(57)【要約】【課題】投影画像の大きさを容易に調整することができる投影装置を提供すること。【解決手段】画像信号に基づいて変調された変調光を投影面に拡大投影する投影レンズ１９を備えた投影装置１０において、投影レンズ１９の光軸方向に移動可能に設けられ、投影レンズ１９を挟んで投影面と対向する位置に配設された光反射部材２１を備える。投影レンズ１９から射出された変調光は、光反射部材２１により反射され、投影面に投影される。この光反射部材２１と投影レンズ１９との間の距離を調整することにより、投影面に投影される投影画像の大きさを調整することができる。【選択図】図１
2008089841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に基づいて変調された変調光を投影面に拡大投影する投影レンズを備えた投影装置において、
前記投影レンズを挟んで前記投影面と対向する位置に前記投影レンズの光軸方向に移動可能に設けられ、前記投影レンズから射出された前記変調光を前記投影面に向けて反射する光反射部材を備えたことを特徴とする投影装置。
【請求項２】
前記光反射部材の反射面は、前記投影レンズの前記光軸に対して垂直に配設されることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記光反射部材の反射面は、前記投影レンズの前記光軸に対する角度を調整可能に支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の投影装置。
【請求項４】
前記投影レンズを収納するレンズ収納部材を備え、前記投影レンズから前記光反射部材までの距離をＬとしたとき、前記投影レンズの前記光軸と前記変調光とがなす角度である画素角の最小値θの２Ｌ×ｔａｎθは、前記投影レンズの前記光軸から前記レンズ収納部材の最上端までの最小距離よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の投影装置。
【請求項５】
前記光反射部材の移動可能距離が、前記投影レンズの焦点深度の半分以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の投影装置。
【請求項６】
前記光反射部材の移動に伴い、前記光反射部材と前記投影レンズとの距離に応じて、前記投影面に投影される投影画像の明るさを所定の明るさに調整する明るさ調整手段を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の投影装置。
【請求項７】
前記光反射部材の移動に伴い、前記投影面に投影される投影画像の焦点を調整する焦点調整手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の投影装置。
【請求項８】
前記光反射部材が、前記投影レンズから離れるに従い、当該光反射部材の鉛直方向の位置を高くするように移動する鉛直方向調整手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の投影装置。
【請求項９】
前記投影レンズは、広角レンズからなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の投影装置。
【請求項１０】
前記光反射部材の反射面の長手方向の長さを４ａ／３，当該反射面の短手方向の長さをａ，当該反射面と前記投影レンズの射出瞳との光軸上の最大距離をｄ，前記投影レンズの前記光軸と前記変調光とがなす角度である画素角の最小値をθ、前記画素角の最大値をφとしたとき、前記光反射部材の反射面の長手方向及び短手方向の長さを規定するａは、
｛√（（ａ＋ｄｔａｎθ）２＋（２ａ／３）２）｝／ｄ＝ｔａｎφ
を満たす値以上であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影面に投影画像を光学的に投影する投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示パネルやデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等で変調された変調光による投影画像を拡大投影する投影装置が知られている。
【０００３】
例えば、折畳み携帯機器の蓋に投影光を反射して机上のスクリーンに観察したい被写体像を拡大撮影表示する撮影光学手段付携帯機器が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３５０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の投影装置では、このような投影装置により投影される投影画像の大きさを調整する際には、投影装置が備えるズーム機能により調整したり、ズーム機能を有しない場合には投影装置の本体の設置位置を移動させたりしている。この本体の設置位置を移動させて調整させる場合には、本体を移動させるのが大変である他、投影画像の大きさ微調整するのが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、投影画像の大きさを容易に調整することができる投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の投影装置は、画像信号に基づいて変調された変調光を投影面に拡大投影する投影レンズを備えた投影装置において、前記投影レンズを挟んで前記投影面と対向する位置に前記投影レンズの光軸方向に移動可能に設けられ、前記投影レンズから射出された前記変調光を前記投影面に向けて反射する光反射部材を備えている。
【０００７】
また、請求項２に係る発明の投影装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記光反射部材の反射面は、前記投影レンズの前記光軸に対して垂直に配設されることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明の投影装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記光反射部材の反射面は、前記投影レンズの前記光軸に対する角度を調整可能に支持されている。
【０００９】
また、請求項４に係る発明の投影装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記投影レンズを収納するレンズ収納部材を備え、前記投影レンズから前記光反射部材までの距離をＬとしたとき、前記投影レンズの前記光軸と前記変調光とがなす角度である画素角の最小値θの２Ｌ×ｔａｎθは、前記投影レンズの前記光軸から前記レンズ収納部材の最上端までの最小距離よりも大きいことを特徴とする
【００１０】
また、請求項５に係る発明の投影装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記光反射部材の移動可能距離が、前記投影レンズの焦点深度の半分以下であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に係る発明の投影装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記光反射部材の移動に伴い、前記光反射部材と前記投影レンズとの距離に応じて、前記投影面に投影される投影画像の明るさを所定の明るさに調整する明るさ調整手段を備えている。
