JP2019015986A - プロジェクタの投射レンズユニット及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】鏡筒の周方向の温度分布に起因して画像が劣化することを抑制することができる投射レンズユニット及びプロジェクタを提供する。【解決手段】プロジェクタ１０の投射レンズユニット１５は、光軸ＣＬが画像形成パネル１４の中心から外れた状態に配置されており、鏡筒４０の第１レンズ保持部４３は、第１レンズ群Ｌ１の周方向に間隔をあけて設けられ、画像形成パネル１４のシフト側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第１部分Ａ１に係合する保持片５５ａ及び保持片５５ｂと、画像形成パネル１４のシフト側とは反対側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第２部分Ａ２に係合する保持片５５ｃと、を有しており、保持片５５ａ及び保持片５５ｂの線膨張係数は、保持片５５ｃの線膨張係数より小さい。【選択図】図６

Description

本発明は、プロジェクタの投射レンズユニット及びプロジェクタに関する。

プロジェクタは、光源から画像形成パネルに照射された光を、投射レンズユニットを通して投射面に投射して画像を表示する。近年のプロジェクタでは、画像形成パネル及び光源の改善により、投射画像の照度が従来よりも高められている。この結果、画像形成に寄与しない不要光も増加し、それらの不要光が投射レンズユニットの鏡筒や遮光板にて除去されることで、投射レンズユニットの鏡筒が従来よりも高温となる。

特許文献１に記載されたプロジェクタでは、鏡筒のレンズ保持部又は絞りなどにおいて、不要光を受ける部分に反射領域が設けられ、不要光の吸収が抑制されている。これにより、鏡筒の温度上昇が抑制され、温度上昇に起因する鏡筒の変形が抑制されている。

特許文献２に記載されたプロジェクタでは、不要光吸収部材が鏡筒のレンズ保持部に重ねられており、不要光吸収部材と接触するレンズ保持部の当接部の表面は凹凸状に形成され、不要光吸収部材が全面でレンズ保持部に接触する場合に比べて不要光吸収部材からレンズ保持部への熱伝導が低減されている。これにより、鏡筒の温度上昇が抑制され、温度上昇に起因する鏡筒の変形が抑制されている。

また、熱による鏡筒の変形に起因した焦点位置の変動に対し、鏡筒の一部のレンズを保持する保持部材の熱膨張を利用して、この保持部材に保持されたレンズ群を光軸方向に変位させることによって焦点位置の変動を補正するように構成されたプロジェクタも知られている（例えば、特許文献３及び特許文献４参照）。

特開２００５−１２８２１７号公報 特開２０１４−５９３３３号公報 特開２００９−２７１４４８号公報 特開２０１２−２４２７２８号公報

広角型の近距離投射可能なプロジェクタでは、プロジェクタの本体はテーブルの上に設置しながら、投射するスクリーンはプロジェクタ本体の高さより高い位置に投射するために投射レンズユニットの光軸が画像形成パネルの中心から外れて配置される場合がある。この場合に、不要光の鏡筒に対する当たり方に偏りが生じ、鏡筒の温度に周方向の分布が生じる。この結果、鏡筒の光軸方向の熱膨張に周方向の分布が生じ、レンズ群の投射レンズユニットの光軸に対する傾きが発生して画質が劣化する虞がある。

特許文献１及び特許文献２に記載されたプロジェクタでは、鏡筒の周方向の温度分布は解消されず、鏡筒の周方向の温度分布に起因したレンズ群の傾きは解消されない。特許文献３及び特許文献４に記載されたプロジェクタでも、レンズ群は保持部材の熱膨張によって光軸方向に変位されるだけであり、鏡筒の周方向の温度分布に起因したレンズ群の傾きは解消されない。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、鏡筒の周方向の温度分布に起因して画像が劣化することを抑制することができる投射レンズユニット及びプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明の一態様の投射レンズユニットは、光源から画像形成パネルに照射された光を投射面に画像光として投射し、光軸が画像形成パネルの中心から外れた状態に配置されるプロジェクタの投射レンズユニットであって、一つ以上のレンズ群及び上記レンズ群をそれぞれ保持する一つ以上のレンズ保持部が設けられた鏡筒を有し、少なくとも一つの上記レンズ保持部は、このレンズ保持部が保持する上記レンズ群の周方向に間隔をあけて設けられ上記レンズ群の外周部に係合する複数の保持片であって、上記光軸に対する上記画像形成パネルのシフト方向に垂直であり且つ上記光軸を含む面によって二分される上記レンズ群の第１部分及び第２部分のうち、上記画像形成パネルがシフトした側に位置する上記第１部分に係合する一つ以上の保持片と、上記画像形成パネルがシフトした側とは反対側に位置する上記第２部分に係合する一つ以上の保持片と、を有しており、上記第１部分に係合する上記保持片を形成している第１材料の線膨張係数は、上記第２部分に係合する上記保持片を形成している第２材料の線膨張係数より小さい。

