JPH07128633A - 投写装置及び記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来、小型，軽量化が進んでいる投写装置を、
さらに使い勝手良く、任意の場所に持ち運んで所望映像
を映出できるようにすること。 【構成】投写装置に映出用スクリーンを一体化する。さ
らに投写装置にオートフォーカス手段を設け、スクリー
ンの位置検出にオートフォーカス機構を用いる。 【効果】画像をスクリーン上に投写する際、特別なスク
リーンがなくとも内蔵されたスクリーンさえあれば画像
映出が可能となる。また、オートフォーカス手段によ
り、スクリーンと投写ユニットとの位置関係が設定され
ると、オートフォーカスが作動し、スクリーン上に自動
的に鮮明な画像が表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号の投写装置に
係わり、特に、画像を拡大投写する光学手段と映出され
る画像を結像するスクリーンとが一体となった投写装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば「モノマガジン」´９３
年３月号Ｐ７５に記載されるように、最近小形，軽量化
された液晶プロジェクターが知られている。かかる液晶
プロジェクターにおいては、映像信号の入力端子が設け
られ、上記入力端子より入力された映像信号による画像
を映出することにより、スクリーンでモニタすることが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、上記液
晶プロジェクターは、小形，軽量に構成されており、任
意の場所に持ち運んで所望映像を映出することができ
る。

【０００４】しかしながら、かかる液晶プロジェクター
では、画像をモニタして楽しむためには光を照射するス
クリーンあるいはそれに類するものが必要となる。この
ために、旅行中などに画像を再生して楽しみたい場合が
あるが、このような場合にはスクリーンがなければなら
ない。

【０００５】このように、従来の液晶プロジェクターな
どの投写装置においては、最近小形，軽量化が進んでい
るが、以上のような問題が残っていた。

【０００６】本発明の目的は、かかる問題を解消し、画
像モニタをいつでも、容易に行なうことができるように
した投写装置を提供することにある。

【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、本発明は、映像信号による画像を映出する透過形表
示手段、該透過形表示手段に光を照射する光照射手段お
よび該透過形表示手段を透過した光をスクリーンに照射
し該透過形表示手段で映出された画像を該スクリーンに
拡大投写する光学手段からなる投写ユニットにスクリー
ンを内蔵する。

【０００８】また、本発明は、該投写ユニットのオート
フォーカス手段を設け、スクリーンの位置検出にオート
フォーカス機構を用いる。

【０００９】

【作用】映像信号入力端子より供給された画像は投写ユ
ニットに供給され、透過形表示手段で表示されてスクリ
ーン上に拡大投写される。スクリーンとしては、特別な
スクリーンがなくとも内蔵されたスクリーンさえあれば
画像映出が可能となる。

【００１０】また、オートフォーカス手段により、スク
リーンと投写ユニットとの位置関係が設定されると、投
写ユニットに対してオートフォーカスが作動し、スクリ
ーン上に自動的に鮮明な画像が表示される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。

【００１２】図１は本発明による投写装置の一実施例を
示す構成図であって、１はスクリーン、１６は投写装置
本体である。図１は投写装置１６とスクリーン１が一体
となるように構成されている。

【００１３】従来は、投写装置本体１６とスクリーン１
を別々に保管し、セッティングしなければならず非常に
使い勝手が良くなかった。しかし、本発明によれば図１
のように投写装置本体１６とスクリーン１が一体構造と
なっており小型，軽量で携帯性に富み、使い勝手の良い
装置を提供することができる。

【００１４】図２は図１に示した本発明の実施例を実際
に使用する場合の例を示す図であり、１はスクリーン、
２は投写レンズ、１６は投写装置本体、２１はアームで
ある。

【００１５】本発明の投写装置を実際に使用する場合に
は、内蔵されていたスクリーン１を投写装置本体１６よ
り引き出し、レンズ２の前方に置く。投写装置本体１６
とスクリーン１は収納のためのアーム２１でつながって
いる。投写装置本体１６から照射される画像はレンズ２
を通って拡大されスクリーン１上に結像して投写され
る。

【００１６】以上のように本発明によれば通常の保管
時、あるいは携帯時には図１のように投写装置本体１６
とスクリーン１が一体となっており、使用時には図２の
ようにスクリーン１を引き出し投写拡大できるので、い
つでも、どこでも楽しむことができる。