【００１２】
また、請求項７に係る発明の投影装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記光反射部材の移動に伴い、前記投影面に投影される投影画像の焦点を調整する焦点調整手段を備えている。
【００１３】
また、請求項８に係る発明の投影装置は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記光反射部材が、前記投影レンズから離れるに従い、当該光反射部材の鉛直方向の位置を高くするように移動する鉛直方向調整手段を備えている。
【００１４】
また、請求項９に係る発明の投影装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記投影レンズは、広角レンズからなることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１０に係る発明の投影装置は、請求項１乃至９のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記光反射部材の反射面の長手方向の長さを４ａ／３，当該反射面の短手方向の長さをａ，当該反射面と前記投影レンズの射出瞳との光軸上の最大距離をｄ，前記投影レンズの前記光軸と前記変調光とがなす角度である画素角の最小値をθ、前記画素角の最大値をφとしたとき、前記光反射部材の反射面の長手方向及び短手方向の長さを規定するａは、｛√（（ａ＋ｄｔａｎθ）２＋（２ａ／３）２）｝／ｄ＝ｔａｎφを満たす値以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明の投影装置によれば、投影レンズから出射された変調光を投影面に反射する光反射部材が、投影レンズの光軸方向に移動可能に設けられているので、この光反射部材の位置を調整することにより、変調光の光路長が調整され、投影面に投影される投影画像の大きさを調整することができる。このときの光反射部材の移動量は、変調光が光反射部材を介さず、直接投影面に投影された場合の移動量の半分ですむ。このため、ズーム機能を有さなくても、投影装置の本体を動かすことなく、簡単な操作で投影画像の大きさを調整することができる。
【００１７】
また、請求項２に係る発明の投影装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、光反射部材は投影レンズの光軸に対して垂直に配設されているため、より確実に投影画像を投影することができる。
【００１８】
また、請求項３に係る発明の投影装置によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、光反射部材が、投影レンズの光軸に対する角度を調整可能に支持されているため、投影面に投影される投影画像が台形補正を加える必要がある場合に、この光反射部材の角度を調整することにより投影画像の形状を補正することができる。
【００１９】
また、請求項４に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明の効果に加え、投影レンズの光軸より上側から変調光が射出される場合には、光反射部材により反射された変調光の光路が、投影装置を構成する部材に妨げられることなく、投影画像を投影面に投影させることができる。
【００２０】
また、請求項５に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明の効果に加え、光反射部材の移動可能範囲が、投影レンズの焦点深度の半分以下であるので、投影画像の焦点を一旦調整すれば、焦点深度の範囲内で、光反射部材により投影画像の大きさを調整することができる。
【００２１】
一般に、変調光の光路の長さが長くなるほど、投影面に投影される投影画像の明るさが低減する。これに対し、請求項６に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明の効果に加え、光反射部材の移動に伴い、光反射部材と投影レンズとの距離に応じて、投影面に投影される投影画像の明るさが所定の明るさとなるように調整する調整部を備えるので、投影画像の明るさを損なうことなく、大きさを調整することができる。
【００２２】
請求項７に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明の効果に加え、光反射部材の移動に伴い、投影面に投影される投影画像の焦点を調整する焦点調整部を備えているので、光反射部材により、投影画像の大きさを調整した後に、焦点を調整する手間を省くことができる。このため、投影レンズとして、光反射部材の移動可能距離の２倍の長さよりも、焦点深度の深くないレンズを用いる場合や、焦点深度の範囲外に投影装置を設置して用いる場合に特に有効である。
【００２３】
また、請求項８に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明の効果に加え、光反射部材は、投影レンズから離れるに従い、投影レンズの光軸に垂直な方向の位置が高くなるように移動するので、光反射部材を出来るだけ低くすることができる。そのためユーザと投影画像の間を光反射部材が遮るのを防ぐことができる。
【００２４】
請求項９に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明の効果に加え、投影レンズは、広角レンズからなるため、投影面に対して至近距離から投影できる。
【００２５】
請求項１０に係る発明の投影装置によれば、請求項１乃至９のいずれかに記載の発明の効果に加え、光反射部材は、投影レンズから射出される変調光がすべて入射される大きさを有しているので、投影レンズから投影された変調光を確実に投影面に反射させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を適用した一例として、第１及び第４の実施形態を、図面を参照して順に説明する。まず、本発明の第１の実施形態の投影装置である卓上型投影装置１０（以下、単に「投影装置１０」と言う。）の物理的構成について、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、投影装置１０の斜視図であり、図２は、投影装置１０の右側面図である。また、図３は、レンズ収納部材１２の最上端１６と、投影レンズ１９から射出される変調光との関係を説明するための説明図である。また図４は、光反射部材２１の反射面２２に入射する変調光の範囲を説明するための説明図である。尚、図１において、紙面左側を「投影装置１０の正面側」又は「投影装置１０の前側」といい、紙面右側を「投影装置１０の背面側」又は「投影装置１０の後ろ側」と言う。また、紙面手前側を「投影装置１０の右側」と言い、紙面の奥行き側を「投影装置１０の左側」と言う。
【００２７】
