JP2001221641A - 防振機能付き投影装置 - Google Patents

防振機能付き投影装置

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JP2001221641A
JP2001221641A JP2000032264A JP2000032264A JP2001221641A JP 2001221641 A JP2001221641 A JP 2001221641A JP 2000032264 A JP2000032264 A JP 2000032264A JP 2000032264 A JP2000032264 A JP 2000032264A JP 2001221641 A JP2001221641 A JP 2001221641A
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gyro
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Akio Atsuta
暁生 熱田
Jun Ito
潤 伊藤
Masahiko Igaki
正彦 井垣
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動が加わっても像ブレを生じることのない
小型のプロジェクタを提供する。 【解決手段】 21はパソコン、22は小型液晶プロジ
ェクタのような投影装置、23は該投影装置によって投
影された画像である。22の投影装置には防振機構を内
蔵している。具体的には、投影装置22は、本体と、本
体内部に設置された少なくとも1軸以上の角速度が検出
できるレーザージャイロ等の角速度検出手段と、本体に
取り付けられた投影レンズと、投影レンズの出射側に取
り付けられた可変頂角プリズムとを含む。揺れが生じる
と角速度検出器はそれを検出して図示しないマイクロコ
ンピュータに揺れの情報を送る。そして、その情報に基
づいて可変頂角プリズムを制御して光路を変更し投影画
像の位置が変わらないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
等の投影装置およびその投影装置を用いたシステムに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶プロジェクタ等の投影装置は
床に固定された頑丈な台の上に設置されていたため、台
が動くということは考えられていなかった。当然ながら
該投影装置では台の振動等を考慮した設計も成されてい
なかった。しかしながら最近ではプロジェクタもモバイ
ル化され、ある一カ所に設置するのではなく持ち運びし
てある場所に設置するというふうになりつつある。
【0003】図7は、液晶プロジェクタをテーブルの上
に設置し、スクリーンに投影したときの概要図である。
10は投影装置である液晶プロジェクタ、20はプロジ
ェクタにより投影された画像を映し出すスクリーン、1
は液晶プロジェクタ10を設置する机又はテーブルであ
る。
【0004】液晶プロジェクタ10はテーブル1の上に
置かれスクリーンに投影画像を写すように調整され、パ
ーソナルコンピュータ(パソコン)等の電子機器からの
情報又は液晶プロジェクタ10の本体のメモリに記憶さ
れている画像をスクリーン上に投影する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図7からもわかるよう
にテーブル21は安定性が悪く揺れが発生しやすい。こ
のようなテーブル1を用いるとテーブル上に置かれたプ
ロジェクタ10にも揺れが生じそこから投影されている
スクリーン上の画像も揺れ動き見ている人が非常に見づ
らくなる。より頑丈なテーブルを用いれば揺れは軽減さ
れるが、そのようなテーブルを用意しなければならずい
くらプロジェクタが持ち運びし易くなっても投影装置を
持ち運ぶということが困難となる。
【0006】特にプロジェクタが小型化され画像の拡大
率が向上するとこの現象はより顕著になってしまう。
【0007】そこで、本発明は、振動が加わっても像ブ
レを生じることのない小型のプロジェクタを提供するこ
とを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、表示手段を照明し、該表示手段からの光
を投射手段に入射させて該投射手段により前記表示手段
の画像を投影する装置において、該装置のブレを検出す
る手段により装置自身のブレを検出し、投影レンズの出
射側に取り付けられた光路変更手段により該ブレ成分を
除去するようにしている。
【0009】
【発明の実施の形態】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。
【0010】(第1の実施形態)図1(A)、(B)
は、それぞれ、本発明の液晶プロジェクタの第1の実施
形態を示す概略構成図である。液晶プロジェクタ10
は、本体11と、本体内部に設置された少なくとも1軸
以上の角速度が検出できる角速度検出手段14と本体1
1に取り付けられた投影レンズ12と、投影レンズ12
の出射側(本体11と反対側)に取り付けられた可変頂
角プリズム13とを含む。
【0011】液晶プロジェクタ10では、投影レンズ1
2から出射される投影画像光の光軸Lを可変頂角プリズ
ム13で上下左右方向に任意に変えて、投影画像光をス
クリーン20に投影させることができるため、スクリー
ン20上の任意の方向に投影画像をシフトさせることが
できる。
【0012】可変頂角プリズム13は、たとえば特開平
