JP6283993B2 - 投射光学装置及び画像投射装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像をスクリーン等の投射面に投射する投射光学装置及び画像投射装置に関するものである。

従来から、以下のようにして、スクリーン等の投射面に投射して表示する画像投射装置が知られている。すなわち、パソコンやビデオカメラ等からの画像データを基に、光源から出射される光を用いて画像生成部により画像を生成する。画像生成部により生成された画像は、投射光学装置の投射レンズ群を透過した後、複数のミラーにより折り返されて、投射面に投射される画像投射装置である。

特許文献１には、投影レンズ群と投射レンズ群を保持する投射レンズ保持部材とからなる投射光学部品を装備する第１投射光学部と、折り返しミラーと曲面ミラーとを装備する第２投射光学部とを有する投射光学装置を備えた画像投射装置が記載されている。第１投射光学部は、投射光学部品が嵌合する嵌合部材と、嵌合部材がネジにより締結されるレンズブラケットとを有している。このレンズブラケットが、光源から画像生成部までの光路上に配置された光学系部品を保持し、画像生成部が固定された筐体に取り付けられている。

また、第２投射光学部は、折り返しミラーを保持するミラー保持部材と、曲面ミラーを保持する自由ミラー保持部材と、これら保持部材が取り付けられるミラーブラケットとを有している。そして、このミラーブラケットが、第１投射光学部の上記レンズブラケットに位置決め固定されている。

しかしながら、特許文献１に記載の画像投射装置において、投射面に投射された画像に台形歪が生じたり、投射面に投射された画像の隅が暗くなる所謂ケラレが発生したりする場合があるという課題があった。

本出願人は、上記課題について鋭意研究した結果、その原因を特定した。すなわち、特許文献１に記載の投射光学装置においては、ミラーブラケットが、第１投射光学部のレンズブラケットに位置決め固定されている。よって、投射光学部品と折り返しミラーとの間には、嵌合部材、レンズブラケット、ミラーブラケットおよびミラー保持部材の４つの部材が介在する。その結果、各部材製造誤差や組み付け誤差などの積み上がりにより、投射光学部品に対する折り返しミラーの位置精度が悪いことが原因であることを特定したのである。

本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、投射面に投射される画像の台形歪やケラレが生じるのを抑制することができる投射光学装置及び画像投射装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像生成部で生成された画像を、投射レンズ群および折り返しミラーを介して投射面に向けて投射する投射光学装置において、前記投射レンズ群を保持する投射レンズ保持部材の側面に、前記折り返しミラーを保持するミラー保持部材が位置決めされる位置決め部を設け、前記画像生成部が固定された部材に固定され、前記投射レンズ保持部材が嵌合する嵌合部材を有し、前記ミラー保持部材の底面が、前記嵌合部材に固定されることを特徴とするものである。

本発明によれば、投射面に投射される画像の台形歪やケラレが生じるのを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るプロジェクタと投射面とを示す外観斜視図。 （ａ）は図１の手前側から見たプロジェクタの内部の斜視図。（ｂ）は図１の奥側から見たプロジェクタの内部の斜視図。 プロジェクタから投射面までの光路を示す説明図。 光源部の斜視図。 照明部内の光路を示す説明図。 投射光学部内の光路を示す説明図。 光学エンジン部の斜視図。 照明部と第１投射光学部と光変調部とを示す斜視図。 第１投射光学部と、第２投射光学部とを示す断面図。 従来の光学エンジン部の斜視図。 従来の照明部と第１投射光学部と光変調部とを示す斜視図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明に係る受光装置を適用可能な画像投射装置の全体構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像投射装置としてのプロジェクタ１とスクリーンなどの投射面２とを示す外観斜視図である。なお、以下の説明では、図１に示すように投射面２の法線方向をＸ方向、投射面の短軸方向（上下方向）をＹ方向、投射面２の長軸方向（水平方向）をＺ方向とする。

