專利名稱：鏡頭移位機(jī)構(gòu)和投影式圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鏡頭移位機(jī)構(gòu)和投影式圖像顯示裝置，具體而言，涉及具有投影鏡頭 裝置的自動復(fù)位功能的鏡頭移位機(jī)構(gòu)和投影式圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
在作為投影式圖像顯示裝置的投影儀中，有一種利用電動機(jī)等使投影鏡頭在一定 范圍內(nèi)移位從而調(diào)整該投影儀的投影畫面位置的裝置。例如在日本特開2004-62000號公 報(專利文獻(xiàn)1)中公開了下述投影鏡頭的移位控制方法，即、在投影鏡頭或與投影鏡頭一 體地配置的可動構(gòu)件的移位范圍的邊界部近旁配置用于檢測投影鏡頭或可動構(gòu)件到達(dá)該 邊界部的傳感器，當(dāng)在投影鏡頭的移位過程中傳感器檢測到投影鏡頭或可動構(gòu)件到達(dá)了該 邊界部的情況下，利用速度切換部件將電動機(jī)的驅(qū)動力降低到預(yù)先設(shè)定的值。在專利文獻(xiàn)1 中，利用該結(jié)構(gòu)，能夠防止在投影鏡頭進(jìn)行移位動作時投影鏡頭、可動構(gòu)件在移位范圍的邊 界部與其他固定構(gòu)件較強(qiáng)地抵接而被固定。專利文獻(xiàn)1 日本特開2004-62000號公報這里，在安裝了上述鏡頭移位機(jī)構(gòu)的投影儀中，有一種具有下述功能的裝置，即、 在位移動作結(jié)束后能使投影鏡頭自動復(fù)位到移位范圍內(nèi)的中心位置的功能。為了實現(xiàn)上述自動復(fù)位功能，例如在投影鏡頭的移位范圍內(nèi)的中心位置配置用于 檢測投影鏡頭到達(dá)了中心位置的傳感器，當(dāng)在投影鏡頭的移位過程中該傳感器檢測到投影 鏡頭到達(dá)了中心位置的情況下，使電動機(jī)停止驅(qū)動，從而能夠使投影鏡頭復(fù)位到中心位置。但是，作為用于檢測投影鏡頭是否到達(dá)中心位置的傳感器，通常使用利用光的透 過或者被阻斷來感應(yīng)的光學(xué)傳感器等，所以該傳感器具有根據(jù)該傳感器的光學(xué)性構(gòu)造決定 的固有的檢測寬度。因此，根據(jù)傳感器的檢測寬度的大小的不同，在位移范圍內(nèi)的中心位置 與根據(jù)傳感器的檢測結(jié)果決定的投影鏡頭的停止位置之間可能存在偏差。另外，根據(jù)投影 鏡頭的移動方向的不同，也出現(xiàn)投影鏡頭的停止位置不同的缺陷。結(jié)果，很難使投影鏡頭準(zhǔn) 確地復(fù)位到中心位置。為了避免發(fā)生上述缺陷，可以在中心位置附近加設(shè)光電耦合器等光學(xué)傳感器，從 而構(gòu)成能夠嚴(yán)密地檢測出中心位置的硬件電路。但是，在該結(jié)構(gòu)中，與加設(shè)的光學(xué)傳感器相 對應(yīng)地需要設(shè)置新的遮光機(jī)構(gòu)、用于處理光學(xué)傳感器的檢測信號的電路，從而存在裝置的 成本增加的問題。另外，在鏡頭移位機(jī)構(gòu)的布局方面，上述硬件電路的配置可能受限。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而做成的，目的在于提供不用在驅(qū)動機(jī)構(gòu)上加 設(shè)硬件電路就能使投影鏡頭自動復(fù)位的鏡頭移位機(jī)構(gòu)和投影式圖像顯示裝置。本發(fā)明的一技術(shù)方案的鏡頭移位機(jī)構(gòu)用于使投影鏡頭裝置在與投影鏡頭裝置的 光軸正交的2個軸線方向中的至少1個軸線方向上的規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行往返移動，該鏡頭移 位機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其用于沿至少1個軸線方向驅(qū)動投影鏡頭裝置；控制部，在使投影鏡頭裝置移動后，該控制部對驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以使投影鏡頭裝置復(fù)位到規(guī)定范圍內(nèi)的 中心位置；中心位置檢測部，其用于檢測投影鏡頭裝置是否到達(dá)了規(guī)定范圍內(nèi)的中心位置。 中心位置檢測部沿1個軸線方向具有以中心位置為中央值的檢測寬度?？刂撇堪ǖ? 驅(qū)動步驟，其用于以自開始進(jìn)行復(fù)位的時刻的位置向中心位置去的方向為去往方向、利用 驅(qū)動機(jī)構(gòu)使投影鏡頭裝置沿該去往方向移動；第2驅(qū)動步驟，其用于在利用該第1驅(qū)動步驟 使投影鏡頭裝置移動了檢測寬度后，利用驅(qū)動機(jī)構(gòu)使投影鏡頭裝置沿返回方向重新移動大 約為檢測寬度的1/2的距離。優(yōu)選控制部還包括測量部件，該測量部件用于根據(jù)中心位置檢測部的檢測值來測 量使投影鏡頭裝置在第1驅(qū)動步驟的作用下移動檢測寬度所需的移動時間。第2驅(qū)動步驟 依據(jù)由測量部件測得的移動時間而利用驅(qū)動機(jī)構(gòu)使投影鏡頭裝置沿返回方向重新移動大 約為檢測寬度的1/2的距離。優(yōu)選驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)，其按照自控制部輸出的控制脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；動力傳 遞機(jī)構(gòu)，其將電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成直線移動力而使投影鏡頭裝置沿1個軸線方向移動?？?