JP5228959B2

JP5228959B2 - プロジェクター

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Publication number: JP5228959B2
Application number: JP2009024572A
Authority: JP
Inventors: 治藤牧
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-02-05
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Description

本発明は、液晶パネル等のライトバルブによって形成した画像をスクリーン上に投射するプロジェクターに関する。

プロジェクターとして、投射レンズを取り外し可能に固定するためのベース部を有し、ベース部に設けた移動部材によって投射レンズを上下左右に移動させるものが存在する（特許文献１参照）。

特開２００８−５８６７３号公報

しかし、上記プロジェクターでは、レンズシフトに対応しない投射レンズに交換された場合も、レンズシフトに対応する投射レンズと同様の動作が行われる。つまり、ベース部に固定される投射レンズの種類に関わらず同様のレンズシフト動作が行われるので、レンズシフトに対応しない投射レンズに交換された後にこのような投射レンズに対してレンズシフトの操作が行われると、投射画像の周辺が暗くなったり、周辺の像が欠けたりする弊害が生じる。また、レンズシフトに対応する投射レンズであってもシフト量には適正な範囲があることから、一律のレンズシフトでは、特定の投射レンズに対して不適切なレンズシフトが行われる可能性がある。

そこで、本発明は、レンズシフトに対応する投射レンズを含む様々な投射レンズを装着可能であり、このように様々な投射レンズを装着した場合にも動作上の不都合が生じないプロジェクターを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、光源から出射された光束を、画像情報に応じて変調して画像光を形成するライトバルブと、ライトバルブで形成された画像光を投射する投射レンズを交換可能に支持し、当該支持された投射レンズである搭載レンズを、装置全体のシステム光軸に垂直な面内の第１の方向に変位させることができる支持駆動部と、搭載レンズの第１の方向についての変位の許容範囲に関する情報を判定するとともに、搭載レンズの変位が判定された許容範囲内となるように、支持駆動部の動作を制御する制御部とを備える。

上記プロジェクターによれば、制御部が、搭載レンズの第１の方向についての変位の許容範囲に関する情報を判定するとともに、搭載レンズの変位が判定された許容範囲内となるように、支持駆動部の動作を制御するので、搭載レンズの許容範囲に合わせて支持駆動部を動作させることができ、各種搭載レンズによる画像の投射を適正にすることができる。

また、本発明の具体的な態様又は側面によれば、上記プロジェクターにおいて、支持駆動部は、搭載レンズを、搭載レンズの光軸がシステム光軸上となるように配置する標準状態と、搭載レンズの光軸がシステム光軸上から第１の方向に偏倚するように配置するシフト状態とに切り換えることができ、制御部は、搭載レンズが第１の方向への偏倚によって投射画像の投射方向を調整可能に設計されているシフトタイプであるか、投射画像の投射方向を調整可能に設計されていない非シフトタイプであるかを許容範囲に関する情報として判定するとともに、搭載レンズがシフトタイプであると判定した場合、支持駆動部が搭載レンズを標準状態からシフト状態に切り換えることを許可し、搭載レンズが非シフトタイプであると判定した場合、支持駆動部が搭載レンズを標準状態からシフト状態に切り換えることを禁止する。このプロジェクターでは、制御部が、搭載レンズが非シフトタイプである場合、支持駆動部が搭載レンズを標準状態からシフト状態に切り換えることを禁止するので、非シフトタイプの搭載レンズに対して無理なレンズシフトが行われず、投射画像の周辺が暗くなったり欠けたりするといった、表示上の不都合が発生することを回避できる。

本発明の別の態様によれば、搭載レンズが非シフトタイプであるにもかかわらず、制御部が搭載レンズの状態をシフト状態になっていると判定した場合、制御部は、支持駆動部を介して搭載レンズをシフト状態から標準状態に切り換えさせる。この場合、非シフトタイプの搭載レンズを適正な標準状態に強制的に戻すことができ、プロジェクターの動作を適正に維持する機能を高めることができる。

本発明のさらに別の態様によれば、支持駆動部が、搭載レンズがシフトタイプであるか非シフトタイプであるかを自動的に検出するセンサーを有する。この場合、投射画像の周辺が暗くなったり欠けたりする不都合を自動的に回避することができる。

