JP3653419B2 - プロジェクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡大率、フォーカス、コンバージェンス等の投射条件を自動的に調整するプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタにおいて、コンバージェンス、フォーカス等の投射条件を自動的に調整する技術として、当該プロジェクタからスクリーンに投影された画像をビデオカメラ等の撮像手段で撮像し、得られた画像データを取り込んだ後、マイクロコンピュータ等の情報処理装置で解析することにより投射条件の調整のずれを検出し、検出された調整のずれを補正する技術が米国特許（ＵＳＰ）第５，２３１，４８１号公報に開示されている。以下、投射レンズのフォーカス自動調整に適用した場合を例として、上記従来の技術について説明する。
【０００３】
図３１は、上記従来技術におけるプロジェクタ９００の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、プロジェクタ９００は、投射レンズ９０１、ダイクロイックミラー９０２、９０３、９０６及び９０７、ミラー９０４、９０５、ライトバルブ９０８、９０９及び９１０、光源９１１、Ａ／Ｄコンバータ９１５、マイクロコンピュータ９１６、テストパターン発生回路９２９、及び投射レンズフォーカス調整機構９３３を備えており、当該プロジェクタ９００よりスクリーン９８０に投影された画像がビデオカメラ９９０により撮像されるようになっている。ビデオカメラ９９０による撮像結果はＡ／Ｄコンバータ９１５を介してマイクロコンピュータ９１６に入力される。
【０００４】
マイクロコンピュータ９１６は、撮像により得られた画像データを解析し、解析結果に基づいて投射レンズフォーカス調整機構９３３を制御することにより、投射レンズ９０１のフォーカスが調整される。なお、図３１の例では各ライトバルブ９０８、９０９、９１０から投射レンズ９０１までの光路の距離が異なっているようであるが、この調整は不図示のレンズ等を用いる周知の技術により容易に行うことが可能であるし、後述の実施の形態にて説明するようにダイクロイックミラー等の配置を変更してもよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の如く、ビデオカメラ９９０を用いてスクリーン９８０上に投影された画像を撮像する手法は、プロジェクタ以外にビデオカメラを用いる必要があるため装置全体のコストアップにつながる他、ビデオカメラ９９０を正確にスクリーン９８０に向けることが必要となるため、操作が煩雑となるなどの問題点を有している。
【０００６】
本発明の目的は、装置のコスト上昇を最小限に抑えつつ、簡単な操作で投射条件の自動調整を行うことができるプロジェクタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、ライトバルブを通過した光源からの光を、投射レンズを介して被投影面に投影するプロジェクタにおいて、前記被投影面から反射され、前記ライトバルブを逆進した光を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された光に基づいて投射条件を調整する投射条件調整手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、ライトバルブを逆進した光を検出して投射条件の調整に用いるので、ビデオカメラ等、スクリーン上に投影された画像を撮像するための高価な装置を備える必要がなくなる。また、ビデオカメラ等による撮像の向きの調整も不要となるため、簡単な操作で投射条件の自動調整が行える。
ここで、上記本発明の特徴を具現化する構成の一つとして、更に、前記ライトバルブを制御して所定の画像パターンを形成させることにより、前記被投影面に当該画像パターンを投影させるパターン投影手段を備え、前記検出手段は、前記画像パターンが投影された前記被投影面から反射され、前記ライトバルブを逆進した反射光を集光する反射光集光手段と、前記反射光集光手段により集光された反射光の光量を測定する反射光量測定手段とを有し、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて投射条件を調整するようにすることができる。
【０００９】
この構成は、プロジェクタから投影された画像パターンの反射光を検出して投射条件の調整を行うものであり、即ち、一台のプロジェクタを用いて画像を投影する場合に、当該プロジェクタの投射条件の自動調整を可能とするものである。ここで、例えば、前記パターン投影手段は、少なくとも前記被投影面に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が通過する状態である画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて、前記投射レンズの拡大率を調整することができる。ここで、「被投影面に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が透過する状態である画像パターン」としては、例えば後述の実施の形態として説明するような矩形状のパターンが考えられるが、それに限定されるわけではなく、投射レンズの拡大率が大きくなりすぎることで、画像の外周部がスクリーンの画像表示領域をはみ出すことにより発生する反射光の光量の減少を検出することができるような画像パターンであれば、どのような画像パターンでもよく、その条件を満たす画像パターンには種々のものが考えられる。
【００１０】
また、前記パターン投影手段は、少なくとも明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて、前記投射レンズのフォーカスを調整することもできる。ここで、「少なくとも明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する画像パターン」の一例としては、実施の形態で説明するようなモザイク状パターンが考えられるが、これも厳密なモザイク状パターンに限定されるわけではなく、フォーカスの調整にずれが生じることによる反射光の光量の減少を検出することができるような画像パターンであれば、どのような画像パターンでもよく、これも種々の画像パターンがあり得ると考えられる。なお、フォーカスの調整のためには、「明度の低い部分」については、ライトバルブにおいて光を透過させない状態とし、「明度の高い部分」としては、ライトバルブにおいて光を透過させる状態とすることが好ましいが、これに限定されるわけではなく、上記本発明の骨子からすれば、フォーカスが調整された際の反射光の光量の変化を検出することができれば、「明度の低い部分」と「明度の高い部分」との明度の差に特に制限はない。
【００１１】
また、前記パターン投影手段は、それぞれ異なる領域に、明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する複数種類の画像パターンを、前記ライトバルブに順次形成させ、前記プロジェクタはさらに、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量から、前記複数種類の画像パターンそれぞれについての、前記ライトバルブの位置及び傾きに関する調整量を取得する位置傾き調整量取得手段と、前記位置傾き調整量取得手段により取得された、前記複数種類の画像パターンそれぞれについての前記調整量から、ライトバルブの最適な位置及び傾きを表す情報を算出する位置傾き算出手段とを備え、前記投射条件調整手段は、前記位置傾き算出手段により算出された結果に基づいて、前記ライトバルブの位置及び傾きを調整することもできる。
【００１２】
また、前記パターン投影手段は、少なくとも明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて、前記ライトバルブの光軸方向における位置を調整するようにしてもよい。
本発明の特徴を具現化する構成のもう一つの例として、更に、前記被投影面に他のプロジェクタから投影される画像パターンと略同一の画像パターンを、前記ライトバルブに形成させるパターン形成手段を備え、前記検出手段は、前記被投影面から反射し、前記ライトバルブを逆進した反射光を集光する反射光集光手段と、前記反射光集光手段により集光された反射光の光量を測定する反射光量測定手段とを有し、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて投射条件を調整するようにすることができる。
【００１３】
この構成によれば、複数台のプロジェクタを用いて画像を重ね合せることにより、画像を表示するような場合において、当該複数台のプロジェクタによる画像を適切に重ね合せることができるように、投射条件の調整を行うことができる。複数台のプロジェクタを用いた場合において、画像が適切に重なり合う場合には、投射条件を調整する側のプロジェクタのライトバルブ上において、スクリーンからの反射光が、当該ライトバルブに形成された略同一のパターンと重なり合うように結像するため、即ち、適切に調整された場合には、ライトバルブを逆進する光の光量はもっとも大きくなるからである。
【００１４】
具体的には、例えば前記パターン形成手段は、少なくとも前記被投影面に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が透過する状態である画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された、前記他のプロジェクタから投影された画像パターンの反射光の光量に基づいて、前記投射レンズの拡大率を調整することができる。
【００１５】
また、前記パターン形成手段は、明度の高い部分と明度の低い部分とが、画像垂直方向に交互に出現する画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された、前記他のプロジェクタから投影された画像パターンの反射光の光量に基づいて、前記投射レンズの軸ずらし量を調整することもできる。ここで、「明度の高い部分と明度の低い部分とが、画像垂直方向に交互に出現する画像パターン」としては、例えば実施の形態で説明するような横縞状の画像パターンを用いることができる。横縞状のパターンを用いた場合には、画像水平方向の位置が厳密に合った状態でなくても、投射レンズ軸ずらし量の調整ができる点において好ましいが、これに限定されるわけではなく、水平方向の位置がほぼ合っているとすれば、波形のパターンやジグザグのパターンを用いることも可能である。
【００１６】
さらに、前記パターン形成手段は、明度の高い部分と明度の低い部分とが画像垂直方向に交互に出現する画像パターンと、明度の高い部分と明度の低い部分とが画像水平方向に交互に出現する画像パターンとを、前記他のプロジェクタに合わせて順次前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された、前記他のプロジェクタから投影された画像パターンの反射光の光量に基づいて、前記ライトバルブの縦方向及び横方向のコンバージェンスを調整することもできる。
【００１７】
なお、前記反射光集光手段は、前記光源からの光路上に設置することが可能なハーフミラーと、前記ハーフミラーにより反射された、前記被投影面からの反射光を集光する集光レンズとを含む構成が考えられる。ここで、上記したように二台のプロジェクタからの画像を重ね合せる場合には、前記反射光集光手段は、前記投射条件制御手段による投射条件の調整を行う場合に、前記光源からの光路上に設置することが可能なミラーと、前記ミラーにより反射された、前記被投影面からの反射光を集光する集光レンズとを含む構成も可能である。投射条件の調整を行う側のプロジェクタの光源は消灯した状態で、投射条件の調整を行うからである。もっともこの場合、実際に画像を投影する場合には、当該ミラーを光源からの光の光路上から移動させる必要がある。
【００１８】
また、前記プロジェクタは、赤、緑及び青の各色に対応して三つのライトバルブを備えており、前記投射条件調整手段は、前記三つのライトバルブのそれぞれについて、順次投射条件の調整を行うことができる。ここで、当該三つのライトバルブの間におけるコンバージェンス調整も行うことが好ましいが、当該調整については周知の種々の方法を用いることが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。同図に示されるプロジェクタ１００は、投射レンズ１０１、ダイクロイックミラー１０２、１０３、１０６及び１０７、ミラー１０４、１０５、ライトバルブ１０８、１０９及び１１０、光源１１１、Ａ／Ｄコンバータ１１５、マイクロコンピュータ１１６、ライトバルブ駆動回路１１７、矩形パターン発生回路１２１、及び投射レンズ拡大率調整機構１３１を備えており、プロジェクタ１００より投影された画像はスクリーン２００上に投影されるようになっている。
【００２０】
ダイクロイックミラー１０７は、光源１１１から出射された白色光のうち、赤色光のみを反射し、それ以外の光を透過させる。また、ダイクロイックミラー１０６は、前記ダイクロイックミラー１０７を透過した光のうち、緑色光のみを反射し、それ以外の光を透過させる。従って、ミラー１０５は、ダイクロイックミラー１０６を透過し、青色光用ライトバルブ１０８を通過した青色光を反射する。
【００２１】
一方、ミラー１０４は、ダイクロイックミラー１０７により反射した赤色光を反射し、赤色光用ライトバルブ１１０へと導く。ダイクロイックミラー１０３は、当該赤色光用ライトバルブ１１０を通過した赤色光を透過させるとともに、前記ダイクロイックミラー１０６により反射され、緑色光用ライトバルブ１０９を通過した緑色光を反射させる。また、ダイクロイックミラー１０２は、前記ダイクロイックミラー１０３を透過した赤色光、及びダイクロイックミラー１０３により反射された緑色光をそれぞれ透過させるとともに、青色光用ライトバルブ１０８を通過し、ミラー１０５により反射された青色光を反射させ、これにより再度合成された光を投射レンズ１０１へと導く。なお、以上の構成はいわゆる三板型のプロジェクタとして公知のものである。
【００２２】
各色用のライトバルブ１０８〜１１０は、例えば液晶ライトバルブとして公知のものを利用することができ、当該各ライトバルブの制御はライトバルブ駆動回路１１７により行われる。このライトバルブ駆動回路１１７には、通常の画像投影に用いられるビデオ信号の他に、投射条件の自動調整に用いられる各種パターンを表示する信号が入力され、入力された信号に基づいて公知の方法により制御される。なお、投射条件の調整に用いる各種パターンはマイクロコンピュータ１１６により制御され、本実施の形態では、矩形パターン発生回路１２１を介して後述の矩形パターンを表示する信号が出力される。投射条件の自動調整のために形成される各種パターンの詳細については後述する。
【００２３】
同図１に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００においては、光源１１１とダイクロイックミラー１０７との間の位置に、同図には不図示の駆動手段により、その設置位置の切り換えが可能なように構成されているハーフミラー１１２が設けられている。このハーフミラー１１２は、投射条件自動調整時には、光源１１１からの光を透過させるとともに、投射レンズ１０１、各ライトバルブ１０８〜１１０等を逆進して入射してくるスクリーン２００からの反射光を反射させ、当該反射光を集光レンズ１１３を介して光検出素子１１４へと導くようになっており、投射条件調整時以外には、光源１１１からの光路の外に移動される。
【００２４】
図２に、ハーフミラー１１２の投射条件調整時、及びそれ以外の場合における設置位置を示す。即ち、投射条件調整時には、図２（ａ）に示されるように、光源１１１からダイクロイックミラー１０７への光の進行方向に対してほぼ４５度の角度にてハーフミラー１１２が設置されることにより、スクリーン２００からの反射光が集光レンズ１１３により集光される。集光された光が到達する位置には、光検出素子１１４が設けられており、これにより反射光の光量を検出することができる。一方、投射条件調整時以外、例えば、ビデオ信号に基づいて通常の画像を投射する場合には、図２（ｂ）に示されるように、ハーフミラー１１２を光源１１１からの光の光路上から移動させる。
【００２５】
光検出素子１１４としては、例えばフォトダイオード（ＰＤ）や、ＣＣＤ等を用いることができ、光検出素子１１４の出力信号はＡ／Ｄコンバータ１１５にてデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ１１６へと入力される。マイクロコンピュータ１１６は、このＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力信号に基づいて投射レンズ拡大率調整機構１３１を制御し、投射レンズ１０１の拡大率を自動調整する。投射レンズ拡大率調整機構１３１については公知のものであるから、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２６】
次に、投射レンズ拡大率自動調整の具体的な方法について説明する。図３は、投射レンズ１０１の拡大率自動調整を行う際におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。なお、この自動調整を行うに際しては、プロジェクタ１００の設置位置や画像を投影する向き等についてのおおまかな調整（以下、「粗調整」という。）を行っておく必要がある。例えばプロジェクタ１００全体が、投射レンズ１０１から投影された光がスクリーン２００に投影されないような方向を向いているような状況では、スクリーン２００からの反射光を取得して投射条件の自動調整を行うことは不可能だからである。もっとも、既に適切な位置にプロジェクタが設置されている場合などには、さらに前記粗調整を行う必要はない。
【００２７】
プロジェクタ設置位置の粗調整が終了している状況において、プロジェクタ１００に対して投射レンズ１０１の拡大率の自動調整の指示を行うと、図３のフローチャートに示されるような制御が開始される。即ち、まずハーフミラー１１２の設置位置を調整して図２（ａ）に示した位置とする（Ｓ１０１）。次に、青色光用ライトバルブ１０８、緑色光用ライトバルブ１０９、赤色光用ライトバルブ１１０（以下、単に「ライトバルブ１０８」等ともいう。）のそれぞれに投射レンズ拡大率調整用の矩形パターン（以下、「パターンＡ」という。）を表示させる（Ｓ１０２）。このパターンＡとしては、例えば図４に示されるように、その外周部以外は光を透過させない状態（以下、「閉状態」という。）であり、外周部のみ光が透過する状態（以下、「開状態」という。）としたようなパターンを用いることができる。このようなパターンの画像を、例えば図５にその例を示されるような枠付きスクリーン２００上に投影すると、投射レンズ１０１の拡大率が大きくなりすぎた場合には、パターンＡは、枠付きスクリーン２００上における画像の表示可能領域２０１をはみ出し、外枠２０２にかかるようになる。
【００２８】
パターンＡの画像が外枠２０２にかかると、外枠２０２部分では照射された光が反射しないため、投影されたパターンＡの反射光の光量は減少することとなる。したがって光検出素子１１４、Ａ／Ｄコンバータ１１５を介して反射光の光量を取得し、取得した光量に基づいて投射レンズ１０１の拡大率の制御を行うことにより、投射レンズ１０１の拡大率の自動調整を行うことができる。
【００２９】
図３のフローチャートに戻って、ステップＳ１０２において、ライトバルブ駆動回路１１７により、各ライトバルブ１０８〜１１０にパターンＡを表示させると、次に、投射レンズ拡大率調整機構１３１を制御して投射レンズ１０１の拡大率を最小に設定し（Ｓ１０３）、光源１１１を点灯させる（Ｓ１０４）。以上の処理により、マイクロコンピュータ１１６は、スクリーン２００からの反射光の光量をＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力として取得できるようになるので、マイクロコンピュータ１１６は、まず、この時点におけるＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を取り込み、これを計測値Ｐとする（Ｓ１０５）。なお、本実施の形態では光源１１１の点灯などをマイクロコンピュータ１１６で制御するようにしたが、光源１１１の点灯及び消灯は他の方法で制御するようにしてもよく、極端な場合には手動で行っても構わない。これは、以下の各実施の形態でも同様である。
【００３０】
次に、投射レンズ拡大率調整機構１３１を制御し、投射レンズ１０１の拡大率を一定量だけ大きくする（Ｓ１０６）。この場合の「一定量」は固定値としてもよいし、設置環境に応じて可変としてもよく、任意の設定が可能であり、特に一定の値に限定されるわけではない。マイクロコンピュータ１１６は、拡大率を一定量増加させた後、再度Ａ／Ｄコンバータ１１５の出力値を取り込み、これを計測値Ｑとする（Ｓ１０７）。マイクロコンピュータ１１６は、計測値Ｐと計測値Ｑとを比較し、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った時点で拡大率自動調整を終了する（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）。これは、前述の如く投影されたパターンＡがスクリーン２００の外枠２０２にかかることにより反射光の光量が減少したことを意味するものだからである。従って、計測値Ｑが計測値Ｐよりも大きいか、若しくは両者が等しい場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）には、その時点の計測値Ｑを計測値Ｐとした後（Ｓ１０９）、再度ステップＳ１０６へと戻って、投射レンズの拡大率を一定量増加させる（Ｓ１０６）。
【００３１】
以上に説明したように、各ライトバルブ１０８〜１１０上にパターンＡを表示させ、スクリーン２００からの反射光の光量をモニターしながら投射レンズ１０１の拡大率調整を行うことにより、簡単に投射レンズ拡大率の自動調整を行うことができる。
なお、本実施の形態における反射光の減少は投影されたパターンＡの画像が外枠２０２にかかることによるものであるから、パターンＡにおける開状態の部分の幅は図４に示したものに限定されるわけではなく、少なくともスクリーン２００に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が通過する状態であればよい。即ち、開状態部分の幅は広くても狭くてもよく、また、光検出素子１１４による検出精度にも依存するが、極端な場合には全面開状態としても制御は可能であると考えられる。もっとも、設置環境や前記光検出素子１１４の検出精度等も考慮して適切な幅とすることが好ましいことは言うまでもない。
