JP2017173468A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度補正駆動時のピント変動の視認性を低減し、高品位の投射像を投影することが可能な画像投射装置を提供すること。【解決手段】画像を投射する画像投射装置であって、温度を検出する温度検出手段と、入力画像または内部生成信号を元に、表示画像をメモリ上に格納し、フレームバッファを形成するタイミングを決定するフレームバッファ更新周期決定手段と、前記フレームバッファ更新周期を複数のサブフレーム期間に分割するサブフレーム分割手段と、前記サブフレーム期間の一部または全部において、当該フレームバッファに記録されている前期表示画像の輝度よりも輝度が低い画像を投射するサブフレーム挿入投射手段と、前記輝度が低い画像を投射している状態で、前記温度検出手段により検出された温度の変化に応じて、前記フォーカス素子を移動させる制御手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、液晶プロジェクタなどの画像投射装置に係り、特にフォーカス制御機能を有する画像投射装置に関する。

特許文献１は、複数の温度検出手段による検出結果に基づいてフォーカスレンズの位置を制御しピントずれを補正するプロジェクタを開示している。

従来から、黒挿入と呼ばれる手法によって動画ぼけを改善する手法が知られている。黒挿入とは、液晶パネル等のホールド型表示デバイスを使用した表示装置において、サブフレーム期間に「黒を挿入」する手法である。サブフレーム期間とは１フレーム期間を複数に分割した期間のことである。

「黒を挿入」する方法としては、例えば、
・階調レベル０や低階調レベルの画像を液晶パネルに表示する方法（特許文献２）、
・プリズムの回転によって投射光を遮断する方法（特許文献３）、
・光源の消灯（点滅）によって投射光を遮断する方法（特許文献４）、
などがある。

特開２００７−２９８５７１号公報 特開２００９−２２３０７６号公報 特許第４１１１０７４号公報 特開２０１１−２２１５００号公報

従来は、画像を投射した状態で、温度変化に伴うピントずれを補正するためにフォーカスレンズを移動していた。この結果、フォーカスレンズの移動に伴う投射画像のピント変動が視認できてしまうおそれがあった。特に補正量（デフォーカス量）が大きい場合はピント変動量が大きく、視聴者が不快に感じるので好ましくない。

そこで、本発明は、ピント変動の視認性を低減し、高品位の投射像を投影することが可能な画像投射装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る画像投射装置は、
光軸方向に移動可能なフォーカス素子を含む投射光学系を通して画像を投射する画像投射装置であって、
温度を検出する温度検出手段と、
入力画像または内部生成信号を元に、表示画像をメモリ上に格納し、フレームバッファを形成するタイミングを決定するフレームバッファ更新周期決定手段と、
前記フレームバッファ更新周期を複数のサブフレーム期間に分割するサブフレーム分割手段と、
前記サブフレーム期間の一部または全部において、当該フレームバッファに記録されている前期表示画像の輝度よりも輝度が低い画像を投射するサブフレーム挿入投射手段と、
前記輝度が低い画像を投射している状態で、前記温度検出手段により検出された温度の変化に応じて、前記フォーカス素子を移動させる制御手段と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、ピント変動の視認性を低減し、高品位の投射像を投影することが可能な画像投射装置の提供を実現できる。

実施例１及び実施例２におけるプロジェクタのブロック図 基準位置更新処理のフロー 一次式を用いた場合の温度とレンズ位置補正量の関係 二次式を用いた場合の温度とレンズ位置補正量の関係 ＬＵＴの例 温度補正駆動のフロー 黒挿入の概念図 実施例３におけるプロジェクタのブロック図

以下、本発明の実施例を、添付図面を参照して説明する。

図１は実施例１のプロジェクタ１０１のブロック図である。

プロジェクタ１０１は、入力画像信号に応じてパネル１０７（光変調素子）により変調された光（すなわち画像）を、投射レンズ１１０を介して投射像としてスクリーン等の被投射面に投射する画像投射装置である。プロジェクタ１０１は、制御部１０２、操作部１０３、映像信号入力部１０４、画像処理部１０５、ランプ１０６、パネル１０７、パネル駆動部１０８、温度センサ１０９、投射レンズ１１０、レンズ位置検知部１１１、モーター１１２を有する。

制御部１０２は、操作部１０３からの入力に従って装置各部を制御するように、マイクロコンピュータから構成されている制御手段である。制御部１０２は、サブフレーム挿入切り替え部１１３を有する。

