CN101963742A - 图像投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像投影装置，该图像投影装置(101)包括：形成原始图像的图像形成元件(103)；将来自图像形成元件的光投射到投影表面(114)上以形成投影图像的投影光学系统(104)；在第一移位范围中移位投影光学系统的光学移位部分(105)；在第二移位范围中在图像形成元件上移位图像形成区域的图像移位部分(107)；和控制器(108)。沿根据操作部分(109)的操作移位投影图像的移位方向，控制器在图像形成区域距第二移位范围的中心比距第二移位范围的端部更近的状态下使得光学移位部分移位投影光学系统，并然后在投影光学系统移位到第一移位范围的端部的状态下使得图像移位部分移位图像形成区域。

Description

图像投影装置

技术领域

本发明涉及诸如液晶投影仪的图像投影装置，特别是涉及具有在光学上和电气上移位投影图像的位置的功能的图像投影装置。

背景技术

上述的图像投影装置用来自光源的光照射图像形成元件，并且通过投影光学系统将通过在图像形成元件上形成的原始图像调制的光投射到诸如屏幕的投影表面上以显示图像(投影图像)。

作为调整投影图像的位置的功能，这种图像投影装置具有相对于图像形成元件移位投影光学系统的光学移位功能和移位图像形成元件上的形成原始图像的图像形成区域的数字移位功能。

光学移位功能使投影光学系统沿与其光轴正交的方向移位。如日本专利公开No.2005-49476公开的那样，通常通过根据用户对于操作开关的操作驱动诸如马达的致动器执行投影光学系统的移位。

在数字移位功能中，如日本专利公开No.2005-215542和日本专利公开No.2006-246306公开的那样，实际形成原始图像的图像形成区域被设为比图像形成元件上的最大图像可形成范围小，并由此在图像形成区域周围形成非图像形成区域。数字移位功能使图像形成区域沿水平方向和垂直方向以与非图像形成区域的高度或宽度对应的量移位。

但是，使用光学移位功能和数字移位功能的常规的图像投影装置具有分别用于这些移位功能的操作开关，并且需要相互不同的这些操作开关的操作过程，这使得用户对于装置的操作复杂。此外，当通过使用光学移位功能和数字移位功能两者来广泛地移位投影图像的位置时，用户应确定这些移位功能的切换，即，用户必须适当地使用这些移位功能。

发明内容

本发明提供了能够通过响应用户的简单操作使用光学移位功能和数字移位功能在宽的范围中移位投影图像的图像投影装置。

作为其的一个方面，本发明提供了一种图像投影装置，该图像投影装置包括：图像形成元件，被配置为形成原始图像并被来自光源的光照射；投影光学系统，被配置为将来自所述图像形成元件的光投射到投影表面上以在所述投影表面上形成投影图像；光学移位部分，被配置为在第一移位范围中相对于所述图像形成元件移位所述投影光学系统；图像移位部分，被配置为在第二移位范围中移位所述图像形成元件上形成原始图像的图像形成区域；操作部分，被配置为被用户操作以在所述投影表面上移位投影图像；和控制器，被配置为响应所述操作部分的操作控制所述光学移位部分和所述图像移位部分。沿根据由所述操作部分的操作提供的指令移位投影图像的移位方向，所述控制器在所述图像形成区域比所述第二移位范围的端部更接近所述第二移位范围的中心的状态下使得所述光学移位部分在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统，并然后在所述投影光学系统已被移位到所述第一移位范围的端部的状态下使得所述图像移位部分在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域。

作为其的另一个方面，本发明提供了一种图像投影装置，该图像投影装置包括：图像形成元件，被配置为形成原始图像并被来自光源的光照射；投影光学系统，被配置为将来自所述图像形成元件的光投射到投影表面上以在所述投影表面上形成投影图像；光学移位部分，被配置为在第一移位范围中相对于所述图像形成元件移位所述投影光学系统；图像移位部分，被配置为在第二移位范围中移位所述图像形成元件上形成原始图像的图像形成区域；操作部分，被配置为被用户操作以在所述投影表面上移位投影图像；和控制器，被配置为响应所述操作部分的操作控制所述光学移位部分和所述图像移位部分。沿根据由所述操作部分的操作提供的指令移位投影图像的移位方向，所述控制器在所述投影光学系统比所述第一移位范围的端部更接近所述第一移位范围的中心的状态下使得所述图像移位部分在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域，并然后在所述图像形成区域已移位到所述第二移位范围的端部的状态下使得所述光学移位部分在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统。

作为其的另一方面，本发明提供了一种图像投影装置，该图像投影装置包括：图像形成元件，被配置为形成原始图像并被来自光源的光照射；投影光学系统，被配置为将来自所述图像形成元件的光投射到投影表面上以在所述投影表面上形成投影图像；光学移位部分，被配置为在第一移位范围中相对于所述图像形成元件移位所述投影光学系统；图像移位部分，被配置为在第二移位范围中移位所述图像形成元件上形成原始图像的图像形成区域；操作部分，被配置为由用户操作以选择所述光学移位部分和所述图像移位部分中的一个并在所述投影表面上移位投影图像；和控制器，被配置为响应所述操作部分的操作控制所述光学移位部分和所述图像移位部分。当根据所述操作部分的操作选择所述光学移位部分时，所述控制器使得所述光学移位部分将所述投影光学系统移位到所述第一移位范围的端部，并然后使得所述图像移位部分在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域。当根据所述操作部分的操作选择所述图像移位部分时，控制器使得所述图像移位部分将所述图像形成区域移位到所述第二移位范围的端部，并然后使得所述光学移位部分在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统。

