特開 2024-57776 プロジェクター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057776

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】プロジェクター

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/00 20060101AFI20240418BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

G03B21/00 D

H04N5/74 A

H04N5/74 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022164670

(22)【出願日】2022-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100114937

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 裕幸

(74)【代理人】

【識別番号】100196058

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 彰雄

(72)【発明者】

【氏名】安田 政紀

【テーマコード（参考）】

2K203

5C058

【Ｆターム（参考）】

2K203FA23

2K203FA32

2K203FA62

2K203GB42

2K203GB62

2K203GC14

2K203HB22

2K203KA63

2K203MA32

5C058BA35

5C058EA02

5C058EA12

5C058EA26

(57)【要約】

【課題】レンズシフト機能を備えながら小型化を実現したプロジェクターを提供する。
【解決手段】本発明のプロジェクターは、画像光を表示する画像表示領域を有する画像表示装置を含む画像生成部と、画像表示装置から射出された画像光を被投射面に投射する投射光学系と、投射光学系の光軸に直交する面内において当該投射光学系の位置をシフト可能とするレンズシフト機構と、レンズシフト機構が投射光学系を移動する場合に画像表示装置を制御して、画像表示領域のうちの一部である縮小表示領域に画像光を縮小状態で表示させる制御装置と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像光を表示する画像表示領域を有する画像表示装置を含む画像生成部と、
前記画像表示装置から射出された前記画像光を被投射面に投射する投射光学系と、
前記投射光学系の光軸に直交する面内において当該投射光学系の位置をシフト可能とするレンズシフト機構と、
前記レンズシフト機構が前記投射光学系を移動する場合に前記画像表示装置を制御して、前記画像表示領域のうちの一部である縮小表示領域に前記画像光を縮小状態で表示させる制御装置と、を備える
プロジェクター。

【請求項2】

前記制御装置は、前記レンズシフト機構による前記投射光学系のシフト量を検出し、検出した前記シフト量に基づいて前記縮小表示領域の面積を決定する
請求項１に記載のプロジェクター。

【請求項3】

前記レンズシフト機構は、前記投射光学系を移動させるステッピングモーターを含み、
前記制御装置は、前記ステッピングモーターに供給されるパルス信号に基づいて前記投射光学系の前記シフト量を検出する
請求項２に記載のプロジェクター。

【請求項4】

前記制御装置は、前記画像表示装置を制御し、前記画像表示領域における前記縮小表示領域の外側領域を非表示状態とする
請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載のプロジェクター。

【請求項5】

前記制御装置は、前記縮小表示領域のアスペクト比を前記画像表示領域のアスペクト比に等しくするように、前記縮小表示領域の面積を決定する
請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載のプロジェクター。

【請求項6】

前記画像表示装置は液晶パネルを有し、
前記画像生成部は、前記液晶パネルに光を照射する光源を有する
請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載のプロジェクター。

【請求項7】

前記液晶パネルはカラーフィルターを有し、
前記光源が射出する前記光は白色光である
請求項６に記載のプロジェクター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プロジェクターに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１に記載のプロジェクターは、１つの液晶パネルを含む画像形成ユニットに対して投射光学系を移動させるレンズシフト機構を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－１３８３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記レンズシフト機構を用いる場合、投射光学系の有効光学範囲であるイメージサークルを大きくする必要がある。一般的にイメージサークルを大きくすると投射光学系の径が大型化するため、レンズシフト機能を採用しつつ装置構成の小型化を図ることは難しかった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、画像光を表示する画像表示領域を含む画像表示パネルを有する画像生成部と、前記画像表示パネルから射出された前記画像光を被投射面に投射する投射光学系と、前記投射光学系の光軸に直交する面内において当該投射光学系の位置をシフト可能とするレンズシフト機構と、前記レンズシフト機構が前記投射光学系を移動する場合に前記画像表示パネルを制御して、前記画像表示領域のうちの一部である縮小表示領域に前記画像光を縮小状態で表示させる制御装置と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】プロジェクターの概略構成を示す図である。

