(57)【要約】【課題】  フォーカスの再調整を短時間で行うことが可能なプロジェクタを提供する。【解決手段】  投写レンズ１１のフォーカスレンズの位置を移動するフォーカス調整部１２と、プロジェクタ１の投写レンズ１１の光軸に沿った方向における加速度を検出する加速度センサ１３と、加速度センサ１３の出力に基づいて、プロジェクタ１が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定するとともに、プロジェクタ１の移動方向および移動量をそれぞれ判断する判定部１６と、判定部１６にてプロジェクタ１が移動状態であると判定されると、判定部１６にて判断されたプロジェクタ１の移動方向および移動量に基づいて上記フォーカスレンズの移動方向および移動量を決定するとともに、該決定した移動方向および移動量に基づいてフォーカス調整部１２による上記フォーカスレンズの移動を制御する制御部１０とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズの位置が光軸に沿って移動可能な投写レンズと、
前記フォーカスレンズの位置を移動するフォーカス調整部と、
前記投写レンズが搭載された筐体の加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの出力に基づいて、前記筐体が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定するとともに、移動状態であると判定した場合に、前記加速度センサの出力から前記筐体の移動方向および移動量をそれぞれ判断する判定部と、
前記判定部にて前記筐体が移動状態であると判定されると、前記判定部にて判断された前記筐体の移動方向および移動量に基づいて前記フォーカスレンズの移動方向および移動量を決定するとともに、該決定した移動方向および移動量に基づいて前記フォーカス調整部による前記フォーカスレンズの移動を制御する制御部とを有するプロジェクタ。
【請求項２】
前記投写レンズから該投写レンズによって画像が投写される投写面までの投写距離を測定可能な測距センサをさらに有し、
前記制御部は、前記判定部にて前記筐体が静止状態であると判定されると、前記測距センサにて測定された投写距離に基づいて前記フォーカス調整部による前記フォーカスレンズの移動を制御する、請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記投写レンズによって投写される画像の台形歪を補正する台形歪補正処理部をさらに有し、
前記加速度センサは、前記投写レンズの光軸と水平面とのなす角度に応じて異なる出力レベルの信号を出力し、
前記判定部は、前記筐体の移動前および移動後における前記加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいて前記投写レンズの光軸の前記水平面に対する傾きを判定し、
前記台形歪補正処理部は、前記判定部にて判定された傾きに応じて前記台形歪の補正を行う、請求項１または２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
フォーカスレンズの位置が光軸に沿って移動可能な投写レンズを有するプロジェクタと、前記投写レンズによって画像が投写される移動可能な投写用構造体とを有するプロジェクタシステムであって、
前記投写用構造体は、当該投写用構造体の加速度を検出する加速度センサを有し、
前記プロジェクタは、
前記フォーカスレンズの位置を移動するフォーカス調整部と、
前記加速度センサの出力に基づいて、前記投写用構造体が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定するとともに、移動状態であると判定した場合に、前記加速度センサの出力から前記投写用構造体の移動方向および移動量をそれぞれ判断する判定部と、
前記判定部にて前記投写用構造体が移動状態であると判定されると、前記判定部にて判断された前記投写用構造体の移動方向および移動量に基づいて前記フォーカスレンズの移動方向および移動量を決定するとともに、該決定した移動方向および移動量に基づいて前記フォーカス調整部による前記フォーカスレンズの移動を制御する制御部とを有するプロジェクタシステム。
【請求項５】
前記プロジェクタは、前記投写レンズから前記投写用構造体までの投写距離を測定可能な測距センサをさらに有し、
前記制御部は、前記判定部にて前記投写用構造体が静止状態であると判定されると、前記測距センサにて測定された投写距離に基づいて前記フォーカス調整部による前記フォーカスレンズの移動を制御する、請求項４に記載のプロジェクタシステム。
【請求項６】
前記プロジェクタは、前記投写レンズによって投写される画像の台形歪を補正する台形歪補正処理部をさらに有し、
前記加速度センサは、前記投写用構造体の投写面に垂直な軸と水平面とのなす角度に応じて異なる出力レベルの信号を出力し、
前記判定部は、前記投写用構造体の移動前および移動後における前記加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいて前記投写面に垂直な軸の前記水平面に対する傾きを判定し、
前記台形歪補正処理部は、前記判定部にて判定された傾きに応じて前記台形歪の補正を行う、請求項４または５に記載のプロジェクタシステム。
【請求項７】
フォーカスレンズの位置が光軸に沿って移動可能な投写レンズを有するプロジェクタと、前記投写レンズによって画像が投写される移動可能な投写用構造体とを有するプロジェクタシステムであって、
前記投写用構造体は、当該投写用構造体の加速度を検出する第１の加速度センサを有し、
前記プロジェクタは、
前記フォーカスレンズの位置を移動するフォーカス調整部と、
前記投写レンズが搭載された筐体の加速度を検出する第２の加速度センサと、
前記第１の加速度センサの出力に基づいて、前記投写用構造体が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定し、移動状態であると判定した場合に、前記第１の加速度センサの出力から前記投写用構造体の移動方向および移動量をそれぞれ判断するとともに、前記第２の加速度センサの出力に基づいて、前記筐体が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定し、移動状態であると判定した場合に、前記第２の加速度センサの出力から前記筐体の移動方向および移動量をそれぞれ判断する判定部と、
