JP5978839B2 - プロジェクションシステム - Google Patents
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Description
本発明は、プロジェクションシステムに関する。
従来、スクリーン上に画像を投射するプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のプロジェクターは、光源装置から射出された光束を光変調装置としての液晶パネルにより変調して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を投射レンズから投射させる光学ユニットを備えている。また、このプロジェクターには、投射レンズの後段に光学フィルターが設けられ、この光学フィルターにより、緑色光の一部を反射させることで、投射画像の鮮明度を向上させている。
この特許文献１に記載のプロジェクターは、光源装置から射出された光束を光変調装置としての液晶パネルにより変調して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を投射レンズから投射させる光学ユニットを備えている。また、このプロジェクターには、投射レンズの後段に光学フィルターが設けられ、この光学フィルターにより、緑色光の一部を反射させることで、投射画像の鮮明度を向上させている。
ところで、プロジェクターには、投射レンズ自体を、当該投射レンズの光軸に直交する方向に移動させたり、投射レンズのうち、ズームレンズを当該光軸に沿って移動させたりすることで、画像の投射位置や当該画像の拡大／縮小を調整することができるものがある。
このようなプロジェクターに対して、上記特許文献１のような光学フィルターを投射レンズとは別体として設けると、投射レンズの移動により、当該投射レンズ及び光学フィルターの相対位置がずれてしまい、光学フィルターに対して適正に光が入射されないという問題があった。
このようなプロジェクターに対して、上記特許文献１のような光学フィルターを投射レンズとは別体として設けると、投射レンズの移動により、当該投射レンズ及び光学フィルターの相対位置がずれてしまい、光学フィルターに対して適正に光が入射されないという問題があった。
本発明では、レンズの後段に位置する光学フィルターに適正に光を入射させることができるプロジェクションシステムを提供することを目的とする。
本発明の第一態様に係るプロジェクションシステムは、画像を投射する投射レンズを備えたプロジェクター本体と、前記投射レンズの後段に位置する光学フィルターと、を備えたプロジェクションシステムであって、前記投射レンズを、当該投射レンズの光軸に対する直交方向である第一方向に初期位置から移動させるレンズ移動部と、前記投射レンズの前記初期位置からの移動量及び移動位置の少なくともいずれかを検出する移動量検出手段と、前記光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれか一方を変更するフィルター調整手段と、前記移動量検出手段による検出結果に応じて、前記フィルター調整手段を制御して、前記光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整制御手段と、を備えていることを特徴とする。
本発明では、光学フィルターの位置や姿勢の少なくともいずれか一方を変化させるフィルター調整手段が設けられ、調整制御手段は、移動量検出手段により検出される投射レンズの移動量及び移動位置の少なくともいずれかに応じて、光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれかを調整する。ここで、本発明で述べる光学フィルターの姿勢とは、投射レンズの光軸に対する、光学フィルターの光入射面の傾斜状態を示す。
このような構成では、投射レンズが所定の初期位置から第一方向に移動した場合でも、投射レンズの位置に応じて光学フィルターを移動させることができ、投射レンズから投射される光を光学フィルターに適正に入射させることができる。
このような構成では、投射レンズが所定の初期位置から第一方向に移動した場合でも、投射レンズの位置に応じて光学フィルターを移動させることができ、投射レンズから投射される光を光学フィルターに適正に入射させることができる。
本発明のプロジェクションシステムでは、上記第一態様において、前記フィルター調整手段は、前記光学フィルターを、前記第一方向に沿って移動させて、当該光学フィルターの位置を調整する位置調整部を備えていることが好ましい。
本発明では、フィルター調整手段は、光学フィルターを第一方向に移動させる位置調整部を備えている。このため、投射レンズの移動方向と同一方向に光学フィルターを移動させることができ、投射レンズから射出される光を確実に光学フィルターに入射させることができる。
本発明では、フィルター調整手段は、光学フィルターを第一方向に移動させる位置調整部を備えている。このため、投射レンズの移動方向と同一方向に光学フィルターを移動させることができ、投射レンズから射出される光を確実に光学フィルターに入射させることができる。
本発明のプロジェクションシステムでは、上記第一態様において、前記フィルター調整手段は、前記光学フィルターを、前記投射レンズの光軸及び前記第一方向のそれぞれに対して直交する軸を中心に回動させて、当該光学フィルターの姿勢を調整する姿勢調整部を備えていることが好ましい。
本発明では、フィルター調整手段の姿勢調整部は、投射レンズの光軸及び第一方向のそれぞれに対して直交する軸を中心に、光学フィルターを回動させる。このため、投射レンズを第一方向に移動させた際に、投射レンズから射出される光の進行方向が変化した場合でも、光学フィルターの光入射面を、光の進行方向に対して所定の角度に変化させることができる。したがって、入射角依存性の高い光学フィルターを用いた場合でも、投射レンズの光軸と光学フィルターとの角度変化による画像劣化を防止できる。
本発明では、フィルター調整手段の姿勢調整部は、投射レンズの光軸及び第一方向のそれぞれに対して直交する軸を中心に、光学フィルターを回動させる。このため、投射レンズを第一方向に移動させた際に、投射レンズから射出される光の進行方向が変化した場合でも、光学フィルターの光入射面を、光の進行方向に対して所定の角度に変化させることができる。したがって、入射角依存性の高い光学フィルターを用いた場合でも、投射レンズの光軸と光学フィルターとの角度変化による画像劣化を防止できる。
本発明の第二態様に係るプロジェクションシステムでは、画像を投射する投射レンズを備えたプロジェクター本体と、前記投射レンズの後段に位置する光学フィルターと、を備えたプロジェクションシステムであって、前記投射レンズは、当該投射レンズの光軸に沿って初期位置から移動して、投射される前記画像を拡大／縮小させるズームレンズを備え、当該プロジェクションシステムは、初期位置に対する前記ズームレンズの移動量及び移動位置の少なくともいずれかを検出する移動量検出手段と、前記光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれか一方を変更するフィルター調整手段と、前記移動量検出手段による検出結果に応じて、前記フィルター調整手段を制御して、前記光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整制御手段と、を備えていることを特徴とする。
本発明では、光学フィルターの位置や姿勢の少なくともいずれか一方を変化させるフィルター調整手段が設けられ、調整制御手段は、移動量検出手段により検出されるズームレンズの移動量及び移動位置の少なくともいずれかに応じて、光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれかを調整する。ここで、本発明で述べる光学フィルターの姿勢とは、上記第一態様と同様、投射レンズの光軸に対する、光学フィルターの光入射面の傾斜状態を示す。
このような構成では、投射レンズが所定の初期位置から投射レンズの光軸に沿って移動して、投射される光の画角が変化した場合でも、光学フィルターを移動させて、投射レンズから投射される光を光学フィルターに適正に入射させることができる。
このような構成では、投射レンズが所定の初期位置から投射レンズの光軸に沿って移動して、投射される光の画角が変化した場合でも、光学フィルターを移動させて、投射レンズから投射される光を光学フィルターに適正に入射させることができる。
本発明のプロジェクションシステムでは、上記第二態様において、前記フィルター調整手段は、前記光学フィルターを前記投射レンズの光軸に沿って移動させて、当該光学フィルターの位置を調整する位置調整部を備えることが好ましい。
本発明では、フィルター調整手段は、光学フィルターを投射レンズの光軸に沿う方向に移動させる位置調整部を備えている。ズームレンズを移動させると画角が変化するため、例えば、投射レンズと光学フィルターとの距離が一定である場合に、画像をズームさせると、投射レンズから射出される光の一部が光学フィルターからはみ出る場合がある。これに対して、本発明では、位置調整部は、光学フィルターを投射レンズの光軸に沿う方向に沿って移動させることで、投射レンズから射出される光が光学フィルターからはみ出ないよう、当該光学フィルターを移動させることができる。