【００３２】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、複数のプロジェクタを用いて同一のスクリーン上に画像を重ね合せて投影する場合における投射レンズの拡大率自動調整の方法について説明する。
図６は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、第１の実施の形態において説明したものと同一であるが、もう一台のプロジェクタ３００を用いて同一のスクリーン２００上に画像を重ね合せて投影する点、従って、プロジェクタ１００の投射レンズ１０１の拡大率の自動調整を行うに際しては、プロジェクタ３００から投影されたパターンを基準パターンとして、プロジェクタ１００により投影されるパターンが基準パターンと適切に重なり合うようにプロジェクタ１００の側の制御を行う点が第１の実施の形態とは異なっており、それに起因してマイクロコンピュータ１１６の処理内容が多少異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。尚、複数のプロジェクタを用いて画像を重ね合せるのは、設置場所がホール、会議室など広い場所である場合に、一台のプロジェクタでは十分な明るさを得ることができない場合もあり、そのような場合に、より高い輝度を得るために行われるものである。
【００３３】
図７は、本実施の形態における、プロジェクタ１００の側のマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。本実施の形態では、同図に示される投射条件の自動調整処理を実行する前に、二台のプロジェクタ間の設置位置の相互関係について、予め二台のプロジェクタにより投影される画像がほぼ重なり合うように設置しておくことが好ましいことは言うまでもないこととして、さらに二台のプロジェクタそれぞれについての、投射レンズのフォーカス等の投射条件についても粗調整を行っておくことが好ましい。それらの条件が調整されているほど、反射光の光量の検出精度を向上させることができるからである。
【００３４】
図７に示すように、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容は、図３に示した第１の実施の形態における処理内容とほぼ共通している。しかしながら、本実施の形態では、プロジェクタ３００により投影された画像の反射光を検出する関係上、投射条件調整に際してはプロジェクタ１００の光源１１１を点灯する必要がないため、かかる光源点灯処理を行わない点が異なっている（Ｓ２０４参照）。即ち、本実施の形態では、例えばステップＳ２０２において、プロジェクタ装置１００の各ライトバルブ１０８〜１１０にパターンＡを表示させるとともに、プロジェクタ３００からスクリーン２００にパターンＡを投影する。もっともプロジェクタ３００からパターンＡを投影させるタイミングについては、ステップＳ２０４において第１の実施の形態と同様に計測値Ｐの取得を行う前であればいつでもよい。
【００３５】
なお、ここでプロジェクタ１００の各ライトバルブ１０８〜１１０にもパターンＡを表示させるのは、以下に説明するような理由による。即ち、スクリーン２００からの反射光は、投射レンズ１０１を介して各ライトバルブ１０８〜１１０上に結像する。この際に各ライトバルブ１０８〜１１０にもパターンＡを表示させておくことにより、スクリーン２００上において二台のプロジェクタにより投影された画像が正確に重なり合う状態において、各ライトバルブにおいて開状態となった部分を透過する反射光の光量がもっとも大きくなるからである。
【００３６】
以上のような理由に基づいて、ステップＳ２０４において計測値Ｐを取得した後、第１の実施の形態と同様の制御を行うことにより、二台のプロジェクタから投影された画像を重ね合せる場合における投射レンズ１０１の拡大率の自動調整を行うことができる。この場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。
【００３７】
なお、本実施の形態のように、プロジェクタ１００の側の光源１１１を点灯させない場合には、ハーフミラー１１２にかえてミラーを設置してもよい。即ち、当該ミラーについて、図２に示した例と同様に、設置位置の切り換えを可能としておき、投射条件調整時にのみ図２（ａ）の位置にミラーを設置させるようにしてもよい。この点は、後述の各実施の形態においても同様のことが言える。
【００３８】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、複数のプロジェクタを用いて同一のスクリーン上に画像を重ね合せて投影する場合における投射レンズの軸ずらし量自動調整の方法について説明する。ここで、投射レンズの軸ずらし量の調整とは、より具体的には、投射レンズ１０１の設定を調整することで、スクリーン２００上における上下方向の画像の投影位置の調整を行うことをいう。
【００３９】
図８は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、第２の実施の形態において説明したものとほぼ同一であるが、投射レンズ拡大率調整機構１３１のかわりに、投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２を備える点、及び投射条件の自動調整に際してスクリーン２００上に投影するパターンが第２の実施の形態と異なっていることに起因して、矩形パターン発生回路１２１のかわりに、画像位置調整用パターン発生回路１２２を備える点などが異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００４０】
図９は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。同図に示されるように、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容の概略は、図７に示した第２の実施の形態における処理内容とほぼ共通しているが、投射条件の調整機構が投射レンズ１０１の軸ずらし量調整機構１３２となっていることに起因して、各々のステップでの処理内容が異なっている。
【００４１】
まず、第２の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、本実施の形態でも、投射条件の自動調整を行うに先立って、二台のプロジェクタ間の設置位置の相互関係、及び二台のプロジェクタそれぞれについてのフォーカス等について粗調整を行っておくことが好ましい。次に、本実施の形態では、パターンＡにかえて、横縞状のパターン（以下、「パターンＢ」という。）を基準パターンとしてプロジェクタ３００から投影するとともに、プロジェクタ１００の各ライトバルブ１０８〜１１０にパターンＢを表示させる（Ｓ３０２）。なお、パターンＢとは、図１０にその一例を示すような横縞状のパターンであるが、横縞の開状態部分の幅や、閉状態部分の幅等が特に限定されないのは、これまでの実施の形態と同様である。また、本実施の形態においては、開状態と閉状態との横縞状パターンとしたが、本発明の骨子に鑑みると、明度の高い部分と明度の低い部分との横縞状であれば、開状態と閉状態に限定されるわけではなく、それぞれの部分の明度の変更も可能である。さらに、図１０に示すような横縞状だけではなく、二台のプロジェクタ間における画像水平方向の位置ずれがほぼ解消されているような状態であれば、波形やジグザグのパターンを用いることもできる。
【００４２】
このようなパターンをプロジェクタ３００から投影すると、スクリーン２００に反射した光が、プロジェクタ１００の各ライトバルブ１０８〜１１０上に結像する。ここで、上記各ライトバルブ１０８〜１１０にもパターンＢが表示されているため、二台のプロジェクタの投射レンズ軸ずらし量が適切に調整され、二台のプロジェクタによりそれぞれ投影された画像が適切にスクリーン２００上に重ね合わされる状態において、プロジェクタ１００側の光検出素子１１４に集光される反射光の光量は最大となり、従ってＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力値は最大となる。
【００４３】
以上のような理由に基づいて、ステップＳ３０３以降において第２の実施の形態とほぼ同様の処理を行うことにより、二台のプロジェクタから投影された画像を重ね合せる場合における投射レンズ１０１の軸ずらし量の自動調整を行うことができる。具体的には、ステップＳ３０３において、プロジェクタ１００の側の投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の設定を最大（ここでは、投影された画像がもっともスクリーン２００上部に表示される状態）とした後、プロジェクタ３００からパターンＢがスクリーン２００に投影された状態における、Ａ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ３０４）。なお、投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の構成については公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００４４】
さらに投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２を制御して、軸ずらし量を一定量減少させる方向に調整する（Ｓ３０５）。この処理によりパターンＢの画像は一定量下方に移動することとなるため、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ３０６）。ここで、軸ずらし量について減少させる一定量についても任意の設定が可能であり、特に限定されるわけではなく、また、固定値としても可変値としてもよいのはこれまでの実施の形態と同様である。
【００４５】
その後は、第２の実施の形態と同様、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ３０７：Ｙｅｓ）に投射レンズ１０１の軸ずらし量の調整処理を終了し、それ以外の場合（Ｓ３０７：Ｎｏ）には、投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の調整を繰り返す（Ｓ３０８、Ｓ３０５）。
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。なお、本実施の形態においては、投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の調整可能範囲と、パターンＢの横縞の幅の関係等によっては、Ａ／Ｄコンバータ１１５から出力される反射光の光量について、極大値が複数回検出される可能性もあり得る。従って、図９に示したように、最初に計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合に調整を終了するのではなく、例えば調整可能範囲全域にわたってＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を取得し、メモリなどの記憶装置に記憶しておくようにしてもよい。その後に、調整可能範囲全域の中でもっともＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値が大きい部分に投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の設定を行うことにより、より確実に投射レンズ１０１の軸ずらし量の調整を行うことができる。もっとも、粗調整の段階で二台のプロジェクタの投射レンズ軸ずらし量がほぼ調整された状態に近い状態とすることができれば、図９のフローチャートの方法でも十分な調整を行うことは可能である。
【００４６】
（実施の形態４）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態では、一台のプロジェクタを用いてスクリーン上に画像を投影する場合における投射レンズのフォーカスの自動調整の方法について説明する。
図１１は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、第１の実施の形態において説明したものとほぼ同一であるが、投射レンズ拡大率調整機構１３１の代わりに、投射レンズフォーカス調整機構１３３を備える点、及び投射条件の自動調整に際してスクリーン２００上に投影するパターンが第１の実施の形態で用いたパターンＡと異なっていることに起因して、矩形パターン発生回路１２１の代わりにモザイクパターン発生回路１２３を備えている点などが異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００４７】
図１２は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。同図に示されるように、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容の概略は、第１の実施の形態における処理内容とほぼ共通しているが、投射条件の調整機構が投射レンズフォーカス調整機構１３３となっていることに起因して、各々のステップでの処理内容が多少異なっている。
【００４８】
本実施の形態における投射条件の自動調整は、第１の実施の形態と同様に一台のプロジェクタ１００のみを用いるものであるから、第１の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、投射条件の自動調整を行うに先立って、まず、プロジェクタ１００の設置位置や投射レンズ１０１の軸ずらし量、投射レンズ１０１の拡大率等について粗調整を行っておくことが好ましい。
【００４９】
次に、本実施の形態では、ステップＳ４０２において、プロジェクタ１００からモザイク状のパターン（以下、「パターンＣ」という。）をスクリーン２００上に投影すべく、各ライトバルブ１０８〜１１０にパターンＣを表示させる点が異なっている。なお、パターンＣとは、図１３にその一例を示すようなモザイク状のパターンである。このようなパターンをプロジェクタ１００から投影すると、スクリーン２００に反射した光がプロジェクタ１００の各ライトバルブ１０８〜１１０上に結像する。ここで、上記各ライトバルブ１０８〜１１０にもパターンＣが表示されているため、各ライトバルブ１０８〜１１０を透過してくるスクリーン２００からの反射光の強度を上記各実施の形態と同様に検出すると、投射レンズ１０１のフォーカスが適切に調整された場合に、反射光の強度、即ちＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力値は最大となる。なお、これは投射レンズ１０１のフォーカス調整が適切でない場合には、スクリーン２００上に投影されるパターンＣのモザイク形状のうち、開状態の部分と閉状態の部分との境界がぼやけて表示されることとなり、結果としてスクリーン２００からの反射光のうち、各ライトバルブ１０８〜１１０の開状態となっている部分を透過しない光が発生することに起因するものであるから、図１３に示したようなパターンに限定されるわけではなく、光検出素子１１４の検出精度にも依存するが、明度の高い部分と明度の低い部分との境界が存在するパターンであれば、フォーカスの自動調整に用いることは可能であると考えられる。
【００５０】
以上のような理由に基づいて、ステップＳ４０３以降において第１の実施の形態とほぼ同様の処理を行うことにより、一台のプロジェクタを用いるに際しての投射レンズ１０１のフォーカスの自動調整を行うことができる。具体的には、ステップＳ４０３において、プロジェクタ１００の投射レンズフォーカス調整機構１３３の設定を最大（ここでは、調整可能範囲の両端のいずれかを意味する。）とし、光源を点灯して（Ｓ４０４）、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ４０５）。なお、投射レンズフォーカス調整機構１３３については公知のものが利用できるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００５１】
さらに投射レンズフォーカス調整機構１３３を、その調整量を一定量減少させる方向に調整し（Ｓ４０６）、調整後のＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ４０７）。ここでのステップＳ４０６における調整量が任意である点は第１の実施の形態と同様である。その後は、第１の実施の形態と同様、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）にフォーカス調整処理を終了し、それ以外の場合（Ｓ４０８：Ｎｏ）には、投射レンズフォーカス調整機構１３３の調整を繰り返す（Ｓ４０９、Ｓ４０６）。
【００５２】
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。
なお、パターンＣにおける開状態部分の大きさは任意の設定が可能であり、設置環境に応じて可変としてもよいし、固定値としてもよい。また、開状態部分と閉状態部分との明度についても特に制限はない。さらに、本実施の形態ではステップＳ４０３においてフォーカス調整量を最大とし、ステップＳ４０６において、それを一定量減少させる方向で調整したが、調整の方向はどちらでも構わない。
【００５３】
（実施の形態５）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態では、一台のプロジェクタを用いてスクリーン上に画像を投影する場合における各ライトバルブの光進行方向における位置（以下、「ライトバルブのフォーカス」ともいう。）及び傾きの自動調整の方法について説明する。なお、このような調整が必要なのは、本実施の形態のようないわゆる三板式のプロジェクタにおいては、ＲＧＢの三色にそれぞれ対応する各ライトバルブについて、投射レンズからの距離を等しくし、また、スクリーンに投影するに際してスクリーンの傾きとライトバルブの傾きを一致させることが好ましいからである。
【００５４】
図１４は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、第４の実施の形態において説明したものとほぼ同一であるが、投射レンズフォーカス調整機構１３３の代わりに、各ライトバルブ１０８、１０９、１１０のそれぞれについて、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１、１４２、１４３を備える点、モザイクパターン発生回路１２３の代わりに局部モザイクパターン発生回路１２４を備える点などが第４の実施の形態と異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００５５】
ここで、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３の構成について説明する。なお、このライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３自体は公知のものであり、従来は例えば調整に習熟した人がリモコン等を用いて目視にて調整を行う場合に用いられていたものである。また、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３は、いずれも同一の機構であるから、ここではライトバルブ位置傾き調整機構１４１を例にとって説明する。図１５は、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の構成を模式的に示す斜視図である。
【００５６】
同図において、４０１は固定枠、４０２は可動枠である。本実施の形態では固定枠４０１はプロジェクタ１００の本体に固定されており、何も装着されていない窓４０３を有している。可動枠４０２にはライトバルブ固定窓４０４があり、ここにライトバルブ１０８を構成する、例えば液晶表示パネル等が装着される。即ち、光源１１１からの光はライトバルブ固定窓４０４に装着されたライトバルブ１０８及び窓４０３を透過してスクリーン２００の方へ進行することとなる。
【００５７】
ライトバルブ位置傾き調整機構１４１は、三つのモータ４１１、４１２、４１３を備えており、各モータによりネジ４２１、４２２、４２３がそれぞれ正逆両方向に回転駆動される。このモータ４１１〜４１３としては位置決め制御の可能な、例えばステッピングモータ、回転数のセンサがついたＤＣモータなどを用いることができる。ネジ４２１、４２２、４２３は、固定枠４０１の三ヶ所に備えられたネジ先端部固定機構４３１、４３２、４３３により、それぞれその先端位置が固定される。即ち、ネジ４２１〜４２３は、それぞれ自在に回転することが可能であるが先端位置は動かないようになっており、そのような状態を実現するネジ先端部固定機構４３１等の構造としては、例えば図１６（ａ）に示されるように球状の窪み４３１２を設けた部材４３１１を設け、その窪みの中にネジ４２１と連結した球体４２１１を封入するような構成が考えられる。
【００５８】
一方、可動枠４０２の三ヶ所には、ネジ中間部固定機構４４１、４４２、４４３が設けられている。ネジ中間部固定機構４４１〜４４３は、例えば図１６（ｂ）に示されるように、ネジ４２１に切られた雄ネジが、当該ネジ中間部固定機構４４１の外部筐体４４１１内部に設けられた球状の窪みにはめ込まれた球状部材４４１２に空けられた穴内部に切られた牝ネジと螺合する構成となっている。このような構成により、例えばネジ４２１〜４２３をモータ４１１〜４１３によりそれぞれ回転駆動することで固定枠４０１と可動枠４０２との間の距離及び傾きを調整することができる。即ち、モータ４１１〜４１３の駆動量をそれぞれ等しくすれば、上記ライトバルブフォーカスの調整を行うことができるし、モータ４１１〜４１３の駆動量が異なればライトバルブの傾きの調整ができる。
【００５９】
図１７は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容の概略は、これまでの実施の形態における処理内容と共通する点も多いが、投射条件の調整機構がライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３となっていることに起因して、各々のステップでの処理内容や全体の処理が異なっている。
【００６０】
本実施の形態の投射条件自動調整は、一台のプロジェクタ１００のみを用いるものであるから、第１の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、投射条件の自動調整を行うに先立って、プロジェクタ１００の設置位置や、投射レンズ１０１に関連する投射条件等について粗調整を行っておくことが好ましい。また、本実施の形態における投射条件の自動調整は、各ライトバルブ１０８〜１１０ごとに行う必要があるが、以下の説明では、まずライトバルブ１０８の調整を例として説明する。ライトバルブ１０９及び１１０の調整も同様に行うことが可能であり、その調整の順序は任意である。
