镜头移位机构和投影式图像显示装置的制作方法

专利名称：镜头移位机构和投影式图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及镜头移位机构和投影式图像显示装置，具体而言，涉及具有投影镜头 装置的自动复位功能的镜头移位机构和投影式图像显示装置。
背景技术：
在作为投影式图像显示装置的投影仪中，有一种利用电动机等使投影镜头在一定 范围内移位从而调整该投影仪的投影画面位置的装置。例如在日本特开2004-62000号公 报(专利文献1)中公开了下述投影镜头的移位控制方法，即、在投影镜头或与投影镜头一 体地配置的可动构件的移位范围的边界部近旁配置用于检测投影镜头或可动构件到达该 边界部的传感器，当在投影镜头的移位过程中传感器检测到投影镜头或可动构件到达了该 边界部的情况下，利用速度切换部件将电动机的驱动力降低到预先设定的值。在专利文献1 中，利用该结构，能够防止在投影镜头进行移位动作时投影镜头、可动构件在移位范围的边 界部与其他固定构件较强地抵接而被固定。专利文献1 日本特开2004-62000号公报这里，在安装了上述镜头移位机构的投影仪中，有一种具有下述功能的装置，即、 在位移动作结束后能使投影镜头自动复位到移位范围内的中心位置的功能。为了实现上述自动复位功能，例如在投影镜头的移位范围内的中心位置配置用于 检测投影镜头到达了中心位置的传感器，当在投影镜头的移位过程中该传感器检测到投影 镜头到达了中心位置的情况下，使电动机停止驱动，从而能够使投影镜头复位到中心位置。但是，作为用于检测投影镜头是否到达中心位置的传感器，通常使用利用光的透 过或者被阻断来感应的光学传感器等，所以该传感器具有根据该传感器的光学性构造决定 的固有的检测宽度。因此，根据传感器的检测宽度的大小的不同，在位移范围内的中心位置 与根据传感器的检测结果决定的投影镜头的停止位置之间可能存在偏差。另外，根据投影 镜头的移动方向的不同，也出现投影镜头的停止位置不同的缺陷。结果，很难使投影镜头准 确地复位到中心位置。为了避免发生上述缺陷，可以在中心位置附近加设光电耦合器等光学传感器，从 而构成能够严密地检测出中心位置的硬件电路。但是，在该结构中，与加设的光学传感器相 对应地需要设置新的遮光机构、用于处理光学传感器的检测信号的电路，从而存在装置的 成本增加的问题。另外，在镜头移位机构的布局方面，上述硬件电路的配置可能受限。

发明内容
因此，本发明是为了解决上述问题而做成的，目的在于提供不用在驱动机构上加 设硬件电路就能使投影镜头自动复位的镜头移位机构和投影式图像显示装置。本发明的一技术方案的镜头移位机构用于使投影镜头装置在与投影镜头装置的 光轴正交的2个轴线方向中的至少1个轴线方向上的规定范围内进行往返移动，该镜头移 位机构包括驱动机构，其用于沿至少1个轴线方向驱动投影镜头装置；控制部，在使投影镜头装置移动后，该控制部对驱动机构进行控制，以使投影镜头装置复位到规定范围内的 中心位置；中心位置检测部，其用于检测投影镜头装置是否到达了规定范围内的中心位置。 中心位置检测部沿1个轴线方向具有以中心位置为中央值的检测宽度。控制部包括第1 驱动步骤，其用于以自开始进行复位的时刻的位置向中心位置去的方向为去往方向、利用 驱动机构使投影镜头装置沿该去往方向移动；第2驱动步骤，其用于在利用该第1驱动步骤 使投影镜头装置移动了检测宽度后，利用驱动机构使投影镜头装置沿返回方向重新移动大 约为检测宽度的1/2的距离。优选控制部还包括测量部件，该测量部件用于根据中心位置检测部的检测值来测 量使投影镜头装置在第1驱动步骤的作用下移动检测宽度所需的移动时间。第2驱动步骤 依据由测量部件测得的移动时间而利用驱动机构使投影镜头装置沿返回方向重新移动大 约为检测宽度的1/2的距离。优选驱动机构包括电动机，其按照自控制部输出的控制脉冲进行旋转；动力传 递机构，其将电动机的转矩转换成直线移动力而使投影镜头装置沿1个轴线方向移动。控 制部还包括测量部件，其用于根据中心位置检测部的检测值测量使投影镜头装置在第1驱 动步骤的作用下移动检测宽度所需的控制脉冲的输出次数。第2驱动步骤以相当于由测量 部件测得的控制脉冲数的输出次数的大约1/2的次数为驱动次数、利用驱动机构使投影镜 头装置沿回向重新移动。