JP3838224B2 - screen - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ等の光学機器から射出された光束を投影して投写画像を形成する投写面を有するスクリーンに関する。
【0002】
【背景技術】
従来より、プレゼンテーション等においては、光源から射出した光束を画像情報に応じて変調する光変調装置を備え、この光変調装置で変調された光束を拡大投写するプロジェクタ等の光学機器が広く利用されている。
これらの光学機器から射出された光束は、スクリーンの投写面上に投影されて投写画像が形成され、このように投写面上に拡大投写することにより、大人数でのプレゼンテーションを効率的に行うことができる。
【0003】
このような光学機器から射出された光束をスクリーンの投写面上に投影した状態において、光学機器とスクリーンとが正対していないと、投写面上に形成される投写画像に台形状の歪みが生じることがある。例えば、投写面がプロジェクタ等の光学機器に対して上下方向に傾斜配置されていると、本来長方形状の投写画像であるのが、上辺または底辺のどちらかが長くなった台形歪みが生じる。また、投写面が光学機器に対して左右方向に傾斜配置されていると、左辺または右辺のどちらかが長くなった台形歪みを生じる。
【0004】
このような場合、スクリーンを位置調整すればよいのだが、大画面表示可能なスクリーンは大きく、人力で位置調整するのは困難であり、また、人力で行う場合、投写面の姿勢調整を微妙に行うのが困難である。
このため、近年、このような台形歪みが生じた場合、プロジェクタの制御部に光変調装置に入力される画像信号を変換し、台形歪みを補正するソフトウエアがインストールされたものが知られている。
このようなプロジェクタであれば、投写面上に台形歪みが生じた場合であっても、プロジェクタの台形補正ソフトウエアを利用して、プロジェクタから射出される光束の輪郭を微妙に変形させ、投写面上では適正な長方形の投写画像を形成することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなプロジェクタ側での補正は、光変調装置の矩形状の画像形成領域の一部を使用せずに台形状の画像を形成し、これを投写面上に投影することで長方形の投写画像を形成しているため、画像形成領域の全体を効率よく利用しているとは言い難い。
また、プロジェクタ等の光学機器にこのようなソフトウエアをインストールする必要があるため、プロジェクタの価格が高騰し易いという問題がある。
【0006】
本発明の目的は、投影された投写画像に台形歪みが生じた場合であっても、この台形歪みを自動的に補正することのできるスクリーンを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のスクリーンは、プロジェクタ等の光学機器から射出された光束を投影して投写画像を形成する投写面を有するスクリーンであって、前記投写面上に設けられ、前記光学機器からの射出光束の光量を検出する光量検出手段と、この光量検出手段により検出された光量に基づいて、前記投写面の姿勢を制御する姿勢制御手段とを備えていることを特徴とする。
【0008】
このような本発明によれば、光量検出手段および姿勢制御手段を備えていることにより、光学機器からの投写画像の光量を検出して投写面の姿勢を制御できるため、スクリーンの投写面を光学機器に正対させることができ、投写画像の台形歪み等を自動的に補正することができる。従って、プロジェクタ等の光学機器に台形歪みを補正するソフトウエア等をインストールする必要がなく、光学機器の価格が高騰することもない。
【0009】
以上において、前述したスクリーンが投写面を水平方向に沿って延びる軸を中心として回動させる水平軸回り駆動機構と、前記投写面を垂直方向に沿って延びる軸を中心として回動させる垂直軸回り駆動機構とを備えている場合、姿勢制御手段は、これら水平軸回り駆動機構および垂直軸回り駆動機構を制御するのが好ましい。
ここで、駆動機構は、それぞれステッピングモータを駆動源とするのが好ましい。
このような本発明によれば、簡単な2つの駆動機構のみであらゆる方向に投写面の姿勢を制御することができるので、スクリーンの構造を簡素化することができる。
【0010】
また、前述した光量検出手段は、4つの光電変換素子を含んで構成され、4つの光電変換素子のうち、一対の光電変換素子は、投写面の垂直方向に沿って配置され、他の一対の光電変換素子は、投写面の水平方向に沿って配置されるのが好ましい。
ここで、光電変換素子としては、種々のものを採用することができ、フォトダイオードやフォトトランジスタの他、CCD撮像素子を採用することができる。
このような本発明によれば、垂直方向に沿って配置された一対の光電変換素子は、投写面を水平軸を中心に回動させた際の光量検出に利用することができ、水平方向に沿って配置された他の一対の光電変換素子は、投写面を垂直軸を中心に回動させた際の光量検出に利用することができ、姿勢調整の簡単化を図ることができる。
