JP2006003407A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】手動によって容易にピント合わせを行うことが可能なプロジェクタを提供すること。
【解決手段】画像信号に応じて変調された光を投写する投写光学系を有するプロジェクタにおいて、投写光学系からの光によって表示される像のピントを調節するピント調節部と、プロジェクタが移動したことを検知する検知部と、を有し、ＲＯＭは、ピントを調節するためのパターン像を記憶し、検知部による検出結果に応じてパターン像を表示させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プロジェクタの技術に関する。

近年、プロジェクタは、小型化、軽量化によって可搬性が向上し、特に家庭においてさまざまな場所での利用が可能になっている。プロジェクタを移動させる場合、投写光の照射位置とプロジェクタとの間の距離が変化するごとに、投写像のピントを調節する必要がある。また、プロジェクタを不安定な場所に置く場合に、鑑賞中にピントがずれることも考えられる。観察者は、ピントが完全に合う状態での鑑賞を望むことから、ピントのずれを認識した場合に頻繁にピントを合わせる必要が生じる。主に家庭で用いられるプロジェクタは、オートフォーカス機能を持たずユーザの手動によりピント合わせを行うものが一般的である。ユーザの手動によって投写像のピントを合わせる場合、最良なフォーカス状態となるようにピントの微調節を行うことが困難である。また、投写像の画質が悪いことを認識しても、受信する画像の質そのものが悪いのか、又はプロジェクタのピントがずれているのかを見分けることが困難な場合もある。このようなピントの微調節はユーザの個人差の影響も大きいことから、幅広いユーザが快適に鑑賞できるような技術が望まれている。プロジェクタの投写像のピント合わせを補助するための技術としては、例えば、特許文献１及び２に提案されている。

特開２０００−８１６０１号公報 特開平６−３１３８４３号公報

特許文献１には、投写レンズの種類、投影画面のサイズ及び投写距離の相関関係を予め記憶し、さらにフォーカス調整量を演算する技術が提案されている。特許文献１の技術を用いるとプロジェクタの移動に伴う設定の変更を容易に行うことは可能である。しかし、特許文献１の技術は手動によるピント合わせの操作を補助するものではないため、特許文献１の技術を用いても手動によりピントを微調節することが困難である。特許文献２には、フォーカス調整リングを操作することによって、ピント合わせのためのパターン像を表示する技術が提案されている。特許文献２の技術によると、フォーカス調整リングの操作に対応してフォーカスパターンを自動で表示することとし、ピント合わせ操作を簡略することができる。しかし、パターン像を表示するためにはフォーカス調整リングを操作しなければならず、そのためにピントがさらにずれてしまう場合が考えられる。また、ピント合わせの操作が必要であるか否かの判断はユーザに委ねられているため、ピント合わせが必要であるか否かの判断に迷う場合が考えられる。このため、プロジェクタについて、手動により容易にピント合わせを行うことが可能な技術が求められている。本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、手動によって容易にピント合わせを行うことが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じて変調された光を投写する投写光学系を有するプロジェクタにおいて、投写光学系からの光によって表示される投写像のピントを調節するピント調節部と、プロジェクタが移動したことを検知する検知部と、を有し、検知部による検出結果に応じて、ピントを調節するためのパターン像を表示させることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。

プロジェクタが移動すると、プロジェクタは、検知部からの信号によってピント調節のためのパターン像をスクリーン等に表示する。ユーザは、パターン像の表示を見ながらピント調節を行う。プロジェクタの移動とともにパターン像が表示されるため、ユーザは、ピント合わせが必要であることを自ら判断する必要が無く、パターン像の表示によって知ることができる。また、ピント調節部を何ら操作せずにパターン像が表示されることから、操作が簡易である上、パターン像を表示するためにピントがさらにずれてしまうこともない。これにより、手動によって容易にピント合わせを行うことが可能なプロジェクタを得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、プロジェクタが所定距離以上移動したことを検知部によって検知する場合に、パターン像を表示させることが望ましい。プロジェクタは、わずかな距離を移動した場合、画像に殆ど変化が無ければピント調節を行う必要が無い。このため、プロジェクタが所定距離以上移動したことを検知部で検知した場合にパターン像を表示することにより、ユーザは、ピント調節が必要であることを認識することができる。また、ピント調節が不要なときにまでピント調節を行うようなことも無くし、快適な鑑賞を行うことができる。これにより、ユーザは、ピント調節が必要であることを容易に認識でき、かつ快適な鑑賞を行うことができる。