本発明では、フィルター調整手段は、光学フィルターを投射レンズの光軸に沿う方向に移動させる位置調整部を備えている。ズームレンズを移動させると画角が変化するため、例えば、投射レンズと光学フィルターとの距離が一定である場合に、画像をズームさせると、投射レンズから射出される光の一部が光学フィルターからはみ出る場合がある。これに対して、本発明では、位置調整部は、光学フィルターを投射レンズの光軸に沿う方向に沿って移動させることで、投射レンズから射出される光が光学フィルターからはみ出ないよう、当該光学フィルターを移動させることができる。
本発明のプロジェクションシステムでは、上記第一態様及び第二態様において、前記プロジェクター本体は、第一画像と第二画像とを交互に形成して、前記投射レンズから投射させ、前記光学フィルターは、前記第一画像と前記第二画像とを分離するフィルターであることが好ましい。
本発明では、プロジェクター本体は、第一画像と、第二画像とを交互に形成して投射レンズから投射させる。また、光学フィルターは、投射レンズから投射された画像のうち、第一画像を分離させる第一領域と、第二画像を分離させる第二領域とを備えている。
このような構成のプロジェクションシステムでは、例えば、第一領域によりＰ偏光の画像を抽出し、第二領域によりＳ偏光の画像を抽出する等により、第一領域を透過した第一画像と、第二領域を透過した第二画像とを交互に表示させることができ、例えば立体視用画像の形成等に利用することができる。
本発明では、プロジェクター本体は、第一画像と、第二画像とを交互に形成して投射レンズから投射させる。また、光学フィルターは、投射レンズから投射された画像のうち、第一画像を分離させる第一領域と、第二画像を分離させる第二領域とを備えている。
このような構成のプロジェクションシステムでは、例えば、第一領域によりＰ偏光の画像を抽出し、第二領域によりＳ偏光の画像を抽出する等により、第一領域を透過した第一画像と、第二領域を透過した第二画像とを交互に表示させることができ、例えば立体視用画像の形成等に利用することができる。
本発明のプロジェクションシステムでは、上記第一態様及び第二態様において、前記光学フィルターは、それぞれ透過波長が異なる第一領域及び第二領域を有し、波長分割方式により前記第一画像及び前記第二画像を分離するカラーホイールと、前記カラーホイールを前記光軸に沿う中心軸を中心として回転させる回転手段とを備え、前記第一領域に形成される赤色透過波長域、緑色透過波長域及び青色透過波長域と、前記第二領域に形成される赤色透過波長域、緑色透過波長域及び青色透過波長域とは、それぞれ透過波長が異なることが好ましい。
本発明では、プロジェクター本体において、例えば左目用画像の第一画像と、右目用画像の第二画像とを形成し、カラーホイールを回転させることで、第一画像と第二画像とを交互に分離させて表示させることができる。
また、このような立体視用画像を形成するためのカラーホイールは、波長依存性が高く、投射レンズの光軸に対して直交する角度に姿勢が維持されていない場合、透過波長域が変化してしまう。また、投射レンズの移動により、カラーホイールに光が入射される領域が変化すると、プロジェクター本体における第一画像及び第二画像の画像形成タイミングと、カラーホイールにおける第一画像及び第二画像の分離タイミングとにズレが生じてしまう。したがって、カラーホイールの位置や姿勢が適正に制御されていない場合、第一画像及び第二画像の一方の画像に他方の画像が混ざり込んだ画像が観察者に観察されてしまう、いわゆるクロストークが発生することがある。
これに対して、本発明では、上述した様に、投射レンズの移動方向や移動量に応じてカラーホイールの位置や姿勢を適正に制御することができる。このため、画像形成タイミング及び画像の分離タイミングのずれや、カラーホイールの傾斜による波長ずれが生じず、クロストークを低減させることができ、観察者は、適正な立体画像を観察することが可能となる。
また、このような立体視用画像を形成するためのカラーホイールは、波長依存性が高く、投射レンズの光軸に対して直交する角度に姿勢が維持されていない場合、透過波長域が変化してしまう。また、投射レンズの移動により、カラーホイールに光が入射される領域が変化すると、プロジェクター本体における第一画像及び第二画像の画像形成タイミングと、カラーホイールにおける第一画像及び第二画像の分離タイミングとにズレが生じてしまう。したがって、カラーホイールの位置や姿勢が適正に制御されていない場合、第一画像及び第二画像の一方の画像に他方の画像が混ざり込んだ画像が観察者に観察されてしまう、いわゆるクロストークが発生することがある。
これに対して、本発明では、上述した様に、投射レンズの移動方向や移動量に応じてカラーホイールの位置や姿勢を適正に制御することができる。このため、画像形成タイミング及び画像の分離タイミングのずれや、カラーホイールの傾斜による波長ずれが生じず、クロストークを低減させることができ、観察者は、適正な立体画像を観察することが可能となる。
本発明のプロジェクションシステムでは、上記第一態様及び第二態様において、前記回転手段は、前記第一画像が形成される第一画像形成期間に入射される光が前記第一領域に入射され、前記第二画像が形成される第二画像形成期間に入射される光が前記第二領域に入射されるように、前記カラーホイールを回転させることが好ましい。
本発明では、第一画像に対応した光が投射レンズから投射される期間において、カラーホイールにより、第一画像が分離され、第二画像に対応した光が投射レンズから投射される期間において、カラーホイールにより、第二画像が分離される。すなわち、第一画像及び第二画像の画像形成タイミングと、カラーホイールにおける第一画像及び第二画像の分離タイミングとが同期している。したがって、第一画像を適切に第一領域により分離させることができ、第二画像を適切に第二領域により分離させることができる。これにより、適切な立体視用画像を表示させることができ、観察者は、鮮明な立体画像を観察することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクションシステム１の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態に係るプロジェクションシステム１は、プロジェクター２（プロジェクター本体）と、プロジェクター２に対して着脱自在に設けられるフィルターユニット３と、を備えている。
このプロジェクションシステム１は、二次元画像を表示する場合と、視差画像である右目用画像及び左目用画像を交互に形成して、視差により立体視可能な画像（以降、三次元画像を称する場合がある）を表示する場合とを切替可能に構成されている。
図１は、本実施形態に係るプロジェクションシステム１の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態に係るプロジェクションシステム１は、プロジェクター２（プロジェクター本体）と、プロジェクター２に対して着脱自在に設けられるフィルターユニット３と、を備えている。
このプロジェクションシステム１は、二次元画像を表示する場合と、視差画像である右目用画像及び左目用画像を交互に形成して、視差により立体視可能な画像（以降、三次元画像を称する場合がある）を表示する場合とを切替可能に構成されている。
プロジェクションシステム１により二次元画像を表示させる場合、フィルターユニット３をプロジェクター２から取り外す。これにより、プロジェクター２から射出された光が直接スクリーンに投影され、二次元画像が表示される。
一方、プロジェクションシステム１により、スクリーン上に三次元画像を表示させる場合、プロジェクター２にフィルターユニット３を装着し、プロジェクター２から右目用画像及び左目用画像を交互に投射させる。そして、フィルターユニット３は、入射される右目用画像及び左目用画像を交互に分離して透過させる。これにより、スクリーン上に、右目用画像及び左目用画像が、所定周期で交互に切り替わって表示され、観察者は、後述する眼鏡を使用することで、立体視画像を観察することが可能となる。なお、左目用画像及び右目用画像は、本発明の第一画像及び第二画像に相当する。
［プロジェクター２の構成］
プロジェクター２は、図１に示すように、表示部２１、移動量検出部２２、制御部２３及び送信部２４を備える。この他、プロジェクター２は、図示を省略するが、当該プロジェクター２を構成する電子部品に電力を供給する電源装置や、冷却対象を冷却する冷却装置等を備える。
一方、プロジェクションシステム１により、スクリーン上に三次元画像を表示させる場合、プロジェクター２にフィルターユニット３を装着し、プロジェクター２から右目用画像及び左目用画像を交互に投射させる。そして、フィルターユニット３は、入射される右目用画像及び左目用画像を交互に分離して透過させる。これにより、スクリーン上に、右目用画像及び左目用画像が、所定周期で交互に切り替わって表示され、観察者は、後述する眼鏡を使用することで、立体視画像を観察することが可能となる。なお、左目用画像及び右目用画像は、本発明の第一画像及び第二画像に相当する。
［プロジェクター２の構成］
プロジェクター２は、図１に示すように、表示部２１、移動量検出部２２、制御部２３及び送信部２４を備える。この他、プロジェクター２は、図示を省略するが、当該プロジェクター２を構成する電子部品に電力を供給する電源装置や、冷却対象を冷却する冷却装置等を備える。
表示部２１は、制御部２３から入力される駆動信号に応じた画像を形成及び投射する。この表示部２１は、光源２１１、液晶パネル２１２、投射レンズ２１３、及びレンズ移動部２１４を備える。
光源２１１は、液晶パネル２１２の画像形成領域を照明する。このような光源２１１としては、超高圧水銀ランプ等の光源ランプ、及び、当該光源ランプから出射された光を一方向に揃えて反射させる反射鏡を有する構成を採用できる他、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びＬＤ（Laser Diode）等の固体光源を有する構成を例示できる。
