JP2011209394A - プロジェクター及び焦点調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】投射光学装置の焦点位置の変動を抑制できるプロジェクター及び焦点調整方法を提供する。
【解決手段】プロジェクターは、画像を投射する投射光学装置4を備える。投射光学装置4は、温度上昇に応じて焦点位置が投射光学装置4から遠い位置に変動する第1レンズ群411、及び近い位置に変動する第2レンズ群412を有する。プロジェクターは、第1レンズ群411及び第2レンズ群412のうち、少なくとも一方を加熱する加熱ユニット5と、加熱ユニット5を制御する制御ユニットとを備える。温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置の変動を解消するように加熱ユニット5を制御ユニットで制御する。
【選択図】図2
【解決手段】プロジェクターは、画像を投射する投射光学装置4を備える。投射光学装置4は、温度上昇に応じて焦点位置が投射光学装置4から遠い位置に変動する第1レンズ群411、及び近い位置に変動する第2レンズ群412を有する。プロジェクターは、第1レンズ群411及び第2レンズ群412のうち、少なくとも一方を加熱する加熱ユニット5と、加熱ユニット5を制御する制御ユニットとを備える。温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置の変動を解消するように加熱ユニット5を制御ユニットで制御する。
【選択図】図2
Description
本発明は、プロジェクター及び焦点調整方法に関する。
従来、光源装置と、当該光源装置から出射された光束を変調して、画像情報に応じた画像光を形成する光変調装置と、当該画像光をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクターが知られている。このような投射光学装置としては、鏡筒内にズームレンズ及びフォーカスレンズ等の複数のレンズが設けられた組レンズが採用されることが多い。
ところで、プロジェクターの使用時に、投射光学装置から投射される画像光に応じた画像を被投射面上で鮮明に表示する場合には、当該投射光学装置の焦点位置を調整する必要がある。これに対し、投射光学装置の焦点位置を自動的に調整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(投射型表示装置)では、投射光学装置(投写レンズ)とスクリーンとの距離を不可視光線で測距し、最適焦点位置に投写光学装置の焦点を自動的に調整することで、焦点調整の操作性及び正確性を図っている。
ところで、プロジェクターの使用時に、投射光学装置から投射される画像光に応じた画像を被投射面上で鮮明に表示する場合には、当該投射光学装置の焦点位置を調整する必要がある。これに対し、投射光学装置の焦点位置を自動的に調整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(投射型表示装置)では、投射光学装置(投写レンズ)とスクリーンとの距離を不可視光線で測距し、最適焦点位置に投写光学装置の焦点を自動的に調整することで、焦点調整の操作性及び正確性を図っている。
しかしながら、特許文献1に記載のプロジェクターでは、プロジェクターとスクリーンとの距離に基づいて、投射光学装置の焦点位置を調整しているため、温度によって生じる投射光学装置の焦点位置のずれを補正できないという問題がある。
詳述すると、プロジェクターの使用時には、投射光学装置の複数のレンズを画像光が透過するため、当該各レンズの温度が上昇する。ここで、当該複数のレンズには、温度に応じてレンズ特性(曲率及び屈折率等)が変化するものがあり、また、鏡筒の温度変化によりレンズ間距離が変化する場合がある。このような場合、投射光学装置全体の焦点位置が、低温時(例えば、使用開始時)と高温時(例えば、使用開始時から所定時間経過後)とで変化する。このため、前述の距離に基づいて設定された投射光学装置の焦点位置が、低温時と高温時とで変化してしまい、投射画像が鮮明に表示できないという問題がある。そこで、投射光学装置の焦点位置の変動を抑制できる構成が要望されてきた。
詳述すると、プロジェクターの使用時には、投射光学装置の複数のレンズを画像光が透過するため、当該各レンズの温度が上昇する。ここで、当該複数のレンズには、温度に応じてレンズ特性(曲率及び屈折率等)が変化するものがあり、また、鏡筒の温度変化によりレンズ間距離が変化する場合がある。このような場合、投射光学装置全体の焦点位置が、低温時(例えば、使用開始時)と高温時(例えば、使用開始時から所定時間経過後)とで変化する。このため、前述の距離に基づいて設定された投射光学装置の焦点位置が、低温時と高温時とで変化してしまい、投射画像が鮮明に表示できないという問題がある。そこで、投射光学装置の焦点位置の変動を抑制できる構成が要望されてきた。
本発明の目的は、投射光学装置の焦点位置の変動を抑制できるプロジェクター及び焦点調整方法を提供することにある。
本発明のプロジェクターは、画像を投射する投射光学装置を備えるプロジェクターであって、前記投射光学装置は、温度上昇に応じて焦点位置が前記投射光学装置から遠い位置に変動する第1レンズ群、及び近い位置に変動する第2レンズ群を有し、当該プロジェクターは、前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群のうち、少なくとも一方を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、温度上昇に伴う前記投射光学装置の焦点位置の変動を解消するように前記加熱手段を制御することを特徴とする。
