JP3767579B2

JP3767579B2 - プロジェクタ

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Publication number: JP3767579B2
Application number: JP2003160374A
Authority: JP
Inventors: 隆明小山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: JP2004078161A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタにおける投写画像のひずみ補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光源ランプから射出された光束を三色の色光に分離するダイクロイックミラーと、色光毎に画像情報に応じて変調する３枚の液晶パネルと、各液晶パネルで変調された光束を合成するクロスダイクロイックプリズムと、この合成された光束をスクリーン上に表示する投写光学系とを備える三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタでは、投写画像を観察する観察者とスクリーンとの間にプロジェクタが存在しているときには、観察者が投写画像を観察する際にプロジェクタが邪魔になる。このため、投写光学系から投写される光束の光軸とスクリーンの法線方向とが所定の角度をなすようにあおり投写を行うことが一般的である。
【０００４】
しかし、あおり投写となるようにプロジェクタを配置した場合にスクリーン上に配置される画像には、液晶パネルにより形成された光学像よりも垂直上方向にに拡大され、かつ、光学像の上端縁側で水平方向に拡大された台形形状となる台形歪み（キーストーン歪み）が発生する。通常、プロジェクタは、この台形歪みを補正する制御部を備えており、制御部により台形歪みの補正量を算出し、液晶パネルにて形成する光学像を電気的に処理して台形歪みを補正している。そして、制御部は、このような台形歪みの補正をタイマを用いて、所定期間毎に定期的に実施している。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第６，４８１，８５５明細書
【特許文献２】
米国特許第６，５２０，６４７明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように制御部が台形歪みの補正をタイマにより定期的に実施した場合には、このタイマ間隔により台形歪みが補正されるまでにタイムラグが発生する。このため、プロジェクタの設置状態を変更している間でも制御部は、台形歪みの補正を実施してしまう、という問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、このような点に鑑みて、プロジェクタの設置状態の決定後に、タイムラグが発生することなく、表示画像の台形歪み補正を迅速に行うことことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成して拡大投写する光学系と、光学系の傾斜状態を調整するための傾斜状態調整機構を備える。本発明は、かかるプロジェクタにおいて、傾斜状態調整機構に対する操作終了を判定し、操作終了と判定された際の光学系の傾斜状態を検出し、その傾斜状態に基づいて、光学像の歪み補正を行う。操作終了を補正のトリガとすることにより、プロジェクタの設置状態の決定後に、タイムラグなく、歪み補正を行うことができる。かかる歪み補正には、いわゆる台形歪み補正が含まれる。
【０００９】
本発明においては、操作終了に応じて自動補正する機能に加えて、傾斜状態調整機構の操作状態に関わらずユーザの操作に応じて強制的に歪み補正を行わせる機能を備えても良い。こうすることで、何らかの支障によって、自動補正が適切に行われない場合、歪み補正を簡易に再実行させることができる。歪み補正を強制的に行わせるための操作部として、専用のスイッチを設けても良いし、例えば、電源スイッチ、フォーカスリングなどを兼用してもよい。
【００１０】
歪みの補正は、種々の手順で行うことができえる。例えば、傾斜状態に基づいて、光学像の歪み補正量を算出し、この歪み補正量に基づいて補正を行うようにしてもよい。また、補正量への変換を伴わず、傾斜状態を直接のパラメータとして用いることにより、補正を行ってもよい。
【００１１】
本発明においては、調整開始からの経過時間が所定の閾値以上の場合にのみ補正を行うようにしてもよい。経過時間は、例えば、傾斜状態調整機構による調整が開始されたと判定されたら、時間計測を開始する計時手段を備えることで計測することができる。ユーザが誤って傾斜状態調整機構を操作した場合の経過時間は短時間であることが多いため、この構成によれば、かかる誤操作に伴って意図せず歪み補正が行われるのを回避することができる。判断基準となる閾値は任意に設定可能であり、例えば、傾斜状態調整機構を操作することでプロジェクタの傾斜状態を有意に変化させるための所要時間に基づいて設定することができる。
【００１２】
本発明において、傾斜状態調整機構が所定の動力によって駆動可能な場合には、その動力の停止によって操作終了を判定してもよい。動力源としては、例えば、ステッピングモータその他のアクチュエータを適用することができる。一例として、調整終了判定手段が、プロジェクタを支持するための可変長の脚と、脚を動力によって伸縮させるための調整スイッチとを備える場合には、調整スイッチのオフによって操作終了を判定することができる。
