JP2000081601A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置および調整が容易なプロジェクタを提供
する。 【解決手段】 リモコン１を介して、マイクロコンピュ
ータ５に投射条件を入力すると、マイクロコンピュータ
５は、投射条件プリセットメモリ６に格納されている投
射レンズの種類と投影画面サイズと最適投射距離の相関
関係を示す相関データを参照して、入力された投射条件
を満たす最適投射レンズとそのときの投射距離をスクリ
ーン３０に表示させる。調整者が最適レンズを装着し、
最適投射距離にプロジェクタ１００の位置に設置する。
マイクロコンピュータ５は、上記投射画面サイズを満足
するように投射レンズのズーム駆動量とフォーカス調整
量を上記相関データにより演算し、フォ−カス駆動部２
１、ズーム駆動部２２を介して投射レンズ１７を自動的
に駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルなどを
利用した画像表示部に形成された画像を、投射レンズを
介して投射するプロジェクタに関し、特に当該プロジェ
クタの投射条件の調整を簡易化する技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶パネルなどのライトバルブに
像を形成し、当該像を投射レンズを介してスクリーン上
に投射する、いわゆるライトバルブタイプのプロジェク
タが普及しつつある。このようなプロジェクタをホール
などの施設に設置する場合には、従来は、図１９に示す
ような手順で行われていた。

【０００３】同図に示すように当該プロジェクタの設置
手順は、大きくわけて事前の机上設計の段階（ステップ
Ｓ５０１〜Ｓ５０４）と設置現場での実機セッティング
の段階（ステップＳ５０５〜Ｓ５１０）とに分けること
ができる。まず、机上設計の段階では、設置現場におい
てプロジェクタにより投影されるべき画面のサイズ（投
射サイズ）を決定し（ステップＳ５０１）、次に、当該
プロジェクタの投射レンズからスクリーンまでの距離
（投射距離）と、スクリーン上での投射画面とプロジェ
クタの相対垂直位置関係とを概略設計する（ステップＳ
５０２）。

【０００４】図２０、図２１は、スクリーン３００上で
の投射画面とプロジェクタ２００の相対位置関係を示す
側面図および平面図である。図２０においてスクリーン
３００からプロジェクタ２００の投射レンズまでの距離
Ｌ１が投射距離を示し、また、プロジェクタ２００本体
の投射レンズ水平線に対する、スクリーン３００の垂直
方向の中央位置の差分の距離Ｌ２が、投射画面とプロジ
ェクタの相対的垂直距離を示している。

【０００５】上述の投射距離Ｌ１、垂直距離Ｌ２につい
ては、当該プロジェクタ用に用意されている投射レンズ
群の仕様を参照しながら、プロジェクタの設置場所（設
置する部屋）のスペース等より調整者が概略決定する。
次に、前記の概略設計の結果に従って、プロジェクタご
とに用意されている複数の投射レンズより、適当な１つ
を選択する（ステップＳ５０３）。この際、投射レンズ
の拡大倍率やズーム機能の有無が選択時の重要な判断材
料となる。

【０００６】そして、ズーム機能を有する投射レンズを
選択した場合には、そのズーム倍率を決定し、さらに垂
直軸ズラシ量を概算する。この垂直軸ズラシ量は、画像
が垂直方向の投射位置をスクリーンの位置に合わせるた
め、投射レンズの光軸に対して、ライトバルブの位置を
相対的垂直方向にずらす量であって、上記ステップＳ５
０２で求められた画面〜プロジェクタ相対垂直距離Ｌ２
と拡大倍率から容易に求められる。

【０００７】この求められた軸ズラシ量が、当該プロジ
ェクタの仕様書に記載された最大軸ズラシ量を超える場
合には、プロジェクタ２００の下に台２５０をおいて、
不足の長さを補償するようにする（ステップＳ５０
４）。以上で、プロジェクタの仕様書に基づいた概略の
机上設計を完了する。次に、前記概略の机上設計に基づ
いたプロジェクタ実機での現場のセッティング（設置・
調整）について説明する。

【０００８】まず、上記机上設計の結果に基づいて、プ
ロジェクタの位置を決定して設置する（ステップＳ５０
５）。この際、机上設計で算出した投射距離に精度よく
合わせると共に、プロジェクタ２００本体の設置方向と
スクリーン３００との相対的位置関係を精度よく調整す
る必要がある。ここで、後者の相対的位置関係は、具体
的には、プロジェクタ２００本体の設置方向がスクリー
ン３００の法線方向に対して、水平方向については平行
になり、かつ、垂直方向についてはプロジェクタ仕様の
固有の設計角度になるように調整することを意味する。

【０００９】前記プロジェクタの位置の設定を行った
後、プロジェクタ本体に電源を投入してスクリーンの投
射された実際の投射画像を確認する。この際、投射距離
の再確認を実測により行うのが、調整画質の性能確保を
重要視する場合は一般的である（ステップＳ５０６）。
前記の投射画像の確認、投射距離の実測確認でプロジェ
クタの位置の設定に不備があると判断した場合は、ステ
ップＳ５０５に戻って、プロジェクタの位置設定をやり
直す。前記投射画像の確認、投射距離の再確認で問題な
しと判断した場合には、ステップＳ５０７に移り、投射
レンズがズームタイプの場合は、投射レンズ拡大倍率の
調整、いわゆるズーム調整を行い、続けて投射レンズの
垂直軸ズラシの調整を行い（ステップＳ５０８）、さら
に続けて投射レンズのフォーカスの調整を行う（ステッ
プＳ５０９）。

【００１０】前記のズーム調整、垂直軸ズラシ調整、フ
ォーカス調整は完全に独立した調整ではないため、調整
者がスクリーン上の投射画像を確認しながら、これらの
調整を適宜行う必要がある。すなわち、ズーム拡大率を
変更すると軸ズラシ量やフォーカス調整量が変動するの
で、これをさらに調整する必要があるので、それらを微
調整しながら再度投射画面により確認し、十分でなけれ
ば、また、ズーム調整から軸ズラシ量、フォーカス調整
を繰り返して、最適な投射条件に収束させる。

【００１１】以上の調整終了後、投射画面の調整結果に
ついて、使用用途の画質要求レベルに応じて、画面サイ
ズ、幾何学歪み、画面全面におけるフォーカス性能の均
一性の確認を行う（ステップＳ５１０）。この調整結果
の確認の段階において、まだ投射状態に問題があれば、
再度ステップＳ５０５のプロジェクタの位置設定に戻っ
て、それ以降のプロジェクタの位置の微調整、投射レン
ズ系の再調整を繰り返し行い、この結果、ステップＳ５
１０で、使用用途の画質要求レベルに問題がないと判断
された場合には、プロジェクタのセッティング（設置・
調整）を完了する。

【００１２】ところで、最近のプロジェクタにおいて
は、前述したプロジェクタの調整を少しでも簡易化する
ために投射レンズ系の調整を電動化している例がある。
このようなプロジェクタの投射レンズの駆動系の構成例
について、図２２を用いて説明する。同図に示すよう
に、投射レンズの駆動システムは、投射レンズ２１０の
フォーカス調整機構を電動で駆動するフォーカス駆動部
２１１、ズーム調整機構を電動で駆動するズーム駆動部
２１２、投射レンズ２１０を垂直方向に移動可能に保持
し、垂直軸ズラシを行う垂直軸ズラシ機構２１３、およ
びこの垂直軸ズラシ機構２１３を電動で駆動する垂直軸
ズラシ駆動部２１４とから構成される。

【００１３】前記の投射レンズ系の駆動システムを制御
する制御部は、リモートコントロールスイッチ（以下、
単に「リモコン」という。）２０１、リモコン信号受光
部２０２、リモコン信号デコード回路２０３、マイクロ
コンピュータ２０５、およびデータメモリ２０６により
構成されている。以下、投射レンズ系駆動システムによ
りフォーカス調整する場合を例にしてプロジェクタ２０
０の制御動作を説明する。調整者は、スクリーン画面に
投影された画像のフォーカス調整状態を確認しながらリ
モコン２０１のキー操作を行う。リモコン２０１から調
整者のキー操作に応じたリモコン制御信号が赤外線信号
等の形態で発信され、プロジェクタ本体のリモコン信号
受光部２０２に入力される。

【００１４】リモコン信号受光部２０２では、赤外線信
号等の形態の発信信号をアナログ電気信号に変換する。
アナログ電気信号は、リモコン信号デコード回路２０３
にてデジタル信号にデコードされ、マイクロコンピュー
タ２０５に入力される。マイクロコンピュータ２０５で
は、入力されたリモコン制御情報に応じたフォーカス制
御信号を、フォーカス駆動部２１１に出力する。

