(57)【要約】【課題】被投写面が平面でない場合や、プロジェクターの投写画像のピント面が被投写面と平行でない場合における自動ピント調整を改善したプロジェクターを提供すること。【解決手段】投写画像の所定領域のピントを調整するピント調整手段を備え、被投写面上の所定の位置とプロジェクターの距離を検出する測距手段を備え、測距するポイントを決定する測距ポイント決定手段を備え、前記測距手段は、前記測距ポイント決定手段で決定された測距ポイントとプロジェクターの距離を測定し、前記距離に基づいて、前記ピント調整手段を駆動させる自動ピント調整手段を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写画像の所定領域のピントを調整するピント調整手段を備え、
被投写面上の所定の位置とプロジェクターの距離を検出する測距手段を備え、
測距するポイントを決定する測距ポイント決定手段を備え、
前記測距手段は、前記測距ポイント決定手段で決定された測距ポイントとプロジェクターの距離を測定し、
前記距離に基づいて、前記ピント調整手段を駆動させる自動ピント調整手段を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
投写画像の第一の所定領域のピントを調整する第一のピント調整手段と、
投写画像の前記第一の所定領域とは異なる第二の所定領域のピントを調整する第二のピント調整手段と、
被投写面上の所定の位置とプロジェクターの距離を検出する測距手段を備え、
測距するポイントを決定する測距ポイント決定手段を備え、
前記測距手段により測定された前記第一の所定領域に含まれる第一の測距ポイントとプロジェクターとの距離に基づいて、前記第一のピント調整手段を駆動させる第一の自動ピント調整手段を備え、
前記測距手段により測定された前記第二の所定領域に含まれる第二の測距ポイントとプロジェクターとの距離に基づいて、前記第二のピント調整手段を駆動させる第二の自動ピント調整手段を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
投写画像に所定のパターンを描画するパターン描画手段を備え、
前記パターン描画手段は、前記測距手段による被投写面上の所定の点の測距に先立って、対応する前記測距ポイント近傍に所定のパターンを描画することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
投写レンズ光軸に対する投写画像のあおり位置を取得するあおり位置取得手段を備え、前記測距ポイント決定手段は、前記あおり位置を基に測距ポイントを決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関し、特に被投写面上の投写画像のピントを自動で調整する機能を備えたプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測距手段により検出したプロジェクターとスクリーン間の距離に基づいて自動フォーカス調整を行う方法が開示されている。
【０００３】
また、像面の湾曲度合を調整する機構を備えたプロジェクターが知られている。特許文献１には、所定のパターンを投影した画像をセンサで受光し、その結果を基にオートフォーカスを実行するプロジェクターが開示されている。特許文献２には、第一のレンズ群と第二のレンズ群との間隔を変化させることにより像面湾曲による像面の湾曲度合が調節可能なプロジェクターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１２０５２６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４５５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、被投写面が平面でない場合や、プロジェクターの投写画像のピント面が被投写面と平行でない場合は、自動ピント調整を行っても、良好なピントが得られるのは測距対象となるパターンを投影した位置の近傍限られる。
【０００６】
また、上述の特許文献２に開示された従来技術では、第一のレンズ群と第二のレンズ群との間隔を変化させると、光軸に対し周辺のピントが変化する。レンズシフトによってあおり位置を変化させた場合、プロジェクターの投写画像に対する、ピントの変化する領域の相対位置が変わってしまう。
【０００７】
上述の特許文献２に開示された従来技術では、自動調整の方法は開示されていないが、自動調整を考える場合、特許文献１に記載の方法のようにパターンを表示しても、それが、調整機構によってピントが変化する位置とは限らない。そのため、特に被投写面が平面でない場合や、プロジェクターの投写画像のピント面が被投写面と平行でない場合は、調整機構の駆動量を決定するための距離情報を正しく取得することができない。結果として好ましいピント調整ができない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、被投写面が平面でない場合や、プロジェクターの投写画像のピント面が被投写面と平行でない場合における自動ピント調整を改善したプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係るプロジェクターは、
