JPH06113238A - 投射式画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画面の寸法ごとに対して各々別々に設計せ
ず、一体の投射部で画面寸法の大小異なるスクリーン部
の使用を可能にするとともに使用状態でも容易に画面寸
法を可変できる投射式画像表示装置の提供を目的とす
る。 【構成】 投射部４０からの映像光を所定の画面寸法を
有するスクリーン部３０に出射する投射式画像表示装置
であって、前記投射部４０に設けられ、倍率調整と焦点
調整を可能とする可変焦点投射手段４２と、前記スクリ
ーン部３０の寸法に対応した寸法を有し、前記投射部４
０から発せられた映像光を反射して前記スクリーン部３
０に投射するための反射鏡３１と、前記スクリーン部３
０の寸法に応じた情報を伝達する情報伝達手段５２と、
この情報伝達手段５２からの情報に応答して、前記可変
焦点投射手段４２の倍率及び焦点を自動的に制御する制
御手段５１とを具備したことを特徴とする投射式画像表
示装置５０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投射部とスクリーン部
とが分割可能な投射式画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像表示装置は、従来からブラウン管直
視方式を主として研究開発されているが、近年、画面の
縦横比 ９：１６ 等に開発されるなど画面の大型化に
ともない、例えば重量・製造性の面でブラウン管直視方
式は、ある程度の限界が生じてきている。

【０００３】一方、そのような状況のなかで、画像表示
装置の大型化を可能にし、あるいは高画質化・低コスト
化の効果が大きいプロジェクター、いわゆる投射式表示
装置が注目され始めた。

【０００４】ところで一般に前記プロジェクターは、ブ
ラウン管３管方式と液晶方式のものが製品化されてお
り、また投射方式については青・緑・赤の光をスクリー
ン上で合成するものと、投射部内で合成した後投射する
ものがそれぞれ製品化されている。

【０００５】さらに投射部で合成する方式の中で、投射
レンズに可変焦点型を用いて画像寸法を可変できるよう
にしたものも製品化されている。

【０００６】ここで一般に普及されている投射表示装置
を図８と図９に示す。

【０００７】図８はリアタイプ投射型テレビの斜視図で
あり、図９はこの構造の一例を示す断面図である。

【０００８】図８ないし図９において、キャビネット１
の前面の下部側を除く略全面にはスクリーン２が設けら
れ、このスクリーン２にスクリーンフレーム２０が取り
付けられている。また、キャビネット１の前面下部側に
はスピーカーグリル３が設けられ、スクリーン２とスピ
ーカーグリル３との間には外装部品であるトリム４が設
けられている。キャビネット１の背面には背面カバー
５、６が設けられている。キャビネット１の床には主シ
ャーシ７が設置され、このシャーシ７上に受像回路８等
が搭載される。また、キャビネット１の内面には支持部
材９が取り付けられており、この支持部材９に支持され
てＣＲＴ（投射管）取付部材１０が設けられている。Ｃ
ＲＴ取付部材１０にはＣＲＴ１１が取り付けられてい
る。受像回路８からの信号により、ＣＲＴ１１からの映
像光はカップラー１２及びレンズ１３を介して出射さ
れ、背面カバー６に取り付けられたミラー１４で反射さ
れてスクリーン２上に投射される。また、キャビネット
１内の前部下側にはスピーカー（図示せず）が配置され
ており、スピーカーグリル３を介して音が出力されるよ
うになっている。 ところで前記した構成の画像表示装
置は、画面の大型化とともにセット形状，重量が増大
し、輸送等などに対して不便を要していた。そこで可搬
性を向上するために投射部とスクリーン部を分割できる
画像表示装置も開発され製品化されていた。

【０００９】しかし、従来の製品において投射部とスク
リーン部とで構成される一体型の画像表示装置は、前記
したように投射部とスクリーン部との分割は可能であっ
たが、例えば、画面を大きくした場合、スクリーン部は
それに応じて設計され、これにともなって投射部も新た
に設計することが必要になり、すなわち画面寸法ごとに
すべて別々に設計をしなければならないという問題点が
あった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の画像表
示装置では、投射部とスクリーン部とが分割可能な画像
表示装置いおいて、画面の大小によってスクリーン部及
び投射部はそれに応じて別々に設計しなければならず、
したがって、一体の投射部で画面寸法が大小異なるスク
リーン部を使用することが不可能であった。