【００１５】フォーカス駆動部２１５は、マイクロコン
ピュータ２０５から受信したフォーカス制御信号に応じ
て投射レンズ２１０のフォーカス調整機構を駆動するこ
とにより、スクリーン上での投射画像のフォーカス状態
を可変する。調整者は前記の操作の結果であるスクリー
ン上でのフォーカス状態の変化を確認しながら、リモコ
ン操作を行い、これにより最適フォーカス状態に設定す
る。その後、リモコン２０１からの指示により、最適フ
ォーカス補正状態の調整データが、不揮発性のデータメ
モリ２０６に保管される。

【００１６】ズーム駆動部２１２、垂直軸ズラシ駆動部
２１４を駆動制御する場合もリモコン２０１からの一連
の操作、信号の制御はフォーカス調整の場合と同様であ
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように投射条件、投射レンズの仕様に合わせ、プロジェ
クタ本体の位置調整、投射レンズの拡大倍率、フォーカ
ス、軸ズラシの各調整をスクリーン上の目視確認とプロ
ジェクタ本体の手動位置調整、投射レンズの手動調整の
組み合わせで行う方法は、上述のように何回も繰り返し
ながら最適化する必要があり、調整時間、調整精度、調
整コストの点で課題があった。そのため、机上設計の段
階においても高い精度（数ｃｍの誤差の範囲）で投射条
件を設定する必要があり、これにも時間を要していた。

【００１８】このような事情は、投射レンズ系を電動駆
動にしたところで、手動よりは便利になったとはいえ、
調整者が目視で確認しながら各部を独立に調整しなけれ
ばならない以上、最適状態への収束のため、同様の手間
が必要であることには変わりはない。特に、近年の市場
要求を背景として、投影画面の大画面化、高輝度化、高
精細度化および特定用途での投射距離の長焦点化、非常
設利用等の要求が、大型の高輝度プロジェクタを中心に
高まっており、このような大型プロジェクタは、重量が
大きいため取付けが容易ではなく、また、大ホールの天
井等の設置条件の厳しい場所にセッティングする場合に
は、上述のように繰り返し調整することは非常に困難で
ある。

【００１９】また、前記高輝度プロジェクタにおいて
は、投射レンズも固定焦点タイプ、ズームタイプの数種
類のオプション選択が一般的となってきており、投影レ
ンズこと投射条件が異なるので、上記設置の最適化のた
めさらに時間がかかる要因にもなっている。本発明は上
述の問題点に鑑みてなされたものであって、特にホール
などへの最適な設置および調整が容易に行えるプロジェ
クタを提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかるプロジェクタは、投射レンズを駆動
するレンズ駆動手段と、少なくとも一つの投射条件の入
力を受け付ける受付手段と、前記受け付けた投射条件に
基づきレンズ駆動手段の制御パラメータを決定するパラ
メータ決定手段と、前記決定された制御パラメータに基
づき前記レンズ駆動手段を制御する制御手段とを備えて
いる。これにより、受付手段により受け付けた投射条件
によって制御パラメータが自動的に決定され、それにし
たがってレンズ駆動手段が駆動されるので、従来のよう
に調整者が手動で面倒な調整をする必要は一切なくな
り、迅速な設置および調整が可能となる。

【００２１】ここで、プロジェクタに複数の投射レンズ
の交換が可能な場合には、装着する投射レンズと投射条
件を受け付けて、当該投射レンズに合った制御パラメー
タを決定するようにすればよい。また、複数の投射レン
ズの特性に関する情報を記憶手段に格納しておき、その
情報に基づき、受け付けた投射条件を満たすレンズ特性
に一番近い特性を有する投射レンズを最適投射レンズと
して選択する選択手段と、この最適投射レンズの種類を
表示する表示手段を備えておれば、調整者が投射レンズ
の選択に迷うこともなくなる。

【００２２】また、本発明に係るプロジェクタは、調整
者の操作入力を受け付ける受付手段と、前記受け付けた
操作入力に基づきレンズ駆動手段を制御する制御手段
と、画像表示部の画面の複数の位置に所定のパターンを
表示させるパターン発生手段と、前記被投射面に投射さ
れた前記複数のパターンの各位置における結像状態を調
整すべく調整者によりなされた操作入力による、各パタ
ーンごとの前記制御手段における制御量に基づき、プロ
ジェクタ本体の設置条件の修正値を演算する演算手段
と、この修正値を表示する表示手段とを備えており、こ
れにより、調整者は各パターンの結像状態を調整するだ
けで、プロジェクタ本体の設置条件の修正値を得ること
ができ、高精度な設置条件の調整を容易に行うことがで
きる。

【００２３】また、本発明は、受付手段により受け付け
るべき内容を示す入力画面を表示する入力画面表示手段
と、前記受付手段により受け付けた調整者の入力内容を
前記入力画面上に表示させる表示画面制御手段とを備え
ており、調整者は当該表示画面の内容を見ることにより
調整操作を極めて容易に実行することが可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
に係るプロジェクタの実施の形態について説明する。 （実施の形態１） （１）プロジェクタ１００の構成 図１は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタ１０
０のブロック構成図である。

【００２５】このプロジェクタ１００は、主に制御系１
００Ａ、画像表示系１００Ｂおよび投射レンズ系１００
Ｃとからなる。制御系１００Ａは、遠隔操作用のリモコ
ン１、リモコン信号受光部２、リモコン信号デコード回
路３、演算部４、マイクロコンピュータ５、投射条件プ
リセットメモリ６、レンズ調整データメモリ７により構
成される。

【００２６】このプロジェクタ１００は、複数の投射レ
ンズが交換可能なように構成されており、投射条件プリ
セットメモリ６には、当該複数の投射レンズ毎に、その
拡大倍率、および目的の投射画面サイズで投射するのに
必要な投射距離のデータ（投射レンズ相関データ）がマ
ップ形式で格納されている。また、レンズ調整データメ
モリ７は、投射レンズ系１００Ｃを調整した際の制御量
（調整データ）を保有するためのものである。

【００２７】調整者が、リモコン１を介して指示を装置
本体に送ると、リモコン１からの信号は、リモコン信号
受光部２で受信され、リモコン信号デコード回路３で解
読されて、マイクロコンピュータ５に送られる。マイク
ロコンピュータ５は、受信した信号の指示に基づき、投
射条件プリセットメモリ６やレンズ調整データメモリ７
の記憶内容を参照し、内部メモリに格納されたプログラ
ムにしたがって、演算部４に必要な演算を行わせると共
に、投射レンズ系１００Ｃの各駆動部や画像表示系１０
０Ｂの表示素子１０の表示内容を制御する。これらの詳
しい制御内容については後述する。

【００２８】画像表示系１００Ｂは、光源８、集光レン
ズ９、表示素子１０、この表示素子１０を駆動するため
の信号合成・表示素子駆動回路１６、調整用のパターン
や入力画面を発生させて画面上に他の画像に重ねて表示
（オン・スクリーン・ディスプレイ）させるためのＯＳ
Ｄ信号発生回路１１、テストパターン発生回路１２、外
部から入力されたビデオ信号を再生するためのＡ／Ｄ変
換器１３、フレームレート変換回路１４、画素数変換回
路１５などを備える。

【００２９】ライトバルブである表示素子１０は、本実
施の形態では、透過型のカラー液晶パネルを使用してい
る。この表示素子１０を外部のビデオ信号により駆動す
るための回路構成は、公知のものであり図１に示してい
るのはその一例である。すなわち、外部の端末、例えば
ビデオデッキからビデオ信号を受信するとＡ／Ｄ変換器
１３は、これをデジタル信号に変換してフレームレート
変換回路１４に送る。フレームレート変換回路１４で
は、垂直同期と水平同期の各同期周波数を表示素子１０
の表示画素数に合致するように変換し、当該ビデオ信号
を画素数変換回路１５に送出する。画素数変換回路１５
では、表示素子１０の画素数に合わせて、ビデオ信号の
画素間のデータを補間し、あるいはデータ間引きをした
上で信号合成・表示素子駆動回路１６に送る。信号合成
・表示素子駆動回路１６は、このビデオ信号に従って表
示素子１０を駆動して、画像を表示させる。

【００３０】一方、光源８から射出された光線は、集光
レンズ９により集光されて表示素子１０の画像表示面に
入射し、その透過像が投射レンズ系１００Ｃの投射レン
ズ１７を介してスクリーン３０上に投影される。投射レ
ンズ系１００Ｃは、投射レンズ１７と、この投射レンズ
１７を、垂直、水平のおよび光軸方向に移動可能に保持
するレンズ保持部１８と、このレンズ保持部１８に設け
られた垂直軸ズラシ用駆動モータ２３、水平軸ズラシ用
駆動モータ２４、フォーカス用駆動モータ２５およびズ
ーム用駆動モータ２６をそれぞれ駆動するための垂直軸
ズラシ駆動部１９、水平軸ズラシ駆動部２０、フォ−カ
ス駆動部２１、ズーム駆動部２２とからなる。