【００１３】
傾斜状態調整機構が、複数箇所に設けられ、プロジェクタを支持するための支持機構を個別に操作可能である場合、一部の支持機構に対する操作が終了したところで操作終了と判定してもよいし、全ての支持機構に対する操作が終了したところで操作終了と判定してもよい。後者の態様によれば、一部の操作が完了しないうちに誤って歪み補正が行われることを回避することができる。
【００１４】
後者の例として、例えば、プロジェクタに光学系を収納する筐体、この筐体から伸縮可能に突出する複数の脚、各脚部の伸縮量を調整する複数の脚調整スイッチとを備え、全脚調整スイッチがオフとなることで調整終了と判定する構成が挙げられる。
【００１５】
本発明において傾斜状態は、種々の方法で検出可能である。例えば、ジャイロセンサなど傾斜角度を検出するための角度センサや加速度を検出する加速度センサを用いても良い。後者の場合、例えば、プロジェクタに水平に取り付けられた基板面内に加速度センサを設け、傾斜角度に応じて変化する重力加速度の成分を検出することにより、傾斜角度を検出することができる。これらのセンサは、精度を確保するため、プロジェクタを傾斜させる際の支点と対向する辺に寄せて、即ち支点とセンサ間の距離よりも対向する辺とセンサ間の距離の方が小さいという条件下で設けることが好ましい。傾斜状態は、これらのセンサを用いる方法に限らず、傾斜機構の操作状態に基づいて算出してもよい。例えば、脚を用いた傾斜機構については、脚の長さに基づいて傾斜角度を算出することができる。
【００１６】
本発明は、上述したプロジェクタの他、プロジェクタの制御方法、歪み補正方法など種々の態様で構成することができる。また、これらの方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記録した記録媒体として構成してもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は実施例としてのプロジェクタ１０００を上方前面側から見た斜視図である。以下では、図中に示す上下、左右、前後の各方向を用いて装置構成を説明する。プロジェクタ１０００は、合成樹脂の射出成形によって成形された略直方体状の筐体、即ち外装ケースを備える。プロジェクタ１０００の本体部分は、この外装ケース内に収納される。外装ケースは、アッパーケース１００と、ロワーケース２００を組み合わせて構成されている。例えば、アッパーケース１００の左側面１０５とロワーケース２００の左側面２０５は連続的に接続されて、外装ケースの左側面を構成する。その他の側面も同様である。
【００１８】
アッパーケース１００の上面１０３の前方には音声出力用のスピーカ孔１２０および操作パネル１１０が設けられている。操作パネル１１０の各機能ボタンを押圧すると、各機能に対応する信号が内部の制御基板に送信される。機能ボタンは、クールダウン時の冷却制御機能、投写画像の設定変更機能、出力音声量調節機能、入力画像情報の切替機能等の各種機能を設定可能である。
【００１９】
左側面１０５に設けられた開口３０１にはインターフェースパネル５００が取り付けられている。インターフェースパネル５００には、周辺機器を接続するためのコネクタ５１１，５２１等が設けられている。これらのコネクタ５１１、５２１は、外装ケース内に設けられたメイン基板、インターフェース基板にそれぞれ接続されている。
【００２０】
左側面１０５には、前方側に、プロジェクタ１０００の傾斜状態を調整する脚部調整スイッチ２２０が設けられている。脚部調整スイッチ２２０は、内部の制御基板と接続されており、押圧／押圧中止に応じた操作信号が制御基板に送信される。脚部調整スイッチ２２０の操作に伴う動作については後述する。
【００２１】
アッパーケース１００およびロワーケース２００の前面１０１，２０１の右方には、安全カバー３１１が取り付けられた排気口３１０が形成されている。前面１０１、２０１の左側、操作パネル１１０の近傍には、円形状の開口３０２が形成されている。外装ケース内には、開口３０２から先端部分が外部に突き出すように投写レンズ４６０が配置されている。投写レンズ４６０が外装ケースから突き出した部分には、フォーカスを手動で調整するためのレバー４６１が設けられている。
【００２２】
図２はプロジェクタ１０００の下方背面側からの斜視図である。アッパーケース１００およびロワーケース２００の背面１０２、２０２には、右方にインレットコネクタ３０４用に矩形状の開口３０３が形成されている。
【００２３】
ロワーケース２００の下面２０４において、右側中央には矩形状の開口３３０が形成され、ランプカバー３３１が取り付けられている。開口３３０内には、ランプカバー３３１を取り外した時に容易に交換可能な部位に、光源ランプが取り付けられている。
【００２４】
下面２０４において、左背面側には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口３２２が外装ケース内に形成され、吸気口カバー３２１が取り付けられている。吸気口カバー３２１には、吸気口３２２に対応する開口３２０が形成されている。開口３２０には、エアフィルタが設けられており、内部への塵埃の侵入が防止されている。
【００２５】