また、本発明の一態様のプロジェクタは、上記投射レンズユニットと、中心が上記投射レンズユニットの光軸から外れて配置された画像形成パネルと、上記画像形成パネルに光を照射する光源と、を備える。

本発明を用いれば、鏡筒における温度の偏りに起因して画像が劣化することを抑制することができる投射レンズユニット及びプロジェクタを提供することができる。

本発明の実施形態を説明するための、プロジェクタの一例の斜視図である。 図１のプロジェクタの光源の模式図である。 図１のプロジェクタの投射レンズユニットの縦断面図である。 投射レンズユニットの光軸に対する画像形成パネルのシフト率を説明する概略図である。 図３の投射レンズユニットのV−V線断面図である。 図３の投射レンズユニットの第１レンズ保持部の斜視図である。 図６の第１レンズ保持部の正面図である。 図７の第１レンズ保持部のVIII−VIII線断面図である。 図６の第１レンズ保持部の変形例の斜視図である。 図９の第１レンズ保持部の正面図である。

図１は、本発明の実施形態を説明するための、プロジェクタの一例の構成を示す。

図１に示すプロジェクタ１０は、ケース１１に、光源１３と、画像形成パネル１４と、投射レンズユニット１５と、制御部１７とが収容されている。ケース１１の上面には、ズームダイヤル２１と、光量調節ダイヤル２２と、フォーカスダイヤル２３と、上下姿勢調節ダイヤル２４と、左右姿勢調節ダイヤル２５と、画面修正ダイヤル２６とが設けられている。

画像形成パネル１４は、透過型の液晶パネルを用いている。光源１３は、画像形成パネル１４の裏面、すなわち画像形成パネル１４を基準として投射レンズユニット１５とは反対側に配置されている。光源１３から出射された光は画像形成パネル１４の画像形成面１４ａにて画像が付与され、画像が付与された光は投射レンズユニット１５を通して投射面に画像光として投射される。

制御部１７は、画像形成パネル１４の画像形成面１４ａにＲＧＢ（Red Green Blue）カラー画像を表示させる。制御部１７は、他に以下の制御も行う。例えば、ズームダイヤル２１の操作信号を受けると、スクリーン２０に投射される画像の大きさを調節する。光量調節ダイヤル２２の操作信号を受けると、スクリーン２０に投射される画像の明るさを調節する。フォーカスダイヤル２３の操作信号を受けると、投射レンズユニット１５のピント調節機構（不図示）を作動させ、スクリーン２０に投射された画像の中央部のピントを調節する。上下姿勢調節ダイヤル２４の操作信号を受けると、姿勢調節装置（不図示）の第１モータを回転させる。これにより、投射レンズユニット１５を光軸ＣＬに直交する水平軸を中心に回転させ、投射レンズユニット１５の上下方向の傾きを調節する。左右姿勢調節ダイヤル２５の操作信号を受けると、姿勢調節装置の第２モータを回転させる。これにより、投射レンズユニット１５を光軸ＣＬに直交する鉛直軸を中心として回転させ、投射レンズユニット１５の左右方向の傾きを調節する。画面修正ダイヤル２６の操作信号を受けると、画像形成パネル１４の画像形成面１４ａに形成される画像の表示サイズ及び形状を変更する。例えば、投射レンズユニット１５の傾き角度に応じて矩形画像が台形画像として表示されることがないように表示サイズ及び形状を変更する。

図２は、光源１３の構成を示す。

光源１３は、Ｒ（Red）色の光を出射するＬＥＤ(Light Emitting Diode)３１Ｒと、Ｇ（Green）色の光を出射するＬＥＤ３１Ｇと、Ｂ（Blue）色の光を出射するＬＥＤ３１Ｂとを有する。ＬＥＤ３１Ｒから出射される光はダイクロイックミラー３２で反射される。ＬＥＤ３１Ｇから出射される光はダイクロイックミラー３３で反射され、ダイクロイックミラー３２を透過する。ＬＥＤ３１Ｂから出射される光はダイクロイックミラー３２及びダイクロイックミラー３３を透過する。これにより、ＲＧＢ３色の光は同一の光路上に出射される。なお、光源１３は、ＬＥＤ３１Ｒと、ＬＥＤ３１Ｇと、ＬＥＤ３１Ｂとに代えて、白色光を発光するキセノンランプ、ハロゲンランプ又は超高圧水銀ランプでもよい。

