JP2006301424A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】製造工程を簡略化でき、投射性能維持と投射位置調整とを両立できるプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタは、光源からの光束を変調して光学像を形成する光学装置45と、光学像を拡大投射する投射光学装置46と、投射光学装置46を投射方向に略直交する面内で移動させて当該投射光学装置46から射出される光束の投射位置を移動させる投射位置調整装置5と、投射位置調整装置5を支持する支持体48とを備える。支持体48は、光学装置を固定する水平部481と、水平部481に略直交する垂直部482とを備える。投射位置調整装置5は、投射光学装置46に接続され、垂直部482に略平行な面482Aに沿って移動し、投射光学装置46を投射方向の略直交面内で移動させる移動部材51と、移動部材51および投射光学装置46の少なくとも一方を垂直部482の面482Aに対して付勢して支持する押圧部材52とを備える。
【選択図】 図3
【解決手段】プロジェクタは、光源からの光束を変調して光学像を形成する光学装置45と、光学像を拡大投射する投射光学装置46と、投射光学装置46を投射方向に略直交する面内で移動させて当該投射光学装置46から射出される光束の投射位置を移動させる投射位置調整装置5と、投射位置調整装置5を支持する支持体48とを備える。支持体48は、光学装置を固定する水平部481と、水平部481に略直交する垂直部482とを備える。投射位置調整装置5は、投射光学装置46に接続され、垂直部482に略平行な面482Aに沿って移動し、投射光学装置46を投射方向の略直交面内で移動させる移動部材51と、移動部材51および投射光学装置46の少なくとも一方を垂直部482の面482Aに対して付勢して支持する押圧部材52とを備える。
【選択図】 図3
Description
本発明は、投射光学装置から射出される光束の投射位置を移動させる投射位置調整装置を備えたプロジェクタに関する。
従来、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションおよびホームシアター等の用途にプロジェクタが多用されている。このようなプロジェクタとして、光源と、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置、および、これら複数の光変調装置から射出された光束を合成して光学像を形成する色合成光学装置を有する光学装置と、光学装置で形成された光学像をスクリーン等に拡大投射する投射光学装置とを備えたものが知られている。
このようなプロジェクタは、形成した光学像をスクリーンに対してあおり投射する場合には、投射画像の位置調整を行う必要がある。このような必要性に対して、投射光学装置を当該投射光学装置の投射方向に対して略直交方向に移動させる投射位置調整装置としての投射レンズシフト機構が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の投射レンズシフト機構は、プロジェクタ装置に取り付けられるベースプレートと、ベースプレートに沿って投射レンズを移動(シフト)させる可動プレートと、当該可動プレートおよび投射レンズをベースプレートに押圧して保持する保持プレートとを備えて構成されている。そして、可動プレートをベースプレートに対して移動させることにより、投射レンズを、当該投射レンズの投射方向に対し略直交方向に移動させることができる。従って、このような投射レンズシフト機構をプロジェクタ装置に取り付け、可動プレートを移動させることにより、投射レンズから射出された光学像のスクリーンに対する投射位置を調整することができる。
特許文献1に記載の投射レンズシフト機構は、プロジェクタ装置に取り付けられるベースプレートと、ベースプレートに沿って投射レンズを移動(シフト)させる可動プレートと、当該可動プレートおよび投射レンズをベースプレートに押圧して保持する保持プレートとを備えて構成されている。そして、可動プレートをベースプレートに対して移動させることにより、投射レンズを、当該投射レンズの投射方向に対し略直交方向に移動させることができる。従って、このような投射レンズシフト機構をプロジェクタ装置に取り付け、可動プレートを移動させることにより、投射レンズから射出された光学像のスクリーンに対する投射位置を調整することができる。
ところで、プロジェクタの製造段階で光変調装置を位置調整する場合、投射レンズによる投射性能を充足するためには、光変調装置と投射レンズとの距離の誤差が、設計により規定される僅かな公差範囲内に収まるようにする必要がある。このような理由から、製造段階における光変調装置の位置調整は、例えば、以下の2つの方法が挙げられる。
第1の方法は、プロジェクタ装置内のヘッド体の水平部上に色合成光学装置を位置調整して固定した後、ベースプレートの垂直部の光束射出側の面に対して、前述の投射レンズおよび投射レンズシフト機構のダミーを配置する。この後、投射レンズに対して光変調装置の位置を調整して、色合成光学装置に固定する。ここで用いられる投射レンズシフト機構のダミーは、製品として組み込まれるものではなく、ほぼ設計値どおりの投射レンズシフト機構である。このような方法によれば、同じ設計の光学装置および投射レンズシフト機構を有するプロジェクタの製造工程を簡略化することができるので、プロジェクタの製造においては、この方法が採用されることが好ましい。
しかしながら、大量に生産され製造段階で組み込まれる投射レンズシフト機構の各部品には製造誤差が生じる場合があり、当該製造誤差は、投射レンズシフト機構の部品点数が多いと累積されて大きくなる。このため、前述の第1の方法では、投射レンズシフト機構のダミーによって位置調整された光変調装置と、製品として組み込まれる投射レンズシフト機構との間に誤差が生じ、投射レンズのバックフォーカス位置に光変調装置が位置しない場合がある。このような場合、投射レンズの投射性能が低下するという問題がある。
これに対し、第2の方法では、実際に製品段階で組み込まれる投射レンズおよび投射レンズシフト機構を用いて、光変調装置の位置調整を行う。この方法によれば、それぞれ組み込まれる投射レンズシフト機構および光変調装置を用いて位置調整を行うので、これらの位置調整を正確に行うことができる。
しかしながら、前述の第2の方法においては、投射レンズを含む実際の投射レンズシフト機構を組み付けた後に、それぞれの投射レンズシフト機構ごとに光変調装置の位置調整を行う必要があるので、製造工程が煩雑となるという問題がある。
また、投射レンズシフト機構として、特許文献1に記載の投射レンズシフト機構を採用した場合、ベースプレートおよび可動プレート、並びに、プロジェクタ装置内のヘッド体の垂直部の厚みの不均一および当該部品の反り等に起因して、投射レンズを移動(シフト)させた際に、当該投射レンズと光変調装置との距離にズレが生じる場合がある。このような場合、投射レンズの平行度を保つことができず、当該投射レンズのバックフォーカス位置に光変調装置が位置しなくなる場合があり、投射画像の片ボケが発生したり、ズーム時のトラッキング性能が低下したりするなど、投射性能が低下するという問題がある。
また、投射レンズシフト機構として、特許文献1に記載の投射レンズシフト機構を採用した場合、ベースプレートおよび可動プレート、並びに、プロジェクタ装置内のヘッド体の垂直部の厚みの不均一および当該部品の反り等に起因して、投射レンズを移動(シフト)させた際に、当該投射レンズと光変調装置との距離にズレが生じる場合がある。このような場合、投射レンズの平行度を保つことができず、当該投射レンズのバックフォーカス位置に光変調装置が位置しなくなる場合があり、投射画像の片ボケが発生したり、ズーム時のトラッキング性能が低下したりするなど、投射性能が低下するという問題がある。
本発明の目的は、製造工程を簡略化でき、投射性能維持と投射位置の調整とを両立することができるプロジェクタを提供することである。
前述した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置から射出された光束を合成して光学像を形成する色合成光学装置とを有する光学装置と、前記光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記投射光学装置を投射方向に略直交する面内で移動させて前記投射光学装置から射出される光束の投射位置を移動させる投射位置調整装置と、前記投射位置調整装置を支持する支持体とを備えたプロジェクタであって、前記支持体は、前記光学装置を固定する水平部と、前記水平部に略直交する垂直部とを備え、前記投射位置調整装置は、前記投射光学装置に接続され、前記支持体の垂直部に略平行な面に沿って移動し、前記投射光学装置を前記投射方向に略直交する面内で移動させる移動部材と、前記移動部材と前記投射光学装置との少なくとも一方を前記垂直部の面に対して付勢して支持する押圧部材とを備えることを特徴とする。
ここで、光変調装置としては、例えば、対向する一対の基板と、これら基板間に密閉封入され、入射光束を変調する液晶素子とを有する液晶パネルを挙げることができる。
また、色合成光学装置としては、例えば、それぞれの界面に誘電体多層膜が形成された複数のプリズムから構成され、前述の複数の光変調装置から射出された光束が入射する複数の光束入射面と、合成された入射光束が射出される光束射出面とを有するダイクロイックプリズムを挙げることができる。
また、色合成光学装置としては、例えば、それぞれの界面に誘電体多層膜が形成された複数のプリズムから構成され、前述の複数の光変調装置から射出された光束が入射する複数の光束入射面と、合成された入射光束が射出される光束射出面とを有するダイクロイックプリズムを挙げることができる。
本発明によれば、プロジェクタの投射位置調整装置は、水平部に光学装置を固定する支持体の垂直部に取り付けられる。そして、投射位置調整装置は、投射光学装置に接続され、支持体の垂直部と平行な面に沿って移動することにより、投射光学装置を投射方向に略直交する面内に移動させる移動部材と、当該移動部材と投射光学装置との少なくとも一方を垂直部の面に付勢支持する押圧部材とを備えている。
これによれば、例えば前述の特許文献1に記載の投射レンズシフト機構のベースプレートに相当する部材を省略することができ、投射光学装置の光束入射面と光変調装置の画像形成領域との距離に影響を及ぼす部品の点数を削減することができる。このため、部品点数の増加に伴って累積される厚さ寸法等の誤差を低減することができる。従って、投射光学装置の移動時の片ボケ、および、トラッキング性能の低下を抑えることができ、投射性能の低下を抑制することができる。
これによれば、例えば前述の特許文献1に記載の投射レンズシフト機構のベースプレートに相当する部材を省略することができ、投射光学装置の光束入射面と光変調装置の画像形成領域との距離に影響を及ぼす部品の点数を削減することができる。このため、部品点数の増加に伴って累積される厚さ寸法等の誤差を低減することができる。従って、投射光学装置の移動時の片ボケ、および、トラッキング性能の低下を抑えることができ、投射性能の低下を抑制することができる。
また、投射光学装置と光変調装置との距離に影響を及ぼす部品の点数削減を図ることで、投射位置調整装置の厚さ寸法の製造誤差を小さくすることができる。これによれば、前述のダミーとの誤差を小さくすることができるので、前述の第1の方法を採用して、光変調装置の位置調整を行うことができ、プロジェクタの製造工程を簡略化することができる。
本発明では、前記投射光学装置は、鏡筒と、前記鏡筒の外周面から突出するフランジ部とを有し、前記フランジ部の光束入射側面または光束射出側面には、前記垂直部に当接される当接面が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、投射光学装置の鏡筒に設けられたフランジ部の当接面は、支持体の垂直部の面に沿って移動する。これによれば、投射光学装置を移動させる移動部材の厚さ寸法が、投射光学装置と光学装置との距離に影響を及ぼすことを抑えることができる。従って、投射光学装置と光学装置との距離に影響を及ぼす部品の点数をさらに削減することができ、投射性能の低下を一層抑制することができる。
本発明によれば、投射光学装置の鏡筒に設けられたフランジ部の当接面は、支持体の垂直部の面に沿って移動する。これによれば、投射光学装置を移動させる移動部材の厚さ寸法が、投射光学装置と光学装置との距離に影響を及ぼすことを抑えることができる。従って、投射光学装置と光学装置との距離に影響を及ぼす部品の点数をさらに削減することができ、投射性能の低下を一層抑制することができる。
本発明では、前記移動部材と前記フランジ部とは、一体に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、移動部材が投射光学装置の鏡筒に設けられたフランジ部と一体的に形成されていることから、当該フランジ部が移動部材を兼ねることとなり、投射光学装置自体が支持体の垂直部の面に沿って移動することとなる。
