(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投射レンズの交換が可能であり、画像表示部に表示された画像を、装着された投射レンズを介して被投影面に投射するプロジェクタであって、
少なくも一つの投射条件の入力を受け付ける受付手段と、
前記複数の投射レンズの特性に関する情報を格納する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された投射レンズの特性に関する情報に基づき、前記複数の投射レンズの中から前記受け付けた投射条件を満たすレンズ特性に一番近い特性を有する投射レンズを最適投射レンズとして選択する選択手段と、
前記最適投射レンズの種類を表示する最適レンズ表示手段と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記投射条件は、投射距離および投射画面サイズを含むと共に、前記記憶手段に格納されている投射レンズの特性情報は、各投射レンズにおいて所定の投射画面サイズを得るために必要な投射距離に関する情報であり、前記選択手段は、各投射レンズごとに前記投射画面サイズを得るために必要な投射距離を検索し、当該投射距離が前記受け付けた投射距離に一番近いものを最適投射レンズとして選択することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記最適レンズ表示手段は、前記最適投射レンズの種類に加えて、当該投射レンズを使用して、前記受け付けた投射画面サイズを得るために必要な投射距離を表示することを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記装着された投射レンズを駆動するレンズ駆動手段と、
調整者の操作入力を受け付ける受付手段と、
前記受け付けた操作入力に基づき前記レンズ駆動手段を制御する制御手段と、
前記画像表示部の画面の複数の位置に所定のパターンを表示させるパターン発生手段と、
前記被投射面に投射された前記複数のパターンの各位置における結像状態を調整すべく調整者によりなされた操作入力による、各パターンごとの前記制御手段における制御量に基づきプロジェクタ本体の設置条件の修正値を演算する演算手段と、
前記演算された修正値を表示する修正値表示手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記設置条件は、プロジェクタ本体の水平方向の傾き角と垂直方向の傾き角を含むことを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記所定パターンが表示される複数の位置には、被投射面の４隅のうち少なくとも３隅に対応する３つの位置が含まれることを特徴とする請求項４または５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記受付手段により受け付けるべき内容を示す入力画面を表示する入力画面表示手段と、
前記受付手段により受け付けた調整者の入力内容を前記入力画面上に表示させる表示画面制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルなどを利用した画像表示部に形成された画像を、投射レンズを介して投射するプロジェクタに関し、特に当該プロジェクタの投射条件の調整を簡易化する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶パネルなどのライトバルブに像を形成し、当該像を投射レンズを介してスクリーン上に投射する、いわゆるライトバルブタイプのプロジェクタが普及しつつある。
このようなプロジェクタをホールなどの施設に設置する場合には、従来は、図１９に示すような手順で行われていた。
【０００３】
同図に示すように当該プロジェクタの設置手順は、大きくわけて事前の机上設計の段階（ステップＳ５０１〜Ｓ５０４）と設置現場での実機セッティングの段階（ステップＳ５０５〜Ｓ５１０）とに分けることができる。
まず、机上設計の段階では、設置現場においてプロジェクタにより投影されるべき画面のサイズ（投射サイズ）を決定し（ステップＳ５０１）、次に、当該プロジェクタの投射レンズからスクリーンまでの距離（投射距離）と、スクリーン上での投射画面とプロジェクタの相対垂直位置関係とを概略設計する（ステップＳ５０２）。
【０００４】
図２０、図２１は、スクリーン３００上での投射画面とプロジェクタ２００の相対位置関係を示す側面図および平面図である。図２０においてスクリーン３００からプロジェクタ２００の投射レンズまでの距離Ｌ１が投射距離を示し、また、プロジェクタ２００本体の投射レンズ水平線に対する、スクリーン３００の垂直方向の中央位置の差分の距離Ｌ２が、投射画面とプロジェクタの相対的垂直距離を示している。
【０００５】
上述の投射距離Ｌ１、垂直距離Ｌ２については、当該プロジェクタ用に用意されている投射レンズ群の仕様を参照しながら、プロジェクタの設置場所（設置する部屋）のスペース等より調整者が概略決定する。
次に、前記の概略設計の結果に従って、プロジェクタごとに用意されている複数の投射レンズより、適当な１つを選択する（ステップＳ５０３）。この際、投射レンズの拡大倍率やズーム機能の有無が選択時の重要な判断材料となる。
【０００６】
そして、ズーム機能を有する投射レンズを選択した場合には、そのズーム倍率を決定し、さらに垂直軸ズラシ量を概算する。
この垂直軸ズラシ量は、画像が垂直方向の投射位置をスクリーンの位置に合わせるため、投射レンズの光軸に対して、ライトバルブの位置を相対的垂直方向にずらす量であって、上記ステップＳ５０２で求められた画面〜プロジェクタ相対垂直距離Ｌ２と拡大倍率から容易に求められる。
【０００７】
この求められた軸ズラシ量が、当該プロジェクタの仕様書に記載された最大軸ズラシ量を超える場合には、プロジェクタ２００の下に台２５０をおいて、不足の長さを補償するようにする（ステップＳ５０４）。以上で、プロジェクタの仕様書に基づいた概略の机上設計を完了する。
次に、前記概略の机上設計に基づいたプロジェクタ実機での現場のセッティング（設置・調整）について説明する。
【０００８】
まず、上記机上設計の結果に基づいて、プロジェクタの位置を決定して設置する（ステップＳ５０５）。この際、机上設計で算出した投射距離に精度よく合わせると共に、プロジェクタ２００本体の設置方向とスクリーン３００との相対的位置関係を精度よく調整する必要がある。ここで、後者の相対的位置関係は、具体的には、プロジェクタ２００本体の設置方向がスクリーン３００の法線方向に対して、水平方向については平行になり、かつ、垂直方向についてはプロジェクタ仕様の固有の設計角度になるように調整することを意味する。
【０００９】
前記プロジェクタの位置の設定を行った後、プロジェクタ本体に電源を投入してスクリーンの投射された実際の投射画像を確認する。この際、投射距離の再確認を実測により行うのが、調整画質の性能確保を重要視する場合は一般的である（ステップＳ５０６）。
前記の投射画像の確認、投射距離の実測確認でプロジェクタの位置の設定に不備があると判断した場合は、ステップＳ５０５に戻って、プロジェクタの位置設定をやり直す。前記投射画像の確認、投射距離の再確認で問題なしと判断した場合には、ステップＳ５０７に移り、投射レンズがズームタイプの場合は、投射レンズ拡大倍率の調整、いわゆるズーム調整を行い、続けて投射レンズの垂直軸ズラシの調整を行い（ステップＳ５０８）、さらに続けて投射レンズのフォーカスの調整を行う（ステップＳ５０９）。
【００１０】
前記のズーム調整、垂直軸ズラシ調整、フォーカス調整は完全に独立した調整ではないため、調整者がスクリーン上の投射画像を確認しながら、これらの調整を適宜行う必要がある。すなわち、ズーム拡大率を変更すると軸ズラシ量やフォーカス調整量が変動するので、これをさらに調整する必要があるので、それらを微調整しながら再度投射画面により確認し、十分でなければ、また、ズーム調整から軸ズラシ量、フォーカス調整を繰り返して、最適な投射条件に収束させる。