サブフレーム挿入切り替え部１１３は操作部１０３からの操作により、サブフレーム挿入が入か切かを設定する、サブフレーム挿入切り替え手段として機能する。サブフレーム挿入切り替え部１１３が入状態では、後述するサブフレーム生成部１１４によって、サブフレーム画像が生成され、サブフレームとして挿入される。サブフレーム挿入切り替え部１１３が切状態では、後述するサブフレーム生成部１１４によるサブフレーム生成が実施されない。この場合、全てのサブフレームにおいて同様の画像が投射されるようになる。

操作部１０３はユーザーからの各種操作を受け付ける不図示のスイッチ、ボタン、リモコン受光部などから構成される。

映像信号入力部１０４は単一または複数の映像信号を受信する。

画像処理部１０５は、映像信号入力部１０４からの入力映像信号に対して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へ処理された出力映像信号を出力する。また、画像処理部１０５では、入力映像信号の有無に関わらず、内部で生成する画像を、出力映像信号として出力することもできる。画像処理部１０５では、入力映像信号や内部で生成する画像を、メモリ上に格納し、フレームバッファを形成する。フレームバッファは、所定の周期で更新される。その周期のことをフレームバッファ更新周期と呼ぶ。画像処理部１０５はこの周期を決定する、フレームバッファ更新周期決定手段として機能する。

画像処理部１０５は、入力映像の垂直同期信号や、内部生成タイミングを元に、フレームバッファ更新周期を決定する。例えば、入力映像信号の垂直同期信号周波数が６０Ｈｚであれば、フレームバッファ更新周期も６０Ｈｚとすることができる。また、パネル駆動部１０８がパネル１０７を駆動させる周期（パネル駆動周波数）からフレームバッファ更新周期を決定しても良い。例えば、パネル駆動周波数が１２０Ｈｚであれば、１２０／２＝６０Ｈｚとする。ここで、１２０Ｈｚの１／２の周波数としたのは、後述するサブフレーム生成部でサブフレームを挿入できる余裕を確保するためである。画像処理部１０５はサブフレーム生成部１１４を有する。

サブフレーム生成部１１４は、フレームバッファ更新周期の１周期を複数のサブフレーム期間に分割する、サブフレーム分割手段として機能する。例えば、フレームバッファ更新周期が６０Ｈｚの場合、その１周期は１／６０秒となる。それを２分割すれば、１サブフレーム期間を１／１２０秒（１２０Ｈｚ）とすることができる。

サブフレーム生成部１１４は、サブフレーム期間の一部または全部において、当該フレームバッファに記録されている表示画像の輝度よりも低い画像を出力映像信号として出力する、サブフレーム挿入投射手段としても機能する。例えば、前記のように、サブフレーム期間が１／１２０秒であったとする。フレームバッファ更新直後から１／１２０秒の間は、フレームバッファの画像を出力映像信号とする。この時、当然のごとく、当該フレームバッファに記録されている表示画像の輝度と、出力映像信号の輝度とは略等しい。次の、１／１２０秒の間は、黒画像（輝度レベル０）を出力映像信号とする。この時、当該フレームバッファに記録されている表示画像の輝度よりも、出力映像信号の輝度の方が低くなる。

図７にその様子を示した。図７のフレームバッファ更新信号はフレームバッファ更新周期で立ち上がる信号である。フレームバッファ更新信号が立ち上がるタイミングでフレームバッファ（図７中フレームバッファ画像で図示）が更新される。図７のサブフレーム更新信号の立ち上がりタイミングは、サブフレーム生成部１１４がサブフレーム期間の開始時に立ち上がる信号である。

図７ではフレームバッファ更新周期の１周期を２分割してサブフレーム期間としている。フレームバッファ更新信号立ち上がりタイミングで、フレームバッファ画像が確定する。図７のフレームバッファ画像７０１がその様子を示している。フレームバッファ更新信号とサブフレーム更新信号両方の立ち上がりタイミングで、フレームバッファの画像を画像処理部１０５からのパネル駆動部１０８へ出力開始する。その結果、パネル１０７が投射光を変調し、投射画像は図７の７０２のようになる。

フレームバッファ画像７０１と投射映像７０２の輝度は略等しくなる。この状態は次のサブフレーム更新信号の立ち上がりタイミングまで続く。次のサブフレーム更新信号の立ち上がりタイミング（フレームバッファ更新信号は変化無し）で、黒画像を画像処理部１０５からパネル１０８へ出力開始する。その結果、パネル１０７が投射光を変調し、投射画像は図７の７０３のようになる。フレームバッファ画像７０１よりも投射画像７０３の輝度の方が低くなる。これら一連の流れをくり返し実行する。

