(57)【要約】【課題】  構成を簡素化し、製造コストの低減を図る。【解決手段】  外周部にギア部１６が設けられこのギア部１６の回転状態に応じて光軸方向に移動される投射レンズ１１ａと、ギア部１６を回転駆動する駆動モータ１８と、投射レンズ１１ａの光軸方向の位置を調整するための操作部６と、この操作部６による入力状態およびこの入力状態の継続時間を検出しこの検出結果に応じて駆動モータ１８の回転方向および連続駆動時間をそれぞれ駆動制御するＣＰＵ８とを備える。【選択図】  図２
2006106581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部にギア部が設けられ、該ギア部の回転状態に応じて光軸方向に移動されるレンズと、
前記ギア部を回転駆動する駆動モータと、
前記レンズの光軸方向の位置を調整するための操作手段と、
前記操作手段による入力状態および該入力状態の継続時間を検出し、該検出結果に応じて前記駆動モータの回転方向および連続駆動時間をそれぞれ駆動制御する制御手段と、
を備えるレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記継続時間に応じて、前記駆動モータを第１の連続駆動時間と該第１の連続駆動時間よりも短い第２の連続駆動時間とに駆動制御する請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記駆動モータを前記第２の連続駆動時間で駆動制御する際に前記継続時間が所定時間以上になったとき、前記操作手段による入力状態が解除される前に、前記駆動モータの駆動を自動的に停止する請求項１または２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記駆動モータを前記第１の連続駆動時間で駆動制御する際、一旦、前記第２の連続駆動時間で駆動制御した後に、前記第１の連続駆動時間だけ駆動制御する請求項２または３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記入力状態および前記継続時間に応じた入力信号を赤外線で出射する発光部を有する前記操作手段と、
前記発光部からの前記赤外線を受光して前制御手段に前記入力信号を出力する受光部と、
を備える請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置と、
前記レンズを介して投射面上に映像を投射するための投射光学系とを備え、
前記レンズ駆動装置は、前記レンズを移動させることで、前記投射面に対して投射映像のフォーカスを調整するプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばスクリーン等の投射面上に投射する映像のフォーカス調整を、レンズを駆動させて行うためのレンズ駆動装置およびプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロジェクタでは、スクリーン等の投射面上に映像を投射した際に必要となるレンズフォーカス調整を、駆動モータによってレンズを駆動させて調整するプロジェクタが一般的に開示されている（例えば、特許文献１参照。）。従来のプロジェクタでは、自動的にフォーカス調整を行うオートフォーカス調整に加えて、手動でフォーカス調整を行うためのフォーカス調整機構を備えている。
【０００３】
手動でフォーカス調整を行う場合には、調整時の操作性を考慮し、投射光学系のレンズを比較的大きく移動させる粗調整と、レンズを微少量だけ移動させる微調整とをそれぞれ行うことが必要になる。このため、フォーカス調整機構は、レンズの移動量を制御することで粗調整および微調整をそれぞれ行うために、駆動モータの回転数を制御する回転数制御機構を備える構成が採られている。
【特許文献１】特開１１−１０９２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来のプロジェクタでは、粗調整と微調整をそれぞれ行うために、駆動モータの回転数を制御するための複雑な制御機構を備える必要がある。したがって、駆動モータの回転数を制御する方法では、フォーカス調整機構が回転数制御機構を備えることで構成が複雑化し、製造コストが嵩むという不都合があった。
【０００５】