プロジェクタは、パソコンやビデオカメラ等から入力される画像データに基づいて投射画像を形成し、その投射画像Ｐをスクリーンなどの投射面２に投射表示する装置である。特に、液晶プロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源（ランプ）の高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、微小駆動ミラー装置であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を利用した小型軽量なプロジェクタ１が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くプロジェクタ１が利用されるようになってきている。また、フロントタイプのプロジェクタは、携帯性が向上し、数人規模の小会議にも使われるようになってきている。このようなプロジェクタでは、大画面の画像を投射できること（投射面の大画面化）とともに、「プロジェクタ外に必要とされる投射空間」をできるだけ小さくできることが要請されている。後述のように、本実施形態のプロジェクタ１は、投射レンズ等の透過光学系を投射面２と平行に設定し、折り返しミラーで光束を折り返した後、自由曲面ミラーで光束を投射面２に対して拡大投射するように構成されている。この構成により、光学エンジン部を縦型で３次元的に小型化を図ることができる。

プロジェクタ１の上面には、投射画像Ｐの光束が出射する防塵ガラス５１が設けられており、防塵ガラス５１を通過した光束が投射面２に投射される。また、プロジェクタ１の上面には、ユーザーがプロジェクタ１を操作するための操作部８３が設けられている。また、プロジェクタ１の側面には、ピント調整のためのフォーカスレバー３３が設けられている。

図２はプロジェクタ１の本体カバーを外して内部を見た内部斜視図である。図２（ａ）は図１の手前側から見たプロジェクタ１の内部の斜視図、図２（ｂ）は図１の奥側から見たプロジェクタ１の内部の斜視図である。また、図３は、プロジェクタ１から投射面２までの光路図である。
プロジェクタ１は、光学エンジン部１００と、白色光を発する光源を有する光源部６０とを備えている。光学エンジン部１００は、光源からの光を用いて画像を形成する画像形成手段としての画像形成部１０１と、画像形成部１０１で形成した画像の光束を投射面２に投射するための投射光学装置としての投射光学部１０２とを備えている。

画像形成部１０１は、反射面の傾きを変化させるように駆動可能な多数の微小ミラーを有する微小駆動ミラー装置であるＤＭＤ１２を有する光変調部１０と、光源からの光を折り返してＤＭＤ１２に照射する照明部２０とを用いて構成されている。投射光学部１０２は、透過型の屈折光学系を少なくとも一つ含み正のパワーを有する共軸系の第１光学系７０を備えた第１投射光学部３０と、折り返しミラー４１と正のパワーを有する曲面ミラー４２とを有する第２投射光学部４０とを用いて構成されている。

ＤＭＤ１２は、光源からの光が照明部２０によって照射され、この照明部２０によって照射された光を変調することで画像を生成する。ＤＭＤ１２によって生成された光像は、第１投射光学部３０の第１光学系７０、第２投射光学部４０の折り返しミラー４１及び曲面ミラー４２を介して、投射面２に投射される。

図４は、光源部６０の概略斜視図である。
光源部６０は、光源ブラケット６２を有しており、光源ブラケット６２の上部にハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどの光源６１が装着さている。また、光源ブラケット６２には、不図示の電源部に接続された電源コネクタと接続するコネクタ部６２ａが設けられている。コネクタ部６２ａは、光源部６０の長手方向（Ｚ方向）一端側に設けられている。

また、光源ブラケット６２の上部の光源６１の光出射側（光源部６０の長手方向他端側）には、図示しないリフレクタなどが保持された保持部材としてのホルダ６４がネジ止めされている。ホルダ６４の光源６１配置側と反対側の面には、出射窓６３が設けられている。光源６１から出射した光は、ホルダ６４に保持された不図示のリフレクタにより出射窓６３に集光され、出射窓６３から出射する。

図５は、照明部２０内の光路Ｌを示す説明図である。
照明部２０は、カラーホイール２１、ライトトンネル２２、２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５を有している。

カラーホイール２１は、円盤形状のものであり、カラーモータ２１ａのモータ軸に固定されている。カラーホイール２１には、回転方向にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などのフィルタが設けられている。光源部６０のホルダ６４に設けられた不図示のリフレクタにより集光された光は、出射窓６３を通って、カラーホイール２１の周端部に到達する。カラーホイール２１の周端部に到達した光は、カラーホイール２１の回転により時分割でＲ、Ｇ，Ｂの光に分離される。

カラーホイール２１により分離された光は、ライトトンネル２２へ入射する。ライトトンネル２２は、四角筒形状であり、その内周面が鏡面となっている。ライトトンネル２２に入射した光は、ライトトンネル２２内周面で複数回反射しながら、均一な面光源にされてリレーレンズ２３へ向けて出射する。

ライトトンネル２２を抜けた光は、２枚のリレーレンズ２３を透過し、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５により反射され、光変調部１０のＤＭＤ１２の画像生成面上に集光して結像される。