本発明のさらに別の態様によれば、支持駆動部が、センサーとして搭載レンズに接触する電気的コネクターを有し、制御部が、電気的コネクターの電気的状態に基づいて搭載レンズがシフトタイプであるか非シフトタイプであるかを判定する。この場合、電気的コネクターを利用したレンズタイプの簡易な検出・判定が可能になる。

本発明のさらに別の態様によれば、制御部が、電気的コネクターのうち搭載レンズのタイプを特定するための端子がオープン又はショート状態となっている場合には、搭載レンズが非シフトタイプであると判定する。

本発明のさらに別の態様によれば、支持駆動部が、電気的コネクターとして搭載レンズに接触可能な４端子の接点セットを有する。そして、搭載レンズがシフトタイプである場合、搭載レンズが、接点セットのうち３端子から受け取った制御信号に基づいてズーム及びフォーカスの少なくとも一方の動作が可能に構成され、接点セットのうち残りの１端子にシフトタイプに関連する情報を保有する。この場合、搭載レンズがシフトタイプであるか否かに応じてレンズシフトの可否を判定できるだけでなく、制御部の制御下で搭載レンズのズーミングやフォーカシングを行うことができる。

実施形態のプロジェクターの光学系について説明する平面図である。実施形態のプロジェクターの制御系について説明するブロック図である。（Ａ）、（Ｂ）は、センサーとして設けた電気的コネクターの構造を説明する図である。プロジェクターに取り付けられた搭載レンズの動作を説明する概念図である。プロジェクターの動作を説明するフローチャートである。

以下、図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態に係るプロジェクターについて説明する。

このプロジェクター１０は、光学エンジンユニットとも呼ばれる本体光学装置１１と、装置全体の動作を制御するための回路装置１７と、装置全体を覆う外装ケース１９とを備える。なお、図１では、回路装置１７の図示を省略しており、図２では、本体光学装置１１等の図示を省略している。

図１に示す本体光学装置１１は、照明装置２０、色分離導光光学系４０、光変調部５０、クロスダイクロイックプリズム６０、及び投射光学部７０を備えて構成される。これらの照明装置２０、色分離導光光学系４０、光変調部５０、クロスダイクロイックプリズム６０、及び投射光学部７０は、遮光性を有するライトガイド１１ａ中に略全体が収納されている。

照明装置２０は、光源ランプユニット２１と均一化光学系２３とを備える。このうち、光源ランプユニット２１は、光源部として、ランプ部２１ａと、凹レンズ２１ｂとを備える。ランプ部２１ａは、例えば高圧水銀ランプ等であるランプ本体２２ａと、光源光を回収して前方に出射させる凹面鏡２２ｂとを備える。凹レンズ２１ｂは、ランプ部２１ａからの光源光をシステム光軸ＳＡすなわち照明光軸に略平行な光束にする役割を有するが、例えば凹面鏡２２ｂが放物面鏡である場合には、省略することもできる。

均一化光学系２３は、第１及び第２レンズアレイ２３ａ，２３ｂと、偏光変換部材２３ｆと、重畳レンズ２３ｈとを備える。第１及び第２レンズアレイ２３ａ，２３ｂは、それぞれマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなる。このうち、第１レンズアレイ２３ａを構成する要素レンズによって、光源ランプユニット２１から出射された光束が複数の部分光束に分割される。また、第２レンズアレイ２３ｂを構成する要素レンズによって、第１レンズアレイ２３ａからの各部分光束は適当な発散角で出射される。偏光変換部材２３ｆは、ＰＢＳのプリズムアレイ等で構成され、レンズアレイ２３ｂから出射した光源光を特定方向の直線偏光のみに変換して次段光学系に供給する。重畳レンズ２３ｈは、偏光変換部材２３ｆを経た照明光を全体として適宜収束させることにより、光変調部５０に設けた各色の液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃに対する重畳照明を可能にする。