作为其的还另一方面，本发明提供了一种图像投影装置，该图像投影装置包括：图像形成元件，被配置为形成原始图像并被来自光源的光照射；投影光学系统，被配置为将来自所述图像形成元件的光投射到投影表面上以在所述投影表面上形成投影图像；光学移位部分，被配置为在第一移位范围中相对于所述图像形成元件移位所述投影光学系统；图像移位部分，被配置为在第二移位范围中移位所述图像形成元件上形成原始图像的图像形成区域；操作部分，被配置为由用户操作以选择所述光学移位部分和所述图像移位部分中的一个并在所述投影表面上移位投影图像；和控制器，被配置为响应所述操作部分的操作控制所述光学移位部分和所述图像移位部分。当根据所述操作部分的操作选择所述光学移位部分时，沿根据由所述操作部分的操作提供的指令移位投影图像的移位方向，所述控制器在所述图像形成区域比所述第二移位范围的端部更接近所述第二移位范围的中心的状态下使得所述光学移位部分在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统，并然后在所述投影光学系统已被移位到所述第一移位范围的端部的状态下使得所述图像移位部分在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域，当根据所述操作部分的操作选择所述图像移位部分时，沿根据由所述操作部分的操作提供的指令移位投影图像的移位方向，所述控制器在所述投影光学系统比所述第一移位范围的端部更接近所述第一移位范围的中心的状态下使得所述图像移位部分在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域，并然后在所述图像形成区域已移位到所述第二移位范围的端部的状态下使得所述光学移位部分在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统。

从以下说明以及附图，本发明的其它方面将变得清晰。

附图说明

图1示出作为本发明的实施例1的液晶投影仪的配置。

图2A～2E示出实施例1中的液晶面板(panel)上的图像形成区域(原始图像)和非图像形成区域之间的各种关系。

图3是示出在实施例1中执行的处理的流程图。

图4示出实施例1中的投影图像的移位。

图5是示出在作为本发明的实施例2的液晶投影仪中执行的处理的流程图。

图6示出实施例2中的投影图像的移位。

图7A和图7B示出具有作为本发明的实施例3和4的液晶投影仪的操作部分的配置。

图8是示出在实施例3的液晶投影仪中执行的处理的流程图。

具体实施方式

以下参照附图描述本发明的示例性实施例。

〔实施例1〕

图1示出作为本发明的第一实施例(实施例1)的液晶投影仪(图像投影装置)101的配置。

作为光源的灯102发射光111以用光111照射作为图像形成元件的液晶面板103。液晶面板103形成与输入投影仪101的视频信号对应的原始图像，并且根据原始图像调制来自灯102的光111。调制后的光112形成要被投影的图像。要被投影的图像(要被投射的光113)通过投影透镜(投影光学系统)104被投射到诸如屏幕的投影表面114上。因此，在投影表面114上显示作为原始图像的放大图像的投影图像。

透镜移位驱动器(光学移位部分)105使投影透镜104沿与投影透镜104的光轴正交的方向，换句话说，沿垂直(上下)方向以及沿水平(左右)方向移位。透镜移位驱动器105由诸如马达的致动器、通过接收来自致动器的驱动力使投影透镜104移位的移位机构和检测投影透镜104的移位量(即，移位位置)的编码器构成。

编码器输出与投影透镜104的移位量对应的数字值。编码器可由输出表示投影透镜104从其基准位置起的移位量的脉冲数量的计数值作为数字值的脉冲编码器构成，或者可由输出与投影透镜104的移位量对应的模拟值的电位计和转换从该电位计输出的模拟值以输出数字值的A/D转换器构成。作为编码器的替代，可以使用检测投影透镜104位于其的可移位范围的端部的端部检测开关。

视频信号输入部分110将从外面输入其中的视频信号传递到图像处理电路107。

图像处理电路107对于视频信号执行视频格式判别处理、缩放处理和颜色校正处理。视频格式判别处理辨别包含图像尺寸(诸如长宽比或分辨率)和颜色信息的视频格式。缩放处理放大和缩小从视频信号提取的图像区域。颜色校正处理执行用于校正视频信号的颜色的数字处理。因此，图像处理电路107从输入的视频信号产生图像信号。

面板驱动器106基于由图像处理电路107产生的图像信号驱动液晶面板103，以使液晶面板103形成原始图像作为调制图案。

而且，作为图像移位部分的图像处理电路107在设置在图像处理电路107中的帧存储器(未示出)中存储产生的图像信号(帧图像)。存储于帧存储器中的各帧图像与在液晶面板103上形成的各原始图像一一对应。因此，通过移位帧存储器中的帧图像的位置，移位液晶面板103上的原始图像的位置。

