JP2017227803A - Image projection device and image position adjustment device - Google Patents

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淳 真下
Atsushi Mashita
淳 真下
金井 秀雄
Hideo Kanai
秀雄 金井
丈裕 西森
Takehiro Nishimori
丈裕 西森
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image projection device and an image position adjustment device which can suppress the increase in size of an image generation part, while moving a position of the projection image on a projection plane in a wide range.SOLUTION: An image projection device includes: an image display element unit 8 having a DMD which is an image formation part for generating an image using light irradiated from a light source; a projection optical system unit 10 having a projection lens which is a projection optical part for projecting an image generated by the DMD on a screen which is a projection plane; and a DMD shift mechanism 28 which is image generation part moving means for moving the image display element unit 8 for the device main body by a projector which is an image projection device having a projection optical system shift mechanism 30 which is projection optical part moving means for moving the projection optical system unit 10 for the device main body.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

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。   The present invention relates to an image projection device and an image position adjustment device.

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。
Conventionally, there has been provided an optical shift means for adjusting the position of the projected image on the projection plane by moving the projection lens constituting the projection optical system in a direction perpendicular to the optical axis with respect to the image display element which is an image generation unit. A known image projection apparatus is known.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 discloses an image projection apparatus of this type in which the position of a projection image on a projection plane is adjusted by changing the position of an optical shift unit described above and a region where an image is displayed on an image display element. The structure provided with a shift means is described. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes that the projected image can be shifted in a wide range by shifting the projected image to a position that cannot be handled only by the optical shift unit.

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。   However, in the configuration described in Patent Document 1, an image display area in which an image is displayed and an image non-display area in which no image is displayed are formed on an image display element fixed to the apparatus main body. When the projected image is shifted, the position of the image display area on the image display element is determined by setting the part that was the image non-display area as the image display area and the part that was the image display area as the image non-display area. Has changed. In this configuration, since there is an image non-display area that does not display an image on the image element, the image display element is larger than the image display area that contributes to the generation of the projected image.

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。   In order to solve the problems described above, the present invention provides an image generation unit that generates an image using light emitted from a light source, a projection optical unit that projects an image generated by the image generation unit on a projection plane, An image projection apparatus comprising: a projection optical unit moving unit that moves the projection optical unit with respect to the apparatus main body; and an image generation unit moving unit that moves the image generation unit with respect to the apparatus main body. Is.

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。   According to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to suppress the enlargement of the image generation unit while moving the position of the projection image on the projection surface in a wide range.

光学エンジン部が備える移動機構の説明図。Explanatory drawing of the moving mechanism with which an optical engine part is provided. プロジェクタの斜視図。The perspective view of a projector. プロジェクタと、スクリーンとを示す外観斜視図。FIG. 2 is an external perspective view showing a projector and a screen. 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。The internal perspective view of a projector, (a) is the perspective view seen from the near side in FIG. 2, (b) is the perspective view seen from the back side in FIG. 光学エンジン部及び光源部の斜視図。The perspective view of an optical engine part and a light source part. 投写光学系ユニットの内部構成を示す斜視説明図。FIG. 3 is an explanatory perspective view showing the internal configuration of the projection optical system unit. 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。The side view which shows the internal structure of a projection optical system unit, and the positional relationship with a screen. 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。Explanatory drawing which shows the arrangement configuration of the optical path in an illumination optical system unit, and an image display element unit. DMDシフト機構のアクチュエータの分解斜視図。The exploded perspective view of the actuator of a DMD shift mechanism. 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。Explanatory drawing which shows the displayable area | region of the projection image on a screen. 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。The block diagram of the control system which performs the image shift in a projector. 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。The flowchart of the 1st example of the control which adjusts the position of a projection image. 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。The flowchart of the 2nd example of control which adjusts the position of a projection image. 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。The flowchart of the 3rd example of control which adjusts the position of a projection image.

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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a perspective view of a projector 1 that is an image projection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an external perspective view showing the projector 1 and a screen 2 that is a projection surface. As shown in FIG. 3, the normal direction of the screen 2 is the Y direction, the short axis direction (vertical direction) of the screen 2 is the Z direction, and the long axis direction (horizontal direction) of the screen 2 is the X direction.

