JP3687833B2 - projector - Google Patents

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Description

【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S502)。
【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S502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S504)。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S505)。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S510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200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、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最適レンズ表示手段とを備えたことを特徴としている。これにより調整者が、投射レンズの選択に迷うことがなくなる。
【0022】
また、本発明に係るプロジェクタは、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修正値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100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100A、画像表示系100Bおよび投射レンズ系100C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100B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OSD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176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176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30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S104)。
【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】

Figure 0003687833
【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450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30841mm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(30004mm)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S106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S112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、▲1▼ズーム調整量、▲2▼フォーカス調整量、▲3▼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450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】
Figure 0003687833
【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100mm間隔(但し、最後の48804mmから48875mm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30004mm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10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100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:Yes)。
【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151〜159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30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S309)。
【0075】
【表3】
Figure 0003687833
【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、157、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、158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S313)。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 Yes」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17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10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)) ・・▲1▼
また、第1、第2レンズからそれぞれ第1主点1711、第2主点1721までの距離を、SH1、SH2とすれば、
SH1=(f1・dz)/(f1+f2−dz) ・・・▲2▼
SH2=(−f2・dz)/(f1+f2−dz)・・・▲3▼
となる。
【0085】
ここで、表示素子10上の点(物点)1712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▲4▼式の結像公式が成立する。
1/S’−1/S=1/F ・・・▲4▼
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▲1▼式により求まるので、これらを▲4▼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D1〜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D1〜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D3が図16に示すようになったとすると、スクリーン30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450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100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100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S405)。
【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150’’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1511’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31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1511’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19、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】
▲1▼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。
▲2▼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】
▲3▼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。
▲4▼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】
▲5▼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】
▲6▼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121に対して、第2基台122が長穴1221とボルト1222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100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122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】
▲7▼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、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最適レンズ表示手段を備えているので、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S311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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projector that projects an image formed on an image display unit using a liquid crystal panel or the like via a projection lens, and more particularly to a technique that simplifies adjustment of projection conditions of the projector.
[0002]
[Prior art]
In recent years, so-called light valve type projectors that form an image on a light valve such as a liquid crystal panel and project the image on a screen via a projection lens are becoming widespread.
In the case where such a projector is installed in a facility such as a hall, conventionally, the procedure shown in FIG. 19 has been performed.
[0003]
As shown in the figure, the projector installation procedure can be roughly divided into a preliminary desktop design stage (steps S501 to S504) and an actual machine setting stage at the installation site (steps S505 to S510).
First, in the desk design stage, the size (projection size) of the screen to be projected by the projector at the installation site is determined (step S501), and then the distance from the projection lens of the projector to the screen (projection distance) Then, the projection screen on the screen and the relative vertical position relationship of the projector are roughly designed (step S502).
[0004]
20 and 21 are a side view and a plan view showing the relative positional relationship between the projection screen on the screen 300 and the projector 200. FIG. In FIG. 20, the distance L1 from the screen 300 to the projection lens of the projector 200 indicates the projection distance, and the distance L2 of the difference in the center position in the vertical direction of the screen 300 with respect to the projection lens horizontal line of the projector 200 main body is the projection screen. The relative vertical distance of the projector is shown.
[0005]
The above-described projection distance L1 and vertical distance L2 are roughly determined by the adjuster based on the space of the installation location (installation room) of the projector while referring to the specifications of the projection lens group prepared for the projector.
Next, an appropriate one is selected from a plurality of projection lenses prepared for each projector according to the result of the schematic design (step S503). At this time, the magnification of the projection lens and the presence / absence of the zoom function are important judgment materials at the time of selection.
[0006]
When a projection lens having a zoom function is selected, the zoom magnification is determined, and the vertical axis shift amount is estimated.
The vertical axis shift amount is an amount by which the position of the light valve is shifted relative to the optical axis of the projection lens in order to align the vertical projection position of the image with the screen position. It can be easily obtained from the screen-projector relative vertical distance L2 and the enlargement magnification obtained in (1).
[0007]
When the obtained axial displacement exceeds the maximum axial displacement described in the specifications of the projector, a stand 250 is placed under the projector 200 to compensate for the shortage ( Step S504). This completes the rough desktop design based on the projector specifications.
Next, on-site setting (installation / adjustment) with an actual projector based on the above approximate desktop design will be described.
[0008]
First, the position of the projector is determined and installed based on the result of the desktop design (step S505). At this time, it is necessary to accurately match the projection distance calculated by the desktop design and to accurately adjust the relative positional relationship between the installation direction of the projector 200 main body and the screen 300. Here, the latter relative positional relationship is, specifically, the installation direction of the projector 200 main body is parallel to the normal direction of the screen 300 in the horizontal direction, and the vertical direction is the projector specification. It means adjusting to a unique design angle.
[0009]
After the position of the projector is set, the projector main body is turned on to check the actual projected image projected on the screen. At this time, the reconfirmation of the projection distance is performed by actual measurement, when importance is placed on ensuring the performance of the adjusted image quality (step S506).
If it is determined in the confirmation of the projection image and the actual measurement of the projection distance that the setting of the projector position is insufficient, the process returns to step S505 and the projector position setting is performed again. If it is determined that there is no problem in the confirmation of the projection image and the reconfirmation of the projection distance, the process proceeds to step S507. If the projection lens is a zoom type, adjustment of the projection lens magnification, so-called zoom adjustment is performed, and then The vertical shift of the projection lens is adjusted (step S508), and then the focus of the projection lens is adjusted (step S509).
[0010]
Since the zoom adjustment, vertical axis shift adjustment, and focus adjustment are not completely independent adjustments, it is necessary for the adjuster to appropriately perform these adjustments while checking the projected image on the screen. That is, if the zoom magnification is changed, the amount of axial displacement and the amount of focus adjustment will fluctuate, so it is necessary to further adjust this, so check them again on the projection screen while making fine adjustments. Repeat the zoom adjustment, the axis shift amount, and the focus adjustment to converge to the optimal projection condition.
[0011]
After completion of the above adjustment, the screen size, geometric distortion, and uniformity of the focus performance on the entire screen are confirmed for the adjustment result of the projection screen in accordance with the required image quality level for the intended use (step S510). If there is still a problem in the projection state at the stage of checking the adjustment result, the process returns to the projector position setting in step S505 again, and fine adjustment of the subsequent projector position and re-adjustment of the projection lens system are repeated. As a result, if it is determined in step S510 that there is no problem in the image quality requirement level for the intended use, the setting (installation / adjustment) of the projector is completed.
[0012]
By the way, in recent projectors, there is an example in which the adjustment of the projection lens system is motorized in order to simplify the adjustment of the projector described above. A configuration example of the drive system of the projection lens of such a projector will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, the projection lens drive system includes a focus drive unit 211 that electrically drives the focus adjustment mechanism of the projection lens 210, a zoom drive unit 212 that electrically drives the zoom adjustment mechanism, and a projection lens 210 in the vertical direction. And a vertical axis shift mechanism 213 that performs vertical axis shift, and a vertical axis shift drive unit 214 that electrically drives the vertical axis shift mechanism 213.
