JP5786117B2 - レンズシフト機構および投写型映像表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、レンズシフト機構および投写型映像表示装置に関し、より特定的には、投写レンズ装置の自動復帰機能を備えたレンズシフト機構および投写型映像表示装置に関する。

投写型映像表示装置としてのプロジェクタには、モータなどを利用して投写レンズの位置を一定範囲内でシフトさせて、その投写画面位置を調整するようにしているものがある。たとえば特開２００４−６２０００号公報（特許文献１）には、投写レンズのシフト制御方法として、投写レンズ又は投写レンズと一体の可動部材を備え、シフト範囲の端部近傍に、投写レンズ又は可動部材の到来を検知するセンサを配置しておき、投写レンズのシフト中にセンサが投写レンズ又は可動部材の到来を検知した場合に、速度切換手段によりモータの駆動力を予め定めた値に低下させる構成を開示する。特許文献１では、かかる構成により、投写レンズのシフト動作時において、シフト範囲の端部で投写レンズや可動部材が他の固定部材に強く当たってロックされるような事態を防止している。

特開２００４−６２０００号公報

ここで、上述したレンズシフト機構を搭載するプロジェクタにおいては、シフト動作後に、投写レンズを、シフト範囲内の中心位置に自動復帰させる機能を備えるものがある。

このような自動復帰機能を実現するためには、たとえば、投写レンズのシフト範囲内の中心位置に、投写レンズが中心位置に到来したことを検知するためのセンサを配置しておき、投写レンズのシフト中に当該センサが投写レンズの到来を検知した場合に、モータの駆動を停止させることで、投写レンズを中心位置に復帰させることができる。

しかしながら、投写レンズの到来を検知するためのセンサとしては、一般的に、光の通過／遮断を利用した光学センサなどが利用されるため、該センサはその光学的構造で決まる固有の検出幅を有している。そのため、センサの検出幅の大きさによっては、センサの検知結果に基づく投写レンズの停止位置と、シフト範囲内の中心位置との間にずれが生じてしまう可能性がある。また、投写レンズを移動させる方向によって、投写レンズの停止位置が異なるという不具合も発生する。この結果、投写レンズを中心位置に正確に復帰させることが困難となってしまう。

このような不具合を回避するためには、中心位置に備えるセンサを中心位置が厳密に検出できるハードウェア構成とすることが考えられる。しかしながら、かかる構成では、さらに精密な部品を作成する必要があり、製造コストが高くなるという問題が発生する。また、センサの検出幅を狭くする事自体も限界があり、自動復帰精度がハードウェア構成の精度によって制限される。

それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、投写レンズ装置を精度よく自動復帰させることができるレンズシフト機構および投写型映像表示装置を提供することである。

この発明のある局面に従うレンズシフト機構は、投写レンズ装置の光軸に直交する軸のうち、少なくとも１軸方向の一定範囲内で前記投写レンズ装置を往復移動させるためのレンズシフト機構であって、前記投写レンズ装置を少なくとも前記１軸方向に駆動するための駆動機構と、前記投写レンズ装置を、前記一定範囲内の中心位置に復帰させるように、前記駆動機構を制御する制御部と、前記投写レンズ装置が前記中心位置に至ったことを検出するための中心位置検出部とを備え、前記中心位置検出部は、前記１軸方向に沿って前記中心位置を中央値とする検出幅を有しており、前記制御部は、復帰を開始する時点における位置から前記中心位置に向かう方向を往方向として、前記駆動機構により、前記投写レンズ装置を前記往方向に移動させ、前記検出幅の一端を通り過ぎて少なくとも前記検出幅を通る第１の動作と、前記第１の動作の後に、前記駆動機構により、少なくとも前記検出幅分、前記投写レンズ装置を復方向に移動させるための第２の動作と、前記第２の動作によって前記投写レンズ装置が少なくとも前記検出幅を移動した後に、前記駆動機構により、前記往方向時に移動した前記検出幅の１／２分、前記検出幅の一端から前記投写レンズ装置を往方向に移動させるための第３の動作と、を指令すること特徴とする。
好ましくは、前記制御部は、前記中心位置検出部の検出値に基づき、前記第１の動作によって前記投写レンズ装置が前記検出幅を移動するのに要した移動時間を計時するための計時手段をさらに含み、前記第３の動作は、前記計時手段により計時された前記移動時間に応じて、前記駆動機構により、前記検出幅の１／２に相当する時間、前記投写レンズ装置を往方向に移動する。

好ましくは、前記駆動機構は、前記制御部から出力される制御パルスに従って駆動するモータとを含み、前記制御部は、前記中心位置検出部の検出値に基づき、前記第１の動作によって前記投写レンズ装置が前記検出幅を移動するのに要した制御パルスの出力回数を計測するための計測手段をさらに含み、前記第３の動作は、前記計測手段により計測された前記制御パルス数の出力回数の１／２に相当する回数を駆動回数として、前記駆動機構により、前記投写レンズ装置を往方向に移動する。

この発明の別の局面に従うレンズシフト機構は、投写レンズ装置の光軸に直交する軸のうち、少なくとも１軸方向の一定範囲内で前記投写レンズ装置を往復移動させるためのレンズシフト機構であって、前記投写レンズ装置を少なくとも前記１軸方向に駆動するための駆動機構と、前記投写レンズ装置を、前記一定範囲内の中心位置に復帰させるように、前記駆動機構を制御する制御部と、前記投写レンズ装置が前記中心位置に至ったことを検出するための中心位置検出部と、を備え、前記中心位置検出部は、前記１軸方向に沿って前記中心位置を中央値とする検出幅を有しており、前記制御部は、復帰を開始する時点における位置から前記中心位置に向かう方向を往方向として、前記駆動機構により、前記投写レンズ装置を前記往方向に移動させ、前記検出幅の一端まで移動させるための第１の動作と、前記投写レンズ装置が前記検出幅を移動するとき、予め往方向の移動における前記検出幅の情報を記憶した記憶部からの前記検出幅情報に基づいて前記検出幅の１／２分、前記検出幅の一端から前記投写レンズ装置が往方向に移動させるための第２の動作と、を指令することを特徴とする。

