(57)【要約】【課題】投写面における投写画像の位置を広い範囲で移動させつつ、画像生成部の大型化を抑制することが可能となる画像投写装置及び画像位置調整装置を提供する。【解決手段】光源から照射される光を用いて画像を生成する画像生成部であるＤＭＤを有する画像表示素子ユニット８と、ＤＭＤで生成した画像を投写面であるスクリーンに投写する投写光学部である投写レンズを有する投写光学系ユニット１０と、装置本体に対して投写光学系ユニット１０を移動させる投写光学部移動手段である投写光学系シフト機構３０を備える画像投写装置であるプロジェクタで、装置本体に対して画像表示素子ユニット８を移動させる画像生成部移動手段であるＤＭＤシフト機構２８を備える。【選択図】図１
2017227803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から照射される光を用いて画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部で生成した画像を投写面に投写する投写光学部と、
装置本体に対して前記投写光学部を移動させる投写光学部移動手段と、を備える画像投写装置において、
装置本体に対して前記画像生成部を移動させる画像生成部移動手段を備えることを特徴とする画像投写装置。
【請求項２】
請求項１の画像投写装置において、
前記投写光学部移動手段による前記投写光学部の移動方向に対して、前記画像生成部移動手段による前記画像生成部の移動方向が反対方向となるように前記投写光学部移動手段及び前記画像生成部移動手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像投写装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像投写装置において、
前記光源から照射される光を前記画像生成部に導く照明光学部を備え、
前記投写光学部移動手段は、前記投写光学部を前記照明光学部に対して相対的に移動させ、
前記画像生成部移動手段は、前記画像生成部を前記照明光学部に対して相対的に移動させることを特徴とする画像投写装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の画像投写装置において、
前記画像生成部移動手段は、アクチュエータを備え、
前記アクチュエータの駆動力を用いて前記照明光学部に対して相対的に移動可能な可動部によって前記画像生成部を移動させることを特徴とする画像投写装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の画像投写装置において、
前記投写光学部移動手段は、投写光学素子を移動させる光学素子移動手段であることを特徴とする画像投写装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の画像投写装置において、
前記投写光学部移動手段は、アクチュエータを備え、
前記アクチュエータの駆動力を用いて前記照明光学部に対して相対的に移動可能な可動部によって前記投写光学部を移動させることを特徴とする画像投写装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の画像投写装置において、
前記投写光学部移動手段による前記投写光学部の移動よりも先に、前記画像生成部移動手段による前記画像生成部の移動を行うことを特徴とする画像投写装置。
【請求項８】
請求項７の画像投写装置において、
前記画像生成部移動手段による前記画像生成部の移動範囲の端部に前記画像生成部が到達した後に、前記投写光学部移動手段による前記投写光学部の移動を開始することを特徴とする画像投写装置。
【請求項９】
請求項１乃至６の何れかに記載の画像投写装置において、
前記画像生成部移動手段による前記画像生成部の移動よりも先に、前記投写光学部移動手段による前記投写光学部の移動を行うことを特徴とする画像投写装置。
【請求項１０】
画像生成手段で生成された画像を投写面に投写する投写光学手段を移動させる投写光学部移動手段を備え、
前記投写光学手段によって投写される投写画像の前記投写面における位置を調整する画像位置調整装置において、
前記画像生成手段を移動させる投写光学部移動手段を備えることを特徴とする画像位置調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投写装置及び画像位置調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像生成部である画像表示素子に対して投写光学系を構成する投写レンズをその光軸に直交する方向に移動させることによって、投写面における投写画像の位置を調整する光学シフト手段を備えた画像投写装置が知られている。