投写画像の所定領域のピントを調整するピント調整手段を備え、
被投写面上の所定の位置とプロジェクターの距離を検出する測距手段を備え、
測距するポイントを決定する測距ポイント決定手段を備え、
前記測距手段は、前記測距ポイント決定手段で決定された測距ポイントとプロジェクターの距離を測定し、
前記距離に基づいて、前記ピント調整手段を駆動させる自動ピント調整手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被投写面が平面でない場合や、プロジェクターの投写画像のピント面が被投写面と平行でない場合における自動ピント調整を改善したプロジェクターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の一形態にかかるプロジェクターの機能ブロック
【図２】本発明の実施の一形態にかかるプロジェクターの像面湾曲調整機構による像面の調整の概略
【図３】本発明の実施の一形態にかかるプロジェクターの測距部と測距ポイント決定部の挙動を示す概略図
【図４】本発明の実施の一形態にかかるプロジェクターの自動ピント調整を表すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態にかかわるプロジェクターの基本構成を表すブロック図である。
【実施例１】
【００１３】
以下、図１、２を参照して、本発明の第１の実施例による、プロジェクターの基本構成について説明する。
【００１４】
１００はプロジェクターである。１０１は中央制御部であり、ＲＯＭ１０７に予め記録されたプログラムに従って、プロジェクター内部の各機能ブロックと連携してプロジェクターの制御を行う。１０２はパターン画像描画部であり、中央制御部からの指示に従って、投写画像上に所定のパターン、例えば全面格子画像等のパターン画像を描画する。
【００１５】
１０７はＲＯＭであり、不揮発（電源を切っても消えない）データが格納され、具体的には、中央制御部が実行するプログラムや、プロジェクター制御に使用するデータ等が格納される。１０８はＲＡＭであり、揮発（電源を切ると消える、一時的な）データが格納され、中央制御部が一時的に利用するデータ等が格納される。１０３は光源制御部であり、中央制御部からの指示に従って、光源１０４の点灯、消灯、出力電力を制御する。１０５は画像表示素子制御部であり、画像表示素子１０６を制御し、画像表示素子上に所定の画像を形成する。光源１０４から出射された光は、画像表示素子１０６上に形成された画像によって変調され、投写レンズ１３０を経由してプロジェクター外部に出射される。
【００１６】
１１２はレンズシフト制御部であり、レンズシフト調整機構１２２を制御して、プロジェクターの投写画像のあおり位置を上下または／および左右に調整する。１１３は像面湾曲制御部であり、プロジェクターの像面（ピントが合う面）の周辺をオーバー（奥側）／アンダー（手前側）に調整する、像面湾曲調整機構１２３の駆動を行う。１１４はフォーカス制御部であり、プロジェクターの像面全体を前後に調整する。１１５は測距ポイント決定部であり、プロジェクター内部の状態に基づいて、測距部１１６で測距するポイントを決定する。測距部１１６は測距ポイント決定部１１５で決定されたポイントに基づき、被投写面上の当該ポイントとプロジェクター本体との間の距離を測定する。
【００１７】
ここで、図２を用いて、像面湾曲調整機構１２３での像面の調整について概略を説明する。
【００１８】
２００は投写レンズの光軸、２０１は像面を示している。この例の場合は、光軸を中心として周辺部の像面を、光軸からの距離が大きくなるほどオーバーまたはアンダーに調整する。図２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は上向きあおりの場合の例、図２の（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は下向きあおりの場合の例である。いずれの場合も、光軸上のピントはずらさずに、周辺のピントを手前側／奥側に調整する。したがって、投写画像基準で見ると、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）では像面湾曲調整機構１２３によって、投写画像の上側のピントが調整されることになる。一方、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）では像面湾曲調整機構１２３によって、投写画像の下側のピントが調整されることになる。
【実施例２】
【００１９】
以下、図３を参照して、本発明の第２の実施例による、プロジェクターの動作について説明する。
【００２０】