さらに、本発明によれば、画像信号に応じて変調された光を投写する投写光学系を有するプロジェクタにおいて、投写光学系の光軸上の位置と、投写光学系の光軸上以外の位置とに移動可能に設けられ、第１焦点と第２焦点とを有するレンズ系と、光軸に沿って投写光学系をシフトさせることで、投写光学系からの光によって表示される投写像のピントを調節するピント調節部と、ピント調節部の位置を記憶する記憶部と、記憶部に記憶したピント調節部の位置から、投写像のピント合わせが可能なピント調節部の位置を算出する演算部と、を有し、ピント調節部は、レンズ系が投写光学系の光軸上の位置にあるときに、投写光学系と連動してレンズ系をシフトさせ、レンズ系の第１焦点の位置にピントを合わせるときのピント調節部の位置を第１の位置、レンズ系の第２焦点の位置にピントを合わせるときのピント調節部の位置を第２の位置、とする場合に、記憶部は、ピント調節部の第１の位置と第２の位置とを記憶し、演算部は、記憶部に記憶されたピント調節部の第１の位置と第２の位置とからピント調節部の位置を算出することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。

ユーザは、ピント調節部を操作する前に、まずレンズ系を投写光学系の光軸上に移動させる。レンズ系は、投写光学系の光軸上に配置すると、ピント調節部の操作によって投写光学系のレンズとともに光軸に沿ってシフトする。レンズ系として二重焦点レンズを用いる場合、二重焦点レンズは、投写光学系の光軸上に移動させたとき、投写光学系の焦点位置を挟んで二重焦点レンズに近い側と遠い側とに焦点を有するように配置される。ユーザは、二重焦点レンズを投写光学系の光軸上に配置する状態において、まず二重焦点レンズの第１焦点につきピント合わせを行う。そして、二重焦点レンズの第１焦点にピントが合うときのピント調節部の位置である第１の位置を、記憶部に記憶させる。次にユーザは、二重焦点レンズの第２焦点につきピント合わせを行う。また、二重焦点レンズの第２焦点にピントが合うときのピント調節部の位置である第２の位置を、記憶部に記憶させる。

演算部は、二重焦点レンズと投写光学系との位置関係に基づいて、ピント合わせが可能なピント調節部の位置を算出する。演算部にピント調節部の第１の位置、及び第２の位置についての情報が入力されると、演算部は、ピント調節部の第１の位置と第２の位置とから投写像のピントが合うピント調節部の位置を算出する。そして、ユーザは、演算部で算出された位置にピント調節部を操作する。このようにして、投写像のピント調節を行うことができる。二重焦点レンズを用いることで、ユーザは、ピント合わせのために２回の調節を行う機会が確保される。

ピント調節部を手動により操作する場合、通常、ピントが最適となる位置に徐々に絞り込むことでピント合わせを行う。この場合、ユーザは、ピントが最適となる位置に近づくほどピントのずれを捉えることが困難となることから、最適な状態にまでピントを合わせることが非常に困難である。本発明のプロジェクタように２回の調節を行うことでそれぞれの誤差を均すことが可能になる。特に、２回の調節における誤差を相殺可能とするようにピント調節を行うことにより、容易にピント合わせを行うことができる。これにより、手動によって容易にピント合わせを行うことが可能なプロジェクタを得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、レンズ系は、２つの異なる焦点距離部分を有する二重焦点レンズであることが望ましい。レンズ系として二重焦点レンズを用いることにより、第１焦点及び第２焦点を用いて投写像のピント合わせを行うことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、レンズ系は、投写光学系の光軸に沿って移動可能に設けられた単焦点レンズであることが望ましい。単焦点レンズは、光軸上を移動することによって、第１焦点と第２焦点とを有するレンズ系として機能する。これにより、第１焦点及び第２焦点を用いて投写像のピント合わせを行うことができる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１００の斜視構成を示す。プロジェクタ１００は、スクリーン等に照射させた投写光をプロジェクタ１００の側から観察する、いわゆるフロント投写型プロジェクタである。プロジェクタ１００は、画像信号に応じて変調された光を投写する投写光学系１２０を有する。投写光学系１２０は、例えば凹レンズ、凸レンズを含む複数のレンズにより構成されている。また、プロジェクタ１００は、投写光学系１２０の近傍にフォーカス調節レバー１１０を有する。フォーカス調節レバー１１０は、投写光学系１２０からの光によって表示される投写像のピントを調節するピント調節部である。投写像のピント調節は、フォーカス調節レバー１１０を左右に回転移動させることによって行う。

図２は、プロジェクタ１００の断面構成を示す。光源部２１０は、光を供給する発光部２０１とリフレクタ２０２とを有する。発光部２０１には、超高圧水銀ランプを用いることができる。発光部２０１は、第１色光であるＲ光、第２色光であるＧ光、及び第３色光であるＢ光を含む光を供給する。発光部２０１からの光は、直接又はリフレクタ２０２を反射して射出される。光源部２１０からの光は、照明光学系（不図示）により主光線に略平行とされたのち、フライアイ型インテグレータ２１２に入射する。フライアイ型インテグレータ２１２は、光源部２１０からの光の照度分布を均一化する。

