JP2010060806A - 投射型表示装置およびその駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投射レンズのシフト移動について制御処理を、容易に、かつ、簡素な構成で行えるようにする。
【解決手段】レンズ駆動部１１が投射レンズ３を装置本体部に対して垂直方向および水平方向にシフト移動させるのにあたり、シフト制御部として機能する中央処理装置１３は、前記投射レンズ３の中心位置が前記装置本体部における光軸位置を対角線交点とする四角形領域内から外れないように、前記レンズ駆動部１１によるシフト移動の範囲を制限する。
【選択図】図２

Description

本発明は、スクリーン上に投影画像を表示する投射型表示装置およびその駆動制御方法に関する。

近年、投影画像を表示する投射型表示装置として、液晶プロジェクタ装置が広く知られている。液晶プロジェクタ装置は、光源から出射された光を、液晶パネルを用いて変調し画像信号に応じた光学像を形成するとともに、その光学像を投射レンズで拡大投影してスクリーン上に表示するように構成されている。
このような構成の液晶プロジェクタ装置については、スクリーン上における画像表示位置の移動調整等を可能にすべく、投射レンズを投射光軸に鉛直な面内で垂直方向および水平方向にシフト移動させることが提案されている。ただし、投射レンズをシフト移動させた場合に、その移動量が多いと、投射レンズの一部が光変調素子である液晶パネルの表示面から外れて、「画欠け」と呼ばれるスクリーン上での投影画像の欠落が生じてしまうおそれがある。そのため、投射レンズのシフト移動にあたっては、垂直方向と水平方向の二次元的なシフト量を制限することによって、画欠けの発生を未然に防止する必要がある。
投射レンズを二次元的にシフト移動させる場合、例えば図１３に示すように、当該投射レンズの可動範囲が矩形状であるのに対して、画欠けが生じない範囲は円形状または楕円形状となる。したがって、投射レンズの二次元的なシフト量は、当該投射レンズの中心位置が、画欠けが生じない範囲である円形状または楕円形状の範囲から外れないように、制限すればよい（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−１７３４６０号公報

しかしながら、円形状または楕円形状の範囲から外れないように投射レンズのシフト量を制限する場合には、当該投射レンズのシフト移動について、その制御処理を必ずしも容易に、かつ、簡素な構成で行い得るとは言えない。円形状または楕円形状の範囲内と当該範囲外との境界を特定するために、当該円形または当該楕円形についての二次式を用いた演算処理を必要とするからである。つまり、シフト量を制限するために二次式を用いた複雑な演算処理を必要とし、その処理に多くの時間や処理能力の高い中央演算装置等を要してしまうことになるおそれがある。

そこで、本発明は、投射レンズのシフト移動について制御の簡素化を実現することで、当該制御処理を容易に、かつ、簡素な構成で行うことのできる投射型表示装置およびその駆動制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために案出された投射型表示装置で、スクリーン上に投射する光学像を形成する装置本体部と、前記装置本体部が形成した光学像を前記スクリーン上へ投射する投射レンズと、前記装置本体部に対して前記投射レンズを垂直方向および水平方向にシフト移動させるレンズ駆動部と、前記投射レンズの中心位置が前記装置本体部における光軸位置を対角線交点とする四角形領域内から外れないように前記レンズ駆動部によるシフト移動の範囲を制限するシフト制御部とを備える投射型表示装置である。

上記構成の投射型表示装置では、投射レンズのシフト移動にあたり、当該投射レンズの中心位置が装置本体部における光軸位置を対角線交点とする四角形領域内から外れないように、当該シフト移動の範囲を制限する。したがって、四角形領域内とその範囲外との境界は、当該四角形領域の構成辺である直線によって策定されることになる。つまり、当該直線についての一次式を用いた演算処理によって当該境界が特定され、二次式を用いた演算処理を必要とする場合に比べて、その処理負荷を軽減することができる。また、四角形領域の外接円または外接楕円が、画欠けが生じない可動範囲である円形状または楕円形状の範囲と一致するように、当該四角形領域を設定すれば、当該四角形領域内から外れないようにシフト移動制限を行うことで、画欠けが生じてしまうこともない。