【００１７】図３は図２に示した本発明の実施例に、さ
らに自動的にスクリーンにピント合わせを行なうための
オートフォーカス手段を設けた実施例を示す図である。
２２はスクリーン１と投写装置本体１６の間の距離を測
定する位置検出器であり、図２に対応する部分には同一
符号をつけてある。図３ではスクリーン１上に鮮明な画
像を映出するために位置検出器２２でスクリーン１と投
写装置本体１６との間の距離を検出し、その情報に応じ
てレンズ２の位置を調整してスクリーン１にピントが合
うようにしている。本実施例の詳細を図４を使って説明
する。

【００１８】図４は本発明による投写装置の一実施例を
示す構成図であって、１はスクリーン、２はレンズ系、
９は映像信号入力端子、１１は液晶駆動回路、１２は液
晶パネル、１３はフレネルレンズ、１４は光源、１５は
反射鏡、１６は投写装置、２１はアーム、２２は位置検
出器、２０２は測距回路、２０４は投写系ＡＦ制御回
路、２０７は投写フォーカスレンズ駆動装置である。

【００１９】次に、この実施例の動作を説明する。

【００２０】光源１４は点灯して一定強度の光を発し、
液晶駆動回路１１はオン状態となる。映像信号入力端子
９より映像信号が入力され、液晶駆動回路１１はこの映
像信号に応じて液晶パネル１２を駆動し、そこに、映像
信号による画像を映出する。

【００２１】一方、光源１４からの光およびこの光が反
射鏡１５で反射された光はフレネルレンズ１３で平行光
に補正される。この光は液晶パネル１２でそこに映出さ
れる画像に応じて変調され、レンズ系２を通ってスクリ
ーン１に照射される。このレンズ系２は投写レンズとし
て機能しており、これにより、液晶パネル１２に映出さ
れる画像が拡大されてスクリーン１上に結像して投写さ
れる。

【００２２】ところで、上記の投写ユニットでスクリー
ン上に画像を投写する場合、この画像は鮮明でなければ
ならない。このためのスクリーンと投写ユニットとの相
互的な位置関係は投写レンズの位置によって決まり、し
たがって、投写レンズが固定されていると、この相対的
な位置関係が固定されるから、スクリーンあるいは投写
ユニットの設置位置の調整が必要となり、非常に手間が
かかるばかりでなく、場所によっては、スクリーン上に
鮮明の画像を表示するようなスクリーン，投写ユニット
の配置ができない場合もある。これを防止するために
は、投写レンズの位置調整を可能とし、スクリーンや投
写ユニットを設置した後、スクリーン上に画像を表示し
ながら投写レンズの位置を調整してスクリーンにピント
が合うようにすればよい。しかしながら、これでも、ピ
ントを合わせるのに手間がかかるし、また、ピント合わ
せの精度を常に高くするということは不可能である。

【００２３】本発明では、投写ユニットにおいて、自動
的にスクリーンにピント合わせを行なうためのオートフ
ォーカス手段を設けた。

【００２４】まず、スクリーン１と投写装置１６の間の
距離は位置検出器２２、測距回路２０２で検出する。こ
の検出結果を表す測距回路２０２の出力信号は投写系Ａ
Ｆ制御回路２０４に供給され、液晶パネル１２に映出さ
れた画像がスクリーン１上に鮮明に拡大投写される位置
にフォーカスレンズ２を設定するための制御信号が形成
される。この制御信号はフォーカスレンズ駆動装置２０
７に供給され、この制御信号に応じてフォーカスレンズ
２を移動させる。これにより、スクリーン１上には鮮明
な画像が映出される。

【００２５】図５はかかるオートフォーカス手段を設け
た本発明による記録再生装置の別の実施例を示す構成図
であって、１はスクリーン、２はレンズ、１１は液晶駆
動回路、１２は液晶パネル、２００は発光素子、２０１
は受光素子からなる位置検出器、２０２は測距回路、２
０４は投写系ＡＦ制御回路、２０７はフォーカスレンズ
駆動装置である。

