JP5744566B2 - Image projection device - Google Patents

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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、特にレンズシフト機能を有する画像投射装置に関する。   The present invention relates to an image projection apparatus such as a liquid crystal projector, and more particularly to an image projection apparatus having a lens shift function.

特許文献1は可変抵抗によってレンズシフト機構の位置を検知し、その出力に基づいてレンズシフト機構の可動範囲を限定するプロジェクタを開示している。特許文献2は、投射レンズの種類を表すレンズ識別信号に基づいて、レンズ鏡筒が着脱自在に装着されるマウントベースの移動範囲を規制するレンズ交換方式の投射レンズ支持装置を開示している。   Patent Document 1 discloses a projector that detects the position of a lens shift mechanism with a variable resistor and limits the movable range of the lens shift mechanism based on the output. Patent Document 2 discloses a lens exchange type projection lens support device that regulates a moving range of a mount base on which a lens barrel is detachably mounted based on a lens identification signal representing a type of a projection lens.

特開2005−173460号公報JP 2005-173460 A 特開2001−145047号公報JP 2001-145047 A

従来は、画像表示素子の領域のサイズ(寸法)を考慮していなかったため、レンズシフトによって画像表示素子により形成された画像光が投射レンズを正しく通過しにくくなる。この結果、投射像に許容できない歪み、色収差、像の欠けなどが発生するおそれがあった。   Conventionally, since the size (dimension) of the area of the image display element is not taken into consideration, the image light formed by the image display element due to the lens shift is difficult to correctly pass through the projection lens. As a result, there is a risk that unacceptable distortion, chromatic aberration, image loss, and the like may occur in the projected image.

そこで、本発明は、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例示的な目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an image projection apparatus capable of projecting a high-quality projection image.

本発明の画像投射装置は、交換可能なレンズユニットの投射レンズを介して画像表示素子からの光を被投射面に投射像として投射することが可能な画像投射装置において、前記投射レンズを光軸に対してシフトさせるレンズシフト機構と、前記レンズシフト機構によるシフト方向とシフト量が入力される入力手段と、前記画像表示素子の表示領域のサイズを記憶する第1記憶手段と、前記画像表示素子の領域の中心位置を取得する第1取得手段と、前記レンズユニットと通信することによって、前記投射レンズが所定の評価値よりも高い評価値を有する投射像を表示可能な領域である有効イメージ表示領域を取得する第2取得手段と、前記入力手段に入力された前記シフト方向と前記シフト量、前記第1記憶手段に記憶された前記画像表示素子の表示領域のサイズ、前記第1取得手段が取得した前記画像表示素子の領域の中心位置、前記第2取得手段が取得した前記有効イメージ表示領域に基づいて、シフト後の前記画像表示素子の表示領域の全領域が前記有効イメージ表示領域の範囲内に収まるように前記レンズシフト機構によるシフトを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。   An image projection apparatus according to the present invention is an image projection apparatus capable of projecting light from an image display element onto a projection surface as a projection image via a projection lens of an interchangeable lens unit. A lens shift mechanism for shifting the image display element, an input means for inputting a shift direction and shift amount by the lens shift mechanism, a first storage means for storing the size of the display area of the image display element, and the image display element An effective image display that is a region in which the projection lens has a higher evaluation value than a predetermined evaluation value by communicating with the lens unit and a first acquisition unit that acquires a center position of the region A second acquisition means for acquiring a region; the shift direction and the shift amount input to the input means; and the image display element stored in the first storage means. Based on the size of the display area, the center position of the area of the image display element acquired by the first acquisition means, and the effective image display area acquired by the second acquisition means. Control means for controlling the shift by the lens shift mechanism so that the entire area falls within the range of the effective image display area.

本発明によれば、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ができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the image projection apparatus which can project a high quality projection image can be provided.

本発明の交換レンズが装着されたプロジェクタ(画像投射装置)のブロック図である。(実施例1)It is a block diagram of a projector (image projection apparatus) equipped with the interchangeable lens of the present invention. Example 1 有効イメージ表示領域とパネルサイズとの関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between an effective image display area and panel size. 図1に示す制御部の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the control part shown in FIG. 本発明の交換レンズが装着されたプロジェクタ(画像投射装置)のブロック図である。(実施例2)It is a block diagram of a projector (image projection apparatus) equipped with the interchangeable lens of the present invention. (Example 2) 本発明の交換レンズが装着されたプロジェクタ(画像投射装置)のブロック図である。(実施例3)It is a block diagram of a projector (image projection apparatus) equipped with the interchangeable lens of the present invention. (Example 3)

以下、本発明の実施例を、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、実施例1のレンズユニット100Aが装着されたプロジェクタ200Aのブロック図である。プロジェクタ200Aは、入力画像信号に応じて液晶パネル等の画像表示素子により変調された光(すなわち画像)を、投射レンズ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。   FIG. 1 is a block diagram of a projector 200A to which the lens unit 100A of Example 1 is attached. The projector 200A is an image projection apparatus that projects light (that is, an image) modulated by an image display element such as a liquid crystal panel in accordance with an input image signal onto a projection surface such as a screen as a projection image via a projection lens. .

