WO2016114052A1 - 投射装置、プロジェクタ、及び画像調整方法 - Google Patents

Abstract

　簡単な構成により像面補正を自動化することができる投射装置、プロジェクタ、及び画像調整方法を提供することを目的とする。投射ユニット（３０）は、ズーム調整部（３２）と、像面補正部（３４）と、第１駆動部（３８）と、ソレノイドアクチュエータ（４４）とを有する。ズーム調整部（３２）は、投影画像を拡大又は縮小する。像面補正部（３４）は、投影画像の像面補正を行う。第１駆動部（３８）は、切換ギヤ（８８）を備え、切換ギヤ（８８）がズーム調整部（３２）に連結された状態でズーム調整部（３２）を駆動し、切換ギヤ（８８）が像面補正部（３４）に連結された状態で像面補正部（３４）を駆動する。ソレノイドアクチュエータ（４４）は、ズーム調整部（３２）及び像面補正部（３４）の一方を駆動させる場合に、切換ギヤ（８８）を、ズーム調整部（３２）及び像面補正部（３４）の他方から一方へ切り換える。

Description

投射装置、プロジェクタ、及び画像調整方法

　本発明は、投射装置、プロジェクタ、及び画像調整方法に関する。

　レンズを光軸方向に自動で移動させる機構の一例として、特許文献１及び特許文献２に記載された機構がある。

　特許文献１には、それぞれ複数のレンズからなり光軸上に並んだ第１群、第２群、及び第３群を有するプロジェクタが開示されている。第１群は、フォーカス光学系として機能する部位とズーム光学系として機能する部位とを含んでいる。第２群は、調整光学要素である。第３群は、第２群の進退に応じて必要となる結像面の位置を調整する。また、第３群は、第１駆動機構により第１群と同期してスライド移動される。第２群は、第２駆動機構により駆動される。

　特許文献２には、第１レンズ群を光軸方向に移動させることによりフォーカス調整を行い、第２レンズ群、第３レンズ群、及び第４レンズ群を光軸方向に移動させることによりズーム調整を行う構成が開示されている。第２レンズ群と第３レンズ群は、同じ駆動機構により一体的に移動される。

特開２０１３-５７８５２号公報 特開２０１１-２５３０７４号公報

　プロジェクタに用いられる投射装置には、フォーカス調整を行うフォーカスレンズと、投影画像を拡大又は縮小するズームレンズと、投影画像の周辺部における像面湾曲の補正（像面補正）を行う像面補正レンズとを有する構成がある。フォーカスレンズ及びズームレンズの光軸方向の移動はモータによって自動で行われるが、像面補正レンズの光軸方向の移動は手動で行われている。

　特許文献１又は特許文献２には、共通の駆動機構が複数のレンズ群を移動させる構成は開示されているが、係る文献における駆動機構においては複数のレンズ群を独立して駆動させることができない。複数のレンズ群を独立して駆動できないことから、各レンズ群を独立して移動させる場合は、駆動機構を増やさなくてはならず、投射装置の構成が複雑になる。よって、簡単な構成で像面補正を自動化するには改善の余地がある。

　本発明は、上記事実を考慮して、簡単な構成により像面補正を自動化することができる投射装置、プロジェクタ、及び画像調整方法を提供することを目的とする。

　本発明の第１態様に係る投射装置は、複数のレンズを含む第１光学系を備え、第１光学系を光源からの光の光軸方向に移動することにより投影画像を拡大又は縮小する画像変倍部と、第２光学系を備え、第２光学系を光軸方向に移動することにより投影画像の像面補正を行う像面補正部と、画像変倍部及び像面補正部の一方に選択的に連結される連結部を備え、連結部が画像変倍部に連結された状態において画像変倍部を駆動することにより第１光学系を光軸方向に移動させ、連結部が像面補正部に連結された状態において像面補正部を駆動することにより第２光学系を光軸方向に移動させる駆動部と、駆動部に設けられ、画像変倍部及び像面補正部の一方を駆動させる場合に、連結部を、画像変倍部及び像面補正部の他方から画像変倍部及び像面補正部の一方へ切り換える切換部と、を有する。

　第１態様に係る投射装置では、切換部が駆動部の連結部を画像変倍部及び像面補正部の他方から一方へ切り換えることにより、駆動部を増やさずに像面補正部を駆動できるので、簡単な構成により像面補正を自動化することができる。

　本発明の第２態様に係る投射装置は、第３光学系を備え、第３光学系を光軸方向に移動させて投影画像のフォーカスを調整するフォーカス調整部と、フォーカス調整部を駆動する他の駆動部と、が設けられ、他の駆動部がフォーカス調整部を駆動する場合に、駆動部が他の駆動部の駆動と連動して像面補正部を駆動する。

　第２態様に係る投射装置では、フォーカス動作によって変動する像面湾曲について、像面補正の指令が不要になる。そのため、像面補正時のユーザの煩雑な調整作業を軽減することができる。

　本発明の第３態様に係る投射装置のフォーカス調整部は、像面補正部よりも投影画像側に配置されている。

　第３態様に係る投射装置では、フォーカス調整部が像面補正部よりも投影画像側に配置されるので、共通の駆動部にて駆動される像面補正部と画像変倍部とを近づけることができる。

　本発明の第４態様に係る投射装置の切換部には、連結部の画像変倍部及び像面補正部のいずれか一方との連結位置を検出する位置検出部が設けられ、駆動部は、他の駆動部がフォーカス調整部を駆動する場合に、位置検出部が連結部の像面補正部側の連結位置を検出した後に、他の駆動部の駆動と連動して像面補正部を駆動する。

　第４態様に係る投射装置では、位置検出部が連結部の像面補正部側の連結位置を検出した場合に像面補正部を駆動可能となるので、像面補正部の誤作動を抑制することができる。

　本発明の第５態様に係る投射装置は、他の駆動部がフォーカス調整部を駆動する場合に、駆動部は、第３光学系と第２光学系との光軸上の間隔を維持した状態において像面補正部を駆動する。