【００２６】この実施例は、オートフォーカス手段以外
は図４と同様の構成をなしている。図５は、投写装置１
６の前方にスクリーン１があり、上記のように発光素子
２００からスクリーン１に赤外線を照射することによ
り、測距回路２０２でスクリーン１までの距離を検出す
る。この検出結果を表す測距回路２０２の出力信号は投
写系ＡＦ制御回路２０４に供給され、液晶パネル１２に
映出された画像がスクリーン１上に鮮明に拡大投写され
る位置にフォーカスレンズ２を設定するための制御信号
が形成される。この制御信号はフォーカスレンズ駆動装
置２０７に供給され、この制御信号に応じてフォーカス
レンズ２を移動させる。これによりスクリーン１上には
鮮明な画像が映出される。

【００２７】以上のように、投写装置１６をスクリーン
１の前方任意の位置に設定しても、自動的に鮮明な画像
がスクリーン１上に映出されることになり、ユーザによ
る調整が不要となる。

【００２８】図６はオートフォーカス手段を設けた本発
明による投写装置の他の実施例を示す構成図であって、
投写装置１６では、レンズ２，ハーフミラー３，撮像素
子４，プリアンプ５およびカメラ信号処理回路６からな
るビデオカメラと記録再生部１０とが一体化されている
（以下、これらの一体化された部分を撮像・記録再生ユ
ニットという）。２０９は高域成分抽出回路、２０１は
検出回路、２１１はマーカ表示制御回路、２１２は制御
信号入力端子、２１３はマーカメモリ、２１４はスイッ
チ回路であり、図４，図５に対応する部分には同一符号
をつけている。

【００２９】この実施例は、撮像素子の出力信号の高域
成分を利用してオートフォーカスを行なうものである。

【００３０】図６において、レンズ２と撮像素子４との
間にハーフミラー３が設けられており、ここでは、投写
装置１６の前方の任意の位置から撮像素子４までの光路
長と液晶パネル１２までの光路長とが等しいものとして
いる。図６の実施例は撮像・記録再生ユニットと投写ユ
ニットが一体となった例である。

【００３１】まず、撮像・記録再生ユニットを動作させ
る場合においては、撮像素子４の出力信号はプリアンプ
５で増幅され、カメラ信号処理回路６で処理されてＶＴ
Ｒ１０で記録されるが、また、プリアンプ５の出力信号
は高域成分抽出回路２０９に供給され、その高域成分が
抽出される。抽出された高域成分は検出回路２１０に供
給される。検出回路２１０では、この高域成分からフォ
ーカスレンズ２が合焦位置にあるか否か、合焦位置にな
ければこの合焦位置に対してどの方向の位置にあるかが
検出される。この検出結果に応じて撮影系ＡＦ制御回路
２０３は制御信号を形成する。フォーカスレンズ駆動装
置２０７はこの制御信号に応じてフォーカスレンズ２を
移動させ、被写体像が撮像素子４で結像する合焦位置に
設定する。

【００３２】ここで、検出回路２１０の動作を図７によ
って説明する。

【００３３】フォーカスレンズ２が合焦位置にあるとき
には、撮像素子４での被写体像は輪郭が最も鮮明となる
ように結像し、フォーカスレンズ２がこの合焦位置から
いずれの方向にずれても、この輪郭の鮮明度は低下す
る。このために、高域成分抽出回路２０９から出力され
る高域成分のレベルは、フォーカスレンズ２が合焦位置
にあるときが最も高くなる。

【００３４】そこで、いま、被写体を一定としてフォー
カスレンズ２を至近位置から無限遠位置への移動させて
いくと、高域成分のレベルは、図７に示すように、至近
位置から移動するにつれて漸次増大し、合焦位置Ｐｏに
達すると最大となってそれ以後漸次減少する。そこで、
フォーカスレンズ２が至近位置と合焦位置Ｐｏとの間の
位置Ａにあって無限遠位置の方向に移動しているとする
と、高域成分のレベルは増大しているから、その変化の
傾きａは正であり、合焦位置Ｐｏを過ぎた位置Ｂでは、
その変化の傾きｂが負となる。また、合焦位置Ｐｏで
は、フォーカスレンズ２が変位しても、高域成分のレベ
ル変化はなく、その変化の傾きは０である。逆に、フォ
ーカスレンズ２を無限遠位置から至近位置の方向に移動
させると、位置Ｂでは高域成分のレベルの変化の傾きｂ
は正、位置Ａでの変化の傾きａは負となる。したがっ
て、高域成分のレベルの変化の傾きが正となる方向にフ
ォーカスレンズ２を移動させることにより、フォーカス
レンズ２を合焦位置Ｐｏにもってくることができる。