フライアイ型インテグレータ２１２で照度分布を均一化された光は、偏光変換素子２１４にて特定の振動方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換される。ｓ偏光光に変換された光は、色分離光学系２２０を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー２２１に入射する。色分離光学系２２０は、光源部２１０から供給される光をＲ光と、Ｇ光と、Ｂ光とに分離する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー２２１は、Ｒ光を透過し、Ｇ光、Ｂ光を反射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー２２１を透過したＲ光は、反射ミラー２２２に入射する。

反射ミラー２２２は、Ｒ光の光路を９０度折り曲げる。光路を折り曲げられたＲ光は、空間光変調装置２３０Ｒに入射する。空間光変調装置２３０Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。なお、ダイクロイックミラーを透過しても、光の偏光方向は変化しないため、空間光変調装置２３０Ｒに入射するＲ光は、ｓ偏光光のままの状態である。空間光変調装置２３０Ｒに入射したｓ偏光光は、ｐ偏光光に変換されたのち、画像信号に応じた変調によりｓ偏光光に変換される。変調によりｓ偏光光に変換されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２４０に入射する。

Ｒ光透過ダイクロイックミラー２２１で反射されたＧ光とＢ光とは、光路を９０度折り曲げられる。光路を折り曲げられたＧ光とＢ光とは、色分離光学系２２０を構成するＢ光透過ダイクロイックミラー２２３に入射する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー２２３は、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー２２３で反射されたＧ光は、空間光変調装置２３０Ｇに入射する。空間光変調装置２３０Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。空間光変調装置２３０Ｇに入射するＧ光は、ｓ偏光光に変換されている。空間光変調装置２３０Ｇに入射したｓ偏光光は、画像信号に応じた変調によりｐ偏光光に変換される。変調によりｐ偏光光に変換されたＧ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２４０に入射する。

Ｂ光透過ダイクロイックミラー２２３を透過したＢ光は、リレーレンズ２２４を透過した後、反射ミラー２２５により光路を９０度折り曲げられる。そして、Ｂ光は、さらにリレーレンズ２２６を透過し、反射ミラー２２７により光路を９０度折り曲げられて、空間光変調装置２３０Ｂに入射する。空間光変調装置２３０Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。なお、Ｂ光透過ダイクロイックミラー２２３を透過したＢ光を２つのリレーレンズ２２４、２２６に透過させるのは、Ｂ光の光路の長さがＲ光及びＧ光の光路の長さよりも長いためである。

２つのリレーレンズ２２４、２２６を用いることにより、Ｂ光透過ダイクロイックミラー２２３を透過したＢ光を、そのまま空間光変調装置２３０Ｂに導くことができる。空間光変調装置２３０Ｂに入射するＢ光は、ｓ偏光光に変換されている。空間光変調装置２３０Ｂに入射したｓ偏光光は、ｐ偏光光に変換されたのち、画像信号に応じた変調によりｓ偏光光に変換される。空間光変調装置２３０Ｂで変調されたＢ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２４０に入射する。

色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２４０は、２つのダイクロイック膜２４２、２４４をＸ字型に直交して配置して構成されている。ダイクロイック膜２４２は、Ｒ光を反射し、Ｂ光、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜２４４は、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム２４０は、各空間光変調装置２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光を合成する。

なお、上述のように、空間光変調装置２３０Ｒ、空間光変調装置２３０Ｂからクロスダイクロイックプリズム２４０に入射される光は、ｓ偏光光となるように設定される。また、空間光変調装置２３０Ｇからクロスダイクロイックプリズム２４０に入射される光は、ｐ偏光光となるように設定される。このようにクロスダイクロイックプリズム２４０に入射される光の偏光方向に差異をつけるのは、クロスダイクロイックプリズム２４０において各空間光変調装置から射出される光を有効に合成するためである。ダイクロイック膜２４２、２４４は、通常、ｓ偏光光の反射特性に優れる。このため、ダイクロイック膜２４２、２４４で反射されるべきＲ光及びＢ光をｓ偏光光とし、ダイクロイック膜２４２、２４４を透過すべきＧ光をｐ偏光光としている。投写光学系１２０は、クロスダイクロイックプリズム２４０で合成された光をスクリーン１４０へ投写する。