【００１１】
以上の調整終了後、投射画面の調整結果について、使用用途の画質要求レベルに応じて、画面サイズ、幾何学歪み、画面全面におけるフォーカス性能の均一性の確認を行う（ステップＳ５１０）。この調整結果の確認の段階において、まだ投射状態に問題があれば、再度ステップＳ５０５のプロジェクタの位置設定に戻って、それ以降のプロジェクタの位置の微調整、投射レンズ系の再調整を繰り返し行い、この結果、ステップＳ５１０で、使用用途の画質要求レベルに問題がないと判断された場合には、プロジェクタのセッティング（設置・調整）を完了する。
【００１２】
ところで、最近のプロジェクタにおいては、前述したプロジェクタの調整を少しでも簡易化するために投射レンズ系の調整を電動化している例がある。このようなプロジェクタの投射レンズの駆動系の構成例について、図２２を用いて説明する。
同図に示すように、投射レンズの駆動システムは、投射レンズ２１０のフォーカス調整機構を電動で駆動するフォーカス駆動部２１１、ズーム調整機構を電動で駆動するズーム駆動部２１２、投射レンズ２１０を垂直方向に移動可能に保持し、垂直軸ズラシを行う垂直軸ズラシ機構２１３、およびこの垂直軸ズラシ機構２１３を電動で駆動する垂直軸ズラシ駆動部２１４とから構成される。
【００１３】
前記の投射レンズ系の駆動システムを制御する制御部は、リモートコントロールスイッチ（以下、単に「リモコン」という。）２０１、リモコン信号受光部２０２、リモコン信号デコード回路２０３、マイクロコンピュータ２０５、およびデータメモリ２０６により構成されている。
以下、投射レンズ系駆動システムによりフォーカス調整する場合を例にしてプロジェクタ２００の制御動作を説明する。調整者は、スクリーン画面に投影された画像のフォーカス調整状態を確認しながらリモコン２０１のキー操作を行う。リモコン２０１から調整者のキー操作に応じたリモコン制御信号が赤外線信号等の形態で発信され、プロジェクタ本体のリモコン信号受光部２０２に入力される。
【００１４】
リモコン信号受光部２０２では、赤外線信号等の形態の発信信号をアナログ電気信号に変換する。アナログ電気信号は、リモコン信号デコード回路２０３にてデジタル信号にデコードされ、マイクロコンピュータ２０５に入力される。
マイクロコンピュータ２０５では、入力されたリモコン制御情報に応じたフォーカス制御信号を、フォーカス駆動部２１１に出力する。
【００１５】
フォーカス駆動部２１５は、マイクロコンピュータ２０５から受信したフォーカス制御信号に応じて投射レンズ２１０のフォーカス調整機構を駆動することにより、スクリーン上での投射画像のフォーカス状態を可変する。調整者は前記の操作の結果であるスクリーン上でのフォーカス状態の変化を確認しながら、リモコン操作を行い、これにより最適フォーカス状態に設定する。その後、リモコン２０１からの指示により、最適フォーカス補正状態の調整データが、不揮発性のデータメモリ２０６に保管される。
【００１６】
ズーム駆動部２１２、垂直軸ズラシ駆動部２１４を駆動制御する場合もリモコン２０１からの一連の操作、信号の制御はフォーカス調整の場合と同様である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のように投射条件、投射レンズの仕様に合わせ、プロジェクタ本体の位置調整、投射レンズの拡大倍率、フォーカス、軸ズラシの各調整をスクリーン上の目視確認とプロジェクタ本体の手動位置調整、投射レンズの手動調整の組み合わせで行う方法は、上述のように何回も繰り返しながら最適化する必要があり、調整時間、調整精度、調整コストの点で課題があった。そのため、机上設計の段階においても高い精度（数ｃｍの誤差の範囲）で投射条件を設定する必要があり、これにも時間を要していた。
【００１８】
このような事情は、投射レンズ系を電動駆動にしたところで、手動よりは便利になったとはいえ、調整者が目視で確認しながら各部を独立に調整しなければならない以上、最適状態への収束のため、同様の手間が必要であることには変わりはない。
特に、近年の市場要求を背景として、投影画面の大画面化、高輝度化、高精細度化および特定用途での投射距離の長焦点化、非常設利用等の要求が、大型の高輝度プロジェクタを中心に高まっており、このような大型プロジェクタは、重量が大きいため取付けが容易ではなく、また、大ホールの天井等の設置条件の厳しい場所にセッティングする場合には、上述のように繰り返し調整することは非常に困難である。
【００１９】
また、前記高輝度プロジェクタにおいては、投射レンズも固定焦点タイプ、ズームタイプの数種類のオプション選択が一般的となってきており、投影レンズこと投射条件が異なるので、上記設置の最適化のためさらに時間がかかる要因にもなっている。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、特にホールなどへの最適な設置および調整が容易に行えるプロジェクタを提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかるプロジェクタは、複数の投射レンズの交換が可能であり、画像表示部に表示された画像を、装着された投射レンズを介して被投影面に投射するプロジェクタであって、少なくも一つの投射条件の入力を受け付ける受付手段と、前記複数の投射レンズの特性に関する情報を格納する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された投射レンズの特性に関する情報に基づき、前記複数の投射レンズの中から前記受け付けた投射条件を満たすレンズ特性に一番近い特性を有する投射レンズを最適投射レンズとして選択する選択手段と、前記最適投射レンズの種類を表示する最適レンズ表示手段とを備えたことを特徴としている。これにより調整者が、投射レンズの選択に迷うことがなくなる。
【００２２】
また、本発明に係るプロジェクタは、さらに、調整者の操作入力を受け付ける受付手段と、前記受け付けた操作入力に基づきレンズ駆動手段を制御する制御手段と、画像表示部の画面の複数の位置に所定のパターンを表示させるパターン発生手段と、前記被投射面に投射された前記複数のパターンの各位置における結像状態を調整すべく調整者によりなされた操作入力による、各パターンごとの前記制御手段における制御量に基づき、プロジェクタ本体の設置条件の修正値を演算する演算手段と、この修正値を表示する修正値表示手段とを備えており、これにより、調整者は各パターンの結像状態を調整するだけで、プロジェクタ本体の設置条件の修正値を得ることができ、高精度な設置条件の調整を容易に行うことができる。
【００２３】
また、本発明は、受付手段により受け付けるべき内容を示す入力画面を表示する入力画面表示手段と、前記受付手段により受け付けた調整者の入力内容を前記入力画面上に表示させる表示画面制御手段とを備えており、調整者は当該表示画面の内容を見ることにより調整操作を極めて容易に実行することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係るプロジェクタの実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
（１）プロジェクタ１００の構成
図１は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタ１００のブロック構成図である。
【００２５】
このプロジェクタ１００は、主に制御系１００Ａ、画像表示系１００Ｂおよび投射レンズ系１００Ｃとからなる。
制御系１００Ａは、遠隔操作用のリモコン１、リモコン信号受光部２、リモコン信号デコード回路３、演算部４、マイクロコンピュータ５、投射条件プリセットメモリ６、レンズ調整データメモリ７により構成される。