前記判定部にて前記投写用構造体および筐体の少なくとも一方が移動状態であると判定されると、前記判定部にて判断された該移動状態に関する移動方向および移動量に基づいて前記フォーカスレンズの移動方向および移動量を決定するとともに、該決定した移動方向および移動量に基づいて前記フォーカス調整部による前記フォーカスレンズの移動を制御する制御部とを有するプロジェクタシステム。
【請求項８】
前記プロジェクタは、前記投写レンズから前記投写用構造体までの投写距離を測定可能な測距センサをさらに有し、
前記制御部は、前記判定部にて前記筐体および投写用構造体が共に静止状態であると判定されると、前記測距センサにて測定された投写距離に基づいて前記フォーカス調整部による前記フォーカスレンズの移動を制御する、請求項７に記載のプロジェクタシステム。
【請求項９】
前記プロジェクタは、前記投写レンズによって投写される画像の台形歪を補正する台形歪補正処理部をさらに有し、
前記第１の加速度センサは、前記投写用構造体の投写面に垂直な軸と水平面とのなす角度に応じて異なる出力レベルの信号を出力し、
前記第２の加速度センサは、前記投写レンズの光軸と前記水平面とのなす角度に応じて異なる出力レベルの信号を出力し、
前記判定部は、前記投写用構造体の移動前および移動後における前記第１の加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいて前記投写面に垂直な軸の前記水平面に対する第１の傾きを判定するとともに、前記筐体の移動前および移動後における前記第２の加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいて前記投写レンズの光軸の前記水平面に対する第２の傾きを判定し、
前記台形歪補正処理部は、前記判定部にて前記第１および第２の傾きの少なくとも一方の傾きの判定がなされると、該判定された傾きに応じて前記台形歪の補正を行う、請求項７または８に記載のプロジェクタシステム。
【請求項１０】
フォーカスレンズの位置が光軸に沿って移動可能な投写レンズと、該投写レンズが搭載された筐体の加速度を検出する加速度センサとを有するプロジェクタにおいて行われるフォーカス調整方法であって、
前記加速度センサの出力に基づいて、前記筐体が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定する第１のステップと、
前記加速度センサの出力から前記筐体の移動方向および移動量をそれぞれ求める第２のステップと、
前記第１のステップで前記筐体が移動状態であると判定されると、前記第２のステップで求めた前記筐体の移動方向および移動量に基づいて前記フォーカスレンズの移動方向および移動量を決定し、該決定した移動方向および移動量に基づいて前記フォーカスレンズを移動する第３のステップとを含むフォーカス調整方法。
【請求項１１】
前記第１のステップで前記筐体が静止状態であると判定されると、前記投写レンズから該投写レンズによって画像が投写される投写面までの投写距離を測定し、該測定した投写距離に基づいて前記フォーカスレンズを移動するステップをさらに含む、請求項１０に記載のフォーカス調整方法。
【請求項１２】
前記投写レンズによって投写される画像の台形歪を補正するステップをさらに含み、該ステップは、
前記筐体の移動前および移動後における前記加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいて前記投写面に垂直な軸の前記水平面に対する傾きを判定するステップと、
前記判定された傾きに応じて前記台形歪の補正を行うステップとを含む、請求項１０または１１に記載のフォーカス調整方法。
【請求項１３】
フォーカスレンズの位置が光軸に沿って移動可能な投写レンズと、該投写レンズが搭載された筐体の加速度を検出する加速度センサとを有するプロジェクタと、前記投写レンズによって画像が投写される移動可能な投写用構造体とからなり、該投写用構造体が、当該投写用構造体の加速度を検出する別の加速度センサを有するプロジェクタシステムにおいて行われるフォーカス調整方法であって、
前記加速度センサの出力に基づいて、前記筐体が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定し、移動状態であると判定した場合に、前記加速度センサの出力から前記筐体の移動方向および移動量をそれぞれ判断するとともに、前記別の加速度センサの出力に基づいて、前記投写用構造体が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定し、移動状態であると判定した場合に、前記別の加速度センサの出力から前記投写用構造体の移動方向および移動量をそれぞれ判断する第１のステップと、
前記第１のステップにて前記投写用構造体および筐体の少なくとも一方が移動状態であると判定されると、前記第１のステップにて判断された該移動状態に関する移動方向および移動量に基づいて前記フォーカスレンズの移動方向および移動量を決定し、該決定した移動方向および移動量に基づいて前記フォーカスレンズを移動する第２のステップとを含むフォーカス調整方法。
【請求項１４】
前記第１のステップで前記筐体および投写用構造体が共に静止状態であると判定されると、前記投写レンズから前記投写用構造体までの投写距離を測定し、該測定した投写距離に基づいて前記フォーカスレンズを移動するステップをさらに含む、請求項１３に記載のフォーカス調整方法。
【請求項１５】
前記投写レンズによって投写される画像の台形歪を補正するステップをさらに含み、該ステップは、