図３は、パターン像を表示させるためのプロジェクタ１００の構成を示す。検知部である加速度センサ３０３は、プロジェクタ１００が移動したことを検知する。加速度センサ３０３は、プロジェクタ１００の移動方向及び移動距離を積算することにより、プロジェクタ１００の位置を検知する。加速度センサ３０３は、プロジェクタ１００のいずれの位置に設けることとしても良い。検知部としては、加速度センサ３０３のほか、例えばエンコーダを用いても良い。

ＲＯＭ３０１は、投写像のピント調節時にスクリーン１４０に表示されるパターン像を記憶している。パターン像としては、例えば、図４に示すように、放射状に直線が重なり合う形状のパターン像４４０を用いることができる。ＲＯＭ３０１は、パターン像４４０を表示するためのデータを収納している。図３に戻って、ミキシング部３０２は、加速度センサ３０３からの出力に応じて、画像信号とＲＯＭ３０１に収納されたデータとをミキシングして空間光変調装置２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂに出力する。なお、図３に示すＲＯＭ３０１、ミキシング部３０２及び加速度センサ３０３は、プロジェクタの画像表示のための構成とは別の機器として構成し、プロジェクタに外付けして使用することとしても良い。また、ＲＯＭ３０１は、例えばプロジェクタ１００の電源をＯＮ、ＯＦＦする際に表示されるメーカ名、メッセージ等を記憶するものと兼用しても良い。

例えば、ユーザがプロジェクタ１００を移動させたとする。加速度センサ３０３は、プロジェクタ１００が所定距離以上移動したことを検知すると、ミキシング部３０２に信号を出力する。ここで所定距離とは、プロジェクタ１００を移動させることによって投写像にピントのずれを生じ出す閾値である。また、投写像のピントのずれが生じるのは、プロジェクタ１００とスクリーン１４０面との間の距離が変化する場合であるため、加速度センサ３０３は、投写光を投写する方向についての移動距離を検知する。

ミキシング部３０２は、加速度センサ３０３から信号を入力することにより、ＲＯＭ３０１に収納されているデータを画像信号にミキシングして、空間光変調装置２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂに出力する。空間光変調装置２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂは、画像信号及びパターン像４４０を表示するための信号に応じて入射する光を変調する。ＲＯＭ３０１に収納されているデータと画像信号とをミキシングすることにより、スクリーン１４０には画像信号に応じた投写像に重ねてパターン像４４０が表示される。そして、パターン像４４０の表示は、ユーザによるフォーカス調節レバー１１０の操作が完了した後、又は一定時間の経過後に停止する。

このようにして、プロジェクタ１００は、加速度センサ３０３による検出結果に応じて、ピント調節のためのパターン像４４０をスクリーン１４０に表示させる。また、パターン像４４０は、投写像のピントのずれが生じる程度プロジェクタ１００が移動したことを加速度センサ３０３が検知する場合に表示される。なお、パターン像４４０の表示は、画像信号入力を停止して行うこととしても良い。この場合、画像信号に応じた投写像の表示は中断され、パターン像４４０のみがスクリーン１４０に表示される。

ピント調節のためのパターン像は、図４に示すものに限らず、例えば十字型に直線が重なり合う形状や縞形状等のさまざまな形状や、これらの組合せを用いることができる。また、パターン像４４０の表示位置は、スクリーン１４０の略中央に限らず、スクリーン１４０上のいずれの位置であっても良い。例えば矩形形状のスクリーン１４０の場合、四隅のうちのうちいずれか１つの位置にパターン像４４０を表示することとしても良い。この場合、投写像の鑑賞中にパターン像４４０が表示される場合であっても、パターン像４４０が投写像の鑑賞の妨げとなることを防ぐことができる。また、図４に示すようにパターン像４４０を矩形の表示で囲むことにより、観察者は、投写像の鑑賞中であってもパターン像４４０が表示されたことを容易に認識することができる。

図５は、フォーカス調節レバー１１０を説明するものである。ユーザは、図５の矢印で示す左右方向にフォーカス調節レバー１１０を回転移動させることによって投写像のピント調節を行う。このときユーザは、パターン像４４０の表示を見ながらフォーカス調節レバー１１０を操作する。所定距離以上プロジェクタ１００が移動した場合にパターン像４４０が表示されるため、ユーザは、ピント合わせが必要であることをパターン像４４０の表示によって知ることができる。また、フォーカス調節レバー１１０を何ら操作せずにパターン像４４０が表示されることから、操作が簡易である上、パターン像４４０を表示するためにさらにピントがずれてしまうこともない。これにより、手動によって容易にピント合わせを行うことができるという効果を奏する。