特許文献１には、この種の画像投写装置として、上述した光学シフト手段と、画像表示素子上における画像が表示される領域の位置を変更することによって投写面における投写画像の位置を調整する画像シフト手段と、を備える構成が記載されている。特許文献１には、光学シフト手段だけでは対応できない位置までの投写画像のシフトは、画像シフト手段で行うことにより、広い範囲で投写画像をシフトさせることができる旨が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、装置本体に固定された画像表示素子上に画像が表示される画像表示領域と画像が表示されない画像非表示領域とが形成される。そして、投写画像をシフトさせるときには、画像非表示領域であった部分を画像表示領域とし、画像表示領域であった部分を画像非表示領域とすることで、画像表示素子上における画像表示領域の位置を変更している。この構成では、画像素子上に画像を表示しない画像非表示領域が存在するため、投写画像の生成に寄与する画像表示領域に対して画像表示素子が大きくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するために、本発明は、光源から照射される光を用いて画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部で生成した画像を投写面に投写する投写光学部と、装置本体に対して前記投写光学部を移動させる投写光学部移動手段と、を備える画像投写装置において、装置本体に対して前記画像生成部を移動させる画像生成部移動手段を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、投写面における投写画像の位置を広い範囲で移動させつつ、画像生成部の大型化を抑制することが可能となる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】光学エンジン部が備える移動機構の説明図。
【図２】プロジェクタの斜視図。
【図３】プロジェクタと、スクリーンとを示す外観斜視図。
【図４】プロジェクタの内部斜視図、（ａ）は図２中の手前側から見た斜視図、（ｂ）は図２中の奥側から見た斜視図。
【図５】光学エンジン部及び光源部の斜視図。
【図６】投写光学系ユニットの内部構成を示す斜視説明図。
【図７】投写光学系ユニットの内部構成と、スクリーンとの位置関係を示す側面図。
【図８】照明光学系ユニット内の光路と画像表示素子ユニットとの配置構成を示す説明図。
【図９】ＤＭＤシフト機構のアクチュエータの分解斜視図。
【図１０】スクリーン上での投写画像の表示可能領域を示す説明図。
【図１１】プロジェクタにおける画像シフトを行う制御系のブロック図。
【図１２】投写画像の位置を調節する制御の一つ目の例のフローチャート。
【図１３】投写画像の位置を調節する制御の二つ目の例のフローチャート。
【図１４】投写画像の位置を調節する制御の三つ目の例のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る画像投写装置であるプロジェクタ１の斜視図であり、図３は、プロジェクタ１と、投写面であるスクリーン２とを示す外観斜視図である。図３に示すようにスクリーン２の法線方向をＹ方向、スクリーン２の短軸方向（上下方向）をＺ方向、スクリーン２の長軸方向（水平方向）をＸ方向とする。
【０００８】
プロジェクタ１は、パソコンやビデオカメラ等から入力される画像データに基づいて投写画像を生成し、その投写画像Ｐをスクリーン２に投写表示する装置である。液晶プロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源（ランプ）の高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、微小駆動ミラー装置であるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）を利用した小型軽量なプロジェクタ１が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くプロジェクタ１が利用されるようになってきている。
【０００９】
図４はプロジェクタ１の本体カバーを外して内部を見た内部斜視図である。図４（ａ）は図２の手前側から見たプロジェクタ１の内部の斜視図、図４（ｂ）は図２の奥側から見たプロジェクタ１の内部の斜視図である。
