(57)【要約】【課題】フォーカシング、ズーミングまたはシフトに係る駆動機構を良好かつ高精度に動作させるのに有利な投射型表示装置を提供する。【解決手段】この投射型表示装置は、映像を被投射面に投射するものであり、映像をフォーカシング、ズーミングまたはシフトするための移動体を移動させる駆動機構と、移動体を所定の移動範囲にて移動させるときの駆動機構の駆動量を計測する計測部と、駆動量に基づいて、移動体を移動範囲の一端から他端まで移動させるのに要する駆動機構の所定駆動時間を求め、所定駆動時間に基づいて、フォーカシング、ズーミングまたはシフトについて単位駆動量の分を駆動するときの駆動機構に対する駆動電圧または駆動時間を求め、駆動電圧または駆動時間に基づいて、駆動機構の動作を制御する制御部とを有する。【選択図】図６
2015206855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を被投射面に投射する投射型表示装置であって、
前記映像をフォーカシング、ズーミングまたはシフトするための移動体を移動させる駆動機構と、
前記移動体を所定の移動範囲にて移動させるときの前記駆動機構の駆動量を計測する計測部と、
前記駆動量に基づいて、前記移動体を前記移動範囲の一端から他端まで移動させるのに要する前記駆動機構の所定駆動時間を求め、該所定駆動時間に基づいて、フォーカシング、ズーミングまたはシフトについて単位駆動量の分を駆動するときの前記駆動機構に対する駆動電圧または駆動時間を求め、該駆動電圧または該駆動時間に基づいて、前記駆動機構の動作を制御する制御部と、
を有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記駆動電圧または前記駆動時間に換えて、前記所定駆動時間に基づいて、フォーカシング、ズーミングまたはシフトについて連続駆動するときの前記駆動機構に対する連続駆動電圧を求めることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記映像を生成する光変調素子を有し、
ズーミングまたはシフトについての前記単位駆動量は、前記光変調素子の画素を基準として、０．１画素以上、１画素以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記所定駆動時間と、該所定駆動時間での前記駆動量とに基づいて、前記駆動機構の駆動トルクを求め、該駆動トルクに基づいて、前記単位駆動量の分を駆動するときの前記駆動電圧もしくは前記駆動時間、または、前記連続駆動するときの前記連続駆動電圧を演算することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記所定駆動時間と、該所定駆動時間での前記駆動量とに基づいて、前記駆動機構の駆動トルクを求め、該駆動トルクに基づいて、予め規定されている複数のパターンから、前記単位駆動量の分を駆動するときの前記駆動電圧もしくは前記駆動時間、または、前記連続駆動するときの前記連続駆動電圧を選択することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記単位駆動量の分を駆動するときの前記駆動電圧または前記駆動時間を、前記投射型表示装置の姿勢ごとに求めることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの照明光を用いて光変調素子に表示された画像を、レンズユニットを介して外部のスクリーン上に拡大投射する投射型表示装置（プロジェクタ）がある。このような表示装置は、レンズユニットにおけるフォーカシングまたはズーミングにより、画像の焦点位置または画角を調整し得る。また、表示装置は、シフトユニットを用いてレンズユニットを光軸に直交する平面でシフトさせることにより、画像の位置を調整し得る。しかしながら、環境温度の変化や、フォーカシング、ズーミングまたはシフトの駆動機構としてのレンズユニットまたはシフトユニットの製造誤差などに起因して、駆動機構の駆動トルクにバラツキが生じる場合がある。そこで、従来、バラツキが生じても、駆動機構が例えば意図せず停止しないよう、駆動電圧または変速比を変化させる技術がある。