本発明によれば、投射レンズを二次元的にシフト移動させる場合であっても、そのシフト移動についての制御のための処理負荷を従来手法より軽減することができるので、当該制御処理を容易に、かつ、簡素な構成で行うことができるようになる。

以下、図面に基づき本発明に係る投射型表示装置およびその駆動制御方法を説明する。なお、ここでは、投射型表示装置として、液晶プロジェクタ装置を例に挙げて、以下の説明を行う。

［投射型表示装置の概略構成の説明］
図１は、本発明に係る液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示す模式図である。
液晶プロジェクタ装置１は、その装置本体部２内に、光源、ダイクロイック・ミラー、液晶パネル、ダイクロイック・プリズム等を備えている（ただし、いずれも不図示。）。そして、光源から出射された光を、ダイクロイック・ミラーがＲＧＢの各色成分光に分離し、各色成分光を液晶パネルが変調して画像信号に応じた光学像を形成し、光変調された各色成分光を必要に応じてダイクロイック・プリズムが合成するようになっている。つまり、液晶プロジェクタ装置１の装置本体部２は、スクリーン４上に投射する光学像を形成するように構成されている。
装置本体部２の一面には、投射レンズ３が配設されている。投射レンズ３は、装置本体部２が形成した光学像をスクリーン４上に投射するように構成されている。また、投射レンズ３は、詳細を後述するように、投射光軸に鉛直な面内で垂直方向および水平方向にシフト移動し得るように配されている。
なお、これらの各構成要素は、いずれも公知技術を利用して実現すればよいため、ここではその詳細についての説明を省略する。

［投射型表示装置の要部構成の説明］
図２は、本発明に係る液晶プロジェクタ装置の要部構成例を示す機能ブロック図である。
図例のように、液晶プロジェクタ装置１は、投射レンズ３に加えて、レンズ駆動部１１と、水平・垂直シフト量検出部１２と、中央処理装置（Central Processing Unit、以下「ＣＰＵ」と略す。）１３と、を備えている。

レンズ駆動部１１は、投射レンズ３の二次元的なシフト移動を行う。つまり、レンズ駆動部１１では、装置本体部２に対して投射レンズ３を投射光軸に鉛直な面内で垂直方向および水平方向にシフト移動させるようになっている。このシフト移動は、モータ等の駆動源を利用して行う。ただし、レンズ駆動部１１では、投射レンズ３のシフト移動を、垂直方向または水平方向の一軸方向について選択的に行い、二軸方向の同時駆動は行わないようになっている。なお、投射レンズ３のシフト移動のために必要となる機構や構成要素等、すなわちレンズ駆動部１１の詳細な構成については、公知技術を利用して実現すればよいため、ここではその説明を省略する。

水平・垂直シフト量検出部１２は、レンズ駆動部１１が投射レンズ３をシフト移動させた場合のシフト量（移動量）を検出する。これにより、投射レンズ３の現在位置がわかることになる。シフト量の検出は、例えば、投射レンズ３のシフト移動に伴って電圧値が変化する構成を、例えば可変抵抗器を用いて実現し、その電圧値の変化を基にして電気的に行うことが考えられる。ただし、これに限定されることはなく、他の公知技術（例えば、光電センサを利用した位置検出機構。）を用いて、電気的または機械的に検出しても構わない。

ＣＰＵ１３は、所定プログラムの実行により、レンズ駆動部１１が行う投射レンズ３のシフト移動についての制御を行う。具体的には、詳細を後述するように、レンズ駆動部１１が投射レンズ３をシフト移動させる際のシフト量を制御して、そのシフト移動の範囲を制限する。つまり、ＣＰＵ１３は、レンズ駆動部１１によるシフト移動の範囲を制限するシフト制御部として機能するようになっている。
なお、ＣＰＵ１３が行う制御処理に必要となる所定プログラムは、当該ＣＰＵ１３がアクセス可能な記憶装置内に、予めインストールされているものとする。