本発明によれば、投射光学装置の温度が上昇することで当該投射光学装置の焦点位置が変動する場合に、温度上昇に伴う前記投射光学装置の焦点位置の変動を解消するように、第1レンズ群及び第2レンズ群のうち、少なくとも一方を加熱するため、当該焦点位置の変動が小さくなる。従って、投射光学装置の焦点位置の変化を抑制できるので、鮮明な画像の表示状態を維持できる。
ここで、レンズ群の温度を調整するために、当該レンズ群を冷却する冷却手段を設ける構成が考えられる。このような冷却手段としては、冷却空気を送風するファンを例示できる。しかしながら、このようなファンを設ける場合には、冷却空気の送風に伴う風切音が発生するため、プロジェクターの静音化が妨げられるという問題がある。
これに対し、例えば、加熱手段としてヒーターを採用することにより、風切音等の騒音が発生することを抑制でき、冷却手段を採用する場合に比べ、プロジェクターの静音化を図ることができる。
これに対し、例えば、加熱手段としてヒーターを採用することにより、風切音等の騒音が発生することを抑制でき、冷却手段を採用する場合に比べ、プロジェクターの静音化を図ることができる。
本発明のプロジェクターでは、前記制御手段は、前記第1レンズ群、及び前記第2レンズ群における、温度上昇に伴う前記投射光学装置の焦点位置の変動に関する変動関連情報をそれぞれ取得する情報取得部と、前記情報取得部が所定タイミングに取得した前記変動関連情報と、前記情報取得部が前記所定タイミング後に取得した前記変動関連情報との差分を算出し、前記差分に応じて前記加熱手段を制御する加熱制御部とを有することが好ましい。
ここで、前記変動関連情報としては、温度センサーで検出したレンズ群の温度(近傍温度を含む)に基づく情報等が挙げられる。
ここで、前記変動関連情報としては、温度センサーで検出したレンズ群の温度(近傍温度を含む)に基づく情報等が挙げられる。
本発明によれば、所定タイミングで取得した変動関連情報と、所定タイミング後に取得した変動関連情報の差分を算出し、差分に応じて加熱手段を制御する。このことにより、所定タイミングでの焦点位置に対する所定タイミング後の焦点位置の変動量を差分により判定することができるので、当該変動量に応じてレンズ群を加熱できる。
例えば、加熱手段がヒーターの場合、焦点位置の変動量に対応して当該ヒーターへの印加電圧、ヒーターの設定温度、ヒーターの加熱時間等を適宜、設定することで変動量に応じたレンズ群の加熱を適切に行うことができる。
例えば、加熱手段がヒーターの場合、焦点位置の変動量に対応して当該ヒーターへの印加電圧、ヒーターの設定温度、ヒーターの加熱時間等を適宜、設定することで変動量に応じたレンズ群の加熱を適切に行うことができる。
本発明の焦点調整方法は、投射光学装置の焦点調整方法であって、前記投射光学装置が有する、温度上昇に応じて焦点位置が前記投射光学装置から遠い位置に変動する第1レンズ群、及び近い位置に変動する第2レンズ群における、温度上昇に伴う前記投射光学装置の焦点位置の変動に関する変動関連情報をそれぞれ取得する情報取得手順と、前記変動関連情報に基づいて、温度上昇に伴う前記投射光学装置の焦点位置の変動を解消するように、前記第1レンズ群、及び前記第2レンズ群のうち、少なくとも一方を加熱する加熱手段を制御する加熱制御手順とを有することを特徴とする。
本発明によれば、投射光学装置の温度が上昇することで当該投射光学装置の焦点位置が変動する場合に、温度上昇に伴う投射光学装置の焦点位置の変動を解消するように、第1レンズ群及び第2レンズ群のうち、少なくとも一方を加熱するため、前述したプロジェクターと同様の効果を奏する。
本発明によれば、投射光学装置の温度が上昇することで当該投射光学装置の焦点位置が変動する場合に、温度上昇に伴う投射光学装置の焦点位置の変動を解消するように、第1レンズ群及び第2レンズ群のうち、少なくとも一方を加熱するため、前述したプロジェクターと同様の効果を奏する。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、内部に設けられた光源装置311から出射された光束を変調して、画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面W(図2参照)上に拡大投射するものである。このプロジェクター1は、図1に示すように、外装筐体2、画像形成装置3、投射光学装置4、加熱ユニット5、制御ユニット6及び温度センサー7を備える。
このうち、外装筐体2は、合成樹脂又は金属により全体略直方体状に形成された筐体であり、前述の各装置3,4及び各ユニット5,6等を内部に収納配置する。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、内部に設けられた光源装置311から出射された光束を変調して、画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面W(図2参照)上に拡大投射するものである。このプロジェクター1は、図1に示すように、外装筐体2、画像形成装置3、投射光学装置4、加熱ユニット5、制御ユニット6及び温度センサー7を備える。
このうち、外装筐体2は、合成樹脂又は金属により全体略直方体状に形成された筐体であり、前述の各装置3,4及び各ユニット5,6等を内部に収納配置する。
〔画像形成装置の構成〕
画像形成装置3は、制御ユニット6による制御の下、画像情報に応じた画像光を形成する光学装置である。この画像形成装置3は、照明光学装置31、色分離光学装置32、リレー光学装置33及び電気光学装置34と、これらを内部に設定された照明光軸A上の所定位置に収納配置するほか、後述する投射光学装置4を支持する光学部品用筐体35とを備える。
画像形成装置3は、制御ユニット6による制御の下、画像情報に応じた画像光を形成する光学装置である。この画像形成装置3は、照明光学装置31、色分離光学装置32、リレー光学装置33及び電気光学装置34と、これらを内部に設定された照明光軸A上の所定位置に収納配置するほか、後述する投射光学装置4を支持する光学部品用筐体35とを備える。