【０００３】
特許文献１は、駆動トルクに関する情報（駆動電流）を検出する検出器を有し、検出結果から変速機の変速比を変化させることで、レンズが移動しなくなることを回避するレンズ駆動装置を開示している。また、従来、駆動機構の駆動トルクを、位置検出装置（エンコーダ）を用いて求める技術がある。特許文献２は、位置検出装置を用いて得た駆動距離と駆動時間（レンズの移動時間）とから駆動速度を求め、最終的に駆動速度とモータの特性とから駆動トルクを求めるレンズ駆動装置を開示している。そして、このレンズ駆動装置は、求めた駆動トルクに基づいて駆動電圧または変速比を変化させることで、駆動機構が意図せず停止しないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７８０７８号公報
【特許文献２】特開平３−１３５５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、１つの表示装置が単純にスクリーンへ画像を投射する場合以外にも、マルチ投影またはスタック投影の場合などでは、投射する画像の焦点位置、画角および位置が限定される。ここで、「マルチ投影」とは、通常の輝度の表示装置を複数台用いて、１つの画像を分割して各表示装置に送り、各表示装置からそれぞれの画像を同一スクリーンに投影（投射）して張り合わせる方法である。一方、「スタック投影」とは、通常の輝度の表示装置を複数台用いて、同一映像を同一スクリーンに重ね合わせて投影（投射）する方法である。特に、マルチ投影やスタック投影の場合には、２つの画像を合わせる関係上、これらの画像に僅かでも画角または位置にズレがあると顕著な画質劣化となる。そこで、この画質劣化を回避するため、ズーミングおよびシフトに１画素以下となる単位駆動量での調整精度を持たせることが望ましい。ただし、近年の高画素化に伴い１画素が微細化しているため、１画素以下の調整を行うためには、ズーミングおよびシフトの駆動機構（レンズユニットおよびシフトユニット）を極めて微小に駆動する必要がある。
【０００６】
しかしながら、駆動機構の駆動トルクは、環境温度の変化や、駆動機構の製造誤差などに起因して変化する。そのため、ズーミングまたはシフトの駆動機構の駆動トルクが最も重い場合に１画素以下の調整ができるように決定した駆動電圧では、駆動トルクが最も軽い場合に１画素以上動いてしまい、画質劣化が生じる可能性がある。また、フォーカシングについても高画素化に伴う１画素の微細化により、深度が非常に浅くなっている。そのため、駆動トルクが最も重い場合に焦点位置の調整ができるように決定された駆動電圧では、駆動トルクが最も軽い場合に焦点位置が動き過ぎてしまい、焦点位置の微調整が困難となる。また、一定以上の量をフォーカシング、ズーミングまたはシフトするために、所定時間の停止を行わない連続駆動がある。この場合も、駆動機構の駆動トルクが最も重い場合を想定した駆動電圧では、駆動トルクが最も軽い場合に高速で動き過ぎてしまい、使用が困難となる。さらに、表示装置の姿勢によっても、駆動機構の駆動トルクに変化が生じ得る。
【０００７】
これに対して、特許文献１または２に開示されている技術では、駆動トルクの変化に対して単純に変速比を変化させているだけであり、ズーミングまたはシフトの１画素以下の調整またはフォーカシングの微調整に対応することが難しい。また、レンズユニットに駆動トルクの調整機構を持たせて、駆動トルクを常に一定に保つ構成も考えられるが、調整機構および調整工程が追加されることとなり、コストアップとなり得る。