このように同一フレーム内で、フレームバッファ画像と黒画像を切り替えることによって、動画ぼけを改善する効果を奏する（いわゆる黒挿入）。例外として当該フレームバッファに記録されている表示画像が黒画像（輝度レベル０）の場合は、出力映像信号の輝度と等しくなる。この場合は動画として視認可能な箇所が画像内に存在していないことを意味しており、動画ぼけが発生しえない状況である。

ランプ１０６は投射光の光源である。ランプ１０６からの出射光は、色分離、ＰＳ変換等を経てパネル１０７へ到達する。

パネル１０７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、光の変調パターン形成する、光変調素子として動作する。パネル１０７は、ランプ１０６からの光を映像信号入力部１０４からの入力画像信号に応じて変調する液晶パネルやＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）等の画像表示素子（光変調素子）から構成されている。

パネル駆動部１０８は、画像処理部１０５からの出力に基づいてパネル１０７を駆動させると共にＤ／Ａ変換や駆動パルスを生成する。

温度センサ１０９はプロジェクタ１０１の内部温度や外気温度を検知する、温度検出手段として機能する。温度センサ１０９により検出された温度を用いて後述する温度ピント補正を行う。温度センサ１０９の設置位置は、投射レンズ１１０の近くが望ましいが、温度センサ１０９の出力値の変動量と投射画像のピント状態の変化量との相関がとれる位置であれば投射レンズ１１０から離れた位置に設けられてもよい。また、温度センサを複数設けて、それらの検出温度の平均値を温度ピント補正処理に利用してもよい。

投射レンズ１１０は画像表示素子からの光から投影像を形成する、投射光学系として機能する。投射レンズはフォーカス素子として機能するフォーカスレンズを含む。

モーター１１２は、投射レンズ１１０に含まれるフォーカスレンズを、投射レンズ１１０の光軸方向に移動する駆動力を提供するアクチュエーターである。投射レンズ１１０に含まれるフォーカスレンズを移動させることによって、投射画像のピント状態を変化させることができる。

レンズ位置検知部１１１は投射レンズ１１０に含まれるフォーカスレンズの位置を制御部１０２へ伝達する。フォーカスレンズの位置は例えば、投射レンズ１１０のフォーカス環の回転角を検知することで検知できる。フォーカス環の回転角は例えば、パルスエンコーダによるデジタル出力や、可変抵抗器によるアナログ出力によって、レンズ位置検知部１１１から制御部１０２へ伝達される。いずれの伝達方法によっても、制御部１０２内部でフォーカスレンズの位置は、デジタル値に変換される。

次に、制御部１０２により行われる基準位置更新処理について説明する。

この処理は、制御部１０２がコンピュータプログラムに従って実行する。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１０２は基準位置更新処理を実行する。基準位置更新処理のフローを図２に示す。

図２のステップ２０１では、レンズ駆動を開始する。制御部１０２はモーター１１２を制御して、投射レンズ１１０に含まれるフォーカスレンズの移動を開始する。

ステップ２０２では、レンズ駆動を停止すべきか否かを判定する。レンズ駆動を停止すべき条件としては、ユーザー操作（例えばリモコン操作）やフォーカスレンズがその移動範囲端へ到達した時などがある。レンズ駆動を停止すべき条件に合致した場合、次のステップ２０３へ移行する。

ステップ２０３では、レンズ駆動を停止する。制御部１０２はモーター１１２を制御して、投射レンズ１１０に含まれるフォーカスレンズの移動を停止する。

ステップ２０４では、温度を取得する。制御部１０２が温度センサ１０９から温度値を取得する。

ステップ２０５では、ステップ２０４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。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２０４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。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。

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２０４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。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。

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。

ステップ２０６では、ステップ２０５で算出したレンズ位置補正量ｆを記録する。ここで記憶した値が基準補正量となる。

ステップ２０７では、現在のレンズ位置を基準レンズ位置として記録する。現在のレンズ位置は制御部１０２がレンズ位置検知部１１１から取得する。基準補正量と基準レンズ位置は、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と基準レンズ位置が更新されることとなる。

次に、制御部１０２により行われる温度補正駆動について説明する。この処理は、制御部１０２がコンピュータプログラムに従って実行する。

温度補正駆動のフローを図６に示す。

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、設計値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。