照明光学装置31は、光源装置311、一対のレンズアレイ312,313、偏光変換素子314及び重畳レンズ315を備える。
色分離光学装置32は、ダイクロイックミラー321,322及び反射ミラー323を備え、リレー光学装置33は、入射側レンズ331、リレーレンズ333及び反射ミラー332,334を備える。
電気光学装置34は、フィールドレンズ341と、光変調装置としての3つの液晶パネル342(赤色光用、緑色光用及び青色光用の液晶パネルを、それぞれ342R,342G,342Bとする)と、それぞれ3つの入射側偏光板343、視野角補償板344及び出射側偏光板345と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム346とを備える。
色分離光学装置32は、ダイクロイックミラー321,322及び反射ミラー323を備え、リレー光学装置33は、入射側レンズ331、リレーレンズ333及び反射ミラー332,334を備える。
電気光学装置34は、フィールドレンズ341と、光変調装置としての3つの液晶パネル342(赤色光用、緑色光用及び青色光用の液晶パネルを、それぞれ342R,342G,342Bとする)と、それぞれ3つの入射側偏光板343、視野角補償板344及び出射側偏光板345と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム346とを備える。
このような画像形成装置3では、照明光学装置31により照明領域内の照度が略均一化された光束が出射され、当該光束は、色分離光学装置32により、赤(R),緑(G),青(B)の3つの色光に分離される。これら分離された各色光は、各液晶パネル342にて画像情報に応じてそれぞれ変調され、色光毎の画像が形成される。そして、当該色光毎の画像は、クロスダイクロイックプリズム346にて合成され、投射光学装置4により被投射面W(図2参照)上に拡大投射される。
〔投射光学装置の構成〕
図2は、投射光学装置4、加熱ユニット5及び温度センサー7の構成を示す模式図である。
投射光学装置4は、画像形成装置3にて形成された画像を被投射面W上に結像させるとともに、当該画像を拡大投射する。この投射光学装置4は、図2に示すように、3つのレンズ群41(被投射面Wに近接する側から第1レンズ群411、第2レンズ群412、及び第3レンズ群413とする)と、当該各レンズ群41を内部に収納する鏡筒42とを備える組レンズとして構成されている。なお、「レンズ群」とは、所定の機能を有する1以上のレンズの区分を指す。
図2は、投射光学装置4、加熱ユニット5及び温度センサー7の構成を示す模式図である。
投射光学装置4は、画像形成装置3にて形成された画像を被投射面W上に結像させるとともに、当該画像を拡大投射する。この投射光学装置4は、図2に示すように、3つのレンズ群41(被投射面Wに近接する側から第1レンズ群411、第2レンズ群412、及び第3レンズ群413とする)と、当該各レンズ群41を内部に収納する鏡筒42とを備える組レンズとして構成されている。なお、「レンズ群」とは、所定の機能を有する1以上のレンズの区分を指す。
第1レンズ群411は、当該第1レンズ群411の温度が上昇するに従って、投射光学装置4の焦点位置が照明光軸Aに沿って当該投射光学装置4から遠ざかる方向(図2中の「+」方向)に変動する特性を有する。一方、第2レンズ群412は、当該第2レンズ群412の温度が上昇するに従って、当該焦点位置が投射光学装置4に近づく方向(図2中の「−」方向)に変動する特性を有する。そして、第3レンズ群413は、当該第3レンズ群413に温度変化が生じても焦点位置が変動しない特性を有する。
ここで、投射光学装置4の焦点位置は、このように温度によって変化するレンズ群41のレンズ特性及びレンズ間距離により変動する。
詳述すると、図2に示すように、投射光学装置4の焦点位置は、投射光学装置4に温度変化が生じると、破線で示すように、温度変化前の焦点位置Pから、照明光軸Aに沿って投射光学装置4に近づく方向(位置P1で示す位置)または遠ざかる方向(位置P2で示す位置)に変動する。このような場合、投射された画像に所謂ピントずれが生じる。
そこで、本実施形態では、この温度変化による投射光学装置4の焦点位置の変動を以下の構成によって抑制する。
詳述すると、図2に示すように、投射光学装置4の焦点位置は、投射光学装置4に温度変化が生じると、破線で示すように、温度変化前の焦点位置Pから、照明光軸Aに沿って投射光学装置4に近づく方向(位置P1で示す位置)または遠ざかる方向(位置P2で示す位置)に変動する。このような場合、投射された画像に所謂ピントずれが生じる。
そこで、本実施形態では、この温度変化による投射光学装置4の焦点位置の変動を以下の構成によって抑制する。
〔加熱ユニットの構成〕
加熱ユニット5は、本発明の加熱手段に相当し、レンズ群41を加熱するためのものである。この加熱ユニット5は、第1レンズ群411を加熱するヒーター51と、第2レンズ群412を加熱するヒーター52とを備える。これらヒーター51,52は、対応するレンズ群411,412をそれぞれ加熱し、各レンズ群411,412のレンズ全体を均一な温度に加熱できるものであれば、その構成は特に限定されない。具体的に、ヒーター51,52は、各レンズ群411,412の周縁部を電熱線で覆うことで構成できる。
加熱ユニット5は、本発明の加熱手段に相当し、レンズ群41を加熱するためのものである。この加熱ユニット5は、第1レンズ群411を加熱するヒーター51と、第2レンズ群412を加熱するヒーター52とを備える。これらヒーター51,52は、対応するレンズ群411,412をそれぞれ加熱し、各レンズ群411,412のレンズ全体を均一な温度に加熱できるものであれば、その構成は特に限定されない。具体的に、ヒーター51,52は、各レンズ群411,412の周縁部を電熱線で覆うことで構成できる。