【００２６】
このプロジェクタ１００は、複数の投射レンズが交換可能なように構成されており、投射条件プリセットメモリ６には、当該複数の投射レンズ毎に、その拡大倍率、および目的の投射画面サイズで投射するのに必要な投射距離のデータ（投射レンズ相関データ）がマップ形式で格納されている。
また、レンズ調整データメモリ７は、投射レンズ系１００Ｃを調整した際の制御量（調整データ）を保有するためのものである。
【００２７】
調整者が、リモコン１を介して指示を装置本体に送ると、リモコン１からの信号は、リモコン信号受光部２で受信され、リモコン信号デコード回路３で解読されて、マイクロコンピュータ５に送られる。マイクロコンピュータ５は、受信した信号の指示に基づき、投射条件プリセットメモリ６やレンズ調整データメモリ７の記憶内容を参照し、内部メモリに格納されたプログラムにしたがって、演算部４に必要な演算を行わせると共に、投射レンズ系１００Ｃの各駆動部や画像表示系１００Ｂの表示素子１０の表示内容を制御する。これらの詳しい制御内容については後述する。
【００２８】
画像表示系１００Ｂは、光源８、集光レンズ９、表示素子１０、この表示素子１０を駆動するための信号合成・表示素子駆動回路１６、調整用のパターンや入力画面を発生させて画面上に他の画像に重ねて表示（オン・スクリーン・ディスプレイ）させるためのＯＳＤ信号発生回路１１、テストパターン発生回路１２、外部から入力されたビデオ信号を再生するためのＡ／Ｄ変換器１３、フレームレート変換回路１４、画素数変換回路１５などを備える。
【００２９】
ライトバルブである表示素子１０は、本実施の形態では、透過型のカラー液晶パネルを使用している。この表示素子１０を外部のビデオ信号により駆動するための回路構成は、公知のものであり図１に示しているのはその一例である。
すなわち、外部の端末、例えばビデオデッキからビデオ信号を受信するとＡ／Ｄ変換器１３は、これをデジタル信号に変換してフレームレート変換回路１４に送る。フレームレート変換回路１４では、垂直同期と水平同期の各同期周波数を表示素子１０の表示画素数に合致するように変換し、当該ビデオ信号を画素数変換回路１５に送出する。画素数変換回路１５では、表示素子１０の画素数に合わせて、ビデオ信号の画素間のデータを補間し、あるいはデータ間引きをした上で信号合成・表示素子駆動回路１６に送る。信号合成・表示素子駆動回路１６は、このビデオ信号に従って表示素子１０を駆動して、画像を表示させる。
【００３０】
一方、光源８から射出された光線は、集光レンズ９により集光されて表示素子１０の画像表示面に入射し、その透過像が投射レンズ系１００Ｃの投射レンズ１７を介してスクリーン３０上に投影される。
投射レンズ系１００Ｃは、投射レンズ１７と、この投射レンズ１７を、垂直、水平のおよび光軸方向に移動可能に保持するレンズ保持部１８と、このレンズ保持部１８に設けられた垂直軸ズラシ用駆動モータ２３、水平軸ズラシ用駆動モータ２４、フォーカス用駆動モータ２５およびズーム用駆動モータ２６をそれぞれ駆動するための垂直軸ズラシ駆動部１９、水平軸ズラシ駆動部２０、フォ−カス駆動部２１、ズーム駆動部２２とからなる。
【００３１】
図２は、上記レンズ保持部１８における駆動機構の構成を示すための斜視図である。レンズ保持部１８は、投射レンズ１７が交換可能に装着されるレンズ保持ブロック１８１と、このレンズ保持ブロック１８１を垂直方向（Ｚ方向）に移動可能に保持するブロック保持枠１８２と、この保持枠１８２を光軸方向（Ｘ方向）に移動可能に保持する移動台座１８３と、この移動台座１８３をさらに光軸と直交する水平方向（Ｙ方向）に移動可能に保持する固定台座１８４とからなる。
【００３２】
レンズ保持ブロック１８１の上面には、垂直方向に２本のロッド１８１１、１８１２が立設されており、この２本のロッドが、ブロック保持枠１８２に付設されたロッド保持部材１８２１に摺動可能に貫通されている。レンズ保持ブロック１８１の下面側も同様な保持構造となっており、これらによりレンズ保持ブロック１８１が投射レンズ１７と共に垂直方向（Ｚ方向）に摺動可能に保持される。ブロック保持枠１８２は、図示しないレールにより移動台座１８３にＸ方向に摺動可能に保持され、移動台座１８３も同じく図示しないレールによりＹ方向に摺動可能に保持される。
【００３３】
それぞれの方向への駆動手段として、垂直軸ズラシ用駆動モータ２３、水平軸ズラシ用駆動モータ２４、フォーカス用駆動モータ２５が用いられ、それらの駆動モータの軸には、ボルト２３１、２４１，２５１が直結される。ボルト２３１、２４１、２５１は、それぞれ駆動対象に設けられたネジ孔に螺合しており、公知のネジ送り作用により当該ボルトの軸方向に移動させることができる。
【００３４】
また、ズーム用駆動モータ２６が、図示しない保持金具によりレンズ保持ブロック１８１に保持されており、その駆動軸に取り付けられたピニオン２６１により、投射レンズ１７の周面に設けられたズーム駆動用歯車１７５に噛合しており、これにより可動筒部１７６を回転させてズーム駆動を行う。
なお、特に図示していないが、レンズ保持ブロック１８１、ブロック保持枠１８２、移動台座１８３がそれぞれの基準位置（ホームポジション）にあることを検出するホームポジションセンサが設けられており、これらの部材の移動量は、一旦基準位置に位置決めした後、各駆動モータの回転量によって制御される。
【００３５】
本実施の形態では、各駆動モータとして、ステッピングモータを使用し、その駆動パルス数により制御するようにしているが、減速ギヤとエンコーダ装置内蔵のモータを使用し、エンコーダ装置からの検出パルスによりフィードバック制御するようにしてもよい。
投射レンズ１７のズーム駆動も同様にして制御されるが、この場合には、例えば、投射レンズ１７の可動筒部１７６の周面にマークを付しておいて、このマークを所定位置に配設された光電センサ（不図示）により検出したときを、基準位置にあるとし、これを基準にしてズーム用駆動モータ２６の回転量により制御される。
【００３６】
なお、後述するようにプロジェクタ１００の調整は、当該プロジェクタ１００によりスクリーン３０上に調整の進行状態に応じたメッセージや選択メニューを表示させて、対話形式で設定できるようになっている。この対話形成による設定は、メニュー画面をスクリーン上にオンスクリーン表示し、調整者がリモコン１によりメニュー画面の項目を選択して指定する形式になっている。図３は、このリモコン１の操作ボタンの構成を示す図ある。同図に示すようにリモコン１のスイッチ群には、プロジェクタ１００本体を電源ＯＮにするための電源ボタン１０１、入力内容を確定させるためのインプットボタン１０２、メニュー画面を表示させるためのメニューボタン１０３、メニュー画面上でカーソルを移動し、あるいは入力画面上で入力する数値を増加、減少させるためのアローボタン１０４などが備えられている。
（２）プロジェクタ１００の設置および調整の手順
以上の構成を有するプロジェクタ１００をホールなどに設置して、投射レンズ系１００Ｃを調整する手順を、図４のフローチャートに基づき、以下詳細に説明する。
【００３７】
まず、実際に取り付ける前に調整者が、取付け場所の見取り図などを参照しながら、投射画面サイズを基礎として、スクリーンからプロジェクタ１００までの投射距離、スクリーンとプロジェクタ１００の垂直方向の位置関係などについて概算により決定する（ステップＳ１０１）。これらの値は、現場で仮設置するためのものであり、あくまでも概算でよい。なお、従来では、現場での調整の手間をできるだけ容易にするため、この机上計算の段階で、上記各投射条件を数センチメートルの精度まで高め、装着する投射レンズも予め特定する必要があったが、本実施の形態では後述するように現場での調整が極めて容易にできるように構成しているので、そこまでは要求されない。
【００３８】
そして、この机上における計算結果に従い、プロジェクタ１００を設置現場に仮設置する（ステップＳ１０２）。この段階では、投射レンズとして標準的なレンズが取り付けられている。