ステップ６０２では、温度を取得する。制御部１０２が温度センサ１０９から温度値を取得する。

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２０５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。

ステップ６０４では、基準補正量更新処理（図２）のステップ２０６で記憶した基準補正量を取得し、変数ｆ０へ格納する。

ステップ６０５では、現在のフォーカス位置を取得する。制御部１０２がレンズ位置検知部１１１から取得する。

ステップ６０６では、基準フォーカス位置を取得する。基準フォーカス位置はステップ２０７で記録した値である。

ステップ６０７では、レンズ駆動量として変数ｄへ値を格納する。変数ｄは次の式で算出される。
ｄ＝ｐ０＋（ｆ１−ｆ０）−ｐ１

ステップ６０８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。ここでは、フォーカス素子を移動させる量が所定値（最小補正駆動量）を超えた場合のみ、フォーカス素子を移動させるための判定を行う。最小補正駆動量は設計時に決定する。この判定によって、温度補正駆動でレンズ位置が発振してしまうのを防止できる。変数ｄの絶対値が最小補正駆動量以上の場合、ステップ６０９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制御部１０２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。

ステップ６０９では、サブフレーム挿入が入か切かを判定する。サブフレーム挿入の入切はサブフレーム挿入切り替え部１１３から取得する。サブフレーム挿入が入の場合はステップ６１０へ移行する。サブフレーム挿入が切の場合はステップ６１１へ移行する。

ステップ６１０では、低輝度サブフレーム挿入が開始されたか否かを判定する。低輝度サブフレーム挿入が開始されたか否かは、サブフレーム生成部１１４から取得する。図７で説明すると、図中フレームバッファ更新信号変化無しかつ、図中サブフレーム更新信号立ち上がりのタイミングが、低輝度サブフレーム挿入開始を意味する。低輝度サブフレーム挿入開始を検知した場合はステップ６１１へ移行する。低輝度サブフレーム挿入開始をできるまで待機（ループ）する。

ステップ６１１では、変数ｄで指定された量だけレンズを移動させる。制御部１０２はモーター１１２を制御して投射レンズ１１０内のフォーカスレンズ移動を開始させる。フォーカスレンズの移動方向、すなわちモーター１１２の回転方向は、ｄの正負によって変化する。同時に制御部１０２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ｐｎを随時取得する。
｜ｐｎ−ｐ１｜が｜ｄ｜を超えた場合、レンズ駆動を停止する。
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制御部１０２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。図７の７０４で図示したレンズ駆動信号が変化する箇所は、ステップ６１１の開始から終了までを図示しており、フォーカスレンズが移動している時間である。

ステップ６１０によって、低輝度サブフレーム挿入が開始されるか否かの判定がなされる。そのため、図７で図示したように、必ず７０３のような低輝度画像投影中に７０４で図示するフォーカスレンズの移動が実施される。低輝度画像投影中にフォーカスレンズの移動が実施されるので、ピント変動の視認性を低減し、高品位の投射像を投影することが可能となる。

実施例２では実施例１との相違点のみを説明する。相違点の無き点は実施例１と共通である。

図１は実施例２のプロジェクタ１０１のブロック図である。

実施例２における画像処理部１０５は、フレームバッファ更新周期に同期して、制御部１０２へ信号を出力する。

図７中のフレームバッファ更新信号が、制御部１０２へ通知される信号の例である。サブフレーム生成部１１４はサブフレーム更新信号を制御部１０２へ通知する。フレームバッファ更新信号が立ち上がりに同期して、サブフレーム更新信号も立ち上がる。その後、サブフレーム更新期間後に、サブフレーム更新信号が立ち上がる。サブフレーム分割数だけサブフレーム更新信号の立ち上がりが通知された後、再びフレームバッファ更新信号の立ち上がりに同期して、サブフレーム更新信号が立ち上がる。この一連の流れをくり返す。図７にその様子を示した。

図７では、フレームバッファ更新周期の１周期が２分割されてサブフレーム更新信号が出力されている。実施例１では、サブフレーム生成部１１４がサブフレーム挿入投射手段としても機能していた。しかし、実施例２においては、サブフレーム生成部１１４はその機能を持たない。すなわち、画像処理部１０５からパネル駆動部１０８への出力映像は、常にフレームバッファ画像と略等しい。