レンズユニット100Aは、プロジェクタ200Aに交換可能(着脱可能)に装着されており、投射レンズ(交換レンズ)102、レンズマイコン104、メモリ106を有する。投射レンズ102は画像表示素子からの光から投影像を形成する。レンズマイコン104はレンズユニット100Aに設けられたマイクロコンピュータであり、制御部210と通信可能に構成され、メモリ106の情報やその他の情報を制御部210に通知することができる。メモリ106は、レンズユニット100Aの後述する有効イメージ表示領域を記憶している。   The lens unit 100A is detachably attached to the projector 200A, and includes a projection lens (exchange lens) 102, a lens microcomputer 104, and a memory 106. The projection lens 102 forms a projection image from the light from the image display element. The lens microcomputer 104 is a microcomputer provided in the lens unit 100 </ b> A, is configured to be able to communicate with the control unit 210, and can notify the control unit 210 of information in the memory 106 and other information. The memory 106 stores an effective image display area (described later) of the lens unit 100A.

プロジェクタ200A(プロジェクタ本体)は、制御部210、レンズシフト機構220、操作部230、映像信号入力部232、画像処理部234、ランプ236、パネル238、パネル駆動部240、表示部242を有する。   The projector 200A (projector main body) includes a control unit 210, a lens shift mechanism 220, an operation unit 230, a video signal input unit 232, an image processing unit 234, a lamp 236, a panel 238, a panel drive unit 240, and a display unit 242.

制御部210は、操作部230からの入力に従って装置各部を制御し、レンズマイコン104と通信可能に構成され、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210は、パネルサイズ記憶部212とシフト可動判定部214を有する。   The control unit 210 is a control unit configured to control each unit of the apparatus in accordance with an input from the operation unit 230 and to be communicable with the lens microcomputer 104 and is configured from a microcomputer. The control unit 210 includes a panel size storage unit 212 and a shift movable determination unit 214.

パネルサイズ記憶部212はパネル238の領域(パネル領域)のサイズ(寸法)を格納している第1記憶手段である。なお、パネル領域は通常は矩形形状であるので、パネルの寸法(例えば対角長)、パネルのアスペクト比およびパネルの解像度(画素数)をパネルサイズ記憶部212に格納していればよいが、これに限られず、パネルの面積と一辺の長さの情報等であってもよい。また、第1記憶手段に記憶されるパネルのサイズに基づくデータであればよく、厳密にパネルサイズと一致している必要はない。例えば、得ようとするスペックに応じて実際のパネルのサイズにマージンを持たせたデータをパネルのサイズとして格納してもよいし、逆に実際のパネルのサイズよりも小さいサイズとしてデータを格納してもよい。   The panel size storage unit 212 is a first storage unit that stores the size (dimension) of the area (panel area) of the panel 238. Since the panel area is usually rectangular, the panel size (for example, diagonal length), the panel aspect ratio, and the panel resolution (number of pixels) need only be stored in the panel size storage unit 212. However, the present invention is not limited to this, and information on the panel area and the length of one side may be used. Further, the data may be data based on the panel size stored in the first storage unit, and does not have to exactly match the panel size. For example, data with a margin for the actual panel size may be stored as the panel size according to the specifications to be obtained, or conversely, the data is stored as a size smaller than the actual panel size. May be.

シフト可動判定部214は、パネル238の領域(パネル領域)のサイズをパネルサイズ記憶部212から取得する第1取得手段として機能する。   The shift movable determination unit 214 functions as a first acquisition unit that acquires the size of the region (panel region) of the panel 238 from the panel size storage unit 212.

また、シフト可動判定部214は、制御部210がレンズマイコン104と通信することによって、投射レンズ102の光軸に垂直な上述した平面において有効イメージ表示領域のサイズをメモリ106から取得する第2取得手段としても機能する。   Further, the shift movable determination unit 214 obtains the size of the effective image display area from the memory 106 in the above-described plane perpendicular to the optical axis of the projection lens 102 by the control unit 210 communicating with the lens microcomputer 104. It also functions as a means.

なお、第1取得手段と第2取得手段はシフト可動判定部214とは別の部材であってもよい。また、パネル領域のサイズと有効イメージ表示領域のサイズは、それぞれの形状と寸法を算出するために必要なデータであってもよい。   Note that the first acquisition unit and the second acquisition unit may be separate members from the shift movable determination unit 214. Further, the size of the panel area and the size of the effective image display area may be data necessary for calculating the respective shapes and dimensions.