图像处理电路107产生具有比液晶面板103的分辨率低的分辨率的帧图像。通过使用由图像处理电路107执行的缩放处理产生该帧图像。

图像处理电路107在初始状态下将产生的帧图像置于帧存储器的中心，以如图2A所示在液晶面板103上的最大图像可形成范围(以下，称为“面板有效范围”)201的中心形成与帧图像对应的原始图像(图像形成区域)203。面板有效范围201是可形成原始图像的范围。此外，在原始图像203周围(即，在原始图像203外的上部、下部、右侧和左侧区域)形成未形成原始图像的非图像形成区域202。

而且，图像处理电路107根据输入的视频信号的垂直分辨率或水平分辨率对于输入的视频信号执行放大处理或缩小处理，以产生其的垂直分辨率或水平分辨率与液晶面板103相同的帧图像。可通过图像处理电路107的视频格式判别处理检测输入的视频信号的分辨率。图像处理电路107在初始状态下将产生的帧图像置于帧存储器的中心，以如图2B所示在面板有效范围201的垂直中心形成原始图像203。在图2B中，在原始图像203外的上部区域和下部区域中形成非图像形成区域202。

此外，为了执行所谓的梯形失真(keystone)校正，图像处理电路107还可使原始图像变形(distort)为梯形形状，以如图2C和图2D所示在面板有效范围201的中心形成变形的原始图像203。在图2C和图2D中，在变形的原始图像203周围形成非图像形成区域202。

另外，图像处理电路107还可形成其的分辨率与液晶面板103相同的帧图像，以如图2E所示在整个面板有效区域中形成与帧图像对应的原始图像203。在图2E中，不形成非图像形成区域。

控制器108由微计算机构成。响应设置在操作部分109中的各种开关(未示出)的操作，控制器108控制包括投影仪101的电源的开/关和灯102的开/关的投影仪101的各种操作，并且执行将在后面描述的透镜移位控制(光学移位控制)和数字移位控制(图像移位控制)。

操作部分109包含由用户操作以开/关电源的电源开关、由用户操作以使投影图像在投影表面114上移位的移位开关等。操作部分109可包含通过诸如红外数据通信的无线通信从分离的位置接受用户对于这些开关的操作的遥控功能。

下面描述透镜移位控制。投影透镜104在包含上、下、右和左方向的作为第一移位范围的二维范围(以下，称为“透镜可移位范围”)中相对于投影透镜104的光轴(换句话说，相对于液晶面板103)移位。投影透镜104被由控制器108控制的透镜移位驱动器105的致动器移位。投影透镜104的移位在下文被称为“透镜移位”。

当开始透镜移位控制时，控制器108首先响应操作部分(移位开关)109的操作决定执行透镜移位的方向(以下，称为“透镜移位方向”)。控制器108然后确定投影透镜104是否沿透镜移位方向位于透镜可移位范围的端部(以下，称为“透镜移位端部”)。通过比较预先存储在存储器中的透镜移位端部的位置信息与从设置在透镜移位驱动器105中的编码器的输出获得的投影透镜104的实际位置信息进行此确定。可通过使用设置在透镜移位驱动器105中的上述的端部检测开关进行该确定。

当已确定投影透镜104位于透镜移位端部时，由于不能进一步沿透镜移位方向移位投影透镜104，因此控制器108不执行透镜移位。当已确定投影透镜104不位于透镜移位端部时，控制器108决定透镜移位的速度和目标位置。然后，控制器108决定与透镜移位方向对应的致动器的驱动方向，并且进一步基于透镜移位的速度和目标位置决定致动器的驱动速度。控制器108基于这些决定控制致动器，并由此执行透镜移位，并且投影图像也在投影表面114上移位。

控制器108在透镜移位期间监视投影透镜104的位置。然后，当投影透镜104到达目标位置或透镜移位端部时，控制器108停止透镜移位。

下面，描述数字移位控制。在液晶面板103上，通过由控制器108控制的图像处理器107，使原始图像，即图像形成区域，在包含上、下、右和左方向的二维范围中在作为第二移位范围的面板有效范围中移位。原始图像的移位在下文被称为“数字移位”。

当开始数字移位时(即，在初始状态下)，控制器108确定沿垂直方向和水平方向中的至少一个方向在液晶面板103上的原始图像之外是否存在用于允许数字移位的非图像形成区域。基于输入的视频信号的视频格式或缩放处理中的缩放值执行这种确定。

图2A表示在面板有效范围201的中心形成原始图像203的例子，原始图像203的长宽比(水平长度与垂直长度的比)为4∶3，并且原始图像203的尺寸小于长宽比为4∶3的面板有效范围201的尺寸。图2B表示在相同的面板有效范围201的垂直中心形成长宽比为16∶9的原始图像203的例子。在图2A和图2B中，在原始图像(图像形成区域)203周围或在其上部和下部外侧区域中的每一个中形成非图像形成区域202。

如果不存在非图像形成区域，那么不能执行数字移位，因此，控制器108不执行数字移位。如果存在非图像形成区域，那么控制器108响应操作部分(移位开关)109的操作决定执行数字移位的方向(以下，称为“数字移位方向”)。然后，控制器108确定沿数字移位方向是否存在非图像形成区域。如果沿数字移位方向不存在非图像形成区域，那么控制器108不执行数字移位。