そして、リモコン１を操作してプロジェクタ１００に電源を投入して（ステップＳ１０３）、メニューボタン１０３を押すと、マイクロコンピュータ５は、内部メモリから自動設定画面の画像データを読み出して、ＯＳＤ信号発生回路１１、信号合成・表示素子駆動回路１６を介して表示素子１０に表示し、スクリーン３０上に投影させる（ステップＳ１０４）。
【００３９】
もし、投射画面が見にくい場合は、調整者がスクリーン３０上の画面を目視しながらリモコン操作により画面のピントが合うように適当にフォーカス調整すればよい。なお、この段階では、まだ標準レンズを使用しているので実際の投射画面のサイズは気にする必要はない。
上述のようにマイクロコンピュータ５が、内部メモリから上記自動設定画面など所定の入力画面の画像データを読み出し、あるいは所定の演算の結果を示す画像信号を生成して、それらをスクリーン３０上に投影させることを、以下、単に「・・の画面を（スクリーンに）表示させる。」と簡略化して表現する。
【００４０】
図５（ａ）は、上記自動設定画面の一例を示すものである。この自動設定画面４１には、自動投射条件設定のＯＮ・ＯＦＦと投射方向の選択が可能になっている。リモコン１のアローボタン１０４（図３）を操作してカーソル４２を選択する場所に移動させて、インプットボタン１０２を押すことにより内容が確定され、マイクロコンピュータ５はその指示内容をレンズ調整データメモリ７に格納する。
【００４１】
なお、投射方向における「Ｆｒｏｎｔ」「Ｒｅａｒ」は、それぞれ、スクリーン３０前方から投射するか、スクリーン３０後方から投射するかの区別を示しており、「Ｆｌｏｏｒ」「Ｃｅｉｌｉｎｇ」は、プロジェクタ１００を床に設置するか逆さまにして天井に取り付けるかの区別を示している。これらの設定条件により、マイクロコンピュータ５は表示素子１０における画像表示を上下反転させるか、左右反転させるかを決定し、スクリーン上に正しい向きで投射されるように制御する。
【００４２】
さて、上記自動設定画面４１により、自動投射条件設定について「Ｙｅｓ」が選択された場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、自動設定モードに入り、次に図５（ｂ）に示すような投射条件入力画面４３を表示させる。
ここで投射画面サイズは、ホールに備え付けたスクリーン３０をインチ単位で入力する。
【００４３】
投射距離は、上記ステップＳ１における概算値が入力される。画面垂直位置は、スクリーン３０の下端の床面からの高さ（図２０のＬ４）であり、ＰＪ垂直位置は、プロジェクタ１００の投射レンズ１７中心の床面からの高さ（同図２０のＬ３）である。Ｌ３、Ｌ４については現場での実測値が入力される。なお、数値の入力は、リモコン１のアローボタン１０４によりなされる。この上矢印ボタンを押すと数値が大きくなり、反対に下矢印ボタンを押すと小さくなる。また、入力項目を変更する場合には右矢印もしくは左矢印ボタンを押す。
【００４４】
調整者は、これらの数値の入力が終了するとインプットボタン１０２を押す。するとマイクロコンピュータ５は、該当する数値入力が完了したものとみなして（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、次の設置条件演算処理を実行する（ステップＳ１０８）。
この設置条件演算処理は、プロジェクタ１００用に用意されている投射レンズ群のうち、設定された投射条件に最適な投射レンズを選択し、このレンズで当該指定された画面サイズを得るために必要な最適投射距離を求める処理である。
【００４５】
すなわち、マイクロコンピュータ５は、調整者からの入力された数値と投射条件プリセットメモリ６のプリセットデータに基づき、最適レンズ、投射距離、垂直軸ズラシ量を演算する。
投射条件プリセットメモリ６には、次の（表１）に示すように、投射レンズの種類ごとに画面サイズと当該画面サイズを得るために必要な投射距離との関係を示すマップ形式のデータ（投射レンズ相関データ）が予め格納されている。
【００４６】
【表１】
0003687833.tif 000002
【００４７】
マイクロコンピュータ５は、当該投射レンズ相関データを検索し、上記ステップＳ１０６の入力画面により入力された画面サイズを得るために必要な投射距離の中で、入力された投射距離との差分が調整可能な誤差（例えば、１００ｍｍ）の範囲内であって一番近いものを選択する。例えば、入力された画面サイズが４５０インチで投射距離が３０ｍ（＝３０００ｍｍ）の場合には、（表１）の画面サイズの４５０インチの欄の固定焦点レンズの投射距離と３０ｍとの差分を求めて、その差が１００ｍｍ以内となるものを検索する。（表１）では、ＴＹＰＥ２の投射レンズの投射距離の３０８４１ｍｍが一番近いが、入力した投射距離との差が８４１ｍｍもあって、上記調整可能な誤差１００ｍｍをはるかに超えるため採用しえない。そこで、次に、ズームレンズの欄を参照して、３０ｍがその可変な投射距離の範囲内にあるものを検索する。（表１）では、ＴＹＰＥ−６の投射レンズがこれに相当する。なお、上記調整可能な誤差範囲の１００ｍｍの値は、後述するプロジェクタ１００の保持器具１２０（図１８）における調整可能な範囲として予め投射条件プリセットメモリ６内に格納されるが、調整者が、任意に設定できるように構成してもよい。また、ズームレンズの場合、目的の投射画面サイズを得るための投射距離は、所定の範囲内で連続的に可変するのであるから、設定すべき投射距離は、入力された３０ｍのままでもよい筈であるが、本実施の形態では、後述のステップＳ１１２の投射レンズ自動調整処理で用いる（表２）の投射レンズ調整量テーブルに格納されているものであって、３０ｍに一番近い値（３０００４ｍｍ）を最適投射距離として設定する。
【００４８】
次に、画面〜ＰＪ垂直位置、すなわち、スクリーン３０の中央と投射レンズ１７の光軸の垂直方向の差分ΔＬを求める。
この値は、ΔＬ＝Ｌ４＋（Ｌｖ／２）−Ｌ３として容易に求まる。但し、Ｌｖはスクリーンの垂直方向の長さ（図２０参照）である。
そして、上述のようにして得られた演算結果を、図６に示すような演算結果表示画面４４としてスクリーン３０に表示させる（ステップＳ１０９）。
【００４９】
調整者は、この演算結果を確認のうえ、投射レンズを最適投射レンズに交換すると共に、投射距離を実測して当該表示された距離に合うように設置しなおす。また、垂直方向の差分ΔＬについては、それが垂直軸ズラシ調整で補完できる程度であるか否かを仕様書から確認し、そうであれば、特にプロジェクタ１００の高さを変える必要はないが、そうでない場合には、プロジェクタ１００を設置台の高さを当該差分が許容範囲内となるように調整する。
【００５０】
その後、調整者は、演算結果表示画面４４（図６）の条件設定の確認表示についてＹｅｓかＮｏの入力を行うが、上述のようにプロジェクタ１００の高さを変えたような場合や、表示された投射距離の設定が何らかの事情できなかったような場合には、ステップＳ１０６に戻って、新たに変更された投射条件を入力して、上記動作を繰り返す。
【００５１】
一方、ステップＳ１１１で設置条件通りに設置されている旨を確認した場合には、ステップＳ１１２に移って投射レンズ自動調整処理を行う。
この投射レンズ自動調整処理では、マイクロコンピュータ５が、垂直軸ズラシ駆動部１９、フォ−カス駆動部２１、ズーム駆動部２２を介して、投射レンズ１７の状態を、入力した画面サイズ、投射距離条件に応じた最適な結像状態に自動的に調整する処理である。
【００５２】
図７は、この投射レンズ自動調整処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
まず、上記確認された装着投射レンズ、投射距離、および垂直方向の差分ΔＬの値から、▲１▼ズーム調整量、▲２▼フォーカス調整量、▲３▼垂直軸ズラシ量を取得する。
【００５３】