また、シフト可動判定部214は、後述するシフト量検知部222から現在のパネル領域の中心位置(又はそれに関連付けられた位置)を取得する。 また、シフト可動判定部214は、操作部230からシフトしようとしている方向とシフト量の情報を取得する。   Further, the shift movable determination unit 214 acquires the current center position of the panel area (or a position associated therewith) from the shift amount detection unit 222 described later. Further, the shift movable determination unit 214 obtains information on the direction to be shifted and the shift amount from the operation unit 230.

シフト可動判定部214は、これらの情報に基づいてシフト後のパネル領域の全領域が有効イメージ表示領域の範囲内に収まるかどうかを判断することによって有効イメージ表示領域がシフト可能か否かを判定する。シフト可能であればレンズシフト機構220のシフト駆動部224を制御してシフト駆動をし、シフト不能であればシフト駆動しない。   The shift movable determination unit 214 determines whether or not the effective image display area can be shifted by determining whether or not the entire panel area after the shift is within the effective image display area based on the information. To do. If the shift is possible, the shift drive unit 224 of the lens shift mechanism 220 is controlled to perform the shift drive, and if the shift is impossible, the shift drive is not performed.

ここで、有効イメージ表示領域は、上述した平面を考えた場合に、パネル238からの反射光(または透過光)がケラれることなく投射レンズ102を通過することができる領域である。有効イメージ表示領域を通過した光は所定の品質が保証された投射像を形成する。有効イメージ表示領域は、レンズのイメージサークルと似ており、その形状はレンズのイメージサークルの形状を近似したものが好ましい。言い換えれば、有効イメージ表示領域は所定の評価値よりも高い評価値を有した投射像(投射画像)が投射可能(表示可能)な領域(サイズ、座標)である。ここで、所定の評価値とは例えば、投射像の歪み、色収差、像の欠け等を評価して得られる値であり、評価値が高いものが投射像の画質が高く、評価値が低いものが投射像の画質が低いとした場合は、許容できる最低限の評価値のことである。   Here, the effective image display area is an area through which the reflected light (or transmitted light) from the panel 238 can pass through the projection lens 102 without being vignetted when the above-described plane is considered. The light that has passed through the effective image display area forms a projected image with a predetermined quality guaranteed. The effective image display area is similar to the image circle of the lens, and its shape is preferably approximate to the shape of the image circle of the lens. In other words, the effective image display area is an area (size, coordinate) in which a projection image (projection image) having an evaluation value higher than a predetermined evaluation value can be projected (displayed). Here, the predetermined evaluation value is, for example, a value obtained by evaluating distortion, chromatic aberration, missing image, etc. of the projected image, and a higher evaluation value has a higher image quality of the projected image and a lower evaluation value. If the image quality of the projected image is low, it is the minimum acceptable evaluation value.

図2(a)〜(c)は、上述した平面における有効イメージ表示領域とパネルサイズとの関係を示す模式図である。この平面は投射レンズ102の光軸上の任意の位置において光軸に垂直な平面であり、この位置は本実施例では投射レンズ102の射出面の位置であるが、この位置に限定されない。   2A to 2C are schematic diagrams showing the relationship between the effective image display area and the panel size in the plane described above. This plane is a plane perpendicular to the optical axis at an arbitrary position on the optical axis of the projection lens 102. This position is the position of the exit surface of the projection lens 102 in this embodiment, but is not limited to this position.

例えば,有効イメージ表示領域301は、図2(a)に示す楕円(円)、図2(b)に示す多角形、図2(c)に示す四角形の形状を有する。シフト0%時の破線で示すパネル領域302は、パネル238の中心が投射レンズの光軸と一致し、パネル238からの光が通過する領域である。なお、画像投射装置の設置環境が変化するなどシフトを複数回行う場合にはシフト0%時の点線で示すパネル領域302は、現在の(これからシフトしようとする直前の)パネル領域となる。   For example, the effective image display area 301 has an ellipse (circle) shown in FIG. 2A, a polygon shown in FIG. 2B, and a quadrangle shown in FIG. A panel region 302 indicated by a broken line when the shift is 0% is a region where the center of the panel 238 coincides with the optical axis of the projection lens and light from the panel 238 passes through. When the shift is performed a plurality of times, such as when the installation environment of the image projection apparatus changes, the panel area 302 indicated by the dotted line at the time of 0% shift is the current panel area (immediately before the shift is about to be performed).

シフト後の長破線で示すパネル領域303は、シフト後のパネル238からの光が通過する領域である。なお、図2(a)〜(c)においてシフト量はそれぞれ異なる。レンズシフトは、パネル238と投射レンズ(レンズユニット100A)との位置関係を変化させることで実現する。   A panel region 303 indicated by a long broken line after the shift is a region through which light from the shifted panel 238 passes. 2A to 2C, the shift amounts are different. The lens shift is realized by changing the positional relationship between the panel 238 and the projection lens (lens unit 100A).

