(57)【要約】【課題】スクリーンに対し斜め方向から投射する場合において、全面でピント合わせができる投射レンズのアオリ角を簡単にかつ瞬時に決定する。【解決手段】角度検出手段から検出されるプロジェクタとスクリーンに投射された画像表示部の中心を結ぶ第１軸とスクリーンに垂直な第２軸のなす角がα、原画表示部とスクリーンとの距離がＬ０、原画表示部と主面の距離がＬ１であるとき、投射レンズのアオリ角βをｔａｎβ＝（Ｌ１／Ｌ０）ｔａｎαとなるリンク機構を提供する。【選択図】図１３
2007219497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画表示部と、前記原画表示部に形成された原画を拡大投射する投射レンズと、投射レンズの主面の角度を調節するアオリ機構と、原画表示部の中心と投射レンズの主点とを結ぶ第１軸とスクリーンに垂直な第２軸との角度を検出する角度検出手段と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記アオリ機構は、前記角度検出手段により検出された角度に基づいて原画表示部と主面との角度を以下条件式を満足させるように調節する機構を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
ｔａｎβ＝（Ｌ１／Ｌ０）×ｔａｎα
但し
α：第１軸と第２軸の角度
β：原画表示部と主面の角度
Ｌ０：原画表示部とスクリーンとの距離
Ｌ１：主面と原画表示部との距離
【請求項２】
原画表示部と、前記原画表示部に形成された原画を拡大投射する投射レンズと、投射レンズの主面の角度を調節するアオリ機構と、原画表示部の中心と投射レンズの主点とを結ぶ第１軸とスクリーンに垂直な第２軸との角度を検出する角度検出手段と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記アオリ機構は、第１軸と垂直な第１固定節と、第１固定節上を移動する第１スライダと、第１スライダと回り対偶で接続され前記投射レンズの主面と平行である第１揺動節と、第１固定節と第１揺動節とそれぞれ回り対偶で接続された第２揺動節と、を備えたリンク機構からなり、第２揺動節と第１揺動節の長さが以下条件式を満足し、前記角度検出手段により検出された角度に基づいて第２軸と第２揺動節とを垂直にする機構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。
Ｌ'１／Ｌ'０＝Ｌ１／Ｌ０
但し
Ｌ０：原画表示部とスクリーンとの距離
Ｌ１：主面と原画表示部との距離
Ｌ'０：第１揺動節の長さ
Ｌ'１：第２揺動節の長さ
【請求項３】
原画表示部と、前記原画表示部に形成された原画を拡大投射する投射レンズと、投射レンズの主面の角度を調節するアオリ機構と、原画表示部の中心と投射レンズの主点とを結ぶ第１軸とスクリーンに垂直な第２軸との角度を検出する角度検出手段と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記アオリ機構は、第１軸と垂直な第２固定節と、第２固定節と直角に接続され第１軸に平行な第３固定節と、第３固定節上を移動する第２スライダと、第２スライダと回り対偶で接続され投射レンズの主面と平行である第３揺動節と、第３揺動節上を移動し第２固定節と回り対偶で接続された第３スライダと、第２スライダと回り対偶で接続された第４揺動節と、第４揺動節上を移動し第２固定節と回り対偶で接続された第４スライダと、を備えたリンク機構からなり、第２固定節上における「第３固定節と第３スライダとの距離」と「第３固定節と第４スライダとの距離」の長さが以下条件式を満足し、前記角度検出手段により検出された角度に基づいて第２軸と第４揺動節とを垂直にする機構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。
Ｌ"１／Ｌ"０＝Ｌ１／Ｌ０
但し
Ｌ０：原画表示部とスクリーンとの距離
Ｌ１：主面と原画表示部との距離
Ｌ"０：第３固定節と第３スライダの距離
Ｌ"１：第３固定節と第４スライダの距離
【請求項４】
鉛直なスクリーンに投射するための水平面上に載置されるプロジェクタであって、前記角度検出手段は、第１軸と水平面との角度を検出する機構を備えたことを特徴とする請求項１〜３に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
