(57)【要約】【課題】大型化、大幅なコストアップなく色ずれの自動検出を可能にした投射表示装置を提供すること。【解決手段】任意の画像を生成する複数の画像生成手段と、上記複数の画像生成手段で生成した画像を、１度以上結像させる光学系を有する投射表示装置において  画像の位置情報を検出するための位置検出手段を有し、前記位置検出手段は少なくとも投射表示装置内の結像領域に配置される第一の位置と、結像領域外に配置される第二の位置との二つの位置に移動可能に構成されることを特徴とする。【選択図】図１
2018013663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の画像を生成する複数の画像生成手段と、
上記複数の画像生成手段で生成した画像を、１度以上結像させる光学系を有する投射表示装置において、
画像の位置情報を検出するための位置検出手段を有し、
前記位置検出手段は少なくとも投射表示装置内の結像領域に配置される第一の位置と、結像領域外に配置される第二の位置との二つの位置に移動可能に構成されることを特徴とする投射表示装置。
【請求項２】
投射画像の明るさを変動することを可能とする光量変動手段を有し、
前記位置検出手段が前記第一の位置に移動した際、光量変動手段は移動前に対して光源の発光量を低減させることを特徴とする請求項１に記載の投射表示装置。
【請求項３】
前記位置検出手段の前段に拡大光学系を有することを特徴とする請求項１に記載の投射表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ等の投射表示装置に関し、特に複数の画像生成素子を有する投射表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３板式の投射表示装置において、投射画像上での色ずれ（画素ずれ）を調整して解消することがある。上記の問題の検出において、下記の提案がなされている。
【０００３】
特許文献１には、撮像手段を用いて投射画像を取得し、その情報を用いて色ずれ調整する手法が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、反射型画像生成素子（ＤＭＤ）の非投射光を集光する集光光学系と、集光された非投射光の受光部を有し、受光部で得た情報から色ずれ情報を取得する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４３６８６号公報
【特許文献２】特開２００３−２４６８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、撮像光学系が必要なため、セットの大型化、大幅なコストアップを招く。
【０００７】
また、上述の特許文献２に開示された従来技術においても、必要な色分離合成光学系、結像光学系以外のスペースを利用して集光光学系、受光部を構成する必要があり、セットの大型化、大幅なコストアップを招く。また、画像生成手段を液晶で構成する場合は適用することができない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、大型化、大幅なコストアップなく色ずれの自動検出を可能にした投射表示装置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、本発明に係る投射表示装置は、
任意の画像を生成する複数の画像生成手段と、
上記複数の画像生成手段で生成した画像を、１度以上結像させる光学系を有する投射表示装置において、
画像の位置情報を検出するための位置検出手段を有し、
前記位置検出手段は少なくとも投射表示装置内の結像領域に配置される第一の位置と、結像領域外に配置される第二の位置との二つの位置に移動可能に構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大型化、大幅なコストアップなく色ずれの自動検出を可能にした投射表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】結像光学系内部に結像部を有する場合の実施例１を説明する図
【図２】実施例１で位置検出センサを光路中に移動した場合を説明する図
【図３】実施例１で位置検出センサに調整用画像を投影した場合を説明する図
【図４】実施例１で位置検出センサでの検出例を説明する図
【図５】結像光学系内部に結像部を有する場合の実施例２を説明する図
【図６】実施例２で位置検出センサと拡大光学系を光路中に移動した場合を説明する図
【図７】実施例２で位置検出センサでの検出例を説明する図
【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。
【００１３】
初めに、前提となる光学系の一例について説明する。
【００１４】
投射画像装置には、より近い投射距離でより大きい画像を投射できるよう、広画角の投射レンズとしての結像光学系が求められる。
【００１５】
広画角の結像光学系としては、拡大共役側に負のパワーが配置され、縮小共役側に正のパワーが配置された、いわゆるレトロフォーカスタイプの光学系が用いられる。ただし、レトロフォーカスタイプの結像光学系は、広画角になるほど拡大共役側のレンズ径が大きくなる傾向があり、投射画像装置のように長いバックフォーカスと高いテレセントリック性が求められる場合にこの傾向が顕著に現れる。
【００１６】
この問題を解決可能な結像光学系として、入射光線に光学系内にて中間結像させる結像光学系が特開平０５−０２７３４５号公報や特表２００６−５２３３１８号公報にて開示されている。
【００１７】
上記のように、投射表示装置内部において中間結像を有する結像光学系内が存在する。
【実施例１】
【００１８】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の第１の実施例について説明する。
【００１９】
図１は結像光学系内部に結像部を有する場合を説明する図である。
【００２０】