【図2】制御装置の構成の一例を示す図である。

【図3】レンズシフト時のイメージサークルと画像表示領域との位置関係を示す図である。

【図4】レンズシフト時に画像表示装置から射出された画像光の振舞いを示す図である。

【図5】３板方式のプロジェクターの要部構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

【0008】

図１は、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、被投射面であるスクリーンＳＣＲ上にカラー画像を表示する投射型画像表示装置である。
プロジェクター１は、画像生成部２と、投射光学系３と、レンズシフト機構４と、制御装置７と、を備えている。

【0009】

以下、図面中に示すＸＹＺ座標系を用いて各部材の配置関係を説明する場合がある。各図面において、Ｙ軸はプロジェクター１における光学部品が並ぶ基準軸である光軸ＡＸに沿う軸である。Ｘ軸はＹ軸に直交し、スクリーンＳＣＲに投射される画像光ＬＴの横幅方向に沿う軸である。Ｚ軸はＸ軸およびＹ軸に直交する軸であり、プロジェクター１の上下に沿う軸である。

【0010】

本実施形態では、例えば、Ｚ軸に沿う両方向をまとめてプロジェクター１における「上下方向Ｚ」、＋Ｚ方向に向かう方向を「上側」、－Ｚ方向に向かう方向を「下側」と称す。また、Ｘ軸に沿う両方向をまとめてプロジェクター１における「左右方向Ｘ」、＋Ｘ方向に向かう方向を「右側」、－Ｘ方向に向かう方向を「左側」と称す。また、Ｙ軸に沿う両方向をまとめてプロジェクター１における「前後方向Ｙ」、＋Ｙ方向に向かう方向を「前側」、－Ｙ方向に向かう方向を「後側」と称する。
なお、上下方向Ｚ、左右方向Ｘおよび前後方向Ｙとは、単にプロジェクター１の各構成部材の配置関係を説明するための名称であって、プロジェクター１における実際の設置姿勢や向きを規定するものではない。

【0011】

画像生成部２は、光源２０と、集光光学系２１と、画像表示装置２２と、平行化光学系２３と、を有する。光源２０は白色光Ｌを射出する。本実施形態の光源２０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成される。このように光源２０としてＬＥＤを用いることでプロジェクター１の小型化および軽量化が可能となる。

【0012】

集光光学系２１は光源２０から放射状に射出される白色光Ｌを集光する。集光光学系２１は、例えば、２個の凸レンズ２１ａ，２１ｂで構成される。なお、集光光学系２１を構成するレンズの個数については特に限定されず、１個あるいは３個以上であってもよい。また、集光光学系２１は、例えば、レンズに限らず、リフレクターやロッド状のレンズであってもよい。

【0013】

集光光学系２１により集光された白色光Ｌは平行化光学系２３に入射する。
平行化光学系２３は、集光光学系２１と画像表示装置２２との間に配置される。平行化光学系２３は集光光学系２１から入射する白色光Ｌを平行化して画像表示装置２２に入射させる。本実施形態において、平行化光学系２３はフレネルレンズで構成され、正のパワーを有する凸レンズとして機能する。このため、平行化光学系２３は光軸方向の厚さを抑えることでプロジェクター１の光軸ＡＸに沿う前後方向Ｙの寸法が抑えられている。

【0014】

画像表示装置２２は、カラーフィルターを備えた液晶パネル２２１と、入射側偏光板２２２と、射出側偏光板２２３と、を有している。本実施形態のプロジェクター１は、画像表示装置２２を１つ用いた単板方式を採用することで装置構成の小型化を図っている。

【0015】

カラーフィルターを備えた液晶パネル２２１は、光源２０からの白色光Ｌを画像情報に応じて変調して所望の画像光ＬＴをフルカラー表示する画像表示領域ＧＡを有する。入射側偏光板２２２は、液晶パネル２２１の光入射側に設けられている。射出側偏光板２２３は、液晶パネル２２１の光射出側に設けられている。入射側偏光板２２２と射出側偏光板２２３とは、互いの偏光軸が直交するように配置されている。

【0016】

投射光学系３は、集光光学系２４と、複数のレンズからなる投射レンズ群３０とを含み、画像表示装置２２から射出された画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲに向けて拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー画像が表示される。