この発明の別の局面に従う投写型映像表示装置は、上記いずれかのレンズシフト機構と、光源からの光を映像入力信号に基づいて映像変調させる光変調部と、前記レンズシフト機構により支持され、光変調部からの光を投写面上に拡大投写させる投写部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、投写レンズ装置を精度よく自動復帰させることができる。

本実施形態に係る投写型映像表示装置を説明する図である。 本実施形態に係るレンズシフト機構を示す分解斜視図である。 本実施形態に係るレンズシフト機構の一部を拡大して示す図である。 本実施形態に係るレンズシフト機構のセンサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲの斜視図である。 本実施形態に係るセンサＳＨＣ（左右中心センサ）の検出電圧の一例を示す図である。 本実施形態に係るセンサＳＨＣ（左右中心センサ）の検出電圧の他の例を示す図である。 本実施形態に係る投写レンズ装置の自動復帰処理を説明するフローチャートである。 本実施形態に係る投写レンズ装置の位置検出を説明する図である。 本実施形態の変形例に係る投写レンズ装置の自動復帰処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、図中の同一又は相当する部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施形態に係る投写型映像表示装置を説明する図である。

図１を参照して、本実施形態に係る投写型映像表示装置（以下、「プロジェクタ」と記す。）１を説明する。プロジェクタ１は、液晶デバイスを利用して映像を投影する液晶プロジェクタであって、スクリーンに液晶デバイスにより表示される映像の光を投写することにより、映像を投影（表示）する。投写面は、スクリーンに限定されず、壁面であってもよい。

プロジェクタ１は、ユーザが操作するリモコン（リモートコントローラの略）から送信される赤外線変調されたリモコン信号を受信するリモコン受信部１０と、入力部２０とを備える。リモコン信号には、プロジェクタ１を遠隔制御するためのコマンド信号が含まれる。入力部２０は、外部の信号供給装置（図示せず）から供給される映像信号を受け付けるための入力ポートを含む。信号供給装置には、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）再生装置、Ｂｌｕ−Ｒａｙディスク再生装置などのデジタル信号を出力するデジタル信号供給装置と、コンピュータなどのアナログ信号を出力するアナログ信号供給装置とが含まれる。

プロジェクタ１は、レシーバ部３０と、映像信号処理回路３２と、ＯＳＤ（On Screen Display）回路３４と，ＤＡＣ（Digital Analog Converter）３６と、マイコン（マイクロコンピュータ）５０と、液晶表示駆動部３８と、投写レンズ装置４０と、レンズシフト機構４２とをさらに備える。

マイコン５０は、リモコン（図示せず）からリモコン受信部１０を介して入力したコマンド信号に基づいて、制御指令を生成してプロジェクタ１の各部へ出力する。この制御指令は、マイコン５０の内部に配された不揮発性メモリ（図示せず）に記憶されたプログラムやデータから演算処理して実行される。

レシーバ部３０は、入力部２０から与えられる映像信号を受信して出力する。レシーバ部３０は、受信したアナログ映像信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Analog Digital Converter）機能と、ＨＤＣＰ（High-Bandwidth Digital Content Protection System）に従う認証機能および暗号の復号機能とを有する。尚、ＨＤＣＰとは、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）に従って伝送されるデータの暗号化を実現するために用いられる。これにより、デジタル伝送路上を伝送される映像信号などのコンテンツが不正にコピーされるのを防止できる。ここでは、デジタル伝送路は、ＨＤＭＩに従ってデータ・信号を伝送する経路であるとしているが、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）に従った伝送経路であってもよい。

映像信号処理回路３２は、レシーバ部３０から出力された映像信号を表示のための信号に処理して出力する。具体的には、映像信号処理回路３２は、レシーバ部３０からの映像信号を１フレーム（１画面）ごとにフレームメモリ（図示せず）に書き込むとともに、フレームメモリに記憶された映像を読み出す。そして、この書き込みと読み出しの処理の過程において、各種の映像処理を施すことにより、入力された映像信号を変換して投写映像用の映像信号である映像データを生成する。

ＯＳＤ回路３４は、映像信号処理回路３２から出力される映像信号に、マイコン５０から与えられる情報に基づく画像データの信号を重畳して、重畳された後に映像信号を出力する。

ＤＡＣ３６は、ＯＳＤ回路３４から出力された映像信号を入力し、アナログ信号に変換して液晶表示駆動部３８へ出力する。

液晶表示駆動部３８、投写レンズ装置４０およびランプ（図示せず）は、ＤＡＣ３６から出力される映像信号に従って、マイコン５０の制御の下に、スクリーンに映像を表示するための「表示部」に相当する。

表示部の動作について説明する。照明装置であるランプ（図示せず）は、たとえば超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどからなる。ランプは、コネクタを介してプロジェクタ１に着脱自在に取り付けられる。ランプからは、略平行光となって光が液晶表示駆動部３８に出射される。