これによれば、投射光学装置と光変調装置との距離に影響を及ぼす部品が、支持体の垂直部および投射光学装置のフランジ部となり、当該距離に影響を及ぼす部品点数の削減を図ることができる。また、移動部材とフランジ部とは一体に形成されていることから、投射位置調整装置自体の部品点数の削減を図ることができる。
従って、プロジェクタの構成を簡略化することができるとともに、投射光学装置と光学装置との距離に影響を及ぼす部品の点数を削減することができ、投射光学装置の移動による投射性能の劣化を一層抑制することができる。
本発明によれば、移動部材が投射光学装置の鏡筒に設けられたフランジ部と一体的に形成されていることから、当該フランジ部が移動部材を兼ねることとなり、投射光学装置自体が支持体の垂直部の面に沿って移動することとなる。
これによれば、投射光学装置と光変調装置との距離に影響を及ぼす部品が、支持体の垂直部および投射光学装置のフランジ部となり、当該距離に影響を及ぼす部品点数の削減を図ることができる。また、移動部材とフランジ部とは一体に形成されていることから、投射位置調整装置自体の部品点数の削減を図ることができる。
従って、プロジェクタの構成を簡略化することができるとともに、投射光学装置と光学装置との距離に影響を及ぼす部品の点数を削減することができ、投射光学装置の移動による投射性能の劣化を一層抑制することができる。
本発明では、前記水平部と前記垂直部とは、一体に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、水平部と垂直部とが一体化されているので、独立した水平部と垂直部とをねじ等で固定した場合に比べ、水平部と垂直部との直交性を精度良く保つことができる。従って、水平部に固定される光学装置と、垂直部の面に沿って移動する投射光学装置との直交性を精度良く保つことができるので、投射光学装置を移動させて投射位置を調整しても、片ボケ、および、トラッキング性能の低下を抑えることができ、当該投射光学装置の移動に伴う投射性能の低下を抑制することができる。
また、前述の特許文献1に記載の投射レンズシフト機構を採用した場合に比べ、投射レンズと光変調装置との距離に影響を及ぼす部品の点数を削減することができる。従って、累積される部品の厚さ寸法の製造誤差に起因する投射性能の低下を抑制することができるとともに、製造工程を簡略化できるプロジェクタを構成することができる。
本発明によれば、水平部と垂直部とが一体化されているので、独立した水平部と垂直部とをねじ等で固定した場合に比べ、水平部と垂直部との直交性を精度良く保つことができる。従って、水平部に固定される光学装置と、垂直部の面に沿って移動する投射光学装置との直交性を精度良く保つことができるので、投射光学装置を移動させて投射位置を調整しても、片ボケ、および、トラッキング性能の低下を抑えることができ、当該投射光学装置の移動に伴う投射性能の低下を抑制することができる。
また、前述の特許文献1に記載の投射レンズシフト機構を採用した場合に比べ、投射レンズと光変調装置との距離に影響を及ぼす部品の点数を削減することができる。従って、累積される部品の厚さ寸法の製造誤差に起因する投射性能の低下を抑制することができるとともに、製造工程を簡略化できるプロジェクタを構成することができる。
本発明のプロジェクタでは、前記光源から入射する光束を光学変換する複数の光学部品と、内部に前記光源から射出される光束の照明光軸が設定され、前記複数の光学部品を収納して前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体とを備え、前記支持体と前記光学部品用筐体とは、一体に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光学装置および投射光学装置を支持する支持体が、光学部品用筐体と一体に形成されているので、プロジェクタを構成する部品の点数を削減することができる。また、支持体を光学部品用筐体に組み込む必要がなくなるので、製造工程を一層簡略化することができる。従って、プロジェクタの構成を簡素化することができるとともに、当該プロジェクタの製造を簡略化することができる。
本発明によれば、光学装置および投射光学装置を支持する支持体が、光学部品用筐体と一体に形成されているので、プロジェクタを構成する部品の点数を削減することができる。また、支持体を光学部品用筐体に組み込む必要がなくなるので、製造工程を一層簡略化することができる。従って、プロジェクタの構成を簡素化することができるとともに、当該プロジェクタの製造を簡略化することができる。
〔1.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。
(1)プロジェクタ1の構成
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1を示す概要斜視図である。
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投射面上に拡大投射する。プロジェクタ1は、入力する画像情報に応じた光学像を形成する光学ユニット4と、当該画像情報を処理して光学ユニット4を構成する液晶パネル451の駆動を制御するとともに、装置全体を制御する制御基板(図示省略)と、装置全体に駆動電力を供給する電源ユニット(図示省略)と、これらを内部に収納する外装ケース2とを備えている。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
(1)プロジェクタ1の構成
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1を示す概要斜視図である。
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投射面上に拡大投射する。プロジェクタ1は、入力する画像情報に応じた光学像を形成する光学ユニット4と、当該画像情報を処理して光学ユニット4を構成する液晶パネル451の駆動を制御するとともに、装置全体を制御する制御基板(図示省略)と、装置全体に駆動電力を供給する電源ユニット(図示省略)と、これらを内部に収納する外装ケース2とを備えている。
外装ケース2は、図1に示すように、全体略直方体形状の合成樹脂製の筐体であり、前面部分から、光学ユニット4を構成する投射光学装置としての投射レンズ46が露出している。
投射レンズ46は、後述する光変調装置としての液晶パネル451(図2参照)で変調形成された光学像を拡大投射するものであり、鏡筒461内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
投射レンズ46は、後述する光変調装置としての液晶パネル451(図2参照)で変調形成された光学像を拡大投射するものであり、鏡筒461内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
外装ケース2は、装置本体の上面部分を覆うアッパーケースと、装置本体の下面部分を覆うロアーケースと、装置本体の前面部分を覆うフロントケースと、装置本体の側面部分の一部を覆うサイドケースと、装置本体の背面部分を覆うリアケースとを備え、これらが互いに結合されて構成されている。
なお、外装ケース2の上面部21、前面部22、側面部23(プロジェクタ1を後方から見た場合の左側)、24(プロジェクタ1を後方から見た場合の右側)、底面部25、背面部(図示省略)の角部分は、曲面状に形成されている。
なお、外装ケース2の上面部21、前面部22、側面部23(プロジェクタ1を後方から見た場合の左側)、24(プロジェクタ1を後方から見た場合の右側)、底面部25、背面部(図示省略)の角部分は、曲面状に形成されている。
上面部21の背面側略中央部分には、プロジェクタ1の起動・調整操作を実施する操作パネル211が、左右方向に延びるように設けられている。操作パネル211に配置された操作ボタン212を適宜押下すると、操作パネル211内部に配置された回路基板(図示省略)に実装されたタクトスイッチと接触し、所望の操作が可能となる。また、回路基板には、図示しないLEDが取り付けられており、所望の操作に応じて発光するようになっている。
さらに、操作パネル211は、操作ボタン212を囲むように配置される化粧板213を備えており、LEDからの光は当該化粧板213を介して拡散される。
さらに、操作パネル211は、操作ボタン212を囲むように配置される化粧板213を備えており、LEDからの光は当該化粧板213を介して拡散される。
また、上面部21の前面側には、投射レンズ46を上下に動かして、当該投射レンズ46による投射位置を調整する投射位置調整装置5(図2および図3参照)を構成するダイアル55が露出している。ダイアル55をX1方向(プロジェクタ1後方からみて右方向)に動かすと、投射レンズ46がY1方向(上方)に動き、ダイアルをX2方向(プロジェクタ1後方から見て左方向)に動かすと、投射レンズ46がY2方向(下方)に動くこととなる。これにより、投射レンズ46による光学像の投射位置を調整することができる。
前面部22の図1における右側には、前述のように、投射レンズ46を露出させるための開口221が形成されている。
また、前面部22の略中央部分には、リモコン受光窓222が形成されている。リモコン受光窓222の内側には、図示しないリモートコントローラからの操作信号を受信するリモコン受光モジュール223が配置されている。
なお、リモートコントローラには、前述した操作パネル211に設けられた各種操作ボタン212と同様のものが設けられており、リモートコントローラを操作すると、操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、赤外線信号は、リモコン受光モジュール223の受光部で受光され、制御基板で処理される。
また、前面部22の略中央部分には、リモコン受光窓222が形成されている。リモコン受光窓222の内側には、図示しないリモートコントローラからの操作信号を受信するリモコン受光モジュール223が配置されている。
なお、リモートコントローラには、前述した操作パネル211に設けられた各種操作ボタン212と同様のものが設けられており、リモートコントローラを操作すると、操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、赤外線信号は、リモコン受光モジュール223の受光部で受光され、制御基板で処理される。
図1における左側に位置する側面部24には、複数の羽根板2411から構成されるルーバ241が露出する切り欠き24Aが形成されている。ルーバ241の内側には、外装ケース2内の各装置を冷却した空気を排気するファン(図示省略)が設けられている。
また、切り欠き24Aの背面側には、後述する光学ユニット4の光源装置41を交換するためのランプ交換口24Bが形成され、当該ランプ交換口24Bを覆うランプカバー24Cが着脱自在に設けられている。
また、切り欠き24Aの背面側には、後述する光学ユニット4の光源装置41を交換するためのランプ交換口24Bが形成され、当該ランプ交換口24Bを覆うランプカバー24Cが着脱自在に設けられている。
底面部25の背面側略中央には、図示しない固定脚部が設けられるとともに、前面側長辺方向両端には、調整脚部251が設けられている。
調整脚部251は、底面部25から面外方向に進退自在に突出する軸状部材(図示省略)を備えており、プロジェクタ1の投射時におけるプロジェクタ1の上下方向および左右方向の傾斜位置を調整可能としている。
調整脚部251は、底面部25から面外方向に進退自在に突出する軸状部材(図示省略)を備えており、プロジェクタ1の投射時におけるプロジェクタ1の上下方向および左右方向の傾斜位置を調整可能としている。
背面部には、詳しい図示を省略したが、外部電源からプロジェクタ1に電力を供給するためのインレットコネクタ、および、外部機器からの画像信号、音声信号等を入力するための各種入出力端子が露出している。これら入出力端子は、当該外装ケース2内部に設けられたインターフェース基板に接続されている。
なお、インターフェース基板は、図示しない制御基板と電気的に接続されており、インターフェース基板にて処理された信号は、制御基板に出力され、処理される。
なお、インターフェース基板は、図示しない制御基板と電気的に接続されており、インターフェース基板にて処理された信号は、制御基板に出力され、処理される。
(2)光学ユニット4の構成
図2は、光学ユニット4の光学系を説明する模式図である。
光学ユニット4は、前述のように、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該形成した光学像を拡大投射するものである。
光学ユニット4は、図2に示すように、光源装置41と、インテグレータ照明光学系42と、色分離光学系43と、リレー光学系44と、光学装置45と、これらを内部に収納する光学部品用筐体47と、投射レンズ46と、支持体としてのヘッド体48と、投射レンズ46を移動させて当該投射レンズ46による光学像投射位置を移動させる投射位置調整装置5とを備えて構成されている。
図2は、光学ユニット4の光学系を説明する模式図である。
