JP2015152747A - レンズ交換式プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ交換式のプロジェクターにおいて、交換レンズは画角が多様であり、また画角調整（ズーム）機能と相乗し、想定外の部分に投影光を投影する場合があった。予想外の投影光はまぶしく対応が望まれていた。また、レンズ交換前後の画角が連続せず、操作に不便を強いていた。
【解決手段】画角調整が可能なレンズ交換式プロジェクターであって、装着した第一のレンズを検知するレンズ種検知手段と、交換前の第二のレンズを記憶するレンズ種記憶手段を持ち、第一のレンズと第二のレンズが異なると判定した場合、レンズのズームを調整し、投影面積を小さくする方向、または近くなる方向にズーム調整を行う特徴を持つ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズ交換可能なプロジェクターに関し、特にレンズ交換時にズーム処理や輝度制御を行って、操作性を向上させるプロジェクターに関するものである。

従来、プロジェクターにおけるレンズ交換は、付け替えだけを提供するものであって、レンズ交換前後の操作性にまで配慮していなかった。つまり交換作業後、まぶしさを感じたり、ズーム操作の手数が増えたりしていた。

例えば、特許文献１ではカメラ用レンズを着脱可能とし、レンズ交換式のプロジェクターを提案している。

特開平２−５３０４３号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、レンズ交換を提供するのみであり、交換前と交換後の投射画角については考慮されていなかった。すなわち、レンズ交換後、投射面積が変化することによって想定外の部分に投射が行われ、まぶしさを感じることがあった。また、レンズ交換前後で、投射画角に連続性を欠くことがあり、投影画角の調整に煩わしさが残っていた。

そこで、本発明の目的は、レンズ交換後の投影画角を制御したプロジェクターを提供することである。

上記目的を達成するために、
本発明の第一の請求項にかかる発明は、
動力による画角調整手段を持つレンズ交換式プロジェクターであって、
装着した第一のレンズを検知するレンズ種検知手段と、
交換前の第二のレンズを記憶するレンズ種記憶手段と、
レンズ換装を判断する換装判定手段と、
レンズの画角調整手段を制御する制御手段を持ち、
前記レンズ換装判定手段は、前記レンズ種記憶手段が記憶する第二のレンズと、前記レンズ種検知手段が検知した第一のレンズが異なるか判定し、
異なった場合、前記制御手段によって、前記第一のレンズの画角を特定の位置に移動することを特徴としている。

本発明の第三の請求項にかかる発明は、
請求項１に記載のプロジェクターに加え、
レンズごとの画角調整可能範囲を保持するレンズ情報格納手段を持ち、
前記第二のレンズの最終画角情報を前記レンズ種記憶手段に記憶可能とし、
前記制御手段は、前記第一のレンズの画角を前記最終画角情報に略同一となるように制御することを特徴としている。

本発明の第四の請求項にかかる発明は、
装着した第一のレンズを検知するレンズ種検知手段と、
交換前の第二のレンズを記憶するレンズ種記憶手段と、
レンズ換装を判断する換装判定手段と、
輝度を制御する制御手段を持ち、
前記レンズ換装判定手段は、前記レンズ種記憶手段が記憶する第二のレンズと、前記レンズ種検知手段が検知した第一のレンズが異なるか判定し、
異なった場合、前記制御手段によって、投影画像の輝度を落とすことを特徴としている。

本発明によれば、第一の効果によりレンズ交換後の投影光の範囲を制御可能となり、まぶしさを低減させることができる。また、第二の効果によりレンズ交換後のレンズ画角調整の操作性を向上することができる。

本発明の具体的実施例の概略構成図 プロジェクターの概略構成図 レンズ種器１１３の一例の概略説明図 レンズ種器１１３の一例の概略構成図 本発明の第一の実施例の処理手順を示したフローチャート 本発明の第二の具体的実施例の概略説明図 本発明の第二の実施例の処理手順を示したフローチャート 本発明の効果となる機能を説明した図