また、プロジェクタ１００は、わずかな距離を移動した場合、画像に殆ど変化が無ければピント調節を行う必要が無い。このため、プロジェクタ１００が所定距離以上移動したことを加速度センサ３０３が検知した場合にパターン像４４０を表示することにより、ユーザは、ピント調節が必要であることを認識することができる。また、ピント調節が不要である場合にまでピント調節を行うようなことも無くし、快適な鑑賞を行うことができる。これにより、ユーザは、ピント調節が必要であることを容易に認識でき、かつ快適な鑑賞を行うことができるという効果を奏する。

なお、ピント調節部としては、図５に示すフォーカス調節レバー１１０に限らず、図６に示すフォーカス調節リング６１０を用いても良い。フォーカス調節リング６１０は、投写光学系１２０の胴体部分の一部に設けられている。フォーカス調節リング６１０を左右に回転移動させることによって、投写像のピント調節を行うことができる。また、ピント調節部としては、フォーカス調節レバー１１０やフォーカス調節リング６１０のほか、例えばダイヤル形式の調節部を用いても良い。

図７は、本発明の実施例２に係るプロジェクタ７００の斜視構成を示す。プロジェクタ７００は、ピント調節を行うための二重焦点レンズ７０２を有することを特徴とする。上記実施例１のプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、図７に示す斜視構成において、プロジェクタ７００の特徴的部分である二重焦点レンズ７０２及び投写光学系１２０の周辺部分を明確にするため、プロジェクタ７００の外装の一部を破線で示している。

二重焦点レンズ７０２は、投写光学系１２０の光軸ＡＸ上の位置と、投写光学系１２０の光軸ＡＸ上以外の位置とに移動可能に設けられ、第１焦点Ａと第２焦点Ｂとを有するレンズ系である。二重焦点レンズ７０２は、２つの異なる焦点距離部分を有する。例えば、二重焦点レンズ７０２は、第１焦点位置に焦点を有する部分と、第１焦点位置と異なる第２焦点位置に焦点を有する部分とを交互に組み合わせて構成されている。

二重焦点レンズ７０２は、リードスクリュー７０６の回転によって投写光学系１２０の光軸ＡＸに対して略垂直な方向へ往復移動する。モータ７０４は、リードスクリュー７０６を回転させる。二重焦点レンズ７０２は、モータ７０４を作動させることにより、光軸ＡＸ上の位置と、光軸ＡＸ上以外の位置とにスライド移動することができる。図７には、二重焦点レンズ７０２が光軸ＡＸ上にある状態を示している。モータ７０４とリードスクリュー７０６とを用いることにより、投写光学系１２０によるフォーカス状態を何ら変化することなく二重焦点レンズ７０２のスライド移動を行うことができる。二重焦点レンズ７０２の移動は、モータ７０４とリードスクリュー７０６とを用いる構成に限らず、他の電動アクチュエータを用いる構成としても良い。

投写像のピント調節を行わないときには、二重焦点レンズ７０２は、光軸ＡＸ上以外の位置にある。プロジェクタ７００がピント調節モードに入るとき、二重焦点レンズ７０２は、モータ７０４の作動によって光軸ＡＸ上の位置に移動する。二重焦点レンズ７０２の移動は、プロジェクタ７００がピント調節モードに切り換わるのに伴い自動で行っても良く、モードの切り換えとは別にユーザの特別な操作によって行うこととしても良い。図８には、光軸ＡＸ上の位置に移動させた状態の二重焦点レンズ７０２を示している。

第１焦点Ａは、投写光学系１２０の焦点Ｏを基準として二重焦点レンズ７０２に近い側にある。第２焦点Ｂは、焦点Ｏを基準として二重焦点レンズ７０２から遠い側にある。二重焦点レンズ７０２は、第１焦点Ａ−焦点Ｏ間の距離ｄと、焦点Ｏ−第２焦点Ｂ間の距離ｄとが略同一となるように設定されている。なお、図８には、投写光学系１２０の図示を省略している。通常、投写光学系１２０の焦点Ｏの位置とスクリーン１４０の位置とが略同一であれば、良好なフォーカス状態となる。

二重焦点レンズ７０２が投写光学系１２０の光軸ＡＸ上にあるときにフォーカス調節レバー１１０（図７参照）を操作すると、二重焦点レンズ７０２は、投写光学系１２０のレンズと連動してシフトする。ユーザは、二重焦点レンズ７０２を光軸ＡＸへ移動させた後、まず第１焦点Ａについてピント合わせを行う。ピント合わせは、上記実施例１のプロジェクタ１００の場合と同様に、ピント合わせ用のパターン像を表示して行うこととしても良い。このとき、フォーカス調節レバー１１０は、例えば二重焦点レンズ７０２及び投写光学系１２０のレンズを−δの一方向にシフトすることによって第１焦点Ａのピント合わせを行う。フォーカス調節レバー１１０は、光軸ＡＸにおいて投写光学系１２０をシフトさせることで、投写光学系１２０からの光によって表示される投写像のピントを調節するピント調節部である。