光学ユニット4は、前述のように、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該形成した光学像を拡大投射するものである。
光学ユニット4は、図2に示すように、光源装置41と、インテグレータ照明光学系42と、色分離光学系43と、リレー光学系44と、光学装置45と、これらを内部に収納する光学部品用筐体47と、投射レンズ46と、支持体としてのヘッド体48と、投射レンズ46を移動させて当該投射レンズ46による光学像投射位置を移動させる投射位置調整装置5とを備えて構成されている。
光源装置41は、放射光源としての光源ランプ411と、リフレクタ412と、防爆ガラス413と、これらを内部に収納する合成樹脂製の筐体である光源ランプボックス414とを備えて構成されている。そして、光源装置41は、光源ランプ411から射出された放射状の光線をリフレクタ412で反射して平行光線とし、この平行光線を、防爆ガラス413を介して外部へと射出する。
このうち、光源ランプ411は、本実施形態では、高圧水銀ランプが採用されているが、メタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用することもできる。また、リフレクタ412は、放物面鏡を採用しているが、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
防爆ガラス413は、リフレクタ412の開口部分を閉塞する透光性のガラス部材であり、光源ランプ411が破裂した場合に、当該光源ランプ411の破片が、光源ランプボックス414から外部に飛散しないように構成されている。
光源ランプボックス414には、図示しない一対の把手が形成されており、光源装置41を交換する際に、光源ランプボックス414を把持しやすいように構成されている。そして、光源ランプ411の寿命および破損等により光源装置41を交換する必要が生じた場合には、前述のランプカバー24C(図1)を取り外して、ランプ交換口24B(図1)から光源装置41ごと交換できるように構成されている。
防爆ガラス413は、リフレクタ412の開口部分を閉塞する透光性のガラス部材であり、光源ランプ411が破裂した場合に、当該光源ランプ411の破片が、光源ランプボックス414から外部に飛散しないように構成されている。
光源ランプボックス414には、図示しない一対の把手が形成されており、光源装置41を交換する際に、光源ランプボックス414を把持しやすいように構成されている。そして、光源ランプ411の寿命および破損等により光源装置41を交換する必要が生じた場合には、前述のランプカバー24C(図1)を取り外して、ランプ交換口24B(図1)から光源装置41ごと交換できるように構成されている。
インテグレータ照明光学系42は、光学装置45の後述する3つの液晶パネル451の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。
インテグレータ照明光学系42は、図2に示すように、第1レンズアレイ421と、第2レンズアレイ422と、偏光変換素子423と、重畳レンズ424とを備えて構成されている。
インテグレータ照明光学系42は、図2に示すように、第1レンズアレイ421と、第2レンズアレイ422と、偏光変換素子423と、重畳レンズ424とを備えて構成されている。
第1レンズアレイ421は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズは、光源装置41から射出された光束を複数の部分光束に分割する。
第2レンズアレイ422は、第1レンズアレイ421と同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成とされている。第2レンズアレイ422は、重畳レンズ424とともに、第1レンズアレイ421の各小レンズの像を後述する液晶パネル451上に結像させる機能を有する。
第2レンズアレイ422は、第1レンズアレイ421と同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成とされている。第2レンズアレイ422は、重畳レンズ424とともに、第1レンズアレイ421の各小レンズの像を後述する液晶パネル451上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子423は、第2レンズアレイ422と重畳レンズ424との間に配設される。このような偏光変換素子423は、第2レンズアレイ422からの光を略1種類の直線偏光に変換するものであり、これにより、光学装置45での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子423によって略1種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ424によって最終的に光学装置45の後述する液晶パネル451上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル451を用いたプロジェクタ1では、1種類の直線偏光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ411からの光のほぼ半分が利用されない。そこで、偏光変換素子423を用いることにより、光源ランプ411から射出された光束を略1種類の直線偏光に変換し、光学装置45での光の利用効率を高めている。
なお、このような偏光変換素子423は、例えば特開平8−304739号公報に紹介されている。
具体的に、偏光変換素子423によって略1種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ424によって最終的に光学装置45の後述する液晶パネル451上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル451を用いたプロジェクタ1では、1種類の直線偏光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ411からの光のほぼ半分が利用されない。そこで、偏光変換素子423を用いることにより、光源ランプ411から射出された光束を略1種類の直線偏光に変換し、光学装置45での光の利用効率を高めている。
なお、このような偏光変換素子423は、例えば特開平8−304739号公報に紹介されている。
色分離光学系43は、2枚のダイクロイックミラー431,432と、反射ミラー433とを備え、ダイクロイックミラー431,432によりインテグレータ照明光学系42から射出された光束を、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系44は、入射側レンズ441と、リレーレンズ443と、反射ミラー442,444とを備え、色分離光学系43で分離された色光である赤色光を光学装置45の後述する赤色光用の液晶パネル451Rまで導く機能を有している。
この際、色分離光学系43のダイクロイックミラー431では、インテグレータ照明光学系42から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー431によって反射した青色光は、反射ミラー433で反射し、フィールドレンズ455を通って、光学装置45の後述する青色光用の液晶パネル451Bに到達する。フィールドレンズ455は、第2レンズアレイ422から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の光変調装置の光束入射側に設けられたフィールドレンズ455も同様である。
この際、色分離光学系43のダイクロイックミラー431では、インテグレータ照明光学系42から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー431によって反射した青色光は、反射ミラー433で反射し、フィールドレンズ455を通って、光学装置45の後述する青色光用の液晶パネル451Bに到達する。フィールドレンズ455は、第2レンズアレイ422から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の光変調装置の光束入射側に設けられたフィールドレンズ455も同様である。
また、ダイクロイックミラー431を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー432によって反射し、フィールドレンズ455を通って、緑色光用の液晶パネル451Gに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー432を透過してリレー光学系44を通り、さらにフィールドレンズ455を通って、赤色光用の液晶パネル451Rに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系44が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色
光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ441に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ455に伝えるためである。なお、リレー光学系44には、3つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光や緑色光を通す構成としてもよい。
なお、赤色光にリレー光学系44が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色
光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ441に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ455に伝えるためである。なお、リレー光学系44には、3つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光や緑色光を通す構成としてもよい。
光学装置45は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系43で分離された各色光が入射される3つの入射側偏光板452と、各入射側偏光板452の光路後段に配置される光変調素子としての3つの液晶パネル451(赤色光用の液晶パネルを451R、緑色光用の液晶パネルを451G、青色光用の液晶パネルを451Bとする)と、各液晶パネル451の光路後段に配置される3つの射出側偏光板453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454とを備える。そして、これら入射側偏光板452、液晶パネル451、射出側偏光板453、およびクロスダイクロイックプリズム454は、一体的にユニット化されている。
入射側偏光板452は、偏光変換素子423で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子423で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。入射側偏光板452は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
液晶パネル451は、本発明の光変調装置に相当し、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶素子が密閉封入された構成を有し、制御基板から出力される駆動信号に応じて、画像形成領域内にある液晶素子の配向状態が制御され、入射側偏光板452から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板453は、入射側偏光板452と同様の構成を備え、液晶パネル451の画像形成領域から射出された光束のうち、入射側偏光板452における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
クロスダイクロイックプリズム454は、本発明の色合成光学装置に相当し、射出側偏光板453から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム454は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル451R,451Bから射出され射出側偏光板453を介した各色光を反射し、液晶パネル451Gから射出され射出側偏光板453を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル451R,451G,451Bにて変調された各色光が合成され、カラー画像が形成される。
投射レンズ46は、光学装置45で形成された光学像を拡大投射するものであり、投射方向先端部分が外装ケース2から露出している。また、投射レンズ46は、後述する投射位置調整装置5を介して、後述するヘッド体48に取り付けられる。