原画表示部に形成された原画を、投射レンズを通して壁面やスクリーン上に投射するプロジェクタにおいて、前記壁面やスクリーンの正面以外から投射したときのピントずれが最小となるように容易に調整できるアオリ機構を備えたプロジェクタ。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタはパソコンの表示画面や、テレビジョンの画像を表示する機能を備えた小型のものが主流となり、広く使用されるようになってきた。このようなプロジェクタは通常室内の最適位置（スクリーンの正面）に固定されて使用されることは少なく、使用の度ごとに机上等に載置されて使用されていた。この場合、投射像に人の影等が入らないよう最前列に設置される場合が多く、室内のどの位置からでも投射像を見られるよう、高い位置に設置されたスクリーンに投射されて使用されることが多かった。
このようなプロジェクタの投射レンズは、通常スクリーンの中央正面から投射した際、収差が最小となり、最良のピントが出せるように設計されている。しかしながら、前述したように、スクリーン中央正面以外から投射した場合、スクリーンの投射面内においてプロジェクタと近い位置と遠い位置との距離差が大きくなり、前記近い位置と遠い位置との間でピント位置が異なる課題があった。
また、このような現象は、投影する距離が近距離になるほどその距離差が大きくなるため、発生しやすかった。
【０００３】
この課題に対して、スクリーン上の複数の測定箇所の距離を測定し、その距離情報を元に合焦位置の最適値を算出する機構を備えたプロジェクタが開示されている。（特許文献１）
また第２のこの種の発明としては、スクリーンに投射された投射面の傾きに対応し、ピントが最適となるように投射レンズの絞りを調整する機構を備えたプロジェクタが開示されている（特許文献２）
第３のこの種の発明としては、プロジェクタの投射レンズの出射側瞳位置近傍を中心として投射レンズを回転させる回転手段（アオリ機構）を有するプロジェクタが開示されている。（特許文献３）
第４のこの種の文献としては、光学像の入力媒体を一定の回動中心を中心として回動させるアオリ機構を備えた撮像装置において、至近から無限のレンズピント位置に対して撮像素子から得られる画像信号の高周波成分の極大値を検出し、被写体距離の異なる複数の被写体に対応する複数の極大値のレンズピント位置の間隔が最小となるようにアオリ機構を駆動制御し、さらに、その後、極大値が最大となるようにアオリ機構を駆動制御するプロジェクタが開示されている。(特許文献４）
【特許文献１】特開２００５−７０６８７
【特許文献２】特開２００５−９１６０６
【特許文献３】特開２００４−３４７６８９
【特許文献４】特開平１１−１９０８６４
【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、特許文献１に記載のプロジェクタにおいては、全面にわたってピントが最適となるように合焦位置を最適化するものであって、投射面内でのピントの深度が改善されるものではない。このため、スクリーンの端部におけるピンボケは解消することが出来ない欠点があった。
【０００５】
特許文献２に記載のプロジェクタにおいては、スクリーンの傾斜が大きい場合、投射レンズを絞ることにより投射面内でのピントの深度を改善しようとするものであって、当然ながらピントを絞ることにより、投射像が暗くなってしまうため、投射像のコントラストが低下してしまう欠点があった。
【０００６】
特許文献３に記載のプロジェクタにおいては、スクリーンの傾斜に対応して投射レンズを傾斜させようとするものであり、投射面内でのピントの深度を改善する効果を認めることは出来るが、その傾斜角度を決定することが困難である。テストパターンを投射し、キーストン歪みに対応した投射レンズの傾斜角度を決定させることが明細書中に記載されているが、テストパターンを読み取るための受像機が必要であるため、機構的に複雑となる上、価格が高くなる欠点があった。また、テストパターンを表示、読み取りする必要があるため、設定に時間がかかる欠点があった。更に、投射レンズの回転させる軸を出射側瞳位置近傍を中心としているため、特にレンズ長が長い場合、投射レンズの回転に伴ってレンズの中心と投射軸とのずれが大きくなり、レンズの端の方を使用することとなる。この場合、コマ収差が大きくなりレンズ性能が低下する。イメージサークルが大きく、コマ収差を初めとする収差が良好に補正された高性能なレンズを使用することは可能であるが、それに伴って価格が高くなる欠点があった。