前記筐体の移動前および移動後における前記加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいて前記投写レンズの光軸の前記水平面に対する第１の傾きを判定するとともに、前記投写用構造体の移動前および移動後における前記第１の加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいて前記投写面に垂直な軸の前記水平面に対する第２の傾きを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにて前記第１および第２の傾きの少なくとも一方の傾きの判定がなされると、該判定された傾きに応じて前記台形歪の補正を行う補正ステップとを含む、請求項１３または１４に記載のフォーカス調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス機能を有するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
オートフォーカス機能を搭載したプロジェクタが提供されている。この種のプロジェクタでは、通常、起動時や特定のボタンが押された時点で、オートフォーカス機能が働き、スクリーン上に映し出された画像のピントが合う位置でフォーカスレンズを止めるようになっている。操作者は、このオートフォーカス機能を使用することでプロジェクタのセットアップを簡単かつ短時間に行うことができる。
【０００３】
しかし、プロジェクタのセットアップにおいて、フォーカス調整が行われた後、プロジェクタ本体をスクリーンから遠ざけたり、近付けたりして、投映された画像のサイズなどを調整する場合がある。このような場合は、プロジェクタ本体の移動後に、再度、操作者は、特定のボタンを押すなどしてオートフォーカス機能によるフォーカスの再調整を行うことになる。
【０００４】
操作者によっては、上記のようなフォーカスの再調整を行うための操作を煩わしく思う場合がある。そこで、フォーカスの再調整を自動で行うことが可能なプロジェクタが提案されている（特許文献１参照）。このプロジェクタは、プロジェクタの状態が移動状態および静止状態のいずれの状態であるかを検出するための動き検出センサと、プロジェクタの状態が移動状態から静止状態となったことを検出する動き判定部と、プロジェクタの状態が移動状態から静止状態となった場合に、オートフォーカス機能を作動させるフォーカス制御部とを有する。
【特許文献１】特開２００３−１３１１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタには以下のような問題がある。
【０００６】
プロジェクタのセットアップをより短時間で行うためには、フォーカスの再調整も、極力、短時間で行われることが望ましい。特許文献１に記載のプロジェクタにおいては、プロジェクタが静止状態になった後、オートフォーカス機能によるフォーカスの再調整が自動的に行われるので、オートフォーカス機能を動作させるための操作は必要とされない。しかし、オートフォーカス機能が起動してからピントが合うまでに要する時間は、操作者がボタンを押してオートフォーカス機能を起動させる場合と基本的には同じであり、フォーカスの再調整を短時間で行うという観点における改善には至っていない。
【０００７】
なお、上記の改善を図るための手法として、オートフォーカス機能によりフォーカス調整を常時行う方法が考えられる。スクリーンまでの距離を測るためには、例えば、赤外線の放射などが行われるが、プロジェクタ側の測距センサ（投写距離（投写レンズからスクリーンまでの距離）を計測するためのセンサ）からスクリーンに放射された赤外線を人や物がさえぎった場合に、不要なフォーカス調整動作が行われ、結果的に、フォーカスの再調整に時間がかかることになる。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題を解決し、フォーカスの再調整を短時間で行うことが可能なプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、フォーカスレンズの位置が光軸に沿って移動可能な投写レンズと、
前記フォーカスレンズの位置を移動するフォーカス調整部と、
前記投写レンズが搭載された筐体の加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの出力に基づいて、前記筐体が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定するとともに、移動状態であると判定した場合に、前記加速度センサの出力から前記筐体の移動方向および移動量をそれぞれ判断する判定部と、
前記判定部にて前記筐体が移動状態であると判定されると、前記判定部にて判断された前記筐体の移動方向および移動量に基づいて前記フォーカスレンズの移動方向および移動量を決定するとともに、該決定した移動方向および移動量に基づいて前記フォーカス調整部による前記フォーカスレンズの移動を制御する制御部とを有する。
【００１０】
上記の構成によれば、例えば、オートフォーカス処理が実行された後にプロジェクタをスクリーンに近付ける方向に移動させた場合は、判定部にて、そのプロジェクタ（筐体）の移動が検出されるとともに、そのプロジェクタ（筐体）の移動方向および移動量が判断される。そして、制御部が、そのプロジェクタ（筐体）の移動方向および移動量に基づいてフォーカスレンズの移動方向および移動量を決定するとともに、該決定した移動方向および移動量に基づいてフォーカスレンズの移動をさせる。このように予測制御によるフォーカスレンズの移動を行うことで、プロジェクタの移動後におけるフォーカスレンズの位置は、プロジェクタの移動前におけるフォーカスレンズの位置に比べて、プロジェクタの移動後におけるピントが合う位置により近付くことになり、その分、プロジェクタの移動後に行われるオートフォーカス処理に要する時間が短縮される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プロジェクタの移動開始と同時に、予測制御によりフォーカスレンズの移動を開始することで、プロジェクタの移動後に行われるオートフォーカス処理に要する時間を短縮することができるので、従来よりも高速にフォーカス調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるプロジェクタの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施形態のプロジェクタ１は、可搬型のプロジェクタであって、制御部１０、レンズ部１１、フォーカス調整部１２、加速度センサ１３、測距センサ１４、操作部１５および判定部１６を有する。この他、図示はしていないが、プロジェクタ１は、光源、該光源からの光束を部分的に反射または透過する、液晶デバイスに代表される表示デバイス、外部からの映像信号に対して画像処理（Ａ／Ｄ変換、同期信号分離、フレームメモリに対する画像データの書き込みおよび読み出しなど）を行う画像処理部、該画像処理部からの画像データに基づいて表示デバイスを駆動する駆動部など、プロジェクタとしての機能を実現するための既存の構成も有する。これら既存の構成は、良く知られているので、ここでは、その説明を省略する。
