JPH09281597A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】投射映像をほとんど歪ませることなく投射レン
ズの光軸に対してスクリーンを垂直に配置することがで
きるとともにこの場合の調整を自動的に行える。 【解決手段】液晶プロジェクタ１１は、筐体１２の内部
に角度調整可能な状態で配置された液晶表示ユニット１
３を有し、筐体１２の正面側に投射レンズ１４を取り付
けた構造になっている。また、液晶プロジェクタ１１に
は、距離検出手段１６と据付角度検出手段との検出結果
に基づいて、垂直に立てられた状態の前記投射対象に投
射される映像が台形歪みを生じない液晶表示ユニット１
３の角度を算出する角度算出手段と、この角度算出手段
が算出した角度に液晶表示ユニット１３の角度を調整す
る角度調整手段とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスクリーンの正面か
ら映像光を投射して映像表示を行う液晶プロジェクタに
係り、特に据付を容易にした液晶プロジェクタに関する

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶プロジェクタには、液晶表示
ユニットからの映像光をスクリーンの正面から投射する
正面投射式のものと、映像光をスクリーンの背面から投
射する背面投射式のものとがある。

【０００３】図６は従来の正面投射式の液晶プロジェク
タを用いた映像投射方法を示す説明図である。

【０００４】図６において、符号７１は正面投射式の液
晶プロジェクタであり、液晶プロジェクタ７１は筐体７
２の内部に液晶表示ユニット７３を有し、筐体７２の正
面側に投射レンズ７４を取り付けた構造になっている。
筐体７２は床７５に対して置台７６を介して水平に配置
されている。投射レンズ７４の光軸７７は、筐体７２の
正面方向に対して平行になっている。液晶表示ユニット
７３はその像面が投射レンズ７４の光軸７７に対して垂
直となるとともに、その像面の中心が投射レンズ７４の
光軸７７と一致している。スクリーン７８は、床７５に
対して垂直に配置されるとともに、投射レンズ７４の光
軸に対して垂直となるとともに、その中心が投射レンズ
７４の光軸に対して一致している。

【０００５】液晶表示ユニット７３の映像光は、投射レ
ンズ７４によりほとんど歪みの無い映像でスクリーン７
８に表示される。

【０００６】このような従来の映像投射による投射方法
では、投射レンズ７４の中心の高さを、スクリーン７８
の中心の高さと一致するように配置するため、スクリー
ンの大型化が困難になったり、液晶プロジェクタ７１が
邪魔になる等の問題が生じる。

【０００７】このことに対応して、液晶プロジェクタ７
１を傾斜して配置する方法が実用化されている。

【０００８】図７は従来の液晶プロジェクタを傾斜して
配置する映像投射方法を示す説明図である。

【０００９】液晶プロジェクタ７１は、筐体７２は床７
５に対して置台８１を介して配置されている。筐体７２
は、正面側の脚８２を伸ばすことにより、置台８１に対
して、即ち、床７５に対してθ２１（θ２１＞０°）の
角度で傾斜させて配置されている。この場合、スクリー
ン８３に対して台形歪みを生じさせず映像を投射するた
めに、スクリーン８３も壁８４に対して対してθ２１の
角度傾斜させて配置している。

【００１０】このような液晶プロジェクタ７１の配置方
法では、投射レンズ７４の中心の高さを、スクリーン８
３の中心の高さより低くすることができ、スクリーンの
大型化が容易で、液晶プロジェクタ７１も邪魔にならな
い。

【００１１】しかしながら、このような配置方法では、
投射映像に台形歪を発生させないためにスクリーン８３
を壁８４に対して傾斜させなければならず、スクリーン
８３の配置が難しいという問題がある。

【００１２】このことに対応して、アオリ機能の一種の
シフト機能を搭載した液晶プロジェクタが開発されてい
る。

【００１３】図８は従来のシフト機能を搭載した液晶プ
ロジェクタを用いた映像投射方法を示す説明図である。

【００１４】図８において、符号９１はシフト機能を搭
載した正面投射式の液晶プロジェクタであり、液晶プロ
ジェクタ９１は筐体９２の内部に上下方向にシフト可能
な液晶表示ユニット９３を有し、筐体９２の正面側に投
射レンズ９４を取り付けた構造になっている。筐体９２
は床９５に対して置台９６を介して水平に配置されてい
る。投射レンズ９４の光軸９７は、筐体９２の正面方向
に対して平行になっている。液晶表示ユニット９３はそ
の像面が投射レンズ９４の光軸９７に対して垂直となる
とともに、その像面の中心が投射レンズ９４の光軸９７
に対して下方にシフトしている。スクリーン９８は、床
９５に対して垂直に配置されるとともに、投射レンズ９
４の光軸に対して垂直となるとともに、その中心が投射
レンズ９４の光軸に対して上側に来るようにしている。
スクリーン９８は壁９９に対して傾斜することなく取り
付けられている。