【0011】
さらに、前述した光電変換素子は、フォトダイオードであるのが好ましい。
すなわち、フォトダイオードは、光電変換素子として安価であり広く利用されているため、本発明に係るスクリーンの価格が高騰することもない。
【0012】
そして、前述した光量検出手段は、4つの光電変換素子を抵抗素子と見立てたブリッジ回路を備えているのが好ましい。
このようにブリッジ回路を備えていることにより、ブリッジ回路からの出力が0となれば、4つの光電変換素子で検出された光量が同一であると判定できるため、極めて簡素な構造で光量検出手段を構成することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1には、本発明の実施形態に係るスクリーン1が示されている。
このスクリーン1は、スクリーン本体2、および支柱3を備えて構成される。
投写面としてのスクリーン本体2は、白色矩形状の画像形成面21と、この画像形成面21の上端および下端に沿って設けられる枠部材22とを備えている。
画像形成面21は、白色の塗料表面に複数の微細なガラスビーズが埋め込まれたものであり、枠部材22は、プロジェクタ等の光学機器からの光学像の投影中に画像形成面21がたわむことを防止するために設けられている。
【0014】
このようなスクリーン本体2の画像形成面21の外周近傍には、光量検出手段としての4つの光量センサ4U、4D、4L、4Rが設けられている。
これら4つの光量センサ4U、4D、4L、4Rのうち、光量センサ4U、4Dは、画像形成面21の垂直方向に沿って配置され、光量センサ4L、4Rは、画像形成面21の水平方向に沿って配置される。また、各光量センサ4U、4D、4L、4Rは、画像形成面21の矩形辺の中央に配置され、かつプロジェクタ等の光学機器から投影された画像Gの内側となるような位置に配置される。
【0015】
支柱3は、スクリーン本体2を自立させるための部材であり、スクリーン本体2の略中央でスクリーン本体2と接続され、図示を略したが、その下部には、脚部が設けられている。
この支柱3は、支柱本体31、回動部32、33、および腕部34を備えて構成される。支柱本体31は、金属製の円筒管状部材から構成され、図示を略したが、その中間部分表面には、回動部32を取り付けるためにアンダーカットが形成されている。
【0016】
回動部32は、支柱本体31の中間部分に形成されたアンダーカットと係合するリング状部材から構成され、支柱本体31に対して、該支柱本体31の円筒中心を中心として、回動自在に取り付けられている。また、この回動部32は留め具32Aを介してスクリーン本体2の枠部材22と連結され、留め具32Aは、回動部32に対して上下方向に回動自在に取り付けられている。
【0017】
回動部33は、支柱本体31の上端部分で係合する円筒状部材から構成され、回動部32と同様に、支柱本体31に対して回動自在に取り付けられている。また、図1では図示を略したが、回動部33の円筒内周面には、後述する垂直軸回り駆動機構50と噛合する内歯車が設けられている。
腕部34は、この回動部33の外周面に摺動自在に取り付けられる棒状部材として構成され、図1では図示を略したが、その下面には、後述する水平軸回り駆動機構50と噛合するラックが設けられている。
この腕部34の摺動方向先端部分には、留め具34Aが腕部34に対して上下方向に回動自在に設けられていて、この留め具34Aには、スクリーン本体2の上側枠部材22の中央部分が係合する。
【0018】
このような支柱3の円筒管内部には、図2および図3に示すように、垂直軸回り駆動機構50、および水平軸回り駆動機構60が設けられている。
垂直軸回り駆動機構50は、図2に示すように、ステッピングモータ51、第1歯車52、および第2歯車53を備えて構成される。
ステッピングモータ51は、支柱本体31の内部に固定され、入力される電気パルス信号により駆動するモータであり、電気パルス信号の極性によって右回り、または左回りに回転する。
【0019】
第1歯車52は、このステッピングモータ51の回転軸に取り付けられ、回転軸の駆動とともに回転する。
第2歯車53は、一部でこの第1歯車52と噛合するとともに、他の一部で回動部33の内側に設けられる内歯車331と噛合し、第1歯車52の回転を回動部33に伝導する。
このような垂直軸回り駆動機構50は、所定のステップ数の電気パルス信号がステッピングモータ51に入力されると、ステップ数分だけステッピングモータ51の回転軸が駆動し、第1歯車52および第2歯車53を介して回動部33を回動させる。
そして、この回動部33が回動すると、図1に示されるスクリーン本体2は、垂直軸回りに回動して、プロジェクタ等の光学機器に対する垂直軸回りの姿勢が調整される。
【0020】
