(57)【要約】      （修正有）【課題】投射型表示装置（本体）に依存せずに、最適な駆動方法で温度変化によるピント変動を補正する交換レンズユニットを提供する。【解決手段】投射型表示装置１０１に着脱可能な交換レンズユニット１０６において、レンズ位置を検知するレンズ位置検知部１１１と、レンズを移動させるレンズ駆動部１１０と、温度センサ１１２と、制御部１０７と、温度センサ１１２の出力からレンズ位置補正量を決定し、レンズ駆動部１１０がレンズ位置補正量に基づいてレンズを移動させる温度補正駆動手段を備え、制御部１０７は、制御部１０７が決定するタイミングにおいて温度補正駆動手段を継続的に実施する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射型表示装置に着脱可能な交換レンズユニットにおいて、
レンズ位置を検知するレンズ位置検知部と、
レンズを移動させるレンズ駆動部と、
温度センサと、
制御部と、
前記温度センサの出力からレンズ位置補正量を決定し、
前記レンズ駆動部が前記レンズ位置補正量に基づいてレンズを移動させる温度補正駆動手段を備え、
前記制御部は、前記制御部が決定するタイミングにおいて前記温度補正駆動手段を継続的に実施することを特徴とする交換レンズユニット。
【請求項２】
前記制御部が、レンズを移動させる要求信号を前記投射型表示から受信し、
前記レンズ駆動部がレンズを移動させた後、前記温度センサの出力からレンズの温度特性量１を決定し、
前記温度補正駆動手段は、前記温度補正駆動を行う直前に、前記温度センサの出力からレンズの温度特性量２を決定し、
前記温度特性量１と前記温度特性量２の差分を前記レンズ位置補正量とすることを特徴とする請求項１に記載の交換レンズユニット。
【請求項３】
前記制御部は、温度補正実施の可否を示す信号を前記投射型表示装置から受信し、
前記温度補正実施の可否を示す信号が可であった場合には、前記温度補正駆動手段を継続的に実施し、
前記温度補正実施の可否を示す信号が否であった場合には、前記温度補正駆動手段を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の交換レンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型表示装置に着脱可能な交換レンズに関し、特に温度変動による変化を補正する駆動に関する。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置において、発光源が発する熱は投射レンズに影響を与える。例えば、温度変化によって投射レンズの合焦点が移動（以下、ピント変動）するといったことが発生する。そこで、ピント変動を補正する投射型表示装置が開示されている。特許文献１には、アクチュエータでレンズを駆動させ、温度によるピント変動を補正する技術が開示されている。特許文献２には、アクチュエータで交換レンズのマウントを駆動させて、温度によるピント変動を補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９８５７１号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、交換レンズが考慮されていない。その為、交換レンズごとに温度特性が異なる場合、最適な補正ができない場合がある。また、上述の特許文献２に開示された従来技術では、交換レンズを考慮しているものの、その駆動方法は投射型表示装置（以下、本体）が決定している。その為、本体設計時に、交換レンズ全てに対する駆動方法を決定しなければならず、将来設計する未知の交換レンズに対して最適な駆動方法を設計することができなかった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、投射型表示装置（本体）に依存せずに、最適な駆動方法で温度変化によるピント変動を補正する交換レンズユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の交換レンズユニットは、
投射型表示装置に着脱可能な交換レンズユニットにおいて、
レンズ位置を検知するレンズ位置検知部と、
レンズを移動させるレンズ駆動部と、
温度センサと、
制御部と、
前記温度センサの出力からレンズ位置補正量を決定し、
前記レンズ駆動部が前記レンズ位置補正量に基づいてレンズを移動させる温度補正駆動手段を備え、
前記制御部は、前記制御部が決定するタイミングにおいて前記温度補正駆動手段を継続的に実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、投射型表示装置（本体）に依存せずに、最適な駆動方法で温度変化によるピント変動を補正する交換レンズユニットの提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の交換レンズと前記交換レンズが装着された投射型表示装置の構成を示すブロック図
【図２】基準位置更新処理を示すフローチャート
【図３】一次式を用いた場合の温度とレンズ位置補正量との関係を示す図
【図４】二次式を用いた場合の温度とレンズ位置補正量との関係を示す図
【図５】温度に対するレンズ位置補正量を格納したＬＵＴを示す図
【図６】温度補正駆動を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【実施例１】