本发明的另一技术方案的投影式图像显示装置包括投影镜头装置和镜头移位机 构，该镜头移位机构用于使投影镜头装置在与投影镜头装置的光轴正交的2个轴线方向中 的至少1个轴线方向上的规定范围内进行往返移动。镜头移位机构包括驱动机构，其用于 沿至少1个轴线方向驱动投影镜头装置；控制部，在使投影镜头装置移动后，该控制部对驱 动机构进行控制，以使投影镜头装置自复位到规定范围内的中心位置；中心位置检测部，其 用于检测投影镜头装置是否到达了中心位置。中心位置检测部沿1个轴线方向具有以中心 位置为中央值的检测宽度。控制部包括第1驱动步骤，其用于以自开始进行复位的时刻的 位置向中心位置去的方向为去往方向、利用驱动机构使投影镜头装置沿该去往方向移动； 第2驱动步骤，其用于在利用该第1驱动步骤使投影镜头装置移动了检测宽度后，利用驱动 机构使投影镜头装置沿返回方向重新移动大约为检测宽度的1/2的距离。采用本发明，不用在驱动机构上加设硬件电路就能使投影镜头自动复位。


图1是说明本发明的实施方式的投影式图像显示装置的图。图2是表示图1中的镜头移位机构的分解立体图。图3是放大表示图2的一部分的图。图4是图3中的传感器SHL、SHC、SHR的立体图。图5是表示传感器SHC(左右中心传感器)的检测电压的一例的图。图6是表示传感器SHC(左右中心传感器)的检测电压的另一例的图。图7是说明本实施方式的投影镜头装置的自动复位处理的流程图。图8是说明用于检测投影镜头装置的位置的方法的图。
具体实施例方式下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对于图中的同一部分或相当于 同一部分的部分标注同一附图标记而不做重复说明。图1是说明本发明的实施方式的投影式图像显示装置的图。如图1所示，本实施方式的投影式图像显示装置(以下也称作“投影仪”。)1是利 用液晶器件投影图像的液晶投影仪，其通过将利用液晶器件显示的图像的光投影在屏幕上 而投影(显示)图像。投影面并不限定于屏幕，也可以是壁面。投影仪1包括远程控制接收部10和输入部20，该远程控制接收部10接收自用户 操作的远程控制器(远距离控制器的略语)发送的红外线调制后的远程控制信号。在远程 控制信号中含有用于对投影仪ι进行远距离控制的命令信号。输入部20具有输入口，该输 入口用于接收自外部的信号供给装置(未图示)供给的图像信号。在信号供给装置中含有 DVD(DigitalVersatile Disc，数字多功能光盘)再生装置、蓝光光盘再生装置等用于输出 数字信号的数字信号供给装置以及计算机等用于输出模拟信号的模拟信号供给装置。投影仪1还包括接收部30、图像信号处理电路32、OSD(OnScreen Display,屏 幕显示)电路34、DAC(Digital AnalogConverter，数字-模拟转换器)36、微型计算机 (microcomputer) 50、液晶显示驱动部38、投影镜头装置40和镜头移位机构42。微型计算机50根据自远程控制器(未图示)经由远程控制接收部10输入的命令 信号产生控制指令，然后向投影仪1的各部分输出该控制指令。接收部30接收自输入部20输入的图像信号然后输出该图像信号。接收部30具 有将所接收的数字图像信号转换成模拟信号的ADC(Anal0g Digital Converter，模拟-数 字转换器)功能、基于 HDCP(High-Bandwidth Digital ContentProtection System, , 带宽数字内容保护)的认证功能和密码的译码功能。其中，HDCP用于将借助HDMI (High DefinitionMultimedia hterface，高清晰度多媒体接口)传输的数据加密。由此，能够防 止在数字传输路径上传输的图像信号等的内容被非法复制。这里，数字传输路径是指借助 HDMI传输数据、信号的路径，但也可以是借助DVI (Digital Visual hterface，数字视频接 口)传输数据、信号的传输路径。图像信号处理电路32将自接收部30输出的图像信号处理成用于进行显示的信号 然后输出该信号。