図５は、プロジェクタ１の内部に設けられた光学エンジン部６及び光源部７の斜視図である。図５に示すように、プロジェクタ１は、光学エンジン部６と、白色光を発する光源を有する光源部７とを備えている。光学エンジン部６は、画像表示素子ユニット８と、照明光学系ユニット９と、投写光学系ユニット１０とを備える。
【００１０】
図６は、投写光学系ユニット１０の内部構成を示す斜視説明図であり、図７は、投写光学系ユニット１０の内部構成と、スクリーン２との位置関係を示す側面図である。
投写光学系ユニット１０は、後述する画像生成部で生成された画像を投写画像としてスクリーン２に投写する投写光学部として投写レンズ２１を備える。
【００１１】
フロントタイプのプロジェクタ１は、携帯性が向上し、数人規模の小会議にも使われるようになってきている。このようなプロジェクタ１では、大画面の画像を投写できること（投写面の大画面化）とともに、「プロジェクタ外に必要とされる投写空間」をできるだけ小さくできることが求められている。
この要求を満たす構成として、本実施形態のプロジェクタ１では、図６及び図７に示すように、投写レンズ２１等の投写光学系ユニット１０における透過光学系をスクリーン２と平行に設定している。投写レンズ２１等の透過光学系を透過した光束を、折り返しミラー２３で折り返した後、自由曲面ミラー２４で光束をスクリーン２に対して拡大投写するように構成されている。この構成により、図４に示すように、光学エンジン部６を縦型で三次元的に小型化を図ることができる。
【００１２】
プロジェクタ１の上面には、投写画像Ｐの光束が出射する透過ガラス５１が設けられており、透過ガラス５１を通過した光束がスクリーン２に投写される。
本実施形態では光源部７が備える光源として高圧水銀ランプを採用している。光源部７が備える高圧水銀ランプから出射した光は、光学エンジン部６の照明光学系ユニット９によってＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色に分光された後に画像表示素子ユニット８に照射される。画像表示素子ユニット８に照射され、反射した光は、投写光学系ユニット１０を介してスクリーン２上に投写される。
【００１３】
次に、図８を用いて、照明光学系ユニット９でＲＧＢの各色に分光される様子と、照明光学系ユニット９から画像表示素子ユニット８及び投写光学系ユニット１０に至るまでの光路について説明する。
図８は、照明光学系ユニット９内の光路（Ｌ１〜Ｌ５）と画像表示素子ユニット８との配置構成を示す説明図である。
画像表示素子ユニット８は、光源部７から照射される光を用いて画像を生成する画像生成部であり、画像表示素子であるＤＭＤ１６を備える。
【００１４】
図８に示すように、照明光学系ユニット９は、カラーホイール１１、ライトトンネル１２、二枚のリレーレンズ１３、シリンダミラー１５及び凹面ミラー１４を有している。
光源部７から出射された白色光は、ＲＧＢの各色のセグメントを有するカラーホイール１１により分光される。分光された後の各色の光は、照度分布を均一化する役割を持つライトトンネル１２および光軸上の色収差を補正しつつ集光する役割を持つリレーレンズ１３を通過後、シリンダミラー１５に入射する（図８中の「Ｌ１」）。シリンダミラー１５で反射した光は凹面ミラー１４に入射し（図８中の「Ｌ２」）、凹面ミラー１４で反射した光はＤＭＤ１６に至る（図８中の「Ｌ３」）。
【００１５】
ＤＭＤ１６は、反射面の傾きを変化させるように駆動可能な多数の微小ミラーを有する微小駆動ミラー装置であり、映像データに基づいて各微小ミラーを時分割駆動することで各色の光を所定の画像を形成するように反射させる。
投写画像Ｐの形成に用いられる光は、ＤＭＤ１６の働きによって、図６に示す投写光学系ユニット１０へ導かれる（図８中の「Ｌ４」）。そして、図７に示すように、投写レンズ２１及び折り返しミラー２３を介して自由曲面ミラー２４に至り、自由曲面ミラー２４によってスクリーン２上に拡大投写される。
【００１６】
一方、投写画像Ｐの形成に用いられない光は、ＤＭＤ１６の時分割駆動によりＯＦＦ光板２０に照射され、スクリーン２へは投写されない構造となっているのである。図７に示すように投写レンズ２１を縦型に配置する構成とすることで、設置面積を小さくすることが可能となり、立体的でコンパクトに設計をすることが可能となる。
【００１７】
図１は、光学エンジン部６が備える移動機構の説明図である。
本実施形態のプロジェクタ１の光学エンジン部６の照明光学系ユニット９は、プロジェクタ１の装置本体底部の筐体を形成する底部フレーム５（図４参照）に固定されている。