　第５態様に係る投射装置では、第３光学系と第２光学系との光軸上の間隔が維持されることにより、第３光学系を調整した後の第２光学系の調整に必要な第２光学系の移動距離が短くなる。そのため、フォーカス調整及び像面補正に要する時間を短くすることができる。

　本発明の第６態様に係るプロジェクタは、光源と、画像を表示し光源からの光が照射される画像形成パネルと、画像形成パネルに形成された画像を投影面に投射する第１態様ないし第５態様のいずれか１つに記載の投射装置と、を有する。

　第６態様に係るプロジェクタでは、切換部が駆動部の連結部を画像変倍部及び像面補正部の他方から一方へ切り換えることにより、駆動部を増やさずに像面補正部を駆動できるので、簡単な構成により像面補正を自動化することができる。

　本発明の第７態様に係る画像調整方法は、第２態様ないし第５態様のいずれか１つに記載の投射装置を用いて、駆動部により画像変倍部を駆動する第１ステップと、切換部により連結部を画像変倍部から像面補正部に切り換えて、像面補正部とフォーカス調整部とを同時に駆動する第２ステップと、駆動部により像面補正部を単独で駆動する第３ステップと、を行うことにより、投影画像を調整する。

　第７態様に係る画像調整方法によれば、フォーカス調整と像面補正とを同時に行った場合、像面補正の調整状態にずれが生じたとしても、像面補正部を単独で駆動することにより調整できるので、像面補正の精度を高めることができる。

　本発明によれば、簡単な構成により像面補正を自動化することができる。

本実施形態に係るプロジェクタの全体構成を示す説明図である。 本実施形態に係る投射ユニットの概略構成を示す説明図である。 本実施形態に係る第１レンズ群、第２レンズ群、及びフォーカスレンズの配置を示す説明図である。 本実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。 （Ａ）本実施形態に係る切換ギヤが第２位置に配置された状態を示す説明図である。（Ｂ）本実施形態に係る切換ギヤが第１位置に配置された状態を示す説明図である。 本実施形態に係るプロジェクタにおける画像調整の流れを示すフローチャートである。

　以下、本発明に係る投射装置、プロジェクタ、及び画像調整方法の実施形態の一例について説明する。

〔全体構成〕
　図１には、本実施形態のプロジェクタ１０が示されている。プロジェクタ１０は、光源の一例としての光源部１４と、光源部１４から入射される光Ｌから情報光を生成する情報光生成部１６と、情報光を投影面の一例としてのスクリーン１８に投射する投射装置の一例としての投射ユニット３０とを含んで構成されている。光源部１４及び情報光生成部１６は、プロジェクタ１０の装置本体を構成する筐体１２内に収容されている。投射ユニット３０は、筐体１２のスクリーン１８側の部位に対して装着及び離脱可能とされている。また、プロジェクタ１０には、各部の駆動を制御する制御部２０が設けられている。さらに、制御部２０に各種（フォーカス調整、ズーム調整、像面補正等）の入力を行うための入力部４０（図４参照）が、プロジェクタ１０とは別体で設けられている。

＜光源部＞
　光源部１４は、ランプ１４Ａ、図示しない反射ミラー、紫外線カットフィルタ、インテグレータ、リレーレンズ、コリメートレンズ、及び偏光子を含んで構成されている。そして、ランプ１４Ａから出射された光Ｌは、筐体１２内に設けられた反射ミラー２２Ａにより反射され、情報光生成部１６に導かれる。

＜情報光生成部＞
　情報光生成部１６は、ダイクロイックミラー２４Ａ、２４Ｂ、反射ミラー２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、ライトバルブとしての透過型の液晶パネル２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂ、及びダイクロイックプリズム２８を含んで構成されている。液晶パネル２６Ｒ、２６Ｇ、及び２６Ｂは、画像形成パネルの一例であり、画像を表示し光源部１４からの光Ｌが照射される。

　ダイクロイックミラー２４Ａは、光源部１４から入射する光Ｌから赤色光成分を透過し、反射ミラー２２Ｄへと導く。反射ミラー２２Ｄは、ダイクロイックミラー２４Ａから入射する赤色光を液晶パネル２６Ｒへ入射させる。また、ダイクロイックミラー２４Ａは、光源部１４から入射する光Ｌのうち、緑色光成分と青色光成分とを反射し、ダイクロイックミラー２４Ｂへ導く。

　ダイクロイックミラー２４Ｂは、ダイクロイックミラー２４Ａから入射する光のうち、緑色光成分を反射して液晶パネル２６Ｇへ入射させる。また、ダイクロイックミラー２４Ｂは、ダイクロイックミラー２４Ａから入射する光のうち、青色光成分を透過して反射ミラー２２Ｂへ導く。透過した青色光は、反射ミラー２２Ｂ及び反射ミラー２２Ｃに反射されて液晶パネル２６Ｂへ入射する。

　液晶パネル２６Ｒでは、投映画像データのうち赤色で表示する成分をグレースケールで表示することにより、入射された光を透過させ、赤色の情報光とする。液晶パネル２６Ｇでは、投映画像データのうち緑色で表示する成分をグレースケールで表示することにより、入射された光を透過させ、緑色の情報光とする。液晶パネル２６Ｂでは、投映画像データのうち青色で表示する成分をグレースケールにより表示することで、入射された光を透過させ、青色の情報光とする。

　液晶パネル２６Ｒを透過した赤色の情報光、液晶パネル２６Ｇを透過した緑色の情報光、及び液晶パネル２６Ｂを透過した青色の情報光は、ダイクロイックプリズム２８へ入射する。そして、ダイクロイックプリズム２８は、液晶パネル２６Ｒ、２６Ｇ、及び２６Ｂから入射する赤色、緑色、青色の情報光を合わせて投射光とし、投射光を投射ユニット３０へ導くことにより、スクリーン１８に画像を投影させる。なお、本実施形態では、投射ユニット３０からスクリーン１８へ向けて光を出射することを投射と称し、スクリーン１８の画像を投影画像と称する。