【０００７】
特許文献４に記載のプロジェクタにおいては、撮像素子から得られる画像信号の高周波成分の極大値を検出するものであるため、あらかじめアオリ角の設定のためのテストパターン等を投射する必要がある。また、画像信号に高周波成分を含んでいない場合、適正なアオリ角が設定出来ない。また、合焦情報の検出手段が必要となるため、機構的に複雑となり価格が高価になる欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、傾斜したスクリーン全面への合焦装置を備えた本発明のプロジェクタは、以下の通りである。
（１）原画表示部と、前記原画表示部に形成された原画を拡大投射する投射レンズと、投射レンズの主面の角度を調節するアオリ機構と、原画表示部の中心と投射レンズの主点とを結ぶ第１軸とスクリーンに垂直な第２軸との角度を検出する角度検出手段と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記アオリ機構は、前記角度検出手段により検出された角度に基づいて原画表示部と主面との角度を以下条件式を満足させるように調節する機構を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
ｔａｎβ＝（Ｌ１／Ｌ０）×ｔａｎα
但し
α：第１軸と第２軸の角度
β：原画表示部と主面の角度
Ｌ０：原画表示部とスクリーンとの距離
Ｌ１：主面と原画表示部との距離
（２）原画表示部と、前記原画表示部に形成された原画を拡大投射する投射レンズと、投射レンズの主面の角度を調節するアオリ機構と、原画表示部の中心と投射レンズの主点とを結ぶ第１軸とスクリーンに垂直な第２軸との角度を検出する角度検出手段と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記アオリ機構は、第１軸と垂直な第１固定節と、第１固定節上を移動する第１スライダと、第１スライダと回り対偶で接続され前記投射レンズの主面と平行である第１揺動節と、第１固定節と第１揺動節とそれぞれ回り対偶で接続された第２揺動節と、を備えたリンク機構からなり、第２揺動節と第１揺動節の長さが以下条件式を満足し、前記角度検出手段により検出された角度に基づいて第２軸と第２揺動節とを垂直にする機構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。
Ｌ'１／Ｌ'０＝Ｌ１／Ｌ０
但し
Ｌ０：原画表示部とスクリーンとの距離
Ｌ１：主面と原画表示部との距離
Ｌ'０：第１揺動節の長さ
Ｌ'１：第２揺動節の長さ
（３）原画表示部と、前記原画表示部に形成された原画を拡大投射する投射レンズと、投射レンズの主面の角度を調節するアオリ機構と、原画表示部の中心と投射レンズの主点とを結ぶ第１軸とスクリーンに垂直な第２軸との角度を検出する角度検出手段と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記アオリ機構は、第１軸と垂直な第２固定節と、第２固定節と直角に接続され第１軸に平行な第３固定節と、第３固定節上を移動する第２スライダと、第２スライダと回り対偶で接続され投射レンズの主面と平行である第３揺動節と、第３揺動節上を移動し第２固定節と回り対偶で接続された第３スライダと、第２スライダと回り対偶で接続された第４揺動節と、第４揺動節上を移動し第２固定節と回り対偶で接続された第４スライダと、を備えたリンク機構からなり、第２固定節上における「第３固定節と第３スライダとの距離」と「第３固定節と第４スライダとの距離」の長さが以下条件式を満足し、前記角度検出手段により検出された角度に基づいて第２軸と第４揺動節とを垂直にする機構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。
Ｌ"１／Ｌ"０＝Ｌ１／Ｌ０
但し
Ｌ０：原画表示部とスクリーンとの距離
Ｌ１：主面と原画表示部との距離
Ｌ"０：第３固定節と第３スライダの距離
Ｌ"１：第３固定節と第４スライダの距離