【００１４】
投写レンズ１１は、ライトバルブによって形成された画像をスクリーン２上に投写するための複数のレンズからなり、少なくとも一部のレンズが光軸に沿って前後に移動することで、スクリーン２上における焦点位置を調整することが可能である。焦点位置の調整が可能な機構としては、投写レンズ１１全体を移動する機構や、投写レンズ１１の一部のレンズを移動する機構など様々な機構を適用することが可能であるが、ここでは、広く一般に用いられている、投写レンズの前玉（フォーカスレンズ）の位置が移動可能な機構を用いる。
【００１５】
フォーカス調整部１２は、投写レンズ１１におけるレンズの移動を行うためのレンズモータを有し、制御部１０からの制御信号に応じてレンズモータの駆動を制御する。
【００１６】
加速度センサ１３は、プロジェクタ１（投写レンズ１１が設けられた筐体）に加わる加速度、より具体的には、投写レンズ１１の光軸に沿った方向におけるプロジェクタ１に加わる加速度を検出するものである。加速度センサ１３として、一軸の加速度センサや多軸の加速度センサを用いることができる。一軸の加速度センサを用いる場合は、その加速度の検出方向が、投写レンズ１１の光軸に沿った方向となるように加速度センサを配置することが望ましい。多軸の加速度センサを用いる場合は、いずれかの軸において、投写レンズ１１の光軸に沿った方向におけるプロジェクタ１に加わる加速度を検出することができるように加速度センサを配置することが望ましい。加速度センサ１３の出力は、判定部１６に供給されている。
【００１７】
測距センサ１４は、プロジェクタ１の前面（投写レンズ）からスクリーン２までの距離（投写距離）を計測するものである。測距センサ１４として、例えば、赤外線などを放射して計測対象物からの反射光を検出し、その検出結果に基づいて三角測量の原理により投写距離を計測する、既存の測距センサを用いることができる。測距センサ１４の出力は、判定部１６を介して制御部１０に供給されている。
【００１８】
操作部１５は、プロジェクタ１を動作させるための複数の操作ボタンやスイッチなどが配置された部分である。スイッチとしては、例えばプロジェクタ１を起動させるための起動用スイッチがある。操作ボタンとしては、例えばプロジェクタ１に搭載された各機能を動作させるための機能ボタンがある。機能ボタンは、オートフォーカス機能を起動させるためのオートフォーカス機能用ボタンを含む。操作者は、操作部１５を通じた操作によりプロジェクタ１を起動して各機能を動作させることができる。操作部１５の出力は、判定部１６を介して制御部１０に供給されている。
【００１９】
判定部１６は、操作部１５にてオートフォーカス機能を起動するための入力操作が行われると、加速度センサ１３の出力（プロジェクタ１に加わる加速度の検出結果）に基づいて、プロジェクタ１の状態が、静止状態と移動状態のいずれの状態にあるかを判定し、その判定結果を制御部１０に供給する。また、判定部１６は、プロジェクタ１の状態が移動状態であると判定した場合は、加速度センサ１３の出力に基づいて、プロジェクタ１が投写レンズ１１の光軸に沿って前方（スクリーン２に近付く方向）および後方（スクリーン２から遠ざかる方向）のいずれの方向にどれだけ移動したのかを判定する。この移動方向および移動量の判定結果は、制御部１０に供給される。
【００２０】
判定部１６による静止状態／移動状態の判定と移動方向および移動量の判定は、具体的には、以下のようにして行われる。
【００２１】
図２に、プロジェクタ１が静止状態にある場合の加速度センサ１３の出力波形を示し、図３に、プロジェクタ１を投写レンズ１１の光軸に沿って移動させた場合の加速度センサ１３の出力波形を示す。プロジェクタ１が静止状態にある場合は、加速度センサ１３の出力は、図２に示すような一定レベルの波形２１となる。一方、プロジェクタ１が移動状態にある場合は、加速度センサ１３の出力は、図３に示すような波形となる。図３において、実線で示した波形３１は、プロジェクタ１が前方（スクリーン２に近付く方向）に移動した場合の出力波形であり、破線で示した波形３２は、プロジェクタ１が後方（スクリーン２から遠ざかる方向）に移動した場合の出力波形である。
【００２２】
判定部１６は、加速度センサ１３の出力が図２に示すような一定レベルの波形である場合には、プロジェクタ１の状態が静止状態にあると判断し、加速度センサ１３の出力波形が図３に示す波形３１または波形３２である場合は、プロジェクタ１の状態が移動状態にあると判定する。また、判定部１６は、加速度センサ１３の出力波形が、波形３１のような、波形の最初に立ち上がりを有する波形の場合は、プロジェクタ１が前方（スクリーン２に近付く方向）に移動したと判定する。反対に、判定部１６は、加速度センサ１３の出力波形が、波形３２のような、波形の最初に立ち下りを有する波形の場合は、プロジェクタ１が後方（スクリーン２から遠ざかる方向）に移動したと判定する。
【００２３】
また、移動距離は加速度を二階積分することで求めることができる。判定部１６は、プロジェクタ１の移動中における加速度センサ１３の出力波形（図３に示した波形３１または波形３２）を所定の周期でサンプリングして二階積分し、その積分値（移動量）を制御部１０に順次供給する。
【００２４】
制御部１０は、操作者による操作部１５を通じた入力操作に応じて、プロジェクタ１全体の動作を制御する他、プロジェクタ１が静止状態にある場合に、オートフォーカス処理を行う。このオートフォーカス処理では、制御部１０は、測距センサ１４から供給される測定結果（投写距離）に基づいて、スクリーン２上に映し出された画像のピントが合う位置にフォーカスレンズを移動させるための制御信号をフォーカス調整部１２に供給する。