図３は、投射レンズユニット１５の構成を示す。

投射レンズユニット１５から出射された光は、投射レンズユニット１５の光軸ＣＬの鉛直上側にて投射面であるスクリーン２０に画像光として投射される。画像形成パネル１４の中心は、光軸ＣＬに対し、スクリーン２０に投射された画像の中央位置の光軸ＣＬに対するずれ方向と逆の方向、すなわち光軸ＣＬの鉛直下側にシフトして配置されている。

ここで、図４を参照して、画像形成パネル１４のシフト率について説明する。

投射レンズユニット１５の光軸ＣＬから画像形成パネル１４の中心までのシフト量（距離）をＹ、画像形成パネル１４のシフト方向の長さをＨとした場合に、画像形成パネル１４のシフト率Ｓは、Ｓ＝Ｙ／Ｈにより定義される。すなわち、Ｓ＝０．５の場合は、画像形成パネル１４の上端面が、図４に示すように、投射レンズユニット１５の光軸ＣＬと一致する。また、Ｓ＞０．５（Ｓが０．５より大きい）の場合は、画像形成パネル１４が、投射レンズユニット１５の光軸ＣＬから離れる。また、Ｓ＝０の場合は、画像形成パネル１４の中心と投射レンズユニット１５の光軸ＣＬとが一致し、従来の遠距離投射タイプに近い配置になる。

画像形成パネル１４のシフト率Ｓとしては、０．４を超え０．７未満とすることが好ましい。シフト率Ｓが０．４を超えると、０．４以下の場合に比べて、投射レンズユニット１５の鉛直方向の温度分の影響が目立たなくなる。一方、シフト率Ｓが０．７未満であると、０．７以上の場合に比べて、画像形成パネル１４のシフト量Ｙが大きくなり過ぎることがなく、レンズ系が大きくなることを抑えて、製造適性の低下が防止される。従って、画像形成パネル１４のシフト率Ｓを上記範囲に納めることによって、投射レンズユニット１５の鉛直方向の温度分の影響を軽減しながら、高性能な製品を提供することができる。画像形成パネル１４のシフト率Ｓは、０．４５を超え０．６未満とすることがより好ましい。

再び図３を参照して、投射レンズユニット１５は、画像形成パネル１４側から順に配される第１レンズ群Ｌ１と、第２レンズ群Ｌ２と、第３レンズ群Ｌ３と、第４レンズ群Ｌ４と、第５レンズ群Ｌ５と、第６レンズ群Ｌ６との六つのレンズ群と、投射レンズユニット１５の明るさ（Ｆナンバー）を調節する開口絞り４９と、これら第１レンズ群Ｌ１〜第６レンズ群Ｌ６及び開口絞り４９を収納した鏡筒４０とを備えている。第１レンズ群Ｌ１〜第６レンズ群Ｌ６は、一枚又は複数枚のレンズによってそれぞれ構成される。

なお、第１レンズ群Ｌ１〜第６レンズ群Ｌ６の群構成は一例であり、光学設計に応じて適宜変更可能である。また、開口絞り４９は、図示の例では、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置されているが、開口絞り４９の配置もまた一例であり、光学設計に応じて適宜変更可能である。

鏡筒４０は、筒状の鏡筒本体４１と、カム筒４２と、第１レンズ保持部４３と、第２レンズ保持部４４と、第３レンズ保持部４５と、第４レンズ保持部４６と、第５レンズ保持部４７と、第６レンズ保持部４８とを備えている。

第１レンズ保持部４３〜第６レンズ保持部４８は鏡筒本体４１の内部にそれぞれ配置されており、第１レンズ保持部４３は第１レンズ群Ｌ１を保持し、第２レンズ保持部４４は第２レンズ群Ｌ２を保持し、第３レンズ保持部４５は第３レンズ群Ｌ３を保持し、第４レンズ保持部４６は第４レンズ群Ｌ４を保持し、第５レンズ保持部４７は第５レンズ群Ｌ５を保持し、第６レンズ保持部４８は第６レンズ群Ｌ６を保持している。

そして、第１レンズ保持部４３は、鏡筒本体４１の画像形成パネル１４側の端部に固定されており、第６レンズ保持部４８は、鏡筒本体４１のスクリーン２０側の端部に固定されている。一方、第２レンズ保持部４４〜第５レンズ保持部４７は、鏡筒本体４１の内部において光軸方向に移動可能とされており、カム筒４２によって光軸方向に移動される。