[0013]
The control unit for controlling the driving system of the projection lens system is a remote control switch (hereinafter simply referred to as “remote control”) 201, a remote control signal light receiving unit 202, a remote control signal decoding circuit 203, a microcomputer 205, and a data memory 206. It is comprised by.
Hereinafter, the control operation of the projector 200 will be described by taking as an example a case where focus adjustment is performed by the projection lens system driving system. The adjuster performs key operations on the remote controller 201 while confirming the focus adjustment state of the image projected on the screen screen. A remote control signal according to the key operation of the adjuster is transmitted from the remote controller 201 in the form of an infrared signal or the like, and is input to the remote control signal light receiving unit 202 of the projector body.
[0014]
The remote control signal light receiving unit 202 converts a transmission signal in the form of an infrared signal or the like into an analog electric signal. The analog electric signal is decoded into a digital signal by the remote control signal decoding circuit 203 and input to the microcomputer 205.
The microcomputer 205 outputs a focus control signal corresponding to the input remote control information to the focus driving unit 211.
[0015]
The focus driving unit 215 changes the focus state of the projected image on the screen by driving the focus adjustment mechanism of the projection lens 210 according to the focus control signal received from the microcomputer 205. The adjuster performs a remote control operation while confirming a change in the focus state on the screen as a result of the above operation, and thereby sets the optimum focus state. Thereafter, the adjustment data in the optimum focus correction state is stored in the nonvolatile data memory 206 according to an instruction from the remote controller 201.
[0016]
When the zoom drive unit 212 and the vertical axis shift drive unit 214 are driven and controlled, a series of operations and signal control from the remote controller 201 are the same as in the focus adjustment.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, according to the projection conditions and the specifications of the projection lens, the projector body position adjustment, projection lens magnification, focus, and axis shift adjustments are visually confirmed on the screen, and the projector body manual position adjustment and projection. As described above, it is necessary to optimize the method performed by a combination of manual lens adjustment, and there are problems in terms of adjustment time, adjustment accuracy, and adjustment cost. For this reason, it is necessary to set the projection conditions with high accuracy (within an error range of several centimeters) even at the desk design stage, which also takes time.
[0018]
Although this situation has become more convenient than manual operation when the projection lens system is electrically driven, it converges to the optimal state as long as the adjuster must adjust each part independently while visually checking it. Therefore, the same effort is still necessary.
In particular, against the background of recent market demands, the demand for large screen projection screens, high brightness, high definition, long focus of projection distance for specific applications, emergency use, etc. Such large projectors are heavy and are not easy to install, and when setting in places with severe installation conditions such as ceilings of large halls, repeated adjustments as described above It is very difficult to do.
[0019]
Also, in the high-intensity projector, several options of a fixed-focus type and a zoom-type projection lens are generally selected, and since the projection lens and projection conditions are different, more time is required to optimize the installation. It is also a factor.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a projector that can be easily installed and adjusted particularly in a hall.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a projector according to the present invention provides:A plurality of projection lenses can be exchanged, and is a projector that projects an image displayed on the image display unit onto a projection surface via a mounted projection lens, and accepts input of at least one projection condition Based on information on characteristics of the projection lens stored in the storage means, storage means for storing information on characteristics of the reception lens, characteristics of the plurality of projection lenses, the received projection conditions from among the plurality of projection lenses. It is characterized by comprising selection means for selecting a projection lens having characteristics closest to the lens characteristics to be satisfied as an optimum projection lens, and optimum lens display means for displaying the type of the optimum projection lens. As a result, the adjuster does not get lost in selecting the projection lens.
[0022]
  The projector according to the present invention isfurther,Receiving means for receiving an operation input from the adjuster; control means for controlling the lens driving means based on the received operation input; pattern generating means for displaying a predetermined pattern at a plurality of positions on the screen of the image display unit; Based on the control amount in the control means for each pattern by the operation input made by the adjuster to adjust the imaging state at each position of the plurality of patterns projected on the projection surface, Calculation means for calculating the correction value and the correction value are displayed.Correction valueDisplay means, so that the adjuster can obtain a correction value for the installation conditions of the projector body simply by adjusting the image formation state of each pattern, making it easy to adjust the installation conditions with high accuracy. It can be carried out.
[0023]
The present invention also includes an input screen display unit that displays an input screen indicating the content that should be received by the receiving unit, and a display screen control unit that displays the input content of the adjuster received by the receiving unit on the input screen. The adjuster can perform the adjustment operation very easily by looking at the contents of the display screen.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a projector according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
(1) Configuration of projector 100
FIG. 1 is a block configuration diagram of a projector 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
[0025]
The projector 100 mainly includes a control system 100A, an image display system 100B, and a projection lens system 100C.
The control system 100A includes a remote control 1 for remote control, a remote control signal light receiving unit 2, a remote control signal decoding circuit 3, a calculation unit 4, a microcomputer 5, a projection condition preset memory 6, and a lens adjustment data memory 7.
[0026]
The projector 100 is configured such that a plurality of projection lenses can be exchanged, and the projection condition preset memory 6 projects each of the plurality of projection lenses with an enlargement magnification and a target projection screen size. The projection distance data (projection lens correlation data) necessary for the image is stored in a map format.
The lens adjustment data memory 7 is for holding a control amount (adjustment data) when adjusting the projection lens system 100C.
[0027]
When the coordinator sends an instruction to the apparatus main body via the remote controller 1, a signal from the remote controller 1 is received by the remote control signal light receiving unit 2, decoded by the remote control signal decoding circuit 3, and sent to the microcomputer 5. The microcomputer 5 refers to the stored contents of the projection condition preset memory 6 and the lens adjustment data memory 7 based on the instruction of the received signal, and performs necessary calculations for the calculation unit 4 according to the program stored in the internal memory. In addition, the display contents of each drive unit of the projection lens system 100C and the display element 10 of the image display system 100B are controlled. Details of these controls will be described later.
[0028]
The image display system 100B generates a light source 8, a condenser lens 9, a display element 10, a signal synthesis / display element driving circuit 16 for driving the display element 10, an adjustment pattern and an input screen on the screen. An OSD signal generation circuit 11 for displaying the image superimposed on another image (on-screen display), a test pattern generation circuit 12, an A / D converter 13 for reproducing an externally input video signal, and a frame rate A conversion circuit 14 and a pixel number conversion circuit 15 are provided.
[0029]
In this embodiment, the display element 10 that is a light valve uses a transmissive color liquid crystal panel. A circuit configuration for driving the display element 10 with an external video signal is known, and FIG. 1 shows an example thereof.
That is, when receiving a video signal from an external terminal such as a video deck, the A / D converter 13 converts it into a digital signal and sends it to the frame rate conversion circuit 14. The frame rate conversion circuit 14 converts the vertical synchronization and horizontal synchronization frequencies so as to match the number of display pixels of the display element 10, and sends the video signal to the pixel number conversion circuit 15. In the pixel number conversion circuit 15, data between pixels of the video signal is interpolated or thinned out in accordance with the number of pixels of the display element 10, and then sent to the signal composition / display element driving circuit 16. The signal synthesis / display element driving circuit 16 drives the display element 10 in accordance with the video signal to display an image.