〔要部構成〕
　次に、投射ユニット３０について説明する。

　図２に示すように、投射ユニット３０は、スクリーン１８（図１参照）の図示しない投影画像を拡大又は縮小するズーム調整部３２と、投影画像の像面補正を行う像面補正部３４と、投影画像のフォーカス（焦点）を調整するフォーカス調整部３６とを有している。そして、投射ユニット３０は、液晶パネル２６Ｒ、２６Ｇ、及び２６Ｂ（図１参照）に形成された画像をスクリーン１８に投射する構成となっている。

　また、投射ユニット３０は、ズーム調整部３２又は像面補正部３４を駆動する第１駆動部３８と、フォーカス調整部３６を駆動する第２駆動部４２と、後述する切換ギヤ８８を切り換えるソレノイドアクチュエータ４４（図４参照）とを有している。

　さらに、投射ユニット３０は、円筒状の固定筒５２を有している。固定筒５２は、ダイクロイックプリズム２８（図１参照）を介して入射される光の光軸Ｋが中心軸となる位置に配置されている。また、固定筒５２の周壁の一部には、径方向に貫通し光軸Ｋに沿った図示しない複数の長孔が形成されている。さらに、固定筒５２の内部でダイクロイックプリズム２８（図３参照）側の端部には、レンズ５９（図３参照）が固定されている。なお、図２では、光軸Ｋを一点鎖線で示している。また、以後の説明では、光軸Ｋに沿った光軸方向をＫ方向と称する。

＜ズーム調整部＞
　図２に示すズーム調整部３２は、画像変倍部の一例である。また、ズーム調整部３２は、内側に固定筒５２が通った第１回転筒５４と、固定筒５２の内側に挿入された第１鏡筒５６Ａ、及び５６Ｂ（図３参照）と、第１レンズ群５８（図３参照）とを有している。

　第１回転筒５４は、円筒状に形成されている。また、第１回転筒５４は、中心軸が固定筒５２の中心軸と同心となる位置に配置されている。さらに、第１回転筒５４の外周面におけるＫ方向の一端部（スクリーン１８（図１参照）側の部位）には、Ｋ方向に見て環状に形成されたギヤ部６２が形成されている。加えて、第１回転筒５４の内周には、図示しないヘリコイド溝（螺旋溝）が形成されている。なお、第１回転筒５４は、光軸Ｋ周りに回転されても固定筒５２に対するＫ方向の位置が変わらない。

　図３には、ダイクロイックプリズム２８と、固定筒５２（図２参照）の内側に設けられた各部材とが、模式図として示されている。第１鏡筒５６Ａ、及び５６Ｂは、円筒状に形成されている。また、第１鏡筒５６Ａ、及び５６Ｂは、中心軸が固定筒５２（図２参照）の中心軸と同心となる位置で且つ固定筒５２の径方向内側に配置されている。さらに、第１鏡筒５６Ａ、５６Ｂの外周面には、それぞれ径方向外側に突出した図示しないピンが形成されている。第１鏡筒５６Ａ、及び５６Ｂのピンは、固定筒５２の図示しない長孔及び第１回転筒５４（図２参照）の図示しないヘリコイド溝にそれぞれ挿入されている。従って、第１回転筒５４を光軸Ｋの周りに回転させると、第１鏡筒５６Ａ、及び５６Ｂが光軸Ｋに沿って移動する構成となっている。

　図３に示す第１レンズ群５８は、第１光学系の一例である。また、第１レンズ群５８は、一例として、レンズ５８Ａ及びレンズ５８Ｂを有している。レンズ５８Ａは第１鏡筒５６Ａの内側に固定されている。レンズ５８Ｂは第１鏡筒５６Ｂの内側に固定されている。レンズ５８Ａ及びレンズ５８Ｂは、第１鏡筒５６Ａ、及び５６Ｂの移動によりＫ方向の位置が相対的に変更されることにより、図示しない投影画像を拡大又は縮小する。

＜像面補正部＞
　図２に示す像面補正部３４は、Ｋ方向においてズーム調整部３２に対してスクリーン１８（図１参照）側に配置されている。また、像面補正部３４は、内側に固定筒５２が通った第２回転筒６４と、固定筒５２の内側に挿入された第２鏡筒６６（図３参照）と、第２鏡筒６６の内側に固定された第２レンズ群６８（図３参照）とを有している。

　第２回転筒６４は、円筒状に形成されている。また、第２回転筒６４は、中心軸が固定筒５２の中心軸と同心となる位置に配置されている。さらに、第２回転筒６４の外周面におけるＫ方向の他端部（第１回転筒５４側の部位）には、Ｋ方向に見て環状に形成されたギヤ部７２が形成されている。加えて、第２回転筒６４の内周には、図示しないヘリコイド溝（螺旋溝）が形成されている。なお、第２回転筒６４は、光軸Ｋ周りに回転されても固定筒５２に対するＫ方向の位置が変わらない。

　図３に示す第２鏡筒６６は、円筒状に形成されている。また、第２鏡筒６６は、中心軸が固定筒５２（図２参照）の中心軸と同心となる位置であって、且つ固定筒５２の径方向内側に配置されている。さらに、第２鏡筒６６の外周面には、径方向外側に突出した図示しないピンが形成されている。第２鏡筒６６のピンは、後述する第３鏡筒７６の図示しない長孔、固定筒５２の図示しない長孔、及び第２回転筒６４（図２参照）の図示しないヘリコイド溝に挿入されている。従って、第２回転筒６４を光軸Ｋの周りに回転させると、第２鏡筒６６が光軸Ｋに沿って移動する構成となっている。

　図３に示す第２レンズ群６８は、第２光学系の一例である。また、第２レンズ群６８は、一例として、レンズ６８Ａ及びレンズ６８Ｂを有している。レンズ６８Ａ及びレンズ６８Ｂは、第２鏡筒６６の移動によりＫ方向の位置が変更されることにより、スクリーン１８（図１参照）の周辺部における像面補正を行う。