另一方面，如果沿数字移位方向存在非图像形成区域，那么控制器108决定数字移位量，并且计算数字移位之后的原始图像的位置。数字移位之后的原始图像的位置在下文被称为“数字移位位置”。决定数字移位量，以使得原始图像的至少一部分不移位到面板有效范围之外。此外，控制器108将数字移位位置设定到图像处理电路107。图像处理电路107在帧存储器中将产生的帧图像置于数字移位位置处。由此，在液晶面板103上在从初始状态下的位置起移位数字移位量的位置处形成原始图像，并且，投影表面114上的投影图像也移位与数字移位量对应的量。

下面，描述执行透镜移位控制和数字移位控制的方法。通过以下的执行方法执行透镜移位控制和数字移位控制。

在第一执行方法中，当检测到投影透镜104位于透镜移位端部时，执行数字移位控制。

在第二执行方法中，当检测到原始图像位于面板有效范围的端部时，执行透镜移位控制。

在第三执行方法中，获取原始图像的位置(数字移位位置)，并然后根据获取的数字移位位置执行透镜移位控制和数字移位控制中的至少一个。

在第四执行方法中，获取投影透镜104的位置(透镜移位位置)，并然后根据获取的透镜移位位置执行透镜移位控制和数字移位控制中的至少一个。

本实施例使用第一到第四执行方法中的第一执行方法和第三执行方法的组合，并自动执行透镜移位控制和数字移位控制之间的切换。图3示出本实施例中的用于执行透镜移位控制和数字移位控制的投影位置调整处理的流程图。以下，描述由用户操作设置在操作部分109中的投影位置调整开关并且控制器108由此进入投影位置调整模式的情况。

首先，在步骤301中，控制器108进入等待设置在操作部分109中的移位开关的操作(以下，称为“移位操作”)的状态。在本实施例中，移位开关是由用户操作以在投影表面114上移位投影图像并且对于透镜移位控制和数字移位控制两者共同设置的开关。当在步骤301中已进行移位操作时，控制器108在步骤302中确定由移位操作指示的投影图像的移位方向。

在步骤303中，控制器108确定当前的数字移位位置是否是沿垂直方向和水平方向中的与在步骤302中确定的移位方向对应的方向的面板有效范围的中心。该步骤303是用于执行与第三执行方法有关的确定的步骤。如果当前的数字移位位置是面板有效范围的中心，那么控制器108前进到步骤304。如果当前的数字移位位置不是面板有效范围的中心，那么控制器108前进到步骤305。

在本实施例中，如上所述，在面板有效范围的中心形成原始图像的状态被定义为数字移位控制中的初始状态。此外，投影透镜104位于透镜可移位范围的中心的状态被定义为透镜移位控制中的初始状态。但是，原始图像和投影透镜104在初始状态中不必分别位于面板有效范围和透镜可移位范围的中心。换句话说，原始图像和投影透镜104在初始状态中可分别位于较接近面板有效范围和透镜可移位范围的中心的位置。“中心”不仅包含严格意义上的中心，而且包含可被视为中心的严格意义上的中心附近的位置。

然后，在步骤304中，控制器108确定是否可执行透镜移位。换句话说，控制器108确定投影透镜104是否沿与在步骤302中确定的投影图像的移位方向对应的透镜移位方向位于透镜移位端部。该步骤304是用于执行与第一执行方法有关的确定的步骤。如果投影透镜104不位于透镜移位端部，那么控制器108前进到步骤306以执行沿透镜移位方向的透镜移位控制。如果投影透镜104位于透镜移位端部，那么，由于不能执行透镜移位，因此控制器108前进到步骤305。

在步骤305中，控制器108确定是否可执行数字移位。换句话说，控制器108确定原始图像(图像形成区域)是否沿与在步骤302中确定的投影图像的移位方向对应的数字移位方向位于面板有效范围的端部(以下，称为“数字移位端部”)。如果原始图像不位于数字移位端部，那么控制器108前进到步骤307以执行沿数字移位方向的数字移位控制。如果原始图像位于数字移位端部，那么，由于不能执行数字移位，因此控制器108前进到步骤308。

在步骤308中，控制器108确定是否应结束投影位置调整处理。具体来说，控制器108确定是否执行诸如投影位置调整开关的再操作或投影位置调整结束开关的操作的结束操作。当在预定的时间期间未执行移位操作时，控制器108可确定投影位置调整处理应结束。如果投影位置调整处理不应结束，那么控制器108返回步骤301以重新等待移位操作。如果投影位置调整处理应结束，那么控制器108结束该处理。

图4示出本实施例中的投影图像的移位。在图4中，附图标记411表示还没有执行透镜移位和数字移位时的初始状态。附图标记412～419表示通过透镜移位和数字移位中的至少一个使投影图像从初始状态411移位时的状态。