一般的に投射レンズ１７としてズームレンズが選択された場合を考えると、まず、表示素子１０のサイズと画面サイズの比から必要な拡大率が求められ、この拡大率と投射距離の値に基づき投射レンズ１７の必要な焦点距離を求めることができる。
焦点距離が求まれば、光学の一般的な結像方程式により、光軸方向の投射レンズ１７と表示素子１０との距離を特定することができるので、その位置になるようにフォーカス調整量を決定される。
【００５４】
しかし、より厳密に言えば、フォーカス調整により投射レンズ１７とスクリーン３０との距離が変動するので、投射画面サイズも微小ながら変動する。したがって、投射画面サイズを変えないまま、フォーカス調整を行うようにズームとフォーカスを相互に関連性を持たせながら調整する方が望ましい。
そこで、本実施の形態では、上述のように投射画面サイズが不変のまま、フォーカスを合わせるためのズーム調整量とフォーカス調整量との関係を、各投射レンズの特性に応じて予め求め、これを投射レンズ調整量テーブルとして投射条件プリセットメモリ６に格納しておき、このプリセットデータを参照しながらズーム調整量およびフォーカス調整量を求めるようにしている。次の（表２）は、この投射レンズ調整量テーブルの一例として、投射画面サイズが４５０インチであって、装着されている投射レンズ１７がＴＹＰＥ−６の場合のテーブルを示す表である。
【００５５】
【表２】
0003687833.tif 000003
【００５６】
当該（表２）において、投射距離が最短の２７５０４ｍｍから最長の４８８７５ｍｍまで１００ｍｍ間隔（但し、最後の４８８０４ｍｍから４８８７５ｍｍまでは端数の７１ｍｍの間隔となっている）で刻まれおり、各投射距離の際に４５０インチの投射画面を得るために必要なズーム調整量とフォーカス調整量が、関連付けられて格納されている。
【００５７】
ズーム調整量、フォーカス調整量はそれぞれの方向において投射レンズ１７がホームポジションの位置にあるときから、該当する駆動モータの駆動量をその駆動パルス数で示している。これらの値は、予め公知の光学的計算もしくはコンピュータによるシミュレーションにより、投射レンズの種類および投射画面サイズごとに求められて、上記投射条件プリセットメモリ６内の投射レンズ調整量テーブルに格納されているものである。なお、このような投射レンズ調整量テーブルは、各ズーム型の投射レンズについて投射画面サイズごとに設けられている。
【００５８】
本実施の形態では、上記ステップＳ１１０において、ＴＹＰＥ−６の投射レンズにより、投射画面サイズ４５０インチになるように投射距離３０００４ｍｍに設定されているため、当該テーブルからズーム調整量についてはｐｍパルス、フォーカス調整量についてはｑｍパルスの値を得ることができる。
一方、表示素子１０の表示画面の大きさをＫインチとすれば、拡大率Ｍ＝４５０（インチ）／Ｋ（インチ）となる筈であるから、上記垂直方向の差分量ΔＬを拡大率Ｍで除した量ΔＬ／Ｍだけ、表示素子１０を投射レンズ１７の光軸に対して、上記差分の生じている方向と反対方向に移動させればよいことになる。
【００５９】
本実施の形態では、投射レンズ１７の移動により垂直軸ズラシを実行しているので、この投射レンズ１７が、垂直方向に上記ΔＬ／Ｍだけ移動するように垂直軸ズラシ用駆動モータ２３の調整量（駆動パルス数）を求める。
なお、垂直軸ズラシ用駆動モータ２３に加える駆動パルス数と軸ズラシ量の関係は容易に分かる。すなわち、ステッピングモータのロータが１回転するのに必要な駆動パルス数は既知なので、そのパルス数とボルト２３１の１ピッチの長さにより容易に算出できる。
【００６０】
そして、上記取得されたズーム調整量、フォーカス調整量、垂直軸ズラシ調整量の各制御パラメータ（駆動パルス数）に基づき、ズーム駆動部２２、フォ−カス駆動部２１、垂直軸ズラシ駆動部１９を介してそれぞれ該当する駆動モータ２６、２５、２３を駆動し（ステップＳ２０２〜Ｓ２０４）、自動調整を終了して図４のフローチャートにリターンする。
【００６１】
このように制御することにより、従来では、調整者がスクリーンの画面を目視してズーム調整、フォーカス調整および垂直軸ズラシ調整をそれぞれ独立して何回も繰り返しながら最適な投射条件に収束させるまで多くの時間を要していたが、本実施の形態によれば瞬時に調整でき、調整時間の大幅な短縮を実現することができるものである。
【００６２】
また、調整者が投射画面サイズと投射距離の条件をリモコンからオンスクリーン表示による双方向操作を行うことで、従来机上設計を行っていた投射条件の設計を容易にするとともに、投射レンズ系の駆動設定もあわせて自動的に行い、簡単な入力操作で投射条件設計と投射レンズ系の設定が自動化できる。これらは、主にプログラムの追加のみで実現可能なので、安価なコストで実現できる。
【００６３】
（実施の形態２）
上述の実施の形態１では、目的の画面サイズを得るためのプロジェクタ１００の調整のうち主にズーム調整量、フォーカス調整量、垂直軸ズラシ量の自動制御について説明した。これにより、設置誤差の範囲内で粗調整レベルの投射映像がスクリーン３０上に表示されることになる。それほど高精度の投射状態が要求されない使用用途、例えば、商用のプレゼンテーション用などに使用されるような場合には上述の調整で十分であるが、画面全体にわたり鮮明な結像状態が要求される場合、例えば、ホールなどに常設してハイビジョン画像を上映するような場合には、さらに高精度な調整が要求される。
【００６４】
本実施の形態２では、すでに手動や上記の自動制御によりある程度の投射条件の調整（以下、「粗調整」という。）が行われた状態で、さらに高精度の表示映像レベルを得ることを目的としてプロジェクタ１００の設置条件の微調整（以下、「高精度調整」という。）を実行するための構成に関するものである。
なお、本実施の形態２においては、プロジェクタ１００の全体構成は、図１と全く同じであるので、その説明は省略し、高精度調整の手順と制御系１００Ａにおける制御内容について以下説明していく。
【００６５】
図８は、マイクロコンピュータ５の制御内容を含む高精度調整の手順を示すフローチャートである。
まず、調整者がリモコン１のメニューボタン１０３を押すと、マイクロコンピュータ５は、内部メモリに格納された図９（ａ）に示すような粗調整確認画面４５の画像データを読み出してスクリーン３０上に表示させる（ステップＳ３０１）。
【００６６】
調整者はこの画面を見ながら、粗調整における投影状態の是非を判断して入力し、好ましくない場合は、「Ｎｏ」を選択し、次に画面サイズの大小やスクリーンに対する左右上下の画面位置を入力することにより具体的にどの条件が好ましくないのかをチェックし、インプットボタン１０２を押す
粗調整レベルでの投影状態が好ましくないとされた場合には（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３に移って、図９（ｂ）に示すような再調整指示画面４６を表示させる。これに基づき調整者がスクリーンの画面を目視しながらプロジェクタ１００の設置位置を調整する（ステップＳ３０４）。この際、図９（ａ）で入力された内容に対応して再設置の修正方向をスクリーン３０に表示させるようにすれば便利である。例えば、画面サイズが小さい場合には、「設置位置を少し後ろに下げてください。」と表示させる。
【００６７】
調整者は、再設置により粗調整のレベルでの調整に満足した否かを、図９（ｂ）の「再設置ＯＫ？」の画面により入力し、満足しない場合には（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、もう一度ステップＳ３０１に戻って、粗調整状態の確認画面を表示させて投影状態のどこが悪いのか再チェックする。満足した旨の入力がされた場合には（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、次に図９（ｃ）に示すような高精度調整選択画面４７が表示される（ステップＳ３０６）。
【００６８】