＜フォーカス調整部＞
　図２に示すフォーカス調整部３６は、Ｋ方向において像面補正部３４に対してスクリーン１８（図１参照）側（投影画像側）に配置されている。また、フォーカス調整部３６は、内側に固定筒５２が通った第３回転筒７４と、固定筒５２の内側に挿入された第３鏡筒７６（図３参照）と、第３鏡筒７６の内側に固定されたフォーカスレンズ７８（図３参照）とを有している。

　第３回転筒７４は、円筒状に形成されている。また、第３回転筒７４は、中心軸が固定筒５２の中心軸と同心となる位置に配置されている。さらに、第３回転筒７４の外周面におけるＫ方向の他端部（第２回転筒６４側の部位）には、Ｋ方向に見て環状に形成されたギヤ部８２が形成されている。加えて、第３回転筒７４の内周には、図示しないヘリコイド溝（螺旋溝）が形成されている。なお、第３回転筒７４は、光軸Ｋ周りに回転されても固定筒５２に対するＫ方向の位置が変わらない。

　図３に示す第３鏡筒７６は、円筒状に形成されている。また、第３鏡筒７６は、中心軸が固定筒５２（図２参照）の中心軸と同心となる位置であって、且つ固定筒５２の径方向内側に配置されている。さらに、第３鏡筒７６の内側であって、第１鏡筒５６Ａ側の端部には、レンズ６９が固定されている。加えて、第３鏡筒７６の外周面には、径方向外側に突出した図示しないピンが形成されている。第３鏡筒７６のピンは、固定筒５２の図示しない長孔及び第３回転筒７４（図２参照）の図示しないヘリコイド溝に挿入されている。従って、第３回転筒７４を光軸Ｋの周りに回転させると、第３鏡筒７６が光軸Ｋに沿って移動する構成となっている。

　図３に示すフォーカスレンズ７８は、第３光学系の一例である。また、フォーカスレンズ７８は、第３鏡筒７６の移動によりＫ方向の位置が変更されることにより、スクリーン１８（図１参照）における投影画像のフォーカスを調整する。なお、第３鏡筒７６の内側には、スクリーン１８（図１参照）に近い側から遠い側へフォーカスレンズ７８、レンズ６８Ａ、レンズ６８Ｂ、レンズ６９が配置されている。

＜第１駆動部＞
　図２に示す第１駆動部３８は、駆動部の一例であり、Ｋ方向とは直交する方向で第１回転筒５４と並んで配置されている。また、第１駆動部３８は、モータ本体８４と、モータ本体８４により回転駆動されるシャフト８６と、シャフト８６の先端に固定された切換ギヤ８８と、切換ギヤ８８とモータ本体８４との間に設けられたコイルバネ９２とを有している。さらに、第１駆動部３８には、ソレノイドアクチュエータ４４（図４参照）と、位置センサ９４（図４参照）とが設けられている。

　モータ本体８４及びソレノイドアクチュエータ４４は、制御部２０（図１参照）により動作が制御される。なお、制御部２０の詳細については後述する。

　シャフト８６は、Ｋ方向に沿って配置されており、モータ本体８４の一端側（スクリーン１８（図１参照）側）の端面からスクリーン１８に向けて突出されている。また、シャフト８６は、モータ本体８４に対してＫ方向に移動可能とされている。さらに、シャフト８６は、ソレノイドアクチュエータ４４（図４参照）の動作により、モータ本体８４に対して異なる２つの位置に切り換えられる構成とされている。

（切換ギヤ）
　切換ギヤ８８は、連結部の一例であり、ギヤ部６２に連結される第１ギヤ８８Ａと、ギヤ部７２に連結される第２ギヤ８８Ｂとを有する。第１ギヤ８８Ａ及び第２ギヤ８８Ｂは、Ｋ方向に間隔をあけてシャフト８６に固定されている。第１ギヤ８８Ａは、第２ギヤ８８Ｂよりもモータ本体８４に近い側に配置されている。

　図５（Ａ）に示すように、第１ギヤ８８Ａ及び第２ギヤ８８Ｂは、第１ギヤ８８Ａとギヤ部６２とが連結された場合に第２ギヤ８８Ｂとギヤ部７２とが連結されない配置となっている。さらに、図５（Ｂ）に示すように、第１ギヤ８８Ａ及び第２ギヤ８８Ｂは、第２ギヤ８８Ｂとギヤ部７２とが連結された場合に第１ギヤ８８Ａとギヤ部６２とが連結されない配置となっている。即ち、切換ギヤ８８は、ズーム調整部３２及び像面補正部３４の一方又は他方に選択的に連結される構成となっている。

　切換ギヤ８８が配置される異なる２つの位置を第１位置、第２位置と称する。切換ギヤ８８が第１位置に配置された場合、第２ギヤ８８Ｂとギヤ部７２とが連結される。切換ギヤ８８が第２位置に配置された場合、第１ギヤ８８Ａとギヤ部６２とが連結される。なお、切換ギヤ８８は、図示しないストッパにより、第１位置よりもスクリーン１８（図１参照）側への移動が規制されている。

＜ソレノイドアクチュエータ＞
　図２に示すソレノイドアクチュエータ４４は、切換部の一例である。また、ソレノイドアクチュエータ４４は、第１駆動部３８に設けられており、制御部２０（図１参照）により動作が制御される。具体的には、ズーム調整部３２を駆動させる場合、ソレノイドアクチュエータ４４は、シャフト８６を吸引して切換ギヤ８８を第１位置から第２位置へ切り換える。さらに、像面補正部３４を駆動させる場合、ソレノイドアクチュエータ４４は、シャフト８６の吸引を解除する。そして、切換ギヤ８８は、コイルバネ９２の反力により、第２位置から第１位置へ切り換わる。加えて、ソレノイドアクチュエータ４４には、位置センサ９４が設けられている。