このような投射レンズ46は、前述のように、収束用レンズおよび発散用レンズを含む複数のレンズ(図示省略)と、内部に光軸が設定され、当該光軸に合わせて複数のレンズを位置付けて保持する略円筒状の鏡筒461とを備えて構成されている。
このうち、鏡筒461には、当該鏡筒461の外周から面外方向に突出し、光軸方向から見て略矩形状を有するフランジ部462が形成されている。
このような投射レンズ46は、前述のように、収束用レンズおよび発散用レンズを含む複数のレンズ(図示省略)と、内部に光軸が設定され、当該光軸に合わせて複数のレンズを位置付けて保持する略円筒状の鏡筒461とを備えて構成されている。
このうち、鏡筒461には、当該鏡筒461の外周から面外方向に突出し、光軸方向から見て略矩形状を有するフランジ部462が形成されている。
光学部品用筐体47は、内部に所定の照明光軸Aが設定され、上述した光学部品42〜45を照明光軸Aに対する所定位置に位置付けて保持する筐体である。光学部品用筐体47は、光源装置41を収納する光源装置収納部材471と、部品収納部材472と、蓋状部材(図示省略)とを備えて構成されている。
このうち、部品収納部材472は、上方が開口した断面略U字状を有する合成樹脂製の箱型筐体として構成されており、当該開口は、蓋状部材によって覆われる。
部品収納部材472は、一端側が、光源装置収納部材471に接続され、他端側が、光学装置45を保持固定するヘッド体48に接続される。部品収納部材472の内部には、複数の溝が形成され、当該溝に、前述の光学部品421〜424、431〜433、441〜444、455を、上方から嵌め込むようにして位置決め固定する。
部品収納部材472は、一端側が、光源装置収納部材471に接続され、他端側が、光学装置45を保持固定するヘッド体48に接続される。部品収納部材472の内部には、複数の溝が形成され、当該溝に、前述の光学部品421〜424、431〜433、441〜444、455を、上方から嵌め込むようにして位置決め固定する。
(3)ヘッド体48の構造
ヘッド体48は、本発明の支持体に相当し、光学装置45を固定し、投射レンズ46および後述する投射位置調整装置5を移動可能に一体化するとともに、一体化したユニットを部品収納部材472の光束射出側の端部に取り付けるものである。ヘッド体48は、例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の金属材料から側面視略L字状に形成されている。
ヘッド体48は、本発明の支持体に相当し、光学装置45を固定し、投射レンズ46および後述する投射位置調整装置5を移動可能に一体化するとともに、一体化したユニットを部品収納部材472の光束射出側の端部に取り付けるものである。ヘッド体48は、例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の金属材料から側面視略L字状に形成されている。
図3は、投射位置調整装置5の分解斜視図である。すなわち、図3は、ヘッド体48および投射位置調整装置5の構造を説明する図である。
ヘッド体48は、図3に示すように、光束入射側に位置する水平部481と、光束射出側に位置し、当該水平部481の光束射出側の端部から略垂直に起立する垂直部482とを備えて構成されている。
このうち、水平部481は、側方から見て2段の階段状に形成され、段が高くなっている光束入射側に形成された固定部4811に、光学装置45が位置調整されて固定される。
ヘッド体48は、図3に示すように、光束入射側に位置する水平部481と、光束射出側に位置し、当該水平部481の光束射出側の端部から略垂直に起立する垂直部482とを備えて構成されている。
このうち、水平部481は、側方から見て2段の階段状に形成され、段が高くなっている光束入射側に形成された固定部4811に、光学装置45が位置調整されて固定される。
垂直部482は、光軸方向から見て略矩形状を有し、当該垂直部482には、投射位置調整装置5と、当該投射位置調整装置5に支持される投射レンズ46とが取り付けられる。
垂直部482の略中央部分には、水平部481に固定された光学装置45から射出される光束が透過するとともに、投射レンズ46の光束入射側の端部が挿通する略矩形の開口部4821が形成されている。
垂直部482の光束射出側の面482Aには、開口部4821の上方および下方に、面外方向に突出し、水平方向に延出する移動規制部4822,4823が形成されている。これら移動規制部4822、4823は、後述する投射位置調整装置5の移動部材としての可動フレーム51の上下方向への可動範囲を規定するものである。
また、面482Aを光束射出側から見た場合の開口部4821の左側には、面外方向に突出し、上下方向に延出するガイド4824が形成されている。ガイド4824は、後述する投射位置調整装置5の可動フレーム51の移動を案内するものであり、当該可動フレーム51に形成されたガイド孔513に挿通され、可動フレーム51の上下方向の移動を案内する。
垂直部482の略中央部分には、水平部481に固定された光学装置45から射出される光束が透過するとともに、投射レンズ46の光束入射側の端部が挿通する略矩形の開口部4821が形成されている。
垂直部482の光束射出側の面482Aには、開口部4821の上方および下方に、面外方向に突出し、水平方向に延出する移動規制部4822,4823が形成されている。これら移動規制部4822、4823は、後述する投射位置調整装置5の移動部材としての可動フレーム51の上下方向への可動範囲を規定するものである。
また、面482Aを光束射出側から見た場合の開口部4821の左側には、面外方向に突出し、上下方向に延出するガイド4824が形成されている。ガイド4824は、後述する投射位置調整装置5の可動フレーム51の移動を案内するものであり、当該可動フレーム51に形成されたガイド孔513に挿通され、可動フレーム51の上下方向の移動を案内する。
面482Aの上下方向中央の水平方向両端と、下端の水平方向両端とには、それぞれ略半円形状の凹部4825が形成され、それぞれの凹部4825には、垂直部482を貫通する孔4826が形成されている。これら孔4826は、ヘッド体48を部品収納部材472に固定するねじが挿通する孔である。
また、面482Aの四隅部分から、水平方向略中央に寄った部分には、それぞれ当該垂直部482を貫通する孔4827が形成されている。これら4つの孔4827は、垂直部482に後述する投射位置調整装置5の押圧部材としての押圧フレーム52を取り付けるねじ483が挿通する孔である。
さらに、面482Aの光束射出側から見て上方左端部には、面外方向に2段階に突出する略筒状の突起部4828が形成されている。突起部4828は、後述する投射位置調整装置5のピニオン54を回転自在に支持する。
また、面482Aの四隅部分から、水平方向略中央に寄った部分には、それぞれ当該垂直部482を貫通する孔4827が形成されている。これら4つの孔4827は、垂直部482に後述する投射位置調整装置5の押圧部材としての押圧フレーム52を取り付けるねじ483が挿通する孔である。
さらに、面482Aの光束射出側から見て上方左端部には、面外方向に2段階に突出する略筒状の突起部4828が形成されている。突起部4828は、後述する投射位置調整装置5のピニオン54を回転自在に支持する。
(4)投射位置調整装置5の構成
投射位置調整装置5は、投射レンズ46を、当該投射レンズ46による光学像の投射方向に対して略直交方向に移動自在に支持するものであり、当該投射位置調整装置5は、前述のように、ヘッド体48の垂直部482に取り付けられる。
投射位置調整装置5は、図3に示すように、可動フレーム51と、押圧フレーム52と、一対の板ばね53と、ピニオン54と、当該ピニオン54を回転させるダイアル55と、ねじ56とを備えて構成されている。
このうち、ピニオン54は、略円筒状に形成されている。ピニオン54の光束入射側には、当該ピニオン54の軸方向に沿って歯541が形成されている。また、ピニオン54の光束射出側には、断面略半円形状の切り欠きが形成され、この部分が、ダイアル55に嵌合する嵌合部542とされている。
また、ダイアル55は、平面視略円形状に形成され、略中央部分に、ピニオン54の嵌合部542が挿通する略半円形状の孔551が形成されている。
投射位置調整装置5は、投射レンズ46を、当該投射レンズ46による光学像の投射方向に対して略直交方向に移動自在に支持するものであり、当該投射位置調整装置5は、前述のように、ヘッド体48の垂直部482に取り付けられる。
投射位置調整装置5は、図3に示すように、可動フレーム51と、押圧フレーム52と、一対の板ばね53と、ピニオン54と、当該ピニオン54を回転させるダイアル55と、ねじ56とを備えて構成されている。
このうち、ピニオン54は、略円筒状に形成されている。ピニオン54の光束入射側には、当該ピニオン54の軸方向に沿って歯541が形成されている。また、ピニオン54の光束射出側には、断面略半円形状の切り欠きが形成され、この部分が、ダイアル55に嵌合する嵌合部542とされている。
また、ダイアル55は、平面視略円形状に形成され、略中央部分に、ピニオン54の嵌合部542が挿通する略半円形状の孔551が形成されている。
可動フレーム51は、本発明の移動部材に相当し、光軸方向から見て略矩形状を有し、略中央に、投射レンズ46の鏡筒461が挿通する略円形状の開口部511が形成されている。可動フレーム51の光束入射側の面は、ヘッド体48の垂直部482の光束射出側の面482Aに当接される。
可動フレーム51の光束射出側の面51Aには、四隅部分にそれぞれ略円形状のねじ孔512が形成されている。これらねじ孔512は、当該可動フレーム51に投射レンズ46を固定するねじ56が挿通される孔である。すなわち、可動フレーム51の光束射出側の面51Aには、投射レンズ46のフランジ部462の光束入射側の面が当接される。この状態で、面51Aに形成されたねじ孔512と、フランジ部462の四隅部分に形成された孔462Aとが対応するように位置付けた上で、フランジ部462の孔462Aを挿通したねじ56をねじ孔512に挿通させてねじ止めすることによって、可動フレーム51と投射レンズ46とが固定される。
可動フレーム51の光束射出側の面51Aには、四隅部分にそれぞれ略円形状のねじ孔512が形成されている。これらねじ孔512は、当該可動フレーム51に投射レンズ46を固定するねじ56が挿通される孔である。すなわち、可動フレーム51の光束射出側の面51Aには、投射レンズ46のフランジ部462の光束入射側の面が当接される。この状態で、面51Aに形成されたねじ孔512と、フランジ部462の四隅部分に形成された孔462Aとが対応するように位置付けた上で、フランジ部462の孔462Aを挿通したねじ56をねじ孔512に挿通させてねじ止めすることによって、可動フレーム51と投射レンズ46とが固定される。
さらに、可動フレーム51を光束射出側から見た際の開口部511の左側には、上下方向に沿って略長方形状のガイド孔513が形成されている。ガイド孔513は、可動フレーム51をヘッド体48の垂直部482に当接させたときに、当該垂直部482に形成されたガイド4824が挿通される。このため、ガイド孔513は、水平方向の寸法が当該ガイド4824と略同じか若干大きくなるように形成されており、また、上下方向の寸法が、当該ガイド4824より大きくなるように形成されている。
加えて、可動フレーム51の光束射出側から見た左側の端面、すなわち、ヘッド体48の垂直部482の突起部4828に対向する面には、当該端面の形成方向に沿ってラック部514が形成されている。ラック部514は、突起部4828に軸支されるピニオン54の歯541と噛合する。このため、ピニオン54の回転に伴って可動フレーム51が上方または下方に移動し、当該可動フレーム51の移動に伴って投射レンズ46が上方または下方に移動する。
加えて、可動フレーム51の光束射出側から見た左側の端面、すなわち、ヘッド体48の垂直部482の突起部4828に対向する面には、当該端面の形成方向に沿ってラック部514が形成されている。ラック部514は、突起部4828に軸支されるピニオン54の歯541と噛合する。このため、ピニオン54の回転に伴って可動フレーム51が上方または下方に移動し、当該可動フレーム51の移動に伴って投射レンズ46が上方または下方に移動する。
押圧フレーム52は、本発明の押圧部材に相当し、可動フレーム51および投射レンズ46をヘッド体48の垂直部482の面482Aに押圧するものである。押圧フレーム52と、投射レンズ46のフランジ部462との間には、上下方向に沿って一対の板ばね53が介装され、当該押圧フレーム52が、当該板ばね53を光束射出方向とは反対方向に押し付けることによって、投射レンズ46、および、当該投射レンズ46を保持する可動フレーム51が、ヘッド体48の垂直部482の面482Aに付勢支持される。なお、板ばね53は、側面視略L字状を有する金属製部材とされている。
押圧フレーム52は、光軸方向から見て略矩形状を有し、可動フレーム51および投射レンズ46のフランジ部462より大きく形成されている。押圧フレーム52の寸法は、ヘッド体48の垂直部482の寸法と略同じとされている。