【００１５】このような液晶プロジェクタ９１によれ
ば、液晶表示ユニット９３を投射レンズ９４の光軸９７
に対して下方にシフトすることにより、投射映像をほと
んど歪ませることなく光軸９７に対して上方にシフトす
ることができるので、スクリーン９８を壁９９に対して
傾斜させることなく、投射レンズ９４の中心の高さを、
スクリーン９８の中心の高さより低くすることができ
る。これにより、配置が容易であるとともに、スクリー
ンの大型化が容易で、液晶プロジェクタも邪魔にならな
い。

【００１６】しかしながら、このような液晶プロジェク
タ９１では、投射映像をほとんど歪ませることなく投射
レンズ９４の光軸９７に対して上方にシフトさせるため
に、液晶表示ユニット９３のシフトを行い、投射映像の
シフトを行うため、投射レンズ９４を液晶表示ユニット
９３側に対して広角化するとともに、投射側に対してイ
メージサークルを大きくとらなければならなず、レンズ
の構造が複雑化したり大型化して製造コストが増大する
という欠点あった。また、スクリーン９８の中心の位置
が投射レンズ９４の光軸９７に対してどの程度ずれてい
るかを自動的に検出する場合、高価な撮像手段や映像判
定手段が必要となり、民生品として自動的に液晶表示ユ
ニットのシフト量の調整は行うことが困難であるという
問題があった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の液晶プ
ロジェクタでは、投射映像をほとんど歪ませることなく
投射レンズの光軸に対して上方にシフトさせるために、
液晶表示ユニットのシフトを行うので、投射レンズを液
晶表示ユニット側に対して広角化するとともに、投射側
に対してイメージサークルを大きくとらなければならな
ず、レンズの構造が複雑化したり大型化して製造コスト
が増大するという欠点あった。また、スクリーンの中心
の位置が投射レンズの光軸に対してどの程度ずれている
かを自動的に検出する場合、高価な撮像手段や映像判定
手段が必要となり、民生品として自動的に液晶表示ユニ
ットのシフト量の調整は行うことが困難であるという問
題があった。

【００１８】そこで本発明は、投射映像をほとんど歪ま
せることなく投射レンズの光軸に対してスクリーンを垂
直に配置することができるとともにこの場合の調整を自
動的に行える液晶プロジェクタの提供を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の液晶プロ
ジェクタは、筐体と、この筐体の内部に角度調整可能な
状態で配置され、映像を表示する液晶表示ユニットと、
この筐体の正面側に取り付けられ、前記液晶表示ユニッ
トに表示された映像を投射対象に投射する投射レンズ
と、前記筐体の据付角度を検出する据付角度検出手段
と、前記投射レンズと投射対象との間の距離を検出する
距離検出手段と、この距離検出手段と前記据付角度検出
手段との検出結果に基づいて、垂直に立てられた状態の
前記投射対象に投射される映像が台形歪みを生じない液
晶表示ユニットの角度を算出する角度算出手段と、この
角度算出手段が算出した角度に前記液晶表示ユニットの
角度を調整する角度調整手段と、を具備したことを特徴
とする。

【００２０】請求項２記載の液晶プロジェクタは、筐体
と、映像を表示する液晶表示ユニットと、前記筐体の正
面側に取り付けられ、前記液晶表示ユニットに表示され
た映像を投射対象に投射する投射レンズと、前記筐体の
据付角度を検出する据付角度検出手段と、前記投射レン
ズと投射対象との間の距離を検出する距離検出手段と、
この距離検出手段と前記据付角度検出手段との検出結果
に基づいて、垂直に立てられた状態の前記投射対象に投
射される映像が台形歪みを生じない前記液晶表示ユニッ
トの角度を算出する角度算出手段と、前記液晶表示ユニ
ットを筐体に対して回転可能な状態で取り付けるマウン
トと、このマウントの回転軸に取付け固定されたウオー
ム歯車と、このウオーム歯車に咬合するウオームと、こ
のウオームを回転させるモータと、前記マウントの筐体
に対する角度を検出するマウント角度検出手段と、この
マウント角度検出手段の角度が前記角度算出手段が算出
した角度と一致するように前記モータの回転制御を行う
モータ制御手段と、を具備したことを特徴とする。