＜位置センサ＞
　図２に示す位置センサ９４は、位置検出部の一例であり、切換ギヤ８８のズーム調整部３２及び像面補正部３４のいずれか一方との連結位置（第１位置又は第２位置）を検出する。具体的には、位置センサ９４は、一例として、ソレノイドアクチュエータ４４の図示しないコイルの漏洩磁束がシャフト８６のＫ方向の位置により異なることを利用して、連結位置を検出するセンサである。つまり、位置センサ９４は、ソレノイドアクチュエータ４４の図示しないコイルの漏洩磁束の変化により、切換ギヤ８８の第１位置及び第２位置を検出する構成となっている。

＜第２駆動部＞
　第２駆動部４２は、他の駆動部の一例であり、Ｋ方向とは直交する方向で第１回転筒５４及び第２回転筒６４と並んで配置されている。また、第２駆動部４２は、モータ本体９６と、モータ本体９６により回転駆動されるシャフト９７と、シャフト９７の先端に固定されたギヤ９８とを有している。モータ本体９６は、制御部２０（図１参照）により動作が制御される。

＜入力部＞
　図４に示すように、入力部４０は、一例として、制御部２０に対して赤外線通信を行うリモートコントローラである。なお、制御部２０及び入力部４０における赤外線の送信部及び受信部の図示及び説明は省略する。

　入力部４０には、スクリーン１８（図１参照）への投影画像のフォーカスを調整するためのフォーカスボタン１０２と、投影画像の倍率を変更するためのズームボタン１０４と、投影画像の像面補正を行うための像面補正ボタン１０６とが設けられている。そして、入力部４０は、ユーザがフォーカスボタン１０２、ズームボタン１０４、像面補正ボタン１０６を操作した操作内容に応じて、制御部２０に操作信号を出力する構成となっている。なお、フォーカスボタン１０２、ズームボタン１０４、像面補正ボタン１０６は、それぞれプラス調整、マイナス調整の一対設けられている。

＜制御部＞
　図４に示す制御部２０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含み、コンピュータとして機能する。また、制御部２０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って動作し、プロジェクタ１０の各部の動作を制御する構成となっている。さらに、制御部２０は、一例として、フォーカス制御部１１２と、ズーム制御部１１４と、像面補正制御部１１６と、切換制御部１１８とを有している。

（フォーカス制御部）
　図４に示すフォーカス制御部１１２は、ユーザがフォーカスボタン１０２を操作することで制御部２０にフォーカス指令が入力された場合、切換制御部１１８に既述の第１位置への切換ギヤ８８の切換指令を出力する構成となっている。そして、フォーカス制御部１１２は、位置センサ９４が切換ギヤ８８の連結位置が第１位置であることを検出することを条件に、第２駆動部４２の駆動と連動して第１駆動部３８を駆動させ、像面補正部３４を制御する構成となっている。フォーカス制御部１１２の制御により、フォーカス調整部３６（図２参照）は、フォーカスレンズ７８（図３参照）をＫ方向に移動させる。

　即ち、フォーカス制御部１１２は、切換ギヤ８８の第２ギヤ８８Ｂ（図２参照）がギヤ部７２（図２参照）に連結されている場合に、第２駆動部４２及び第１駆動部３８を制御して、フォーカス調整及び像面補正を同時に行わせる構成となっている。以後の説明では、フォーカス制御部１１２がフォーカス調整及び像面補正を同時に行わせることを同時調整と称する。

　なお、フォーカス制御部１１２には、第２鏡筒６６の移動量に対する第３鏡筒７６の移動量が予め設定されている。即ち、フォーカス制御部１１２は、ユーザがフォーカスボタン１０２を操作した操作量に応じて第２鏡筒６６の移動量を決定すると共に、第３鏡筒７６の移動量も決定する構成となっている。

　さらに、フォーカス制御部１１２は、同時調整の場合、第１駆動部３８を制御して、フォーカスレンズ７８（図３参照）と第２レンズ群６８（図３参照）との光軸Ｋ上の間隔を維持した状態でフォーカスレンズ７８及び第２レンズ群６８を移動させる。なお、図３に示すように、本実施形態では、フォーカスレンズ７８と第２レンズ群６８との光軸Ｋ上の間隔を、フォーカスレンズ７８とレンズ６８Ａとの間隔ｄにより表す。

（ズーム制御部）
　図４に示すズーム制御部１１４は、ユーザがズームボタン１０４を操作することにより制御部２０にズーム指令が入力された場合、切換制御部１１８に既述の第２位置への切換ギヤ８８の切換指令を出力する構成となっている。そして、ズーム制御部１１４は、位置センサ９４により切換ギヤ８８の第２位置への切り換えが検出された場合、第１駆動部３８を制御して、投影画像の拡大又は縮小を行う構成となっている。

（像面補正制御部）
　図４に示す像面補正制御部１１６は、ユーザが像面補正ボタン１０６を操作することで制御部２０に像面補正指令が入力された場合、切換制御部１１８に既述の第１位置への切換ギヤ８８の切換指令を出力する構成となっている。そして、像面補正制御部１１６は、位置センサ９４が切換ギヤ８８の連結位置が第１位置であることを検出することを条件に、第１駆動部３８を制御して、像面補正を行う構成となっている。

　なお、本実施形態のプロジェクタ１０では、フォーカス調整と同時に像面補正が行われるため、像面補正が単独で行われるのは、ユーザが像面補正ボタン１０６を操作した場合のみとなる。つまり、ユーザがフォーカスボタン１０２を操作した場合はフォーカス調整及び像面補正が同時に行われ、ユーザが像面補正ボタン１０６を操作した場合は像面補正のみが行われる構成となっている。