【0017】

集光光学系２４は、画像表示装置２２の光射出側に配置される。具体的に集光光学系２４は、射出側偏光板２２３の光射出側に配置される。集光光学系２４は、画像表示装置２２から射出された光を集光させる。本実施形態において、集光光学系２４はフレネルレンズで構成され、正のパワーを有する凸レンズとして機能する。このため、集光光学系２４は光軸方向の厚さを抑えることで投射光学系３の光軸３ａに沿う前後方向Ｙの寸法が抑えられている。
本実施形態の投射光学系３では、集光光学系２４により画像表示装置２２から射出された画像光ＬＴを集光させることで後段に配置される投射レンズ群３０のレンズ径を小型化することができる。これにより、投射光学系３自体の小型化を図っている。

【0018】

レンズシフト機構４は、レンズシフト部材４２と、レンズ駆動部４３と、を有する。レンズシフト部材４２は投射光学系３を保持する部材でありプロジェクター１の筐体部に対して移動可能に連結される。レンズ駆動部４３は、ステッピングモーター４３ａやギヤを含み、レンズシフト部材４２を移動する駆動力を発生させる。つまり、レンズ駆動部４３は、投射光学系３を移動させる駆動力を発生する。また、レンズシフト機構４は、投射レンズの光軸３ａの移動と合致するように、集光光学系２４の光軸をシフトさせることができる。集光光学系２４の光軸のシフト方法としては、上述のレンズシフト部材４２と同様に、プロジェクター１の筐体部に対して、モーター等を用いてシフトさせることができる。

【0019】

レンズシフト機構４は、制御装置７から送信される信号に基づいて、投射光学系３の光軸３ａに直交するＸＺ面に沿う面内で投射光学系３の位置を所定方向にシフト可能となっている。つまり、レンズシフト機構４は、投射光学系３の光軸３ａを、例えば上下方向Ｚ、左右方向Ｘあるいは上下方向Ｚおよび左右方向Ｘに交差する斜め方向に移動させることでスクリーンＳＣＲ上に表示される画像位置を調整することができる。本実施形態のプロジェクター１は、レンズシフト機構４を備えることで、スクリーンＳＣＲ上の所望の位置に画像をシフトさせて表示可能である。

【0020】

図２は本実施形態の制御装置７の構成の一例を示す図である。
図２に示すように、本実施形態の制御装置７は、制御部７０と、記憶部７１と、通信部７２と、を備える。これらの構成要素は、バスを介して相互に通信可能に接続されている。また、制御装置７は、通信部７２を介して画像生成部２、レンズシフト機構４、他の装置等のそれぞれと通信を行う。プロジェクター１は、制御装置７の通信部７２を介して外部機器から送信された画像信号を画像生成部２に送信する。

【0021】

制御部７０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。なお、制御部７０は、ＣＰＵに代えて、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、マイコン等の他のプロセッサーであってもよい。制御部７０は、記憶部７１に格納された各種のプログラムを実行する。なお、制御部７０は、複数のハードウェアにより構成されてもよく、単一のプロセッサーで構成されてもよい。また、制御部７０は、プロジェクター１の各機能を実現するようプログラムされた各種のプログラムをハードウェア回路として搭載した構成であってもよい。この場合、例えば、制御部７０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって構成される。

【0022】

記憶部７１は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む。なお、記憶部７１は、制御装置７に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部７１は、制御装置７が処理する各種の情報、各種の画像、動作プログラム等を格納する。なお、記憶部７１は、１つの記憶装置によって構成されてもよく、複数の記憶装置によって構成されてもよい。また、当該複数の記憶装置には、制御装置７と別体の情報処理装置が備える記憶装置が含まれる構成であってもよい。本実施形態の場合、記憶部７１には、制御部７０により実行される制御プログラムや、プロジェクター１の動作に関する各種の設定値を含む設定データ等が記憶されている。

【0023】

通信部７２は、例えば、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート、イーサネット（登録商標）ポート等を含んで構成される。