【００６１】
また、本実施の形態で用いるパターンは、上記パターンＣと類似するモザイク状パターンであるが、各ライトバルブ１０８〜１１０の傾きの調整を行うために、その一部のみをモザイクとした局部モザイク状パターンを用いる点で第４の実施の形態と異なる。この局部モザイク状パターンは、図１４に示した局部モザイクパターン発生回路１２４により、その発生が制御される。本実施の形態で用いるパターンの例を図１８から図２１に示す。以下、説明の便宜上、図１８に例を示すように左上のみがモザイク状となっているパターンをパターンＤ、図１９に例を示すように左下のみがモザイク状となっているパターンをパターンＥ、図２０に例を示すように右上のみがモザイク状となっているパターンをパターンＦ、図２１に例を示すように右下のみがモザイク状となっているパターンをパターンＧという。本実施の形態では、上記四種類のパターンを用いて、まず、それぞれのパターンについて、調整の対象となるライトバルブの最適な位置及び傾きの調整量を取得した後に、求められた各パターンについての調整量から、さらに上記各モータ４１１〜４１３の最適な設定値を算出する。それらの処理について、以下に詳細に説明する。
【００６２】
図１７のフローチャートに示されるように、本実施の形態ではハーフミラー１１２の設置位置調整を行った後（Ｓ５０１）、光源１１１を点灯させ（Ｓ５０２）、まず調整の対象となるライトバルブ１０８にパターンＤからパターンＧの四種類のいずれかのパターンを表示させる（Ｓ５０３）。ここでは、まずパターンＤを表示するものとする。この際、調整の対象とならないライトバルブ１０９及び１１０は、全面閉状態としておく。調整対象以外のライトバルブを全面閉状態とするのは、他のライトバルブ１０９及び１１０の調整を行う場合も同様である。
【００６３】
パターンの表示により反射光から位置傾き調整量を取得できる理由は、これまでの実施の形態と同様である。即ち、パターンＤをプロジェクタ１００から投影すると、スクリーン２００に反射した光はライトバルブ１０８上に結像する。ここで、上記各ライトバルブ１０８にもパターンＤが表示されており、従ってライトバルブ１０８を透過してくるスクリーン２００からの反射光の強度を検出すると、ライトバルブ１０８の位置及び傾きが適切に調整された場合に反射光の強度、即ちＡ／Ｄコンバータ１１５の出力は最大となることに基づく。
【００６４】
本実施の形態では、パターンごとのライトバルブの位置及び傾きの調整量を取得するに際し、まず、パターンの種類に対応して、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の初期設定を行う（Ｓ５０４）。本ステップの初期設定の内容の詳細を以下に説明する。本実施の形態では、パターンの種類に応じて本ステップで設定されるライトバルブ位置傾き調整機構１４１の初期設定が予め決まっている。例えば左上の部分がモザイク状となっているパターンＤを表示する場合であれば、図１５に示したライトバルブ位置傾き調整機構１４１において、モータ４１２の設定を調整可能範囲の中間値とし、モータ４１１及びモータ４１３の設定を最大（調整可能範囲において、可動枠４０２を最も固定枠４０１に近づける状態）とする。
【００６５】
また、左下の部分がモザイク状となっているパターンＥを表示する場合には、モータ４１１及びモータ４１２の設定を調整可能範囲の中間値とし、モータ４１３の設定を最大とする。右上の部分がモザイク状となっているパターンＦを表示する場合には、モータ４１３の設定を調整可能範囲の中間値とし、モータ４１１及びモータ４１２の設定を最大とする。さらに、右下の部分がモザイク状となっているパターンＧを表示する場合には、モータ４１１及びモータ４１３の設定を調整可能範囲の中間値とし、モータ４１２の設定を最大とする。
【００６６】
以上のようなライトバルブ位置傾き調整機構１４１の初期設定を行った後に、これまでの実施の形態と同様に、Ａ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ５０５）。その後、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１による位置傾き調整量を一定量調整する（Ｓ５０６）。本実施の形態での一定量調整とは、パターンＤを表示させる場合を例にとると、初期設定において最大設定となっていたモータ４１１及びモータ４１３の設定を一定量減少させる方向に調整することをいう。初期設定において最大設定となっていたモータの設定を一定量減少させることについては、他のパターンを用いる場合も同様である。ここで、本実施の形態ではモータ４１２の設定、即ち初期設定において調整可能範囲の中間値となっていたモータの設定は変更しない。即ち、この一定量調整によりライトバルブ１０８の傾きが一定量調整されることとなる。ここでの調整を行う一定量について任意の設定が可能である点についてはこれまでの実施の形態と同様である。
【００６７】
以上の一定量の調整の後に、Ａ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ５０７）。以後は、これまでの実施の形態と同様に、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ５０８：Ｙｅｓ）にパターンＤを用いた位置傾き調整量取得処理を終了し、それ以外の場合（Ｓ５０８：Ｎｏ）は、さらにパターンＤを用いたライトバルブ位置傾き調整機構１４１の調整量取得処理を繰り返す（Ｓ５０９、Ｓ５０６）。取得される調整量の詳細については後述する。
【００６８】
さて、本実施の形態では、パターンＤを用いた調整量取得が終了した場合に（Ｓ５０８：Ｙｅｓ）、ライトバルブ１０８において、パターンＤからパターンＧまでの全パターンについて調整量取得処理が終了したか否かを判定する（Ｓ５１０）。ここで、全パターンについての調整量取得が終了していない場合には（Ｓ５１０：Ｎｏ）、ステップＳ５０３へと戻って、まだ調整に用いていないパターン（例えばパターンＥ）をライトバルブ１０８に表示させて（Ｓ５０３）、当該パターンを用いたライトバルブ位置傾き調整量取得処理を行う。
【００６９】
一方、全パターンについて調整量取得が終了した場合には（Ｓ５１０：Ｙｅｓ）、それまでの処理で得られた各パターンにおける調整量取得結果から、最適な位置傾き調整量を算出する（Ｓ５１１）。ここで、本ステップにおける最適な位置傾き調整量の算出方法について説明する。
図２２は、当該算出方法について説明するための図である。同図において、１０８の四角形はモータ４１１〜４１３の全てを調整可能範囲の中間値４１１ｃ〜４１３ｃに設定した場合のライトバルブ１０８の位置及び傾きを模式的に表すものであり、矢印ａ、ｂ、ｃはそれぞれモータ４１１、４１２及び４１３による調整方向を表している。
【００７０】
ここでは、まずパターンＤを用いた調整量取得について説明する。モータ４１１及びモータ４１3の設定を最大値から徐々に減少させていき、ライトバルブ１０８の位置及び傾きが図中点線で囲まれた領域１０８ｓで示される位置に到達した時点において計測値Ｑが計測値Ｐを下回ったとすると、その時点におけるモータ４１１及びモータ４１３の設定から図中点ＤＺで示される位置の座標を求めることができる。この点ＤＺは、図中ＤＩにて示される位置からのＸＹ平面への垂線と、図中点線で表される傾いたライトバルブ１０８を表す面１０８ｓとの交点である。ここで、点ＤＩはモータ４１１〜４１３の設定を全て調整可能範囲の中間値４１１ｃ〜４１３ｃとした場合における、ライトバルブ１０８の所定の二辺の中点を結ぶ線分と、所定の対角線との交点であり、パターンＤのモザイク部分の中央位置とほぼ一致する。この点ＤＺの位置の座標（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）がパターンＤを用いた場合のライトバルブ１０８の位置傾き調整量として取得される。
【００７１】
これと同様の座標を、他のパターンを用いた場合にも取得することができる。即ち、パターンＥを用いた場合には、パターンＥを用いた調整の結果、測定値Ｑが測定値Ｐを下回った時点における点ＥＺ（不図示）の座標（ｅｘ，ｅｙ，ｅｚ）を同様の方法により取得できる。点ＥＺは、図中ＥＩで示される位置（ライトバルブ１０８の二辺の中点を結ぶ線分と所定の対角線との交点）と、当該ＥＩからＸＹ平面への垂線と前記調整後の時点における傾いたライトバルブ１０８との交点だからである。他のパターンを用いた場合も同様であり、それぞれ点ＦＺの座標（ｆｘ，ｆｙ，ｆｚ）、及び点ＧＺの座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）を取得することができる。
【００７２】
ここで、位置及び傾きが最適に調整されたライトバルブ１０８が次の座標により表される４点を含むものとする。即ち点ＤＺ’（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ’）、点ＥＺ’（ｅｘ，ｅｙ，ｅｚ’）、点ＦＺ’（ｆｘ，ｆｙ，ｆｚ’）及び点ＧＺ’（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ’）の４点を含むものとして、ライトバルブの位置及び傾きの最適化のための基準値Ｓを、下記の（式１）により定義する。
【００７３】
Ｓ＝Δｄｚ2＋Δｅｚ2＋Δｆｚ2＋Δｇｚ2 ・・・（式１）
（ここで、Δｄｚ2＝（ｄｚ−ｄｚ’）2
Δｅｚ2＝（ｅｚ−ｅｚ’）2
Δｆｚ2＝（ｆｚ−ｆｚ’）2
Δｇｚ2＝（ｇｚ−ｇｚ’）2 とする。）
そして、上記基準値Ｓが最小となるような数値の組（ｄｚ’，ｅｚ’，ｆｚ’，ｇｚ’）を算出すれば、最適に位置及び傾きが調整されたライトバルブ１０８を含む面を特定できるため、当該算出結果に基づいてモータ４１１〜４１３の設定を決定し、図１７のフローチャートのステップＳ５１２において、モータ４１１〜４１３の設定を行うことにより、ライトバルブ１０８の位置及び傾きの自動調整を行うことができる。
【００７４】
以上、図１７のフローチャートに基づき詳述したような調整をライトバルブ１０９及び１１０についても同様に行うことで、各ライトバルブ１０８〜１１０の位置及び傾き調整を行うことができる。
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。なお、本実施の形態では、ステップＳ５０３において、例えばモータ４１１及び４１３の設定を最大とし、ステップＳ５０６で設定を一定量減少させる方向で調整するようにしたが、これは逆にしてもよく、ステップＳ５０３において設定の調整を行うモータについて設定を最小とし、ステップＳ５０６で設定を一定量増加させる方向で調整するようにしてもよい。
【００７５】
また、上記ステップＳ５０３においては、モータ４１２を調整可能範囲の中間値で固定するようにしたが、固定する位置は中間値に限定されないし、必ずしも固定させる必要もなく、他のモータ４１１及び４１３を初期状態において最大に設定する場合であれば、初期状態でモータ４１２を最小の設定とし、モータ４１１及び４１３を一定量減少させる際に、モータ４１２を一定量増加させるようにするなど、種々の方法が可能である。
【００７６】
さらに、ステップＳ５１１における最適な位置傾きの算出方法についても、上記（式１）に示した基準値Ｓを用いる方法に限られず、種々の方法を用いることが可能であり、設置環境等によって、より精度を上げるような方法をとることも可能である。
（実施の形態６）
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態では、一台のプロジェクタを用いてスクリーン上に画像を投影する場合における各ライトバルブのフォーカスの自動調整の方法について説明する。なお、本実施の形態におけるライトバルブのフォーカス調整は、第５の実施の形態の方法により位置及び傾きの調整を行った場合には、加えて行う必要はない場合が多いと考えられる。後に詳述する如く、本実施の形態のライトバルブフォーカス調整は、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１のモータ４１１〜４１３をそれぞれ同一の量だけ駆動することにより、各ライトバルブの光軸方向における位置を調整するものであるが、第５の実施の形態の方法では、当該位置も同時に調整がなされる場合が多いものと考えられるからである。もっとも、第５の実施の形態の方法での調整を行った後で、最適化されたライトバルブの傾きを維持しつつ、微調整的に本実施の形態の調整を行うようにしても構わない。
【００７７】
本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、図１４に示した第５の実施の形態のものとほぼ同一であるが、用いるパターンが、第４の実施の形態で用いた全面モザイク状のパターンＣである点で第５の実施の形態と異なっているため、局部モザイクパターン発生回路１２４の代わりにモザイクパターン発生回路１２３を備えている。即ち、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３の調整を行う点において、本実施の形態における各ライトバルブのフォーカスの自動調整は、第５の実施の形態で説明したライトバルブ位置傾き自動調整と等しいのであるが、前述の如く、本実施の形態で行うのは前記光軸方向の位置のみの自動調整であるから、モータ４１１〜４１３のそれぞれの駆動量は同一である点が第５の実施の形態とは異なっており、またそれらに起因して、マイクロコンピュータ１１６による処理内容などが第５の実施の形態とは異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００７８】
図２４は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。第５の実施の形態と同様、ライトバルブ１０８〜１１０の位置調整処理は、各ライトバルブごとに行う必要があるため、ここでは、ライトバルブ１０８の調整を例として説明する。ライトバルブ１０９及び１１０についても同様に調整を行うことができ、その順序は任意である。同図２４に示されるように、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容の概略は、第５の実施の形態よりも、むしろ第１〜第４の実施の形態における処理内容とほぼ共通している。しかし、本実施の形態では、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３を用いてライトバルブの位置の調整を行うことに起因して、前記第１〜第４の実施の形態とは各々のステップでの処理内容が多少異なっている。なお、本実施の形態の投射条件自動調整は、第５の実施の形態と同様に一台のプロジェクタ１００のみを用いるものであるから、まず、第１の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、投射条件の自動調整を行うに先立って、プロジェクタの設置位置、及び他の投射条件などについて粗調整を行っておくことが好ましい。
【００７９】
図２４のフローチャートに戻って、本実施の形態のマイクロコンピュータ１１６は、ハーフミラー１１２の位置を調整した後（Ｓ６０１）、パターンＣをプロジェクタ１００から投影するべく、ライトバルブ１０８にパターンＣを表示させる（Ｓ６０２）。本実施の形態でパターンＣを用いるのは、本実施の形態での調整がライトバルブ１０８の光路方向における位置の調整であり、換言すればライトバルブ１０８の投射レンズ１０１からの距離、即ちライトバルブ１０８のフォーカスを調整していると言える内容であるから、第４の実施の形態において投射レンズ１０１のフォーカス調整に用いたパターンと同様のパターンを用いることにより調整を行うことが可能だからである。即ち、このパターンＣを用いた場合に、ライトバルブ１０８を透過してくるスクリーン２００からの反射光の強度を検出すると、ライトバルブ１０８の位置が適切に調整された場合に反射光の強度、即ちＡ／Ｄコンバータ１１５の出力は最大となる。なお、ライトバルブ１０８について調整を行う際に他のライトバルブ１０９及び１１０を全面閉状態としておくのは第５の実施の形態と同様である。
【００８０】
次に、マイクロコンピュータ１１６は、ライトバルブ１０８の位置調整量を最大に設定し（Ｓ６０３）、光源を点灯する（Ｓ６０４）。ここで、「位置調整量を最大に設定する」とは、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１のモータ４１１〜４１３の全てを、調整可能範囲において、可動枠４０２をもっとも固定枠４０１に近づける方向に設定することをいう。その後、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ６０５）。
【００８１】
さらに、マイクロコンピュータ１１６は、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の位置調整量を一定量減少させる方向に調整する（Ｓ６０６）。ここで、「位置調整量を一定量減少させる」とは、モータ４１１〜４１３をそれぞれ同一の量だけ回転駆動して可動枠４０２を固定枠４０１から一定量遠ざけるように調整することをいう。この調整量が任意である点はこれまでの実施の形態と同様である。そして、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ６０７）。その後は、これまでの実施の形態と同様、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ６０８：Ｙｅｓ）にライトバルブ１０８の位置調整処理を終了し、それ以外の場合（Ｓ６０８：Ｎｏ）は、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の調整を繰り返す（Ｓ６０９、Ｓ６０６）。
【００８２】
以上の処理により、ライトバルブ１０８の位置調整が終了するので、ライトバルブ１０９及び１１０についても同様の処理を行うことにより、各ライトバルブの位置調整が終了する。
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。なお、本実施の形態の方法は、第５の実施の形態の方法と比較して、精度の面ではやや劣る可能性があることは否定できないが、例えばライトバルブを設定する面の特定などのやや複雑な計算を行う必要がないことや、ライトバルブ位置傾き調整機構として備えるモータを一つに減らすことも可能なことから、価格の安い装置を用いる場合でも実現できるなどの長所を有するものであり、また、設置環境等によっては、十分な精度が得られる方法でもあるといえる。
【００８３】
（実施の形態７）
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。本実施の形態では、二台のプロジェクタを用いてスクリーン上に画像を重ね合せて投影する場合におけるプロジェクタのコンバージェンス自動調整の方法について説明する。
図２５は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、図１４に示した第５の実施の形態のものとほぼ同一であるが、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３の代わりに、各ライトバルブ１０８、１０９、１１０のそれぞれにコンバージェンス調整機構１５１、１５２、１５３が備えられている点が異なっている。また、本実施の形態の自動調整は、他のプロジェクタ３００から投影されたパターンを基準パターンとして、プロジェクタ１００のコンバージェンス調整を行うものであるから、プロジェクタ３００からスクリーン２００に投影するパターンが一部これまでの実施の形態と異なっており、また、マイクロコンピュータ１１６による処理内容も、これまでの実施の形態と多少異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００８４】
ここで、コンバージェンス調整機構１５１〜１５３の構成の一例について説明する。なお、コンバージェンス調整機構１５１〜１５３自体については公知のものであり、従来はライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３と同様、リモコン等を用いて目視にて調整がなされていた場合に用いられていたものである。また、コンバージェンス調整機構１５１〜１５３は、全て同一の構造を有するので、以下、コンバージェンス調整機構１５１を例として説明する。図２６は、コンバージェンス調整機構１５１の構成の一例を模式的に示す正面図である。
【００８５】
同図において、５０１は固定枠、５０２は可動枠であり、可動枠５０２の内側に設けられたライトバルブ固定窓５０４にライトバルブ１０８を構成する、例えば液晶表示パネルが装着される。可動枠５０２は、固定枠５０１との間に、例えばバネ等の弾性体５０５、５０６を介してその設置位置がほぼ固定されるとともに、後述の機構により、縦横方向にその設置位置の微調整ができるようになっている。従って、光源１１１からの光はライトバルブ固定窓５０４に対して略垂直方向に入射し、ライトバルブ１０８を通過することとなる。
【００８６】
また、本実施の形態のコンバージェンス調整機構１５１には、位置決め制御が可能なモータ５１１、５１２、５１３と当該モータにより正逆両方向に回転駆動されるネジ５２１、５２２、５２３が含まれており、当該ネジの回転駆動により可動枠５０２の位置が制御されるように構成されている。即ち、ネジ５２１〜５２３の先端位置は、第５の実施の形態で説明したネジ先端位置固定機構４３１（図１６（ａ）参照）と同様の構造を有するネジ先端位置固定機構５３１〜５３３によりコンバージェンス調整のために移動する方向以外の方向について固定される一方、例えば図２７にその一例が示されるような構造を有するネジ中間位置固定機構５４１、５４２、５４３によりネジの中間位置が保持されることにより、モータ５１１〜５１３の回転駆動による可動枠５０２の位置の制御が可能となっている。なお、本実施の形態においては、ネジ５２１〜５２３の先端位置が可変であるから、モータ５１１〜５１３としては、例えばリニア・ステッピング・アクチュエータなどのアクチュエータを用いることができる。
【００８７】
