JP2004279475A - 光学装置及びプロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】製造性を容易に向上できる筐体及びプロジェクタを提供する。
【解決手段】主筐体13に筐体側当接部32を設ける。レンズ鏡筒5に筐体側当接部32の上側面36に当接する鏡筒側当接部43を設ける。主筐体13の筐体側当接部32にレンズ鏡筒5の鏡筒側当接部43を当接させて支持した状態で固定手段46にてレンズ鏡筒5を主筐体13に固定する。レンズ鏡筒5の重量を筐体側当接部32にて下側から支持することで、固定手段46によるレンズ鏡筒5の主筐体13への固定の負荷を低減する。レンズ鏡筒5の主筐体13への取り付けに使用する螺子44の本数を減らして固定手段46を簡略化でき、筐体4および液晶プロジェクタの製造性を容易に向上できる。
【選択図】 図1
【解決手段】主筐体13に筐体側当接部32を設ける。レンズ鏡筒5に筐体側当接部32の上側面36に当接する鏡筒側当接部43を設ける。主筐体13の筐体側当接部32にレンズ鏡筒5の鏡筒側当接部43を当接させて支持した状態で固定手段46にてレンズ鏡筒5を主筐体13に固定する。レンズ鏡筒5の重量を筐体側当接部32にて下側から支持することで、固定手段46によるレンズ鏡筒5の主筐体13への固定の負荷を低減する。レンズ鏡筒5の主筐体13への取り付けに使用する螺子44の本数を減らして固定手段46を簡略化でき、筐体4および液晶プロジェクタの製造性を容易に向上できる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体本体に鏡筒を設けた光学装置及びこれを備えたプロジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プロジェクタは、照明光学系及び投射光学系に大別される光学系を備え、照明光学系は、筐体本体としての主筐体に、投射光学系は、鏡筒としての円筒状の筒体であるレンズ鏡筒に、それぞれ収容されて保持されている。このレンズ鏡筒は、主筐体の所定位置に取り付けられることで、照明光学系からの照明光を投射光学系によりスクリーン上に投射、すなわち投影する。
【0003】
ここで、レンズ鏡筒は、主筐体に対して光軸方向とこの光軸方向に対して鉛直方向とにがたつきが発生して位置ずれしないように、確実に取り付ける必要がある。
【0004】
そこで、レンズ鏡筒の一端側の周囲に光軸と略垂直にフランジ部を設け、このフランジ部を主筐体の側面部に当接させた状態にして、レンズ鏡筒側から主筐体の側面部に向けて螺子を光軸に対して上下及び水平方向の4箇所の孔部にそれぞれ挿入して螺子止めすることで、主筐体に固定するプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
しかしながら、このプロジェクタでは、レンズ鏡筒を主筐体に対して鉛直方向に螺子のみで支持しているため、レンズ鏡筒の主筐体への螺子止め箇所を低減することが容易でなく、製造性を向上することが容易でない。
【0006】
また、レンズ鏡筒の主筐体への取り付けに際しては、照明光学系との光学的な位置関係、すなわちバックフォーカスを適切に設定する必要がある。このため、レンズ鏡筒のフランジ部と主筐体の側面部との間に薄板状のスペーサを挟み込むことで、レンズ鏡筒と主筐体との位置関係を調整しているので、適切な厚さのスペーサを選択する工程を必要とし、また、スペーサを使用することで部品点数が増加する問題がある。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−39670号公報(第4頁、図3−図5)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、上述のプロジェクタでは、製造性を向上することが容易でない。
【0009】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、製造性を容易に向上できる光学装置及びこれを備えたプロジェクタを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の光学装置は、第1の光学系を収容する光学系収容部及び筐体側当接部を備えた筐体本体と、記筐体側当接部に当接する鏡筒側当接部を備え、第1の光学系とは別個の第2の光学系を内部に収容し、軸方向に光軸を有する筒状の鏡筒と、前記鏡筒側当接部が前記筐体側当接部の上側に当接して支持された状態で前記鏡筒を前記筐体本体に固定する固定手段とを具備したものである。
【0011】
そして、筐体本体に設けた筐体側当接部の上側に、鏡筒に設けた鏡筒側当接部が当接して支持された状態で固定手段にて鏡筒を筐体本体に固定することにより、鏡筒の重量を筐体側当接部にて下側から支持して固定手段による鏡筒の筐体本体への固定の負荷を低減するので、固定手段を簡略化することが可能になり、製造性が容易に向上される。
【0012】
請求項2記載の光学装置は、請求項1記載の光学装置において、固定手段は、軸部を有する螺子と、筐体側当接部及び鏡筒側当接部のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設けられ、前記螺子の軸部が挿入される孔部と、前記筐体側当接部及び前記鏡筒側当接部のいずれか他方に設けられ、前記螺子の軸部が螺合される螺子孔とを備え、前記孔部は、前記光軸方向の寸法が前記螺子の軸部の外径寸法よりも大きいものである。
【0013】
そして、鏡筒の光軸方向の寸法を螺子の軸部の外径寸法よりも大きくした孔部を筐体本体及び鏡筒のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設け、螺子の軸部を孔部に挿入して筐体本体及び鏡筒のいずれか他方に設けた螺子孔に螺合することで、例えばスペーサなどを用いることなく鏡筒を筐体本体に対して光軸方向に容易に位置を調整できるので、製造性がより向上される。
【0014】
請求項3記載の光学装置は、請求項1または2記載の光学装置において、鏡筒側当接部は、鏡筒の周囲に複数設けられ、筐体側当接部に対して選択的に当接可能であるものである。
【0015】
そして、鏡筒側当接部を、筐体側当接部に対して選択的に当接可能に鏡筒の周囲に複数設けることにより、筐体本体に鏡筒を取り付ける際に、最も精度が良好な鏡筒側当接部が筐体側当接部に対して当接するように選択することで、筐体本体に鏡筒がより精度良く取り付けられる。
【0016】
請求項4記載の光学装置は、請求項1ないし3いずれか一記載の光学装置において、筐体本体に設けられ、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を具備したものである。
【0017】
そして、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を筐体本体に設けることで、筐体本体に鏡筒がより精度良く取り付けられる。
【0018】
請求項5記載のプロジェクタは、請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置と、この光学装置に光を照射する光源と、前記光学装置の筐体本体の光学系収容部に収容され、前記光源から照射された光を照射する第1の光学系と、この第1の光学系から照射された光を変調させる光変調手段と、前記光学装置の鏡筒内に収容され、前記変調手段にて変調された光を投射する第2の光学系とを具備したものである。
【0019】
そして、請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置を備えることにより、全体として製造性が向上される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態のプロジェクタの構成を図1ないし図6を参照して説明する。
【0021】
図6において、1はプロジェクタすなわち投写型表示装置としての液晶プロジェクタで、この液晶プロジェクタ1は、図5および図6に示すように、第1の光学系としての照明光学系2と光変調手段として液晶表示素子である3枚の透過型のLCDパネル3r,3g,3bとを備えた光学装置としての筐体4、鏡筒としてのレンズ鏡筒5、及び、筐体4の照明光学系2に光を照射する光源6などを備えている。また、これら筐体4、レンズ鏡筒5及び光源6は、外装体としての横長の外装カバー7により外側を覆われている。この外装カバー7内には、図示しないファン、制御回路、操作部、表示部、電源装置などが配設されている。