制部還包括測量部件，其用于根據(jù)中心位置檢測部的檢測值測量使投影鏡頭裝置在第1驅(qū) 動步驟的作用下移動檢測寬度所需的控制脈沖的輸出次數(shù)。第2驅(qū)動步驟以相當(dāng)于由測量 部件測得的控制脈沖數(shù)的輸出次數(shù)的大約1/2的次數(shù)為驅(qū)動次數(shù)、利用驅(qū)動機(jī)構(gòu)使投影鏡 頭裝置沿回向重新移動。本發(fā)明的另一技術(shù)方案的投影式圖像顯示裝置包括投影鏡頭裝置和鏡頭移位機(jī) 構(gòu)，該鏡頭移位機(jī)構(gòu)用于使投影鏡頭裝置在與投影鏡頭裝置的光軸正交的2個軸線方向中 的至少1個軸線方向上的規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行往返移動。鏡頭移位機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其用于 沿至少1個軸線方向驅(qū)動投影鏡頭裝置；控制部，在使投影鏡頭裝置移動后，該控制部對驅(qū) 動機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以使投影鏡頭裝置自復(fù)位到規(guī)定范圍內(nèi)的中心位置；中心位置檢測部，其 用于檢測投影鏡頭裝置是否到達(dá)了中心位置。中心位置檢測部沿1個軸線方向具有以中心 位置為中央值的檢測寬度?？刂撇堪ǖ?驅(qū)動步驟，其用于以自開始進(jìn)行復(fù)位的時刻的 位置向中心位置去的方向為去往方向、利用驅(qū)動機(jī)構(gòu)使投影鏡頭裝置沿該去往方向移動； 第2驅(qū)動步驟，其用于在利用該第1驅(qū)動步驟使投影鏡頭裝置移動了檢測寬度后，利用驅(qū)動 機(jī)構(gòu)使投影鏡頭裝置沿返回方向重新移動大約為檢測寬度的1/2的距離。采用本發(fā)明，不用在驅(qū)動機(jī)構(gòu)上加設(shè)硬件電路就能使投影鏡頭自動復(fù)位。


圖1是說明本發(fā)明的實施方式的投影式圖像顯示裝置的圖。圖2是表示圖1中的鏡頭移位機(jī)構(gòu)的分解立體圖。圖3是放大表示圖2的一部分的圖。圖4是圖3中的傳感器SHL、SHC、SHR的立體圖。圖5是表示傳感器SHC(左右中心傳感器)的檢測電壓的一例的圖。圖6是表示傳感器SHC(左右中心傳感器)的檢測電壓的另一例的圖。圖7是說明本實施方式的投影鏡頭裝置的自動復(fù)位處理的流程圖。圖8是說明用于檢測投影鏡頭裝置的位置的方法的圖。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。另外，對于圖中的同一部分或相當(dāng)于 同一部分的部分標(biāo)注同一附圖標(biāo)記而不做重復(fù)說明。圖1是說明本發(fā)明的實施方式的投影式圖像顯示裝置的圖。如圖1所示，本實施方式的投影式圖像顯示裝置(以下也稱作“投影儀”。)1是利 用液晶器件投影圖像的液晶投影儀，其通過將利用液晶器件顯示的圖像的光投影在屏幕上 而投影(顯示)圖像。投影面并不限定于屏幕，也可以是壁面。投影儀1包括遠(yuǎn)程控制接收部10和輸入部20，該遠(yuǎn)程控制接收部10接收自用戶 操作的遠(yuǎn)程控制器(遠(yuǎn)距離控制器的略語)發(fā)送的紅外線調(diào)制后的遠(yuǎn)程控制信號。在遠(yuǎn)程 控制信號中含有用于對投影儀ι進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制的命令信號。輸入部20具有輸入口，該輸 入口用于接收自外部的信號供給裝置(未圖示)供給的圖像信號。在信號供給裝置中含有 DVD(DigitalVersatile Disc，數(shù)字多功能光盤)再生裝置、藍(lán)光光盤再生裝置等用于輸出 數(shù)字信號的數(shù)字信號供給裝置以及計算機(jī)等用于輸出模擬信號的模擬信號供給裝置。投影儀1還包括接收部30、圖像信號處理電路32、OSD(OnScreen Display,屏 幕顯示)電路34、DAC(Digital AnalogConverter，數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器)36、微型計算機(jī) (microcomputer) 50、液晶顯示驅(qū)動部38、投影鏡頭裝置40和鏡頭移位機(jī)構(gòu)42。微型計算機(jī)50根據(jù)自遠(yuǎn)程控制器(未圖示)經(jīng)由遠(yuǎn)程控制接收部10輸入的命令 信號產(chǎn)生控制指令，然后向投影儀1的各部分輸出該控制指令。接收部30接收自輸入部20輸入的圖像信號然后輸出該圖像信號。接收部30具 有將所接收的數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的ADC(Anal0g Digital Converter，模擬-數(shù) 字轉(zhuǎn)換器)功能、基于 HDCP(High-Bandwidth Digital ContentProtection System, , 帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù))的認(rèn)證功能和密碼的譯碼功能。