06−148590号公報に開示されているように、互
いに対抗した2枚のガラス板と、両端がそれぞれのガラ
ス板に取り付けられた蛇腹と、上記2枚のガラス板およ
び上記蛇腹で囲まれた空間に封入されたシリコンオイル
等の透明な液体とを含む。この可変頂角プリズムは、互
いに90°ずれた方向に回転することができる。具体的
には、それぞれのガラス板をコイルつき保持枠に取り付
け、これを磁界中において所望の角度だけ回転させても
よい。
【0013】図5(a)は、本発明の角速度検出装置に
用いる光ジャイロの一例の平面図であり、図5(b)
は、そのAA′断面図である。201はリング共振器型
半導体レーザー、202は光導波路の非対称テーパー
部、203a,203b,203c,203dは全反射
ミラー部、230はアノード、240は電気端子、25
0はキャップ層、260はクラッド層、270は光ガイ
ド層、280は活性層、290は光ガイド層、340は
半導体基板、350はカソード、200は反時計回りの
レーザー光、210は反時計回りのレーザー光である。
リング共振器型半導体レーザー201内においてレーザ
ー発振を生じさせてあり、時計回転方向に伝搬するレー
ザー光210と反時計回転方向に伝搬するレーザー光2
00が示されている。
【0014】非対称テーパー部202は、反時計回りレ
ーザー光200と、時計回りレーザー光210に対する
ミラー損を異ならせて、それぞれのレーザー発振閾値を
異ならせるために設ける。
【0015】又、全反射ミラー部203a,203b,
203c,203dによって、全反射を受けるモード
は、他のモードに比べて発振閾値が小さくなり、低注入
レベルで発振が開始する。しかも、他のモードの発振は
抑制される。この状態で、リングレーザーを時計回りに
回転させると、時計回りレーザー光210の発振周波数
f1はΔf減少する。一方、反時計回りレーザー光20
0の発振周波数f2はΔf増加する。従って、レーザー
光の発振周波数の差のビート周波数が発生するので、こ
のビート周波数を検出することによって物体の角速度が
検出される。ビート周波数の増減量の絶対値は、回転速
度に比例しているので、回転速度の検出ができるだけで
なく、回転方向とビート周波数の増減が1対1に対応し
ているので、回転方向の検知も可能である。
【0016】リング共振器型半導体レーザー201を定
電流駆動して、端子電圧の変化を測定すればビート周波
数を検出することができる。又、もし定電圧駆動であれ
ば、端子に流れる電流の変化を検出してもよい。又、イ
ンピーダンスメーターを用いて、リングレーザー201
のインピーダンスの変化を検出してもよい。
【0017】図6は、周波数−電圧変換回路(FV変換
回路)500を電気端子240に接続する場合のビート
信号入力と角速度出力との関係を説明するための配線図
である。
【0018】光ジャイロのリングレーザー駆動電流は、
抵抗を介して、電流源から注入される。光ジャイロが静
止した状態でも、光ジャイロの中の2つのレーザー光の
発振周波数の差に相当するビート信号が端子電圧の変化
として得られる。さらに、光ジャイロを回転させると、
回転の角速度に応じたビート信号が現れる。このビート
信号を周波数−電圧変換回路(FV変換回路)を通すこ
とによって、ビート周波数を電圧値に直すことができ
る。たとえば、オフセットを調整して、光ジャイロが静
止している時のFV変換回路の電圧出力をゼロとする
と、FV変換回路の出力の正負によって、回転方向を検
出することができる。
【0019】この光ジャイロは小型、低消費電力、ノイ
ズに強い等の特徴をもっており本発明の投影装置に設置
する角速度検出手段に適している。
【0020】図2は、図1に示した液晶プロジェクタの
駆動制御回路の一構成例を示すブロック図である。図1
と同じものには同じ番号がつけられている。15はマイ
クロコンピュータ、16は可変頂角プリズム13を駆動
させるアクチュエータである。
【0021】このような構成で、図示しないテーブル上
に設置されたプロジェクタ10で揺れの無い状態(図1
(A))から揺れが生じると角速度検出器14はそれを
検出し揺れの方向と揺れ量を求め、その情報をマイクロ
コンピュータ15へ転送する。
【0022】マイクロコンピュータ15は、その情報か
ら光路の変更量と変更方向を演算し、揺れによる画像ブ
レをキャンセルするようにアクチュエータ16を駆動さ
せる。
【0023】その駆動に応じ可変頂角プリズム13が光
路を変更し図1(B)のように液晶プロジェクタ10が
揺れても投影画像の位置が変わらないように制御され
る。
【0024】このようにして、液晶プロジェクタ10が
揺れ動いてもスクリーン上の投影画像は動かないという
投影装置が実現できる。
【0025】ここでは角速度センサに光ジャイロを用い
ているが振動ジャイロ、リングレーザージャイロ、シリ
コンを用いたジャイロ等角速度が検出できるものであれ
ば何でも良い。
【0026】また、光路変更手段には可変頂角プリズム
を使用したがレンズを動かすもの等同じ機能を持つもの
であれば何を用いても良い。
【0027】(第2の実施形態)図3は、第2の実施形
態の投影装置の概略構成図である。21はパソコン、2
2は小型液晶プロジェクタのような投影装置、23は該
投影装置によって投影された画像である。22の投影装
置には実施形態1で用いた防振機構を内蔵している。
【0028】今までの投影装置では画像データが保存さ
れているパソコンからデータをケーブル等を介して投影
装置本体に送信しそのデータを投影するというものであ
った。本実施形態においては、投影装置をパソコン本体
に取り付けるか、又はその中に内蔵させている。従来パ