色分離導光光学系４０は、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂと、反射ミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、３つのフィールドレンズ４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを備え、照明装置２０から出射された照明光を赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、及び青（Ｂ）色の３色に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃへ導く。より詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー４１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ色の照明光ＬＲを反射しＧ色及びＢ色の照明光ＬＧ，ＬＢを透過させる。また、第２ダイクロイックミラー４１ｂは、ＧＢの２色のうちＧ色の照明光ＬＧを反射しＢ色の照明光ＬＢを透過させる。この色分離導光光学系４０において、第１ダイクロイックミラー４１ａで反射された照明光ＬＲは、反射ミラー４２ａを経て入射角調節用のフィールドレンズ４３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー４１ａを透過し、第２ダイクロイックミラー４１ｂで反射された照明光ＬＧは、入射角調節用のフィールドレンズ４３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー４１ｂを通過した照明光ＬＢは、リレーレンズ４４ａ，４４ｂ及び反射ミラー４２ｂ，４２ｃを経て入射角調節用のフィールドレンズ４３ｃに入射する。

光変調部５０は、３色の照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢがそれぞれ入射する３つの液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃを備える。なお、図示を省略しているが、各液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、中央に配置される液晶パネルと、これを挟むように配置される１対の入射側及び出射側偏光フィルターとを備えている。各液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、入射側偏光フィルターを経て入射した照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対してその偏光方向の空間的分布を変化させる。つまり、各液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃにそれぞれ入射した各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、各液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単位で偏光状態が調整され、不図示の出射側偏光フィルターの通過に伴って画素単位で強度変調される。

クロスダイクロイックプリズム６０は、カラー画像を合成するための光合成光学系であり、その内部には、Ｒ光反射用の第１ダイクロイック膜６１と、Ｂ光反射用の第２ダイクロイック膜６２とが、平面視Ｘ字状に配置されている。このクロスダイクロイックプリズム６０は、液晶ライトバルブ５１ａからの赤色光ＬＲを第１ダイクロイック膜６１で反射して進行方向右側に出射させ、液晶ライトバルブ５１ｂからの緑色光ＬＧを両ダイクロイック膜６１，６２を介して直進・出射させ、液晶ライトバルブ５１ｃからの青色光ＬＢを第２ダイクロイック膜６２で反射して進行方向左側に出射させる。

投射光学部７０は、クロスダイクロイックプリズム６０から出射された像光を投射するための搭載レンズ７１と、搭載レンズ７１を保持する支持駆動部７２とを備える。搭載レンズ７１は、クロスダイクロイックプリズム６０で合成された像光をスクリーン（不図示）上に拡大投射する。搭載レンズ７１は、交換可能な投射レンズであり、システム光軸ＳＡに垂直な面内の特定方向の変位によって投射画像の投射方向を調整可能に設計されているシフトタイプである場合と、このようなシフトタイプでない場合とがある。つまり、搭載レンズ７１は、レンズ交換を可能にすべく支持駆動部７２に対して着脱可能になっており、かかるレンズ交換用の着脱機構として、詳細な説明を省略するが、搭載レンズ７１と支持駆動部７２との間に、嵌合部材、位置決め部材、ロック部材、ロック解除部材等が設けられている。本実施形態の場合、支持駆動部７２は、搭載レンズ７１をシステム光軸ＳＡに垂直なＸＹ面内の例えば±Ｙ方向（具体的には上下方向）に変位させる。

図２に示すように、支持駆動部７２は、モーター７２ａと、伝達機構７２ｂと、シフト機構７２ｃと、位置センサー７２ｄと、レンズセンサー７２ｆとを備える。モーター７２ａは、後に詳述する回路装置１７に設けたモーター駆動回路９４からの駆動信号に基づいて所望の方向に所望の量だけ回転する。伝達機構７２ｂは、モーター７２ａの回転をシフト機構７２ｃに伝達する。シフト機構７２ｃは、搭載レンズ７１を取り付ける昇降部材７３をモーター７２ａの回転に応じて適宜昇降させる。位置センサー７２ｄは、昇降部材７３と連動するポテンショメータその他の位置情報検出素子で構成され、昇降部材７３の位置に応じた検出出力を、回路装置１７に設けたセンサー駆動回路９５に出力する。レンズセンサー７２ｆは、昇降部材７３に組み込んだ電気的コネクターで構成され、昇降部材７３上の搭載レンズ７１がシフトタイプであるか否かに関する検出出力を、回路装置１７のセンサー駆動回路９５に出力する。