ＤＭＤ１２の画像生成面には、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜させることができ、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは、先の図８の矢印Ｌ２に示すように、光源６１からの光を第１光学系７０（図３参照）に向けて反射する。「ＯＦＦ」のときは、ＯＦＦ光板２７（図７参照）に向けて光源６１からの光を反射する（図５の矢印Ｌ１参照）。従って、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投射を制御することができ、画像を生成することができる。

図６は、投射光学部１０２内の光路を示す説明図である。
投射光学部１０２は、複数のレンズで構成された第１光学系７０を有する投射光学部品３１を備える第１投射光学部３０と、折り返しミラー４１および曲面ミラー４２を備える第２投射光学部４０とを有している。曲面ミラー４２の光を反射する面は、球面、回転対称非球面、自由曲面形状などにすることができる。

第１光学系７０を構成する投射光学部品３１を透過した光束は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間で、ＤＭＤ１２で生成された画像に共役な中間像を形成する。この中間像は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間に曲面像として結像される。次に、中間像を結像した後の発散する光束は、凹面状の曲面ミラー４２に入射し、収束光束になり、曲面ミラー４２により中間像を「さらに拡大した画像」にして投射面２に投射結像する。

このように、投射光学部を、第１光学系７０と、複数のミラーで構成した第２光学系とで構成する。そして、第１光学系７０と第２光学系の曲面ミラー４２との間に中間像を形成し、曲面ミラー４２で拡大投射することで、投射距離を短くでき、狭い会議室などでも使用することができる。

図７は、光学エンジン部１００の斜視図である。
図７に示すように、第２投射光学部４０は、折り返しミラー４１と防塵ガラス５１とを保持するミラー保持部材４３を有している。また、曲面ミラー４２を保持する自由ミラー保持部材４４を有している。自由ミラー保持部材４４は、ミラー保持部材４３に取り付けられている。

ミラー保持部材４３は、樹脂材料で箱型の形状をしており、下面および図中Ｘ方向奥側が開口している。ミラー保持部材４３の上面は、傾斜面４３ｄと、平行面４３ｃで構成されている。傾斜面４３ｄは、図中Ｘ方向手前側端部からＸ方向奥側へ行くにつれて、上昇するように傾斜している。平行面４３ｃは図中Ｘ方向と平行である。また、傾斜面４３ｄが、平行面４３ｃより図中Ｘ方向手前側にある。傾斜面４３ｄと平行面４３ｃとは、それぞれ開口部を有しており、傾斜面４３ｄの開口部を塞ぐように、折り返しミラー４１が保持されており、平行面４３ｃの開口部を塞ぐように防塵ガラス５１が保持されている。

ミラー保持部材４３を樹脂材料で構成することにより、ミラー保持部材４３を金属材料で構成する場合に比べて、安価に製造することができ、また、装置の軽量化を図ることができる。

折り返しミラー４１は、板バネ状のミラー押さえ部材４６によりＺ方向両端が、ミラー保持部材４３の傾斜面４３ｄに押し付けられることにより、ミラー保持部材４３の傾斜面４３ｄに位置決め保持されている。折り返しミラー４１のＺ方向の一方側端部には、２個のミラー押さえ部材４６により固定されており、他方側端部には、１個のミラー押さえ部材４６により固定されている。

防塵ガラス５１は、Ｚ方向両端が、板バネ状のガラス押さえ部材４７によりミラー保持部材４３の平行面４３ｃに押し付けられることにより、ミラー保持部材４３に位置決め固定されている。防塵ガラス５１は、Ｚ方向両端それぞれ１個のガラス押さえ部材４７により保持されている。

曲面ミラー４２を保持する自由ミラー保持部材４４は、図中Ｘ方向奥側から手前側へ向けて下降するように傾斜した腕部４４ａをＺ軸方向手前側と奥側とに有している。また、自由ミラー保持部材４４は、腕部４４ａの上部でこれら二つの腕部４４ａを連結する連結部４４ｂを有している。自由ミラー保持部材４４は、ミラー保持部材４３の図中Ｘ方向奥側の開口を曲面ミラー４２が覆うように、腕部４４ａがミラー保持部材４３に位置決め固定される。