【００２１】請求項１記載の構成によれば、据付角度検
出手段が、前記筐体の据付角度を検出し、距離検出手段
が、投射レンズと投射対象との間の距離を検出し、角度
算出手段が、前記距離検出手段と据付角度検出手段との
検出結果に基づいて、垂直に立てられた状態の前記投射
対象に投射される映像が台形歪みを生じない液晶表示ユ
ニットの角度を算出し、角度調整手段が、角度算出手段
が算出した角度に液晶表示ユニットの角度を調整するの
で、投射映像をほとんど歪ませることなく投射レンズの
光軸に対してスクリーンを垂直に配置することができる
とともに、この場合の調整を自動的に行える。

【００２２】請求項２記載の構成によれば、据付角度検
出手段が、筐体の据付角度を検出し、距離検出手段が、
投射レンズと投射対象との間の距離を検出し、角度算出
手段が、前記距離検出手段と据付角度検出手段との検出
結果に基づいて、垂直に立てられた状態の投射対象に投
射される映像が台形歪みを生じない液晶表示ユニットの
角度を算出し、マウント角度検出手段が液晶表示ユニッ
トを取り付けたマウントの筐体に対する角度を検出し、
モータ制御手段が、マウント角度検出手段の角度が前記
角度算出手段が算出した角度と一致するようにモータの
回転制御を行い、ウオーム及びウオーム歯車を回転させ
て液晶表示ユニットの角度を調整するので、投射映像を
ほとんど歪ませることなく投射レンズの光軸に対してス
クリーンを垂直に配置することができるとともに、この
場合の調整を自動的に行える。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２４】図１は本発明に係る液晶プロジェクタの発
明の実施の形態を示す断面図である。

【００２５】図１において、符号１１はシフト機能を搭
載した正面投射式の液晶プロジェクタであり、液晶プロ
ジェクタ１１は、筐体１２の内部に角度調整可能な状態
で配置された液晶表示ユニット１３を有し、筐体１２の
正面側に投射レンズ１４を取り付けた構造になってい
る。液晶表示ユニット１３の背面にはバックライト１５
が設けられている。液晶表示ユニット１３はバックライ
ト１５からの光を透過量を制御して透過させることによ
り、正面側に映像を表示するようになっている。筐体１
２の投射レンズ１４の上側には、前記投射レンズ１４と
投射対象（スクリーン１８）との間の距離を検出する距
離検出手段１６が設けられている。投射レンズ１４の光
軸１７は、筐体１２の長手方向に対して平行になってい
る。

【００２６】筐体１２は、正面側の脚２１を伸ばすこと
により、床２２に対してθ１（θ１＞０°）の角度で傾
斜させて配置されている。この場合のθ１は、筐体１２
の据付角度となっている。液晶プロジェクタ１１には、
脚２１を伸ばした長さにより筐体１２の据付角度を検出
する据付角度検出手段が設けられている。

【００２７】また、液晶プロジェクタ１１には、距離検
出手段１６と前記据付角度検出手段との検出結果に基づ
いて、垂直に立てられた状態の前記投射対象に投射され
る映像が台形歪みを生じない液晶表示ユニット１３の角
度を算出する角度算出手段と、この角度算出手段が算出
した角度に液晶表示ユニット１３の角度を調整する角度
調整手段とが設けられている。

【００２８】図１の設置状態においては、液晶表示ユニ
ット１３はその像面が投射レンズ１４の光軸１７に対し
て角度θ０となっている。スクリーン１８は、床２２に
対して垂直に配置されるとともに、その中心が投射レン
ズ１４の光軸１７と一致している。投射レンズ１４の光
軸１７は、スクリーン１８に直交する垂線２３に対して
θ２＝θ１の角度を有する。

【００２９】図２は図１の液晶表示ユニットの取り付け
構造を示す斜視図である。

【００３０】液晶表示ユニット１３は、枠状のマウント
３１に取り付けられている。マウント３１の左側および
右側には、図１の筐体１２に対して回転可能な状態で取
り付ける回転軸３２，３３が設けらている。回転軸３３
にウオーム歯車３４が設けられている。