【0022】
そして、照明光学系2は、光源6から照射された光、すなわち照明光の照度のむらを低減するレンズアレイLA1,LA2、これらレンズアレイLA1,LA2間に配置された熱線カットフィルタCF、光源6から照射された光の偏向方向を揃える偏向ビームスプリッタ(Polarized Beam Splitter:PBS)S、重畳レンズであるコンデンサレンズCL、色分離光学系としてのダイクロイック反射ミラーDM1,DM2、光学要素としての全反射ミラーである反射ミラーM1〜M3、リレーレンズRL1〜RL3、赤色透過フィルタF1、青色透過フィルタF2、及び、フィールドレンズFL1,FL2などを有している。
【0023】
また、筐体4は、図1に示すように、開口部12を有する筐体本体としての主筐体13を備えている。そして、この主筐体13の上部には、開口部12の一部を閉塞する図示しない蓋体と、この蓋体とともに開口部12に取り付けられて主筐体13の開口部12を閉塞する図示しない副蓋体とが、ビスなどにて着脱可能にそれぞれ取り付けられている。
【0024】
主筐体13は、例えば合成樹脂で射出成形されている。この主筐体13は、図5に示す底面部14と、この底面部14の周縁から上側に板状に突出し上端部が開口部12の縁部となる側面部15とを有している。また、主筐体13には、開口部12に連通し照明光学系2を収容する光学系収容部16が内側に設けられている。さらに、この主筐体13の側面部15の内側には、図5に示すように、光学系収容部16に臨み、照明光学系2を所定の位置に保持する保持部である溝部17が上下方向に沿って多数設けられている。そして、この光学系収容部16は、図1に示すように、平面視矩形状の導光部21、平面視コ字状の分光部22及び平面視矩形状の合成部23を備えている。
【0025】
そして、導光部21は、光源6に対向した位置に設けられている。そして、この導光部21内には、図1および図5に示すように、光源6から照射された光の進行方向に沿って、第1のレンズアレイLA1、熱線カットフィルタCF、第2のレンズアレイLA2、及び偏向ビームスプリッタSが互いに離間されて順次光軸上に配設されている。さらに、導光部21と分光部22との間の位置には、コンデンサレンズCLが配設されている。
【0026】
一方、分光部22は、導光部21に隣接し、かつ合成部23の周囲に平面視略コ字状に配設されている。そして、この分光部22内には、ダイクロイック反射ミラーDM1,DM2、反射ミラーM1〜M3、リレーレンズRL1,RL2、及び、赤色透過フィルタF1及び青色透過フィルタF2がそれぞれ配設されている。また、分光部22と合成部23との間の位置には、リレーレンズRL3及びフィールドレンズFL1,FL2がそれぞれ配設されている。
【0027】
またさらに、合成部23は、図1および図5に示すように、周囲の3つの側面が分光部22に囲まれており、これら分光部22に対向する部分に、LCDパネル3r,3g,3bがそれぞれリレーレンズRL3及びフィールドレンズFL1,FL2に対向して平面視コ字状に配設されている。そして、合成部23内には、図2および図4に示すように、LCDパネル3r,3g,3bに3つの側面を対向させた色光合成手段としての直方体状のダイクロイッククロスプリズムDXPが配設されている。
【0028】
このダイクロイッククロスプリズムDXPは、LCDパネル3r,3g,3bを介して所定の映像信号に応じて変調された3色の色光を再び1つの光束に色合成するものである。
【0029】
また、主筐体13の側面部15の合成部23の分光部22に対向していない部分には、円形状の嵌合凹部25が窪んで設けられている。この嵌合凹部25は、レンズ鏡筒5の外径寸法と略等しい内径寸法を有しており、側面部15の面方向に略垂直な方向に窪んでいる。
【0030】
さらに、この嵌合凹部25には、矩形状の導光孔26が側面部15を貫通して設けられている。この導光孔26は、嵌合凹部25の中心よりも下側に上下方向の中心が位置し下端部が嵌合凹部25の縁部近傍に亘って設けられ、上端部が嵌合凹部25の中心よりも上側に位置している。また、この導光孔26は、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部に対向し、かつこのレンズ鏡筒5の軸方向、すなわち光軸X方向に沿って開口方向を有している。さらに、この導光孔26は、嵌合凹部25の中心を通る上下方向の仮想直線について線対称に形成されている。そして、この導光孔26により、合成部23が筐体4の外部と連通し、ダイクロイッククロスプリズムDXPにて色合成された光束がレンズ鏡筒5に入射する。
【0031】
さらに、嵌合凹部25の下側半分である導光孔26の周囲には、導光孔26の開口方向に沿って突出した支持突出部31が主筐体13と一体に設けられている。この支持突出部31は、嵌合凹部25と同心状に設けられ、嵌合凹部25に略沿った略半円弧状に形成されている。
【0032】
また、支持突出部31は、一対の筐体側当接部32、一対の逃げ部33、これら筐体側当接部32と逃げ部33との間にそれぞれ設けられた鏡筒ガイド手段としての一対のレンズ鏡筒ガイド部34、及び、一対の逃げ部33の間に設けられた補強部35をそれぞれ備えている。
【0033】
一対の筐体側当接部32は、支持突出部31の上端部から水平方向、すなわち図2および図4に示す左右方向に沿って支持突出部31の外方に向けて突出した平板状にそれぞれ設けられている。すなわち、これら筐体側当接部32は、支持突出部31の外方にそれぞれフランジ状に突出している。また、これら筐体側当接部32は、上側面36が嵌合凹部25の中心を通る左右方向の仮想直線上に略位置している。これら上側面36には、螺子孔37がそれぞれ設けられている。
【0034】
一対の逃げ部33は、支持突出部31からそれぞれ下方に突出し、上方向に向けて拡開する台形状にそれぞれ設けられている。これら逃げ部33は、支持突出部31の中心について例えば約60°の角度をなすように互いに離間されて設けられている。また、これら逃げ部33は、支持突出部31の中心を通る上下方向に沿った仮想直線について線対称な位置に設けられている。したがって、筐体側当接部32および逃げ部33は、支持突出部31の周方向に沿って、支持突出部31の中心について順次約60°の角度をなすようにそれぞれ設けられている。言い換えると、筐体側当接部32および逃げ部33は、略等間隔で設けられている。
【0035】
また、一対のレンズ鏡筒ガイド部34は、それぞれレンズ鏡筒5の外周面に沿った円弧面状に形成され、レンズ鏡筒5の外周面に両側から当接することでレンズ鏡筒5を水平方向、すなわち図2および図3に示す左右方向に位置決めする。
【0036】
さらに、補強部35は、一対の逃げ部33および一対のレンズ鏡筒ガイド部34を補強して強度を確保するものであり、レンズ鏡筒5の外周面に沿った円弧面状に形成されている。
【0037】
一方、蓋体は、合成樹脂で平面視略コ字状に射出成形され、主筐体13の分光部22の上方に位置した開口部12を閉塞している。
【0038】
さらに、副蓋体は、平面視略矩形状に形成されており、主筐体13の導光部21の上方の開口部12を閉塞する。したがって、この副蓋体は、蓋体とともに主筐体13の開口部12全体を閉塞する。そして、副蓋体は、主筐体13に複数の図示しない螺子で螺子止めされて係止される。
【0039】
そして、レンズ鏡筒5は、光源6から照射され筐体4内を通過した光を図示しないスクリーン上などに投射、すなわち投影するもので、図1に示すように、軸方向に沿って光軸Xを有する略円筒状に形成されている。また、レンズ鏡筒5は、所定位置に保持された複数のレンズLにて構成された照明光学系2とは別個の第2の光学系としての投射光学系41を内部に収容している。さらに、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部には、図1および図2に示すように、支持突出部31に支持される被支持部42が設けられている。この被支持部42の軸方向の一端部は、嵌合凹部25の窪み寸法と略等しい寸法に亘って、先端側が基端側よりも径寸法が小さくなるように突出している。