図１及び図２に示すように、第１の実施形態に係る投影装置１０は、例えば、水平なテーブルに載置されて使用され、壁面に設けられたスクリーン１４０に投影画像を投影するものである。この投影装置１０は、投影レンズ１９を収容するレンズ収納部材１２を背面側の上部に備える投影装置本体１１と、その投影装置本体１１の上面に設けられ、光反射部材２１を備える光反射ユニット２０とを備える。
【００２８】
投影装置本体１１は、前後方向に長い直方体の背面側上部中央が直方体状に切りかかれた形状を有し、その内部には、図５を参照して後述する各種回路、照明光学系、結像光学系等を収容する。この投影装置本体１１の切りかかれた部分には、背面側に斜面を有する直角三角形の側面形状を有するレンズ収納部材１２が立設されている。そして、このレンズ収納部材１２の正面側には円状の正面形状を有する投影用開口１５と、その投影用開口１５に嵌合された投影レンズ１９とが備えられている。この投影レンズ１９は、３３度以上の画角(半角)を有する広角レンズである（一般的な広角レンズの焦点距離３５ｍｍ，また表示素子０.５５インチより導出）。このため、投影面１４１（図３参照）に対して至近距離から投影できる。また、レンズ収納部材１２の左側面には、図５を参照して後述するミラー位置検出手段１２２が収納された箱状のセンサ収納部１７が備えられている。
【００２９】
このレンズ収納部材１２と、投影レンズ１９から射出される変調光との関係について、図３を参照して説明する。矢印６１で示す、投影レンズ１９から光反射部材２１まで距離をＬとしたとき、矢印６２で示す、投影レンズ１９の光軸６５からレンズ収納部材１２の最上端１６までの最小距離は、投影レンズ１９の光軸６５と変調光７１とがなす角度である画素角の最小値θを用いて算出される２Ｌ×ｔａｎθよりも、小さくなるように設定している。このような構成とすることで、投影レンズ１９の光軸６５より上側から変調光が射出される場合には、光反射部材２１により反射された変調光７１の光路が、投影装置１０のレンズ収納部材１２に妨げられることなく、投影面１４１に投影画像を投影させることができる。
【００３０】
一方、投影装置１０の上面の正面側に備えられた、本発明の重要な構成要素である光反射ユニット２０は、投影レンズ１９から射出される変調光を反射させて投影面１４１に投影するためのものであり、投影レンズ１９から射出される変調光を反射するミラーを背面に備える光反射部材２１と、この光反射部材２１を、投影レンズ１９の光軸方向に移動可能に支持する支持ユニット３０とから構成される。
【００３１】
まず、光反射ユニット２０を構成する支持ユニット３０について説明する。この支持ユニット３０は、本発明の鉛直方向調整手段に相当するものであり、背面側に斜面を有する直角三角形の側面形状を有する板状の案内部材３１，３２を備えている。案内部材３１は、光反射部材２１の右側に投影レンズ１９の光軸６５と平行に備えられ、所定の幅を有する長孔３３がその斜面に沿って延設されている。この長孔３３は、光反射部材２１の設置位置及び投影レンズ１９の光軸方向の移動可能距離及び、光反射部材２１の設置高さを規定するためのものである。この案内部材３１の左側面下部には、上側に向かって凸部を有するＬ字状のレール３５が投影レンズ１９の光軸方向に延設され、このレール３５には、棒状の支持部材３７が、スライド自在に、かつ、投影装置本体１１に対して垂直に支持されている。この支持部材３７には、筒状の固定部材３９が支持部材３７の上下方向にスライド可能に外挿されている。この固定部材３９の右側面にはねじ孔（図示せず）が設けられており、案内部材３１が有する長孔３３の外側から、この長孔３３の幅よりも大きい直径の頭部を有するねじ４１が螺合され、支持部材３７は所定の位置に固定される。同様に、光反射部材２１の左側に投影レンズ１９の光軸と平行に備えられた案内部材３２は長孔３４を備え、その右側面下部には、上側に向かって凸部を有するＬ字状のレール３６が延設され、このレール３６には、棒状の支持部材３８が、スライド自在に、かつ、投影装置本体１１に対して垂直に支持されている。この支持部材３８には、筒状の固定部材４０が支持部材３８の上下方向にスライド可能に外挿されている。この固定部材４０の左側面にはねじ孔（図示せず）が設けられており、案内部材３２が有する長孔３４の外側から、長孔３３の幅よりも大きい直径の頭部を有するねじ４２が螺合され、支持部材３８は所定の位置に固定される。
【００３２】
次に、光反射ユニット２０を構成する光反射部材２１について説明する。光反射部材２１は、所定の厚みを有する板状の部材であり、投影レンズ１９と対向する面には、投影レンズ１９から射出された変調光を投影面１４１に向けて反射させるためのミラーが全面に備えられている。そして、この光反射部材２１は、投影レンズ１９を挟んで投影面１４１と対向する位置に、投影レンズ１９の光軸方向に移動可能に設けられ、反射面２２が投影レンズ１９の光軸に対して垂直になるように、前述の固定部材３９，４０に固定されている。
【００３３】
この光反射部材２１が備えるミラーの大きさについて図４を参照して説明する。前述の通り、光反射部材２１が備えるミラーは、投影レンズ１９から射出された変調光を投影面１４１に投影するための部材であるため、投影レンズ１９から射出された変調光が全て入射するのに十分な大きさを備えることが好ましい。このため、図４において矢印８１で示す、光反射部材２１の反射面に入射する変調光の入射範囲８３の長手方向の長さを４ａ／３，矢印８２で示す、同変調光の入射範囲８３の短手方向の長さをａとする、アスペクト比が４：３の横長な画像を投影する場合、反射面２２と投影レンズ１９の射出瞳９１との光軸６５上の最大距離（光反射部材２１を投影レンズ１９から最も遠ざけた場合）をｄ，投影レンズ１９の光軸と変調光とがなす角度である画素角の最小値をθ（図４中、光軸６５と変調光７１とがなす角）、画素角の最大値をφ（図４中、光軸６５と変調光７５とがなす角）としたとき、光反射部材２１の反射面２２の長手方向及び短手方向の長さを規定するａは、｛√（（ａ＋ｄｔａｎθ）２＋（２ａ／３）２）｝／ｄ＝ｔａｎφを満たす値以上であればよい。例えば、画素角の最小値θが１４度、画素角の最大値φが６０度、反射面２２と投影レンズ１９の射出瞳９１との光軸６５上の最大距離ｄが２０ｃｍの場合、ａは２５．３ｃｍとなり、光反射部材２１の反射面２２は、その長手方向の長さが３３．７ｃｍ以上、その短手方向の長さが２５．３ｃｍ以上であればよい。光反射部材２１の大きさを、上記条件を満たすように設定することで、投影レンズ１９から射出される変調光がすべて光反射部材２１に入射されるため、投影レンズ１９から射出された変調光を確実に投影面１４１に反射させることができる。
【００３４】
次に、案内部材３１，３２が備える長孔３３，３４により規定される、光反射部材２１の移動可能距離について説明する。光反射部材２１の移動可能距離は、投影レンズ１９の焦点深度の半分以下になるように設定されている。例えば、投影レンズ１９の焦点深度が４０ｃｍの場合、矢印５１で示す長孔３１，３２の水平方向の長さは、投影レンズ１９の焦点深度４０ｃｍの半分以下の長さ、例えば、２０ｃｍに設定される。このような構成とすることで投影画像の焦点を一旦調整すれば、パンフォーカスの範囲内で、光反射部材により投影画像の大きさを調整することができる。尚、投影レンズ１９の焦点深度は、焦点の許容散乱円形をδ、投影レンズ１９のレンズの明るさを表す数値であるＦナンバーをＦとしたとき、レンズの焦点距離をｆとし、投影距離をｓとしたとき（２ｆ２ｓ２δＦ）／（ｆ４−ｓ２δ２Ｆ２）により求められる。