【００３５】検出回路２１０は高域成分抽出回路２０９
から出力される高域成分のレベルとその変化の傾きを検
出し、この検出結果を撮像系ＡＦ制御回路２０３に供給
する。この撮像系ＡＦ制御回路２０３は高域成分のレベ
ルの変化の傾きが正となる方向にフォーカスレンズ２を
移動させる制御信号を形成する。高域成分のレベルの変
化の傾きが０になるとフォーカスレンズ２は停止し、こ
の位置が合焦位置Ｐｏとなる。

【００３６】被写体が動いたり、変化したりすると、高
域成分抽出回路２０９から出力される高域成分のレベル
も変化するから、これとともに、再び上記の動作が開始
され、フォーカスレンズ２は新たな合焦位置に設定され
る。

【００３７】次に、投写ユニットを動作させる場合のこ
の実施例の動作を説明する。

【００３８】このときには、通常、スイッチ回路２１４
はａ側に閉じており、ＶＴＲ１０は再生モードとなって
再生信号がスイッチ２１４を介して液晶駆動回路１１に
供給され、これによる画像がスクリーン１上に投写され
る。

【００３９】これと同時に、スクリーン１上の画像は撮
像素子４によって撮像される。撮像素子４の出力信号は
プリアンプ５を介して高域成分抽出回路２０９に供給さ
れ、これによって抽出される高域成分により、上記のよ
うに、フォーカスレンズ２の位置調整が行なわれる。フ
ォーカスレンズ２がスクリーン１に対する合焦位置の方
向に移動するとともにスクリーン１上の画像が鮮明とな
り、また、この画像の撮像素子４での像も鮮明となる。

【００４０】以上はＶＴＲ１０の再生映像信号による画
像を再生しながらオートフォーカスを行なうものであっ
たが、画像再生前にオートフォーカスを行なうようにす
ることができる。

【００４１】すなわち、ユーザによる所定操作によって
制御信号入力端子２１２から制御信号を供給すると、マ
ーカ表示制御回路２１１が動作してスイッチ回路２１４
はｂ側に閉じる。一方、マーカメモリ２１３には図８に
示すようなマーカの情報信号が記録されており、これが
読み出されてスイッチ回路２１４を介し液晶駆動回路１
１に供給される。これにより、スクリーン１上に図８に
示すようなマーカが表示される。

【００４２】撮像素子４はスクリーン１上のこのマーカ
を撮像し、このマーカの映像信号により、上記のように
してオートフォーカスを行なう。そして、フォーカスレ
ンズ２が合焦位置に達するとこれを検出回路２１０が検
出し、マーカ表示制御回路２１１に制御信号を送ってス
イッチ回路２１４をａ側に切替える。これとともに、Ｖ
ＴＲ１０を再生モードとし、その再生映像信号による画
像をスクリーン１上に表示させる。

【００４３】これによると、スクリーン１上では、最初
から鮮明な画像が表示されることになる。

【００４４】なお、マーカメモリ２１３はほかに用いら
れるメモリと兼用することができる。

【００４５】図６は撮像・記録再生ユニットと投写ユニ
ットが一体となった例であるが、フォーカシング部分を
使い、外部映像信号入力端子からの画像を映出する投写
装置システムを実現できることは言うまでもない。

【００４６】以上、本発明の実施例を図面によって説明
してきたが、図９，図１０により、本発明の使い勝手に
ついて説明する。

【００４７】図９は、ユーザーがスクリーン付投写装置
１６および１を持ってハイキングなどに出かける実施例
を示す構成図であって、図１０は、目的地にて仲間と一
緒にスクリーン付投写装置１６および１を使って画像を
映出している実施例を示す構成図である。

【００４８】以上のように、小型・軽量化を満足するこ
とで手軽に持ち運びでき、いつでも、どこでも、大勢で
映写画像を楽しむことができる。

【００４９】図１１は、本発明による投写装置の他の実
施例を示す構成図であって、図１０はスクリーンに反射
させて画像を映出するのに対し、図１１は投写装置から
の映像をスクリーンに背面から投写して画像を楽しむこ
とができる。

【００５０】図１２はスクリーンと投写装置を一体化し
た本発明の他の実施例を示す構成図である。図１２の特
徴は図１で説明したスクリーン１を、投写装置１６の上
面だけでなく、左右の側面にも設けたことである。これ
により、スクリーン１は横長とすることができ１６×９
サイズのワイド画面にも対応することができる。