【００３１】図２は、上記レンズ保持部１８における駆
動機構の構成を示すための斜視図である。レンズ保持部
１８は、投射レンズ１７が交換可能に装着されるレンズ
保持ブロック１８１と、このレンズ保持ブロック１８１
を垂直方向（Ｚ方向）に移動可能に保持するブロック保
持枠１８２と、この保持枠１８２を光軸方向（Ｘ方向）
に移動可能に保持する移動台座１８３と、この移動台座
１８３をさらに光軸と直交する水平方向（Ｙ方向）に移
動可能に保持する固定台座１８４とからなる。

【００３２】レンズ保持ブロック１８１の上面には、垂
直方向に２本のロッド１８１１、１８１２が立設されて
おり、この２本のロッドが、ブロック保持枠１８２に付
設されたロッド保持部材１８２１に摺動可能に貫通され
ている。レンズ保持ブロック１８１の下面側も同様な保
持構造となっており、これらによりレンズ保持ブロック
１８１が投射レンズ１７と共に垂直方向（Ｚ方向）に摺
動可能に保持される。ブロック保持枠１８２は、図示し
ないレールにより移動台座１８３にＸ方向に摺動可能に
保持され、移動台座１８３も同じく図示しないレールに
よりＹ方向に摺動可能に保持される。

【００３３】それぞれの方向への駆動手段として、垂直
軸ズラシ用駆動モータ２３、水平軸ズラシ用駆動モータ
２４、フォーカス用駆動モータ２５が用いられ、それら
の駆動モータの軸には、ボルト２３１、２４１，２５１
が直結される。ボルト２３１、２４１、２５１は、それ
ぞれ駆動対象に設けられたネジ孔に螺合しており、公知
のネジ送り作用により当該ボルトの軸方向に移動させる
ことができる。

【００３４】また、ズーム用駆動モータ２６が、図示し
ない保持金具によりレンズ保持ブロック１８１に保持さ
れており、その駆動軸に取り付けられたピニオン２６１
により、投射レンズ１７の周面に設けられたズーム駆動
用歯車１７５に噛合しており、これにより可動筒部１７
６を回転させてズーム駆動を行う。なお、特に図示して
いないが、レンズ保持ブロック１８１、ブロック保持枠
１８２、移動台座１８３がそれぞれの基準位置（ホーム
ポジション）にあることを検出するホームポジションセ
ンサが設けられており、これらの部材の移動量は、一旦
基準位置に位置決めした後、各駆動モータの回転量によ
って制御される。

【００３５】本実施の形態では、各駆動モータとして、
ステッピングモータを使用し、その駆動パルス数により
制御するようにしているが、減速ギヤとエンコーダ装置
内蔵のモータを使用し、エンコーダ装置からの検出パル
スによりフィードバック制御するようにしてもよい。投
射レンズ１７のズーム駆動も同様にして制御されるが、
この場合には、例えば、投射レンズ１７の可動筒部１７
６の周面にマークを付しておいて、このマークを所定位
置に配設された光電センサ（不図示）により検出したと
きを、基準位置にあるとし、これを基準にしてズーム用
駆動モータ２６の回転量により制御される。

【００３６】なお、後述するようにプロジェクタ１００
の調整は、当該プロジェクタ１００によりスクリーン３
０上に調整の進行状態に応じたメッセージや選択メニュ
ーを表示させて、対話形式で設定できるようになってい
る。この対話形成による設定は、メニュー画面をスクリ
ーン上にオンスクリーン表示し、調整者がリモコン１に
よりメニュー画面の項目を選択して指定する形式になっ
ている。図３は、このリモコン１の操作ボタンの構成を
示す図ある。同図に示すようにリモコン１のスイッチ群
には、プロジェクタ１００本体を電源ＯＮにするための
電源ボタン１０１、入力内容を確定させるためのインプ
ットボタン１０２、メニュー画面を表示させるためのメ
ニューボタン１０３、メニュー画面上でカーソルを移動
し、あるいは入力画面上で入力する数値を増加、減少さ
せるためのアローボタン１０４などが備えられている。 （２）プロジェクタ１００の設置および調整の手順 以上の構成を有するプロジェクタ１００をホールなどに
設置して、投射レンズ系１００Ｃを調整する手順を、図
４のフローチャートに基づき、以下詳細に説明する。

【００３７】まず、実際に取り付ける前に調整者が、取
付け場所の見取り図などを参照しながら、投射画面サイ
ズを基礎として、スクリーンからプロジェクタ１００ま
での投射距離、スクリーンとプロジェクタ１００の垂直
方向の位置関係などについて概算により決定する（ステ
ップＳ１０１）。これらの値は、現場で仮設置するため
のものであり、あくまでも概算でよい。なお、従来で
は、現場での調整の手間をできるだけ容易にするため、
この机上計算の段階で、上記各投射条件を数センチメー
トルの精度まで高め、装着する投射レンズも予め特定す
る必要があったが、本実施の形態では後述するように現
場での調整が極めて容易にできるように構成しているの
で、そこまでは要求されない。

【００３８】そして、この机上における計算結果に従
い、プロジェクタ１００を設置現場に仮設置する（ステ
ップＳ１０２）。この段階では、投射レンズとして標準
的なレンズが取り付けられている。そして、リモコン１
を操作してプロジェクタ１００に電源を投入して（ステ
ップＳ１０３）、メニューボタン１０３を押すと、マイ
クロコンピュータ５は、内部メモリから自動設定画面の
画像データを読み出して、ＯＳＤ信号発生回路１１、信
号合成・表示素子駆動回路１６を介して表示素子１０に
表示し、スクリーン３０上に投影させる（ステップＳ１
０４）。

【００３９】もし、投射画面が見にくい場合は、調整者
がスクリーン３０上の画面を目視しながらリモコン操作
により画面のピントが合うように適当にフォーカス調整
すればよい。なお、この段階では、まだ標準レンズを使
用しているので実際の投射画面のサイズは気にする必要
はない。上述のようにマイクロコンピュータ５が、内部
メモリから上記自動設定画面など所定の入力画面の画像
データを読み出し、あるいは所定の演算の結果を示す画
像信号を生成して、それらをスクリーン３０上に投影さ
せることを、以下、単に「・・の画面を（スクリーン
に）表示させる。」と簡略化して表現する。

【００４０】図５（ａ）は、上記自動設定画面の一例を
示すものである。この自動設定画面４１には、自動投射
条件設定のＯＮ・ＯＦＦと投射方向の選択が可能になっ
ている。リモコン１のアローボタン１０４（図３）を操
作してカーソル４２を選択する場所に移動させて、イン
プットボタン１０２を押すことにより内容が確定され、
マイクロコンピュータ５はその指示内容をレンズ調整デ
ータメモリ７に格納する。

【００４１】なお、投射方向における「Ｆｒｏｎｔ」
「Ｒｅａｒ」は、それぞれ、スクリーン３０前方から投
射するか、スクリーン３０後方から投射するかの区別を
示しており、「Ｆｌｏｏｒ」「Ｃｅｉｌｉｎｇ」は、プ
ロジェクタ１００を床に設置するか逆さまにして天井に
取り付けるかの区別を示している。これらの設定条件に
より、マイクロコンピュータ５は表示素子１０における
画像表示を上下反転させるか、左右反転させるかを決定
し、スクリーン上に正しい向きで投射されるように制御
する。

【００４２】さて、上記自動設定画面４１により、自動
投射条件設定について「Ｙｅｓ」が選択された場合には
（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、自動設定モードに入
り、次に図５（ｂ）に示すような投射条件入力画面４３
を表示させる。ここで投射画面サイズは、ホールに備え
付けたスクリーン３０をインチ単位で入力する。

【００４３】投射距離は、上記ステップＳ１における概
算値が入力される。画面垂直位置は、スクリーン３０の
下端の床面からの高さ（図２０のＬ４）であり、ＰＪ垂
直位置は、プロジェクタ１００の投射レンズ１７中心の
床面からの高さ（同図２０のＬ３）である。Ｌ３、Ｌ４
については現場での実測値が入力される。なお、数値の
入力は、リモコン１のアローボタン１０４によりなされ
る。この上矢印ボタンを押すと数値が大きくなり、反対
に下矢印ボタンを押すと小さくなる。また、入力項目を
変更する場合には右矢印もしくは左矢印ボタンを押す。