（４）鉛直なスクリーンに投射するための水平面上に載置されるプロジェクタであって、前記角度検出手段は、第１軸と水平面との角度を検出する機構を備えたことを特徴とする請求項１〜３に記載のプロジェクタ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、傾斜したスクリーンに投射する場合においても、投射レンズの性能を落とすことなく、簡単な操作で瞬時にスクリーン全体のピントを合わせることが出来る上、機構的にも簡単であるため安価にプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本発明に関わるプロジェクタにおける原画表示部１、投射レンズ３、スクリーン４の位置、角度の関係を示す説明図。図２〜４は空間上のプロジェクタ、スクリーン４の位置関係を示す説明図であり、図２は側面図、図３は平面図、図４は斜視図である。図５は、投射レンズ３の焦点距離の一例を示す説明図である。図６〜９は、本発明における原理を説明する説明図であり、図６は焦点距離を表す説明図、図７はニュートンの結像公式を示す説明図、図８、９は本発明における原理の詳細を示す説明図である。図１０、１１は、本発明に関わるリンク機構の説明図である。図１２〜１４は本発明におけるプロジェクタを示す概略図、図１５、図１６は本発明におけるプロジェクタの斜視図である。
図１２〜１６において、固定節１〜３は対応する部品が存在しないため図示していないが、図１０、１１より、空間上に存在する仮想の節であることは自明である。
【００１１】
図１に示すように、傾斜したスクリーン４全面への合焦装置を備えた本発明のプロジェクタは、原画表示部１の中心と投射レンズ３の主点８とを結ぶ第１軸５とスクリーン４に垂直な第２軸６との角度α、主面２と原画表示部１との距離Ｌ１、原画表示部１とスクリーン４との距離Ｌ０、原画表示部１と主面２との角度βが、
ｔａｎβ＝（Ｌ１／Ｌ０）ｔａｎα
の関係が成立するように角度検出手段により検出された角度αに基づいて角度βを調節するアオリ機構を備えたことを特徴とする。
前記の関係は、例えば図２〜３に示すように第１軸５を含む鉛直面である第１面９、図２〜３に示すように第１軸５を含み第１面９に直交する第２面１０のいずれかにおいて成立すればよく、望ましくは図４に示すように第１軸５と第２軸６とを含む第３面１１において成立すればよい。前記アオリ機構は、主点８を含み、第１〜３のいずれかの面９〜１１に垂直な軸を中心に前記投射レンズを揺動できる機構となっている。
【００１２】
原画表示部１とは、液晶パネル、フィルム等の光源からの光を透過するもの、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等の光源からの反射するもの、集積されたＬＥＤパネル等の自ら発光するものであっても良い。また、原画表示部１は１枚である必要はなく、色ごとに分解された３枚のタイプであってそれ以外の枚数であってもかまわない。また、原画表示部１と、投射レンズ３の間にプリズム、ミラー、コンバージョンレンズ等が存在しても良い。この場合原画表示部１の位置は、ミラー、プリズム、コンバージョンレンズ等が無いものとして考えられる空想上の位置（虚像）を原画表示部１の位置とする。
【００１３】
投射レンズ３とは、原画表示部１に表示された像をスクリーン４に結像させるためのもので、１枚であっても又はそれ以上であってもかまわない。
スクリーン４とは、通常壁面等の平面が多く利用されるが、曲面であってもかまわない。
角度検出手段７とは、原画表示部１の中心と投射レンズ３の主点８とを結ぶ第１軸５とスクリーン４に垂直な第２軸６との角度を検出するものであり、例えば一端がプロジェクタに固定されたリンクの自由端側を、前記リンクが第２軸と垂直になるように調整することにより角度を検出するものであっても良い。尚、角度検出手段７は、目視で調節する手動のものであっても、載置する台、床面等の水平面と第１軸５との角度を検出する自動のものであっても、スクリーン４上の複数の点の距離を検出し、電子回路で演算することにより算出するものであってもかまわない。
【００１４】
図５において、レンズ群に平行光線が入射し結像する場合において、レンズ群を通過前の光線の延長線と、通過後の光線の延長線の交点から、レンズの中心軸（光軸）へおろした垂線の足が主点８である。また主点８を含む光軸に直交する平面が主面２である。主面２には、平行光線を結像させる場合の後側主面と、プロジェクタのように点光源から平行光線を発する場合の前側主面の２種類が存在するが、通常、レンズに対して光線の進む方向の前後は同じ空気が存在しているため前後の屈折率は等しく、前側主面と、後側主面とは一致する。また、性能の悪いレンズの場合、平行光線の入射高に応じて焦点距離が異なるが、厳密には入射高の低い近軸領域の光線でもって定義する。尚、主面２とは、光学的な機能を果たす面のことであり、例えば両面が対称な１枚のレンズの場合、その中心を含む面のことである。