其中，HDCP用于將借助HDMI (High DefinitionMultimedia hterface，高清晰度多媒體接口)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密。由此，能夠防 止在數(shù)字傳輸路徑上傳輸?shù)膱D像信號等的內(nèi)容被非法復(fù)制。這里，數(shù)字傳輸路徑是指借助 HDMI傳輸數(shù)據(jù)、信號的路徑，但也可以是借助DVI (Digital Visual hterface，數(shù)字視頻接 口)傳輸數(shù)據(jù)、信號的傳輸路徑。圖像信號處理電路32將自接收部30輸出的圖像信號處理成用于進(jìn)行顯示的信號 然后輸出該信號。詳細(xì)而言，圖像信號處理電路32將來自接收部30的圖像信號一幀一幀 (一個圖像一個圖像)地寫入幀存儲器(未圖示)中，并且讀出被存儲在幀存儲器中的圖 像。并且，在該寫入處理和讀出處理的過程中，圖像信號處理電路32實施各種圖像處理，從 而對所輸入的圖像信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生作為投影圖像用的圖像信號即圖像數(shù)據(jù)。OSD電路34使基于自微型計算機(jī)50輸入的信息的圖像數(shù)據(jù)的信號與自圖像信號 處理電路32輸出的圖像信號疊加，在完成了信號的疊加后輸出圖像信號。DAC36輸入自O(shè)SD電路34輸出的圖像信號，然后將該圖像信號轉(zhuǎn)換成模擬信號而 向液晶顯示驅(qū)動部38輸出該模擬信號。液晶顯示驅(qū)動部38、投影鏡頭裝置40和燈(未圖示)相當(dāng)于按照自DAC36輸出的 圖像信號在微型計算機(jī)50的控制下將圖像顯示在屏幕上的“顯示部”。接下來說明顯示部的動作。作為照明裝置的燈(未圖示)例如由超高壓水銀燈、 金屬鹵化物燈、疝氣燈等構(gòu)成。借助連接器將燈能裝卸地安裝在投影儀1上。光自燈向液6晶顯示驅(qū)動部38以大致平行光的形態(tài)射出。液晶顯示驅(qū)動部38包括R、G、B的各液晶面板、和具備未圖示的鏡頭以及棱鏡的光 學(xué)系統(tǒng)。在液晶顯示驅(qū)動部38中，透過了內(nèi)部的未圖示的鏡頭系統(tǒng)的來自燈的光以均勻的 光量分布射入R、G、B的各液晶面板中。透過鏡頭系統(tǒng)后射入液晶面板的光中的藍(lán)色波長帶 的光(以下稱作“B光”)、紅色波長帶的光(以下稱作“R光”)、綠色波長帶的光(以下稱 作“G光”)以大致平行光的形態(tài)射入R、G、B的各液晶面板中。按照自DAC36輸入的與R、 G、B相對應(yīng)的圖像信號驅(qū)動各液晶面板，依據(jù)各液晶面板的驅(qū)動狀態(tài)調(diào)制光。被液晶面板 調(diào)制后的R光、G光和B光在二向色棱鏡(dichroic prism)的作用下被進(jìn)行了色合成，之 后被投影鏡頭裝置40放大投影在屏幕上。投影鏡頭裝置40包括鏡頭組和驅(qū)動器，該鏡頭組用于使投影光在屏幕上成像，該 驅(qū)動器用于使上述鏡頭組的一部分沿光軸方向進(jìn)行變化而調(diào)整投影圖像的變焦?fàn)顟B(tài)和聚 焦?fàn)顟B(tài)。為了能夠利用投影鏡頭裝置40沿上下方向和左右方向調(diào)整向屏幕投影時的投影 畫面位置，使投影鏡頭裝置40能夠自液晶面板和二向色棱鏡的光軸中心在規(guī)定范圍內(nèi)移 位(移動)。另外，在上下方向和左右方向上分別決定投影鏡頭裝置40的移位范圍。另外， 能夠利用鏡頭移位機(jī)構(gòu)42使投影鏡頭裝置40進(jìn)行移位動作。鏡頭移位機(jī)構(gòu)42使投影鏡頭裝置40在一定范圍內(nèi)進(jìn)行移位，從而調(diào)整投影鏡頭 裝置40的投影畫面位置。鏡頭移位機(jī)構(gòu)42包括投影鏡頭驅(qū)動部60、上下左右邊界傳感器 62和上下左右中心傳感器64。通過組合電動機(jī)等動力驅(qū)動源和齒輪機(jī)構(gòu)等動力傳遞機(jī)構(gòu)而構(gòu)成投影鏡頭驅(qū)動 部60。利用動力傳遞機(jī)構(gòu)將電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成上下方向或左右方向的直線移動力，從而 能夠使投影鏡頭裝置40沿上下方向或左右方向移位。利用微型計算機(jī)50控制電動機(jī)的轉(zhuǎn) 速。上下左右邊界傳感器62和上下左右中心傳感器64配置在投影鏡頭裝置40的移 位范圍中的規(guī)定位置上而檢測投影鏡頭裝置40的位置狀態(tài)。詳細(xì)而言，上下左右邊界傳感器62包括上下邊界傳感器和左右邊界傳感器，該上 下邊界傳感器用于檢測投影鏡頭裝置40是否到達(dá)了上下方向的移位范圍的上方邊界處或 下方邊界處，該左右邊界傳感器用于檢測投影鏡頭裝置40是否到達(dá)了左右方向的移位范 圍的左方邊界處或右方邊界處。另外，上下左右中心傳感器64包括上下中心傳感器和左右中心傳感器，該上下中 心傳感器用于檢測投影鏡頭裝置40是否到達(dá)了上下方向的移位范圍的中心位置，該左右 中心傳感器用于檢測投影鏡頭裝置40是否到達(dá)了左右方向的移位范圍的中心位置。作為上下左右邊界傳感器62和上下左右中心傳感器64，可以使用各種傳感器，例 如可以使用利用光的透過或者被阻斷來感應(yīng)的PI (photo interrupter，光斷續(xù)器)傳感器 等光學(xué)傳感器。上下左右邊界傳感器62和上下左右中心傳感器64的檢測信號輸出到微型 計算機(jī)50中。能夠利用被設(shè)置在投影儀1主體或遠(yuǎn)程控制器上的開關(guān)來操作投影鏡頭裝置40 的移位動作。