【0024】

本実施形態のプロジェクター１において、制御装置７は画像生成部２およびレンズシフト機構４と電気的に接続され、画像生成部２およびレンズシフト機構４の動作を制御する。制御装置７は、画像生成部２における液晶パネル２２１の駆動、および、レンズシフト機構４におけるレンズ駆動部４３のステッピングモーター４３ａの駆動を制御する。なお、制御装置７による詳しい動作の説明は後述する。

【0025】

一般に投射レンズの位置をシフトさせるレンズシフト機構を採用する場合、投射レンズのシフト範囲は投射レンズのイメージサークルの大きさに基づいて設定される。
ここで、投射レンズのイメージサークルとは、投射レンズを通過した光が、所定の品質条件を満たして結像する円形状の範囲である。すなわち、液晶パネルから射出された画像光が、投射レンズのイメージサークル内を通過すれば、投射レンズを通過した画像光がスクリーン上で結像される。

【0026】

このため、本実施形態のプロジェクター１の場合、投射光学系３のレンズシフト範囲は、液晶パネル２２１から射出された画像光ＬＴが投射光学系３のイメージサークル内を通過するように設定されている。これは、投射光学系３のイメージサークルの外側にはみ出した画像光ＬＴはスクリーンＳＣＲ上に結像できないためである。

【0027】

一般にイメージサークルのサイズを大きくするほど投射光学系のレンズシフト範囲が大きくなる。このため、レンズシフト機構を採用する場合、出来るだけイメージサークルの大きい投射光学系を用いることが好ましい。しかしながら、投射光学系はイメージサークルを大きくするほどレンズ径が大きくなって大型化し、プロジェクターの重量増加や大型化といった新たな問題を生じさせてしまう。

【0028】

特に本実施形態のプロジェクター１は単板方式の構成を採用するため、三板方式のプロジェクターに比べてサイズの大きい液晶パネル２２１を用いている。一般にサイズの大きい液晶パネルを用いると、イメージサークル内に占める画像光の割合が大きくなる。このため、単板方式とレンズシフト機構とを組み合わせる場合、投射レンズのイメージサークルを大きくする必要があり、投射光学系の大型化ひいてはプロジェクターの大型化を招いてしまう。

【0029】

これに対して、本実施形態のプロジェクター１では、後述のようにレンズシフト時において、画像表示装置２２の液晶パネル２２１における画像表示領域ＧＡのうちの一部の領域に画像光ＬＴを縮小状態で表示させるようにしている。本明細書において、画像光ＬＴを縮小状態で表示する画像表示領域ＧＡの一部の領域を縮小表示領域と称し、縮小表示領域に縮小状態で表示される画像光ＬＴを縮小画像光と称す。

【0030】

縮小表示領域は、レンズシフト時において画像表示領域ＧＡのうちイメージサークルの内側に収まる領域である。このため、縮小表示領域に表示された縮小画像光は投射光学系３のイメージサークル内を通過し、スクリーンＳＣＲ上に良好に表示される。

【0031】

続いて、本実施形態のプロジェクター１の動作について説明する。具体的に制御装置７による画像表示装置２２の制御について説明する。
制御装置７は、レンズシフト機構４による投射光学系３のシフト量を検出する。
制御装置７は、レンズシフト機構４のステッピングモーター４３ａと電気的に接続されている。このため、制御装置７は、ステッピングモーター４３ａに供給されるパルス信号を取得可能であり、取得したパルス信号に基づいてレンズシフト機構４によるレンズシフト量を検出する。

【0032】

具体的に制御装置７は、ステッピングモーター４３ａに供給するパルス信号とパルス信号に対応するステッピングモーター４３ａによる投射光学系３のシフト位置との関係に関する情報を予め記憶部７１に記憶している。

【0033】

制御装置７は、検出したパルス信号と、記憶部７１に記憶されたパルス信号およびシフト量の関係に関する情報とを比較することで、レンズシフト機構４による投射光学系３のシフト量を検出し、投射光学系３のイメージサークルに対する画像表示装置２２の画像表示領域ＧＡの位置を算出する。