【0040】
さらに、この被支持部42には、リブ状の対をなす鏡筒側当接部43が複数対、例えば3対設けられている。これら鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の径方向に向けて突出し、このレンズ鏡筒5の軸方向に沿って板状に設けられている。また、これら対をなす鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の断面視の中心について点対称となる位置に設けられている。さらに、各鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の周方向に互いに略等間隔に離間されている。すなわち、各鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の断面視の中心についてそれぞれ互いに約60°の角度をなす位置に設けられている。
【0041】
そして、各鏡筒側当接部43には、螺子孔37に螺合されるビス、すなわち螺子44の軸部44aが挿入される孔部45がそれぞれ貫通して設けられている。これら孔部45は、光軸Xと交差する方向である各鏡筒側当接部43の厚さ方向に各鏡筒側当接部43を貫通して設けられている。また、これら孔部45は、光軸X方向、すなわちレンズ鏡筒5の軸方向の寸法が螺子44の軸部44aの外径寸法よりも大きく形成されている。そして、これら螺子孔37、螺子44及び孔部45にて固定手段46が構成されている。なお、本実施の形態では、孔部45は鏡筒側当接部43を側方から切り欠いて設けられている。
【0042】
また、被支持部42のレンズ鏡筒5の軸方向の中心側のレンズ鏡筒5の外周面には、環状の鍔部51がレンズ鏡筒5の径方向に突出して設けられている。この鍔部51は、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部、すなわち被支持部42側の端部からの距離が、嵌合凹部25と支持突出部31の先端部との間の距離と略等しいか僅かに長く形成されている。
【0043】
さらに、レンズ鏡筒5は、軸方向における他端部に、略円筒状のカム筒52及びこのカム筒52内に挿通された略円筒状のレンズガイド筒53を備えている。このレンズガイド筒53は、投射光学系41の一部を内部に保持している。そして、レンズ鏡筒5は、これらカム筒52、あるいはレンズガイド筒53をレンズ鏡筒5の周方向に回動させることにより、投射光学系41を構成するレンズの位置を光軸X方向に変化させることで、画像のズーム機能、あるいはピント調整(フォーカス)機能を有している。
【0044】
そして、光源6は、図1に示すように、ハロゲンランプなどの白熱電球あるいはメタルハライドランプなどの放電ランプ61を備えている。この放電ランプ61の周囲には、この放電ランプ61から照射された光を反射する放物面状の鏡面を内側に備えたリフレクタ62が配設されている。この結果、光源6からは、放電ランプ61から照射された光がリフレクタ62で反射されて筐体4の導光部21の照明光学系2に入射する。
【0045】
また、外装カバー7は、意匠などを考慮して、例えば合成樹脂などで矩形箱状に形成されている。
【0046】
次に、上記一実施の形態の筐体4の組み立て方法を説明する。
【0047】
まず、主筐体13内に、各種照明光学系2、LCDパネル3r,3g,3b及びダイクロイッククロスプリズムDXPをそれぞれ所定位置に配設する。
【0048】
次いで、図2および図4に示すように、内部に投射光学系41を保持したレンズガイド筒53をカム筒52に挿通させて完成したレンズ鏡筒5の被支持部42を、主筐体13の支持突出部31の上方に取り付ける。
【0049】
このとき、レンズ鏡筒5の一対の鏡筒側当接部43を水平方向に沿わせた状態で主筐体13の筐体側当接部32の上側面36に当接させると、レンズ鏡筒5の下側に位置した鏡筒側当接部43がそれぞれ支持突出部31の逃げ部33に収容される。
【0050】
ここで、鏡筒側当接部43と筐体側当接部32とは、一対の鏡筒側当接部43を筐体側当接部32の上側面36に当接させた状態で、照明光学系2の光軸と投射光学系41の光軸とが一致するように形成されている。
【0051】
さらに、主筐体13の筐体側当接部32の上側面36に当接させるレンズ鏡筒5の一対の鏡筒側当接部43は、3対の鏡筒側当接部43の中から照明光学系2との光軸のずれが少ないもの、すなわち精度が最も良好なものを、レンズ鏡筒5を周方向に約60°ずつ回動させることで選択的に決定する。
【0052】
なお、鏡筒側当接部43と筐体側当接部32とが当接した状態でレンズ鏡筒5の被支持部42の下側面と補強部35とが当接するようにすれば、支持突出部31によるレンズ鏡筒5の支持がより確実なものとなる。
【0053】
また、レンズ鏡筒5の被支持部42の下側の外周面の両側が支持突出部31のレンズ鏡筒ガイド部34に当接することでレンズ鏡筒5が水平方向に位置決めされる。
【0054】
さらに、レンズ鏡筒5の被支持部42の軸方向の一端部が、嵌合凹部25に僅かに隙間を有した状態で嵌合する。つまり、鏡筒側当接部43と筐体側当接部32との当接による照明光学系2の光軸と投射光学系41の光軸との一致を損なわないように、被支持部42の軸方向の一端部が、嵌合凹部25の周縁部に干渉しないようになっている。
【0055】
そして、主筐体13の筐体側当接部32の上側面36に当接したレンズ鏡筒5の一対の鏡筒側当接部43の孔部45に螺子44の軸部44aを挿入し、この螺子44の軸部44aを主筐体13の筐体側当接部32の螺子孔37に螺合させることで、レンズ鏡筒5を主筐体13に固定する。
【0056】
このとき、レンズ鏡筒5を、螺子44の軸部44aと孔部45との間隔の範囲で光軸X方向に摺動させ、レンズ鏡筒5の主筐体13に対する取り付け位置を光軸X方向に変位させて、照明光学系2との光学的な位置関係、すなわちバックフォーカスを適切に設定する。
【0057】
そして、螺子44を締め付けることにより、互いに当接する筐体側当接部32と鏡筒側当接部43とが締め付け固定され、レンズ鏡筒5は、主筐体13の所定位置に固定手段46により固定される。
【0058】
この後、蓋体および副蓋体を主筐体13の上方から開口部12を閉塞するように取り付けて螺子止めなどし、筐体4を完成する。
【0059】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【0060】
電源部から供給された電源により光源6が駆動されると、この光源6から光が筐体4の導光部21に向けて照射される。
【0061】
この光源6から照射された光は、導光部21の第1のレンズアレイLA1、熱線カットフィルタCFおよび第2のレンズアレイLA2を透過し、偏向ビームスプリッタSにより偏向方向を揃えられた後、コンデンサレンズCLを透過して筐体4の分光部22に入射する。
【0062】
そして、コンデンサレンズCLを透過した光のR(赤)成分は、ダイクロイック反射ミラーDM1,DM2を順次透過した後、リレーレンズRL1を透過し、反射ミラーM1にて反射されてリレーレンズRL2を透過し、赤色透過フィルタF1を透過して反射ミラーM2により反射されてリレーレンズRL3に入射する。
【0063】
また、コンデンサレンズCLを透過した光のG(緑)成分は、ダイクロイック反射ミラーDM1を透過した後、ダイクロイック反射ミラーDM2に反射されてフィールドレンズFL2に入射する。
【0064】
さらに、コンデンサレンズCLを透過した光のB(青)成分は、ダイクロイック反射ミラーDM1にて反射され、青色透過フィルタF2を透過した後、反射ミラーM3に反射されてフィールドレンズFL1に入射する。
【0065】
この後、これら分光された各色光は、それぞれLCDパネル3r,3g,3b入射し、所定の映像信号に応じてそれぞれ独立に変調され、筐体4の合成部23のダイクロイッククロスプリズムDXPにて色合成されて合成光となり、導光孔26を介してレンズ鏡筒5へと反射される。さらに、このレンズ鏡筒5のレンズLなどの投射光学系41により、カラーの画像がスクリーン上に照射される。
【0066】
そして、レンズ鏡筒5のカム筒52、あるいはレンズガイド筒53をレンズ鏡筒5の周方向に回動させることにより、スクリーン上の画像をズーム、あるいはピント調整して所望の画像をスクリーン上で得る。