液晶パネル２１２は、上記駆動信号に応じて駆動して、光源２１１から入射される光を変調する光変調装置である。この液晶パネル２１２は、三次元画像を形成する際には、制御部２３により制御の下、視差画像である右目用画像及び左目用画像を交互に形成する。
光源２１１は、液晶パネル２１２の画像形成領域を照明する。このような光源２１１としては、超高圧水銀ランプ等の光源ランプ、及び、当該光源ランプから出射された光を一方向に揃えて反射させる反射鏡を有する構成を採用できる他、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びＬＤ（Laser Diode）等の固体光源を有する構成を例示できる。
液晶パネル２１２は、上記駆動信号に応じて駆動して、光源２１１から入射される光を変調する光変調装置である。この液晶パネル２１２は、三次元画像を形成する際には、制御部２３により制御の下、視差画像である右目用画像及び左目用画像を交互に形成する。
投射レンズ２１３は、液晶パネル２１２にて形成された画像を、スクリーンの被投射面上に拡大投射する投射光学装置である。この投射レンズ２１３は、鏡筒と、当該鏡筒内に配置された複数のレンズとを有する組レンズを例示できる。このような複数のレンズの１つとして、投射レンズ２１３は、入射された画像を拡大／縮小して被投射面に投射するズームレンズ２１３１を備え、当該ズームレンズ２１３１は、投射レンズ２１３の光軸に沿って進退する。
レンズ移動部２１４は、投射レンズ２１３を、当該投射レンズ２１３の光軸に対して直交するＸ方向（左右方向）、及び、前記光軸及びＸ方向のそれぞれに直交するＹ方向（上下方向）に移動させ、投射位置を調整させる。また、レンズ移動部２１４は、投射レンズ２１３のズームレンズ２１３１を、当該投射レンズ２１３の光軸に沿うＺ方向に移動させ、投射画像を拡大／縮小させる。
すなわち、レンズ移動部２１４は、図１に示すように、投射レンズ２１３をＸ方向移動させるＸシフト手段２１４Ｘと、投射レンズ２１３をＹ方向に移動させるＹシフト手段２１４Ｙと、ズームレンズ２１３１をＺ方向に移動させるズーム手段２１４Ｚと、を備える。
すなわち、レンズ移動部２１４は、図１に示すように、投射レンズ２１３をＸ方向移動させるＸシフト手段２１４Ｘと、投射レンズ２１３をＹ方向に移動させるＹシフト手段２１４Ｙと、ズームレンズ２１３１をＺ方向に移動させるズーム手段２１４Ｚと、を備える。
ここで、レンズ移動部２１４により投射レンズ２１３が初期位置から上方向（＋Ｙ方向）に移動されると、スクリーンに表示される画像は、投射レンズ２１３が初期位置（Ｙ軸及びＸ軸に沿った投射レンズ２１３の移動可能範囲の略中心位置）にある場合に表示される画像の位置よりも、上方に移動される。同様に、投射レンズ２１３が初期位置から下方向（−Ｙ方向）に移動されると、スクリーンに表示される画像は、投射レンズ２１３が初期位置にある場合に表示される画像の位置よりも、下方に移動される。
また、投射レンズ２１３が初期位置から左方向（＋Ｘ方向）に移動されると、スクリーンに表示される画像は、投射レンズ２１３が初期位置にある場合に表示される画像の位置よりも、左方に移動される。同様に、投射レンズ２１３が初期位置から右方向（−Ｘ方向）に移動されると、スクリーンに表示される画像は、投射レンズ２１３が初期位置にある場合に表示される画像の位置よりも、右方に移動される。
さらに、レンズ移動部２１４により、ズームレンズ２１３１が移動され、画像が拡大されると、画角が広がるため、スクリーンに表示される画像表示領域も大きくなる。一方、ズームレンズ２１３１が移動され、画像が縮小されると、画角が狭まり、スクリーンに表示される表示領域も小さくなる。
また、投射レンズ２１３が初期位置から左方向（＋Ｘ方向）に移動されると、スクリーンに表示される画像は、投射レンズ２１３が初期位置にある場合に表示される画像の位置よりも、左方に移動される。同様に、投射レンズ２１３が初期位置から右方向（−Ｘ方向）に移動されると、スクリーンに表示される画像は、投射レンズ２１３が初期位置にある場合に表示される画像の位置よりも、右方に移動される。
さらに、レンズ移動部２１４により、ズームレンズ２１３１が移動され、画像が拡大されると、画角が広がるため、スクリーンに表示される画像表示領域も大きくなる。一方、ズームレンズ２１３１が移動され、画像が縮小されると、画角が狭まり、スクリーンに表示される表示領域も小さくなる。
このレンズ移動部２１４の具体的な構成としては特に限定されないが、例えば、投射レンズ２１３をＸ方向、Ｙ方向に対して移動可能に保持するＸ軸ガイド、及びＹ軸ガイドと、各軸に対して設けられ、投射レンズ２１３を駆動させる駆動力を供給するステッピングモーターとを備える構成などが例示できる。この例では、レンズ移動部２１４は、制御部２３からのレンズ駆動信号に基づいて、各軸に対応したステッピングモーターを所定量駆動させることで、投射レンズ２１３を各方向に移動させる。ズームレンズ２１３１の移動においても同様であり、投射レンズ２１３の内部にズームレンズ２１３１をＺ方向に移動させるＺガイドと、レンズ駆動信号に基づいて駆動されズームレンズ２１３１をＺ方向に移動させるステッピングモーターとを備える構成が例示できる。
また、上記例では、制御部２３からのレンズ駆動信号に基づいて、ステッピングモーターの駆動力により投射レンズ２１３が移動される構成を示すが、例えば、操作者が投射レンズ２１３を直接移動させる構成などとしてもよい。
また、上記例では、制御部２３からのレンズ駆動信号に基づいて、ステッピングモーターの駆動力により投射レンズ２１３が移動される構成を示すが、例えば、操作者が投射レンズ２１３を直接移動させる構成などとしてもよい。
移動量検出部２２（移動量検出手段）は、投射レンズ２１３が、所定の初期位置からＸ方向、Ｙ方向の少なくともいずれかの方向に移動された際に、その移動方向及び移動量を検出する。また、移動量検出部２２は、画像の拡大／縮小が実施された際に、ズームレンズ２１３１のＺ方向の移動方向（「＋」方向または「−」方向）及び移動量を検出する。
すなわち、移動量検出部２２は、投射レンズ２１３のＸ方向への移動量を検出するＸシフト検出センサー２２Ｘと、Ｙ方向へのシフト量を検出するＹシフト検出センサー２２Ｙを備える。また、移動量検出部２２は、ズームレンズ２１３１のＺ方向への移動量を検出するズーム検出センサー２２Ｚを備えている。そして、各センサー２２Ｘ，２２Ｙ，２２Ｚは、検出した移動量を制御部２３に出力する。
なお、本実施形態では、各センサー２２Ｘ、２２Ｙ，２２Ｚとしては、投射レンズ２１３やズームレンズ２１３１の実際の移動量を検出するセンサーを用いてもよく、例えば、ステッピングモーターへの駆動力により投射レンズ２１３やズームレンズ２１３１を移動させる場合では、ステッピングモーターの駆動量を検出するセンサーを用いてもよい。また、制御部２３からレンズ移動部２１４に出力されるレンズ駆動信号を検出することで、投射レンズ２１３やズームレンズ２１３１の移動量を検出してもよい。
すなわち、移動量検出部２２は、投射レンズ２１３のＸ方向への移動量を検出するＸシフト検出センサー２２Ｘと、Ｙ方向へのシフト量を検出するＹシフト検出センサー２２Ｙを備える。また、移動量検出部２２は、ズームレンズ２１３１のＺ方向への移動量を検出するズーム検出センサー２２Ｚを備えている。そして、各センサー２２Ｘ，２２Ｙ，２２Ｚは、検出した移動量を制御部２３に出力する。
なお、本実施形態では、各センサー２２Ｘ、２２Ｙ，２２Ｚとしては、投射レンズ２１３やズームレンズ２１３１の実際の移動量を検出するセンサーを用いてもよく、例えば、ステッピングモーターへの駆動力により投射レンズ２１３やズームレンズ２１３１を移動させる場合では、ステッピングモーターの駆動量を検出するセンサーを用いてもよい。また、制御部２３からレンズ移動部２１４に出力されるレンズ駆動信号を検出することで、投射レンズ２１３やズームレンズ２１３１の移動量を検出してもよい。
制御部２３は、表示部２１を含むプロジェクター２の装置全体の動作を制御する他、送信部２４に、第一画像及び第二画像の画像形成タイミングを示すタイミング信号や、投射レンズ２１３の移動量に応じたカラーホイール３１の位置及び姿勢の変更指令信号を送信させ、フィルターユニット３の動作を制御する。この制御部２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等が実装された回路基板として構成されている。
そして、制御部２３では、当該ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、画像処理手段２３１、タイミングコントローラー２３２、表示制御手段２３３、及び調整制御手段２３４、として機能する。
また、制御部２３のＲＯＭには、投射レンズ２１３のＸ方向への移動量（Ｘシフト量）、Ｙ方向への移動量（Ｙシフト量）、及びズームレンズ２１３１のＺ方向への移動量（ズーム量）に対する、フィルターユニット３のカラーホイール３１の移動量（Ｘ，Ｙ，Ｚ移動量）及び傾斜角（Ｘ軸回動角、Ｙ軸回動角）の関係を示すルックアップテーブルが記憶されている。
そして、制御部２３では、当該ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、画像処理手段２３１、タイミングコントローラー２３２、表示制御手段２３３、及び調整制御手段２３４、として機能する。