[0030]
On the other hand, the light beam emitted from the light source 8 is collected by the condenser lens 9 and is incident on the image display surface of the display element 10, and the transmitted image is projected onto the screen 30 via the projection lens 17 of the projection lens system 100C. Projected.
The projection lens system 100 </ b> C includes a projection lens 17, a lens holding unit 18 that holds the projection lens 17 movably in the vertical, horizontal, and optical axis directions, and a vertical axis shift provided in the lens holding unit 18. A vertical axis shift drive unit 19, a horizontal axis shift drive unit 20, a focus drive unit 21 for driving a drive motor 23, a horizontal axis shift drive motor 24, a focus drive motor 25 and a zoom drive motor 26, respectively; And a zoom drive unit 22.
[0031]
FIG. 2 is a perspective view for illustrating a configuration of a driving mechanism in the lens holding portion 18. The lens holding unit 18 includes a lens holding block 181 on which the projection lens 17 is replaceably mounted, a block holding frame 182 that holds the lens holding block 181 so as to be movable in the vertical direction (Z direction), and the holding frame 182. The movable pedestal 183 is movably held in the optical axis direction (X direction), and the fixed pedestal 184 is movably held in the horizontal direction (Y direction) perpendicular to the optical axis.
[0032]
On the upper surface of the lens holding block 181, two rods 1811 and 1812 are erected in the vertical direction, and these two rods can slide on a rod holding member 1821 attached to the block holding frame 182. It is penetrated. The lower surface side of the lens holding block 181 has a similar holding structure, and the lens holding block 181 is held slidable in the vertical direction (Z direction) together with the projection lens 17. The block holding frame 182 is slidably held in the X direction on the moving base 183 by a rail (not shown), and the moving base 183 is also slidably held in the Y direction by a rail (not shown).
[0033]
As a driving means in each direction, a vertical axis shift drive motor 23, a horizontal axis shift drive motor 24, and a focus drive motor 25 are used. Bolts 231, 241, 251 are provided on the shafts of these drive motors. Directly connected. The bolts 231, 241, and 251 are respectively screwed into screw holes provided in the drive target, and can be moved in the axial direction of the bolts by a known screw feed action.
[0034]
The zoom drive motor 26 is held on the lens holding block 181 by a holding bracket (not shown), and a zoom drive gear 175 provided on the peripheral surface of the projection lens 17 by a pinion 261 attached to the drive shaft. Accordingly, the movable cylinder portion 176 is rotated to perform zoom driving.
Although not particularly illustrated, a home position sensor is provided for detecting that the lens holding block 181, the block holding frame 182, and the movable base 183 are at their respective reference positions (home positions). The amount of movement is controlled by the amount of rotation of each drive motor after once positioned at the reference position.
[0035]
In this embodiment, a stepping motor is used as each drive motor, and control is performed based on the number of drive pulses. However, a reduction gear and a motor with a built-in encoder device are used, and feedback is provided by detection pulses from the encoder device. You may make it control.
The zoom driving of the projection lens 17 is similarly controlled. In this case, for example, a mark is attached to the peripheral surface of the movable cylinder portion 176 of the projection lens 17 and the mark is arranged at a predetermined position. When it is detected by a photoelectric sensor (not shown), it is assumed that it is at the reference position, and is controlled by the rotation amount of the zoom drive motor 26 based on this.
[0036]
As will be described later, the adjustment of the projector 100 can be set interactively by displaying a message or a selection menu corresponding to the adjustment progress state on the screen 30 by the projector 100. The setting by the dialog formation is such that the menu screen is displayed on the screen on the screen, and the coordinator selects and specifies the item on the menu screen with the remote controller 1. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the operation buttons of the remote controller 1. As shown in the figure, the switch group of the remote controller 1 includes a power button 101 for turning on the projector 100, an input button 102 for confirming input contents, a menu button 103 for displaying a menu screen, An arrow button 104 or the like is provided for moving the cursor on the menu screen or increasing / decreasing the numerical value input on the input screen.
(2) Installation and adjustment procedures of projector 100
A procedure for adjusting the projection lens system 100C by installing the projector 100 having the above configuration in a hall or the like will be described in detail below based on the flowchart of FIG.
[0037]
First, before the actual installation, the adjuster estimates the projection distance from the screen to the projector 100, the positional relationship between the screen and the projector 100 in the vertical direction, etc., based on the projection screen size, referring to a sketch of the installation location. (Step S101). These values are for temporary installation at the site and may be approximate only. Conventionally, in order to make the adjustment work on site as easy as possible, it is necessary to increase the projection conditions to several centimeters at the desk calculation stage and specify the projection lens to be mounted in advance. However, in the present embodiment, as described later, since it is configured so that adjustment on site can be performed very easily, it is not required to that extent.
[0038]
Then, according to the calculation result on the desk, the projector 100 is temporarily installed at the installation site (step S102). At this stage, a standard lens is attached as a projection lens.
Then, by operating the remote controller 1 to turn on the projector 100 (step S103) and pressing the menu button 103, the microcomputer 5 reads the image data of the automatic setting screen from the internal memory, and the OSD signal generating circuit. 11. Displayed on the display element 10 via the signal synthesis / display element drive circuit 16 and projected onto the screen 30 (step S104).
[0039]
If the projected screen is difficult to see, the adjuster may adjust the focus appropriately so that the screen is in focus by remote control while viewing the screen on the screen 30. At this stage, since the standard lens is still used, there is no need to worry about the actual projection screen size.
As described above, the microcomputer 5 reads out image data of a predetermined input screen such as the automatic setting screen from the internal memory, or generates an image signal indicating a result of the predetermined calculation, and projects them onto the screen 30. In the following, this is simply expressed as “display the screen of... (On the screen)”.
[0040]
FIG. 5A shows an example of the automatic setting screen. On this automatic setting screen 41, automatic projection condition setting can be turned ON / OFF and the projection direction can be selected. The arrow button 104 (FIG. 3) of the remote controller 1 is operated to move the cursor 42 to a location where the cursor 42 is selected and the input button 102 is pressed to confirm the contents. The microcomputer 5 stores the instruction contents in the lens adjustment data memory 7. To store.
[0041]
Note that “Front” and “Rear” in the projection direction indicate whether to project from the front of the screen 30 or from the rear of the screen 30, and “Floor” and “Ceiling” indicate that the projector 100 is placed on the floor. It shows the distinction between installation and upside down installation on the ceiling. Based on these setting conditions, the microcomputer 5 determines whether the image display on the display element 10 is to be inverted vertically or horizontally, and controls the image to be projected on the screen in the correct orientation.
[0042]
When “Yes” is selected for automatic projection condition setting on the automatic setting screen 41 (step S105: Yes), the automatic setting mode is entered, and then the projection condition as shown in FIG. The input screen 43 is displayed.
Here, the projection screen size is input in inches by the screen 30 provided in the hall.