【0034】

図３はレンズシフト機構４により投射光学系３をシフトさせた際のイメージサークルＩＭと液晶パネル２２１の画像表示領域ＧＡとの位置関係を示した概念図である。図３では画像表示装置２２に対して投射光学系３を上下方向Ｚの上側にシフトさせ、イメージサークルＩＭの外側に画像表示領域ＧＡの一部がはみ出した状態を示している。

【0035】

図３に示すように、制御装置７は、画像表示領域ＧＡの外周辺とイメージサークルＩＭとの交点位置から画像表示領域ＧＡにおけるイメージサークルＩＭに対する位置を求め、イメージサークルＩＭ内に収まる縮小画像光ＬＴ１を表示するための縮小表示領域ＧＡ１の面積を決定する。
このようにして制御装置７は、投射光学系３のシフト量に基づいて縮小表示領域ＧＡ１の面積を決定するため、縮小表示領域ＧＡ１の面積が過剰に小さくなり過ぎることを抑制できる。つまり、縮小表示領域ＧＡ１の面積を適正な大きさに設定できる。
以下、画像表示領域ＧＡのうち縮小表示領域ＧＡ１の外側に位置する領域を外側領域ＧＡ２と称し、外側領域ＧＡ２のうちイメージサークルＩＭからはみ出した領域をはみ出し領域ＧＡ３と称す。

【0036】

本実施形態の制御装置７は、レンズシフト機構４が投射光学系３を移動する場合に画像表示装置２２を制御し、画像表示領域ＧＡのうちの一部である縮小表示領域ＧＡ１に画像光ＬＴを縮小した縮小画像光ＬＴ１を表示する。

【0037】

図４は投射光学系３をシフトさせた際の画像表示装置２２から射出された画像光ＬＴにおける振舞いを示した図である。図４は図３のＩＶ－ＩＶ線矢視による断面に対応する図である。なお、図４では説明を単純化するため、投射光学系３のイメージサークルＩＭを画像表示装置２２の画像表示領域ＧＡと投射光学系３の入射面との間の任意の位置に示した。

【0038】

図４に示すように、投射光学系３のイメージサークルＩＭに収まる縮小表示領域ＧＡ１から射出された縮小画像光ＬＴ１は、投射光学系３を介してスクリーンＳＣＲ上に良好に結像される。一方、投射光学系３のイメージサークルＩＭの外側にはみ出した画像表示領域ＧＡのはみ出し領域ＧＡ３から射出された画像光ＬＴは投射光学系３を介して良好に射出されないため、プロジェクター内部で乱反射されることで迷光として投射光学系３に入射する。このような迷光はゴースト成分としてスクリーンＳＣＲ上の投射画像の視認性を低下させるおそれがあった。また、乱反射された光が鏡筒内で吸収されることによる鏡筒の発熱や、プロジェクター内の光学部品に入射して発熱させるおそれがあった。

【0039】

また、矩形状の縮小表示領域ＧＡ１の外側、かつ、イメージサークルＩＭ内に位置する、図３に示す縮小表示領域ＧＡ１の周辺成分Ｇａから射出された画像光は投射光学系３を介してスクリーン上に投射可能である。

【0040】

ここで、縮小表示領域ＧＡ１の周辺成分Ｇａから射出された画像光がスクリーンＳＣＲ上に投射された場合、スクリーンＳＣＲに投射される画像光の外形はイメージサークルＩＭ内に位置する画像表示領域ＧＡの外形と相似、つまり非矩形状となる。このため、レンズシフト前にスクリーンＳＣＲに投射されていた矩形状の画像から非矩形状へと変化するため、レンズシフトの前後においてスクリーンＳＣＲを視聴するユーザーに画像の外形が変化したことによる違和感を与えてしまう。

【0041】

これに対して本実施形態のプロジェクター１の場合、制御装置７は、画像表示装置２２を制御し、画像表示領域ＧＡにおける縮小表示領域ＧＡ１以外の領域を非表示状態で表示させている。具体的に制御装置７は、画像表示装置２２を制御し、イメージサークルＩＭの外側、つまり画像表示領域ＧＡのうち縮小表示領域ＧＡ１の外側領域ＧＡ２を非表示状態とする。