実施例２におけるランプ１０６と制御部１０２はサブフレーム挿入投射手段のとして機能する。制御部１０２は、画像処理部１０５及びサブフレーム生成部１１４から通知されたフレームバッファ更新信号及びサブフレーム更新信号を元に、ランプ１０６の明滅を制御する。

制御部１０２は投射光源制御手段として機能する。図７にその様子を示した。

制御部１０２は、フレームバッファ更新信号とサブフレーム更新信号両方の立ち上がりタイミングで、ランプ１０６を点灯または高出力モードに設定する。その結果、投射画像は図７の７０２のように視認できる。この状態は次のサブフレーム更新信号の立ち上がりタイミングまで続く。制御部１０２は、次のサブフレーム更新信号の立ち上がりタイミング（フレームバッファ更新信号は変化無し）で、ランプ１０６を消灯または低出力モードに設定する。その結果、投射画像は図７の７０３のように視認できない（または視認しにくい）状態となる。これら一連の流れをくり返し実行する。

このように同一フレーム内で、ランプの明滅を制御することによって、動画ぼけを改善する効果を奏する（いわゆる黒挿入）。

なお、実施例２におけるランプは、短期間（例えばサブフレーム期間の１／１２０秒）の明滅に耐えうるランプである必要がある。例えば固体光源を使用したランプであることが望ましい。

実施例２では、ステップ６１０での低輝度サブフレーム挿入が開始されたか否かの判定を、制御部１０２が行う。制御部１０２は画像処理部１０５及びサブフレーム生成部１１４から通知されたフレームバッファ更新信号及びサブフレーム更新信号を元に判定する。制御部１０２は、サブフレーム更新信号のみの立ち上がり（フレームバッファ更新信号は変化無し）で、低輝度サブフレーム挿入開始と判定する。これは前記ランプ１０６の消灯または低出力モードに設定するタイミングと同期する。そのため、図７で図示したように、必ず７０３のように投射画像が視認できない（または視認しにくい）状態で７０４に図示するフォーカスレンズの移動が実施される。投射画像が視認できない（視認しにくい）状態でフォーカスレンズの移動が実施されるので、ピント変動も視認されず、高品位の投射像を投影することが可能となる。

実施例３では実施例１との相違点のみを説明する。相違点の無き点は実施例１と共通である。

図８は実施例３のプロジェクタ８０１のブロック図である。

実施例３における画像処理部１０５は、フレームバッファ更新周期に同期して、制御部１０２へ信号を出力する。

図７中のフレームバッファ更新信号が、制御部１０２へ通知される信号の例である。サブフレーム生成部１１４はサブフレーム更新信号を制御部１０２へ通知する。フレームバッファ更新信号が立ち上がりに同期して、サブフレーム更新信号も立ち上がる。その後、サブフレーム更新期間後に、サブフレーム更新信号が立ち上がる。サブフレーム分割数だけサブフレーム更新信号の立ち上がりが通知された後、再びフレームバッファ更新信号の立ち上がりに同期して、サブフレーム更新信号が立ち上がる。この一連の流れをくり返す。図７にその様子を示した。

図７では、フレームバッファ更新周期の１周期が２分割されてサブフレーム更新信号が出力されている。実施例１では、サブフレーム生成部１１４がサブフレーム挿入投射手段としても機能していた。しかし、実施例３においては、サブフレーム生成部１１４はその機能を持たない。すなわち、画像処理部１０５からパネル駆動部１０８への出力映像は、常にフレームバッファ画像と略等しい。

シャッターホイール８１５は、ランプ１０６からの発せられた投射光が投射レンズ１１０を通過することを遮断する、投射光遮断手段として機能する。実施例３におけるシャッターホイール８１５と制御部１０２はサブフレーム挿入投射手段のとして機能する。制御部１０２は、画像処理部１０５及びサブフレーム生成部１１４から通知されたフレームバッファ更新信号及びサブフレーム更新信号を元に、シャッターホイールの開閉状態を制御する。図７にその様子を示した。

制御部１０２は、フレームバッファ更新信号とサブフレーム更新信号両方の立ち上がりタイミングで、シャッターホイール８１５を開状態まで回転させる。その結果、投射画像は図７の７０２のように視認できる。この状態は次のサブフレーム更新信号の立ち上がりタイミングまで続く。制御部１０２は、次のサブフレーム更新信号の立ち上がりタイミング（フレームバッファ更新信号は変化無し）で、シャッターホイール８１５を閉状態まで回転させる。その結果、投射画像は図７の７０３のように視認できない状態となる。これら一連の流れをくり返し実行する。