【００１５】
スクリーン４が曲面の場合には、原画表示部１の中心が写っているスクリーンの微少領域においてスクリーン４に垂直な軸を第２軸６と考えることが出来る。
アオリ機構とは、平行移動させる機構、角度を変える機構の２種類があるが、本発明においては第１軸５と、投射レンズ３の光軸との角度を変える機構を対象としている。また、投射レンズ３の光軸を回転させず、原画表示部１の角度を変えた場合についても、果たす機能は、全く同一である。
これらの操作を行うことにより、スクリーン全体でピントが合わせられる原理を以下に説明する。
【００１６】
図６において、図中左から入射した平行光線は、レンズの中心（主点）から、ｆの距離で結像する。
図７において、図中左の原画表示部１上の点から発した光線は、距離ｙ１離れたレンズで集められ、更に距離ｙ２離れたスクリーン４上に結像する。この図において、
１／ｆ＝１／ｙ１＋１／ｙ２            （１）
の関係式が成立し、ニュートンの結像公式と呼ぶ。またこの図において拡大率Ｍは
Ｍ＝ｙ２／ｙ１                          （２）
である。この原理に基づいて、プロジェクタは原画表示部１に表示された小さな原画１２を大きなスクリーン４に拡大することが出来る。
図８は、原画表示部１上の原画１２を、スクリーン上に合焦した投射像１３として結像させた状態を示す。
図８において、以下関係式が成立する。
１／ｆ＝１／ｙ１＋１／ｙ２            （１）
ｘ１／ｙ１＝ｘ２／ｙ２                    （３）
尚、原画表示部１の式は、傾きα、ｙ切片ａ０と定義する。
ｙ＝αｘ＋ａ０                    （４）  
原画表示部１上の原画１２の点（ｘ１、ｙ１）についても（４）式は成立し、
ｙ１＝αｘ１＋ａ０                     （５）
ｘ１について解くと
ｘ１＝（ｙ１−ａ０）／α                （６）
（３）式に代入し、
（ｙ１−ａ０）／αｙ１＝ｘ２／ｙ２    （７）
他方、（１）式を変形し、
ｙ１＝ｆｙ２／（ｙ２−ｆ）              （８）
（７）式に代入すると
ｘ２／ｙ２＝１／α−ａ０（ｙ２−ｆ）／（αｆｙ２）              （８）
式変形により
ｙ２＝（ｆα／（ｆ−ａ０））ｘ２＋ｆａ０／（ｆ−ａ０）              （９）
すなわち投射像１３の式は
ｙ＝（ｆα／（ｆ−ａ０））ｘ＋ｆａ０／（ｆ−ａ０）              （１０）
となる。原画表示部１の式（４）と投射像１３の式（１０）のｘ切片を算出すると共に
ｘ＝−ａ０／α                                                （１１）
となり一致する。すなわち、原画表示部１を延長する軸と、投射レンズ３の主面２と、投射像１３を延長する軸は１点で交差することが証明される。このような関係を、シャインプルーフの法則という。
【００１７】
この関係は、次のように考えることも出来る。図９において、第１軸５と第２軸６の角度はα、第１軸５上における原画表示部１とスクリーン４との距離はＬ０、原画表示部１と主面２との距離はＬ１、原画表示部１と第１軸５との交点から、原画表示部１の延長線とスクリーン４の延長線の交点Ｐまでの距離はＬ３である。投射レンズ３の主面２の延長線も交点Ｐで交差している。このとき、
ｔａｎα＝Ｌ０／Ｌ３                                  （１２）
ｔａｎβ＝Ｌ１／Ｌ３                                  （１３）
の関係が成立し、（１２）（１３）式をまとめると
ｔａｎβ＝（Ｌ１／Ｌ０）×ｔａｎα                      （１４）
の関係が成立する。
この機構は、第３面１１に対して実施すると最も効果が得られるが、第１面９、第２面１０であっても同様に成立し、最適のアオリ角を与えることが出来る。
【００１８】
特に、スクリーン４が室内の壁面等の鉛直面でありプロジェクタを床面、机上等の水平面に載置した場合においては、本発明に記載の角度αを検出する角度検出手段は、第１軸５と水平面との角度を検出するだけでよく、傾斜角センサーや常に鉛直になるように備えつけられた脚等にその機能を備えることが出来る。