下面２０４の後方中央位置には後脚２２１が設けられている。また、下面２０４における前方左右の隅には、前脚２２２がそれぞれ設けられている。プロジェクタ１０００は、後脚２２１および２つの前脚２２２により３点で支持される。
【００２６】
前脚２２２は、ステッピングモータに結合されている。図１で説明した脚部調整スイッチ２２０を押圧すると、ステッピングモータを駆動させ、前脚２２２を伸縮させる。ステッピングモータは、脚部調整スイッチ２２０スイッチを押圧している間、脚を伸長する方向に駆動し、脚長が最長となった後は、動作を反転して脚を短縮する方向に駆動する。また、脚長が最短となった後は、再び動作を反転して脚を伸長する方向に駆動する。本実施例では、脚部調整スイッチ２２０が脚の伸長、短縮双方の動作に使用される構成としたが、伸長用のスイッチ、短縮用のスイッチを個別に設けても良い。また、シーソー型のスイッチやレバーを用い、操作の仕方に応じて伸長、短縮を個別に指示可能としてもよい。
【００２７】
脚部調整スイッチ２２０の押圧をやめると、ステッピングモータのスイッチがＯＦＦとなり、前脚２２２の伸縮が停止される。前脚２２２の伸縮によりプロジェクタ１０００の姿勢、即ち前後方向および左右方向の傾きを調整でき、投写画像の位置調整ができる。前脚２２２の伸長時には、スクリーンの法線方向と投写レンズ４６０から投写される光束の光軸とが所定の角度を有するあおり投写を実現することができる。かかる機能に基づき、前脚２２２と脚部調整スイッチ２２０は、傾斜状態調整機構と呼ぶことができる。
【００２８】
下面２０４の前方中央部には、リモートコントローラを収納するための凹部３４０が形成されている。凹部３４０には、前後方向にスライド自在なカバー３４１が設けられている。
【００２９】
図３はアッパーケース１００を外した状態の斜視図である。外装ケース内には、背面に沿って左右方向に電源ユニット６００が配置されている。
【００３０】
電源ユニット６００は、電源と、その下方に配置されたランプ駆動回路（バラスト）を備えている。電源は、インレットコネクタに接続された電源ケーブルによって外部から供給された電力を、ランプ駆動回路や制御基板などに供給する。ランプ駆動回路は、光源ランプに、電源から供給された電力を供給する。
【００３１】
電源および前記ランプ駆動回路の前面、後面、上面は、アルミニウム等の金属製のシールド６０１によって覆われている。シールド６０１は、冷却空気を誘導するダクトとしての機能、電源およびランプ駆動回路で発生する電磁ノイズが、外部へ漏れないようにする機能を奏する。
【００３２】
制御基板は、金属製のシールド５２０の下に配置されている。本実施例では、制御基板として、メイン基板、インターフェース基板が設けられている。メイン基板は、ＣＰＵ、コネクタ５１１を有し、シールド５２０の下側に水平に配置されている。インターフェース基板は、コネクタ５２１を有し、メイン基板の下側に、左側面に沿って配置されている。
【００３３】
メイン基板は、次に示す種々の制御を行う。例えば、コネクタ５１１，５２１を介して入力された画像情報に応じて、光学ユニットに備えられた液晶パネルを制御する。外部から入力された音声データに所定の伸長処理を施してスピーカから出力する。冷却ファンの回転数、数、駆動時間等などを制御する。スクリーンに表示される画像の台形歪み補正などを行う。
【００３４】
メイン基板には、台形歪み補正に必要となるプロジェクタ１０００の前後方向の傾斜状態、即ちあおり角を検知するためのジャイロセンサが、投写レンズの近くに取りつけられている。ジャイロセンサの具体的な図示は省略する。ジャイロセンサは、あおり角に加えて、左右方向の傾斜状態、即ちロール角も検知可能としてもよい。
【００３５】
あおり角の検出は、ジャイロセンサに限らず、種々の回転角度センサ、例えば電磁気、抵抗変化、光等を用いるセンサなどを採用することができる。あおり角は、前脚２２２の伸長量に応じて算出してもよい。
【００３６】
図４はシールド５２０および制御基板を取り除いた状態の斜視図である。図示する通り、電源ユニット６００の前側には、平面視略Ｌ字状の光学ユニット４００が配置されている。先に説明したメイン基板は、光学ユニット４００の上ライトガイド４８１の上端部４８２に当接するよう配置される。
【００３７】
〔２．光学ユニットの詳細な構成〕
図５は光学ユニット４００の概略構成を示す説明図である。光学ユニット４００は、光源装置４１１から射出された光束を、画像情報に応じて変調して形成された光学像を拡大して投写するユニットである。光学ユニット４００は、インテグレータ照明光学系４１０、色分離光学系４２０、リレー光学系４３０、光学装置４４０、投写レンズ４６０を備える。
【００３８】
インテグレータ照明光学系４１０は、赤、緑、青の色光毎に対応する３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。以下では、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを、液晶パネル４４１と総称することもある。
【００３９】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線として外部へと射出する。光源ランプ４１６には、高圧水銀ランプを採用している。メタルハライドランプやハロゲンランプ等も採用できる。リフレクタ４１７には、放物面鏡を採用している。平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