详细而言，图像信号处理电路32将来自接收部30的图像信号一帧一帧 (一个图像一个图像)地写入帧存储器(未图示)中，并且读出被存储在帧存储器中的图 像。并且，在该写入处理和读出处理的过程中，图像信号处理电路32实施各种图像处理，从 而对所输入的图像信号进行转换而产生作为投影图像用的图像信号即图像数据。OSD电路34使基于自微型计算机50输入的信息的图像数据的信号与自图像信号 处理电路32输出的图像信号叠加，在完成了信号的叠加后输出图像信号。DAC36输入自OSD电路34输出的图像信号，然后将该图像信号转换成模拟信号而 向液晶显示驱动部38输出该模拟信号。液晶显示驱动部38、投影镜头装置40和灯(未图示)相当于按照自DAC36输出的 图像信号在微型计算机50的控制下将图像显示在屏幕上的“显示部”。接下来说明显示部的动作。作为照明装置的灯(未图示)例如由超高压水银灯、 金属卤化物灯、疝气灯等构成。借助连接器将灯能装卸地安装在投影仪1上。光自灯向液6晶显示驱动部38以大致平行光的形态射出。液晶显示驱动部38包括R、G、B的各液晶面板、和具备未图示的镜头以及棱镜的光 学系统。在液晶显示驱动部38中，透过了内部的未图示的镜头系统的来自灯的光以均勻的 光量分布射入R、G、B的各液晶面板中。透过镜头系统后射入液晶面板的光中的蓝色波长带 的光(以下称作“B光”)、红色波长带的光(以下称作“R光”)、绿色波长带的光(以下称 作“G光”)以大致平行光的形态射入R、G、B的各液晶面板中。按照自DAC36输入的与R、 G、B相对应的图像信号驱动各液晶面板，依据各液晶面板的驱动状态调制光。被液晶面板 调制后的R光、G光和B光在二向色棱镜(dichroic prism)的作用下被进行了色合成，之 后被投影镜头装置40放大投影在屏幕上。投影镜头装置40包括镜头组和驱动器，该镜头组用于使投影光在屏幕上成像，该 驱动器用于使上述镜头组的一部分沿光轴方向进行变化而调整投影图像的变焦状态和聚 焦状态。为了能够利用投影镜头装置40沿上下方向和左右方向调整向屏幕投影时的投影 画面位置，使投影镜头装置40能够自液晶面板和二向色棱镜的光轴中心在规定范围内移 位(移动)。另外，在上下方向和左右方向上分别决定投影镜头装置40的移位范围。另外， 能够利用镜头移位机构42使投影镜头装置40进行移位动作。镜头移位机构42使投影镜头装置40在一定范围内进行移位，从而调整投影镜头 装置40的投影画面位置。镜头移位机构42包括投影镜头驱动部60、上下左右边界传感器 62和上下左右中心传感器64。通过组合电动机等动力驱动源和齿轮机构等动力传递机构而构成投影镜头驱动 部60。利用动力传递机构将电动机的转矩转换成上下方向或左右方向的直线移动力，从而 能够使投影镜头装置40沿上下方向或左右方向移位。利用微型计算机50控制电动机的转 速。上下左右边界传感器62和上下左右中心传感器64配置在投影镜头装置40的移 位范围中的规定位置上而检测投影镜头装置40的位置状态。详细而言，上下左右边界传感器62包括上下边界传感器和左右边界传感器，该上 下边界传感器用于检测投影镜头装置40是否到达了上下方向的移位范围的上方边界处或 下方边界处，该左右边界传感器用于检测投影镜头装置40是否到达了左右方向的移位范 围的左方边界处或右方边界处。另外，上下左右中心传感器64包括上下中心传感器和左右中心传感器，该上下中 心传感器用于检测投影镜头装置40是否到达了上下方向的移位范围的中心位置，该左右 中心传感器用于检测投影镜头装置40是否到达了左右方向的移位范围的中心位置。作为上下左右边界传感器62和上下左右中心传感器64，可以使用各种传感器，例 如可以使用利用光的透过或者被阻断来感应的PI (photo interrupter，光断续器)传感器 等光学传感器。上下左右边界传感器62和上下左右中心传感器64的检测信号输出到微型 计算机50中。能够利用被设置在投影仪1主体或远程控制器上的开关来操作投影镜头装置40 的移位动作。例如，通过开启被设置在远程控制器上的开关而使电动机进行驱动，从而使投 影镜头装置40在移位范围内移动，通过关闭该开关而使电动机停止驱动，从而使投影镜头7装置40停止移动。