［シフト制御の概要の説明］
次に、以上のように構成された液晶プロジェクタ装置１における処理動作例、特にレンズ駆動部１１が投射レンズ３をシフト移動させる際のＣＰＵ１３によるシフト量の制御処理例について説明する。

図３は、本発明に係る駆動制御方法の概要を示す説明図である。
液晶プロジェクタ装置１において、レンズ駆動部１１が投射レンズ３を二次元的にシフト移動させる場合、当該投射レンズ３の可動範囲は、図例のような矩形状となる。ところが、既に説明したように、その矩形状領域の全領域を可動範囲とすると、画欠けが発生してしまうおそれがある。
画欠けの発生を未然に防止するためには、例えば投射レンズ３の可動範囲を、上述した矩形状領域に内接する円形状領域に制限することが考えられる（例えば、上記の特許文献１参照。）。ただし、レンズ駆動部１１による投射レンズ３のシフト移動は、垂直方向と水平方向で可動範囲が同じではなく、水平方向のほうが垂直方向に比べて狭いことが多い。これは、スクリーン４における水平方向中心位置に光軸位置が合致するように装置本体部２が設置されることが多く、水平方向のシフト移動を使う場合が少ないためである。したがって、画欠けの発生を防止するための制限範囲としては、円形状ではなく楕円形状の領域とすることが有効である。
しかしながら、円形状または楕円形状の領域を制限範囲とすると、投射レンズ３のシフト移動を制限するために、二次式を用いた複雑な演算処理を必要としてしまう。そのため、投射レンズ３のシフト移動について、その制御処理を必ずしも容易に、かつ、簡素な構成で行い得るとは言えない。

そこで、本実施形態で説明する上述した構成の液晶プロジェクタ装置１では、ＣＰＵ１３が投射レンズ３のシフト移動を制御するのにあたり、そのシフト移動の制限範囲を、図３に示す四角形領域２０の範囲内とする。この四角形領域２０は、装置本体部２における光軸位置を対角線交点となるように設定された領域である。さらに具体的には、投射レンズ３の可動範囲である矩形状領域および画欠けが発生しない制限範囲である円形状または楕円形状の領域に内接するように設定された菱型形状の領域である。ここで、菱型形状とは、４辺の長さが全て等しい平行四辺形のことであり、斜方形とも呼ばれる。

この四角形領域２０は、画欠けが発生しない制限範囲に基づいて特定される。画欠けが発生しない制限範囲については、スクリーン４上における投射画面の大きさ（高さおよび幅）を基準にして定めればよい。例えば、垂直方向であれば、投射画面の高さを１Ｖと定め、画欠けしない範囲を、１Ｖに対して上下０．６５Ｖというように定める（例えば、図１参照。）。この画欠けしない範囲は、実際に光学像を投射してシフト移動を行い、画欠けしないことを確認して、その値を定めることが考えられる。すなわち、実験等の経験則を通じて、特定および検証を行うことが考えられる。

以上のように、ＣＰＵ１３は、投射レンズ３の中心位置が、装置本体部２における光軸位置を対角線交点とし、かつ、画欠けが発生しない制限範囲に内接する四角形領域２０内から外れないように、投射レンズ３のシフト移動の範囲を制限する。したがって、四角形領域２０内とその範囲外との境界は、当該四角形領域２０の構成辺である直線によって策定されることになる。つまり、当該直線についての一次式を用いた演算処理によって当該境界が特定されるので、二次式を用いた演算処理を必要とする場合に比べて、その処理負荷を軽減することができる。しかも、四角形領域２０は画欠けが発生しない制限範囲に内接しているので、当該四角形領域２０内から外れないようにシフト移動制限を行えば、スクリーン４上の投影画像に画欠けが生じてしまうこともない。

