投射映像２１の投射角度α２は、例えば１３５度〜１８０度程度とすることができる。また、出力される音声２２の角度（スピーカ角度）β２は、例えば４５度〜８５度程度とすることができる。
【００４４】
図３Ｂに示す使用例では、スピーカ１２２から出力された音声２２が、天井２４で反射された後、更に投射映像２１が投射されている投射面２３で反射されて視聴者２５に到達するようにスピーカ角度β２が設定されている。
【００４５】
上記のようにスピーカ角度β２を設定することで、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面（投射面２３や天井２４）で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。また、視聴者２５が複数いた場合でも音声２２により包み込まれる状況を作り出すことができるので、視聴者全員に臨場感を与えることができる。
【００４６】
図３Ｃは、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の使用例を説明するための図である。図３Ｃに示す使用例では、天井２４に設けられた投射面２３に向けて投射映像２１が投射され、更に壁面２６に向けて音声２２が出力されている場合を示す。このとき投射される投射映像２１の投射角度α３は、例えば４５度〜１３５度程度とすることができる（図３Ｃでは投射角度α３を９０度としている）。また、出力される音声２２の角度（スピーカ角度）β３は、例えば１５度〜８５度程度とすることができる。
【００４７】
図３Ｃに示す使用例では、スピーカ１２２から出力された音声２２が、壁面２７で反射された後、更に天井２４に設けられた投射面２３で反射されて視聴者２５に到達するようにスピーカ角度β３が設定されている。また、図３Ｃに示す使用例では、投射映像２１の光軸と投射面２３とが交わる座標と、スピーカ１２２から出力された音声２２が投射面２３に到達する位置とが一致するように、スピーカ角度を設定している。
【００４８】
上記のようにスピーカ角度β３を設定することで、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面（投射面２３や壁面２６）で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。また、視聴者２５が複数いた場合でも音声２２により包み込まれる状況を作り出すことができるので、視聴者全員に臨場感を与えることができる。
【００４９】
図４は、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００の使用例を説明するための図であり、８畳の部屋でプロジェクタ装置１００を使用した場合の具体例を示している。図４に示す使用例では、天井２４に設けられた投射面２３に向けて投射映像２１が投射され、更に壁面２６に向けて音声２２（２２ａ、２２ｂ）が出力されている場合について説明する。このとき、プロジェクタ装置１００はテーブル２８の上に置かれて使用され、視聴者２５はベッド２９の上に横になって投射面２３を見ているものとする。また、投射される投射映像２１の投射角度α４は、例えば４５度〜９０度程度とすることができる。
【００５０】
また、出力される音声２２（２２ａ、２２ｂ）の角度（スピーカ角度）はβ４以上β５以下とすることができる。ここで、スピーカ角度β４は音声２２ａが投射面２３の中央部３１に到達する角度であり、スピーカ角度β５は音声２２ｂが投射面２３の端部３２に到達する角度である。このように、音声２２が投射面の中央部３１と端部３２との間に到達するように構成することで、反射された音声２２が視聴者２５に到達するようにすることができる。
【００５１】
スピーカ角度がβ４の場合、スピーカ１２２から出力された音声２２ａは、壁面２６の座標（Ｘ１、Ｙ１）の位置で反射された後、更に投射面２３の中央部３１で反射される。また、スピーカ角度がβ５の場合、スピーカ１２２から出力された音声２２ｂは、壁面２６の座標（Ｘ２、Ｙ２）の位置で反射された後、更に投射面２３の端部３２で反射される。このとき、スピーカ１２２の座標を（０、０）、スピーカ１２２と天井２４との距離を１．６ｍ、壁面２６と投射面２３の中央部３１との距離を１．８ｍ、壁面２６とスピーカ１２２との距離を０．３ｍとすると、次の式を導くことができる。
【００５２】
ｔａｎβ４＝（１．６−Ｙ１）／１．８＝Ｙ１／０．３ ・・・式１
ｔａｎβ５＝（１．６−Ｙ２）／０．３＝Ｙ２／０．３ ・・・式２
【００５３】
よって、上記の式１と式２より、Ｙ１＝０．２２８、Ｙ２＝０．８となり、β４＝３７．４度、β５＝６９．４度を導くことができる。したがって、図４に示す使用例の場合は、スピーカ角度を３７．４度以上６９．４度以下とすることができる。
【００５４】
上記のようにスピーカ角度を設定することで、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面（投射面２３や壁面２６）で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。
【００５５】
図５Ａ、図５Ｂは、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００のスピーカの配置を説明するための図であり、プロジェクタ装置１００を上面から見た図である。図５Ａに示すように、スピーカ１２２_１、１２２_２から出力される音声の出力方向３５、３６が互いに平行となるように（つまり、開き角度が０度となるように）スピーカ１２２_１、１２２_２を取り付けた場合、スピーカ１２２_１、１２２_２から出力された音声が壁面２６に当たる際の幅Ｗ１、Ｗ２は狭くなる。
【００５６】