微型计算机50根据上下左右边界传感器62和上下左右中心传感器64的检测信 号对电动机进行驱动控制，以使投影镜头装置40在移位范围内沿上下方向或左右方向进 行往返移动。另外，在投影镜头装置40进行上述那样的移位动作时，微型计算机50监视投影镜 头装置40的位置状态，在投影镜头装置40结束了移位动作后，当开启被设置在投影仪1主 体或远程控制器上的复位开关时，能够利用后述的方法使投影镜头装置40自动复位到移 位范围的中心位置。图2是表示图1中的镜头移位机构42的分解立体图。另外，在下述说明中，以图 2的纸面的前侧方向(ζ方向)为投影仪1的图像投影方向，面向该图像投影方向地规定左 右方向。如图2所示，借助固定构件100A、100B将投影镜头装置40 (未图示)安装在被设置 在液晶驱动部38上的投影镜头安装板(未图示)上。即、在液晶驱动部38的投影镜头安装 板上安装有用于构成镜头移位机构42的固定构件100A、100B，且在该固定构件100A、100B 上安装有能相对于该固定构件100AU00B沿上下方向和左右方向移位的可动构件110。并 且，在可动构件110上安装有投影镜头装置40 (未图示)，该可动构件110和投影镜头装置 40 一体地配置。在固定构件100B上安装有电动机Ml、M2，该电动机M 1、M2作为用于使设置有投 影镜头装置40的可动构件110移位的驱动源。电动机M1、M2的旋转借助齿轮130、132、134 而传递给旋转轴(未图示)。旋转轴的旋转传递给滑动构件(未图示)，该滑动构件与该旋 转轴啮合且随着旋转轴的旋转而滑动。滑动构件连接固定在可动构件110的一部分上，随 着该滑动构件的滑动，可动构件110沿上下方向(y方向)和左右方向(χ方向)移位。另外，图2所示的由齿轮130、132、134、旋转轴和滑动构件等构成的动力传递机构 只是一例，也可以使用其他各种结构的动力传递机构。此外，在固定构件100A上配置有用于检测投影镜头装置40在左右方向上的位置 状态的传感器SHL、SHC、SHR。另外，在固定构件100B上配置有用于检测投影镜头装置40 在上下方向上的位置状态的传感器SVU、SVC、SVD。图3是放大表示图2的一部分(传感器SHL、SHC、SHR和遮光板120)的图。如图3所示，沿左右方向隔开规定间隔地并列配置3个传感器SHL、SHC、SHR。图 4表示传感器SHL、SHC、SHR的立体图。如图3和图4所示，传感器SHL、SHC、SHR均是光学传感器(例如PI传感器)，且均 具备发光部和受光部。在发光部中含有发光二极管、发光FET (field effect transistor, 场效应晶体管)、EL元件等发光元件。另外，在受光部中含有用于接收来自发光部的光的受 光元件。作为受光元件，可以使用发光二极管、光敏晶体三极管、雪崩光电二极管、热电式红 外元件等各种受光元件。如图3所示，在可动构件110上配置有沿左右方向延伸的遮光板120。S卩、遮光板 120与可动构件110 —体地配置，且相对于固定构件100A、100B沿左右方向移位。在遮光板 120的左右方向中央部设置有规定宽度的间隙部。此外，在组装有固定构件100A和固定构件100B的状态下，遮光板120的移位通路8配置在传感器SHL、SHC、SHR的发光部与受光部之间。由此，在各传感器SHL、SHC、SHR中， 自发光部朝向受光部照射的光随着遮光板120的移位动作而被暂时阻断。传感器SHL、SHC、 SHR根据由遮光板120引起的光的透过/被阻断而检测投影镜头装置40的位置状态。详细而言，在使设置有投影镜头装置40的可动构件110向右移位时，传感器SHR 检测到遮光板120的右端部的通过，从而能够根据该检测结果得知投影镜头装置40到达 了移位范围的右方边界。另外，在使可动构件110向左移位时，传感器SHL检测到遮光板 120的左端部的通过，从而能够根据该检测结果得知投影镜头装置40到达了移位范围的左 方边界。即、传感器SHR、SHL构成上下左右边界传感器62(参照图1)中的“左右边界传感器。” 相对于此，在使可动构件110向右或向左移位时，传感器SHC检测到遮光板120的 中央部的通过，从而能够根据该检测结果得知投影镜头装置40到达了移位范围的中心位 置。