例如，通過開啟被設(shè)置在遠(yuǎn)程控制器上的開關(guān)而使電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，從而使投 影鏡頭裝置40在移位范圍內(nèi)移動，通過關(guān)閉該開關(guān)而使電動機(jī)停止驅(qū)動，從而使投影鏡頭7裝置40停止移動。微型計算機(jī)50根據(jù)上下左右邊界傳感器62和上下左右中心傳感器64的檢測信 號對電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制，以使投影鏡頭裝置40在移位范圍內(nèi)沿上下方向或左右方向進(jìn) 行往返移動。另外，在投影鏡頭裝置40進(jìn)行上述那樣的移位動作時，微型計算機(jī)50監(jiān)視投影鏡 頭裝置40的位置狀態(tài)，在投影鏡頭裝置40結(jié)束了移位動作后，當(dāng)開啟被設(shè)置在投影儀1主 體或遠(yuǎn)程控制器上的復(fù)位開關(guān)時，能夠利用后述的方法使投影鏡頭裝置40自動復(fù)位到移 位范圍的中心位置。圖2是表示圖1中的鏡頭移位機(jī)構(gòu)42的分解立體圖。另外，在下述說明中，以圖 2的紙面的前側(cè)方向(ζ方向)為投影儀1的圖像投影方向，面向該圖像投影方向地規(guī)定左 右方向。如圖2所示，借助固定構(gòu)件100A、100B將投影鏡頭裝置40 (未圖示)安裝在被設(shè)置 在液晶驅(qū)動部38上的投影鏡頭安裝板(未圖示)上。即、在液晶驅(qū)動部38的投影鏡頭安裝 板上安裝有用于構(gòu)成鏡頭移位機(jī)構(gòu)42的固定構(gòu)件100A、100B，且在該固定構(gòu)件100A、100B 上安裝有能相對于該固定構(gòu)件100AU00B沿上下方向和左右方向移位的可動構(gòu)件110。并 且，在可動構(gòu)件110上安裝有投影鏡頭裝置40 (未圖示)，該可動構(gòu)件110和投影鏡頭裝置 40 一體地配置。在固定構(gòu)件100B上安裝有電動機(jī)Ml、M2，該電動機(jī)M 1、M2作為用于使設(shè)置有投 影鏡頭裝置40的可動構(gòu)件110移位的驅(qū)動源。電動機(jī)M1、M2的旋轉(zhuǎn)借助齒輪130、132、134 而傳遞給旋轉(zhuǎn)軸(未圖示)。旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞給滑動構(gòu)件(未圖示)，該滑動構(gòu)件與該旋 轉(zhuǎn)軸嚙合且隨著旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而滑動?；瑒訕?gòu)件連接固定在可動構(gòu)件110的一部分上，隨 著該滑動構(gòu)件的滑動，可動構(gòu)件110沿上下方向(y方向)和左右方向(χ方向)移位。另外，圖2所示的由齒輪130、132、134、旋轉(zhuǎn)軸和滑動構(gòu)件等構(gòu)成的動力傳遞機(jī)構(gòu) 只是一例，也可以使用其他各種結(jié)構(gòu)的動力傳遞機(jī)構(gòu)。此外，在固定構(gòu)件100A上配置有用于檢測投影鏡頭裝置40在左右方向上的位置 狀態(tài)的傳感器SHL、SHC、SHR。另外，在固定構(gòu)件100B上配置有用于檢測投影鏡頭裝置40 在上下方向上的位置狀態(tài)的傳感器SVU、SVC、SVD。圖3是放大表示圖2的一部分(傳感器SHL、SHC、SHR和遮光板120)的圖。如圖3所示，沿左右方向隔開規(guī)定間隔地并列配置3個傳感器SHL、SHC、SHR。圖 4表示傳感器SHL、SHC、SHR的立體圖。如圖3和圖4所示，傳感器SHL、SHC、SHR均是光學(xué)傳感器(例如PI傳感器)，且均 具備發(fā)光部和受光部。在發(fā)光部中含有發(fā)光二極管、發(fā)光FET (field effect transistor, 場效應(yīng)晶體管)、EL元件等發(fā)光元件。另外，在受光部中含有用于接收來自發(fā)光部的光的受 光元件。作為受光元件，可以使用發(fā)光二極管、光敏晶體三極管、雪崩光電二極管、熱電式紅 外元件等各種受光元件。如圖3所示，在可動構(gòu)件110上配置有沿左右方向延伸的遮光板120。S卩、遮光板 120與可動構(gòu)件110 —體地配置，且相對于固定構(gòu)件100A、100B沿左右方向移位。在遮光板 120的左右方向中央部設(shè)置有規(guī)定寬度的間隙部。此外，在組裝有固定構(gòu)件100A和固定構(gòu)件100B的狀態(tài)下，遮光板120的移位通路8配置在傳感器SHL、SHC、SHR的發(fā)光部與受光部之間。由此，在各傳感器SHL、SHC、SHR中， 自發(fā)光部朝向受光部照射的光隨著遮光板120的移位動作而被暫時阻斷。傳感器SHL、SHC、 SHR根據(jù)由遮光板120引起的光的透過/被阻斷而檢測投影鏡頭裝置40的位置狀態(tài)。詳細(xì)而言，在使設(shè)置有投影鏡頭裝置40的可動構(gòu)件110向右移位時，傳感器SHR 檢測到遮光板120的右端部的通過，從而能夠根據(jù)該檢測結(jié)果得知投影鏡頭裝置40到達(dá) 了移位范圍的右方邊界。另外，在使可動構(gòu)件110向左移位時，傳感器SHL檢測到遮光板 120的左端部的通過，從而能夠根據(jù)該檢測結(jié)果得知投影鏡頭裝置40到達(dá)了移位范圍的左 方邊界。