そこで、本発明は、駆動モータの正転駆動・反転駆動、連続駆動時間を制御することでレンズの光軸方向の位置を良好に調整することを可能にし、構成を簡素化し、製造コストの低減を図ることができるレンズ駆動装置およびプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため、本発明に係るレンズ駆動装置は、外周部にギア部が設けられこのギア部の回転状態に応じて光軸方向に移動されるレンズと、ギア部を回転駆動する駆動モータと、レンズの光軸方向の位置を調整するための操作手段と、この操作手段による入力状態およびこの入力状態の継続時間を検出し検出結果に応じて駆動モータの回転方向および連続駆動時間をそれぞれ駆動制御する制御手段とを備える。
【０００７】
以上のように構成した本発明に係るレンズ駆動装置によれば、操作手段によってレンズを光軸方向に移動する際、操作手段による入力状態およびこの入力状態の継続時間に応じて、駆動モータの正転駆動および反転駆動の回転方向、連続駆動時間を制御することで、レンズの光軸方向の位置を良好に調整することが可能になる。したがって、このレンズ駆動装置によれば、レンズの粗調整および微調整するための構成の簡素化が図られる。
【０００８】
また、本発明に係るプロジェクタは、上述した本発明に係るレンズ駆動装置と、レンズを介して投射面上に映像を投射するための投射光学系とを備える。そして、レンズ駆動装置は、レンズを移動させることで、投射面に対して投射映像のフォーカスを調整する。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように本発明によれば、構成を簡素化し、製造コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、プロジェクタ１は、スクリーン等の投射面上に映像を投射するための投射光学系１１を有する投射部３と、投射面上に投射される投射映像のフォーカスを調整するために投射光学系１１の投射レンズ１１ａを駆動するレンズ駆動手段であるレンズ駆動部５と、このレンズ駆動部５を手動で操作するための操作手段である操作部６と、投射部３およびレンズ駆動部５等をそれぞれ制御するための制御手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）８と、投射部３、レンズ駆動部５等を覆う筐体９とを備えている。
【００１２】
また、プロジェクタ１は、図示しないが、投射面上の投射映像の歪みを補正する歪補正回路部と、投射映像を拡大および縮小するための光学ズーム部とを備えている。
【００１３】
投射部３は、投射面上に映像を投射するための投射光学系１１と、投射する映像を表示する映像表示部１２と、この映像表示部１２に表示する映像を制御する映像制御部１３とを有している。投射光学系１１は、フォーカスレンズでもある投射レンズ１１ａを有しており、投射光軸回りに回転可能に設けられている。映像表示部１２としては、例えば、光透過型の液晶表示板や反射型の液晶表示板が用いられる。なお、映像表示部１２の代わりに、光源からの入射光を映像として反射するＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）が用いられてもよい。
【００１４】
レンズ駆動部５は、図１および図２に示すように、投射レンズ１１ａの外周部に設けられた円環状のギア部１６と、このギア部１６に噛合されたピニオン１７と、このピニオン１７を回転駆動するための駆動モータ１８とを有している。このレンズ駆動部５は、駆動モータ１８を正転駆動および逆転駆動させることによって、ピニオン１７を介してギア部１６を投射光軸回りである図２中矢印ａ，ｂ方向に回転させる。したがって、投射レンズ１１ａは、ギア部１６が回転されることで投射光軸方向に沿って移動され、投射光学系１１による投射映像のフォーカスの位置が調整される。
【００１５】
また、図示しないが、プロジェクタ１は、投射光学系１１によるフォーカスの位置を自動調整するためのオートフォーカス回路部を有しており、上述の操作部６によって操作が行われない場合に、オートフォーカス回路部によってフォーカス調整が行われる。
【００１６】
操作部６は、押下される正転用操作ボタン２１および逆転用操作ボタン２２と、これら正転用操作ボタン２１および逆転用操作ボタン２２による操作状況に応じた電気信号に変換する変換素子２３とを有している。
【００１７】