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。   The projector 1 is a device that generates a projection image based on image data input from a personal computer, a video camera, or the like, and projects and displays the projection image P on the screen 2. In recent years, liquid crystal projectors have been improved in terms of high resolution and low price due to high resolution of liquid crystal panels, high efficiency of light sources (lamps), and the like. In addition, small and light projectors 1 using DMD (Digital Micro-mirror Device), which is a micro-drive mirror device, are widely used, and projectors 1 are widely used not only in offices and schools but also at home. .

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。
FIG. 4 is an internal perspective view of the interior of the projector 1 with the main body cover removed. 4A is a perspective view of the inside of the projector 1 as seen from the front side of FIG. 2, and FIG. 4B is a perspective view of the inside of the projector 1 as seen from the back side of FIG.
FIG. 5 is a perspective view of the optical engine unit 6 and the light source unit 7 provided in the projector 1. As shown in FIG. 5, the projector 1 includes an optical engine unit 6 and a light source unit 7 having a light source that emits white light. The optical engine unit 6 includes an image display element unit 8, an illumination optical system unit 9, and a projection optical system unit 10.

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。
FIG. 6 is an explanatory perspective view showing the internal configuration of the projection optical system unit 10, and FIG. 7 is a side view showing the positional relationship between the internal configuration of the projection optical system unit 10 and the screen 2.
The projection optical system unit 10 includes a projection lens 21 as a projection optical unit that projects an image generated by an image generation unit described later onto the screen 2 as a projection image.

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。
The front-type projector 1 has improved portability and has been used for small meetings of several people. Such a projector 1 is required to be able to project an image on a large screen (enlarge the projection screen) and to make the “projection space required outside the projector” as small as possible.
As a configuration that satisfies this requirement, in the projector 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the transmission optical system in the projection optical system unit 10 such as the projection lens 21 is set parallel to the screen 2. A light beam that has passed through a transmission optical system such as the projection lens 21 is folded by a folding mirror 23 and then magnified and projected onto the screen 2 by a free-form curved mirror 24. With this configuration, as shown in FIG. 4, the optical engine unit 6 can be reduced vertically and three-dimensionally.

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。
On the upper surface of the projector 1, a transmissive glass 51 from which the light flux of the projection image P is emitted is provided, and the light flux that has passed through the transmissive glass 51 is projected onto the screen 2.
In the present embodiment, a high pressure mercury lamp is employed as the light source provided in the light source unit 7. The light emitted from the high-pressure mercury lamp included in the light source unit 7 is separated into R (red), G (green), and B (blue) colors by the illumination optical system unit 9 of the optical engine unit 6 and then the image display element unit. 8 is irradiated. The light irradiated and reflected on the image display element unit 8 is projected onto the screen 2 via the projection optical system unit 10.

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。
Next, with reference to FIG. 8, a state in which the illumination optical system unit 9 splits the light into RGB colors and an optical path from the illumination optical system unit 9 to the image display element unit 8 and the projection optical system unit 10 will be described. .
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an arrangement configuration of the optical paths (L1 to L5) in the illumination optical system unit 9 and the image display element unit 8. As shown in FIG.
The image display element unit 8 is an image generation unit that generates an image using light emitted from the light source unit 7, and includes a DMD 16 that is an image display element.

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」)。
As shown in FIG. 8, the illumination optical system unit 9 includes a color wheel 11, a light tunnel 12, two relay lenses 13, a cylinder mirror 15, and a concave mirror 14.
The white light emitted from the light source unit 7 is split by the color wheel 11 having the RGB color segments. The light of each color after being split is incident on the cylinder mirror 15 after passing through the light tunnel 12 that plays a role in uniforming the illuminance distribution and the relay lens 13 that collects light while correcting the chromatic aberration on the optical axis. ("L1" in FIG. 8). The light reflected by the cylinder mirror 15 enters the concave mirror 14 (“L2” in FIG. 8), and the light reflected by the concave mirror 14 reaches the DMD 16 (“L3” in FIG. 8).