【００３５】
上述のような構成を有する光反射ユニット２０において、投影レンズ１９に対向する側に反射面２２を備える光反射部材２１の位置を調整することにより、投影面１４１に投影させる投影画像の大きさを調整する方法について説明する。固定部材３９，４０の背面に固定された光反射部材２１は、固定部材３９，４０に螺合されるねじ４１，４２の位置を調整することにより、投影レンズ１９の光軸の方向及び投影装置本体１１の上面に垂直な方向の位置が調整される。このねじ４１，４２は、案内部材３１，３２が備える長孔３３，３４に沿って移動可能であり、光反射部材２１を投影レンズ１９に近づくように支持部材３７，３８をレール３５，３６に沿って背面側に移動させる場合には、固定部材３９，４０もそれに伴い下側にスライドする。この場合、投影レンズ１９から投影面１４１までの変調光の光路長は短くなるので、光反射部材２１を移動させる前に比べ、投影面１４１に投影される投影画像は小さくなる。そして、光反射部材２１は固定部材３９，４０に固定されているため、投影レンズ１９に近づくに従い、光反射部材２１の鉛直方向の位置は低くなる。逆に、光反射部材２１を投影レンズ１９から遠ざけるように支持部材３７，３８をレール３５，３６に沿って正面側に移動させる場合には、固定部材３９，４０もそれに伴い上側にスライドする。この場合、投影レンズ１９から投影面１４１までの変調光の光路長は長くなるので、光反射部材２１を移動させる前に比べ、投影面１４１に投影される投影画像は大きくなる。そして、光反射部材２１は固定部材３９，４０に固定されているため、投影レンズ１９から離れるに従い、光反射部材２１の鉛直方向の位置は高くなる。
【００３６】
上述のような構成を有する光反射ユニットにおいて、光反射部材２１の位置を調整することにより、投影面１４１に投影させる投影画像の大きさを調整する一例として、許容散乱円形δが０．０１０８ｍｍ，投影レンズ１９のＦナンバーＦが３，レンズの焦点距離ｆが６．７２ｍｍ，投影距離ｓが５０ｃｍ，投影レンズ１９の焦点深度が４１ｃｍ（投影距離が長くなる側である前側焦点深度が２８ｃｍ，投影距離が短くなる側である後側焦点深度が１３ｃｍ）、光反射部材２１の反射面２２と投影レンズ１９の射出瞳との光軸上の最小距離ｄ１が１９ｃｍ，光反射部材２１の反射面２２と投影レンズ１９の射出瞳との光軸上の最大距離ｄ２が３７ｃｍ，投影面１４１と投影レンズ１９の射出瞳との光軸上の距離Ｄが０ｃｍ，投影レンズ１９の光軸と変調光とがなす角度である画素角の最小値θが１６度、画素角の最大値φが６０度の場合について考える。この場合、光反射部材２１を最も投影レンズ１９に近づけた時の投影画像の大きさは、４７ｃｍ×６２ｃｍであるのに対し、光反射部材２１を最も投影レンズ１９から遠ざけた時の投影画像の大きさは、９１ｃｍ×１２２ｃｍである。この条件では、光反射部材２１を調整することにより、光反射部材２１を最も投影レンズ１９に近づけた時の投影画像の対角長を１とすると、１．９倍まで大きさを調整することが可能である。
【００３７】
このように、投影レンズ１９から出射された変調光を投影面１４１に反射する光反射部材２１が、投影レンズ１９の光軸方向に移動可能に設けられているので、この光反射部材の位置を調整することにより、変調光の光路長が調整され、投影面１４１に投影される投影画像の大きさを調整することができる。このときの光反射部材２１の移動量は、変調光が光反射部材を介さず直接投影面１４１に投影された場合の移動量の半分ですむ。このため、ズーム機能を有さなくても、投影装置１０の本体を動かすことなく、簡単な操作で投影画像の大きさを調整することができる。また、第１の実施形態では、所望の位置にてねじ４１，４２により固定することにより、光反射部材２１が、投影レンズ１９から離れるに従い、光反射部材２１の鉛直方向の位置を高くするように移動するので、光反射部材２１の大きさを小さくすることができる。
【００３８】
次に、第１の実施形態に係る投影装置１０の機能的構成について、図５を参照して説明する。図５は、投影装置１０の機能的構成を示す概念図である。図５に示すように、投影装置１０は、ＣＰＵ１１１，ＲＯＭ１１２，ＲＡＭ１１３及びＥＥＰＲＯＭ１１４を備える１チップマイコン１１０，制御パネル１２１，ミラー位置検出手段１２２，ランプ制御回路１３５及び画像処理回路１３２を備え、これらはバス１５１により接続されている。また、投影装置１０は、スクリーン１４０に投影する投影画像の映像信号を画像処理回路１３２に入力する映像信号入力手段１３１と、ランプ制御回路１３５により制御され、光源としてのランプ１３６と、照明光学系１３７と、光変調素子ドライブ回路１３３によって制御されるデジタルマイクロミラー装置からなる光変調素子１３８と、光変調素子１３８から出射される変調光をスクリーン１４０に結像する結像光学系１３９とを備えている。以下、投影装置１０の各構成について詳述する。
【００３９】
１チップマイコン１１０のＣＰＵ１１１は、投影装置１０の主制御を司り、ＣＰＵ１１１が備える読み出し専用の記憶素子であるＲＯＭ１１２に記憶された制御プログラムに従って、投影装置１０の動作や設定に関わる各種演算及び処理を実行するものである。また、ＲＯＭ１１２に記憶されている本発明に特徴的な明るさ調整プログラムに従って、各種演算及び処理を実行するものである。また、ＲＡＭ１１３は、任意に読み書き可能な記憶素子であり、ＣＰＵ１１１が演算処理した演算結果を収容する各種記憶領域が必要に応じて設けられている。尚、明るさ調整プログラムはフレキシブルディスク等の外部記憶装置に記憶されていてもよく、その場合は、当該プログラムをＲＡＭ１１３上に読み込んで実行する。また、ＥＥＰＲＯＭ１１４は、読み書き可能な不揮発性記憶素子であり、投影装置１０の動作に関わる各種設定やパラメータ等を記憶する。
【００４０】
制御パネル１２１は、操作パネルやリモートコントローラー等の入力装置からなり、ユーザにより操作されることによって、投影装置１０の作動制御や作動停止制御等を行うものである。
【００４１】
映像信号入力手段１３１は、投影装置１０の外部から入力された映像信号を画像処理回路１３２に入力する。画像処理回路１３２は、ＣＰＵ１１１による制御に基づいて、入力された映像信号に対し、信号の付加や変更、画像の左右反転処理等の加工を行う。この左右反転処理は、光反射部材２１を介してスクリーン１４０の投影面に投影された画像が、視聴者から見て正しい向きの画像となるようにするための処理である。また、後述するように画像処理回路１３２において、投影画像の明るさ調整が実行される。このように加工された映像信号は画像信号として、光変調素子ドライブ回路１３３に入力される。
【００４２】
ランプ１３６は、ＲＯＭ１１２の所定の記憶領域に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ１１１により制御されたランプ制御回路１３５から出力される出力信号に基づいて、点灯駆動されて発光する。ランプ１３６により発光された光は、照明光学系１３７によって、照明光として光変調素子１３８に照射される。
【００４３】