【００４０】
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割する。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形である。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３となる。
【００４１】
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１に結像させる。
【００４２】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置される。偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換する。偏光変換素子４１４によって変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって液晶パネル４４１上に重畳される。液晶パネルは１種類の偏光光しか利用できないが、偏光変換素子４１４の機能により、光源ランプから射出される多種類の偏光光を１種類に変換することができるため、光の利用効率を高めることができる。かかる偏光変換素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に開示されている。
【００４３】
色分離光学系４２０は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、インテグレータ照明光学系４１０から射出された部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する。
【００４４】
ダイクロイックミラー４２１は、インテグレータ照明光学系４１０から射出された光束のうち、赤色光と緑色光を透過し、青色光を反射する。反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。
【００４５】
ダイクロイックミラー４２２は緑色光を選択的に反射する。従って、ダイクロイックミラー４２１を透過した光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３０を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
【００４６】
フィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００４７】
リレー光学系４３０は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４によって、上述の通り、赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く。リレー光学系４３０は、入射側レンズ４３１に入射した部分光束がフィールドレンズ４１８に伝える過程での光の発散等による光の利用効率の低下を防止する機能を奏する。赤色光にリレー光学系４３０が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長く光の発散が生じやすいためである。図示した構成に代えて、赤色光以外の色、例えば、青色光を、リレー光学系４３０に通す構成としてもよい。
【００４８】
光学装置４４０は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２０で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調デバイスとしての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００４９】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものである。
【００５０】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２０で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収する。例えば、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されて構成したり、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１８に貼り付けて構成したりすることができる。
【００５１】
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様、液晶パネル４４１から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収する。射出側偏光板４４３は、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム４４４に貼り付けて構成してもよい。
【００５２】
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００５３】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する。クロスダイクロイックプリズム４４４には、３つの色光が合成ために、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられている。