このように同一フレーム内で、シャッターホイール８１５の開閉を制御することによって、動画ぼけを改善する効果を奏する（いわゆる黒挿入）。

実施例３では、ステップ６１０での低輝度サブフレーム挿入が開始されたか否かの判定を、制御部１０２が行う。制御部１０２は画像処理部１０５及びサブフレーム生成部１１４から通知されたフレームバッファ更新信号及びサブフレーム更新信号を元に判定する。制御部１０２は、サブフレーム更新信号のみの立ち上がり（フレームバッファ更新信号は変化無し）で、低輝度サブフレーム挿入開始と判定する。これは前記シャッターホイール８１５を閉状態まで回転させるタイミングと同期する。そのため、図７で図示したように、必ず７０３のように投射画像が視認できない状態で７０４に図示するフォーカスレンズの移動が実施される。投射画像が視認できない状態でフォーカスレンズの移動が実施されるので、ピント変動も視認されず、高品位の投射像を投影することが可能となる。

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。

１０１ プロジェクタ、１０２ 制御部、１０３ 操作部、１０４ 映像信号入力部、
１０５ 画像処理部、１０６ ランプ、１０７ パネル、１０８ パネル駆動部、
１０９ 温度センサ、１１０ 投射レンズ、１１１ レンズ位置検知部、
１１２ モーター、１１３ サブフレーム挿入切り替え部、
１１４ サブフレーム生成部、２０１ レンズ駆動開始処理、
２０２ レンズ駆動停止判定、２０３ レンズ駆動停止処理、２０４ 温度取得処理、
２０５ レンズ位置補正量を算出処理、２０６ 基準補正量記録処理、
２０７ 基準レンズ位置記録処理、６０１ 温度補正駆動のタイミング判定、
６０２ 温度取得処理、６０３ レンズ位置補正量を算出処理、
６０４ 基準補正量を取得処理、６０５ 現在フォーカス位置を取得処理、
６０６ 基準フォーカス位置を取得処理、６０７ フォーカス移動量の算出処理、
６０８ 最小補正駆動量判定、６０９ サブフレーム挿入が入切判定、
６１０ サブフレーム挿入開始タイミング判定、６１１ フォーカス移動処理、
８０１ プロジェクタ、８１５ シャッターホイール

Claims (6)

1. 光軸方向に移動可能なフォーカス素子を含む投射光学系を通して画像を投射する画像投射装置であって、
   温度を検出する温度検出手段と、
   入力画像または内部生成信号を元に、表示画像をメモリ上に格納し、フレームバッファを形成するタイミングを決定するフレームバッファ更新周期決定手段と、
   前記フレームバッファ更新周期を複数のサブフレーム期間に分割するサブフレーム分割手段と、
   前記サブフレーム期間の一部または全部において、当該フレームバッファに記録されている前期表示画像の輝度よりも輝度が低い画像を投射するサブフレーム挿入投射手段と、
   前記輝度が低い画像を投射している状態で、前記温度検出手段により検出された温度の変化に応じて、前記フォーカス素子を移動させる制御手段と、
   を有することを特徴とする画像投射装置。
2. 投射光を変調する光変調素子を有し、
   前記サブフレーム挿入投射手段は、前記光変調素子が投射光を変調させることによって、前記輝度が低い画像を投射することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 投射光が透過する状態と遮断される状態とを切り替える投射光遮断手段を有し、
   前記サブフレーム挿入投射手段は、前記投射光遮断手段が投射光を遮断することによって、前記輝度が低い画像を投射することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
4. 投射光源が点灯している状態と消灯または減光している状態とを切り替える投射光源制御手段を有し、
   前記サブフレーム挿入投射手段は、前記投射光源制御手段が投射光を消灯または減光することによって、前記輝度が低い画像を投射することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
5. 前記制御手段は、前記フォーカス素子を移動させる量が所定値を超えた場合のみ、
   前記フォーカス素子を移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の画像投射装置。
6. サブフレーム挿入の入か切かを切り替えるサブフレーム挿入切り替え手段と、
   前記制御手段は、前記サブフレーム挿入切り替え手段が切の場合は、任意のタイミングで前記温度検出手段により検出された温度の変化に応じて、前記フォーカス素子を移動させ、
   前記サブフレーム挿入切り替え手段が入の場合は、前記輝度が低い画像を投射している状態で、前記温度検出手段により検出された温度の変化に応じて、前記フォーカス素子を移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の画像投射装置。