照明光学系１３７は、ランプ１３６から出射した光を集光するコンデンサレンズと、そのコンデンサレンズの下流に、リレーレンズ系とを備えている。また、照明光学系１３７は、さらに必要応じて、そのリレーレンズ系の下流に、ミラーを備えている。そのミラーは、リレーレンズ系から出射した光の光路を変更するために、所定の角度で設けられている。
【００４４】
光変調素子１３８は、光変調素子ドライブ回路１３３の制御により駆動され、画像を表示するデジタルマイクロミラー装置であり、少なくとも、投影画像の１画素に対応する微少なミラーであるマイクロミラーと、赤、青及び緑の３色のカラーフィルタを備えるカラーホイールとを備えている。マイクロミラーは画素に応じた数だけ整列され、投影時にはこれらのマイクロミラーに、カラーホイールが備えるいずれかの色のカラーフィルタを通過した光が入射される。一方、光変調素子ドライブ回路１３３は、画像処理回路１３２から出力された画像信号に基づき、通常の画像に対して左右が反転した画像が投影されるように、それぞれのマイクロミラーの傾きを制御し、マイクロミラーから射出される変調光の方向を結像光学系１３９に入射する方向にする「ＯＮ」と、ＯＮの方向とは異なる方向にする「ＯＦＦ」とで、結像光学系１３９に入射する変調光の種類及び量を制御する。この結果、視聴者が対向するスクリーン１４０投影面には、視聴者から見て正しい向きの画像が投影される。尚、光変調素子１３８は、デジタルマイクロミラー装置に限定されず、例えば、ＬＣＯＳに代表される反射型液晶素子を用いるようにしてもよい。また、光変調素子１３８は、デジタルマイクロミラー装置である場合、そのカラーフィルタの色は、赤、青及び緑の３色に限定されず、白色等他の色のカラーフィルタを備えるようにしてもよい。
【００４５】
結像光学系１３９は、投影レンズ１９（図１及び図２参照）を含む複数のレンズを主体として構成されている。この結像光学系１３９は、スクリーン１４０に直角な光軸を有しており、この結像光学系１３９が備える複数のレンズは、例えば、その光軸に沿って一列に配置されている。この結像光学系１３９は、光変調素子１３８から入射した変調光をスクリーン１４０に投影し、そのスクリーン１４０上の投影面１４１において投影画像を結像させる。本実施形態の結像光学系１３９は、投影距離の調節可能領域全体にわたって投影画像のピントが実質的に変化しない程度に被写界深度が深い光学的特性を有している。このため、投影距離Ｌを変化させた場合にも、パンフォーカスの範囲内であれば焦点を調整しなくても済む。
【００４６】
ミラー位置検出手段１２２は、図１に示すセンサ収納部１７に収納され、投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの距離を取得するためのセンサを備えている。このセンサの一例としては、赤外線ＬＥＤとレンズ、受光素子（レンズ＋ＰＳＤ）からなるものが知られている。ＬＥＤから出された光が対象物（反射面２２）に当たって、そこから反射してきた光が受光素子に入射する。その角度を検出して三角測量によって求めることができる。
【００４７】
以上の投影装置１０は、本発明で言うところの投影装置としての機能を有するものである。次に、光反射部材２１の位置に応じて、投影画像の明るさが所定の明るさになるように調整する処理について図６及び図７を参照して説明する。図６は、明るさ調整処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図７は、投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの距離から算出されるミラー距離Ｄと、画像信号に加える補正量との関係を説明するための説明図である。尚、第１の実施形態に係る明るさ調整処理を実行させるプログラムは、図５に示すＲＯＭ１１２に記憶されており、ＣＰＵ１１１が実行する。また、説明を簡略化するために、投影面が投影レンズ１９の上部に設けられ、変調光の全光路長が、投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの光路長の２倍である場合について説明する。
【００４８】
一般に、投影レンズ１９から射出される変調光の光路長が長くなるほど、投影面１４１に投影される投影画像の明るさは暗くなる。したがって、第１の実施形態の投影装置１０においては、光反射部材２１が投影レンズ１９から遠ざかる位置にあるほど、投影レンズ１９から射出される変調光の光路長が長くなり、投影面１４１に投影される投影画像の明るさは暗くなる。そこで、第１の実施形態の投影装置１０においては、投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの距離であるミラー距離Ｄに応じて、画像処理回路１３２において生成される画像信号に補正を加えている。このミラー距離Ｄと補正量との関係は、図７に示すようにＲＯＭ１１２に記憶され、明るさ調整処理実行時にはＲＡＭ１１３の所定の記憶領域に読み込まれる。図７において、ミラー距離Ｄは、光反射部材２１が投影レンズ１９に最も近い位置にある場合の距離を基準とした百分率によって表され、Ｄ＝１００％、１００％＜Ｄ≦１０５％、１０５％＜Ｄ≦１１０％、１１０％＜Ｄ≦１１５％、１１５％＜Ｄ≦１２０％の５つの範囲に区分されている。それぞれの範囲のミラー距離Ｄの場合、明るさ調整をしない場合には、光反射部材２１が投影レンズ１９に最も近い位置にある場合の投影画像の明るさを基準とした百分率は順に、１００％、９０．７％、８２．６％、７５．６％、６９．４％となり、光反射部材２１の位置が投影レンズ１９から遠ざかるほど明るさが減る。これに対し、ミラー距離Ｄの各範囲に対応する画像信号に加える補正量は光反射部材２１が投影レンズ１９に最も近い位置にある場合の画像信号の各色の射出量を基準とした百分率により表され、順に、１００％、１１０．３％、１２１．０％、１３２．３％、１４４．０％とされている。
【００４９】
そこで、まず投影装置１０の電源がＯＮされると、起動処理を行った後、ミラー位置検出手段１２２により、投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの距離が検出され、光反射部材２１が投影レンズ１９に最も近い位置にある場合の距離を基準とした百分率が求められる（Ｓ２０）。この処理により、ミラー距離Ｄが１０４％と算出されたものとする。
【００５０】
続いて、投影画像の明るさをミラー距離Ｄに応じた明るさに画像信号に補正が加えられる（Ｓ３０）。この処理では、まず、ＲＡＭ１１３が参照され、Ｓ２０で算出されたミラー距離Ｄ１０４％と、図７に示すミラー距離Ｄと補正量との関係より、画像信号に加える補正量を１１０．３％と決定する。続いて、画像信号処理回路において生成される画像信号のうち、赤、緑及び青の各色のカラーフィルタを追加した光を結像光学系１３９に向けて反射するマイクロミラーのＯＮ時間が、補正量１１０．３％分長くなるように、画像信号が補正される。このように、光反射部材２１の投影レンズ１９からの距離に応じて、画像信号に補正を加えることにより、光反射部材２１の位置によらず、投影画像の明るさを一定にすることができる。このため、投影画像の明るさを損なうことなく、大きさを調整することができる。
【００５１】