点线框示出与透镜可移位范围对应的由透镜移位导致的投影图像的可移位范围。阴影线区域示出液晶面板103上的非图像形成区域。阴影线区域中的白色区域示出与液晶面板103上形成原始图像的图像形成区域对应的投影图像。点线箭头示出可执行透镜移位的方向，并且，实线箭头示出可执行数字移位的方向。另外，粗线箭头示出移位投影图像的移位方向。

在投影图像位于其的可移位范围的中心的初始状态411中，原始图像位于面板有效范围的中心，并且，投影透镜104也位于透镜可移位范围的中心。

当投影图像从状态411向右移位时，首先执行到右侧透镜移位端部的透镜移位以获得状态412。然后，停止透镜移位并自动开始数字移位。当原始图像的位置到达右侧数字移位端部以获得状态413时，数字移位(即，投影图像的移位)停止。

在状态413中，原始图像位于面板有效范围的垂直中心。从该状态起，可执行沿垂直方向的透镜移位。另一方面，由于原始图像没有位于面板有效范围的水平中心(也就是说，原始图像位于右侧数字移位端部)，因此可执行向左的数字移位。

当从状态413向下移位投影图像时，首先执行到下侧透镜移位端部的透镜移位以获得状态416。然后，透镜移位停止并自动开始数字移位。当原始图像的位置到达下侧数字移位端部以获得状态419时，数字移位停止。

在状态419中，在面板有效范围中原始图像沿垂直方向和水平方向位于数字移位端部。从该状态起，可以执行向上和向左的数字移位。

当从状态419向左移位投影图像时，首先执行到面板有效范围的水平中心的数字移位以获得状态418。然后，数字移位停止并自动开始透镜移位。在状态418中，由于原始图像没有位于面板有效范围的垂直中心(也就是说，原始图像位于下侧数字移位端部)，因此可以执行向上的数字移位。另一方面，由于原始图像位于面板有效范围的水平中心并且投影透镜104位于右侧透镜移位端部，因此，可以执行向左的透镜移位和向右的数字移位。

当从状态418向上移位投影图像时，首先执行到面板有效范围的中心的数字移位以获得状态415。然后，数字移位停止并且自动开始透镜移位。

在状态415中，由于原始图像位于面板有效范围的垂直中心并且投影透镜104位于下侧透镜移位端部，因此可以执行向上的透镜移位和向下的数字移位。另一方面，由于原始图像位于面板有效范围的水平中心并且投影透镜104位于右侧透镜移位端部，因此可以执行向左的透镜移位和向右的数字移位。

以类似的方式执行上述情况以外的投影图像的移位。

如上所述，在本实施例中，当执行移位操作时，优先执行透镜移位以移位投影图像。然后，通过从透镜移位自动变成的数字移位使投影图像移位到透镜移位不能达到的位置。这使得能够响应用户的简单操作使投影图像在宽的范围内移位。

而且，优先执行透镜移位的本实施例尽可能地将原始图像维持在面板有效范围的中心。从灯102投射到液晶面板103上的光的强度在液晶面板103上不均匀，而在液晶面板103的中心的附近是最高的。因此，尽可能地将原始图像维持在面板有效范围的中心使得能够在可通过透镜移位来使投影图像移位的范围中获得明亮的投影图像。

〔实施例2〕

下面，描述作为本发明的第二实施例(实施例2)的液晶投影仪

(图像投影装置)。实施例2使用在实施例1中描述的第二和第四执行方法的组合，并且自动执行数字移位控制(数字移位)和透镜移位控制(透镜移位)之间的切换。图5示出本实施例中的用于执行数字移位控制和透镜移位控制的投影位置调整处理的流程图。

以下，描述由用户操作设置在操作部分109中的投影位置调整开关并且控制器108由此进入投影位置调整模式的情况。本实施例的图像投影装置的配置与实施例1的图像投影装置相同。与实施例1共同的部件由与实施例1相同的附图标记表示，并且省略它们的详细描述。

首先，在步骤501中，控制器108进入等待设置在操作部分109中的移位开关的操作(移位操作)的状态。而且，在本实施例中，移位开关是由用户操作以在投影表面114上移位投影图像并且对于数字移位控制和透镜移位控制两者共同设置的开关。当在步骤501中已进行移位操作时，控制器108在步骤502中确定由移位操作指示的投影图像的移位方向。

在步骤503中，控制器108确定当前的透镜移位位置是否是沿垂直方向和水平方向中的与在步骤502中确定的移位方向对应的方向的透镜可移位范围的中心。该步骤503是用于执行与第四执行方法有关的确定的步骤。如果当前的透镜移位位置是透镜可移位范围的中心，那么控制器108前进到步骤504。如果当前的透镜移位位置不是透镜可移位范围的中心，那么控制器108前进到步骤505。

在步骤504中，控制器108确定是否可执行数字移位。换句话说，控制器108确定原始图像(图像形成区域)是否沿与在步骤502中确定的投影图像的移位方向对应的数字移位方向位于作为面板有效范围的端部的数字移位端部。该步骤504是用于执行与第二执行方法有关的确定的步骤。如果原始图像不位于数字移位端部，那么控制器108前进到步骤506以沿数字移位方向执行数字移位控制。如果原始图像位于数字移位端部，那么，由于不能执行数字移位，因此控制器108前进到步骤505。