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。
The DMD 16 is a micro-drive mirror device having a large number of micro mirrors that can be driven so as to change the inclination of the reflecting surface, and each color mirror is driven in a time-sharing manner on the basis of video data so that light of each color is a predetermined image Reflect to form.
The light used for forming the projection image P is guided to the projection optical system unit 10 shown in FIG. 6 by the action of the DMD 16 (“L4” in FIG. 8). Then, as shown in FIG. 7, it reaches the free-form surface mirror 24 via the projection lens 21 and the folding mirror 23, and is enlarged and projected on the screen 2 by the free-form surface mirror 24.

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。   On the other hand, light that is not used to form the projection image P is irradiated onto the OFF light plate 20 by the time-division driving of the DMD 16 and is not projected onto the screen 2. As shown in FIG. 7, when the projection lens 21 is arranged vertically, the installation area can be reduced, and a three-dimensional and compact design can be achieved.

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。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a moving mechanism provided in the optical engine unit 6.
The illumination optical system unit 9 of the optical engine unit 6 of the projector 1 of the present embodiment is fixed to a bottom frame 5 (see FIG. 4) that forms a casing of the bottom of the apparatus main body of the projector 1.
The projection optical system unit 10 including the projection lens 21 that is a projection optical unit and the illumination optical system unit 9 can be coupled to the illumination optical system unit 9 so that the projection optical system unit 10 can be moved in the horizontal direction. A projection optical system shift mechanism 30 is provided.
The image display element unit 8 including the DMD 16 that is an image generation unit and the illumination optical system unit 9 hold the image display element unit 8 movably in the horizontal direction with respect to the illumination optical system unit 9. A DMD shift mechanism 28 is provided.

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。   In the projector 1 of the present embodiment, the optical axis of the projection lens 21 is in the vertical direction. For this reason, the projection optical system unit 10 can be shifted in the direction orthogonal to the optical axis of the projection lens 21 by moving the projection optical system unit 10 back and forth and right and left in the horizontal direction by the projection optical system shift mechanism 30. Further, the image display element unit 8 can be shifted in the direction orthogonal to the optical axis of the projection lens 21 by moving the image display element unit 8 in the horizontal direction in the horizontal direction by the DMD shift mechanism 28.

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。   When the image display element unit 8 is moved leftward in FIG. 1 as indicated by an arrow A in FIG. 1, the projection optical system unit 10 is moved to the right in FIG. 1 as indicated by an arrow B in FIG. By moving in the direction, the shift amount of the projected image becomes wider than the shift amount of each unit alone. The projection optical system unit 10 is controlled to move in the direction opposite to the direction in which the image display element unit 8 has moved, not only in the horizontal direction in FIG. 1 but also in other directions.

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。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a projector, an optical shift that shifts a projection optical system with respect to an image display element is known as a configuration that adjusts the position of a projection image on a projection surface. In addition, the image display area where the original image is actually formed is set smaller than the maximum displayable range of the original image on the image display element, and an image non-display area is formed around the image display area to display the image. An image shift that shifts an image display area on an element is known. In this configuration, the image display area is shifted in the vertical and horizontal directions by the height and width of the image non-display area.

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。   In Patent Document 1, a wide range of projection is performed by combining an optical shift function that shifts the projection optical system with respect to the image display element and a digital shift function that shifts an area where an original image is formed on the image forming element. A configuration for shifting an image is described. However, in the configuration using the digital shift function, the image display area where the original image is actually formed is set smaller than the maximum displayable range of the original image of the image display element, and the image non-display area is surrounded around the image display area. A display area is formed. For this reason, the entire area of the image display element cannot be used as the image display area, and there is a problem that the number of pixels of the projected image is reduced with respect to the total number of pixels of the image display element.

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。   In the digital shift function, the image display element is larger than the image display area that contributes to the formation of the projected image. Since image display elements such as DMD are generally expensive, if the image display element is larger than the image display area, the resolution of the projected image can be improved against the increase in the manufacturing cost of the image display element. The problem of not.