【００１１】そこで本発明はこのような問題に鑑みなさ
れたもので、画面の寸法ごとに対して各々別々に設計せ
ず、一体の投射部で画面寸法の大小異なるスクリーン部
の使用を可能にするとともに使用状態でも容易に画面寸
法を可変できる投射式画像表示装置の提供を目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
よる投射式画像表示装置は、投射部からの映像光を所定
の画面寸法を有するスクリーン部に投射する投射式画像
表示装置であって、前記投射部に設けられ、倍率調整と
焦点調整を可能とする可変焦点投射手段と、前記スクリ
ーン部の寸法に対応した寸法を有し、前記投射部から発
せられた映像光を反射して前記スクリーン部に投射する
ための反射鏡と、前記スクリーン部の寸法に応じた情報
を伝達する情報伝達手段と、この情報伝達手段からの情
報に応答して、前記可変焦点投射手段の倍率及び焦点を
自動的に制御する制御手段とを具備したことを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】本発明においては、可変焦点投射手段を投射部
に用いることにより一つの投射部で各画面寸法に対応し
て倍率調整及び焦点調整ができる。また、各画面寸法の
スクリーン部に対応した寸法にし、投射部から発せられ
た映像光を反射して前記スクリーン部に投射するための
反射鏡を設置することにより、大小異なる画面でも正常
な映像を得ることができる。

【００１４】さらに情報伝達手段とこれに応答して可変
焦点投射手段を自動的に制御する制御手段をスクリーン
部と投射部に設けることにより、画面寸法の変更がスク
リーン部を取り替えるだけで容易にできるとともにその
変更に伴う調整も自動的に制御することができる。

【００１５】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の一実施例の投射式画像表示装置の光学系の
構造を示す概念図である。

【００１６】図１において、前記投射式画像表示装置５
０は、前記投射式画像表示装置５０の下部に設けられて
いる投射部４０と、上部に設けられているスクリーン部
３０とで構成されており、前記投射部４０と前記スクリ
ーン部３０は分割を可能に形成し構成している。

【００１７】前記投射部４０は、映像光を投射するため
設けられた投射管（以下ＣＲＴという）４１が支持部材
４３によって取り付けられて固定している。また、前記
ＣＲＴ４１には可変焦点投射手段である可変焦点投射レ
ンズ４２が設けられて構成している。

【００１８】前記スクリーン部３０には前記ＣＲＴ４１
より出射された映像光をスクリーン２０に反射するため
に前記スクリーン部の背面に設けられた反射鏡３１と、
前面に設けられたスクリーン２０とで構成している。

【００１９】次にこのような構成の前記投射式画像表示
装置５０の動作を説明する。

【００２０】前記ＣＲＴ４１でつくられた映像光は、投
射レンズである可変焦点投射レンズ４２を介して出射さ
れ、前記スクリーン３０の背面に取り付けられた反射鏡
３１によって反射されてスクリーン２０上に投射され
る。

【００２１】また、ここで用いられた可変焦点投射レン
ズ４２は、ＣＲＴ４１の位置とスクリーン２０の位置を
固定したままの状態でスクリーン２０に写る画面の大き
さ（倍率）を変更することができる。したがってスクリ
ーン部３０をこれと画面寸法の異なるスクリーン部と交
換した場合、一つのＣＲＴ４１でも倍率調整及び焦点調
整だけで構成することができる。

【００２２】しかしながら、上記のように画面寸法の異
なるスクリーン３０、例えば画面寸法が大きくなった場
合、光学的にスクリーン２０の位置を変更しないと図２
に示すように画面の下部が欠けてしまう。

【００２３】このような問題を解消するために図２と図
３を参照して詳細に説明する。

【００２４】図２はレンズの拡大率を変更したときの説
明図であり、図３は反射鏡の位置を変更して画面の下部
位置を一定に固定したときの説明図である。

【００２５】尚、図２〜図６において図１と同一の構成
要素には同一の符号を付してある。図２において、例え
ばこのように画面を大きくした場合、固定されているＣ
ＲＴ４１からの映像光は、可変焦点投射レンズ４２によ
って拡大出射され反射鏡３１によって反射し、スクリー
ン２０に投射される。しかし、反射鏡の位置が従来使用
されていた位置と同様の場合には前記したように画面の
下部（図２における斜線部分）が欠けてしまい正常な画
像を得ることができない。

【００２６】したがって、図３のように画面の拡大率に
あわせて画面の下部の映像光の位置を一定に保つよう
に、反射鏡３１の位置をａからｂに変更すれば、同一の
ＣＲＴ４１で自由な画像寸法の画面の投射することがで
き、且つ正常な画像を得ることができる。さらに設計面
・製造面を考慮するとスクリーン部３０の背面部への寸
法拡大のみで実施できることが可能になる。