【００２５】
また、制御部１０は、オートフォーカス処理後、プロジェクタ１が移動した場合に、その移動中にフォーカスレンズの移動処理を行う。このフォーカスレンズの移動処理では、制御部１０は、予め与えられている投写レンズ１１の倍率と、判定部１６から供給されたプロジェクタ１の移動方向および移動量と、プロジェクタ１を移動する前の、オートフォーカス処理が行われた後において測距センサ１４から取得した投写距離とに基づいて、フォーカスレンズの移動すべき量を算出し、該算出した移動すべき量に基づいて、投写レンズ１１のフォーカスレンズを、プロジェクタ１の移動後におけるピントが合う位置に近付くように移動させるための制御信号をフォーカス調整部１２に供給する。ここで、フォーカスレンズの移動すべき量は、プロジェクタ１の移動前におけるフォーカスレンズの位置から、プロジェクタ１の移動後におけるピントが合う位置までの距離に相当する。
【００２６】
図４に、プロジェクタ１を前方に移動した場合の、「Near」端側へのレンズモータの制御動作を模式的に示し、図５に、プロジェクタ１を後方に移動した場合の、「Far」端側へのレンズモータの制御動作を模式的に示す。図４および図５において、投写レンズ１１は、その先端部に設けられたフォーカスリング１１ａを回転させることで、前玉（フォーカスレンズ）が光軸に沿って前後に移動するように構成されている。レンズモータ１２ａはフォーカスリング１１ａを回転させるためのものであり、このレンズモータ１２ａの駆動を制御することで、フォーカスリング１１ａの回転を制御することができる。プロジェクタ１を前方に移動した場合は、制御部１０は、図４に示すように、フォーカスリング１１ａが前方へ移動するように「Near」端側への駆動制御を行う。反対に、プロジェクタ１を後方に移動した場合は、制御部１０は、図５に示すように、フォーカスリング１１ａが後方へ移動するように「Far」端側への駆動制御を行う。
【００２７】
次に、プロジェクタ１の動作を具体的に説明する。ここでは、静止状態におけるオートフォーカス処理および移動状態におけるフォーカスレンズの移動処理を含む一連のフォーカス調整動作について説明する。この他の動作については、既存のプロジェクタの動作と同じであるので、その説明は省略する。
【００２８】
操作者が、プロジェクタ１をスクリーン２から所望の距離だけ離れた位置に配置し、プロジェクタ１の操作部１５にて、起動用スイッチをオン状態にすると、スクリーン２上に画像が映し出される。そして、オートフォーカス機能用ボタンを押下すると、プロジェクタ１において、スクリーン２に映し出された画像のピントを合わせるためのフォーカス調整処理が実行される。図６に、そのフォーカス調整処理の一手順を示す。
【００２９】
まず、判定部１６が、操作部１５の出力に基づいて、オートフォーカス機能用ボタンが押されたか否かを判断する（ステップ１０１）。オートフォーカス機能用ボタンが押された場合は、続いて、判定部１６が、加速度センサ１３の出力に基づいて、プロジェクタ１が静止状態にあるか否かを判定する（ステップ１０２）。プロジェクタ１が静止状態である場合は、判定部１６は、その旨を示す判定結果を制御部１０に供給する。
【００３０】
静止状態を示す判定結果が判定部１６から制御部１０に供給されると、制御部１０は、測距センサ１４の出力に基づいて、スクリーン２上に映し出された画像のピントが合う位置にフォーカスレンズを移動させるための制御信号をフォーカス調整部１２に供給して、オートフォーカス処理を実行する（ステップ１０３）。
【００３１】
オートフォーカス処理の実行後、判定部１６が、加速度センサ１３の出力に基づいて、プロジェクタ１が静止状態から移動状態になったか否かを判定する（ステップ１０４）。プロジェクタ１が静止状態から移動状態になった場合は、判定部１６は、加速度センサ１３の出力波形に基づいて、プロジェクタ１が前方及び後方のいずれの方向に移動したかを判定する（ステップ１０５）。プロジェクタ１が前方に移動した場合は、判定部１６は、前方移動である旨の信号とその移動量を制御部１０に供給する。プロジェクタ１が後方に移動した場合は、判定部１６は、後方移動である旨の信号とその移動量を制御部１０に供給する。
【００３２】
前方移動である旨の信号とその移動量が判定部１６から制御部１０に供給された場合は、制御部１０は、供給された移動量に基づいてフォーカスレンズの移動すべき量を算出し、フォーカスレンズをその算出した量だけ「Near」端側へ移動するための制御信号をフォーカス調整部１２に供給する（ステップ１０６）。これにより、フォーカスレンズは、「Near」端側へ移動する。後方移動である旨の信号とその移動量が判定部１６から制御部１０に供給された場合は、制御部１０は、供給された移動量に基づいてフォーカスレンズの移動すべき量を算出し、フォーカスレンズをその算出した量だけ「Far」端側へ移動するための制御信号をフォーカス調整部１２に供給する（ステップ１０７）。これにより、フォーカスレンズは、「Far」端側へ移動する。
【００３３】
ステップ１０６またはステップ１０７の後、判定部１６が、加速度センサ１３の出力に基づいて、プロジェクタ１が静止状態になった否かを判定する（ステップ１０８）。プロジェクタ１が静止状態になった場合は、制御部１０は、ステップ１０３に戻ってオートフォーカス処理を行う。ステップ１０８で、判定部１６が、プロジェクタ１が移動状態のままであると判定した場合は、ステップ１０５に戻って、判定部１６による移動方向および移動量の判定が行われる。
【００３４】