【００４４】調整者は、これらの数値の入力が終了する
とインプットボタン１０２を押す。するとマイクロコン
ピュータ５は、該当する数値入力が完了したものとみな
して（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、次の設置条件演算
処理を実行する（ステップＳ１０８）。この設置条件演
算処理は、プロジェクタ１００用に用意されている投射
レンズ群のうち、設定された投射条件に最適な投射レン
ズを選択し、このレンズで当該指定された画面サイズを
得るために必要な最適投射距離を求める処理である。

【００４５】すなわち、マイクロコンピュータ５は、調
整者からの入力された数値と投射条件プリセットメモリ
６のプリセットデータに基づき、最適レンズ、投射距
離、垂直軸ズラシ量を演算する。投射条件プリセットメ
モリ６には、次の（表１）に示すように、投射レンズの
種類ごとに画面サイズと当該画面サイズを得るために必
要な投射距離との関係を示すマップ形式のデータ（投射
レンズ相関データ）が予め格納されている。

【００４６】

【表１】

【００４７】マイクロコンピュータ５は、当該投射レン
ズ相関データを検索し、上記ステップＳ１０６の入力画
面により入力された画面サイズを得るために必要な投射
距離の中で、入力された投射距離との差分が調整可能な
誤差（例えば、１００ｍｍ）の範囲内であって一番近い
ものを選択する。例えば、入力された画面サイズが４５
０インチで投射距離が３０ｍ（＝３０００ｍｍ）の場合
には、（表１）の画面サイズの４５０インチの欄の固定
焦点レンズの投射距離と３０ｍとの差分を求めて、その
差が１００ｍｍ以内となるものを検索する。（表１）で
は、ＴＹＰＥ２の投射レンズの投射距離の３０８４１ｍ
ｍが一番近いが、入力した投射距離との差が８４１ｍｍ
もあって、上記調整可能な誤差１００ｍｍをはるかに超
えるため採用しえない。そこで、次に、ズームレンズの
欄を参照して、３０ｍがその可変な投射距離の範囲内に
あるものを検索する。（表１）では、ＴＹＰＥ−６の投
射レンズがこれに相当する。なお、上記調整可能な誤差
範囲の１００ｍｍの値は、後述するプロジェクタ１００
の保持器具１２０（図１８）における調整可能な範囲と
して予め投射条件プリセットメモリ６内に格納される
が、調整者が、任意に設定できるように構成してもよ
い。また、ズームレンズの場合、目的の投射画面サイズ
を得るための投射距離は、所定の範囲内で連続的に可変
するのであるから、設定すべき投射距離は、入力された
３０ｍのままでもよい筈であるが、本実施の形態では、
後述のステップＳ１１２の投射レンズ自動調整処理で用
いる（表２）の投射レンズ調整量テーブルに格納されて
いるものであって、３０ｍに一番近い値（３０００４ｍ
ｍ）を最適投射距離として設定する。

【００４８】次に、画面〜ＰＪ垂直位置、すなわち、ス
クリーン３０の中央と投射レンズ１７の光軸の垂直方向
の差分ΔＬを求める。この値は、ΔＬ＝Ｌ４＋（Ｌｖ／
２）−Ｌ３として容易に求まる。但し、Ｌｖはスクリー
ンの垂直方向の長さ（図２０参照）である。そして、上
述のようにして得られた演算結果を、図６に示すような
演算結果表示画面４４としてスクリーン３０に表示させ
る（ステップＳ１０９）。

【００４９】調整者は、この演算結果を確認のうえ、投
射レンズを最適投射レンズに交換すると共に、投射距離
を実測して当該表示された距離に合うように設置しなお
す。また、垂直方向の差分ΔＬについては、それが垂直
軸ズラシ調整で補完できる程度であるか否かを仕様書か
ら確認し、そうであれば、特にプロジェクタ１００の高
さを変える必要はないが、そうでない場合には、プロジ
ェクタ１００を設置台の高さを当該差分が許容範囲内と
なるように調整する。

【００５０】その後、調整者は、演算結果表示画面４４
（図６）の条件設定の確認表示についてＹｅｓかＮｏの
入力を行うが、上述のようにプロジェクタ１００の高さ
を変えたような場合や、表示された投射距離の設定が何
らかの事情できなかったような場合には、ステップＳ１
０６に戻って、新たに変更された投射条件を入力して、
上記動作を繰り返す。

【００５１】一方、ステップＳ１１１で設置条件通りに
設置されている旨を確認した場合には、ステップＳ１１
２に移って投射レンズ自動調整処理を行う。この投射レ
ンズ自動調整処理では、マイクロコンピュータ５が、垂
直軸ズラシ駆動部１９、フォ−カス駆動部２１、ズーム
駆動部２２を介して、投射レンズ１７の状態を、入力し
た画面サイズ、投射距離条件に応じた最適な結像状態に
自動的に調整する処理である。

【００５２】図７は、この投射レンズ自動調整処理のサ
ブルーチンを示すフローチャートである。まず、上記確
認された装着投射レンズ、投射距離、および垂直方向の
差分ΔＬの値から、ズーム調整量、フォーカス調整
量、垂直軸ズラシ量を取得する。

【００５３】一般的に投射レンズ１７としてズームレン
ズが選択された場合を考えると、まず、表示素子１０の
サイズと画面サイズの比から必要な拡大率が求められ、
この拡大率と投射距離の値に基づき投射レンズ１７の必
要な焦点距離を求めることができる。焦点距離が求まれ
ば、光学の一般的な結像方程式により、光軸方向の投射
レンズ１７と表示素子１０との距離を特定することがで
きるので、その位置になるようにフォーカス調整量を決
定される。

【００５４】しかし、より厳密に言えば、フォーカス調
整により投射レンズ１７とスクリーン３０との距離が変
動するので、投射画面サイズも微小ながら変動する。し
たがって、投射画面サイズを変えないまま、フォーカス
調整を行うようにズームとフォーカスを相互に関連性を
持たせながら調整する方が望ましい。そこで、本実施の
形態では、上述のように投射画面サイズが不変のまま、
フォーカスを合わせるためのズーム調整量とフォーカス
調整量との関係を、各投射レンズの特性に応じて予め求
め、これを投射レンズ調整量テーブルとして投射条件プ
リセットメモリ６に格納しておき、このプリセットデー
タを参照しながらズーム調整量およびフォーカス調整量
を求めるようにしている。次の（表２）は、この投射レ
ンズ調整量テーブルの一例として、投射画面サイズが４
５０インチであって、装着されている投射レンズ１７が
ＴＹＰＥ−６の場合のテーブルを示す表である。

【００５５】

【表２】

【００５６】当該（表２）において、投射距離が最短の
２７５０４ｍｍから最長の４８８７５ｍｍまで１００ｍ
ｍ間隔（但し、最後の４８８０４ｍｍから４８８７５ｍ
ｍまでは端数の７１ｍｍの間隔となっている）で刻まれ
おり、各投射距離の際に４５０インチの投射画面を得る
ために必要なズーム調整量とフォーカス調整量が、関連
付けられて格納されている。

【００５７】ズーム調整量、フォーカス調整量はそれぞ
れの方向において投射レンズ１７がホームポジションの
位置にあるときから、該当する駆動モータの駆動量をそ
の駆動パルス数で示している。これらの値は、予め公知
の光学的計算もしくはコンピュータによるシミュレーシ
ョンにより、投射レンズの種類および投射画面サイズご
とに求められて、上記投射条件プリセットメモリ６内の
投射レンズ調整量テーブルに格納されているものであ
る。なお、このような投射レンズ調整量テーブルは、各
ズーム型の投射レンズについて投射画面サイズごとに設
けられている。

【００５８】本実施の形態では、上記ステップＳ１１０
において、ＴＹＰＥ−６の投射レンズにより、投射画面
サイズ４５０インチになるように投射距離３０００４ｍ
ｍに設定されているため、当該テーブルからズーム調整
量についてはｐｍパルス、フォーカス調整量については
ｑｍパルスの値を得ることができる。一方、表示素子１
０の表示画面の大きさをＫインチとすれば、拡大率Ｍ＝
４５０（インチ）／Ｋ（インチ）となる筈であるから、
上記垂直方向の差分量ΔＬを拡大率Ｍで除した量ΔＬ／
Ｍだけ、表示素子１０を投射レンズ１７の光軸に対し
て、上記差分の生じている方向と反対方向に移動させれ
ばよいことになる。

【００５９】本実施の形態では、投射レンズ１７の移動
により垂直軸ズラシを実行しているので、この投射レン
ズ１７が、垂直方向に上記ΔＬ／Ｍだけ移動するように
垂直軸ズラシ用駆動モータ２３の調整量（駆動パルス
数）を求める。なお、垂直軸ズラシ用駆動モータ２３に
加える駆動パルス数と軸ズラシ量の関係は容易に分か
る。すなわち、ステッピングモータのロータが１回転す
るのに必要な駆動パルス数は既知なので、そのパルス数
とボルト２３１の１ピッチの長さにより容易に算出でき
る。