続いて、電源スイッチがＯＦＦされた場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、終了処理を行った後（Ｓ５０）、電源がＯＦＦにされる。一方、電源スイッチがＯＦＦにされていない場合には（Ｓ４０：Ｎｏ）、Ｓ２０に戻り処理を繰り返す。
【００５２】
以上説明した処理により、明るさ調整処理が実行される。尚、図６に示すフローチャートのＳ３０において光反射部材２１と投影レンズ１９との間の距離に応じて、投影面１４１に投影される投影画像の明るさを所定の明るさに調整する、図５に示すＣＰＵ１１１は、本発明の明るさ調整手段として機能する。
【００５３】
以上説明した、第１の実施形態の投影装置１０によれば、投影レンズ１９から出射された変調光を投影面１４１に反射する光反射部材２１が、投影レンズ１９の光軸方向に移動可能に設けられているので、この光反射部材２１の位置を調整することにより、変調光の光路長が調整され、投影面１４１に投影される投影画像の大きさを調整することができる。この光反射部材２１は投影レンズ１９の光軸６５に対して垂直に配設されているため、より確実に投影画像を投影することができる他、光反射部材２１の反射面２２に埃が付着しにくい。
【００５４】
また、投影レンズ１９の光軸６５と変調光とがなす角度である画素角の最小値θの２Ｌ×ｔａｎθは、投影レンズ１９の光軸６５からレンズ収納部材１２の最上端１６までの最小距離よりも大きくなるようにしているので、光反射部材２１により反射された変調光の光路が、投影装置１０に妨げられることなく、投影画像を投影面１４１に投影させることができる。また、光反射部材２１の移動に伴い、光反射部材２１と投影レンズ１９との間の距離に応じて、投影面１４１に投影される投影画像の明るさが所定の明るさとなるように調整するようにしているので、投影画像の明るさを損なうことなく、大きさを調整することができる。
【００５５】
また、光反射部材２１は、投影レンズ１９から離れるに従い、投影レンズ１９の鉛直方向の位置が高くなるように移動するので、光反射部材２１の大きさを小さくすることができる。また、投影レンズ１９は、広角レンズからなるため、投影面１４１（図３参照）に対して至近距離から投影できる。また、光反射部材２１は、投影レンズ１９から射出される変調光がすべて入射される大きさを有しているので、投影レンズ１９から投影された変調光を確実に投影面１４１に反射させることができる。
【００５６】
尚、本発明は、以上詳述した第１の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、第１の実施形態の投影装置として、卓上型投影装置１０について説明したが、卓上型の投影装置に限定されず、壁や天井に設置するタイプの投影装置に適用するようにしてもよい。また、投影装置の構成や外観は、適宜変更可能である。
【００５７】
また第１の実施形態では、光反射部材２１は、投影レンズ１９から離れるに従い、投影レンズ１９の鉛直方向の位置が高くなるように移動させるために、支持ユニット３０を備えるようにしていたが、この支持ユニット３０の構成や各構成の形状や数等は、第１の実施形態の構成に限定されず、適宜構成を変更可能である。例えば、第１の実施形態では、ねじ４１，４２の位置を手動で調整することにより、光反射部材２１の位置を調整するようにしていたが、支持ユニットにモータ等を設け、機械的に自動で光反射部材２１を移動させるようにしてもよい。さらに、光反射部材の大きさが十分に大きい場合等、光反射部材を小さくする必要がない場合には、投影レンズから離れるに従い、投影レンズの鉛直方向の位置が高くなるようにしなくてもよい。この場合、例えば、投影装置本体１１の上面に設けたレールに沿って光反射部材が移動可能に構成すればよい。
【００５８】
また第１の実施形態では、図７に示す予め定められたミラー距離Ｄと補正量との関係に基づき、画像信号に加える補正量を定めていたが、予め定められたミラー距離と補正量との関係は、投影レンズの特性等に応じて適宜定めることができ、第１の実施形態の場合に限定されない。また、第１の実施形態の明るさの調整方法の他、投影面に投影された投影画像の明るさの指標を実際に計測して、所定の明るさではないと判断される場合に補正するようにしてもよい。この明るさの指標としては、例えば、輝度、照度、光束、光度、光量等、種々のパラメータを採用することができる。投影画像の明るさの指標を計測する場合には、実際の投影画像の明るさに応じて、適切に投影画像の明るさを調整することができる。また、第１の実施形態のように、図６のＳ３０において、赤、緑及び青の各色のカラーフィルタを追加した光を結像光学系１３９に向けて反射するマイクロミラーのＯＮ時間が、補正量１１０．３％分長くなるように、画像信号が補正する代わりに、ランプの明るさを補正量１１０．３％分明るくするようにしてもよい。尚、第１の実施形態では、光反射部材２１の位置に応じて、画像信号に補正を加えるようにしていたが、明るさの補正が必要ない場合には、この処理を省略してもよい。
【００５９】
また第１の実施形態では、図３に示すように、このレンズ収納部材１２について、投影レンズ１９の光軸６５からレンズ収納部材１２の最上端１６までの最小距離は、投影レンズ１９から光反射部材２１まで距離をＬとしたとき、投影レンズ１９の光軸６５と変調光７１とがなす角度である画素角の最小値θの２Ｌ×ｔａｎθよりも、小さくなるように設定していたが、光反射部材２１により反射された変調光７１の光路が、投影装置１０のレンズ収納部材１２により一部が妨げられてもよい場合等には、このように設定しなくてもよい。
【００６０】
また第１の実施形では、光反射部材２１の反射面２２に備えられたミラーの大きさは、投影レンズ１９から射出される変調光が全て反射面に入射するのに十分な大きさを備えるようにしていたが、光反射部材２１の反射面２２に備えられたミラーに投影レンズ１９から射出される変調光を全て入射させる必要がない場合には、このように設定しなくてもよい。また第１の実施形では、投影レンズ１９として、広角レンズを用いていたが、これに限定されず、広角レンズではないレンズを用いるようにしてもよい。
【００６１】
また第１の実施形態では、案内部材３１，３２が備える長孔３３，３４により規定される、光反射部材２１の移動可能距離は、投影レンズ１９の焦点深度の半分以下になるように設定されていたが、自動又は手動により投影レンズ１９の焦点を調節する機能を備えている場合には、このように設定しなくてもよい。
【００６２】
次に、光反射部材の移動に伴い、投影レンズの焦点を調整する処理を行う第２の実施形態の投影装置１０について、図８を参照して説明する。図８は、投影装置１０の機能的構成を示す概念図であり、図９は、光反射部材２１の移動に伴い、投影レンズ１９の焦点を調整する処理の流れを示すフローチャートである。尚、第２の実施形態に係る投影装置１０の物理的構成は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
図８に示すように、第２の実施形態に係る投影装置１０は、その機能的構成において、フォーカス駆動手段１３４を備える点で第１の実施形態と異なる。第１の実施形態と同様な構成については説明を省略し、以下、第１の実施形態とは異なるフォーカス駆動手段１３４について説明する。