【００５４】
図６は光学装置４４０の斜視図である。以上説明した液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３およびクロスダイクロイックプリズム４４４は、光学装置４４０と呼ばれる一つのユニットとして組み付けられている。
【００５５】
光学装置４４０では、クロスダイクロイックプリズム４４４の上面に、合成樹脂製の固定板４４７が固定されている。固定板４４７の４つの腕部４４７Ａには、光学装置４４０のねじ止め固定に使用される丸穴４４７Ｂが設けられている。
【００５６】
クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面には、射出側偏光板４４３を保持する金属製の保持板４４６が取り付けられている。この保持板４４６には、光束入射側に透明樹脂製の４つのピン４４５が取り付けられており、ピン４４５によって液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは保持される。保持板４４６と液晶パネル４４１との間には、冷却空気が流れるための所定間隔の空隙が設けられている。
【００５７】
図７は光学ユニット４００の分解斜視図である。光学ユニット４００は、平面視略Ｌ字状の下ライトガイド４７１と、下ライトガイド４７１の上側開口を閉塞する蓋状の上ライトガイド４８１を有する。図５および図６で説明した各光学部品は、下ライトガイド４７１に設けられた溝に、上方からスライド式に嵌め込まれている。
【００５８】
下ライトガイド４７１の一端には、光源装置４１１が収容される。他端には、ヘッド部４７３を介して、投写レンズ４６０がねじ止め固定されている。
【００５９】
光学装置４４０は、上ライトガイド４８１のばね４８３を介して下ライトガイド４７１にねじ止め固定される。２つのばね４８３は、フィールドレンズ４１８および入射側偏光板４４２を下方へと付勢する。
【００６０】
〔３．制御部の構造〕
図８は制御部７００の構造を模式的に示すブロック図である。本実施例では、制御部７００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータとしてメイン基板上に構成されている。制御部７００の各手段は、ＲＯＭ等に格納される制御プログラムをＣＰＵが実行することで、ソフトウェア的に構築してもよいし、ハードウェア的に構成してもよい。
【００６１】
図８では、台形歪み補正を行うための機能を主に示し、その他の制御用の機能ブロックは省略した。図中には、かかる制御を実現するため、制御部７００と信号の授受を行うモジュールとして、ジャイロセンサ７１０、液晶パネル４４１、および脚部調整スイッチ２２０を併せて示した。
【００６２】
液晶パネル制御手段７０１は、外部から入力される画像情報に応じて液晶パネル４４１を駆動制御する。本実施例では、この液晶パネル制御手段７０１は、ＣＰＵやメモリ等の回路素子が実装された画像信号処理回路で構成されている。
【００６３】
調整開始判定手段７０２は、脚部調整スイッチ２２０の押圧を検出し、押圧された場合にはプロジェクタ１０００の傾斜状態の調整が開始されたと判断する。そして、調整開始判定手段７０２は、調整が開始されたと判定した場合には、タイマ７０３に経過時間の計測開始指示を出力する。
【００６４】
調整終了判定手段７０４は、左右に設けられた脚部調整スイッチ２２０のいずれか一方の押圧中止を検出し、押圧中止が検出された場合にはプロジェクタ１０００の傾斜状態の調整が終了したと判断する。そして、調整終了判定手段７０４は、調整が終了したと判定した場合には、タイマ７０３に経過時間に計測終了指示を出力する。
【００６５】
タイマ７０３は、プロジェクタ１０００の傾斜状態の調整期間、即ち調整開始判定手段７０２による計測開始指示から調整終了判定手段７０４による計測終了指示までの経過時間を計測する。経過時間が所定の閾値ｔ以上の場合、タイマ７０３は、傾斜状態検出手段７０５に傾斜状態の検出指示を出力する。閾値ｔは、任意に設定可能であり、例えば、脚部調整スイッチ２２０の操作開始から傾斜状態に有意な変化が現れるまでの所要時間を基準として設定することができる。
【００６６】
傾斜状態検出手段７０５は、タイマ７０３からの検出指示に応じて、ジャイロセンサ７１０からのセンサ信号に基づいてあおり角を算出する。また、この傾斜状態検出手段７０５は、算出したあおり角を補正量算出手段７０６に出力する。
【００６７】
補正量算出手段７０６は、あおり角に基づいて、台形歪みを補正するための補正値を算出する。表示補正手段７０７は、この補正値に基づいて、外部から入力される画像情報に対して台形歪み補正を施した補正画素信号を生成し、液晶パネル制御手段７０１に出力する。
【００６８】
〔４．台形歪みの補正方法〕
図９は台形歪みの補正処理のフローチャートである。画像の投写中、制御部７００によって、繰り返し実行される処理である。この処理が開始されると、調整開始判定手段７０２は、傾斜状態の調整開始を判定する（ステップＳ１０１）。ユーザが、前脚２２２を伸縮させるために、脚部調整スイッチ２２０を押圧した場合に、傾斜状態の調整が開始されたと判定される。
【００６９】