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、フォーカシング、ズーミングまたはシフトに係る駆動機構を良好かつ高精度に動作させるのに有利な投射型表示装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、映像を被投射面に投射する投射型表示装置であって、映像をフォーカシング、ズーミングまたはシフトするための移動体を移動させる駆動機構と、移動体を所定の移動範囲にて移動させるときの駆動機構の駆動量を計測する計測部と、駆動量に基づいて、移動体を移動範囲の一端から他端まで移動させるのに要する駆動機構の所定駆動時間を求め、該所定駆動時間に基づいて、フォーカシング、ズーミングまたはシフトについて単位駆動量の分を駆動するときの駆動機構に対する駆動電圧または駆動時間を求め、該駆動電圧または該駆動時間に基づいて、駆動機構の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、フォーカシング、ズーミングまたはシフトに係る駆動機構を良好かつ高精度に動作させるのに有利な投射型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】本発明の第１実施形態に係る投射型表示装置の外観を示す図である。
【図２】投射型表示装置の光学構成を示す図である。
【図３】レンズユニットの構成を示す図である。
【図４】モータユニットの構成を示す図である。
【図５】シフトユニットの構成を示す図である。
【図６】第１実施形態における駆動電圧等設定の流れを示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態における駆動電圧等設定の流れを示すフローチャートである。
【図８】駆動電圧等の値を選択するための表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る投射型表示装置（以下、単に「表示装置」という。）について説明する。図１は、本実施形態に係る表示装置５００の外観を示す概略斜視図である。表示装置５００は、光源からの照明光を用いて、光変調素子に表示された画像（静止画像および動画像を含む映像）を外部に設置されているスクリーン（被投射面）上に拡大投射する。なお、図１以下の各図では、第１光学ユニット１００の光軸と平行となるＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。
【００１４】
図２は、表示装置５００の筐体５１０内の光学構成を示す概略平面図である。表示装置５００は、第１光学ユニット１００と、第２光学ユニット２００と、シフトユニット３００と、制御部４００とを含む。第１光学ユニット（レンズユニット：「投射レンズ」ともいう。）１００は、後述する画像生成部からの出射光を受光し、筐体５１０の前面（側面）に形成されている開口からスクリーン上に画像を投射する。第２光学ユニット２００は、照明光学系と、画像生成部とを含む。照明光学系は、光源であるランプ２１０、偏光変換素子、またはその他の光学素子を含み、画像生成部へ照明光を出射する。画像生成部は、例えば、照明光学系からの出射光を受光するＲ・Ｇ・Ｂの３色用の液晶パネル（光変調素子）を有する色分離合成光学系２２０を含む。シフトユニット３００は、第１光学ユニット１００を保持し、垂直な平面（ＸＹ平面）内で光軸１１０ａをシフト（レンズシフト）させることで、第１光学ユニット１００から投射される投射光を適宜シフトさせる。制御部４００は、第１光学ユニット１００、第２光学ユニット２００およびシフトユニット３００に含まれる、駆動系、計測系または各素子の動作制御、および各動作のための演算などを実行する。以下、これらのユニットについて詳説する。なお、以下の説明において、第１光学ユニット１００とシフトユニット３００とを合わせて、駆動系を有し、フォーカシング、ズーミングまたはシフトの各動作に密に関わる機構として、単に「駆動機構」と表記する場合もある。ここで、フォーカシングは、第１光学ユニット（投射レンズ）１００の中の合焦用レンズ群を駆動し、ズーミングは、同じく第１光学ユニット内のズームレンズ群を駆動し、シフトも、同じく第１光学ユニット内の所定のレンズを駆動することにより行う。
【００１５】