【００６４】
フォーカス駆動手段は、ミラー位置検出手段１２２が検出した投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの距離に応じて、投影レンズ１９のフォーカスを自動的に調整するものである。
【００６５】
次に、光反射部材２１の位置に応じて、光反射部材の移動に伴い、投影レンズの焦点を調整する処理について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。尚、第２の実施形態に係る処理を実行させるプログラムは、図８に示すＲＯＭ１１２に記憶されており、ＣＰＵ１１１が実行する。また、投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの距離と投影レンズ１９の焦点との関係は、ＲＯＭ１１２の所定の記憶領域に記憶され、処理実行時にはＲＡＭ１１３に読み込まれるものとする。
【００６６】
まず、投影装置１０の電源がＯＮされると、起動処理を行った後（Ｓ１１０）、ミラー位置検出手段１２２により、投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの距離が検出される（Ｓ１２０）。続いて、投影レンズ１９の焦点が、Ｓ１２０で検出されたミラー距離と対応する焦点に調整される（Ｓ２３０）。この処理は、光反射部材２１の位置に応じて、投影レンズ１９の焦点を自動的に調整するための処理である。この処理ではまず、ＲＡＭ１１３が参照され、投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの距離と投影レンズ１９の焦点との関係から、Ｓ１２０で取得されたミラー距離に対応した焦点が決定される。続いて、フォーカス駆動手段１３４が駆動され、投影レンズ１９の焦点がミラー距離に対応した焦点に調整される（Ｓ１３０）。
【００６７】
続いて、投影画像の明るさをミラー距離に応じた明るさに画像信号に補正が加えられる（Ｓ１４０）。この処理は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
続いて、電源スイッチがＯＦＦされた場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、終了処理を行った後（Ｓ１６０）、電源がＯＦＦにされる。一方、電源スイッチがＯＦＦにされていない場合には（Ｓ１５０：Ｎｏ）、Ｓ１２０に戻り処理を繰り返す。
【００６９】
以上説明した処理により、第１の実施形態の明るさ調整処理に加え、光反射部材の移動に伴い、投影レンズの焦点を調整する処理が実行される。尚、図９に示すフローチャートのＳ１３０において光反射部材２１と投影レンズ１９との間の距離に応じて、投影レンズ１９の焦点を調節する図８に示すフォーカス駆動手段１３４は、本発明の焦点調整手段として機能する。
【００７０】
以上説明した、第２の実施形態の投影装置によれば、光反射部材の移動に伴い、投影面に投影される投影画像の焦点を調整する焦点調整部を備えているので、光反射部材により、投影画像の大きさを調整した後に、焦点を調整する手間を省くことができる。このため、投影レンズとして、パンフォーカスを有しないレンズを用いた際に特に有効である。また、第１の実施形態では、パンフォーカスの範囲で、光反射部材２１を移動させるように、光反射部材２１の移動可能範囲を制限していたが、第２の実施形態の投影装置では、焦点調整部を備えているので、光反射部材２１の移動可能範囲を制限しなくても、投影レンズの焦点を合わせることができる。
【００７１】
この焦点を自動で合わせる方法は、上記第２の実施形態に限定されず、例えば、機械的構成により、光反射部材の移動に応じて投影レンズの焦点を調整するようにしてもよい。この機械的構成により光反射部材の移動に伴い、投影レンズの焦点を調整する焦点調整手段を備えた第３の実施形態の投影装置２１０について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、第３の実施形態に係る投影装置２１０の斜視図であり、図１１は、第３の実施形態に係る投影装置２１０の右側面図である。尚、第３の実施形態に係る投影装置２１０の機能的構成は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。また、第１の実施形態同様、図１０において、紙面左側を「投影装置２１０の正面側」といい、紙面右側を「投影装置２１０の背面側と言う。また、図１０において、紙面手前側を「投影装置２１０の右側」と言い、紙面の奥行き側を「投影装置２１０の左側」と言う。
【００７２】
図１０及び図１１に示すように、投影装置２１０は、例えば、水平なテーブルに載置されて使用され、壁面に設けられたスクリーンに投影画像を投影するものである。この投影装置２１０は、投影レンズ２１９を収容するレンズ収納部材２１２を背面側の上部に備える投影装置本体２１１と、その投影装置本体２１１の上面に設けられ、光反射部材２２１を備える光反射ユニット２２０とを備える。投影装置本体２１１は、第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と異なる光反射ユニット２２０について、以下詳述する。
【００７３】
投影装置１０の上面の正面側に備えられた、本発明の重要な構成要素である光反射ユニット２２０は、第１の実施形態と同様に、投影レンズ２１９から射出される変調光を反射するミラーを背面に備える光反射部材２２１と、この光反射部材２２１を、投影レンズ２１９の光軸方向に移動可能に支持する支持ユニット２３０とから構成される。
【００７４】
光反射ユニット２２０を構成する支持ユニット２３０は、本発明の焦点調整手段に相当するものであり、投影装置本体２１１の内部に投影レンズ１９の光軸と平行に延設され、表面が螺旋状にねじ山が設けられている回転棒２５２を備えている。この回転棒２５２には、そのねじ山に噛合する凹凸を備えた、部材２５１が回転棒２５２の回転に伴い回転棒２５２の長手方向に移動可能に外挿されている。この部材２５１の上面には、光反射部材２２１を正面側から支持するための筒状の固定部材２３９が外挿された支持部材２３７が、投影装置２１０の上面に垂直に立設されている。光反射部材２１は、固定部材２３９を介して、支持ユニット２３０により支持されている。
【００７５】
支持ユニット２３０を構成する回転棒２５２の正面側の一端には、回転棒２５２を回転させるためのハンドル２５４が設けられている。ユーザによりこのハンドル２５４が回転されると、回転棒２５２もハンドル２５４と同じ方向に回転し、それに伴い回転棒２５２に外挿された部材２５１が、回転棒２５２の長手方向に移動する。これにより、光反射部材２２１が投影レンズ２１９の光軸方向に移動する。尚、光反射部材２２１の移動可能範囲は、投影装置本体２１１の上面に、投影レンズ２１９の光軸２６５と平行に延設された長孔２３３によって、規定されている。一方、回転棒２２５の他端周辺には、回転棒２５２の長手方向に沿って複数の溝が設けられた溝部２５３は備えられており、その溝には投影レンズ２１９の焦点を調整するための歯車２５６が噛合されている。この歯車２５６には、図示しないが投影レンズ２１９の焦点を調整するための部材がさらに噛合されている。