また、制御部２３のＲＯＭには、投射レンズ２１３のＸ方向への移動量（Ｘシフト量）、Ｙ方向への移動量（Ｙシフト量）、及びズームレンズ２１３１のＺ方向への移動量（ズーム量）に対する、フィルターユニット３のカラーホイール３１の移動量（Ｘ，Ｙ，Ｚ移動量）及び傾斜角（Ｘ軸回動角、Ｙ軸回動角）の関係を示すルックアップテーブルが記憶されている。
画像処理手段２３１は、外部から受信された画像データ（画像信号を含む）を処理し、当該画像データに基づいて１画面分の画像をフレームメモリ（図示省略）に描画する。ここで、当該画像データのうち、三次元画像の画像データには、左目用画像についての左目用画像データと、右目用画像についての右目用画像データとが含まれている。そして、これら各画像データは、１フレーム毎のデータの集まりによってそれぞれ構成されており、当該各画像データには、同期信号（垂直同期信号及び水平同期信号）が含まれている。
タイミングコントローラー２３２は、画像処理部により処理された画像データに含まれる同期信号を読み取って、表示制御手段２３３及び送信部２４、ひいては、フィルターユニット３の同期をとる。
タイミングコントローラー２３２は、画像処理部により処理された画像データに含まれる同期信号を読み取って、表示制御手段２３３及び送信部２４、ひいては、フィルターユニット３の同期をとる。
表示制御手段２３３は、画像処理手段２３１にて描画された画像を適宜読み出し、液晶パネル２１２を順次駆動させて、当該画像を形成させる。
具体的に、表示制御手段２３３は、タイミングコントローラー２３２から入力される同期信号に基づいて、垂直走査期間内に、液晶パネル２１２における最上位の走査線（最初に選択される走査線）から最下位の走査線（最後に選択される走査線）までを順次選択し、選択された走査線に接続された各画素に階調に応じた電圧が信号線を介して印加し（画像データを書き込み）、液晶パネル２１２に形成される画像を更新する。そして、表示制御手段２３３は、次の垂直走査期間内にて同様の処理を行い、次の画像に更新する。この際、三次元画像を形成する場合には、表示制御手段２３３は、画像処理手段２３１により描画された右目用画像と左目用画像とを交互に読み出して、液晶パネル２１２に当該右目用画像及び左目用画像を交互に形成させる。
具体的に、表示制御手段２３３は、タイミングコントローラー２３２から入力される同期信号に基づいて、垂直走査期間内に、液晶パネル２１２における最上位の走査線（最初に選択される走査線）から最下位の走査線（最後に選択される走査線）までを順次選択し、選択された走査線に接続された各画素に階調に応じた電圧が信号線を介して印加し（画像データを書き込み）、液晶パネル２１２に形成される画像を更新する。そして、表示制御手段２３３は、次の垂直走査期間内にて同様の処理を行い、次の画像に更新する。この際、三次元画像を形成する場合には、表示制御手段２３３は、画像処理手段２３１により描画された右目用画像と左目用画像とを交互に読み出して、液晶パネル２１２に当該右目用画像及び左目用画像を交互に形成させる。
調整制御手段２３４は、フィルターユニット３におけるカラーホイール３１の位置及び姿勢を変更させる調整制御信号を生成し、送信部２４から出力させる。
具体的には、調整制御手段２３４は、ＲＯＭに記憶されたルックアップテーブルを参照し、移動量検出部２２により検出された投射レンズ２１３の初期位置からのＸシフト量、Ｙシフト量、及びズーム量に対応した、カラーホイール３１のＸ軸方向移動量、Ｙ軸方向移動量、Ｚ軸方向移動量、Ｘ軸を中心軸とした回動量、及びＹ軸を中心とした回動量を読み込む。そして、読み込んだ各軸に沿った移動量及び各軸を中心軸とした回動量だけ、カラーホイール３１の位置及び姿勢を変更させる調整制御信号を生成する。
具体的には、調整制御手段２３４は、ＲＯＭに記憶されたルックアップテーブルを参照し、移動量検出部２２により検出された投射レンズ２１３の初期位置からのＸシフト量、Ｙシフト量、及びズーム量に対応した、カラーホイール３１のＸ軸方向移動量、Ｙ軸方向移動量、Ｚ軸方向移動量、Ｘ軸を中心軸とした回動量、及びＹ軸を中心とした回動量を読み込む。そして、読み込んだ各軸に沿った移動量及び各軸を中心軸とした回動量だけ、カラーホイール３１の位置及び姿勢を変更させる調整制御信号を生成する。
送信部２４は、前述のタイミング信号や調整制御信号を送信する。
具体的に、送信部２４は、タイミングコントローラー２３２から入力される垂直同期信号に基づいたタイミング（画像生成タイミング）で、フィルターユニット３で右目用画像の形成タイミングを示すタイミング信号、及び左目用画像の形成タイミングを示すタイミング信号を送信する。
また、送信部２４は、調整制御手段２３４により、調整制御信号が生成されると、生成された当該調整制御信号をフィルターユニット３に送信する。
具体的に、送信部２４は、タイミングコントローラー２３２から入力される垂直同期信号に基づいたタイミング（画像生成タイミング）で、フィルターユニット３で右目用画像の形成タイミングを示すタイミング信号、及び左目用画像の形成タイミングを示すタイミング信号を送信する。
また、送信部２４は、調整制御手段２３４により、調整制御信号が生成されると、生成された当該調整制御信号をフィルターユニット３に送信する。
［フィルターユニット３の構成］
フィルターユニット３は、プロジェクター２から投射される画像の光路上に設けられ、当該画像から右目用画像及び左目用画像を分離して透過させるものである。このフィルターユニット３は、図１に示すように、カラーホイール３１と、ホイール駆動部３２（回転手段）と、調整部３３（フィルター調整手段）と、受信部３４と、を備えている。
フィルターユニット３は、プロジェクター２から投射される画像の光路上に設けられ、当該画像から右目用画像及び左目用画像を分離して透過させるものである。このフィルターユニット３は、図１に示すように、カラーホイール３１と、ホイール駆動部３２（回転手段）と、調整部３３（フィルター調整手段）と、受信部３４と、を備えている。
図２は、カラーホイール３１の概略構成を示す模式図である。
カラーホイール３１は、図２に示すように平面中心点に設けられた回転軸３１Ａを回転中心として回転可能に保持される円盤状の光学部材であり、複数のバンドパスフィルターが積層されることで形成されている。なお、後述する調整部３３により回転軸３１Ａは、投射レンズ２１３から投射される光（画像）の中心軸に沿う方向とされる。
カラーホイール３１は、図２に示すように平面中心点に設けられた回転軸３１Ａを回転中心として回転可能に保持される円盤状の光学部材であり、複数のバンドパスフィルターが積層されることで形成されている。なお、後述する調整部３３により回転軸３１Ａは、投射レンズ２１３から投射される光（画像）の中心軸に沿う方向とされる。
図３は、カラーホイール３１により分離される光の透過波長域を示す図である。
このカラーホイール３１は、左目用画像を分離するための第一領域３１１と、右目用画像を分離するための第二領域３１２とを備えている。ここで、第一領域３１１及び第二領域３１２は、それぞれ赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、及び青色光（Ｂ）を透過させるよう構成されているが、各色光における透過波長域がそれぞれ異なっている。
すなわち、図３に示すように、赤色光に対して、第一領域３１１は、例えば６１５ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｒ１を有し、第二領域３１２は、例えば６２９ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｒ２を有する。
また、緑色光に対して、第一領域３１１は、例えば５１８ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｇ１を有し、第二領域３１２は、例えば５３２ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｇ２を有する。
同様に、青色光に対して、第一領域３１１は、例えば４３２ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｂ１を有し、第二領域３１２は、例えば４４６ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｂ２を有する。
このカラーホイール３１は、左目用画像を分離するための第一領域３１１と、右目用画像を分離するための第二領域３１２とを備えている。ここで、第一領域３１１及び第二領域３１２は、それぞれ赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、及び青色光（Ｂ）を透過させるよう構成されているが、各色光における透過波長域がそれぞれ異なっている。
すなわち、図３に示すように、赤色光に対して、第一領域３１１は、例えば６１５ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｒ１を有し、第二領域３１２は、例えば６２９ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｒ２を有する。
また、緑色光に対して、第一領域３１１は、例えば５１８ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｇ１を有し、第二領域３１２は、例えば５３２ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｇ２を有する。
同様に、青色光に対して、第一領域３１１は、例えば４３２ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｂ１を有し、第二領域３１２は、例えば４４６ｎｍを中心とする所定幅の透過波長域Ｂ２を有する。