【００１０】
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施例による交換レンズと、その交換レンズが装着される投射型表示装置であるプロジェクタについて説明する。
【００１１】
プロジェクタ１０１は、本発明の実施形態である投射型表示装置を示す。操作部１０２は、使用者からの操作を受け付ける。例えば、ボタン操作を受け付けるスイッチ部（図示せず）やリモコン操作を受け付けるリモコン受光部（図示せず）などによって構成される。映像信号入力部１０３は、プロジェクタ１０１で表示したい映像信号を受信する。映像信号入力部１０３は、単一の映像信号を入力することもできるし、複数の映像信号を入力することもできる。
【００１２】
制御部１０４は操作部１０２からの入力を受け、画像処理部１０４、ランプ１０５、交換レンズ１０６内のレンズ制御部１０７を制御する。例えば操作部１０２から、表示する映像信号を切り換える操作を受け付けた場合、制御部１０４は画像処理部１０４へ出力する映像信号を切り換える要求を行う。投射光の明るさを調整する操作を受け付けた場合、ランプ１０５を制御して駆動電力を低下させる。レンズを駆動させる操作を受け付けた場合、交換レンズ１０６内のレンズ制御部１０７に対してレンズ駆動開始要求を送信する。
【００１３】
画像処理部１０４は、映像信号入力部からの映像信号が入力され、各種画像処理や同期タイミングの変更を行い、パネル駆動部１０８へ映像信号を出力する。例えば、映像信号のＩＰ変換や、ノイズ除去、台形補正などの処理を行う。映像信号入力部１０３からの映像入力が複数ある場合、それらの選択も画像処理部１０４が担う。
【００１４】
パネル駆動部１０８は、画像処理部１０４からの出力が入力され、パネル１０９を駆動させる。パネル駆動部１０８は、例えば、Ｄ／Ａ変換や駆動パルスの生成を行う。ランプ１０５は、投射光の光源となる。ランプからの出射光は、色分離、ＰＳ変換等を経てパネル１０９へ到達する。パネル１０９は、パネル駆動部１０８からのタイミング信号や映像信号を受け取り、光の反射パターン（または透過パターン）を形成する。ランプ１０５からの出射光は、このパネル１０９に形成されたパターンに基づいて強度が変更され、交換レンズ１０６を通して投影面（図示せず）に映像として投影される。
【００１５】
交換レンズ１０６は、プロジェクタ１０１に着脱可能な交換レンズを示す。レンズ駆動部１１０は交換レンズ１０６内のレンズ（図示せず）をアクチュエータ（図示せず）によって移動させる。レンズ位置検知部１１１は、レンズの位置をデジタル値に変換して、レンズ制御部１０７へ伝達する。または、アナログ値をレンズ制御部１０７へ伝達し、レンズ制御部１０７がデジタル値に変換しても良い。
【００１６】
温度センサ１１２は交換レンズ１０６内に配置され、交換レンズ１０６内の温度情報をレンズ制御部１０７へ伝達する。温度センサ１１２は、ピント変動量と相関が強い温度変化を検知できる場所に配置する。例えば、鏡筒内でプロジェクタからの光を多く反射する部分（絞り部分など）や、プラスチック成型レンズのように、温度変化に敏感なレンズの付近などが好ましい。
【００１７】
レンズ制御部１０７は、プロジェクタ１０１内の制御部１０４からの要求に応じて、レンズ駆動部１１０を駆動させる。レンズを駆動させた後、基準位置更新処理を行う。基準位置更新処理についての詳細は後述する。さらに、温度センサ１１２からの出力に基づいて、温度補正駆動を実行する。温度補正駆動についての詳細も後述する。レンズ制御部１０７では、この他に、レンズ位置検知部１１１が出力するレンズ位置情報や、温度センサ１１０が出力する温度情報をプロジェクタ１０１内の制御部１０４へ伝達する。
【００１８】
次に、図１で図示した構成において、基準位置更新処理の動作を、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００１９】
ユーザーがプロジェクタ１０１に対してレンズを駆動させる操作（例えばリモコン操作など）を行った場合、制御部１０４は交換レンズ１０６内のレンズ制御部１０７に対してレンズ駆動開始要求を送信する。
【００２０】
図２のステップ２０１では、プロジェクタ１０１の制御部１０４から、レンズ駆動開始要求が出力されているか否かを判定する。プロジェクタ１０１の制御部１０４からレンズ駆動開始要求が出力されていない場合、レンズ駆動開始要求が出力されるまで待機（ループ）する。プロジェクタ１０１の制御部１０４からレンズ駆動開始要求が出力されると、次のステップ２０２へ移行する。
【００２１】
ステップ２０２では、レンズ制御部１０７がレンズ駆動部１１０を制御して、レンズ（図示せず）の移動を開始する。
【００２２】
ステップ２０３では、プロジェクタ１０１の制御部１０４からレンズ駆動停止要求が出力されるまで待機（ループ）する。待機（ループ）している間もレンズ駆動部１１０によるレンズの移動は継続している。プロジェクタ１０１内の制御部１０４からレンズ駆動停止要求が出力されると、次のステップ２０４へ移行する。
【００２３】
ステップ２０４では、レンズ制御部１０７がレンズ駆動部１１０を制御して、レンズ（図示せず）の移動を停止する。
【００２４】
ステップ２０５では、レンズ制御部１０７が交換レンズ１０６内の温度センサ１１２から温度値を取得する。
【００２５】