図３（Ａ）は、レンズセンサー７２ｆを構成する電気的コネクターの一例を概念的に説明する図であり、図３（Ｂ）は、搭載レンズ７１側の電気的コネクターを概念的に説明する図である。レンズセンサー７２ｆの電気的コネクター７４は、４つの端子７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄからなる接点セット７４ｓを有する。これに対応して、搭載レンズ７１の鏡筒に形成された電気的コネクター７５も、４つの端子７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄからなる接点セット７５ｓを有する。ここで、レンズセンサー７２ｆ側の第１端子７４ａと、搭載レンズ７１側の第１端子７５ａとは、ともにグランド用の共通端子であり、搭載レンズ７１を支持駆動部７２に取り付けた状態で互いに電気的に接続される。レンズセンサー７２ｆ側の第２端子７４ｂと、搭載レンズ７１側の第２端子７５ｂとは、ともにタイプ検出用の識別端子であり、搭載レンズ７１を支持駆動部７２に取り付けた状態で互いに電気的に接続される。レンズセンサー７２ｆ側の第３端子７４ｃと、搭載レンズ７１側の第３端子７５ｃとは、ともにズーム駆動用のズーム信号端子であり、搭載レンズ７１を支持駆動部７２に取り付けた状態で互いに電気的に接続される。レンズセンサー７２ｆ側の第４端子７４ｄと、搭載レンズ７１側の第４端子７５ｄとは、ともにフォーカス駆動用のフォーカス信号端子であり、搭載レンズ７１を支持駆動部７２に取り付けた状態で互いに電気的に接続される。

以上の電気的コネクター７４のうち、第１端子７４ａは、搭載レンズ７１の変位の許容範囲に関する情報の一例として搭載レンズ７１がシフトタイプであるか非シフトタイプであるかを検出するためのものであり、抵抗や電圧を検出する通電用の端子となっている。これに対応して、搭載レンズ７１が投射方向が調整可能に設計されたシフトタイプである場合、第１端子７５ａと第２端子７５ｂとはショートされた状態となっている。つまり、レンズセンサー７２ｆ側の第１端子７４ａと第２端子７４ｂとの間に通電しても電圧がほとんどかからないので、搭載レンズ７１がシフトタイプであることがわかる。一方、搭載レンズ７１がシフトタイプでない場合すなわち非シフトタイプの場合、第１端子７５ａと第２端子７５ｂとが存在しないか、第１端子７５ａと第２端子７５ｂが存在してもオープンな状態となっている。つまり、レンズセンサー７２ｆ側の第１端子７４ａと第２端子７４ｂとの間に通電することによって対応する電圧が発生し、搭載レンズ７１がシフトタイプでないことすなわち非シフトタイプであることがわかる。

なお、以上の変形例として、シフトタイプの搭載レンズ７１で第１端子７５ａと第２端子７５ｂとの間をオープン状態とすることもできる。これに対応して、非シフトタイプの搭載レンズ７１に第１端子７５ａと第２端子７５ｂとを設ける場合、これら端子７５ａ，７５ｂ間をショート状態とするか、或いはこれらの端子７５ａ，７５ｂを設けない場合、例えば搭載レンズ７１の鏡筒の導電性を利用してレンズセンサー７２ｆ側の端子７４ａ，７４ｂ間を結果的にショート状態とする。

電気的コネクター７４のうち、第１端子７４ａを除いた第３端子７４ｃや第４端子７４ｄは、回路装置１７を構成するズーム回路やフォーカス回路（不図示）に接続されており、搭載レンズ７１に内蔵されたズームモータやフォーカスモータ（不図示）の駆動に利用される。つまり、搭載レンズ７１側の第３及び第４端子７５ｃ，７５ｄは、搭載レンズ７１のズームモータやフォースモータにつながっている。