図５は、第２レンズ保持部４４の移動機構の構成を示す。

第２レンズ保持部４４の外周には、複数のカムピン５２が取付ビス５３によって取り付けられている。カムピン５２は、光軸ＣＬと平行に鏡筒本体４１に形成された切欠き４１ａから外径側に突出し、光軸ＣＬに対して傾斜してカム筒４２に形成されたカム溝４２ａに係合している。カム筒４２が鏡筒本体４１に対して回転されることにより、第２レンズ保持部４４は光軸方向に移動される。

第３レンズ保持部４５〜第５レンズ保持部４７もまた、第２レンズ保持部４４と同様に構成されており、カム筒４２の回転に伴って光軸方向に移動される。第２レンズ保持部４４〜第５レンズ保持部４７が光軸方向に適宜移動されることにより、例えば焦点調節や変倍操作などが行われる。

鏡筒本体４１と、カム筒４２と、第１レンズ保持部４３〜第６レンズ保持部４８とは、例えばポリカーボネート等の合成樹脂によって形成される。

図６から図８は、第１レンズ保持部４３の構成を示す。

第１レンズ保持部４３は、第１レンズ群Ｌ１の外周部にそれぞれ係合する保持片５５ａと、保持片５５ｂと、保持片５５ｃと、これら三つの保持片を支持する略円筒形の枠部５６とを有する。

枠部５６の外周面には、鏡筒本体４１に固定される複数の固定部５７が設けられている。固定部５７は、枠部５６の外周面において同一円周上に設けられ且つ円周方向に略等しい間隔をあけて設けられており、外径側に向けて枠部５６から突出して枠部５６と一体に形成されている。

保持片５５ａと、保持片５５ｂと、保持片５５ｃとは、枠部５６の一方の端面の内径側の縁部において周方向に略等しい間隔をあけて設けられており、投射レンズユニット１５の光軸ＣＬに沿って枠部５６から突出して枠部５６と一体に形成されている。保持片５５ａと、保持片５５ｂと、保持片５５ｃとのそれぞれの先端部が、第１レンズ群Ｌ１の周方向に略等しい間隔をあけて第１レンズ群Ｌ１の外周部に係合している。

図７に示すように、投射レンズユニット１５の光軸ＣＬに対する画像形成パネル１４のシフト方向に垂直であり且つ光軸ＣＬを含む面Ｂによって、第１レンズ群Ｌ１を、画像形成パネル１４がシフトした側（鉛直下側）に位置する第１部分Ａ１と、シフトした側とは反対側（鉛直上側）に位置する第２部分Ａ２とに区分した場合に、保持片５５ａ及び保持片５５ｂは第１部分Ａ１に係合しており、保持片５５ｃは第２部分Ａ２に係合している。そして、第１部分Ａ１に係合している保持片５５ａ及び保持片５５ｂの線膨張係数は、第２部分Ａ２に係合している保持片５５ｃの線膨張係数より小さくなっている。

以上の第１レンズ保持部４３は、異なる樹脂材料を用いた多色成形により、例えば以下のようにして作製することができる。まず、第２の樹脂材料を用いて保持片５５ｃ及び枠部５６を一体に一次成形する。次に、一次成形に用いたコア型及びキャビティ型のうちキャビティ型のみ換え、線膨張係数が第２の樹脂材料より小さい第１の樹脂材料を用いて、保持片５５ｃ及び枠部５６からなる一次成形体と一体に保持片５５ａ及び保持片５５ｂを二次成形する。これにより、保持片５５ａ及び保持片５５ｂ並びに保持片５５ｃが枠部５６と一体であり、且つ第１部分Ａ１に係合している保持片５５ａ及び保持片５５ｂの線膨張係数が第２部分Ａ２に係合している保持片５５ｃの線膨張係数より小さい第１レンズ保持部４３が得られる。

また、第１レンズ保持部４３は、インサート成形により、例えば以下のようにして作製することもできる。まず、第１の樹脂材料を用いて保持片５５ａ及び保持片５５ｂを予め作製しておく。次に、予め作製された保持片５５ａ及び保持片５５ｂを、保持片５５ｃ及び枠部５６を一体に成形する成形型の内部にインサートし、成形型の内部に保持片５５ａ及び保持片５５ｂがインサートされた状態で、成形型の内部に第２の樹脂材料を充填して保持片５５ａ及び保持片５５ｂと一体に保持片５５ｃ及び枠部５６を成形する。これにより、保持片５５ａ及び保持片５５ｂ並びに保持片５５ｃが枠部５６と一体であり、且つ第１部分Ａ１に係合している保持片５５ａ及び保持片５５ｂの線膨張係数が第２部分Ａ２に係合している保持片５５ｃの線膨張係数より小さい第１レンズ保持部４３が得られる。