以上のフォーカス調整動作によれば、オートフォーカス処理が実行された後、プロジェクタ１をスクリーン２に近付ける方向に移動させた場合は、その移動中に、フォーカスレンズの「Near」端側への駆動制御が行われる。この駆動制御により、プロジェクタ１の移動後におけるフォーカスレンズの位置は、プロジェクタ１の移動開始時におけるフォーカスレンズの位置に比べて、プロジェクタ１の移動後におけるピントが合う位置により近付くことになり、その分、プロジェクタ１の移動後に行われるオートフォーカス処理に要する時間が短縮される。また、オートフォーカス処理が実行された後、プロジェクタ１をスクリーン２から遠ざかる方向に移動させた場合は、その移動中に、フォーカスレンズの「Far」端側への駆動制御が行われる。この駆動制御により、プロジェクタ１の移動後におけるフォーカスレンズの位置は、プロジェクタ１の移動開始時におけるフォーカスレンズの位置に比べて、プロジェクタ１の移動後におけるピントが合う位置により近付くことになり、その分、プロジェクタ１の移動後に行われるオートフォーカス処理に要する時間が短縮される。
【００３５】
本実施形態のプロジェクタによれば、プロジェクタの移動開始とともにレンズモータの駆動制御を開始することにより、高速にフォーカス調整を行うことができる、という効果を奏する。この効果は、プロジェクタが大きく、重い場合、詳細にフォーカス調整が行われる場合、「Near」端から「Far」端までのレンズ移動時間が長い場合など、より顕著なものとなる。また、静止状態に落ち着くまでの時間が長ければ長いほど、より大きな効果を得られる。
【００３６】
以上説明した本実施形態のプロジェクタにおいて、判定部１６が、加速度センサ１３の出力信号に含まれる、操作部１５のスイッチなどを操作した場合に発生する微量な振動による微弱な信号（ノイズ）を除去するように構成してもよい。このノイズ除去では、例えば、加速度センサ１３の出力波形（電圧）の振幅の大きさと予め設定された参照電圧とを比較し、出力波形の振幅の大きさが参照電圧より小さい場合に、その出力波形の信号をノイズと判断する。また、加速度センサ１３の出力（アナログ）をＡ／Ｄ変換して得られるデジタル信号に対して、所定のしきい値以下の信号をノイズとして除去するようにしてもよい。さらに、この場合、デジタル信号のパルス幅が一定値以下の信号をノイズとしてもよい。このように、判定部１６が、加速度センサ１３の出力に含まれる微量な振動の影響による微弱な信号を除去することで、操作部１５のスイッチを操作した際に発生する振動による影響を抑制することができる。
【００３７】
また、プロジェクタ１を移動して投映された画像のサイズなどを調整する場合において、プロジェクタ１の移動に前後の動きを伴う場合がある。例えば、プロジェクタ１を前方に移動した後に後方に移動する、といった動作が一連の移動動作として行われる場合がある。このような場合は、判別部１６および制御部１０が以下のような動作を行うようにしてもよい。
【００３８】
プロジェクタ１の移動に前後の動きを伴う場合は、加速度センサ１３の出力波形は、図３に示す波形３１から波形３２に（または、波形３２から波形３１に）切り替わることになる。まず、判別部１６が、出力波形が切り替わった直後の波形の立ち上がりエッジ（または立ち下りエッジ）を検出して、レンズモータの駆動方向を切り替えるためのタイミング信号を制御部１０に供給する。そして、制御部１０が、判別部１６からのタイミング信号に基づいて、レンズモータの回転方向の切り替え（「Near」端側への駆動制御と「Far」端側への駆動制御の切り替え）を行う。この動作により、プロジェクタ１の移動に前後の動きを伴う場合でも、プロジェクタ１の移動後におけるフォーカスレンズの位置（オートフォーカス処理開始時のフォーカスレンズの位置）をピントが合う位置に近付けることができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
図１に示した構成において、投写レンズ１１の光軸がスクリーン２の面に対して垂直になるようにプロジェクタ１を設置した場合は、投写画面の上下左右が均等な長方形の画像がスクリーン２上に投映される。これに対して、投写レンズ１１の光軸がスクリーン２の面に対して傾くようにプロジェクタ１を設置した場合は、スクリーン２上に投映される画像に台形歪を生じる。ここでは、上述した第１の実施形態のプロジェクタに、この台形歪を補正するための処理（台形歪補正処理）をオートフォーカス処理に連動して行う機能を追加した形態について説明する。
【００４０】
図７は、本発明の第２の実施形態であるプロジェクタの構成を示すブロック図である。図７中、図１に示した構成と同じものには同じ符号を付している。本実施形態のプロジェクタ１ａは、図７に示すように、図１に示した構成に加えて、画像処理部１７、台形歪補正処理部１８、駆動回路１９および表示デバイス２０を有する。
【００４１】
表示デバイス２０は、不図示の光源からの光束を部分的に反射または透過する、液晶デバイスに代表される表示デバイスである。駆動回路１９は、画像処理部１７から台形歪補正処理部１８を介して供給されるデジタル画像データに基づいて表示デバイス２０を駆動する。表示デバイス２０にて生成された画像が、投写レンズ１１によってスクリーン２上に投写される。
【００４２】
画像処理部１７は、外部映像信号（アナログ画像データおよび同期信号を含む）から同期信号を分離する同期信号分離部、外部映像信号のアナログ画像データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部、そのＡ／Ｄ変換された信号画像データを格納するメモリ部（例えば、フレームメモリ）などの画像処理に必要な構成を有している。同期信号分離部で分離した同期信号は制御部１０に供給される。画像処理部１７では、外部からのアナログ画像データがデジタル画像データに変換されてメモリ部に格納されるとともに、制御部１０からの制御信号に基づいて、そのメモリ部からデジタル画像データが読み出されて台形歪補正処理部１８に供給する。
【００４３】
台形歪補正処理部１８は、制御部１０からの制御信号に応じて起動し、画像処理部１７から供給されたデジタル画像データに対して、判定部１６から制御部１０を介して供給されるプロジェクタ１ａの角度情報（判定結果）に基づいて台形歪補正を行う。この台形歪補正では、プロジェクタ１ａの角度（仰角方向および俯角方向の角度）に基づいて、スクリーン２上における投写画面が略長方形になるように、画像処理部１７から供給されたデジタル画像データを補正する。
【００４４】