以下に、請求項１にかかる発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

［実施例１］
図２は一般的なプロジェクター装置の構成図である。図２のようなプロジェクター装置上に本発明の機能を実現する。まず図２の説明をする。１０１はプロジェクター装置、１０２はスクリーンに代表される投影面である。１０３は画角（ズーム）調整機能や焦点（フォーカス）調整機能を持ったレンズ装置である。ただしレンズ装置の用途・目的によっては画角調整機能や焦点調整機能は搭載されていないものもある。１０４はレンズ装置１０３へ入射する光線の位置を変化させるレンズシフト装置である。

１０５はプロジェクター１０１へ映像を入力する映像入力装置である。映像入力装置１０５には、映像ケーブルを接続する端子や複数の入力映像信号から投影に使用する映像信号を選択する機能、さらに同期分離機能やアナログ−デジタル変換機能を持つ。端子例としては、例えばＤ−Ｓｕｂ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）端子、ＤＶＩ端子、ＵＳＢ端子、ピンプラグ端子などが一例として挙げられる。映像信号としては、一例としてコンポーネント信号、アナログＲＧＢ信号、ＨＤＭＩ（登録商標）信号、デジタルＲＧＢ信号、映像データ、ビデオ信号などが挙げられる。またＲＪ−４５端子を代表例とした接続による、ネットワーク回線経由の映像受信およびデコード処理で構成する場合もある。

映像入力装置１０５によって所定の処理を適応された映像信号は、１０６の画像処理装置によって、インターレース−プログレッシブ変換、フレームレート変換、解像度変換、アスペクト変換、色補正など各種画像処理される。その際必要に応じてワーク領域としてフレームメモリ（非図示）を使用する。

画像処理された映像信号には１０７のＯＳＤ装置によってオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）表示が合成される。ＯＳＤ表示とはメニューやポインタやメッセージを映像上に重畳する機能である。

１０８はパネル駆動装置であり、１０９のパネル装置にタイミング信号と、映像信号を供給するものである。パネル装置１０９は、例えばＲ、Ｇ、Ｂの各色成分別の電気的な映像信号を二次元映像に変換する装置である。パネル装置１０９や、その駆動装置１０８は、その目的の範囲内で透過型液晶や反射型液晶、ミラーデバイスなど多様なものが選択可能であり、どれを選んでも本発明に影響を与えるものではない。

１１０はランプ装置であり、パネル装置１０９に対する光源となる。パネル装置１０９上に形成された像はレンズ装置１０３によって焦点や画角調整され、スクリーン１０２に映像を形成する。ランプ装置１１０も、ランプに限らず他の光源の利用も可能である。そもそもパネル装置１０９が光源を必要としなければ、他の光源を含めランプ装置１１０を必要としない。

また、使用者の操作入力を受ける操作部１１１を持ち、本体に設けられたキー装置（非図示）やリモコン装置（非図示）からのキー操作、もしくは有線／無線でつながった遠隔制御装置（非図示）からのコマンド操作によってプロジェクター１０１の操作が可能である。

以上の各装置はシステム制御する制御部１１２からの制御信号、データによってコントロールされる。制御部１１２はＣＰＵ（演算装置）、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるプログラム制御可能な演算ユニットであり、システムバスやＩ／Ｏ装置からなる内部回線を介して、各装置、各部とつながっている。各装置からの情報取得、および各装置のコントロールも行う。必要に応じ、揮発性・非揮発性の記憶装置（非図示）への情報保存も行う。

以下、図１を参照して、本発明の第1の実施例について説明する。図１において、１０１は本発明を搭載したプロジェクター装置。１０２から１１２までは図２と同様である。１１３はレンズ装置１０３に含まれ、レンズの種別を示すものである。１１４は画角調整手段でありレンズ装置１０３を構成する光学素子の一部を移動する機構を持つ。１１５はレンズ種判定手段であり、レンズ種器１１３から読み取った情報によりレンズの種別を判定する。この場合、レンズの種別判定は自動的に行われるが、レンズ種別判定手段をメニュー等からの使用者による手動設定として構成することも可能である。１１６はレンズ種を記憶する記憶手段、１１７はレンズ種の変化からレンズの換装を判定する換装判定手段。１１８は画角調整手段１１４を制御する制御手段である。