正転用操作ボタン２１が押下操作されることで、変換素子２３を介してＣＰＵ８は、レンズ駆動部５の駆動モータ１８を正転方向に駆動制御して、投射レンズ１１ａを一端側に移動させる。同様に、逆転用操作ボタン２２が押下操作されることで、変換素子２３を介してＣＰＵ８は、駆動モータ１８を逆転方向に駆動制御して、投射レンズ１１ａを他端側に移動させる。変換素子２３としては、例えば圧電素子が用いられており、各操作ボタン２１，２２による操作状況に応じた入力信号をＣＰＵ８に出力する。
【００１８】
ＣＰＵ８は、各変換素子２３からの出力信号に基づいて、各正転用操作ボタン２１および逆転用操作ボタン２２が押下されている入力状態の有無、押下された操作ボタン２１，２２の種別を検出することに加え、各操作ボタン２１，２２の入力状態の継続時間を検出する。
【００１９】
そして、ＣＰＵ８は、各操作ボタン２１，２２の入力状態およびこの入力時間の継続時間に応じて、レンズ駆動部５の駆動モータ１８の正転駆動および逆転駆動、２種類の連続駆動時間での駆動と停止をそれぞれ制御する。
【００２０】
つまり、ＣＰＵ８は、各操作ボタン２１，２２を押下操作している入力状態が、一定時間例えば０．２５秒以上継続する入力状態を「長押し操作」、０．２５秒に満たない比較的短い入力状態を「短押し操作」であると検出して、制御信号を生成する。ＣＰＵ８は、操作ボタン２１，２２が「長押し操作」であった場合、駆動モータ１８の連続駆動時間を比較的長くすることで、投射レンズ１１ａの移動量が大きくされ、フォーカスが粗調整される。また、ＣＰＵ８は、操作ボタン２１，２２が「短押し操作」であった場合、駆動モータ１８の連続駆動時間を比較的短くすることで、投射レンズ１１ａの移動量が小さくされ、フォーカスが微調整される。
【００２１】
また、プロジェクタ１は、図２に示すように、上述の操作部６による操作と同様の操作内容を行うために、操作状況に応じた入力信号を赤外線で出射する発光部２８を有するリモートコントロール装置２７と、このリモートコントロール装置２７の発光部２８からの赤外線を受光する受光部２９とを備えている。
【００２２】
リモートコントロール装置２７は、押下操作される正転用操作ボタン３１および逆転用操作ボタン３２と、これら正転用操作ボタン３１および逆転用操作ボタン３２による入力状態およびこの入力状態の継続時間に応じた入力信号を発光部２９に出力する変換素子（不図示）と、正転用操作ボタン３１および逆転用操作ボタン３２の操作状況に応じた入力信号を赤外線に変換して出射する発光部２８とを有している。また、受光部２９は、筐体９の外周部に設けられており、リモートコントロール装置２７からの赤外線に基づいてＣＰＵ８に制御信号を出力する。
【００２３】
したがって、プロジェクタ１では、操作部６による操作の代わりに、リモートコントロール装置２７によってもレンズ駆動部５を同様に駆動制御することが可能にされている。
【００２４】
以上のように構成されたプロジェクタ１について、操作部６の操作状況に応じて、投射レンズ１１ａのフォーカスを粗調整および微調整する動作を説明する。
【００２５】
まず、操作ボタン２１，２２を「短押し操作」することで、フォーカスを微調整する場合について図３を参照して説明する。図３（ａ）〜（ｃ）において、Ｌレベルは操作ボタン２１，２２が押下されている状態を示し、Ｈレベルは操作ボタン２１，２２が押下されていない状態を示す。
【００２６】
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）には、ＣＰＵ８によって検出される入力信号を示す。図３（ａ）に、正転用操作ボタン２１の「短押し操作」に対応する入力信号を示す。図３（ｂ）に、反転用操作ボタン２２の「短押し操作」に対応する入力信号を示す。これによって、ＣＰＵ８は、「短押し操作」された操作ボタン２１，２２の種別を検出する。
【００２７】
図３（ｃ）に、操作ボタン２１，２２の「長押し操作」に対応する入力信号を示す。図３において、Ｌレベルは、操作ボタン２１，２２が「長押し操作」されている状態を示し、Ｈレベルは、操作ボタン２１，２２が「長押し操作」されていない状態を示す。
【００２８】
ＣＰＵ８は、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した入力信号によって操作ボタン２１，２２の操作状況を検出した後に、図３（ｄ），（ｅ）に示すように、駆動モータ１８を駆動制御するための制御信号をそれぞれ生成し、駆動モータ１８に出力する。図３（ｄ）に、駆動モータ１８を比較的短い時間だけ駆動制御するための制御信号を示す。図３（ｄ）に示すように、Ｌレベルで駆動モータ１８が回転駆動され、Ｈレベルで駆動モータ１８の駆動が停止される。図３（ｅ）に、駆動モータ１８の回転方向を制御するための制御信号を示す。Ｈレベルで駆動モータ１８の回転方向が正転方向に設定され、Ｌレベルで駆動モータ１８の回転方向が反転方向に設定される。