即、传感器SHC构成上下左右中心传感器64(参照图1)中的“左右中心传感器”。此外，在图2中，还沿上下方向隔开规定间隔地并列配置有3个传感器SVU、SVC, SVD。各传感器SVU、SVC、SVD均由与构成传感器SHL、SHC、SHR的光学传感器相同的光学传 感器(例如PI传感器)构成，且均具备发光部和受光部。另外，在可动构件110上配置有 沿上下方向延伸的遮光板(该构造省略图示)，该遮光板与可动构件110 —体地配置，且相 对于固定构件100AU00B沿上下方向移位。在该遮光板的上下方向中央部设置有规定宽度 的间隙部。并且，在组装有固定构件100Α和固定构件100Β的状态下，该遮光板的移位通路配 置在传感器SVU、SVC、SVD的发光部与受光部之间。由此，在各传感器SVU、SVC、SVD中，自 发光部朝向受光部照射的光随着该遮光板的移位动作而被暂时阻断。传感器SVU、SVC、SVD 根据由该遮光板引起的光的透过/被阻断而检测投影镜头装置40的位置状态。详细而言，在使设置有投影镜头装置40的可动构件110向上移位时，传感器SVU 检测到该遮光板的上端部的通过，从而能够根据该检测结果得知投影镜头装置40到达了 移位范围的上方边界。另外，在使可动构件110向下移位时，传感器SVD检测到该遮光板的 下端部的通过，从而能够根据该检测结果得知投影镜头装置40到达了移位范围的下方边 界。即、传感器SVU、SVD构成上下左右边界传感器62(参照图1)中的“上下边界传感器”。相对于此，在使可动构件110向上或向下移位时，传感器SVC检测到该遮光板的中 央部的通过，从而能够根据该检测结果得知投影镜头装置40到达了移位范围的中心位置。 即、传感器SVC构成上下左右中心传感器64(参照图1)中的“上下中心传感器”。图5是表示传感器SHC (左右中心传感器)的检测电压的图。如图5所示，在作为左右中心传感器的传感器SHC因自发光部朝向受光部射去的 光被阻断而未接收到光的期间内，输出L(逻辑低)电平的检测电压，在该传感器SHC接收 到自发光部朝向受光部射去的光的期间内，输出H(逻辑高)电平的检测电压。在本实施方式中，在使可动构件110向右或向左移位时，由于遮光板120的间隙部 在传感器SHC的发光部与受光部之间通过，因此来自发光部的光能够暂时性地通过遮光板 120。此时，在受光部接收到来自发光部的光的时刻，传感器SHC的检测电压从L电平上升 到H电平，在来自发光部的光被阻断的时刻，传感器SHC的检测电压再从H电平下降到L电 平。结果，如图5所示，检测电压具有以移位范围的中心位置为中央值的检测宽度。另外，该检测宽度是依存于被设置在遮光板120上的间隙部的宽度的值。这里，如上所述，投影仪1具有下述功能，即、在投影镜头装置40结束了移位动作 后，当开启被设置在投影仪1主体或远程控制器上的复位开关时，能够使投影镜头装置40 自动复位到移位范围的中心位置。关于用于进行该自动复位的处理，例如作为用于使投影 镜头装置40复位到左右方向的移位范围的中心位置的方法，可以使投影镜头装置40自移 位动作结束后的位置向左或向右朝向中心位置移动，并且监视届时的作为左右中心传感器 的传感器SHC的检测电压，在该检测电压自L电平上升到H电平的时刻，使投影镜头装置40 停止移动。但是，由于作为左右中心传感器的传感器SHC的检测宽度依存于被设置在遮光板 120上的间隙部的宽度，因此根据该间隙部的宽度的不同，会发生在偏离中心位置的位置上 使投影镜头装置40停止移动的缺陷。另外，根据投影镜头装置40的移动方向的不同，也会 发生投影镜头装置40的停止位置不同的缺陷。详细而言，如图6所示，随着遮光板120的间隙部的宽度增大，左右中心传感器SHC 的检测宽度增大。这里，假设是利用上述方法使投影镜头装置40复位到左右方向的移位范 围的中心位置的情况。即、当使投影镜头装置40自移位动作结束后的位置向左或向右朝向 中心位置移动时，在左右中心传感器SHC的检测电压自L电平上升到H电平的时刻，使投影 镜头装置40停止移动。在该情况下，由于左右中心传感器SHC的检测宽度较大，所以投影镜头装置40的 停止位置与移位范围的中心位置有较大的偏离。