（切換制御部）
　図４に示す切換制御部１１８は、フォーカス制御部１１２及び像面補正制御部１１６からの切換指令が入力された場合、位置センサ９４による切換ギヤ８８の連結位置の検出結果に基づいてソレノイドアクチュエータ４４の駆動の要否を決定する構成とされている。即ち、切換制御部１１８は、同時調整又は像面補正において、切換ギヤ８８が第１位置にある場合にソレノイドアクチュエータ４４を駆動させない。また、切換制御部１１８は、フォーカス調整時又は像面補正時において、切換ギヤ８８が第２位置にある場合にソレノイドアクチュエータ４４を駆動させ、切換ギヤ８８を第２位置から第１位置へ切り換えさせる。なお、切換制御部１１８は、ズーム調整時には、切換ギヤ８８を第１位置から第２位置へ切り換える制御を行う。

〔作用〕
　次に、本実施形態の投射装置、プロジェクタ、及び画像調整方法の作用について説明する。

　図６のフローチャートを参照して、プロジェクタ１０及び投射ユニット３０におけるズーム調整、フォーカス調整、及び像面補正の方法（手順）を説明する。なお、以後の説明では、プロジェクタ１０を構成する各部及び各部材については、図１から図５までを参照するものとし、図番の記載を省略する。また、スクリーン１８には、プロジェクタ１０から投影画像が投影されているものとする。

＜ズーム調整＞
　図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１００では、ズーム指令が制御部２０に入力されたか否かが判断される。そして、ユーザが入力部４０のズームボタン１０４を操作して制御部２０にズーム指令が入力された場合、ステップＳ１０２へ移行する。また、ユーザがズームボタン１０４を操作していない場合（ズーム指令が入力されていない場合）は、ステップＳ１１２へ移行する。

　ステップＳ１０２では、位置センサ９４により検出された切換ギヤ８８の連結位置の情報が制御部２０に入力される。そして、ステップＳ１０４へ移行する。

　ステップＳ１０４では、切換ギヤ８８が第２位置に配置されているか否かが判断される。そして、切換ギヤ８８が第１位置に配置されていると判断された場合は、ステップＳ１０６へ移行する。また、切換ギヤ８８が第２位置に配置されていると判断された場合は、ステップＳ１０８へ移行する。

　ステップＳ１０６では、切換制御部１１８がソレノイドアクチュエータ４４を駆動させることにより、切換ギヤ８８が第２位置に切り換えられる。そして、ステップＳ１０４へ移行して、切換ギヤ８８が第２位置に配置されていると判断されるまで、ステップＳ１０４、Ｓ１０６が繰り返される。切換ギヤ８８が第２位置に配置されることにより、切換ギヤ８８の第１ギヤ８８Ａは、ギヤ部６２に連結される。

　ステップＳ１０８では、ズーム制御部１１４が第１駆動部３８を制御してズーム調整部３２を駆動させることにより、第１鏡筒５６Ａ、５６ＢがＫ方向に相対移動する。具体的には、第１駆動部３８を制御してズーム調整部３２を駆動すると、切換ギヤ８８の第１ギヤ８８Ａとギヤ部６２とが連結された状態で第１回転筒５４が回転される。さらに、第１鏡筒５６Ａ、５６Ｂ、及び第１レンズ群５８がＫ方向に相対移動し、ズーム調整（投影画像の拡大又は縮小）が行われる。そして、ステップＳ１１０へ移行する。

　ステップＳ１１０では、ズーム調整を終了するか否かが判断される。そして、ズーム指令が入力されている場合は、ステップＳ１０８へ移行する。また、ズーム指令が入力されていない場合は、ステップＳ１１２へ移行する。ステップＳ１００からステップＳ１１０までは、第１ステップの一例である。

＜フォーカス調整及び像面補正＞
　ステップＳ１１２では、フォーカス指令が制御部２０に入力されたか否かが判断される。そして、ユーザが入力部４０のフォーカスボタン１０２を操作して制御部２０にフォーカス指令が入力された場合、ステップＳ１１４へ移行する。また、ユーザがフォーカスボタン１０２を操作していない場合（フォーカス指令が入力されていない場合）は、ステップＳ１２４へ移行する。

　ステップＳ１１４では、位置センサ９４により検出された切換ギヤ８８の連結位置の情報が制御部２０に入力される。そして、ステップＳ１１６へ移行する。

　ステップＳ１１６では、切換ギヤ８８が第１位置に配置されているか否かが判断される。そして、切換ギヤ８８が第２位置に配置されていると判断された場合は、ステップＳ１１８へ移行する。また、切換ギヤ８８が第１位置に配置されていると判断された場合は、ステップＳ１２０へ移行する。

　ステップＳ１１８では、切換制御部１１８がソレノイドアクチュエータ４４の駆動を停止させることにより、切換ギヤ８８が第１位置に切り換えられる。そして、ステップＳ１１６へ移行して、切換ギヤ８８が第１位置に配置されていると判断されるまで、ステップＳ１１６、Ｓ１１８が繰り返される。切換ギヤ８８が第１位置に配置されることにより、切換ギヤ８８の第２ギヤ８８Ｂは、ギヤ部７２に連結される。

　ステップＳ１２０では、フォーカス制御部１１２が第１駆動部３８及び第２駆動部４２を制御してフォーカス調整部３６及び像面補正部３４を駆動させることにより、第２鏡筒６６及び第３鏡筒７６が連動してＫ方向に移動する。フォーカス調整部３６では、ギヤ９８とギヤ部８２とが連結された状態で第３回転筒７４が回転される。第３回転筒７４の回転により、第３鏡筒７６がＫ方向に移動し、投影画像のフォーカス調整が行われる。

　像面補正部３４では、切換ギヤ８８の第２ギヤ８８Ｂとギヤ部７２とが連結された状態で第２回転筒６４が回転される。第２回転筒６４の回転により、第２鏡筒６６がＫ方向に移動し、像面補正が行われる。第２鏡筒６６がＫ方向に移動する場合、フォーカスレンズ７８とレンズ６８Ａとは、光軸Ｋ上の間隔ｄを維持したまま移動する。そして、ステップＳ１２２へ移行する。