押圧フレーム52の光軸方向から見て略中央には、開口部521が形成されている。開口部521には、投射レンズ46が挿通されるが、投射レンズ46の上下方向への移動のため、当該開口部521は略長円形状とされている。
押圧フレーム52の光軸方向から見て略中央には、開口部521が形成されている。開口部521には、投射レンズ46が挿通されるが、投射レンズ46の上下方向への移動のため、当該開口部521は略長円形状とされている。
押圧フレーム52の光束入射側の面の四隅部分から水平方向中央に寄った部分には、それぞれ面外方向に突出する4つの筒状部522が形成されている。これら筒状部522の位置は、ヘッド体48の垂直部482に形成された孔4827に対応する位置とされており、それぞれの筒状部522の先端部分には、ねじ孔が形成されている。これらねじ孔に、ヘッド体48の垂直部482に形成された孔4827を挿通したねじ483が取り付けられることにより、可動フレーム51および投射レンズ46を光軸方向、この場合、光束射出方向とは反対方向に付勢したまま、押圧フレーム52をヘッド体48の垂直部482に固定することができる。
さらに、押圧フレーム52の光束入射側の面には、板ばね53が嵌め込まれる溝部525(図3では図示省略)が開口部521を挟んで水平方向の両端近傍に形成されている。これは、押圧フレーム52と投射レンズ46のフランジ部462との間に介装される板ばね53が、当該投射レンズ46の移動に伴って位置ズレを生じないようにするためのものである。
さらに、押圧フレーム52の光束入射側の面には、板ばね53が嵌め込まれる溝部525(図3では図示省略)が開口部521を挟んで水平方向の両端近傍に形成されている。これは、押圧フレーム52と投射レンズ46のフランジ部462との間に介装される板ばね53が、当該投射レンズ46の移動に伴って位置ズレを生じないようにするためのものである。
押圧フレーム52の光束射出側の面52Aには、光束射出側から見て上方左端部に、略矩形状の凹部523が形成され、当該凹部523には、孔524が形成されている。孔524には、ヘッド体48の垂直部482の突起部4828に軸支されたピニオン54の嵌合部542が挿通し、当該嵌合部542は押圧フレーム52の光束射出側に露出する。押圧フレーム52の光束射出側に露出したピニオン54の嵌合部542には、ダイアル55が取り付けられる。
以上のような投射位置調整装置5のヘッド体48への取り付け方について説明する。
まず、投射レンズ46を可動フレーム51に取り付ける。この際、投射レンズ46の鏡筒461に形成されたフランジ部462の光束入射面と、可動フレーム51の光束射出側の面51Aとが対向するように、それぞれを位置付けた上で、フランジ部462の孔462Aおよび可動フレーム51のねじ孔512にねじ56を挿通させて、それぞれをねじ固定する。これにより、投射レンズ46と可動フレーム51とが固定される。
まず、投射レンズ46を可動フレーム51に取り付ける。この際、投射レンズ46の鏡筒461に形成されたフランジ部462の光束入射面と、可動フレーム51の光束射出側の面51Aとが対向するように、それぞれを位置付けた上で、フランジ部462の孔462Aおよび可動フレーム51のねじ孔512にねじ56を挿通させて、それぞれをねじ固定する。これにより、投射レンズ46と可動フレーム51とが固定される。
可動フレーム51および投射レンズ46の固定の後、ヘッド体48の垂直部482の光束射出側の面482Aと、可動フレーム51の光束入射側の面とを当接させる。ここで、ヘッド体48の垂直部482に形成されたガイド4824が、可動フレーム51に形成されたガイド孔513に挿通されるようにする。これにより、投射レンズ46の投射方向に直交する方向の可動フレーム51および投射レンズ46の移動は、上下方向に規制される。
そして、ヘッド体48の垂直部482に形成された突起部4828に、ピニオン54を取り付ける。この際、ピニオン54の歯541と、可動フレーム51のラック部514とが互いに噛合するように、ピニオン54を突起部4828に取り付ける。
そして、ヘッド体48の垂直部482に形成された突起部4828に、ピニオン54を取り付ける。この際、ピニオン54の歯541と、可動フレーム51のラック部514とが互いに噛合するように、ピニオン54を突起部4828に取り付ける。
この後、押圧フレーム52の光束入射側の面に形成された溝部525(図3では図示省略)に板ばね53を嵌め込む。そして、押圧フレーム52の開口部521に投射レンズ46の鏡筒461を挿通し、当該押圧フレーム52と投射レンズ46のフランジ部462との間に、板ばね53が介装されるようにした状態で、押圧フレーム52をヘッド体48の垂直部482に取り付ける。この際、ヘッド体48の垂直部482に形成された孔4827を挿通したねじ483が、押圧フレーム52の光束入射側の面に形成された筒状部522のねじ孔に取り付けられることにより、押圧フレーム52が、可動フレーム51および投射レンズ46を光軸方向に付勢した状態で、当該押圧フレーム52がヘッド体48の垂直部482に固定される。
押圧フレーム52の固定の際には、当該押圧フレーム52に形成された孔524に、ピニオン54の嵌合部542が挿通され、当該嵌合部542が押圧フレーム52の光束射出側に露出するようにする。
ピニオン54の嵌合部542には、ダイアル55が取り付けられる。詳述すると、ピニオン54の嵌合部542は、ダイアル55に形成された略半円形状の孔551に嵌合され、ピニオン54とダイアル55とが、ヘッド体48の突起部4828に回転可能に軸支される。
ピニオン54の嵌合部542には、ダイアル55が取り付けられる。詳述すると、ピニオン54の嵌合部542は、ダイアル55に形成された略半円形状の孔551に嵌合され、ピニオン54とダイアル55とが、ヘッド体48の突起部4828に回転可能に軸支される。
ここで、投射位置調整装置5による投射レンズ46に移動について説明する。
ダイアル55を図3におけるX1方向に回転させると、回転に伴ってピニオン54が同じ方向(X1方向)に回転する。ピニオン54は、可動フレーム51のラック部514と噛合しているので、当該ピニオン54の回転により、ヘッド体48の垂直部482に形成されたガイド4824に沿って、可動フレーム51および投射レンズ46が上方向(図1におけるY1方向)に移動する。
また、ダイアル55を図3におけるX2方向に回転させると、ピニオン54がX2方向に回転し、当該ピニオン54の回転に伴って、可動フレーム51および当該可動フレーム51に固定された投射レンズ46が下方向(図1におけるY2方向)に移動する。
以上のような動作により、投射レンズ46が上下方向に移動し、当該投射レンズ46による光学像の投射位置が上下方向に移動する。
ダイアル55を図3におけるX1方向に回転させると、回転に伴ってピニオン54が同じ方向(X1方向)に回転する。ピニオン54は、可動フレーム51のラック部514と噛合しているので、当該ピニオン54の回転により、ヘッド体48の垂直部482に形成されたガイド4824に沿って、可動フレーム51および投射レンズ46が上方向(図1におけるY1方向)に移動する。
また、ダイアル55を図3におけるX2方向に回転させると、ピニオン54がX2方向に回転し、当該ピニオン54の回転に伴って、可動フレーム51および当該可動フレーム51に固定された投射レンズ46が下方向(図1におけるY2方向)に移動する。
以上のような動作により、投射レンズ46が上下方向に移動し、当該投射レンズ46による光学像の投射位置が上下方向に移動する。
以上のような本実施形態の投射位置調整装置5を備えたプロジェクタ1により、以下の効果を奏することができる。
すなわち、投射位置調整装置5は、ヘッド体48の垂直部482に取り付けられる。投射位置調整装置5の可動フレーム51は、投射レンズ46を保持した上で、ヘッド体48を構成する垂直部482の光束射出側の面482Aに当接され、同じくヘッド体48に取り付けられるピニオン54の回転に応じて、当該面482Aに対して上下方向に摺動する。可動フレーム51は、押圧フレーム52により、光軸方向に垂直部482に付勢支持され、当該押圧フレーム52は、ねじ483により垂直部482に固定される。これによれば、光学装置45と投射レンズ46との距離に影響を及ぼす要素は、ヘッド体48の垂直部482の光軸方向の寸法、および、可動フレーム51の光軸方向の寸法となる。
すなわち、投射位置調整装置5は、ヘッド体48の垂直部482に取り付けられる。投射位置調整装置5の可動フレーム51は、投射レンズ46を保持した上で、ヘッド体48を構成する垂直部482の光束射出側の面482Aに当接され、同じくヘッド体48に取り付けられるピニオン54の回転に応じて、当該面482Aに対して上下方向に摺動する。可動フレーム51は、押圧フレーム52により、光軸方向に垂直部482に付勢支持され、当該押圧フレーム52は、ねじ483により垂直部482に固定される。これによれば、光学装置45と投射レンズ46との距離に影響を及ぼす要素は、ヘッド体48の垂直部482の光軸方向の寸法、および、可動フレーム51の光軸方向の寸法となる。
ここで、従来の投射位置調整装置では、ヘッド体48と可動フレーム51との間に他の部材が介在しており、光学装置45と投射レンズ46との距離に影響を及ぼす要素は、前述の2つの寸法の他に、当該他の部材の光軸方向の寸法が付加されることとなり、各部材の誤差が累積され、設計時と製造時の距離の誤差が大きくなる。
これに対し、本実施形態のプロジェクタ1では、当該他の部材を省略できるので、従来の投射位置調整装置を採用した場合に比べ、累積される誤差を小さくすることができる。このため、光学装置45と投射レンズ46との距離の誤差を低減することができ、かつ、距離を一定に保つことが容易となるので、投射レンズ46の移動時に発生する投射画像の片ボケ、および、トラッキング性能の低下を抑えることができる。従って、投射性能の低下を抑制することができる。
これに対し、本実施形態のプロジェクタ1では、当該他の部材を省略できるので、従来の投射位置調整装置を採用した場合に比べ、累積される誤差を小さくすることができる。このため、光学装置45と投射レンズ46との距離の誤差を低減することができ、かつ、距離を一定に保つことが容易となるので、投射レンズ46の移動時に発生する投射画像の片ボケ、および、トラッキング性能の低下を抑えることができる。従って、投射性能の低下を抑制することができる。
また、従来の投射位置調整装置に対して、本実施形態の投射位置調整装置5が用いられている場合には、光学装置45と投射レンズ46との距離に影響を及ぼす要素数を少なくすることができるので、当該距離の設計時と製造時との誤差を小さくすることができる。これによれば、光学装置45をヘッド体48の水平部481に固定する際に使用される投射位置調整装置5のダミーと、実際に製品として組み込まれる投射位置調整装置5との誤差を小さくすることができるので、製造時の光学装置45の液晶パネル451の位置調整時に、当該ダミーを利用することができる。従って、プロジェクタ1の製造工程を簡略化することができる。
〔2.第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第2実施形態に係るプロジェクタは、前述の第1実施形態に係るプロジェクタ1と同様の構成を備えるが、投射位置調整装置の構成において相違点を有する。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実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第2実施形態に係るプロジェクタは、前述の第1実施形態に係るプロジェクタ1と同様の構成を備えるが、投射位置調整装置の構成において相違点を有する。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。
図4は、本発明の第2実施形態に係るプロジェクタの投射位置調整装置6の分解斜視図である。すなわち、図4は、ヘッド体48および投射位置調整装置6の構造を説明する図である。
本実施形態のプロジェクタ1は、第1実施形態で示した投射位置調整装置5に代えて、図4に示す投射位置調整装置6を備えている。投射位置調整装置6は、投射位置調整装置5と同様に、投射レンズ46Aを保持した上でヘッド体48に取り付けられ、当該投射レンズ46Aを上下方向に移動させるものである。
本実施形態のプロジェクタ1は、第1実施形態で示した投射位置調整装置5に代えて、図4に示す投射位置調整装置6を備えている。投射位置調整装置6は、投射位置調整装置5と同様に、投射レンズ46Aを保持した上でヘッド体48に取り付けられ、当該投射レンズ46Aを上下方向に移動させるものである。
ここで、第2実施形態のプロジェクタに用いられる投射レンズ46Aの構成について説明する。
投射レンズ46Aは、投射レンズ46と同様の構成を備えるが、フランジ部46A2の形状において相違する。すなわち、投射レンズ46Aは、複数のレンズと、当該複数のレンズを支持する鏡筒46A1とを備え、当該鏡筒46A1には、光軸方向から見て、外周面から略矩形状に突出するフランジ部46A2が形成されている。フランジ部46A2の光束入射側の面の四隅部分には、ねじ56が挿通する孔46A3がそれぞれ形成されているが、これら孔46A3の周囲には、面外方向に突出する平面視略円形状の突出部46A4が形成されている。これら突出部46A4は、孔46A3を挿通するねじ56の頭部を収納する。また、これら突出部46A4の光束入射側に形成される当接面46A6は、ヘッド体48を構成する垂直部482の光束射出側の面482Aに沿って摺動する摺動面となるように形成されている。