因此，在使投影镜头装置40向左朝向中心 位置移动时的投影镜头装置40的停止位置、与使投影镜头装置40向右朝向中心位置移动 时的投影镜头装置40的停止位置之间产生相当于该检测宽度的偏离。结果，很难使投影镜 头装置40准确地复位到中心位置。为了避免发生上述缺陷，可以在中心位置附近加设光电耦合器等光学传感器，从 而构成能够严密地检测中心位置的硬件电路。但是，在该结构中，与加设的光学传感器相对 应地需要设置新的用于阻断自发光部向受光部射去的光的机构和用于处理光学传感器的 检测信号的电路，从而存在装置的成本增加的问题。另外，在镜头移位机构的布局方面，上 述硬件电路的配置可能受限。那么，在本实施方式的投影仪1中，作为不用追加硬件电路就能使投影镜头装置 40自动复位到移位范围的中心位置的方法，按照图7所示的处理步骤使投影镜头装置40进 行往返移动。图7是说明本实施方式的投影镜头装置40的自动复位处理的流程图。另外，通过 执行被预先存储在微型计算机50中的程序而能够实现图7所示的流程图。如图7所示，首先，为了执行投影镜头装置40的自动复位处理，在投影镜头装置40 结束了移位动作后，判断投影镜头装置40是否需要进行自动复位(步骤S01)。详细而言， 判断被设置在投影仪1主体或远程控制器上的复位开关是否开启。在判定为投影镜头装置 40并不需要进行自动复位的情况下(步骤SOl的判定结果为“否”时)，结束处理。另一方面，在复位开关开启从而判定为需要使投影镜头装置40进行自动复位时 (步骤SOl的判定结果为“是”时)，检测在开始进行自动复位的时刻的投影镜头装置40的 位置(步骤S02)。
详细而言，微型计算机50根据在移位动作的执行过程中的、设置在投影仪1主体 或远程控制器上的开关的操作履历而检测投影镜头装置40的位置。图8表示用于说明在 步骤S02中检测投影镜头装置40的位置的方法的图。如图8的(a)所示，投影镜头装置 40的上下方向的位置被划分成移位范围的中心位置附近、相比该中心位置附近靠上侧的区 域以及相比该中心位置附近靠下侧的区域。微型计算机50根据开关的操作量和操作方向 以数值“1”、“0”、“2”标明投影镜头装置40位于上述3个区域中的哪个区域内。在图8的 (a)的例子中，将相比上下方向的移位范围的中心位置靠上侧的区域记作“1”，将该中心位 置附近的区域记作“0”，将相比该中心位置靠下侧的区域记作“2”。该数值随着开关的操作 而更新。同样，如图8的(b)所示，投影镜头装置40的左右方向的位置被划分成移位范围 的中心位置附近、相比该中心位置附近靠左侧的区域以及相比该中心位置附近靠右侧的区 域。微型计算机50根据开关的操作量和操作方向以数值“1”、“0”、“2”标明投影镜头装置 40位于上述3个区域中的哪个区域内。在图8的(b)的例子中，将相比左右方向的移位范 围的中心位置靠左侧的区域记作“1”，将该中心位置附近的区域记作“0”，将相比该中心位 置靠右侧的区域记作“2”。该数值随着开关的操作而更新。然后，组合图8的(a)和(b)，从而能够以图8的(c)所示那样的由χ方向(左右 方向)的位置和y方向(上下方向)的位置构成的坐标表示在移位范围内的投影镜头装置 40的位置。例如，能够以坐标(0，0)表示上下方向和左右方向上的移位范围的中心位置，以 坐标(0，1)表示该中心位置的左侧区域，以坐标(0，2)表示该中心位置的右侧区域。另外， 能够以坐标(1，1)表示相比该中心位置靠上侧且靠左侧的区域。微型计算机50以图8的(c)的中心位置(0，0)作为初始值而监视在移位动作的 执行过程中的开关的操作量和操作方向，从而更新投影镜头装置40的坐标。并且，微型计 算机50根据在开始进行自动复位的时刻的坐标来检测该时刻的投影镜头装置40的位置。回到图7，假设是在步骤S02中检测出的投影镜头装置40的位置位于相比中心 位置靠右侧的区域中的情况(相当于以坐标(0, 表示的情况)。在该情况下，按照步骤 S03 S09的步骤使投影镜头装置40自动复位。详细而言，在步骤S03中，微型计算机50利用投影镜头驱动部60使投影镜头装置 40以规定速度沿朝向中心位置去的方向(即左侧)移动。此时，微型计算机50监视来自 左右中心传感器SHC的检测信号(检测电压)，判断检测电压是否自L电平上升到H电平 (步骤S04)。