【0042】

本実施形態において、画像表示領域ＧＡの外側領域ＧＡ２を非表示状態とするとは、外側領域ＧＡ２の各画素に対して画像信号を入力せず、外側領域ＧＡ２の各画素を非発光状態とすること、あるいは、外側領域ＧＡ２の各画素に対して黒表示の画像信号を入力し、外側領域ＧＡ２の各画素を黒表示状態とすることを意味する。

【0043】

本実施形態のプロジェクター１によれば、画像表示領域ＧＡの外側領域ＧＡ２を非表示状態とするため、外側領域ＧＡ２から画像光が射出されず、外側領域ＧＡ２から射出された光によるゴースト成分や発熱を抑制できる。また、外側領域ＧＡ２を非表示状態とすることで縮小表示領域ＧＡ１から射出された縮小画像光ＬＴ１の外形を矩形状とすることができる。これにより、レンズシフトの前後においてスクリーンＳＣＲに投射されている画像光の外形が大きく変形しないため、レンズシフト前後においてスクリーンＳＣＲ上の映像を視聴しているユーザーに与える違和感を低減できる。

【0044】

ここで、縮小表示領域ＧＡ１の横幅Ｗ１と縦幅Ｈ１との比であるＷ１／Ｈ１を縮小表示領域ＧＡ１のアスペクト比とし、画像表示領域ＧＡの横幅Ｗと縦幅Ｈとの比であるＷ／Ｈを画像表示領域ＧＡのアスペクト比と規定する。

【0045】

本実施形態のプロジェクター１において、制御装置７は、縮小表示領域ＧＡ１のアスペクト比Ｗ１／Ｈ１が画像表示領域ＧＡのアスペクト比Ｗ／Ｈと等しくなるように、縮小表示領域ＧＡ１の面積を決定している。本実施形態の場合、制御装置７は、縮小表示領域ＧＡ１のアスペクト比が画像表示領域ＧＡのアスペクト比、例えば、１６：９を維持するように、縮小表示領域ＧＡ１の面積を決定する。また、制御装置７は、例えばフルＨＤからＨＤ等のように、縮小表示領域ＧＡ１に縮小して表示する縮小画像光ＬＴ１の解像度を低く調整する。

【0046】

本実施形態のプロジェクター１では、上述のように縮小表示領域ＧＡ１のアスペクト比を画像表示領域ＧＡのアスペクト比と等しくするため、縦方向および横方向に等倍率で画像光ＬＴを縮小した縮小画像光ＬＴ１を縮小表示領域ＧＡ１の全域に表示できる。よって、本実施形態のプロジェクター１によれば、縮小表示領域ＧＡ１の全体のアスペクト比を維持しつつ効率良く画像表示に利用することができる。これにより、縮小表示領域ＧＡ１が画像表示領域ＧＡのアスペクト比と等しくされるため、縮小表示領域ＧＡ１と画像表示領域ＧＡとの縦横比が維持される。これにより、レンズシフト前後における画像光のアスペクト比、すなわち縦横比の変化が抑制されるため、レンズシフト前後における違和感の少ない映像をユーザーに視認させることができる。

【0047】

以上のように本実施形態のプロジェクター１は、画像光ＬＴを表示する画像表示領域ＧＡを含む画像表示装置２２を有する画像生成部２と、画像表示装置２２から射出された画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲに投射する投射光学系３と、投射光学系３の光軸３ａに直交する面内において投射光学系３の位置をシフト可能とするレンズシフト機構４と、レンズシフト機構４が投射光学系３を移動する場合に画像表示装置２２を制御して、画像表示領域ＧＡのうちの一部である縮小表示領域ＧＡ１に画像光ＬＴを縮小状態で表示させる制御装置７と、を備える。

【0048】

本実施形態のプロジェクター１によれば、イメージサークルＩＭが小さい小型の投射光学系３をレンズシフト機構４でシフトさせる場合において、イメージサークルＩＭ内に収まる縮小表示領域ＧＡ１に画像光ＬＴを縮小した縮小画像光ＬＴ１を表示させることができる。これにより、イメージサークルＩＭが小さい投射光学系３を備えたプロジェクターにおいてもスクリーンＳＣＲ上の所望の位置に画像をシフトさせて投射できる。
よって、本実施形態のプロジェクター１は、小型の投射光学系３を搭載できるため、投射光学系３のレンズシフトを可能としつつ小型化および軽量化を実現したプロジェクターを提供できる。