また、水平方向については、基準線を持つ台座上にプロジェクタを備え、台座の基準線をスクリーン４と平行又は垂直となるように載置した後、スクリーン４の中央等所定の方向にプロジェクタ部分のみを旋回する方法をとっても良い。この場合、本発明に記載の角度αを検出する角度検出手段７は、台座の基準線と第１軸５との角度を検出するだけでよい。
【００１９】
次に、請求項２に関わるアオリ角を決定する機構について図１０に基づいて説明する。
図１０に示すように第１軸５と垂直な第１固定節１４と、第１固定節１４を含む軸上を移動する第１スライダ２１と、第１スライダ２１と回り対偶で接続され前記投射レンズ３の主面２と平行である第１揺動節１７と、第１固定節１４と第１揺動節１７とそれぞれ回り対偶で接続された第２揺動節１８とを備えたリンク機構からなることを特徴としている。
第２揺動節１８の長さをＬ'1、第１揺動節１７の長さをＬ'0とすると
Ｌ'1／Ｌ'0＝Ｌ1／Ｌ0                            （１５）
但し
Ｌ0 ：原画表示部１とスクリーン４との距離
Ｌ1：主面２と原画表示部１との距離
である。
前記角度検出手段により検出された角度に基づいて第２軸６と第２揺動節１８とを垂直にすると、第１固定節１４と第２揺動節１８との角度は、第１軸５と第２軸６のなす角αとなる。このときの第１揺動節１７の垂線と第１軸５の角度をγとすると以下の関係式が成立する。
Ｌ'2／Ｌ'１＝ｓｉｎα                            （１６）
Ｌ'2／Ｌ'0＝ｓｉｎγ                            （１７）
Ｌ'2は、第１揺動節と第２揺動節の接合部と、第１固定節との距離である。
まとめると、
ｓｉｎγ＝（Ｌ１／Ｌ0）ｓｉｎα                    （１８）
となる。通常プロジェクタは、投射レンズ３の主面２と原画表示部１の距離に対してスクリーン４と原画表示部１の距離の方が圧倒的に大きいため、算出される主面２のアオリ角βは小さい。このため、
γ＝ｓｉｎ-1{（Ｌ１／Ｌ0）ｓｉｎα}≒ｔａｎ-1{（Ｌ１／Ｌ0）ｔａｎα}  （１９）
と考えてもよく、上記リンク機構で得られるアオリ角γは、適正なアオリ角βとほぼ同一であることがわかる。
尚、Ｌ'1／Ｌ'0は、最も使用頻度の高いＬ1／Ｌ0の比を基準に設定すればよく、原画表示部１とスクリーン４との距離が多少変わっても、合焦状態は大きくに悪化しない。
【００２０】
次に、請求項３に関わるアオリ角を決定する機構について図１１に基づいて説明する。
図１１に示すように第１軸５と垂直な第２固定節１５と、第２固定節１５と直角に接続され第１軸５に平行な第３固定節１６と、第３固定節１６上を移動する第２スライダ２２と、第２スライダ２２と回り対偶で接続され投射レンズ３の主面２と平行である第３揺動節１９と、第３揺動節１９上を移動し第２固定節１５と回り対偶で接続された第３スライダ２３と、第２スライダ２２と回り対偶で接続された第４揺動節２０と、第４揺動節２０上を移動し第２固定節１５と回り対偶で接続された第４スライダ２４と、を備えたことを特徴としている。
第２固定節１５上における第３固定節１６と第３スライダ２３との距離をＬ”0 、第３固定節１６と第４スライダ２４との距離をＬ”1とすると
Ｌ”1／Ｌ”0＝Ｌ1／Ｌ0              （２０）
但し
Ｌ0 ：原画表示部１とスクリーン４との距離
Ｌ1：主面２と原画表示部１との距離
である。
前記角度検出手段により検出された角度に基づいて第２軸６と第４揺動節２０とを垂直にすると、第２固定節１５と第４揺動節２０の角度は、第１軸５と第２軸６のなす角αとなる。このときの第３揺動節１９の垂線と第１軸５の角度をγとすると以下の関係式が成立する。
Ｌ”2／Ｌ”１＝ｔａｎα              （２１）
Ｌ”2／Ｌ”0＝ｔａｎγ              （２２）
Ｌ”2は第２固定節１５と第２スライダ２２との距離である。
まとめると、
ｔａｎγ＝（Ｌ１／Ｌ0）ｔａｎα              （２３）
となる。以上より上記リンク機構で得られる角度γは、（１４）式で得られる適正なアオリ角βと同一であることがわかる。
尚、Ｌ”2／Ｌ”１は、最も使用頻度の高いＬ1／Ｌ0の比を基準に設定すればよく、原画表示部１とスクリーン４との距離が多少変わっても、合焦状態は急速に悪化しない。