図９は、フォーカス調節レバー１１０を操作することによりピント合わせを行うための構成を示す。フォーカス調節レバー１１０は、二重焦点レンズ７０２が光軸ＡＸ上の位置にあるときに、投写光学系１２０と連動して二重焦点レンズ７０２をシフトさせる。フォーカス調節レバー１１０を操作すると、レバー位置検知部９０１は、フォーカス調節レバー１１０の位置を検知する。レバー位置検知部９０１には、例えばエンコーダを用いることができる。例えば、フォーカス調節レバー１１０には、回転方向に並列する縞が付されている。そして、エンコーダは、フォーカス調節レバー１１０が回転移動するときに所定位置を通過する縞の数量によって、フォーカス調節レバー１１０の変位を読み取る。フォーカス調節レバー１１０の変位は、例えばフォトセンサを用いて読み取ることができる。

例えばユーザは、二重焦点レンズ７０２の第１焦点Ａについてピントが合ったことを目視により確認したところで、例えば確認ボタンを押す等によってフォーカス調節レバー１１０の位置を決定する。第１焦点Ａの位置にピントを合わせるときのフォーカス調節レバー１１０の位置を、第１の位置とする。フォーカス調節レバー１１０の位置を決定したとき、例えば確認ボタンが押されることにより、レバー位置検知部９０１はフォーカス調節レバー１１０が第１の位置にあることを検知結果として確定して、記憶部９０２に出力する。

次にユーザは、第１焦点Ａの場合と同様にして第２焦点Ａについてピント合わせを行う。フォーカス調節レバー１１０は、二重焦点レンズ７０２及び投写光学系１２０のレンズを、第１焦点Ａのピント合わせとは逆の＋δの一方向にシフトすることによって第２焦点Ｂのピント合わせを行う。第２焦点Ｂの位置にピントを合わせるときのフォーカス調節レバー１１０の位置を、第２の位置とする。レバー位置検知部９０１は、フォーカス調節レバー１１０が第２の位置にあることを検知結果として確定して、記憶部９０２に出力する。記憶部９０２は、フォーカス調節レバー１１０の第１の位置と第２の位置とを記憶する。

演算部９０３は、記憶部９０２に記憶したフォーカス調節レバー１１０の第１の位置と第２の位置とから、投写像のピント合わせが可能なフォーカス調節レバー１１０の位置を算出する。本実施例のプロジェクタ７００は、第１焦点Ａと第２焦点Ｂとの間に投写光学系１２０の焦点Ｏを有することから、演算部９０３は、フォーカス調節レバー１１０の第１の位置と第２の位置との略中央の位置を算出する。なお、演算部９０３は、第１の位置と第２の位置との略中央にある位置を算出する場合に限らず、良好なフォーカス状態となるようなフォーカス調節レバー１１０の位置を算出する。良好なフォーカス状態となるようなフォーカス調節レバー１１０の位置は、投写光学系１２０を構成するレンズの配置により決定される。演算部９０３によるフォーカス調節レバー１１０の位置の算出については、プロジェクタ１００の構成に応じて適宜設定することができる。

演算部９０３で算出されたフォーカス調節レバー１１０の位置は、例えばスクリーン１４０に表示される。フォーカス調節レバー１１０には、回転方向において目盛りが付されている。フォーカス調節レバー１１０の位置は、目盛りにより指定することができる。ユーザは、スクリーン１４０に表示された目盛りの位置にフォーカス調節レバー１１０を合わせる。フォーカス調節レバー１１０を操作した後、二重焦点レンズ７０２を光軸ＡＸ上から光軸ＡＸ上以外の位置に移動させることにより、ピント合わせの操作は完了する。

ユーザは、フォーカス調節レバー１１０を手動により操作する場合、ピントが最適となる位置に徐々に絞り込むことでピント合わせを行う。この場合、ユーザは、ピントが最適となる位置に近づくほどピントのずれを捉えることが困難となることから、最適な状態にまでピントを合わせることが非常に困難である。本実施例のプロジェクタ７００は、２回のピント調節によってピント合わせを行う。ピント合わせのために２回の調節を行う機会が確保されることにより、１回のみの厳密なピント調節を行うことが不要となる。