水平軸回り駆動機構60は、図3に示すように、回動部33内部に設けられるステッピングモータ61と、このステッピングモータ61の回転軸先端に設けられる歯車62とを備え、歯車62は、回動部33の外側に配置され、腕部34の下面に設けられたラック341と噛合している。
ステッピングモータ61が回転すると、歯車62が回動し、これと噛合するラック341により、腕部34は、図3の紙面直交方向に摺動する。
腕部34が摺動すると、図1に示されるスクリーン本体2は、その上端縁がスクリーン面の法線方向に進退し、スクリーン本体2の下端縁、つまり下側枠部材22を水平軸として回転駆動して、プロジェクタ等の光学機器に対する水平軸回りの姿勢が調整される。
【0021】
このような駆動機構50、60は、図4に示されるように、支柱本体31内部に設けられる制御部70によって駆動制御される。
姿勢制御手段としての制御部70は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)として構成され、電流検出部71、演算処理部72、メモリ73、垂直軸回り駆動制御部74、および水平軸回り駆動制御部75を備えて構成される。
【0022】
電流検出部71は、前述した光量センサ4U、4D、4L、4Rからの電気信号を検出する部分である。
この光量センサ4U、4D、4L、4Rは、より詳しく説明すれば、光電変換素子としてのフォトダイオード41および電源42を含む閉回路として構成されている。
電源42は、フォトダイオード41に対して逆方向にバイアス電圧を印加する部分であり、このようなバイアス電圧が印加された状態では、フォトダイオード41のPN接合部分が障壁となって閉回路内に電流は流れない。
【0023】
しかし、フォトダイオード41に光が照射されると、フォトダイオード41のPN接合面で正孔、電子が分離し、それぞれが−側、+側に移動して、電流が流れるようになる。
そして、前述した電流検出部71は、この光量センサ4U、4D、4L、4Rの閉回路内を流れる電流を検出し、その電流値をデジタル信号に変換して演算処理部72に出力する。尚、電流検出部71に対して、それぞれの光量センサ4U、4D、4L、4Rは並列に接続され、電流検出部71は、各光量センサ4U、4D、4L、4Rの電流値を演算処理部72に出力する。
【0024】
演算処理部72は、検出された電流値に基づいて、スクリーン本体2の光学機器に対する姿勢を判定する部分であり、4つの光量センサ4U、4D、4L、4Rの電流値を対比することにより、スクリーン本体2の姿勢を判定する。
また、この演算処理部72は、光学機器の画像特性に応じて補正演算を行う機能をも具備している。
【0025】
例えば、あおり投写型のプロジェクタでスクリーン本体2上に光学像を形成した場合、投写画像内の最も明るい領域は、画像形成面の下端縁中央部分となり、他の部分はそれよりも暗くなるので、演算処理部72は、光量センサ4U、4D、4L、4Rの電流値を補正した上で対比する。
補正データは、メモリ73に記録保存されており、接続される設定スイッチ76において、あおり投写が選択されていると、演算処理部72は、メモリ73から補正データを呼び出して、電流値の対比を行う。
【0026】
水平軸回り駆動制御部74および垂直軸回り駆動制御部75は、演算処理部72による判定結果に基づいて、水平軸回り駆動機構60および垂直軸回り駆動機構50に対する制御信号を生成出力する部分である。
水平軸回りの制御信号は、光量センサ4U、4Dの電流値の対比に基づいて生成され、垂直軸回りの制御信号に基づいて生成される。
具体的には、演算処理部72において、光量センサ4Uの電流値よりも光量センサ4Dの電流値の方が小さいと判定されたら、スクリーン本体2の上端が光学機器に対して接近していると考えられるため、水平軸回り駆動制御部74は、腕部34を支柱本体31に近づける方向に移動させる制御パルス信号を生成して、水平軸回り駆動機構60に出力する。
【0027】
次に、このようなスクリーン1の作用について、図5に示されるフローチャートに基づいて説明する。
(1) 図6に示されるように、スクリーン本体2の画像形成面21上にプロジェクタ100の投写画像を形成した状態で、スクリーン1の駆動機構50、60および制御部70の電源を入れると、演算処理部72は、設定スイッチ76の状態を確認して、その設定に応じた補正値をメモリ73から取得する(処理S1)。
【0028】
(2) 電流検出部71は、光量センサ4Uを構成するフォトダイオード41を含む閉回路中を流れる電流を検出し、デジタル信号に変換して演算処理部72に出力する(処理S2)。続けて、電流検出部71は、光量センサ4Dを構成するフォトダイオード41を含む閉回路中を流れる電流を検出し、デジタル信号に変換して演算処理部72に出力する(処理S3)。
【0029】