【実施例１】
【００２１】
以下に実施例を挙げ、本発明を詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
図１３のように鉛直を検出できる脚を角度検出手段として用い角度αを検出し、第２揺動節１８と第１揺動節１７の長さの比がＬ１／Ｌ０とほぼ同じであるリンク機構によって投射レンズ３の主面２のアオリ角を調節できるプロジェクタ用いて、様々な距離Ｌ0、角度αにて原画表示部１上の原画１２をスクリーン４の投射した。尚、このとき用いた投射レンズ３の焦点距離は５ｃｍであり、原画表示部から３ｍの距離にあるスクリーン４に表示された時に最適になるようにＬ’１／Ｌ’０を設定した。尚、Ｌ１は（１）式より５．０８ｃｍ、Ｌ’１／Ｌ’０は５．０８／３００の比であった。
【００２２】
第１軸と第２軸の角度αが２０°のとき、原画表示部から３ｍの距離にあるスクリーン４にピントを合わせるとＬ１は（１）式より５．０８ｃｍであった。このときの（１４）式より算出される適正な主面のアオリ角βは、
ｔａｎβ＝（Ｌ１／Ｌ０）ｔａｎα   
＝（５．０８／３００）ｔａｎ２０°
＝０．００６１６９
β＝０．３５３４５°
となる。このとき、図１３のプロジェクタのアオリ機構より得られるアオリ角γは
ｓｉｎγ＝（Ｌ’１／Ｌ’０）ｓｉｎα 
＝（５．０８／３００）ｓｉｎ２０°
＝０．００５７９７
γ＝０．３３２１°
となった。本発明のリンク機構から得られる主面のアオリ角γは（１４）式で算出される適正な主面のアオリ角βとほぼ同じであり、簡単な機構でほぼ適正なアオリ角が得られることが確認された。このとき、スクリーン４には、周辺部まで合焦した鮮明な投影像が映し出された。
【００２３】
同一のプロジェクタを用い、原画表示部から１ｍの距離にあるスクリーンに原画表示部１をピントを合わせるとＬ１は（１）式より５．２６ｃｍであった。このときの（１４）式より算出される適正な主面のアオリ角βは、
ｔａｎβ＝（Ｌ１／Ｌ０）ｔａｎα 
＝（５．２６／１００）ｔａｎ２０°
＝０．０１９１５６
β＝１．０９７°
となる。このとき、図１３のプロジェクタのアオリ機構より得られるアオリ角γは
ｓｉｎγ＝（Ｌ’１／Ｌ’０）ｓｉｎα 
＝（５．０８／３００）ｓｉｎ２０°
＝０．０１７３９１
γ＝０．９９６４°
となった。Ｌ’１／Ｌ’０が適正値から僅かにずれた本発明リンク機構であっても得られる主面のアオリ角γは（１４）式で算出される適正なアオリ角βとほぼ同じであり、簡単な機構でほぼ適正なアオリ角が得られることが確認された。このとき、スクリーン４には、周辺部まで合焦した鮮明な投影像が映し出された。
【００２４】
実施例１についてその条件、（１４）式で算出される理想的なアオリ角β、リンク機構から得られる主面２のアオリ角γ、周辺部の合焦状態、アオリ機構の効果を表１に列記した。
尚、本実施例は鉛直な第１面９内について記述してあるが、第２、第３面１０，１１についても同様である。
【実施例２】
【００２５】
図１４のように鉛直を検出できる脚を角度検出手段として用い角度αを検出し、「第３固定節１６と第３スライダ２３の距離」Ｌ”０と「第３固定節１６と第４スライダ２４の距離」Ｌ”１との比（Ｌ”１／Ｌ”０）がＬ１／Ｌ０とほぼ同じであるリンク機構によって投射レンズ３の主面２のアオリ角を調節できるプロジェクタ用いて、様々な距離Ｌ0、角度αにて原画表示部１の画像をスクリーン４の投射した。尚、このとき用いた投射レンズ３の焦点距離は５ｃｍであり、３ｍの距離にあるスクリーン４に表示された時に最適になるようにＬ”１／Ｌ”０を設定した。尚、Ｌ１は（１）式より５．０８ｃｍ、Ｌ”１／Ｌ”０は５．０８／３００の比であった。
【００２６】
第１軸５と第２軸６の角度αが２０°のとき、３ｍの距離にあるスクリーン４にピントを合わせるとＬ１は（１）式より５．０８ｃｍであった。このときの（１４）式より算出される主面２のアオリ角βは、
ｔａｎβ＝（Ｌ１／Ｌ０）ｔａｎα   
＝（５．０８／３００）ｔａｎ２０°
＝０．００６１６９
β＝０３５３４５°
となる。このとき、図１３のプロジェクタのアオリ機構より得られるアオリ角γは
ｔａｎγ＝（Ｌ”１／Ｌ”０）ｔａｎα   
＝（５．０８／３００）ｔａｎ２０°
＝０．００６１６９
γ＝０３５３４５°