【００６０】そして、上記取得されたズーム調整量、フ
ォーカス調整量、垂直軸ズラシ調整量の各制御パラメー
タ（駆動パルス数）に基づき、ズーム駆動部２２、フォ
−カス駆動部２１、垂直軸ズラシ駆動部１９を介してそ
れぞれ該当する駆動モータ２６、２５、２３を駆動し
（ステップＳ２０２〜Ｓ２０４）、自動調整を終了して
図４のフローチャートにリターンする。

【００６１】このように制御することにより、従来で
は、調整者がスクリーンの画面を目視してズーム調整、
フォーカス調整および垂直軸ズラシ調整をそれぞれ独立
して何回も繰り返しながら最適な投射条件に収束させる
まで多くの時間を要していたが、本実施の形態によれば
瞬時に調整でき、調整時間の大幅な短縮を実現すること
ができるものである。

【００６２】また、調整者が投射画面サイズと投射距離
の条件をリモコンからオンスクリーン表示による双方向
操作を行うことで、従来机上設計を行っていた投射条件
の設計を容易にするとともに、投射レンズ系の駆動設定
もあわせて自動的に行い、簡単な入力操作で投射条件設
計と投射レンズ系の設定が自動化できる。これらは、主
にプログラムの追加のみで実現可能なので、安価なコス
トで実現できる。

【００６３】（実施の形態２）上述の実施の形態１で
は、目的の画面サイズを得るためのプロジェクタ１００
の調整のうち主にズーム調整量、フォーカス調整量、垂
直軸ズラシ量の自動制御について説明した。これによ
り、設置誤差の範囲内で粗調整レベルの投射映像がスク
リーン３０上に表示されることになる。それほど高精度
の投射状態が要求されない使用用途、例えば、商用のプ
レゼンテーション用などに使用されるような場合には上
述の調整で十分であるが、画面全体にわたり鮮明な結像
状態が要求される場合、例えば、ホールなどに常設して
ハイビジョン画像を上映するような場合には、さらに高
精度な調整が要求される。

【００６４】本実施の形態２では、すでに手動や上記の
自動制御によりある程度の投射条件の調整（以下、「粗
調整」という。）が行われた状態で、さらに高精度の表
示映像レベルを得ることを目的としてプロジェクタ１０
０の設置条件の微調整（以下、「高精度調整」とい
う。）を実行するための構成に関するものである。な
お、本実施の形態２においては、プロジェクタ１００の
全体構成は、図１と全く同じであるので、その説明は省
略し、高精度調整の手順と制御系１００Ａにおける制御
内容について以下説明していく。

【００６５】図８は、マイクロコンピュータ５の制御内
容を含む高精度調整の手順を示すフローチャートであ
る。まず、調整者がリモコン１のメニューボタン１０３
を押すと、マイクロコンピュータ５は、内部メモリに格
納された図９（ａ）に示すような粗調整確認画面４５の
画像データを読み出してスクリーン３０上に表示させる
（ステップＳ３０１）。

【００６６】調整者はこの画面を見ながら、粗調整にお
ける投影状態の是非を判断して入力し、好ましくない場
合は、「Ｎｏ」を選択し、次に画面サイズの大小やスク
リーンに対する左右上下の画面位置を入力することによ
り具体的にどの条件が好ましくないのかをチェックし、
インプットボタン１０２を押す 粗調整レベルでの投影状態が好ましくないとされた場合
には（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３
に移って、図９（ｂ）に示すような再調整指示画面４６
を表示させる。これに基づき調整者がスクリーンの画面
を目視しながらプロジェクタ１００の設置位置を調整す
る（ステップＳ３０４）。この際、図９（ａ）で入力さ
れた内容に対応して再設置の修正方向をスクリーン３０
に表示させるようにすれば便利である。例えば、画面サ
イズが小さい場合には、「設置位置を少し後ろに下げて
ください。」と表示させる。

【００６７】調整者は、再設置により粗調整のレベルで
の調整に満足した否かを、図９（ｂ）の「再設置ＯＫ
？」の画面により入力し、満足しない場合には（ステッ
プＳ３０５：Ｎｏ）、もう一度ステップＳ３０１に戻っ
て、粗調整状態の確認画面を表示させて投影状態のどこ
が悪いのか再チェックする。満足した旨の入力がされた
場合には（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、次に図９
（ｃ）に示すような高精度調整選択画面４７が表示され
る（ステップＳ３０６）。

【００６８】なお、上述のステップＳ３０１からステッ
プＳ３０５までは、高精度調整を実行するに際して、単
に粗調整レベルでの設置状態を確認するためのものなの
で、省略してもよい。ここで、さらに高精度の表示映像
レベルを求める場合、調整者はリモコン１のキー操作
で、高精度モードを選択し（ステップＳ３０７：Ｙｅ
ｓ）。

【００６９】すると、マイクロコンピュータ５は、テス
トパターン発生回路１２により図１０に示すようなテス
トパターン１５０を発生させてスクリーン上に表示させ
る。このとき、合わせて図１３（ａ）に示すような調整
量入力画面５０が、当該テストパターンとあまり重なら
ない位置に表示される。図１０に示すように、テストパ
ターン１５０は、矩形領域の４つのコーナとこの領域の
中央と各辺の中央の計９ポイントの位置に配設された調
整用パターン１５１〜１５９からなる（以下、各調整用
パターン１５１〜１５９により投影状態が調整されるべ
きポイントを左上から順に調整点１、調整点２、・・
・、調整点９と呼ぶことにする。）。

【００７０】そして、この各調整用パターン１５１〜１
５９のそれぞれの投影状態に基づき次のようにして高精
度調整が実行される。すなわち、スクリーン３０に対す
るプロジェクタ１００の設置方向が、仕様書に基づく通
りに正しい相対関係になっていない場合には、実際の投
影画面は、理想的な状態よりも若干の歪みが生じてお
り、フォーカスも画面の隅々まで十分に合わせることが
できない。図１１は、このような投影状態を示す図であ
る。なお、同図では説明の便宜上投影画像の歪みをかな
り誇張して示している。また、調整用パターン１５１〜
１５９も省略してその輪郭のみで表示している。

【００７１】図１１のようなテストパターン１５０の投
影状態では、プロジェクタ１００が理想的な傾きより、
やや右上を向いているということが一応判別できるが、
粗調整の段階で、すでに歪みやスクリーンからのはみ出
し状態があまり分からない程度までには調整されている
ので、実際に設置状態をどの方向にどの程度だけ調整し
てよいか分からず、従来ではこの微調整に多大な手間を
要していた。

【００７２】本実施の形態においては、これらの調整量
を次のような過程を経て容易に行えることができるよう
にしている。すなわち、調整者は、この調整用パターン
１５１〜１５９の投影状態を目視し、オンスクリーン表
示されている図１３（ａ）の調整量入力画面５０にした
がって、各調整点ごとに最適調整を実行する（ステップ
Ｓ３０９）。

【００７３】調整者は、まず、調整量入力画面５０上で
リモコン操作により調整点１を選択して、スクリーン３
０上の調整用パターン１５１を目視しながら、図１２に
示すように、この調整用パターン１５１の左上コーナ
が、スクリーン３０の左上コーナを合わせ、それぞれの
頂点１５１１、３１が一致するように、フォーカスとズ
ームおよび垂直・水平方向の位置をリモコン操作により
調整する。

【００７４】テストパターン１５０が、図１１のような
投影状態の場合は、まず、ズーム調整により拡大率を小
さくしてから調整用パターン１５１についてフォーカス
を合わせ、次に当該調整用パターン１５１の上辺と左辺
がスクリーン３０のそれと一致するように垂直および水
平方向に軸をずらすように調整する。このようにリモコ
ン１からの操作により、調整用パターン１５１について
の調整が終了して、調整者がデータストアを指示する
と、先の各調整量の関する情報（以下、「調整量デー
タ」という。なお、この調整量データは、それぞれの方
向の駆動における基準位置からの調整量（駆動パルス
数）として格納される。）が調整点１に関連付けられて
レンズ調整データメモリ７内に設けられた次の表３に示
すような調整量格納テーブルに格納される（ステップＳ
３０９）。

【００７５】

【表３】

【００７６】以上の調整動作を、順次調整点２以降につ
いても実行し、全ての調整点について調整が終了すると
（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、これらの処理により調
整量格納テーブルに格納されたデータに基づき、現在の
プロジェクタ１００の設置状態と理想的な設置状態との
誤差（設置誤差）を演算する（ステップＳ３１１）。な
お、４隅に位置する調整パターン１５１、１５３、１５
７、１５９については、上述のようにスクリーン３０の
コーナと一致させるまで調整させるのが望ましいが、各
辺の中央の調整用パターン１５２、１５４、１５６、１
５８については、対応する１辺のみを一致させればよい
し、中央の調整用パターン１５５については、フォーカ
スのみの調整量でよい。