［シフト制御の具体的手順の説明］
次に、ＣＰＵ１３が行う制御処理の具体的な手順について説明する。

図４は、レンズシフト制御の一具体例を示すフローチャートである。
液晶プロジェクタ装置１では、当該液晶プロジェクタ装置１のユーザインタフェース部（ただし不図示）からレンズシフト移動の要求があると、または所定の定期的なタイミングで、ＣＰＵ１３が以下に述べるような制御処理を行う。
ＣＰＵ１３は、水平・垂直シフト量検出部１２による検出結果に基づき、投射レンズ３の現在位置を認識して、レンズシフト可動判定処理を行う（ステップ１００、以下ステップを「Ｓ」と略す。）。レンズシフト可動判定処理では、詳細を後述するように、要求された移動方向およびシフト量による投射レンズ３のシフト移動が、制限範囲内に収まるか、または当該制限範囲から外れてしまうかを判定する。その結果、制限範囲から外れてしまうと判定した場合には、その旨のアラーム出力等を行うことになる。
制限範囲から外れなければ、ＣＰＵ１３は、レンズシフト可動フラグが立っているか否かを判断し（Ｓ２０１）、立っていればレンズ駆動部１１によるレンズシフト移動のための駆動を有効にする（Ｓ２０２）。これにより、投射レンズ３は、要求された移動方向およびシフト量の分だけ、レンズ駆動部１１によってシフト移動されることになる。

図５は、レンズシフト制御の他の具体例を示すフローチャートである。
図例は、レンズ駆動部１１が連続駆動と単発駆動とに選択的に対応し得る場合を示している。ここで、連続駆動とは、連続的にレンズシフト移動のための駆動を行い、レンズ駆動部１１における駆動源の出力を常にアクティブにすることをいう。これに対して、単発駆動では、レンズ駆動部１１における駆動源の出力を一定時間のパルスとしてアクティブにする。例えば、液晶プロジェクタ装置１のユーザインタフェース部の一つであるリモートコントローラを操作してレンズシフト調整モードに遷移し、当該リモートコントローラの方向キーを一回押すと単発駆動になり、押し続けると連続駆動になる、といった具合である。
このような連続駆動と単発駆動とに選択的に対応するために、ＣＰＵ１３は、レンズシフト可動判定処理を行った後（Ｓ１００）、レンズシフト可動フラグが立っているか否かを判断し（Ｓ３０１）、立っていれば続いて連続駆動であるか否かを判断する（Ｓ３０２）。この判断は、ユーザインタフェース部からの情報に基づいて行えばよい。
そして、連続駆動であると判断すると、ＣＰＵ１３は、レンズシフト可動監視タスクを開始する（Ｓ３０３）。連続駆動の場合は、タスクを起動して、レンズシフト位置を定常監視する必要があるからである。なお、連続駆動ではなく、単発駆動の場合は、上述した処理例（図４参照）の場合と同様に、タスク起動は行わない。
その後に、ＣＰＵ１３は、レンズ駆動部１１によるレンズシフト移動のための駆動を有効にする（Ｓ３０４）。これにより、投射レンズ３は、要求された移動方向およびシフト量の分だけ、レンズ駆動部１１によってシフト移動されることになる。

続いて、上述した各処理例における一手順であるレンズシフト可動判定処理（Ｓ１００）を説明する。
図６は、レンズシフト可動判定処理の一具体例を示すフローチャートである。
レンズシフト可動判定処理にあたり、ＣＰＵ１３は、先ず、水平・垂直シフト量検出部１２から、投射レンズ３の現在位置、すなわち現在の水平シフト位置および垂直シフト位置の両方について、情報取得を行う（Ｓ１０１）。また、その一方で、ＣＰＵ１３は、投射レンズ３のシフト移動の制限範囲を特定する情報（以下「移動制限範囲情報」という。）について、その取得を行う（Ｓ１０２）。移動制限範囲情報としては、シフト移動の制限範囲に相当する四角形領域２０を特定する情報、具体的には当該四角形領域２０である菱型形状の頂部四点および中心点の位置を特定する座標値情報が挙げられる。このような移動制限範囲情報の取得は、当該移動制限範囲情報が予め設定されて記憶している記憶装置へのアクセスを通じて行えばよい。
その後、ＣＰＵ１３は、要求されたレンズシフトの移動方向についての判断を行う（Ｓ１０３）。この判断は、ユーザインタフェース部からの情報に基づいて行えばよい。
その結果、上方向であれば、ＣＰＵ１３は、上方向の限界値を計算する処理を行う（Ｓ４００）。また、下方向であれば、ＣＰＵ１３は、下方向の限界値を計算する処理を行う（Ｓ５００）。また、右方向であれば、ＣＰＵ１３は、右方向の限界値を計算する処理を行う（Ｓ６００）。また、左方向であれば、ＣＰＵ１３は、左方向の限界値を計算する処理を行う（Ｓ７００）。