在步骤505中，控制器108确定是否可执行透镜移位。换句话说，控制器108确定投影透镜104是否沿与在步骤502中确定的投影图像的移位方向对应的透镜移位方向位于作为透镜可移位范围的端部的透镜移位端部。如果投影透镜104不位于透镜移位端部，那么控制器108前进到步骤507以沿透镜移位方向执行透镜移位控制。如果投影透镜104位于透镜移位端部，那么，由于不能执行透镜移位，控制器108前进到步骤508。

在步骤508中，控制器108如实施例1中的步骤308那样确定是否应结束投影位置调整处理。如果不应结束投影位置调整处理，那么控制器108返回步骤501以重新等待移位操作。如果投影位置调整处理应结束，那么控制器108结束该处理。

图6表示本实施例中的投影图像的移位。在图6中，附图标记611表示还没有执行透镜移位和数字移位时的初始状态。附图标记612～619表示通过数字移位和透镜移位中的至少一个从初始状态611移位投影图像的状态。

如实施例1(图4)那样，点线框示出与透镜可移位范围对应的由透镜移位导致的投影图像的可移位范围。阴影线区域示出液晶面板103上的非图像形成区域。阴影线区域中的白色区域示出与液晶面板103上形成原始图像的图像形成区域对应的投影图像。点线箭头示出可执行透镜移位的方向，并且实线箭头示出可执行数字移位的方向。另外，粗线箭头示出移位投影图像的移位方向。

在投影图像位于其的可移位范围的中心的初始状态611中，原始图像位于液晶面板103上的面板有效范围的中心，并且，投影透镜104也位于透镜可移位范围的中心。

当投影图像从状态611向右移位时，首先执行到右侧数字移位端部的数字移位以获得状态612。然后，停止数字移位并自动开始透镜移位。当投影透镜104的位置到达右侧透镜移位端部以获得状态613时，透镜移位(即，投影图像的移位)停止。

在状态613中，投影透镜104位于透镜可移位范围的垂直中心。从该状态起，可执行向上的和向下的数字移位。另一方面，由于投影透镜104不位于透镜可移位范围的水平中心(即，投影透镜104位于右侧透镜移位端部)，因此可执行向左的透镜移位。

当从状态613向下移位投影图像时，首先执行到下侧数字移位端部的数字移位以获得状态616。然后，数字移位停止并且自动开始透镜移位。当投影透镜104的位置到达下侧透镜移位端部以获得状态619时，透镜移位停止。

在状态619中，投影透镜104在透镜可移位范围中沿垂直方向和水平方向位于透镜移位端部(下侧透镜移位端部和右侧透镜移位端部)。从该状态起，可以执行向上和向左的透镜移位。

当从状态619向左移位投影图像时，首先执行到透镜可移位范围的水平中心的透镜移位以获得状态618。然后，透镜移位停止并自动开始数字移位。

在状态618中，由于投影透镜104不位于透镜可移位范围的垂直中心(也就是说，投影透镜104位于下侧透镜移位端部)，因此可以执行向上的透镜移位。另一方面，由于投影透镜104位于透镜可移位范围的水平中心并且原始图像位于右侧数字移位端部，因此，可以执行向左的数字移位和向右的透镜移位。

当从状态618向上移位投影图像时，首先执行到透镜可移位范围的中心的透镜移位以获得状态615。然后，透镜移位停止并且自动开始数字移位。

在状态615中，由于投影透镜104位于透镜可移位范围的垂直中心并且原始图像位于下侧数字移位端部，因此可以执行向上的数字移位和向下的透镜移位。另一方面，由于投影透镜104位于透镜可移位范围的水平中心并且原始图像位于右侧数字移位端部，因此可以执行向左的数字移位和向右的透镜移位。

以类似的方式执行上述情况以外的投影图像的移位。

如上所述，在本实施例中，当执行移位操作时，优先执行数字移位以移位投影图像。然后，通过从数字移位自动变成的透镜移位使投影图像移位到数字移位不能到达的位置。这使得能够响应用户的简单操作使投影图像在宽的范围内移位。

而且，优先执行数字移位的本实施例尽可能地将投影透镜104维持在透镜可移位范围的中心。在透镜可移位范围的中心，投影透镜104的光轴大致与投影图像的中心一致。投影透镜104具有这样的像差，该像差对投影图像的影响随着与光轴的距离的增加而增大。例如，像差使投影图像畸变或使投影图像的颜色再现性的精度劣化。因此，将投影透镜104尽可能地维持在透镜可移位范围的中心使得能够在可通过透镜移位使投影图像移位的范围中获得具有较少的畸变和精确的颜色再现性的投影图像。

〔实施例3〕

下面，描述作为本发明的第三实施例(实施例3)的液晶投影仪(图像投影装置)。执行透镜移位控制(透镜移位)和数字移位控制(数字移位)的方法不仅包括上述的第一到第四执行方法，而且还包括以下描述的第五执行方法。

第五执行方法被应用于如下这样的情况，其中操作部分901包括如图7A所示的由用户操作以选择投影图像的移位方向的移位方向选择部分903和由用户操作以选择数字移位和透镜移位中的一个作为将优先使用的移位方法的移位方法选择部分902。