【0067】
上述したように、上記一実施の形態では、主筐体13に設けた筐体側当接部32の上側面36に、レンズ鏡筒5に設けた鏡筒側当接部43が当接して支持された状態で固定手段46にてレンズ鏡筒5を主筐体13に固定する構成とした。
【0068】
このため、レンズ鏡筒5の重量を筐体側当接部32にて下側から支持することで、レンズ鏡筒5の重量の多くが主筐体13の支持突出部31の筐体側当接部32に加わることになり、固定手段46によるレンズ鏡筒5の主筐体13への固定の負荷を低減する。
【0069】
この結果、レンズ鏡筒5を、主筐体13に対して光軸X方向に鉛直な方向にがたつきが発生して位置ずれしないように確実に取り付けて、レンズ鏡筒5の主筐体13への取り付けに使用する螺子44の本数を減らすなど固定手段46を簡略化でき、筐体4および液晶プロジェクタ1の製造性を容易に向上できる。
【0070】
また、上記一実施の形態では、レンズ鏡筒5の光軸X方向の寸法を螺子44の軸部44aの外径寸法よりも大きくした孔部45をレンズ鏡筒5の鏡筒側当接部43に光軸X方向と交差する方向に貫通して設け、螺子44の軸部44aを孔部45に挿入して螺子孔37に螺合する構成とした。
【0071】
このため、例えばスペーサなどをレンズ鏡筒5と主筐体13の側面部15との間に挟み込むなどすることなくレンズ鏡筒5を主筐体13に対して光軸X方向に容易に変位させることができるので、適切な厚さのスペーサを選択する工程などを省略するとともに、スペーサを使用することによる部品点数の増加を防止して、製造性をより向上できる。
【0072】
さらに、鏡筒側当接部43を、筐体側当接部32に対して選択的に当接可能にレンズ鏡筒5の周囲に複数設けることにより、主筐体13にレンズ鏡筒5を取り付ける際に、最も精度が良好な鏡筒側当接部43が筐体側当接部32に対して当接するように選択することで、主筐体13にレンズ鏡筒5をより精度良く取り付けできる。
【0073】
また、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部に設けたフランジ部を主筐体13の側面部15に螺子44にて光軸X方向に螺子止めする従来の場合では、螺子44が挿入されるフランジ部の孔部に螺子44を挿入可能とするためのクリアランスなどを設ける必要があったため、レンズ鏡筒5の主筐体13に対する水平方向の取付精度が充分ではなかった。
【0074】
しかしながら、上記一実施の形態では、レンズ鏡筒5の水平方向の位置決めをするレンズ鏡筒ガイド部34を主筐体13に設けることで、レンズ鏡筒5の光軸Xに交差する水平方向に確実に位置決めすることにより、主筐体13にレンズ鏡筒5をより精度良く取り付けできる。
【0075】
そして、主筐体13の側面部15に、レンズ鏡筒5の被支持部42の軸方向の一端部が嵌合する嵌合凹部25を設けることにより、ダイクロイッククロスプリズムDXPにて導光孔26からレンズ鏡筒5に向けて照射された光が、主筐体13とレンズ鏡筒5との接続部から漏洩することを防止できる。
【0076】
なお、上記一実施の形態において、レンズ鏡筒5の主筐体13側の端部に主筐体13の側面部15と当接するフランジ部を設け、鏡筒側当接部43を筐体側当接部32に螺子44により固定する代わりに、フランジ部を側面部15に螺子で固定するようにしてもよい。この場合には、レンズ鏡筒5の光軸X方向の位置調整は、従来の通り、側面部15とフランジ部との間にスペーサを挟んで行うことになるが、レンズ鏡筒5は、筐体側当接部32により鏡筒側当接部43が支持されているため、レンズ鏡筒5を固定する螺子の数は少なくなる。
【0077】
また、筐体4は、液晶プロジェクタ1にのみ用いられるものではなく、主筐体13にフィルム、あるいはCCD(Charge Coupled Device)などを配設してボディ本体とし、レンズ鏡筒5の内部に第2の光学系としての撮影レンズ系などを配設することで、カメラなどの撮影装置に用いることも可能である。
【0078】
さらに、鏡筒側当接部43は、一対の鏡筒側当接部43のみでレンズ鏡筒5を精度良く主筐体13に取り付けできれば、必ずしも選択的に複数対設ける必要はない。
【0079】
そして、螺子孔37を鏡筒側当接部43に設け、孔部45を筐体側当接部32に設ける構成も可能である。
【0080】
また、レンズ鏡筒5の主筐体13への取り付けは、螺子44などを用いるものに限定されない。
【0081】
さらに、照明光学系2、あるいは投射光学系41は、上記一実施の形態の構成に限定されるものではなく、所望の光学特性が得られるように適宜設計する。
【0082】
【発明の効果】
請求項1記載の光学装置によれば、筐体本体に設けた筐体側当接部の上側に、鏡筒に設けた鏡筒側当接部が当接して支持された状態で固定手段にて鏡筒を筐体本体に固定することにより、鏡筒の重量を筐体側当接部にて下側から支持して固定手段による鏡筒の筐体本体への固定の負荷を低減するので、固定手段を簡略化することが可能になり、製造性を容易に向上できる。
【0083】
請求項2記載の光学装置によれば、請求項1記載の光学装置の効果に加えて、鏡筒の光軸方向の寸法を螺子の軸部の外径寸法よりも大きくした孔部を筐体本体及び鏡筒のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設け、螺子の軸部を孔部に挿入して筐体本体及び鏡筒のいずれか他方に設けた螺子孔に螺合することで、例えばスペーサなどを用いることなく鏡筒を筐体本体に対して光軸方向に容易に位置を調整できるので、製造性をより向上できる。
【0084】
請求項3記載の光学装置によれば、請求項1または2記載の光学装置の効果に加えて、鏡筒側当接部を、筐体側当接部に対して選択的に当接可能に鏡筒の周囲に複数設けることにより、筐体本体に鏡筒を取り付ける際に、最も精度が良好な鏡筒側当接部が筐体側当接部に対して当接するように選択することで、筐体本体に鏡筒をより精度良く取り付けできる。
【0085】
請求項4記載の光学装置によれば、請求項1ないし3いずれか一記載の光学装置の効果に加えて、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を筐体本体に設けることで、筐体本体に鏡筒をより精度良く取り付けできる。
【0086】
請求項5記載のプロジェクタによれば、請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置を備えることにより、全体として製造性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のプロジェクタの一部を示す斜視図である。
【図2】同上プロジェクタの一部を分解して示す斜視図である。
【図3】同上プロジェクタの光学装置を示す側面図である。
【図4】同上光学装置の一部を分解して示す側面図である。
【図5】同上光学装置を示す平面図である。
【図6】同上プロジェクタを示す説明平面図である。
【符号の説明】
1 プロジェクタとしての液晶プロジェクタ
2 第1の光学系としての照明光学系
3r,3g,3b 光変調手段としてのLCDパネル
4 光学装置としての筐体
5 鏡筒としてのレンズ鏡筒
6 光源
13 筐体本体としての主筐体
16 光学系収容部
32 筐体側当接部
34 鏡筒ガイド手段としてのレンズ鏡筒ガイド部
37 螺子孔
41 第2の光学系としての投射光学系
43 鏡筒側当接部
44 螺子
44a 軸部
45 孔部
46 固定手段
X 光軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体本体に鏡筒を設けた光学装置及びこれを備えたプロジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プロジェクタは、照明光学系及び投射光学系に大別される光学系を備え、照明光学系は、筐体本体としての主筐体に、投射光学系は、鏡筒としての円筒状の筒体であるレンズ鏡筒に、それぞれ収容されて保持されている。このレンズ鏡筒は、主筐体の所定位置に取り付けられることで、照明光学系からの照明光を投射光学系によりスクリーン上に投射、すなわち投影する。
【0003】