即ち、本実施の形態のネジ中間位置固定機構５４１（他のネジ中間位置固定機構５４２、５４３も同様であるので、ここではネジ中間位置固定機構５４１を例として説明する。）は外部筐体５４１１に、ネジ５２１と螺合する牝ネジ５４１２を切ってあり、これによって、モータ５１１がネジ５２１を回転駆動した場合にネジ先端位置が前後方向に移動するようになっている。なお、本実施の形態では、ネジ中間位置固定機構５４１等と固定枠５０１との間に、ガイド部材５４１３ａ及び５４１３ｂを設けることにより、ネジ中間位置固定機構５４１等を固定枠５０１に沿った方向に移動可能にするとともに、他の方向には移動しないように構成しているが、本構成に限定されるわけではなく、例えば外部筐体５４１１にやや大きめの穴を空け、前記牝ネジを切った別の部材が当該穴の中を移動するような構成とすることも考えられる。また、モータ５１１〜５１３についてもネジ中間位置固定機構５４１等の移動方向と等しい方向については移動可能に構成する必要があるが、それらについては公知の手法を用いることが可能であるから、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８８】
図２８及び図２９は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６は、各々のライトバルブ１０８〜１１０について、それぞれ縦方向及び横方向のコンバージェンス調整を行う必要があるところ、各ライトバルブ１０８〜１１０に対する調整処理はいずれも同様の処理であるため、ここでは、ライトバルブ１０８のコンバージェンス調整を例として説明する。ライトバルブ１０９及び１１０のコンバージェンス調整も同様の方法により行うことが可能である。また、図２８に縦方向のコンバージェンス調整の処理内容を、図２９に横方向のコンバージェンス調整の処理内容をそれぞれ記載している。
【００８９】
まず、図２８を参照しながら、縦方向のコンバージェンス調整処理の内容について説明する。本実施の形態の投射条件調整処理は、二台のプロジェクタを用いる場合の調整であるから、縦方向のコンバージェンス調整の処理内容の概略は、図７のフローチャートにて説明した第２の実施の形態における処理の内容とほぼ共通しているが、投射条件の自動調整として、コンバージェンス調整機構１５１等を用いてライトバルブ１０８等の位置調整を行うという相違点があることに起因して、各々のステップでの処理内容が異なっている。
【００９０】
本実施の形態の投射条件自動調整は、プロジェクタ１００の他、プロジェクタ３００をも用いるものであるから、第２の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、投射条件の自動調整を行うに先立って、プロジェクタの設置位置、及び他の投射条件等について粗調整を行っておくことが好ましい。また、本実施の形態で用いるパターンとしては、縦方向のコンバージェンス調整を行う際には、第３の実施の形態と同様の横縞状パターン（パターンＢ）を用い、横方向のコンバージェンス調整を行う場合には、図３０にその一例を示すような縦縞状のパターン（以下、「パターンＨ」という。）を用いる。各パターンの表示は、コンバージェンス調整パターン発生回路１２５により制御される。このようなパターンを用いる理由については、これまでの実施の形態にて説明した内容と重複するので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００９１】
図２８のフローチャートに戻って、本実施の形態のマイクロコンピュータ１１６は、ハーフミラー１１２の位置を図２（ａ）の位置に調整して、スクリーン２００からの反射光を光検出素子１１４で検出できるようにする（Ｓ７０１）。次に、ライトバルブ１０８にパターンＢを表示させ（Ｓ７０２）、コンバージェンス調整機構１５１のモータ５１３を回転駆動させて、縦方向コンバージェンス調整量を最大に設定する（Ｓ７０３）。ここで、「縦方向コンバージェンス調整量が最大」とは、モータ５１３の回転駆動により、可動枠５０２の縦方向の位置が、調整可能範囲において、モータ５１３からもっとも遠くに位置する状態となったことをいうものとする。なお、プロジェクタ３００からのパターンＢの投影は、ステップＳ７０４の処理を行うまでに行うのであればいつ行ってもよく、また、ライトバルブ１０８について調整を行う場合には、他のライトバルブ１０９及び１１０は全面閉状態に設定しておくものとする。
【００９２】
マイクロコンピュータ１１６は、次に、プロジェクタ３００からパターンＢが投影された状態でのＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ７０４）。そして、モータ５１３を一定量回転駆動することにより、縦方向のコンバージェンス調整量を一定量減少させる方向に調整する（Ｓ７０５）。具体的には、モータ５１３の回転駆動により、可動枠５０２が、縦方向に一定量だけモータ５１３に近づくこととなる。マイクロコンピュータ１１６は、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ７０６）。
【００９３】
その後は、これまでの実施の形態と同様、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ７０７：Ｙｅｓ）には、縦方向のコンバージェンス調整処理を終了して、横方向のコンバージェンス調整処理に移行し、それ以外の場合（Ｓ７０７：Ｎｏ）には、モータ５１３の回転駆動により、ライトバルブコンバージェンス調整機構１５１の縦方向の調整を繰り返す（Ｓ７０８、Ｓ７０５）。
【００９４】
縦方向のコンバージェンス調整を終了すると、次に横方向のコンバージェンス調整を行う必要があるため、図２９のフローチャートへと移行する。図２９のフローチャートに示される処理は、パターンＢにかえて、パターンＨを表示させる点（Ｓ７０９）、及び横方向にコンバージェンスの調整を行う点（Ｓ７１０、Ｓ７１２）以外は、図２８の処理と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。なお、横方向のコンバージェンス調整を行うためには、モータ５１１とモータ５１２を同量だけ回転駆動することにより行えることは言うまでもない。以上のように、横方向のコンバージェンス調整を終了すると、本実施の形態における投射条件自動調整は終了する。
【００９５】
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。なお、本実施の形態では、ステップＳ７０３及びＳ７１０において、まずコンバージェンス調整量を最大に設定し、それから当該調整量を一定量減少させる方向で調整したが（Ｓ７０５、Ｓ７１２）、逆に最初に最小に設定して、それを一定量増加させる方向で調整するようにしてもよい。また、本実施の形態においても、パターンＢ及びパターンＨにおける縞状部分の幅等は任意の設定が可能である。
【００９６】
また、本実施の形態では縦方向と横方向のコンバージェンス調整を行ったが、適切なパターンを用いることによりライトバルブを回転させるコンバージェンス調整を行うことも可能である。例えば、モータ５１１とモータ５１２との駆動量を変えることによりライトバルブを回転させることもできるからである。
＜変形例＞
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記実施の形態において詳細に説明した具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
【００９７】
（１）上記各実施の形態においては、投射レンズ拡大率、投射レンズフォーカス、ライトバルブフォーカス、コンバージェンスなどの各投射条件それぞれについて別個に自動調整を行う場合について説明した。しかしながら、上記各実施の形態でそれぞれ用いた投射条件の調整機構（投射レンズ拡大率調整機構、投射レンズフォーカス調整機構、ライトバルブ位置傾き調整機構、コンバージェンス調整機構など）を一台のプロジェクタにすべて備えることも可能であるから、結局同一のプロジェクタにおいて、上記各投射条件の自動制御をすべて（若しくは一部）行うようにすることも可能である。
【００９８】
なお、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１とコンバージェンス調整機構１５１とを共に備えることは、上記実施の形態に示した図１５の例において、固定枠４０１を本体に固定せず、図２６における固定枠５０１に弾性体を介して装着するようにすれば容易に実現することができる。
ここで、一台のプロジェクタにおいて複数の投射条件の自動調整を行う場合に、どのような順序で調整を行うかについて特に限定はなく、どのような順序で調整を行ってもかまわないが、スクリーンからの反射光を検出して投射条件の自動調整を行うという本発明特有の技術的思想に鑑みれば、一般的には、投射レンズフォーカス、若しくはライトバルブフォーカスの自動調整を他の条件に先立って行うことが好ましいと考えられる。一方、コンバージェンスの自動調整については、他の投射条件と比較して、より微細な調整が必要とされる場合が多いと考えられることから、他の投射条件がほぼ調整された時点で行うことが好ましい場合が多いと考えられる。
【００９９】
また、複数の投射条件を自動調整する場合に、ある一つの条件について調整を行っても、他の条件について調整を行うことにより、それまでに調整した内容に誤差が生じてくることも十分考えられることであるから、各投射条件の調整は、それぞれ一度ずつに限定されるわけではなく、適宜複数回行うようにしてもよい。なお、以上のような調整の順序、回数については、設置環境や利用目的等によって最適な値が異なってくるものであるから、それらの条件に基づいて最適化を行うことが可能であり、特に限定されるものではない。
【０１００】
（２）上記実施の形態では、ライトバルブ１０８〜１１０として、例えば液晶表示パネルを用いた場合を例に挙げたが、それに限定されるわけでもなく、本発明の骨子に鑑みれば、スクリーンからの反射光を透過させる方式のライトバルブに関しては、種々の構造のライトバルブに適用することが可能であるし、また、ＤＭＤ（デジタル・ミラー・デバイス）等を用いたいわゆる反射型のライトバルブを用いた場合でも適用することは可能である。
【０１０１】
（３）上記実施の形態では、いわゆる三板型プロジェクタとして図１等に示したような構造の光分離手段を用いた例について説明したが、光分離手段の構成もこれに限定されるわけではなく、種々の構成のものに適用することが可能であり、例えば、ダイクロイックプリズムを用いるような場合でも、容易に適用することができる。
【０１０２】
（４）上記実施の形態では、ＲＧＢ各色のライトバルブ１０８〜１１０の間におけるコンバージェンス調整については、特に記載していないが、これについては、本方式（二台のプロジェクタを用いる方式）を用い、厳密にＲ、Ｇ、Ｂのコンバージェンスが調整された一台のプロジェクタを基準として、もう一台の被調整プロジェクタの調整を行うことが可能であるから、詳細な説明は省略している。もっとも、上記各実施の形態で説明したような投射条件の自動調整を行うには、上記各ライトバルブ間のコンバージェンス調整も行った方が好ましいことは言うまでもないことである。
【０１０３】
（５）また、上記実施の形態では、例えば図３のフローチャートにおいて示したように、計測値Ｑと計測値Ｐとを比較して、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合に調整を終了するようにしているが、制御の方法はこれに限定されるわけではなく、制御の精度を向上させるための種々の工夫を行うことも可能である。例えば、計測値Ｑが計測値Ｐを下回る前後における反射光の強度を検出、記憶しておき、もっとも適切な設定となるように各投射条件調整機構を制御するようにしてもよい。
【０１０４】
（６）さらに、上記実施の形態では、光検出素子１１４にて反射光の光量を検出し、検出された光量に基づいて投射条件の調整を行ったが、反射光の光量に限定されるわけではなく、例えば光検出素子１１４としてＣＣＤを用いる場合等であれば、反射光により形成される像の形状、色彩などを検出し、それに基づいて投射条件の調整を行うようにすることも可能である。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るプロジェクタによれば、被投影面から反射され、前記ライトバルブを逆進した光を検出し、当該検出された光に基づいて投射条件を調整するようにしているので、一般的には高価な撮像手段等を備える必要がなく、装置のコスト上昇を最小限に抑えることができる上、撮像手段の向きの調整等の煩雑な操作も不要であるから、簡単な操作で投射条件の自動調整を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図２】投射条件調整時、及びそれ以外の場合におけるハーフミラー１１２の設置位置を示す図である。
【図３】第１の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】パターンＡの一例を示す図である。
【図５】枠付きスクリーン２００の外観の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図７】第２の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図９】第３の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】パターンＢの一例を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図１２】第４の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】パターンＣの一例を示す図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図１５】ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１６】（ａ）ネジ先端部固定機構４３１の構造の一例を示す図である。（ｂ）ネジ中間部固定機構４４１の構造の一例を示す図である。
【図１７】第５の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図１８】パターンＤの一例を示す図である。
【図１９】パターンＥの一例を示す図である。
【図２０】パターンＦの一例を示す図である。
【図２１】パターンＧの一例を示す図である。
【図２２】第５の実施の形態における最適な位置傾き調整量の算出方法について説明するための図である。
【図２３】本発明の第６の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図２４】第６の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第７の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図２６】コンバージェンス調整機構１５１の構成の一例を模式的に示す正面図である。
【図２７】ネジ中間位置固定機構５４１の構造の一例を示す図である。
【図２８】第７の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図２９】第７の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図３０】パターンＨの一例を示す図である。
【図３１】ビデオカメラを用いて投射レンズのフォーカス自動調整を行うプロジェクタの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００，３００ プロジェクタ
１０１ 投射レンズ
１０２，１０３，１０６，１０７ ダイクロイックミラー
１０４，１０５ ミラー
１０８ 青色光用ライトバルブ
１０９ 緑色光用ライトバルブ
１１０ 赤色光用ライトバルブ
１１１ 光源
１１２ ハーフミラー
１１３ 集光レンズ
１１４ 光検出素子
１１５ Ａ／Ｄコンバータ
１１６ マイクロコンピュータ
１１７ ライトバルブ駆動回路
１２１ 矩形パターン発生回路
１２２ 画像位置調整用パターン発生回路
１２３ モザイクパターン発生回路
１２４ 局部モザイクパターン発生回路
１２５ コンバージェンス調整パターン発生回路
１３１ 投射レンズ拡大率調整機構
１３２ 投射レンズ軸ずらし量調整機構
１３３ 投射レンズフォーカス調整機構
１４１，１４２，１４３ ライトバルブ位置傾き調整機構
１５１，１５２，１５３ コンバージェンス調整機構
２００ スクリーン
２０１ 表示可能領域
２０２ 外枠
４０１ 固定枠
４０２ 可動枠
４０３ 窓
４０４ ライトバルブ固定窓
４１１，４１２，４１３ モータ
４２１，４２２，４２３ ネジ
４３１，４３２，４３３ ネジ先端位置固定機構
４４１，４４２，４４３ ネジ中間位置固定機構
５０１ 固定枠
５０２ 可動枠
５０４ ライトバルブ固定窓
５０５，５０６ 弾性体
５１１，５１２，５１３ モータ
５２１，５２２，５２３ ネジ
５３１，５３２，５３３ ネジ先端位置固定機構
５４１，５４２，５４３ ネジ中間位置固定機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、拡大率、フォーカス、コンバージェンス等の投射条件を自動的に調整するプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタにおいて、コンバージェンス、フォーカス等の投射条件を自動的に調整する技術として、当該プロジェクタからスクリーンに投影された画像をビデオカメラ等の撮像手段で撮像し、得られた画像データを取り込んだ後、マイクロコンピュータ等の情報処理装置で解析することにより投射条件の調整のずれを検出し、検出された調整のずれを補正する技術が米国特許（ＵＳＰ）第５，２３１，４８１号公報に開示されている。以下、投射レンズのフォーカス自動調整に適用した場合を例として、上記従来の技術について説明する。
【０００３】
図３１は、上記従来技術におけるプロジェクタ９００の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、プロジェクタ９００は、投射レンズ９０１、ダイクロイックミラー９０２、９０３、９０６及び９０７、ミラー９０４、９０５、ライトバルブ９０８、９０９及び９１０、光源９１１、Ａ／Ｄコンバータ９１５、マイクロコンピュータ９１６、テストパターン発生回路９２９、及び投射レンズフォーカス調整機構９３３を備えており、当該プロジェクタ９００よりスクリーン９８０に投影された画像がビデオカメラ９９０により撮像されるようになっている。ビデオカメラ９９０による撮像結果はＡ／Ｄコンバータ９１５を介してマイクロコンピュータ９１６に入力される。
【０００４】
マイクロコンピュータ９１６は、撮像により得られた画像データを解析し、解析結果に基づいて投射レンズフォーカス調整機構９３３を制御することにより、投射レンズ９０１のフォーカスが調整される。なお、図３１の例では各ライトバルブ９０８、９０９、９１０から投射レンズ９０１までの光路の距離が異なっているようであるが、この調整は不図示のレンズ等を用いる周知の技術により容易に行うことが可能であるし、後述の実施の形態にて説明するようにダイクロイックミラー等の配置を変更してもよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の如く、ビデオカメラ９９０を用いてスクリーン９８０上に投影された画像を撮像する手法は、プロジェクタ以外にビデオカメラを用いる必要があるため装置全体のコストアップにつながる他、ビデオカメラ９９０を正確にスクリーン９８０に向けることが必要となるため、操作が煩雑となるなどの問題点を有している。
【０００６】
本発明の目的は、装置のコスト上昇を最小限に抑えつつ、簡単な操作で投射条件の自動調整を行うことができるプロジェクタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、ライトバルブを通過した光源からの光を、投射レンズを介して被投影面に投影するプロジェクタにおいて、前記被投影面から反射され、前記ライトバルブを逆進した光を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された光に基づいて投射条件を調整する投射条件調整手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、ライトバルブを逆進した光を検出して投射条件の調整に用いるので、ビデオカメラ等、スクリーン上に投影された画像を撮像するための高価な装置を備える必要がなくなる。また、ビデオカメラ等による撮像の向きの調整も不要となるため、簡単な操作で投射条件の自動調整が行える。
ここで、上記本発明の特徴を具現化する構成の一つとして、更に、前記ライトバルブを制御して所定の画像パターンを形成させることにより、前記被投影面に当該画像パターンを投影させるパターン投影手段を備え、前記検出手段は、前記画像パターンが投影された前記被投影面から反射され、前記ライトバルブを逆進した反射光を集光する反射光集光手段と、前記反射光集光手段により集光された反射光の光量を測定する反射光量測定手段とを有し、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて投射条件を調整するようにすることができる。
【０００９】
この構成は、プロジェクタから投影された画像パターンの反射光を検出して投射条件の調整を行うものであり、即ち、一台のプロジェクタを用いて画像を投影する場合に、当該プロジェクタの投射条件の自動調整を可能とするものである。ここで、例えば、前記パターン投影手段は、少なくとも前記被投影面に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が通過する状態である画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて、前記投射レンズの拡大率を調整することができる。ここで、「被投影面に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が透過する状態である画像パターン」としては、例えば後述の実施の形態として説明するような矩形状のパターンが考えられるが、それに限定されるわけではなく、投射レンズの拡大率が大きくなりすぎることで、画像の外周部がスクリーンの画像表示領域をはみ出すことにより発生する反射光の光量の減少を検出することができるような画像パターンであれば、どのような画像パターンでもよく、その条件を満たす画像パターンには種々のものが考えられる。
【００１０】