〔温度センサーの構成〕
温度センサー7は、後述する制御ユニット6の制御の下、レンズ群41の温度を検出する検出手段である。具体的に、温度センサー7は、レンズ群41近傍の温度を検出する。この温度センサー7は、第1レンズ群411及び第2レンズ群412近傍の温度をそれぞれ検出する第1センサー71及び第2センサー72を有する。
温度センサー7は、後述する制御ユニット6の制御の下、レンズ群41の温度を検出する検出手段である。具体的に、温度センサー7は、レンズ群41近傍の温度を検出する。この温度センサー7は、第1レンズ群411及び第2レンズ群412近傍の温度をそれぞれ検出する第1センサー71及び第2センサー72を有する。
〔制御ユニットの構成〕
図3は、制御ユニット6の構成を示す図である。
制御ユニット6は、本発明の制御手段に相当し、プロジェクター1全体の動作を自律的に、或いは、使用者の操作に応じて制御する。例えば、制御ユニット6は、前述のヒーター51,52による加熱状態を制御する。このため、制御ユニット6は、図3に示すように、情報取得部61、差分算出部62、差分判定部63、加熱制御部64及び記憶部65を有する。
そして、制御ユニット6は、これら各部によって、以下の温度制御処理を実行する。なお、制御ユニット6での制御に必要な各種プログラム及びデータは、記憶部65に記憶されるものとする。
図3は、制御ユニット6の構成を示す図である。
制御ユニット6は、本発明の制御手段に相当し、プロジェクター1全体の動作を自律的に、或いは、使用者の操作に応じて制御する。例えば、制御ユニット6は、前述のヒーター51,52による加熱状態を制御する。このため、制御ユニット6は、図3に示すように、情報取得部61、差分算出部62、差分判定部63、加熱制御部64及び記憶部65を有する。
そして、制御ユニット6は、これら各部によって、以下の温度制御処理を実行する。なお、制御ユニット6での制御に必要な各種プログラム及びデータは、記憶部65に記憶されるものとする。
〔温度制御処理〕
図4は、制御ユニット6により実行される温度制御処理を示すフローチャートである。
上述した制御ユニット6は、プロジェクター1の電源が投入され、光源装置311から光束が出射されると、以下に説明する温度制御処理を実行して、投射光学装置4の焦点位置の変動を抑制する。具体的に、この温度制御処理は、記憶部65に記憶された温度制御プログラムに沿って行われる。
図4は、制御ユニット6により実行される温度制御処理を示すフローチャートである。
上述した制御ユニット6は、プロジェクター1の電源が投入され、光源装置311から光束が出射されると、以下に説明する温度制御処理を実行して、投射光学装置4の焦点位置の変動を抑制する。具体的に、この温度制御処理は、記憶部65に記憶された温度制御プログラムに沿って行われる。
この温度制御処理では、図4に示すように、まず、情報取得部61が、所定タイミングにおける初期情報として温度センサー7により検出された初期温度t0を取得する(ステップS1)。具体的に、この所定タイミングは、本実施形態では、使用者による投射光学装置4の焦点位置の調整時である。なお、初期温度t0を取得した際は、差分(初期差分Δt0)が、「0」に設定され記憶部65に前回の差分として記憶される。
その後、情報取得部61は、現在情報として温度センサー7により検出された現在の温度tを取得する(ステップS2)。
次に、差分算出部62が、初期温度t0と現在の温度tの差分Δt(Δt=t−t0)を算出する(ステップS3)。
その後、情報取得部61は、現在情報として温度センサー7により検出された現在の温度tを取得する(ステップS2)。
次に、差分算出部62が、初期温度t0と現在の温度tの差分Δt(Δt=t−t0)を算出する(ステップS3)。
そして、差分判定部63が、この算出した差分Δtと、記憶部65に記憶していた前回の差分とを比較し、差分に変化があるか否か、すなわち温度変化が生じたか否かを判定する(ステップS4)。
このステップS4において、差分に変化がないと判定された場合には、ステップS2〜S3の処理が繰り返し行われる。
一方、ステップS4において、差分に変化があると判定された場合には、加熱制御部64が、記憶部65に記憶されているLUT(Look-Up-Table)に基づいて、以下のように加熱ユニット5を制御する(ステップS5)。
このステップS4において、差分に変化がないと判定された場合には、ステップS2〜S3の処理が繰り返し行われる。
一方、ステップS4において、差分に変化があると判定された場合には、加熱制御部64が、記憶部65に記憶されているLUT(Look-Up-Table)に基づいて、以下のように加熱ユニット5を制御する(ステップS5)。
図5は、記憶部65が記憶しているテーブル(LUT)の一例を示す図である。
このLUTは、差分Δtと第1レンズ群411による焦点位置の変動量、及び、差分Δtと第2レンズ群412による焦点位置の変動量とをそれぞれ関連付けたものである。図5に示す変動量の「+」,「−」は、それぞれ、図2に示す「+」,「−」方向への変動量を示す。なお、この図5に示す関係は、予め実験結果等によって得ることができる。
このLUTは、差分Δtと第1レンズ群411による焦点位置の変動量、及び、差分Δtと第2レンズ群412による焦点位置の変動量とをそれぞれ関連付けたものである。図5に示す変動量の「+」,「−」は、それぞれ、図2に示す「+」,「−」方向への変動量を示す。なお、この図5に示す関係は、予め実験結果等によって得ることができる。
例えば、加熱制御部64は、以下のように加熱ユニット5を制御する。