図３は、第１光学ユニット１００の構成を示す分解斜視図である。第１光学ユニット１００は、例えば６つのレンズ群（第１〜第６レンズ群）を含む。第１レンズ群は、第１鏡筒１０１に保持される。以下同様に、第２レンズ群は、第２鏡筒１０２に保持され、第３レンズ群は、第３鏡筒１０３に保持され、第４レンズ群は、第４鏡筒１０４に保持され、第５レンズ群は、第５鏡筒１０５に保持され、第６レンズ群は、第６鏡筒１０６に保持される。このうち、第２レンズ群は、合焦系（フォーカス）レンズである。第３〜第５レンズ群は、変倍系（ズーム）レンズである。第６レンズ群は、リレー系レンズである。
【００１６】
また、第１光学ユニット１００は、以下のような構成を有する。固定筒１０７は、ユニット本体としての鏡筒であり、光軸方向の第６鏡筒１０６側の端部の位置に、シフトユニット３００にビス止めされるマウント部（フランジ部）１０７ｂを有する。カム環１０８は、固定筒１０７の内周において、マウント部１０７ｂよりも第１鏡筒１０１側の領域に配置され、光軸回りで回転する第１の回転環である。フォーカス環１１０は、固定筒１０７の外周において、マウント部１０７ｂよりも第１鏡筒１０１側の領域に配置され、光軸回りで回転する第２の回転環である。第１鏡筒１０１には、カムフォロア１０９ａが取り付けられ、第１鏡筒１０１は、固定筒１０７の第１鏡筒１０１側の端部に、カムフォロア１０９ａを介して固定される。第２鏡筒１０２には、カムフォロア１０９ｂが取り付けられ、カムフォロア１０９ｂは、フォーカス環１１０に形成されているカム溝に係合する。第３鏡筒１０３にはカムフォロア１０９ｃが、第４鏡筒１０４にはカムフォロア１０９ｄが、また、第５鏡筒１０５にはカムフォロア１０９ｅが、それぞれ取り付けられる。そして、各カムフォロア１０９ｃ〜１０９ｅは、それぞれ、カム環１０８に形成されているカム溝に係合する。さらに、カムフォロア１０９ｂ〜１０９ｅは、固定筒１０７に光軸方向に延びるように形成されている直進溝部１０７ａにも係合する。ズーム環１１１は、ギア部を有し、カム環１０８の第１鏡筒１０１側の端部に一体回転可能に取り付けられる。第６鏡筒１０６は、固定筒１０７の後端部にスラスト方向からビス固定される。また、２つのモータユニット１１２は、各々フォーカス駆動源とズーム駆動源とである。
【００１７】
図４は、モータユニット１１２の構成を示す概略斜視図である。モータユニット１１２は、モータ本体１１２ａと、減速ギアボックス１１２ｂと、パルス板１１２ｃと、基板１１２ｄとを含む。モータ本体１１２ａとしては、ステッピングモータ、ＤＣモータまたは振動型モータなどが採用され得る。減速ギアボックス１１２ｂは、モータ本体１１２ａの出力ギアの回転を減速して出力する。パルス板１１２ｃは、周方向に一定の位相ごとに切り欠きを有する円板状部材であり、モータ本体１１２ａの出力軸に取り付けられ、出力軸の回転に伴い一体的に回転する。基板１１２ｄは、パルス板１１２ｃを用いて得られた回転角の検出結果をパルス信号として出力する計測部としてのフォトインタラプタを設置する。ここで、モータ本体１１２ａの出力ギアと減速ギアボックス１１２ｂ内の入力ギアとは、噛み合っている。したがって、モータ本体１１２ａの出力トルクおよび回転速度は、減速ギアボックス１１２ｂで意図する出力トルクおよび回転速度に変換され、フォーカス環１１０およびズーム環１１１と噛み合っている減速ギアボックス１１２ｂ内の出力ギアへと伝達される。一方、フォトインタラプタは、パルス板１１２ｃの切り欠きを有する径の任意１点を観察することで、切り欠きの有無によりモータ本体１１２ａの回転角を検出する。そして、第１光学ユニット１００は、基板１１２ｄ（フォトインタラプタ）の出力から焦点位置の相対値を検出し、パルス信号の出力がなくなることで、駆動範囲、すなわち各レンズ群の移動範囲の位置を検出する。
【００１８】
図３に戻り、ボリュームエンコーダ１１４は、計測部としての第５鏡筒１０５の位置を検出する検出器であり、ズームポジションの絶対位置を求めるのに用いられる。ボリュームエンコーダ１１４の端子は、第５鏡筒１０５用のカムフォロア１０９ｅに取り付けられている。保持部材１１３は、モータユニット１１２およびボリュームエンコーダ１１４を保持する。モータユニット１１２およびボリュームエンコーダ１１４は、保持部材１１３にビス固定され、保持部材１１３は、固定筒１０７にビス固定される。
【００１９】