なお、上述のステップＳ３０１からステップＳ３０５までは、高精度調整を実行するに際して、単に粗調整レベルでの設置状態を確認するためのものなので、省略してもよい。
ここで、さらに高精度の表示映像レベルを求める場合、調整者はリモコン１のキー操作で、高精度モードを選択し（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）。
【００６９】
すると、マイクロコンピュータ５は、テストパターン発生回路１２により図１０に示すようなテストパターン１５０を発生させてスクリーン上に表示させる。このとき、合わせて図１３（ａ）に示すような調整量入力画面５０が、当該テストパターンとあまり重ならない位置に表示される。
図１０に示すように、テストパターン１５０は、矩形領域の４つのコーナとこの領域の中央と各辺の中央の計９ポイントの位置に配設された調整用パターン１５１〜１５９からなる（以下、各調整用パターン１５１〜１５９により投影状態が調整されるべきポイントを左上から順に調整点１、調整点２、・・・、調整点９と呼ぶことにする。）。
【００７０】
そして、この各調整用パターン１５１〜１５９のそれぞれの投影状態に基づき次のようにして高精度調整が実行される。
すなわち、スクリーン３０に対するプロジェクタ１００の設置方向が、仕様書に基づく通りに正しい相対関係になっていない場合には、実際の投影画面は、理想的な状態よりも若干の歪みが生じており、フォーカスも画面の隅々まで十分に合わせることができない。図１１は、このような投影状態を示す図である。なお、同図では説明の便宜上投影画像の歪みをかなり誇張して示している。また、調整用パターン１５１〜１５９も省略してその輪郭のみで表示している。
【００７１】
図１１のようなテストパターン１５０の投影状態では、プロジェクタ１００が理想的な傾きより、やや右上を向いているということが一応判別できるが、粗調整の段階で、すでに歪みやスクリーンからのはみ出し状態があまり分からない程度までには調整されているので、実際に設置状態をどの方向にどの程度だけ調整してよいか分からず、従来ではこの微調整に多大な手間を要していた。
【００７２】
本実施の形態においては、これらの調整量を次のような過程を経て容易に行えることができるようにしている。
すなわち、調整者は、この調整用パターン１５１〜１５９の投影状態を目視し、オンスクリーン表示されている図１３（ａ）の調整量入力画面５０にしたがって、各調整点ごとに最適調整を実行する（ステップＳ３０９）。
【００７３】
調整者は、まず、調整量入力画面５０上でリモコン操作により調整点１を選択して、スクリーン３０上の調整用パターン１５１を目視しながら、図１２に示すように、この調整用パターン１５１の左上コーナが、スクリーン３０の左上コーナを合わせ、それぞれの頂点１５１１、３１が一致するように、フォーカスとズームおよび垂直・水平方向の位置をリモコン操作により調整する。
【００７４】
テストパターン１５０が、図１１のような投影状態の場合は、まず、ズーム調整により拡大率を小さくしてから調整用パターン１５１についてフォーカスを合わせ、次に当該調整用パターン１５１の上辺と左辺がスクリーン３０のそれと一致するように垂直および水平方向に軸をずらすように調整する。
このようにリモコン１からの操作により、調整用パターン１５１についての調整が終了して、調整者がデータストアを指示すると、先の各調整量の関する情報（以下、「調整量データ」という。なお、この調整量データは、それぞれの方向の駆動における基準位置からの調整量（駆動パルス数）として格納される。）が調整点１に関連付けられてレンズ調整データメモリ７内に設けられた次の表３に示すような調整量格納テーブルに格納される（ステップＳ３０９）。
【００７５】
【表３】
0003687833.tif 000004
【００７６】
以上の調整動作を、順次調整点２以降についても実行し、全ての調整点について調整が終了すると（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、これらの処理により調整量格納テーブルに格納されたデータに基づき、現在のプロジェクタ１００の設置状態と理想的な設置状態との誤差（設置誤差）を演算する（ステップＳ３１１）。なお、４隅に位置する調整パターン１５１、１５３、１５７、１５９については、上述のようにスクリーン３０のコーナと一致させるまで調整させるのが望ましいが、各辺の中央の調整用パターン１５２、１５４、１５６、１５８については、対応する１辺のみを一致させればよいし、中央の調整用パターン１５５については、フォーカスのみの調整量でよい。
【００７７】
ステップＳ３１１で演算されるのは、投射距離、左右傾き（水平方向の傾き）、前後傾き（垂直方向の傾き）、水平位置、垂直位置の５種類の修正値であり、その演算内容の詳細については後述する。
そして、ステップＳ３１２において、上記演算結果を図１３（ｂ）に示すような演算結果表示画面５１によりスクリーン３０に表示させる。
【００７８】
この表示を見ながら調整者は、現在のプロジェクタ１００の設置状態を微調整する（ステップＳ３１３）。この微調整が終了して調整者がスクリーン上のテストパターン１５０の画面を目視して、高精度調整の確認を行い、満足のいくものであるならば、リモコン１から上記設置位置誤差表示画面５１において「高精度調整継続  Ｎｏ」の入力を行い、これにより高精度調整を終了する。
【００７９】
反対に、さらに高精度調整の必要性を感じた場合には、リモコン１から「高精度調整継続  Ｙｅｓ」の入力を行い、ステップＳ３０８に戻って、調整用パターン１５１〜１５９による調整量入力から繰り返す。
次に、上記図８のフローチャートにおけるステップＳ３１１の設置状態誤差演算処理について説明する。
【００８０】
図１４は、当該設置状態誤差演算処理の内容を示すフローチャートである。
まず、上記（表３）の調整量格納テーブルに記憶されている各調整点におけるズーム調整量およびフォーカス調整量に基づき、投射レンズ１７の焦点距離および、投射レンズ１７と表示素子１０の表示画面までの距離を演算により求める（ステップＳ４０１）。
【００８１】
上述のようにズーム調整量は、駆動パルス数で表されるので、これにより駆動モータ２６によるズーム機構１７１の駆動量が分かる。当該駆動量と焦点距離は１対１の関係になっているので、その関係を示すテーブルもしくは関数をズームレンズの種類ごとに投射条件プリセットメモリ６に格納しておき、当該テーブルもしくは関数により焦点距離Ｆを容易に求めることができる。
【００８２】
一方、フォーカス調整量によりフォーカス用駆動モータ２５の駆動量が分かるので、投射レンズ１７の光軸方向の基準位置からの移動量が分かり、これにより投射レンズ１７と表示素子１０の画面までの距離を得ることができる。
これらの値と、組み合わせレンズにおける光学の一般的な結像公式により、投射レンズ１７から各調整点までの距離を求めることができる。図１５は、この距離を求める一方法を説明するための図である。なお説明の便宜上、投射レンズ１７は、表示素子１０側の第１レンズ１７１とスクリーン３０側の第２レンズ１７２の２枚の組み合わせレンズによりなるものとして簡略化して示している。
【００８３】
同図において、距離ｄｚは第１、第２レンズ１７１，１７２間の距離であり、この値は上記ズーム調整量から得ることができる。すなわち、ズーム基準位置でのレンズ間距離をｄｚ０とし、その調整量をΔｄｚとすれば、ｄｚ＝ｄｚ０＋Δｄｚとして求まる。
一方、距離ｄｆは、表示素子１０から第１レンズ１７１までの距離であり、これも上記レンズ間距離と同様にフォーカス基準位置での距離に、その調整時の移動量を加算することにより容易に求まる。
【００８４】
今、第１、第２レンズのそれぞれの焦点距離をｆ１、ｆ２とし、組み合わせレンズの焦点距離をＦとすれば、公知の次式の関係が成立する。
１／Ｆ＝（１／ｆ１）＋（１／ｆ２）−（ｄｚ／（ｆ１・ｆ２））  ・・▲１▼