受信部３４は、プロジェクター２から送信されるタイミング信号や調整制御信号を受信する。受信部３４で受信されたタイミング信号は、ホイール駆動部３２に出力され、調整制御信号は、調整部３３に出力される。なお、受信部３４及び送信部２４の接続としては、例えば電波や赤外線等を用いた無線による接続であってもよく、ケーブル線等により受信部３４及び送信部２４を有線接続する構成であってもよい。
ホイール駆動部３２は、カラーホイール３１を、回転軸３１Ａを中心に所定の回転速度で回転させる。
ここで、ホイール駆動部３２は、プロジェクター２から送信されるタイミング信号に基づいて、カラーホイール３１の回転駆動を制御する。つまり、プロジェクター２の投射レンズ２１３から左目用画像が投射されるタイミングで、当該左目用画像が第一領域３１１に入射され、投射レンズ２１３から右目用画像が投射されるタイミングで、当該右目用画像が第二領域３１２に入射されるように、カラーホイール３１の回転タイミングと、プロジェクター２における画像形成タイミングとを同期させて駆動させる。
ここで、ホイール駆動部３２は、プロジェクター２から送信されるタイミング信号に基づいて、カラーホイール３１の回転駆動を制御する。つまり、プロジェクター２の投射レンズ２１３から左目用画像が投射されるタイミングで、当該左目用画像が第一領域３１１に入射され、投射レンズ２１３から右目用画像が投射されるタイミングで、当該右目用画像が第二領域３１２に入射されるように、カラーホイール３１の回転タイミングと、プロジェクター２における画像形成タイミングとを同期させて駆動させる。
調整部３３は、プロジェクター２から送信された調整制御信号に応じて、カラーホイール３１の位置及び姿勢を変更する。
具体的には、調整部３３は、図１に示すように、Ｘ方向移動手段３３１、Ｙ方向移動手段３３２、Ｚ方向移動手段３３３、Ｘ軸回動手段３３４、及びＹ軸回動手段３３５を備えている。
Ｘ方向移動手段３３１は、調整制御信号として、Ｘ方向への移動量が含まれていた場合に、当該移動量に基づいて、カラーホイール３１をＸ方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に移動させる。
Ｙ方向移動手段３３２は、調整制御信号として、Ｙ方向への移動量が含まれていた場合に、当該移動量に基づいて、カラーホイール３１をＹ方向（＋Ｙ方向または−Ｙ方向）に移動させる。
Ｚ方向移動手段３３３は、調整制御信号として、Ｚ方向への移動量が含まれていた場合に、当該移動量に基づいて、カラーホイール３１をＺ方向（＋Ｚ方向または−Ｚ方向）に移動させる。
Ｘ軸回動手段３３４は、調整制御信号として、Ｘ軸を中心軸とした回動量が含まれていた場合に、当該回動量に基づいて、カラーホイール３１をＸ軸回りで回動させる。つまり、Ｘ軸回動手段３３４は、カラーホイール３１の回転軸３１Ａを、ＹＺ平面内で回動させる。
Ｙ軸回動手段３３５は、調整制御信号として、Ｙ軸を中心軸とした回動量が含まれていた場合に、当該回動量に基づいて、カラーホイール３１をＹ軸回りで回動させる。つまり、Ｙ軸回動手段３３５は、カラーホイール３１の回転軸３１Ａを、ＸＺ平面内で回動させる。
すなわち、Ｘ方向移動手段３３１、Ｙ方向移動手段３３２、及びＺ方向移動手段３３３は、本発明における位置調整部を構成し、Ｘ軸回動手段３３４及びＹ軸回動手段３３５は本発明における姿勢調整部を構成する。
具体的には、調整部３３は、図１に示すように、Ｘ方向移動手段３３１、Ｙ方向移動手段３３２、Ｚ方向移動手段３３３、Ｘ軸回動手段３３４、及びＹ軸回動手段３３５を備えている。
Ｘ方向移動手段３３１は、調整制御信号として、Ｘ方向への移動量が含まれていた場合に、当該移動量に基づいて、カラーホイール３１をＸ方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に移動させる。
Ｙ方向移動手段３３２は、調整制御信号として、Ｙ方向への移動量が含まれていた場合に、当該移動量に基づいて、カラーホイール３１をＹ方向（＋Ｙ方向または−Ｙ方向）に移動させる。
Ｚ方向移動手段３３３は、調整制御信号として、Ｚ方向への移動量が含まれていた場合に、当該移動量に基づいて、カラーホイール３１をＺ方向（＋Ｚ方向または−Ｚ方向）に移動させる。
Ｘ軸回動手段３３４は、調整制御信号として、Ｘ軸を中心軸とした回動量が含まれていた場合に、当該回動量に基づいて、カラーホイール３１をＸ軸回りで回動させる。つまり、Ｘ軸回動手段３３４は、カラーホイール３１の回転軸３１Ａを、ＹＺ平面内で回動させる。
Ｙ軸回動手段３３５は、調整制御信号として、Ｙ軸を中心軸とした回動量が含まれていた場合に、当該回動量に基づいて、カラーホイール３１をＹ軸回りで回動させる。つまり、Ｙ軸回動手段３３５は、カラーホイール３１の回転軸３１Ａを、ＸＺ平面内で回動させる。
すなわち、Ｘ方向移動手段３３１、Ｙ方向移動手段３３２、及びＺ方向移動手段３３３は、本発明における位置調整部を構成し、Ｘ軸回動手段３３４及びＹ軸回動手段３３５は本発明における姿勢調整部を構成する。
［プロジェクションシステムの動作］
（投射レンズ２１３が移動された場合におけるフィルターユニット３の制御）
次に、上記のようなプロジェクションシステム１において、レンズ移動部２１４により投射レンズ２１３がＸ方向及びＹ方向の少なくともいずれかに移動された場合の、フィルターユニット３におけるカラーホイール３１の制御について説明する。
図４は、本実施形態におけるプロジェクションシステム１の投射レンズ２１３を移動させた際の動作を示すフローチャートである。
（投射レンズ２１３が移動された場合におけるフィルターユニット３の制御）
次に、上記のようなプロジェクションシステム１において、レンズ移動部２１４により投射レンズ２１３がＸ方向及びＹ方向の少なくともいずれかに移動された場合の、フィルターユニット３におけるカラーホイール３１の制御について説明する。
図４は、本実施形態におけるプロジェクションシステム１の投射レンズ２１３を移動させた際の動作を示すフローチャートである。
図４に示すように、レンズ移動部２１４により、投射レンズ２１３が移動されると、移動量検出部２２は、まず、投射レンズ２１３の移動量を検出する（ステップＳ１）。
つまり、投射レンズ２１３が所定の初期レンズ位置から、Ｘ方向に所定量移動した場合、Ｘシフト検出センサー２２Ｘは、初期レンズ位置からのＸ方向への移動量を検出する。また、投射レンズ２１３が初期レンズ位置からＹ方向に移動した場合、Ｙシフト検出センサー２２Ｙは、初期レンズ位置からのＹ方向への移動量を検出する。
つまり、投射レンズ２１３が所定の初期レンズ位置から、Ｘ方向に所定量移動した場合、Ｘシフト検出センサー２２Ｘは、初期レンズ位置からのＸ方向への移動量を検出する。また、投射レンズ２１３が初期レンズ位置からＹ方向に移動した場合、Ｙシフト検出センサー２２Ｙは、初期レンズ位置からのＹ方向への移動量を検出する。
そして、調整制御手段２３４は、ＲＯＭに記憶されたルックアップテーブルを参照し、ステップＳ１により検出された投射レンズ２１３の移動方向及び移動量に対応したカラーホイール３１の調整量（Ｘ方向移動量、Ｙ方向移動量、Ｘ軸回りの回動量、Ｙ軸回りの回動量）を取得し、当該調整量によりカラーホイール３１の位置及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する旨の調整制御信号を生成する（ステップＳ２）。
この後、調整制御手段２３４は、ステップＳ２で生成された信号を送信部２４からフィルターユニット３に送信する。
この後、調整制御手段２３４は、ステップＳ２で生成された信号を送信部２４からフィルターユニット３に送信する。
一方、フィルターユニット３は、プロジェクター２から送信された調整制御信号を、受信部３４により受信すると、当該調整制御信号を調整部３３に出力する。
そして、調整部３３は、入力された調整制御信号に基づいて、Ｘ方向移動手段３３１、Ｙ方向移動手段３３２、Ｘ軸回動手段３３４、Ｙ軸回動手段３３５を駆動させて、カラーホイール３１の位置及び姿勢を調整する（ステップＳ３）。
以上の動作により、投射レンズ２１３が移動した場合でも、当該投射レンズ２１３から投射された光が、カラーホイール３１の所定の入射領域３１Ｂ（図２参照）に入射されるように、カラーホイール３１の位置及び姿勢が調整される。
そして、調整部３３は、入力された調整制御信号に基づいて、Ｘ方向移動手段３３１、Ｙ方向移動手段３３２、Ｘ軸回動手段３３４、Ｙ軸回動手段３３５を駆動させて、カラーホイール３１の位置及び姿勢を調整する（ステップＳ３）。
以上の動作により、投射レンズ２１３が移動した場合でも、当該投射レンズ２１３から投射された光が、カラーホイール３１の所定の入射領域３１Ｂ（図２参照）に入射されるように、カラーホイール３１の位置及び姿勢が調整される。
以下において、投射レンズ２１３が＋Ｙ方向に移動した場合の例を挙げて、上記ステップＳ１〜ステップＳ３によるカラーホイール３１の位置及び姿勢の調整について、さらに詳述する。
図５及び図６は、本実施形態において、投射レンズ２１３がＹ方向にシフト移動された場合のカラーホイール３１の制御を説明するための図である。これらのうち、図５は、投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸に対応する状態である初期状態における投射レンズ２１３及びカラーホイール３１の位置を示す図であり、図６は、投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸からシフトした状態である投射レンズ２１３を移動させた後の、当該投射レンズ２１３及びカラーホイール３１の位置を示す図である。