上記の多色成形及びインサート成形のいずれにおいても、第１の樹脂材料からなる保持片５５ａ及び保持片５５ｂと第２の樹脂材料からなる枠部５６との接合強度を高める観点から、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料との相溶性が高いことが好ましい。そこで、第１の樹脂材料及び第２の樹脂材料として、共通の樹脂母材にフィラーが添加された複合材料であって、フィラーの含有率に応じて異なる線膨張係数に調製された複合材料を用いることが好ましい。なお、フィラーとは、樹脂母材に添加される添加剤であり、特に本明細書では、添加量に応じて樹脂母材の線膨張係数を調整する材料のことを言うものとする。例えば樹脂母材をポリカーボネートとし、フィラーをガラス繊維とした場合に、ポリカーボネート単体の線膨張係数は６．５×１０^−５／℃であり、単位重量当たりのガラス繊維の含有率が２０％である複合材料の線膨張係数は２．５×１０^−５／℃であり、含有率が４０％である複合材料の線膨張係数は１．９×１０^−５／℃である。

また、保持片５５ａ及び保持片５５ｂと、保持片５５ｃとの少なくとも一方を枠部５６とは別体に形成し、別体に形成された保持片を枠部５６に接着し、又は枠部５６に嵌め込んで、枠部５６に接合するようにしてもよい。この場合には、個々の部材の寸法管理が容易となる。また、保持片５５ａ及び保持片５５ｂと、保持片５５ｃと、枠部５６とを一体に成形する場合に比べて成形型の構造も簡素化することもできる。さらにまた、枠部５６を形成する材料と枠部５６とは別体の保持片を形成する材料との相溶性にかかわらず、枠部５６と枠部５６とは別体の保持片との間に安定した接合強度が得られるので、枠部５６とは別体の保持片を樹脂に替えて金属等の種々材料によって形成することもできる。

次に、図８を参照して、保持片５５ａ及び保持片５５ｂの線膨張係数を保持片５５ｃの線膨張係数より小さくすることの意義について説明する。

画像形成パネル１４がシフトした側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第１部分Ａ１に係合した保持片５５ａ及び保持片５５ｂには、画像形成パネル１４がシフトした側とは反対側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第２部分Ａ２に係合した保持片５５ｃより、光源１３から相対的に多くの光が照射される。この結果、光源１３が点灯されることにより、保持片５５ａ及び保持片５５ｂの温度は保持片５５ｃの温度より高くなる。

光源１３が点灯されることによる保持片５５ａ及び保持片５５ｂ並びに保持片５５ｃの温度上昇は、光源１３から出射される光の単位時間当たりの光量等によっても変化するが、ここでは、保持片５５ａ及び保持片５５ｂの温度が室温（２５℃）から８０℃に上昇し、保持片５５ｃの温度が室温から４０℃に上昇するものとする。

また、第１レンズ群Ｌ１の直径を２０ｍｍとし、鏡筒本体４１に固定される枠部５６の固定部５７から保持片５５ａ及び保持片５５ｂ並びに保持片５５ｃの基端部までの光軸方向の距離ａを５ｍｍとし、保持片５５ａ及び保持片５５ｂ並びに保持片５５ｃの基端部から第１レンズ群Ｌ１の外周部との係合部である先端部までの距離ｂを３０ｍｍとする。

まず、保持片５５ａ及び保持片５５ｂと、保持片５５ｃと、枠部５６とのいずれもがポリカーボネート単体（線膨張係数６．５×１０^−５／℃）によって形成されている場合に、光源１３が点灯されることによって保持片５５ａ及び保持片５５ｂの温度が室温（２５℃）から８０℃に上昇すると、固定部５７から保持片５５ａ及び保持片５５ｂの先端部までの距離ａ＋ｂの寸法変化は、（８０℃−２５℃）×６．５×１０^−５／℃×３５ｍｍ≒１２．５×１０^−２ｍｍとなる。一方、光源１３が点灯されることによって保持片５５ｃの温度が室温から４０℃に上昇すると、固定部５７から保持片５５ｃの先端部までの距離ａ＋ｂの寸法変化は、（４０℃−２５℃）×６．５×１０^−５／℃×３５ｍｍ≒４．６×１０^−２ｍｍとなる。この場合に、光軸ＣＬに垂直な面に対する第１レンズ群Ｌ１の傾きは０．２°となる。