よって、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００では、図５Ｂに示すように、スピーカ１２２_１、１２２_２を背面１４の法線方向に対して所定の開き角度γ１、γ２を有するように取り付けることが好ましい。このようにスピーカ１２２_１、１２２_２を取り付けることで、スピーカ１２２_１、１２２_２から出力された音声が壁面２６に当たる際の幅Ｗ１'、Ｗ２'を、図５Ａに示した場合の幅Ｗ１、Ｗ２よりも広くすることができ、より臨場感のある音声を視聴者に提供することができる。なお、スピーカ１２２_１、１２２_２の開き角度γ１、γ２は任意に設定することができるが、例えば開き角度γ１、γ２はステレオ音像が中抜けにならない範囲で設定することができる。
【００５７】
このように、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００では、スピーカ１２２から出力された音声２２が所定の反射面（例えば、投射面２３、天井２４、壁２６、２７）で反射された後に視聴者に到達するようにスピーカ１２２を設けている。このため、スピーカ１２２から出力された音声２２が視聴者２５に直接到達することを抑制することができる。更に、スピーカ１２２から出力された音声２２を反射面で反射させることで音声２２を拡散させることができ、視聴者２５の位置に依存することなく視聴者２５が音声２２に包み込まれる状況を作り出すことができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００において、スピーカ角度は、例えば約１５〜８５度、より好ましくは３７〜７０度とすることができる。
【００５８】
特に本実施の形態にかかるプロジェクタ装置１００では、図４に示すように、天井２４に設けられた投射面２３に投射映像２１を投射する場合、スピーカ１２２から出力された音声２２が壁面２６で反射された後、更に天井２４（投射面３２）で反射されるようにスピーカを設けている。これにより、天井２４に設けられた投射面２３に投射映像２１が投射される場合であっても、映像と音声とが隔離されてしまうことを抑制することができ、視聴者２５に臨場感を与えることができる。また、視聴者２５が複数いた場合でも音声２２により包み込まれる状況を作り出すことができるので、視聴者全員に臨場感を与えることができる。
【００５９】
以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、視聴者の位置を限定することなく臨場感を得ることができるプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法を提供することができる。
【００６０】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。実施の形態２にかかるプロジェクタ装置２００では、投射角検出部２３１、投射距離検出部２３２、空間距離検出部２３３、スピーカ角度決定部２４０、およびスピーカ角度設定部２５０を備えている点が、実施の形態１にかかるプロジェクタ装置１００と異なる。これ以外は実施の形態１にかかるプロジェクタ装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６１】
投射角検出部２３１は、光学系１１２から投射される映像の光軸と水平方向とがなす角度である投射角度αを検出し、検出した投射角度αをスピーカ角度決定部２４０に出力する。例えば、投射角検出部２３１は、映像投射部１１０が収容されている上部筐体１１（図１Ａ参照）を駆動するための駆動機構が有する投射角度αに関する情報を取得することで、投射角度αを検出することができる。また、例えば、上部筐体１１の角度（投射角度αに対応）を検出するセンサを設けることで、投射角度αを検出することができる。
【００６２】
投射距離検出部２３２は、映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出し、検出した投射距離をスピーカ角度決定部２４０に出力する。例えば、投射距離検出部２３２は、映像投射部１１０が備えるオートフォーカス装置（不図示）で使用される距離検出センサを用いることで、投射距離を検出することができる。
【００６３】
空間距離検出部２３３は、プロジェクタ装置２００と当該プロジェクタ装置２００の周囲に存在する物体との空間距離を検出し、検出した空間距離をスピーカ角度決定部２４０に出力する。例えば、空間距離検出部２３３は、映像投射部１１０が備えるオートフォーカス装置（不図示）で使用される距離検出センサを用いることで、空間距離を検出することができる。図７は、空間距離検出部２３３の動作の一例を説明するための図である。例えば、プロジェクタ装置２００の電源投入時に光学系１１２の投射角度αが０度から１８０度となるように上部筐体が動作する際に、空間距離検出部２３３は各投射角度αにおける空間距離を測定する。図７に示す例では、投射角度αが０度の場合の空間距離Ｌ１、投射角度αが３０度の場合の空間距離Ｌ２、投射角度αが４５度の場合の空間距離Ｌ３、投射角度αが９０度の場合の空間距離Ｌ４、投射角度αが１３５度の場合の空間距離Ｌ５、投射角度αが１５０度の場合の空間距離Ｌ６、投射角度αが１８０度の場合の空間距離Ｌ７を測定する場合を示している。このように、プロジェクタ装置２００と当該プロジェクタ装置２００の周囲に存在する物体との空間距離を調べることで、プロジェクタ装置２００がどのような空間に配置されているかを把握することができる。
【００６４】
測定する空間距離の数は任意に決定することができるが、測定点が多いほどプロジェクタ装置２００が配置されている空間（室内）の状況、つまりインテリア等による突起物の存在等を正確に把握することができる。なお、本実施の形態では、投射角度αが０度の場合のプロジェクタ装置２００と投射面２３との空間距離Ｌ１、投射角度αが９０度の場合のプロジェクタ装置２００と天井２４との空間距離Ｌ４、投射角度αが１８０度の場合のプロジェクタ装置２００と壁面２６との空間距離Ｌ７の３つの空間距離を少なくとも測定するものとする。
【００６５】