(3) 演算処理部72は、受け付けられた光量センサ4Uおよび光量センサ4Dの出力電流値の補正を行った後(処理S4)、両出力電流値の対比判定を行う(処理S5)。出力電流値の補正は、プロジェクタ100の上部投写領域における設計照度と下部投写領域における設計照度とに基づいて、各出力電流値に重み付けをすることにより行われる。
【0030】
(4) 補正後の光量センサ4Uの出力電流値および光量センサ4Dの出力電流値の偏差がゼロとならない場合、演算処理部72は、その偏差量を水平軸回り駆動制御部74に出力する。
(5) 水平軸回り駆動制御部74は、得られた偏差量に基づいて、回動方向およびステップ数からなる制御パルス信号を生成して、水平軸回り駆動機構60に出力する(処理S6)。水平軸回り駆動機構60は、この制御パルス信号に基づいて、腕部34を支柱本体31に対して進退させる(処理S7)。演算処理部72および水平軸回り駆動制御部74は、出力電流値の対比および制御パルス信号の生成を出力電流値の偏差が0になるまで繰り返し、スクリーン本体2の上下方向の傾斜調整を行う。
【0031】
(6) スクリーン本体2の上下方向の姿勢調整が終了したら、電流検出部71は、左側の光量センサ4Lの出力電流値を検出し(処理S8)、右側の光量センサ4Rの出力電流値を検出し(処理S9)、それぞれデジタル信号に変換して演算処理部72に出力する。
(7) 演算処理部72は、それぞれの出力電流値の対比判定を行う(処理S10)。この際、本例では、演算処理部72は、上下方向の調整のように補正処理を行わずに、両出力電流値を直接対比して、偏差を算出する。プロジェクタ100等の光学機器で左右方向に設計上の照度に偏差が生じることはあまり考えられないからである。
【0032】
(8) 対比判定の結果、出力電流値に偏差が生じていると判定された場合、垂直軸回り駆動制御部75は、この偏差に応じた制御パルス信号を生成し(処理S11)、垂直軸回り駆動機構50に出力する。垂直軸回り駆動機構50は、この制御パルス信号に基づいて、回動部33を回動させ(処理S12)、光量センサ4L、4Rの出力電流値の偏差が0となったら処理を終了して、その状態を維持する。
【0033】
以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
スクリーン1が光量センサ4U、4D、4L、4R、水平軸回り駆動制御部74、垂直軸回り駆動制御部75、垂直軸回り駆動機構50、および水平軸回り駆動機構60を備えていることにより、プロジェクタ100からの投写画像の光量を検出して画像形成面21の姿勢を制御できるため、スクリーン1の画像形成面21をプロジェクタ100に正対させることができ、投写画像の台形歪み等を自動的に補正することができる。従って、プロジェクタ100に台形歪みを補正するソフトウエア等を別途インストールする必要がなく、光学機器の価格が高騰することもない。
【0034】
また、姿勢制御手段が垂直軸回り駆動機構50および水平軸回り駆動機構60とを含んで構成されていることにより、2つの回動機構のみであらゆる方向にスクリーン本体2の画像形成面21の姿勢を制御でき、スクリーン1の構造の簡素化を図ることができる。
さらに、光量センサ4U、4Dが垂直方向に沿って配置され、光量センサ4L、4Rが水平方向に沿って配置されることにより、水平軸回り駆動機構60による画像形成面21の姿勢調整と、垂直軸回り駆動機構50による画像形成面21の姿勢調整とを独立して行うことができ、姿勢調整の簡単化を図ることができる。
【0035】
そして、光量センサ4U、4D、4L、4Rがフォトダイオード41を含んで構成されているので、光量検出の構成を安価にスクリーン1に設けることができ、スクリーン1の価格が高騰することもない。
また、演算処理部72が、電流検出部71で検出された出力電流値を、プロジェクタ100の機種に応じて補正するように構成されているため、あおり投写型のプロジェクタ100であっても、スクリーン本体2の画像形成面21を適切な姿勢に調整することができる。
【0036】
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部材および部分と同一の部材等については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
前述の第1実施形態では、光量センサ4U、4D、4L、4Rが電流検出部71に対して並列に接続されていた。
【0037】
これに対して、第2実施形態に係る光量センサ5U、5D、5L、5Rは、図7に示されるように、各センサのフォトダイオード41を抵抗素子と見立てたブリッジ回路として構成されている点が相違する。尚、光量センサ5U、5D、5L、5Rのスクリーン上における配置は、第1実施形態と同様であり、光量センサ5Uがスクリーン上側、光量センサ5Dがスクリーン下側、光量センサ5Lがスクリーン左側、光量センサ5Rがスクリーン右側である。
【0038】