次に、保持片５５ａ及び保持片５５ｂが、ポリカーボネートに単位重量当たり４０％のガラス繊維を含有した複合材料（線膨張係数１．９×１０^−５／℃）によって形成されており、保持片５５ｃと、枠部５６とがポリカーボネート単体（線膨張係数６．５×１０^−５／℃）によって形成されている場合に、光源１３が点灯されることによって保持片５５ａ及び保持片５５ｂの温度が室温（２５℃）から８０℃に上昇すると、固定部５７から保持片５５ａ及び保持片５５ｂの先端部までの距離ａ＋ｂの寸法変化は、（８０℃−２５℃）×６．５×１０^−５／℃×５ｍｍ＋（８０℃−２５℃）×１．９×１０^−５／℃×３０ｍｍ≒４．９×１０^−２ｍｍとなる。一方、光源１３が点灯されることによって保持片５５ｃの温度が室温から４０℃に上昇すると、固定部５７から保持片５５ｃの先端部までの距離ａ＋ｂの寸法変化は、（４０℃−２５℃）×６．５×１０^−５／℃×３５ｍｍ≒４．６×１０^−２ｍｍとなる。この場合に、光軸ＣＬに垂直な面に対する第１レンズ群Ｌ１の傾きは０．０００８°となる。

このように、画像形成パネル１４がシフトした側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第１部分Ａ１に係合した保持片５５ａ及び保持片５５ｂの線膨張係数を、画像形成パネル１４がシフトした側とは反対側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第２部分Ａ２に係合した保持片５５ｃの線膨張係数より小さくすることにより、鏡筒４０の周方向の温度分布に起因して第１レンズ群Ｌ１が傾くことを抑制することができ、画像が劣化することを抑制することができる。

ここまで、第１レンズ保持部４３には保持片５５ａと、保持片５５ｂと、保持片５５ｃとの三つの保持片が設けられているものとして説明したが、第１レンズ保持部４３は、第１レンズ群Ｌ１の第１部分Ａ１に係合する一つ以上の保持片と、第１レンズ群Ｌ１の第２部分Ａ２に係合する一つ以上の保持片を有していればよい。

図９及び図１０は、第１レンズ保持部４３の変形例の構成を示し、この第１レンズ保持部４３は、第１レンズ群Ｌ１の第１部分Ａ１に係合する一つの保持片５５ｄと、第１レンズ群Ｌ１の第２部分Ａ２に係合する一つの保持片５５ｅとを有する。第１部分Ａ１に係合している保持片５５ｄの線膨張係数は、第２部分Ａ２に係合している保持片５５ｅの線膨張係数より小さくなっている。

保持片５５ｄ及び保持片５５ｅは、投射レンズユニット１５の光軸ＣＬと同軸の略円筒状の枠体を枠部５６の一方の端面の内径側の縁部に形成している。そして、保持片５５ｄ及び保持片５５ｅは、第１レンズ群Ｌ１を第１部分Ａ１と第２部分Ａ２とに区分する面Ｂと交わる上記枠体の部分に、光軸ＣＬと平行に延びる二つのスリット５８を形成しており、二つのスリット５８によって上記枠体の周方向に互いに分断されている。

本変形例の第１レンズ保持部４３においても、画像形成パネル１４がシフトした側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第１部分Ａ１に係合した保持片５５ｄの線膨張係数を、画像形成パネル１４がシフトした側とは反対側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第２部分Ａ２に係合した保持片５５ｅの線膨張係数より小さくすることにより、鏡筒４０の周方向の温度分布に起因して第１レンズ群Ｌ１が傾くことを抑制することができ、画像が劣化することを抑制することができる。

そして、本変形例の第１レンズ保持部４３は、図６から図８に示した第１レンズ保持部４３と同様に、異なる樹脂材料を用いた多色成形、若しくはインサート成形によって作製することができ、又は保持片５５ｄ及び保持片５５ｅの少なくとも一方を枠部５６とは別体に形成し、別体に形成された保持片を枠部５６に接合して作製することもでき、保持片５５ｄ及び保持片５５ｅが図６から図８に示した第１レンズ保持部４３の保持片５５ａ及び保持片５５ｂ並びに保持片５５ｃより大きくされているので、いずれの方法によって作製されるにしても作製が容易である。

以上、第１レンズ保持部４３〜第６レンズ保持部４８のうち鏡筒本体４１の画像形成パネル１４側の端部に固定された第１レンズ保持部４３を例にして、この第１レンズ保持部４３の複数の保持片のうち、画像形成パネル１４がシフトした側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第１部分Ａ１に係合した保持片の線膨張係数を画像形成パネル１４がシフトした側とは反対側に位置する第１レンズ群Ｌ１の第２部分Ａ２に係合した保持片の線膨張係数より小さくする構成について説明したが、第１レンズ保持部４３の上記構成は他のレンズ保持部にも用いることが可能である。特に、開口絞り４９より画像形成パネル１４側に配置された第２レンズ保持部４４では、第１レンズ保持部４３と同様に光源１３から照射される光の偏りが比較的大きく、第１レンズ保持部４３の上記構成は第２レンズ保持部４４にも好適に用いることができる。