スピーカ角度決定部２４０は、投射角検出部２３１で検出した投射角度、投射距離検出部２３２で検出した投射距離、および空間距離検出部２３３で検出した空間距離に応じてスピーカ角度βを決定する。また、スピーカ角度決定部２４０は、決定されたスピーカ角度にスピーカの角度を設定するためのスピーカ角度設定信号２４１をスピーカ角度設定部２５０に出力する。
【００６６】
スピーカ角度設定部２５０は、スピーカ角度決定部２４０によって決定された角度にスピーカ角度を設定する。例えば、スピーカ角度設定部２５０は、スピーカ１２２の角度を所定の範囲（例えば、０度から７０度の範囲）で変更することができる駆動部を備え、この駆動部をスピーカ角度設定信号２４１に応じて駆動することで、スピーカ角度決定部２４０によって決定された角度にスピーカ角度を設定することができる。
【００６７】
次に、スピーカ角度決定部２４０におけるスピーカ角度の決定方法について図８を用いて説明する。図８では、図３Ｂに示した使用例の場合のスピーカ角度の決定方法について説明する。スピーカ角度決定部２４０には、空間距離検出部２３３で検出された空間距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｈがそれぞれ供給されている。ここで、空間距離Ｌａはプロジェクタ装置２００と投射面２３との距離（投射角度αが１８０度）、空間距離Ｌｂはプロジェクタ装置２００と壁面２６との距離（投射角度αが０度）、空間距離Ｌｈはプロジェクタ装置２００と天井２４との距離（投射角度αが９０度）である。また、スピーカ角度決定部２４０には、投射角検出部２３１で検出された投射角度θｐと、投射距離検出部２３２で検出された投射距離Ｌｐ（プロジェクタ装置２００と投射面２３との距離）がそれぞれ供給されている。
【００６８】
プロジェクタ装置２００が配置されている座標を（０、０）、プロジェクタ装置２００から投射される投射映像（光軸）２１と投射面２３とが交わる座標を（Ｘｐ、Ｙｐ）とする。ここで、プロジェクタ装置２００の光学系１１２の位置とスピーカ１２２の位置は共に座標（０、０）としている。
【００６９】
このような条件において、プロジェクタ装置２００のスピーカ１２２から出力された音声２２が天井２４の反射点（Ｘｒ、Ｙｒ）で反射されて投射面２３の座標（Ｘｐ、Ｙｐ）に到達するためのスピーカ角度θｓｐの決定方法について説明する。
【００７０】
まず、水平方向と投射方向とのなす角度をθ（θ＝１８０−θｐ）とすると、Ｘｐ、Ｙｐは次のように表すことができる。
Ｘｐ＝Ｌｐ×ｃｏｓθ＝Ｌａ ・・・式３
Ｙｐ＝Ｌｐ×ｓｉｎθ ・・・式４
【００７１】
また、原点（０、０）と座標（Ｘｒ、Ｙｒ）とを通る直線式は、Ｙｒ＝Ｌｈであるので、次のように表すことができる。
【数１】
【００７２】
同様に、音声２２が天井２４で反射した後の式は次のように表すことができる。
【数２】
【００７３】
式６の直線がＸ軸と交わる点の座標は（２Ｘｒ、０）であるので、式６は次のようになる。
【数３】
【００７４】
Ｘｒを求めるために式７に座標（Ｘｐ、Ｙｐ）を代入すると、次のようになる。
【数４】
【数５】
【数６】
【００７５】
よって、スピーカ角度θｓｐは以下のように表すことができる。
【数７】
【００７６】
ここで、Ｘｐは空間距離Ｌａであり、Ｙｐは式４に投射距離Ｌｐ、投射角度θｐ（θ＝１８０−θｐ）を代入することで求めることができ、Ｌｈはプロジェクタ装置２００と天井２４との空間距離であるので、スピーカ角度決定部２４０は式１１を用いてスピーカ角度θｓｐを決定することができる。
【００７７】
更に、スピーカ角度決定部２４０におけるスピーカ角度の決定方法について図９を用いて説明する。図９では、図３Ｃに示した使用例の場合のスピーカ角度の決定方法について説明する。この場合も、スピーカ角度決定部２４０には、空間距離検出部２３３で検出された空間距離Ｌａ'、Ｌｂ'、Ｌｈ'がそれぞれ供給されている。ここで、空間距離Ｌａ'はプロジェクタ装置２００と壁面２８との距離（投射角度αが０度）、空間距離Ｌｂ'はプロジェクタ装置２００と壁面２６との距離（投射角度αが１８０度）、空間距離Ｌｈ'はプロジェクタ装置２００と投射面２３との距離（投射角度αが９０度）である。また、スピーカ角度決定部２４０には、投射角検出部２３１で検出された投射角度θｐと、投射距離検出部２３２で検出された投射距離Ｌｐ（プロジェクタ装置２００と投射面２３との距離）がそれぞれ供給されている。
【００７８】
プロジェクタ装置２００が配置されている座標を（０、０）、プロジェクタ装置２００から投射される投射映像（光軸）２１と投射面２３とが交わる座標を（Ｘｐ、Ｙｐ）とする。ここで、プロジェクタ装置２００の光学系１１２の位置とスピーカ１２２の位置は共に座標（０、０）としている。
【００７９】
このような条件において、プロジェクタ装置２００のスピーカ１２２から出力された音声２２が壁面２６の反射点（Ｘｒ、Ｙｒ）で反射されて投射面２３の座標（Ｘｐ、Ｙｐ）に到達するためのスピーカ角度θｓｐの決定方法について説明する。
【００８０】
図９に示す場合は、投射角度θｐが９０度であり、投射距離Ｌｐ＝Ｌｈ'であるので、反射点の座標は（Ｘｒ、Ｙｒ）＝（Ｌｂ'、Ｌｈ'／２）であることから、スピーカ角度θｓｐは以下のようになる。
【数８】
【００８１】
ここで、Ｌｂ'はプロジェクタ装置２００と壁面２６との空間距離、Ｌｈ'はプロジェクタ装置２００と投射面２３との空間距離であるので、スピーカ角度決定部２４０は式１２を用いてスピーカ角度θｓｐを決定することができる。
【００８２】
以上、図８、図９を用いてスピーカ角度決定部２４０におけるスピーカ角度の決定方法について説明したが、これらは一例であり、スピーカ角度決定部２４０は図８、図９に示した以外の使用例におけるスピーカ角度を決定することができる。また、投射角度、投射距離、および空間距離に応じたスピーカ角度を予め試験により求めておき、スピーカ角度決定部２４０にこれらの関係を示すテーブルを予め格納するようにしてもよい。スピーカ角度決定部２４０にこのようなテーブルを格納することで、投射角度、投射距離、および空間距離に応じたスピーカ角度を、計算をすることなく求めることができる。
【００８３】