このブリッジ回路において、各光量センサ5U、5D、5L、5Rを構成するフォトダイオード41は、ブリッジ回路に印加される印加電圧Vccが逆方向に印加されるような向きに配置される。また、光量センサ5U、5Dは、電圧印加部分でするように並列に接続され、光量センサ5L、5Rは、この後段で並列に接続されている。
このようなブリッジ回路では、各フォトダイオード41の抵抗値をRu(光量センサ5U)、Rd(光量センサ5D)、Rl(光量センサ5L)、Rr(光量センサ5R)、光量センサ5Lに流れる電流をI1、光量センサ5Rに流れる電流をI2とすると、出力電流Ioが0となり且つ電流I1が電流I2と等しくなったとき、スクリーンの投写面を光学機器に正対させることができる。尚、図7では図示を略したが、電流検出部81は電流I1と電流I2を検出している。
また、出力電流Ioが0となったとき、以下の(1)式に示される平衡状態が成立する。
【0039】
【数1】
Ru×Rr=Rd×Rl …(1)
【0040】
このような構成のスクリーンでは、まず、制御部80の演算処理部82が電流検出部81で検出される出力電流Io、電流I1、電流I2を監視しつつ、水平軸回り駆動制御部83および垂直軸回り駆動制御部84により、水平軸回り駆動機構60および垂直軸回り駆動機構50の駆動制御を行う。
そして、演算処理部82は、電流検出部81で検出された出力電流Ioが0となったら、上記(1)式の平衡状態が成立し、且つ電流I1が電流I2と等しくなると、それぞれのフォトダイオード41で検出された光量が等しくなっていると判定し、水平軸回り駆動制御部83および垂直軸回り駆動制御部84による駆動制御を終了する。
【0041】
このような第2実施形態では、第1実施形態で述べた効果に加えて以下のような効果がある。
演算処理部82がブリッジ回路の平衡状態に基づいて、各光量センサ5U、5D、5L、5Rで検出された光量が等しいと判定しているため、ブリッジ回路からの3つの出力電流Io、I1、I2を電流検出部81で検出するだけで判定を行うことができ、光量検出手段の構造の簡素化を図ることができる。
【0042】
〔実施形態の変形〕
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前記第2実施形態では、4つの光量センサ5U、5D、5L、5Rを構成する4つのフォトダイオード41を抵抗素子として見立てて、ブリッジ回路を構成していたが、本発明はこれに限られない。
【0043】
すなわち、図8に示されるように、光量センサ6U、6D、6L、6Rを構成するフォトダイオード41と、既知の固定抵抗R1、R2、および可変抵抗R3とでブリッジ回路を構成し、所定の光量を受光した状態におけるフォトダイオード41の抵抗値を可変抵抗R3の調整値から求めるように構成してもよい。
この場合、制御部90には、電流検出部91、演算処理部92、水平軸回り駆動制御部93、垂直軸回り駆動制御部94の他に、抵抗調整部95を設けておき、電流検出部91で検出されるブリッジ回路の出力電流Ioが0となるように、抵抗調整部95で可変抵抗63の値を調整して、フォトダイオード41の抵抗値を求めればよい。
【0044】
また、前記第1実施形態では、光量センサ4U、4D、4L、4Rの光電変換素子としてフォトダイオード41を用いていたが、本発明はこれに限られず、例えば、フォトトランジスタ等の光電変換素子を用いてもよい。
さらに、前記実施形態は、前面投写型のスクリーンに本発明を採用していたが、本発明はこれに限らず、背面投写型のスクリーンにおいて本発明を採用してもよい。
その他、本発明の実際の構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【0045】
【発明の効果】
前述のような本発明によれば、光量検出手段および姿勢制御手段を備えていることにより、光学機器からの投写画像の光量を検出して投写面の姿勢を制御できるため、スクリーンの投写面を光学機器に正対させることができ、投写画像の台形歪み等を自動的に補正することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るスクリーンの構造を表す正面図、平面図、および側面図である。
【図2】前記実施形態における垂直軸回り駆動機構の構成を表す模式図である。
【図3】前記実施形態における水平軸回り駆動機構の構成を表す模式図である。
【図4】前記実施形態における姿勢制御手段の構造を表すブロック図である。
【図5】前記実施形態におけるスクリーンの作用を示すフローチャートである。
【図6】前記実施形態におけるスクリーンの姿勢調整の状態を表す模式図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係るスクリーンの姿勢制御手段の構造を表すブロック図である。
【図8】本発明に実施形態の変形に係るスクリーンの姿勢制御手段の構造を表すブロック図である。
【符号の説明】