ここで、第１光学ユニット１００におけるフォーカス動作について具体的に説明する。カムフォロア１０９ｂは、第２鏡筒１０２の外周における周方向１２０°間隔の３箇所に取り付けられ、上記のとおり、直進溝１０７ａと、フォーカス環１１０に形成されているカム溝とに係合する。フォーカス環１１０は、バヨネット結合等により固定筒１０７に対して光軸方向への移動が阻止された状態で光軸回りに回転可能である。したがって、モータユニット１１２が駆動すると、出力ギアに噛み合ったフォーカス環１１０が回転し、カム溝とカムフォロア１０９ｂとの係合により、移動体としての第２鏡筒１０２が光軸方向に移動する。これにより、第１光学ユニット１００は、フォーカスを調整し得る。
【００２０】
さらに、第１光学ユニット１００におけるズーム動作について具体的に説明する。各カムフォロア１０９ｃ〜１０９ｅも、カムフォロア１０９ｂと同様に、各鏡筒１０３、１０４、１０５の外周における周方向１２０°間隔の３箇所に取り付けられる。また、各カムフォロア１０９ｃ〜１０９ｅは、上記の通り直進溝部１０７ａに係合するとともに、それぞれ、カム環１０８に形成されている第２カム溝１０８ａ、第３カム溝１０８ｂおよび第４カム溝１０８ｃに係合する。カム環１０８は、バヨネット結合等により固定筒１０７に対して光軸方向への移動が阻止された状態で光軸回りで回転可能である。したがって、モータユニット１１２が駆動すると、出力ギアに噛み合ったズーム環１１１が回転し、カム環１０８が固定筒１０７に対して光軸回りで定位置回転する。同時に、カム環１０８が回転すると、各カム溝１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃと各カムフォロア１０９ｃ〜１０９ｅとの係合により、移動体としての第２鏡筒１０２、第３鏡筒１０３および第４鏡筒１０４が光軸方向に移動する。これにより、第１光学ユニット１００は、ズームを調整し得る。
【００２１】
図５は、Ｚ軸方向の第１光学ユニット１００側から見たシフトユニット３００の構成を示す概略側面図である。シフトユニット３００は、筐体５１０に固定される固定板３７０と、移動体として、固定板３７０に対してＹ軸方向（鉛直方向）にシフトする第１シフト板３７１と、Ｘ軸方向（水平方向）にシフトする第２シフト板３７２とを含む。第１シフト板３７１および第２シフト板３７２は、それぞれ、第１光学ユニット１００を光軸方向に差し込み可能とする大きさの開口部３７３、３７４を有する。第１光学ユニット１００は、各開口部３７３、３７４に差し込まれた状態で、第２シフト板３７２に固定される。第１シフト板３７１は、固定板３７０に形成されている軸３７５に挿通する位置に、Ｙ軸方向に長い長穴３７６を有する。そして、軸３７５と長穴３７６とが係合することで、第１シフト板３７１は、固定板３７０を基準としてＹ軸方向にシフト可能に保持される。一方、第２のシフト板３７２は、第１シフト板３７１に形成されている軸３７７に挿通する位置に、水平方向に長い長穴３７８が有する。そして、軸３７７と長穴３７８とが係合することで、第２シフト板３７２は、固定板３７０を基準として水平方向にシフト可能に保持される。第１シフト板３７１のＹ軸方向の移動範囲は、ストッパー３９３Ｔ、３９３Ｂと、それらに対向する位置にある対向部３９４Ｔ、３９４Ｂで機械的に規定される。同様に、第２シフト板３７２のＸ軸方向の移動範囲は、ストッパー３９３Ｌ、３９３Ｒと、それらに対向する位置にある対向部３９４Ｌ、３９４Ｒで機械的に規定される。
【００２２】
また、シフトユニット３００は、第１モータ３７９と、第２モータ３８４とを含む。第１モータ３７９は、不図示のモータ保持板金により固定板３７０に取り付けられ、第１シフト板３７１をＹ軸方向にシフトする力を与える駆動源である。第１モータ３７９の回転は、第１歯車機構３８０により所定の回転数に減速され、第１送りねじ軸３８１に伝達される。第１送りねじ軸３８１は、ねじ部を有し、このねじ部には、第１ナット３８２が螺合する。第１ナット３８２は、第１シフト板３７１に設けられている第１座部３８３に嵌入されている。これにより、第１モータ３７９が駆動すると、第１送りねじ軸３８１が回転し、第１座部３８３と一体化している第１ナット３８２がＹ軸方向にシフトするので、第１シフト板３７１は、第１ナット３８２の移動方向と同一方向にシフトする。
