JPH07119882B2 - 液晶プロジェクターのフォーカス検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、投写レンズで前方のスクリーンに映像を拡
大投写する液晶プロジェクターのフォーカス検出装置に
関し、特に簡単なフォーカス検出によりオートフォーカ
スを可能にした液晶プロジェクターのフォーカス検出装
置に関する。

「従来の技術」 従来、フォーカスを自動的に検出して調整する手段とし
ては、第４図で示すような手段がカメラ等に用いられ
る。

この第４図において、カメラＣにおけるフォーカス検出
装置は、実際に撮像する撮像素子50およびレンズ５と別
な光学系51と距離測定用の電子回路52の組み合せで構成
される。

また、カメラＣは、フォーカスを合わせる被写体（例え
ば人物）53が不特定で応用範囲が広いので、レンズ50の
位置と測定結果を予め調整するために複雑な電子回路が
必要であった。

「発明が解決しようとする課題」 液晶プロジェクターにおいて、オートフォーカスを実現
するための手段として、前述のカメラと同様にプロジェ
クターの光学系と別の距離測定用の光学系と複雑な電子
回路を併用することが考えられるが、構造が複雑化さ
れ、大きいコストアップになる等の問題点があった。

この発明は、上記のように点に鑑みなされたもので、液
晶プロジェクターの光学系を利用して低コストで液晶プ
ロジェクターのフォーカス検出装置の提供を目的とす
る。

「課題を解決するための手段」 上述の課題を解決するため、この発明においては、赤、
青、緑の液晶パネルを有し、前記赤液晶パネルからの画
像を、青色光合成ダイクロイックミラー、緑色光合成ダ
イクロイックミラーを通して前記青液晶パネル及び緑液
晶パネルからの画像と合成してスクリーン上に投写する
液晶プロジェクターにおいて、赤外線発光素子と赤外線
受光素子が並設されたカップルを前記赤液晶パネルの有
効画像エリアに隣接した位置に配置し、前記赤外線発光
素子から赤外光を出射して前記スクリーンに当て、前記
赤外線受光素子に入射する反射光の光量により前記スク
リーン上のフォーカス状態を検出することを特徴とする
ものである。

「作 用」 この発明の実施例を示す第１図において、光源ランプＬ
から発せられた光によって、３原色R,G,Bの赤液晶パネ
ル２、緑液晶パネル３、青液晶パネル４の画像が光学的
にカラー映像に合成され、カラフルな動画としてスクリ
ーン６に拡大投写される。

このとき、赤液晶パネル２の有効画像エリアに隣接した
位置に配設された赤外線発光素子71から発せられた赤外
光がダイクロイックミラーDM3,DM4およびレンズ５を透
過し、スクリーン６に反射される。

スクリーン６に反射された赤外光は、再びレンズ５およ
びダイクロイックミラーDM4,DM3を透過し、赤外線受光
素子72に入射される。

この赤外線受光素子72に入射された赤外光の光量によっ
てフォーカス状態が検出される。

「実 施 例」 続いて、この発明に係る液晶プロジェクターのフォーカ
ス検出装置の実施の一例について、第１図〜第３図を参
照して詳細に説明する。

第１図は、この発明に係る液晶プロジェクターのフォー
カス検出装置を投写型の液晶プロジェクターに組み込ん
だ例を示す概略構成図である。

この第１図において、液晶プロジェクター１は３原色
赤、緑、青の液晶パネル2,3,4と、ミラーM1,M2,M3並び
にダイクロイックミラーDM1,DM2,DM3,DM4と、光源ラン
プＬおよびレンズ５とから構成されている。６は画像が
投写されるスクリーンである。

そして、赤液晶パネル２は、有効画像エリアに隣接した
位置へ赤外線発光素子と赤外線受光素子のカップル７が
配置されている。

ミラーM1,M2,M3は、入射した光を反射する全反射ミラー
である。

ダイクロイックミラーDM1,DM2は、分光用のダイクロイ
ックミラーで、赤色光、青色光を各分光する。

ダイクロイックミラーDM3,DM4は、色合成用のダイクロ
イックミラーである。

光源ランプＬは、例えば放物リフレクター付のメタルハ
ライドランプが使用される。

レンズ５は、３原色が合成された画像をスクリーン６に
カラフルな動画として拡大投写する投写レンズである。

そして、光源ランプＬから発せられた光は、反射ミラー
M1で反射する。

反射ミラーM1で反射された光は、赤色反射用のダイクロ
イックミラーDM1で赤色のみ反射され、残りの光が透過
する。

ダイクロイックミラーDM1で反射された光は、反射ミラ
ーM2に再び反射されてから赤液晶パネル２を透過し、色
合成用のダイクロイックミラーDM3,DM4を透過してレン
ズ５に出射する。