投写光学部である投写レンズ２１を備えた投写光学系ユニット１０と、照明光学系ユニット９との結合部には、照明光学系ユニット９に対して投写光学系ユニット１０を水平方向に移動可能に保持する投写光学系シフト機構３０を備える。
画像生成部であるＤＭＤ１６を備えた画像表示素子ユニット８と、照明光学系ユニット９との結合部には、照明光学系ユニット９に対して画像表示素子ユニット８を水平方向に移動可能に保持するＤＭＤシフト機構２８を備える。
【００１８】
本実施形態のプロジェクタ１は、投写レンズ２１の光軸は鉛直方向である。このため、投写光学系シフト機構３０によって投写光学系ユニット１０を水平方向の前後左右に移動させることによって、投写レンズ２１の光軸に直交する方向に投写光学系ユニット１０をシフトさせることができる。また、ＤＭＤシフト機構２８によって画像表示素子ユニット８を水平方向の前後左右に移動させることによって、投写レンズ２１の光軸に直交する方向に画像表示素子ユニット８をシフトさせることができる。
【００１９】
図１中の矢印Ａに示すように、画像表示素子ユニット８を図１中の左方向に動かした場合、図１中の矢印Ｂに示すように、投写光学系ユニット１０を図１中の右方向に動かすことで、投写画像のシフト量が各ユニット単体でのシフト量より広範囲になる。図１中の左右方向に限らず、その他の方向に対しても画像表示素子ユニット８が動いた方向と反対方向に投写光学系ユニット１０が動くように制御される。
【００２０】
従来、プロジェクタとして、投写面における投写画像の位置を調整する構成として、画像表示素子に対して投写光学系をシフトさせる光学シフトが知られている。また、画像表示素子上において原画像を表示可能な最大範囲に対して実際に原画像が形成される画像表示領域を小さく設定し、画像表示領域の周囲に画像非表示領域を形成し、画像表示素子上における画像表示領域をシフトさせる画像シフトが知られている。この構成では、画像非表示領域の高さや幅の分だけ画像表示領域を上下方向や左右方向にシフトさせる。
【００２１】
特許文献１には、画像表示素子に対して投写光学系をシフトさせる光学シフト機能と、画像形成素子上における原画像が形成される領域をシフトさせるデジタルシフト機能とを組み合わせ、広い範囲での投写画像のシフトを行う構成が記載されている。しかし、デジタルシフト機能を用いる構成では、画像表示素子の原画像を表示可能な最大範囲に対して実際に原画像が形成される画像表示領域を小さく設定し、この画像表示領域の周囲に画像非表示領域を形成する。このため、画像表示素子の全ての領域を画像表示領域として使用することが出来ず、画像表示素子の全体の画素数に対して投写画像の画素数が少なくなるという問題が生じる。
【００２２】
また、デジタルシフト機能は、投写画像の形成に寄与している画像表示領域に対して画像表示素子が大きくなってしまっている。ＤＭＤ等の画像表示素子は、一般的に高価であるため、画像表示領域に対して画像表示素子が大きいと、画像表示素子の製造コストの上昇に対して、投写画像の解像度の向上が得られないという問題が生じる。
【００２３】
これに対して、本実施形態のプロジェクタ１では、装置本体に対して投写光学系ユニット１０を移動させる投写光学部移動手段と、装置本体に対して画像表示素子ユニット８を移動させる投写光学部移動手段とを備える。
投写光学系ユニット１０の移動方向とは反対方向に画像表示素子ユニット８を移動させることによって、投写光学系ユニット１０のみを移動させる構成よりも、画像表示素子上の原画像と投写レンズ２１とを相対的に大きくシフトさせることが可能になる。これにより、スクリーン２等の投写面に対する投写画像Ｐのシフト範囲を広くすることができる。また、画像表示素子に画像のシフト範囲に応じた画像非表示領域を設ける必要がなくなるため、画像表示素子の大型化を抑制することが可能となる。さらに、画像非表示領域を設けないことにより、画像表示素子の全体の画素数に対して投写画像の画素数が少なくなることを防止でき、画素数を落とさずに広い範囲での投写画像Ｐのシフトを行うことが可能となる。
【００２４】
図９は、ＤＭＤシフト機構２８のアクチュエータの分解斜視図である。図９（ａ）は、照明光学系ユニット９に固定された固定ユニット３１の分解斜視図であり、図９（ｂ）は、画像表示素子ユニット８と共に照明光学系ユニット９に対して移動する可動ユニット４１の分解斜視図である。ＤＭＤシフト機構２８は、固定ユニット３１と可動ユニット４１とによって構成される。
【００２５】
図９（ａ）に示す固定ユニット３１は、トッププレート３２、ベースプレート３３、球体３４、球体保持部３５、球体受部３６、マグネット３７、支柱３８及び球体位置調整ネジ３９等を備える。