さらに、プロジェクタ７００は、フォーカス調節レバー１１０を互いに逆向きに移動させるように、２回のピント調節を行う。このため、調節により決定したフォーカス状態と最適なフォーカス状態との間に誤差を生じる場合でも、２回の調節における誤差を相殺し、最適なフォーカス状態に近づけることができる。このため、本実施例のプロジェクタ７００は、例えばピント調節の操作に不慣れなユーザにとっても容易にピント合わせを行うことができる。これにより、手動によって容易にピント合わせを行うことができるという効果を奏する。また、プロジェクタ７００を簡易な構成にできることから、オートフォーカス機能を持たせる場合と比較してプロジェクタ７００を小型にすることができる。

ピント合わせ時に二重焦点レンズ７０２をシフトする向きについては、上記の説明と同じ場合に限られない。例えば、フォーカス調節レバー１１０の調節は、第１焦点Ａについて＋δの一方向に、第２焦点Ｂについて−δの一方向に二重焦点レンズ７０２及び投写光学系１２０のレンズをシフトするようにして行うこととしても良い。また、上記実施例１のプロジェクタ１００と同様に、プロジェクタ７００の移動とともにスクリーン１４０にパターン像を表示することとしても良い。この場合、プロジェクタ７００は、プロジェクタ７００の移動とともに光軸ＡＸ上の位置に二重焦点レンズ７０２が移動する構成とすることができる。

演算部９０３による演算結果は、スクリーン１４０に表示する場合に限られない。例えば、図１０に示すように、演算部９０３の演算結果に応じてフォーカス調節レバー１１０を作動するコントローラ１００４を用いることとしても良い。コントローラ１００４は、演算部９０３による演算結果に基づいてフォーカス調節レバー１１０を制御する。これにより、ピント合わせをさらに容易とし、かつ誤操作を低減することができる。さらに、プロジェクタ７００は、記憶部９０２及び演算部９０３を設けない構成とすることもできる。この場合、ユーザは、第１焦点Ａ及び第２焦点Ｂについてピントを調節した後、ピントが最適な状態となるフォーカス調節レバー１１０の位置をユーザ自らが割り出してフォーカス調節レバー１１０を操作する。

（変形例）
図１１は、本実施例の変形例１に係るプロジェクタ１１００の斜視構成を示す。プロジェクタ１１００は、手動により二重焦点レンズ１１０２の着脱を行うことを特徴とする。投写光学系１２０は、プロジェクタ１１００の内部に設けられ、投写口１１０５から投写光を供給する。二重焦点レンズ１１０２は、投写光学系１２０と投写口１１０５との間に設けられたスリットへ挿入することで、投写光学系１２０と投写口１１０５との間の光路中に配置することができる。

ピント合わせを行う場合、ユーザは、スリットへ二重焦点レンズ１１０２を挿入する。また、ピント合わせが完了した後に、二重焦点レンズ１１０２は、ユーザによってスリットから抜き取られる。手動により二重焦点レンズ１１０２を行う場合も、上記のプロジェクタ７００と同様にしてピント合わせを行うことができる。

図１２は、本実施例の変形例２に係るプロジェクタ１２００の説明図である。本変形例のプロジェクタ１２００は、二重焦点レンズに代えて単独の焦点を有する単焦点レンズ１２０２を備えることを特徴とする。単焦点レンズ１２０２は、リードスクリュー７０６の回転によって光軸ＡＸに対して略垂直な方向へ往復移動する。単焦点レンズ１２０２は、上記の二重焦点レンズ７０２と同様に、光軸ＡＸ上の位置と、光軸ＡＸ上以外の位置とに移動可能に設けられている。単焦点レンズ１２０２は、さらに、リードスクリュー１２０６の回転によって、光軸ＡＸに略平行な方向へ移動することができる。単焦点レンズ１２０２は、モータ１２０４を作動させることにより、光軸ＡＸ上を移動する。単焦点レンズ１２０２は、モータ１２０４及びリードスクリュー１２０６を用いて光軸ＡＸ上を移動することによって、上記の二重焦点レンズ７０２と同様に第１焦点と第２焦点とを有するレンズ系として機能する。

まず、単焦点レンズ１２０２は、モータ１２０４の作動により、第１焦点Ａについてピント合わせを行うための位置に移動する。単焦点レンズ１２０２の移動が完了したところで、フォーカス調節レバー１１０の操作により、ピント調節を行う。次に、単焦点レンズ１２０２は、モータ１２０４の作動により、第２焦点Ｂについてピント合わせを行うための位置に移動する。単焦点レンズ１２０２の移動が完了したところで、フォーカス調節レバー１１０の操作により、ピント調節を行う。

モータ１２０４の作動により移動する単焦点レンズ１２０２の位置は、予め設定することができる。単焦点レンズ１２０２は、上記の二重焦点レンズの場合と同様に、フォーカス調節レバー１１０の操作によって投写光学系１２０のレンズと連動してシフトする。これに対して、モータ１２０４の作動による単焦点レンズ１２０２の移動は、投写光学系１２０のレンズとは連動させず単焦点レンズ１２０２単独で行う。

