JP2008268181A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 スクリーン面上の複数点との距離を正確に測定できる光線を用いた距離測定装置を備えるプロジェクタを提供する。
【解決手段】 本発明のプロジェクタ1は、光源手段と、当該光源手段からの光を表示素子50に導光する光源側光学系と、表示素子50と、当該表示素子50から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系とを備え、光源手段や表示素子50を制御するプロジェクタ制御手段を有し、当該プロジェクタ制御手段は、スクリーン61面上の三点までの距離を測定すると共に平均距離を測定する距離測定手段及び当該距離測定手段が測定したスクリーン61面上の複数点までの距離からスクリーン61の傾斜角を算出する傾斜角算出手段と、距離測定手段が測定及び傾斜角算出手段が算出した情報から歪みを補正した投影画像の画像データを作成する歪み補正手段とを備えるものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プロジェクタに関するものである。

今日、パーソナルコンピュータの画面に表示される画像やビデオ信号の画像、更にはメモリカードなどに記憶されている画像データによる画像などをスクリーンに投影するデータプロジェクタが多用されている。

データプロジェクタは、多くの場合、メタルハイランドランプや超高圧水銀ランプなどの小型高輝度の光源を用い、光源から射出された光をカラーフィルタにより３原色の光として光源側光学系により液晶やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれる表示素子に照射し、表示素子の透過光又は反射光をズーム機能を備えた投影側光学系とされるレンズ群を介してスクリーンに投影する構造とされている。

このようなプロジェクタにおいては、スクリーンとの距離及びスクリーンの傾斜角並びに投影角度によって投影画像に台形歪みが発生する場合があり、このような台形歪みを補正（キーストン補正）するためにはスクリーンとの距離及びスクリーンの傾斜角並びに投影角度を正確に測る必要がある。このためプロジェクタに距離測定手段を設ける必要がある。

距離測定手段としては、赤外線やレーザ光線等の発光素子と受光素子とを一組として対象物からの反射光を利用して距離を測定するものや、特開平７−８４０４５号公報（特許文献１）に記載されているように、複数のレーザ光源から揺動駆動によって走査線を作成する反射ミラーに光を照射し、対象物に当たって反射した当該走査線を一つの受光素子で受光して距離を測定するものがある。
特開平７−８４０４５号公報

プロジェクタでは、スクリーンとの距離やスクリーンの傾斜角を測定するために最低でも三点の距離を測る必要があるため、このようなレーザを利用した距離測定装置を使用する場合には、レーザ光源の数に合わせて複数の受光素子を用いる、或いは、受光素子を大型化する、又は、駆動機構を設ける必要があり、小型化が進むプロジェクタにおいて使用するのは困難であった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、スクリーン面上の複数点との距離を正確に測定できる光線を用いた距離測定装置を備えるプロジェクタを提供することを目的としている。

本発明のプロジェクタは、光線をスクリーンに照射する複数の光線ユニットと、スクリーン面上で反射した光線を受光する一つの受光素子とを有し、スクリーン面上の複数点までの距離を測定する距離測定手段と、当該距離測定手段が測定したスクリーン面上の複数点までの距離によりプロジェクタに対するスクリーンの傾斜角を算出する傾斜角算出手段とを備えることを特徴とするものである。
又前記光線はレーザ光線であることを特徴とするものである。

そして、前記距離測定手段は、前記受光素子の周縁に配置され不要光を除去する受光鏡筒と、当該受光鏡筒の一端に配置されスクリーンからの反射光を受光素子に集光させる集光レンズとを備えるものであり、前記受光鏡筒は、両端面を開口とする円錐台形状の筒体であって、狭開口側の中心部に前記受光素子が位置し、広開口側端部を塞ぐように前記集光レンズが配置され、前記複数の光線ユニットは、前記受光鏡筒の外側面に等内隔に配置されているものである。

更に、前記距離測定手段は、光量調整手段を備えることを特徴とするものである。

又、前記光量調整手段は反射ミラーであって、前記受光鏡筒の内部に配置され、受光鏡筒に入射した光の中で光軸となす角度が大きな光の一部を受光素子に向けて反射させる前記複数の光線ユニットと同数とされているものであり、前記各反射ミラーは、前記複数の光線ユニットの所定の一つと対をなし、対となった光線ユニットから射出されスクリーン面上で反射されて受光鏡筒に入射した光の一部が受光素子に反射するように配置されているものである。