図４に示すように、支持駆動部７２に支持された搭載レンズ７１がシフトタイプである場合、支持駆動部７２は、図２の回路装置１７に設けたモーター駆動回路９４からの駆動信号に基づいて動作し、シフト機構７２ｃを構成する昇降部材７３を昇降させる。これにより、昇降部材７３に固定された搭載レンズ７１をシステム光軸ＳＡに垂直なＸＹ面内で第１の方向（図示の例では＋Ｙ方向）に変位させることができ、標準状態とシフト状態とに切り換えることができる。このうち標準状態では、実線で示すように搭載レンズ７１の光軸ＯＡがシステム光軸ＳＡ上に配置され、シフト状態では、二点差線で示すように搭載レンズ７１の光軸ＯＡがシステム光軸ＳＡに垂直なＸＹ面内の＋Ｙ方向に距離ｄだけ偏倚した位置に配置される。標準状態に配置されている搭載レンズ７１から出射される像光Ｐ１は、システム光軸ＳＡを中心とする正面方向に出射される。一方、シフト状態に配置されている搭載レンズ７１から出射される像光Ｐ２は、システム光軸ＳＡからはずれた斜め上方向に出射される。

図２に戻って、回路装置１７は、制御部として、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される画像処理部９１と、画像処理部９１の出力に基づいて各液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃを駆動するパネル駆動部９２と、支持駆動部７２のモーター７２ａに駆動信号を出力するモーター駆動回路９４と、支持駆動部７２の位置センサー７２ｄやレンズセンサー７２ｆを動作させて検出信号を受信するセンサー駆動回路９５と、これらの回路部分９１，９４，９５等の動作を制御する主制御部９８と、ユーザーが操作するための機能キー９９とを備える。

回路装置１７において、画像処理部９１は、入力された外部画像信号に対して適宜補正を行うことや、外部画像信号に代えて或いは重畳して文字情報等を表示することができる。なお、画像処理部９１は、搭載レンズ７１が交換された場合、キーストーン補正、ガンマ補正等に際してのパラメータを適宜変更する。

パネル駆動部９２は、画像処理部９１から出力された画像処理後の画像信号に基づいて各液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃの状態を調節する駆動信号を発生する。これにより、画像処理部９１から入力された画像信号に対応して、液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃにおいて、透過率分布としての画像を形成することができる。

モーター駆動回路９４は、主制御部９８からの制御信号に応じて動作し、支持駆動部７２のモーター７２ａを適宜回転させる。これにより、伝達機構７２ｂを介してシフト機構７２ｃを動作させることができ、例えば昇降部材７３が図４の＋Ｙ方向に偏倚する場合、昇降部材７３に固定された搭載レンズ７１を標準状態からシフト状態に切り換えることができる。また、昇降部材７３が図４の−Ｙ方向の原点に戻される場合、昇降部材７３に固定された搭載レンズ７１をシフト状態から標準状態に切り換えることができる。

センサー駆動回路９５は、位置センサー７２ｄの検出信号に基づいて、昇降部材７３の位置すなわち搭載レンズ７１の±Ｙ方向の位置に対応するデータ信号を主制御部９８に出力する。また、センサー駆動回路９５は、レンズセンサー７２ｆの検出信号に基づいて、昇降部材７３に固定されている搭載レンズ７１のタイプに対応するデータ信号を主制御部９８に出力する。この実施形態の場合、レンズセンサー７２ｆの検出信号がショート状態を示す場合、レンズセンサー７２ｆは、搭載レンズ７１がシフトタイプであることを示すデータ信号を主制御部９８に送信する。逆に、レンズセンサー７２ｆの検出信号がオープン状態を示す場合、レンズセンサー７２ｆは、搭載レンズ７１が非シフトタイプであることを示すデータ信号を主制御部９８に送信する。

主制御部９８は、マイクロコンピューター等からなり、画像処理部９１、モーター駆動回路９４等を制御するために適宜用意されたプログラムに基づいて動作する。

以下、図５を参照して、支持駆動部７２等の動作の制御例について説明する。電源の投入、投射レンズの交換等を契機として、主制御部９８は、まずセンサー駆動回路９５の出力を取り込み、搭載レンズ７１が非シフトタイプであるにもかかわらずシフト状態に配置されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。つまり、主制御部９８は、センサー駆動回路９５を介してレンズセンサー７２ｆ及び位置センサー７２ｄの検出信号に対応するデータ信号を取り込んで、搭載レンズ７１がシフトタイプであるか非シフトタイプであると、搭載レンズ７１がシフト状態に配置されているか標準状態に配置されているかとを判定する。