ここで、レンズ鏡筒は、主筐体に対して光軸方向とこの光軸方向に対して鉛直方向とにがたつきが発生して位置ずれしないように、確実に取り付ける必要がある。
【0004】
そこで、レンズ鏡筒の一端側の周囲に光軸と略垂直にフランジ部を設け、このフランジ部を主筐体の側面部に当接させた状態にして、レンズ鏡筒側から主筐体の側面部に向けて螺子を光軸に対して上下及び水平方向の4箇所の孔部にそれぞれ挿入して螺子止めすることで、主筐体に固定するプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
しかしながら、このプロジェクタでは、レンズ鏡筒を主筐体に対して鉛直方向に螺子のみで支持しているため、レンズ鏡筒の主筐体への螺子止め箇所を低減することが容易でなく、製造性を向上することが容易でない。
【0006】
また、レンズ鏡筒の主筐体への取り付けに際しては、照明光学系との光学的な位置関係、すなわちバックフォーカスを適切に設定する必要がある。このため、レンズ鏡筒のフランジ部と主筐体の側面部との間に薄板状のスペーサを挟み込むことで、レンズ鏡筒と主筐体との位置関係を調整しているので、適切な厚さのスペーサを選択する工程を必要とし、また、スペーサを使用することで部品点数が増加する問題がある。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−39670号公報(第4頁、図3−図5)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、上述のプロジェクタでは、製造性を向上することが容易でない。
【0009】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、製造性を容易に向上できる光学装置及びこれを備えたプロジェクタを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の光学装置は、第1の光学系を収容する光学系収容部及び筐体側当接部を備えた筐体本体と、記筐体側当接部に当接する鏡筒側当接部を備え、第1の光学系とは別個の第2の光学系を内部に収容し、軸方向に光軸を有する筒状の鏡筒と、前記鏡筒側当接部が前記筐体側当接部の上側に当接して支持された状態で前記鏡筒を前記筐体本体に固定する固定手段とを具備したものである。
【0011】
そして、筐体本体に設けた筐体側当接部の上側に、鏡筒に設けた鏡筒側当接部が当接して支持された状態で固定手段にて鏡筒を筐体本体に固定することにより、鏡筒の重量を筐体側当接部にて下側から支持して固定手段による鏡筒の筐体本体への固定の負荷を低減するので、固定手段を簡略化することが可能になり、製造性が容易に向上される。
【0012】
請求項2記載の光学装置は、請求項1記載の光学装置において、固定手段は、軸部を有する螺子と、筐体側当接部及び鏡筒側当接部のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設けられ、前記螺子の軸部が挿入される孔部と、前記筐体側当接部及び前記鏡筒側当接部のいずれか他方に設けられ、前記螺子の軸部が螺合される螺子孔とを備え、前記孔部は、前記光軸方向の寸法が前記螺子の軸部の外径寸法よりも大きいものである。
【0013】
そして、鏡筒の光軸方向の寸法を螺子の軸部の外径寸法よりも大きくした孔部を筐体本体及び鏡筒のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設け、螺子の軸部を孔部に挿入して筐体本体及び鏡筒のいずれか他方に設けた螺子孔に螺合することで、例えばスペーサなどを用いることなく鏡筒を筐体本体に対して光軸方向に容易に位置を調整できるので、製造性がより向上される。
【0014】
請求項3記載の光学装置は、請求項1または2記載の光学装置において、鏡筒側当接部は、鏡筒の周囲に複数設けられ、筐体側当接部に対して選択的に当接可能であるものである。
【0015】
そして、鏡筒側当接部を、筐体側当接部に対して選択的に当接可能に鏡筒の周囲に複数設けることにより、筐体本体に鏡筒を取り付ける際に、最も精度が良好な鏡筒側当接部が筐体側当接部に対して当接するように選択することで、筐体本体に鏡筒がより精度良く取り付けられる。
【0016】
請求項4記載の光学装置は、請求項1ないし3いずれか一記載の光学装置において、筐体本体に設けられ、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を具備したものである。
【0017】
そして、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を筐体本体に設けることで、筐体本体に鏡筒がより精度良く取り付けられる。
【0018】
請求項5記載のプロジェクタは、請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置と、この光学装置に光を照射する光源と、前記光学装置の筐体本体の光学系収容部に収容され、前記光源から照射された光を照射する第1の光学系と、この第1の光学系から照射された光を変調させる光変調手段と、前記光学装置の鏡筒内に収容され、前記変調手段にて変調された光を投射する第2の光学系とを具備したものである。
【0019】
そして、請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置を備えることにより、全体として製造性が向上される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態のプロジェクタの構成を図1ないし図6を参照して説明する。
【0021】
図6において、1はプロジェクタすなわち投写型表示装置としての液晶プロジェクタで、この液晶プロジェクタ1は、図5および図6に示すように、第1の光学系としての照明光学系2と光変調手段として液晶表示素子である3枚の透過型のLCDパネル3r,3g,3bとを備えた光学装置としての筐体4、鏡筒としてのレンズ鏡筒5、及び、筐体4の照明光学系2に光を照射する光源6などを備えている。また、これら筐体4、レンズ鏡筒5及び光源6は、外装体としての横長の外装カバー7により外側を覆われている。この外装カバー7内には、図示しないファン、制御回路、操作部、表示部、電源装置などが配設されている。
【0022】
そして、照明光学系2は、光源6から照射された光、すなわち照明光の照度のむらを低減するレンズアレイLA1,LA2、これらレンズアレイLA1,LA2間に配置された熱線カットフィルタCF、光源6から照射された光の偏向方向を揃える偏向ビームスプリッタ(Polarized Beam Splitter:PBS)S、重畳レンズであるコンデンサレンズCL、色分離光学系としてのダイクロイック反射ミラーDM1,DM2、光学要素としての全反射ミラーである反射ミラーM1〜M3、リレーレンズRL1〜RL3、赤色透過フィルタF1、青色透過フィルタF2、及び、フィールドレンズFL1,FL2などを有している。
【0023】
また、筐体4は、図1に示すように、開口部12を有する筐体本体としての主筐体13を備えている。そして、この主筐体13の上部には、開口部12の一部を閉塞する図示しない蓋体と、この蓋体とともに開口部12に取り付けられて主筐体13の開口部12を閉塞する図示しない副蓋体とが、ビスなどにて着脱可能にそれぞれ取り付けられている。
【0024】
主筐体13は、例えば合成樹脂で射出成形されている。この主筐体13は、図5に示す底面部14と、この底面部14の周縁から上側に板状に突出し上端部が開口部12の縁部となる側面部15とを有している。また、主筐体13には、開口部12に連通し照明光学系2を収容する光学系収容部16が内側に設けられている。さらに、この主筐体13の側面部15の内側には、図5に示すように、光学系収容部16に臨み、照明光学系2を所定の位置に保持する保持部である溝部17が上下方向に沿って多数設けられている。そして、この光学系収容部16は、図1に示すように、平面視矩形状の導光部21、平面視コ字状の分光部22及び平面視矩形状の合成部23を備えている。
【0025】
そして、導光部21は、光源6に対向した位置に設けられている。そして、この導光部21内には、図1および図5に示すように、光源6から照射された光の進行方向に沿って、第1のレンズアレイLA1、熱線カットフィルタCF、第2のレンズアレイLA2、及び偏向ビームスプリッタSが互いに離間されて順次光軸上に配設されている。さらに、導光部21と分光部22との間の位置には、コンデンサレンズCLが配設されている。