画像生成手段である３枚の液晶パネル４で生成した画像を、色分離合成光学系３、結像光学系２を介して図示せぬスクリーンへ投射する。結像光学系２は光学系内にて中間結像させる結像光学系であり、内部には結像領域１が存在する。結像領域１において、画像の位置検出手段である位置検出センサ５は結像光学系２の光路内と光路外の二つの位置に移動可能に構成される。位置検出センサ５は通常の投射時は光路外に移動し、検出時のみ光路内の結像領域１に移動する。位置検出センサ５は、図３で示すように、５ａ、５ｂ、５ｃ・・・のように区分けされた領域ごとに光量を検出することが可能である。
【００２１】
図２は位置検出センサ５を光路中に移動した場合を説明する図である。
【００２２】
６は投射画像領域を示す。７は液晶パネル４で生成した色ずれ調整用投射画像チャートを示す。色ずれ調整用投射画像チャート７は投射画面領域６の中心の１画素を投射する（例えば緑画像生成用の液晶パネル４では画像中心の１画素のみ緑の画像を投射）。位置検出センサ５は光路中に移動する場合は、投射画面領域６の中心周辺に位置検出センサ５を移動する。
【００２３】
図３（ａ）、（ｂ）は位置検出センサ５に、色ずれ調整用投射画像チャート７が投射された図を示す（中心部を拡大した図）。（ａ）は色ずれがない理想的な場合における色ずれ調整用投射画像チャート７と位置検出センサ５との関係を示す。理想的な場合に対して、（ｂ）は色ずれが発生している際の色ずれ調整用投射画像チャート７と位置検出センサ５との関係を示す。
【００２４】
図４は位置検出センサの各領域５ａ、５ｂ、５ｃ・・・での光量検出結果を示す。縦軸に検出した光量を示し、最大値は任意の条件下で各領域に漏れなく光が照射された際の光量を示し、図３（ａ）の５ａ〜５ｄで示される状態を指す。図４の（ａ）、（ｂ）は図３の（ａ）、（ｂ）に対応する。
【００２５】
色ずれ検出においては３枚の液晶パネル４毎に色ずれを検出する。説明のため、緑の画像における色ずれについて説明する。
【００２６】
色ずれ検出モードを選択し、位置検出センサ５を光路内の結像領域１に移動する。位置検出センサ５は、検出結果として図４（ｂ）の検出結果を得る。位置検出センサ５での測定結果が、図４（ａ）となるまで色ずれ調整手段（光学的でも電気的でも良く手段は問わない）にて調整する。上記のような調整を赤、青用液晶パネルにおいても行うことで、３色の色ずれが調整される。調整目標の位置検出センサ５の検出結果は、必ずしも図４（ａ）のように５ａ〜５ｄの値がすべて最大値とならなくても良く、あらかじめ設定した任意値にしても良い。
【００２７】
また、特定の色における位置検出センサ５の検出結果が図４（ｂ）だった場合、他の２色の調整目標を図４（ｂ）とする方法でも３色の色ずれを減じることができる。この際、３色における位置検出センサ５の検出結果は、必ずしも図４（ｂ）と一致しなくても良く、あらかじめ設定した任意範囲に収まるようにしても良い。
【００２８】
上記の実施例では、位置検出センサとその移動手段のみで色ずれ検出が可能となる。位置検出センサは特定部（例えば中心部のみ）だけ検出できればよいため小型でよい。また、結像光学系はレンズ形状が円に対して投射画像は長方形のため、内部の円筒空間の全てが光路として利用されず、退避するスペースが確保できる。このため、投射表示装置を大型化することなく色ずれ検出機構を配置することができる。
【００２９】
上記により、大型化、大幅なコストアップなく色ずれの自動検出を可能にした投射表示装置を提供することができる。
【実施例２】
【００３０】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の第２の実施例について説明する。
【００３１】
実施例１において、位置検出センサ５を光路外から光路内に移動する際に、位置検出センサ５へ照射される光量を減じる。光量を減じる方法は光源の出力を低下させても、構造物により光を遮光しても、画像生成手段で調整しても良く手段は問わない。これらにより、実施例１で得られる効果と共に、位置検出センサ５の発熱量を低減し、故障等の発生を抑制することができる。
【実施例３】
【００３２】
以下、図５〜図７を参照して、本発明の第２の実施例について説明する。
【００３３】
実施例３は基本的な構造は実施例１と同様だが、位置検出センサ５へ投射される色ずれ調整用投射画像チャート７の画像を拡大するための拡大光学系である検出拡大用レンズ８が追加された点で異なる。
【００３４】
図５は結像光学系内部に結像部を有する場合を説明する図である。
【００３５】
検出拡大用レンズ８は位置検出センサ５と共に光路内、光路外へ移動可能に構成される。上記の通り、検出拡大用レンズ８により色ずれ調整用投射画像チャート７の画像が拡大されるため、検出拡大用レンズ８がない場合を示す図２に対して、図６のように位置検出センサ５に投射される画像が拡大される。
【００３６】
そのため、位置検出センサ５上に投射される色ずれ調整用投射画像チャート７の画像は図３だったものが図７で示されるように拡大される。実施例１、３での位置検出センサ５の領域の大きさが同じとした場合、検出拡大用レンズ８により、色ずれ調整用画像チャート７を位置検出センサ５で検出する領域の数を多くすることができる。検出する領域の数は検出精度と比例関係にあるため、実施例１に対して検出精度を高めることができる。検出精度を実施例１と実施例３で同等でよい場合は、位置検出センサ５の領域の大きさを大きくすることができる。
【００３７】
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。
【００３８】
投射表示装置内に結像領域を有していれば位置検出センサの配置位置はどこでもよく、結像光学系だけに限定されない。また、位置検出センサの移動位置は光軸中心に限定されずどこでもよく、レンズシフト位置に対応して移動させても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１  結像領域、２  結像光学系、３  色分離合成系、４  液晶パネル（画像生成手段）、
５  照度検出センサ（位置検出手段）、６  投射画像領域、
７  色ずれ調整用投射画像チャート、８  検出拡大用レンズ（拡大光学系）
【図１】
2018013663.tif 000003
【図２】
2018013663.tif 000004
【図３】
2018013663.tif 000005
【図４】
2018013663.tif 000006
【図５】
2018013663.tif 000007
【図６】
2018013663.tif 000008
【図７】
2018013663.tif 000009