尚、前記光量調整手段が近距離用レンズであって、前記複数の光線ユニットと同数とされ、各近距離用レンズは、前記集光レンズの前記複数の光線ユニットと前記受光鏡筒の中心とを結ぶ直線上の位置に組み込まれ、前記受光鏡筒に入射した光の中で光軸となす角度が大きい光の一部を受光素子に向けて屈折させることもある。

そして、前記光線ユニットを三つ備え、前記距離測定手段は、前記三つの光線ユニットからスクリーン面上の任意の三角形の異なる頂点に向けて光を射出し、当該三点からの反射光からスクリーン面上の三点との距離及び三点の中心に位置するスクリーンとの平均距離を算出するものである。

又、前記距離測定手段は、受光素子が受光した反射光からスクリーンとの距離を算出する演算手段及び前記光線ユニットを時分割制御する光線ユニット制御手段並びに前記受光素子を備えた測距用基板を備えることを特徴とするものである。

そして、光源手段と、当該光源手段からの光を表示素子に導光する光源側光学系と、表示素子と、当該表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系とを備え、前記光源手段や表示素子を制御するプロジェクタ制御手段を有し、当該プロジェクタ制御手段は、前記距離測定手段及び傾斜角算出手段と、当該距離測定手段が測定及び傾斜角算出手段が算出した情報から歪みを補正した投影画像の画像データを作成する歪み補正手段とを備えるものである。

本発明によれば、スクリーン面上の複数点との距離を正確に測定できる光線を用いた距離測定装置を備えるプロジェクタを提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態のプロジェクタ1は、光源手段と、当該光源手段からの光を表示素子50に導光する光源側光学系と、表示素子50と、当該表示素子50から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系とを備え、光源手段や表示素子50を制御するプロジェクタ制御手段を有し、当該プロジェクタ制御手段は、スクリーン61面上の三点までの距離を測定すると共に平均距離を測定する距離測定手段及び当該距離測定手段が測定したスクリーン61面上の複数点までの距離からプロジェクタ１に対するスクリーン61の傾斜角を算出する傾斜角算出手段と、距離測定手段が測定及び傾斜角算出手段が算出した情報から歪みを補正した投影画像の画像データを作成する歪み補正手段とを備えるものである。

この距離測定手段とされる距離測定装置15は、レーザ光線をスクリーン61に照射する三つのレーザユニット53と、スクリーン61面上の三点で反射したレーザ光線を受光する一つの受光素子54とを備え、更に、受光素子54が受光した反射光からスクリーン61との距離を算出する演算手段及びレーザユニット53を時分割制御するレーザユニット制御手段を有し、受光素子54が固定された測距用基板51を備えるものである。

更に、両端面を開口とする円錐台形状の筒体であり、受光素子54の周縁に配置され、狭開口側の中心部に受光素子54が位置する不要光を除去する受光鏡筒52と、当該受光鏡筒52の広開口側端部を塞ぐように配置され、スクリーン61からの反射光を受光素子54に集光させる集光レンズ55とを備え、三つのレーザユニット53は、受光鏡筒52の外側面に等内隔にして放射状に配置されているものである。

又、距離測定装置15は、受光鏡筒52の内部に配置され、受光鏡筒52に入射した光の中で光軸となす角度が大きな光の一部を受光素子54に向けて反射させる三つのレーザユニット53と同数の光量調整装置とする反射ミラー56を備えるものであり、この各反射ミラー56は、三つのレーザユニット53の所定の一つと対をなし、対となったレーザユニット53から射出されスクリーン61面上で反射されて受光鏡筒52に入射した光の一部が受光素子54に反射するように配置されているものである。

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本発明の実施例に係るプロジェクタ1は、図１に示すように、本体ケースの前面板12の側方近傍に投影口14と距離測定装置15を備え、投影口14から他端近傍までプロジェクタ1の筐体内を冷却した排気が排出される複数の排気孔16が形成され、更に、図示しないが、リモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。

又、本体ケースである上面板11には、キー／インジケータ部37や音声出力部18を備え、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、光源装置のランプを点灯させるランプスイッチキー及びランプの点灯を表示するランプインジケータ、光源装置等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータを備えているものである。

更に、本体ケースの背面には、図示しないが、背面板にＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子やメモリカードスロット等を有しているものである。

又、本体ケースの側板である右側板13、及び、図示しない側板である左側板には、各々複数の吸気孔19を備え、本体ケースの底面である底面板には投影角度を調整する伸張機能を備えた前足20を有し、上方向に傾けた状態でスクリーンに画像を投影するものである。