また、フランジ部46A2には、光軸方向に貫通する孔46A5が形成されており、孔46A5は、後述する投射位置調整装置6の可動フレーム61に形成された位置決めピン616が挿通し、可動フレーム61における投射レンズ46Aの位置決めが行われる。
投射レンズ46Aは、投射レンズ46と同様の構成を備えるが、フランジ部46A2の形状において相違する。すなわち、投射レンズ46Aは、複数のレンズと、当該複数のレンズを支持する鏡筒46A1とを備え、当該鏡筒46A1には、光軸方向から見て、外周面から略矩形状に突出するフランジ部46A2が形成されている。フランジ部46A2の光束入射側の面の四隅部分には、ねじ56が挿通する孔46A3がそれぞれ形成されているが、これら孔46A3の周囲には、面外方向に突出する平面視略円形状の突出部46A4が形成されている。これら突出部46A4は、孔46A3を挿通するねじ56の頭部を収納する。また、これら突出部46A4の光束入射側に形成される当接面46A6は、ヘッド体48を構成する垂直部482の光束射出側の面482Aに沿って摺動する摺動面となるように形成されている。
また、フランジ部46A2には、光軸方向に貫通する孔46A5が形成されており、孔46A5は、後述する投射位置調整装置6の可動フレーム61に形成された位置決めピン616が挿通し、可動フレーム61における投射レンズ46Aの位置決めが行われる。
投射位置調整装置6は、図4に示すように、可動フレーム61と、押圧フレーム52と、一対の板ばね53と、ピニオン54と、ダイアル55とを備えて構成されている。
このうち、可動フレーム61は、可動フレーム51とは異なり、投射レンズ46Aの光束射出側に位置している。
可動フレーム61は、本発明の移動部材に相当し、前述の可動フレーム51と同様の構成を備えている。光軸方向から見て、可動フレーム61の略中央には、投射レンズ46Aの鏡筒46A1に対応して略円形状の開口部611が形成されている。
また、光軸方向から見て、可動フレーム61の右側の端面には、鋸刃状のラック部613が形成され、ラック部613から中心に寄った位置に、上下方向に延出する開口であるガイド孔614が形成されている。
このうち、可動フレーム61は、可動フレーム51とは異なり、投射レンズ46Aの光束射出側に位置している。
可動フレーム61は、本発明の移動部材に相当し、前述の可動フレーム51と同様の構成を備えている。光軸方向から見て、可動フレーム61の略中央には、投射レンズ46Aの鏡筒46A1に対応して略円形状の開口部611が形成されている。
また、光軸方向から見て、可動フレーム61の右側の端面には、鋸刃状のラック部613が形成され、ラック部613から中心に寄った位置に、上下方向に延出する開口であるガイド孔614が形成されている。
また、可動フレーム61の光束入射側の面61Bには、投射レンズ46Aのフランジ部46A2に応じた形状および寸法の凹部615が形成されている。凹部615の位置は、ガイド孔614に対して、光軸方向から見て内側となるように形成されている。また、凹部615の深さ寸法は、投射レンズ46Aのフランジ部46A2の厚さ寸法、すなわち、光軸方向の寸法よりも小さいとされている。
凹部615の四隅部分には、投射レンズ46Aを固定するためのねじ56がねじ止めされるねじ孔612がそれぞれ形成されている。
また、凹部615には、面外方向に突出する位置決めピン616が形成されている。位置決めピン616は、凹部615に投射レンズ46Aを当接させる際に、当該投射レンズ46Aのフランジ部46A2の位置決めを行うためのピンであり、当該フランジ部46A2に形成された孔46A5に挿通される。
凹部615の四隅部分には、投射レンズ46Aを固定するためのねじ56がねじ止めされるねじ孔612がそれぞれ形成されている。
また、凹部615には、面外方向に突出する位置決めピン616が形成されている。位置決めピン616は、凹部615に投射レンズ46Aを当接させる際に、当該投射レンズ46Aのフランジ部46A2の位置決めを行うためのピンであり、当該フランジ部46A2に形成された孔46A5に挿通される。
以上のような投射位置調整装置6のヘッド体48への取り付け方について説明する。
まず、投射レンズ46Aを可動フレーム61に固定する。ここで、投射レンズ46Aは、当該投射レンズ46Aのフランジ部46A2が、可動フレーム61の光束入射側の面61Bに形成された凹部615に嵌め込まれるようにして可動フレーム61に取り付けられる。また、この際、投射レンズ46Aのフランジ部46A2に形成された孔46A5に、可動フレーム61の位置決めピン616が挿通するようにすることで、可動フレーム61に対する投射レンズ46Aの位置決めを容易に行うことができる。
可動フレーム61に対する投射レンズ46Aの位置決めの後、当該投射レンズ46Aのフランジ部46A2に形成されたそれぞれの孔46A3にねじ56を挿通し、当該ねじ56を可動フレーム61に形成されたねじ孔612にねじ止めして固定する。これにより、投射レンズ46Aが可動フレーム61に固定、支持される。
まず、投射レンズ46Aを可動フレーム61に固定する。ここで、投射レンズ46Aは、当該投射レンズ46Aのフランジ部46A2が、可動フレーム61の光束入射側の面61Bに形成された凹部615に嵌め込まれるようにして可動フレーム61に取り付けられる。また、この際、投射レンズ46Aのフランジ部46A2に形成された孔46A5に、可動フレーム61の位置決めピン616が挿通するようにすることで、可動フレーム61に対する投射レンズ46Aの位置決めを容易に行うことができる。
可動フレーム61に対する投射レンズ46Aの位置決めの後、当該投射レンズ46Aのフランジ部46A2に形成されたそれぞれの孔46A3にねじ56を挿通し、当該ねじ56を可動フレーム61に形成されたねじ孔612にねじ止めして固定する。これにより、投射レンズ46Aが可動フレーム61に固定、支持される。
次に、投射レンズ46Aを支持した可動フレーム61を、ヘッド体48の垂直部482に取り付ける。この際、垂直部482の光束射出側の面482Aに対して、投射レンズ46Aのフランジ部46A2のそれぞれの突出部46A4の光束入射側に形成された当接面46A6を当接させる。これにより、投射レンズ46Aの当接面46A6が、垂直部482の面482Aに対する摺動面となる。また、可動フレーム61に形成されたガイド孔614に、垂直部482に形成されたガイド4824(図4では図示省略)を嵌め込むように係合させることにより、垂直部482に対する可動フレーム61および投射レンズ46Aの移動方向が上下方向に規制される。
この後、ヘッド体48の垂直部482に形成された突起部4828に、可動フレーム61に形成されたラック部613と噛合するようにピニオン54を取り付ける。
この後、ヘッド体48の垂直部482に形成された突起部4828に、可動フレーム61に形成されたラック部613と噛合するようにピニオン54を取り付ける。
そして、押圧フレーム52の溝部525に板ばね53を嵌め込んだ後、当該板ばね53によって、可動フレーム61をヘッド体48の垂直部482の光束射出側の面に、光軸方向に付勢するようにして、押圧フレーム52をヘッド体48の垂直部482にねじ固定する。このねじ固定は、前述のように、ヘッド体48の垂直部482に形成された孔4827を挿通したねじ483が、押圧フレーム52の筒状部522に形成されたねじ孔にねじ止めされることによって行われる。
また、この際、ヘッド体48の垂直部482に形成された突起部4828に軸支されたピニオン54の嵌合部542が、押圧フレーム52の孔524を介して、当該押圧フレーム52の光束射出側に露出するようにし、当該嵌合部542にダイアル55を取り付ける。
以上のようにして、投射位置調整装置6および投射レンズ46Aが、ヘッド体48の垂直部482に取り付けられる。なお、投射位置調整装置6による投射レンズ46Aの移動については、前述の投射位置調整装置5の場合と同様であるので、説明を省略する。
また、この際、ヘッド体48の垂直部482に形成された突起部4828に軸支されたピニオン54の嵌合部542が、押圧フレーム52の孔524を介して、当該押圧フレーム52の光束射出側に露出するようにし、当該嵌合部542にダイアル55を取り付ける。
以上のようにして、投射位置調整装置6および投射レンズ46Aが、ヘッド体48の垂直部482に取り付けられる。なお、投射位置調整装置6による投射レンズ46Aの移動については、前述の投射位置調整装置5の場合と同様であるので、説明を省略する。
以上のような本実施形態の投射位置調整装置6を備えたプロジェクタにより、第1実施形態で示した投射位置調整装置5を備えたプロジェクタ1と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
すなわち、投射位置調整装置6を構成する可動フレーム61は、投射レンズ46Aのフランジ部46A2の光束射出側に位置している。そして、ヘッド体48には、投射レンズ46Aのフランジ部46A2の当接面46A6が当接され、可動フレーム61は、ヘッド体48に形成されたガイド4824と係合して、投射レンズ46Aを上下方向に移動させる。
すなわち、投射位置調整装置6を構成する可動フレーム61は、投射レンズ46Aのフランジ部46A2の光束射出側に位置している。そして、ヘッド体48には、投射レンズ46Aのフランジ部46A2の当接面46A6が当接され、可動フレーム61は、ヘッド体48に形成されたガイド4824と係合して、投射レンズ46Aを上下方向に移動させる。
ここで、可動フレーム61による投射レンズ46Aの移動に際しては、可動フレーム61の光束入射側の面61Bが、ヘッド体48を構成する垂直部482の光束射出側の面482Aに直接当接せず、投射レンズ46Aのフランジ部46A2に形成された当接面46A6が、垂直部482の面482Aに当接され、当該面482Aに沿って摺動する。
これによれば、可動フレーム61の光軸方向の寸法、すなわち、厚さ寸法が、投射レンズ46Aと光学装置45との距離に影響を及ぼすことがなくなるので、投射レンズ46Aの光束入射面と、液晶パネル451の画像形成領域との距離に影響を及ぼす部品の点数をさらに削減することができる。従って、投射レンズ46Aによる投射性能の低下を一層抑制することができる。
これによれば、可動フレーム61の光軸方向の寸法、すなわち、厚さ寸法が、投射レンズ46Aと光学装置45との距離に影響を及ぼすことがなくなるので、投射レンズ46Aの光束入射面と、液晶パネル451の画像形成領域との距離に影響を及ぼす部品の点数をさらに削減することができる。従って、投射レンズ46Aによる投射性能の低下を一層抑制することができる。
また、本実施形態では、垂直部482の光束射出側の面に、投射レンズ46Aのフランジ部46A2および投射位置調整装置6を配置したが、垂直部482の光束入射側の面に配置するようにしてもよい。この場合、光束入射側から光束射出側に向けて押圧フレーム52、可動フレーム61、投射レンズ46Aのフランジ部46A2、垂直部482の順に配列され、投射レンズ46Aのフランジ部46A2の当接面46A6は光束射出側に面して形成され、ヘッド体48の垂直部482の光束入射側に形成された面に当接される。
このような場合、図4において示した本実施形態と同等の効果を奏することができるほか、投射レンズ46Aの重心が垂直部482に近くなるため、投射レンズ46Aにより垂直部482に加わるモーメントを小さくすることができる。これにより、垂直部482の変形量(特に、水平部481に対する角度の変化)を小さくすることができ、投射性能の低下を一層抑制することができる。
このような場合、図4において示した本実施形態と同等の効果を奏することができるほか、投射レンズ46Aの重心が垂直部482に近くなるため、投射レンズ46Aにより垂直部482に加わるモーメントを小さくすることができる。これにより、垂直部482の変形量(特に、水平部481に対する角度の変化)を小さくすることができ、投射性能の低下を一層抑制することができる。
〔3.第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第3実施形態に係るプロジェクタは、前述の第1実施形態に係るプロジェクタ1と同様の構成を備えるが、投射位置調整装置の構成において相違点を有する。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3実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第3実施形態に係るプロジェクタは、前述の第1実施形態に係るプロジェクタ1と同様の構成を備えるが、投射位置調整装置の構成において相違点を有する。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。