【００７６】
上述のような構成を有する光反射ユニット２２０において、投影レンズ２１９に対向する側に反射面２２２を備える光反射部材２２１の位置を調整することにより、投影面に投影させる投影画像の大きさ及び焦点を調整する方法について説明する。投影装置２１０の正面に設けられたハンドル２５４を回動させることにより、回転棒２５２が回転し、回転棒２５２に外挿された部材２５１が投影レンズ２１９の光軸２６５の方向に移動され、これにより固定部材２３９の背面に固定された光反射部材２２１の位置が調整される。同時に、回転棒２５２の背面側に設けられた溝部２５３の回転に応じて、歯車２５６が回転し、その歯車２５６に噛合された投影レンズ２１９の焦点を調整するための部材（図示せず)が回転され、投影レンズ２１９の焦点が調整される。
【００７７】
このように、光反射部材２２１の移動に伴い、投影面に投影される投影画像の焦点を調整する支持ユニット２３０を備えているので、光反射部材２２１により、投影画像の大きさを調整した後に、焦点を調整する手間を省くことができる。
【００７８】
次に、光反射部材が、投影レンズの光軸に対する角度を調整可能に支持された第４の実施形態について図１２を参照して説明する。図１２は、第４の実施形態に係る投影装置３１０の右側面図である。尚、第４の実施形態に係る投影装置３１０の機能的構成は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
図１２に示すように、第４の実施形態の投影装置３１０は、投影レンズ３１９を収容するレンズ収納部材３１２を背面側の上部に備える投影装置本体３１１と、その投影装置本体３１１の上面に設けられ、光反射部材３２１を備える光反射ユニット３２０とを備える。投影装置本体３１１は、第１の実施形態と同様であるので、第１の実施形態と異なる光反射ユニット３２０について、以下詳述する。
【００８０】
投影装置３１０の上面の正面側に備えられた、本発明の重要な構成要素である光反射ユニット３２０は、第１の実施形態と同様に、投影レンズ３１９から射出される変調光を反射するミラーを背面に備える光反射部材３２１と、この光反射部材３２１を、投影レンズ３１９の光軸方向に移動可能に支持する支持ユニット３３０とから構成される。
【００８１】
光反射ユニット３２０を構成する支持ユニット３３０は、投影装置本体３１１の上面に投影レンズ３１９の光軸３６５と平行に延設されたレール３３５と、このレール３３５上に、スライド自在に水平配置された水平支持部材３３３と、この水平支持部材３３３に対して垂直に支持された支持部材３３７と、支持部材３３７に外挿され、レール３３５に対して平行に延設されたアーム３４０とを備えている。このアーム３４０の一端には、反射面３２２を備える光反射部材３２１を回動可能に支持するねじ３４０が設けられている。光反射部材３２１は左右両端に備えられたねじ３４０により、回動可能に挟持固定されている。したがって、光反射部材３２１はレール３３５に沿って、支持ユニット３３０を移動させることにより、投影レンズ３１９の光軸方向に移動される。また、光反射部材３２１は、ねじ３４０をゆるめて角度を調整した後、再びねじ３４０を締めることにより、その傾きを自由に調整することができる。
【００８２】
以上詳述したように、第４の実施形態に係る投影装置３１０は、その光反射部材３２１が、投影レンズ３１９の光軸に対する角度を調整可能に支持されているため、投影面に投影される投影画像が台形補正を加える必要がある場合に、この光反射部材３２１の角度を調整することにより投影画像の形状を補正することができる。また、例えば、光反射部材３２１が投影レンズ１９の光軸３６５に対して垂直に設置される場合には、その光反射部材３２１により反射された変調光の光路が、レンズ収納部材３１２の上端３１６により妨げられる場合でも、光反射部材３２１の角度を調整することにより、レンズ収納部材３２１に妨げられることなく反射された変調光を投影面に投影することができる。
【００８３】
尚、本発明は、以上詳述した第４の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、第４の実施形態を、第１乃至第３の実施形態に適用するようにしてもよい。
【００８４】
また第４の実施形態では、光反射部材３２１は、ねじ３４０をゆるめて角度を調整した後、再びねじ３４０を締めることにより、その傾きを自由に調整することができるようにしていたが、この支持ユニット３３０の構成や各構成の形状や数等は、第４の実施形態の構成に限定されず、適宜構成を変更可能である。例えば、無段階ラチェット部材や油圧シリンダー等の角度可変部材を利用して光反射部材の傾倒角度を任意の角度に設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】投影装置１０の斜視図である。
【図２】投影装置１０の右側面図である。
【図３】レンズ収納部材１２の最上端１６と、投影レンズ１９から射出される変調光との関係を説明するための説明図である。
【図４】光反射部材２１の反射面２２に入射する変調光の範囲を説明するための説明図である。
【図５】投影装置１０の機能的構成を示す概念図である。
【図６】明るさ調整処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】投影レンズ１９から光反射部材２１の反射面２２までの距離から算出されるミラー距離Ｄと、画像信号に加える補正量との関係を説明するための説明図である。
【図８】投影装置１０の機能的構成を示す概念図である。
【図９】光反射部材２１の移動に伴い、投影レンズ１９の焦点を調整する処理の流れを示すフローチャートである
【図１０】第３の実施形態に係る投影装置２１０の斜視図である。
【図１１】第３の実施形態に係る投影装置２１０の右側面図である。
【図１２】第４の実施形態に係る投影装置３１０の右側面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０，２１０，３１０    投影装置
１２，２１２，３１２    レンズ収納部材
１６，２１６，３１６    最上端
１９，２１９，３１９    投影レンズ
２１，２２１，３２１    光反射部材
２２，２２２，３２２    反射面
３０，２３０，３３０    支持ユニット
６５，２６５，３６５    光軸
９１    射出瞳
１１１    ＣＰＵ
１２２    ミラー位置検出手段
１３２    画像処理回路
１４１    投影面
【図１】
2008089841.tif 000003
【図２】
2008089841.tif 000004
【図３】
2008089841.tif 000005
【図４】
2008089841.tif 000006
【図５】
2008089841.tif 000007
【図６】
2008089841.tif 000008
【図７】
2008089841.tif 000009
【図８】
2008089841.tif 000010
【図９】
2008089841.tif 000011
【図１０】
2008089841.tif 000012
【図１１】
2008089841.tif 000013
【図１２】
2008089841.tif 000014