また、第１、第２レンズからそれぞれ第１主点１７１１、第２主点１７２１までの距離を、ＳＨ１、ＳＨ２とすれば、
ＳＨ１＝（ｆ１・ｄｚ）／（ｆ１＋ｆ２−ｄｚ）  ・・・▲２▼
ＳＨ２＝（−ｆ２・ｄｚ）／（ｆ１＋ｆ２−ｄｚ）・・・▲３▼
となる。
【００８５】
ここで、表示素子１０上の点（物点）１７１２と第１主点１７１１との光軸に沿った距離をＳ、第２主点１７２１とスクリーン上の像点１７２２までの光軸に沿った距離をＳ’とすれば、次の▲４▼式の結像公式が成立する。
１／Ｓ’−１／Ｓ＝１／Ｆ  ・・・▲４▼
Ｓ＝ｄｆ＋ＳＨ１であるからこれは既知の値である。また、焦点距離Ｆも▲１▼式により求まるので、これらを▲４▼式に代入すれば、Ｓ’が求まる。
【００８６】
このＳ’の値からＳＨ２を差し引けば、第２レンズ１７２からスクリーンの像点１７２２までの距離ｄｓが求まるので、これにｄｆとｄｚを加算することにより表示素子１０上の物点からスクリーン３０上の像点までの光軸に沿った距離Ｄが求まる。なお、実際には、投射レンズ１７は、多数枚のレンズ群から構成されているので、上述のような２枚のレンズの組み合わせがさらに組み合わされて各式が求められることになるが、距離Ｄを求めるための基本原理は上述の通りである。
【００８７】
図１４に戻り、ステップＳ４０２において演算部４は、上述のような距離算出を調整点１〜調整点９について行い、それぞれの表示素子１０からの距離Ｄ１〜Ｄ９を求める（ステップＳ４０２）。
そして、まずこれらの距離Ｄ１〜Ｄ９の値により、投射距離の補正量を求める。中央の調整点との距離Ｄ５もしくは各距離Ｄ１〜Ｄ９までの平均値と、現在設定されている投射距離との差を誤差として求める（ステップＳ４０３）。
【００８８】
次に、距離Ｄ１〜Ｄ９のうち一部のものの距離の差分から水平方向の傾き補正量を得る（ステップＳ４０４）。図１６は、スクリーン３０と表示素子１０の水平方向における相対関係を示すための模式図である。なお、ここでは、説明を容易にするため、表示素子１０の表示面は、投射レンズ１７の光軸に直交するように配設されているものとし、また、調整点１、３、７、９は、それぞれスクリーン３０の各頂点に該当するものとする。
【００８９】
ここで、表示素子１０から調整点１（左上隅）までの距離Ｄ１と調整点３（右上隅）までの距離Ｄ３が図１６に示すようになったとすると、スクリーン３０と表示素子１０との水平方向の相対的な傾き、すなわち水平方向の補正角θ１は、調整点１を基準とすれば、次式によって容易に求まる。
Ｓｉｎθ１＝（Ｄ３−Ｄ１）／Ｌｈ
ここで、Ｌｈはスクリーン３０の水平方向の距離であり（図２１参照）、そのサイズごとに既知の値であり、当該サイズに対応するＬｈの値が、予め投射条件プリセットメモリ６内に格納されている。本実施の形態では４５０インチがすでに入力されているので、そのスクリーンサイズを検索してＬｈの値を得る。
【００９０】
上記θ１が、水平方向の修正角となるが、もちろん、備え付けのスクリーン３０の傾きを変更することはできないので、その角度分だけ、プロジェクタ１００の水平方向の角度を修正することになる。なお、（Ｄ３−Ｄ１）の正負により傾きの補正方向が異なるのはいうまでもなく、例えば、プロジェクタ１００を左向きに傾ける倍には、θ１を正で表示し、プロジェクタ１００を右方向に傾ける場合にはθ１を負で表示するように区別して設置位置誤差表示画面５１に表示される。
【００９１】
この際、調整点１と調整点２（上辺中央）からも調整点１を中心にした補正角θ１’を求めてθ１とθ１’の平均値を水平方向の補正角とすれば精度が向上する。
その後、調整点１を中心にした垂直方向の補正角θ２を、調整点７（左下隅）との関係から、上述の水平方向の補正角と同様にして求める（ステップＳ４０５）。
【００９２】
すなわち、Ｓｉｎθ２＝（Ｄ７−Ｄ１）／Ｌｖ（但し、Ｌｖはスクリーン垂直方向の長さ。図２０参照）により求める。
このようにして水平方向と垂直方向の補正角を求めた後、水平方向および垂直方向の位置の補正量を算出する（ステップＳ４０６、Ｓ４０７）。
水平方向と垂直方向の設置角度を修正した後は、図１７に示すようにテストパターン１５０の投影画像１５０’’は、スクリーン３０と同形状であって垂直方向と水平方向にずれが生じた状態で投影されている筈である。そこで、例えば、調整用パターン１５１の頂点１５１１’とスクリーン３０の頂点３１とが一致するように垂直方向のΔｙ、水平方向にΔｘだけ平行移動させればよい。
【００９３】
このΔｘ、Δｙの量は、次のようにして求めることができる。まず、もとのテストパターン１５０の投影画面１５０’における調整用パターン１５１の頂点１５１１に所定のズーム調整（拡大率）、フォーカス調整、水平軸ズラシ、垂直軸ズラシを行ってスクリーン３０の頂点３１に一致させたのであるから、この頂点３１の位置から、格納されている上記の各調整量に基づいて、最初の調整用パターン１５１の頂点１５１１を逆算して求めることができる。
【００９４】
このようにして得られた頂点１５１１に位置に対して、角度調整をすることにより現在の頂点１５１１’を得たのであるから、頂点１５１１の位置情報と角度調整量θ１、θ２ならびに修正された投射距離とから、頂点１５１１’の位置を求めることができる。これらの計算経過は、通常の幾何学の知識により容易に導き得るものなので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００９５】
以上のようにして、求められた角度補正後の調整用パターン１５１の頂点１５１１’とスクリーン３０の頂点３１との水平・垂直方向のずれ量Δｘ、Δｙが、そのまま水平位置・垂直位置の補正量として図１３（ｂ）の演算結果表示画面５１に表示される。
なお、本実施の形態２においては、９個の調整点におけるパターン映像を独立して調整し、その調整量から投射距離、左右傾き、前後傾き、水平位置、垂直位置の５つの補正量を同時に算出したが、水平・垂直位置の調整は目視でも行えるので、まず、投射距離、左右傾き、前後傾きの補正量のみ求めて、これを表示して調整者により再設置させ、その後、リモコン１により垂直軸ズラシ駆動部１９、水平軸ズラシ駆動部２０を介して垂直軸ズラシ用駆動モータ２３、ズーム駆動部２４を駆動して調整用パターン１５１のコーナをスクリーン３０のコーナに一致させるようにすることも可能である。なお、これらの高精度調整における各調整量を、投射条件プリセットメモリー６に格納しておけば、将来調整が狂った場合でも、当該格納されたデータに基づいて容易に再調整でき便利である。
【００９６】
以上のように本実施の形態によれば、各調整点におけるパターンの投影状態を目視しながら独立に調整するだけで、高精度な調整を実現することができる。従来、プロジェクタのサービス工数の大きな部分をしめ、熟練技術を要していた投射設置条件の机上設計、プロジェクタの設置、投射レンズ系の高精度調整について大幅な簡易化、自動化を図ることができるようになった。
（変形例）
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されないのは言うまでもなく、以下のような変形例を考えることができる。
【００９７】
▲１▼上記実施の形態１では、投射条件を入力することにより、最適投射レンズを表示させ、これを確認することより投射レンズの入力を行ったが、その他リモコン１などから投射レンズの種類を入力できるように構成してもよい。
▲２▼上記実施の形態においては、ズームレンズが装着された場合について説明したが、固定焦点型レンズについても同様に考えることができる。ただ、この場合ズーム調整ができないので、調整の自由度が少なくなるのはいうまでもない。
【００９８】
▲３▼１種類の投射レンズが固定的に装着されており、レンズ交換ができないプロジェクタについても、本発明の適用はもちろん可能である。この場合には、当該投射レンズのみに関する相関データが投射条件プリセットメモリ６に格納される。