【００２７】このように構成された投射式画像表示装置
５０を図４（Ａ・Ｂ）に示す。

【００２８】図４（Ａ）は小画面のスクリーン部３０を
投射部４０に装着した場合の構造を示し、図４（Ｂ）は
大画面のスクリーン部３０を装着した場合の構造を示
す。

【００２９】図４（Ａ・Ｂ）において、同一のＣＲＴ４
１が設けられ、これを有する投射部４０も同一なものを
使用している。また、予め前記ＣＲＴ４１より出射され
た映像光が画面の下部に一定に保たれるように設計され
た反射鏡３１を各々大小異なるスクリーン部３０に配置
されそれぞれスクリーン部筐体と成している。 したが
って画面の大小に関係なく同一のＣＲＴ４１で正常な画
像を得ることができる。 一方、画面寸法を変更すると
きは、分割したスクリーン部３０に画面寸法の情報を投
射部４０に伝達する寸法伝達手段を設けることにより、
前記スクリーン部３０を投射部４０に装着した際、画面
寸法の情報が前記投射部４０に伝えられ、予め決められ
た拡大率に自動調整が行われる。

【００３０】図５〜図７は本発明の一実施例の画像寸法
の情報伝達手段を示すものであり、図５は概念図、図６
はブロック図、図７は動作を説明するフローチャートで
ある。

【００３１】図５において、スクリーン部３０は、この
スクリーン部３０の底面前部に情報伝達手段５２が設け
られ形成している。また、投射部４０には前記スクリー
ン部３０の情報伝達手段５２に対応して画像寸法検出手
段及び制御手段５１が設けられ形成している。

【００３２】前記スクリーン部の情報伝達手段５２は、
例えば４本のピン５ａが設けられ、これらのピン５ａに
よって画像寸法の情報を投射部の画像検出手段５１に伝
達することができる。また、本実施例では４本のピン５
ａを使用されており、例えばこの場合、１本のピン５ａ
で２ビットの情報なので、総数４ピンで２の４乗にな
り、すなわち１６通りの情報を伝達することができる。

【００３３】図６を参照しながらさらに詳しく説明す
る。前記情報伝達手段５２を投射部の制御手段５１に接
続した場合、前記情報手段５２に設けられたピン５ａ
は、前記制御手段５１に設けられたピン端子孔６ａに挿
入されることによって、画像寸法の情報を投射部の制御
手段である画像寸法検出回路に伝達することができる。

【００３４】また、前記制御手段５１であるピンの有無
検出回路は、例えばピンがある場合はロウレベル、ない
場合をハイレベルの信号をマイクロコンピューター５３
に出力するようになっている。

【００３５】一方、マイクロコンピューター５３は、こ
れに供給された画面寸法の信号を読みとり、この読みと
られた画面寸法にあわせるように予め決められた画面の
拡大率の信号電圧を作動増幅器５４を介して駆動手段で
あるモーター５５に出力している。

【００３６】前記駆動手段としては、前記マイクロコン
ピューター５３から出力される信号電圧をモーター５５
を作動するために増幅する作動増幅器５４と実際に可変
焦点投手段である可変焦点投射射レンズ４２を駆動する
モーター５５とからなり、また可変焦点投射レンズ４２
とこの可変焦点投射レンズ４２の位置の微妙なずれを監
視する位置センサー５６とで構成されている。

【００３７】このような構成によれば、情報伝達手段５
２を制御手段５１に装着するだけで各画面寸法の情報を
前記制御手段５１に伝達することができ、さらにマイク
ロコンピューター５３によって自動的にモーター５５を
駆動制御し可変焦点投射レンズ４２の位置を変えること
ができる。

【００３８】前記した制御手段５１の動作を図７を参照
して説明する。ステップＳ１は、リセット状態から前記
ピン有無回路より得られた情報（ピンがある場合はロウ
レベル、ない場合はハイレベル）を検出しスクリーンが
変わったことを判断する。したがって情報がロウレベル
の場合はスクリーンが変わったことを示し次のステップ
Ｓ２に移る。また、情報がハイレベルの場合にはスクリ
ーンが変わってないことを示しリセット状態を維持す
る。

【００３９】ステップＳ２では前回の変わったスクリー
ンの寸法の情報を読み取る動作が行われステップＳ３に
移る。

【００４０】ステップＳ３では、ステップＳ２より読み
取られたスクリーンの寸法と現状のスクリーンの寸法と
を比較し判断する。したがって情報がローレベル（Ｎ
Ｏ）の場合、ステップＳ２より読みとられたスクリーン
の寸法は、現状と同じ寸法ではないことを判断し、ステ
ップＳ４に実行される。また、情報がハイレベル（ＹＥ
Ｓ）場合、現状のスクリーン寸法と同じであるので動作
は停止され、リセット状態になる。