【００７７】ステップＳ３１１で演算されるのは、投射
距離、左右傾き（水平方向の傾き）、前後傾き（垂直方
向の傾き）、水平位置、垂直位置の５種類の修正値であ
り、その演算内容の詳細については後述する。そして、
ステップＳ３１２において、上記演算結果を図１３
（ｂ）に示すような演算結果表示画面５１によりスクリ
ーン３０に表示させる。

【００７８】この表示を見ながら調整者は、現在のプロ
ジェクタ１００の設置状態を微調整する（ステップＳ３
１３）。この微調整が終了して調整者がスクリーン上の
テストパターン１５０の画面を目視して、高精度調整の
確認を行い、満足のいくものであるならば、リモコン１
から上記設置位置誤差表示画面５１において「高精度調
整継続 Ｎｏ」の入力を行い、これにより高精度調整を
終了する。

【００７９】反対に、さらに高精度調整の必要性を感じ
た場合には、リモコン１から「高精度調整継続 Ｙｅ
ｓ」の入力を行い、ステップＳ３０８に戻って、調整用
パターン１５１〜１５９による調整量入力から繰り返
す。次に、上記図８のフローチャートにおけるステップ
Ｓ３１１の設置状態誤差演算処理について説明する。

【００８０】図１４は、当該設置状態誤差演算処理の内
容を示すフローチャートである。まず、上記（表３）の
調整量格納テーブルに記憶されている各調整点における
ズーム調整量およびフォーカス調整量に基づき、投射レ
ンズ１７の焦点距離および、投射レンズ１７と表示素子
１０の表示画面までの距離を演算により求める（ステッ
プＳ４０１）。

【００８１】上述のようにズーム調整量は、駆動パルス
数で表されるので、これにより駆動モータ２６によるズ
ーム機構１７１の駆動量が分かる。当該駆動量と焦点距
離は１対１の関係になっているので、その関係を示すテ
ーブルもしくは関数をズームレンズの種類ごとに投射条
件プリセットメモリ６に格納しておき、当該テーブルも
しくは関数により焦点距離Ｆを容易に求めることができ
る。

【００８２】一方、フォーカス調整量によりフォーカス
用駆動モータ２５の駆動量が分かるので、投射レンズ１
７の光軸方向の基準位置からの移動量が分かり、これに
より投射レンズ１７と表示素子１０の画面までの距離を
得ることができる。これらの値と、組み合わせレンズに
おける光学の一般的な結像公式により、投射レンズ１７
から各調整点までの距離を求めることができる。図１５
は、この距離を求める一方法を説明するための図であ
る。なお説明の便宜上、投射レンズ１７は、表示素子１
０側の第１レンズ１７１とスクリーン３０側の第２レン
ズ１７２の２枚の組み合わせレンズによりなるものとし
て簡略化して示している。

【００８３】同図において、距離ｄｚは第１、第２レン
ズ１７１，１７２間の距離であり、この値は上記ズーム
調整量から得ることができる。すなわち、ズーム基準位
置でのレンズ間距離をｄｚ０とし、その調整量をΔｄｚ
とすれば、ｄｚ＝ｄｚ０＋Δｄｚとして求まる。一方、
距離ｄｆは、表示素子１０から第１レンズ１７１までの
距離であり、これも上記レンズ間距離と同様にフォーカ
ス基準位置での距離に、その調整時の移動量を加算する
ことにより容易に求まる。

【００８４】今、第１、第２レンズのそれぞれの焦点距
離をｆ１、ｆ２とし、組み合わせレンズの焦点距離をＦ
とすれば、公知の次式の関係が成立する。 １／Ｆ＝（１／ｆ１）＋（１／ｆ２）−（ｄｚ／（ｆ１・ｆ２）） ・・ また、第１、第２レンズからそれぞれ第１主点１７１
１、第２主点１７２１までの距離を、ＳＨ１、ＳＨ２と
すれば、 ＳＨ１＝（ｆ１・ｄｚ）／（ｆ１＋ｆ２−ｄｚ） ・・・ ＳＨ２＝（−ｆ２・ｄｚ）／（ｆ１＋ｆ２−ｄｚ）・・・ となる。

【００８５】ここで、表示素子１０上の点（物点）１７
１２と第１主点１７１１との光軸に沿った距離をＳ、第
２主点１７２１とスクリーン上の像点１７２２までの光
軸に沿った距離をＳ’とすれば、次の式の結像公式が
成立する。 １／Ｓ’−１／Ｓ＝１／Ｆ ・・・ Ｓ＝ｄｆ＋ＳＨ１であるからこれは既知の値である。ま
た、焦点距離Ｆも式により求まるので、これらを式
に代入すれば、Ｓ’が求まる。

【００８６】このＳ’の値からＳＨ２を差し引けば、第
２レンズ１７２からスクリーンの像点１７２２までの距
離ｄｓが求まるので、これにｄｆとｄｚを加算すること
により表示素子１０上の物点からスクリーン３０上の像
点までの光軸に沿った距離Ｄが求まる。なお、実際に
は、投射レンズ１７は、多数枚のレンズ群から構成され
ているので、上述のような２枚のレンズの組み合わせが
さらに組み合わされて各式が求められることになるが、
距離Ｄを求めるための基本原理は上述の通りである。

【００８７】図１４に戻り、ステップＳ４０２において
演算部４は、上述のような距離算出を調整点１〜調整点
９について行い、それぞれの表示素子１０からの距離Ｄ
１〜Ｄ９を求める（ステップＳ４０２）。そして、まず
これらの距離Ｄ１〜Ｄ９の値により、投射距離の補正量
を求める。中央の調整点との距離Ｄ５もしくは各距離Ｄ
１〜Ｄ９までの平均値と、現在設定されている投射距離
との差を誤差として求める（ステップＳ４０３）。

【００８８】次に、距離Ｄ１〜Ｄ９のうち一部のものの
距離の差分から水平方向の傾き補正量を得る（ステップ
Ｓ４０４）。図１６は、スクリーン３０と表示素子１０
の水平方向における相対関係を示すための模式図であ
る。なお、ここでは、説明を容易にするため、表示素子
１０の表示面は、投射レンズ１７の光軸に直交するよう
に配設されているものとし、また、調整点１、３、７、
９は、それぞれスクリーン３０の各頂点に該当するもの
とする。

【００８９】ここで、表示素子１０から調整点１（左上
隅）までの距離Ｄ１と調整点３（右上隅）までの距離Ｄ
３が図１６に示すようになったとすると、スクリーン３
０と表示素子１０との水平方向の相対的な傾き、すなわ
ち水平方向の補正角θ１は、調整点１を基準とすれば、
次式によって容易に求まる。 Ｓｉｎθ１＝（Ｄ３−Ｄ１）／Ｌｈ ここで、Ｌｈはスクリーン３０の水平方向の距離であり
（図２１参照）、そのサイズごとに既知の値であり、当
該サイズに対応するＬｈの値が、予め投射条件プリセッ
トメモリ６内に格納されている。本実施の形態では４５
０インチがすでに入力されているので、そのスクリーン
サイズを検索してＬｈの値を得る。

【００９０】上記θ１が、水平方向の修正角となるが、
もちろん、備え付けのスクリーン３０の傾きを変更する
ことはできないので、その角度分だけ、プロジェクタ１
００の水平方向の角度を修正することになる。なお、
（Ｄ３−Ｄ１）の正負により傾きの補正方向が異なるの
はいうまでもなく、例えば、プロジェクタ１００を左向
きに傾ける倍には、θ１を正で表示し、プロジェクタ１
００を右方向に傾ける場合にはθ１を負で表示するよう
に区別して設置位置誤差表示画面５１に表示される。

【００９１】この際、調整点１と調整点２（上辺中央）
からも調整点１を中心にした補正角θ１’を求めてθ１
とθ１’の平均値を水平方向の補正角とすれば精度が向
上する。その後、調整点１を中心にした垂直方向の補正
角θ２を、調整点７（左下隅）との関係から、上述の水
平方向の補正角と同様にして求める（ステップＳ４０
５）。

【００９２】すなわち、Ｓｉｎθ２＝（Ｄ７−Ｄ１）／
Ｌｖ（但し、Ｌｖはスクリーン垂直方向の長さ。図２０
参照）により求める。このようにして水平方向と垂直方
向の補正角を求めた後、水平方向および垂直方向の位置
の補正量を算出する（ステップＳ４０６、Ｓ４０７）。
水平方向と垂直方向の設置角度を修正した後は、図１７
に示すようにテストパターン１５０の投影画像１５
０’’は、スクリーン３０と同形状であって垂直方向と
水平方向にずれが生じた状態で投影されている筈であ
る。そこで、例えば、調整用パターン１５１の頂点１５
１１’とスクリーン３０の頂点３１とが一致するように
垂直方向のΔｙ、水平方向にΔｘだけ平行移動させれば
よい。