そして、プロジェクタ1の内部には、ランプ電源回路ブロック等を備えた電源制御回路基板と、プロジェクタ制御手段を備えた主回路ブロックを有し、又、プロジェクタ1の内部温度を低減させるための冷却ファンと、光源手段とするハロゲンランプ等を備えた高輝度の光源装置と、画像を生成する表示素子とするＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と、光源装置からの光を表示素子に集光する光源側光学系及びＤＭＤからの射出光をスクリーンへと投影する投影側光学系とを備えるものである。

このＤＭＤは、複数のマイクロミラーがマトリックス状に配置され、正面方向に対して一方向に傾いた入射方向から入射した光を、複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより正面方向のオン状態光線と斜め方向のオフ状態光線とに分けて反射することにより画像を表示するものであり、一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより正面方向に反射するオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより斜め方向に反射してオフ状態光線とすると共に、このオフ状態光線を吸光板で吸収し、正面方向への反射による明表示と、斜め方向への反射による暗表示とにより画像を生成するものである。

このプロジェクタ1のプロジェクタ制御手段は、図２に示すように、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等を有するものであって、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に送られるものである。

表示エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力するものである。

表示エンコーダ24からビデオ信号が入力される表示駆動部26は、送られてくる画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子50を駆動するものであり、光源装置62からの光を光源側光学系を介して表示素子50に入射することにより、表示素子50の反射光で光像を形成し、投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示するものであり、この投影側光学系の可動レンズ群97は、レンズモータ42によりズーム調整や焦点調整のための駆動が行われるものである。

画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＴＣ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理や、再生モード時はメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長して画像変換部23を介して表示エンコーダ24に送り、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とするものである。

距離測定部45は、光線の１つであるレーザ光線を用いてスクリーン面上の複数点との距離を測定し、スクリーンとの平均距離を算出するものであり、傾斜角算出部46は、距離測定部45が測定したスクリーン面上の複数点との距離からスクリーンの傾斜角を算出するものである。そして、距離測定部45及び傾斜角算出部46は、測定又は算出したデータを歪み補正部47に送信する。又、距離測定部45が算出したスクリーンとの平均距離はレンズモータ42による焦点調整において用いられるものである。

歪み補正部47は、距離測定部45及び傾斜角算出部46から受信したデータを元に投影画像の歪み補正を行い、画像変換部23を介して表示エンコーダ24に歪み補正後の画像信号を送信し、歪み補正後の投影画像の表示を可能とするものである。

制御部38は、プロジェクタ1内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

本体ケースの上面板11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に送られるものである。

尚、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部48が接続されており、音声処理部48はＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ49を駆動して拡声放音させることができるものである。

又、この制御部38は、電源制御回路41を制御しており、この電源制御回路41は、ランプスイッチキーが操作されると光源装置の放電ランプを点灯させる。更に、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43も制御しており、この冷却ファン駆動制御回路43は、光源装置等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせて、冷却ファンの回転速度を制御させ、又、タイマー等により光源装置のランプ消灯後も冷却ファンの回転を持続させるものであり、更に、温度センサによる温度検出の結果によっては光源装置を停止してプロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行うものである。

次に、本実施例におけるプロジェクタ1の前面板12に配置されたレーザ光線を利用してスクリーンとの距離測定を行なう距離測定装置15について述べる。一般的なレーザ距離計は、レーザ光線を決められた周波数で点滅させて投光し、発信時と受信時の位相差から距離を算出するものである。しかし、プロジェクタ1の歪み補正に利用するためにはスクリーンの傾斜角も算出する必要があるため、スクリーン面上の一点との距離を測定するだけでは正確な補正ができず、スクリーンの傾斜角も測定するためには最低でもスクリーン面上の異なる三点との距離を測定する必要がある。尚、異なる三点が直線状にある場合には、横方向或いは縦方向等の一方向の傾斜角しか測定できないため、平面の傾斜角を求めるには直線状に位置していない三点との距離を測定する必要がある。

本実施例の距離測定装置15は、上述した距離測定部45とされるものであり、図３及び図４に示すように、測距用基板51と、測距用基板51に固定された受光素子54と、両端面を開口とする円錐台形状の筒体であって受光素子54の周縁に配置された受光鏡筒52と、受光鏡筒52の外側面の三方向に放射状に配置されたレーザ光線を射出する三本のレーザユニット53と、受光鏡筒52の先端部に配置された集光レンズ55と、受光鏡筒52の内部に放射状に配置された光量調整装置とする三枚の反射ミラー56とを備えるものである。