シフト後のパネル領域303の一部が有効イメージ表示領域301の外に出ると投射像が正しく投影されずに許容以上の歪み、色収差、像の欠けなどが発生したり、許容深度から外れたりする。このため、有効イメージ表示領域内でパネル領域を移動する必要がある。   If a part of the panel area 303 after the shift comes out of the effective image display area 301, the projected image is not correctly projected, and an unacceptable distortion, chromatic aberration, missing image, etc. occur or deviate from the allowable depth. . For this reason, it is necessary to move the panel area within the effective image display area.

レンズシフト機構220は、投射レンズ(レンズユニット100A)を光軸に垂直な方向に移動させることによって投射位置を移動させる。レンズシフトは、画像投射装置から被投射面に斜め下方や斜め側方から画像を投射した場合に発生する投射画像の台形歪みを補正する方法として有効である。尚、シフト方向は光軸に垂直な方向に限られず、光軸に垂直な成分を有していれば斜め方向であってもよい。   The lens shift mechanism 220 moves the projection position by moving the projection lens (lens unit 100A) in a direction perpendicular to the optical axis. Lens shift is effective as a method for correcting trapezoidal distortion of a projected image that occurs when an image is projected from the image projection apparatus onto the projection surface from obliquely below or obliquely from the side. The shift direction is not limited to the direction perpendicular to the optical axis, and may be an oblique direction as long as it has a component perpendicular to the optical axis.

レンズシフト機構220は、シフト量検知部222とシフト駆動部224を有する。   The lens shift mechanism 220 includes a shift amount detection unit 222 and a shift drive unit 224.

シフト量検知部222は、有効イメージ表示領域301の移動量を検出することによって現在のパネル領域の中心位置の情報を与える。   The shift amount detection unit 222 provides information on the center position of the current panel area by detecting the movement amount of the effective image display area 301.

シフト駆動部224は、投射レンズ102をその光軸に直交する方向(上下方向および左右方向)にシフトさせ、モータ等のアクチュエータから構成される。本実施例では、アクチュエータとしてモータ(DCモータ、ステッピングモータ、振動型モータ等)を使用する。   The shift driving unit 224 shifts the projection lens 102 in a direction (vertical direction and horizontal direction) orthogonal to the optical axis, and is configured by an actuator such as a motor. In this embodiment, a motor (a DC motor, a stepping motor, a vibration motor, or the like) is used as an actuator.

操作部230はユーザからのレンズシフト操作を含む各種操作を受け付ける不図示のスイッチ、ダイヤル、ボタン,リモコン受光部などから構成される。操作部230は、レンズシフト機構220によってシフトしようとする方向とシフト量が入力される入力手段として機能する。   The operation unit 230 includes a switch, a dial, a button, a remote control light receiving unit, and the like (not shown) that accept various operations including a lens shift operation from the user. The operation unit 230 functions as an input unit that inputs a direction and a shift amount to be shifted by the lens shift mechanism 220.

映像信号入力部232は単一又は複数の映像信号を受信する。   The video signal input unit 232 receives a single video signal or a plurality of video signals.

画像処理部234は,映像信号入力部232からの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240へ処理された映像信号を出力する。   The image processing unit 234 performs various image processing and synchronization timing change on the video signal from the video signal input unit 232, and outputs the processed video signal to the panel driving unit 240.

ランプ236は投射光の光源である。ランプ236からの出射光は、色分離、PS変換等を経てパネル238へ到達する。   The lamp 236 is a light source for projection light. Light emitted from the lamp 236 reaches the panel 238 through color separation, PS conversion, and the like.

パネル238は、パネル駆動部240からのタイミング信号や映像信号を受け取り、光の反射パターン(または透過パターン)を形成する。パネル238は、ランプ236からの光を映像信号入力部232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。   The panel 238 receives a timing signal and a video signal from the panel driving unit 240 and forms a light reflection pattern (or transmission pattern). The panel 238 includes a liquid crystal panel that modulates light from the lamp 236 in accordance with an input image signal from the video signal input unit 232 and an image display element (light modulation element) such as a DMD (digital micromirror device). .

パネル駆動部240は、画像処理部234からの出力に基づいてパネル238を駆動させると共にD/A変換や駆動パルスを生成する。   The panel drive unit 240 drives the panel 238 based on the output from the image processing unit 234 and generates D / A conversion and drive pulses.

表示部242は、シフト可動判定部214がレンズシフトできないと判定した場合や、実際のシフト量が入力されたシフト量よりも小さいシフト量であった場合にその旨が表示される。   The display unit 242 displays that when the shift movable determination unit 214 determines that the lens cannot be shifted, or when the actual shift amount is smaller than the input shift amount.

図3は、制御部210の動作を説明するためのフローチャートであり、「S」はステップの略である。図3は、コンピュータ実行可能なコンピュータプログラムとして具現化される。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 210, and “S” is an abbreviation of a step. FIG. 3 is embodied as a computer-executable computer program.