図５及び図６は、本実施形態において、投射レンズ２１３がＹ方向にシフト移動された場合のカラーホイール３１の制御を説明するための図である。これらのうち、図５は、投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸に対応する状態である初期状態における投射レンズ２１３及びカラーホイール３１の位置を示す図であり、図６は、投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸からシフトした状態である投射レンズ２１３を移動させた後の、当該投射レンズ２１３及びカラーホイール３１の位置を示す図である。
図５及び図６に示すように、投射レンズ２１３が初期レンズ位置から＋Ｙ方向に移動した場合、投射レンズ２１３の光軸も、＋Ｙ方向に移動する。また、投射レンズ２１３が＋Ｙ方向に移動すると、液晶パネル２１２からの光は、投射レンズ２１３において進行方向が変化し、＋Ｙ側に傾斜する。
ここで、投射レンズ２１３に対してカラーホイール３１が移動されない場合、投射レンズ２１３から投射された光の一部がカラーホイール３１に入射されない場合がある。このような場合、立体視形成用画像の一部がカラーホイール３１に透過されず、左目用画像及び右目用画像が分離されていない状態でスクリーンに表示され、適正な三次元画像を表示できない。
また、カラーホイール３１における入射領域３１Ｂの位置が変化することで、プロジェクター２における左目用画像及び右目用画像の画像形成タイミングと、カラーホイール３１における、左目用画像及び右目用画像の画像分離タイミングがずれる場合がある。この場合、例えば、プロジェクター２で形成された左目用画像が、カラーホイール３１における第二領域３１２に入射してしまう（右目用画像の透過波長域で分離される）不都合が生じ、クロストークが発生する。
さらに、投射レンズ２１３から投射される光の進行方向が傾斜することで、カラーホイール３１への入射角が変化して、第一領域３１１及び第二領域３１２における透過波長域が変化してしまう。このような場合でも、クロストーク等の不都合が生じ、適正な画像を表示することが困難となる。
ここで、投射レンズ２１３に対してカラーホイール３１が移動されない場合、投射レンズ２１３から投射された光の一部がカラーホイール３１に入射されない場合がある。このような場合、立体視形成用画像の一部がカラーホイール３１に透過されず、左目用画像及び右目用画像が分離されていない状態でスクリーンに表示され、適正な三次元画像を表示できない。
また、カラーホイール３１における入射領域３１Ｂの位置が変化することで、プロジェクター２における左目用画像及び右目用画像の画像形成タイミングと、カラーホイール３１における、左目用画像及び右目用画像の画像分離タイミングがずれる場合がある。この場合、例えば、プロジェクター２で形成された左目用画像が、カラーホイール３１における第二領域３１２に入射してしまう（右目用画像の透過波長域で分離される）不都合が生じ、クロストークが発生する。
さらに、投射レンズ２１３から投射される光の進行方向が傾斜することで、カラーホイール３１への入射角が変化して、第一領域３１１及び第二領域３１２における透過波長域が変化してしまう。このような場合でも、クロストーク等の不都合が生じ、適正な画像を表示することが困難となる。
これに対して、本実施形態では、上記のステップＳ１〜ステップＳ３を実施することで、Ｙ方向移動手段３３２により、カラーホイール３１も＋Ｙ方向に移動されるため、投射レンズ２１３から投射された光をカラーホイール３１の所定の入射領域３１Ｂに入射させることが可能となる。つまり、投射レンズ２１３から投射された光がカラーホイール３１に入射する入射領域３１Ｂは、初期状態と、カラーホイール３１の移動後とにおいて変化しないので、左目用画像及び右目用画像が分離されない不都合や、画像形成タイミング及び画像分離タイミングのずれによるクロストーク等を防止できる。
さらに、投射レンズ２１３のシフト移動により、投射レンズ２１３から投射される光の進行方向が＋Ｙ側に傾斜した場合でも、Ｘ軸回動手段３３４により、前記光の進行方向、及びカラーホイール３１の光入射面がなす角度を略直角に維持することができる。これにより、カラーホイール３１への入射角度が変化せず、透過波長域のずれが生じないので、適切に左目用画像及び右目用画像を分離させることができる。
さらに、投射レンズ２１３のシフト移動により、投射レンズ２１３から投射される光の進行方向が＋Ｙ側に傾斜した場合でも、Ｘ軸回動手段３３４により、前記光の進行方向、及びカラーホイール３１の光入射面がなす角度を略直角に維持することができる。これにより、カラーホイール３１への入射角度が変化せず、透過波長域のずれが生じないので、適切に左目用画像及び右目用画像を分離させることができる。
なお、図５及び図６において、投射レンズ２１３をＹ方向に沿って移動させた場合を例示したが、投射レンズ２１３をＸ軸方向に沿って移動させた場合も同様であり、この場合では、Ｘ方向移動手段３３１により、カラーホイール３１の位置を制御し、Ｙ軸回動手段３３５によりカラーホイール３１の傾斜角度を制御すればよい。
（ズームレンズ２１３１が移動された場合におけるフィルターユニット３の制御）
次に、上記のようなプロジェクションシステム１において、レンズ移動部２１４により投射レンズ２１３のうち、ズームレンズ２１３１がＺ方向に沿って移動された場合の、フィルターユニット３におけるカラーホイール３１の制御について説明する。この場合でも、フィルターユニット３は、図４に示すフローチャートと略同様の処理により制御される。
すなわち、画像の拡大／縮小を実行するために、レンズ移動部２１４によりズームレンズ２１３１が移動されると、移動量検出部２２のズーム検出センサー２２Ｚは、ステップＳ１の処理において、ズームレンズ２１３１の移動量及び移動方向を検出する。
次に、上記のようなプロジェクションシステム１において、レンズ移動部２１４により投射レンズ２１３のうち、ズームレンズ２１３１がＺ方向に沿って移動された場合の、フィルターユニット３におけるカラーホイール３１の制御について説明する。この場合でも、フィルターユニット３は、図４に示すフローチャートと略同様の処理により制御される。
すなわち、画像の拡大／縮小を実行するために、レンズ移動部２１４によりズームレンズ２１３１が移動されると、移動量検出部２２のズーム検出センサー２２Ｚは、ステップＳ１の処理において、ズームレンズ２１３１の移動量及び移動方向を検出する。
次に、調整制御手段２３４は、ステップＳ２の処理を実施する。つまり、調整制御手段２３４は、ＲＯＭに記憶されたルックアップテーブルを参照し、ステップＳ１により検出されたズームレンズ２１３１の移動方向及び移動量に対応したカラーホイール３１の調整量（Ｚ方向移動量）を取得し、当該調整量によりカラーホイール３１の位置を調整する旨の調整制御信号を生成する。
この後、調整制御手段２３４は、生成された信号を送信部２４からフィルターユニット３に送信する。
この後、調整制御手段２３４は、生成された信号を送信部２４からフィルターユニット３に送信する。
一方、フィルターユニット３は、プロジェクター２から送信された調整制御信号を、受信部３４により受信すると、当該調整制御信号を調整部３３に出力する。
そして、調整部３３は、ステップＳ３の処理を実施して、入力された調整制御信号に基づいて、Ｚ方向移動手段３３３を駆動させて、カラーホイール３１をＺ方向に移動させる。
以上の動作により、ズームレンズ２１３１が移動した場合でも、当該投射レンズ２１３から投射された光が、カラーホイール３１からはみ出ず、所定の入射領域３１Ｂに入射されるように、カラーホイール３１の位置が調整される。
そして、調整部３３は、ステップＳ３の処理を実施して、入力された調整制御信号に基づいて、Ｚ方向移動手段３３３を駆動させて、カラーホイール３１をＺ方向に移動させる。
以上の動作により、ズームレンズ２１３１が移動した場合でも、当該投射レンズ２１３から投射された光が、カラーホイール３１からはみ出ず、所定の入射領域３１Ｂに入射されるように、カラーホイール３１の位置が調整される。
なお、上記において、投射レンズ２１３がＸ方向及びＹ方向に移動された場合のフィルターユニット３の制御と、ズームレンズ２１３１がＺ方向に移動された場合のフィルターユニット３の制御とを個別に説明したが、これらを同時に制御してもよい。
このようにして表示された右目用画像及び左目用画像は、第一領域３１１の透過波長に応じた右目用フィルターが観察者の右目に対応する位置に設けられ、第二領域３１２の透過波長に応じた左目用フィルターが観察者の左目に対応する位置に設けられた眼鏡を用いることで、３次元画像として視認される。
すなわち、右目用画像は、右目用フィルターを透過して右目にて観察されるが、左目用フィルターを透過しないので左目では観察されない。一方、左目用画像は、左目用フィルターを透過して左目にて観察されるが、右目用フィルターを透過しないので右目では観察されない。このため、右目用画像及び左目用画像は、それぞれ右目及び左目にて個別に観察されることとなり、３次元画像を視認可能となる。
すなわち、右目用画像は、右目用フィルターを透過して右目にて観察されるが、左目用フィルターを透過しないので左目では観察されない。一方、左目用画像は、左目用フィルターを透過して左目にて観察されるが、右目用フィルターを透過しないので右目では観察されない。このため、右目用画像及び左目用画像は、それぞれ右目及び左目にて個別に観察されることとなり、３次元画像を視認可能となる。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクションシステム１によれば、以下の効果を奏することができる。