　ステップＳ１２２では、フォーカス調整を終了するか否かが判断される。そして、フォーカス指令が入力されている場合は、ステップＳ１２０へ移行する。また、フォーカス指令が入力されていない場合は、ステップＳ１２４へ移行する。ステップＳ１１２からステップＳ１２２までは、第２ステップの一例である。

　ステップＳ１２４では、像面補正を行うか否かが判断される。そして、像面補正指令が入力されている場合は、ステップＳ１２６へ移行する。また、像面補正指令が入力されていない場合は、ステップＳ１３０へ移行する。

　ステップＳ１２６では、像面補正制御部１１６により第１駆動部３８のみが制御され、像面補正部３４が駆動されて、第２鏡筒６６がＫ方向に移動し、投影画像の像面補正が行われる。具体的には、ユーザが、投影画像の中心部におけるフォーカス状態と周辺部におけるフォーカス状態とを確認して、フォーカス状態に差が見られる場合に像面補正ボタン１０６を押すことにより、像面補正が行われる。そして、ステップＳ１２８へ移行する。

　ステップＳ１２８では、像面補正を終了するか否かが判断される。そして、像面補正指令が入力されている場合は、ステップＳ１２６へ移行する。また、像面補正指令が入力されていない場合は、ステップＳ１３０へ移行する。ステップＳ１２４からステップＳ１２８までは、第３ステップの一例である。

　ステップＳ１３０では、投影画像の画像調整（ズーム調整、フォーカス調整、像面補正等）を終了するか否かが判断される。そして、ズーム指令、フォーカス指令、像面補正指令のいずれかが入力されている場合は、ステップＳ１００へ移行する。また、ズーム指令、フォーカス指令、像面補正指令のいずれも入力されていない場合は、本処理を終了する。

　以上、説明したように、本実施形態のプロジェクタ１０及び投射ユニット３０では、ソレノイドアクチュエータ４４により切換ギヤ８８を切り換えることにより、ズーム調整部３２と像面補正部３４とを１つの第１駆動部３８により駆動している。換言すると、フォーカス調整時に必要とされないズーム調整用の第１駆動部３８を、同時調整又は単独の像面補正において像面補正部３４の駆動に用いている。プロジェクタ１０及び投射ユニット３０では、駆動部を増やさずに像面補正部３４を駆動できるので、簡単な構成により像面補正を自動化することができる。

　また、本実施形態のプロジェクタ１０及び投射ユニット３０では、フォーカス制御部１１２において、第２鏡筒６６の移動量に対する第３鏡筒７６の移動量が予め設定されている。そして、第２駆動部４２がフォーカス調整部３６を駆動する場合、第１駆動部３８が第２駆動部４２に連動して像面補正部３４を駆動する。第１駆動部３８が第２駆動部４２に連動して像面補正部３４を駆動することにより、フォーカス動作によって変動する像面湾曲の補正（像面補正）をフォーカス調整と同時に行うことができる。また、像面補正の指令が不要になるので、像面補正時のユーザの煩雑な調整作業を軽減することができる。

　さらに、本実施形態のプロジェクタ１０及び投射ユニット３０では、フォーカス調整部３６が、像面補正部３４よりもＫ方向において投影画像側に配置されている。フォーカス調整部３６が、像面補正部３４よりもＫ方向において投影画像側に配置されていることにより、共通の第１駆動部３８によって駆動される像面補正部３４とズーム調整部３２とを近づけることができる。加えて、ギヤ部６２が第１回転筒５４における第２回転筒６４側に形成され、且つギヤ部７２が第２回転筒６４における第１回転筒５４側に形成されている。従って、投射ユニット３０では、ギヤ部６２が第２回転筒６４側とは反対側に配置され且つギヤ部７２が第３回転筒７４側に配置された構成と比べて、切換ギヤ８８の移動距離が短くなるので、第１駆動部３８を小型化することができる。

　また、本実施形態のプロジェクタ１０及び投射ユニット３０では、位置センサ９４が切換ギヤ８８の連結位置が第１位置であることを検出した場合に像面補正部３４を駆動可能となるので、像面補正部３４の誤作動を抑制することができる。

　さらに、本実施形態のプロジェクタ１０及び投射ユニット３０では、フォーカスレンズ７８とレンズ６８Ａとの光軸Ｋ上の間隔ｄを維持した状態で第２レンズ群６８を移動する。フォーカスレンズ７８とレンズ６８Ａとの光軸Ｋ上の間隔ｄが維持されることにより、フォーカス調整後の第２レンズ群６８の調整に必要な、第２レンズ群６８の移動距離が短くなるので、フォーカス調整及び像面補正に要する時間を短くすることができる。

　また、本実施形態の画像調整方法では、フォーカス調整と像面補正とを同時に行った場合、像面補正の調整状態にずれが生じたとしても、像面補正部３４を単独で駆動して調整できるので、像面補正の精度を高めることができる。

　なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

　画像形成パネルは、透過型の液晶パネル２６Ｒ、２６Ｇ、及び２６Ｂに限らず、ＤＭＤ(Digital Micromirror Device)であってもよい。

　画像変倍部は、第１ギヤ８８Ａとギヤ部６２とが直接連結されるズーム調整部３２に限らず、第１ギヤ８８Ａとギヤ部６２との間に他のギヤが介在した構成であってもよい。

　像面補正部は、第２ギヤ８８Ｂとギヤ部７２とが直接連結される像面補正部３４に限らず、第２ギヤ８８Ｂとギヤ部７２との間に他のギヤが介在した構成であってもよい。

　フォーカス調整部は、ギヤ９８とギヤ部８２とが直接連結されたフォーカス調整部３６に限らず、ギヤ９８とギヤ部８２との間に他のギヤが介在した構成であってもよい。また、フォーカス調整部は、像面補正部に対して投影画像側とは反対側に配置されてもよい。さらに、フォーカス調整部は、フォーカスレンズ７８と第２レンズ群６８との光軸Ｋ上の間隔ｄを維持しない状態で第２レンズ群６８を移動させる構成であってもよい。

