JP4401499B2 - Projection lens support device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を拡大して投影するプロジェクターに用いられる投影レンズ支持装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶プロジェクターに用いられる投影レンズ支持装置には、一般的に実用されるものとして、レンズ群を交換して倍率を変更する方式のものが知られている。この交換方式の投影レンズ支持装置を用いることにより、スクリーンの大きさや、スクリーンまでの距離に合わせて、適正な倍率のレンズ群を選択することができる。
【0003】
一方、液晶プロジェクターでは、スクリーンに投影される画像の上下方向の位置を調整する際に、プロジェクター本体は固定したまま、レンズ群を上下に移動させて調節するレンズ移動装置を備えたものがある。
【0004】
このレンズ移動装置と、上述した交換方式の投影レンズ支持装置とを組み合わせて、液晶プロジェクターの投影する倍率、及び上下方向の投影位置を調整可能とすることが望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、交換方式を採用した場合、レンズの種類によって有効径が異なるため、レンズ移動装置の移動範囲が、有効径の大きいレンズに合わせた設定に固定されている場合、有効径の小さなレンズを使用して、上下の限界まで移動させると、投影範囲の周辺部分では、投影光がスクリーンまで届かなくなり、その部分だけ暗くなってしまう。また、有効径の小さなレンズに合わせた設定に固定すると、有効径の大きなレンズ群の移動範囲が限定されてしまうため、レンズの特性を生かすことができない。
【0006】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、交換方式を採用するとともに、それぞれのレンズに合わせた移動範囲で、上下方向の投影位置調整を可能にした投影レンズ支持装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の投影レンズ支持装置では、画像投影機に設けられ、投影レンズが組み込まれたレンズ鏡筒を支持する投影レンズ支持装置において、前記レンズ鏡筒が着脱自在に装着されるマウントベースと、このマウントベースに装着されたレンズ鏡筒の信号部から投影レンズの種類を表すレンズ識別信号を読み取る信号読み取り手段と、前記マウントベースを光軸と垂直な平面内で移動させるマウントベース移動手段と、前記信号読み取り手段から得られたレンズ識別信号に基づき、前記マウントベース移動手段によるマウントベースの移動範囲を規制する移動範囲規制手段とを備えている。
【0008】
前記移動範囲規制手段は、複数種類のレンズ識別信号ごとにマウントベースの移動範囲データとを対応づけた記憶手段と、マウントベースの移動位置を検出する位置センサと、この位置センサで検出されたマウントベースの移動位置を前記記憶手段から読み出された移動範囲データとを比較して前記マウントベース移動手段の作動を制御する制御手段とを備えていることが好ましい。
【0009】
さらに、前記信号読み取り手段は反射型フォトセンサで構成され、前記信号部は投影レンズの種類事に反射パターンを異ならせた光反射信号部であることが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の投影レンズ支持装置を液晶プロジェクターに適用した例について、図面を参照しながら説明する。図2に示す液晶プロジェクター11は、箱型状のキャビネット21と、このキャビネット21に取り付けられるレンズ鏡筒23とから構成される。レンズ鏡筒23としては、それぞれ異なるレンズ群44が内蔵された複数種類のものが用意されており、それらの中から選択された一つが、キャビネット21の前面に形成される開口22から露呈する本体側マウント部34に取り付けられる。また、キャビネット21には、電源スイッチ24や、上昇スイッチ25、下降スイッチ26、及び画像入力端子(図示せず)が設けられている。この液晶プロジェクター11は、図3に示すように、スクリーン10に画像を投影しているレンズ鏡筒23の位置を、上昇スイッチ25、又は下降スイッチ26を押圧操作することにより上昇、又は下降させてスクリーン10に投影させる画像の位置を調節する。
【0011】
図1は、本発明の投影レンズ支持装置の構成を示す分解斜視図であり、投影用レンズ装置30は、レンズ鏡筒23、マウントベース部材31、ガイド軸32、及びポテンションメータ33から構成される。
【0012】
マウントベース部材31は、略円盤状の本体側マウント部34と、これの外周面に突出している腕部35とが一体に形成されている。本体側マウント部34には、バヨネット溝36と、ロックピン37、及びセンサ部PH1〜3が設けられている。バヨネット溝36は光軸Lを中心とする周方向に所定間隔離して複数設けられている。ロックピン37は、光軸Lの方向に沿ってスクリーン10(図3参照)側に突出した突出位置と本体側マウント部34の内部に退避した退避位置との間で移動自在とされており、内部に組み込まれたバネ(図示せず)により突出位置に向けて付勢されている。
【0013】