プロジェクションシステム１は、投射レンズ２１３から画像データに対応した光を投射させるプロジェクター２と、プロジェクター２に着脱自在で、投射された光が透過される光学フィルターであるカラーホイール３１を有するフィルターユニット３とを備えている。また、プロジェクター２には、投射レンズ２１３及びズームレンズ２１３１の移動量を検出する移動量検出部２２が設けられ、制御部２３の調整制御手段２３４は、ＲＯＭに記憶されたルックアップテーブルと検出された検出結果とに基づいて、カラーホイール３１を移動させるための調整制御信号を生成する。そして、フィルターユニット３の調整部３３は、調整制御信号に基づいて、投射レンズ２１３やズームレンズ２１３１の移動量に応じて、カラーホイール３１の位置及び姿勢を制御する。
このような構成では、投射レンズ２１３が移動した場合でも、投射レンズ２１３から投射された光がカラーホイール３１から外れることがなく、カラーホイール３１を透過した光がスクリーンに投射されることになる。また、画像を拡大／縮小するために、ズームレンズ２１３１が移動され、投射レンズ２１３から投射される画像の画角が変化した場合でも、カラーホイール３１から投射された光がはみ出ることがないよう、カラーホイール３１がＺ方向に移動される。
したがって、投射レンズ２１３の位置に応じて、カラーホイール３１の位置や姿勢を適正に制御することができ、カラーホイール３１により分離された左目用画像及び右目用画像を適切に透過させることができる。
プロジェクションシステム１は、投射レンズ２１３から画像データに対応した光を投射させるプロジェクター２と、プロジェクター２に着脱自在で、投射された光が透過される光学フィルターであるカラーホイール３１を有するフィルターユニット３とを備えている。また、プロジェクター２には、投射レンズ２１３及びズームレンズ２１３１の移動量を検出する移動量検出部２２が設けられ、制御部２３の調整制御手段２３４は、ＲＯＭに記憶されたルックアップテーブルと検出された検出結果とに基づいて、カラーホイール３１を移動させるための調整制御信号を生成する。そして、フィルターユニット３の調整部３３は、調整制御信号に基づいて、投射レンズ２１３やズームレンズ２１３１の移動量に応じて、カラーホイール３１の位置及び姿勢を制御する。
このような構成では、投射レンズ２１３が移動した場合でも、投射レンズ２１３から投射された光がカラーホイール３１から外れることがなく、カラーホイール３１を透過した光がスクリーンに投射されることになる。また、画像を拡大／縮小するために、ズームレンズ２１３１が移動され、投射レンズ２１３から投射される画像の画角が変化した場合でも、カラーホイール３１から投射された光がはみ出ることがないよう、カラーホイール３１がＺ方向に移動される。
したがって、投射レンズ２１３の位置に応じて、カラーホイール３１の位置や姿勢を適正に制御することができ、カラーホイール３１により分離された左目用画像及び右目用画像を適切に透過させることができる。
本実施形態のプロジェクションシステム１では、フィルターユニット３の調整部３３は、カラーホイール３１を、Ｘ方向に移動させるＸ方向移動手段３３１、Ｙ方向に移動させるＹ方向移動手段３３２、及びＺ方向に移動させるＺ方向移動手段３３３を備える。
このため、投射レンズ２１３が、Ｘ方向及びＹ方向のいずれの方向に移動した場合でも、各方向への移動量に基づいてカラーホイール３１を移動させることができる。また、ズームレンズ２１３１の移動量に応じて、カラーホイール３１をＺ方向に移動させることができる。
このため、投射レンズ２１３から投射された光を確実にカラーホイール３１に入射させることができ、スクリーンに画像データに対応した適正な画像を表示させることができる。
このため、投射レンズ２１３が、Ｘ方向及びＹ方向のいずれの方向に移動した場合でも、各方向への移動量に基づいてカラーホイール３１を移動させることができる。また、ズームレンズ２１３１の移動量に応じて、カラーホイール３１をＺ方向に移動させることができる。
このため、投射レンズ２１３から投射された光を確実にカラーホイール３１に入射させることができ、スクリーンに画像データに対応した適正な画像を表示させることができる。
また、本実施形態では、調整部３３は、さらに、Ｘ軸回動手段３３４、及びＹ軸回動手段３３５を備えている。
このため、投射レンズ２１３が光軸に対して直交する方向に移動し、投射レンズ２１３から投射される光の進行方向が変化した場合でも、当該光の進行方向に対して直交する状態に、カラーホイール３１の姿勢を変更させることができる。したがって、カラーホイール３１に入射する光とカラーホイール３１の光入射面とのなす角を略直角に維持することができ、カラーホイール３１への入射角度の変化による画像劣化を防止できる。
このため、投射レンズ２１３が光軸に対して直交する方向に移動し、投射レンズ２１３から投射される光の進行方向が変化した場合でも、当該光の進行方向に対して直交する状態に、カラーホイール３１の姿勢を変更させることができる。したがって、カラーホイール３１に入射する光とカラーホイール３１の光入射面とのなす角を略直角に維持することができ、カラーホイール３１への入射角度の変化による画像劣化を防止できる。
また、本実施形態のように光学フィルターとしてカラーホイール３１を用い、プロジェクター２から投射された立体視形成用画像から、左目用画像及び右目用画像を分離して透過させる場合、カラーホイール３１の位置や姿勢が適正に制御されていないとクロストークが発生する。これに対して、本実施形態では、上述のように、投射レンズ２１３から投射された光を確実にカラーホイール３１の入射領域３１Ｂに入射させることができ、投射レンズ２１３及びカラーホイール３１の相対位置がずれることによるクロストークを抑制できる。また、上述のようにカラーホイール３１の光入射面が投射レンズ２１３の光進行方向に対して直交するように、当該カラーホイール３１の姿勢を維持できる。したがって、カラーホイール３１における透過波長域のずれを防止でき、これによるクロストークも防止できる。
そして、本実施形態では、三次元画像を表示させる際に、プロジェクター２からフィルターユニット３に、画像形成タイミングのタイミング信号を送信し、ホイール駆動部３２は、このタイミング信号に基づいて、左目用画像及び右目用画像の分離タイミングが画像形成タイミングと同期するように、カラーホイール３１を回転させる。
これにより、スクリーン上に適正な左目用画像及び右目用画像を交互に表示させることができるので、観察者は、立体画像を適切に観察することができる。
これにより、スクリーン上に適正な左目用画像及び右目用画像を交互に表示させることができるので、観察者は、立体画像を適切に観察することができる。
〔実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、プロジェクター２とフィルターユニット３とが別体であり、二次元画像を表示させる際にはフィルターユニット３をプロジェクター２から取り外し、三次元画像を表示させる際には、フィルターユニット３をプロジェクター２に装着させる構成とした。これに対して、例えば、プロジェクター本体と光学フィルターとが一体化された構成としてもよい。この場合、プロジェクターを構成する筐体に対して、光学フィルターと、当該光学フィルターの位置及び姿勢を変更するフィルター駆動部とを設ける構成とすればよい。
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、プロジェクター２とフィルターユニット３とが別体であり、二次元画像を表示させる際にはフィルターユニット３をプロジェクター２から取り外し、三次元画像を表示させる際には、フィルターユニット３をプロジェクター２に装着させる構成とした。これに対して、例えば、プロジェクター本体と光学フィルターとが一体化された構成としてもよい。この場合、プロジェクターを構成する筐体に対して、光学フィルターと、当該光学フィルターの位置及び姿勢を変更するフィルター駆動部とを設ける構成とすればよい。
前記実施形態では、プロジェクター２の制御部２３に、調整制御手段２３４が設けられ、フィルターユニット３に調整制御信号を送信する構成としたが、これに限定されない。例えば、フィルターユニット３に調整制御手段が設けられる構成としてもよい。この場合、プロジェクター２からフィルターユニット３に対して、移動量検出部２２により検出される投射レンズ２１３の移動方向及び移動量を送信し、フィルターユニット３に設けられた調整制御手段は、当該移動方向及び移動量に基づいて、カラーホイール３１の位置及び姿勢を制御する。
前記実施形態では、投射レンズ２１３のＸ方向及びＹ方向への移動量、及びズームレンズ２１３１のＺ方向への移動量の双方に基づいて、カラーホイール３１の位置及び姿勢を制御したが、これに限定されない。
例えば、投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸に対応する状態で投射レンズ２１３が固定され、ズームレンズ２１３１による拡大／縮小のみ可能なプロジェクター２であってもよく、この場合、移動量検出部２２は、ズームレンズ２１３１のＺ方向の移動量のみを検出すればよい。また、この場合、調整部３３は、Ｚ方向移動手段３３３のみ備える構成としてもよい。また、投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸からシフトした状態で投射レンズ２１３が固定され、ズームレンズ２１３１による拡大／縮小のみ可能なプロジェクター２であってもよく、この場合、移動量検出部２２は、ズームレンズ２１３１のＺ方向の移動量のみを検出すればよい。また、この場合、調整部３３は、Ｚ方向移動手段３３３及び投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸からシフトする方向に垂直な方向を回転軸とする回動手段（前述のＸ軸回動手段３３４及びＹ軸回動手段３３５に対応する）のみを備える構成としてもよい。