ここで、移動制限範囲情報について具体例を挙げて説明する。
図７は、移動制限範囲情報の一具体例を示す説明図である。
図例のように、移動制限範囲情報は、投射レンズ３が垂直方向および水平方向にシフト移動する面内における座標値によって特定することが考えられる。具体的には、四角形領域２０である菱型形状の頂部四点および中心点の位置を、菱型形状の中心点の水平方向シフト位置座標値Ｈｃと、菱型形状の左端点の水平方向シフト位置座標値Ｈｌと、菱型形状の右端点の水平方向シフト位置座標値Ｈｒと、菱型形状の中心点の垂直方向シフト位置座標値Ｖｃと、菱型形状の左端点の垂直方向シフト位置座標値Ｖｌと、菱型形状の右端点の垂直方向シフト位置座標値Ｖｒと、によって特定する。なお、投射レンズ３の現在の水平方向シフト位置は座標値Ｈ、垂直方向シフト位置は座標値Ｖとする。これらの各座標値は、０から１０２３の１０ビットのＡＤＣ（Analog to Digital Converter）値によって表すことが考えられる。

このように、菱型形状の頂部四点および中心点の位置が特定されると、当該菱型形状の領域内とその範囲外との境界では、以下に述べる関係が成り立つことになる。すなわち、Ｈｃ≦Ｈ≦ＨｒかつＶｃ≦Ｖ≦Ｖｔのときは、Ｖ＝（Ｖｔ−Ｖｃ）／（Ｈｒ−Ｈｃ）×Ｈ＋（ＶｔＨｒ−ＶｃＨｃ）／（Ｈｒ−Ｈｃ）という一次式（１）が成り立つ。また、Ｈｌ≦Ｈ≦ＨｃかつＶｃ≦Ｖ≦Ｖｔのときは、Ｖ＝（Ｖｔ−Ｖｃ）／（Ｈｌ−Ｈｃ）×Ｈ＋（ＶｃＨｃ−ＶｔＨｌ）／（Ｈｃ−Ｈｌ）という一次式（２）が成り立つ。また、Ｈｌ≦Ｈ≦ＨｃかつＶｂ≦Ｖ≦Ｖｃのときは、Ｖ＝（Ｖｂ−Ｖｃ）／（Ｈｌ−Ｈｃ）×Ｈ＋（ＶｃＨｃ−ＶｂＨｌ）／（Ｈｃ−Ｈｌ）という一次式（３）が成り立つ。また、Ｈｃ≦Ｈ≦ＨｒかつＶｂ≦Ｖ≦Ｖｃのときは、Ｖ＝（Ｖｂ−Ｖｃ）／（Ｈｒ−Ｈｃ）×Ｈ＋（ＶｂＨｒ−ＶｃＨｃ）／（Ｈｒ−Ｈｃ）という一次式（４）が成り立つ。

続いて、レンズシフト可動判定処理（Ｓ１００）における上方向限界値計算処理（Ｓ４００）を説明する。
図８は、上方向限界値計算処理の一具体例を示す説明図である。
上方向限界値計算処理では、図８（ａ）に示すように、四角形領域２０である菱型形状によって特定される上方向への移動制限の限界値を計算する。
そのために、ＣＰＵ１３は、図８（ｂ）に示すように、先ず、Ｈｃ≦ＨかつＨ≦Ｈｒであるか否かを判断し（Ｓ４０１）、これが成り立てば、そのＨを一次式（１）に代入して、上方向限界値Ｖmaxを求める（Ｓ４０２）。また、成り立たない場合には、続いて、Ｈｌ≦ＨかつＨ≦Ｈｃであるか否かを判断し（Ｓ４０３）、これが成り立てば、そのＨを一次式（２）に代入して、上方向限界値Ｖmaxを求める（Ｓ４０４）。
そして、Ｖmaxを求めたら、ＣＰＵ１３は、Ｖ≦Ｖmaxであるか否かを判断する（Ｓ４０５）。その結果、Ｖ≦Ｖmaxであれば、現在の垂直方向シフト位置Ｖは、上方向限界値Ｖmaxを超えておらず、菱型形状の領域範囲内に存在しているので、ＣＰＵ１３は、可動フラグを立てて、投射レンズ３の上方向へのシフト移動を許可する（Ｓ４０６）。ただし、Ｖ≦Ｖmaxでなければ、既に菱型形状の領域範囲内から外れてしまっているので、可動フラグを立てることなく、アラーム出力等の所定処理を行う（Ｓ４０７）。