また、上記実施形態では、画像形成パネル１４として透過型の液晶パネルを用いたが、反射型の液晶パネルやＤＭＤ(Digital micro mirror device)を用いることもできる。この場合には、画像形成パネル１４の前面側から光源１３の光を図示しない既知のプリズム等を用いた照明光学系を介して画像形成パネル前面に照射する。

以上説明したように、本明細書に開示された投射レンズユニットは、光源から画像形成パネルに照射された光を投射面に画像光として投射し、光軸が画像形成パネルの中心から外れた状態に配置されるプロジェクタの投射レンズユニットであって、一つ以上のレンズ群及び上記レンズ群をそれぞれ保持する一つ以上のレンズ保持部が設けられた鏡筒を有し、少なくとも一つの上記レンズ保持部は、このレンズ保持部が保持する上記レンズ群の周方向に間隔をあけて設けられ上記レンズ群の外周部に係合する複数の保持片であって、上記光軸に対する上記画像形成パネルのシフト方向に垂直であり且つ上記光軸を含む面によって二分される上記レンズ群の第１部分及び第２部分のうち、上記画像形成パネルがシフトした側に位置する上記第１部分に係合する一つ以上の保持片と、上記画像形成パネルがシフトした側とは反対側に位置する上記第２部分に係合する一つ以上の保持片と、を有しており、上記第１部分に係合する上記保持片を形成している第１材料の線膨張係数は、上記第２部分に係合する上記保持片を形成している第２材料の線膨張係数より小さい。

また、本明細書に開示された投射レンズユニットは、上記保持片を有する上記レンズ保持部は、上記保持片を支持する枠部をさらに有し、上記枠部及び上記保持片は、樹脂材料によって一体に形成されており、上記第１部分に係合する上記保持片を形成している第１材料としての第１樹脂材料及び上記第２部分に係合する上記保持片を形成している樹脂材料がそれぞれ異なる線膨張係数を有する第２材料としての第２樹脂材料からなる。

また、本明細書に開示された投射レンズユニットは、上記保持片を有する上記レンズ保持部は、上記保持片を支持する枠部をさらに有し、上記第１部分に係合する上記保持片及び上記第２部分に係合する上記保持片のうち少なくとも一方の保持片は、上記枠部と別体に形成され、上記枠部に接合されている。

また、本明細書に開示された投射レンズユニットは、上記第１部分に係合する上記保持片を形成している第１材料と上記第２部分に係合する上記保持片を形成している第２材料は、共通の樹脂母材に線膨張係数を調整するフィラーが添加された複合材料であって、上記フィラーの含有率が互いに異なる。

また、本明細書に開示された投射レンズユニットは、開口絞りをさらに有しており、上記開口絞りより上記画像形成パネル側に配置されるレンズ群を保持するレンズ保持部が上記保持片を有する。

また、本明細書に開示されたプロジェクタは、中心が上記投射レンズユニットの光軸から外れて配置された画像形成パネルと、上記画像形成パネルに光を照射する光源と、を備える。

また、本明細書に開示されたプロジェクタは、上記投射レンズユニットの光軸から上記画像形成パネルの中心までの距離をＹとし、上記光軸に対する上記画像形成パネルのシフト方向における上記画像形成パネルの長さをＨとし、上記距離Ｙを上記長さＨで除して求められる上記画像形成パネルのシフト率をＳ＝Ｙ／Ｈとした場合に、０．４＜Ｓ＜０．７である。

１０ プロジェクタ
１１ ケース
１３ 光源
１４ 画像形成パネル
１４ａ 画像形成面
１５ 投射レンズユニット
１７ 制御部
２０ スクリーン（投射面）
２１ ズームダイヤル
２２ 光量調節ダイヤル
２３ フォーカスダイヤル
２４ 上下姿勢調節ダイヤル
２５ 左右姿勢調節ダイヤル
２６ 画面修正ダイヤル
３２ ダイクロイックミラー
３３ ダイクロイックミラー
４０ 鏡筒
４１ 鏡筒本体
４２ カム筒
４２ａ カム溝
４３ 第１レンズ保持部
４４ 第２レンズ保持部
４５ 第３レンズ保持部
４６ 第４レンズ保持部
４７ 第５レンズ保持部
４８ 第６レンズ保持部
４９ 開口絞り
５２ カムピン
５３ 取付ビス
５５ａ 保持片
５５ｂ 保持片
５５ｃ 保持片
５５ｄ 保持片
５５ｅ 保持片
５６ 枠部
５７ 固定部
Ａ１ 第１部分
Ａ２ 第２部分
Ｂ 面
ＣＬ 光軸
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ５ 第５レンズ群
Ｌ６ 第６レンズ群