【0026】
一方、分光部22は、導光部21に隣接し、かつ合成部23の周囲に平面視略コ字状に配設されている。そして、この分光部22内には、ダイクロイック反射ミラーDM1,DM2、反射ミラーM1〜M3、リレーレンズRL1,RL2、及び、赤色透過フィルタF1及び青色透過フィルタF2がそれぞれ配設されている。また、分光部22と合成部23との間の位置には、リレーレンズRL3及びフィールドレンズFL1,FL2がそれぞれ配設されている。
【0027】
またさらに、合成部23は、図1および図5に示すように、周囲の3つの側面が分光部22に囲まれており、これら分光部22に対向する部分に、LCDパネル3r,3g,3bがそれぞれリレーレンズRL3及びフィールドレンズFL1,FL2に対向して平面視コ字状に配設されている。そして、合成部23内には、図2および図4に示すように、LCDパネル3r,3g,3bに3つの側面を対向させた色光合成手段としての直方体状のダイクロイッククロスプリズムDXPが配設されている。
【0028】
このダイクロイッククロスプリズムDXPは、LCDパネル3r,3g,3bを介して所定の映像信号に応じて変調された3色の色光を再び1つの光束に色合成するものである。
【0029】
また、主筐体13の側面部15の合成部23の分光部22に対向していない部分には、円形状の嵌合凹部25が窪んで設けられている。この嵌合凹部25は、レンズ鏡筒5の外径寸法と略等しい内径寸法を有しており、側面部15の面方向に略垂直な方向に窪んでいる。
【0030】
さらに、この嵌合凹部25には、矩形状の導光孔26が側面部15を貫通して設けられている。この導光孔26は、嵌合凹部25の中心よりも下側に上下方向の中心が位置し下端部が嵌合凹部25の縁部近傍に亘って設けられ、上端部が嵌合凹部25の中心よりも上側に位置している。また、この導光孔26は、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部に対向し、かつこのレンズ鏡筒5の軸方向、すなわち光軸X方向に沿って開口方向を有している。さらに、この導光孔26は、嵌合凹部25の中心を通る上下方向の仮想直線について線対称に形成されている。そして、この導光孔26により、合成部23が筐体4の外部と連通し、ダイクロイッククロスプリズムDXPにて色合成された光束がレンズ鏡筒5に入射する。
【0031】
さらに、嵌合凹部25の下側半分である導光孔26の周囲には、導光孔26の開口方向に沿って突出した支持突出部31が主筐体13と一体に設けられている。この支持突出部31は、嵌合凹部25と同心状に設けられ、嵌合凹部25に略沿った略半円弧状に形成されている。
【0032】
また、支持突出部31は、一対の筐体側当接部32、一対の逃げ部33、これら筐体側当接部32と逃げ部33との間にそれぞれ設けられた鏡筒ガイド手段としての一対のレンズ鏡筒ガイド部34、及び、一対の逃げ部33の間に設けられた補強部35をそれぞれ備えている。
【0033】
一対の筐体側当接部32は、支持突出部31の上端部から水平方向、すなわち図2および図4に示す左右方向に沿って支持突出部31の外方に向けて突出した平板状にそれぞれ設けられている。すなわち、これら筐体側当接部32は、支持突出部31の外方にそれぞれフランジ状に突出している。また、これら筐体側当接部32は、上側面36が嵌合凹部25の中心を通る左右方向の仮想直線上に略位置している。これら上側面36には、螺子孔37がそれぞれ設けられている。
【0034】
一対の逃げ部33は、支持突出部31からそれぞれ下方に突出し、上方向に向けて拡開する台形状にそれぞれ設けられている。これら逃げ部33は、支持突出部31の中心について例えば約60°の角度をなすように互いに離間されて設けられている。また、これら逃げ部33は、支持突出部31の中心を通る上下方向に沿った仮想直線について線対称な位置に設けられている。したがって、筐体側当接部32および逃げ部33は、支持突出部31の周方向に沿って、支持突出部31の中心について順次約60°の角度をなすようにそれぞれ設けられている。言い換えると、筐体側当接部32および逃げ部33は、略等間隔で設けられている。
【0035】
また、一対のレンズ鏡筒ガイド部34は、それぞれレンズ鏡筒5の外周面に沿った円弧面状に形成され、レンズ鏡筒5の外周面に両側から当接することでレンズ鏡筒5を水平方向、すなわち図2および図3に示す左右方向に位置決めする。
【0036】
さらに、補強部35は、一対の逃げ部33および一対のレンズ鏡筒ガイド部34を補強して強度を確保するものであり、レンズ鏡筒5の外周面に沿った円弧面状に形成されている。
【0037】
一方、蓋体は、合成樹脂で平面視略コ字状に射出成形され、主筐体13の分光部22の上方に位置した開口部12を閉塞している。
【0038】
さらに、副蓋体は、平面視略矩形状に形成されており、主筐体13の導光部21の上方の開口部12を閉塞する。したがって、この副蓋体は、蓋体とともに主筐体13の開口部12全体を閉塞する。そして、副蓋体は、主筐体13に複数の図示しない螺子で螺子止めされて係止される。
【0039】
そして、レンズ鏡筒5は、光源6から照射され筐体4内を通過した光を図示しないスクリーン上などに投射、すなわち投影するもので、図1に示すように、軸方向に沿って光軸Xを有する略円筒状に形成されている。また、レンズ鏡筒5は、所定位置に保持された複数のレンズLにて構成された照明光学系2とは別個の第2の光学系としての投射光学系41を内部に収容している。さらに、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部には、図1および図2に示すように、支持突出部31に支持される被支持部42が設けられている。この被支持部42の軸方向の一端部は、嵌合凹部25の窪み寸法と略等しい寸法に亘って、先端側が基端側よりも径寸法が小さくなるように突出している。
【0040】
さらに、この被支持部42には、リブ状の対をなす鏡筒側当接部43が複数対、例えば3対設けられている。これら鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の径方向に向けて突出し、このレンズ鏡筒5の軸方向に沿って板状に設けられている。また、これら対をなす鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の断面視の中心について点対称となる位置に設けられている。さらに、各鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の周方向に互いに略等間隔に離間されている。すなわち、各鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の断面視の中心についてそれぞれ互いに約60°の角度をなす位置に設けられている。
【0041】
そして、各鏡筒側当接部43には、螺子孔37に螺合されるビス、すなわち螺子44の軸部44aが挿入される孔部45がそれぞれ貫通して設けられている。これら孔部45は、光軸Xと交差する方向である各鏡筒側当接部43の厚さ方向に各鏡筒側当接部43を貫通して設けられている。また、これら孔部45は、光軸X方向、すなわちレンズ鏡筒5の軸方向の寸法が螺子44の軸部44aの外径寸法よりも大きく形成されている。そして、これら螺子孔37、螺子44及び孔部45にて固定手段46が構成されている。なお、本実施の形態では、孔部45は鏡筒側当接部43を側方から切り欠いて設けられている。
【0042】
また、被支持部42のレンズ鏡筒5の軸方向の中心側のレンズ鏡筒5の外周面には、環状の鍔部51がレンズ鏡筒5の径方向に突出して設けられている。この鍔部51は、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部、すなわち被支持部42側の端部からの距離が、嵌合凹部25と支持突出部31の先端部との間の距離と略等しいか僅かに長く形成されている。
【0043】