具体的に、初期温度t0が10℃で、レンズ群411,412の差分Δtがそれぞれ10℃である場合、すなわちレンズ群411,412の温度tがそれぞれ20℃(t0+Δt)である場合には、投射光学装置4の焦点位置は、図2中の「−」方向に20(20−40=20)mm変動する。したがって、この場合、加熱制御部64は、ヒーター51をオン状態にし、第1レンズ群411の温度が、温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置の変動を解消する温度、すなわち、具体的には30℃(「初期温度t0(10℃)」+「変動量が+40mmとなる差分Δt(20℃)」)となるように加熱する。なお、加熱状態の温度は、温度センサー7の検出温度によって監視できる。これにより、当該焦点位置の変動が解消される。
具体的に、初期温度t0が10℃で、レンズ群411,412の差分Δtがそれぞれ10℃である場合、すなわちレンズ群411,412の温度tがそれぞれ20℃(t0+Δt)である場合には、投射光学装置4の焦点位置は、図2中の「−」方向に20(20−40=20)mm変動する。したがって、この場合、加熱制御部64は、ヒーター51をオン状態にし、第1レンズ群411の温度が、温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置の変動を解消する温度、すなわち、具体的には30℃(「初期温度t0(10℃)」+「変動量が+40mmとなる差分Δt(20℃)」)となるように加熱する。なお、加熱状態の温度は、温度センサー7の検出温度によって監視できる。これにより、当該焦点位置の変動が解消される。
各レンズ群41の温度は、光の吸収率等の違いにより、それぞれ異なる場合が考えられる。この場合、差分Δtがレンズ群411,412で異なる場合がある。初期温度t0が10℃で、レンズ群411の差分Δtが40℃であり、レンズ群412のΔtが10℃である場合、すなわちレンズ群411の温度tが50℃でレンズ群412の温度tが20℃である場合には、投射光学装置4の焦点位置は、図2中の「+」方向に40(80−40=40)mm変動する。したがって、この場合、加熱制御部64は、ヒーター52をオン状態にし、前述した場合と同様、第2レンズ群412の温度が、温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置の変動を解消する温度、すなわち、具体的には30℃(「初期温度t0(10℃)」+「変動量が−80mmとなる差分Δt(20℃)」)となるように加熱する。これにより、当該焦点位置の変動が解消される。
第1レンズ群411における差分Δtが40℃であり、第2レンズ群412における差分Δtが20℃である場合には、投射光学装置4の焦点位置は変動しない(80−80=0)。したがって、この場合には、焦点位置の変動は生じないため、加熱制御部64は、レンズ群411,412の温度調整を行う必要はない。
なお、加熱制御部64は、ヒーター51,52の両方を用いてレンズ群411,412の双方をそれぞれ加熱することで、レンズ群411,412の温度が、互いに温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置の変動を解消する温度となるようにすることで焦点位置の変動を解消してもよい。例えば、初期温度t0が10℃で、レンズ群411,412の差分Δtがそれぞれ10℃である場合、すなわちレンズ群411,412の温度tがそれぞれ20℃である場合に、レンズ群411の温度が、具体的に50℃(「初期温度t0(10℃)」+「変動量が+80mmとなる差分Δt(40℃)」)となるように加熱し、第2レンズ群412の温度が、具体的に30℃(「初期温度t0(10℃)」+「変動量が−80mmとなる差分Δt(20℃)」)となるように加熱する。これによっても、焦点位置の変動が解消される。
このように、制御ユニット6は、前述したステップS1〜S3の手順(情報取得手順)によって、温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置に関する情報(変動関連情報)として差分Δtを取得し、前述したステップS4,S5の手順(加熱制御手順)によって、この取得した差分Δtに基づいて、加熱ユニット5を制御する。
このように、制御ユニット6は、前述したステップS1〜S3の手順(情報取得手順)によって、温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置に関する情報(変動関連情報)として差分Δtを取得し、前述したステップS4,S5の手順(加熱制御手順)によって、この取得した差分Δtに基づいて、加熱ユニット5を制御する。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1によれば、以下の効果がある。
投射光学装置4の温度が上昇することで当該投射光学装置4の焦点位置が変動する場合に、温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置の変動を解消するように、第1レンズ群411及び第2レンズ群412のうち、少なくとも一方を加熱するため、当該焦点位置の変動が小さくなる。従って、プロジェクター1を使用中における投射光学装置4の焦点位置の変化を抑制できるので、鮮明な画像の表示状態を維持できる。
また、加熱ユニット5としてヒーター51,52を採用することにより、風切音等の騒音が発生することを抑制でき、冷却手段を採用する場合に比べ、プロジェクター1の静音化を図ることができる。
投射光学装置4の温度が上昇することで当該投射光学装置4の焦点位置が変動する場合に、温度上昇に伴う投射光学装置4の焦点位置の変動を解消するように、第1レンズ群411及び第2レンズ群412のうち、少なくとも一方を加熱するため、当該焦点位置の変動が小さくなる。従って、プロジェクター1を使用中における投射光学装置4の焦点位置の変化を抑制できるので、鮮明な画像の表示状態を維持できる。