【００２３】
一方、第２モータ３８４は、不図示のモータ保持板金により第１シフト板３７１に取り付けられ、第２シフト板３７２をＸ軸方向にシフトする力を与える駆動源である。第２モータ３８４の回転は、第２歯車機構３８５により所定の回転数に減速され、第２送りねじ軸３８６に伝達される。第２送りねじ軸３８６は、ねじ部を有し、このねじ部には、第２ナット３８７が螺合する。第２ナット３８７は、第２シフト板３７２に設けられている第２座部３８８に嵌入されている。これにより、第２モータ３８４が駆動すると、第２送りねじ軸３８６が回転するので、第２座部３８８と一体化している第２ナット３８７がＸ軸方向にシフトするので、第２シフト板３７２は、第２ナット３８７の移動方向と同一方向にシフトする。
【００２４】
さらに、シフトユニット３００は、計測部としての、第１ボリュームエンコーダ３８９と、第２ボリュームエンコーダ３９１とを含む。第１ボリュームエンコーダ３８９は、第１エンコーダ保持板金３９０により固定板３７０に取り付けられ、第１シフト板３７１のＹ軸方向の移動量を検出する。一方、第２ボリュームエンコーダ３９１は、第２エンコーダ保持板金３９２により第１シフト板３７１に取り付けられ、第２シフト板３７２のＸ軸方向の移動量を検出する。
【００２５】
ここで、スクリーン上に投射される画像の画質劣化を回避するため、ズーミングおよびシフトに１画素以下の調整精度を持たせることが望ましい。１画素以下の調整は、１画素以下の単位駆動と所定時間の停止とを１サイクルとして、サイクルを１回以上繰り返すステップ駆動により実現し得る。しかしながら、従来、駆動機構の駆動トルクは、環境温度の変化や、駆動機構の製造誤差などに起因して変化する。そのため、ズーミングまたはシフトの駆動機構の駆動トルクが最も重い場合に１画素以下の調整ができるように決定した駆動電圧では、駆動トルクが最も軽い場合に１画素以上動いてしまい、画質劣化が生じる可能性がある。また、フォーカシングについても高画素化に伴う１画素の微細化により、深度が非常に浅くなっている。そのため、駆動トルクが最も重い場合に焦点位置の調整ができるように決定された駆動電圧では、駆動トルクが最も軽い場合に焦点位置が動き過ぎてしまい、焦点位置の微調整が困難となる。また、一定以上の量をフォーカシング、ズーミングまたはシフトする連続駆動についても、駆動機構の駆動トルクが最も重い場合を想定した駆動電圧では、駆動トルクが最も軽い場合に高速で動き過ぎてしまう。そこで、本実施形態では、以下のように駆動機構に対するフォーカシング、ズーミングまたはシフトを単位駆動量の分だけ駆動させるための駆動電圧および駆動時間ならびに連続駆動電圧（以下、単に「駆動電圧等」という。）を設定する。ここで、「単位駆動量」とは、上記の移動体を所定の移動範囲で移動させるときに要する駆動機構の駆動範囲に含まれる一部の量をいい、上記の例で言えば、１サイクルに含まれる駆動に必要な駆動量である。
【００２６】
次に、本実施形態における駆動機構に対する駆動電圧等の設定について説明する。図６は、本実施形態における駆動機構に対する駆動電圧等の設定アルゴリズムの流れを示すフローチャートである。制御部４００は、表示装置５００の点灯開始と同時に本設定アルゴリズムを開始し、まず、フォーカシング、ズーミングまたはシフトに係る駆動機構の駆動範囲での所定駆動時間を計測する（ステップＳ１０１）。ここで、「所定駆動時間」とは、具体的には、フォーカシングについては、制御部４００は、フォトインタラプタを保持した基板１１２ｄが出力するパルス信号から計測し得る、駆動範囲の一端から他端までの駆動時間をいう。また、ズーミングについては、制御部４００は、ボリュームエンコーダ１１４の出力から駆動範囲の所定駆動時間を計測し得る。さらに、シフトについては、制御部４００は、第１ボリュームエンコーダ３８９および第２ボリュームエンコーダ３９１の出力から駆動範囲の所定駆動時間を計測し得る。なお、これとは逆に、フォーカシングの駆動時間の計測にボリュームエンコーダを用い、一方、ズーミングおよびシフトの駆動時間の計測にパルス板とフォトインタラプタを用いても構わない。