【0049】

本実施形態のプロジェクター１では、単板方式を採用するため、画像表示装置２２のパネルサイズが大きい。このため、本実施形態のプロジェクター１では、イメージサークルＩＭの小さい投射光学系３を用いるため、投射光学系３を少しシフトさせただけで画像表示装置２２から射出された画像光ＬＴがイメージサークルＩＭからはみ出し易くなる。

【0050】

本実施形態のプロジェクター１によれば、レンズシフト時に画像表示装置２２を制御して、イメージサークルＩＭ内に収まる縮小表示領域ＧＡ１に画像光ＬＴを縮小した縮小画像光ＬＴ１を表示させることができる。このため、本発明のプロジェクターは、本実施形態のプロジェクター１のようにイメージサークルＩＭの大きさに対する液晶パネル２２１の画像表示領域ＧＡの大きさの余裕度が小さい構成において特に有効と言える。

【0051】

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。また、本発明の一つの態様は、上記の各実施形態の特徴部分を適宜組み合わせた構成とすることができる。

【0052】

例えば、上記実施形態のプロジェクター１では、画像生成部２として画像表示装置２２を１つ用いた単板方式を採用する場合を例に挙げたが、画像生成部として画像表示パネルを３つ用いた３板方式のものを採用してもよい。

【0053】

図５は３板方式のプロジェクターの要部構成を示す概略図である。
図５に示すように、３板方式のプロジェクター１００における画像生成部１０２は、ＲＧＢ各色に対応した液晶パネル２２１Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂを含む画像表示装置２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂと、各液晶パネル２２１Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂから射出された画像光を合成するクロスダイクロイックプリズム２２５と、を備える。図５では図示を簡略化し、画像生成部１０２において各液晶パネル２２１Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂに光を照射する光源を省略している。

【0054】

投射光学系３は、レンズシフト機構４を介して、クロスダイクロイックプリズム２２５において合成した画像光を射出する光射出面２２５ａに対向して配置される。制御装置７は、各液晶パネル２２１Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂの画像表示領域と投射光学系３のイメージサークルＩＭとの位置情報に基づいて、各液晶パネル２２１Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂおよびレンズシフト機構４を制御する。
このプロジェクター１００によれば、３板方式を採用する場合においても、装置構成を小型化しつつ投射レンズのレンズシフトを可能とする構成を実現できる。

【0055】

また、上記実施形態では、レンズシフト時に投射光学系３を上下方向Ｚの上側にシフトさせる場合を例に挙げて説明したが、本発明は投射レンズを上下方向の下側の他、左右方向の右側あるいは左側にシフトさせる場合にも適用可能である。また、本実施形態のレンズシフト機構４は投射光学系３の光軸３ａに直交するＸＺ面に沿う面内であればいずれの方向にも投射光学系３をシフト可能であるため、本発明は投射レンズをＸＺ面に沿う面内のいずれの方向、例えば斜め上方向等にシフトさせる場合にも適用可能である。

【0056】

また、上記実施形態では、レンズシフト機構４のステッピングモーター４３ａのパルス信号に基づいて制御装置７が画像表示装置２２の駆動を制御する場合を例に挙げたが、本発明はユーザーの手動操作によるダイヤル回転量に基づいて制御装置が画像表示パネルの駆動を制御する場合も適用可能である。

【0057】

その他、プロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料等の具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。また、上記実施形態では、画像表示装置として液晶パネルを用いた例を示したが、デジタルマイクロミラーデバイスや有機ＥＬパネル等の自発光パネルを用いてもよい。

【0058】

以下、本開示のまとめを付記する。
（付記１）
画像光を表示する画像表示領域を含む画像表示装置を有する画像生成部と、
前記画像表示装置から射出された前記画像光を被投射面に投射する投射光学系と、
前記投射光学系の光軸に直交する面内において当該投射光学系の位置をシフト可能とするレンズシフト機構と、
前記レンズシフト機構が前記投射光学系を移動する場合に前記画像表示装置を制御して、前記画像表示領域のうちの一部である縮小表示領域に前記画像光を縮小状態で表示させる制御装置と、を備える
プロジェクター。