次に、図３および図４を参照しレンズ種器１１３とレンズ種判定手段１１５の動作を説明する。

図３はショート回路を用いたレンズ種器１１３である。図ではレンズ種器接続コネクタ側のａ−ｂとａ−ｄがショートしている状態を示している。このようにレンズごとに特定の端子をショートさせることによりレンズ種器接続コネクタ経由で、レンズ種判定手段１１５がこのショート状態を読み出す。あらかじめ決められた組み合わせと照合することによりレンズの種別を判定できる。

また、図４に示すように、ＲＯＭ素子をレンズ種器１１３とする構成を採ることも可能である。この場合、ＲＯＭ素子内の既定のアドレスにレンズ固有のＩＤ、番号、名前等を入れておき、レンズ種判定手段１１５はこの番号、名前等によって種類を判別する。なお、ＲＯＭ素子には焦点距離など、その他のレンズ緒元情報を入れておいても本発明に影響はない。

図８を用いて、本発明の第一の実施例における機能を説明する。図８において１０１は本発明を搭載したプロジェクター、１０２は投影面となるスクリーンである。８０１は第二のレンズ１０３を装着した場合の、スクリーン１０２上に映る投影光の画角を示している。ただし投影内容は本発明の必須条件とはならない。８０２は第一のレンズ１０３の画角調整範囲を示している。８０３は調整範囲内で最望遠側（画角が縮小する方向）の投影面を示している。８０４は調整範囲内で最広角側（画角が拡大する方向）の投影面を示している。

本発明の第一の実施例では、レンズ交換後に第一のレンズの画角を８０３となるように制御することを目的としている。

次に、図５のフローチャートを用いて、本発明の処理フローを説明する。なお、レンズ交換に伴う前後の二つのレンズを、便宜的にそれぞれ、交換後をａのレンズ、交換前をｂのレンズと呼ぶ。

ステップ５０１において、レンズ種判定手段１１５がａのレンズの種類を読み出す。読み出し方法は図３および図４で説明したものである。ステップ５０２では読み出し成功確認を行う。失敗した場合はステップ５０６へ移り、レンズ未装着として記録を残す。成功した場合はステップ５０３へ移る。ステップ５０３ではレンズ種記憶手段に格納されている、ｂのレンズ種類情報を読み出す。ステップ５０４で、レンズ種判定手段１１５が判定したａのレンズの種類情報とレンズ種記憶手段１１６が持つｂのレンズ種類情報が同じか異なるか判断する。同じと判断した場合はステップ５０６へ移り、レンズの種類をレンズ種記憶装置１１６へ記憶する。同じ場合は記憶しなくても効果は変わらない。異なると判断した場合は、ステップ５０５で画角調整を実行する。画角調整は、画角を縮小方向（望遠側）に移動する。画角調整実行後はステップ５０６で新しいレンズ（ａのレンズ）の種類情報をレンズ種記憶手段１１６に記憶する。この情報は次回のステップ５０３ではｂのレンズの情報として使用される。

図５の処理自体は、ランプ１１０の点灯前、もしくはランプ１１０が十分な明るさでない状態で行うとより効果的である。

以上の第一の実施形態により、光束を集約し不要部分への投影を回避することができる。

［実施例２］
以下、図６、図７を参照して、第三の請求項にかかる発明の実施例について説明する。図６において、１０１から１１８は図１と同一である。６１９は現在駆動した画角情報を記憶する画角情報記憶手段である。制御手段から取得できる画角ポジションを記憶しているが、レンズ装置１０３に設けたポジションエンコーダー（非図示）によって位置を検出、記憶してもよい。６２０は画角表である。この表にはレンズ種判定手段１１５によって判定したレンズ装置１０３の対応可能画角範囲があらかじめ格納されており、移動目標位置決定に使用される。なお、画角表６２０は、レンズ装置１０３に設けられたＲＯＭ素子に記憶しておくことによっても、同様の効果を得ることができる。さらに新種のレンズ装置１０３にも対応可能となる。