【００２７】
次に、制御部４００は、ステップＳ１０１にて計測したフォーカシング、ズーミングまたはシフトについての所定駆動時間とそのときの駆動量とに基づいて、駆動機構の駆動トルクを求める（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部４００は、フォーカシング、ズーミングまたはシフトの駆動量と所定駆動時間とからモータの回転数を求め、さらに、求めた回転数と駆動トルクとの関係を示したモータ特性図等を用いることで駆動トルクを特定し得る。
【００２８】
そして、制御部４００は、ステップＳ１０２にて求めた駆動トルクから、フォーカシング、ズーミングまたはシフトを単位駆動量、すなわち１画素以下のステップ駆動させるための駆動電圧等を演算より求める（ステップＳ１０３）。ここで、ステップＳ１０３における演算で使用される式は、モータ特性または実測から予め求めておく。例えば、第２光学ユニット２００内の画像生成部に含まれる光変調素子が０．７インチでＷＵＸＧＡの解像度の反射型液晶表示素子であり、スクリーン上に１００インチの大きさで拡大投射する場合を想定する。この場合、ズーミングのときに１画素以下の精度で拡大するために、制御部４００は、１ステップが１００．１インチ以下の拡大となるように１サイクルの駆動を設定する。また、シフトのときに１画素以下の精度で移動するために、制御部４００は、１ステップが０．００８ｍｍ以下の移動となるように１サイクルの駆動を設定する。さらに、ユーザーに対してシフト移動したことがわかるように、シフトのときに０．１画素以上の精度で移動するために、制御部４００は、１ステップが０．０００８ｍｍ以上の移動となるように１サイクルの駆動を設定する。
【００２９】
このように、表示装置５００は、ズーミングまたはシフトの１画素以下の調整、またはフォーカシングの微調整を実現することができる。このとき、表示装置５００は、駆動トルクから、フォーカシング、ズーミングまたはシフトを１画素以下のステップ駆動させるための駆動電圧等を求めるが、参照する駆動トルクは、駆動機構の駆動範囲における所定駆動時間に基づいて特定したものである。したがって、表示装置５００は、１画素以下のステップ駆動が常時実施できるような駆動電圧等が設定されるので、従来の駆動トルクの重いまたは軽いによって微調整が不適となることを回避することができる。すなわち、表示装置５００は、駆動機構の駆動トルクが所定の値から変化しても、駆動トルクの調整を要しない。さらに、表示装置５００は、駆動トルクを常に一定に保つための調整機構も要しないので、コストアップも抑えられる。
【００３０】
以上のように、本実施形態によれば、フォーカシング、ズーミングまたはシフトに係る駆動機構を良好かつ高精度に動作させるのに有利な投射型表示装置を提供することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る投射型表示装置について説明する。上記の第１実施形態では、制御部４００は、図６のステップＳ１０３に示すように、求めた駆動トルクから演算で駆動電圧等を求めた。これに対して、本実施形態に係る表示装置の特徴は、制御部が、演算ではなく、計測された駆動時間の任意の範囲に基づいて、予め規定されているパターンから一律に駆動電圧等を求める（選択する）点にある。なお、以下の説明において、本実施形態に係る表示装置とその構成要素には、便宜上、第１実施形態に係る表示装置５００と同一の符号を付す。図７は、本実施形態における駆動機構に対するフォーカシング、ズーミングまたはシフトに係り、単位駆動量駆動させるための駆動電圧等の設定アルゴリズムの流れを示すフローチャートである。また、図８は、本実施形態における設定アルゴリズムで決定し得る単位駆動量駆動電圧、単位駆動量駆動時間および連続駆動電圧の複数（本実施形態では３つ）のパターンを例示する表である。なお、図８に示す各値Ａ〜Ｉは、モータ特性または実測から予め求めておく。まず、図７を参照し、ステップＳ２０１は、第１実施形態における図６のステップＳ１０１と同様である。
【００３２】