次いで、レンズシフト可動判定処理（Ｓ１００）における下方向限界値計算処理（Ｓ５００）を説明する。
図９は、下方向限界値計算処理の一具体例を示す説明図である。
下方向限界値計算処理では、図９（ａ）に示すように、四角形領域２０である菱型形状によって特定される下方向への移動制限の限界値を計算する。
そのために、ＣＰＵ１３は、図９（ｂ）に示すように、先ず、Ｈｃ≦ＨかつＨ≦Ｈｒであるか否かを判断し（Ｓ５０１）、これが成り立てば、そのＨを一次式（４）に代入して、下方向限界値Ｖminを求める（Ｓ５０２）。また、成り立たない場合には、続いて、Ｈｌ≦ＨかつＨ≦Ｈｃであるか否かを判断し（Ｓ５０３）、これが成り立てば、そのＨを一次式（３）に代入して、下方向限界値Ｖminを求める（Ｓ５０４）。
そして、Ｖminを求めたら、ＣＰＵ１３は、Ｖmin≦Ｖであるか否かを判断する（Ｓ５０５）。その結果、Ｖmin≦Ｖであれば、現在の垂直方向シフト位置Ｖは、下方向限界値Ｖminを超えておらず、菱型形状の領域範囲内に存在しているので、ＣＰＵ１３は、可動フラグを立てて、投射レンズ３の下方向へのシフト移動を許可する（Ｓ５０６）。ただし、Ｖmin≦Ｖでなければ、既に菱型形状の領域範囲内から外れてしまっているので、可動フラグを立てることなく、アラーム出力等の所定処理を行う（Ｓ５０７）。

次いで、レンズシフト可動判定処理（Ｓ１００）における右方向限界値計算処理（Ｓ６００）を説明する。
図１０は、右方向限界値計算処理の一具体例を示す説明図である。
右方向限界値計算処理では、図１０（ａ）に示すように、四角形領域２０である菱型形状によって特定される右方向への移動制限の限界値を計算する。
そのために、ＣＰＵ１３は、図１０（ｂ）に示すように、先ず、Ｖｃ≦ＶかつＶ≦Ｖｔであるか否かを判断し（Ｓ６０１）、これが成り立てば、そのＶを一次式（１）に代入して、右方向限界値Ｈmaxを求める（Ｓ６０２）。また、成り立たない場合には、続いて、Ｖｂ≦ＶかつＶ≦Ｖｃであるか否かを判断し（Ｓ６０３）、これが成り立てば、そのＶを一次式（４）に代入して、右方向限界値Ｈmaxを求める（Ｓ６０４）。
そして、Ｈmaxを求めたら、ＣＰＵ１３は、Ｈ≦Ｈmaxであるか否かを判断する（Ｓ６０５）。その結果、Ｈ≦Ｈmaxであれば、現在の水平方向シフト位置Ｈは、右方向限界値Ｈmaxを超えておらず、菱型形状の領域範囲内に存在しているので、ＣＰＵ１３は、可動フラグを立てて、投射レンズ３の右方向へのシフト移動を許可する（Ｓ６０６）。ただし、Ｈ≦Ｈmaxでなければ、既に菱型形状の領域範囲内から外れてしまっているので、可動フラグを立てることなく、アラーム出力等の所定処理を行う（Ｓ６０７）。