[0043]
As the projection distance, the approximate value in step S1 is input. The screen vertical position is the height from the floor surface at the lower end of the screen 30 (L4 in FIG. 20), and the PJ vertical position is the height from the floor surface at the center of the projection lens 17 of the projector 100 (L3 in FIG. 20). ). For L3 and L4, actual measured values at the site are input. The numerical value is input by the arrow button 104 of the remote controller 1. Pressing this up arrow button increases the value, while pressing the down arrow button decreases it. To change the input item, press the right arrow or left arrow button.
[0044]
The adjuster presses the input button 102 when the input of these numerical values is completed. Then, the microcomputer 5 considers that the corresponding numerical value input has been completed (step S107: Yes), and executes the next installation condition calculation process (step S108).
This installation condition calculation process is necessary to select a projection lens that is optimal for the set projection condition from the projection lens group prepared for the projector 100 and to obtain the designated screen size with this lens. This is a process for obtaining the optimum projection distance.
[0045]
That is, the microcomputer 5 calculates the optimum lens, the projection distance, and the vertical axis shift amount based on the numerical value input from the adjuster and the preset data in the projection condition preset memory 6.
As shown in the following (Table 1), the projection condition preset memory 6 has map format data (projection) indicating the relationship between the screen size and the projection distance necessary to obtain the screen size for each type of projection lens. Lens correlation data) is stored in advance.
[0046]
[Table 1]
Figure 0003687833
[0047]
The microcomputer 5 searches for the projection lens correlation data and can adjust the difference from the input projection distance among the projection distances necessary for obtaining the screen size input from the input screen in step S106. The closest one within an error range (for example, 100 mm) is selected. For example, when the input screen size is 450 inches and the projection distance is 30 m (= 3000 mm), the difference between the projection distance of the fixed focus lens in the column of 450 inches of the screen size in (Table 1) and 30 m is obtained. Then, a search is made for a difference within 100 mm. In Table 1, the projection distance 30841 mm of the projection lens of TYPE 2 is the closest, but the difference from the input projection distance is 841 mm, which is far beyond the adjustable error 100 mm and cannot be adopted. Then, next, referring to the column of the zoom lens, a search is made for those in which 30 m is within the variable projection distance range. In Table 1, a TYPE-6 projection lens corresponds to this. Note that the 100 mm value of the adjustable error range is stored in advance in the projection condition preset memory 6 as an adjustable range in the holding device 120 (FIG. 18) of the projector 100 described later. You may comprise so that it can set to. Further, in the case of a zoom lens, the projection distance for obtaining the target projection screen size is continuously variable within a predetermined range, so that the projection distance to be set may be the input 30 m. However, in this embodiment, it is stored in the projection lens adjustment amount table (Table 2) used in the projection lens automatic adjustment process in step S112 described later, and is the value closest to 30 m (30004 mm). ) Is set as the optimum projection distance.
[0048]
Next, a vertical difference ΔL between the screen and the PJ vertical position, that is, the center of the screen 30 and the optical axis of the projection lens 17 is obtained.
This value is easily obtained as ΔL = L4 + (Lv / 2) −L3. Here, Lv is the length of the screen in the vertical direction (see FIG. 20).
Then, the calculation result obtained as described above is displayed on the screen 30 as a calculation result display screen 44 as shown in FIG. 6 (step S109).
[0049]
After confirming the calculation result, the adjuster replaces the projection lens with the optimum projection lens, and measures the projection distance and installs it again so as to match the displayed distance. Further, regarding the vertical difference ΔL, it is confirmed from the specification whether or not the difference ΔL can be complemented by the vertical axis shift adjustment. If so, it is not necessary to change the height of the projector 100 in particular. If not, the projector 100 is adjusted so that the height of the installation base is within the allowable range.
[0050]
Thereafter, the adjuster inputs “Yes” or “No” for the confirmation display of the condition setting on the calculation result display screen 44 (FIG. 6), but it is displayed when the height of the projector 100 is changed as described above. If it is impossible to set the projection distance, the process returns to step S106, the newly changed projection condition is input, and the above operation is repeated.
[0051]
On the other hand, when it is confirmed in step S111 that the projector is installed according to the installation conditions, the process proceeds to step S112, and the projection lens automatic adjustment process is performed.
In this projection lens automatic adjustment processing, the microcomputer 5 changes the state of the projection lens 17 via the vertical axis shift drive unit 19, the focus drive unit 21, and the zoom drive unit 22, and the input screen size and projection distance condition. This is a process of automatically adjusting to an optimal imaging state according to the above.
[0052]
FIG. 7 is a flowchart showing a subroutine of the projection lens automatic adjustment process.
First, (1) zoom adjustment amount, (2) focus adjustment amount, and (3) vertical axis shift amount are acquired from the confirmed mounted projection lens, projection distance, and vertical difference ΔL.
[0053]
In general, when a zoom lens is selected as the projection lens 17, first, a necessary enlargement ratio is obtained from the ratio of the size of the display element 10 and the screen size, and projection is performed based on the value of the enlargement ratio and the projection distance. The necessary focal length of the lens 17 can be obtained.
Once the focal length is obtained, the distance between the projection lens 17 in the optical axis direction and the display element 10 can be specified by a general optical imaging equation, and the focus adjustment amount is determined so as to be at that position. Is done.
[0054]
However, more strictly speaking, since the distance between the projection lens 17 and the screen 30 varies due to the focus adjustment, the projection screen size also varies slightly. Therefore, it is desirable to adjust the zoom and the focus while keeping the relevance so that the focus adjustment is performed without changing the projection screen size.
Therefore, in the present embodiment, as described above, the relationship between the zoom adjustment amount and the focus adjustment amount for adjusting the focus is obtained in advance according to the characteristics of each projection lens while the projection screen size remains unchanged. It is stored in the projection condition preset memory 6 as a projection lens adjustment amount table, and the zoom adjustment amount and the focus adjustment amount are obtained while referring to the preset data. The following (Table 2) is a table showing a table when the projection screen size is 450 inches and the mounted projection lens 17 is TYPE-6, as an example of the projection lens adjustment amount table.
[0055]
[Table 2]
Figure 0003687833
[0056]
In this (Table 2), the projection distance is engraved at the interval of 100 mm from the shortest 27504 mm to the longest 48875 mm (however, the last 48804 mm to 48875 mm is a fractional 71 mm interval). In addition, a zoom adjustment amount and a focus adjustment amount necessary for obtaining a projection screen of 450 inches are stored in association with each other.
[0057]
The zoom adjustment amount and the focus adjustment amount indicate the drive amount of the corresponding drive motor by the number of drive pulses from when the projection lens 17 is at the home position in each direction. These values are obtained in advance for each projection lens type and projection screen size by known optical calculation or computer simulation, and stored in the projection lens adjustment amount table in the projection condition preset memory 6. It is. Such a projection lens adjustment amount table is provided for each projection screen size for each zoom type projection lens.
[0058]
In the present embodiment, since the projection distance is set to 30004 mm so that the projection screen size is 450 inches by the TYPE-6 projection lens in step S110, the zoom adjustment amount from the table is set to pm pulse, focus. For the adjustment amount, a qm pulse value can be obtained.