図９（ｂ）に示す可動ユニット４１は、可動プレートユニット４４及び画像表示素子ユニット８を備える。可動プレートユニット４４は、可動プレート４２とボイスコイル４３等を備える。画像表示素子ユニット８は、ＤＭＤ１６、結合プレート４６、ＤＭＤ保持ブラケット４７、段ネジ４８、スプリング４９及びヒートシンク１８等を備える。
図９に示す固定ユニット３１と可動ユニット４１とによって構成されるＤＭＤシフト機構２８は、マグネット３７とボイスコイル４３とによって発生する電磁力によって、固定ユニット３１に対して可動ユニット４１を動かす構成である。
【００２６】
図９は、ＤＭＤシフト機構２８におけるアクチュエータの例を示しているが、同様のアクチュエータを投写光学系シフト機構３０にも用いている。
【００２７】
本実施形態のプロジェクタ１の投写光学系シフト機構３０は、照明光学系ユニット９に対して投写光学系ユニット１０を移動させる構成である。投写光学系を照明光学系に対して移動させる構成としては、投写光学系ユニット１０全体を移動させる構成に限らない。投写光学系ユニット１０の筐体を照明光学系ユニット９に固定し、投写光学系ユニット１０内の投写レンズ２１を構成するレンズの少なくとも一枚を投写光学系ユニット１０の筐体に対して移動させるレンズシフト機構としてもよい。レンズを移動させる構成とすることで、移動体を小さくすることができ、プロジェクタ１の小型化を図ることが出来る。一方、投写光学系ユニット１０全体を移動させる構成であれば、投写レンズ２１を構成するレンズ同士の位置精度や、投写光学系ユニット１０が備える投写光学系の光学部品同士の位置精度を維持し易くなる。
【００２８】
図１０は、画像表示素子ユニット８及び投写光学系ユニット１０をシフトさせることによるスクリーン２上での投写画像Ｐの表示可能領域を示す説明図である。
図１０（ａ）は、投写画像Ｐの表示領域と、投写光学系ユニット１０をシフトさせることによって投写画像Ｐを表示することが可能な領域「Ｐ１」との関係を示す。図１０（ｂ）は、投写画像Ｐの表示領域と、画像表示素子ユニット８をシフトさせることによって投写画像Ｐを表示することが可能な領域「Ｐ２」との関係を示す。
【００２９】
図１０（ａ）の「Ｐ１」で示す領域の限界値に図１０（ｂ）の投写画像Ｐの表示領域を中央に表示した「Ｐ３」で示す領域を重ねていく。これにより、図１０（ｃ）に示すように、投写光学系ユニット１０と画像表示素子ユニット８とをシフトさせることによって投写画像Ｐを表示することが可能な広範囲な表示領域「Ｐ３」の範囲を求めることができる。
図１に示すように、投写光学系ユニット１０と画像表示素子ユニット８とのシフト方向を逆にすることで、図１０（ｃ）に示す広範囲の画像表示可能領域「Ｐ３」の太枠の範囲内で、投写画像Ｐをシフトすることができる。
【００３０】
図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）に示す投写画像Ｐを投写する状態のプロジェクタ１の投写光学系ユニット１０と画像表示素子ユニット８とを反対方向にシフトさせたときのスクリーン２における投写画像Ｐの位置の説明図である。本実施形態のプロジェクタ１では、図１０（ｄ）に示すように、投写光学系ユニット１０のみをシフトさせることによって投写画像Ｐを表示することが可能な領域「Ｐ１」よりも広い範囲に投写画像Ｐを表示することが可能となる。
ＤＭＤシフト機構２８による画像表示素子ユニット８の移動量や投写光学系シフト機構３０による投写光学系ユニット１０の移動量を検出することによって、広範囲の画像表示可能領域「Ｐ３」における投写画像Ｐの位置を算出することができる。
【００３１】
図１１は、プロジェクタ１における画像シフトを行う制御系のブロック図である。
ユーザーが操作部５０に投写画像Ｐのシフト幅を入力することにより制御部４０が投写光学系シフト機構３０及びＤＭＤシフト機構２８を制御して、投写光学系ユニット１０及び画像表示素子ユニット８の移動量を制御する。
【００３２】
本実施形態のプロジェクタ１は、光源である光源部７を備え、光源部７の光を用いて画像を表示する変調素子であるＤＭＤ１６を備えた画像表示素子ユニット８を備える。また、画像表示素子ユニット８に光源部７からの光をＤＭＤ１６に導く光学素子（カラーホイール１１、ライトトンネル１２、リレーレンズ１３、シリンダミラー１５及び凹面ミラー１４等）を備えた照明光学系ユニット９を備える。さらに、画像表示素子ユニット８から出射される光をあるスクリーン２等の投写面に投写する投写光学系ユニット１０を備える。
【００３３】