図5は、本発明の第3実施形態に係るプロジェクタのヘッド体49および投射位置調整装置7の分解斜視図である。すなわち、図5は、ヘッド体49および投射位置調整装置7の構造を説明する図である。
本実施形態の投射位置調整装置7は、前述の投射位置調整装置5、6における可動フレーム51、61に相当する部材が、投射レンズ46Bのフランジ部46B2に一体的に形成されている。すなわち、投射レンズ46Bのフランジ部46B2が、可動フレームを兼ねるように構成されている。
投射位置調整装置7は、図5に示すように、投射レンズ46Bの鏡筒46B1に形成されたフランジ部46B2と、ピニオン54と、ダイアル55と、押圧部品57とを備えている。このうち、押圧部品57は、本発明の押圧部材に相当し、ワッシャ571と、コイルばね572と、長ねじ573とから構成されている。
本実施形態の投射位置調整装置7は、前述の投射位置調整装置5、6における可動フレーム51、61に相当する部材が、投射レンズ46Bのフランジ部46B2に一体的に形成されている。すなわち、投射レンズ46Bのフランジ部46B2が、可動フレームを兼ねるように構成されている。
投射位置調整装置7は、図5に示すように、投射レンズ46Bの鏡筒46B1に形成されたフランジ部46B2と、ピニオン54と、ダイアル55と、押圧部品57とを備えている。このうち、押圧部品57は、本発明の押圧部材に相当し、ワッシャ571と、コイルばね572と、長ねじ573とから構成されている。
フランジ部46B2の光束入射側には当接面46B5が形成され、後述するヘッド体49を構成する垂直部492の光束射出側の面492Aに沿って摺動して、投射レンズ46Bを上下方向に移動させるものである。フランジ部46B2は、前述のように、投射レンズ46Bの鏡筒46B1に一体的に形成されている。詳述すると、フランジ部46B2は、投射レンズ46Bを光軸方向から見て略矩形状となるように、鏡筒46B1の外周面から突出して形成されている。
フランジ部46B2の四隅部分には、当該フランジ部46B2を貫通する長孔46B3が形成されている。また、フランジ部46B2の光束射出側の面には、面外方向に突出し、光束射出側から見て左側の端面に鋸刃状のラック部46B4が形成されている。さらに、詳しい図示を省略したが、ラック部46B4からフランジ部46B2の中心に寄った位置には、上下方向に延びるガイド孔が形成されている。
フランジ部46B2の四隅部分には、当該フランジ部46B2を貫通する長孔46B3が形成されている。また、フランジ部46B2の光束射出側の面には、面外方向に突出し、光束射出側から見て左側の端面に鋸刃状のラック部46B4が形成されている。さらに、詳しい図示を省略したが、ラック部46B4からフランジ部46B2の中心に寄った位置には、上下方向に延びるガイド孔が形成されている。
ここで、投射位置調整装置7および投射レンズ46Bが取り付けられるヘッド体49について説明する。
ヘッド体49は、光束入射側に階段状の水平部491、および、当該水平部491の光束射出側の端部から略垂直に起立する垂直部492を備えて構成されている。
このうち、水平部491には、光学装置45が位置調整された上で固定される。
また、垂直部492には、投射レンズ46Bが、フランジ部46B2を介して上下方向に摺動自在に取り付けられる。垂直部492の略中央には、光学装置45から射出された光束が透過するとともに、投射レンズ46Bが挿通する略長方形状の開口部4921が形成されている。
ヘッド体49は、光束入射側に階段状の水平部491、および、当該水平部491の光束射出側の端部から略垂直に起立する垂直部492を備えて構成されている。
このうち、水平部491には、光学装置45が位置調整された上で固定される。
また、垂直部492には、投射レンズ46Bが、フランジ部46B2を介して上下方向に摺動自在に取り付けられる。垂直部492の略中央には、光学装置45から射出された光束が透過するとともに、投射レンズ46Bが挿通する略長方形状の開口部4921が形成されている。
ヘッド体49の光束射出側の面492Aには、光束射出側から見て開口部4921の左側に、面外方向に突出するとともに、上下方向に延出するガイド4922が形成されている。
面492Aの開口部4921の上方および下方における水平方向両端には、それぞれ面外方向に突出する筒状部4923が形成され、当該筒状部4923の先端部分には、ねじ孔が形成されている。
また、面492Aの上下方向中央および下端部における水平方向両端には、当該ヘッド体49を光学部品用筐体47の部品収納部材472に固定するねじが挿通する凹部4924および孔4925がそれぞれ形成されている。
さらに、面492Aを光束射出側から見て上方左端部には、当該面492Aから面外方向に2段階に突出する突起部4926が形成されている。突起部4926には、ピニオン54が回転自在に支持される。
面492Aの開口部4921の上方および下方における水平方向両端には、それぞれ面外方向に突出する筒状部4923が形成され、当該筒状部4923の先端部分には、ねじ孔が形成されている。
また、面492Aの上下方向中央および下端部における水平方向両端には、当該ヘッド体49を光学部品用筐体47の部品収納部材472に固定するねじが挿通する凹部4924および孔4925がそれぞれ形成されている。
さらに、面492Aを光束射出側から見て上方左端部には、当該面492Aから面外方向に2段階に突出する突起部4926が形成されている。突起部4926には、ピニオン54が回転自在に支持される。
以上のような投射位置調整装置7のヘッド体49への取り付けについて説明する。
まず、ヘッド体49を構成する垂直部492の光束射出側の面492Aに、投射レンズ46Bの鏡筒46B1のフランジ部46B2の光束入射側の面に形成された当接面を当接させる。この際、垂直部492の面492Aに形成された筒状部4923が、フランジ部46B2に形成された長孔46B3に挿通するように、また、垂直部492に形成されたガイド4922が、フランジ部46B2に形成された図示しないガイド孔に係合するように、フランジ部46B2を位置付けする。
まず、ヘッド体49を構成する垂直部492の光束射出側の面492Aに、投射レンズ46Bの鏡筒46B1のフランジ部46B2の光束入射側の面に形成された当接面を当接させる。この際、垂直部492の面492Aに形成された筒状部4923が、フランジ部46B2に形成された長孔46B3に挿通するように、また、垂直部492に形成されたガイド4922が、フランジ部46B2に形成された図示しないガイド孔に係合するように、フランジ部46B2を位置付けする。
次に、押圧部品57を用いて、フランジ部46B2をヘッド体49の垂直部492に押圧固定する。具体的には、フランジ部46B2の長孔46B3を挿通した垂直部492の筒状部4923に対してワッシャ571およびコイルばね572を通し、筒状部4923に形成されたねじ孔に長ねじ573をねじ止めして、コイルばね572を筒状部4923に固定する。この際、ワッシャ571は、フランジ部46B2に当接されることとなる。これにより、コイルばね572の光軸方向の付勢力によって、フランジ部46B2が垂直部492の面492Aに付勢支持される。
この後、垂直部492の面492Aに形成された突起部4926に、ピニオン54を取り付ける。この際、ピニオン54と、フランジ部46B2に形成されたラック部46B4とが噛合するように、当該ピニオン54を取り付ける。そして、ピニオン54にダイアル55を取り付ける。これにより、ダイアル55の回転に伴ってピニオン54が回転する。そして、ピニオン54の回転に伴って、当該ピニオン54に噛合するラック部46B4が形成されたフランジ部46B2が、ヘッド体49の垂直部492に形成されたガイド4922に案内されて、当該垂直部492に沿って摺動し、投射レンズ46Bを上下方向に移動させる。
以上のような本実施形態の投射位置調整装置7を備えたプロジェクタにより、第2実施形態で示した投射位置調整装置6を備えたプロジェクタと同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
すなわち、投射位置調整装置7では、投射レンズ46Bの鏡筒46B1に形成されたフランジ部46B2が、ヘッド体49を構成する垂直部492の光束入射側の面492Aに摺動自在に当接され、当該フランジ部46B2の上下方向の摺動に伴って投射レンズ46Bが上下方向に移動する。
これによれば、前述の投射位置調整装置5、6の可動フレーム51、61に相当する部材を別途設ける必要がない。従って、投射位置調整装置7を構成する部品の点数を削減することができるとともに、当該投射位置調整装置7の構成を簡略化することができる。
すなわち、投射位置調整装置7では、投射レンズ46Bの鏡筒46B1に形成されたフランジ部46B2が、ヘッド体49を構成する垂直部492の光束入射側の面492Aに摺動自在に当接され、当該フランジ部46B2の上下方向の摺動に伴って投射レンズ46Bが上下方向に移動する。
これによれば、前述の投射位置調整装置5、6の可動フレーム51、61に相当する部材を別途設ける必要がない。従って、投射位置調整装置7を構成する部品の点数を削減することができるとともに、当該投射位置調整装置7の構成を簡略化することができる。
また、これにより、投射レンズ46Bと光学装置45との距離に影響を及ぼす部品の点数を一層削減することができる。従って、投射位置調整装置7、ひいては、プロジェクタの構成を簡略化することができ、投射レンズ46Bによる投射性能の劣化を防止することができる。
さらに、これに伴い、光学装置45、投射レンズ46Bおよび投射位置調整装置7のヘッド体49への取り付けを一層容易にすることができ、位置調整を含むこれらの製造工程を簡略化することができる。
さらに、これに伴い、光学装置45、投射レンズ46Bおよび投射位置調整装置7のヘッド体49への取り付けを一層容易にすることができ、位置調整を含むこれらの製造工程を簡略化することができる。
なお、本実施形態では、ヘッド体49の垂直部492の光束射出側の面に、投射レンズ46Bのフランジ部46B2を配置したが、垂直部492の光束入射側の面に配置してもよい。この場合、投射レンズ46Bのフランジ部46B2の当接面46B5は、光束射出側に面して形成され、垂直部492の光束入射側に形成された面に当接される。
このような場合、図5において示した本実施形態と同等の効果を奏することができるほか、投射レンズ46Bの重心が垂直部492に近くなるため、投射レンズ46Bにより垂直部492に加わるモーメントを小さくすることができる。これにより、垂直部492の変形量(特に、水平部491に対する角度の変化)を小さくすることができ、投射性能の低下を一層抑制することができる。
このような場合、図5において示した本実施形態と同等の効果を奏することができるほか、投射レンズ46Bの重心が垂直部492に近くなるため、投射レンズ46Bにより垂直部492に加わるモーメントを小さくすることができる。これにより、垂直部492の変形量(特に、水平部491に対する角度の変化)を小さくすることができ、投射性能の低下を一層抑制することができる。
〔4.第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第4実施形態に係るプロジェクタは、前述の第1〜3実施形態に係るプロジェクタ1と同様の構成を備えるが、ヘッド体が光学部品用筐体と一体的に形成されている点において相違する。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4実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第4実施形態に係るプロジェクタは、前述の第1〜3実施形態に係るプロジェクタ1と同様の構成を備えるが、ヘッド体が光学部品用筐体と一体的に形成されている点において相違する。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。
図6は、本発明の第4実施形態に係る光学部品用筐体9および投射位置調整装置8を説明する分解斜視図である。
本実施形態のプロジェクタは、図6に示すように、投射位置調整装置8を備え、また、前述の光学部品用筐体47およびヘッド体48、49に代えて、当該ヘッド体48、49に相当する部材が一体的に形成された光学部品用筐体9を備えている。
本実施形態のプロジェクタは、図6に示すように、投射位置調整装置8を備え、また、前述の光学部品用筐体47およびヘッド体48、49に代えて、当該ヘッド体48、49に相当する部材が一体的に形成された光学部品用筐体9を備えている。
投射位置調整装置8は、後述する光学部品用筐体9の投射レンズ支持部913に取り付けられ、当該投射レンズ支持部913の光束射出側の面913Aに沿って上下方向に投射レンズ46を移動させるものである。投射位置調整装置8は、可動フレーム51と、押圧フレーム82と、一対に板ばね53と、ピニオン54と、ダイアル55とを備えて構成されている。このうち、可動フレーム51、板ばね53、ピニオン54およびダイアル55については説明を省略する。
押圧フレーム82は、前述の押圧フレーム52と同様の構成を備えている。具体的には、押圧フレーム82は、光軸方向から見て略矩形状に形成され、当該押圧フレーム82の略中央部分には、投射レンズ46が挿通する略長円形状の開口部821が形成されている。