1…スクリーン、4U、4D、4L、4R、5U、5D、5L、5R…光量センサ(光量検出手段)、41…フォトダイオード(光電変換素子)、70、80、90…制御部(姿勢制御手段)、100…光学機器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a screen having a projection surface that projects a light beam emitted from an optical device such as a projector to form a projection image.
[0002]
[Background]
2. Description of the Related Art Conventionally, in presentations and the like, an optical device such as a projector that includes a light modulation device that modulates a light beam emitted from a light source in accordance with image information and projects the light beam modulated by the light modulation device has been widely used. Yes.
The luminous flux emitted from these optical devices is projected onto the projection surface of the screen to form a projection image. Thus, by enlarging and projecting onto the projection surface, a large number of presentations can be efficiently performed. Can do.
[0003]
In a state where the light beam emitted from such an optical device is projected on the projection surface of the screen, if the optical device and the screen do not face each other, a trapezoidal distortion occurs in the projected image formed on the projection surface. Sometimes. For example, if the projection surface is inclined in the vertical direction with respect to an optical device such as a projector, a trapezoidal distortion in which either the top side or the bottom side is longer is originally a rectangular projection image. Further, when the projection surface is inclined in the left-right direction with respect to the optical device, a trapezoidal distortion in which either the left side or the right side becomes longer occurs.
[0004]
In such a case, it is sufficient to adjust the position of the screen, but the screen that can be displayed on a large screen is large, and it is difficult to adjust the position with human power. Difficult to do.
For this reason, in recent years, when such trapezoidal distortion occurs, it is known that software for converting the image signal input to the light modulation device and correcting the keystone distortion is installed in the control unit of the projector. .