同様に、投射レンズ２１３のＸ方向及びＹ方向への移動のみが可能なプロジェクター２を用いてもよく、さらに、投射レンズ２１３をＸ方向のみ、またはＹ方向のみに移動可能なプロジェクターとしてもよい。この場合、調整部３３としては、投射レンズ２１３の移動方向に対応した移動手段が設けられていればよい。
例えば、投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸に対応する状態で投射レンズ２１３が固定され、ズームレンズ２１３１による拡大／縮小のみ可能なプロジェクター２であってもよく、この場合、移動量検出部２２は、ズームレンズ２１３１のＺ方向の移動量のみを検出すればよい。また、この場合、調整部３３は、Ｚ方向移動手段３３３のみ備える構成としてもよい。また、投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸からシフトした状態で投射レンズ２１３が固定され、ズームレンズ２１３１による拡大／縮小のみ可能なプロジェクター２であってもよく、この場合、移動量検出部２２は、ズームレンズ２１３１のＺ方向の移動量のみを検出すればよい。また、この場合、調整部３３は、Ｚ方向移動手段３３３及び投射レンズ２１３の光軸が液晶パネル２１２の中心軸からシフトする方向に垂直な方向を回転軸とする回動手段（前述のＸ軸回動手段３３４及びＹ軸回動手段３３５に対応する）のみを備える構成としてもよい。
同様に、投射レンズ２１３のＸ方向及びＹ方向への移動のみが可能なプロジェクター２を用いてもよく、さらに、投射レンズ２１３をＸ方向のみ、またはＹ方向のみに移動可能なプロジェクターとしてもよい。この場合、調整部３３としては、投射レンズ２１３の移動方向に対応した移動手段が設けられていればよい。
また、調整部３３が、カラーホイール３１の姿勢を変更するためのＸ軸回動手段３３４及びＹ軸回動手段３３５を備える構成としたが、これに限定されない。例えば、光学フィルターとして波長依存性が低いフィルターを用いる場合等では、Ｘ軸回動手段３３４及びＹ軸回動手段３３５が設けられない構成としてもよい。
前記実施形態では、波長分割方式により、右目用画像及び左目用画像を分離し、当該各画像を観察するための専用眼鏡として、第一領域を透過する光を透過し、他の光を遮断する左目用フィルターと、第二領域を透過する光を透過し、他の光を遮断する右目用フィルターが設けられた眼鏡を用いたが、本発明はこれに限らない。すなわち、上記カラーホイールに代えて、入射される光の偏光状態を変更する他の光学フィルターとして少なくとも２種類の位相差板が設けられた光学フィルターを採用し、第一領域３１１を通過した光の偏光状態に応じた右目用フィルターが観察者の右目に対応する位置に設けられ、第二領域３１２を通過した光の偏光状態に応じた左目用フィルターが観察者の左目に対応する位置に設けられた偏光眼鏡が採用されるプロジェクションシステムとして構成してもよい。この場合では、プロジェクター２から送信されるタイミング信号に基づいて、入射される光の偏光状態を変更する光学フィルターの回転駆動の制御をしてもよい。このような構成では、プロジェクター２における画像形成タイミング、フィルターユニット３における画像分離タイミング、眼鏡の液晶シャッターの開口及び遮光タイミングをそれぞれ同期させることができ、観察者はより適正な立体視画像を観察することができる。
上記実施形態では、光学フィルターとしてカラーホイール３１を例示したが、上記のように、プロジェクター２の使用目的等に応じて、その他のフィルターを用いる構成としてもよい。このような光学フィルターとしては、例えば光の偏光方向を変化させる偏光板、位相差板、及びシネマフィルター等を例示することができる。
さらに、スクリーンに表示された画像の輝度を例えば、フォトセンサーやＣＣＤ等の撮像センサーにより検出し、検出された輝度が向上するように、光学フィルターの位置及び姿勢を自動的に移動させる構成を備えていてもよい。
本発明は、画像をスクリーン等の表示領域に表示させるプロジェクションシステムとして利用することができる。
１…プロジェクションシステム、２…プロジェクター（プロジェクター本体）、３…フィルターユニット、２１…表示部、２２…移動量検出部（移動量検出手段）、２２Ｘ…Ｘシフト検出センサー、２２Ｙ…Ｙシフト検出センサー、２２Ｚ…ズーム検出センサー、２３…制御部、３１…カラーホイール（光学フィルター）、３２…ホイール駆動部（回転手段）、３３…調整部（フィルター調整手段）、２１３…投射レンズ、２１４…レンズ移動部、３３１…Ｘ方向移動手段（位置調整部）、３３２…Ｙ方向移動手段（位置調整部）、３３３…Ｚ方向移動手段（位置調整部）、３３４…Ｘ軸回動手段（姿勢調整部）、３３５…Ｙ軸回動手段（姿勢調整部）、２１３１…ズームレンズ。
Claims (8)
- 画像を投射する投射レンズを備えたプロジェクター本体と、前記投射レンズの後段に位置する光学フィルターと、を備えたプロジェクションシステムであって、
前記投射レンズを、当該投射レンズの光軸に対する直交方向である第一方向に初期位置から移動させるレンズ移動部と、
前記投射レンズの前記初期位置からの移動量及び移動位置の少なくともいずれかを検出する移動量検出手段と、
前記光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれか一方を変更するフィルター調整手段と、
前記移動量検出手段による検出結果に応じて、前記フィルター調整手段を制御して、前記光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整制御手段と、
を備えていることを特徴とするプロジェクションシステム。 - 請求項１に記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記フィルター調整手段は、
前記光学フィルターを、前記第一方向に沿って移動させて、当該光学フィルターの位置を調整する位置調整部を備えている
ことを特徴とするプロジェクションシステム。 - 請求項１または請求項２に記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記フィルター調整手段は、前記光学フィルターを、前記投射レンズの光軸及び前記第一方向のそれぞれに対して直交する軸を中心に回動させて、当該光学フィルターの姿勢を調整する姿勢調整部を備えている
ことを特徴とするプロジェクションシステム。 - 画像を投射する投射レンズを備えたプロジェクター本体と、前記投射レンズの後段に位置する光学フィルターと、を備えたプロジェクションシステムであって、
前記投射レンズは、当該投射レンズの光軸に沿って初期位置から移動して、投射される前記画像を拡大／縮小させるズームレンズを備え、
当該プロジェクションシステムは、
初期位置に対する前記ズームレンズの移動量及び移動位置の少なくともいずれかを検出する移動量検出手段と、
前記光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれか一方を変更するフィルター調整手段と、
前記移動量検出手段による検出結果に応じて、前記フィルター調整手段を制御して、前記光学フィルターの位置及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整制御手段と、
を備えていることを特徴とするプロジェクションシステム。 - 請求項４に記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記フィルター調整手段は、前記光学フィルターを前記投射レンズの光軸に沿って移動させて、当該光学フィルターの位置を調整する位置調整部を備える
ことを特徴とするプロジェクションシステム。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記プロジェクター本体は、第一画像と第二画像とを交互に形成して、前記投射レンズから投射させ、
前記光学フィルターは、前記第一画像と前記第二画像とを分離するフィルターである
ことを特徴とするプロジェクションシステム。 - 請求項６に記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記光学フィルターは、
それぞれ透過波長が異なる第一領域及び第二領域を有し、波長分割方式により前記第一画像及び前記第二画像を分離するカラーホイールと、
前記カラーホイールを前記光軸に沿う中心軸を中心として回転させる回転手段とを備え、
前記第一領域に形成される赤色透過波長域、緑色透過波長域及び青色透過波長域と、前記第二領域に形成される赤色透過波長域、緑色透過波長域及び青色透過波長域とは、それぞれ透過波長が異なる
ことを特徴とするプロジェクションシステム。 - 請求項７に記載のプロジェクションシステムにおいて、
前記回転手段は、前記第一画像が形成される第一画像形成期間に入射される光が前記第一領域に入射され、前記第二画像が形成される第二画像形成期間に入射される光が前記第二領域に入射されるように、前記カラーホイールを回転させる
ことを特徴とするプロジェクションシステム。
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