プロジェクタ１は、画像表示素子ユニット８を照明光学系ユニット９に対して相対的に移動できる画像表示シフト手段としてＤＭＤシフト機構２８を備える。また、投写光学系ユニット１０を照明光学系ユニット９に対して相対的に移動できる投写光学系シフト手段である投写光学系シフト機構３０を備える。さらに、ＤＭＤシフト機構２８と投写光学系シフト機構３０とを制御する制御手段である制御部４０を備える。制御部４０は、ＤＭＤシフト機構２８による画像表示素子ユニット８の移動方向に対して、投写光学系シフト機構３０による投写光学系ユニット１０の移動方向が反対方向になるようにＤＭＤシフト機構２８及び投写光学系シフト機構３０を制御する。また、制御部４０は、ＤＭＤシフト機構２８による画像表示素子ユニット８の移動と、投写光学系シフト機構３０による投写光学系ユニット１０の移動とが交互に行うように制御する。
【００３４】
図１２は、投写画像Ｐの位置を調節する制御の一つ目の例のフローチャートである。
図１２に示しているように、ユーザーがシフト調整の操作を行った後（Ｓ１１）、投写画像Ｐの位置調整を行う際に、まず画像表示素子ユニット８の位置と投写光学系ユニット１０の位置とを検出する（Ｓ１２）。制御方法としては、画像表示素子ユニット８をシフトし（Ｓ１４）、その後、画像表示素子ユニット８のシフト方向と反対方向に投写光学系ユニット１０をシフトさせる（Ｓ１７）。
【００３５】
投写画像Ｐをシフトさせる前に、投写面における投写画像Ｐを表示することが可能な領域（図１０（ｃ）中の領域「Ｐ３」）の中央に投写画像Ｐがあるかどうか（図１０（ｃ）に示す状態か否か）を画像表示素子ユニット８の位置によって判断する（Ｓ１３）。
図１２に示すフローでは、画像表示素子ユニット８をシフトさせた後に、投写光学系ユニット１０を動かすという制御方法を採用しているので、画像表示素子ユニット８が移動範囲の中央にあれば投写光学系ユニット１０も移動範囲の中央にあるはずである。このため、画像表示素子ユニット８の位置によって投写画像Ｐが画像表示が可能な領域の中央にあるかどうかを判断することができる。
【００３６】
その後、画像表示素子ユニット８の位置が中央であれば（Ｓ１３で「Ｙｅｓ」）、画像表示素子ユニット８を任意の方向に移動する（Ｓ１４）。次に、画像表示素子ユニット８の位置と投写光学系ユニット１０の位置とを検出し（Ｓ１５）、画像表示素子ユニット８と投写光学系ユニット１０との相対的な位置の差から、画像表示素子ユニット８のシフトが行われた後か否かを判断する（Ｓ１６）。この相対的な位置の差が、画像表示素子ユニット８のシフト後のものであれば（Ｓ１６で「Ｙｅｓ」）、画像表示素子ユニット８の移動方向とは反対方向に投写光学系ユニット１０をシフトさせる（Ｓ１７）。
電源が途中で落ちてしまった場合等の原因で、投写光学系ユニット１０のシフトが行われていない場合を考慮して、本実施形態では上述した相対的な位置の差によって移動させるユニットを判断している。
最後に、投写画像Ｐの位置がユーザーの要求する位置にあれば（Ｓ１８で「Ｙｅｓ」）、位置調整終了であり、足りない場合は（Ｓ１８で「Ｎｏ」）、シフト操作をユーザーが行う（Ｓ１１）。
【００３７】
本実施形態のプロジェクタ１は、図１２に示すように、画像表示素子ユニット８を移動させた後に、投写光学系ユニット１０を移動させるように、二つのユニットを交互に移動させる構成となっている。
【００３８】
図１３は、投写画像Ｐの位置を調節する制御の二つ目の例のフローチャートである。
図１３に示すフローチャートは、先に投写光学系ユニット１０をシフトした後、画像表示素子ユニット８をシフトする点で図１２に示すフローチャートと異なるが、他の点は共通するため詳細な説明は省略する。
【００３９】
図１４は、投写画像Ｐの位置を調節する制御の三つ目の例のフローチャートである。
図１４に示すフローチャートでは、投写光学系ユニット１０よりも画像表示素子ユニット８を優先的にシフトさせる構成である。すなわち、画像表示素子ユニット８を移動可能な範囲の限界まで移動させた後に（Ｓ３４で「Ｙｅｓ」）、投写光学系ユニット１０を画像表示素子ユニット８とは反対方向に移動させる構成である。
投写光学系ユニット１０は、画像表示素子ユニット８に比べて重量が重く、移動する際に大きな力が必要である。このため、移動する際に大きな力が必要ない画像表示素子ユニット８を優先的に移動させ、続いて投写光学系ユニット１０を移動させることで、電力の消費を少なくすることが可能となる。
【００４０】
本実施形態のプロジェクタ１では、画像表示素子として反射型のＤＭＤ１６を用いる構成について説明した。画像表示素子としてはＤＭＤ１６に限るものではなく、透過型の画像表示素子でもよい。
【００４１】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