また、前記パターン投影手段は、少なくとも明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて、前記投射レンズのフォーカスを調整することもできる。ここで、「少なくとも明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する画像パターン」の一例としては、実施の形態で説明するようなモザイク状パターンが考えられるが、これも厳密なモザイク状パターンに限定されるわけではなく、フォーカスの調整にずれが生じることによる反射光の光量の減少を検出することができるような画像パターンであれば、どのような画像パターンでもよく、これも種々の画像パターンがあり得ると考えられる。なお、フォーカスの調整のためには、「明度の低い部分」については、ライトバルブにおいて光を透過させない状態とし、「明度の高い部分」としては、ライトバルブにおいて光を透過させる状態とすることが好ましいが、これに限定されるわけではなく、上記本発明の骨子からすれば、フォーカスが調整された際の反射光の光量の変化を検出することができれば、「明度の低い部分」と「明度の高い部分」との明度の差に特に制限はない。
【００１１】
また、前記パターン投影手段は、それぞれ異なる領域に、明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する複数種類の画像パターンを、前記ライトバルブに順次形成させ、前記プロジェクタはさらに、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量から、前記複数種類の画像パターンそれぞれについての、前記ライトバルブの位置及び傾きに関する調整量を取得する位置傾き調整量取得手段と、前記位置傾き調整量取得手段により取得された、前記複数種類の画像パターンそれぞれについての前記調整量から、ライトバルブの最適な位置及び傾きを表す情報を算出する位置傾き算出手段とを備え、前記投射条件調整手段は、前記位置傾き算出手段により算出された結果に基づいて、前記ライトバルブの位置及び傾きを調整することもできる。
【００１２】
また、前記パターン投影手段は、少なくとも明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて、前記ライトバルブの光軸方向における位置を調整するようにしてもよい。
本発明の特徴を具現化する構成のもう一つの例として、更に、前記被投影面に他のプロジェクタから投影される画像パターンと略同一の画像パターンを、前記ライトバルブに形成させるパターン形成手段を備え、前記検出手段は、前記被投影面から反射し、前記ライトバルブを逆進した反射光を集光する反射光集光手段と、前記反射光集光手段により集光された反射光の光量を測定する反射光量測定手段とを有し、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて投射条件を調整するようにすることができる。
【００１３】
この構成によれば、複数台のプロジェクタを用いて画像を重ね合せることにより、画像を表示するような場合において、当該複数台のプロジェクタによる画像を適切に重ね合せることができるように、投射条件の調整を行うことができる。複数台のプロジェクタを用いた場合において、画像が適切に重なり合う場合には、投射条件を調整する側のプロジェクタのライトバルブ上において、スクリーンからの反射光が、当該ライトバルブに形成された略同一のパターンと重なり合うように結像するため、即ち、適切に調整された場合には、ライトバルブを逆進する光の光量はもっとも大きくなるからである。
【００１４】
具体的には、例えば前記パターン形成手段は、少なくとも前記被投影面に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が透過する状態である画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された、前記他のプロジェクタから投影された画像パターンの反射光の光量に基づいて、前記投射レンズの拡大率を調整することができる。
【００１５】
また、前記パターン形成手段は、明度の高い部分と明度の低い部分とが、画像垂直方向に交互に出現する画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された、前記他のプロジェクタから投影された画像パターンの反射光の光量に基づいて、前記投射レンズの軸ずらし量を調整することもできる。ここで、「明度の高い部分と明度の低い部分とが、画像垂直方向に交互に出現する画像パターン」としては、例えば実施の形態で説明するような横縞状の画像パターンを用いることができる。横縞状のパターンを用いた場合には、画像水平方向の位置が厳密に合った状態でなくても、投射レンズ軸ずらし量の調整ができる点において好ましいが、これに限定されるわけではなく、水平方向の位置がほぼ合っているとすれば、波形のパターンやジグザグのパターンを用いることも可能である。
【００１６】
さらに、前記パターン形成手段は、明度の高い部分と明度の低い部分とが画像垂直方向に交互に出現する画像パターンと、明度の高い部分と明度の低い部分とが画像水平方向に交互に出現する画像パターンとを、前記他のプロジェクタに合わせて順次前記ライトバルブに形成させ、前記投射条件調整手段は、前記反射光量測定手段により測定された、前記他のプロジェクタから投影された画像パターンの反射光の光量に基づいて、前記ライトバルブの縦方向及び横方向のコンバージェンスを調整することもできる。
【００１７】
なお、前記反射光集光手段は、前記光源からの光路上に設置することが可能なハーフミラーと、前記ハーフミラーにより反射された、前記被投影面からの反射光を集光する集光レンズとを含む構成が考えられる。ここで、上記したように二台のプロジェクタからの画像を重ね合せる場合には、前記反射光集光手段は、前記投射条件制御手段による投射条件の調整を行う場合に、前記光源からの光路上に設置することが可能なミラーと、前記ミラーにより反射された、前記被投影面からの反射光を集光する集光レンズとを含む構成も可能である。投射条件の調整を行う側のプロジェクタの光源は消灯した状態で、投射条件の調整を行うからである。もっともこの場合、実際に画像を投影する場合には、当該ミラーを光源からの光の光路上から移動させる必要がある。
【００１８】
また、前記プロジェクタは、赤、緑及び青の各色に対応して三つのライトバルブを備えており、前記投射条件調整手段は、前記三つのライトバルブのそれぞれについて、順次投射条件の調整を行うことができる。ここで、当該三つのライトバルブの間におけるコンバージェンス調整も行うことが好ましいが、当該調整については周知の種々の方法を用いることが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。同図に示されるプロジェクタ１００は、投射レンズ１０１、ダイクロイックミラー１０２、１０３、１０６及び１０７、ミラー１０４、１０５、ライトバルブ１０８、１０９及び１１０、光源１１１、Ａ／Ｄコンバータ１１５、マイクロコンピュータ１１６、ライトバルブ駆動回路１１７、矩形パターン発生回路１２１、及び投射レンズ拡大率調整機構１３１を備えており、プロジェクタ１００より投影された画像はスクリーン２００上に投影されるようになっている。
【００２０】
ダイクロイックミラー１０７は、光源１１１から出射された白色光のうち、赤色光のみを反射し、それ以外の光を透過させる。また、ダイクロイックミラー１０６は、前記ダイクロイックミラー１０７を透過した光のうち、緑色光のみを反射し、それ以外の光を透過させる。従って、ミラー１０５は、ダイクロイックミラー１０６を透過し、青色光用ライトバルブ１０８を通過した青色光を反射する。
【００２１】
一方、ミラー１０４は、ダイクロイックミラー１０７により反射した赤色光を反射し、赤色光用ライトバルブ１１０へと導く。ダイクロイックミラー１０３は、当該赤色光用ライトバルブ１１０を通過した赤色光を透過させるとともに、前記ダイクロイックミラー１０６により反射され、緑色光用ライトバルブ１０９を通過した緑色光を反射させる。また、ダイクロイックミラー１０２は、前記ダイクロイックミラー１０３を透過した赤色光、及びダイクロイックミラー１０３により反射された緑色光をそれぞれ透過させるとともに、青色光用ライトバルブ１０８を通過し、ミラー１０５により反射された青色光を反射させ、これにより再度合成された光を投射レンズ１０１へと導く。なお、以上の構成はいわゆる三板型のプロジェクタとして公知のものである。
【００２２】
各色用のライトバルブ１０８〜１１０は、例えば液晶ライトバルブとして公知のものを利用することができ、当該各ライトバルブの制御はライトバルブ駆動回路１１７により行われる。このライトバルブ駆動回路１１７には、通常の画像投影に用いられるビデオ信号の他に、投射条件の自動調整に用いられる各種パターンを表示する信号が入力され、入力された信号に基づいて公知の方法により制御される。なお、投射条件の調整に用いる各種パターンはマイクロコンピュータ１１６により制御され、本実施の形態では、矩形パターン発生回路１２１を介して後述の矩形パターンを表示する信号が出力される。投射条件の自動調整のために形成される各種パターンの詳細については後述する。
【００２３】
同図１に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００においては、光源１１１とダイクロイックミラー１０７との間の位置に、同図には不図示の駆動手段により、その設置位置の切り換えが可能なように構成されているハーフミラー１１２が設けられている。このハーフミラー１１２は、投射条件自動調整時には、光源１１１からの光を透過させるとともに、投射レンズ１０１、各ライトバルブ１０８〜１１０等を逆進して入射してくるスクリーン２００からの反射光を反射させ、当該反射光を集光レンズ１１３を介して光検出素子１１４へと導くようになっており、投射条件調整時以外には、光源１１１からの光路の外に移動される。
【００２４】
図２に、ハーフミラー１１２の投射条件調整時、及びそれ以外の場合における設置位置を示す。即ち、投射条件調整時には、図２（ａ）に示されるように、光源１１１からダイクロイックミラー１０７への光の進行方向に対してほぼ４５度の角度にてハーフミラー１１２が設置されることにより、スクリーン２００からの反射光が集光レンズ１１３により集光される。集光された光が到達する位置には、光検出素子１１４が設けられており、これにより反射光の光量を検出することができる。一方、投射条件調整時以外、例えば、ビデオ信号に基づいて通常の画像を投射する場合には、図２（ｂ）に示されるように、ハーフミラー１１２を光源１１１からの光の光路上から移動させる。
【００２５】
光検出素子１１４としては、例えばフォトダイオード（ＰＤ）や、ＣＣＤ等を用いることができ、光検出素子１１４の出力信号はＡ／Ｄコンバータ１１５にてデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ１１６へと入力される。マイクロコンピュータ１１６は、このＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力信号に基づいて投射レンズ拡大率調整機構１３１を制御し、投射レンズ１０１の拡大率を自動調整する。投射レンズ拡大率調整機構１３１については公知のものであるから、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２６】
次に、投射レンズ拡大率自動調整の具体的な方法について説明する。図３は、投射レンズ１０１の拡大率自動調整を行う際におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。なお、この自動調整を行うに際しては、プロジェクタ１００の設置位置や画像を投影する向き等についてのおおまかな調整（以下、「粗調整」という。）を行っておく必要がある。例えばプロジェクタ１００全体が、投射レンズ１０１から投影された光がスクリーン２００に投影されないような方向を向いているような状況では、スクリーン２００からの反射光を取得して投射条件の自動調整を行うことは不可能だからである。もっとも、既に適切な位置にプロジェクタが設置されている場合などには、さらに前記粗調整を行う必要はない。
【００２７】
プロジェクタ設置位置の粗調整が終了している状況において、プロジェクタ１００に対して投射レンズ１０１の拡大率の自動調整の指示を行うと、図３のフローチャートに示されるような制御が開始される。即ち、まずハーフミラー１１２の設置位置を調整して図２（ａ）に示した位置とする（Ｓ１０１）。次に、青色光用ライトバルブ１０８、緑色光用ライトバルブ１０９、赤色光用ライトバルブ１１０（以下、単に「ライトバルブ１０８」等ともいう。）のそれぞれに投射レンズ拡大率調整用の矩形パターン（以下、「パターンＡ」という。）を表示させる（Ｓ１０２）。このパターンＡとしては、例えば図４に示されるように、その外周部以外は光を透過させない状態（以下、「閉状態」という。）であり、外周部のみ光が透過する状態（以下、「開状態」という。）としたようなパターンを用いることができる。このようなパターンの画像を、例えば図５にその例を示されるような枠付きスクリーン２００上に投影すると、投射レンズ１０１の拡大率が大きくなりすぎた場合には、パターンＡは、枠付きスクリーン２００上における画像の表示可能領域２０１をはみ出し、外枠２０２にかかるようになる。
【００２８】
パターンＡの画像が外枠２０２にかかると、外枠２０２部分では照射された光が反射しないため、投影されたパターンＡの反射光の光量は減少することとなる。したがって光検出素子１１４、Ａ／Ｄコンバータ１１５を介して反射光の光量を取得し、取得した光量に基づいて投射レンズ１０１の拡大率の制御を行うことにより、投射レンズ１０１の拡大率の自動調整を行うことができる。
【００２９】
図３のフローチャートに戻って、ステップＳ１０２において、ライトバルブ駆動回路１１７により、各ライトバルブ１０８〜１１０にパターンＡを表示させると、次に、投射レンズ拡大率調整機構１３１を制御して投射レンズ１０１の拡大率を最小に設定し（Ｓ１０３）、光源１１１を点灯させる（Ｓ１０４）。以上の処理により、マイクロコンピュータ１１６は、スクリーン２００からの反射光の光量をＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力として取得できるようになるので、マイクロコンピュータ１１６は、まず、この時点におけるＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を取り込み、これを計測値Ｐとする（Ｓ１０５）。なお、本実施の形態では光源１１１の点灯などをマイクロコンピュータ１１６で制御するようにしたが、光源１１１の点灯及び消灯は他の方法で制御するようにしてもよく、極端な場合には手動で行っても構わない。これは、以下の各実施の形態でも同様である。
【００３０】
次に、投射レンズ拡大率調整機構１３１を制御し、投射レンズ１０１の拡大率を一定量だけ大きくする（Ｓ１０６）。この場合の「一定量」は固定値としてもよいし、設置環境に応じて可変としてもよく、任意の設定が可能であり、特に一定の値に限定されるわけではない。マイクロコンピュータ１１６は、拡大率を一定量増加させた後、再度Ａ／Ｄコンバータ１１５の出力値を取り込み、これを計測値Ｑとする（Ｓ１０７）。マイクロコンピュータ１１６は、計測値Ｐと計測値Ｑとを比較し、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った時点で拡大率自動調整を終了する（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）。これは、前述の如く投影されたパターンＡがスクリーン２００の外枠２０２にかかることにより反射光の光量が減少したことを意味するものだからである。従って、計測値Ｑが計測値Ｐよりも大きいか、若しくは両者が等しい場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）には、その時点の計測値Ｑを計測値Ｐとした後（Ｓ１０９）、再度ステップＳ１０６へと戻って、投射レンズの拡大率を一定量増加させる（Ｓ１０６）。
【００３１】
以上に説明したように、各ライトバルブ１０８〜１１０上にパターンＡを表示させ、スクリーン２００からの反射光の光量をモニターしながら投射レンズ１０１の拡大率調整を行うことにより、簡単に投射レンズ拡大率の自動調整を行うことができる。
なお、本実施の形態における反射光の減少は投影されたパターンＡの画像が外枠２０２にかかることによるものであるから、パターンＡにおける開状態の部分の幅は図４に示したものに限定されるわけではなく、少なくともスクリーン２００に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が通過する状態であればよい。即ち、開状態部分の幅は広くても狭くてもよく、また、光検出素子１１４による検出精度にも依存するが、極端な場合には全面開状態としても制御は可能であると考えられる。もっとも、設置環境や前記光検出素子１１４の検出精度等も考慮して適切な幅とすることが好ましいことは言うまでもない。
【００３２】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、複数のプロジェクタを用いて同一のスクリーン上に画像を重ね合せて投影する場合における投射レンズの拡大率自動調整の方法について説明する。
図６は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、第１の実施の形態において説明したものと同一であるが、もう一台のプロジェクタ３００を用いて同一のスクリーン２００上に画像を重ね合せて投影する点、従って、プロジェクタ１００の投射レンズ１０１の拡大率の自動調整を行うに際しては、プロジェクタ３００から投影されたパターンを基準パターンとして、プロジェクタ１００により投影されるパターンが基準パターンと適切に重なり合うようにプロジェクタ１００の側の制御を行う点が第１の実施の形態とは異なっており、それに起因してマイクロコンピュータ１１６の処理内容が多少異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。尚、複数のプロジェクタを用いて画像を重ね合せるのは、設置場所がホール、会議室など広い場所である場合に、一台のプロジェクタでは十分な明るさを得ることができない場合もあり、そのような場合に、より高い輝度を得るために行われるものである。
【００３３】
図７は、本実施の形態における、プロジェクタ１００の側のマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。本実施の形態では、同図に示される投射条件の自動調整処理を実行する前に、二台のプロジェクタ間の設置位置の相互関係について、予め二台のプロジェクタにより投影される画像がほぼ重なり合うように設置しておくことが好ましいことは言うまでもないこととして、さらに二台のプロジェクタそれぞれについての、投射レンズのフォーカス等の投射条件についても粗調整を行っておくことが好ましい。それらの条件が調整されているほど、反射光の光量の検出精度を向上させることができるからである。
【００３４】
図７に示すように、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容は、図３に示した第１の実施の形態における処理内容とほぼ共通している。しかしながら、本実施の形態では、プロジェクタ３００により投影された画像の反射光を検出する関係上、投射条件調整に際してはプロジェクタ１００の光源１１１を点灯する必要がないため、かかる光源点灯処理を行わない点が異なっている（Ｓ２０４参照）。即ち、本実施の形態では、例えばステップＳ２０２において、プロジェクタ装置１００の各ライトバルブ１０８〜１１０にパターンＡを表示させるとともに、プロジェクタ３００からスクリーン２００にパターンＡを投影する。もっともプロジェクタ３００からパターンＡを投影させるタイミングについては、ステップＳ２０４において第１の実施の形態と同様に計測値Ｐの取得を行う前であればいつでもよい。
【００３５】
なお、ここでプロジェクタ１００の各ライトバルブ１０８〜１１０にもパターンＡを表示させるのは、以下に説明するような理由による。即ち、スクリーン２００からの反射光は、投射レンズ１０１を介して各ライトバルブ１０８〜１１０上に結像する。この際に各ライトバルブ１０８〜１１０にもパターンＡを表示させておくことにより、スクリーン２００上において二台のプロジェクタにより投影された画像が正確に重なり合う状態において、各ライトバルブにおいて開状態となった部分を透過する反射光の光量がもっとも大きくなるからである。
【００３６】
以上のような理由に基づいて、ステップＳ２０４において計測値Ｐを取得した後、第１の実施の形態と同様の制御を行うことにより、二台のプロジェクタから投影された画像を重ね合せる場合における投射レンズ１０１の拡大率の自動調整を行うことができる。この場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。
【００３７】
なお、本実施の形態のように、プロジェクタ１００の側の光源１１１を点灯させない場合には、ハーフミラー１１２にかえてミラーを設置してもよい。即ち、当該ミラーについて、図２に示した例と同様に、設置位置の切り換えを可能としておき、投射条件調整時にのみ図２（ａ）の位置にミラーを設置させるようにしてもよい。この点は、後述の各実施の形態においても同様のことが言える。
【００３８】
（実施の形態３）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、複数のプロジェクタを用いて同一のスクリーン上に画像を重ね合せて投影する場合における投射レンズの軸ずらし量自動調整の方法について説明する。ここで、投射レンズの軸ずらし量の調整とは、より具体的には、投射レンズ１０１の設定を調整することで、スクリーン２００上における上下方向の画像の投影位置の調整を行うことをいう。
【００３９】
図８は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、第２の実施の形態において説明したものとほぼ同一であるが、投射レンズ拡大率調整機構１３１のかわりに、投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２を備える点、及び投射条件の自動調整に際してスクリーン２００上に投影するパターンが第２の実施の形態と異なっていることに起因して、矩形パターン発生回路１２１のかわりに、画像位置調整用パターン発生回路１２２を備える点などが異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００４０】
図９は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。同図に示されるように、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容の概略は、図７に示した第２の実施の形態における処理内容とほぼ共通しているが、投射条件の調整機構が投射レンズ１０１の軸ずらし量調整機構１３２となっていることに起因して、各々のステップでの処理内容が異なっている。