次いで、レンズシフト可動判定処理（Ｓ１００）における左方向限界値計算処理（Ｓ７００）を説明する。
図１１は、左方向限界値計算処理の一具体例を示す説明図である。
左方向限界値計算処理では、図１１（ａ）に示すように、四角形領域２０である菱型形状によって特定される左方向への移動制限の限界値を計算する。
そのために、ＣＰＵ１３は、図１１（ｂ）に示すように、先ず、Ｖｃ≦ＶかつＶ≦Ｖｔであるか否かを判断し（Ｓ７０１）、これが成り立てば、そのＶを一次式（２）に代入して、左方向限界値Ｈminを求める（Ｓ７０２）。また、成り立たない場合には、続いて、Ｖｂ≦ＶかつＶ≦Ｖｃであるか否かを判断し（Ｓ７０３）、これが成り立てば、そのＶを一次式（３）に代入して、左方向限界値Ｈminを求める（Ｓ７０４）。
そして、Ｈminを求めたら、ＣＰＵ１３は、Ｈmin≦Ｈであるか否かを判断する（Ｓ７０５）。その結果、Ｈmin≦Ｈであれば、現在の水平方向シフト位置Ｈは、左方向限界値Ｈminを超えておらず、菱型形状の領域範囲内に存在しているので、ＣＰＵ１３は、可動フラグを立てて、投射レンズ３の左方向へのシフト移動を許可する（Ｓ７０６）。ただし、Ｈmin≦Ｈでなければ、既に菱型形状の領域範囲内から外れてしまっているので、可動フラグを立てることなく、アラーム出力等の所定処理を行う（Ｓ７０７）。

図１２は、シフト移動の制御態様の一具体例を示す説明図である。
上述した一連の制御処理を経ることで、ＣＰＵ１３は、投射レンズ３のシフト移動にあたって、図例のように、四角形領域２０である菱型形状の領域内からその範囲外への移動は不可となるように、当該シフト移動を制御する（図中における矢印Ａ参照。）。また、菱型形状の領域外からその範囲外への移動は不可となるように、当該シフト移動を制御する（図中における矢印Ｂ参照。）。ただし、菱型形状の範囲外からその領域内への移動は可となるように、当該シフト移動を制御する（図中における矢印Ｃ参照。）。つまり、シフト移動させる方向の限界値Ｖmax，Ｈmax，Ｖmin，Ｈminを基準にしつつ、その限界値Ｖmax，Ｈmax，Ｖmin，Ｈminを超えるか否かによって、シフト移動の可否を制御するのである。したがって、移動させる方向とは逆の方向については、限界値Ｖmax，Ｈmax，Ｖmin，Ｈminを特定する必要がなく、その分の処理負荷を省くことができる。

以上に説明したように、本実施形態における液晶プロジェクタ装置１および当該液晶プロジェクタ装置１が実行する駆動制御方法では、菱型形状の四角形領域２０を基準にして、投射レンズ３のシフト移動を制御するようになっている。すなわち、当該制御を行うＣＰＵ１３は、投射レンズ３の中心位置（Ｈ，Ｖ）が、装置本体部２における光軸位置（Ｈｃ，Ｖｃ）を対角線交点とする四角形領域２０内から外れないように、レンズ駆動部１１による投射レンズ３のシフト移動の範囲を制限する。
したがって、投射レンズ３を二次元的にシフト移動させる場合であっても、そのための制御を一次式による演算処理で行うことが可能となり、円形状や楕円形状等を基準にする従来手法（二次式による演算処理を要する場合）に比べて処理負荷を軽減できる。そして、処理負荷の軽減を通じて、レンズシフト移動のための制御処理が、容易に、かつ、簡素な構成で行えるようになる。具体的には、制御処理の容易化により、当該制御処理を迅速に行うことが実現可能となり、その結果としてシフト移動の際の応答性向上が期待できる。また、ＣＰＵ１３の高性能化も抑制できるので、装置の高コスト化を抑えつつ、汎用性を高めることができ、装置（システム）に導入し易いという利点が得られる。