【0059】

この構成のプロジェクターによれば、イメージサークルが小さい小型の投射光学系をレンズシフト機構でシフトさせる場合において、イメージサークル内に収まる縮小表示領域に画像光を縮小させた縮小画像光を表示させることができる。これにより、イメージサークルが小さい投射光学系を備えたプロジェクターにおいても被投射面上の所望の位置に画像をシフトさせて投射できる。
この構成の構成によれば、小型の投射光学系を搭載できるため、レンズシフトを可能としつつ小型かつ軽量なプロジェクターを実現できる。

【0060】

（付記２）
前記制御装置は、前記レンズシフト機構による前記投射光学系のシフト量を検出し、検出した前記シフト量に基づいて前記縮小表示領域の面積を決定する
付記１に記載のプロジェクター。

【0061】

この構成によれば、投射光学系のシフト量に基づいて縮小表示領域の面積を設定するため、縮小表示領域の面積が過剰に小さくなり過ぎることを抑制できる。つまり、縮小表示領域の面積を適正な大きさに設定できる。

【0062】

（付記３）
前記レンズシフト機構は、前記投射光学系を移動させるステッピングモーターを含み、
前記制御装置は、前記ステッピングモーターに供給されるパルス信号に基づいて前記投射光学系の前記シフト量を検出する
付記２に記載のプロジェクター。

【0063】

この構成によれば、パルス信号に基づいて投射光学系のシフト量を高精度に検出することができる。

【0064】

（付記４）
前記制御装置は、前記画像表示装置を制御し、前記画像表示領域における前記縮小表示領域の外側領域を非表示状態とする
付記１から付記３のうちのいずれか一つに記載のプロジェクター。

【0065】

この構成によれば、縮小表示領域の外側領域を非表示状態とすることで縮小表示領域から射出された縮小画像光の外形を矩形状とすることができる。これにより、レンズシフトの前後において投射面上に投射される画像光の外形が大きく変形しないため、レンズシフト前後において投射面上の投射画像を視聴するユーザーに与える違和感を低減できる。

【0066】

（付記５）
前記制御装置は、前記縮小表示領域のアスペクト比を前記画像表示領域のアスペクト比に等しくするように、前記縮小表示領域の面積を決定する
付記１から付記４のうちのいずれか一つに記載のプロジェクター。

【0067】

この構成によれば、縮小表示領域が画像表示領域のアスペクト比と等しくされるため、縮小表示領域と画像表示領域との縦横比を維持される。これにより、レンズシフト前後における画像光のアスペクト比、すなわち縦横比の変化が抑制されるため、レンズシフト前後における違和感の少ない映像をユーザーに視認させることができる。

【0068】

（付記６）
前記画像表示装置は液晶パネルを有し、
前記画像生成部は、前記液晶パネルに光を照射する光源を有する
付記１から付記５のうちのいずれか一つに記載のプロジェクター。

【0069】

この構成によれば、光源から照射した光を液晶パネルで変調することで所望の画像光を生成する画像生成部を実現できる。

【0070】

（付記７）
前記液晶パネルはカラーフィルターを有し、
前記光源が射出する前記光は白色光である
付記６に記載のプロジェクター。

【0071】

この構成によれば、カラーフィルターを備えた液晶パネルと白色光とを組み合わせた画像生成部を備えるため、フルカラーの画像光を生成できる。

【符号の説明】

【0072】

１，１００…プロジェクター、２，１０２…画像生成部、３…投射光学系３ａ…光軸、４…レンズシフト機構、７…制御装置、２０…光源、２２，２２０Ｒ，２２０Ｇ，２２０Ｂ…画像表示装置、４３ａ…ステッピングモーター、２２１，２２１Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂ…液晶パネル、ＧＡ…画像表示領域、ＧＡ１…縮小表示領域、ＧＡ２…外側領域、Ｌ…白色光、ＬＴ…画像光。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】