また、加熱ユニット5としてヒーター51,52を採用することにより、風切音等の騒音が発生することを抑制でき、冷却手段を採用する場合に比べ、プロジェクター1の静音化を図ることができる。
さらに、制御ユニット6は、所定タイミングに取得した初期温度t0及び所定タイミング後に取得した現在の温度tの差分Δtを算出し、差分Δtに応じて加熱ユニット5を制御している。このことにより、所定タイミングでの焦点位置に対する所定タイミング後の焦点位置の変動量を差分Δtにより判定することができるので、当該変動量に応じてレンズ群411,412を加熱できる。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、前述したプロジェクター1と同様の構成及び機能を備えるが、前述した加熱制御部64における加熱ユニット5の制御がプロジェクター1とは相違する。詳しくは、本実施形態における加熱制御部64は、前述したステップS5にて、以下に説明するLUTを参照して加熱ユニット5を制御する点が、前述した図5に示すLUTを用いて加熱ユニット5を制御するプロジェクター1とは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、前述したプロジェクター1と同様の構成及び機能を備えるが、前述した加熱制御部64における加熱ユニット5の制御がプロジェクター1とは相違する。詳しくは、本実施形態における加熱制御部64は、前述したステップS5にて、以下に説明するLUTを参照して加熱ユニット5を制御する点が、前述した図5に示すLUTを用いて加熱ユニット5を制御するプロジェクター1とは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、記憶部65は、差分Δtとヒーター51への印加電圧、及び、差分Δtとヒーター52への印加電圧とをそれぞれ関連付けたLUTを記憶している。この差分Δtと印加電圧(V)との関係は、予め実験等によって得ることができる。
そして、本実施形態では、加熱制御部64は、差分算出部62が算出した差分Δtに応じて加熱ユニット5による加熱を制御する。すなわち、前述したステップS4にて、差分判定部63が差分に変化があると判定した場合に、加熱制御部64は、加熱に用いるヒーターに対応するLUTを読み出し、差分算出部62が算出した差分Δtに応じた印加電圧でヒーターの駆動を制御する。具体的に、加熱制御部64は、差分Δtが大きくなるに従い、加熱に用いるヒーターへの印加電圧が大きくなるように制御する。例えば、レンズ群411,412のΔtがそれぞれ20℃の場合には、ヒーター51に対して5Vの電圧を印加し、レンズ群411,412のΔtがそれぞれ40℃の場合には、ヒーター51に対して15Vの電圧を印加する。
そして、本実施形態では、加熱制御部64は、差分算出部62が算出した差分Δtに応じて加熱ユニット5による加熱を制御する。すなわち、前述したステップS4にて、差分判定部63が差分に変化があると判定した場合に、加熱制御部64は、加熱に用いるヒーターに対応するLUTを読み出し、差分算出部62が算出した差分Δtに応じた印加電圧でヒーターの駆動を制御する。具体的に、加熱制御部64は、差分Δtが大きくなるに従い、加熱に用いるヒーターへの印加電圧が大きくなるように制御する。例えば、レンズ群411,412のΔtがそれぞれ20℃の場合には、ヒーター51に対して5Vの電圧を印加し、レンズ群411,412のΔtがそれぞれ40℃の場合には、ヒーター51に対して15Vの電圧を印加する。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1によれば、前述した第1実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
差分Δtと、ヒーター51,52の印加電圧とが関連付けられたLUTを用いて加熱ユニット5を制御することで、加熱しているレンズ群の温度を監視する必要がなくなり、加熱ユニット5の制御を単純化することができる。
差分Δtと、ヒーター51,52の印加電圧とが関連付けられたLUTを用いて加熱ユニット5を制御することで、加熱しているレンズ群の温度を監視する必要がなくなり、加熱ユニット5の制御を単純化することができる。
〔実施形態の変形〕
本発明は前記各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。
前記各実施形態では、プロジェクター1は、3つのレンズ群41(411〜413)を有する投射光学装置4を備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、投射光学装置が備えるレンズ群の数は、当該投射光学装置の特性、性能及び製造コスト等に基づいて、適宜設定可能である。
本発明は前記各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。
前記各実施形態では、プロジェクター1は、3つのレンズ群41(411〜413)を有する投射光学装置4を備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、投射光学装置が備えるレンズ群の数は、当該投射光学装置の特性、性能及び製造コスト等に基づいて、適宜設定可能である。
前記各実施形態では、ヒーター51,52を鏡筒42内に設けたが、これに限らず、ヒーター51,52の設置場所は、対応する各レンズ群41及び鏡筒42を加熱できるのであれば、鏡筒42の内外どちらであっても構わない。
前記各実施形態では、レンズ群411,412にヒーター51,52をそれぞれ設ける構成とし、どちらか一方で加熱したが、本発明はこれに限らない。例えば、温度上昇によってプラス側とマイナス側のどちらかに変動することが分かっていれば、どちらか一方にのみヒーターを設けてもよい。さらに、3つ以上のレンズ群に対応するようにヒーターを設置してもよいし、2つ以上のヒーターの動作を制御することで焦点位置を調整してもよい。