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。
On the other hand, in the projector 1 of the present embodiment, the projection optical unit moving unit that moves the projection optical system unit 10 relative to the apparatus main body, and the projection optical unit movement that moves the image display element unit 8 relative to the apparatus main body. Means.
By moving the image display element unit 8 in the direction opposite to the movement direction of the projection optical system unit 10, the original image on the image display element and the projection lens 21 are relatively moved rather than the configuration in which only the projection optical system unit 10 is moved. It is possible to shift greatly. Thereby, the shift range of the projection image P with respect to the projection surface such as the screen 2 can be widened. In addition, since it is not necessary to provide an image non-display area corresponding to the image shift range in the image display element, it is possible to suppress an increase in the size of the image display element. Furthermore, by not providing the image non-display area, it is possible to prevent the number of pixels of the projected image from decreasing with respect to the total number of pixels of the image display element, and the projected image P in a wide range without reducing the number of pixels. Shifting can be performed.

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。   FIG. 9 is an exploded perspective view of the actuator of the DMD shift mechanism 28. FIG. 9A is an exploded perspective view of the fixed unit 31 fixed to the illumination optical system unit 9, and FIG. 9B is a movable that moves relative to the illumination optical system unit 9 together with the image display element unit 8. 4 is an exploded perspective view of a unit 41. FIG. The DMD shift mechanism 28 includes a fixed unit 31 and a movable unit 41.

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。
The fixed unit 31 shown in FIG. 9A includes a top plate 32, a base plate 33, a sphere 34, a sphere holder 35, a sphere receiver 36, a magnet 37, a column 38, a sphere position adjusting screw 39, and the like.
A movable unit 41 shown in FIG. 9B includes a movable plate unit 44 and an image display element unit 8. The movable plate unit 44 includes a movable plate 42, a voice coil 43, and the like. The image display element unit 8 includes a DMD 16, a coupling plate 46, a DMD holding bracket 47, a step screw 48, a spring 49, a heat sink 18, and the like.
The DMD shift mechanism 28 configured by the fixed unit 31 and the movable unit 41 shown in FIG. 9 is configured to move the movable unit 41 relative to the fixed unit 31 by electromagnetic force generated by the magnet 37 and the voice coil 43. .

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。   FIG. 9 shows an example of an actuator in the DMD shift mechanism 28, but the same actuator is also used for the projection optical system shift mechanism 30.

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。   The projection optical system shift mechanism 30 of the projector 1 according to the present embodiment is configured to move the projection optical system unit 10 relative to the illumination optical system unit 9. The configuration for moving the projection optical system relative to the illumination optical system is not limited to the configuration for moving the entire projection optical system unit 10. The housing of the projection optical system unit 10 is fixed to the illumination optical system unit 9, and at least one of the lenses constituting the projection lens 21 in the projection optical system unit 10 is moved with respect to the housing of the projection optical system unit 10. A lens shift mechanism may be used. By adopting a configuration in which the lens is moved, the moving body can be reduced, and the projector 1 can be downsized. On the other hand, if it is the structure which moves the projection optical system unit 10 whole, it will be easy to maintain the positional accuracy of the lenses which comprise the projection lens 21, and the positional accuracy of the optical components of the projection optical system with which the projection optical system unit 10 is provided. Become.

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。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a displayable region of the projected image P on the screen 2 by shifting the image display element unit 8 and the projection optical system unit 10.
FIG. 10A shows the relationship between the display area of the projection image P and the area “P1” where the projection image P can be displayed by shifting the projection optical system unit 10. FIG. 10B shows the relationship between the display area of the projection image P and the area “P2” where the projection image P can be displayed by shifting the image display element unit 8.

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。
The area indicated by “P3” in which the display area of the projected image P of FIG. 10B is displayed at the center is overlapped with the limit value of the area indicated by “P1” of FIG. As a result, as shown in FIG. 10C, a wide display area “P3” in which the projection image P can be displayed by shifting the projection optical system unit 10 and the image display element unit 8 is provided. Can be sought.
As shown in FIG. 1, by reversing the shift direction of the projection optical system unit 10 and the image display element unit 8, the wide frame range of the wide image displayable region “P3” shown in FIG. The projected image P can be shifted within.