在左右中心传感器SHC的检测电压并未自L电平上升到H电平时(步骤S04 的判定结果为“否”时)，处理返回到步骤S03。另一方面，在判定为左右中心传感器SHC的检测电压自L电平上升到H电平时(步 骤S04的判定结果为“是”时)，微型计算机50在检测电压上升到H电平的时刻起动内置的 计数器，从而测量使投影镜头装置40移动左右中心传感器SHC的检测宽度(参照图6)所 需的时间(移动时间)(步骤S05)。然后，判断左右中心传感器SHC的检测电压是否自H电平下降到L电平(步骤 S06)。在检测电压并未自H电平下降到L电平时(步骤S06的判定结果为“否”时)，处理 返回到步骤S05。另一方面，在判定为左右中心传感器SHC的检测电压自H电平下降到L电平时(步骤S06的判定结果为“是”时)，微型计算机50利用投影镜头驱动部60使投影镜头装置40 停止移动(步骤S07)。由此，在投影镜头装置40到达左右中心传感器SHC的检测宽度的左 边界时，投影镜头装置40停止移动。另外，微型计算机50使计数器停止工作，从而结束测 量移动时间。然后，根据在步骤S05中测得的移动时间计算投影镜头装置40的驱动时间(步骤 S08)。该驱动时间为自左右中心传感器SHC的检测宽度的左边界部沿朝向中心位置去的方 向(即、右侧)重新驱动投影镜头装置40的时间。以移动时间的大约1/2的时间作为驱动 时间。最后，微型计算机50以正好是在步骤S08中算出的驱动时间(=移动时间的大约 1/2)的时间向右侧重新驱动投影镜头装置40 (步骤S09)。由此，投影镜头装置40自左右 中心传感器SHC的检测宽度的左边界部向中心位置靠近地进行移动。如上所述，在使投影镜头装置40向左侧移动时，测量使投影镜头装置40移动左右 中心传感器SHC的检测宽度所需的时间(移动时间)，并且以相当于测得的该移动时间的大 约1/2的驱动时间向相反方向(右侧)重新驱动投影镜头装置40，从而使投影镜头装置40 复位到左右方向的移位范围的中心位置，由此进行图7所示的投影镜头装置40的自动复位 处理。采用该方法，不用加设新的能够严密地检测中心位置的硬件电路就能使投影镜头装 置40自动复位到中心位置。另外，在图7的处理流程中，测量使投影镜头装置40移动左右中心传感器SHC的 检测宽度所需的时间、然后根据测得的该移动时间计算出驱动时间，但也可以不测量移动 时间，而是测量微型计算机50向投影镜头驱动部60所具有的电动机Ml、M2(参照图2)输 出的控制脉冲(例如PWM(脉冲宽度调制)信号)的输出次数。在该情况下，微型计算机50测量使投影镜头装置40移动左右中心传感器SHC的 检测宽度所需的控制脉冲的输出次数，以相当于测得的该输出次数的大约1/2的次数作为 驱动次数而算出驱动次数。然后，利用投影镜头驱动部60按照所算出的驱动次数的控制脉 冲重新驱动投影镜头装置40。另外，在图7中，以用于使投影镜头装置40复位到左右方向的移位范围的中心位 置的处理步骤为例说明了投影镜头装置40的自动复位处理，但在使投影镜头装置40复位 到上下方向的移位范围的中心位置的情况下，也能采用相同的处理步骤。例如，当在开始进 行自动复位的时刻投影镜头装置40位于相比中心位置靠上侧的区域中的情况下，如下进 行投影镜头装置40的自动复位处理，即、在使投影镜头装置40向下移动时，测量用于使投 影镜头装置40移动上下中心传感器SVC的检测宽度所需的时间，并且以相当于测得的该移 动时间的大约1/2的驱动时间向相反方向(上侧)重新驱动投影镜头装置40，从而能够使 投影镜头装置40复位到上下方向的移位范围的中心位置。此外，当在开始进行自动复位的时刻投影镜头装置40位于相比中心位置靠上侧 且靠左侧的区域中的情况下，组合进行上述左右方向的自动复位处理和上下方向的自动复 位处理，从而能够使投影镜头装置40复位到移位范围的中心位置。另外，在本实施方式中，采用液晶投影仪作为投影仪，但本发明并不限定于此。例 如，也可以将本发明的技术应用于DLP(Digital Light Processing，数字光处理)(注册商 标)方式的投影仪等其他方式的投影仪中。12
这里公开的实施方式的所有内容均是为了例示本发明，不应理解成是对本发明的 限制。本发明的范围并非由上述实施方式的内容决定，而是由权利要求的范围决定，与权利 要求的范围等同的发明以及在权利要求范围内的所有变更均包含在本发明中。