また、ダイクロイックミラーDM1を透過した光は、青色
反射用のダイクロイックミラーDM2で青色のみ反射さ
れ、残りの光が透過する。

ダイクロイックミラーDM2で反射された光は、青液晶パ
ネル４を透過してから色合成用のダイクロイックミラー
DM3に反射され、ダイクロイックミラーDM4を透過してレ
ンズ５に出射する。

ダイクロイックミラーDM2を透過した緑色の光は、緑液
晶パネル３を透過してから反射ミラーM3、色合成用のダ
イクロイックミラーDM4を反射してレンズ５に出射す
る。

レンズ５に出射される光は、既に色合成がなされてお
り、レンズ５によってスクリーン６上にカラフルな動画
として映し出される。

また、このとき、赤液晶パネル２に隣接して配置された
カップル７の赤外線発光素子71から発せられた赤外光
は、レンズ５を透過してスクリーン６に当り、反射され
てからレンズ５を透過してカップル７の赤外線受光素子
に入射する。

第２図は、フォーカス検出装置における赤液晶パネル２
の赤外線発光素子と赤外線受光素子のカップル位置を示
す正面図である。

この第２図において、液晶パネル２の有効画像エリア21
（斜線にて図示）に隣接した位置（実施例では上部）に
てカップル７が配置される。

カップル７は、赤外線発光素子71と赤外線受光素子72が
並設される。この赤外線発光素子71と赤外線受光素子72
は、前方のみ光を出し、また、前方からのみ光を受ける
ようにシールドされている。

そこで、前述のように赤液晶パネル２の有効画像エリア
21に隣接した位置に配設された赤外線発光素子71から発
せられた赤外光がダイクロイックミラーDM3,DM4および
レンズ５を透過し、スクリーン６に反射される。

スクリーン６で反射された赤外光は、再びレンズ５およ
びダイクロイックミラーDM4,DM3を順次透過し、赤外線
発光素子71と並設した赤外線受光素子72に入射される。

この赤外線受光素子72に入射された反射光の光量によっ
てフォーカス状態が検出される。

そして、その光量は、スクリーン６上に最適フォーカス
となる直前に最大となる。

従って、この光量が最大となる位置で、レンズ５の電動
アジャスト機構を停止させることによってオートフォー
カスとなる。

第３図は、この発明に係る液晶プロジェクターのフォー
カス検出装置を応用してオートフォーカスとした機能ブ
ロック図である。

この第３図において、オートフォーカス機構は、赤外線
発光素子71と赤外線受光素子72からなるカップル７と、
パルスジェネレータPG、抵抗Ｒ、ゲートGT、アンプAM
P、モータ駆動回路８、モータＭから構成されている。

そして、パルスジェネレータPGで赤外線発光素子71をパ
ルス駆動すると同時に、このパルスで赤外線受光素子72
の出力をオン／オフする。

これによって、耐ノイズ性のよい出力信号が得られ、こ
の出力信号をゲートGTからアンプAMPに出力し、アンプA
MPで増幅する。

アンプAMPで増幅した出力信号によって、レンズ調整用
のモータ駆動回路８をコントロールし、モータＭを駆動
させることでレンズ５の移動を行なう。

信号の最大点でモータＭを停止させ、最適なフォーカス
にレンズ５を調整することができる。

「発明の効果」 以上のように、この発明に係る液晶プロジェクターのフ
ォーカス検出装置は、赤外線発光素子と赤外線受光素子
を赤液晶パネルの有効画像エリアに隣接した位置に配置
し、スクリーンに赤外線を反射された光量でフォーカス
状態に検出するようにしたものである。

よって、従来のようなフォーカス測定専用の光学系を必
要とせずに、簡単かつ廉価にフォーカスの測定ができ
る。

また、最適フォーカス条件の電気信号処理が容易であ
り、オートフォーカスの採用が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る液晶プロジェクターのフォーカ
ス検出装置を組み込んだ投写型液晶プロジェクターの概
略構成図、第２図はフォーカス検出装置における赤液晶
パネルの赤外線発光素子と赤外線受光素子のカップル位
置を示す正面図、第３図はフォーカス検出装置の機能ブ
ロック図、第４図は従来のオートフォーカスの実施例で
ある。 １……液晶プロジェクター ２……赤液晶パネル ５……レンズ ６……スクリーン ７……カップル 71……赤外線発光素子 72……赤外線受光素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】赤、青、緑の液晶パネルを有し、前記赤液
   晶パネルからの画像を、青色光合成ダイクロイックミラ
   ー、緑色光合成ダイクロイックミラーを通して前記青液
   晶パネル及び緑液晶パネルからの画像と合成してスクリ
   ーン上に投写する液晶プロジェクターにおいて、赤外線
   発光素子と赤外線受光素子が並設されたカップルを前記
   赤液晶パネルの有効画像エリアに隣接した位置に配置
   し、前記赤外線発光素子から赤外光を出射して前記スク
   リーンに当て、前記赤外線受光素子に入射する反射光の
   光量により前記スクリーン上のフォーカス状態を検出す
   ることを特徴とする液晶プロジェクターのフォーカス検
   出装置。