測距用基板51は、受光素子54が受光した反射光からスクリーン面上の複数点との距離及び平均距離を算出する演算手段と、レーザユニット53を時分割制御するレーザユニット制御手段とを有し、受光素子54が固定されたものである。

受光素子54は、アバランシェフォトダイオードのような電子なだれ現象によって起こるアバランシェ増倍現象を利用して光信号を増幅する高感度な受光素子であり、市販のレーザ距離計における受光素子として用いられるものであって、レーザユニット53から射出されスクリーン面上で反射したレーザ光線を受光して電気信号に変換し、測距用基板51が有する演算手段にこの電気信号を送信するものである。

受光鏡筒52は、上下を開口とする円錐台形状の筒体であって、受光素子54に無用な外光が入射するのを防止するために配置されたものであり、狭開口側の中心部に受光素子54が位置し、広開口側端部を塞ぐように集光レンズ55が配置され、測距用基板51に対して垂直に配置されているものである。

レーザユニット53は、直線光であるレーザ光線を射出するレーザ光源を内部に備え、測距用基板51のレーザユニット制御手段により時分割制御されるものであり、受光鏡筒52の上方に二本、下方に一本が等内隔にして放射状に配置されるものである。このように受光鏡筒52の外表面に等内隔にして放射状に配置されているため、図５に示すように、スクリーン61面上の任意の三角形の異なる頂点に向けて光を射出することができるものである。

集光レンズ55は、受光鏡筒52の広開口側の端部を塞ぐように配置され、受光素子54に光を集光するレンズであり、レーザユニット53から射出されスクリーン61面上で反射し受光鏡筒52に入射する光を受光素子54に入射するように屈折させるものである。

光量調整装置とする三枚の反射ミラー56は、三本のレーザユニット53と夫々が対になっており、対応するレーザユニット53が射出しスクリーン61に反射した光の一部が受光素子54に入射するように傾きを調整されてレーザユニット53と受光鏡筒52の中心に対して対称の位置として受光鏡筒52の内面に固定されているものである。

このような距離測定装置15において、投影距離が５ｍの場合の反射光の光力と０．５ｍの場合の反射光の光力とを比較すると、光力は距離の２乗に反比例するため理論上光力は百倍程異なることになる。もし実際に光力が百倍異なった場合には、殆どの受光素子において最小光力と最大光力の比率であるダイナミックレンジを超えてしまうことになる。

そこで本実施例では、距離測定装置15において長距離に位置するスクリーン61面上で反射した反射光は受光素子54の中心に入射し、近距離に位置するスクリーン61面上で反射した反射光は反射ミラー56に照射されるように集光レンズ55を調整し、更に、上述したように反射ミラー56に入射した光の一部は受光素子54に入射し、その他の光線束は受光素子54に入射させないように反射ミラー56を調整することで近距離からの反射光と長距離からの反射光の光力の差を十倍程度にしている。このように反射ミラー56を調整することにより様々な距離において距離測定を可能としている。

次に、以上のように形成された距離測定装置15の機能動作について述べる。スクリーン61が長距離に位置している場合におけるレーザユニット53から射出されスクリーン61面上で反射したレーザ光線は、図４に示したように、集光レンズ55に照射され、集光レンズ55によって受光素子54に向かうように屈折されて受光素子54の中心近傍に入射する。

又、スクリーン61が近距離に位置する場合におけるレーザユニット53から射出されスクリーン61面上で反射したレーザ光線は、図６に示すように、集光レンズ55に光軸に対して大きな角度で照射し、集光レンズ55によって反射ミラー56に向けて屈折され、反射ミラー56によって受光素子54に向けて反射される光と受光素子54には入射しない光とに分けられ、一部が受光素子54に入射する。

スクリーン61からの反射光を受光した受光素子54は、受光した光から測距用基板51が備える演算装置に電気信号を送信し、演算装置は、受信した電気信号からスクリーン61面上の各点との距離、これら三点の中心点との距離であるスクリーン61との平均距離を算出し、上述した傾斜角算出部46は、演算装置が算出したデータからスクリーン61の傾きの傾斜角を算出するものである。

そして、このようにスクリーン61面上の異なる三点からの距離によりスクリーン61との距離や傾斜角を算出することにより正確なスクリーン61との距離や傾斜角を得ることができ、上述した歪み補正部47において正確な歪み補正ができるものである。また、三点の中心点との距離であるスクリーン61との平均距離を算出するので、投影された画像のほぼ中心にピントを合わすことができる。