３０１は測距部１１６の一部を構成するラインセンサであり、互いに離れた位置に配置された複数の導光レンズ３０２から入射される光を検知し、それらの距離差を利用して、プロジェクターと被投写面における所定の場所との距離を算出する。測距ポイント決定部１１５は像面湾曲調整機構１２３による調整が顕著に表れる光軸から離れた位置３０３に対応するイメージサークル上の点を測距ポイントとする。すなわち、イメージサークル３１０において、投写画像３１１上の所定の点３１２を測距ポイントとする。
【００２１】
尚、図２を参照してわかるように、あおり位置が変わると、像面湾曲調整機構１２３による調整が顕著に表れる位置も変化する。たとえば、上向きあおりでは、投写画像の上部が像面湾曲調整の効果が顕著に表れるのに対し、下向きあおりでは、投写画像の下部にその効果が顕著に表れる。
【００２２】
レンズシフト機構を搭載したプロジェクターにおいては動的にレンズシフト位置が変化するため、その都度のレンズシフト位置に応じた測距ポイントの選択が必要となる。
【００２３】
３０３からの反射光を複数の導光レンズ３０２を介してラインセンサ３０１で測定する。測定した複数の光のラインセンサ上の距離差と、予め定めておいた測距ポイント・ラインセンサ検出光距離差・プロジェクターと被投写面の距離との関係から、プロジェクターと３０３との距離を算出する。
【００２４】
算出したプロジェクターと３０３の距離に基づいて、３０３上のピントが合うように、予め定めておいた像面湾曲駆動量／調整量データに従って、中央制御部１０１は像面湾曲制御部１１３を介して像面湾曲調整機構１２３を駆動する。
【００２５】
尚、被投写面上の位置３０３（プロジェクター内部的には投写画像上の点３１２）の近傍にパターン画像描画部１０２を使用して所定のパターン画像（たとえば白地に黒い帯）を表示させることで、ラインセンサ３０１での反射光検出の補助とすることができる。
【実施例３】
【００２６】
以下、図４を参照して、本発明の第３の実施例による、プロジェクターの動作について説明する。
【００２７】
図４（Ｃ）はプロジェクターが像面湾曲調整機構１２３とフォーカス調整機構１２４を使用して被投写面上のピントを自動で調整する処理の流れを示したフローチャートである。
【００２８】
Ｓ４０１において、測距ポイント決定部にて、測距ポイントを光軸に設定する。
【００２９】
Ｓ４０２にて、パターン画像描画部１０２は測距ポイントとして決定された光軸の近傍に測距用パターン画像を描画する。
【００３０】
Ｓ４０３にて、測距部１１６は被投写面に投写されたパターン画像の反射光を検知し、その反射光を基に、プロジェクターと光軸上の被投写面との距離を測定する。
【００３１】
その測定結果を基に、Ｓ４０４において、フォーカス制御部１１４を介してフォーカス調整機構１２４を制御し、光軸上のピントを調整する。なお、ここでは、フォーカス調整器機構１２４でのピント調整は、（Ａ）に示すように、光軸に垂直な平面に対して前後に調整するものとする。フォーカス調整機構による調整に続いて、像面湾曲調整機構による調整を行う。
【００３２】
Ｓ４０５において、レンズシフト制御部１１２を介して、レンズシフト調整機構１２２の調整位置を取得する。
【００３３】
取得したレンズシフト位置を基に、Ｓ４０６において、投写画像上の光軸から離れた位置を測距ポイントとして決定する。たとえば、光軸より上方向にレンズシフト調整されている場合は投写画像の上部を測距ポイントとする。
【００３４】
Ｓ４０７において、パターン画像描画部１０２は測距ポイントとして定めた点の近傍に測距用パターン画像を描画する。
【００３５】
Ｓ４０８で、測距部１１６は被投写面に投写されたパターン画像の反射光を検知し、その反射光を基に、プロジェクターと、測距ポイントとの距離を測定する。
【００３６】
この測距結果を基に、Ｓ４０９において、像面湾曲制御部１１３を介して像面湾曲調整機構１２３を調整する。像面湾曲調整機構１２３でのピント調整は、（Ｂ）に示すように、光軸に垂直な平面に対して像高の大きい部分の像面をオーバー／アンダーに調整するものである。
【００３７】
以上の動作により、少なくとも、投写レンズの光軸上および投写レンズの光軸から離れた位置で被投写面におけるピントが合った投写画像を得ることができる。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１００  プロジェクター、１０１  中央制御部、１０２  パターン画像描画部、
１０３  光源制御部、１０４  光源、１０５  画像表示素子制御部、
１０６  画像表示素子、１０７  ＲＯＭ、１０８  ＲＡＭ、
１１２  レンズシフト制御部、１１３  像面湾曲制御部、１１４  フォーカス制御部、
１１５  測距ポイント決定部、１１６  測距部、１２２  レンズシフト調整機構、
１２３  像面湾曲調整機構、１２４  フォーカス調整機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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