在第五执行方法中，当在通过移位方法选择部分902选择优先使用数字移位的状态中操作移位方向选择部分903时，优先执行数字移位控制，并且，在原始图像移位到在实施例1和实施例2中描述的数字移位端部之后，执行透镜移位控制。另一方面，当在通过移位方法选择部分902选择优先使用透镜移位的状态中操作移位方向选择部分903时，优先执行透镜移位控制，并且，在投影透镜104移位到在实施例1和实施例2中描述的透镜移位端部之后，执行数字移位控制。

图8表示其中通过第五执行方法自动切换数字移位控制和透镜移位控制的投影位置调整处理的流程图。以下，描述由用户操作设置在操作部分901中的投影位置调整开关并且控制器108由此进入投影位置调整模式的情况。除操作部分901以外，本实施例的图像投影装置的配置与实施例1的图像投影装置相同。与实施例1共同的部件由与实施例1相同的附图标记表示，并且省略它们的详细描述。

首先，在步骤801A中，控制器108进入等待设置在操作部分901中的移位方向选择部分903的操作(以下，称为“移位操作”)的状态。当在步骤801A中已进行移位操作时，控制器108在步骤801B中确定由移位操作指示的投影图像的移位方向。

然后，在步骤802中，控制器108确定通过操作部分901中的移位方法选择部分902选择透镜移位还是数字移位作为要被使用的移位方法。如果选择透镜移位，那么控制器108前进到步骤803，并且，如果选择数字移位，那么控制器108前进到步骤805。

在步骤803中，控制器108确定作为投影透镜104的当前位置的当前透镜移位位置是否是沿与在步骤801B中确定的投影图像的移位方向对应的透镜移位方向的透镜移位端部。如果当前透镜移位位置不是透镜移位端部，那么控制器108前进到步骤807以沿透镜移位方向执行透镜移位控制。如果当前透镜移位位置是透镜移位端部，那么，由于不能执行透镜移位，因此控制器108前进到步骤804。

在步骤804中，控制器108确定作为原始图像(图像形成区域)的当前位置的当前数字移位位置是否是沿与在步骤801B中确定的投影图像的移位方向对应的数字移位方向的数字移位端部。如果当前数字移位位置不是数字移位端部，那么控制器108前进到步骤808以沿数字移位方向执行数字移位控制。如果当前数字移位位置是数字移位端部，那么由于不能执行数字移位，因此控制器108前进到步骤809。

在步骤805中，控制器108确定当前的数字移位位置是否是沿与在步骤801B中确定的投影图像的移位方向对应的数字移位方向的数字移位端部。如果当前的数字移位位置不是数字移位端部，那么控制器108前进到步骤808以沿数字移位方向执行数字移位控制。如果当前的数字移位位置是数字移位端部，那么，由于不能执行数字移位，因此控制器108前进到步骤806。

在步骤806中，控制器108确定当前的透镜移位位置是否是沿与在步骤801B中确定的投影图像的移位方向对应的透镜移位方向的透镜移位端部。如果当前的透镜移位位置不是透镜移位端部，那么控制器108前进到步骤807以沿透镜移位方向执行透镜移位控制。如果当前的透镜移位位置是透镜移位端部，那么，由于透镜移位也不能被执行，因此控制器108前进到步骤809。

在步骤809中，控制器108如实施例1中的步骤308那样确定投影位置调整处理是否应结束。如果投影位置调整处理不应结束，那么控制器108返回步骤801A以重新等待移位操作。如果投影位置调整处理应结束，那么控制器108结束该处理。

如上所述，在本实施例中，当不能通过被选作要使用的移位方法的透镜移位和数字移位中的一个执行投影图像的移位时，移位方法被自动切换到另一个。这使得能够响应用户的简单操作在宽的范围内移位投影图像。

〔实施例4〕

图7B表示作为本发明的第四实施例(实施例4)的液晶投影仪(图像投影装置)的操作部分904的配置。与在实施例3中描述的操作部分901一样，操作部分904包含由用户操作以选择投影图像的移位方向的移位方向选择部分903和由用户操作以选择数字移位和透镜移位中的一个作为要使用的移位方法的移位方法选择部分905。

当通过移位方法选择部分905选择透镜移位或数字移位时，控制器108执行在实施例3中描述的处理。当通过移位方法选择部分905选择透镜移位和数字移位两者时，控制器108执行在实施例1或实施例2中描述的处理。

通过设置这种操作部分904，使得能够根据用户的偏好和需要选择投影图像的移位方法。

如上所述，上述的实施例中的每一个可响应用户的简单操作通过使用光学移位部分(光学移位功能)和图像移位部分(数字移位功能)在宽的范围内执行投影图像的移位。

虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更方式、等同的结构和功能。

例如，虽然在上述的实施例中描述了液晶面板被用作图像形成元件的情况，但是可以使用诸如数字微镜器件的其它的图像形成元件。

Claims (4)