センサ部PH1〜3には反射型のフォトセンサ38が用いられ、これによってレンズ鏡筒23の種類を判別する。図4にセンサ部PH1〜3の要部断面図を示す。なお、図4は光軸Lを中心とする周方向での断面を表す。フォトセンサ38は投光部と受光部とを一体にパッケージしたもので、投光部39は,赤外光を発光するIREDなどの発光ダイオード39aと投光レンズ39bとからなり、受光部40は、発光ダイオード39aからの照射光に受光感度を合わせたフォトトランジスタ40aと受光レンズ40bとからなる。本体側マウント部34の内面壁に筒状の取り付け部34aが一体に形成され、この取り付け部34aに上記フォトセンサ38が接着剤で固定されている。なお、本体側マウント部34が金属部品である場合には、抑え板などを利用してフォトセンサ38をビス止めで固定してもよい。
【0014】
腕部35は、光軸Lとほぼ直角をなすガイド軸32に取り付けられている。これにより、マウントベース部材31は、ガイド軸32に沿って、上下に移動自在とされている。なお、ガイド軸32は、その上下に設けられた支持板42,43を介してキャビネット21に固定されている。
【0015】
腕部35には、ガイド軸32と干渉しない位置に突起41が形成されている。この突起41は、支持板43と一体に設けられている長孔43aと係合している。突起41の先端にはポテンションメータ33を構成する摺動子33aが設けられており、この摺動子33aは、長孔43aの奥に設けられた抵抗体33b上をスライドする。このように構成されたポテンションメータ33は、摺動子33aが上方に行くほど抵抗値が高くなり、下方に行くほど抵抗値が低くなる可変抵抗器として機能する。そして、このポテンションメータ33に一定の電流を流すと、摺動子33aの変位に比例して、ポテンションメータ33にかかる電圧値が変化する。このようにして、ポテンションメータ33は、マウントベース部材31の位置を電圧値に置き換えて検出する位置検出器として機能する。
【0016】
レンズ鏡筒23は、レンズ群保持部27、及びレンズ側マウント部28から構成されている。複数種類が用意されているレンズ鏡筒23では、レンズ側マウント部28の構成は、すべての種類で共通であるが、レンズ群保持部27に内蔵される投影レンズ群44の構成がそれぞれの種類で異なっている。
【0017】
レンズ側マウント部28には、バヨネット突起45とロック穴46とが設けられている。バヨネット突起45は、バヨネット溝36と同じ数だけ設けられており、これらはバヨネット溝36に嵌合する。ロック穴46にはバヨネット結合したときにロックピン37が入り込む。また、レンズ群保持部27にはロック解除操作部47が設けられている。ロック解除操作部47は、摘み部47aと、解除ピン47bとが一体に形成されている。摘み部47aはレンズ群保持部27の外周から突出しており、外部から操作可能にされている。また、解除ピン47bは、ロック穴46に向けて伸ばして形成されている。ロック解除操作部47は、解除ピン47bが、ロック穴46に入り込んでロックピン37を退避位置に移動させる退避位置と、ロック穴46から退避してロックピン37が突出位置に移動するのを許容する退避位置との間で移動自在に設けられている。
【0018】
また、レンズ側マウント部28には、センサ部PH1〜3に対面する位置に反射シート48が貼着されている。反射シート48は図4に示すように、センサ部PH1〜3のそれぞれに対応するように3つの反射面49に区画されている。反射面49は、それぞれ白または黒の塗料が塗布されている。
【0019】
本体側マウント部34にレンズ鏡筒23が取り付けられたとき、センサ部PH1〜3によって、反射シート48の読み取りが行われる。図5は、センサ部PH1〜3の構成を示す回路図である。センサ部PH1〜3は、後述する移動制御回路56(図6参照)によって駆動される。まず、移動制御回路56により端子51に電源が接続される。これにより、発光ダイオード39aが反射面49へ向けて赤外線を照射し、反射面49によって反射された反射光をフォトトランジスタ40aが受光する。そして、この反射光の光量に応じた電流がフォトトランジスタ40aに流れる。反射面49が白の場合、反射光の光量が高く、フォトトランジスタ40aには、ハイ(H)レベルの電流が流れ、また反射面49が黒の場合、反射光の光量が低く、ロー(L)レベルの電流が流れる。このようにして、センサ部PH1〜3は反射面49の読み取りを行い、ハイ(H)レベル又はロー(L)レベルの信号に変換して、端子52に接続される移動制御回路56へと送る。
【0020】
図6は液晶プロジェクター11の電気的構成の概略を示すものである。液晶プロジェクタ11は大別して、投影レンズ支持装置制御部53と、液晶表示部54に分けられる。
【0021】
移動制御回路56は、投影レンズ支持装置制御部53の電気的な作動を全体的に管理し、上昇スイッチ25、又は下降スイッチ26を押圧している間、モータドライバ57を駆動し、マウントベース部材31をガイド軸32に沿って上昇、又は下降させ、押圧を解除するとマウントベース部材31を停止させる。また、位置検出用のポテンションメータ33によりマウントベース部材31の上下方向の位置を検出する。
【0022】
また、移動制御回路56は、センサ部PH1〜3により反射シート48の読み取りを行い、レンズ鏡筒23の種類を判別する。移動制御回路56は、センサ部PH1〜3から送られた信号を、3ビットの判定コードとして受信し、レンズ鏡筒23の種類を判別する。判定コードは、各ビットを「1」(「Hレベル」)または「0」(「Lレベル」)のいずれかとすることで、最大8種類のレンズ鏡筒23を認識する。移動制御回路56は、判定コードを受信すると、判定コードに応じたレンズ鏡筒23の情報をメモリ58から読み出す。この情報は、マウントベース部材31が移動する際の上限、及び下限の位置である。レンズ鏡筒23には、それぞれの倍率の仕様によって有効径が異なる投影レンズ群44が内蔵されているため、投影可能な範囲はそれぞれの種類で異なる。このため、マウントベース部材31に取り付けられたレンズ鏡筒23が投影可能な範囲内で移動するように、上限及び下限の設定がなされている。