液晶表示駆動部３８は、図示しないレンズおよびプリズムを含む光学系と、Ｒ，Ｇ，Ｂの各液晶パネルとを含む。液晶表示駆動部３８では、内部の図示しないレンズ系を通過したランプからの光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各液晶パネルに光量分布が均一となるように入射する。レンズ系を介して入射された光のうち、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）は、略平行光でＲ，Ｇ，Ｂの各液晶パネルに入射する。各液晶パネルは、ＤＡＣ３６から与えられるＲ，Ｇ，Ｂに対応した映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じて光を変調する。液晶パネルによって変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光は、ダイクロイックプリズムによって色合成された後に、投写レンズ装置４０によって、スクリーン上に拡大投写される。

投写レンズ装置４０は、投写光をスクリーンに結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変化させて投写映像のズーム状態およびフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。

投写レンズ装置４０は、スクリーンへの投写画面位置を上下方向および左右方向に調整できるように、液晶パネルおよびダイクロイックプリズムの光軸と垂直な平面内で一定範囲、シフト（移動）可能に構成されている。尚、投写レンズ装置４０のシフト動作は、レンズシフト機構４２で行なわせることができる。

レンズシフト機構４２は、投写レンズ装置４０の位置を一定範囲内でシフトさせて、その投写画面位置を調整する。レンズシフト機構４２は、投写レンズ駆動部６０と、上下左右限界センサ６２と、上下左右中心センサ６４とを含む。

投写レンズ駆動部６０は、モータなどの動力駆動源と、歯車機構などの動力伝達機構とを組み合わせて構成される。モータの回転力が、動力伝達機構によって上下方向又は左右方向の直線移動力に変換されることにより、投写レンズ装置４０を上下方向又は左右方向にシフトさせることができる。モータの回転数は、マイコン５０により制御される。

上下左右限界センサ６２および上下左右中心センサ６４は、投写レンズ装置４０のシフト範囲の所定位置に配置されて、投写レンズ装置４０の位置状態を検出する。

具体的には、上下左右限界センサ６２は、投写レンズ装置４０が、上下方向のシフト範囲の上限又は下限に至ったことを検出するための上下限界センサと、投写レンズ装置４０が、左右方向のシフト範囲の左限又は右限に至ったことを検出するための左右限界センサとを含む。

また、上下左右中心センサ６４は、投写レンズ装置４０が、上下方向のシフト範囲の中心位置に至ったことを検出するための上下中心センサと、投写レンズ装置４０が、左右方向のシフト範囲の中心位置に至ったことを検出するための左右中心センサとを含む。

上下左右限界センサ６２および上下左右中心センサ６４には、各種のものが利用できるが、たとえば光の透過／遮断を利用したＰＩ（フォトインタプラタ）センサなどの光学センサが利用できる。上下左右限界センサ６２および上下左右中心センサ６４の検出信号は、マイコン５０に出力される。

投写レンズ装置４０のシフト動作は、プロジェクタ１本体又はリモコンに設けられたスイッチで操作することができる。たとえば、リモコンに設けられたスイッチをＯＮすることでモータが駆動されて投写レンズ装置４０がシフト範囲を移動するものとし、該スイッチをＯＦＦすることでモータが停止されて投写レンズ装置４０の移動が止まる。

マイコン５０は、上下左右限界センサ６２および上下左右中心センサ６４の検出信号に基づき、シフト範囲内で投写レンズ装置４０を上下方向又は左右方向に往復移動させるようにモータを駆動制御する。

また、マイコン５０は、上述した投写レンズ装置４０のシフト動作において、投写レンズ装置４０の位置状態を監視しており、シフト動作後において、プロジェクタ１本体又はリモコンに設けられたリセットスイッチがＯＮされたときには、後述する方法によって、投写レンズ装置４０をシフト範囲の中心位置に自動復帰させる。

図２は、本実施形態に係るレンズシフト機構を示す分解斜視図である。尚、以下の説明においては、図２の紙面手前方向（ｚ方向）をプロジェクタ１の映像投写方向とし、該映像投写方向に向かって左右を規定する。

図２を参照して、投写レンズ装置４０（図示せず）は、液晶駆動部３８に設けられた投写レンズ取付板（図示せず）に、固定部材１００Ａ，１００Ｂを介して取り付けられている。すなわち、液晶駆動部３８の投写レンズ取付板に、レンズシフト機構４２を構成する固定部材１００Ａ，１００Ｂが取り付けられ、該固定部材１００Ａ，１００Ｂに対して左右方向にシフト可能な可動部材１１０が取り付けられている。そして、可動部材１１０に投写レンズ装置４０（図示せず）が取り付けられて、可動部材１１０と投写レンズ装置４０とが一体になっている。尚、本実施形態では説明の便宜上、図示は省略するが可動部材１１０とは異なる可動部材（以下「他の可動部材」と記す。）が固定部材１００Ａ、１００Ｂに対して上下方向へシフト可能なように取り付けられている。すなわち、投写レンズ装置４０のシフトにおいて、可動部材１１０と他の可動部材がそれぞれ独立に駆動し、左右方向の駆動は可動部材１１０が動作し、上下方向の駆動は他の可動部材により動作する。

固定部材１００Ｂには、投写レンズ装置４０を含んだ可動部材１１０をシフトさせる駆動源としてのモータＭ１が取り付けられている。モータＭ１の回転は、歯車１３２を介して回転軸（図示せず）に伝達される。回転軸の回転は、左右方向にスライドするスライド部材（図示せず）に伝達される。可動部材１１０は、スライド部材の一部と連結固定されており、このスライド部材のスライドに従って、左右方向（ｘ方向）にシフトする。また、モータＭ２の回転は、歯車１３０を介して回転軸（図示せず）に伝達される。回転軸の回転は、上下方向にスライドするスライド部材（図示せず）に伝達される。他の可動部材は、スライド部材の一部と連結固定されており、このスライド部材のスライドに従って、上下方向（ｙ方向）にシフトする。