図１０は、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置２００のスピーカ角度を設定する際の動作を説明するためのフローチャートである。まず、プロジェクタ装置２００は、電源がオンになると初期化処理を実行する（ステップＳ１）。例えば、初期化処理として、上部筐体１１（図１参照）が投射角度０度から１８０度まで動作することの確認、オートフォーカス装置の動作確認、およびオートフォーカス装置で使用される距離検出センサの動作確認が実施される。
【００８４】
次に、プロジェクタ装置２００の空間距離検出部２３３は、プロジェクタ装置２００と周囲との距離である空間距離を検出する（ステップＳ２）。例えば、空間距離検出部２３３は、オートフォーカス装置で使用される距離検出センサを用いて、投射角度０度、投射角度９０度、投射角度１８０度における空間距離を検出する。なお、ステップＳ２の空間距離を検出する動作は、ステップＳ１の初期化処理に含めてもよい。
【００８５】
次に、投射角検出部２３１は、投射面に投射されている映像の投射角度を検出する（ステップＳ３）。例えば、投射角検出部２３１は、映像投射部１１０が収容されている上部筐体１１（図１Ａ参照）を駆動するための駆動機構が有する投射角度αに関する情報を取得することで、投射角度αを検出することができる。また、投射距離検出部２３２は、プロジェクタ装置２００と投射面との投射距離を検出する（ステップＳ３）。例えば、投射距離検出部２３２は、映像投射部１１０が備えるオートフォーカス装置で使用される距離検出センサを用いることで、投射距離を検出することができる。
【００８６】
次に、スピーカ角度決定部２４０は、投射角検出部２３１で検出した投射角度、投射距離検出部２３２で検出した投射距離、および空間距離検出部２３３で検出した空間距離に応じてスピーカ角度βを決定する（ステップＳ４）。スピーカ角度決定部２４０がスピーカ角度を決定する際は、例えば図８、図９で説明した方法を用いることができる。
【００８７】
次に、スピーカ角度設定部２５０は、スピーカ角度決定部２４０によって決定された角度にスピーカ角度を設定する（ステップＳ５）。例えば、スピーカ角度設定部２５０は、スピーカ１２２の角度を変更する駆動部を動作させることで、スピーカ角度をスピーカ角度決定部２４０で決定された角度に設定することができる。
【００８８】
本実施の形態にかかるプロジェクタ装置２００では、スピーカ１２２の動作モードとして、固定モードと可変モードとを有する。固定モードは、スピーカ角度をスピーカ角度決定部２４０によって決定された角度に設定した後、設定後の角度に固定するモードである。また、可変モードは、スピーカ角度をスピーカ角度決定部２４０によって決定された角度に設定した後、更に、投射角度および投射距離の変更に追従してスピーカ角度を再設定するモードである。なお、スピーカ１２２の動作モードは、例えば外部に設けられた入力手段を用いてユーザによって設定される。
【００８９】
スピーカ角度設定部２５０は、ステップＳ５においてスピーカ角度をスピーカ角度決定部２４０で決定された角度に設定した後、スピーカ１２２の動作モードを確認する（ステップＳ６）。そして、スピーカ１２２の動作モードが固定モードである場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、スピーカ角度を設定する動作を終了する。この場合は、スピーカ角度が、ステップＳ５で設定されたスピーカ角度に固定される。一方、スピーカ１２２の動作モードが可変モードである場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ３からステップＳ６の動作を繰り返す。
【００９０】
以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、視聴者の位置を限定することなく臨場感を得ることができ、かつ視聴者が複数いた場合でも視聴者全員に臨場感を与えることができるプロジェクタ装置およびプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法を提供することができる。特に、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置２００では、投射角検出部２３１で検出した投射角度、投射距離検出部２３２で検出した投射距離、および空間距離検出部２３３で検出した空間距離に応じてスピーカ角度を設定することができるので、プロジェクタ装置２００を設置する空間に応じて、より適切なスピーカ角度を設定することができる。
【００９１】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１１は、実施の形態３にかかるプロジェクタ装置を示すブロック図である。実施の形態３にかかるプロジェクタ装置３００では、スピーカ角度設定部３５０にユーザ情報が供給される点、音声処理部３２０に信号処理部３２３が追加されている点が、図６に示した実施の形態２にかかるプロジェクタ装置２００と異なる。これ以外は実施の形態２にかかるプロジェクタ装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００９２】
スピーカ角度設定部３５０は、スピーカ角度決定部２４０から出力されたスピーカ角度設定信号２４１と、ユーザ設定情報とを入力する。本実施の形態にかかるプロジェクタ装置３００では、スピーカ角度設定部３５０がユーザ設定情報を入力するように構成することで、スピーカ角度決定部２４０で決定したスピーカ角度よりも優先して、視聴者（ユーザ）が求めている角度にスピーカ角度を合わせることができる。
【００９３】
信号処理部３２３は、音声信号とユーザ設定情報とを入力し、所定の信号処理を施した後の信号をアンプ１２１に出力する。このとき、信号処理部３２３がスピーカ角度設定信号２４１を入力するようにしてもよい。
【００９４】