【0023】
液晶表示部54では、画像入力端子61に、ビデオプレーヤーや、マイクロコンピュータ等を接続することにより、それらの外部入力機器から液晶表示制御回路59へと画像データが入力され、その画像データをもとにして、液晶表示制御回路59がLCDドライバ62を駆動させることにより、液晶パネル63に動画や、コンピュータグラフィックス等を表示させる。
【0024】
次に、上記構成の作用を説明する。投影を行う際にはレンズ鏡筒23をスクリーン10に対峙させ、スクリーン10と適当な距離をおいて液晶プロジェクタ11を設置する。液晶パネル63に表示された画像を投影するため、例えば、画像入力端子61にビデオプレーヤを接続してしておく。
【0025】
更に、電源をオンにし、ビデオプレーヤを再生操作する。投影光源64から放射された光は、集光レンズ66によって液晶パネル63に向かい、液晶パネル63に表示されている画像を照明する。そして、この照明光はレンズ鏡筒23に内蔵される投影レンズ群44に向かい、画像がスクリーン10に投影される。
【0026】
その後、スクリーン10に投影された画像の状態から、投影倍率、及び上下の投影位置の調整を行う。先ず、倍率の調整を行うため、レンズ鏡筒23を交換して調整を行う。そして適正なレンズ鏡筒23を選択して、本体側マウント部34に取り付けた後、上下の投影位置の調整を行う。
【0027】
ロックピン37がロック穴46に入り、レンズ鏡筒23と本体側マウント部34の結合がロックされると、センサ部PH1〜3が反射シート48の読み取りを開始する。反射シート48を読み取り、レンズ鏡筒23の種類を判別すると、メモリ58から、マウントベース部材31が移動する際の上限、及び下限の位置データを読み出す。そして、上昇スイッチ25、又は下降スイッチ26を押圧すると、モータドライバ57が駆動され、レンズ鏡筒23が取り付けられたマウントベース部材31は、ガイド軸32に沿って上下移動を開始する。
【0028】
マウントベース部材31の位置はポテンションメータ33により検出され、移動制御回路56に送られる。そして、マウントベース部材31が、メモリ58から読み出された上限又は下限の位置データと同じ位置になったとき、移動制御回路56は、モータドライバ55の駆動を止め、マウントベース部材31を停止させる。
【0029】
このように、レンズ鏡筒23が移動するときの上限、及び下限の位置を、レンズ鏡筒23の種類に応じて制御しているため、図3に示すように、レンズ鏡筒23が上限に位置しているときスクリーン10に投影される画像の投影範囲67、又は下限に位置しているときスクリーン10に投影される画像の投影範囲68においても、周辺部分まで投影光が届いており、常に鮮明な画像を見ることができる。
【0030】
なお、上記実施形態では、センサ部、及びそれに対応する反射面をそれぞれ3つづつ設けているが、この数だけに限定されるものではなく、例えば、判別するレンズ鏡筒の数をさらに増やしたい場合、センサ部、及びそれに対応する反射面の数をそれぞれ増やすことにより対応することができる。
【0031】
さらに、上記実施形態では、本発明の投影レンズ支持装置を液晶プロジェクターに利用しているが、本発明ではこれに限らず、例えばCRT方式のプロジェクターでもよく、あるいは、透過原稿の画像を投影する反射型や、オーバーヘッド型のプロジェクタにも採用することができる。
【0032】
【発明の効果】
以上のように、本発明の投影レンズ支持装置では、レンズ鏡筒の信号部から、投影レンズの種類を表すレンズ識別信号を読み取り、レンズ鏡筒の種類を判別し、そのレンズ鏡筒の種類に応じたマウントベース部材の移動範囲データを記憶手段から読み出し、その移動範囲データに基づいて、マウントベース部材の移動範囲を限定することによって、レンズ交換方式の利点に加えて、それぞれの投影レンズに合わせた移動範囲内で、投影位置の調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の投影レンズ支持装置を示す分解斜視図である。
【図2】本発明を適用した液晶プロジェクターの外観斜視図である。
【図3】液晶プロジェクターのスクリーンへの投影範囲を示す説明図である。
【図4】センサ部、及び反射シートの構造を示す要部断面図である。
【図5】センサ部の構成を示す回路図である。
【図6】図2に示す液晶プロジェクタの電気的構成の概略を示すブロック図である。
【符号の説明】
11 液晶プロジェクタ
21 キャビネット
22 開口部
23 レンズ鏡筒
24 電源スイッチ
25 上昇スイッチ
26 下降スイッチ
27 レンズ群保持部
28 レンズ側マウント部
30 投影レンズ支持装置
31 マウントベース部材
32 ガイド軸
33 ポテンションメータ
34 本体側マウント部
38 フォトセンサ
39 投光部
39a 発光ダイオード
40 受光部
40a フォトトランジスタ
48 反射シート
49 反射面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection lens support device used in a projector that magnifies and projects an image.
[0002]
[Prior art]