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。
FIG. 10D shows the projection on the screen 2 when the projection optical system unit 10 and the image display element unit 8 of the projector 1 in the state of projecting the projection image P shown in FIG. It is explanatory drawing of the position of the image P. FIG. In the projector 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 10D, the projected image is wider than the region “P1” where the projected image P can be displayed by shifting only the projection optical system unit 10. P can be displayed.
By detecting the movement amount of the image display element unit 8 by the DMD shift mechanism 28 and the movement amount of the projection optical system unit 10 by the projection optical system shift mechanism 30, the position of the projection image P in the wide image displayable region “P3”. Can be calculated.

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。
FIG. 11 is a block diagram of a control system that performs image shift in the projector 1.
When the user inputs the shift width of the projection image P to the operation unit 50, the control unit 40 controls the projection optical system shift mechanism 30 and the DMD shift mechanism 28 to move the projection optical system unit 10 and the image display element unit 8. Control the amount.

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。   The projector 1 according to this embodiment includes a light source unit 7 that is a light source, and includes an image display element unit 8 that includes a DMD 16 that is a modulation element that displays an image using light from the light source unit 7. The illumination optical system unit 9 includes an optical element (a color wheel 11, a light tunnel 12, a relay lens 13, a cylinder mirror 15, a concave mirror 14, etc.) that guides light from the light source unit 7 to the DMD 16 in the image display element unit 8. Is provided. Furthermore, a projection optical system unit 10 that projects light emitted from the image display element unit 8 onto a projection surface such as a screen 2 is provided.

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。   The projector 1 includes a DMD shift mechanism 28 as image display shift means that can move the image display element unit 8 relative to the illumination optical system unit 9. Further, a projection optical system shift mechanism 30 that is a projection optical system shift means that can move the projection optical system unit 10 relative to the illumination optical system unit 9 is provided. Further, a control unit 40 that is a control unit that controls the DMD shift mechanism 28 and the projection optical system shift mechanism 30 is provided. The controller 40 projects the DMD shift mechanism 28 and the projection so that the movement direction of the projection optical system unit 10 by the projection optical system shift mechanism 30 is opposite to the movement direction of the image display element unit 8 by the DMD shift mechanism 28. The optical system shift mechanism 30 is controlled. Further, the control unit 40 controls the movement of the image display element unit 8 by the DMD shift mechanism 28 and the movement of the projection optical system unit 10 by the projection optical system shift mechanism 30 alternately.

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)。
FIG. 12 is a flowchart of a first example of control for adjusting the position of the projected image P.
As shown in FIG. 12, after the user performs a shift adjustment operation (S11), when adjusting the position of the projected image P, first, the position of the image display element unit 8 and the position of the projection optical system unit 10 are adjusted. Are detected (S12). As a control method, the image display element unit 8 is shifted (S14), and then the projection optical system unit 10 is shifted in a direction opposite to the shift direction of the image display element unit 8 (S17).

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。
Before shifting the projected image P, whether or not the projected image P exists in the center of the region (region “P3” in FIG. 10C) where the projected image P can be displayed on the projection plane (FIG. 10 ( Whether or not the state is shown in c) is determined by the position of the image display element unit 8 (S13).
In the flow shown in FIG. 12, since the control method of moving the projection optical system unit 10 after shifting the image display element unit 8 is employed, if the image display element unit 8 is at the center of the movement range, the projection optical system is used. The system unit 10 should also be in the center of the movement range. For this reason, it is possible to determine whether or not the projected image P is in the center of a region where image display is possible, depending on the position of the image display element unit 8.