ユーザが操作部230においてレンズシフト操作を行うと、制御部210はシフトしようとしている方向とシフト量を操作部230から取得する(S402)。本実施例の制御部210は、シフト0%時のパネル領域302の中心(図2では原点)を基準位置としてシフトによって移動しようとしている方向を検出する。但し、基準位置はシフト前のパネル領域302に関連付けられていればよく、必ずしも中心位置に限定されない。   When the user performs a lens shift operation on the operation unit 230, the control unit 210 obtains the direction and shift amount to be shifted from the operation unit 230 (S402). The control unit 210 according to the present embodiment detects the direction in which the center of the panel area 302 at the time of shift 0% (the origin in FIG. 2) is about to move by the shift. However, the reference position only needs to be associated with the panel area 302 before the shift, and is not necessarily limited to the center position.

次に、制御部210は、投射レンズをシフトしようとしている方向にシフトさせることによって、パネル領域の中心が有効イメージ表示領域301の中心に近付く方向であるかどうかを判断する(S404)。投射レンズシフトしようとしている方向にシフトさせることによって、シフト駆動が可能か否か判定する。有効イメージ表示領域内を通過する(画像通過領域の中心)が有効イメージ表示領域301の中心に近付く方向であれば(S404の「はい」)、制御部210のシフト可動判定部214はシフト駆動が可能であると判定する。そして、シフト可動判定部214はレンズシフト機構220のシフト駆動部224を介して投射レンズを移動させる(S410)。   Next, the control unit 210 determines whether the center of the panel area is close to the center of the effective image display area 301 by shifting the projection lens in the direction in which the projection lens is to be shifted (S404). It is determined whether or not shift driving is possible by shifting in the direction in which the projection lens is to be shifted. If the passing through the effective image display area (the center of the image passing area) is in the direction approaching the center of the effective image display area 301 (“Yes” in S404), the shift movable determination unit 214 of the control unit 210 is shifted. Determine that it is possible. Then, the shift movable determination unit 214 moves the projection lens via the shift drive unit 224 of the lens shift mechanism 220 (S410).

シフトしようとしている方向が有効イメージ表示領域301の中心から離れる方向であれば(S404の「いいえ」)、制御部210は、シフト後のパネル領域303の全領域が有効イメージ表示領域301の内部にあるかどうかを判定する(S406)。   If the direction to be shifted is a direction away from the center of the effective image display area 301 (“No” in S <b> 404), the control unit 210 causes the entire area of the panel area 303 after the shift to be within the effective image display area 301. It is determined whether or not there is (S406).

以下、シフト後のパネル領域303の座標4点をPn=(Pxn,Pyn)、但し、n=1,2,3,4として、S406の詳細について説明する。   Hereinafter, the details of S406 will be described assuming that the four coordinate points of the panel region 303 after the shift are Pn = (Pxn, Pyn), where n = 1, 2, 3, and 4.

図2(a)に示すように,有効イメージ表示領域301が楕円(または円)で定義される場合は、全てのnについて次式が成立すればシフト後のパネル領域303の全領域が有効イメージ表示領域301の範囲内に収まることになる。   As shown in FIG. 2A, when the effective image display area 301 is defined by an ellipse (or circle), the entire area of the shifted panel area 303 is the effective image if the following expression holds for all n. It will be within the range of the display area 301.

但し、(Sx,Sy)は有効イメージ表示領域301の光軸中心(0,0)からのずれ量であり、(Rx,Ry)は有効イメージ表示領域301のX軸方向の半径とY方向の半径である。   However, (Sx, Sy) is the amount of deviation from the optical axis center (0, 0) of the effective image display area 301, and (Rx, Ry) is the radius of the effective image display area 301 in the X axis direction and the Y direction. Radius.

次に、An=(Ax,Ay)としたとき、3点A1,A2,A3からなる外積のZ成分を次のように定義する。   Next, when An = (Ax, Ay), the Z component of the outer product composed of three points A1, A2, and A3 is defined as follows.

図2(b)に示すように、有効イメージ表示領域301が多角形で定義される場合は、全てのiとnについて次式が成立すればシフト後のパネル領域303の全領域が有効イメージ表示領域301の範囲内に収まることになる。なお、有効イメージ表示領域301を示す多角形の各頂点はQm=(Qxm,Qym)で定義される(1≦m≦kとする)。各頂点は,右回り(時計回り)で順番に配置されているものとする。   As shown in FIG. 2B, when the effective image display area 301 is defined by a polygon, the entire area of the panel area 303 after the shift is displayed as an effective image if the following expression holds for all i and n. It falls within the range of the area 301. Each vertex of the polygon showing the effective image display area 301 is defined by Qm = (Qxm, Qym) (1 ≦ m ≦ k). It is assumed that the vertices are arranged in order clockwise (clockwise).