さらに、本実施形態における液晶プロジェクタ装置１およびその駆動制御方法では、投射レンズ３の二次元的なシフト移動にあたり、レンズ駆動部１１が当該シフト移動を垂直方向または水平方向の一軸方向について選択的に行い、二軸方向の同時駆動は行わない。これに対応して、当該シフト移動の制御を行うＣＰＵ１３は、上方向限界値計算処理、下方向限界値計算処理、右方向限界値計算処理または左方向限界値計算処理を選択的に経ることで、当該シフト移動の範囲を制限する。
したがって、このこと（一軸方向ずつシフト移動を行い、二軸方向の同時駆動は行わないこと。）によっても、レンズシフト移動のための制御処理が、容易に、かつ、簡素な構成で行えるようになる。つまり、四角形領域２０を基準にして投射レンズ３のシフト移動の範囲を制限することと合わせて、当該シフト移動を一軸方向毎に行うことで、より一層の制御処理の容易化や装置構成の簡素化等が期待できるようになる。

なお、本実施形態では、本発明の好適な実施具体例について説明したが、本発明はその内容に限定されるものではない。
例えば、本実施形態では四角形領域２０が菱型形状である場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されることなく、他の形状であっても構わない。他の形状としては、例えば凧形形状が挙げられる。凧形とは、隣り合った二本の辺の長さが等しい組が二組ある図形であり、二組の辺の長さが互いに異なっていてもよい点で、四本の辺が全て等しい菱形とは異なる。このような凧形形状を四角形領域２０とすると、画欠け範囲が非対称の場合であっても対応できるようになる。
また、本実施形態では、投射型表示装置として液晶プロジェクタ装置を例に挙げたが、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた映像表示装置など他の投射型表示装置であっても、投射レンズの二次元的なシフト移動を要する場合には、本発明を適用できる。
つまり、本発明は、本実施形態で説明した内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更しても構わない。

本発明に係る液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示す模式図である。 本発明に係る液晶プロジェクタ装置の要部構成例を示す機能ブロック図である。 本発明に係る駆動制御方法の概要を示す説明図である。 レンズシフト制御の一具体例を示すフローチャートである。 レンズシフト制御の他の具体例を示すフローチャートである。 レンズシフト可動判定処理の一具体例を示すフローチャートである。 移動制限範囲情報の一具体例を示す説明図である。 上方向限界値計算処理の一具体例を示す説明図である。 下方向限界値計算処理の一具体例を示す説明図である。 右方向限界値計算処理の一具体例を示す説明図である。 左方向限界値計算処理の一具体例を示す説明図である。 本発明に係る駆動制御方法によるシフト移動の制御態様の一具体例を示す説明図である。 従来における移動制限範囲の概念を例示する説明図である。

符号の説明

１…液晶プロジェクタ装置、２…装置本体部、３…投射レンズ、４…スクリーン、１１…レンズ駆動部、１２…水平・垂直シフト量検出部、１３…中央処理装置（ＣＰＵ）、２０…四角形領域

Claims (3)

1. スクリーン上に投射する光学像を形成する装置本体部と、
   前記装置本体部が形成した光学像を前記スクリーン上へ投射する投射レンズと、
   前記装置本体部に対して前記投射レンズを垂直方向および水平方向にシフト移動させるレンズ駆動部と、
   前記投射レンズの中心位置が前記装置本体部における光軸位置を対角線交点とする四角形領域内から外れないように前記レンズ駆動部によるシフト移動の範囲を制限するシフト制御部と
   を備える投射型表示装置。
2. 前記レンズ駆動部は、前記投射レンズのシフト移動を、前記垂直方向または前記水平方向の一軸方向について選択的に行う
   請求項１記載の投射型表示装置。
3. スクリーン上に投射する光学像を形成する装置本体部に対して、当該光学像を前記スクリーン上へ投射する投射レンズを垂直方向および水平方向にシフト移動させるのにあたり、前記投射レンズの中心位置が前記装置本体部における光軸位置を対角線交点とする四角形領域内から外れないように前記シフト移動の範囲を制限する
   投射型表示装置の駆動制御方法。

Images