本実施例のプロジェクタ1によれば、複数のレーザユニット53とこれら複数のレーザユニット53から射出されスクリーン面上から反射した複数のレーザ光線の光線束を受光する一つの受光素子54とを有する距離測定装置15を備えることにより、スクリーン面上の異なる点からの距離を求めるために複数の距離測定装置15を配置したり、距離測定装置15を稼働させるための稼働機構を配置したりする必要がないため小型のプロジェクタにおいても容易にスクリーン面上の複数の点との距離を求めることができる。

又、受光鏡筒52を配置することにより受光素子54に入射する不要光を除去でき、集光レンズ55を備えることによってスクリーン61面上で反射し受光鏡筒52に入射する光線束を受光素子54に入射させることができるため、レーザユニット53から射出されるレーザ光線が少量でも精度の高い距離測定ができると共に、電気消費量の低減が図れる。

又、受光鏡筒52を両端面を開口とする円錐台形状の筒体として入射側に広開口側を配置し、複数のレーザユニット53を受光鏡筒52の外側面に放射状に配置することにより、開口面積の広い側から反射光が入射するため、受光鏡筒52に入射する光線束の量を増やすことができる。

更に、光量調整装置とする反射ミラー56を配置することにより、スクリーン61が近距離に位置する場合のように、受光鏡筒52に入射した光の中で光軸となす角度が大きく受光素子54に入射しないような光線束を受光素子54に入射させることができると共に、一部を受光素子54に入射させないことで光力の調整が可能となり、近距離から長距離まで様々な距離で正確な距離測定ができる。又、各反射ミラー56をレーザユニット53の所定の一つと対とすることで光量調整が容易となる。

そして、レーザユニット53を３つ配置し、スクリーン61面上の任意の三角形の頂点に光が照射されるようにすることにより、スクリーン61の平面の傾斜角を正確に測定することができ、歪み補正において用いるスクリーン61との距離及びスクリーン61の傾斜角の正確な数値を測定することができる。

又、演算手段やレーザユニット制御手段を有する測拒用基板51を距離測定装置15が備えることにより、距離測定装置15をプロジェクタ1に配置する場合において、距離測定装置15の制御用基板等を別途設ける必要がないため、プロジェクタ1に距離測定装置15を配置することが容易となる。

次に、本発明の変形例について述べる。上述した実施例においては、光量調整装置として反射ミラー56を用いていたが、本変形例の距離測定装置15は、図７及び図８に示すように、集光レンズ55の受光鏡筒52の外面に放射状に配置されたレーザユニット53と受光鏡筒52の中心との間の直線上に組み込まれた近距離用レンズ59を光量調整装置とするものである。

このように光量調整装置として近距離用レンズ59を集光レンズ55に組み込むことにより、近距離に配置されたスクリーン61からの光軸となす角度が大きい反射光を図９に示すように受光素子54に入射させることができると共に、近距離用レンズ59が組み込まれていない場所を透過した光は受光素子54に殆ど入射しないため、近距離に配置されたスクリーン61からの反射光の光力と長距離に配置されたスクリーン61からの反射光の光力との差を小さくでき、様々な距離においての距離測定が可能となるものである。

尚、本実施例においては、レーザユニット53を三つ用いているが、三つ以上であればこの数に限定するものではなく、多ければその数だけスクリーン61の正確な傾斜角を求めることができる。しかし、レーザユニット53の数を増やすことは傾斜角計算が複雑となり、歪み補正も複雑となるため平面上の異なる三点からスクリーン61の傾斜角を求めるのが最も効率的である。

又、本実施例において用いた図においては、レーザユニット53を受光鏡筒52の上部に二つ配置し下部に一つ配置しているがこの配置方法に限定されるものではない。しかし、本実施例のプロジェクタ1はスクリーン61に対して下方から斜め上方に向かって投影するため、上方が広く下方が狭く歪むので、上部に二つ配置し下部に一つ配置する方が補正するためのスクリーン61の傾斜角を求めるには適している。

又、本実施例においては、光線の１つであるレーザ光線を利用してスクリーンとの距離測定を行なったが、レーザ光線に限らず、目標物に対して、所定の周波数で発信する基準信号を用いて変調された光線を照射し、戻ってくる受光した受光信号と基準信号との位相差を検出することで、目標物までの距離を測定できる光線であればよい。ＬＥＤなどの発光素子であって変調して照射できれば可能であり、レーザユニット53に変えてこれらの発光素子による光線ユニットを使用することができるものである。