曲面ミラー４２の上端が、防塵ガラス５１側端部の略中央部が、板バネ状の自由ミラー押さえ部材４９により自由ミラー保持部材４４の連結部４４ｂに押し付けられている。また、曲面ミラーの第１光学系側の図中Ｚ軸方向両端が、ネジにより自由ミラー保持部材４４の腕部４４ａに固定されている。

第２投射光学部４０は、第１投射光学部３０の嵌合部材３２に積載固定される。具体的には、ミラー保持部材４３の下部には、嵌合部材３２の上面と対向する下面４３１が設けられている。この下面４３１には、第１投射光学部３０にネジ止めするための筒状形状の複数のネジ止め部４３ａが４箇所、形成されている（図７では、２個のネジ止め部４３ａが図示されている。）

図８は、照明部２０と第１投射光学部３０と光変調部１０とを示す斜視図である。
第１投射光学部３０は、照明部２０の上方に配置されている。投射光学部品３１の第１光学系７０を構成する複数のレンズを保持する鏡胴部３１ａに、嵌合部材３２が嵌合している。具体的には、嵌合部材３２の略中央部には、貫通孔が形成されており、この貫通孔に投射光学部品３１が嵌合している。

嵌合部材３２の下方の４角には、下方に延びる脚部３２ａが設けられている。各脚部３２ａの底面には、照明部２０にねじ止めされるためのネジ穴が形成されている。

照明部２０の筐体の上面の４角には、第１投射光学部３０をネジ止めするためのネジが貫通する貫通孔（不図示）が設けられている。これら貫通孔からネジを差し込んで、各脚部３２ａの底面に設けられたネジ穴にネジをネジ止めすることで、第１投射光学部３０が照明部２０に締結される。

また、投射光学部品３１の鏡胴部３１ａには、後述するように、第２投射光学部４０のミラー保持部材４３が位置決めされる第１位置決め部３５ａと第２位置決め部３５ｂとが、設けられている。第１位置決め部３５ａの中央には、位置決め主基準としての丸穴状の主位置決め孔が形成されている。一方、第２位置決め部３５ｂには、位置決め従基準としての長穴形状の従位置決め孔が設けられている。

嵌合部材３２には、４箇所、第２投射光学部４０を第１投射光学部３０にネジ止めするためのネジが貫通するネジ貫通孔３２ｂを有している（図８では、２個のネジ貫通孔が図示されている。）。

また、投射光学部品３１には、フォーカスギヤ３６が設けられており、フォーカスギヤ３６には、アイドラギヤ３７が噛み合っている。アイドラギヤ３７には、レバーギヤ３４が噛み合っており、レバーギヤ３４の回転軸には、フォーカスレバー３３が固定されている。フォーカスレバー３３の先端部分は、先の図１に示すように、装置本体から露出している。

フォーカスレバー３３を動かすと、レバーギヤ３４、アイドラギヤ３７を介して、フォーカスギヤ３６が回動する。フォーカスギヤ３６が回動すると、投射光学部品３１内の第１光学系７０を構成する複数のレンズが、それぞれ所定の方向へ移動し、投射画像のピントが調整される。

図９は、第１投射光学部３０と、第２投射光学部４０とを示す断面図である。
図９に示すように、ミラー保持部材４３の投射光学部品３１との対向面には、位置決めピン４３ｂが２個設けられている（一つは、不図示）。各位置決めピン４３ｂは、先の図８に示した投射光学部品３１の鏡胴部３１ａに設けられた第１位置決め部３５ａ、第２位置決め部３５ｂの位置決め孔に嵌合し、ミラー保持部材４３が、投射光学部品３１に直接位置決めされる。

位置決め後、ミラー保持部材４３は、第１投射光学部３０の嵌合部材３２にネジ止めされる。具体的には、嵌合部材３２設けられたネジ貫通孔３２ｂにネジ４８を挿入した後、ネジ止め部４３ａのネジ孔にネジ４８を締結することによりミラー保持部材４３が、嵌合部材３２に固定される。ミラー保持部材４３を嵌合部材３２に固定することにより第２投射光学部４０が、第１投射光学部３０に固定される。

図１０は、従来の光学エンジン部１００’の斜視図であり、図１１は、従来の照明部２０と第１投射光学部３０と光変調部１０とを示す斜視図である。
図１０に示すように従来の第２投射光学部４００は、ミラーブラケット２４５と、折り返しミラー４１と防塵ガラス５１とを保持するミラー保持部材４３と、曲面ミラー４２を保持する自由ミラー保持部材２４４とを有していた。そして、ミラー保持部材４３は、ミラーブラケット２４５の上部にネジ２４３ａにより固定されており、自由ミラー保持部材２４４もミラーブラケット２４５に位置決め固定されていた。