調整が開始されると、調整開始判定手段７０２からタイマ７０３に計測開始指示が出力され、タイマ７０３は経過時間の計測を開始する（ステップＳ１０２）。
【００７０】
次に、調整終了判定手段７０４が、傾斜状態の調整終了を判定する（ステップＳ１０３）。ユーザが、脚部調整スイッチ２２０の押圧を中止した時点で、傾斜状態の調整が終了されたと判定する。調整が終了すると、調整終了判定手段７０４からタイマ７０３に計測終了指示が出力され、タイマ７０３は経過時間の計測を終了する。
【００７１】
タイマ７０３は、こうして計測された経過時間を所定の閾値ｔと比較する（ステップＳ１０４）。経過時間が閾値ｔ以下である場合、制御部７００は、脚部調整スイッチ２２０を押圧は誤操作によるものと判断し、処理を最初から再開する。経過時間が閾値ｔより大きい場合には、制御部７００は傾斜状態の調整が完了したと判断し、傾斜状態検出手段７０５に傾斜状態検出指示を出力する。
【００７２】
傾斜状態検出手段７０５は、傾斜状態検出指示に応じて、ジャイロセンサ７１０の検出結果を入力し、傾斜角度、即ちあおり角を算出する（ステップＳ１０５）。補正量算出手段７０６は、このあおり角に基づき台形歪み画像の補正値を算出する（ステップＳ１０６）。表示補正手段７０７は、この補正値に基づいて、台形歪み補正を実行する（ステップＳ１０７）。
【００７３】
図１０は補正値の算出方法の説明図である。図の上方には、あおり投写した場合に投写される歪み画像Ａを実線で示し、あおり投写でない場合に投写される正画像Ｂを破線で示した。
【００７４】
図の下方には、液晶パネル４４１に形成される画像を模式的に示した。歪み画像Ａの歪みを補正し、正画像Ｂと同等な画像を投写するためには、歪み画像Ａとは逆の形状に歪ませた画像Ｃを液晶パネル４４１に形成すればよい。このように歪んだ画像Ｃを有効画像Ｃと呼び、その周囲を無効画像Ｄと呼ぶものとする。
【００７５】
補正量算出手段７０６は、あおり角に基づいて、投写された画像内の任意の画素ＦＰ２と、補正画像内で画素ＦＰ２に対応する画素ＦＰ１の位置関係を表す補正値を算出する。表示補正手段７０７は、この補正値に基づいて特定される有効画像Ｃの任意の画素ＦＰ１に対して、元の画像情報上の画素ＦＰ２の画素信号を与える。また、無効画像部分Ｄに対応する画素には、黒を表す画素信号を与える。このように補正された画素信号を液晶パネル制御手段７０１に出力することで、台形歪み補正が実現される。
【００７６】
〔５．第１実施形態の効果〕
第１実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）歪み画像の補正は、プロジェクタ１０００の傾斜状態の調整が終了したと判定された後に自動的に実施される。したがって、プロジェクタ１０００の傾斜状態の決定後にタイムラグなく、歪み画像の補正を行うことができる。
【００７７】
（２）実施例では、調整開始からの経過時間が所定の閾値ｔより大きい場合に、歪み画像の補正を実施する。このことにより、ユーザが誤って脚部調整スイッチ２２０を押圧した場合に、誤って歪み画像の補正が行われるのを回避することができる。
【００７８】
（３）脚部調整スイッチ２２０の押圧に伴って前脚２２２を伸縮させる機構により、簡素な構造で容易にプロジェクタ１０００の傾斜状態を調整することができる。
【００７９】
（４）脚部調整スイッチ２２０および前脚２２２は、左右個別に設けられているため、プロジェクタ１０００の前後方向の傾斜のみならず、水平方向の傾斜も実施することができる。
【００８０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態では、左右の脚部調整スイッチ２２０の少なくとも一方の操作が終了した時点で、傾斜状態の調整が終了したと判断して、歪み画像の補正を行う場合を例示した。第２実施形態では、双方の脚部調整スイッチ２２０の操作が終了された場合に、歪み画像の補正を行う場合を例示する。第２実施例では、タイマ７０３は、各脚部調整スイッチ２２０の押圧開始からの経過時間を個別に計測するため、脚部調整スイッチ２２０と同数だけ設けられているものとする。
【００８１】
図１１は第２実施例としての台形歪みの補正処理のフローチャートである。この処理が開始されると、調整開始判定手段７０２は、いずれかの脚部調整スイッチ２２０がオンとなっているか否かを判定する（ステップＳ１１１）。いずれかの脚部調整スイッチ２２０がオンとなっている場合、その脚部調整スイッチ２２０に対応したタイマ７０３は、調整開始判定手段７０２からの指示に応じて、経過時間の計測を開始する（ステップＳ１１２）。
【００８２】
調整終了判定手段７０４は、オフされた脚部調整スイッチ２２０が有る場合には（ステップＳ１１３）、そのスイッチに対応するタイマ７０３による経過時間の計測を終了させる。タイマ７０３は、経過時間と所定の閾値ｔを比較し（ステップＳ１１４）、経過時間が所定の閾値ｔ以下の場合には、脚部調整スイッチ２２０が誤操作されたものと判定して、ステップＳ１１１からの処理を再開する。
【００８３】
経過時間が所定の閾値ｔより大きい場合、タイマ７０３は、脚部調整スイッチ２２０の操作が終了したと判定する。調整終了判定手段７０４は、以上の処理を、Ｓ１１１でオンと判定された全ての脚部調整スイッチ２２０について、操作が完了するまで繰り返し実行する（ステップＳ１１５）。
【００８４】