押圧フレーム82の光束入射側の面には、四隅部分から水平方向中央に寄った箇所に面外方向に延出する筒状部822がそれぞれ形成されている。これら筒状部822には、軸方向に押圧フレーム82を貫通する孔8221が形成されており、これらの孔8221には、当該押圧フレーム82を後述する光学部品用筐体9の投射レンズ支持部913に固定する長ねじ573が、光束射出側から挿通する。
また、押圧フレーム82の光束入射側の面には、詳しい図示を省略するが、投射レンズ46を投射レンズ支持部913に付勢する板ばね53がズレないようにする溝部が上下方向に延出するように形成されている。
また、押圧フレーム82の光束入射側の面には、詳しい図示を省略するが、投射レンズ46を投射レンズ支持部913に付勢する板ばね53がズレないようにする溝部が上下方向に延出するように形成されている。
押圧フレーム82の光束射出側の面82Aの光束射出側から見て上方左端部には、略矩形状の凹部523が形成され、当該凹部523には、略円形状の孔824が形成されている。孔824からはピニオン54の嵌合部542が露出し、当該嵌合部542にはダイアル55が取り付けられる。
光学部品用筐体9は、前述の光学部品用筐体47と同様に、光学ユニット4を構成する各装置および各光学部品を照明光軸A上に位置決め固定するものである。光学部品用筐体9は、光源装置41および各光学部品42〜45を位置決め固定して収納する部品収納部材91と、当該部品収納部材91を覆う蓋状部材(図示省略)とを備えて構成されている。
部品収納部材91は、光源装置41を収納する光源収納部911と、光学装置45を含む光学部品42〜45を収納する光学部品収納部912と、投射レンズ46および投射位置調整装置5を支持する投射レンズ支持部913とを備え、これらが一体的に形成されている。このうち、光学部品収納部912は、前述の部品収納部材472の構成とほぼ同じであるが、部品収納部材472とは異なり、光学装置45が固定される固定部が形成されている。すなわち、部品収納部材91が、本発明の支持体の水平部に相当する。
投射レンズ支持部913は、光学部品収納部912の光束射出側の端部から略垂直に起立して形成されている。投射レンズ支持部913は、光束射出側から見て略矩形状を有し、略中央に略長方形状の開口部9131が形成されている。
投射レンズ支持部913の光束射出側の面913Aには、開口部9131の上方および下方に相当する端部に、面外方向に突出し、水平方向に延出する移動規制部9132、9133が形成されている。これら移動規制部9132、9133は、投射位置調整装置8の可動フレーム51の可動範囲を規定している。
また、光束射出側から見て開口部9131の左側に相当する面913Aの位置には、当該面913Aに沿った可動フレーム51の上下方向への移動を案内するガイド9134が、面外方向に突出し、上下方向に延出するように形成されている。
投射レンズ支持部913の光束射出側の面913Aには、開口部9131の上方および下方に相当する端部に、面外方向に突出し、水平方向に延出する移動規制部9132、9133が形成されている。これら移動規制部9132、9133は、投射位置調整装置8の可動フレーム51の可動範囲を規定している。
また、光束射出側から見て開口部9131の左側に相当する面913Aの位置には、当該面913Aに沿った可動フレーム51の上下方向への移動を案内するガイド9134が、面外方向に突出し、上下方向に延出するように形成されている。
また、面913Aの四隅から水平方向の中央に寄った位置には、それぞれねじ孔9135が形成されている。これらねじ孔9135には、押圧フレーム82を挿通した長ねじ573がねじ止めされる。これにより、投射レンズ支持部913に、投射位置調整装置8が取り付けられる。
さらに、面913Aを光束射出側から見て上方左端部には、面外方向に2段階に突出する突起部9136が形成されており、当該突起部9136にはピニオン54が回転自在に支持される。
さらに、面913Aを光束射出側から見て上方左端部には、面外方向に2段階に突出する突起部9136が形成されており、当該突起部9136にはピニオン54が回転自在に支持される。
以上のような本実施形態の投射位置調整装置8および光学部品用筐体9を備えたプロジェクタにより、第1実施形態で示した投射位置調整装置5を備えたプロジェクタ1と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
すなわち、光源装置41を収納する光源収納部911と、光学装置45を支持、収納する光学部品収納部912と、投射レンズ46および投射位置調整装置8を支持する投射レンズ支持部913とが、光学部品用筐体9の部品収納部材91として一体的に形成されている。これによれば、光学装置45と投射レンズ46との位置調整を容易に行うことができるとともに、投射レンズ46および投射位置調整装置8の取付時の距離の誤差を抑えることができるので、これら投射レンズ46および投射位置調整装置8の取付工程を簡略化できるとともに、これらの取付精度を向上することができる。
また、プロジェクタを構成する部品点数を削減することができるので、構成を簡略化することができる。さらに、光学部品用筐体9に、前述のヘッド体48、49のような支持体を別途設ける必要がなくなるので、製造工程を一層簡略化することができる。
すなわち、光源装置41を収納する光源収納部911と、光学装置45を支持、収納する光学部品収納部912と、投射レンズ46および投射位置調整装置8を支持する投射レンズ支持部913とが、光学部品用筐体9の部品収納部材91として一体的に形成されている。これによれば、光学装置45と投射レンズ46との位置調整を容易に行うことができるとともに、投射レンズ46および投射位置調整装置8の取付時の距離の誤差を抑えることができるので、これら投射レンズ46および投射位置調整装置8の取付工程を簡略化できるとともに、これらの取付精度を向上することができる。
また、プロジェクタを構成する部品点数を削減することができるので、構成を簡略化することができる。さらに、光学部品用筐体9に、前述のヘッド体48、49のような支持体を別途設ける必要がなくなるので、製造工程を一層簡略化することができる。
〔5.実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、投射レンズ46、46A、46Bは、投射位置調整装置5、6、7、8により、上下方向に移動するとしたが、本発明は、上下方向に限定されるものではない。すなわち、投射レンズ46、46A、46Bによる投射方向に対して略直交する方向に当該投射レンズ46、46A、46Bを移動させる構成であれば、移動方向は問わない。また、前記各実施形態では、上下方向の1軸方向のみとしたが、例えば水平方向など、2軸以上の移動方向を有するように構成してもよい。
前記第1、第2および第4実施形態では、押圧フレーム52、82が投射レンズ46または可動フレーム61を、板ばね53を介してヘッド体48または投射レンズ支持部913に光束射出側から付勢して支持するとし、前記第3実施形態では、コイルばね572により投射レンズ46Bのフランジ部46B2を付勢するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、付勢力を発生して、最終的に投射レンズ46,46A,46Bを、ヘッド体48または投射レンズ支持部913に付勢支持する構成であれば、他の構成でもよい。例えば、ゴム等の弾性体を用いる構成としてもよい。
前記第4実施形態では、投射レンズ46に形成されたフランジ部462の光束入射側に位置する可動フレーム51を備えた投射位置調整装置8を採用したが、本発明はこれに限らない。すなわち、光学部品用筐体9に形成された投射レンズ支持部913の構成を変更するなどして、投射位置調整装置8の代わりに投射位置調整装置6、7を採用する構成としてもよい。
前記各実施形態では、光学ユニット4が平面視略L字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略U字形状を有した構成を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル451を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記各実施形態では、3つの液晶パネル451(451R、451G、451B)を用いたプロジェクタ1の例のみを挙げたが、2つ、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
また、前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル451を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記各実施形態では、3つの液晶パネル451(451R、451G、451B)を用いたプロジェクタ1の例のみを挙げたが、2つ、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、光変調装置としての液晶パネルを備えたプロジェクタ1を例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置であれば、他のものでもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶層以外の光変調装置を用いたプロジェクタにも、本発明を適用することも可能である。この場合、光束入射側および光束射出側の偏光板は、省略することができる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
本発明は、光変調装置および色合成光学装置を有する光学装置を備え、当該光学装置により形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、当該投射光学装置による光学像投射位置を移動する投射位置調整装置とを備えたプロジェクタに好適に利用することができる。
1…プロジェクタ、5,6,7,8…投射位置調整装置、9…光学部品用筐体、41…光源装置(光源)、45…光学装置、46,46A,46B…投射レンズ(投射光学装置)、48,49…ヘッド体(支持体)、51,61…可動フレーム(移動部材)、52,82…押圧フレーム(押圧部材)、57…押圧部品(押圧部材)、91…部品収納部材(支持体)、451(451R,451G,451B)…液晶パネル(光変調装置)、454…クロスダイクロイックプリズム(色合成光学装置)、461,46A1,46B1…鏡筒、462,46A2,46B2…フランジ部、46A6,46B5…当接面、481,491…水平部、482,492…垂直部、912…光学部品収納部(水平部)、913…投射レンズ支持部(垂直部)。
Claims (5)
- 光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置から射出された光束を合成して光学像を形成する色合成光学装置とを有する光学装置と、前記光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記投射光学装置を投射方向に略直交する面内で移動させて前記投射光学装置から射出される光束の投射位置を移動させる投射位置調整装置と、前記投射位置調整装置を支持する支持体とを備えたプロジェクタであって、
前記支持体は、前記光学装置を固定する水平部と、前記水平部に略直交する垂直部とを備え、
前記投射位置調整装置は、
前記投射光学装置に接続され、前記支持体の垂直部に略平行な面に沿って移動し、前記投射光学装置を前記投射方向に略直交する面内で移動させる移動部材と、
前記移動部材と前記投射光学装置との少なくとも一方を前記垂直部の面に対して付勢して支持する押圧部材とを備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記投射光学装置は、鏡筒と、前記鏡筒の外周面から突出するフランジ部とを有し、
前記フランジ部の光束入射側面または光束射出側面には、前記垂直部に当接される当接面が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記移動部材と前記フランジ部とは、一体に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記水平部と前記垂直部とは、一体に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光源から入射する光束を光学変換する複数の光学部品と、内部に前記光源から射出される光束の照明光軸が設定され、前記複数の光学部品を収納して前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体とを備え、
前記支持体と前記光学部品用筐体とは、一体に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
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