【００９３】このΔｘ、Δｙの量は、次のようにして求
めることができる。まず、もとのテストパターン１５０
の投影画面１５０’における調整用パターン１５１の頂
点１５１１に所定のズーム調整（拡大率）、フォーカス
調整、水平軸ズラシ、垂直軸ズラシを行ってスクリーン
３０の頂点３１に一致させたのであるから、この頂点３
１の位置から、格納されている上記の各調整量に基づい
て、最初の調整用パターン１５１の頂点１５１１を逆算
して求めることができる。

【００９４】このようにして得られた頂点１５１１に位
置に対して、角度調整をすることにより現在の頂点１５
１１’を得たのであるから、頂点１５１１の位置情報と
角度調整量θ１、θ２ならびに修正された投射距離とか
ら、頂点１５１１’の位置を求めることができる。これ
らの計算経過は、通常の幾何学の知識により容易に導き
得るものなので、ここでの詳細な説明は省略する。

【００９５】以上のようにして、求められた角度補正後
の調整用パターン１５１の頂点１５１１’とスクリーン
３０の頂点３１との水平・垂直方向のずれ量Δｘ、Δｙ
が、そのまま水平位置・垂直位置の補正量として図１３
（ｂ）の演算結果表示画面５１に表示される。なお、本
実施の形態２においては、９個の調整点におけるパター
ン映像を独立して調整し、その調整量から投射距離、左
右傾き、前後傾き、水平位置、垂直位置の５つの補正量
を同時に算出したが、水平・垂直位置の調整は目視でも
行えるので、まず、投射距離、左右傾き、前後傾きの補
正量のみ求めて、これを表示して調整者により再設置さ
せ、その後、リモコン１により垂直軸ズラシ駆動部１
９、水平軸ズラシ駆動部２０を介して垂直軸ズラシ用駆
動モータ２３、ズーム駆動部２４を駆動して調整用パタ
ーン１５１のコーナをスクリーン３０のコーナに一致さ
せるようにすることも可能である。なお、これらの高精
度調整における各調整量を、投射条件プリセットメモリ
ー６に格納しておけば、将来調整が狂った場合でも、当
該格納されたデータに基づいて容易に再調整でき便利で
ある。

【００９６】以上のように本実施の形態によれば、各調
整点におけるパターンの投影状態を目視しながら独立に
調整するだけで、高精度な調整を実現することができ
る。従来、プロジェクタのサービス工数の大きな部分を
しめ、熟練技術を要していた投射設置条件の机上設計、
プロジェクタの設置、投射レンズ系の高精度調整につい
て大幅な簡易化、自動化を図ることができるようになっ
た。 （変形例）なお、本発明は、上記実施の形態に限定され
ないのは言うまでもなく、以下のような変形例を考える
ことができる。

【００９７】上記実施の形態１では、投射条件を入力
することにより、最適投射レンズを表示させ、これを確
認することより投射レンズの入力を行ったが、その他リ
モコン１などから投射レンズの種類を入力できるように
構成してもよい。 上記実施の形態においては、ズームレンズが装着され
た場合について説明したが、固定焦点型レンズについて
も同様に考えることができる。ただ、この場合ズーム調
整ができないので、調整の自由度が少なくなるのはいう
までもない。

【００９８】１種類の投射レンズが固定的に装着され
ており、レンズ交換ができないプロジェクタについて
も、本発明の適用はもちろん可能である。この場合に
は、当該投射レンズのみに関する相関データが投射条件
プリセットメモリ６に格納される。 上記実施の形態２では、高精度調整をより確実に行う
ため、９個所に調整用パターン１５１〜１５９を表示さ
せて、個々のパターンの調整データに基づき、設置状態
誤差量を演算したが、平面の傾きは３点で特定されると
共に、水平・垂直方向の補正量は、いずれかの１つのコ
ーナの調整で求めることができるので、スクリーン３０
の少なくとも３個のコーナに該当する位置に調整用パタ
ーンを表示することができれば、高精度調整は可能とな
る。

【００９９】上記実施の形態では、各種入力画面をオ
ンスクリーン表示して、調整者が対話形式で、調整作業
を進めることとしたので、熟練者でなくても容易に設置
・調整ができるというメリットがある。このような入力
画面の表示は、スクリーンのみに拘わらず、プロジェク
タ本体やリモコンに液晶表示部を設けて、これ同様な表
示をさせるようにしてもよい。

【０１００】なお、実施の形態２の高精度調整におけ
る設置状態誤差の演算結果通りにプロジェクタ１００を
設置しなおすため、図１８に示すような保持器具１２０
を設けてもよい。この保持器具１２０は、第１基台１２
１に対して、第２基台１２２が長穴１２２１とボルト１
２２２を介して光軸方向に摺動可能に取り付けられてい
る。また、第２基台１２２には、保持金具１２３がボル
ト１２３１を中心に左右方向に回転可能に取り付けら
れ、さらにこの保持金具１２３に対してプロジェクタ１
００本体がボルト１２３２を介して前後方向に回転可能
に取り付けられる。

【０１０１】第１基台１２１の裏面の４隅には、ネジ台
１２１２に大型つまみ１２１１を有するネジが螺合され
ており、このネジのねじ込み具合により高さが可変なよ
うになっている。そして、プロジェクタ１００の前後の
傾き量は、プロジェクタ１００本体の側面に設けられた
スケール１２３３に矢印Ｍ２を合わせることにより調整
でき、プロジェクタ１００の左右の傾きは、第２基台１
２２に設けられたスケール１２２３に矢印Ｍ１を合わせ
ることにより的確に調整できる。さらに、光軸方向の移
動は、第１基台１２１に設けられたスケール１２１３に
より正確に調整できるようになっている。

【０１０２】上記実施の形態では、表示素子１０とし
て透過型の液晶パネルを例として示したが、本願発明
は、投射条件の調整の容易化にあるから、投射レンズを
用いて拡大投射できるものであれば、表示素子の種類
は、限定されない。例えば、透過型の外、反射型の液晶
パネルでもよいし、マトリクス状に配列された多数の微
小のミラーを個々に駆動して、反射方向を変更すること
により画像表示するＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー
・デバイス）などであっても構わない。さらには、従来
のフィルム映写機における投射条件の設定にも適用可能
である。

【０１０３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、投射レン
ズを駆動するレンズ駆動手段と、少なくとも一つの投射
条件の入力を受け付ける受付手段と、前記受け付けた投
射条件に基づき、レンズ駆動手段の制御パラメータを決
定するパラメータ決定手段と、前記決定された制御パラ
メータに基づき前記レンズ駆動手段を制御する制御手段
とを備えている。これにより、受付手段により受け付け
た投射条件によって制御パラメータが自動的に決定さ
れ、それにしたがってレンズ駆動手段が駆動されるの
で、従来のように調整者が手動で面倒な調整をする必要
は一切なくなり、簡単な入力操作のみでプロジェクタの
迅速な設置および調整が可能となる。

【０１０４】また、複数の投射レンズの特性に関する情
報を記憶手段に格納しておき、その情報に基づき、受け
付けた投射条件を満たすレンズ特性に一番近い特性を有
する投射レンズを最適投射レンズとして選択する選択手
段と、この最適投射レンズの種類を表示する表示手段を
備えておれば、調整者が投射レンズの選択に迷うことも
なくなる。

【０１０５】さらに、調整者の操作入力を受け付ける受
付手段と、前記受け付けた操作入力に基づき、レンズ駆
動手段を制御する制御手段と、画像表示部の画面の複数
の位置に所定のパターンを表示させるパターン発生手段
と、前記被投射面に投射された前記複数のパターンの各
位置における結像状態を調整すべく調整者によりなされ
た操作入力による、各パターンごとの前記制御手段にお
ける制御量に基づき、プロジェクタ本体の設置条件の修
正値を演算する演算手段と、この修正値を表示する表示
手段とを備えており、これにより、調整者は各パターン
の結像状態を調整するだけでプロジェクタ本体の設置条
件の修正値を得ることができるので、高精度な設置条件
の調整を容易に行うことができ、熟練していないサービ
スマンでも容易かつ短時間で高精度に最終調整レベルを
確保できると共に設置コストの大幅な削減も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるプロジェクタ装
置のブロック構成図である。