【００４１】
まず、第２の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、本実施の形態でも、投射条件の自動調整を行うに先立って、二台のプロジェクタ間の設置位置の相互関係、及び二台のプロジェクタそれぞれについてのフォーカス等について粗調整を行っておくことが好ましい。次に、本実施の形態では、パターンＡにかえて、横縞状のパターン（以下、「パターンＢ」という。）を基準パターンとしてプロジェクタ３００から投影するとともに、プロジェクタ１００の各ライトバルブ１０８〜１１０にパターンＢを表示させる（Ｓ３０２）。なお、パターンＢとは、図１０にその一例を示すような横縞状のパターンであるが、横縞の開状態部分の幅や、閉状態部分の幅等が特に限定されないのは、これまでの実施の形態と同様である。また、本実施の形態においては、開状態と閉状態との横縞状パターンとしたが、本発明の骨子に鑑みると、明度の高い部分と明度の低い部分との横縞状であれば、開状態と閉状態に限定されるわけではなく、それぞれの部分の明度の変更も可能である。さらに、図１０に示すような横縞状だけではなく、二台のプロジェクタ間における画像水平方向の位置ずれがほぼ解消されているような状態であれば、波形やジグザグのパターンを用いることもできる。
【００４２】
このようなパターンをプロジェクタ３００から投影すると、スクリーン２００に反射した光が、プロジェクタ１００の各ライトバルブ１０８〜１１０上に結像する。ここで、上記各ライトバルブ１０８〜１１０にもパターンＢが表示されているため、二台のプロジェクタの投射レンズ軸ずらし量が適切に調整され、二台のプロジェクタによりそれぞれ投影された画像が適切にスクリーン２００上に重ね合わされる状態において、プロジェクタ１００側の光検出素子１１４に集光される反射光の光量は最大となり、従ってＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力値は最大となる。
【００４３】
以上のような理由に基づいて、ステップＳ３０３以降において第２の実施の形態とほぼ同様の処理を行うことにより、二台のプロジェクタから投影された画像を重ね合せる場合における投射レンズ１０１の軸ずらし量の自動調整を行うことができる。具体的には、ステップＳ３０３において、プロジェクタ１００の側の投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の設定を最大（ここでは、投影された画像がもっともスクリーン２００上部に表示される状態）とした後、プロジェクタ３００からパターンＢがスクリーン２００に投影された状態における、Ａ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ３０４）。なお、投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の構成については公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００４４】
さらに投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２を制御して、軸ずらし量を一定量減少させる方向に調整する（Ｓ３０５）。この処理によりパターンＢの画像は一定量下方に移動することとなるため、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ３０６）。ここで、軸ずらし量について減少させる一定量についても任意の設定が可能であり、特に限定されるわけではなく、また、固定値としても可変値としてもよいのはこれまでの実施の形態と同様である。
【００４５】
その後は、第２の実施の形態と同様、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ３０７：Ｙｅｓ）に投射レンズ１０１の軸ずらし量の調整処理を終了し、それ以外の場合（Ｓ３０７：Ｎｏ）には、投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の調整を繰り返す（Ｓ３０８、Ｓ３０５）。
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。なお、本実施の形態においては、投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の調整可能範囲と、パターンＢの横縞の幅の関係等によっては、Ａ／Ｄコンバータ１１５から出力される反射光の光量について、極大値が複数回検出される可能性もあり得る。従って、図９に示したように、最初に計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合に調整を終了するのではなく、例えば調整可能範囲全域にわたってＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を取得し、メモリなどの記憶装置に記憶しておくようにしてもよい。その後に、調整可能範囲全域の中でもっともＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値が大きい部分に投射レンズ軸ずらし量調整機構１３２の設定を行うことにより、より確実に投射レンズ１０１の軸ずらし量の調整を行うことができる。もっとも、粗調整の段階で二台のプロジェクタの投射レンズ軸ずらし量がほぼ調整された状態に近い状態とすることができれば、図９のフローチャートの方法でも十分な調整を行うことは可能である。
【００４６】
（実施の形態４）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態では、一台のプロジェクタを用いてスクリーン上に画像を投影する場合における投射レンズのフォーカスの自動調整の方法について説明する。
図１１は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、第１の実施の形態において説明したものとほぼ同一であるが、投射レンズ拡大率調整機構１３１の代わりに、投射レンズフォーカス調整機構１３３を備える点、及び投射条件の自動調整に際してスクリーン２００上に投影するパターンが第１の実施の形態で用いたパターンＡと異なっていることに起因して、矩形パターン発生回路１２１の代わりにモザイクパターン発生回路１２３を備えている点などが異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００４７】
図１２は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。同図に示されるように、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容の概略は、第１の実施の形態における処理内容とほぼ共通しているが、投射条件の調整機構が投射レンズフォーカス調整機構１３３となっていることに起因して、各々のステップでの処理内容が多少異なっている。
【００４８】
本実施の形態における投射条件の自動調整は、第１の実施の形態と同様に一台のプロジェクタ１００のみを用いるものであるから、第１の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、投射条件の自動調整を行うに先立って、まず、プロジェクタ１００の設置位置や投射レンズ１０１の軸ずらし量、投射レンズ１０１の拡大率等について粗調整を行っておくことが好ましい。
【００４９】
次に、本実施の形態では、ステップＳ４０２において、プロジェクタ１００からモザイク状のパターン（以下、「パターンＣ」という。）をスクリーン２００上に投影すべく、各ライトバルブ１０８〜１１０にパターンＣを表示させる点が異なっている。なお、パターンＣとは、図１３にその一例を示すようなモザイク状のパターンである。このようなパターンをプロジェクタ１００から投影すると、スクリーン２００に反射した光がプロジェクタ１００の各ライトバルブ１０８〜１１０上に結像する。ここで、上記各ライトバルブ１０８〜１１０にもパターンＣが表示されているため、各ライトバルブ１０８〜１１０を透過してくるスクリーン２００からの反射光の強度を上記各実施の形態と同様に検出すると、投射レンズ１０１のフォーカスが適切に調整された場合に、反射光の強度、即ちＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力値は最大となる。なお、これは投射レンズ１０１のフォーカス調整が適切でない場合には、スクリーン２００上に投影されるパターンＣのモザイク形状のうち、開状態の部分と閉状態の部分との境界がぼやけて表示されることとなり、結果としてスクリーン２００からの反射光のうち、各ライトバルブ１０８〜１１０の開状態となっている部分を透過しない光が発生することに起因するものであるから、図１３に示したようなパターンに限定されるわけではなく、光検出素子１１４の検出精度にも依存するが、明度の高い部分と明度の低い部分との境界が存在するパターンであれば、フォーカスの自動調整に用いることは可能であると考えられる。
【００５０】
以上のような理由に基づいて、ステップＳ４０３以降において第１の実施の形態とほぼ同様の処理を行うことにより、一台のプロジェクタを用いるに際しての投射レンズ１０１のフォーカスの自動調整を行うことができる。具体的には、ステップＳ４０３において、プロジェクタ１００の投射レンズフォーカス調整機構１３３の設定を最大（ここでは、調整可能範囲の両端のいずれかを意味する。）とし、光源を点灯して（Ｓ４０４）、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ４０５）。なお、投射レンズフォーカス調整機構１３３については公知のものが利用できるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００５１】
さらに投射レンズフォーカス調整機構１３３を、その調整量を一定量減少させる方向に調整し（Ｓ４０６）、調整後のＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ４０７）。ここでのステップＳ４０６における調整量が任意である点は第１の実施の形態と同様である。その後は、第１の実施の形態と同様、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）にフォーカス調整処理を終了し、それ以外の場合（Ｓ４０８：Ｎｏ）には、投射レンズフォーカス調整機構１３３の調整を繰り返す（Ｓ４０９、Ｓ４０６）。
【００５２】
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。
なお、パターンＣにおける開状態部分の大きさは任意の設定が可能であり、設置環境に応じて可変としてもよいし、固定値としてもよい。また、開状態部分と閉状態部分との明度についても特に制限はない。さらに、本実施の形態ではステップＳ４０３においてフォーカス調整量を最大とし、ステップＳ４０６において、それを一定量減少させる方向で調整したが、調整の方向はどちらでも構わない。
【００５３】
（実施の形態５）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態では、一台のプロジェクタを用いてスクリーン上に画像を投影する場合における各ライトバルブの光進行方向における位置（以下、「ライトバルブのフォーカス」ともいう。）及び傾きの自動調整の方法について説明する。なお、このような調整が必要なのは、本実施の形態のようないわゆる三板式のプロジェクタにおいては、ＲＧＢの三色にそれぞれ対応する各ライトバルブについて、投射レンズからの距離を等しくし、また、スクリーンに投影するに際してスクリーンの傾きとライトバルブの傾きを一致させることが好ましいからである。
【００５４】
図１４は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、第４の実施の形態において説明したものとほぼ同一であるが、投射レンズフォーカス調整機構１３３の代わりに、各ライトバルブ１０８、１０９、１１０のそれぞれについて、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１、１４２、１４３を備える点、モザイクパターン発生回路１２３の代わりに局部モザイクパターン発生回路１２４を備える点などが第４の実施の形態と異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００５５】
ここで、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３の構成について説明する。なお、このライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３自体は公知のものであり、従来は例えば調整に習熟した人がリモコン等を用いて目視にて調整を行う場合に用いられていたものである。また、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３は、いずれも同一の機構であるから、ここではライトバルブ位置傾き調整機構１４１を例にとって説明する。図１５は、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の構成を模式的に示す斜視図である。
【００５６】
同図において、４０１は固定枠、４０２は可動枠である。本実施の形態では固定枠４０１はプロジェクタ１００の本体に固定されており、何も装着されていない窓４０３を有している。可動枠４０２にはライトバルブ固定窓４０４があり、ここにライトバルブ１０８を構成する、例えば液晶表示パネル等が装着される。即ち、光源１１１からの光はライトバルブ固定窓４０４に装着されたライトバルブ１０８及び窓４０３を透過してスクリーン２００の方へ進行することとなる。
【００５７】
ライトバルブ位置傾き調整機構１４１は、三つのモータ４１１、４１２、４１３を備えており、各モータによりネジ４２１、４２２、４２３がそれぞれ正逆両方向に回転駆動される。このモータ４１１〜４１３としては位置決め制御の可能な、例えばステッピングモータ、回転数のセンサがついたＤＣモータなどを用いることができる。ネジ４２１、４２２、４２３は、固定枠４０１の三ヶ所に備えられたネジ先端部固定機構４３１、４３２、４３３により、それぞれその先端位置が固定される。即ち、ネジ４２１〜４２３は、それぞれ自在に回転することが可能であるが先端位置は動かないようになっており、そのような状態を実現するネジ先端部固定機構４３１等の構造としては、例えば図１６（ａ）に示されるように球状の窪み４３１２を設けた部材４３１１を設け、その窪みの中にネジ４２１と連結した球体４２１１を封入するような構成が考えられる。
【００５８】
一方、可動枠４０２の三ヶ所には、ネジ中間部固定機構４４１、４４２、４４３が設けられている。ネジ中間部固定機構４４１〜４４３は、例えば図１６（ｂ）に示されるように、ネジ４２１に切られた雄ネジが、当該ネジ中間部固定機構４４１の外部筐体４４１１内部に設けられた球状の窪みにはめ込まれた球状部材４４１２に空けられた穴内部に切られた牝ネジと螺合する構成となっている。このような構成により、例えばネジ４２１〜４２３をモータ４１１〜４１３によりそれぞれ回転駆動することで固定枠４０１と可動枠４０２との間の距離及び傾きを調整することができる。即ち、モータ４１１〜４１３の駆動量をそれぞれ等しくすれば、上記ライトバルブフォーカスの調整を行うことができるし、モータ４１１〜４１３の駆動量が異なればライトバルブの傾きの調整ができる。
【００５９】
図１７は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容の概略は、これまでの実施の形態における処理内容と共通する点も多いが、投射条件の調整機構がライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３となっていることに起因して、各々のステップでの処理内容や全体の処理が異なっている。
【００６０】
本実施の形態の投射条件自動調整は、一台のプロジェクタ１００のみを用いるものであるから、第１の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、投射条件の自動調整を行うに先立って、プロジェクタ１００の設置位置や、投射レンズ１０１に関連する投射条件等について粗調整を行っておくことが好ましい。また、本実施の形態における投射条件の自動調整は、各ライトバルブ１０８〜１１０ごとに行う必要があるが、以下の説明では、まずライトバルブ１０８の調整を例として説明する。ライトバルブ１０９及び１１０の調整も同様に行うことが可能であり、その調整の順序は任意である。
【００６１】
また、本実施の形態で用いるパターンは、上記パターンＣと類似するモザイク状パターンであるが、各ライトバルブ１０８〜１１０の傾きの調整を行うために、その一部のみをモザイクとした局部モザイク状パターンを用いる点で第４の実施の形態と異なる。この局部モザイク状パターンは、図１４に示した局部モザイクパターン発生回路１２４により、その発生が制御される。本実施の形態で用いるパターンの例を図１８から図２１に示す。以下、説明の便宜上、図１８に例を示すように左上のみがモザイク状となっているパターンをパターンＤ、図１９に例を示すように左下のみがモザイク状となっているパターンをパターンＥ、図２０に例を示すように右上のみがモザイク状となっているパターンをパターンＦ、図２１に例を示すように右下のみがモザイク状となっているパターンをパターンＧという。本実施の形態では、上記四種類のパターンを用いて、まず、それぞれのパターンについて、調整の対象となるライトバルブの最適な位置及び傾きの調整量を取得した後に、求められた各パターンについての調整量から、さらに上記各モータ４１１〜４１３の最適な設定値を算出する。それらの処理について、以下に詳細に説明する。
【００６２】
図１７のフローチャートに示されるように、本実施の形態ではハーフミラー１１２の設置位置調整を行った後（Ｓ５０１）、光源１１１を点灯させ（Ｓ５０２）、まず調整の対象となるライトバルブ１０８にパターンＤからパターンＧの四種類のいずれかのパターンを表示させる（Ｓ５０３）。ここでは、まずパターンＤを表示するものとする。この際、調整の対象とならないライトバルブ１０９及び１１０は、全面閉状態としておく。調整対象以外のライトバルブを全面閉状態とするのは、他のライトバルブ１０９及び１１０の調整を行う場合も同様である。
【００６３】
パターンの表示により反射光から位置傾き調整量を取得できる理由は、これまでの実施の形態と同様である。即ち、パターンＤをプロジェクタ１００から投影すると、スクリーン２００に反射した光はライトバルブ１０８上に結像する。ここで、上記各ライトバルブ１０８にもパターンＤが表示されており、従ってライトバルブ１０８を透過してくるスクリーン２００からの反射光の強度を検出すると、ライトバルブ１０８の位置及び傾きが適切に調整された場合に反射光の強度、即ちＡ／Ｄコンバータ１１５の出力は最大となることに基づく。
【００６４】
本実施の形態では、パターンごとのライトバルブの位置及び傾きの調整量を取得するに際し、まず、パターンの種類に対応して、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の初期設定を行う（Ｓ５０４）。本ステップの初期設定の内容の詳細を以下に説明する。本実施の形態では、パターンの種類に応じて本ステップで設定されるライトバルブ位置傾き調整機構１４１の初期設定が予め決まっている。例えば左上の部分がモザイク状となっているパターンＤを表示する場合であれば、図１５に示したライトバルブ位置傾き調整機構１４１において、モータ４１２の設定を調整可能範囲の中間値とし、モータ４１１及びモータ４１３の設定を最大（調整可能範囲において、可動枠４０２を最も固定枠４０１に近づける状態）とする。
【００６５】
また、左下の部分がモザイク状となっているパターンＥを表示する場合には、モータ４１１及びモータ４１２の設定を調整可能範囲の中間値とし、モータ４１３の設定を最大とする。右上の部分がモザイク状となっているパターンＦを表示する場合には、モータ４１３の設定を調整可能範囲の中間値とし、モータ４１１及びモータ４１２の設定を最大とする。さらに、右下の部分がモザイク状となっているパターンＧを表示する場合には、モータ４１１及びモータ４１３の設定を調整可能範囲の中間値とし、モータ４１２の設定を最大とする。
【００６６】
以上のようなライトバルブ位置傾き調整機構１４１の初期設定を行った後に、これまでの実施の形態と同様に、Ａ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ５０５）。その後、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１による位置傾き調整量を一定量調整する（Ｓ５０６）。本実施の形態での一定量調整とは、パターンＤを表示させる場合を例にとると、初期設定において最大設定となっていたモータ４１１及びモータ４１３の設定を一定量減少させる方向に調整することをいう。初期設定において最大設定となっていたモータの設定を一定量減少させることについては、他のパターンを用いる場合も同様である。ここで、本実施の形態ではモータ４１２の設定、即ち初期設定において調整可能範囲の中間値となっていたモータの設定は変更しない。即ち、この一定量調整によりライトバルブ１０８の傾きが一定量調整されることとなる。ここでの調整を行う一定量について任意の設定が可能である点についてはこれまでの実施の形態と同様である。
【００６７】
以上の一定量の調整の後に、Ａ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ５０７）。以後は、これまでの実施の形態と同様に、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ５０８：Ｙｅｓ）にパターンＤを用いた位置傾き調整量取得処理を終了し、それ以外の場合（Ｓ５０８：Ｎｏ）は、さらにパターンＤを用いたライトバルブ位置傾き調整機構１４１の調整量取得処理を繰り返す（Ｓ５０９、Ｓ５０６）。取得される調整量の詳細については後述する。
【００６８】
さて、本実施の形態では、パターンＤを用いた調整量取得が終了した場合に（Ｓ５０８：Ｙｅｓ）、ライトバルブ１０８において、パターンＤからパターンＧまでの全パターンについて調整量取得処理が終了したか否かを判定する（Ｓ５１０）。ここで、全パターンについての調整量取得が終了していない場合には（Ｓ５１０：Ｎｏ）、ステップＳ５０３へと戻って、まだ調整に用いていないパターン（例えばパターンＥ）をライトバルブ１０８に表示させて（Ｓ５０３）、当該パターンを用いたライトバルブ位置傾き調整量取得処理を行う。