【００３１】このような構造により、液晶表示ユニット
１３は、筐体１２に対して左右方向の回転軸で回転可能
な状態で取り付けらている。

【００３２】図３は図１の液晶表示ユニットの角度調整
機構を示す側面図である。

【００３３】マウント３１の背面右側の位置には、モー
タ３６が設けられている。モータ３６の回転軸３７に
は、ウオーム３８が取り付けられている。ウオーム３８
は、回転軸３３にウオーム歯車３４と咬合している。こ
のような構造により、モータ３６を駆動することによ
り、マウント３１及び液晶表示ユニット１３の角度調整
を行える。

【００３４】図４は図１の距離検出手段１６の距離検出
方法を示す説明図である。

【００３５】図４において、距離検出手段１６は、赤外
線ノンスキャンアクティブ三角測距方式により、投射レ
ンズ１４の投射対象に赤外線１９によるスポット映像を
投射し、このスポット映像を結像レンズを介してＣＣＤ
のセンサで検出して三角測距を行うことにより、投射レ
ンズ１４と投射対象（スクリーン１８）との間の距離を
検出する。

【００３６】図５は図１の液晶表示ユニットの角度を調
整する回路系統を示すブロック図である。

【００３７】図５において、据付角度検出手段４１は、
図１の脚２２を伸ばした長さにより図１の筐体１２の据
付角度θ１を検出し、この検出結果のデータ信号ａ１を
マイクロコンピュータ４２に供給する。

【００３８】距離検出手段１６は、赤外線ノンスキャン
アクティブ三角測距方式により、図１の投射レンズ１４
と投射対象（スクリーン１８）との間の距離を検出し、
この検出結果を示すデータ信号ｂ１を投射倍率算出手段
４３に供給する。

【００３９】投射倍率算出手段４３は、距離検出手段１
６に基づいて投射倍率ｍを算出し、この算出結果を示す
データ信号ｃ１を作成して、マイクロコンピュータ４２
に供給する。マイクロコンピュータ４２は、据付角度検
出手段４１からのデータ信号ａ１が示す据付角度θ１
と、投射倍率算出手段４３からのデータ信号ｃ１が示す
投射倍率ｍに基づいて、垂直に立てられた状態の前記投
射対象に投射される映像が台形歪みを生じない液晶表示
ユニット１３の角度θ０をシャインプルフの法則を用い
て算出する。この場合の角度θ０を算出式を以下に説明
する。

【００４０】 ｔａｎθ０＝ｍ・ｔａｎθ１ …（１） マイクロコンピュータ４２は、算出した角度θ０をデー
タ信号ｄ１に変換してモータ駆動制御回路４４に供給す
る。

【００４１】マウント角度検出手段４５は、マウント３
１の筐体１２に対する角度θ２を検出し、この検出結果
のデータ信号をモータ駆動制御回路４４に供給する。

【００４２】モータ駆動制御回路４４は、このマウント
角度検出手段４５からのデータ信号ｅ１が示す角度θ２
がマイクロコンピュータ４２からのデータ信号ｄ１が示
す角度θ０と一致するようにモータ３６の回転制御を行
う。

【００４３】このような構成により、投射倍率算出手段
４３とマイクロコンピュータ４２は、この距離検出手段
１６と前記据付角度検出手段４１との検出結果に基づい
て、垂直に立てられた状態の前記投射対象に投射される
映像が台形歪みを生じない液晶表示ユニット１３の角度
を算出する角度算出手段を構成している。また、図２の
マウント３１、モータ３６、モータ駆動制御回路４４及
びマウント角度検出手段４５は、前記角度算出手段が算
出した角度に液晶表示ユニット１３の角度を調整する角
度調整手段を構成している。

【００４４】このような発明の実施の形態によれば、図
１に示す状態に液晶プロジェクタを配置した場合、据付
角度検出手段４１が検出した据付角度を検出し、距離検
出手段１６が投射レンズ１４と投射対象との間の距離と
の検出を検出し、角度算出手段は、距離検出手段１６と
前記据付角度検出手段４１との検出結果に基づいて、垂
直に立てられた状態の前記投射対象に投射される映像が
台形歪みを生じない液晶表示ユニット１３の角度を算出
し、角度調整手段は、前記角度算出手段が算出した角度
となるように液晶表示ユニット１３を調整するので、投
射映像をほとんど歪ませることなく投射レンズの光軸に
対してスクリーンを垂直に配置することができるととも
にこの場合の調整を自動的に行える。これにより、据付
操作の簡素化が可能になる。また、液晶表示ユニット１
３は、回転させるだけでよく、シフトさせる必要が無い
ので、投射レンズ１４を液晶表示ユニット１３側に対し
て広角化する必要がなく、投射側に対してイメージサー
クルを大きく取る必要もない。これにより、レンズの構
造が複雑化したり大型化して製造コストが増大すること
を防止できる。