例えば、プロジェクタ装置３００が小型のプロジェクタ装置である場合、プロジェクタ装置３００に内蔵されるスピーカ１２２は、左スピーカと右スピーカとの間隔が狭くなるため、モノラルの音声を出力した場合と音像イメージが同等となる場合がある。このため、ボーカル音のような同相成分は６ｄＢ程度音圧レベルが増加し、ボーカル音だけが突出した音楽となって聴こえる。更に、ボーカル音の音像が左右のスピーカの中心線上に縦長に伸び、各楽器の音像のバランスが悪くなる場合がある。このような問題を解決するために、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置３００では、信号処理部３２３を用いて同相成分を弱めるような処理を実施することができる。
【００９５】
左側音声入力信号（第１の信号）をＬｉ、右側音声入力信号（第２の信号）をＲｉ、左側音声出力信号（第１の出力信号）をＬｏ、右側音声出力信号（第２の出力信号）をＲｏとすると、信号処理部３２３は次のような信号処理を実施することができる。
Ｌｏ＝αＬｉ＋β（Ｌｉ−Ｒｉ）
Ｒｏ＝αＲｉ−β（Ｌｉ−Ｒｉ）
ここで、α＋β＝１、０≦α≦１、０≦β≦１である。なお、（Ｌｉ−Ｒｉ）信号は高い周波数成分が主体となるため、（Ｌｉ−Ｒｉ）信号がαＬｉ、αＲｉと加減算された際に耳障りとなる場合は、ＬＰＦ（Low-Pass Filter)を用いて高い周波数帯域成分をカットしてもよい。
【００９６】
図１２は、上記の信号処理を実施する信号処理部３２３の一例を示すブロック図である。図１２に示す信号処理部３２３は、加減算器３６１、３６７、３６８、ローパスフィルタ３６２、およびアッテネータ３６４、３６５、３６６を有する。加減算器３６１は、左側音声入力信号Ｌｉから右側音声入力信号Ｒｉを減算する処理を実施し、処理後の信号（第３の信号：Ｌｉ−Ｒｉ）をローパスフィルタ３６２に出力する。信号（Ｌｉ−Ｒｉ）には、同相ではない成分が残っている。ローパスフィルタ３６２は、信号（Ｌｉ−Ｒｉ）に含まれている高周波成分を除去して、アッテネータ３６４に出力する。なお、（Ｌｉ−Ｒｉ）信号がαＬｉ、αＲｉと加減算された際に耳障りとならない場合は、ローパスフィルタ３６２を省略することができる。アッテネータ３６４は、ローパスフィルタ３６２で処理した後の信号（Ｌｉ−Ｒｉ）を減衰率（第２の減衰率）βで減衰して信号β（Ｌｉ−Ｒｉ）を生成し、生成した信号β（Ｌｉ−Ｒｉ）を加減算器３６７、３６８に出力する。
【００９７】
アッテネータ３６５は、左側音声入力信号Ｌｉを減衰率（第１の減衰率）αで減衰して信号αＬｉを生成し、生成した信号αＬｉを加減算器３６７に出力する。加減算器３６７は、αＬｉとβ（Ｌｉ−Ｒｉ）とを加算する処理を実施し、処理後の信号αＬｉ＋β（Ｌｉ−Ｒｉ）を左側音声出力信号Ｌｏとして出力する。
【００９８】
アッテネータ３６６は、右側音声入力信号Ｒｉを減衰率αで減衰して信号αＲｉを生成し、生成した信号αＲｉを加減算器３６８に出力する。加減算器３６８は、αＲｉからβ（Ｌｉ−Ｒｉ）を減算する処理を実施し、処理後の信号αＲｉ−β（Ｌｉ−Ｒｉ）を右側音声出力信号Ｒｏとして出力する。
【００９９】
このような処理を実施することで、左側音声出力信号Ｌｏと右側音声出力信号Ｒｏの同相成分を弱めることができるので、バランスのとれた音像イメージを視聴者に提供することができる。なお、アッテネータ３６４、３６５、３６６の減衰率α、βは、ユーザがユーザ設定情報を信号処理部３２３に供給することで設定することができる。
【０１００】
また、音楽において特に高い周波数成分をもつ楽器（トライアングルやハイハットシンバル、パーカッション系の効果音など）は、スピーカの指向性が比較的鋭いことを利用してパニングにより左右どちらかにパンさせて音に拡がりを出すことが多い。しかし、プロジェクタ装置３００に内蔵される左スピーカと右スピーカの間隔が狭いと、パニングしていてもスピーカの位置よりも音が拡がることはない。よって、この問題を解決するために、図１３に示す信号処理部３２３'では、ローパスフィルタ３６２から出力された信号（Ｌｉ−Ｒｉ）に位相差を加えることで音の拡がりを出すことができる。
【０１０１】
つまり、図１３に示す信号処理部３２３'では、ローパスフィルタ３６２の後段にＡＰＦ（All-Pass Filter)３６３を設けて、ローパスフィルタ３６２から出力された信号（Ｌｉ−Ｒｉ）に位相差を加えている。なお、図１３に示した信号処理部３２３'のその他の構成は、図１２に示した信号処理部３２３と同様である。
【０１０２】
加減算器３６７は、アッテネータ３６５で減衰されたαＬｉとＡＰＦ３６３で位相処理されたβ（Ｌｉ−Ｒｉ）とを加算する処理を実施し、処理後の信号αＬｉ＋β（Ｌｉ−Ｒｉ）を左側音声出力信号Ｌｏとして出力する。また、加減算器３６８は、アッテネータ３６６で減衰されたαＲｉからＡＰＦ３６３で位相処理されたβ（Ｌｉ−Ｒｉ）を減算する処理を実施し、処理後の信号αＲｉ−β（Ｌｉ−Ｒｉ）を右側音声出力信号Ｒｏとして出力する。このような処理により、視聴者の左右の耳に届く左側音声と右側音声の時間差が強調されるため、左右に拡がりをもった音像をつくり出すことができる。
【０１０３】
また、プロジェクタ装置が使用される室内環境によっては、天井に照明ユニットがある場合や、周囲の壁の前面に家具が置かれている場合も想定される。この場合、プロジェクタ装置のスピーカ角度を調整しただけでは、臨場感を十分に得ることができない場合もある。図１４に示した信号処理部３２３''では音像を上方に移動する処理を実施することで、このような問題を解決することができる。
【０１０４】
図１４に示す信号処理部３２３''は、ＰＥＱ（Parametric Equalizer)フィルタ部３８１、３８２、およびフィルタテーブル３８３を有する。ＰＥＱフィルタ部３８１、３８２には、スピーカ角度情報が供給される。ここで、スピーカ角度情報とは、例えばスピーカ角度決定部２４０から出力されたスピーカ角度設定信号２４１やユーザがユーザ設定情報として入力したスピーカ角度である。なお、音像を上方に移動する処理の効果をより高めたい場合は、ＰＥＱフィルタ部３８１、３８２において、供給されるスピーカ角度情報に所定量の角度を追加してもよい。