On the other hand, if the size of the display screen of the display element 10 is K inches, the enlargement ratio M = 450 (inch) / K (inch) should be obtained. Therefore, the vertical difference amount ΔL is set to the enlargement ratio M. The display element 10 may be moved in the direction opposite to the direction in which the difference is generated with respect to the optical axis of the projection lens 17 by the divided amount ΔL / M.
[0059]
In the present embodiment, the vertical axis shift is executed by the movement of the projection lens 17, and therefore the adjustment amount of the vertical axis shift drive motor 23 so that the projection lens 17 moves by ΔL / M in the vertical direction. Determine the number of drive pulses.
The relationship between the number of drive pulses applied to the vertical axis shift drive motor 23 and the amount of axis shift can be easily understood. That is, since the number of drive pulses necessary for one rotation of the rotor of the stepping motor is known, it can be easily calculated from the number of pulses and the length of one pitch of the bolt 231.
[0060]
Based on the acquired control parameters (number of drive pulses) of the zoom adjustment amount, the focus adjustment amount, and the vertical axis shift adjustment amount, the zoom drive unit 22, the focus drive unit 21, and the vertical axis shift drive unit 19 are Then, the corresponding drive motors 26, 25, and 23 are respectively driven (steps S202 to S204), the automatic adjustment is terminated, and the process returns to the flowchart of FIG.
[0061]
By controlling in this way, conventionally until the adjuster converges to the optimal projection condition by repeating the zoom adjustment, focus adjustment and vertical axis shift adjustment each time many times by visually observing the screen of the screen. However, according to the present embodiment, the adjustment can be made instantaneously, and the adjustment time can be greatly shortened.
[0062]
In addition, by adjusting the projection screen size and the projection distance from the remote controller, the coordinator can easily operate the projection lens system, while facilitating the design of the projection conditions that were conventionally designed on the desktop. Setting is automatically performed, and projection condition design and projection lens system settings can be automated with simple input operations. Since these can be realized mainly only by adding a program, they can be realized at a low cost.
[0063]
(Embodiment 2)
In the first embodiment described above, automatic control of the zoom adjustment amount, the focus adjustment amount, and the vertical axis shift amount among the adjustments of the projector 100 for obtaining the target screen size has been described. As a result, the projection image of the coarse adjustment level is displayed on the screen 30 within the range of the installation error. The adjustment described above is sufficient for applications where a high-precision projection state is not required, such as for commercial presentations, but a clear imaging state is required over the entire screen. For example, in the case where a high-definition image is to be screened permanently in a hall or the like, a more accurate adjustment is required.
[0064]
The purpose of the second embodiment is to obtain a display image level with higher accuracy in a state where a certain amount of projection conditions have been adjusted by manual or automatic control (hereinafter referred to as “rough adjustment”). The present invention relates to a configuration for performing fine adjustment of the installation conditions of the projector 100 (hereinafter referred to as “high-precision adjustment”).
In the second embodiment, the overall configuration of projector 100 is exactly the same as that in FIG. 1, so that the description thereof will be omitted, and the procedure of high-precision adjustment and the control contents in control system 100A will be described below. .
[0065]
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for high-precision adjustment including the control contents of the microcomputer 5.
First, when the adjuster presses the menu button 103 of the remote controller 1, the microcomputer 5 reads the image data of the coarse adjustment confirmation screen 45 as shown in FIG. 9A stored in the internal memory and displays it on the screen 30. It is displayed (step S301).
[0066]
While viewing this screen, the adjuster determines and inputs the pros and cons of the projection state for coarse adjustment. If this is not desirable, select “No”, and then set the size of the screen and the horizontal and vertical screen positions relative to the screen. Check which conditions are not preferable by inputting, and press the input button 102
If the projection state at the coarse adjustment level is not preferable (step S302: Yes), the process proceeds to step S303, and the readjustment instruction screen 46 as shown in FIG. 9B is displayed. Based on this, the adjuster adjusts the installation position of the projector 100 while viewing the screen (step S304). At this time, it is convenient to display the correction direction of the re-installation on the screen 30 corresponding to the contents input in FIG. For example, when the screen size is small, the message “Please lower the installation position slightly” is displayed.
[0067]
The adjuster inputs whether or not the adjustment at the level of the coarse adjustment was satisfied by the re-installation on the screen of “re-installation OK?” In FIG. 9B, and if not satisfied (No at step S305). Returning to step S301 again, the coarse adjustment state confirmation screen is displayed to recheck where the projection state is bad. When the satisfaction input is made (step S305: Yes), a high precision adjustment selection screen 47 as shown in FIG. 9C is displayed (step S306).
[0068]
Note that the above-described steps S301 to S305 may be omitted because they are merely for confirming the installation state at the coarse adjustment level when performing the high-precision adjustment.
Here, when the display image level with higher accuracy is obtained, the adjuster selects the high accuracy mode by the key operation of the remote controller 1 (step S307: Yes).
[0069]
Then, the microcomputer 5 generates a test pattern 150 as shown in FIG. 10 by the test pattern generation circuit 12 and displays it on the screen. At this time, an adjustment amount input screen 50 as shown in FIG. 13A is displayed at a position that does not overlap the test pattern.
As shown in FIG. 10, the test pattern 150 includes four corners of a rectangular area and adjustment patterns 151 to 159 arranged at a total of nine points at the center of this area and the center of each side (hereinafter referred to as “pattern”). The points whose projection states should be adjusted by the respective adjustment patterns 151 to 159 will be referred to as adjustment point 1, adjustment point 2,.
[0070]
Based on the projection states of the adjustment patterns 151 to 159, high-accuracy adjustment is performed as follows.
That is, when the installation direction of the projector 100 with respect to the screen 30 is not in a correct relative relationship as in the specification, the actual projection screen is slightly distorted than in an ideal state, and the focus Can not fit all the corners of the screen. FIG. 11 is a diagram showing such a projection state. In the figure, the distortion of the projected image is greatly exaggerated for convenience of explanation. Further, the adjustment patterns 151 to 159 are omitted, and only the outlines are displayed.
[0071]
In the projection state of the test pattern 150 as shown in FIG. 11, it can be determined that the projector 100 is facing the upper right from the ideal inclination. However, at the stage of coarse adjustment, the state is already in the state of distortion or protrusion from the screen. Therefore, it is not known how much the installation state should be adjusted in what direction, and conventionally, this fine adjustment has required a great deal of labor.
[0072]
In the present embodiment, these adjustment amounts can be easily performed through the following process.
That is, the adjuster visually observes the projection state of the adjustment patterns 151 to 159, and executes the optimum adjustment for each adjustment point according to the adjustment amount input screen 50 shown in FIG. (Step S309).
[0073]
First, the adjuster selects the adjustment point 1 by remote control operation on the adjustment amount input screen 50, and visually observes the adjustment pattern 151 on the screen 30, as shown in FIG. The upper left corner matches the upper left corner of the screen 30 and adjusts the focus, zoom, and vertical / horizontal position by remote control so that the vertices 1511 and 31 coincide with each other.