ステップＳ１１の判断において搭載レンズ７１が非シフトタイプであるにもかかわらずシフト状態に配置されていると判定した場合、主制御部９８は、支持駆動部７２を強制的に動作させて、搭載レンズ７１をシフト状態から標準状態に戻す（ステップＳ１２）。なお、搭載レンズ７１がシフトタイプであるか標準状態に配置されているかのいずれかであれば、主制御部９８は、支持駆動部７２をそのままに維持し、搭載レンズ７１の配置状態そのままに保つ。以上は、支持駆動部７２に搭載レンズ７１が取り付けられている場合の説明であったが、支持駆動部７２に搭載レンズ７１に取り付けられていない場合も、レンズセンサー７２ｆの検出信号がオープン状態を示すので、昇降部材７３は、標準状態に対応する位置に配置される。これにより、次に装着される投射レンズがシフトタイプであっても非シフトタイプであっても当初から正常な投射が行われる。

次に、主制御部９８は、ユーザーから搭載レンズ７１について状態移行の指示、具体的には標準状態からシフト状態への移行、又はシフト状態から標準状態への移行を指示するような信号入力を受け付ける（ステップＳ１３）。例えば、ユーザーが機能キー９９を操作して標準状態からシフト状態への移行の指示を入力した場合、或いはシフト状態から標準状態への移行の指示を入力した場合、この指示に対応する信号データが主制御部９８の記憶部（不図示）に一旦保管される。

次に、主制御部９８は、センサー駆動回路９５の出力を取り込んで、搭載レンズ７１がシフトタイプであるか非シフトタイプであるかを判定する（ステップＳ１４）。

主制御部９８は、搭載レンズ７１がシフトタイプであると判定した場合（ステップＳ１４のＹ）、ステップＳ１３で入力された移行の指示内容に応じて支持駆動部７２を動作させ、搭載レンズ７１を標準状態からシフト状態に切り換え、或いは搭載レンズ７１をシフト状から態標準状態に切り換える（ステップＳ１５）。なお、搭載レンズ７１が非シフトタイプである場合（ステップＳ１４のＮ）、主制御部９８は、支持駆動部７２の動作を禁止して、搭載レンズ７１の状態そのままに保つ（ステップＳ１６）。

主制御部９８は、電源のオフ、レンズの交換等によって動作の終了が指示されるまでは（ステップＳ２３のＹ）、ステップＳ１５，Ｓ１６の動作の後、ステップＳ１３に戻って、ユーザーからの状態移行を指示するような信号入力を受け付ける（ステップＳ１３）。

なお、図５の動作では、プロジェクター１０の動作中に搭載レンズ７１が取り外された場合、支持駆動部７２は特に動作しない設定となっているが、搭載レンズ７１が取り外されたことは電気的コネクター７４を介して判定できるので、搭載レンズ７１が取り外されると、搭載レンズ７１を保持しない昇降部材７３を標準状態に戻す動作を行わせて次に取り付けられる搭載レンズ７１に備えることもできる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態のプロジェクター１０では、主制御部９８が、支持駆動部７２に取り付けられた搭載レンズ７１が非シフトタイプである場合、支持駆動部７２が搭載レンズ７１を標準状態からシフト状態に切り換えることを禁止するので、非シフトタイプの搭載レンズ７１によって無理なレンズシフトが行われず、投射画像の周辺が暗くなったり欠けたりする不都合を回避することができる。また、本実施形態のプロジェクター１０では、主制御部９８が、搭載レンズ７１が非シフトタイプであるにもかかわらずシフト状態になっていると判定した場合、支持駆動部７２を介して搭載レンズ７１をシフト状態から標準状態に切り換える。これにより、非シフトタイプの搭載レンズ７１を適正な標準状態に強制的に戻すことができ、プロジェクター１０の動作を適正に維持する機能を高めることができる。

なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

すなわち、上記実施形態では、搭載レンズ７１がシフトタイプか非シフトタイプかを、搭載レンズ７１の第１及び第２端子７５ａ，７５ｂ間がオープン状態であるか否か等に基づいて判定しているが、３つ以上の端子を設け、これら端子のオープン及びショートの組み合わせによって、搭載レンズ７１がシフトタイプであるか非シフトタイプであるか等のレンズ仕様に関する情報を読み取り可能にできる。さらに、第１及び第２端子７５ａ，７５ｂに代えて通信用コネクターを設け、搭載レンズ７１に通信用コネクターから延びる記憶素子を接続することもできる。この場合、主制御部９８は、搭載レンズ７１の記憶素子からデータを読み出せなければ、搭載レンズ７１が非シフトタイプであると判定することができる。