【０１０５】
フィルタテーブル３８３は、水平面０度、スピーカ角度０度における頭部伝達関数のスペクトル特性と、スピーカ角度を所定の角度で増加した複数個のスピーカ角度における頭部伝達関数のスペクトル特性とを比較した時に、スピーカ角度の上昇により変化が生じているピーク部分およびディップ部分の周波数とその増減レベルを記述したテーブルである。フィルタテーブル３８３は、ＰＥＱフィルタ部３８１、３８２から供給されたスピーカ角度情報に応じたパラメータをＰＥＱフィルタ部３８１、３８２に出力する。
【０１０６】
ＰＥＱフィルタ部３８１は、入力されたスピーカ角度情報に応じたパラメータをフィルタテーブル３８３から取得し、入力された左側音声入力信号Ｌｉに対して、取得したパラメータに記述された中心周波数のレベルを増減する処理を行い、処理後の信号を左側音声出力信号Ｌｏとして出力する。また、ＰＥＱフィルタ部３８２は、入力されたスピーカ角度情報に応じたパラメータをフィルタテーブル３８３から取得し、入力された右側音声入力信号Ｒｉに対して、取得したパラメータに記述された中心周波数のレベルを増減する処理を行い、処理後の信号を右側音声出力信号Ｒｏとして出力する。
【０１０７】
このような処理により音像を上方に移動することができ、プロジェクタ装置が使用される室内に照明ユニットや家具が配置されている場合であっても、視聴者に対して臨場感を提供することができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態にかかるプロジェクタ装置３００では、信号処理部３２３は、図１２〜図１４に示した構成を少なくとも一つ備えていればよい。また、信号処理部３２３は図１２〜図１４に示した構成を全て備えていてもよい。また、上記で説明した実施の形態では、入力される音声信号がステレオ信号であり、プロジェクタ装置が備えるスピーカが２つである場合について説明したが、本発明は２チャンネルに限定されることはなく、音声信号が３チャンネル以上でスピーカが３つ以上の場合にも適用することができる。スピーカが３つ以上の場合は、例えばスピーカをラインアレイ状に配置してもよい。
【０１０９】
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ 開口部
１１ 上部筐体
１２ 下部筐体
１３ 前面
１４ 背面
１５ シャフト
２１ 投射映像
２２ 音声
２３ 投射面
２４ 天井
２５ 視聴者
２６、２７ 壁面
２８ テーブル
１００、２００、３００ プロジェクタ装置
１１０ 映像投射部
１１１ 映像出力部
１１２ 光学系
１２０ 音声処理部
１２１ アンプ
１２２ スピーカ
２３１ 投射角検出部
２３２ 投射距離検出部
２３３ 空間距離検出部
２４０ スピーカ角度決定部
２５０ スピーカ角度設定部
３２３ 信号処理部
３６１、３６７、３６８ 加減算器
３６２ ローパスフィルタ
３６３ ＡＰＦ
３６４、３６５、３６６ アッテネータ
３８１、３８２ ＰＥＱフィルタ部
３８３ フィルタテーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号に応じた映像を投射すると共に、前記映像の投射角度を変更可能な映像投射部と、
入力された音声信号に応じた音声を出力するスピーカと、を備え、
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように設けられている、
プロジェクタ装置。
【請求項２】
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が、前記映像が投射される投射面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が、前記視聴者の背後に配置されている壁面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項４】
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が天井で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項５】
前記スピーカは、前記スピーカから出力された音声が、前記映像が投射される投射面または前記視聴者の背後に配置されている壁面で反射され、更に天井で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項６】
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が天井で反射され、更に前記映像が投射される投射面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項７】
前記映像投射部は、前記映像を天井に投射可能に構成され、
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が壁面で反射された後、更に前記天井で反射されるように設けられている、
請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項８】
前記映像投射部は、装置の設置面に平行した水平方向に対して０度以上１８０度以下の範囲で前記映像の投射角度を変更可能に構成されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項９】
前記スピーカは、当該スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度が所定の角度となるように設けられている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１０】
前記プロジェクタ装置が２つのスピーカを備える場合、前記スピーカはそれぞれ所定の開き角度を有するように設けられている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１１】