[0074]
When the test pattern 150 is in a projected state as shown in FIG. 11, first, the enlargement ratio is reduced by zoom adjustment, and then the adjustment pattern 151 is focused, and then the upper side and the left side of the adjustment pattern 151 are on the screen. Adjust the axis to shift vertically and horizontally to match that of 30.
As described above, when the adjustment of the adjustment pattern 151 is completed by the operation from the remote controller 1 and the adjuster instructs the data store, information on each adjustment amount (hereinafter referred to as “adjustment amount data”). The adjustment amount data is stored as an adjustment amount (number of drive pulses) from the reference position in driving in each direction.) Is associated with the adjustment point 1 and provided in the lens adjustment data memory 7. It is stored in an adjustment amount storage table as shown in Table 3 (step S309).
[0075]
[Table 3]
Figure 0003687833
[0076]
The above adjustment operation is sequentially executed for the adjustment points 2 and thereafter, and when adjustment is completed for all the adjustment points (step S310: Yes), based on the data stored in the adjustment amount storage table by these processes, An error (installation error) between the installation state of the projector 100 and the ideal installation state is calculated (step S311). The adjustment patterns 151, 153, 157, and 159 located at the four corners are preferably adjusted until they coincide with the corners of the screen 30 as described above, but the adjustment patterns 152, 154, For 156 and 158, it is only necessary to match the corresponding one side, and for the adjustment pattern 155 at the center, the adjustment amount of only the focus is sufficient.
[0077]
In step S311, five types of correction values are calculated: projection distance, left / right tilt (horizontal tilt), front / back tilt (vertical tilt), horizontal position, and vertical position. Will be described later.
In step S312, the calculation result is displayed on the screen 30 by the calculation result display screen 51 as shown in FIG.
[0078]
While viewing this display, the adjuster finely adjusts the current installation state of the projector 100 (step S313). After the fine adjustment is completed, the adjuster visually confirms the screen of the test pattern 150 on the screen and confirms the high precision adjustment. If the adjustment is satisfactory, the remote controller 1 controls the installation position error display screen 51. Then, “High-precision adjustment continuation No” is input, thereby completing the high-precision adjustment.
[0079]
On the other hand, when the necessity of further high-precision adjustment is felt, “high-precision adjustment continuation Yes” is input from the remote controller 1, and the process returns to step S308 to repeat the adjustment amount input by the adjustment patterns 151-159. .
Next, the installation state error calculation process in step S311 in the flowchart of FIG. 8 will be described.
[0080]
FIG. 14 is a flowchart showing the contents of the installation state error calculation process.
First, based on the zoom adjustment amount and the focus adjustment amount at each adjustment point stored in the adjustment amount storage table of (Table 3) above, the focal length of the projection lens 17 and the display screen of the projection lens 17 and the display element 10 are also displayed. Is obtained by calculation (step S401).
[0081]
As described above, the zoom adjustment amount is represented by the number of drive pulses, and thus, the drive amount of the zoom mechanism 171 by the drive motor 26 can be known. Since the drive amount and the focal length are in a one-to-one relationship, a table or function indicating the relationship is stored in the projection condition preset memory 6 for each type of zoom lens, and the focal length is determined by the table or function. F can be easily obtained.
[0082]
On the other hand, since the drive amount of the focus drive motor 25 can be known from the focus adjustment amount, the amount of movement of the projection lens 17 from the reference position in the optical axis direction can be known, and thereby the distance between the projection lens 17 and the screen of the display element 10 can be determined. Can be obtained.
The distance from the projection lens 17 to each adjustment point can be obtained from these values and a general optical imaging formula in the combination lens. FIG. 15 is a diagram for explaining a method for obtaining this distance. For convenience of explanation, the projection lens 17 is simply shown as being composed of two combination lenses of the first lens 171 on the display element 10 side and the second lens 172 on the screen 30 side.
[0083]
In the drawing, a distance dz is a distance between the first and second lenses 171 and 172, and this value can be obtained from the zoom adjustment amount. That is, if the distance between lenses at the zoom reference position is dz0 and the adjustment amount is Δdz, dz = dz0 + Δdz is obtained.
On the other hand, the distance df is the distance from the display element 10 to the first lens 171, and this is also easily obtained by adding the movement amount at the time of adjustment to the distance at the focus reference position in the same manner as the distance between the lenses. I want.
[0084]
Now, assuming that the focal lengths of the first and second lenses are f1 and f2, and the focal length of the combination lens is F, the following relationship is established.
1 / F = (1 / f1) + (1 / f2)-(dz / (f1 · f2)) (1)
If the distances from the first and second lenses to the first principal point 1711 and the second principal point 1721 are SH1 and SH2, respectively.
SH1 = (f1 · dz) / (f1 + f2−dz) (2)
SH2 = (− f2 · dz) / (f1 + f2−dz) (3)
It becomes.
[0085]
Here, the distance along the optical axis between the point (object point) 1712 on the display element 10 and the first principal point 1711 is S, and along the optical axis between the second principal point 1721 and the image point 1722 on the screen. If the distance is S ′, the following imaging formula (4) is established.
1 / S'-1 / S = 1 / F (4)
Since S = df + SH1, this is a known value. Further, since the focal length F is also obtained from the equation (1), if these are substituted into the equation (4), S 'is obtained.
[0086]
By subtracting SH2 from the value of S ′, the distance ds from the second lens 172 to the image point 1722 of the screen can be obtained, and by adding df and dz to this, the object 30 on the display element 10 is added. A distance D along the optical axis to the upper image point is obtained. Actually, since the projection lens 17 is composed of a large number of lens groups, the combination of the two lenses as described above is further combined to obtain each formula, but the distance D The basic principle for obtaining is as described above.
[0087]
Returning to FIG. 14, in step S402, the calculation unit 4 performs the distance calculation as described above for the adjustment points 1 to 9, and obtains the distances D1 to D9 from the respective display elements 10 (step S402).
First, the correction amount of the projection distance is obtained from the values of these distances D1 to D9. The difference between the distance D5 to the center adjustment point or the average value from the distances D1 to D9 and the currently set projection distance is obtained as an error (step S403).
[0088]
Next, the amount of horizontal inclination correction is obtained from the difference in distance between some of the distances D1 to D9 (step S404). FIG. 16 is a schematic diagram for illustrating the relative relationship between the screen 30 and the display element 10 in the horizontal direction. Here, for ease of explanation, it is assumed that the display surface of the display element 10 is disposed so as to be orthogonal to the optical axis of the projection lens 17 and the adjustment points 1, 3, 7, 9 are used. Respectively correspond to the vertices of the screen 30.
[0089]
Here, assuming that the distance D1 from the display element 10 to the adjustment point 1 (upper left corner) and the distance D3 from the adjustment point 3 (upper right corner) are as shown in FIG. 16, the horizontal of the screen 30 and the display element 10 is horizontal. The relative inclination of the direction, that is, the correction angle θ1 in the horizontal direction can be easily obtained by the following equation using the adjustment point 1 as a reference.