判定部１６は、第１の実施形態で説明したフォーカス調整動作のためのプロジェクタ１ａの移動判定を行うことに加えて、加速度センサ１３の出力レベルに基づいてプロジェクタ１ａの角度（仰角方向および俯角方向の角度）を判定する。図８に、加速度センサ１３の出力レベルの一例を示す。図８において、実線で示す波形４１は、画像を仰角方向に打ち上げるようにプロジェクタ１の角度を変化させた場合の波形であり、破線で示す波形４２は、画像を俯角方向に打ち下げるようにプロジェクタ１の角度を変化させた場合の波形である。画像を仰角方向に打ち上げた場合は、加速度センサ１３の出力レベルは、レベルＬ０からレベルＬ１に増大する。これに対して、画像を俯角方向に打ち下げた場合は、加速度センサ１３の出力レベルは、レベルＬ０からレベルＬ２に減少する。よって、加速度センサ１３の出力レベルの変化から、プロジェクタ１ａの角度（仰角方向および俯角方向の角度）の変化を判定することができる。
【００４５】
また、加速度センサ１３の出力レベルの変化量は、プロジェクタ１の角度の大きさに対応する。例えば、仰角方向における角度を大きくした場合は、加速度センサ１３の出力レベルの変化量（＝Ｌ１−Ｌ０）は大きくなる。よって、加速度センサ１３の出力レベルの変化量から現在のプロジェクタ１ａの移動後における角度を判断することができる。本実施形態では、加速度センサ１３の出力レベルとプロジェクタ１ａの角度との関係を予め取得し、その取得した関係をテーブル情報として不図示のメモリに格納しておき、判定部１６が、プロジェクタ１ａの移動の前後において、加速度センサ１３の出力レベルの変化を判定するとともに、出力レベルに変化が有る場合に、その変化量とメモリに格納したテーブル情報とに基づいてプロジェクタ１ａの移動後における角度を判定する。この角度変化の判定結果は、制御部１０に供給される。
【００４６】
制御部１０は、第１の実施形態で説明したフォーカス調整動作のための制御を行うことに加えて、同期信号分離部から供給された同期信号に基づいて、メモリ部からデジタル画像データを読み出すための制御信号を画像処理部１７に供給したり、判定部１６からの角度変化の判定結果を台形歪補正処理部１９に供給して台形歪補正処理を行わせたりする。
【００４７】
次に、プロジェクタ１ａの動作について説明する。
【００４８】
操作者が、プロジェクタ１ａをスクリーン２から所望の距離だけ離れた位置に配置し、プロジェクタ１の操作部１５にて、起動用スイッチをオン状態にすると、スクリーン２上に画像が映し出される。そして、オートフォーカス機能用ボタンを押下すると、プロジェクタ１ａにおいて、スクリーン２に映し出された画像のピントを合わせるためのフォーカス調整処理が実行され、これに連動して台形歪補正処理が実行される。図９に、フォーカス処理に連動した台形歪補正処理の一手順を示す。
【００４９】
図９を参照すると、図６に示した手順と同様にしてステップ１０１〜１０８までの動作が行われる。ただし、ステップ１０４の移動状態の判定において、判定部１６は、プロジェクタ１ａの移動前における加速度センサ１３の出力レベルを保持する。
【００５０】
ステップ１０８で、判定部１６がプロジェクタ１ａの状態が静止状態になったと判定した場合は、ステップ１０９で、制御部１０がオートフォーカス処理を行う。このオートフォーカス処理の後、ステップ１１０で、判定部１６が、プロジェクタ１ａの移動後における加速度センサ１３の出力レベルを保持し、該保持した出力レベルと、ステップ１０４で保持したプロジェクタ１ａの移動前における加速度センサ１３の出力レベルとに差があるか否かを判定する。プロジェクタ１ａの移動の前後で加速度センサ１３の出力レベルに差がある場合は、ステップ１１１で、判定部１６が、その出力レベル差に基づいてプロジェクタ１ａの移動後における角度を判定する。そして、ステップ１１２で、制御部１０が、判定部１６にて判定されたプロジェクタ１ａの移動後における角度を台形歪補正処理部１８に供給して台形歪補正処理を行わせる。台形歪補正処理の後は、ステップ１０４に戻る。ステップ１１０で、プロジェクタ１ａの移動の前後で加速度センサ１３の出力レベルに差がない場合も、ステップ１０４に戻る。
【００５１】
以上のフォーカス処理に連動した台形歪補正処理によれば、プロジェクタ１ａを前後に移動した場合におけるフォーカスの再調整を短時間で行うことができ、しかも、移動時にプロジェクタ１ａの角度が変化した場合には、台形歪補正によりスクエアな投写画面を提供することができる。
【００５２】
加えて、フォーカスの再調整における加速度の検出と、台形歪補正における角度の検出を同一の加速度センサを用いて行うことができるため、装置の構成が複雑化および大型化することがない。
【００５３】
以上説明した第１および第２の実施形態のプロジェクタは本発明の一例であり、その構成および動作は適宜変更することができる。例えば、スクリーン２は、壁など、画像を投写して表示することができるものであれば、どのような構造のものであってもよい。
【００５４】
また、第１の実施形態のプロジェクタ１において、スクリーン２が可搬型のスクリーンである場合、加速度センサ１３をスクリーン２側に設けてもよい（第１のプロジェクタシステム）。この第１のプロジェクタシステムでは、加速度センサ１３は、スクリーン２の面に垂直な方向における加速度を検出するように設置される。判定部１６は、加速度センサ１３の出力に基づいて、スクリーン２が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定し、その判定結果を制御部１０に供給する。また、判定部１６は、スクリーン２が移動状態であると判定した場合は、加速度センサ１３の出力に基づいて、スクリーン２が前方（プロジェクタ１に近付く方向）および後方（スクリーン２から遠ざかる方向）のいずれの方向にどれだけ移動したのかを判定する。このスクリーン２における移動方向および移動量の判定の手順は、上述したプロジェクタ１における移動方向および移動量の判定手順と基本的に同じである。制御部１０は、判定部１６にてスクリーン２が移動状態であると判定されると、判定部１６にて判断されたスクリーン２の移動方向および移動量に基づいてフォーカスレンズの移動方向および移動量を決定するとともに、該決定した移動方向および移動量に基づいてフォーカス調整部１２によるフォーカスレンズの移動を制御する。このフォーカスレンズの移動の制御も、プロジェクタ側に加速度センサを設けた場合と同じ手順で行われる。