As a projection lens support device used for a liquid crystal projector, a method of changing a magnification by exchanging a lens group is known as a device that is generally used. By using this interchangeable projection lens support device, it is possible to select a lens group having an appropriate magnification according to the size of the screen and the distance to the screen.
[0003]
On the other hand, some liquid crystal projectors include a lens moving device that adjusts the lens group by moving the lens group up and down while adjusting the position of the image projected on the screen in the vertical direction.
[0004]
It is desirable to be able to adjust the magnification and the vertical projection position of the liquid crystal projector by combining this lens moving device and the above-described exchange-type projection lens support device.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the exchange method is adopted, the effective diameter varies depending on the type of lens, so if the moving range of the lens moving device is fixed to a setting that matches the lens with a large effective diameter, a lens with a small effective diameter is used. If the upper and lower limits are moved, the projection light does not reach the screen in the peripheral portion of the projection range, and only that portion becomes dark. Further, if the setting is fixed according to a lens having a small effective diameter, the moving range of the lens group having a large effective diameter is limited, and thus the lens characteristics cannot be utilized.
[0006]
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides a projection lens support device that adopts an exchange method and enables adjustment of the projection position in the vertical direction within a movement range that is adapted to each lens. With the goal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, in the projection lens support device of the present invention, in the projection lens support device that is provided in the image projector and supports the lens barrel in which the projection lens is incorporated, the lens barrel is detachable. Mount base to be mounted, signal reading means for reading the lens identification signal indicating the type of the projection lens from the signal part of the lens barrel mounted on the mount base, and the mount base moved in a plane perpendicular to the optical axis Mount base moving means to be moved, and movement range regulating means for regulating the movement range of the mount base by the mount base moving means based on the lens identification signal obtained from the signal reading means.