ソコン本体にこのような投影装置を取り付けようとして
もキーボードを打つときの振動、マウスを動かすときの
揺れ等により投影画像がブレてしまい非常に見ずらいと
いう問題が生じていた。しかし、該防振機能を備えた投
影装置を用いればパソコンと一体にしても画像の揺れが
発生せず十分に使用できるものとすることができる。
【0029】(第3の実施形態)図4は、第3の実施形
態の投影装置の概略構成図である。26は携帯電話等の
携帯機器、27は該携帯機器に組み込まれた投影装置、
28は該投影装置によって投影された画像である。27
の投影装置には実施形態1で用いた防振機構を内蔵して
いる。本実施形態においては、投影装置を持ち運びでき
る携帯機器に組み込み、手に持った状態でも揺れの無い
投影画像が得られるようにしてある。
【0030】携帯機器は一般に小型であるが、これに加
わる振動を制御して、表示画面を大きく映し出すことが
できるようになり細かい字が見えない人や簡単な発表
(プレゼンテーション)をする等の用途に用いることが
できるようにしてある。
【0031】防振の機構に関しては第1の実施形態と同
様である。しかしながら携帯機器に組み込むため大き
さ、消費電力が小さな投影装置になっていることが必修
である。このためには角速度検出手段に光ジャイロを用
いることも必要になる。
【0032】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は、画像の投影に限らず、レーザーポインタ
の場合に光線のブレをキャンセルすることにも応用でき
る。
【0033】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、角速度検
出手段と光路変更手段を用いた防振機構ことにより安定
した投影画像を得ることが可能となる。又、投影画像が
安定することで装置の小型化も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の液晶プロジェクタを
示す概略構成図である。
【図2】本発明の第1の実施形態の液晶プロジェクタの
駆動制御回路の一構成例を示すブロック図である。
【図3】本発明の第2の実施形態の投影装置を示す概略
構成図である。
【図4】本発明の第3の実施形態の投影装置を示す概略
構成図である。
【図5】本発明に用いられる光ジャイロの構成を示す平
面図と側面図である。
【図6】F/V変換器を用いたときのビート信号入力と
角速度出力との関係を説明するための配線図である。
【図7】従来の液晶プロジェクタを示す概略構成図であ
る。
【符号の説明】
1 テーブル 10 液晶プロジェクタ 11 液晶プロジェクタ本体 12 投影レンズ 13 可変頂角プリズム 14 角速度検出手段 15 マイクロコンピュータ 16 アクチュエータ 20 スクリーン 21 パソコン 22 投影装置 23 スクリーン 26 携帯電話(携帯機器) 27 小型投影装置 28 スクリーン 201 リングレーザー 202 テーパー部 203 全反射ミラー部 230 アノード 240 電気端子 250 ギャップ層 260 クラッド層 270,290 光ガイド層 280 活性層 340 半導体基板 350 カソード 200,210 レーザー光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井垣 正彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2F105 AA08 DD07 2H088 EA19 HA06 HA23 HA24 HA28 MA20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示手段を照明し、該表示手段からの光
    を投射手段に入射させて該投射手段により前記表示手段
    の画像を投影する装置において、 該装置のブレを検出する手段により装置自身のブレを検
    出し、 投影レンズの出射側に取り付けられた光路変更手段によ
    り該ブレ成分を除去することを特徴とする投影装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 ブレ検出用センサとしてジャイロ又は加速度センサを用
    いることを特徴とする投影装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 前記ブレ検出用センサはジャイロであり、 前記ジャイロは全反射面を持つ光導波路を有し、互いに
    発振波長が異なり、光導波路内を互いに反対方向に周回
    する2つのレーザー光を発生するリングレーザーと、前
    記リングレーザーの電流、電圧又はインピーダンスの変
    化を検出する手段とを備えることを特徴とする投影装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、 前記光路変更手段に形状可変レンズを用いることを特徴
    とする投影装置。
  5. 【請求項5】 請求項1において、 前記光路変更手段にレンズ移動機構を用いることを特徴
    とする投影装置。
  6. 【請求項6】 請求項1において、 前記投影装置を、電子機器の周辺装置として外づけ又は
    内蔵することを特徴とする投影装置。
  7. 【請求項7】 請求項1において、 前記投影装置を、携帯機器に外づけ又は内蔵することを
    特徴とする投影装置。
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