また、図１１に示すように、従来においては、投射光学部品３１が嵌合する嵌合部材２３３が、ネジ２３３ａにより、レンズブラケット２３２に固定されていた。そして、レンズブラケット２３２が、照明部２０の上面にネジにより締結されることで、第１投射光学部３０が、照明部２０に固定されていた。また、レンズブラケット２３２には、ミラーブラケット２４５を位置決めする位置決め穴２３４ａ，２３４ｂが設けられていた。ミラーブラケット２４５の下面には、不図示の２個の位置決め突起が設けられており、各位置決め突起を、上記位置決め穴２３４ａ，２３４ｂに挿入して、ミラーブラケット２４５を、レンズブラケット２３２に位置決めしていた。そして、レンズブラケット２３２に対して位置決めされたミラーブラケット２４５を、レンズブラケット２３２に固定することにより、第２投射光学部４０が第１投射光学部３０に位置決め固定されていた。

このように、従来においては、投射光学部品３１と、折り返しミラー４１との間には、嵌合部材２３３、レンズブラケット２３２、ミラーブラケット２４５、ミラー保持部材２４３の４部材が介在していた。その結果、投射光学部品３１と、折り返しミラー４１との間には、４つの部材の製造誤差が積みあがる。また、嵌合部材２３３と投射光学部品３１との間、嵌合部材２３３とレンズブラケット２３２との間、ミラーブラケット２４５とミラー保持部材２４３との間およびミラー保持部材２４３と折り返しミラーとの間それぞれに組み付け誤差が生じるおそれがある。その結果、投射光学部品３１に対する折り返しミラー４１の位置が規定の位置から大きくずれてしまい、投射画像に台形歪や、ケラレが発生するおそれがあった。

これに対し、本実施形態においては、図９に示したように、折り返しミラー４１を保持するミラー保持部材４３を投射光学部品３１に位置決めしている。これにより、投射光学部品３１と、折り返しミラー４１との間に介在する部材が、ミラー保持部材２４３の一部材にすることができる。その結果、投射光学部品３１に対する折り返しミラーの位置ずれの要因を、ミラー保持部材２４３の製造誤差およびミラー保持部材２４３と折り返しミラー４１と組み付け誤差の２要因にすることができる。よって、従来の構成に比べて、投射光学部品３１に対する折り返しミラー４１の位置ずれを抑制することができ、投射画像に台形歪や、ケラレを抑制することができる。

また、本実施形態においては、ミラー保持部材４３を、嵌合部材３２に固定している。これは、以下の理由である。図８に示すように、投射光学部品３１の鏡胴部３１ａのレンズを保持する箇所は、斜め方向に延びる長穴となっている。これは、上述したように、ピント調整時に第１光学系７０を構成する複数のレンズが、それぞれ所定の方向へ移動可能にするためである。このようにして、鏡胴部３１ａは、第１光学系７０を構成する複数のレンズを保持するための長穴を有しているため、複数の位置決め部のほかに、ミラー保持部材４３を固定する箇所を確保するのが困難である。仮に、ミラー保持部材４３を固定する箇所を鏡胴部３１ａに確保できたとしても、固定のバランスが悪く、ミラー保持部材４３が、Ｚ軸回りやＸ軸回りに回動するおそれがある。

このため、本実施形態においては、ミラー保持部材４３は、嵌合部材３２のＹ方向に直交する面である上面に載置し、嵌合部材３２に固定することで、安定的にミラー保持部材４３を固定することができる。これにより、ミラー保持部材４３が、Ｚ軸回りやＸ軸回りに回動するのを抑制すことができる。

また、従来の構成は、曲面ミラー４２を保持する自由ミラー保持部材２４４および折り返しミラー４１を保持するミラー保持部材２４３が、ミラーブラケット２４５に固定されている。従って、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間には、ミラー保持部材２４３、ミラーブラケット２４５および自由ミラー保持部材２４４の３部材が介在する。その結果、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間には、３部材の製造誤差が積みあがる。また、折り返しミラー４１とミラー保持部材２４３との間、ミラー保持部材２４３とミラーブラケット２４５との間、ミラーブラケット２４５と自由ミラー保持部材２４４との間および自由ミラー保持部材２４４と曲面ミラーとの間の組み付け誤差が積みあがる。すなわち、従来は、折り返しミラー４１に対する曲面ミラー４２の位置ずれ要因が、３部材の製造誤差と、４箇所の組み付け誤差の７つ要因があった。