図2(c)に示すように、有効イメージ表示領域301が四角形で定義される場合は、有効イメージ表示領域301を示す四角形の各頂点はQm=(Qxm,Qym)で定義される(m=1,2,3,4)。但し、各頂点は,右回り(時計回り)で順番に配置され、Q1が左上の座標,Q3が右下の座標を示すものとする。この時、次式を満たすシフト後のパネル領域303を考えると、   As shown in FIG. 2C, when the effective image display area 301 is defined by a rectangle, each vertex of the rectangle indicating the effective image display area 301 is defined by Qm = (Qxm, Qym) (m = 1, 2, 3, 4). However, it is assumed that the vertices are arranged in order clockwise (clockwise), Q1 indicates the upper left coordinate, and Q3 indicates the lower right coordinate. At this time, considering the shifted panel region 303 that satisfies the following equation:

全てのnについて次式が成立すればシフト後のパネル領域303の全領域が有効イメージ表示領域301の範囲内に収まることになる。 If the following equation is satisfied for all n, the entire area of the panel area 303 after the shift is within the range of the effective image display area 301.

パネル領域303の全領域が有効イメージ表示領域301の内部にあれば(S406の「はい」)S408に移行する。   If the entire area of the panel area 303 is within the effective image display area 301 (“Yes” in S406), the process proceeds to S408.

一方、パネル領域303の一部の領域が有効イメージ表示領域301の範囲外となれば(S406の「いいえ」)、シフト可動判定部214は、シフト量を減らせるかどうかを判定する(S407)。即ち、シフト可動判定部214は、操作部230に入力されたシフト量よりも小さいシフト量であればシフト後のパネル領域303の全領域が有効イメージ表示領域301の範囲内に収まるかどうかを判定する。   On the other hand, if a part of the panel area 303 falls outside the range of the effective image display area 301 (“No” in S406), the shift movable determination unit 214 determines whether or not the shift amount can be reduced (S407). . That is, the shift movable determination unit 214 determines whether the entire area of the panel area 303 after the shift is within the range of the effective image display area 301 if the shift amount is smaller than the shift amount input to the operation unit 230. To do.

シフト可動判定部214は、操作部230に入力されたシフト量よりも小さいシフト量であればシフト後のパネル領域303の全領域が有効イメージ表示領域301の範囲内に収まると判定すれば(S407の「はい」)S408に移行する。そして、S408においてパネル領域303の全領域が有効イメージ表示領域301の範囲外に出ない位置まで、レンズシフト機構は投射レンズをシフトさせる。   If the shift movable determination unit 214 determines that the entire area of the panel area 303 after the shift is within the range of the effective image display area 301 if the shift amount is smaller than the shift amount input to the operation unit 230 (S407). "Yes") The process proceeds to S408. In step S <b> 408, the lens shift mechanism shifts the projection lens to a position where the entire area of the panel area 303 does not go out of the effective image display area 301.

一方、シフト可動判定部214は、シフト後のパネル領域303が有効イメージ表示領域301のぎりぎりの位置にあってもはやシフトできないと判定すると(S407の「いいえ」)、レンズシフトは行わずに処理は終了する。   On the other hand, if the shift movable determination unit 214 determines that the shifted panel area 303 is at the marginal position of the effective image display area 301 and can no longer be shifted (“No” in S407), the lens shift is not performed and the process is performed. finish.

表示部242は入力されたシフト量よりも実際のシフト量が小さいこと、または、もはや同じ方向にはシフトできないこと、あるいは両者を表示する。表示はシフト方向、シフト量およびどの程度シフトできるかが分かるゲージであってもよいし、文字等であってもよい。ユーザにより入力されたシフト量分投射レンズをシフトできないとしても、上記フローに従った処理により可能な限り投射レンズをユーザが望む方向にシフトすることによって、設置の自由度を可能なかぎり高めることができる。また、その他の効果として、シフト量を示すことにより、ユーザはシフト可能な最大のシフト量を得ることができる。   The display unit 242 displays that the actual shift amount is smaller than the input shift amount, or that it is no longer possible to shift in the same direction, or both. The display may be a gauge that shows the shift direction, the shift amount, and how much can be shifted, or may be a character or the like. Even if the projection lens cannot be shifted by the shift amount input by the user, the degree of freedom of installation can be increased as much as possible by shifting the projection lens in the direction desired by the user as much as possible by the processing according to the above flow. it can. In addition, as another effect, the user can obtain the maximum shift amount that can be shifted by indicating the shift amount.

以上、本実施例によれば、制御部210がパネル領域のサイズを考慮してレンズシフトを行うのでシフト後のパネル領域303が有効イメージ表示領域301の範囲内に収まり、投射像の品質を確保することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the control unit 210 performs lens shift in consideration of the size of the panel area, the panel area 303 after the shift is within the range of the effective image display area 301 and the quality of the projected image is ensured. can do.

図4は、実施例2のプロジェクタ(画像投射装置)200Bのブロック図である。実施例2のプロジェクタ200Bは、メモリ106に対応するメモリ250をプロジェクタ内に備えている。メモリ250は、投射レンズの種類とそれに対応する有効イメージ表示領域の複数の組の情報を記憶する第2記憶手段として機能している。   FIG. 4 is a block diagram of a projector (image projection apparatus) 200B according to the second embodiment. The projector 200B according to the second embodiment includes a memory 250 corresponding to the memory 106 in the projector. The memory 250 functions as a second storage unit that stores information on a plurality of sets of types of projection lenses and corresponding effective image display areas.