【００６９】
一方、全パターンについて調整量取得が終了した場合には（Ｓ５１０：Ｙｅｓ）、それまでの処理で得られた各パターンにおける調整量取得結果から、最適な位置傾き調整量を算出する（Ｓ５１１）。ここで、本ステップにおける最適な位置傾き調整量の算出方法について説明する。
図２２は、当該算出方法について説明するための図である。同図において、１０８の四角形はモータ４１１〜４１３の全てを調整可能範囲の中間値４１１ｃ〜４１３ｃに設定した場合のライトバルブ１０８の位置及び傾きを模式的に表すものであり、矢印ａ、ｂ、ｃはそれぞれモータ４１１、４１２及び４１３による調整方向を表している。
【００７０】
ここでは、まずパターンＤを用いた調整量取得について説明する。モータ４１１及びモータ４１3の設定を最大値から徐々に減少させていき、ライトバルブ１０８の位置及び傾きが図中点線で囲まれた領域１０８ｓで示される位置に到達した時点において計測値Ｑが計測値Ｐを下回ったとすると、その時点におけるモータ４１１及びモータ４１３の設定から図中点ＤＺで示される位置の座標を求めることができる。この点ＤＺは、図中ＤＩにて示される位置からのＸＹ平面への垂線と、図中点線で表される傾いたライトバルブ１０８を表す面１０８ｓとの交点である。ここで、点ＤＩはモータ４１１〜４１３の設定を全て調整可能範囲の中間値４１１ｃ〜４１３ｃとした場合における、ライトバルブ１０８の所定の二辺の中点を結ぶ線分と、所定の対角線との交点であり、パターンＤのモザイク部分の中央位置とほぼ一致する。この点ＤＺの位置の座標（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）がパターンＤを用いた場合のライトバルブ１０８の位置傾き調整量として取得される。
【００７１】
これと同様の座標を、他のパターンを用いた場合にも取得することができる。即ち、パターンＥを用いた場合には、パターンＥを用いた調整の結果、測定値Ｑが測定値Ｐを下回った時点における点ＥＺ（不図示）の座標（ｅｘ，ｅｙ，ｅｚ）を同様の方法により取得できる。点ＥＺは、図中ＥＩで示される位置（ライトバルブ１０８の二辺の中点を結ぶ線分と所定の対角線との交点）と、当該ＥＩからＸＹ平面への垂線と前記調整後の時点における傾いたライトバルブ１０８との交点だからである。他のパターンを用いた場合も同様であり、それぞれ点ＦＺの座標（ｆｘ，ｆｙ，ｆｚ）、及び点ＧＺの座標（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）を取得することができる。
【００７２】
ここで、位置及び傾きが最適に調整されたライトバルブ１０８が次の座標により表される４点を含むものとする。即ち点ＤＺ’（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ’）、点ＥＺ’（ｅｘ，ｅｙ，ｅｚ’）、点ＦＺ’（ｆｘ，ｆｙ，ｆｚ’）及び点ＧＺ’（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ’）の４点を含むものとして、ライトバルブの位置及び傾きの最適化のための基準値Ｓを、下記の（式１）により定義する。
【００７３】
Ｓ＝Δｄｚ2＋Δｅｚ2＋Δｆｚ2＋Δｇｚ2 ・・・（式１）
（ここで、Δｄｚ2＝（ｄｚ−ｄｚ’）2
Δｅｚ2＝（ｅｚ−ｅｚ’）2
Δｆｚ2＝（ｆｚ−ｆｚ’）2
Δｇｚ2＝（ｇｚ−ｇｚ’）2 とする。）
そして、上記基準値Ｓが最小となるような数値の組（ｄｚ’，ｅｚ’，ｆｚ’，ｇｚ’）を算出すれば、最適に位置及び傾きが調整されたライトバルブ１０８を含む面を特定できるため、当該算出結果に基づいてモータ４１１〜４１３の設定を決定し、図１７のフローチャートのステップＳ５１２において、モータ４１１〜４１３の設定を行うことにより、ライトバルブ１０８の位置及び傾きの自動調整を行うことができる。
【００７４】
以上、図１７のフローチャートに基づき詳述したような調整をライトバルブ１０９及び１１０についても同様に行うことで、各ライトバルブ１０８〜１１０の位置及び傾き調整を行うことができる。
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。なお、本実施の形態では、ステップＳ５０３において、例えばモータ４１１及び４１３の設定を最大とし、ステップＳ５０６で設定を一定量減少させる方向で調整するようにしたが、これは逆にしてもよく、ステップＳ５０３において設定の調整を行うモータについて設定を最小とし、ステップＳ５０６で設定を一定量増加させる方向で調整するようにしてもよい。
【００７５】
また、上記ステップＳ５０３においては、モータ４１２を調整可能範囲の中間値で固定するようにしたが、固定する位置は中間値に限定されないし、必ずしも固定させる必要もなく、他のモータ４１１及び４１３を初期状態において最大に設定する場合であれば、初期状態でモータ４１２を最小の設定とし、モータ４１１及び４１３を一定量減少させる際に、モータ４１２を一定量増加させるようにするなど、種々の方法が可能である。
【００７６】
さらに、ステップＳ５１１における最適な位置傾きの算出方法についても、上記（式１）に示した基準値Ｓを用いる方法に限られず、種々の方法を用いることが可能であり、設置環境等によって、より精度を上げるような方法をとることも可能である。
（実施の形態６）
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態では、一台のプロジェクタを用いてスクリーン上に画像を投影する場合における各ライトバルブのフォーカスの自動調整の方法について説明する。なお、本実施の形態におけるライトバルブのフォーカス調整は、第５の実施の形態の方法により位置及び傾きの調整を行った場合には、加えて行う必要はない場合が多いと考えられる。後に詳述する如く、本実施の形態のライトバルブフォーカス調整は、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１のモータ４１１〜４１３をそれぞれ同一の量だけ駆動することにより、各ライトバルブの光軸方向における位置を調整するものであるが、第５の実施の形態の方法では、当該位置も同時に調整がなされる場合が多いものと考えられるからである。もっとも、第５の実施の形態の方法での調整を行った後で、最適化されたライトバルブの傾きを維持しつつ、微調整的に本実施の形態の調整を行うようにしても構わない。
【００７７】
本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、図１４に示した第５の実施の形態のものとほぼ同一であるが、用いるパターンが、第４の実施の形態で用いた全面モザイク状のパターンＣである点で第５の実施の形態と異なっているため、局部モザイクパターン発生回路１２４の代わりにモザイクパターン発生回路１２３を備えている。即ち、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３の調整を行う点において、本実施の形態における各ライトバルブのフォーカスの自動調整は、第５の実施の形態で説明したライトバルブ位置傾き自動調整と等しいのであるが、前述の如く、本実施の形態で行うのは前記光軸方向の位置のみの自動調整であるから、モータ４１１〜４１３のそれぞれの駆動量は同一である点が第５の実施の形態とは異なっており、またそれらに起因して、マイクロコンピュータ１１６による処理内容などが第５の実施の形態とは異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００７８】
図２４は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。第５の実施の形態と同様、ライトバルブ１０８〜１１０の位置調整処理は、各ライトバルブごとに行う必要があるため、ここでは、ライトバルブ１０８の調整を例として説明する。ライトバルブ１０９及び１１０についても同様に調整を行うことができ、その順序は任意である。同図２４に示されるように、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容の概略は、第５の実施の形態よりも、むしろ第１〜第４の実施の形態における処理内容とほぼ共通している。しかし、本実施の形態では、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３を用いてライトバルブの位置の調整を行うことに起因して、前記第１〜第４の実施の形態とは各々のステップでの処理内容が多少異なっている。なお、本実施の形態の投射条件自動調整は、第５の実施の形態と同様に一台のプロジェクタ１００のみを用いるものであるから、まず、第１の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、投射条件の自動調整を行うに先立って、プロジェクタの設置位置、及び他の投射条件などについて粗調整を行っておくことが好ましい。
【００７９】
図２４のフローチャートに戻って、本実施の形態のマイクロコンピュータ１１６は、ハーフミラー１１２の位置を調整した後（Ｓ６０１）、パターンＣをプロジェクタ１００から投影するべく、ライトバルブ１０８にパターンＣを表示させる（Ｓ６０２）。本実施の形態でパターンＣを用いるのは、本実施の形態での調整がライトバルブ１０８の光路方向における位置の調整であり、換言すればライトバルブ１０８の投射レンズ１０１からの距離、即ちライトバルブ１０８のフォーカスを調整していると言える内容であるから、第４の実施の形態において投射レンズ１０１のフォーカス調整に用いたパターンと同様のパターンを用いることにより調整を行うことが可能だからである。即ち、このパターンＣを用いた場合に、ライトバルブ１０８を透過してくるスクリーン２００からの反射光の強度を検出すると、ライトバルブ１０８の位置が適切に調整された場合に反射光の強度、即ちＡ／Ｄコンバータ１１５の出力は最大となる。なお、ライトバルブ１０８について調整を行う際に他のライトバルブ１０９及び１１０を全面閉状態としておくのは第５の実施の形態と同様である。
【００８０】
次に、マイクロコンピュータ１１６は、ライトバルブ１０８の位置調整量を最大に設定し（Ｓ６０３）、光源を点灯する（Ｓ６０４）。ここで、「位置調整量を最大に設定する」とは、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１のモータ４１１〜４１３の全てを、調整可能範囲において、可動枠４０２をもっとも固定枠４０１に近づける方向に設定することをいう。その後、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ６０５）。
【００８１】
さらに、マイクロコンピュータ１１６は、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の位置調整量を一定量減少させる方向に調整する（Ｓ６０６）。ここで、「位置調整量を一定量減少させる」とは、モータ４１１〜４１３をそれぞれ同一の量だけ回転駆動して可動枠４０２を固定枠４０１から一定量遠ざけるように調整することをいう。この調整量が任意である点はこれまでの実施の形態と同様である。そして、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ６０７）。その後は、これまでの実施の形態と同様、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ６０８：Ｙｅｓ）にライトバルブ１０８の位置調整処理を終了し、それ以外の場合（Ｓ６０８：Ｎｏ）は、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の調整を繰り返す（Ｓ６０９、Ｓ６０６）。
【００８２】
以上の処理により、ライトバルブ１０８の位置調整が終了するので、ライトバルブ１０９及び１１０についても同様の処理を行うことにより、各ライトバルブの位置調整が終了する。
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。なお、本実施の形態の方法は、第５の実施の形態の方法と比較して、精度の面ではやや劣る可能性があることは否定できないが、例えばライトバルブを設定する面の特定などのやや複雑な計算を行う必要がないことや、ライトバルブ位置傾き調整機構として備えるモータを一つに減らすことも可能なことから、価格の安い装置を用いる場合でも実現できるなどの長所を有するものであり、また、設置環境等によっては、十分な精度が得られる方法でもあるといえる。
【００８３】
（実施の形態７）
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。本実施の形態では、二台のプロジェクタを用いてスクリーン上に画像を重ね合せて投影する場合におけるプロジェクタのコンバージェンス自動調整の方法について説明する。
図２５は、本実施の形態におけるプロジェクタ１００の構成を示す図である。同図に示されるように、本実施の形態のプロジェクタ１００の構成は、図１４に示した第５の実施の形態のものとほぼ同一であるが、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３の代わりに、各ライトバルブ１０８、１０９、１１０のそれぞれにコンバージェンス調整機構１５１、１５２、１５３が備えられている点が異なっている。また、本実施の形態の自動調整は、他のプロジェクタ３００から投影されたパターンを基準パターンとして、プロジェクタ１００のコンバージェンス調整を行うものであるから、プロジェクタ３００からスクリーン２００に投影するパターンが一部これまでの実施の形態と異なっており、また、マイクロコンピュータ１１６による処理内容も、これまでの実施の形態と多少異なっているので、以下、異なる点を中心にして説明する。
【００８４】
ここで、コンバージェンス調整機構１５１〜１５３の構成の一例について説明する。なお、コンバージェンス調整機構１５１〜１５３自体については公知のものであり、従来はライトバルブ位置傾き調整機構１４１〜１４３と同様、リモコン等を用いて目視にて調整がなされていた場合に用いられていたものである。また、コンバージェンス調整機構１５１〜１５３は、全て同一の構造を有するので、以下、コンバージェンス調整機構１５１を例として説明する。図２６は、コンバージェンス調整機構１５１の構成の一例を模式的に示す正面図である。
【００８５】
同図において、５０１は固定枠、５０２は可動枠であり、可動枠５０２の内側に設けられたライトバルブ固定窓５０４にライトバルブ１０８を構成する、例えば液晶表示パネルが装着される。可動枠５０２は、固定枠５０１との間に、例えばバネ等の弾性体５０５、５０６を介してその設置位置がほぼ固定されるとともに、後述の機構により、縦横方向にその設置位置の微調整ができるようになっている。従って、光源１１１からの光はライトバルブ固定窓５０４に対して略垂直方向に入射し、ライトバルブ１０８を通過することとなる。
【００８６】
また、本実施の形態のコンバージェンス調整機構１５１には、位置決め制御が可能なモータ５１１、５１２、５１３と当該モータにより正逆両方向に回転駆動されるネジ５２１、５２２、５２３が含まれており、当該ネジの回転駆動により可動枠５０２の位置が制御されるように構成されている。即ち、ネジ５２１〜５２３の先端位置は、第５の実施の形態で説明したネジ先端位置固定機構４３１（図１６（ａ）参照）と同様の構造を有するネジ先端位置固定機構５３１〜５３３によりコンバージェンス調整のために移動する方向以外の方向について固定される一方、例えば図２７にその一例が示されるような構造を有するネジ中間位置固定機構５４１、５４２、５４３によりネジの中間位置が保持されることにより、モータ５１１〜５１３の回転駆動による可動枠５０２の位置の制御が可能となっている。なお、本実施の形態においては、ネジ５２１〜５２３の先端位置が可変であるから、モータ５１１〜５１３としては、例えばリニア・ステッピング・アクチュエータなどのアクチュエータを用いることができる。
【００８７】
即ち、本実施の形態のネジ中間位置固定機構５４１（他のネジ中間位置固定機構５４２、５４３も同様であるので、ここではネジ中間位置固定機構５４１を例として説明する。）は外部筐体５４１１に、ネジ５２１と螺合する牝ネジ５４１２を切ってあり、これによって、モータ５１１がネジ５２１を回転駆動した場合にネジ先端位置が前後方向に移動するようになっている。なお、本実施の形態では、ネジ中間位置固定機構５４１等と固定枠５０１との間に、ガイド部材５４１３ａ及び５４１３ｂを設けることにより、ネジ中間位置固定機構５４１等を固定枠５０１に沿った方向に移動可能にするとともに、他の方向には移動しないように構成しているが、本構成に限定されるわけではなく、例えば外部筐体５４１１にやや大きめの穴を空け、前記牝ネジを切った別の部材が当該穴の中を移動するような構成とすることも考えられる。また、モータ５１１〜５１３についてもネジ中間位置固定機構５４１等の移動方向と等しい方向については移動可能に構成する必要があるが、それらについては公知の手法を用いることが可能であるから、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８８】
図２８及び図２９は、本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。本実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６は、各々のライトバルブ１０８〜１１０について、それぞれ縦方向及び横方向のコンバージェンス調整を行う必要があるところ、各ライトバルブ１０８〜１１０に対する調整処理はいずれも同様の処理であるため、ここでは、ライトバルブ１０８のコンバージェンス調整を例として説明する。ライトバルブ１０９及び１１０のコンバージェンス調整も同様の方法により行うことが可能である。また、図２８に縦方向のコンバージェンス調整の処理内容を、図２９に横方向のコンバージェンス調整の処理内容をそれぞれ記載している。
【００８９】
まず、図２８を参照しながら、縦方向のコンバージェンス調整処理の内容について説明する。本実施の形態の投射条件調整処理は、二台のプロジェクタを用いる場合の調整であるから、縦方向のコンバージェンス調整の処理内容の概略は、図７のフローチャートにて説明した第２の実施の形態における処理の内容とほぼ共通しているが、投射条件の自動調整として、コンバージェンス調整機構１５１等を用いてライトバルブ１０８等の位置調整を行うという相違点があることに起因して、各々のステップでの処理内容が異なっている。
【００９０】
本実施の形態の投射条件自動調整は、プロジェクタ１００の他、プロジェクタ３００をも用いるものであるから、第２の実施の形態において説明した内容と同様の理由により、投射条件の自動調整を行うに先立って、プロジェクタの設置位置、及び他の投射条件等について粗調整を行っておくことが好ましい。また、本実施の形態で用いるパターンとしては、縦方向のコンバージェンス調整を行う際には、第３の実施の形態と同様の横縞状パターン（パターンＢ）を用い、横方向のコンバージェンス調整を行う場合には、図３０にその一例を示すような縦縞状のパターン（以下、「パターンＨ」という。）を用いる。各パターンの表示は、コンバージェンス調整パターン発生回路１２５により制御される。このようなパターンを用いる理由については、これまでの実施の形態にて説明した内容と重複するので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００９１】
図２８のフローチャートに戻って、本実施の形態のマイクロコンピュータ１１６は、ハーフミラー１１２の位置を図２（ａ）の位置に調整して、スクリーン２００からの反射光を光検出素子１１４で検出できるようにする（Ｓ７０１）。次に、ライトバルブ１０８にパターンＢを表示させ（Ｓ７０２）、コンバージェンス調整機構１５１のモータ５１３を回転駆動させて、縦方向コンバージェンス調整量を最大に設定する（Ｓ７０３）。ここで、「縦方向コンバージェンス調整量が最大」とは、モータ５１３の回転駆動により、可動枠５０２の縦方向の位置が、調整可能範囲において、モータ５１３からもっとも遠くに位置する状態となったことをいうものとする。なお、プロジェクタ３００からのパターンＢの投影は、ステップＳ７０４の処理を行うまでに行うのであればいつ行ってもよく、また、ライトバルブ１０８について調整を行う場合には、他のライトバルブ１０９及び１１０は全面閉状態に設定しておくものとする。
【００９２】
マイクロコンピュータ１１６は、次に、プロジェクタ３００からパターンＢが投影された状態でのＡ／Ｄコンバータ１１５からの出力値を計測値Ｐとして取得する（Ｓ７０４）。そして、モータ５１３を一定量回転駆動することにより、縦方向のコンバージェンス調整量を一定量減少させる方向に調整する（Ｓ７０５）。具体的には、モータ５１３の回転駆動により、可動枠５０２が、縦方向に一定量だけモータ５１３に近づくこととなる。マイクロコンピュータ１１６は、そのときのＡ／Ｄコンバータ１１５の出力値を計測値Ｑとして取得する（Ｓ７０６）。
【００９３】
その後は、これまでの実施の形態と同様、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合（Ｓ７０７：Ｙｅｓ）には、縦方向のコンバージェンス調整処理を終了して、横方向のコンバージェンス調整処理に移行し、それ以外の場合（Ｓ７０７：Ｎｏ）には、モータ５１３の回転駆動により、ライトバルブコンバージェンス調整機構１５１の縦方向の調整を繰り返す（Ｓ７０８、Ｓ７０５）。
【００９４】
縦方向のコンバージェンス調整を終了すると、次に横方向のコンバージェンス調整を行う必要があるため、図２９のフローチャートへと移行する。図２９のフローチャートに示される処理は、パターンＢにかえて、パターンＨを表示させる点（Ｓ７０９）、及び横方向にコンバージェンスの調整を行う点（Ｓ７１０、Ｓ７１２）以外は、図２８の処理と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。なお、横方向のコンバージェンス調整を行うためには、モータ５１１とモータ５１２を同量だけ回転駆動することにより行えることは言うまでもない。以上のように、横方向のコンバージェンス調整を終了すると、本実施の形態における投射条件自動調整は終了する。
【００９５】