これに対し、本実施形態においては、自由ミラー保持部材４４は、ミラー保持部材４３に固定される。これにより、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間に介在する部材を、自由ミラー保持部材４４とミラー保持部材４３との２部材に減らすことができる。これにより、折り返しミラー４１に対する曲面ミラー４２の位置ずれ要因を、以下の５つの要因に減らすことができる。すなわち、自由ミラー保持部材４４とミラー保持部材４３の２部材の製造誤差と、以下に示す３箇所の組み付け誤差である。すなわち、折り返しミラー４１とミラー保持部材２４３との間、ミラー保持部材２４３と自由ミラー保持部材２４４との間および自由ミラー保持部材２４４と曲面ミラー４２との間の組み付け誤差である。

このように、本実施形態においては、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間の部材の製造誤差や組み付け誤差の積み上げによる位置ずれを先の図１０、図１１の従来構成に比べて減らすことができる。これにより、折り返しミラー４１に対する曲面ミラー４２の位置ずれを抑制することができ、台形歪やケラレを抑制することができる。

また、本実施形態においては、ミラー保持部材４３を、第１投射光学部３０に固定し、自由ミラー保持部材４４をミラー保持部材４３に固定することにより、ミラーブラケット２４５を無くした。これにより、先の図１０、図１１に示した従来の構成に比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。

また、従来においては、投射光学部品３１は、嵌合部材２３３、レンズブラケット２３２を介して照明部２０に固定されていた。従って、照明部２０と投射光学部品３１との間には、嵌合部材２３３、レンズブラケット２３２の２部材が介在する。その結果、照明部２０と投射光学部品３１との間には、嵌合部材２３３、レンズホルダ２３２の２部材の製造誤差が積みあがる。また、投射光学部品３１と嵌合部材２３３との間、嵌合部材２３３とレンズブラケット２３２との間、レンズブラケット２３２と照明部２０との間の組み付け誤差も積みあがる。このように、従来においては、照明部２０と投射光学部品３１との間には、２部材の製造誤差と、３箇所の組み付け誤差とが積みあがる。

これに対し、本実施形態においては、レンズブラケット２３２を無くして、嵌合部材３２を照明部２０に固定した。これにより、照明部２０と投射光学部品３１との間に介在する部材を、嵌合部材３２の１部材にできる。その結果、照明部２０と投射光学部品３１との間の位置ずれ要因を、嵌合部材の製造誤差、投射光学部品３１と嵌合部材２３３との組み付け誤差および嵌合部材２３３と照明部２０との間の組み付け誤差にできる。これにより、照明部２０に対する投射光学部品３１の位置ずれを抑制することができ、照明部２０に固定されたＤＭＤ１２と投射光学部品３１との位置ずれを抑制することができる。

また、レンズブラケット２３２を無くすことにより、部品点数を削減することができ、従来に比べて装置のコストダウンを図ることができる。

また、上述では、折り返しミラー４１は、ミラー保持部材４３を介して、投射光学部品３１の鏡胴部３１ａに位置決めしているが、折り返しミラー４１を直接、鏡胴部３１ａの位置決め部に位置決めする構成としてもよい。かかる構成とすることで、より一層、折り返しミラーと投射光学部品３１との間の位置ずれを抑制することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
光変調部１０などの画像生成部で生成された画像を、第１光学系７０などの投射レンズ群および折り返しミラー４１を介して投射面２に向けて投射する投射光学部１０２などの投射光学装置において、投射レンズ群を保持する鏡胴部３１ａなどの投射レンズ保持部材に、折り返しミラー４１が位置決めされる位置決め部（本実施形態では、第１位置決め部３５ａと第２位置決め部３５ｂ）を設けた。
（態様１）によれば、折り返しミラー４１が、投射光学部品３１に位置決めされる。これにより、特許文献１に記載の投射光学装置に比べて、投射光学部品３１と、折り返しミラー４１との間に介在する部材を削減することができ、部材の製造誤差の積み上げや、各部材間の組み付け誤差の積み上げを、削減することができる。よって、折り返しミラー４１の投射光学部品３１に対する位置ずれを抑制することができる。これにより、投射面に投射される画像の台形歪やケラレが生じるのを抑制することができる。