即、傳感器SHR、SHL構(gòu)成上下左右邊界傳感器62(參照圖1)中的“左右邊界傳感器?！?相對于此，在使可動構(gòu)件110向右或向左移位時，傳感器SHC檢測到遮光板120的 中央部的通過，從而能夠根據(jù)該檢測結(jié)果得知投影鏡頭裝置40到達(dá)了移位范圍的中心位 置。即、傳感器SHC構(gòu)成上下左右中心傳感器64(參照圖1)中的“左右中心傳感器”。此外，在圖2中，還沿上下方向隔開規(guī)定間隔地并列配置有3個傳感器SVU、SVC, SVD。各傳感器SVU、SVC、SVD均由與構(gòu)成傳感器SHL、SHC、SHR的光學(xué)傳感器相同的光學(xué)傳 感器(例如PI傳感器)構(gòu)成，且均具備發(fā)光部和受光部。另外，在可動構(gòu)件110上配置有 沿上下方向延伸的遮光板(該構(gòu)造省略圖示)，該遮光板與可動構(gòu)件110 —體地配置，且相 對于固定構(gòu)件100AU00B沿上下方向移位。在該遮光板的上下方向中央部設(shè)置有規(guī)定寬度 的間隙部。并且，在組裝有固定構(gòu)件100Α和固定構(gòu)件100Β的狀態(tài)下，該遮光板的移位通路配 置在傳感器SVU、SVC、SVD的發(fā)光部與受光部之間。由此，在各傳感器SVU、SVC、SVD中，自 發(fā)光部朝向受光部照射的光隨著該遮光板的移位動作而被暫時阻斷。傳感器SVU、SVC、SVD 根據(jù)由該遮光板引起的光的透過/被阻斷而檢測投影鏡頭裝置40的位置狀態(tài)。詳細(xì)而言，在使設(shè)置有投影鏡頭裝置40的可動構(gòu)件110向上移位時，傳感器SVU 檢測到該遮光板的上端部的通過，從而能夠根據(jù)該檢測結(jié)果得知投影鏡頭裝置40到達(dá)了 移位范圍的上方邊界。另外，在使可動構(gòu)件110向下移位時，傳感器SVD檢測到該遮光板的 下端部的通過，從而能夠根據(jù)該檢測結(jié)果得知投影鏡頭裝置40到達(dá)了移位范圍的下方邊 界。即、傳感器SVU、SVD構(gòu)成上下左右邊界傳感器62(參照圖1)中的“上下邊界傳感器”。相對于此，在使可動構(gòu)件110向上或向下移位時，傳感器SVC檢測到該遮光板的中 央部的通過，從而能夠根據(jù)該檢測結(jié)果得知投影鏡頭裝置40到達(dá)了移位范圍的中心位置。 即、傳感器SVC構(gòu)成上下左右中心傳感器64(參照圖1)中的“上下中心傳感器”。圖5是表示傳感器SHC (左右中心傳感器)的檢測電壓的圖。如圖5所示，在作為左右中心傳感器的傳感器SHC因自發(fā)光部朝向受光部射去的 光被阻斷而未接收到光的期間內(nèi)，輸出L(邏輯低)電平的檢測電壓，在該傳感器SHC接收 到自發(fā)光部朝向受光部射去的光的期間內(nèi)，輸出H(邏輯高)電平的檢測電壓。在本實施方式中，在使可動構(gòu)件110向右或向左移位時，由于遮光板120的間隙部 在傳感器SHC的發(fā)光部與受光部之間通過，因此來自發(fā)光部的光能夠暫時性地通過遮光板 120。此時，在受光部接收到來自發(fā)光部的光的時刻，傳感器SHC的檢測電壓從L電平上升 到H電平，在來自發(fā)光部的光被阻斷的時刻，傳感器SHC的檢測電壓再從H電平下降到L電 平。結(jié)果，如圖5所示，檢測電壓具有以移位范圍的中心位置為中央值的檢測寬度。另外，該檢測寬度是依存于被設(shè)置在遮光板120上的間隙部的寬度的值。這里，如上所述，投影儀1具有下述功能，即、在投影鏡頭裝置40結(jié)束了移位動作 后，當(dāng)開啟被設(shè)置在投影儀1主體或遠(yuǎn)程控制器上的復(fù)位開關(guān)時，能夠使投影鏡頭裝置40 自動復(fù)位到移位范圍的中心位置。關(guān)于用于進(jìn)行該自動復(fù)位的處理，例如作為用于使投影 鏡頭裝置40復(fù)位到左右方向的移位范圍的中心位置的方法，可以使投影鏡頭裝置40自移 位動作結(jié)束后的位置向左或向右朝向中心位置移動，并且監(jiān)視屆時的作為左右中心傳感器 的傳感器SHC的檢測電壓，在該檢測電壓自L電平上升到H電平的時刻，使投影鏡頭裝置40 停止移動。但是，由于作為左右中心傳感器的傳感器SHC的檢測寬度依存于被設(shè)置在遮光板 120上的間隙部的寬度，因此根據(jù)該間隙部的寬度的不同，會發(fā)生在偏離中心位置的位置上 使投影鏡頭裝置40停止移動的缺陷。另外，根據(jù)投影鏡頭裝置40的移動方向的不同，也會 發(fā)生投影鏡頭裝置40的停止位置不同的缺陷。詳細(xì)而言，如圖6所示，隨著遮光板120的間隙部的寬度增大，左右中心傳感器SHC 的檢測寬度增大。這里，假設(shè)是利用上述方法使投影鏡頭裝置40復(fù)位到左右方向的移位范 圍的中心位置的情況。即、當(dāng)使投影鏡頭裝置40自移位動作結(jié)束后的位置向左或向右朝向 中心位置移動時，在左右中心傳感器SHC的檢測電壓自L電平上升到H電平的時刻，使投影 鏡頭裝置40停止移動。在該情況下，由于左右中心傳感器SHC的檢測寬度較大，所以投影鏡頭裝置40的 停止位置與移位范圍的中心位置有較大的偏離。因此，在使投影鏡頭裝置40向左朝向中心 位置移動時的投影鏡頭裝置40的停止位置、與使投影鏡頭裝置40向右朝向中心位置移動 時的投影鏡頭裝置40的停止位置之間產(chǎn)生相當(dāng)于該檢測寬度的偏離。結(jié)果，很難使投影鏡 頭裝置40準(zhǔn)確地復(fù)位到中心位置。為了避免發(fā)生上述缺陷，可以在中心位置附近加設(shè)光電耦合器等光學(xué)傳感器，從 而構(gòu)成能夠嚴(yán)密地檢測中心位置的硬件電路。