以上に説明したように、本実施の形態の場合においても、例えばビデオカメラを設置するような場合と比較して、低コストで、かつ、簡単な操作で投射条件の調整を行うことができる。なお、本実施の形態では、ステップＳ７０３及びＳ７１０において、まずコンバージェンス調整量を最大に設定し、それから当該調整量を一定量減少させる方向で調整したが（Ｓ７０５、Ｓ７１２）、逆に最初に最小に設定して、それを一定量増加させる方向で調整するようにしてもよい。また、本実施の形態においても、パターンＢ及びパターンＨにおける縞状部分の幅等は任意の設定が可能である。
【００９６】
また、本実施の形態では縦方向と横方向のコンバージェンス調整を行ったが、適切なパターンを用いることによりライトバルブを回転させるコンバージェンス調整を行うことも可能である。例えば、モータ５１１とモータ５１２との駆動量を変えることによりライトバルブを回転させることもできるからである。
＜変形例＞
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記実施の形態において詳細に説明した具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
【００９７】
（１）上記各実施の形態においては、投射レンズ拡大率、投射レンズフォーカス、ライトバルブフォーカス、コンバージェンスなどの各投射条件それぞれについて別個に自動調整を行う場合について説明した。しかしながら、上記各実施の形態でそれぞれ用いた投射条件の調整機構（投射レンズ拡大率調整機構、投射レンズフォーカス調整機構、ライトバルブ位置傾き調整機構、コンバージェンス調整機構など）を一台のプロジェクタにすべて備えることも可能であるから、結局同一のプロジェクタにおいて、上記各投射条件の自動制御をすべて（若しくは一部）行うようにすることも可能である。
【００９８】
なお、ライトバルブ位置傾き調整機構１４１とコンバージェンス調整機構１５１とを共に備えることは、上記実施の形態に示した図１５の例において、固定枠４０１を本体に固定せず、図２６における固定枠５０１に弾性体を介して装着するようにすれば容易に実現することができる。
ここで、一台のプロジェクタにおいて複数の投射条件の自動調整を行う場合に、どのような順序で調整を行うかについて特に限定はなく、どのような順序で調整を行ってもかまわないが、スクリーンからの反射光を検出して投射条件の自動調整を行うという本発明特有の技術的思想に鑑みれば、一般的には、投射レンズフォーカス、若しくはライトバルブフォーカスの自動調整を他の条件に先立って行うことが好ましいと考えられる。一方、コンバージェンスの自動調整については、他の投射条件と比較して、より微細な調整が必要とされる場合が多いと考えられることから、他の投射条件がほぼ調整された時点で行うことが好ましい場合が多いと考えられる。
【００９９】
また、複数の投射条件を自動調整する場合に、ある一つの条件について調整を行っても、他の条件について調整を行うことにより、それまでに調整した内容に誤差が生じてくることも十分考えられることであるから、各投射条件の調整は、それぞれ一度ずつに限定されるわけではなく、適宜複数回行うようにしてもよい。なお、以上のような調整の順序、回数については、設置環境や利用目的等によって最適な値が異なってくるものであるから、それらの条件に基づいて最適化を行うことが可能であり、特に限定されるものではない。
【０１００】
（２）上記実施の形態では、ライトバルブ１０８〜１１０として、例えば液晶表示パネルを用いた場合を例に挙げたが、それに限定されるわけでもなく、本発明の骨子に鑑みれば、スクリーンからの反射光を透過させる方式のライトバルブに関しては、種々の構造のライトバルブに適用することが可能であるし、また、ＤＭＤ（デジタル・ミラー・デバイス）等を用いたいわゆる反射型のライトバルブを用いた場合でも適用することは可能である。
【０１０１】
（３）上記実施の形態では、いわゆる三板型プロジェクタとして図１等に示したような構造の光分離手段を用いた例について説明したが、光分離手段の構成もこれに限定されるわけではなく、種々の構成のものに適用することが可能であり、例えば、ダイクロイックプリズムを用いるような場合でも、容易に適用することができる。
【０１０２】
（４）上記実施の形態では、ＲＧＢ各色のライトバルブ１０８〜１１０の間におけるコンバージェンス調整については、特に記載していないが、これについては、本方式（二台のプロジェクタを用いる方式）を用い、厳密にＲ、Ｇ、Ｂのコンバージェンスが調整された一台のプロジェクタを基準として、もう一台の被調整プロジェクタの調整を行うことが可能であるから、詳細な説明は省略している。もっとも、上記各実施の形態で説明したような投射条件の自動調整を行うには、上記各ライトバルブ間のコンバージェンス調整も行った方が好ましいことは言うまでもないことである。
【０１０３】
（５）また、上記実施の形態では、例えば図３のフローチャートにおいて示したように、計測値Ｑと計測値Ｐとを比較して、計測値Ｑが計測値Ｐを下回った場合に調整を終了するようにしているが、制御の方法はこれに限定されるわけではなく、制御の精度を向上させるための種々の工夫を行うことも可能である。例えば、計測値Ｑが計測値Ｐを下回る前後における反射光の強度を検出、記憶しておき、もっとも適切な設定となるように各投射条件調整機構を制御するようにしてもよい。
【０１０４】
（６）さらに、上記実施の形態では、光検出素子１１４にて反射光の光量を検出し、検出された光量に基づいて投射条件の調整を行ったが、反射光の光量に限定されるわけではなく、例えば光検出素子１１４としてＣＣＤを用いる場合等であれば、反射光により形成される像の形状、色彩などを検出し、それに基づいて投射条件の調整を行うようにすることも可能である。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るプロジェクタによれば、被投影面から反射され、前記ライトバルブを逆進した光を検出し、当該検出された光に基づいて投射条件を調整するようにしているので、一般的には高価な撮像手段等を備える必要がなく、装置のコスト上昇を最小限に抑えることができる上、撮像手段の向きの調整等の煩雑な操作も不要であるから、簡単な操作で投射条件の自動調整を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図２】投射条件調整時、及びそれ以外の場合におけるハーフミラー１１２の設置位置を示す図である。
【図３】第１の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】パターンＡの一例を示す図である。
【図５】枠付きスクリーン２００の外観の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図７】第２の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図９】第３の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】パターンＢの一例を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図１２】第４の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】パターンＣの一例を示す図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図１５】ライトバルブ位置傾き調整機構１４１の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１６】（ａ）ネジ先端部固定機構４３１の構造の一例を示す図である。（ｂ）ネジ中間部固定機構４４１の構造の一例を示す図である。
【図１７】第５の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図１８】パターンＤの一例を示す図である。
【図１９】パターンＥの一例を示す図である。
【図２０】パターンＦの一例を示す図である。
【図２１】パターンＧの一例を示す図である。
【図２２】第５の実施の形態における最適な位置傾き調整量の算出方法について説明するための図である。
【図２３】本発明の第６の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図２４】第６の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第７の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図２６】コンバージェンス調整機構１５１の構成の一例を模式的に示す正面図である。
【図２７】ネジ中間位置固定機構５４１の構造の一例を示す図である。
【図２８】第７の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図２９】第７の実施の形態におけるマイクロコンピュータ１１６の処理内容を示すフローチャートである。
【図３０】パターンＨの一例を示す図である。
【図３１】ビデオカメラを用いて投射レンズのフォーカス自動調整を行うプロジェクタの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００，３００ プロジェクタ
１０１ 投射レンズ
１０２，１０３，１０６，１０７ ダイクロイックミラー
１０４，１０５ ミラー
１０８ 青色光用ライトバルブ
１０９ 緑色光用ライトバルブ
１１０ 赤色光用ライトバルブ
１１１ 光源
１１２ ハーフミラー
１１３ 集光レンズ
１１４ 光検出素子
１１５ Ａ／Ｄコンバータ
１１６ マイクロコンピュータ
１１７ ライトバルブ駆動回路
１２１ 矩形パターン発生回路
１２２ 画像位置調整用パターン発生回路
１２３ モザイクパターン発生回路
１２４ 局部モザイクパターン発生回路
１２５ コンバージェンス調整パターン発生回路
１３１ 投射レンズ拡大率調整機構
１３２ 投射レンズ軸ずらし量調整機構
１３３ 投射レンズフォーカス調整機構
１４１，１４２，１４３ ライトバルブ位置傾き調整機構
１５１，１５２，１５３ コンバージェンス調整機構
２００ スクリーン
２０１ 表示可能領域
２０２ 外枠
４０１ 固定枠
４０２ 可動枠
４０３ 窓
４０４ ライトバルブ固定窓
４１１，４１２，４１３ モータ
４２１，４２２，４２３ ネジ
４３１，４３２，４３３ ネジ先端位置固定機構
４４１，４４２，４４３ ネジ中間位置固定機構
５０１ 固定枠
５０２ 可動枠
５０４ ライトバルブ固定窓
５０５，５０６ 弾性体
５１１，５１２，５１３ モータ
５２１，５２２，５２３ ネジ
５３１，５３２，５３３ ネジ先端位置固定機構
５４１，５４２，５４３ ネジ中間位置固定機構
Claims (20)
- ライトバルブを通過した光源からの光を、投射レンズを介して被投影面に投影するプロジェクタにおいて、
前記被投影面から反射され、前記ライトバルブを逆進した光を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された光に基づいて投射条件を調整する投射条件調整手段とを備える
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項１のプロジェクタはさらに、
前記ライトバルブを制御して所定の画像パターンを形成させることにより、前記被投影面に当該画像パターンを投影させるパターン投影手段を備え、
前記検出手段は、
前記画像パターンが投影された前記被投影面から反射され、前記ライトバルブを逆進した反射光を集光する反射光集光手段と、
前記反射光集光手段により集光された反射光の光量を測定する反射光量測定手段とを有し、
前記投射条件調整手段は、
前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて投射条件を調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記パターン投影手段は、
少なくとも前記被投影面に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が通過する状態である画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、
前記投射条件調整手段は、
前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて、前記投射レンズの拡大率を調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記パターン投影手段は、
少なくとも明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、
前記投射条件調整手段は、
前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて、前記投射レンズのフォーカスを調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記パターン投影手段は、
それぞれ異なる領域に、明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する複数種類の画像パターンを、前記ライトバルブに順次形成させ、
前記プロジェクタはさらに、
前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量から、前記複数種類の画像パターンそれぞれについての、前記ライトバルブの位置及び傾きに関する調整量を取得する位置傾き調整量取得手段と、
前記位置傾き調整量取得手段により取得された、前記複数種類の画像パターンそれぞれについての前記調整量から、ライトバルブの最適な位置及び傾きを表す情報を算出する位置傾き算出手段とを備え、
前記投射条件調整手段は、
前記位置傾き算出手段により算出された結果に基づいて、前記ライトバルブの位置及び傾きを調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記パターン投影手段は、
少なくとも明度の低い部分と明度の高い部分との境界が存在する画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、
前記投射条件調整手段は、
前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて、前記ライトバルブの光軸方向における位置を調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項１に記載のプロジェクタはさらに、
前記被投影面に他のプロジェクタから投影される画像パターンと略同一の画像パターンを、前記ライトバルブに形成させるパターン形成手段を備え、
前記検出手段は、
前記被投影面から反射し、前記ライトバルブを逆進した反射光を集光する反射光集光手段と、
前記反射光集光手段により集光された反射光の光量を測定する反射光量測定手段とを有し、
前記投射条件調整手段は、
前記反射光量測定手段により測定された反射光の光量に基づいて投射条件を調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
前記パターン形成手段は、
少なくとも前記被投影面に投影すべき画像の外周部に相当する部分において光が透過する状態である画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、
前記投射条件調整手段は、
前記反射光量測定手段により測定された、前記他のプロジェクタから投影された画像パターンの反射光の光量に基づいて、前記投射レンズの拡大率を調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
前記パターン形成手段は、
明度の高い部分と明度の低い部分とが、画像垂直方向に交互に出現する画像パターンを前記ライトバルブに形成させ、
前記投射条件調整手段は、
前記反射光量測定手段により測定された、前記他のプロジェクタから投影された画像パターンの反射光の光量に基づいて、前記投射レンズの軸ずらし量を調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
前記パターン形成手段は、
明度の高い部分と明度の低い部分とが画像垂直方向に交互に出現する画像パターンと、明度の高い部分と明度の低い部分とが画像水平方向に交互に出現する画像パターンとを、前記他のプロジェクタに合わせて順次前記ライトバルブに形成させ、
前記投射条件調整手段は、
前記反射光量測定手段により測定された、前記他のプロジェクタから投影された画像パターンの反射光の光量に基づいて、前記ライトバルブの縦方向及び横方向のコンバージェンスを調整する
ことを特徴とするプロジェクタ。 - 前記反射光集光手段は、
前記光源からの光路上に設置することが可能なハーフミラーと、
前記ハーフミラーにより反射された、前記被投影面からの反射光を集光する集光レンズとを含む
ことを特徴とする請求項２から１０のいずれかに記載のプロジェクタ。 - 前記反射光集光手段は、
前記投射条件制御手段による投射条件の調整を行う場合に、前記光源からの光路上に設置することが可能なミラーと、
前記ミラーにより反射された、前記被投影面からの反射光を集光する集光レンズとを含む
ことを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載のプロジェクタ。 - 前記プロジェクタは、
赤、緑及び青の各色に対応して三つのライトバルブを備えており、
前記投射条件調整手段は、
前記三つのライトバルブのそれぞれについて、順次投射条件の調整を行う
ことを特徴とする請求項５、６又は１０に記載のプロジェクタ。 - ライトバルブを用いたプロジェクタの光源の前にハーフミラーを配置することで、投射レンズを通してライトバルブ上に結像されたスクリーンからの反射光を光センサに導き、当該反射光の強度を測定する手段を有し、ライトバルブの有効部を縁取るような形状にライトバルブが開となるパターンを設定して、投射レンズの拡大率を調整しつつ、前記反射光の強度を測定して、スクリーンの光を反射しない枠から投影像がはみ出した場合に起こる、反射光の減少を検出して投射レンズの拡大率を調整することにより、投射レンズの拡大率を最適に調整することを特徴とするプロジェクタ。
- ライトバルブを用いた二台のプロジェクタの映像を重ね合わせて使用する方式において、片方のプロジェクタを基準とし、前記基準となるプロジェクタの映像にその映像を調整して重ね合わせる側のプロジェクタにおいて、光源の前にミラーを配置することで、投射レンズを通してライトバルブ上に結像されたスクリーンからの反射光を光センサに導き、当該反射光の強度を測定する手段を有し、基準側のプロジェクタから、ライトバルブの有効部を縁取るような形状の投影像をスクリーンに投影し、調整する側のライトバルブも同じ形状に開になるパターンを設定し、投射レンズの拡大率を調整しつつ、前記反射光の強度を測定して、二台のプロジェクタの投影像が一致した場合に生じる反射光強度のピークを検出して投射レンズの拡大率を調整することにより、投射レンズの拡大率を最適に調整することを特徴とするプロジェクタ。
- 二台のライトバルブを用いたプロジェクタの映像を重ね合わせて使用する方式において、片方のプロジェクタを基準とし、前記基準となるプロジェクタの映像にその映像を調整して重ね合わせる側のプロジェクタにおいて、光源の前にミラーを配置することで、投射レンズを通してライトバルブ上に結像されたスクリーンからの反射光を光センサに導き、当該反射光の強度を測定する手段を有し、基準側のプロジェクタから、横縞状のような形状の投影像をスクリーンに投影し、調整する側のライトバルブも同じ形状に開になるパターンを設定し、投射レンズの軸ずらし量を調整しつつ、前記反射光の強度を測定して、二台のプロジェクタの投影像が一致した場合に生じる反射光強度のピークを検出して投射レンズの軸ずらし量を調整することにより、投射レンズの軸ずらし量を最適に調整することを特徴とするプロジェクタ。
- ライトバルブを用いたプロジェクタの光源の前にハーフミラーを配置することで、投射レンズを通してライトバルブ上に結像されたスクリーンからの反射光を光センサに導き、当該反射光の強度を測定する手段を有し、ライトバルブにモザイク状に開閉が繰り返すパターンを設定して、投射レンズのフォーカスを調整しつつ、前記反射光の強度を測定して、その強度が最大になるように投射レンズのフォーカスを調整することにより、投射レンズのフォーカスを最適に調整することを特徴とするプロジェクタ。
- ライトバルブを用いたプロジェクタの光源の前にハーフミラーを配置することで、投射レンズを通してライトバルブ上に結像されたスクリーンからの反射光を光センサに導き、当該反射光の強度を測定する手段を有し、ライトバルブにモザイク状に開閉が繰り返すパターンを、赤緑青の三色に対応する各ライトバルブにそれぞれ別々に設定し、前記赤緑青の各ライトバルブにそれぞれ取り付けられたフォーカス調整機構を調整しつつ、前記反射光の強度を測定して、その強度が最大になるように赤青緑の各ライトバルブのフォーカスをそれぞれ調整することにより、赤緑青の各ライトバルブのフォーカスを最適に調整することを特徴とするプロジェクタ。
- ライトバルブを用いたプロジェクタの光源の前にハーフミラーを配置することで、投射レンズを通してライトバルブ上に結像されたスクリーンからの反射光を光センサに導き、当該反射光の強度を測定する手段を有し、ライトバルブに、それぞれ異なる領域においてモザイク状に開閉が繰り返す部分が存在する複数のパターンを、赤緑青に対応する各ライトバルブにそれぞれ別々に設定し、赤緑青の各ライトバルブにそれぞれ取り付けられたライトバルブ傾き調整機構を調整しつつ、前記反射光の強度を測定して、その強度が最大になるような赤青緑の各ライトバルブの位置及び傾きを取得した後、取得された値に基づいて各ライトバルブの位置及び傾きをそれぞれ設定することにより、赤緑青のライトバルブの位置及び傾きを最適に調整することを特徴とするプロジェクタ。
- 二台のライトバルブを用いたプロジェクタの映像を重ね合わせて使用する方式において、片方のプロジェクタを基準とし、前記基準となるプロジェクタの映像にその映像を調整して重ね合わせる側のプロジェクタにおいて、光源の前にミラーを配置することで、投射レンズを通してライトバルブ上に結像されたスクリーンからの反射光を光センサに導き、当該反射光の強度を測定する手段を有し、基準側のプロジェクタから、二台のプロジェクタ間のコンバージェンスずれを補正する場合に用いる投影像をスクリーンに投影し、調整する側のライトバルブも同じ形状に開になるパターンを設定し、調整する側のライトバルブコンバージェンス調整機構を調整しつつ、前記反射光の強度を測定して、二台のプロジェクタの投影像が一致した場合に生じる反射光強度のピークを検出してライトバルブのコンバージェンスを調整することを特徴とするプロジェクタ。
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