【００４２】
（態様Ａ）
光源部７等の光源から照射される光を用いて画像を生成するＤＭＤ１６等の画像生成部と、画像生成部で生成した画像をスクリーン２等の投写面に投写する投写レンズ２１等の投写光学部と、装置本体に対して投写光学部を移動させる投写光学系シフト機構３０等の投写光学部移動手段と、を備えるプロジェクタ１等の画像投写装置において、装置本体に対して画像生成部を移動させるＤＭＤシフト機構２８等の画像生成部移動手段を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、装置本体に対して投写光学部を移動させるとともに、装置本体に対して画像生成部を投写光学部とは反対方向に移動させることが可能となる。このように移動させることによって、投写光学部のみを移動させる構成よりも、画像生成部上の画像と投写光学部とを相対的に大きく移動させることが可能になり、投写面に対する投写画像の移動範囲を広くすることが可能となる。また、画像生成部を移動させるため、画像生成部に画像の移動範囲に応じた画像非表示領域を設ける必要がなくなるため、画像生成部の大型化を抑制することが可能となる。このような態様Ａでは、投写面における投写画像の位置を広い範囲で移動させつつ、画像生成手段の大型化を抑制することが可能となる。
【００４３】
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、投写光学系シフト機構３０等の投写光学部移動手段による投写レンズ２１等の投写光学部の移動方向に対して、ＤＭＤシフト機構２８等の画像生成部移動手段によるＤＭＤ１６等の画像生成部の移動方向が反対方向となるように投写光学部移動手段及び画像生成部移動手段を制御する制御部４０等の制御手段を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、投写光学部のみを移動させる構成よりも、画像生成部上の画像と投写光学部とを相対的に大きく移動させることが可能になり、投写面に対する投写画像の移動範囲を広くする構成が実現できる。
【００４４】
（態様Ｃ）
態様ＡまたはＢにおいて、光源部７等の光源から照射される光をＤＭＤ１６等の画像生成部に導く照明光学系ユニット９等の照明光学部を備え、投写光学系シフト機構３０等の投写光学部移動手段は、投写レンズ２１等の投写光学部を照明光学部に対して相対的に移動させ、ＤＭＤシフト機構２８等の画像生成部移動手段は、画像生成部を照明光学部に対して相対的に移動させる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像生成部や投写光学部を装置本体に対して相対的に移動させる構成を実現することができる。
【００４５】
（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃの何れかの態様において、ＤＭＤシフト機構２８等の画像生成部移動手段は、マグネット３７及びボイスコイル４３等のアクチュエータを備え、アクチュエータの駆動力を用いて照明光学系ユニット９等の照明光学部に対して相対的に移動可能な可動ユニット４１等の可動部によってＤＭＤ１６等の画像生成部を移動させる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像生成部を装置本体に対して相対的に移動させる構成を実現することができる。
【００４６】
（態様Ｅ）
態様Ａ乃至Ｄの何れかの態様において、投写光学系シフト機構３０等の投写光学部移動手段は、投写レンズ２１を構成するレンズ等の投写光学素子を移動させるレンズシフト機構等の光学素子移動手段である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、投写光学部の投写光学素子を装置本体に対して相対的に移動させる構成を実現することができる。また、投写光学素子を移動させる構成とすることで、移動体を小さくすることができ、プロジェクタ１等の画像投写装置の小型化を図ることが出来る。
【００４７】
（態様Ｆ）
態様Ａ乃至Ｅの何れかの態様において、投写光学系シフト機構３０等の投写光学部移動手段は、アクチュエータを備え、アクチュエータの駆動力を用いて照明光学系ユニット９等の照明光学部に対して相対的に移動可能な投写光学系ユニット１０の筐体等の可動部によって投写レンズ２１等の投写光学部を移動させる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、投写光学部を装置本体に対して相対的に移動させる構成を実現することができる。また、投写光学部の全体を移動させることによって、投写光学部を構成するレンズ等の投写光学素子同士の位置精度を維持し易くなる。