[0008]
The movement range regulating means includes a storage means that associates movement range data of the mount base for each of a plurality of types of lens identification signals, a position sensor that detects a movement position of the mount base, and a mount that is detected by the position sensor. It is preferable that the apparatus further comprises control means for controlling the operation of the mount base moving means by comparing the movement position of the base with movement range data read from the storage means.
[0009]
Further, it is preferable that the signal reading means is constituted by a reflection type photosensor, and the signal portion is a light reflection signal portion in which a reflection pattern is changed depending on the type of projection lens.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example in which the projection lens support device of the present invention is applied to a liquid crystal projector will be described with reference to the drawings. The liquid crystal projector 11 shown in FIG. 2 includes a box-
[0011]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the projection lens support device of the present invention. The projection lens device 30 includes a
[0012]
The mount base member 31 is formed by integrally forming a substantially disc-shaped main body
[0013]
A
[0014]
The
[0015]
A protrusion 41 is formed on the
[0016]
The
[0017]
The lens-side mount portion 28 is provided with a
[0018]
In addition, a
[0019]
When the
[0020]
FIG. 6 shows an outline of the electrical configuration of the liquid crystal projector 11. The liquid crystal projector 11 is roughly divided into a projection lens support
[0021]
The movement control circuit 56 manages the electrical operation of the projection lens
[0022]
Further, the movement control circuit 56 reads the
[0023]
In the liquid
[0024]
Next, the operation of the above configuration will be described. When performing projection, the
[0025]
Further, the power is turned on and the video player is played back. The light emitted from the
[0026]
Thereafter, the projection magnification and the upper and lower projection positions are adjusted from the state of the image projected on the
[0027]
When the
[0028]
The position of the mount base member 31 is detected by the
[0029]
Thus, since the upper and lower limit positions when the
[0030]
In the above embodiment, three sensor units and three corresponding reflective surfaces are provided, but the number is not limited to this number. For example, it is desired to further increase the number of lens barrels to be discriminated. The case can be dealt with by increasing the number of sensor units and the number of reflecting surfaces corresponding thereto.
[0031]
Furthermore, in the above embodiment, the projection lens support device of the present invention is used for a liquid crystal projector. However, the present invention is not limited to this, and for example, a CRT projector may be used, or a reflection for projecting an image of a transparent document. It can also be used for projectors and overhead projectors.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, in the projection lens support device of the present invention, the lens identification signal indicating the type of the projection lens is read from the signal portion of the lens barrel, the type of the lens barrel is determined, and the type of the lens barrel is determined. The movement range data of the mount base member is read from the storage means, and the movement range of the mount base member is limited based on the movement range data. The projection position can be adjusted within the moving range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a projection lens support device of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of a liquid crystal projector to which the present invention is applied.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a projection range on a screen of a liquid crystal projector.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing the structure of a sensor unit and a reflection sheet.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a sensor unit.
6 is a block diagram showing an outline of an electrical configuration of the liquid crystal projector shown in FIG. 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (3)
前記レンズ鏡筒が着脱自在に装着されるマウントベースと、このマウントベースに装着されたレンズ鏡筒の信号部から投影レンズの種類を表すレンズ識別信号を読み取る信号読み取り手段と、前記マウントベースを光軸と垂直な平面内で移動させるマウントベース移動手段と、前記信号読み取り手段から得られたレンズ識別信号に基づき、前記マウントベース移動手段によるマウントベースの移動範囲を規制する移動範囲規制手段とを備えたことを特徴とする投影用レンズ支持装置。In a projection lens support device that is provided in an image projector and supports a lens barrel in which a projection lens is incorporated,
A mount base to which the lens barrel is detachably mounted; signal reading means for reading a lens identification signal representing a type of projection lens from a signal portion of the lens barrel mounted on the mount base; and Mount base moving means for moving in a plane perpendicular to the axis, and movement range regulating means for regulating the movement range of the mount base by the mount base moving means based on the lens identification signal obtained from the signal reading means. A projection lens support device characterized by that.
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