但是，在該結(jié)構(gòu)中，與加設(shè)的光學(xué)傳感器相對 應(yīng)地需要設(shè)置新的用于阻斷自發(fā)光部向受光部射去的光的機(jī)構(gòu)和用于處理光學(xué)傳感器的 檢測信號的電路，從而存在裝置的成本增加的問題。另外，在鏡頭移位機(jī)構(gòu)的布局方面，上 述硬件電路的配置可能受限。那么，在本實施方式的投影儀1中，作為不用追加硬件電路就能使投影鏡頭裝置 40自動復(fù)位到移位范圍的中心位置的方法，按照圖7所示的處理步驟使投影鏡頭裝置40進(jìn) 行往返移動。圖7是說明本實施方式的投影鏡頭裝置40的自動復(fù)位處理的流程圖。另外，通過 執(zhí)行被預(yù)先存儲在微型計算機(jī)50中的程序而能夠?qū)崿F(xiàn)圖7所示的流程圖。如圖7所示，首先，為了執(zhí)行投影鏡頭裝置40的自動復(fù)位處理，在投影鏡頭裝置40 結(jié)束了移位動作后，判斷投影鏡頭裝置40是否需要進(jìn)行自動復(fù)位(步驟S01)。詳細(xì)而言， 判斷被設(shè)置在投影儀1主體或遠(yuǎn)程控制器上的復(fù)位開關(guān)是否開啟。在判定為投影鏡頭裝置 40并不需要進(jìn)行自動復(fù)位的情況下(步驟SOl的判定結(jié)果為“否”時)，結(jié)束處理。另一方面，在復(fù)位開關(guān)開啟從而判定為需要使投影鏡頭裝置40進(jìn)行自動復(fù)位時 (步驟SOl的判定結(jié)果為“是”時)，檢測在開始進(jìn)行自動復(fù)位的時刻的投影鏡頭裝置40的 位置(步驟S02)。
詳細(xì)而言，微型計算機(jī)50根據(jù)在移位動作的執(zhí)行過程中的、設(shè)置在投影儀1主體 或遠(yuǎn)程控制器上的開關(guān)的操作履歷而檢測投影鏡頭裝置40的位置。圖8表示用于說明在 步驟S02中檢測投影鏡頭裝置40的位置的方法的圖。如圖8的(a)所示，投影鏡頭裝置 40的上下方向的位置被劃分成移位范圍的中心位置附近、相比該中心位置附近靠上側(cè)的區(qū) 域以及相比該中心位置附近靠下側(cè)的區(qū)域。微型計算機(jī)50根據(jù)開關(guān)的操作量和操作方向 以數(shù)值“1”、“0”、“2”標(biāo)明投影鏡頭裝置40位于上述3個區(qū)域中的哪個區(qū)域內(nèi)。在圖8的 (a)的例子中，將相比上下方向的移位范圍的中心位置靠上側(cè)的區(qū)域記作“1”，將該中心位 置附近的區(qū)域記作“0”，將相比該中心位置靠下側(cè)的區(qū)域記作“2”。該數(shù)值隨著開關(guān)的操作 而更新。同樣，如圖8的(b)所示，投影鏡頭裝置40的左右方向的位置被劃分成移位范圍 的中心位置附近、相比該中心位置附近靠左側(cè)的區(qū)域以及相比該中心位置附近靠右側(cè)的區(qū) 域。微型計算機(jī)50根據(jù)開關(guān)的操作量和操作方向以數(shù)值“1”、“0”、“2”標(biāo)明投影鏡頭裝置 40位于上述3個區(qū)域中的哪個區(qū)域內(nèi)。在圖8的(b)的例子中，將相比左右方向的移位范 圍的中心位置靠左側(cè)的區(qū)域記作“1”，將該中心位置附近的區(qū)域記作“0”，將相比該中心位 置靠右側(cè)的區(qū)域記作“2”。該數(shù)值隨著開關(guān)的操作而更新。然后，組合圖8的(a)和(b)，從而能夠以圖8的(c)所示那樣的由χ方向(左右 方向)的位置和y方向(上下方向)的位置構(gòu)成的坐標(biāo)表示在移位范圍內(nèi)的投影鏡頭裝置 40的位置。例如，能夠以坐標(biāo)(0，0)表示上下方向和左右方向上的移位范圍的中心位置，以 坐標(biāo)(0，1)表示該中心位置的左側(cè)區(qū)域，以坐標(biāo)(0，2)表示該中心位置的右側(cè)區(qū)域。另外， 能夠以坐標(biāo)(1，1)表示相比該中心位置靠上側(cè)且靠左側(cè)的區(qū)域。微型計算機(jī)50以圖8的(c)的中心位置(0，0)作為初始值而監(jiān)視在移位動作的 執(zhí)行過程中的開關(guān)的操作量和操作方向，從而更新投影鏡頭裝置40的坐標(biāo)。并且，微型計 算機(jī)50根據(jù)在開始進(jìn)行自動復(fù)位的時刻的坐標(biāo)來檢測該時刻的投影鏡頭裝置40的位置。回到圖7，假設(shè)是在步驟S02中檢測出的投影鏡頭裝置40的位置位于相比中心 位置靠右側(cè)的區(qū)域中的情況(相當(dāng)于以坐標(biāo)(0, 表示的情況)。在該情況下，按照步驟 S03 S09的步驟使投影鏡頭裝置40自動復(fù)位。詳細(xì)而言，在步驟S03中，微型計算機(jī)50利用投影鏡頭驅(qū)動部60使投影鏡頭裝置 40以規(guī)定速度沿朝向中心位置去的方向(即左側(cè))移動。此時，微型計算機(jī)50監(jiān)視來自 左右中心傳感器SHC的檢測信號(檢測電壓)，判斷檢測電壓是否自L電平上升到H電平 (步驟S04)。在左右中心傳感器SHC的檢測電壓并未自L電平上升到H電平時(步驟S04 的判定結(jié)果為“否”時)，處理返回到步驟S03。另一方面，在判定為左右中心傳感器SHC的檢測電壓自L電平上升到H電平時(步 驟S04的判定結(jié)果為“是”時)，微型計算機(jī)50在檢測電壓上升到H電平的時刻起動內(nèi)置的 計數(shù)器，從而測量使投影鏡頭裝置40移動左右中心傳感器SHC的檢測寬度(參照圖6)所 需的時間(移動時間)(步驟S05)。然后，判斷左右中心傳感器SHC的檢測電壓是否自H電平下降到L電平(步驟 S06)。