Sinθ1 = (D3−D1) / Lh
Here, Lh is a distance in the horizontal direction of the screen 30 (see FIG. 21), and is a known value for each size. The value of Lh corresponding to the size is stored in the projection condition preset memory 6 in advance. ing. In this embodiment, since 450 inches has already been input, the screen size is searched to obtain the value of Lh.
[0090]
The above θ1 is the horizontal correction angle, but of course, the inclination of the screen 30 provided cannot be changed. Therefore, the horizontal angle of the projector 100 is corrected by that angle. Needless to say, the tilt correction direction differs depending on whether (D3−D1) is positive or negative. For example, when the projector 100 is tilted to the left, θ1 is displayed as positive and the projector 100 is tilted to the right. Is displayed on the installation position error display screen 51 in such a manner that θ1 is displayed as negative.
[0091]
At this time, if the correction angle θ1 ′ centering on the adjustment point 1 is obtained from the adjustment point 1 and the adjustment point 2 (center of the upper side) and the average value of θ1 and θ1 ′ is used as the horizontal correction angle, the accuracy is improved. .
Thereafter, the vertical correction angle θ2 centering on the adjustment point 1 is obtained in the same manner as the horizontal correction angle described above from the relationship with the adjustment point 7 (lower left corner) (step S405).
[0092]
That is, Sinθ2 = (D7−D1) / Lv (where Lv is the length in the vertical direction of the screen, see FIG. 20).
After obtaining the correction angles in the horizontal direction and the vertical direction in this manner, the correction amounts for the horizontal and vertical positions are calculated (steps S406 and S407).
After correcting the horizontal and vertical installation angles, the projected image 150 ″ of the test pattern 150 has the same shape as the screen 30 as shown in FIG. 17 and is displaced in the vertical and horizontal directions. It is a spear projected on. Therefore, for example, the vertex 1511 ′ of the adjustment pattern 151 and the vertex 31 of the screen 30 may be translated by Δy in the vertical direction and Δx in the horizontal direction.
[0093]
The amounts of Δx and Δy can be obtained as follows. First, a predetermined zoom adjustment (magnification ratio), focus adjustment, horizontal axis shift, and vertical axis shift are performed on the vertex 1511 of the adjustment pattern 151 on the projection screen 150 ′ of the original test pattern 150 to the vertex 31 of the screen 30. Since they are matched, the vertex 1511 of the first adjustment pattern 151 can be calculated from the position of the vertex 31 based on the stored adjustment amounts.
[0094]
Since the current vertex 1511 ′ is obtained by adjusting the angle with respect to the position of the vertex 1511 obtained in this way, the position information and angle adjustment amounts θ1, θ2 of the vertex 1511 and the corrected projection are obtained. From the distance, the position of the vertex 1511 ′ can be obtained. Since these calculation processes can be easily derived from ordinary geometry knowledge, a detailed description thereof is omitted here.
[0095]
As described above, the horizontal and vertical shift amounts Δx and Δy between the obtained vertex 1511 ′ of the adjustment pattern 151 after the angle correction and the vertex 31 of the screen 30 are the correction amounts of the horizontal position and the vertical position as they are. Is displayed on the calculation result display screen 51 of FIG.
In the second embodiment, the pattern images at the nine adjustment points are adjusted independently, and the five correction amounts of the projection distance, left / right tilt, front / rear tilt, horizontal position, and vertical position are simultaneously adjusted based on the adjustment amount. Although the horizontal / vertical position can be adjusted visually, first, only the correction amount of the projection distance, left / right tilt, and front / back tilt is obtained, displayed, and re-installed by the adjuster. The vertical axis drive motor 23 and the zoom drive unit 24 are driven through the vertical axis drive 19 and the horizontal drive 20, so that the corner of the adjustment pattern 151 matches the corner of the screen 30. Is also possible. It should be noted that if each adjustment amount in these high-precision adjustments is stored in the projection condition preset memory 6, it is convenient that the adjustment can be easily re-adjusted based on the stored data even if the adjustment in the future goes wrong.
[0096]
As described above, according to the present embodiment, high-precision adjustment can be realized only by independently adjusting the pattern projection state at each adjustment point while visually observing. In the past, it took a large part of the service man-hours of the projector, so that it was possible to greatly simplify and automate the desktop design of the projection installation conditions, installation of the projector, and high-precision adjustment of the projection lens system, which required skill. Became.
(Modification)
Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiment, and the following modifications can be considered.
[0097]
(1) In the first embodiment, the optimum projection lens is displayed by inputting the projection condition, and the projection lens is inputted by confirming this. However, the type of the projection lens is selected from the remote controller 1 or the like. You may comprise so that it can input.
{Circle around (2)} In the above embodiment, the case where a zoom lens is mounted has been described, but a fixed focus lens can be considered similarly. However, in this case, zoom adjustment is not possible, and it goes without saying that the degree of freedom of adjustment is reduced.
[0098]
(3) Of course, the present invention can also be applied to a projector in which one type of projection lens is fixedly mounted and the lens cannot be replaced. In this case, correlation data relating only to the projection lens is stored in the projection condition preset memory 6.
(4) In the second embodiment, in order to perform high-accuracy adjustment more reliably, adjustment patterns 151 to 159 are displayed at nine locations, and the installation state error amount is calculated based on the adjustment data of each pattern. However, since the inclination of the plane is specified by three points, and the correction amount in the horizontal and vertical directions can be obtained by adjusting any one corner, the position corresponding to at least three corners of the screen 30 If the adjustment pattern can be displayed on the screen, high-precision adjustment is possible.
[0099]
(5) In the above embodiment, various input screens are displayed on-screen, and the adjuster advances the adjustment work in an interactive manner. There is. Such display of the input screen may be performed by providing a liquid crystal display unit on the projector main body or the remote control regardless of the screen alone and displaying the same.
[0100]
(6) It should be noted that a holder 120 as shown in FIG. 18 may be provided in order to reset the projector 100 in accordance with the calculation result of the installation state error in the high precision adjustment of the second embodiment. The holding device 120 is attached to the first base 121 so that the second base 122 is slidable in the optical axis direction through the long hole 1221 and the bolt 1222. A holding bracket 123 is attached to the second base 122 so as to be rotatable in the left-right direction around the bolt 1231, and the projector 100 main body can be rotated in the front-rear direction via the bolt 1232 with respect to the holding bracket 123. Attached to.
[0101]
Screws having a large knob 1211 are screwed to the screw base 1212 at four corners on the back surface of the first base 121, and the height can be changed by the screwing condition of the screws.
The amount of tilt of the projector 100 in the front-rear direction can be adjusted by aligning the arrow M2 with the scale 1233 provided on the side surface of the projector 100 main body. By adjusting the arrow M1 to 1223, it can be accurately adjusted. Further, the movement in the optical axis direction can be accurately adjusted by a scale 1213 provided on the first base 121.