前記各実施形態では、投射光学装置4の温度として、レンズ群411,412の近傍の温度を検出するとしたが、これに限らない。例えば、鏡筒42内に温度センサー7を設けてレンズ群411,412の温度を直接検出するようにしてもよい。
前記各実施形態では、レンズ群411,412にヒーター51,52をそれぞれ設ける構成とし、どちらか一方で加熱したが、本発明はこれに限らない。例えば、温度上昇によってプラス側とマイナス側のどちらかに変動することが分かっていれば、どちらか一方にのみヒーターを設けてもよい。さらに、3つ以上のレンズ群に対応するようにヒーターを設置してもよいし、2つ以上のヒーターの動作を制御することで焦点位置を調整してもよい。
前記各実施形態では、投射光学装置4の温度として、レンズ群411,412の近傍の温度を検出するとしたが、これに限らない。例えば、鏡筒42内に温度センサー7を設けてレンズ群411,412の温度を直接検出するようにしてもよい。
前記各実施形態では、所定タイミングを、使用者による投射光学装置4の焦点位置の調整時としたが、これに限らず、各レンズ群41の温度が安定化した後等であっても構わない。
前記各実施形態では、情報取得部61は、変動関連情報の取得に、温度センサー7によって検出された温度情報を用いることとしたが、これに限らない。例えば、タイマー等によって画像形成に利用される光源の点灯が開始されてからの経過時間を取得して、当該経過情報に基づいて各種処理をしてもよい。また、例えば、投射光学装置を介して投射される画像のAPL(平均輝度レベル:Average Picture Level)を取得して、当該APLに基づいて各種処理をしてもよい。この場合、経過時間、APLと、焦点位置の変動量とが関連付けられたLUTを利用すればよい。
前記第2実施形態では、差分Δtに応じて加熱に用いるヒーターへの印加電圧を制御したが、差分Δtに応じた制御は、これに限らない。例えば、ヒーターの設定温度、加熱時間等を差分Δtに応じて制御してもよい。
前記各実施形態では、情報取得部61は、変動関連情報の取得に、温度センサー7によって検出された温度情報を用いることとしたが、これに限らない。例えば、タイマー等によって画像形成に利用される光源の点灯が開始されてからの経過時間を取得して、当該経過情報に基づいて各種処理をしてもよい。また、例えば、投射光学装置を介して投射される画像のAPL(平均輝度レベル:Average Picture Level)を取得して、当該APLに基づいて各種処理をしてもよい。この場合、経過時間、APLと、焦点位置の変動量とが関連付けられたLUTを利用すればよい。
前記第2実施形態では、差分Δtに応じて加熱に用いるヒーターへの印加電圧を制御したが、差分Δtに応じた制御は、これに限らない。例えば、ヒーターの設定温度、加熱時間等を差分Δtに応じて制御してもよい。
前記各実施形態では、3つの光変調装置を用いたプロジェクターを採用したが、これに限らず、例えば、1つの光変調装置のみを用いたプロジェクター、2つの光変調装置を用いたプロジェクター、または4つ以上の光変調装置を用いたプロジェクターとしてもよい。また、光変調装置として液晶パネルを採用したが、これに限らず、マイクロミラーを用いたデバイス等の液晶以外の光変調装置を採用してもよい。さらに、透過型の光変調装置ではなく、反射型の光変調装置を用いてもよい。
前記各実施形態では、プロジェクター1は、被投射面に対する画像の投射方向と、当該画像の観察方向とが略同じであるフロントタイプのプロジェクターとして構成したが、本発明はこれに限らない。例えば、投射方向と観察方向とがそれぞれ反対方向となるリアタイプのプロジェクターにも適用できる。
本発明は、形成された画像を投射する投射光学装置を有するプロジェクターに利用できる。
1…プロジェクター、4…投射光学装置、5…加熱ユニット(加熱手段)、6…制御ユニット(制御手段)、61…情報取得部、64…加熱制御部、411…第1レンズ群、412…第2レンズ群。
Claims (3)
- 画像を投射する投射光学装置を備えるプロジェクターであって、
前記投射光学装置は、温度上昇に応じて焦点位置が前記投射光学装置から遠い位置に変動する第1レンズ群、及び近い位置に変動する第2レンズ群を有し、
当該プロジェクターは、
前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群のうち、少なくとも一方を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、温度上昇に伴う前記投射光学装置の焦点位置の変動を解消するように前記加熱手段を制御する
ことを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1に記載のプロジェクターにおいて、
前記制御手段は、
前記第1レンズ群、及び前記第2レンズ群における、温度上昇に伴う前記投射光学装置の焦点位置の変動に関する変動関連情報をそれぞれ取得する情報取得部と、
前記情報取得部が所定タイミングに取得した前記変動関連情報と、前記情報取得部が前記所定タイミング後に取得した前記変動関連情報との差分を算出し、前記差分に応じて前記加熱手段を制御する加熱制御部とを有する
ことを特徴とするプロジェクター。 - 投射光学装置の焦点調整方法であって、
前記投射光学装置が有する、温度上昇に応じて焦点位置が前記投射光学装置から遠い位置に変動する第1レンズ群、及び近い位置に変動する第2レンズ群における、温度上昇に伴う前記投射光学装置の焦点位置の変動に関する変動関連情報をそれぞれ取得する情報取得手順と、