尚、図２で示した歯車１３０、１３２、回転軸およびスライド部材などから成る動力伝達機構は、一例であり、その他の様々な態様の動力伝達機構を用いることができる。

さらに、固定部材１００Ａには、左右方向における投写レンズ装置４０の位置状態を検出するためのセンサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲが配置されている。また、固定部材１００Ｂには、上下方向における投写レンズ装置４０の位置状態を検出するためのセンサＳＶＵ，ＳＶＣ，ＳＶＤが配置されている。

図３は、本実施形態に係るレンズシフト機構の一部（センサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲおよび遮光板１２０）を拡大して示す図である。

図３を参照して、３個のセンサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲは、左右方向に一定の間隔で並べて配置されている。図４は、本実施形態に係るレンズシフト機構のセンサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲの斜視図を示す。

図３および図４を参照して、センサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲの各々は、光学センサ（たとえばＰＩセンサ）であり、発光部ＳＨＬＥ、ＳＨＣＥ、ＳＨＲＥと受光部ＳＨＬＲ、ＳＨＣＲ、ＳＨＲＲとを有している。発光部ＳＨＬＥ、ＳＨＣＥ、ＳＨＲＥには、発光ダイオード、発光ＦＥＴ、ＥＬ素子などの発光素子が含まれる。また、受光部ＳＨＬＲ、ＳＨＣＲ、ＳＨＲＲには、発光部ＳＨＬＥ、ＳＨＣＥ、ＳＨＲＥからの光を受光する受光素子が含まれる。受光素子には、フォトダイオード、フォトトランジスタ、アバランシュフォトダイオード、焦電型赤外素子などの各種受光素子を用いることができる。

図３に示すように、可動部材１１０には、左右方向に延在する遮光板１２０が配置されている。すなわち、遮光板１２０は、可動部材１１０と一体となって、固定部材１００Ａおよび１００Ｂに対して左右方向にシフトする。遮光板１２０には、左右方向の中央部に所定の幅Ｗの間隙部１２１が設けられている。

さらに、遮光板１２０は、固定部材１００Ａと固定部材１００Ｂとが組み付けられた状態で、センサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲの発光部ＳＨＬＥ、ＳＨＣＥ、ＳＨＲＥと受光部ＳＨＬＲ、ＳＨＣＲ、ＳＨＲＲとの間をシフト通路とするように配置される。これにより、センサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲの各々において、発光部ＳＨＬＥ、ＳＨＣＥ、ＳＨＲＥから受光部ＳＨＬＲ、ＳＨＣＲ、ＳＨＲＲに向けて照射された光が、遮光板１２０のシフト動作に応じて透過／遮断される。センサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲは、遮光板１２０による光の透過／遮断に基づいて、投写レンズ装置４０の位置状態を検出する。

具体的には、投写レンズ装置４０を含む可動部材１１０を右方向にシフトさせたときに、遮光板１２０の右端部１２２がセンサＳＨＬを遮光することにより、その検出結果に基づいて、投写レンズ装置４０がシフト範囲の右限に至ったことを知ることができる。また、可動部材１１０を左方向にシフトさせたときに、遮光板１２０の左端部１２３がセンサＳＨＲを遮光することにより、その検出結果に基づいて、投写レンズ装置４０がシフト範囲の左限に至ったことを知ることができる。すなわち、センサＳＨＲおよびＳＨＬは、上下左右限界センサ６２（図１）のうちの「左右限界センサ」を構成する。

これに対して、可動部材１１０を右方向又は左方向にシフトさせたときに、遮光板１２０の間隙部１２１を発光部ＳＨＣＥからの光が通過し受光部ＳＨＣＲが受光することにより、その検出結果に基づいて、投写レンズ装置４０がシフト範囲の中心位置に至ったことを知ることができる。すなわち、センサＳＨＣは、上下左右中心センサ６４（図１）のうちの「左右中心センサ」を構成する。

尚、図２ではさらに、３個のセンサＳＶＵ，ＳＶＣ，ＳＶＤが、上下方向に一定の間隔で並べて配置されている。センサＳＶＵ，ＳＶＣ，ＳＶＤの各々は、センサＳＨＬ，ＳＨＣ，ＳＨＲと同様の光学センサ（たとえばＰＩセンサ）からなり、発光部と受光部とを有している。また、図示は省略するが、他の可動部材には、上下方向に延在する遮光板が配置されており、該遮光板は、他の可動部材と一体となって、固定部材１００Ａおよび１００Ｂに対して上下方向にシフトする。該遮光板には、上下方向の中央部に所定の幅Ｗの間隙部が設けられている。

そして、該遮光板は、固定部材１００Ａと固定部材１００Ｂとが組み付けられた状態で、センサＳＶＵ，ＳＶＣ，ＳＶＤの発光部と受光部との間をシフト通路とするように配置される。これにより、センサＳＶＵ，ＳＶＣ，ＳＶＤの各々において、発光部から受光部に向けて照射された光が、該遮光板のシフト動作に応じて一時的に遮断される。センサＳＶＵ，ＳＶＣ，ＳＶＤは、該遮光板による光の透過／遮断に基づいて、投写レンズ装置４０の位置状態を検出する。

具体的には、投写レンズ装置４０を含む他の可動部材を上方向にシフトさせたときに、該遮光板の上端部がセンサＳＶＵを遮光することにより、その検出結果に基づいて、投写レンズ装置４０がシフト範囲の上限に至ったことを知ることができる。また、他の可動部材を下方向にシフトさせたときに、該遮光板の下端部がセンサＳＶＤを遮光することにより、その検出結果に基づいて、投写レンズ装置４０がシフト範囲の下限に至ったことを知ることができる。すなわち、センサＳＶＵおよびＳＶＤは、上下左右限界センサ６２（図１）のうちの「上下限界センサ」を構成する。