なお、搭載レンズ７１の上記のような記憶素子にレンズ仕様等に関する情報を保持させておけば、搭載レンズ７１の仕様等に応じた範囲でレンズシフトを行うといった動作も可能になる。具体的には、レンズセンサー７２ｆを用いた検出情報により、搭載レンズ７１がシフトの許容範囲が大きなタイプの投射レンズであると判定された場合、主制御部９８は、支持駆動部７２による搭載レンズ７１のシフト量を大きく設定することができる。また、レンズセンサー７２ｆによる検出情報により、搭載レンズ７１がシフトの許容範囲が小さなタイプの投射レンズであると判定された場合、主制御部９８は、支持駆動部７２による搭載レンズ７１のシフト量を小さく設定して投射方向を適正な範囲に保つ。この場合、搭載レンズ７１の画角、焦点距離等を含む仕様に応じた適正なレンズシフトを実現することができる。

また、上記実施形態では、説明の簡便のため搭載レンズ７１を単一のシフト状態に配置する場合について説明しているが、搭載レンズ７１を複数段階又は連続的な可変シフト状態に配置することもできる。つまり、搭載レンズ７１による投射方向を段階的又は連続的に変化させるレンズシフトが可能になる。この場合も、搭載レンズ７１が非シフトタイプであると判定されると、主制御部９８は、このような非シフトタイプの搭載レンズ７１がいずれかのシフト状態に配置されることを禁止し、このような搭載レンズ７１を標準状態に戻す。

また、上記実施形態では、搭載レンズ７１がズーミングやフォーカシングの機能を有するものとしているが、これらの機能がなくても、レンズシフトに対応する搭載レンズ７１であれば、この搭載レンズ７１をシフト状態と標準状態とに切り換えて動作させることができる。同様に、ズーミングやフォーカシングの機能を有しない非シフトタイプの搭載レンズ７１がセットされた場合、この搭載レンズ７１を標準状態に保持しシフト状態への切換を禁止することができる。

また、上記実施形態では、支持駆動部７２によって搭載レンズ７１を昇降部材７３とともに上下方向（±Ｙ方向）に変位させているが、支持駆動部７２によって搭載レンズ７１を左右方向（±Ｘ方向）に移動させることもできる。つまり、左右方向及び／又は上下方向のレンズシフトが可能なプロジェクター１０を提供することができる。この場合も、搭載レンズ７１が非シフトタイプであると判定されると、主制御部９８は、支持駆動部７２に対して搭載レンズ７１が上下左右のシフト状態に配置されることを禁止し、搭載レンズ７１をシステム光軸ＳＡ上の標準状態に戻させる。

また、上記実施形態では、本体光学装置１１が、光源ランプユニット２１、均一化光学系２３、色分離導光光学系４０、光変調部５０、クロスダイクロイックプリズム６０、及び投射光学部７０を備えるものであるとして具体的に説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、上記実施形態では、光変調部５０において、透過型の液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃを用いているが、本発明は、反射型の液晶ライトバルブを組み込んだプロジェクターにも適用することができる。ここで、「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。さらに、上記実施形態では、光変調部５０を３個の液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃで構成しているが、本発明は、１個以上の任意の液晶ライトバルブを組み込んだプロジェクターにも適用することができる。

また、上記実施形態の本体光学装置１１では、色分離導光光学系４０や液晶ライトバルブ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ等を用いて各色の光変調を行っているが、これらに代えて、例えば照明装置２０によって照明されるカラーホイールと、マイクロミラーの画素によって構成されカラーホイールの透過光が照射されるデバイス（ライトバルブ）とを組み合わせたものとを用いることによって、カラーの光変調及び合成を行うこともできる。

また、プロジェクターとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面投射型のプロジェクターと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面投射型のプロジェクターとがあるが、図１等に示すプロジェクターの構成は、いずれにも適用可能である。なお、１つのプロジェクターを背面投射型としても前面投射型としても使用する場合があるが、これを背面投射型で使用するときは、交換レンズが標準位置に固定される非シフトタイプの仕様であることが多い。このような場合、プロジェクターを背面投射型に切り換えて使用しても、投射画像の周辺が暗くなったりする不都合が生じることを簡易に回避することができる。