前記プロジェクタ装置は更に、
前記投射角度を検出する投射角検出部と、
前記プロジェクタ装置と前記映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出する投射距離検出部と、
前記プロジェクタ装置と当該プロジェクタ装置の周囲に存在する物体との距離である空間距離を検出する空間距離検出部と、
前記投射角度、前記投射距離、および前記空間距離に応じて、前記スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度を決定するスピーカ角度決定部と、
前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定するスピーカ角度設定部と、を備える、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１２】
前記空間距離検出部は、複数の投射角度において前記空間距離を検出する、請求項１１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１３】
前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定した後、当該設定後の角度に固定する固定モードと、
前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定した後、更に、前記投射角度および前記投射距離の変更に追従して前記スピーカ角度を再設定する可変モードと、を備える、
請求項１１または１２に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１４】
前記入力された音声信号がステレオ信号である場合、
前記入力された音声信号の一方の信号である第１の信号から前記入力された音声信号の他方の信号である第２の信号を減算することで第３の信号を生成し、
前記第１の信号を第１の減衰率で減衰した信号と前記第３の信号を第２の減衰率で減衰した信号とを加算することで第１の出力信号を生成し、
前記第２の信号を前記第１の減衰率で減衰した信号から前記第３の信号を前記第２の減衰率で減衰した信号を減算することで第２の出力信号を生成し、
前記スピーカは前記第１および第２の出力信号に応じた音声を出力する、
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１５】
前記入力された音声信号の一方の信号である前記第１の信号から前記入力された音声信号の他方の信号である前記第２の信号を減算した後の信号に位相処理を実施することで前記第３の信号を生成する、請求項１４に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１６】
前記スピーカから出力された音声が反射される前記反射面に障害物がある場合、前記スピーカから出力される前記音声の音像が上方に移動するような処理を実施する、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１７】
入力された映像信号に応じた映像を投射すると共に、前記映像の投射角度を変更可能な映像投射部と、入力された音声信号に応じた音声を出力するスピーカと、を備えるプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法であって、
前記スピーカから出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように前記スピーカの角度を設定する、
スピーカ角度設定方法。
【請求項１８】
前記投射角度を検出し、
前記プロジェクタ装置と前記映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出し、
前記プロジェクタ装置と当該プロジェクタ装置の周囲に存在する物体との距離である空間距離を検出し、
前記投射角度、前記投射距離、および前記空間距離に応じて、前記スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度を決定し、
前記スピーカ角度を前記決定された角度に設定する、
請求項１７に記載のスピーカ角度設定方法。
【請求項１９】
複数の投射角度において前記空間距離を検出する、請求項１８に記載のスピーカ角度設定方法。
【請求項１】
入力された映像信号に応じた映像を投射すると共に、前記映像の投射角度を変更可能な映像投射部と、
入力された音声信号に応じた音声を出力するスピーカと、を備え、
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように設けられている、
プロジェクタ装置。
【請求項２】
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が、前記映像が投射される投射面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が、前記視聴者の背後に配置されている壁面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項４】
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が天井で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項５】
前記スピーカは、前記スピーカから出力された音声が、前記映像が投射される投射面または前記視聴者の背後に配置されている壁面で反射され、更に天井で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項６】
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が天井で反射され、更に前記映像が投射される投射面で反射された後に前記視聴者に到達するように設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項７】