　第１光学系は、レンズ５８Ａ、５８Ｂを用いた第１レンズ群５８に限らず、３枚以上の複数枚のレンズを用いた構成であってもよい。第２光学系は、レンズ６８Ａ、６８Ｂを用いた第２レンズ群６８に限らず、１枚あるいは３枚以上のレンズを用いた構成であってもよい。第３光学系は、フォーカスレンズ７８に限らず、フォーカスレンズ７８を含む複数のレンズにより構成されていてもよい。

　連結部は、第１ギヤ８８Ａ及び第２ギヤ８８Ｂを有し第１位置又は第２位置に配置される切換ギヤ８８に限らず、第１位置又は第２位置に配置される１つのギヤであってもよい。また、第１ギヤ８８Ａとギヤ部６２とが噛み合い、第２ギヤ８８Ｂとギヤ部７２とが噛みあった状態で、電磁クラッチにより一方へ駆動を伝達させ、他方への駆動の伝達を遮断する構成としてもよい。

　位置検出部は、漏洩磁束の変化を検出することにより切換ギヤ８８の連結位置を検出する、位置センサ９４に限らない。例えば、発光部と受光部を備え、受光部に入射される光の遮断の有無を検出する光学式のセンサを用いてもよい。また、ソレノイドアクチュエータ４４の駆動停止時には切換ギヤ８８が第１位置にあり、ソレノイドアクチュエータ４４の駆動時には切換ギヤ８８が第２位置にあると規定して、ソレノイドアクチュエータ４４の駆動の有無を検出してもよい。

　プロジェクタ１０は、フォーカス調整と像面補正とを同時に行う構成に限らず、フォーカス調整と像面補正とを別々に行う構成であってもよい。また、フォーカス調整中に像面補正を開始する構成としてもよい。さらに、プロジェクタ１０は、フォーカスレンズ７８とレンズ６８Ａとの間隔ｄが維持されていないものであってもよい。

　プロジェクタ１０における像面補正では、ズーム調整とフォーカス調整及び像面補正とを分けて、ズーム調整よりも先にフォーカス調整及び像面補正を行ってもよい。

１０　プロジェクタ
１４　光源部（光源の一例）
１８　スクリーン（投影面の一例）
２６Ｂ　液晶パネル（画像形成パネルの一例）
２６Ｇ　液晶パネル（画像形成パネルの一例）
２６Ｒ　液晶パネル（画像形成パネルの一例）
３０　投射ユニット（投射装置の一例）
３２　ズーム調整部（画像変倍部の一例）
３４　像面補正部
３６　フォーカス調整部
３８　第１駆動部（駆動部の一例）
４２　第２駆動部（他の駆動部の一例）
４４　ソレノイドアクチュエータ（切換部の一例）
５８　第１レンズ群（第１光学系の一例）
６８　第２レンズ群（第２光学系の一例）
７８　フォーカスレンズ（第３光学系の一例）
８８　切換ギヤ（連結部の一例）
９４　位置センサ（位置検出部の一例）

Claims (7)

1. 　複数のレンズを含む第１光学系を備え、前記第１光学系を光源からの光の光軸方向に移動することにより投影画像を拡大又は縮小する画像変倍部と、
   　第２光学系を備え、前記第２光学系を前記光軸方向に移動することにより前記投影画像の像面補正を行う像面補正部と、
   　前記画像変倍部及び前記像面補正部の一方に選択的に連結される連結部を備え、該連結部が前記画像変倍部に連結された状態で前記画像変倍部を駆動することにより前記第１光学系を前記光軸方向に移動させ、該連結部が前記像面補正部に連結された状態で前記像面補正部を駆動することにより前記第２光学系を前記光軸方向に移動させる駆動部と、
   　前記駆動部に設けられ、前記画像変倍部及び前記像面補正部の一方を駆動させる場合に、前記連結部を、前記画像変倍部及び前記像面補正部の他方から前記画像変倍部及び前記像面補正部の一方へ切り換える切換部と、
   　を有する投射装置。
2. 　第３光学系を備え、前記第３光学系を前記光軸方向に移動させて前記投影画像のフォーカスを調整するフォーカス調整部と、
   　前記フォーカス調整部を駆動する他の駆動部と、
   　が設けられ、
   　前記他の駆動部が前記フォーカス調整部を駆動する場合に、前記駆動部が前記他の駆動部の駆動と連動して前記像面補正部を駆動する請求項１に記載の投射装置。
3. 　前記フォーカス調整部は、前記像面補正部よりも前記投影画像側に配置されている請求項２に記載の投射装置。
4. 　前記切換部には、前記連結部の前記画像変倍部及び前記像面補正部のいずれか一方との連結位置を検出する位置検出部が設けられ、
   　前記駆動部は、前記他の駆動部が前記フォーカス調整部を駆動する場合に、前記位置検出部が前記連結部の前記像面補正部側の連結位置を検出した後に、前記他の駆動部の駆動と連動して前記像面補正部を駆動する請求項２又は請求項３に記載の投射装置。
5. 　前記他の駆動部が前記フォーカス調整部を駆動する場合に、前記駆動部は、前記第３光学系と前記第２光学系との光軸上の間隔を維持した状態において前記像面補正部を駆動する請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の投射装置。
6. 　前記光源と、
   　画像を表示し前記光源からの光が照射される画像形成パネルと、
   　前記画像形成パネルに形成された前記画像を投影面に投射する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の投射装置と、
   　を有するプロジェクタ。
7. 　請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の投射装置を用いて、
   　前記駆動部により前記画像変倍部を駆動する第１ステップと、
   　前記切換部により前記連結部を前記画像変倍部から前記像面補正部に切り換えて、前記像面補正部と前記フォーカス調整部とを同時に駆動する第２ステップと、
   　前記駆動部により前記像面補正部を単独で駆動する第３ステップと、
   　を行うことにより、投影画像を調整する画像調整方法。

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