全ての脚部調整スイッチ２２０の操作が完了すると、制御部７００は、第１実施形態と同様、傾斜角度の算出（ステップＳ１１６）、歪み画像の補正値算出（ステップＳ１１７）、および、歪み画像の補正（ステップＳ１１８）を実施する。
【００８５】
上述した第２実施形態によれば、第１実施例の効果の他、次のような効果がある。つまり、脚部調整スイッチ２２０の操作が全て終了している場合にのみ、歪み画像の補正を実施するため、一方の脚部調整スイッチ２２０の操作が完了しないうちに誤って歪み補正が行われることを回避することができる。
【００８６】
〔６．変形例〕
実施形態では経過時間が閾値ｔより大きい場合に、歪み画像の補正を実施する例を説明したが、経過時間に関わらず歪み補正を実施しても構わない。傾斜状態の調整終了に伴う自動補正に加えて、ユーザの操作によって強制的に補正を実行可能としてもよい。
【００８７】
実施例では脚部調整スイッチ２２０と前脚２２２の数は２つであったが、一つまたは３つ以上など、種々の設定が可能である。また一つの脚部調整スイッチ２２０で複数の前脚２２２を連動して伸縮可能としてもよい。
【００８８】
プロジェクタ１０００の液晶パネルは３枚に限らず、１枚、２枚または４枚以上であってもよい。液晶パネルは、透過型、反射型のいずれでもよい。光変調装置としては、液晶パネルに限らず、マイクロミラーを用いたデバイスなど種々のデバイスを適用可能である。
【００８９】
実施形態では、スクリーンの正面から投写するフロントタイプのプロジェクタを例示したが、本発明は、スクリーンの背面から投写するリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例としてのプロジェクタ１０００を上方前面側から見た斜視図である。
【図２】プロジェクタ１０００の下方背面側からの斜視図である。
【図３】アッパーケース１００を外した状態の斜視図である。
【図４】シールド５２０および制御基板を取り除いた状態の斜視図である。
【図５】光学ユニット４００の概略構成を示す説明図である。
【図６】光学装置４４０の斜視図である。
【図７】光学ユニット４００の分解斜視図である。
【図８】制御部７００の構造を模式的に示すブロック図である。
【図９】台形歪みの補正処理のフローチャートである。
【図１０】補正値の算出方法の説明図である。
【図１１】第２実施例としての台形歪みの補正処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０００…プロジェクタ
１００…アッパーケース
１０１，２０１…前面
１０２，２０２…背面
１０３…上面
１０５…左側面
１１０…操作パネル
１２０…スピーカ孔
２００…ロワーケース
２０４…下面
２０５…左側面
２２０…脚部調整スイッチ
２２１…後脚
２２２…前脚
３０１、３０２、３０３…開口
３０４…インレットコネクタ
３１１…安全カバー
３１０…排気口
３２０…開口
３２１…吸気口カバー
３２２…吸気口
３３０…開口
３３１…ランプカバー
３４０…凹部
３４１…カバー
４００…光学ユニット
４６０…投写レンズ
４６１…レバー
４８１…上ライトガイド
４８２…上端部
４１１…光源装置
４１０…インテグレータ照明光学系
４２０…色分離光学系
４３０…リレー光学系
４４０…光学装置
４１２…第１レンズアレイ
４１３…第２レンズアレイ
４１４…偏光変換素子
４１５…重畳レンズ
４１６…光源ランプ
４１７…リフレクタ
４１８…フィールドレンズ
４２１，４２２…ダイクロイックミラー
４２３…反射ミラー
４３１…入射側レンズ
４３２、４３４…反射ミラー
４３３…リレーレンズ
４４１、４４１Ｂ、４４１Ｒ、４４１Ｇ…液晶パネル
４４２…入射側偏光板
４４３…射出側偏光板
４４４…クロスダイクロイックプリズム
４４５…ピン
４４６…保持板
４４７…固定板
４４７Ａ…腕部
４４７Ｂ…丸穴
４７１…下ライトガイド
４７３…ヘッド部
４８３…ばね
５００…インターフェースパネル
５１１，５２１…コネクタ
５２０…シールド
６００…電源ユニット
６０１…シールド
７００…制御部
７０１…液晶パネル制御手段
７０２…調整開始判定手段
７０３…タイマ
７０４…調整終了判定手段
７０５…傾斜状態検出手段
７０６…補正量算出手段
７０７…表示補正手段
７１０…ジャイロセンサ

Claims

プロジェクタであって、
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成して拡大投写する光学系と、
前記光学系の傾斜状態を調整するための傾斜状態調整機構と、
前記傾斜状態調整機構に対する操作終了を判定する調整終了判定手段と、
前記操作終了と判定された際の前記光学系の傾斜状態を検出する傾斜状態検出手段と、
前記検出された傾斜状態に基づいて、前記光学像の歪み補正を行う表示補正手段と、
前記傾斜状態調整機構による調整開始からの経過時間を計測する計時手段を備え、
前記表示補正手段は、前記経過時間が所定の閾値以上の場合に前記補正を行うプロジェクタ。
請求項１記載のプロジェクタであって、
前記傾斜状態に基づいて、前記光学像の歪み補正量を算出する補正量算出手段を備え、
前記表示補正手段は、該歪み補正量に基づいて前記補正を行うプロジェクタ。
請求項１〜２いずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記傾斜状態調整機構は、所定の動力によって駆動可能であり、