【００４５】尚、図１及び図５に示した発明の実施の形
態では、距離検出手段１６として赤外線ノンスキャンア
クティブ三角測距方式によりの物を用いたが、これ以外
の距離検出手段１６、例えば、超音波を照射してから投
射対象に反射した帰って来るまでの時間を検出するもの
等、各種適用できる。また、図１及び図５に示した発明
の実施の形態では、液晶表示ユニット１３を筐体１２に
対して左右方向を回転軸として回転可能な状態で取り付
け、上下方向の角度調整を行うように構成したが、液晶
表示ユニット１３を筐体１２に対して上下方向を軸とし
て回転可能な状態で取り付け、左右方向の角度調整を行
うように構成してもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上述べた様にこの発明によれば、投射
映像をほとんど歪ませることなく投射レンズの光軸に対
してスクリーンを垂直に配置することができるとともに
この場合の調整を自動的に行えるので、据付操作の簡素
化が可能になる。また、液晶表示ユニットは、回転させ
るだけでよく、シフトさせる必要が無いので、投射レン
ズを液晶表示ユニット側に対して広角化する必要がな
く、投射側に対してイメージサークルを大きく取る必要
もないので、レンズの構造が複雑化したり大型化して製
造コストが増大することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶プロジェクタの発明の実施の
形態を示す断面図。

【図２】図１の液晶表示ユニットの取り付け構造を示す
斜視図。

【図３】図１の液晶表示ユニットの角度調整機構を示す
側面図。

【図４】図１の距離検出手段の距離検出方法を示す説明
図。

【図５】図１の液晶表示ユニットの角度を調整する回路
系統を示すブロック図。

【図６】従来の正面投射式の液晶プロジェクタを用いた
映像投射方法を示す説明図。

【図７】従来の液晶プロジェクタを傾斜して配置する映
像投射方法を示す説明図。

【図８】従来のシフト機能を搭載した液晶プロジェクタ
を用いた映像投射方法を示す説明図。

【符号の説明】

１１ 液晶プロジェクタ １２ 筐体 １３ 液晶表示ユニット １４ 投射レンズ １８ スクリーン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体と、 この筐体の内部に角度調整可能な状態で配置され、映像
   を表示する液晶表示ユニットと、 この筐体の正面側に取り付けられ、前記液晶表示ユニッ
   トに表示された映像を投射対象に投射する投射レンズ
   と、 前記筐体の据付角度を検出する据付角度検出手段と、 前記投射レンズと投射対象との間の距離を検出する距離
   検出手段と、 この距離検出手段と前記据付角度検出手段との検出結果
   に基づいて、垂直に立てられた状態の前記投射対象に投
   射される映像が台形歪みを生じない液晶表示ユニットの
   角度を算出する角度算出手段と、 この角度算出手段が算出した角度に前記液晶表示ユニッ
   トの角度を調整する角度調整手段と、 を具備したことを特徴とする液晶プロジェクタ。
2. 【請求項２】 筐体と、 映像を表示する液晶表示ユニットと、 前記筐体の正面側に取り付けられ、前記液晶表示ユニッ
   トに表示された映像を投射対象に投射する投射レンズ
   と、 前記筐体の据付角度を検出する据付角度検出手段と、 前記投射レンズと投射対象との間の距離を検出する距離
   検出手段と、 この距離検出手段と前記据付角度検出手段との検出結果
   に基づいて、垂直に立てられた状態の前記投射対象に投
   射される映像が台形歪みを生じない前記液晶表示ユニッ
   トの角度を算出する角度算出手段と、 前記液晶表示ユニットを筐体に対して回転可能な状態で
   取り付けるマウントと、 このマウントの回転軸に取付け固定されたウオーム歯車
   と、 このウオーム歯車に咬合するウオームと、 このウオームを回転させるモータと、 前記マウントの筐体に対する角度を検出するマウント角
   度検出手段と、 このマウント角度検出手段の角度が前記角度算出手段が
   算出した角度と一致するように前記モータの回転制御を
   行うモータ制御手段と、 を具備したことを特徴とする液晶プロジェクタ。