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)。
Thereafter, if the position of the image display element unit 8 is the center (“Yes” in S13), the image display element unit 8 is moved in an arbitrary direction (S14). Next, the position of the image display element unit 8 and the position of the projection optical system unit 10 are detected (S15), and the image display element is determined from the relative position difference between the image display element unit 8 and the projection optical system unit 10. It is determined whether or not the unit 8 has been shifted (S16). If the relative position difference is after the image display element unit 8 is shifted (“Yes” in S16), the projection optical system unit 10 is shifted in the direction opposite to the moving direction of the image display element unit 8. (S17).
In consideration of the case where the projection optical system unit 10 is not shifted due to, for example, the case where the power is cut off in the middle, in the present embodiment, the unit to be moved is determined based on the relative position difference described above. doing.
Finally, if the position of the projected image P is at the position requested by the user (“Yes” in S18), the position adjustment is completed, and if there is not enough (“No” in S18), the user performs a shift operation ( S11).

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。   As shown in FIG. 12, the projector 1 according to the present embodiment has a configuration in which the two units are alternately moved so that the projection optical system unit 10 is moved after the image display element unit 8 is moved. .

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。
FIG. 13 is a flowchart of a second example of control for adjusting the position of the projected image P.
The flowchart shown in FIG. 13 is different from the flowchart shown in FIG. 12 in that the image display element unit 8 is shifted after the projection optical system unit 10 is shifted first, but the other points are common and detailed description is omitted. To do.

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。
FIG. 14 is a flowchart of a third example of control for adjusting the position of the projected image P.
In the flowchart shown in FIG. 14, the image display element unit 8 is preferentially shifted over the projection optical system unit 10. That is, after the image display element unit 8 is moved to the limit of the movable range (“Yes” in S34), the projection optical system unit 10 is moved in the direction opposite to the image display element unit 8.
The projection optical system unit 10 is heavier than the image display element unit 8 and requires a large force when moving. For this reason, it is possible to reduce power consumption by preferentially moving the image display element unit 8 that does not require a large force when moving, and then moving the projection optical system unit 10.

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。   In the projector 1 of this embodiment, the configuration using the reflective DMD 16 as the image display element has been described. The image display element is not limited to the DMD 16 and may be a transmissive image display element.

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。   What was demonstrated above is an example, and there exists an effect peculiar for every following aspect.

(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。
(Aspect A)
An image generation unit such as DMD 16 that generates an image using light emitted from a light source such as the light source unit 7, and projection optics such as a projection lens 21 that projects an image generated by the image generation unit onto a projection surface such as the screen 2. In the image projection apparatus such as the projector 1, the image generation unit is moved relative to the apparatus main body, and the projection optical unit moving unit such as the projection optical system shift mechanism 30 that moves the projection optical unit with respect to the apparatus main body. The image generating unit moving means such as the DMD shift mechanism 28 is provided.
According to this, as described in the above embodiment, the projection optical unit can be moved with respect to the apparatus main body, and the image generation unit can be moved with respect to the apparatus main body in the direction opposite to the projection optical unit. Become. By moving in this way, it is possible to move the image on the image generation unit and the projection optical unit relatively larger than in the configuration in which only the projection optical unit is moved. The range can be widened. In addition, since the image generation unit is moved, it is not necessary to provide the image generation unit with an image non-display area corresponding to the moving range of the image, and thus the enlargement of the image generation unit can be suppressed. In such an aspect A, it is possible to suppress an increase in the size of the image generation unit while moving the position of the projection image on the projection plane in a wide range.

(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。
(Aspect B)
In aspect A, the image generation of the DMD 16 or the like by the image generation unit moving unit such as the DMD shift mechanism 28 is performed with respect to the moving direction of the projection optical unit such as the projection lens 21 by the projection optical unit moving unit such as the projection optical system shift mechanism 30. And a control unit such as a control unit 40 for controlling the projection optical unit moving unit and the image generating unit moving unit so that the moving directions of the units are opposite to each other.
According to this, as described in the above embodiment, the image on the image generation unit and the projection optical unit can be moved relatively larger than the configuration in which only the projection optical unit is moved. A configuration that widens the movement range of the projected image with respect to the surface can be realized.