制御部210はレンズユニット100Bのレンズマイコン104と通信することによって投射レンズ102の種類を規定する識別情報を取得する(このため、レンズユニット100Bは投射レンズ102の識別情報を記憶する不図示のメモリを有する)。そして、制御部210は、識別情報に対応する有効イメージ表示領域をメモリ250から取得し、それを使用してパネル領域のシフト量を決定する。メモリ250は、書換えまたは追記可能な不揮発性メモリとして構成されてもよい。レンズユニット100Bにメモリを有することによって、汎用性を高めることができる。例えば、プロジェクタ本体には必要最低限の情報を持たることができるとともに、そのプロジェクタに装着可能なレンズユニットの数が後に増えた場合においてもレンズユニットからの情報を用いて投射レンズをシフトさせることができる。   The control unit 210 acquires identification information that defines the type of the projection lens 102 by communicating with the lens microcomputer 104 of the lens unit 100B (for this reason, the lens unit 100B stores a memory (not shown) that stores the identification information of the projection lens 102. Have). Then, the control unit 210 acquires an effective image display area corresponding to the identification information from the memory 250, and uses it to determine the shift amount of the panel area. The memory 250 may be configured as a rewritable or additionally writable nonvolatile memory. By having a memory in the lens unit 100B, versatility can be improved. For example, the projector body can have a minimum amount of information, and even when the number of lens units that can be attached to the projector increases later, the projection lens is shifted using information from the lens units. Can do.

本実施例においても、制御部210がパネル領域のサイズを考慮してレンズシフトを行うのでシフト後のパネル領域303が有効イメージ表示領域301の範囲内に収まり、投射像の品質を確保することができる。   Also in the present embodiment, since the control unit 210 performs lens shift in consideration of the size of the panel area, the shifted panel area 303 is within the effective image display area 301 and the quality of the projected image can be ensured. it can.

図5は、実施例3のプロジェクタ(画像投射装置)200Cのブロック図である。実施例3は、レンズシフト機構220をレンズシフト機構108としてレンズユニット100Cの内部に備えている。また、シフト量検知部222、シフト駆動部224はそれぞれシフト量検知部108a、シフト駆動部108bとして設けられている。   FIG. 5 is a block diagram of a projector (image projection apparatus) 200C according to the third embodiment. In the third embodiment, the lens shift mechanism 220 is provided as the lens shift mechanism 108 inside the lens unit 100C. The shift amount detection unit 222 and the shift drive unit 224 are provided as a shift amount detection unit 108a and a shift drive unit 108b, respectively.

本実施例においても、制御部210がパネル領域のサイズを考慮してレンズシフトを行うのでシフト後のパネル領域303が有効イメージ表示領域301の範囲内に収まり、投射像の品質を確保することができる。   Also in the present embodiment, since the control unit 210 performs lens shift in consideration of the size of the panel area, the shifted panel area 303 is within the effective image display area 301 and the quality of the projected image can be ensured. it can.

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例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

画像投射装置はプロジェクタの用途に適用することができる。   The image projection apparatus can be applied to a projector application.

100A〜100C レンズユニット
102 投射レンズ
108、220 レンズシフト機構
200A〜200C 画像投射装置
230 操作部(入力手段)
238 パネル(画像表示素子)
210 制御部(制御手段)
212 パネルサイズ記憶部(第1記憶手段)
214 シフト可動判定部(第1取得手段、第2取得手段)
100A to 100C Lens unit 102 Projection lens 108, 220 Lens shift mechanism 200A to 200C Image projection device 230 Operation unit (input means)
238 Panel (image display element)
210 Control unit (control means)
212 Panel size storage unit (first storage means)
214 Shift movable determination unit (first acquisition means, second acquisition means)

Claims (6)