ステップ２０６では、ステップ２０５で取得した温度値から、レンズ位置補正量を算出して変数ｆへ格納する。レンズ位置補正量の算出方法は、交換レンズごとに最適な算出方法を、設計値や測定から決定する。例えば、温度変化に対してピント変動量が線形の関係であれば、次のような一次式によってレンズ位置補正量を算出する。
ｆ＝Ａｔ×Ｂ
ここで、ｆはレンズ位置補正量、ｔはステップ２０５で取得した温度、ＡとＢは設計値や測定値から決定される係数を示している。また、図３に一次式を用いた場合の温度とレンズ位置補正量との関係を図示する。図３の横軸は温度、縦軸はレンズ位置補正量を表している。
【００２６】
また、別の例では、温度変化に対するピント変動量の関係が、二次式で良く近似できる曲線で表せる場合、次のような式でレンズ位置補正量を算出する。
ｆ＝Ｐｔ２＋Ｑｔ＋Ｒ
ここで、ｆはレンズ位置補正量、ｔはステップ２０５で取得した温度、Ｐ、Ｑ、Ｒは設計値や測定値から決定される係数を示している。また、図４に二次式を用いた場合の温度とレンズ位置補正量との関係を図示する。図４の横軸は温度、縦軸はレンズ位置補正量を表している。
【００２７】
さらに、別の例では、温度に対するレンズ位置補正量をテーブル（以下ＬＵＴ）として保持する。このＬＵＴは温度をキーとしてサーチし、レンズ位置補正量を取得できるように構成する。図５にＬＵＴの例を示す。図５の例では、ステップ２０５で取得した温度が２６℃の場合、レンズ位置補正量は＋２である。
【００２８】
ステップ２０７では、ステップ２０６で算出したレンズ位置補正量ｆを交換レンズ内に記憶する。ここで記憶した値が基準補正量となる。基準補正量は、図２に示した基準位置更新処理が実施される度に上書きされて更新される。基準位置更新処理はユーザーがレンズを駆動させる動作を行う度に実行されるので、その度に基準補正量が更新されることとなる。
【００２９】
温度補正駆動の動作を、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３０】
ステップ６０１では、温度補正駆動のタイミングが否かを判定する。例えば、１秒ごとであるとか、６０秒ごとであるとかを、交換レンズの設計としてあらかじめ決定しておく。温度補正駆動のタイミングである場合は次のステップ６０２へ移行する。温度補正駆動のタイミングでなければ、温度補正駆動のタイミングになるまでループして待機する。
【００３１】
ステップ６０２では、レンズ制御部１０７が交換レンズ１０６内の温度センサ１１２から温度値を取得する。
【００３２】
ステップ６０３では、ステップ６０２で取得した温度値から、レンズ位置補正量を算出して変数ｆ１へ格納する。レンズ位置補正量の算出方法は、前記基準位置更新処理のステップ２０６におけるレンズ位置補正量の算出方法と同様の方法を使用する。
【００３３】
ステップ６０４では、基準補正量更新処理（図２）で記憶した基準補正量を取得し、変数ｆ２へ格納する。
【００３４】
ステップ６０５では、レンズ位置補正量ｆ１と基準補正量ｆ２との差分を次の式で算出し、変数ｄへ格納する。
ｄ＝ｆ１−ｆ２
ステップ６０６では、ｄの絶対値が最小補正駆動量より大きいかどうかを判定する。最小補正駆動量とは、この値未満の補正量の場合、レンズ移動をしない量のことである。逆に、最小補正駆動量以上の補正量が発生した場合、その補正量分だけレンズを移動させる。変数ｄの絶対値が最小補正駆動量以上の場合、ステップ６０７へ移行する。変数ｄの絶対値が最小補正駆動量未満の場合は何もせずフローを終了する。ただし、温度補正駆動処理はレンズ制御部１０７が継続的に行うので、本フローが終了した後、温度補正駆動フローが再び最初から実行される。
【００３５】
ステップ６０７では、変数ｄで指定された量だけレンズを移動させる。まず、レンズ制御部１０７はレンズ位置検知部１１１から現在位置ｘを取得する。その後、レンズ駆動部１１０を制御してレンズ移動を開始させる。同時にレンズ制御部はレンズ位置検知部１１１からの出力の監視を開始し、現在のレンズ位置ｙを随時取得する。｜ｙ−ｘ｜が｜ｄ｜を超えた場合、レンズ駆動を停止する。
【００３６】
ここまでで、温度補正駆動は終了する。しかし前述したように、温度補正駆動処理はレンズ制御部１０７が継続的に行うものである。よって、本フローが終了した後、温度補正駆動フローが再び最初から実行される。
【００３７】
また、プロジェクタ１０１内の制御部１０４は、交換レンズ１０６内のレンズ制御部１０７に対して、温度補正実施の可否を示す信号を送出することもできる。温度補正実施の可否を示す信号が可を示していた場合、レンズ制御部１０７は図６で示す温度補正駆動を行う。逆に、温度補正実施の可否を示す信号が否を示していた場合、レンズ制御部１０７は図６で示す温度補正駆動を行わない。
【００３８】
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。
【符号の説明】
【００３９】
１０１  プロジェクタ、１０２  操作部、１０３  映像信号入力部、
１０４  画像処理部、１０５  ランプ、１０６  交換レンズ、１０７  レンズ制御部、
１０８  パネル駆動部、１０９  パネル、１１０  レンズ駆動部、
１１１  レンズ位置検知部、１１２  温度センサ
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図６】
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