(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。
(Aspect C)
In the aspect A or B, the projection optical unit including the illumination optical unit such as the illumination optical system unit 9 that guides the light emitted from the light source such as the light source unit 7 to the image generation unit such as the DMD 16, and the like. The moving unit moves the projection optical unit such as the projection lens 21 relative to the illumination optical unit, and the image generation unit moving unit such as the DMD shift mechanism 28 moves the image generation unit relative to the illumination optical unit. Move to.
According to this, as described in the above embodiment, it is possible to realize a configuration in which the image generation unit and the projection optical unit are moved relative to the apparatus main body.

(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。
(Aspect D)
In any one of the aspects A to C, the image generation unit moving unit such as the DMD shift mechanism 28 includes an actuator such as the magnet 37 and the voice coil 43, and the illumination optical system unit 9 and the like using the driving force of the actuator. The image generating unit such as the DMD 16 is moved by a movable unit such as the movable unit 41 that is movable relative to the illumination optical unit.
According to this, as described in the above embodiment, it is possible to realize a configuration in which the image generation unit is moved relative to the apparatus main body.

(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。
(Aspect E)
In any one of the aspects A to D, the projection optical unit moving unit such as the projection optical system shift mechanism 30 is an optical element moving unit such as a lens shift mechanism that moves the projection optical element such as a lens constituting the projection lens 21. It is.
According to this, as described in the above embodiment, it is possible to realize a configuration in which the projection optical element of the projection optical unit is moved relative to the apparatus main body. Further, by adopting a configuration in which the projection optical element is moved, the moving body can be made small, and the image projection apparatus such as the projector 1 can be downsized.

(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。
(Aspect F)
In any one of the aspects A to E, the projection optical unit moving unit such as the projection optical system shift mechanism 30 includes an actuator, and the illumination optical unit such as the illumination optical system unit 9 is used with the driving force of the actuator. The projection optical unit such as the projection lens 21 is moved by a movable unit such as a casing of the projection optical system unit 10 that is relatively movable.
According to this, as described in the above embodiment, it is possible to realize a configuration in which the projection optical unit is moved relative to the apparatus main body. In addition, by moving the entire projection optical unit, it is easy to maintain the positional accuracy of the projection optical elements such as lenses constituting the projection optical unit.

(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。
(Aspect G)
In any of the aspects A to F, the image generating unit movement of the DMD shift mechanism 28 or the like is moved before the projection optical unit such as the projection lens 21 is moved by the projection optical unit moving unit such as the projection optical system shift mechanism 30 or the like. The image generating unit such as the DMD 16 is moved by the means.
According to this, as described with reference to FIG. 12 in the above embodiment, the image generation unit and the projection optical unit are moved with respect to the apparatus main body by moving the image generation unit first and then moving the projection optical unit. The structure which moves each part to the opposite side is realizable.

(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。
(Aspect H)
In aspect G, after the image generating unit reaches the end of the moving range of the image generating unit such as DMD 16 by the image generating unit moving unit such as DMD shift mechanism 28, the projection optical unit moving unit such as projection optical system shift mechanism 30 The movement of the projection optical unit such as the projection lens 21 is started.
According to this, as described with reference to FIG. 14 in the above-described embodiment, the image generation unit that does not require a large force when moving is preferentially moved, and then the projection optical unit is moved, so that power can be obtained. Can be reduced. In addition, when the moving accuracy of the image generating unit moving unit is better than that of the projecting optical unit moving unit, priority is given to moving with high accuracy, and the movement with poor accuracy is followed by projection on the side with poor moving accuracy. It is possible to suppress the influence on the position of the image.

(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。
(Aspect I)
In any of the aspects A to F, before the image generating unit such as the DMD 16 is moved by the image generating unit moving unit such as the DMD shift mechanism 28, the projection optical unit moving unit such as the projection optical system shift mechanism 30 is used. The projection optical unit such as the projection lens 21 is moved.
According to this, as described with reference to FIG. 13 in the above embodiment, the image generation unit and the projection optics are moved with respect to the apparatus main body by moving the projection optical unit first and then moving the image generation unit. The structure which moves each part to the opposite side is realizable.