权利要求
1.一种镜头移位机构，其用于使投影镜头装置在与上述投影镜头装置的光轴正交的2 个轴线方向中的至少1个轴线方向上的规定范围内进行往返移动，其中，该镜头移位机构包括驱动机构，其用于沿至少上述1个轴线方向驱动上述投影镜头装置； 控制部，在使上述投影镜头装置移动后，该控制部对上述驱动机构进行控制，以使上述 投影镜头装置复位到上述规定范围内的中心位置；中心位置检测部，其用于检测上述投影镜头装置是否到达了上述规定范围内的中心位置；上述中心位置检测部沿上述1个轴线方向具有以上述中心位置为中央值的检测宽度； 上述控制部包括第1驱动步骤，其用于以自开始进行复位的时刻的位置向上述中心位置去的方向为去 往方向、利用上述驱动机构使上述投影镜头装置沿该去往方向移动；第2驱动步骤，其用于在利用上述第1驱动步骤使上述投影镜头装置移动了上述检测 宽度后，利用上述驱动机构使上述投影镜头装置沿返回方向重新移动大约为上述检测宽度 的1/2的距离。
2.根据权利要求1所述的镜头移位机构，其中，上述控制部还包括测量部件，该测量部件用于根据上述中心位置检测部的检测值测量 使上述投影镜头装置在上述第1驱动步骤的作用下移动上述检测宽度所需的移动时间；上述第2驱动步骤依据由上述测量部件测得的上述移动时间而利用上述驱动机构使 上述投影镜头装置沿所述返回方向重新移动大约为上述检测宽度的1/2的距离。
3.根据权利要求1所述的镜头移位机构，其中， 上述驱动机构包括电动机，其按照自上述控制部输出的控制脉冲进行旋转；动力传递机构，其将上述电动机的转矩转换成直线移动力而使上述投影镜头装置沿上 述1个轴线方向移动； 上述控制部还包括测量部件，其用于根据上述中心位置检测部的检测值测量使上述投影镜头装置在上述 第1驱动步骤的作用下移动上述检测宽度所需的控制脉冲的输出次数；上述第2驱动步骤以相当于由上述测量部件测得的上述控制脉冲数的输出次数的大 约1/2的次数为驱动次数、利用上述驱动机构使上述投影镜头装置沿所述返回方向重新移动。
4.一种投影式图像显示装置，其中，该投影式显示装置包括 投影镜头装置；镜头移位机构，其用于使上述投影镜头装置在与上述投影镜头装置的光轴正交的2个 轴线方向中的至少1个轴线方向上的规定范围内进行往返移动； 上述镜头移位机构包括驱动机构，其用于沿至少上述1个轴线方向驱动上述投影镜头装置； 控制部，在使上述投影镜头装置移动后，该控制部对上述驱动机构进行控制，以使上述 投影镜头装置自复位到上述规定范围内的中心位置；中心位置检测部，其用于检测上述投影镜头装置是否到达了上述中心位置； 上述中心位置检测部沿上述1个轴线方向具有以上述中心位置为中央值的检测宽度； 上述控制部包括第1驱动步骤，其用于以自开始进行复位的时刻的位置向上述中心位置去的方向为去 往方向、利用上述驱动机构使上述投影镜头装置沿该去往方向移动；第2驱动步骤，其用于在利用上述该第1驱动步骤使上述投影镜头装置移动了上述检 测宽度后，利用上述驱动机构使上述投影镜头装置沿返回方向重新移动大约为上述检测宽 度的1/2的距离。
全文摘要
本发明提供不用加设硬件电路就能使投影镜头自动复位的投影移位机构和投影式图像显示装置。镜头移位机构包括投影镜头驱动部；上下左右边界传感器，其用于检测投影镜头装置是否到达了上下方向和左右方向的移位范围的边界；上下左右中心传感器，其用于检测投影镜头装置是否到达了该移位范围的中心位置。上下左右中心传感器具有以中心位置为中央值的检测宽度。在投影镜头装置结束了移位动作后使投影镜头装置自动复位到移位范围内的中心位置时，微型计算机以自自动复位的开始时刻的位置朝向中心位置去的方向为去往方向而使投影镜头装置向该去往方向移动，然后使投影镜头装置向返回方向重新移动大约为上下左右中心传感器的检测宽度的1/2的距离。
文档编号G03B21/14GK102043303SQ20101050892
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月12日 优先权日2009年10月16日
发明者吉村太一, 藤崎刚 申请人:三洋电机株式会社