次に、制御部４００は、計測した所定駆動時間がα＜所定駆動時間≦β、β＜所定駆動時間≦γ、またはγ＜所定駆動時間≦δのいずれかに当てはまるかどうかを判断する。なお、α、β、γ、δの具体的な値は、モータ特性または実測から予め求めておく。まず、制御部４００は、所定駆動時間が、α＜所定駆動時間≦βの範囲に含まれるかどうかを判断する（ステップＳ２０２）。ここで、制御部４００は、所定駆動時間がここでの範囲に含まれると判断した場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２０３に移行し、図８に基づいてパターン１を選択する。そして、制御部４００は、パターン１内に予め規定されている駆動電圧等の値を、適用すべき値として決定する（ステップＳ２０４）。一方、制御部４００は、ステップＳ２０２にて、所定駆動時間がここでの範囲に含まれないと判断した場合には（ＮＯ）、ステップＳ２０５に移行し、所定駆動時間が、β＜所定駆動時間≦γの範囲に含まれるかどうかを判断する。ここで、制御部４００は、所定駆動時間がここでの範囲に含まれると判断した場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２０６に移行し、図８に基づいてパターン２を選択する。そして、制御部４００は、パターン２内に予め規定されている駆動電圧等の値を、適用すべき値として決定する（ステップＳ２０７）。さらに一方、制御部４００は、ステップＳ２０５にて、所定駆動時間がここでの範囲に含まれないと判断した場合には（ＮＯ）、ステップＳ２０８に移行し、所定駆動時間が、γ＜所定駆動時間≦δの範囲に含まれるかどうかを判断する。ここで、制御部４００は、駆動時間がここでの範囲に含まれると判断した場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２０９に移行し、図８に基づいてパターン３を選択する。そして、制御部４００は、パターン３内に予め規定されている駆動電圧等の値を、適用すべき値として決定する（ステップＳ２１０）。さらに一方、制御部４００は、ステップＳ２０８にて、所定駆動時間がここでの範囲に含まれないと判断した場合には（ＮＯ）、何らかのエラーが発生していると考え、ステップＳ２０１に戻り、所定駆動時間の計測をやり直す。なお、１サイクルの駆動の設定例については、第１実施形態の場合と同様である。このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３３】
なお、上記各実施形態では、フォーカシング、ズーミングまたはシフトの駆動トルクが製造誤差に起因して変化する場合について例示したが、本発明は、例えば、環境温度または表示装置５００の姿勢の変化に伴い駆動トルクが変化する場合にも適用可能である。例えば、制御部４００は、表示装置５００の姿勢ごとに駆動電圧等を求め、適用することが望ましい。さらに、上記各実施形態では、光変調素子として、液晶パネル（反射型液晶パネルや透過型液晶パネル）を用いる場合を例示したが、これに換えて、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いることも可能である。
【００３４】
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および変更が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１００    第１光学ユニット
１１２ｄ  基板（フォトインタラプタ）
１１４    ボリュームエンコーダ
３００    シフトユニット
３８９    第１ボリュームエンコーダ
３９１    第２ボリュームエンコーダ
４００    制御部
５００    投射型表示装置
【図１】
2015206855.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015206855.tif 000009
【図８】
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