プロジェクタ１２００は、単焦点レンズ１２０２を光軸ＡＸ上の２点に移動可能とすることにより、上記のプロジェクタ７００と同様にピント調節を行うことができる。これにより、第１焦点及び第２焦点を用いて、手動によって容易にピント合わせを行うことができる。なお、上記各実施例のプロジェクタは、光源部として超高圧水銀ランプを用いているが、これに限られない。例えば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体発光素子を用いても良い。また、３つの透過型液晶表示装置を設けたいわゆる３板式のプロジェクタに限らず、例えば、反射型液晶表示装置を用いたプロジェクタやティルトミラーデバイスを用いたプロジェクタであっても良い。

以上のように、本発明に係るプロジェクタは、プレゼンテーションや動画を表示する場合に有用である。

本発明の実施例１に係るプロジェクタの斜視構成図。 プロジェクタの断面構成図。 パターン像を表示させるための構成を示す図。 パターン像の図。 フォーカス調節レバーの説明図。 フォーカス調節リングの説明図。 本発明の実施例２に係るプロジェクタの斜視構成図。 二重焦点レンズの説明図。 ピント合わせを行うための構成を示す図。 ピント合わせを行うための構成を示す図。 実施例２の変形例に係るプロジェクタの説明図。 実施例２の他の変形例に係るプロジェクタの説明図。

符号の説明

１００ プロジェクタ、１１０ フォーカス調節レバー、１２０ 投写光学系、１４０ スクリーン、２０１ 発光部、２０２ リフレクタ、２１０ 光源部、２１２ フライアイ型インテグレータ、２１４ 偏光変換素子、２２０ 色分離光学系、２２１ Ｒ光透過ダイクロイックミラー、２２２、２２５、２２７ 反射ミラー、２２３ Ｂ光透過ダイクロイックミラー、２２４、２２６ リレーレンズ、２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂ 空間光変調装置、２４０ クロスダイクロイックプリズム、２４２、２４４ ダイクロイック膜、３０１ ＲＯＭ、３０２ ミキシング部、３０３ 加速度センサ、４４０ パターン像、６１０ フォーカス調節リング、７００ プロジェクタ、７０２ 二重焦点レンズ、７０４ モータ、７０６ リードスクリュー、ＡＸ 光軸、９０１ レバー位置検知部、９０２ 記憶部、９０３ 演算部、１００４ コントローラ、１１００ プロジェクタ、１１０２ 二重焦点レンズ、１１０５ 投写口、１２００ プロジェクタ、１２０２ 単焦点レンズ、１２０４ モータ、１２０６ リードスクリュー

Claims (5)

1. 画像信号に応じて変調された光を投写する投写光学系を有するプロジェクタにおいて、
   前記投写光学系からの光によって表示される投写像のピントを調節するピント調節部と、
   前記プロジェクタが移動したことを検知する検知部と、を有し、
   前記検知部による検出結果に応じて、ピントを調節するためのパターン像を表示させることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記プロジェクタが所定距離以上移動したことを前記検知部によって検知する場合に、前記パターン像を表示させることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 画像信号に応じて変調された光を投写する投写光学系を有するプロジェクタにおいて、
   前記投写光学系の光軸上の位置と、前記投写光学系の前記光軸上以外の位置とに移動可能に設けられ、第１焦点と第２焦点とを有するレンズ系と、
   前記光軸に沿って前記投写光学系をシフトさせることで、前記投写光学系からの光によって表示される投写像のピントを調節するピント調節部と、
   前記ピント調節部の位置を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶した前記ピント調節部の位置から、前記投写像のピント合わせが可能な前記ピント調節部の位置を算出する演算部と、を有し、
   前記ピント調節部は、前記レンズ系が前記投写光学系の前記光軸上の位置にあるときに、前記投写光学系と連動して前記レンズ系をシフトさせ、
   前記レンズ系の前記第１焦点の位置にピントを合わせるときの前記ピント調節部の位置を第１の位置、前記レンズ系の前記第２焦点の位置にピントを合わせるときの前記ピント調節部の位置を第２の位置、とする場合に、前記記憶部は、前記ピント調節部の前記第１の位置と前記第２の位置とを記憶し、
   前記演算部は、前記記憶部に記憶された前記ピント調節部の前記第１の位置と前記第２の位置とから前記ピント調節部の位置を算出することを特徴とするプロジェクタ。
4. 前記レンズ系は、２つの異なる焦点距離部分を有する二重焦点レンズであることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
5. 前記レンズ系は、前記投写光学系の前記光軸に沿って移動可能に設けられた単焦点レンズであることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。

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