【００２９】
そして、操作ボタン２１，２２によって微調整する際、図３（ａ），（ｂ），（ｄ）に示すように、ＣＰＵ８は、操作ボタン２１，２２による入力状態の解除を待たずに、入力状態の継続時間が所定時間以上になったときに駆動モータ１８の駆動を自動的に停止させる。
【００３０】
プロジェクタ１では、特に、リモートコントロール装置２７で操作される場合には、発光部２８および受光部２９による入力信号の送受信に要する遅延時間が生じてしまう。しかしながら、上述のように駆動モータ１８の駆動を自動的に停止することで、遅延時間が発生する構成のために、図３（ａ），（ｂ）に示したＬレベルである入力信号の継続時間が必要以上に長くなってしまう場合であっても、フォーカスの微調整を良好に行うことが可能にされている。
【００３１】
次に、操作ボタンの「長押し操作」を行うことで、粗調整する場合について図４を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｅ）には、図３（ａ）〜（ｅ）に示した各入力信号、制御信号と同様の各信号をそれぞれ示している。
【００３２】
操作ボタン２１，２２が「長押し操作」されたとき、図４（ｄ）に示すように、ＣＰＵ８は、一旦、操作ボタン２１，２２が「短押し操作」された際の制御と同様に駆動モータ１８を駆動させた後、「長押し操作」であることを検出した時点で、再度、駆動モータ１８を駆動させ、操作ボタン２１，２２による入力状態の解除を待ち、入力状態が解除されたときに駆動モータ１８を停止させる。
【００３３】
以上のように、各操作ボタン２１，２２の入力状態およびこの入力状態の継続時間に応じて、ＣＰＵ８が駆動モータ１８による正転駆動・反転駆動の回転方向および連続駆動時間をそれぞれ駆動制御することで、投射レンズ１１ａのフォーカスの粗調整および微調整をそれぞれ良好に行うことができる。
【００３４】
また、リモートコントロール装置２７の操作によるレンズ駆動部５の駆動制御は、上述した操作部６による駆動制御と同様であるため、説明を省略する。
【００３５】
上述したように、プロジェクタ１によれば、操作部６またはリモートコントロール装置２７による入力状態およびこの入力状態の継続時間に応じて、フォーカスの粗調整および微調整をそれぞれ良好に行うことができるので、従来のような駆動モータの回転数を制御する回転数制御機構を備える必要がなくなり、レンズ駆動部５の構成を簡素化し、製造コストの低減を図ることができる。
【００３６】
なお、上述した実施形態のプロジェクタ１では、操作部６が、押下操作される各操作ボタン２１，２２を有する構成にされたが、例えばスライド操作または揺動操作される他の操作部材を備える構成にされてもよい。この構成の場合、操作部材がスライドまたは揺動される方向で、駆動モータの回転方向が駆動制御される。
【００３７】
また、上述の実施形態では、操作部６によって投射レンズ１１ａが移動されるように構成されたが、投射光学系の他のレンズ、あるいは光学ズーム部のズームレンズが移動されるように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るプロジェクタを示す模式図である。
【図２】操作部およびレンズ駆動部を示す模式図である。
【図３】フォーカスを微調整する際の入力信号および制御信号を説明するための図である。
【図４】フォーカスを粗調整する際の入力信号および制御信号を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  プロジェクタ
３  投射部
５  レンズ駆動部
６  操作部
８  ＣＰＵ
１１  投射光学系
１１ａ  投射レンズ
１６  ギア部
１８  駆動モータ
２１  正転用操作ボタン
２２  逆転用操作ボタン
２７  リモートコントロール装置
【図１】
2006106581.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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