With such a projector, even when trapezoidal distortion occurs on the projection surface, the projector's trapezoidal correction software is used to slightly deform the contour of the light beam emitted from the projector so that the projection surface Above, a proper rectangular projection image can be formed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a correction on the projector side forms a trapezoidal image without using a part of the rectangular image forming area of the light modulation device, and projects this onto the projection surface, thereby correcting the rectangular shape. Since the projected image is formed, it cannot be said that the entire image forming area is efficiently used.
Further, since it is necessary to install such software in an optical device such as a projector, there is a problem that the price of the projector is likely to increase.
[0006]
An object of the present invention is to provide a screen capable of automatically correcting a trapezoidal distortion even when a trapezoidal distortion occurs in a projected image.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the screen of the present invention is a screen having a projection surface that projects a light beam emitted from an optical device such as a projector to form a projection image, and is provided on the projection surface. A light amount detection unit that detects a light amount of an emitted light beam from the optical device, and a posture control unit that controls the posture of the projection surface based on the light amount detected by the light amount detection unit. To do.
[0008]
According to the present invention, since the light amount detection unit and the posture control unit are provided, the light amount of the projection image from the optical device can be detected and the posture of the projection surface can be controlled. The device can be directly opposed to the device, and the trapezoidal distortion or the like of the projected image can be automatically corrected. Therefore, it is not necessary to install software or the like for correcting trapezoidal distortion in an optical device such as a projector, and the price of the optical device does not increase.
[0009]
In the above, the horizontal axis driving mechanism in which the screen rotates about the axis extending the projection plane along the horizontal direction, and the vertical axis rotation about rotating the projection plane about the axis extending along the vertical direction. In the case where a drive mechanism is provided, the posture control means preferably controls the horizontal axis drive mechanism and the vertical axis drive mechanism.
Here, it is preferable that each drive mechanism uses a stepping motor as a drive source.
According to the present invention as described above, since the attitude of the projection surface can be controlled in any direction with only two simple drive mechanisms, the structure of the screen can be simplified.
[0010]
Further, the light amount detecting means described above includes four photoelectric conversion elements, and among the four photoelectric conversion elements, the pair of photoelectric conversion elements are arranged along the vertical direction of the projection plane, and the other pair of photoelectric conversion elements. The photoelectric conversion element is preferably arranged along the horizontal direction of the projection plane.
Here, various photoelectric conversion elements can be employed, and a CCD imaging element can be employed in addition to the photodiode and the phototransistor.
According to the present invention, the pair of photoelectric conversion elements arranged along the vertical direction can be used for light amount detection when the projection plane is rotated around the horizontal axis, and the horizontal direction The other pair of photoelectric conversion elements arranged along the line can be used for detecting the amount of light when the projection plane is rotated around the vertical axis, and the posture adjustment can be simplified.
[0011]
Furthermore, the above-described photoelectric conversion element is preferably a photodiode.
That is, since the photodiode is inexpensive and widely used as a photoelectric conversion element, the price of the screen according to the present invention does not increase.
[0012]
The light quantity detection means described above preferably includes a bridge circuit in which four photoelectric conversion elements are regarded as resistance elements.
By providing the bridge circuit in this way, if the output from the bridge circuit becomes 0, it can be determined that the light amounts detected by the four photoelectric conversion elements are the same, so the light amount detection means has an extremely simple structure. Can be configured.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a
The
The
The
[0014]
In the vicinity of the outer periphery of the
Among these four
[0015]
The
The
[0016]
The rotating
[0017]
The rotating
The
A
[0018]
As shown in FIGS. 2 and 3, a vertical
As shown in FIG. 2, the vertical
The stepping
[0019]
The
The
In such a vertical
When the
[0020]
As shown in FIG. 3, the horizontal
When the stepping
When the
[0021]
As shown in FIG. 4, the
The
[0022]
The
More specifically, the
The
[0023]
However, when the
The
[0024]
The
The
[0025]
For example, when an optical image is formed on the screen
The correction data is recorded and stored in the
[0026]
The horizontal axis
The control signal around the horizontal axis is generated based on the comparison of the current values of the
Specifically, when the
[0027]
Next, the operation of the
(1) As shown in FIG. 6, when the power of the
[0028]
(2) The
[0029]
(3) The
[0030]
(4) If the deviation between the corrected output current value of the
(5) The horizontal axis
[0031]
(6) When the vertical posture adjustment of the
(7) The
[0032]
(8) If it is determined as a result of the comparison determination that there is a deviation in the output current value, the vertical axis
[0033]
According to this embodiment as described above, the following effects are obtained.