【図２】上記プロジェクタにおける投射レンズの駆動機
構の構成を示す図である。

【図３】プロジェクタのリモコンの入力ボタンの配置例
を示す図である。

【図４】実施の形態１におけるプロジェクタ設置・調整
の手順を示すフローチャートである。

【図５】スクリーンに表示される入力用の画面であっ
て、（ａ）は、自動設定画面、（ｂ）は、投射条件入力
画面をそれぞれ示す図である。

【図６】プロジェクタ１００内部で演算された投射条件
の内容を表示する演算結果表示画面を示す図である。

【図７】図４のフローチャートのステップＳ１１２にお
ける投射レンズ自動調整処理の内容を示すフローチャー
トである。

【図８】本発明の実施の形態２におけるプロジェクタ設
置状態の高精度調整の手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】実施の形態２においてスクリーンに表示される
入力用の画面であって、（ａ）は、粗調整確認画面、
（ｂ）は、再調整指示画面、（ｃ）は、高精度調整選択
画面をそれぞれ示す図である。

【図１０】実施の形態２において高精度調整のため表示
されるテストパターンの一例を示す図である。

【図１１】上記テストパターンの投影画面の位置とスク
リーンの位置とが不一致な場合の状態を示す図である。

【図１２】左隅の調整用パターンの投影位置をスクリー
ンの対応するコーナに合わせたときの状態を示す図であ
る。

【図１３】（ａ）は、各調整用パターンについて調整者
が、スクリーンを目視しながら投射レンズの各調整量を
入力するための調整量入力画面、（ｂ）は、上記入力に
より得られたプロジェクタ設置位置の誤差の演算結果を
示す演算結果表示画面を、それぞれ示す図である。

【図１４】図８のフローチャートにおけるステップＳ３
１１の設置状態誤差演算処理の内容を示すフローチャー
トである。

【図１５】上記誤差演算処理の内容を説明するため表示
素子、投射レンズ、スクリーンとの位置関係を示す図で
ある。

【図１６】表示素子とスクリーンの水平方向における相
対的な傾きを求めるための説明図である。

【図１７】表示素子とスクリーンの相対的な傾きが補正
された後の、テストパターンの投影画像とスクリーンの
位置関係の例を示す図である。

【図１８】プロジェクタを前後・左右の傾きの調整が可
能なように保持する保持器具の一例を示す図である。

【図１９】従来のプロジェクタの投射条件設計・設置・
調整の手順を示す説明図である。

【図２０】プロジェクタとスクリーンとの垂直方向にお
ける位置関係を示す図である。

【図２１】プロジェクタとスクリーンとの水平方向にお
ける位置関係を示す図である。

【図２２】従来のプロジェクタの投射レンズの駆動制御
の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ リモコン ２ リモコン信号受光部 ３ リモコン信号デコード回路 ４ 演算部 ５ マイクロコンピュータ ６ 投射条件プリセットメモリ ７ レンズ調整データメモリ ８ 光源 ９ 光束集光レンズ １０ 表示素子 １１ ＯＳＤ信号発生回路 １２ テストパターン発生回路 １３ Ａ／Ｄ変換器 １４ フレームレート変換回路 １５ 画素数変換回路 １６ 信号合成・表示素子駆動回路 １７ 投射レンズ １８ レンズ保持部 １９ 垂直軸ズラシ駆動部 ２０ 水平軸ズラシ駆動部 ２１ フォ−カス駆動部 ２２ ズーム駆動部 １００ プロジェクタ １００Ａ 制御系 １００Ｂ 画像表示系 １００Ｃ 投射レンズ系

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像表示部に表示された画像を、投射レ
   ンズを介して被投射面に投射するプロジェクタであっ
   て、 前記投射レンズを駆動するレンズ駆動手段と、 少なくとも一つの投射条件の入力を受け付ける受付手段
   と、 前記受け付けた投射条件に基づきレンズ駆動手段の制御
   パラメータを決定するパラメータ決定手段と、 前記決定された制御パラメータに基づき前記レンズ駆動
   手段を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
2. 【請求項２】 前記パラメータ決定手段は、複数の投射
   条件と、各投射条件を満足させるための制御パラメータ
   との関係を示す相関データを格納する記憶手段を備え、
   当該相関データに基づいて前記制御パラメータを決定す
   ることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
3. 【請求項３】 複数種類の投射レンズの交換が可能であ
   り、画像表示部に表示された画像を、装着された投射レ
   ンズを介して被投射面に投射するプロジェクタであっ
   て、 前記装着された投射レンズを駆動するレンズ駆動手段
   と、 少なくとも一つの投射条件と、装着する投射レンズの種
   類のそれぞれの入力を受け付ける受付手段と、 前記受け付けた投射条件と投射レンズの種類に基づきレ
   ンズ駆動手段の制御パラメータを決定するパラメータ決
   定手段と、 前記決定された制御パラメータに基づき前記レンズ駆動
   手段を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
4. 【請求項４】 前記パラメータ決定手段は、投射レンズ
   の種類ごとに、複数の投射条件と、各投射条件を満足さ
   せるための制御パラメータとの関係を示す相関データを
   格納する記憶手段を備え、当該相関データに基づいて前
   記制御パラメータを決定することを特徴とする請求項３
   記載のプロジェクタ。
5. 【請求項５】 前記投射条件は、投射距離および投射画
   面サイズを含むことを特徴とする請求項１ないし４のい
   ずれかに記載のプロジェクタ。
6. 【請求項６】 前記レンズ駆動手段は、投射レンズの拡
   大倍率調整機構およびフォーカス調整機構を備えること
   を特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のプロ
   ジェクタ。
7. 【請求項７】 前記投射条件は、被投射面中心と投射レ
   ンズの光軸との垂直方向の距離に関する情報をさらに含
   み、前記レンズ駆動手段は、投射レンズと画像表示部の
   垂直方向の相対位置を変動させる垂直方向移動手段を備
   えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記
   載のプロジェクタ。
8. 【請求項８】 複数の投射レンズの交換が可能であり、
   画像表示部に表示された画像を、装着された投射レンズ
   を介して被投影面に投射するプロジェクタであって、 少なくも一つの投射条件の入力を受け付ける受付手段
   と、 前記複数の投射レンズの特性に関する情報を格納する記
   憶手段と、 前記記憶手段に記憶された投射レンズの特性に関する情
   報に基づき、前記複数の投射レンズの中から前記受け付
   けた投射条件を満たすレンズ特性に一番近い特性を有す
   る投射レンズを最適投射レンズとして選択する選択手段
   と、 前記最適投射レンズの種類を表示する表示手段と、 を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
9. 【請求項９】 前記投射条件は、投射距離および投射画
   面サイズを含むと共に、前記記憶手段に格納されている
   投射レンズの特性情報は、各投射レンズにおいて所定の
   投射画面サイズを得るために必要な投射距離に関する情
   報であり、 前記選択手段は、各投射レンズごとに前記投射画面サイ
   ズを得るために必要な投射距離を検索し、当該投射距離
   が前記受け付けた投射距離に一番近いものを最適投射レ
   ンズとして選択することを特徴とする請求項８記載のプ
   ロジェクタ。
10. 【請求項１０】 前記表示手段は、前記最適投射レンズ
    の種類に加えて、当該投射レンズを使用して、前記受け
    付けた投射画面サイズを得るために必要な投射距離を表
    示することを特徴とする請求項８または９に記載のプロ
    ジェクタ。
11. 【請求項１１】 画像表示部に表示された画像を、投射
    レンズを介して被投影面に投影するプロジェクタであっ
    て、 前記投射レンズを駆動するレンズ駆動手段と、 調整者の操作入力を受け付ける受付手段と、 前記受け付けた操作入力に基づき前記レンズ駆動手段を
    制御する制御手段と、 前記画像表示部の画面の複数の位置に所定のパターンを
    表示させるパターン発生手段と、 前記被投射面に投射された前記複数のパターンの各位置
    における結像状態を調整すべく調整者によりなされた操
    作入力による、各パターンごとの前記制御手段における
    制御量に基づきプロジェクタ本体の設置条件の修正値を
    演算する演算手段と、 前記演算された修正値を表示する表示手段と、 を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
12. 【請求項１２】 前記設置条件は、プロジェクタ本体の
    水平方向の傾き角と垂直方向の傾き角を含むことを特徴
    とする請求項１１記載のプロジェクタ。
13. 【請求項１３】 前記所定パターンが表示される複数の
    位置には、被投射面の４隅のうち少なくとも３隅に対応
    する３つの位置が含まれることを特徴とする請求項１１
    または１２に記載のプロジェクタ。
14. 【請求項１４】 前記受付手段により受け付けるべき内
    容を示す入力画面を表示する入力画面表示手段と、 前記受付手段により受け付けた調整者の入力内容を前記
    入力画面上に表示させる表示画面制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１から１３のいずれか
    に記載のプロジェクタ。