これに対して、他の可動部材を上方向又は下方向にシフトさせたときに、該遮光板の間隙部をセンサＳＶＣの発光部からの光が通過しセンサＳＶＣの受光部が受光することにより、その検出結果に基づいて、投写レンズ装置４０がシフト範囲の中心位置に至ったことを知ることができる。すなわち、センサＳＶＣは、上下左右中心センサ６４（図１）のうちの「上下中心センサ」を構成する。

図５は、本実施形態に係るセンサＳＨＣ（左右中心センサ）の検出電圧の一例を示す図である
図５を参照して、左右中心センサであるセンサＳＨＣは、発光部から受光部への光が遮断されて受光されない期間において、Ｌ（論理ロー）レベルの検出電圧を出力し、発光部から受光部への光が受光される期間において、Ｈ（論理ハイ）レベルの検出電圧を出力する。

本実施形態では、可動部材１１０を右方向又は左方向にシフトさせたときに、遮光板１２０の間隙部がセンサＳＨＣの発光部ＳＨＣＥと受光部ＳＨＣＲとの間を通過することによって、発光部ＳＨＣＥからの光が遮光板１２０を一時的に通過し、発光部ＳＨＣＥからの光を受光部ＳＨＣＲが受光する。このとき、センサＳＨＣの検出電圧は、受光部ＳＨＣＲが発光部ＳＨＣＥからの光を受光したタイミングでＬレベルからＨレベルに立ち上がり（ポイントＡ）、再び発光部ＳＨＣＥからの光が遮断されたタイミングでＨレベルからＬレベルに立ち下がる（ポイントＢ）。この結果、図５に示すように、検出電圧は、シフト範囲の中心位置を中央値とする検出幅を有することとなる。尚、この検出幅は、遮光板１２０に設けられた間隙部１２１の幅Ｗに依存した値となる。

ここで、上述したように、プロジェクタ１は、投写レンズ装置４０が中心位置にない状態（センサＳＨＣがＬレベル）において、プロジェクタ１本体又はリモコンに設けられたリセットスイッチがＯＮされたときには、投写レンズ装置４０をシフト範囲の中心位置に自動復帰させる機能を有している。この自動復帰のための処理については、たとえば、左右方向のシフト範囲の中心位置に復帰させる手段として、投写レンズ装置４０をシフト動作後の位置から中心位置に向かって左方向又は右方向に移動させるとともに、そのときの左右中心センサであるセンサＳＨＣの検出電圧を監視し、該検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がったタイミングで投写レンズ装置４０の移動を停止させる構成を採ることができる。

しかしながら、左右中心センサであるセンサＳＨＣの検出幅は、遮光板１２０に設けられた間隙部１２１の幅Ｗに依存しているため、該間隙部の幅が広ければ中心位置からずれた位置（ポイントＡ又はＢ近傍）で投写レンズ装置４０の移動が停止されてしまう不具合が発生する。また、投写レンズ装置４０を移動させる方向によって、投写レンズ装置４０の停止位置が異なるという不具合も発生する。

具体的には、遮光板１２０の間隙部の幅が広くなるに従って、図６に示すように、左右中心センサＳＨＣの検出幅が増大する。ここで、上記の構成によって左右方向のシフト範囲の中心位置に復帰させる場合を想定する。すなわち、投写レンズ装置４０をシフト動作後の位置から中心位置に向かって左方向又は右方向に移動させたときに、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がったタイミングで投写レンズ装置４０の移動を停止させるものとする。

この場合、左右中心センサＳＨＣの検出幅が広いために、投写レンズ装置４０の停止位置（ポイントＡ又はＢ）はシフト範囲の中心位置から大きくずれたものとなる。そのため、投写レンズ装置４０を中心位置に向かって右方向に移動させたときの投写レンズ装置４０の停止位置（ポイントＡ）と、投写レンズ装置４０を中心位置に向かって左方向に移動させたときの投写レンズ装置４０の停止位置（ポイントＢ）との間には該検出幅に相当するずれが生じる。この結果、投写レンズ装置４０を中心位置に正確に復帰させることが困難となってしまう。

このような不具合を回避するためには、検出幅が狭く設計されたセンサを中心位置に配置することにより、中心位置を厳密に検出できる。しかしながら、かかる構成は、間隙部１２１を狭くするために、高強度の金型を作成する必要があるため、製造コストが高くなるという問題を有し、さらに検出幅を狭くする限界も存在することで構成的な問題点を有することとなる。

そこで、本実施形態に係るプロジェクタ１においては、高価な部品を用いずとも、投写レンズ装置４０をシフト範囲の中心位置に精度よく自動復帰させる手段として、図７に投写レンズ装置４０の往復移動の処理手順を示す。

図７は、本実施形態による投写レンズ装置４０の自動復帰処理を説明するフローチャートである。尚、図７に示すフローチャートは、マイコン５０において予め格納したプログラムを実行することで実現できる。

図７を参照して、まず、投写レンズ装置４０の自動復帰処理を実行するために、投写レンズ装置４０のシフト動作後（投写レンズ装置４０が中心位置にない状態）において、投写レンズ装置４０の自動復帰が要求されているか否かが判断される（ステップＳ１０）。
具体的には、プロジェクタ１本体又はリモコンに設けられたリセットスイッチがＯＮされたか否かが判断される。投写レンズ装置４０の自動復帰が要求されていないと判断された場合（ステップＳ１０のＮＯ判定時）には、処理を終了する。