前記変動関連情報に基づいて、温度上昇に伴う前記投射光学装置の焦点位置の変動を解消するように、前記第1レンズ群、及び前記第2レンズ群のうち、少なくとも一方を加熱する加熱手段を制御する加熱制御手順とを有する
ことを特徴とする焦点調整方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2010075006A JP2011209394A (ja) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | プロジェクター及び焦点調整方法 |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106997141A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-08-01 | 海信集团有限公司 | 一种投影***的光路修正方法及投影*** |
US9841578B2 (en) | 2014-11-27 | 2017-12-12 | Fujifilm Corporation | Projector |
US9904156B2 (en) | 2014-11-27 | 2018-02-27 | Fujifilm Corporation | Projector using an image forming panel |
US9936174B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-04-03 | Fujifilm Corporation | Projector and method of preventing image deterioration thereof |
US9992458B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-06-05 | Fujifilm Corporation | Projector and method of preventing image deterioration thereof |
WO2019161570A1 (zh) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | 神画科技(深圳)有限公司 | 一种投影机及其梯形校正的温度补偿方法 |
CN111443556A (zh) * | 2019-01-16 | 2020-07-24 | 中强光电股份有限公司 | 投影机及其焦距调整方法 |
JP7468133B2 (ja) | 2020-05-18 | 2024-04-16 | セイコーエプソン株式会社 | 投写光学装置、プロジェクター、および投写光学装置の制御方法 |
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-
2010
- 2010-03-29 JP JP2010075006A patent/JP2011209394A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9841578B2 (en) | 2014-11-27 | 2017-12-12 | Fujifilm Corporation | Projector |
US9904156B2 (en) | 2014-11-27 | 2018-02-27 | Fujifilm Corporation | Projector using an image forming panel |
US9936174B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-04-03 | Fujifilm Corporation | Projector and method of preventing image deterioration thereof |
US9992458B2 (en) | 2015-03-31 | 2018-06-05 | Fujifilm Corporation | Projector and method of preventing image deterioration thereof |
CN106997141A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-08-01 | 海信集团有限公司 | 一种投影***的光路修正方法及投影*** |
WO2019161570A1 (zh) * | 2018-02-26 | 2019-08-29 | 神画科技(深圳)有限公司 | 一种投影机及其梯形校正的温度补偿方法 |
CN111443556A (zh) * | 2019-01-16 | 2020-07-24 | 中强光电股份有限公司 | 投影机及其焦距调整方法 |
CN111443556B (zh) * | 2019-01-16 | 2021-10-15 | 中强光电股份有限公司 | 投影机及其焦距调整方法 |
US11470291B2 (en) | 2019-01-16 | 2022-10-11 | Coretronic Corporation | Projector and focal length adjusting method thereof |
JP7482423B2 (ja) | 2020-01-30 | 2024-05-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 投写型表示装置とその制御方法 |
JP7468133B2 (ja) | 2020-05-18 | 2024-04-16 | セイコーエプソン株式会社 | 投写光学装置、プロジェクター、および投写光学装置の制御方法 |
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