前記映像投射部は、前記映像を天井に投射可能に構成され、
前記スピーカは、当該スピーカから出力された音声が壁面で反射された後、更に前記天井で反射されるように設けられている、
請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項８】
前記映像投射部は、装置の設置面に平行した水平方向に対して０度以上１８０度以下の範囲で前記映像の投射角度を変更可能に構成されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項９】
前記スピーカは、当該スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度が所定の角度となるように設けられている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１０】
前記プロジェクタ装置が２つのスピーカを備える場合、前記スピーカはそれぞれ所定の開き角度を有するように設けられている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１１】
前記プロジェクタ装置は更に、
前記投射角度を検出する投射角検出部と、
前記プロジェクタ装置と前記映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出する投射距離検出部と、
前記プロジェクタ装置と当該プロジェクタ装置の周囲に存在する物体との距離である空間距離を検出する空間距離検出部と、
前記投射角度、前記投射距離、および前記空間距離に応じて、前記スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度を決定するスピーカ角度決定部と、
前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定するスピーカ角度設定部と、を備える、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１２】
前記空間距離検出部は、複数の投射角度において前記空間距離を検出する、請求項１１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１３】
前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定した後、当該設定後の角度に固定する固定モードと、
前記スピーカ角度を前記スピーカ角度決定部によって決定された角度に設定した後、更に、前記投射角度および前記投射距離の変更に追従して前記スピーカ角度を再設定する可変モードと、を備える、
請求項１１または１２に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１４】
前記入力された音声信号がステレオ信号である場合、
前記入力された音声信号の一方の信号である第１の信号から前記入力された音声信号の他方の信号である第２の信号を減算することで第３の信号を生成し、
前記第１の信号を第１の減衰率で減衰した信号と前記第３の信号を第２の減衰率で減衰した信号とを加算することで第１の出力信号を生成し、
前記第２の信号を前記第１の減衰率で減衰した信号から前記第３の信号を前記第２の減衰率で減衰した信号を減算することで第２の出力信号を生成し、
前記スピーカは前記第１および第２の出力信号に応じた音声を出力する、
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１５】
前記入力された音声信号の一方の信号である前記第１の信号から前記入力された音声信号の他方の信号である前記第２の信号を減算した後の信号に位相処理を実施することで前記第３の信号を生成する、請求項１４に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１６】
前記スピーカから出力された音声が反射される前記反射面に障害物がある場合、前記スピーカから出力される前記音声の音像が上方に移動するような処理を実施する、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１７】
入力された映像信号に応じた映像を投射すると共に、前記映像の投射角度を変更可能な映像投射部と、入力された音声信号に応じた音声を出力するスピーカと、を備えるプロジェクタ装置のスピーカ角度設定方法であって、
前記スピーカから出力された音声が所定の反射面で反射された後に視聴者に到達するように前記スピーカの角度を設定する、
スピーカ角度設定方法。
【請求項１８】
前記投射角度を検出し、
前記プロジェクタ装置と前記映像が投射される投射面との距離である投射距離を検出し、
前記プロジェクタ装置と当該プロジェクタ装置の周囲に存在する物体との距離である空間距離を検出し、
前記投射角度、前記投射距離、および前記空間距離に応じて、前記スピーカから出力される前記音声の出力方向と装置の設置面に平行した水平方向とがなすスピーカ角度を決定し、
前記スピーカ角度を前記決定された角度に設定する、
請求項１７に記載のスピーカ角度設定方法。
【請求項１９】
複数の投射角度において前記空間距離を検出する、請求項１８に記載のスピーカ角度設定方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１０９０４７（Ｐ２０１３−１０９０４７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２２３８（Ｐ２０１１−２５２２３８）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
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