【００５５】
また、第１の実施形態のプロジェクタ１において、加速度センサをプロジェクタ１およびスクリーン２のそれぞれに設けてもよい（第２のプロジェクタシステム）。この第２のプロジェクタシステムでは、スクリーン２側に設けられた第１の加速度センサは、スクリーン２の投写面に垂直な軸に沿った方向に対する加速度を検出する。プロジェクタ１側に設けられた第２の加速度センサは、プロジェクタ１（投写レンズが搭載された筐体）の投写レンズの光軸に沿った方向における加速度を検出する。判定部１６は、第１の加速度センサの出力に基づいて、スクリーン２が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定し、移動状態であると判定した場合に、第１の加速度センサの出力からスクリーン２の移動方向および移動量をそれぞれ判断する。また、判定部１６は、第２の加速度センサの出力に基づいて、プロジェクタ１（筐体）が静止状態および移動状態のいずれの状態にあるかを判定し、移動状態であると判定した場合に、第２の加速度センサの出力からプロジェクタ１（筐体）の移動方向および移動量をそれぞれ判断する。制御部１０は、判定部１６にてスクリーン２およびプロジェクタ１（筐体）の少なくとも一方が移動状態であると判定されると、判定部１６にて判断された該移動状態に関する移動方向および移動量に基づいてフォーカスレンズの移動方向および移動量を決定するとともに、該決定した移動方向および移動量に基づいてフォーカス調整部１２によるフォーカスレンズの移動を制御する。
【００５６】
また、第２の実施形態のプロジェクタ１ａにおいて、スクリーン２が可搬型のスクリーンである場合、加速度センサ１３をスクリーン２側に設けてもよい（第３のプロジェクタシステム）。この第３のプロジェクタシステムでは、フォーカスレンズの移動制御のための、制御部１０および判定部１６の動作は、上記の第１のプロジェクタシステムの場合と同様に行われる。加速度センサは、スクリーン２の投写面に垂直な軸と水平面とのなす角度に応じて異なる出力レベルの信号を出力する。判定部１６は、スクリーン２の移動前および移動後における加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいてスクリーン２の投写面に垂直な軸の水平面に対する傾きを判定する。台形歪補正処理部１８は、判定部１６にて判定された傾きに応じて台形歪の補正を行う。
【００５７】
また、第２の実施形態のプロジェクタ１ａにおいて、スクリーン２が可搬型のスクリーンである場合、加速度センサをプロジェクタ１ａおよびスクリーン２のそれぞれに設けてもよい（第４のプロジェクタシステム）。この第４のプロジェクタシステムでは、フォーカスレンズの移動制御のための、制御部１０および判定部１６の動作は、上記の第２のプロジェクタシステムの場合と同様に行われる。スクリーン２側に設けられた第１の加速度センサは、スクリーン２の投写面に垂直な軸と水平面とのなす角度に応じて異なる出力レベルの信号を出力し、プロジェクタ１側に設けられた第２の加速度センサは、投写レンズ１１の光軸と水平面とのなす角度に応じて異なる出力レベルの信号を出力する。判定部１６は、スクリーン２の移動前および移動後における第１の加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいてスクリーン２の投写面に垂直な軸の水平面に対する第１の傾きを判定する。また、判定部１６は、プロジェクタ１ａ（筐体）の移動前および移動後における第２の加速度センサの出力レベルを比較し、該出力レベルに差がある場合は、その差分に基づいて投写レンズ１１の光軸の水平面に対する第２の傾きを判定する。台形歪補正処理部１８は、判定部１６にて上記第１および第２の傾きの少なくとも一方の傾きの判定がなされると、該判定された傾きに応じて台形歪の補正を行う。
【００５８】
上述した第１乃至第４のプロジェクタシステムにおいても、第１および第２の実施形態のプロジェクタと同様、プロジェクタの移動開始とともにレンズモータの駆動制御を開始することにより、高速にフォーカス調整を行うことができる、という効果を奏する。特に、スクリーン２の移動に応じてフォーカスレンズの移動を制御する場合は、スクリーン２は大きく、重いことから、スクリーン２を所望の位置まで移動させるのに時間を要するため、フォーカス調整に要する時間の短縮効果はより顕著なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態であるプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すプロジェクタが静止状態にある場合の加速度センサの出力波形の一例を示す波形図である。
【図３】図１に示すプロジェクタを投写レンズの光軸に沿って移動させた場合の加速度センサの出力波形の一例を示す波形図である。
【図４】図１に示すプロジェクタを前方に移動した場合の、「Near」端側へのレンズモータの制御動作を説明するための模式図である。
【図５】図１に示すプロジェクタを後方に移動した場合の、「Far」端側へのレンズモータの制御動作を説明するための模式図である。
【図６】図１に示すプロジェクタにおいて行われるフォーカス調整処理の一手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態であるプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示すプロジェクタの加速度センサの出力レベルの一例を示す波形図である。
【図９】図７に示すプロジェクタにおいて行われるフォーカス処理に連動した台形歪補正処理の一手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１  プロジェクタ
２  スクリーン
１０  制御部
１１  投写レンズ
１２  フォーカス調整部
１３  加速度センサ
１４  測距センサ
１５  操作部
１６  判定部
【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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