The
[0034]
In addition, since the attitude control means includes the vertical
Further, the
[0035]
Since the
In addition, since the
[0036]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same members and the like as those already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
In the first embodiment described above, the
[0037]
On the other hand, the
[0038]
In this bridge circuit, the
In such a bridge circuit, the resistance value of each
Further, when the output current Io becomes 0, an equilibrium state expressed by the following equation (1) is established.
[0039]
[Expression 1]
Ru × Rr = Rd × Rl (1)
[0040]
In the screen having such a configuration, first, the
Then, when the output current Io detected by the
[0041]
Such a second embodiment has the following effects in addition to the effects described in the first embodiment.
Since the
[0042]
[Modification of Embodiment]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It includes the deformation | transformation as shown below.
In the second embodiment, the bridge circuit is configured with the four
[0043]
That is, as shown in FIG. 8, a
In this case, the
[0044]
In the first embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the front projection type screen. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to the rear projection type screen.
In addition, the actual structure and shape of the present invention may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, since the light amount detecting means and the posture control means are provided, the light amount of the projected image from the optical device can be detected and the posture of the projection surface can be controlled. There is an effect that the optical device can be directly faced and trapezoidal distortion or the like of the projected image can be automatically corrected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view, a plan view, and a side view showing a structure of a screen according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a vertical axis driving mechanism in the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a horizontal axis driving mechanism in the embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing the structure of posture control means in the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the screen in the embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of screen posture adjustment in the embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing the structure of screen attitude control means according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a structure of a screen attitude control unit according to a modification of the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記投写面上に設けられ、前記光学機器からの射出光束の光量を検出する光量検出手段と、
この光量検出手段により検出された光量に基づいて、前記投写面の姿勢を制御する姿勢制御手段とを備えていることを特徴とするスクリーン。A screen having a projection surface that projects a light beam emitted from an optical device such as a projector to form a projected image,
A light amount detecting means provided on the projection surface for detecting a light amount of an emitted light beam from the optical device;
A screen comprising: an attitude control means for controlling the attitude of the projection plane based on the light quantity detected by the light quantity detection means.
前記投写面を水平方向に沿って延びる軸を中心として回動させる水平軸回り駆動機構と、前記投写面を垂直方向に沿って延びる軸を中心として回動させる垂直軸回り駆動機構とを備え、
前記姿勢制御手段は、これら水平軸回り駆動機構および垂直軸回り駆動機構を制御することを特徴とするスクリーン。The screen of claim 1,
A horizontal axis driving mechanism for rotating the projection plane about an axis extending along the horizontal direction, and a vertical axis driving mechanism for rotating the projection plane about an axis extending along the vertical direction,
The attitude control means controls the horizontal axis driving mechanism and the vertical axis driving mechanism.
前記光量検出手段は4つの光電変換素子を含んで構成され、
4つの光電変換素子のうち、一対の光電変換素子は、前記投写面の垂直方向に沿って配置され、他の一対の光電変換素子は、前記投写面の水平方向に沿って配置されていることを特徴とするスクリーン。The screen according to claim 2.
The light amount detecting means includes four photoelectric conversion elements,
Of the four photoelectric conversion elements, the pair of photoelectric conversion elements are arranged along the vertical direction of the projection plane, and the other pair of photoelectric conversion elements are arranged along the horizontal direction of the projection plane. A screen characterized by.
前記光電変換素子は、フォトダイオードであることを特徴とするスクリーン。The screen according to claim 3,
The screen, wherein the photoelectric conversion element is a photodiode.
前記光量検出手段は、前記4つの光電変換素子を抵抗素子と見立てたブリッジ回路を備えていることを特徴とするスクリーン。The screen according to claim 3 or 4,
The light quantity detecting means includes a bridge circuit in which the four photoelectric conversion elements are regarded as resistance elements.
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