さらに、レンズ鏡筒5は、軸方向における他端部に、略円筒状のカム筒52及びこのカム筒52内に挿通された略円筒状のレンズガイド筒53を備えている。このレンズガイド筒53は、投射光学系41の一部を内部に保持している。そして、レンズ鏡筒5は、これらカム筒52、あるいはレンズガイド筒53をレンズ鏡筒5の周方向に回動させることにより、投射光学系41を構成するレンズの位置を光軸X方向に変化させることで、画像のズーム機能、あるいはピント調整(フォーカス)機能を有している。
【0044】
そして、光源6は、図1に示すように、ハロゲンランプなどの白熱電球あるいはメタルハライドランプなどの放電ランプ61を備えている。この放電ランプ61の周囲には、この放電ランプ61から照射された光を反射する放物面状の鏡面を内側に備えたリフレクタ62が配設されている。この結果、光源6からは、放電ランプ61から照射された光がリフレクタ62で反射されて筐体4の導光部21の照明光学系2に入射する。
【0045】
また、外装カバー7は、意匠などを考慮して、例えば合成樹脂などで矩形箱状に形成されている。
【0046】
次に、上記一実施の形態の筐体4の組み立て方法を説明する。
【0047】
まず、主筐体13内に、各種照明光学系2、LCDパネル3r,3g,3b及びダイクロイッククロスプリズムDXPをそれぞれ所定位置に配設する。
【0048】
次いで、図2および図4に示すように、内部に投射光学系41を保持したレンズガイド筒53をカム筒52に挿通させて完成したレンズ鏡筒5の被支持部42を、主筐体13の支持突出部31の上方に取り付ける。
【0049】
このとき、レンズ鏡筒5の一対の鏡筒側当接部43を水平方向に沿わせた状態で主筐体13の筐体側当接部32の上側面36に当接させると、レンズ鏡筒5の下側に位置した鏡筒側当接部43がそれぞれ支持突出部31の逃げ部33に収容される。
【0050】
ここで、鏡筒側当接部43と筐体側当接部32とは、一対の鏡筒側当接部43を筐体側当接部32の上側面36に当接させた状態で、照明光学系2の光軸と投射光学系41の光軸とが一致するように形成されている。
【0051】
さらに、主筐体13の筐体側当接部32の上側面36に当接させるレンズ鏡筒5の一対の鏡筒側当接部43は、3対の鏡筒側当接部43の中から照明光学系2との光軸のずれが少ないもの、すなわち精度が最も良好なものを、レンズ鏡筒5を周方向に約60°ずつ回動させることで選択的に決定する。
【0052】
なお、鏡筒側当接部43と筐体側当接部32とが当接した状態でレンズ鏡筒5の被支持部42の下側面と補強部35とが当接するようにすれば、支持突出部31によるレンズ鏡筒5の支持がより確実なものとなる。
【0053】
また、レンズ鏡筒5の被支持部42の下側の外周面の両側が支持突出部31のレンズ鏡筒ガイド部34に当接することでレンズ鏡筒5が水平方向に位置決めされる。
【0054】
さらに、レンズ鏡筒5の被支持部42の軸方向の一端部が、嵌合凹部25に僅かに隙間を有した状態で嵌合する。つまり、鏡筒側当接部43と筐体側当接部32との当接による照明光学系2の光軸と投射光学系41の光軸との一致を損なわないように、被支持部42の軸方向の一端部が、嵌合凹部25の周縁部に干渉しないようになっている。
【0055】
そして、主筐体13の筐体側当接部32の上側面36に当接したレンズ鏡筒5の一対の鏡筒側当接部43の孔部45に螺子44の軸部44aを挿入し、この螺子44の軸部44aを主筐体13の筐体側当接部32の螺子孔37に螺合させることで、レンズ鏡筒5を主筐体13に固定する。
【0056】
このとき、レンズ鏡筒5を、螺子44の軸部44aと孔部45との間隔の範囲で光軸X方向に摺動させ、レンズ鏡筒5の主筐体13に対する取り付け位置を光軸X方向に変位させて、照明光学系2との光学的な位置関係、すなわちバックフォーカスを適切に設定する。
【0057】
そして、螺子44を締め付けることにより、互いに当接する筐体側当接部32と鏡筒側当接部43とが締め付け固定され、レンズ鏡筒5は、主筐体13の所定位置に固定手段46により固定される。
【0058】
この後、蓋体および副蓋体を主筐体13の上方から開口部12を閉塞するように取り付けて螺子止めなどし、筐体4を完成する。
【0059】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【0060】
電源部から供給された電源により光源6が駆動されると、この光源6から光が筐体4の導光部21に向けて照射される。
【0061】
この光源6から照射された光は、導光部21の第1のレンズアレイLA1、熱線カットフィルタCFおよび第2のレンズアレイLA2を透過し、偏向ビームスプリッタSにより偏向方向を揃えられた後、コンデンサレンズCLを透過して筐体4の分光部22に入射する。
【0062】
そして、コンデンサレンズCLを透過した光のR(赤)成分は、ダイクロイック反射ミラーDM1,DM2を順次透過した後、リレーレンズRL1を透過し、反射ミラーM1にて反射されてリレーレンズRL2を透過し、赤色透過フィルタF1を透過して反射ミラーM2により反射されてリレーレンズRL3に入射する。
【0063】
また、コンデンサレンズCLを透過した光のG(緑)成分は、ダイクロイック反射ミラーDM1を透過した後、ダイクロイック反射ミラーDM2に反射されてフィールドレンズFL2に入射する。
【0064】
さらに、コンデンサレンズCLを透過した光のB(青)成分は、ダイクロイック反射ミラーDM1にて反射され、青色透過フィルタF2を透過した後、反射ミラーM3に反射されてフィールドレンズFL1に入射する。
【0065】
この後、これら分光された各色光は、それぞれLCDパネル3r,3g,3b入射し、所定の映像信号に応じてそれぞれ独立に変調され、筐体4の合成部23のダイクロイッククロスプリズムDXPにて色合成されて合成光となり、導光孔26を介してレンズ鏡筒5へと反射される。さらに、このレンズ鏡筒5のレンズLなどの投射光学系41により、カラーの画像がスクリーン上に照射される。
【0066】
そして、レンズ鏡筒5のカム筒52、あるいはレンズガイド筒53をレンズ鏡筒5の周方向に回動させることにより、スクリーン上の画像をズーム、あるいはピント調整して所望の画像をスクリーン上で得る。
【0067】
上述したように、上記一実施の形態では、主筐体13に設けた筐体側当接部32の上側面36に、レンズ鏡筒5に設けた鏡筒側当接部43が当接して支持された状態で固定手段46にてレンズ鏡筒5を主筐体13に固定する構成とした。
【0068】
このため、レンズ鏡筒5の重量を筐体側当接部32にて下側から支持することで、レンズ鏡筒5の重量の多くが主筐体13の支持突出部31の筐体側当接部32に加わることになり、固定手段46によるレンズ鏡筒5の主筐体13への固定の負荷を低減する。
【0069】
この結果、レンズ鏡筒5を、主筐体13に対して光軸X方向に鉛直な方向にがたつきが発生して位置ずれしないように確実に取り付けて、レンズ鏡筒5の主筐体13への取り付けに使用する螺子44の本数を減らすなど固定手段46を簡略化でき、筐体4および液晶プロジェクタ1の製造性を容易に向上できる。
【0070】
また、上記一実施の形態では、レンズ鏡筒5の光軸X方向の寸法を螺子44の軸部44aの外径寸法よりも大きくした孔部45をレンズ鏡筒5の鏡筒側当接部43に光軸X方向と交差する方向に貫通して設け、螺子44の軸部44aを孔部45に挿入して螺子孔37に螺合する構成とした。
【0071】
このため、例えばスペーサなどをレンズ鏡筒5と主筐体13の側面部15との間に挟み込むなどすることなくレンズ鏡筒5を主筐体13に対して光軸X方向に容易に変位させることができるので、適切な厚さのスペーサを選択する工程などを省略するとともに、スペーサを使用することによる部品点数の増加を防止して、製造性をより向上できる。
【0072】
さらに、鏡筒側当接部43を、筐体側当接部32に対して選択的に当接可能にレンズ鏡筒5の周囲に複数設けることにより、主筐体13にレンズ鏡筒5を取り付ける際に、最も精度が良好な鏡筒側当接部43が筐体側当接部32に対して当接するように選択することで、主筐体13にレンズ鏡筒5をより精度良く取り付けできる。
【0073】
また、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部に設けたフランジ部を主筐体13の側面部15に螺子44にて光軸X方向に螺子止めする従来の場合では、螺子44が挿入されるフランジ部の孔部に螺子44を挿入可能とするためのクリアランスなどを設ける必要があったため、レンズ鏡筒5の主筐体13に対する水平方向の取付精度が充分ではなかった。