1.一种图像投影装置(101)，包括：

图像形成元件(103)，被配置为形成原始图像并被来自光源(102)的光照射；

投影光学系统(104)，被配置为将来自所述图像形成元件的光投射到投影表面(114)上以在所述投影表面上形成投影图像；

光学移位部分(105)，被配置为在第一移位范围中相对于所述图像形成元件移位所述投影光学系统；

图像移位部分(107)，被配置为在第二移位范围中移位所述图像形成元件上形成原始图像的图像形成区域；

操作部分(109)，被配置为被用户操作以在所述投影表面上移位投影图像；和

控制器(108)，被配置为响应所述操作部分的操作来控制所述光学移位部分和所述图像移位部分，

其特征在于，沿根据由所述操作部分(109)的操作提供的指令移位投影图像的移位方向，所述控制器(108)在所述图像形成区域比所述第二移位范围的端部更接近所述第二移位范围的中心的状态下使得所述光学移位部分(105)在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统(104)，并然后在所述投影光学系统已被移位到所述第一移位范围的端部的状态下使得所述图像移位部分(107)在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域。

2.一种图像投影装置(101)，包括：

图像形成元件(103)，被配置为形成原始图像并被来自光源(102)的光照射；

投影光学系统(104)，被配置为将来自所述图像形成元件的光投射到投影表面(114)上以在所述投影表面上形成投影图像；

光学移位部分(105)，被配置为在第一移位范围中相对于所述图像形成元件移位所述投影光学系统；

图像移位部分(107)，被配置为在第二移位范围中移位所述图像形成元件上形成原始图像的图像形成区域；

操作部分(109)，被配置为被用户操作以在所述投影表面上移位投影图像；和

控制器(108)，被配置为响应所述操作部分的操作来控制所述光学移位部分和所述图像移位部分，

其特征在于，沿根据由所述操作部分(109)的操作提供的指令移位投影图像的移位方向，所述控制器(108)在所述投影光学系统(104)比所述第一移位范围的端部更接近所述第一移位范围的中心的状态下使得所述图像移位部分(107)在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域，并然后在所述图像形成区域已被移位到所述第二移位范围的端部的状态下使得所述光学移位部分(105)在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统(104)。

3.一种图像投影装置(101)，包括：

图像形成元件(103)，被配置为形成原始图像并被来自光源(102)的光照射；

投影光学系统(104)，被配置为将来自所述图像形成元件的光投射到投影表面(114)上以在所述投影表面上形成投影图像；

光学移位部分(105)，被配置为在第一移位范围中相对于所述图像形成元件移位所述投影光学系统；

图像移位部分(107)，被配置为在第二移位范围中移位所述图像形成元件上形成原始图像的图像形成区域；

操作部分(902、903，905)，被配置为由用户操作以选择所述光学移位部分和所述图像移位部分中的一个以及在所述投影表面上移位投影图像；和

控制器(108)，被配置为响应所述操作部分的操作来控制所述光学移位部分和所述图像移位部分，

其特征在于，当根据所述操作部分(902，905)的操作选择所述光学移位部分(105)时，所述控制器(108)使得所述光学移位部分将所述投影光学系统(104)移位到所述第一移位范围的端部，并然后使得所述图像移位部分(107)在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域，以及，

当根据所述操作部分(902，905)的操作选择所述图像移位部分(107)时，控制器(108)使得所述图像移位部分将所述图像形成区域移位到所述第二移位范围的端部，并然后使得所述光学移位部分(105)在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统(104)。

4.一种图像投影装置(101)，包括：

图像形成元件(103)，被配置为形成原始图像并被来自光源(102)的光照射；

投影光学系统(104)，被配置为将来自所述图像形成元件的光投射到投影表面(114)上以在所述投影表面上形成投影图像；

光学移位部分(105)，被配置为在第一移位范围中相对于所述图像形成元件移位所述投影光学系统；

图像移位部分(107)，被配置为在第二移位范围中移位所述图像形成元件上形成原始图像的图像形成区域；

操作部分(902、903，905)，被配置为由用户操作以选择所述光学移位部分和所述图像移位部分中的一个以及在所述投影表面上移位投影图像；和

控制器(108)，被配置为响应所述操作部分的操作来控制所述光学移位部分和所述图像移位部分，

其特征在于，当根据所述操作部分(902，905)的操作选择所述光学移位部分(105)时，沿根据由所述操作部分(903)的操作提供的指令移位投影图像的移位方向，所述控制器(108)在所述图像形成区域比所述第二移位范围的端部更接近所述第二移位范围的中心的状态下使得所述光学移位部分(105)在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统(104)，并然后在所述投影光学系统(104)已被移位到所述第一移位范围的端部的状态下使得所述图像移位部分(107)在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域，以及，

当根据所述操作部分(902，905)的操作选择所述图像移位部分(107)时，沿根据由所述操作部分(903)的操作提供的指令移位投影图像的移位方向，所述控制器在所述投影光学系统(104)比所述第一移位范围的端部更接近所述第一移位范围的中心的状态下使得所述图像移位部分(107)在所述第二移位范围中移位所述图像形成区域，并然后在所述图像形成区域已移位到所述第二移位范围的端部的状态下使得所述光学移位部分(105)在所述第一移位范围中移位所述投影光学系统(104)。

Images