本発明の一態様の投射レンズユニットは、光源から画像形成パネルに照射された光を投射面に画像光として投射し、光軸が上記画像形成パネルの中心から外れた状態に配置されるプロジェクタの投射レンズユニットであって、一つ以上のレンズ群、及び、一つ以上の上記レンズ群を保持するレンズ保持部が設けられた鏡筒を備え、上記レンズ保持部は、第１材料を用いて形成された第１部材と、第２材料を用いて形成された第２部材とを有し、上記画像形成パネルから照射された入射光は、上記レンズ保持部の上記投射レンズユニットの光軸に対して上記画像形成パネルがシフトする方向側にある上記第１部材に入射し、上記第１部材は、上記第２部材よりも上記画像形成パネルに近く、上記第１材料の線膨張係数は、上記第２材料の線膨張係数より小さい。

Claims (7)

1. 光源から画像形成パネルに照射された光を投射面に画像光として投射し、光軸が前記画像形成パネルの中心から外れた状態に配置されるプロジェクタの投射レンズユニットであって、
   一つ以上のレンズ群及び前記レンズ群をそれぞれ保持する一つ以上のレンズ保持部が設けられた鏡筒を有し、
   少なくとも一つの前記レンズ保持部は、当該レンズ保持部が保持する前記レンズ群の周方向に間隔をあけて設けられ前記レンズ群の外周部に係合する複数の保持片であって、前記光軸に対する前記画像形成パネルのシフト方向に垂直であり且つ前記光軸を含む面によって二分される前記レンズ群の第１部分及び第２部分のうち、前記画像形成パネルがシフトした側に位置する前記第１部分に係合する一つ以上の保持片と、前記画像形成パネルがシフトした側とは反対側に位置する前記第２部分に係合する一つ以上の保持片と、を有しており、
   前記第１部分に係合する前記保持片を形成している第１材料の線膨張係数は、前記第２部分に係合する前記保持片を形成している第２材料の線膨張係数より小さい投射レンズユニット。
2. 請求項１記載の投射レンズユニットであって、
   前記保持片を有する前記レンズ保持部は、前記保持片を支持する枠部をさらに有し、
   前記枠部及び前記保持片は、樹脂材料によって一体に形成されており、
   前記第１部分に係合する前記保持片を形成している前記第１材料としての第１樹脂材料及び前記第２部分に係合する前記保持片を形成している前記第２材料としての第２樹脂材料がそれぞれ異なる線膨張係数を有する樹脂材料からなる投射レンズユニット。
3. 請求項１記載の投射レンズユニットであって、
   前記保持片を有する前記レンズ保持部は、前記保持片を支持する枠部をさらに有し、
   前記第１部分に係合する前記保持片及び前記第２部分に係合する前記保持片のうち少なくとも一方の保持片は、前記枠部と別体に形成され、前記枠部に接合されている投射レンズユニット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の投射レンズユニットであって、
   前記第１部分に係合する前記保持片を形成している前記第１材料と前記第２部分に係合する前記保持片を形成している前記第２材料は、共通の樹脂母材に線膨張係数を調整するフィラーが添加された複合材料であって、前記フィラーの含有率が互いに異なる投射レンズユニット。
5. 請求項１から４のいずれか一項記載の投射レンズユニットであって、
   開口絞りをさらに有しており、
   前記開口絞りより前記画像形成パネル側に配置されるレンズ群を保持するレンズ保持部が前記保持片を有する投射レンズユニット。
6. 請求項１から５のいずれか一項記載の投射レンズユニットと、
   中心が前記投射レンズユニットの光軸から外れて配置された画像形成パネルと、
   前記画像形成パネルに光を照射する光源と、
   を備えるプロジェクタ。
7. 請求項６記載のプロジェクタであって、
   前記投射レンズユニットの光軸から前記画像形成パネルの中心までの距離をＹとし、前記光軸に対する前記画像形成パネルのシフト方向における前記画像形成パネルの長さをＨとし、前記距離Ｙを前記長さＨで除して求められる前記画像形成パネルのシフト率をＳ＝Ｙ／Ｈとした場合に、０．４＜Ｓ＜０．７であるプロジェクタ。
   

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