▲４▼上記実施の形態２では、高精度調整をより確実に行うため、９個所に調整用パターン１５１〜１５９を表示させて、個々のパターンの調整データに基づき、設置状態誤差量を演算したが、平面の傾きは３点で特定されると共に、水平・垂直方向の補正量は、いずれかの１つのコーナの調整で求めることができるので、スクリーン３０の少なくとも３個のコーナに該当する位置に調整用パターンを表示することができれば、高精度調整は可能となる。
【００９９】
▲５▼上記実施の形態では、各種入力画面をオンスクリーン表示して、調整者が対話形式で、調整作業を進めることとしたので、熟練者でなくても容易に設置・調整ができるというメリットがある。このような入力画面の表示は、スクリーンのみに拘わらず、プロジェクタ本体やリモコンに液晶表示部を設けて、これ同様な表示をさせるようにしてもよい。
【０１００】
▲６▼なお、実施の形態２の高精度調整における設置状態誤差の演算結果通りにプロジェクタ１００を設置しなおすため、図１８に示すような保持器具１２０を設けてもよい。この保持器具１２０は、第１基台１２１に対して、第２基台１２２が長穴１２２１とボルト１２２２を介して光軸方向に摺動可能に取り付けられている。また、第２基台１２２には、保持金具１２３がボルト１２３１を中心に左右方向に回転可能に取り付けられ、さらにこの保持金具１２３に対してプロジェクタ１００本体がボルト１２３２を介して前後方向に回転可能に取り付けられる。
【０１０１】
第１基台１２１の裏面の４隅には、ネジ台１２１２に大型つまみ１２１１を有するネジが螺合されており、このネジのねじ込み具合により高さが可変なようになっている。
そして、プロジェクタ１００の前後の傾き量は、プロジェクタ１００本体の側面に設けられたスケール１２３３に矢印Ｍ２を合わせることにより調整でき、プロジェクタ１００の左右の傾きは、第２基台１２２に設けられたスケール１２２３に矢印Ｍ１を合わせることにより的確に調整できる。さらに、光軸方向の移動は、第１基台１２１に設けられたスケール１２１３により正確に調整できるようになっている。
【０１０２】
▲７▼上記実施の形態では、表示素子１０として透過型の液晶パネルを例として示したが、本願発明は、投射条件の調整の容易化にあるから、投射レンズを用いて拡大投射できるものであれば、表示素子の種類は、限定されない。例えば、透過型の外、反射型の液晶パネルでもよいし、マトリクス状に配列された多数の微小のミラーを個々に駆動して、反射方向を変更することにより画像表示するＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）などであっても構わない。さらには、従来のフィルム映写機における投射条件の設定にも適用可能である。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の投射レンズの特性に関する情報を記憶手段に格納しておき、その情報に基づき、受け付けた投射条件を満たすレンズ特性に一番近い特性を有する投射レンズを最適投射レンズとして選択する選択手段と、この最適投射レンズの種類を表示する最適レンズ表示手段を備えているので、調整者が投射レンズの選択に迷うこともなくなる。
【０１０５】
さらに、調整者の操作入力を受け付ける受付手段と、前記受け付けた操作入力に基づき、レンズ駆動手段を制御する制御手段と、画像表示部の画面の複数の位置に所定のパターンを表示させるパターン発生手段と、前記被投射面に投射された前記複数のパターンの各位置における結像状態を調整すべく調整者によりなされた操作入力による、各パターンごとの前記制御手段における制御量に基づき、プロジェクタ本体の設置条件の修正値を演算する演算手段と、この修正値を表示する表示手段とを備えており、これにより、調整者は各パターンの結像状態を調整するだけでプロジェクタ本体の設置条件の修正値を得ることができるので、高精度な設置条件の調整を容易に行うことができ、熟練していないサービスマンでも容易かつ短時間で高精度に最終調整レベルを確保できると共に設置コストの大幅な削減も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプロジェクタ装置のブロック構成図である。
【図２】上記プロジェクタにおける投射レンズの駆動機構の構成を示す図である。
【図３】プロジェクタのリモコンの入力ボタンの配置例を示す図である。
【図４】実施の形態１におけるプロジェクタ設置・調整の手順を示すフローチャートである。
【図５】スクリーンに表示される入力用の画面であって、（ａ）は、自動設定画面、（ｂ）は、投射条件入力画面をそれぞれ示す図である。
【図６】プロジェクタ１００内部で演算された投射条件の内容を表示する演算結果表示画面を示す図である。
【図７】図４のフローチャートのステップＳ１１２における投射レンズ自動調整処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２におけるプロジェクタ設置状態の高精度調整の手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２においてスクリーンに表示される入力用の画面であって、（ａ）は、粗調整確認画面、（ｂ）は、再調整指示画面、（ｃ）は、高精度調整選択画面をそれぞれ示す図である。
【図１０】実施の形態２において高精度調整のため表示されるテストパターンの一例を示す図である。
【図１１】上記テストパターンの投影画面の位置とスクリーンの位置とが不一致な場合の状態を示す図である。
【図１２】左隅の調整用パターンの投影位置をスクリーンの対応するコーナに合わせたときの状態を示す図である。
【図１３】（ａ）は、各調整用パターンについて調整者が、スクリーンを目視しながら投射レンズの各調整量を入力するための調整量入力画面、（ｂ）は、上記入力により得られたプロジェクタ設置位置の誤差の演算結果を示す演算結果表示画面を、それぞれ示す図である。
【図１４】図８のフローチャートにおけるステップＳ３１１の設置状態誤差演算処理の内容を示すフローチャートである。
【図１５】上記誤差演算処理の内容を説明するため表示素子、投射レンズ、スクリーンとの位置関係を示す図である。
【図１６】表示素子とスクリーンの水平方向における相対的な傾きを求めるための説明図である。
【図１７】表示素子とスクリーンの相対的な傾きが補正された後の、テストパターンの投影画像とスクリーンの位置関係の例を示す図である。
【図１８】プロジェクタを前後・左右の傾きの調整が可能なように保持する保持器具の一例を示す図である。
【図１９】従来のプロジェクタの投射条件設計・設置・調整の手順を示す説明図である。
【図２０】プロジェクタとスクリーンとの垂直方向における位置関係を示す図である。
【図２１】プロジェクタとスクリーンとの水平方向における位置関係を示す図である。
【図２２】従来のプロジェクタの投射レンズの駆動制御の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  リモコン
２  リモコン信号受光部
３  リモコン信号デコード回路
４  演算部
５  マイクロコンピュータ
６  投射条件プリセットメモリ
７  レンズ調整データメモリ
８  光源
９  光束集光レンズ
１０  表示素子
１１  ＯＳＤ信号発生回路
１２  テストパターン発生回路
１３  Ａ／Ｄ変換器
１４  フレームレート変換回路
１５  画素数変換回路
１６  信号合成・表示素子駆動回路
１７  投射レンズ
１８  レンズ保持部
１９  垂直軸ズラシ駆動部
２０  水平軸ズラシ駆動部
２１  フォ−カス駆動部
２２  ズーム駆動部
１００  プロジェクタ
１００Ａ  制御系
１００Ｂ  画像表示系
１００Ｃ  投射レンズ系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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