(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。
(Aspect J)
A projection optical unit moving unit such as a projection optical system shift mechanism 30 for moving a projection optical unit such as a projection lens 21 that projects an image generated by an image generation unit such as a DMD 16 onto a projection surface such as a screen 2 is provided. The image position adjustment apparatus such as the optical engine unit 6 that adjusts the position of the projection image projected by the unit on the projection plane includes a projection optical unit moving unit such as a DMD shift mechanism 28 that moves the image generation unit.
According to this, similarly to the above-described aspect A, it is possible to suppress an increase in the size of the image generation unit while moving the position of the projection image on the projection plane in a wide range.

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector 2 Screen 5 Bottom frame 6 Optical engine part 7 Light source part 8 Image display element unit 9 Illumination optical system unit 10 Projection optical system unit 11 Color wheel 12 Light tunnel 13 Relay lens 14 Concave mirror 15 Cylinder mirror 16 DMD
18 Heat sink 20 Optical plate 21 Projection lens 23 Mirror 24 Free-form surface mirror 28 DMD shift mechanism 30 Projection optical system shift mechanism 31 Fixed unit 32 Top plate 33 Base plate 34 Sphere 35 Sphere holder 36 Sphere receiver 37 Magnet 38 Strut 39 Sphere position adjustment screw 40 Control Unit 41 Movable Unit 42 Movable Plate 43 Voice Coil 44 Movable Plate Unit 46 Coupling Plate 47 Holding Bracket 48 Step Screw 49 Spring 50 Operation Unit 51 Transmission Glass P Projected Image

特許5436080号Japanese Patent No. 5346080

Claims (10)

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。
An image generator that generates an image using light emitted from a light source;
A projection optical unit that projects an image generated by the image generation unit onto a projection plane;
In an image projection apparatus comprising: a projection optical unit moving unit that moves the projection optical unit with respect to the apparatus main body;
An image projection apparatus comprising image generation unit moving means for moving the image generation unit relative to the apparatus main body.
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。
The image projection apparatus according to claim 1,
The projection optical unit moving unit and the image generating unit so that the moving direction of the image generating unit by the image generating unit moving unit is opposite to the moving direction of the projection optical unit by the projecting optical unit moving unit. An image projection apparatus comprising control means for controlling movement means.
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。
The image projection device according to claim 1 or 2,
An illumination optical unit that guides light emitted from the light source to the image generation unit;
The projection optical unit moving means moves the projection optical unit relative to the illumination optical unit,
The image projection apparatus according to claim 1, wherein the image generation unit moving unit moves the image generation unit relative to the illumination optical unit.
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。
In the image projection device according to any one of claims 1 to 3,
The image generation unit moving means includes an actuator,
An image projection apparatus, wherein the image generation unit is moved by a movable unit that is movable relative to the illumination optical unit using a driving force of the actuator.
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。
The image projection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The projection optical unit moving means is an optical element moving means for moving a projection optical element.
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。
The image projection device according to any one of claims 1 to 5,
The projection optical unit moving means includes an actuator,
An image projection apparatus, wherein the projection optical unit is moved by a movable unit that is movable relative to the illumination optical unit using a driving force of the actuator.
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。
The image projection device according to any one of claims 1 to 6,
An image projection apparatus, wherein the image generation unit is moved by the image generation unit movement unit before the projection optical unit is moved by the projection optical unit movement unit.
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。
The image projection apparatus according to claim 7.
An image projection characterized by starting the movement of the projection optical unit by the projection optical unit moving unit after the image generating unit reaches the end of the moving range of the image generating unit by the image generating unit moving unit. apparatus.
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。
The image projection device according to any one of claims 1 to 6,
An image projection apparatus, wherein the projection optical unit is moved by the projection optical unit moving unit before the image generation unit is moved by the image generation unit moving unit.
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。
A projection optical unit moving unit that moves a projection optical unit that projects an image generated by the image generation unit onto a projection plane;
In the image position adjusting device for adjusting the position on the projection surface of the projection image projected by the projection optical means,
An image position adjusting apparatus comprising: a projection optical unit moving unit that moves the image generating unit.
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