交換可能なレンズユニットの投射レンズを介して画像表示素子からの光を被投射面に投射像として投射することが可能な画像投射装置において、
前記投射レンズを光軸に対してシフトさせるレンズシフト機構と、
前記レンズシフト機構によるシフト方向とシフト量が入力される入力手段と、
前記画像表示素子の表示領域のサイズを記憶する第1記憶手段と、
前記画像表示素子の領域の中心位置を取得する第1取得手段と、
前記レンズユニットと通信することによって、前記投射レンズが所定の評価値よりも高い評価値を有する投射像を表示可能な領域である有効イメージ表示領域を取得する第2取得手段と、
前記入力手段に入力された前記シフト方向と前記シフト量、前記第1記憶手段に記憶された前記画像表示素子の表示領域のサイズ、前記第1取得手段が取得した前記画像表示素子の領域の中心位置、前記第2取得手段が取得した前記有効イメージ表示領域に基づいて、シフト後の前記画像表示素子の表示領域の全領域が前記有効イメージ表示領域の範囲内に収まるように前記レンズシフト機構によるシフトを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像投射装置。
In an image projection apparatus capable of projecting light from an image display element as a projection image on a projection surface via a projection lens of a replaceable lens unit,
A lens shift mechanism for shifting the projection lens with respect to the optical axis;
An input means for inputting a shift direction and a shift amount by the lens shift mechanism;
First storage means for storing a size of a display area of the image display element;
First acquisition means for acquiring a center position of a region of the image display element;
A second acquisition means for acquiring an effective image display area that is an area in which the projection lens can display a projection image having an evaluation value higher than a predetermined evaluation value by communicating with the lens unit;
The shift direction and the shift amount input to the input means, the size of the display area of the image display element stored in the first storage means, the center of the area of the image display element acquired by the first acquisition means Based on the position and the effective image display area acquired by the second acquisition means, the lens shift mechanism causes the entire display area of the image display element after the shift to fall within the effective image display area. Control means for controlling the shift;
An image projection apparatus comprising:
前記第2取得手段は、前記レンズユニットから前記有効イメージ表示領域のサイズの情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の画像投射装置。   The image projection apparatus according to claim 1, wherein the second acquisition unit acquires information on a size of the effective image display area from the lens unit. 前記投射レンズの種類と前記投射レンズに対応する有効イメージ表示領域の複数の組の情報を記憶する第2記憶手段を更に有し、
前記第2取得手段は、前記レンズユニットから取得した前記投射レンズの種類を規定する識別情報を取得し、前記識別情報に対応する有効イメージ表示領域を前記第2記憶手段から取得することを特徴とする請求項1に記載の画像投射装置。
A second storage means for storing information of a plurality of sets of types of the projection lens and an effective image display area corresponding to the projection lens;
The second acquisition unit acquires identification information defining the type of the projection lens acquired from the lens unit, and acquires an effective image display area corresponding to the identification information from the second storage unit. The image projection apparatus according to claim 1.
投射レンズと当該投射レンズを光軸に対してシフトさせるレンズシフト機構を有するレンズユニットが交換可能に装着され、前記投射レンズを介して画像表示素子からの光を被投射面に投射像として投射することが可能な画像投射装置において、
前記レンズシフト機構によるシフト方向とシフト量が入力される入力手段と、
前記画像表示素子の表示領域のサイズを記憶する第1記憶手段と、
前記画像表示素子の領域の中心位置を取得する第1取得手段と、
前記レンズユニットと通信することによって、前記投射レンズが所定の評価値よりも高い評価値を有する投射像を表示可能な領域である有効イメージ表示領域を取得する第2取得手段と、
前記入力手段に入力された前記シフト方向と前記シフト量、前記第1記憶手段が記憶した前記画像表示素子の表示領域のサイズ、前記第1取得手段が取得した前記画像表示素子の領域の中心位置、前記第2取得手段が取得した前記有効イメージ表示領域に基づいて、シフト後の前記画像表示素子の表示領域の全領域が前記有効イメージ表示領域の範囲内に収まるように前記レンズシフト機構によるシフトを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像投射装置。
A projection lens and a lens unit having a lens shift mechanism for shifting the projection lens with respect to the optical axis are interchangeably mounted, and light from the image display element is projected as a projection image onto the projection surface via the projection lens. In an image projection apparatus capable of
An input means for inputting a shift direction and a shift amount by the lens shift mechanism;
First storage means for storing a size of a display area of the image display element;
First acquisition means for acquiring a center position of a region of the image display element;
A second acquisition means for acquiring an effective image display area that is an area in which the projection lens can display a projection image having an evaluation value higher than a predetermined evaluation value by communicating with the lens unit;
The shift direction and the shift amount input to the input means, the size of the display area of the image display element stored in the first storage means, and the center position of the area of the image display element acquired by the first acquisition means Based on the effective image display area acquired by the second acquisition means, the shift by the lens shift mechanism is performed so that the entire area of the display area of the image display element after the shift is within the range of the effective image display area. Control means for controlling
An image projection apparatus comprising:
前記制御手段は、前記入力手段から入力され前記シフト方向が、前記画像表示素子の領域の中心が前記有効イメージ表示領域の中心に近づく方向の合、前記レンズシフト機構によるシフト駆動が可能であると判定することを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載の画像投射装置。 The control means, the shift directions are entered from said input means, said image display device region center direction if approaching the center of the effective image display area of the shift driving by prior Symbol lens shift mechanism The image projection device according to claim 1, wherein the image projection device is determined to be possible . 前記入力手段に入力された前記シフト量よりも実際のシフト量が小さい、または、前記入力手段に入力された前記シフト方向にシフトできない、ことを表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の画像投射装置。
Claims actual shift amount from the shift amount input to said input means is small, or can not be shifted in the shift direction is input to the input means, characterized by further comprising display means for displaying that image projection apparatus according to any one of claims 5 to claim 1.
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