となった。本発明のリンク機構から得られる主面２のアオリ角γは（１４）式で算出される適正なアオリ角βと同じであり、簡単な機構で適正なアオリ角が得られることが確認された。このとき、スクリーン４には、周辺部まで合焦した鮮明な投影像が映し出された。
同一のプロジェクタを用い、１ｍの距離にあるスクリーン４にピントを合わせるとＬ１は（１）式より５．２６ｃｍであった。このときの（１４）式より算出される主面２のアオリ角βは、
ｔａｎβ＝（Ｌ１／Ｌ０）ｔａｎα   
＝（５．２６／１００）ｔａｎ２０°
＝０．０１９１５６
β＝１．０９７°
となる。このとき、図１４のプロジェクタのアオリ機構より得られるアオリ角γは
ｔａｎγ＝（Ｌ”１／Ｌ”０）ｔａｎα 
＝（５．０８／３００）ｔａｎ２０°
＝０．０１８５０７
γ＝１．０６０°
となった。Ｌ’１／Ｌ’０が適正値から僅かにずれた本発明のリンク機構であっても得られる主面２のアオリ角γは（１４）式で算出される適正なアオリ角βとほぼ同じであり、簡単な機構でほぼ適正なアオリ角が得られることが確認された。このとき、スクリーン４には、周辺部まで合焦した鮮明な投影像が映し出された。
【００２７】
実施例２についてその条件、（１４）式で算出される理想的なアオリ角β、リンク機構から得られる主面２のアオリ角γ、周辺部の合焦状態、アオリ機構の効果を表２に列記した。
尚、本実施例は鉛直な第１面９内について記述してあるが、第２、第３面１０，１１についても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明によれば、スクリーンに斜め方向から投射する場合においても、画質を落とすことなく全面で鮮明な投射像が得られる投射レンズのアオリ角を、簡単な構造で、瞬時に得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に関わるプロジェクタにおける原画表示部、投射レンズ、スクリーンの位置、角度の関係を示す説明図
【図２】請求項１に関わるプロジェクタ、スクリーンの位置関係を示す側面図
【図３】請求項２に関わるプロジェクタ、スクリーンの位置関係を示す平面図
【図４】請求項３に関わるプロジェクタ、スクリーンの位置関係を示す斜視図
【図５】投射レンズの焦点距離の一例を示す説明図
【図６】焦点距離を表す説明図
【図７】ニュートンの結像公式を示す説明図
【図８】本発明における原理の詳細を示す説明図
【図９】本発明における原理の詳細を示す説明図
【図１０】本発明に関わるリンク機構の説明図
【図１１】本発明に関わるリンク機構の説明図
【図１２】本発明におけるプロジェクタを示す概略図
【図１３】本発明におけるプロジェクタを示す概略図
【図１４】本発明におけるプロジェクタを示す概略図
【図１５】本発明におけるプロジェクタの斜視図
【図１６】本発明におけるプロジェクタの斜視図
【符号の説明】
【００３０】
１    原画表示部 
２    主面 
３    投射レンズ 
４    スクリーン 
５    第１軸 
６    第２軸 
７    角度検出手段
８    主点 
９    第１面
１０  第２面
１１  第３面
１２  原画
１３  投影像
１４  第１固定節
１５  第２固定節
１６  第３固定節
１７  第１揺動節
１８  第２揺動節
１９  第３揺動節
２０  第４揺動節
２１  第１スライダ
２２  第２スライダ
２３  第３スライダ
２４  第４スライダ
【表１】
2007219497.tif 000003
【表２】
2007219497.tif 000004
【図１】
2007219497.tif 000005
【図２】
2007219497.tif 000006
【図３】
2007219497.tif 000007
【図４】
2007219497.tif 000008
【図５】
2007219497.tif 000009
【図６】
2007219497.tif 000010
【図７】
2007219497.tif 000011
【図８】
2007219497.tif 000012
【図９】
2007219497.tif 000013
【図１０】
2007219497.tif 000014
【図１１】
2007219497.tif 000015
【図１２】
2007219497.tif 000016
【図１３】
2007219497.tif 000017
【図１４】
2007219497.tif 000018
【図１５】
2007219497.tif 000019
【図１６】
2007219497.tif 000020