一方、リセットスイッチがＯＮされることによって、投写レンズ装置４０の自動復帰が要求されたと判断されると（ステップＳ１０のＹＥＳ判定時）、自動復帰を開始するタイミングでの投写レンズ装置４０の位置が検出される（ステップＳ２０）。

具体的には、マイコン５０は、シフト動作の実行中における、プロジェクタ１本体又はリモコンに設けられたスイッチの操作の履歴に基づき、投写レンズ装置４０の位置を検出する。図８は、本実施形態に係る投写レンズ装置の位置検出を説明する図である（ステップＳ２０の説明）。図８（ａ）を参照して、投写レンズ装置４０の上下方向の位置は、シフト範囲の中心位置付近と、該中心位置付近よりも上側の領域と、該中心位置付近よりも下側の領域とに区分される。マイコン５０は、スイッチの操作量および操作方向を逐次記憶しており、投写レンズ装置４０がこれら３つの領域のうちのどの領域に位置しているかを、「１」、「０」、「２」の数値を用いて表記する。図８（ａ）の例では、上下方向のシフト範囲の中心位置よりも上側の領域を「１」とし、該中心位置付近の領域を「０」とし、該中心位置よりも下側の領域を「２」とする。この数値は、当然スイッチの操作に応じて更新される。

同様に、図８（ｂ）を参照して、投写レンズ装置４０の左右方向の位置は、シフト範囲の中心位置付近と、該中心位置付近よりも左側の領域と、該中心位置付近よりも右側の領域とに区分される。マイコン５０は、スイッチの操作量および操作方向を逐次記憶しており、投写レンズ装置４０がこれら３つの領域のうちのどの領域に位置しているかを、「１」、「０」、「２」の数値を用いて表記する。図８（ｂ）の例では、左右方向のシフト範囲の中心位置よりも左側の領域を「１」とし、該中心位置付近の領域を「０」とし、該中心位置よりも右側の領域を「２」とする。この数値は、当然スイッチの操作に応じて更新される。

そして、図８（ａ）および（ｂ）を組合せることによって、シフト範囲内での投写レンズ装置４０の位置は、図８（ｃ）に示すような、ｘ方向（左右方向）の位置と、ｙ方向（上下方向）の位置とからなる座標で表すことができる。たとえば、上下および左右方向におけるシフト範囲の中心位置を座標（０，０）として、当該中心位置の左側の領域を座標（０，１）、当該中心位置の右側の領域を座標（０，２）で表すことができる。また、当該中心位置よりも上側かつ左側の領域については、座標（１，１）で表すことができる。

マイコン５０は、図８（ｃ）の中心位置（０，０）を初期値として、シフト動作の実行中におけるスイッチの操作量および操作方向を逐次記憶することにより、投写レンズ装置４０の座標を更新する。そして、マイコン５０は、自動復帰を開始すると当該タイミングにおける投写レンズ装置４０の位置を検出する。

再び図７を参照して、ステップＳ２０において検出される投写レンズ装置４０の位置が、中心位置よりも右側である場合（座標（０，２）に相当する場合）を想定する。この場合、投写レンズ装置４０の自動復帰は、ステップＳ３０〜Ｓ１１０による手順に従って行なわれる。

具体的には、ステップＳ３０では、マイコン５０は、投写レンズ駆動部６０により、投写レンズ装置４０を、中心位置に向かう方向（すなわち、左方向）に高速で移動させる。このとき、マイコン５０は、左右中心センサＳＨＣからの検出信号（検出電圧）をモニタしており、検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がったか否かを判断する（仮にポイントＡとする）（ステップＳ４０）。左右中心センサの検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がっていなければ（ステップＳ４０のＮＯ判定時）、処理はステップＳ３０に戻される。

一方、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がったと判断されると（ステップＳ４０のＹＥＳ判定時）、ステップ５０と同時にマイコン５０は、検出電圧がＨレベルに立ち上がったタイミングで内蔵するカウンタを起動することにより、投写レンズ装置４０が左右中心センサＳＨＣの検出幅（図６のＡ→Ｂ間）を移動するのに要する時間（移動時間）の計測を開始する（ステップＳ５０）。
ステップ５０の後、マイコン５０は、投写レンズ駆動部６０により、投写レンズ装置４０を左方向へ低速で移動させる（ステップＳ６０）。

次に、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＨレベルからＬレベルに立ち下がったか否かが判断される（仮にポイントＢとする）（ステップＳ７０）。検出電圧がＨレベルからＬレベルに立ち下がっていなければ（ステップＳ７０のＮＯ判定時）、処理はステップＳ６０に戻される。

一方、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＨレベルからＬレベルに立ち下がったと判断されると（ステップＳ７０のＹＥＳ判定時）、マイコン５０は、検出幅（図６）を移動するのに要する移動時間の計測を終了し、移動時間を算出する（ステップＳ８０）。

次に、マイコン５０は、投写レンズ駆動部６０により、投写レンズ装置４０を、逆方向へ駆動させ、中心位置に向かう方向（すなわち、右方向）に高速で移動させる（ステップＳ９０）。

次に、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＨレベルからＬレベルに立ち下がったか否かが判断される（ステップＳ１００）。このステップＳ１００での判断は、ステップＳ４０で判断されたポイントＡを再度特定するものであり、後述するステップＳ１１０にて駆動される始点がポイントＡとなる。検出電圧がＨレベルからＬレベルに立ち下がっていなければ（ステップＳ１００のＮＯ判定時）、処理はステップＳ９０に戻される。
一方、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＨレベルからＬレベルに立ち下がったと判断されると（ステップＳ１００のＹＥＳ判定時）、マイコン５０は、投写レンズ装置４０を、ステップＳ８０で算出した移動時間を用いて駆動時間（駆動時間＝移動時間の１／２に相当）だけ左方向に低速で再駆動させる（ステップＳ１１０）。これにより、投写レンズ装置４０は、左右中心センサＳＨＣの検出幅の中心位置に近づくように移動する。
このような構成にすることにより、左方向から検出幅の移動時間を測定した時と右方向から検出幅の移動時間を測定した時で、歯車の噛み合い方や駆動抵抗力の違いにより双方の移動時間が異なってしまう場合であっても、一度移動時間を測定した方向と同じ方向から駆動時間（移動時間の１／２に相当）だけ駆動させることができる。従って、投写レンズ装置４０を精度よく中心位置へ自動復帰させることができる。
（変形例）