又、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

本発明の実施例に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの機能回路ブロックを示す図。 本発明の実施例に係る距離測定装置の上面図。 本発明の実施例に係る距離測定装置の断面図。 本発明の実施例に係る距離測定装置のスクリーンにレーザ光線を射出した状態を示す簡略斜視図。 本発明の実施例に係る距離測定装置のスクリーンが近距離に位置する場合の反射光の光路を示す図。 本発明の変形例に係る距離測定装置の上面図。 本発明の変形例に係る距離測定装置の断面図。 本発明の変形例に係る距離測定装置のスクリーンが近距離に位置する場合の反射光の光路を示す図。

符号の説明

1 プロジェクタ 11 上面板
12 前面板 13 右側板
14 投影口 15 距離測定装置
16 排気孔
18 音声出力部 19 吸気孔
20 前足 21 入出力コネクタ部
22 入出力インターフェース 23 画像変換部
24 表示エンコーダ 25 ビデオＲＡＭ
26 表示駆動部 31 画像圧縮伸長部
32 メモリカード 35 Ｉｒ受信部
36 Ｉｒ処理部 37 キー／インジケータ部
38 制御部 41 電源制御回路
42 レンズモータ 43 冷却ファン駆動制御回路
45 距離測定部 46 傾斜角算出部
47 歪み補正部 48 音声処理部
49 スピーカ 50 表示素子
51 測距用基板 52 受光鏡筒
53 レーザユニット 54 受光素子
55 集光レンズ 56 反射ミラー
59 近距離用レンズ
61 スクリーン 62 光源装置
97 可動レンズ群

Claims (11)

1. 光線をスクリーンに照射する複数の光線ユニットと、スクリーン面上で反射した光線を受光する一つの受光素子とを有し、スクリーン面上の複数点までの距離を測定する距離測定手段と、
   当該距離測定手段が測定したスクリーン面上の複数点までの距離によりプロジェクタに対するスクリーンの傾斜角を算出する傾斜角算出手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記光線はレーザ光線であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記距離測定手段は、
   前記受光素子の周縁に配置され不要光を除去する受光鏡筒と、
   当該受光鏡筒の一端に配置されスクリーンからの反射光を受光素子に集光させる集光レンズとを有することを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 前記受光鏡筒は、両端面を開口とする円錐台形状の筒体であり、狭開口側の中心部に前記受光素子が位置し、広開口側端部を塞ぐように前記集光レンズが配置され、
   前記複数の光線ユニットは、前記受光鏡筒の外側面に等内隔に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
5. 前記距離測定手段は、光量調整手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のプロジェクタ。
6. 前記光量調整手段は反射ミラーであって、前記受光鏡筒の内部に配置され、受光鏡筒に入射した光の中で光軸となす角度が大きな光の一部を受光素子に向けて反射させる前記複数の光線ユニットと同数とされていることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
7. 前記各反射ミラーは、前記複数の光線ユニットの所定の一つと対をなし、対となった光線ユニットから射出されスクリーン面上で反射されて受光鏡筒に入射した光の一部が受光素子に反射するように配置されていることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタ。
8. 前記光量調整手段は近距離用レンズであって、前記複数の光線ユニットと同数とされ、各近距離用レンズは、前記集光レンズの前記複数の光線ユニットと前記受光鏡筒の中心とを結ぶ直線上の位置に組み込まれ、前記受光鏡筒に入射した光の中で光軸となす角度が大きい光の一部を受光素子に向けて屈折させることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
9. 前記光線ユニットを三つ備え、
   前記距離測定手段は、前記三つの光線ユニットからスクリーン面上の任意の三角形の異なる頂点に向けて光を射出し、当該三点からの反射光からスクリーン面上の三点との距離及び三点の中心に位置するスクリーンとの平均距離を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のプロジェクタ。
10. 前記距離測定手段は、受光素子が受光した反射光からスクリーンとの距離を算出する演算手段及び前記光線ユニットを時分割制御する光線ユニット制御手段並びに前記受光素子を備えた測距用基板を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のプロジェクタ。
11. 光源手段と、当該光源手段からの光を表示素子に導光する光源側光学系と、表示素子と、当該表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系とを備え、
    前記光源手段や表示素子を制御するプロジェクタ制御手段を有し、
    当該プロジェクタ制御手段は、
    前記距離測定手段及び傾斜角算出手段と、
    当該距離測定手段が測定及び傾斜角算出手段が算出した情報から歪みを補正した投影画像の画像データを作成する歪み補正手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のプロジェクタ。

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