在檢測電壓并未自H電平下降到L電平時(步驟S06的判定結(jié)果為“否”時)，處理 返回到步驟S05。另一方面，在判定為左右中心傳感器SHC的檢測電壓自H電平下降到L電平時(步驟S06的判定結(jié)果為“是”時)，微型計算機(jī)50利用投影鏡頭驅(qū)動部60使投影鏡頭裝置40 停止移動(步驟S07)。由此，在投影鏡頭裝置40到達(dá)左右中心傳感器SHC的檢測寬度的左 邊界時，投影鏡頭裝置40停止移動。另外，微型計算機(jī)50使計數(shù)器停止工作，從而結(jié)束測 量移動時間。然后，根據(jù)在步驟S05中測得的移動時間計算投影鏡頭裝置40的驅(qū)動時間(步驟 S08)。該驅(qū)動時間為自左右中心傳感器SHC的檢測寬度的左邊界部沿朝向中心位置去的方 向(即、右側(cè))重新驅(qū)動投影鏡頭裝置40的時間。以移動時間的大約1/2的時間作為驅(qū)動 時間。最后，微型計算機(jī)50以正好是在步驟S08中算出的驅(qū)動時間(=移動時間的大約 1/2)的時間向右側(cè)重新驅(qū)動投影鏡頭裝置40 (步驟S09)。由此，投影鏡頭裝置40自左右 中心傳感器SHC的檢測寬度的左邊界部向中心位置靠近地進(jìn)行移動。如上所述，在使投影鏡頭裝置40向左側(cè)移動時，測量使投影鏡頭裝置40移動左右 中心傳感器SHC的檢測寬度所需的時間(移動時間)，并且以相當(dāng)于測得的該移動時間的大 約1/2的驅(qū)動時間向相反方向(右側(cè))重新驅(qū)動投影鏡頭裝置40，從而使投影鏡頭裝置40 復(fù)位到左右方向的移位范圍的中心位置，由此進(jìn)行圖7所示的投影鏡頭裝置40的自動復(fù)位 處理。采用該方法，不用加設(shè)新的能夠嚴(yán)密地檢測中心位置的硬件電路就能使投影鏡頭裝 置40自動復(fù)位到中心位置。另外，在圖7的處理流程中，測量使投影鏡頭裝置40移動左右中心傳感器SHC的 檢測寬度所需的時間、然后根據(jù)測得的該移動時間計算出驅(qū)動時間，但也可以不測量移動 時間，而是測量微型計算機(jī)50向投影鏡頭驅(qū)動部60所具有的電動機(jī)Ml、M2(參照圖2)輸 出的控制脈沖(例如PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號)的輸出次數(shù)。在該情況下，微型計算機(jī)50測量使投影鏡頭裝置40移動左右中心傳感器SHC的 檢測寬度所需的控制脈沖的輸出次數(shù)，以相當(dāng)于測得的該輸出次數(shù)的大約1/2的次數(shù)作為 驅(qū)動次數(shù)而算出驅(qū)動次數(shù)。然后，利用投影鏡頭驅(qū)動部60按照所算出的驅(qū)動次數(shù)的控制脈 沖重新驅(qū)動投影鏡頭裝置40。另外，在圖7中，以用于使投影鏡頭裝置40復(fù)位到左右方向的移位范圍的中心位 置的處理步驟為例說明了投影鏡頭裝置40的自動復(fù)位處理，但在使投影鏡頭裝置40復(fù)位 到上下方向的移位范圍的中心位置的情況下，也能采用相同的處理步驟。例如，當(dāng)在開始進(jìn) 行自動復(fù)位的時刻投影鏡頭裝置40位于相比中心位置靠上側(cè)的區(qū)域中的情況下，如下進(jìn) 行投影鏡頭裝置40的自動復(fù)位處理，即、在使投影鏡頭裝置40向下移動時，測量用于使投 影鏡頭裝置40移動上下中心傳感器SVC的檢測寬度所需的時間，并且以相當(dāng)于測得的該移 動時間的大約1/2的驅(qū)動時間向相反方向(上側(cè))重新驅(qū)動投影鏡頭裝置40，從而能夠使 投影鏡頭裝置40復(fù)位到上下方向的移位范圍的中心位置。此外，當(dāng)在開始進(jìn)行自動復(fù)位的時刻投影鏡頭裝置40位于相比中心位置靠上側(cè) 且靠左側(cè)的區(qū)域中的情況下，組合進(jìn)行上述左右方向的自動復(fù)位處理和上下方向的自動復(fù) 位處理，從而能夠使投影鏡頭裝置40復(fù)位到移位范圍的中心位置。另外，在本實施方式中，采用液晶投影儀作為投影儀，但本發(fā)明并不限定于此。例 如，也可以將本發(fā)明的技術(shù)應(yīng)用于DLP(Digital Light Processing，數(shù)字光處理)(注冊商 標(biāo))方式的投影儀等其他方式的投影儀中。12
這里公開的實施方式的所有內(nèi)容均是為了例示本發(fā)明，不應(yīng)理解成是對本發(fā)明的 限制。本發(fā)明的范圍并非由上述實施方式的內(nèi)容決定，而是由權(quán)利要求的范圍決定，與權(quán)利 要求的范圍等同的發(fā)明以及在權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變更均包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種鏡頭移位機(jī)構(gòu)，其用于使投影鏡頭裝置在與上述投影鏡頭裝置的光軸正交的2 個軸線方向中的至少1個軸線方向上的規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行往返移動，其中，該鏡頭移位機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其用于沿至少上述1個軸線方向驅(qū)動上述投影鏡頭裝置； 控制部，在使上述投影鏡頭裝置移動后，該控制部對上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以使上述 