【００４８】
（態様Ｇ）
態様Ａ乃至Ｆの何れかの態様において、投写光学系シフト機構３０等の投写光学部移動手段による投写レンズ２１等の投写光学部の移動よりも先に、ＤＭＤシフト機構２８等の画像生成部移動手段によるＤＭＤ１６等の画像生成部の移動を行う。
これによれば、上記実施形態で図１２を用いて説明したように、画像生成部を先に移動させ、その後、投写光学部を移動させることにより、装置本体に対して画像生成部と投写光学部とをそれぞれ反対側に移動させる構成を実現できる。
【００４９】
（態様Ｈ）
態様Ｇにおいて、ＤＭＤシフト機構２８等の画像生成部移動手段によるＤＭＤ１６等の画像生成部の移動範囲の端部に画像生成部が到達した後に、投写光学系シフト機構３０等の投写光学部移動手段による投写レンズ２１等の投写光学部の移動を開始する。
これによれば、上記実施形態で図１４を用いて説明したように、移動する際に大きな力が必要ない画像生成部を優先的に移動させ、続いて投写光学部を移動させることで、電力の消費を少なくすることが可能となる。また、画像生成部移動手段の方が投写光学部移動手段よりも移動の精度が良い場合に、精度の良い移動を優先し、精度の悪い移動を後にすることにより、移動精度が悪い側の投写画像の位置への影響を抑制することが可能となる。
【００５０】
（態様Ｉ）
態様Ａ乃至Ｆの何れかの態様において、ＤＭＤシフト機構２８等の画像生成部移動手段によるＤＭＤ１６等の画像生成部の移動よりも先に、投写光学系シフト機構３０等の投写光学部移動手段による投写レンズ２１等の投写光学部の移動を行う。
これによれば、上記実施形態で図１３を用いて説明したように、投写光学部を先に移動させ、その後、画像生成部を移動させることにより、装置本体に対して画像生成部と投写光学部とをそれぞれ反対側に移動させる構成を実現できる。
【００５１】
（態様Ｊ）
ＤＭＤ１６等の画像生成手段で生成された画像をスクリーン２等の投写面に投写する投写レンズ２１等の投写光学手段を移動させる投写光学系シフト機構３０等の投写光学部移動手段を備え、投写光学手段によって投写される投写画像の投写面における位置を調整する光学エンジン部６等の画像位置調整装置において、画像生成手段を移動させるＤＭＤシフト機構２８等の投写光学部移動手段を備える。
これによれば、上記態様Ａと同様に、投写面における投写画像の位置を広い範囲で移動させつつ、画像生成手段の大型化を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００５２】
１  プロジェクタ
２  スクリーン
５  底部フレーム
６  光学エンジン部
７  光源部
８  画像表示素子ユニット
９  照明光学系ユニット
１０  投写光学系ユニット
１１  カラーホイール
１２  ライトトンネル
１３  リレーレンズ
１４  凹面ミラー
１５  シリンダミラー
１６  ＤＭＤ
１８  ヒートシンク
２０  光板
２１  投写レンズ
２３  ミラー
２４  自由曲面ミラー
２８  ＤＭＤシフト機構
３０  投写光学系シフト機構
３１  固定ユニット
３２  トッププレート
３３  ベースプレート
３４  球体
３５  球体保持部
３６  球体受部
３７  マグネット
３８  支柱
３９  球体位置調整ネジ
４０  制御部
４１  可動ユニット
４２  可動プレート
４３  ボイスコイル
４４  可動プレートユニット
４６  結合プレート
４７  保持ブラケット
４８  段ネジ
４９  スプリング
５０  操作部
５１  透過ガラス
Ｐ  投写画像
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特許５４３６０８０号
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017227803.tif 000005
【図４】
2017227803.tif 000006
【図５】
2017227803.tif 000007
【図６】
2017227803.tif 000008
【図７】
2017227803.tif 000009
【図８】
2017227803.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2017227803.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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