【００５１】図１３は、さらにスクリーン１を大きくし
ょうとするもので、特徴は投写装置１６全体を囲むスク
リーン１を設けたことである。これにより、スクリーン
１を大きくできるばかりでなく、スクリーン１で匡体を
兼用することができ小型・軽量化をさらに実現すること
ができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像を任意の場所でいつでも投写映出することができ
る。

【００５３】また、本発明によれば、スクリーンと投写
ユニットとを一体化することにより、携帯性に優れ、小
型，軽量化がはかれる。

【００５４】さらに、本発明によれば、オートフォーカ
ス手段によって投写画像のピント合わせが自動的に行な
われ、人手によるピント調整を不要として鮮明な投写画
像を即座に得ることができ、使い勝手が大幅に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による投写装置の一実施例を示す構成図
である。

【図２】本発明による投写装置の他の実施例を示す構成
図である。

【図３】本発明による投写装置の他の実施例を示す構成
図である。

【図４】本発明による投写装置の他の実施例を示す構成
図である。

【図５】本発明による投写装置の他の実施例を示す構成
図である。

【図６】本発明による投写装置の他の実施例を示す構成
図である。

【図７】図６に示した実施例におけるオートフォーカス
機構の動作を示す図である。

【図８】図７に示した実施例でのオートフォーカスに用
いるスクリーン上の投写画像の一例を示す図である。

【図９】本発明による投写装置の他の実施例を示す構成
図である。

【図１０】本発明による投写装置の他の実施例を示す構
成図である。

【図１１】本発明による投写装置の他の実施例を示す構
成図である。

【図１２】本発明による投写装置の他の実施例を示す構
成図である。

【図１３】本発明による投写装置の他の実施例を示す構
成図である。

【符号の説明】

１…スクリーン、２…レンズ系、３…ハーフミラー、４
…撮像素子、１０…記録再生部、１１…液晶駆動回路、
１２…液晶パネル、１４…光源、１６…投写装置、１４
０…投写レンズ制御回路、２００…発光素子、２０１…
位置検出器、２０２…測距回路、２０３…撮影系ＡＦ制
御回路、２０４…投写系ＡＦ制御回路、２０７…フォー
カスレンズ駆動装置、２０９…高域成分抽出回路、２１
０…検出回路、２１３…マーカメモリ、２１４…スイッ
チ回路。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像を映出する透過形表示手段と、該透過
   形表示手段に光を照射する光照射手段と、該透過形表示
   手段を透過した光をスクリーン上に照射して該透過形表
   示手段に映出される画像を拡大投写する光学手段とから
   なる投写ユニットにスクリーンを内蔵したことを特徴と
   する投写装置。
2. 【請求項２】請求項１において、画像投写時には前記ス
   クリーンの位置を検出する位置検出手段と、該位置検出
   手段の検出出力によって前記光学手段のフォーカスレン
   ズを前記透過形表示手段に映出される画像が前記スクリ
   ーンに結像する位置に設定する位置設定手段とからなる
   オートフォーカス手段を設けたことを特徴とする記録再
   生装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記位置検出手段は、
   赤外線を発光して前記スクリーンに照射する発光手段
   と、前記スクリーンで反射される該赤外線を受光し前記
   スクリーンまでの距離を計測する計測手段とからなるこ
   とを特徴とする記録再生装置。
4. 【請求項４】請求項２において、前記位置検出手段は、
   撮像ユニットの出力映像信号の高域成分を抽出する抽出
   手段と、該高域成分のレベルが最大レベルのときの前記
   フォーカスレンズの位置を前記の合焦位置とする検出手
   段とからなることを特徴とする記録再生装置。
5. 【請求項５】請求項４において、マーカ発生手段と、該
   マーカ発生手段の出力信号と前記撮像・記録再生ユニッ
   トの出力映像信号とを前記透過形表示手段に切替供給す
   るスイッチ手段とを設けたことを特徴とする記録再生装
   置。
6. 【請求項６】請求項１において、スクリーンの大きさが
   投写装置の一部の側面あるいは全面と同じであることを
   特徴とする投写装置。
7. 【請求項７】請求項６において、スクリーンが投写装置
   の一部の側面あるいは全面の匡体を構成することを特徴
   とする投写装置。