【００４１】次にステップＳ４では、読み取ったスクリ
ーン寸法に対応して予め決められた拡大率になるように
信号電圧を出力し、駆動手段によって可変焦点投射レン
ズ４２を調整し起動される。

【００４２】しかしながら、前記可変焦点投射レンズ４
２は駆動手段によって位置調整されるが、必ずしも微妙
な位置のずれが生じないとは限らない。そこで前記可変
焦点投射レンズ４２の位置を監視するために位置センサ
ー５６（図示はしていない）が設けられている。

【００４３】例えば、図示はしていないが、レンズの位
置が微妙にずれた場合、前記位置センサー５６によって
その情報を前記マイクロコンピューター５３へ出力し、
再びレンズの位置が正規の状態になるようにマイクロコ
ンピューター５３を再起動させる効果を具備している。

【００４４】以上述べたように本実施例では、可変焦点
投射手段である可変焦点投射レンズ４２をＣＲＴ４１に
用いることにより一つの投射部で各画面寸法に対応して
倍率調整及び焦点調整ができ、また、各画面寸法のスク
リーン部に対応した寸法にし、投射部から発せられた映
像光を反射して前記スクリーン部に投射するための反射
鏡を設置することにより、大小異なる画面でも正常な映
像を得ることができる。 さらに情報伝達手段とこれに
応答して可変焦点投射手段を自動的に制御する制御手段
をスクリーン部と投射部に設けることにより、画面寸法
の変更がスクリーン部を取り替えるだけで容易にできる
とともにその変更に伴う調整も自動的に制御することが
できる。

【００４５】したがって、投射部の基本設計を一つに統
一して設計ができるとともに、各種画面寸法のスクリー
ン部のみの設計で済み、設計の省略化を実現できる。ま
た、使用者による各種画面寸法の変更も容易に対応する
ことができる。尚、上記実施例では、スクリーン部の情
報伝達手段５２として、４本のピンの場合を説明した
が、ピンの本数はこれに限らず、また、システム的にも
例えば、スクリーン部の寸法伝達手段５２もしくはスク
リーン部内にスクリーンの寸法を記憶させたＲＯＭを内
臓させ、投射部を接続したときに投射部側のマイクロコ
ンピューター５３がその情報を読みにいくシステムも構
成することができ幅広く応用することができる。

【００４６】

【発明の効果】投射部の基本設計を一つに統一して設計
ができるとともに、各種画面寸法のスクリーン部のみの
設計で済み、設計の省略化を実現できる。また、使用者
による各種画面寸法の変更も容易に対応することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の投射式画像表示装置の光学
系の構造を示す概念図。

【図２】本発明に係る一実施例においてレンズの拡大率
を変更したときの説明図。

【図３】本発明に係る一実施例において反射鏡の位置を
変更して画面の下部位置を一定に固定したときの説明
図。

【図４】（Ａ、Ｂ）とも本発明に係る投射式画像表示装
置の一実施例を示し画面寸法を変更したときの構造図。

【図５】本発明の一実施例の情報伝達手段を示す概念
図。

【図６】本発明の一実施例の可変焦点投射手段を制御す
る制御手段を示すブロック図。

【図７】本発明の一実施例の可変焦点投射手段を制御す
る制御手段の動作を説明するフローチャート。

【図８】従来における投射式画像表示装置を示す斜視
図。

【図９】従来における投射式画像表示装置の光学系の構
造を示す構造図。

【符号の説明】

２０…スクリーン ３０…スクリーン部 ３１…反射鏡 ４０…投射部 ４１…ＣＲＴ ４２…可変焦点投射手段 ４３…支持部材 ５０…投射式画像表示装置 ５１…情報伝達手段 ５２…制御手段 ５３…マイクロコンピューター ５４…作動増幅器 ５５…モーター ５６…位置センサー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図８】

【図７】

【図９】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投射部からの映像光を所定の画面寸法を
   有するスクリーン部に投射する投射式画像表示装置であ
   って、 前記投射部に設けられ、倍率調整と焦点調整を可能とす
   る可変焦点投射手段と、 前記スクリーン部の寸法に対
   応した寸法を有し、前記投射部から発せられた映像光を
   反射して前記スクリーン部に投射するための反射鏡と、 前記スクリーン部の寸法に応じた情報を伝達する情報伝
   達手段と、 この情報伝達手段からの情報に応答して、前記可変焦点
   投射手段の倍率及び焦点を自動的に制御する制御手段
   と、 を具備したことを特徴とする投射式画像表示装置。