以下において、上述した実施形態の変形例に係る投写型映像表示装置の構成ついて、図面を参照しながら説明する。尚、変形例において、第１実施形態と重複するところは、説明を省略する。
変形例は、上述した実施形態と比較すると以下の点で異なる。すなわち、マイコン５０は、予め検出幅における投写レンズ装置４０が右方向から移動した場合及び左方向から移動した場合の移動時間を記憶しておく。自動復帰のためにリセットスイッチがＯＮさせると、投写レンズ装置４０の中心位置へ向かう方向へ移動し、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がった際、投写レンズ装置４０は、予め記憶されている移動時間情報を使用して中心位置に近づくよう駆動する。
以下において、上述した実施形態の変形例に係る投写レンズ装置の自動復帰処理を詳細に説明する。
図１を再び参照して、マイコン５０は、プロジェクタ１の電源がＯＮされると各種初期化動作と共に投写レンズ装置４０を左右上下方向に動作させる。この際、左方向又は右方向から検出幅を通り過ぎるのに要する時間をそれぞれ計測し、マイコン５０に記憶させる。同様に、上方向又は下方向から検出幅を通り過ぎるのに要する時間をそれぞれ計測し、それぞれの計測結果は、マイコン５０の不揮発性メモリに記憶する。
図９は、本実施形態の変形例に係る投写レンズ装置の自動復帰処理を説明するフローチャートである。尚、図９に示すフローチャートは、マイコン５０において予め格納したプログラムを実行することで実現できる。
図９を参照して、まず、投写レンズ装置４０の自動復帰処理を実行するために、投写レンズ装置４０のシフト動作後（投写レンズ装置４０が中心位置にない状態）において、投写レンズ装置４０の自動復帰が要求されているか否かが判断される（ステップＳ２１０）。
具体的には、プロジェクタ１本体又はリモコンに設けられたリセットスイッチがＯＮされたか否かが判断される。投写レンズ装置４０の自動復帰が要求されていないと判断された場合（ステップＳ２１０のＮＯ判定時）には、処理を終了する。

一方、リセットスイッチがＯＮされることによって、投写レンズ装置４０の自動復帰が要求されたと判断されると（ステップＳ２１０のＹＥＳ判定時）、自動復帰を開始するタイミングでの投写レンズ装置４０の位置が検出される（ステップＳ２２０）。

ここで図７で想定した状態と同じように、ステップＳ２２０において検出される投写レンズ装置４０の位置が、中心位置よりも右側である場合（座標（０，２）に相当する場合）を想定する。この場合、投写レンズ装置４０の自動復帰は、ステップＳ２３０〜Ｓ２６０による手順に従って行なわれる。

具体的には、ステップＳ２３０では、マイコン５０は、投写レンズ駆動部６０により、投写レンズ装置４０を、中心位置に向かう方向（すなわち、左方向）に高速で移動させる。このとき、マイコン５０は、左右中心センサＳＨＣからの検出信号（検出電圧）をモニタしており、検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がったか否かを判断する（ステップＳ２４０）。左右中心センサの検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がっていなければ（ステップＳ２４０のＮＯ判定時）、処理はステップＳ２３０に戻される。

一方、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がったと判断されると（ステップＳ２４０のＹＥＳ判定時）、マイコン５０は、予め格納されている左方向から検出幅を移動した場合の移動時間情報を呼び出す（ステップＳ２５０）。
次にマイコン５０は、移動時間情報を用いて駆動時間（駆動時間＝移動時間の１／２に相当）だけ左方向に低速で駆動させる（ステップＳ２６０）。これにより、投写レンズ装置４０は、左右中心センサＳＨＣの検出幅の右端部から中心位置に近づくように駆動する。

以上に述べたように、図７及び図９に示す投写レンズ装置４０の自動復帰処理は、投写レンズ装置４０を左方向に移動させたときに、投写レンズ装置４０が左右中心センサＳＨＣの検出幅を移動するのに要する時間（移動時間）を１／２した時間分（駆動時間）、投写レンズ装置４０を駆動させることにより、投写レンズ装置４０を左右方向のシフト範囲の中心位置に復帰させるものである。これによれば、中心位置を厳密に検出できるセンサを新たに追加することなく、リセットスイッチがＯＮの後に検出幅を測定しないためリセットによる投写レンズ装置の中心位置自動復帰の動作時間が短縮することができる。

尚、図７及び図９の処理フローでは、投写レンズ装置４０が、左右中心センサＳＨＣの検出幅を移動するのに要する移動時間を指標にして駆動時間を算出する構成としたが、移動時間に代えて、マイコン５０が投写レンズ駆動部６０に含まれるモータＭ１，Ｍ２（図２）に出力する制御パルス（たとえば、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号）の出力回数を指標とする構成としてもよい。

この場合は、マイコン５０は、投写レンズ装置４０が、左右中心センサＳＨＣの検出幅を移動するのに要する制御パルスの出力回数を計測し、その計測した出力回数の１／２に相当する回数を駆動回数として算出する。そして、算出した駆動回数の制御パルスに従って、投写レンズ駆動部６０により、投写レンズ装置４０を駆動させる。