[0102]
(7) In the above embodiment, a transmissive liquid crystal panel is shown as an example of the display element 10. However, since the present invention is easy to adjust the projection conditions, it can be enlarged and projected using a projection lens. If so, the type of display element is not limited. For example, a liquid crystal panel other than a transmissive type may be used, or a DMD (digital micromirror) that displays an image by individually driving a number of minute mirrors arranged in a matrix and changing the direction of reflection. -Device) or the like. Furthermore, the present invention can also be applied to setting projection conditions in a conventional film projector.
[0103]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention,Information relating to the characteristics of a plurality of projection lenses is stored in the storage means, and based on the information, a selection means for selecting a projection lens having a characteristic closest to a lens characteristic that satisfies the received projection condition as an optimal projection lens, Since the optimum lens display means for displaying the type of the optimum projection lens is provided, the adjuster does not get lost in selecting the projection lens.
[0105]
Furthermore, a receiving unit that receives an operation input from the adjuster, a control unit that controls the lens driving unit based on the received operation input, and a pattern generation unit that displays a predetermined pattern at a plurality of positions on the screen of the image display unit And based on the control amount in the control means for each pattern by the operation input made by the adjuster to adjust the imaging state at each position of the plurality of patterns projected on the projection surface. Computation means for calculating the correction value of the installation condition and display means for displaying the correction value are provided, so that the adjuster can correct the installation condition of the projector body only by adjusting the imaging state of each pattern. Because the value can be obtained, it is possible to easily adjust the installation conditions with high accuracy, and even an unskilled serviceman can easily and quickly The final adjustment level attained also a significant reduction in installation cost can be ensured every time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram of a projector device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a projection lens driving mechanism in the projector.
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement example of input buttons of a projector remote control.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for projector installation / adjustment in the first embodiment.
5A and 5B are input screens displayed on the screen, where FIG. 5A shows an automatic setting screen and FIG. 5B shows a projection condition input screen, respectively.
FIG. 6 is a diagram showing a calculation result display screen that displays the contents of projection conditions calculated inside the projector.
7 is a flowchart showing the contents of projection lens automatic adjustment processing in step S112 of the flowchart of FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for high-precision adjustment of a projector installation state in Embodiment 2 of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are input screens displayed on the screen in the second embodiment, where FIG. 9A is a coarse adjustment confirmation screen, FIG. 9B is a readjustment instruction screen, and FIG. 9C is a high-precision adjustment. It is a figure which shows each selection screen.
10 is a diagram showing an example of a test pattern displayed for high-accuracy adjustment in Embodiment 2. FIG.
FIG. 11 is a diagram illustrating a state where the position of the test pattern projection screen and the position of the screen do not match.
FIG. 12 is a diagram showing a state when the projection position of the adjustment pattern at the left corner is set to the corresponding corner of the screen.
FIG. 13A is an adjustment amount input screen for the adjuster to input each adjustment amount of the projection lens while viewing the screen for each adjustment pattern, and FIG. 13B is obtained by the above input. It is a figure which respectively shows the calculation result display screen which shows the calculation result of the error of a projector installation position.
14 is a flowchart showing the contents of installation state error calculation processing in step S311 in the flowchart of FIG.
FIG. 15 is a diagram showing a positional relationship between a display element, a projection lens, and a screen in order to explain the content of the error calculation process.
FIG. 16 is an explanatory diagram for obtaining the relative inclination of the display element and the screen in the horizontal direction.
FIG. 17 is a diagram showing an example of the positional relationship between the projected image of the test pattern and the screen after the relative inclination between the display element and the screen is corrected.
FIG. 18 is a diagram showing an example of a holding device that holds the projector so that the tilt of the front and rear and the right and left can be adjusted.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a procedure for designing, installing and adjusting projection conditions of a conventional projector.
FIG. 20 is a diagram illustrating a positional relationship between a projector and a screen in a vertical direction.
FIG. 21 is a diagram illustrating a positional relationship between a projector and a screen in a horizontal direction.
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of drive control of a projection lens of a conventional projector.
[Explanation of symbols]
1 Remote control
2 Remote control signal receiver
3 Remote control signal decoding circuit
4 Calculation unit
5 Microcomputer
6 Projection condition preset memory
7 Lens adjustment data memory
8 Light source
9 luminous flux condensing lens
10 Display element
11 OSD signal generation circuit
12 Test pattern generator
13 A / D converter
14 Frame rate conversion circuit
15 Pixel number conversion circuit
16 Signal synthesis and display element drive circuit
17 Projection lens
18 Lens holder
19 Vertical axis drive unit
20 Horizontal axis drive unit
21 Focus drive unit
22 Zoom drive unit
100 projector
100A control system
100B image display system
100C projection lens system

Claims (7)

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最適レンズ表示手段と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
A projector that can replace a plurality of projection lenses, and projects an image displayed on the image display unit onto a projection surface via a mounted projection lens,
Accepting means for accepting input of at least one projection condition;
Storage means for storing information relating to characteristics of the plurality of projection lenses;
Selection for selecting, as an optimum projection lens, a projection lens having a characteristic closest to the lens characteristic satisfying the received projection condition from the plurality of projection lenses based on information on the characteristic of the projection lens stored in the storage unit Means,
Optimum lens display means for displaying the type of the optimum projection lens;
A projector comprising:
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1に記載のプロジェクタ。The projection condition includes a projection distance and a projection screen size, and the characteristic information of the projection lens stored in the storage unit is information on a projection distance necessary for obtaining a predetermined projection screen size in each projection lens. Yes, the selection means searches for the projection distance necessary to obtain the projection screen size for each projection lens, and selects the projection distance closest to the accepted projection distance as the optimum projection lens. The projector according to claim 1 . 前記最適レンズ表示手段は、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またはに記載のプロジェクタ。The optimum lens display means, in addition to the type of the optimum projection lens, using the projection lens, according to claim 1, characterized in that displaying the projection distance required to obtain the projection screen size is accepted Or the projector according to 2 ; 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、
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修正値表示手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。
Lens driving means for driving the mounted projection lens;
Accepting means for accepting an operation input from the coordinator;
Control means for controlling the lens driving means based on the received operation input;
Pattern generating means for displaying a predetermined pattern at a plurality of positions on the screen of the image display unit;
The installation condition of the projector main body is determined based on the control amount in the control means for each pattern by the operation input made by the adjuster to adjust the imaging state at each position of the plurality of patterns projected on the projection surface. A calculation means for calculating a correction value;
Correction value display means for displaying the calculated correction value ;
The projector according to claim 1, further comprising:
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4に記載のプロジェクタ。The projector according to claim 4, wherein the installation condition includes a horizontal inclination angle and a vertical inclination angle of the projector body. 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またはに記載のプロジェクタ。The projector according to claim 4 or 5 , wherein the plurality of positions at which the predetermined pattern is displayed include three positions corresponding to at least three of the four corners of the projection surface. 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からのいずれかに記載のプロジェクタ。
Input screen display means for displaying an input screen indicating the contents to be received by the receiving means;
Display screen control means for displaying the input content of the coordinator received by the receiving means on the input screen;
The projector according to any one of claims 1 to 6, characterized in that with a.
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