（態様２）
（態様１）において、折り返しミラー４１は、折り返しミラー４１を保持するミラー保持部材４３を介して位置決め部に位置決めされる。
（態様２）によれば、折り返しミラー４１と投射光学部品４３との間に介在する部材を、ミラー保持部材４３の一部材にすることができる。これにより、折り返しミラー４１と投射光学部品４３との間に複数部材が介在する特許文献１に記載の構成に比べて、折り返しミラー４１の投射光学部品３１に対する位置ずれを抑制することができる。これにより、投射面に投射される画像の台形歪やケラレが生じるのを抑制することができる。

（態様３）
（態様１）または（態様２）において、光変調部１０などの画像生成部が固定された部材（本実施形態では、照明部２０）に鏡胴部３１ａなどの投射レンズ保持部材が嵌合する嵌合部材３２を固定した。
かかる構成を備えることにより、嵌合部材が取り付けられるレンズブラケットを照明部２０に取り付ける従来構成に場合に比べて、部品点数を削減でき、装置のコストダウンを図ることができる。また、従来に比べて、製造誤差や組み付け誤差の積み上げを低減でき、ＤＭＤ１２に対する投射光学部品３１位置ずれを抑制することができる。

（態様４）
（態様３）において、嵌合部材３２に、折り返しミラー４１を保持するミラー保持部材４３が固定される。
かかる構成とすることにより、実施形態で説明したように、ミラー保持部材４３を、投射光学部品３１に固定する場合に比べて、安定してミラー保持部材４３を固定することができる。

（態様５）
（態様１）乃至（態様４）いずれかにおいて、折り返しミラー４１を保持するミラー保持部材４３が、樹脂材料からなる。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、ミラー保持部材４３を金属で構成した場合に比べて、装置を安価にすることができる。また、ミラー保持部材４３を金属で構成した場合に比べて、装置の軽量化を図ることができる。

（態様６）
光源６１と、光源６１からの光を用いて画像を生成する光変調部１０などの画像生成部と、光源６１からの光を画像生成部へ照射する照明部２０などの照明装置と、複数の光学素子（本実施形態では、投射光学部品３１、折り返しミラー４１、曲面ミラー４２）を備え、画像を投射面２に向けて投射する投射光学部１０２などの投射光学装置とを備えたプロジェクタ１などの画像投射装置において、投射光学装置として、（態様１）乃至（態様５）いずれかに記載の投射光学装置を用いた。
（態様６）によれば、台形歪やケラレが抑制された良好な画像を投射面２に投射することができる。

１ プロジェクタ
２ 投射面
１０ 光変調部
２０ 照明部
３０ 第１投射光学部
３１ 投射光学部品
３１ａ 鏡胴部
３２ 嵌合部材
３５ａ，３５ｂ 位置決め部
４０ 第２投射光学部
４１ 折り返しミラー
４２ 曲面ミラー
４３ ミラー保持部材
４４ 自由ミラー保持部材
６０ 光源部
６１ 光源
７０ 第１光学系
１００ 光学エンジン部
１０１ 画像形成部
１０２ 投射光学部

特開２０１３−１０９０４２号公報

Claims (3)

1. 画像生成部で生成された画像を、投射レンズ群および折り返しミラーを介して投射面に向けて投射する投射光学装置において、
   前記投射レンズ群を保持する投射レンズ保持部材の側面に、前記折り返しミラーを保持するミラー保持部材が位置決めされる位置決め部を設け、
   前記画像生成部が固定された部材に固定され、前記投射レンズ保持部材が嵌合する嵌合部材を有し、
   前記ミラー保持部材の底面が、前記嵌合部材に固定されることを特徴とする投射光学装置。
2. 請求項１に記載の投射光学装置において、
   前記折り返しミラーを保持するミラー保持部材が、樹脂材料からなることを特徴とする投射光学装置。
3. 光源と、
   前記光源からの光を用いて画像を生成する画像生成素子と、
   前記光源からの光を前記画像生成素子へ照射する照明装置と、
   複数の光学素子を備え、前記画像を投射面に向けて投射する投射光学装置とを備えた画像投射装置において、
   前記投射光学装置として、請求項１または２に記載の投射光学装置を用いたことを特徴とする画像投射装置。

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