尚、図７及び図９の処理フローでは、投写レンズ装置４０の自動復帰処理として、投写レンズ装置４０の自動復帰初期位置が中心位置よりも右側である場合（座標（０，２）に相当する場合）を想定したが、投写レンズ装置４０の自動復帰初期位置が中心位置よりも左側である場合（座標（０，１）に相当する場合）についても、同様の処理手順によって行うことができる。さらに、投写レンズ装置４０を上下方向のシフト範囲の中心位置（座標（１，０）又は座標（２，０）に相当する場合）に復帰させる場合についても、同様の処理手順によって行なうことができる。さらに、投写レンズ装置４０の自動復帰処理として、投写レンズ装置４０の自動復帰初期位置が中心位置よりも上側かつ左側に位置するような斜めの位置の場合（座標（１，１）に相当する場合）であっても、左右方向の自動復帰処理と上下方向の自動復帰処理とを組合せて行なうことによって、投写レンズ装置４０をシフト範囲の中心位置に復帰させることができる。

また、投写レンズ装置４０の自動復帰処理として、投写レンズ装置４０の自動復帰初期位置が中心位置（座標（０，０）に相当する場合）であるとき、投写レンズ装置４０が中心位置にあるか否か不確かである。この場合は、例えば、中心位置よりも上側かつ左側に位置するような斜めの位置（座標（１，１）に相当する場合）へ、一度移動させた後、自動復帰処理を行うことによって投写レンズ装置４０をシフト範囲の中心位置に復帰させることができる。
尚、図７の処理フローのステップＳ７０、ステップＳ１００において、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＬレベルからＨレベルに立ち上がる又はＨレベルからＬレベルに立ち下がるのを検知した際、すぐに逆転駆動させたが、レンズシフト機構４２の機械的なバックラッシュ等を考慮してオーバーシュートさせることができる。
この場合は、図７の処理フローのステップＳ１００において、左右中心センサＳＨＣの検出電圧がＨレベルからＬレベルに立ち下がったポイントを基点としてステップＳ１１０を駆動させる。

尚、変形例において、予め検出幅を計測するのは、プロジェクタ１の電源がＯＮされたときとしたが、ユーザが任意に指令を与えても良く、プロジェクタ１を出荷する際に予め実行しておいても良い。

また、本実施形態では、プロジェクタとして液晶プロジェクタを採用したが、これに限定されるものではない。たとえば、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（登録商標）方式のプロジェクタ等の他の方式のプロジェクタに本発明の技術を採用してもよい。

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

プロジェクタ（投写型映像表示装置）・・・１、液晶表示駆動部（光変調部）・・・３８、投写レンズ装置・・・４０、レンズシフト機構・・・４２、マイコン（制御部、計時手段、計測手段、記憶部）・・・５０、投写レンズ駆動部（駆動機構）・・・６０、上下左右中心センサ（中心位置検出部）・・・６４、モータ・・・Ｍ１，Ｍ２

Claims (4)

1. 投写レンズ装置の光軸に直交する軸のうち、少なくとも１軸方向の一定範囲内で、前記投写レンズ装置が取り付けられる可動部材を固定部材に対して往復移動させるためのレンズシフト機構であって、
   前記可動部材を少なくとも前記１軸方向に駆動するための駆動機構と、前記可動部材を前記一定範囲内の中心位置に復帰させるように、前記駆動機構を制御する制御部と、前記固定部材に配置された光学センサと、前記可動部材に配置され前記光学センサの光が透過する間隙部を有する遮光板と、を備え、
   前記制御部は、
   前記遮光板の移動による前記光学センサの光の透過／遮断によって、前記１軸方向に沿って前記中心位置を中央値とする検出幅を有する検出値を前記光学センサより取得し、
   復帰を開始する時点における位置から前記中心位置に向かう方向を往方向として、前記駆動機構により、前記可動部材を前記往方向に移動させ、前記検出幅の一端を通り過ぎて少なくとも前記検出幅分を通る第１の動作と、
   前記第１の動作の後に、前記駆動機構により、少なくとも前記検出幅分、前記可動部材を復方向に移動させるための第２の動作と、
   前記第２の動作によって前記可動部材が少なくとも前記検出幅分を移動した後に、前記駆動機構により、前記往方向時に移動した前記検出幅の１／２分、前記検出幅の一端から前記可動部材を往方向に移動させるための第３の動作と、を指令すること特徴とするレンズシフト機構。
2. 前記制御部は、前記光学センサの検出値に基づき、前記第１の動作によって前記可動部材が前記検出幅を移動するのに要した移動時間を計時するための計時手段をさらに含み、
   前記第３の動作は、前記計時手段により計時された前記移動時間に応じて、前記駆動機構により、前記検出幅の１／２に相当する時間、前記可動部材を往方向に移動する、請求項１に記載のレンズシフト機構。
3. 前記駆動機構は、前記制御部から出力される制御パルスに従って駆動するモータとを含み、
   前記制御部は、前記光学センサの検出値に基づき、前記第１の動作によって前記可動部材が前記検出幅分を移動するのに要した制御パルスの出力回数を計測するための計測手段をさらに含み、
   前記第３の動作は、前記計測手段により計測された前記制御パルス数の出力回数の１／２に相当する回数を駆動回数として、前記駆動機構により、前記可動部材を往方向に移動する、請求項１に記載のレンズシフト機構。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のレンズシフト機構と、
   光源からの光を映像入力信号に基づいて映像変調させる光変調部と、
   前記レンズシフト機構により支持され、光変調部からの光を投写面上に拡大投写させる投写部と、を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。

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