前記調整終了判定手段は、該動力の停止によって前記操作終了を判定するプロジェクタ。
請求項１〜３いずれか記載のプロジェクタであって、
前記傾斜状態調整機構は、
前記プロジェクタを支持するための可変長の脚と、
該脚を前記動力によって伸縮させるための調整スイッチと、を備え、
前記調整終了判定手段は、前記調整スイッチのオフによって前記操作終了を判定するプロジェクタ。
請求項１〜４いずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記傾斜状態調整機構は、複数箇所に設けられ、該プロジェクタを支持するための支持機構を個別に操作可能であり、
前記調整終了判定手段は、前記複数の支持機構の全てに対する操作が終了した場合に、前記操作終了と判定するプロジェクタ。
請求項１〜５いずれか記載のプロジェクタであって、
前記傾斜状態検出手段は、該プロジェクタを傾斜させる際の支点と対向する辺に寄せて設けられた角度センサまたは加速度センサであるプロジェクタ。
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成して拡大投写する光学系と、前記光学系の傾斜状態を調整する傾斜状態調整機構とを備えたプロジェクタの制御方法であって、
前記傾斜状態調整機構に対する操作終了を判定する調整終了判定ステップと、
前記操作終了と判定された際の前記光学系の傾斜状態を検出する傾斜検出ステップと、
該検出された傾斜状態に基づいて、前記光学像の歪み補正を行う表示補正ステップと、
前記傾斜状態調整機構による調整開始からの経過時間を計測する計時ステップを備え、
前記表示補正ステップは、前記経過時間が所定の閾値以上の場合に前記補正を行う制御方法。
請求項７記載の制御方法であって、
前記傾斜状態に基づいて、前記光学像の歪み補正量を算出する補正量算出ステップを備え、
前記表示補正ステップは、該歪み補正量に基づいて前記補正を行う制御方法。
請求項７〜８いずれかに記載の制御方法において、
前記傾斜状態調整機構は、所定の動力によって駆動可能であり、
前記調整終了判定ステップは、該動力の停止によって前記操作終了を判定する制御方法。
請求項７〜９いずれか記載の制御方法であって、
前記傾斜状態調整機構は、
前記プロジェクタを支持するための可変長の脚と、
該脚を前記動力によって伸縮させるための調整スイッチと、を備え、
前記調整終了判定ステップは、前記調整スイッチのオフによって前記操作終了を判定する制御方法。
請求項７〜１０いずれかに記載の制御方法において、
前記傾斜状態調整機構は、複数箇所に設けられ、該プロジェクタを支持するための支持機構を個別に操作可能であり、
前記調整終了判定ステップは、前記複数の支持機構の全てに対する操作が終了した場合に、前記操作終了と判定する制御方法。
請求項７〜１１いずれか記載の制御方法であって、
前記傾斜状態検出ステップは、該プロジェクタを傾斜させる際の支点と対向する辺に寄せて設けられた角度センサまたは加速度センサの出力値に基づいて前記傾斜状態を検出する制御方法。
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成して拡大投写する光学系と、前記光学系の傾斜状態を調整する傾斜状態調整機構とを備えたプロジェクタを制御するためのコンピュータプログラムであって、
前記傾斜状態調整機構に対する操作終了を判定する調整終了判定機能と、
前記操作終了と判定された際の前記光学系の傾斜状態を検出する傾斜検出機能と、
該検出された傾斜状態に基づいて、前記光学像の歪み補正を行う表示補正機能と、
前記傾斜状態調整機構による調整開始からの経過時間を計測する計時機能をコンピュータによって実現し、
前記表示補正機能は、前記経過時間が所定の閾値以上の場合に前記補正を行うコンピュータプログラム。
請求項１３記載のコンピュータプログラムであって、
前記傾斜状態に基づいて、前記光学像の歪み補正量を算出する補正量算出機能を前記コンピュータによって実現し、
前記表示補正機能は、該歪み補正量に基づいて前記補正を行うコンピュータプログラム。
請求項１３〜１４いずれかに記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記傾斜状態調整機構は、所定の動力によって駆動可能であり、
前記調整終了判定機能は、該動力の停止によって前記操作終了を判定するコンピュータプログラム。
請求項１３〜１５いずれか記載のコンピュータプログラムであって、
前記傾斜状態調整機構は、
前記プロジェクタを支持するための可変長の脚と、
該脚を前記動力によって伸縮させるための調整スイッチと、を備え、
前記調整終了判定機能は、前記調整スイッチのオフによって前記操作終了を判定するコンピュータプログラム。
請求項１３〜１６いずれかに記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記傾斜状態調整機構は、複数箇所に設けられ、該プロジェクタを支持するための支持機構を個別に操作可能であり、
前記調整終了判定機能は、前記複数の支持機構の全てに対する操作が終了した場合に、前記操作終了と判定するコンピュータプログラム。
請求項１３〜１７いずれか記載のコンピュータプログラムであって、
前記傾斜状態検出機能は、該プロジェクタを傾斜させる際の支点と対向する辺に寄せて設けられた角度センサまたは加速度センサの出力値に基づいて前記傾斜状態を検出するコンピュータプログラム。