１０…プロジェクター、１１…本体光学装置、１１ａ…ライトガイド、１７…回路装置、２０…照明装置、２１…光源ランプユニット、２２ａ…ランプ本体、２２ｂ…凹面鏡、２３…均一化光学系、２３ａ，２３ｂ…レンズアレイ、２３ｆ…偏光変換部材、２３ｈ…重畳レンズ、４０…色分離導光光学系、４１ａ，４１ｂ…ダイクロイックミラー、５０…光変調部、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…液晶ライトバルブ、６０…クロスダイクロイックプリズム、７０…投射光学部、７１…搭載レンズ、７２…支持駆動部、７２ａ…モーター、７２ｂ…伝達機構、７２ｃ…シフト機構、７２ｄ…位置センサー、７２ｆ…レンズセンサー、７３…昇降部材、７４…電気的コネクター、７４ｓ…接点セット、７５…電気的コネクター、７５ｓ…接点セット、９２…パネル駆動部、９４…モーター駆動回路、９５…センサー駆動回路、９８…主制御部、９９…機能キー、ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ…色光、ＯＡ…光軸、ＳＡ…システム光軸

Claims

光源から出射された光束を、画像情報に応じて変調して画像光を形成するライトバルブと、
前記ライトバルブで形成された画像光を投射する投射レンズを交換可能に支持し、当該支持された投射レンズである搭載レンズを、装置全体のシステム光軸に垂直な面内の第１の方向に変位させることができる支持駆動部と、
前記搭載レンズの前記第１の方向についての変位の許容範囲に関する情報を判定するとともに、前記搭載レンズの変位が前記判定された許容範囲内となるように、前記支持駆動部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記支持駆動部は、前記搭載レンズを、前記搭載レンズの光軸が前記システム光軸上となるように配置する標準状態と、前記搭載レンズの光軸が前記システム光軸上から前記第１の方向に偏倚するように配置するシフト状態とに切り換えることができ、
前記制御部は、前記搭載レンズが前記第１の方向への偏倚によって投射画像の投射方向を調整可能に設計されているシフトタイプであるか、前記投射画像の投射方向を調整可能に設計されていない非シフトタイプであるかを前記許容範囲に関する情報として判定するとともに、
前記搭載レンズが前記シフトタイプであると判定した場合、前記支持駆動部が前記搭載レンズを前記標準状態から前記シフト状態に切り換えることを許可し、
前記搭載レンズが前記非シフトタイプであると判定した場合、前記支持駆動部が前記搭載レンズを前記標準状態から前記シフト状態に切り換えることを禁止する、
プロジェクター。
前記搭載レンズが前記非シフトタイプであるにもかかわらず、前記制御部が前記搭載レンズの状態を前記シフト状態になっていると判定した場合、前記制御部は、前記支持駆動部を介して前記搭載レンズを前記シフト状態から前記標準状態に切り換えさせる、請求項１に記載のプロジェクター。
前記支持駆動部は、前記搭載レンズが前記シフトタイプであるか前記非シフトタイプであるかを自動的に検出するセンサーを有する、請求項１又は請求項２に記載のプロジェクター。
前記支持駆動部は、前記センサーとして前記搭載レンズに接触する電気的コネクターを有し、
前記制御部は、前記電気的コネクターの電気的状態に基づいて前記搭載レンズがシフトタイプであるか非シフトタイプであるかを判定する、
請求項３に記載のプロジェクター。
前記制御部は、前記電気的コネクターのうち前記搭載レンズのタイプを特定するための端子がオープン又はショート状態となっている場合には、前記搭載レンズがシフトタイプでないと判定する、請求項４に記載のプロジェクター。
前記支持駆動部は、前記電気的コネクターとして前記搭載レンズに接触可能な４端子の接点セットを有し、
前記搭載レンズが前記シフトタイプである場合、前記搭載レンズは、前記接点セットのうち３端子から受け取った制御信号に基づいてズーム及びフォーカスの少なくとも一方の動作が可能に構成され、前記接点セットのうち残りの１端子に前記シフトタイプに関連する情報を保有する、請求項４又は請求項５に記載のプロジェクター。