投影鏡頭裝置復(fù)位到上述規(guī)定范圍內(nèi)的中心位置；中心位置檢測部，其用于檢測上述投影鏡頭裝置是否到達(dá)了上述規(guī)定范圍內(nèi)的中心位置；上述中心位置檢測部沿上述1個軸線方向具有以上述中心位置為中央值的檢測寬度； 上述控制部包括第1驅(qū)動步驟，其用于以自開始進(jìn)行復(fù)位的時刻的位置向上述中心位置去的方向為去 往方向、利用上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)使上述投影鏡頭裝置沿該去往方向移動；第2驅(qū)動步驟，其用于在利用上述第1驅(qū)動步驟使上述投影鏡頭裝置移動了上述檢測 寬度后，利用上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)使上述投影鏡頭裝置沿返回方向重新移動大約為上述檢測寬度 的1/2的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭移位機(jī)構(gòu)，其中，上述控制部還包括測量部件，該測量部件用于根據(jù)上述中心位置檢測部的檢測值測量 使上述投影鏡頭裝置在上述第1驅(qū)動步驟的作用下移動上述檢測寬度所需的移動時間；上述第2驅(qū)動步驟依據(jù)由上述測量部件測得的上述移動時間而利用上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)使 上述投影鏡頭裝置沿所述返回方向重新移動大約為上述檢測寬度的1/2的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏡頭移位機(jī)構(gòu)，其中， 上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)，其按照自上述控制部輸出的控制脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；動力傳遞機(jī)構(gòu)，其將上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成直線移動力而使上述投影鏡頭裝置沿上 述1個軸線方向移動； 上述控制部還包括測量部件，其用于根據(jù)上述中心位置檢測部的檢測值測量使上述投影鏡頭裝置在上述 第1驅(qū)動步驟的作用下移動上述檢測寬度所需的控制脈沖的輸出次數(shù)；上述第2驅(qū)動步驟以相當(dāng)于由上述測量部件測得的上述控制脈沖數(shù)的輸出次數(shù)的大 約1/2的次數(shù)為驅(qū)動次數(shù)、利用上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)使上述投影鏡頭裝置沿所述返回方向重新移動。
4.一種投影式圖像顯示裝置，其中，該投影式顯示裝置包括 投影鏡頭裝置；鏡頭移位機(jī)構(gòu)，其用于使上述投影鏡頭裝置在與上述投影鏡頭裝置的光軸正交的2個 軸線方向中的至少1個軸線方向上的規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行往返移動； 上述鏡頭移位機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其用于沿至少上述1個軸線方向驅(qū)動上述投影鏡頭裝置； 控制部，在使上述投影鏡頭裝置移動后，該控制部對上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以使上述 投影鏡頭裝置自復(fù)位到上述規(guī)定范圍內(nèi)的中心位置；中心位置檢測部，其用于檢測上述投影鏡頭裝置是否到達(dá)了上述中心位置； 上述中心位置檢測部沿上述1個軸線方向具有以上述中心位置為中央值的檢測寬度； 上述控制部包括第1驅(qū)動步驟，其用于以自開始進(jìn)行復(fù)位的時刻的位置向上述中心位置去的方向為去 往方向、利用上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)使上述投影鏡頭裝置沿該去往方向移動；第2驅(qū)動步驟，其用于在利用上述該第1驅(qū)動步驟使上述投影鏡頭裝置移動了上述檢 測寬度后，利用上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)使上述投影鏡頭裝置沿返回方向重新移動大約為上述檢測寬 度的1/2的距離。
全文摘要
本發(fā)明提供不用加設(shè)硬件電路就能使投影鏡頭自動復(fù)位的投影移位機(jī)構(gòu)和投影式圖像顯示裝置。鏡頭移位機(jī)構(gòu)包括投影鏡頭驅(qū)動部；上下左右邊界傳感器，其用于檢測投影鏡頭裝置是否到達(dá)了上下方向和左右方向的移位范圍的邊界；上下左右中心傳感器，其用于檢測投影鏡頭裝置是否到達(dá)了該移位范圍的中心位置。上下左右中心傳感器具有以中心位置為中央值的檢測寬度。在投影鏡頭裝置結(jié)束了移位動作后使投影鏡頭裝置自動復(fù)位到移位范圍內(nèi)的中心位置時，微型計算機(jī)以自自動復(fù)位的開始時刻的位置朝向中心位置去的方向為去往方向而使投影鏡頭裝置向該去往方向移動，然后使投影鏡頭裝置向返回方向重新移動大約為上下左右中心傳感器的檢測寬度的1/2的距離。
文檔編號G03B21/14GK102043303SQ20101050892
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者吉村太一, 藤崎剛 申請人:三洋電機(jī)株式會社