図８を用いて、本発明の第二の実施例における機能を説明する。図８において１０１、１０２、８０１から８０４は実施例１で説明した通りである。本発明の第二の実施例では、レンズ交換後に第一のレンズの画角を８０１と略同一面積となるように画角制御することを目的としている。

次に図７のフローチャートを用いて実施例２の処理を説明する。なお、レンズ交換に伴う前後の二つのレンズを、便宜的にそれぞれ、交換後をａのレンズ、交換前をｂのレンズと呼ぶ。

図７−１のフローチャートは使用者の画角調整を示している。使用者が画角調整を行うと（ステップ７０１）、その画角情報を画角情報記憶手段６１９に記憶する（ステップ７０２）。画角調整の毎にこれを繰り返す。

図７−２のフローチャートは図５のステップ５０５の詳細説明である。ステップ７１１で画角表６２０からａのレンズ装置１０３の調整可能画角範囲を読み出す。ステップ７１２では画角情報記憶手段６１９からｂのレンズ装置１０３の最終画角情報を読み出す。これは交換後であるａのレンズ装置１０３の目標画角となる。ステップ７１３では、目標画角がステップ７１１で読み出した画角範囲内か判定している。画角調整範囲外の場合は、ステップ７１４へ移動する。ステップ７１４では投影画角が最望遠（投影面積縮小方向）となるように画角調整手段１１４を制御している。ステップ７１３で調整可能範囲内の場合、ステップ７１５で、画角が一致するように画角調整を行う。

以上の処理により、レンズ交換前後で画角が連続し、投影目標となるスクリーン１０２、もしくは所望の画角に投影光を合わせやすくなる。

また、本発明の第四の請求項にかかる発明では、図７のステップ７１５で画角調整を行うのではなく、画像処理装置１０６による輝度処理を行う。交換前のレンズ装置１０３の画角範囲内（８０１の内側）は通常輝度、画角範囲外（８０１の外側）は低輝度に制御することにより、想定外範囲への投影でまぶしさを出すことを避けることができる。使用者による画角調整が行われたら、徐々に全体を通常輝度に遷移させる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１０１ プロジェクター装置
１０２ 投影面
１０３ レンズ装置
１０４ レンズシフト装置
１０５ 映像入力装置
１０６ 画像処理装置
１０７ ＯＳＤ装置
１０８ パネル駆動装置
１０９ パネル装置
１１０ ランプ装置
１１１ 操作部
１１２ 制御部

Claims (4)

1. 動力による画角調整手段を持つレンズ交換式プロジェクターであって、
   装着した第一のレンズを検知するレンズ種検知手段と、
   交換前の第二のレンズを記憶するレンズ種記憶手段と、
   レンズ換装を判定する換装判定手段と、
   レンズの画角調整手段を制御する制御手段を持ち、
   前記レンズ換装判定手段は、前記レンズ種記憶手段が記憶する第二のレンズと、前記レンズ種検知手段が検知した第一のレンズが異なるか判定し、
   異なった場合、前記制御手段によって、前期第一のレンズの画角が特定の画角となるように前期画角調整手段を制御することを特徴とするレンズ交換式プロジェクター。
2. 前記第一のレンズの画角が望遠側となるように画角調整手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式プロジェクター。
3. レンズごとの画角調整可能範囲を保持するレンズ情報格納装置をさらに持ち、前記第二のレンズの最終画角情報を前記レンズ種記憶手段に記憶可能とし、前記制御手段は、前記第一のレンズの画角を前記最終画角情報に同一となるように制御することを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式プロジェクター。
4. レンズ交換式プロジェクターであって、
   装着した第一のレンズ種を検知するレンズ種検知手段と、
   交換前の第二のレンズを記憶するレンズ種記憶手段と、
   レンズ換装を判断する換装判定手段と、
   輝度を制御する制御手段を持ち、
   前記レンズ換装判定手段は、前記レンズ種記憶手段が記憶する第二のレンズと、前記レンズ種検知手段が検知した第一のレンズが異なるか判定し、
   異なった場合、前記制御手段によって、投影画像の輝度を落とすことを特徴とするレンズ交換式プロジェクター。