【0074】
しかしながら、上記一実施の形態では、レンズ鏡筒5の水平方向の位置決めをするレンズ鏡筒ガイド部34を主筐体13に設けることで、レンズ鏡筒5の光軸Xに交差する水平方向に確実に位置決めすることにより、主筐体13にレンズ鏡筒5をより精度良く取り付けできる。
【0075】
そして、主筐体13の側面部15に、レンズ鏡筒5の被支持部42の軸方向の一端部が嵌合する嵌合凹部25を設けることにより、ダイクロイッククロスプリズムDXPにて導光孔26からレンズ鏡筒5に向けて照射された光が、主筐体13とレンズ鏡筒5との接続部から漏洩することを防止できる。
【0076】
なお、上記一実施の形態において、レンズ鏡筒5の主筐体13側の端部に主筐体13の側面部15と当接するフランジ部を設け、鏡筒側当接部43を筐体側当接部32に螺子44により固定する代わりに、フランジ部を側面部15に螺子で固定するようにしてもよい。この場合には、レンズ鏡筒5の光軸X方向の位置調整は、従来の通り、側面部15とフランジ部との間にスペーサを挟んで行うことになるが、レンズ鏡筒5は、筐体側当接部32により鏡筒側当接部43が支持されているため、レンズ鏡筒5を固定する螺子の数は少なくなる。
【0077】
また、筐体4は、液晶プロジェクタ1にのみ用いられるものではなく、主筐体13にフィルム、あるいはCCD(Charge Coupled Device)などを配設してボディ本体とし、レンズ鏡筒5の内部に第2の光学系としての撮影レンズ系などを配設することで、カメラなどの撮影装置に用いることも可能である。
【0078】
さらに、鏡筒側当接部43は、一対の鏡筒側当接部43のみでレンズ鏡筒5を精度良く主筐体13に取り付けできれば、必ずしも選択的に複数対設ける必要はない。
【0079】
そして、螺子孔37を鏡筒側当接部43に設け、孔部45を筐体側当接部32に設ける構成も可能である。
【0080】
また、レンズ鏡筒5の主筐体13への取り付けは、螺子44などを用いるものに限定されない。
【0081】
さらに、照明光学系2、あるいは投射光学系41は、上記一実施の形態の構成に限定されるものではなく、所望の光学特性が得られるように適宜設計する。
【0082】
【発明の効果】
請求項1記載の光学装置によれば、筐体本体に設けた筐体側当接部の上側に、鏡筒に設けた鏡筒側当接部が当接して支持された状態で固定手段にて鏡筒を筐体本体に固定することにより、鏡筒の重量を筐体側当接部にて下側から支持して固定手段による鏡筒の筐体本体への固定の負荷を低減するので、固定手段を簡略化することが可能になり、製造性を容易に向上できる。
【0083】
請求項2記載の光学装置によれば、請求項1記載の光学装置の効果に加えて、鏡筒の光軸方向の寸法を螺子の軸部の外径寸法よりも大きくした孔部を筐体本体及び鏡筒のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設け、螺子の軸部を孔部に挿入して筐体本体及び鏡筒のいずれか他方に設けた螺子孔に螺合することで、例えばスペーサなどを用いることなく鏡筒を筐体本体に対して光軸方向に容易に位置を調整できるので、製造性をより向上できる。
【0084】
請求項3記載の光学装置によれば、請求項1または2記載の光学装置の効果に加えて、鏡筒側当接部を、筐体側当接部に対して選択的に当接可能に鏡筒の周囲に複数設けることにより、筐体本体に鏡筒を取り付ける際に、最も精度が良好な鏡筒側当接部が筐体側当接部に対して当接するように選択することで、筐体本体に鏡筒をより精度良く取り付けできる。
【0085】
請求項4記載の光学装置によれば、請求項1ないし3いずれか一記載の光学装置の効果に加えて、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を筐体本体に設けることで、筐体本体に鏡筒をより精度良く取り付けできる。
【0086】
請求項5記載のプロジェクタによれば、請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置を備えることにより、全体として製造性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のプロジェクタの一部を示す斜視図である。
【図2】同上プロジェクタの一部を分解して示す斜視図である。
【図3】同上プロジェクタの光学装置を示す側面図である。
【図4】同上光学装置の一部を分解して示す側面図である。
【図5】同上光学装置を示す平面図である。
【図6】同上プロジェクタを示す説明平面図である。
【符号の説明】
1 プロジェクタとしての液晶プロジェクタ
2 第1の光学系としての照明光学系
3r,3g,3b 光変調手段としてのLCDパネル
4 光学装置としての筐体
5 鏡筒としてのレンズ鏡筒
6 光源
13 筐体本体としての主筐体
16 光学系収容部
32 筐体側当接部
34 鏡筒ガイド手段としてのレンズ鏡筒ガイド部
37 螺子孔
41 第2の光学系としての投射光学系
43 鏡筒側当接部
44 螺子
44a 軸部
45 孔部
46 固定手段
X 光軸
Claims (5)
- 第1の光学系を収容する光学系収容部及び筐体側当接部を備えた筐体本体と、
前記筐体側当接部に当接する鏡筒側当接部を備え、第1の光学系とは別個の第2の光学系を内部に収容し、軸方向に光軸を有する筒状の鏡筒と、
前記鏡筒側当接部が前記筐体側当接部の上側に当接して支持された状態で前記鏡筒を前記筐体本体に固定する固定手段と
を具備したことを特徴とした光学装置。 - 固定手段は、
軸部を有する螺子と、
筐体側当接部及び鏡筒側当接部のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設けられ、前記螺子の軸部が挿入される孔部と、
前記筐体側当接部及び前記鏡筒側当接部のいずれか他方に設けられ、前記螺子の軸部が螺合される螺子孔とを備え、
前記孔部は、前記光軸方向の寸法が前記螺子の軸部の外径寸法よりも大きい
ことを特徴とした請求項1記載の光学装置。 - 鏡筒側当接部は、鏡筒の周囲に複数設けられ、筐体側当接部に対して選択的に当接可能である
ことを特徴とした請求項1または2記載の光学装置。 - 筐体本体に設けられ、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を具備した
ことを特徴とした請求項1ないし3いずれか一記載の光学装置。 - 請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置と、
この光学装置に光を照射する光源と、
前記光学装置の筐体本体の光学系収容部に収容され、前記光源から照射された光を照射する第1の光学系と、
この第1の光学系から照射された光を変調させる光変調手段と、
前記光学装置の鏡筒内に収容され、前記変調手段にて変調された光を投射する第2の光学系と
を具備したことを特徴としたプロジェクタ。
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Cited By (4)
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JP2015143861A (ja) * | 2015-02-12 | 2015-08-06 | 株式会社リコー | 投射光学系および画像表示装置 |
US9348121B2 (en) | 2012-11-05 | 2016-05-24 | Ricoh Company, Ltd. | Magnification optical system |
US10451961B2 (en) | 2011-11-04 | 2019-10-22 | Ricoh Company, Ltd. | Focus adjustment system for an image display device |
-
2003
- 2003-03-12 JP JP2003067100A patent/JP2004279475A/ja active Pending
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