CN101236295B

CN101236295B - 投影光学系统、投影用单元和投影型显示装置

Info

Publication number: CN101236295B
Application number: CN2008100032717A
Authority: CN
Inventors: 天野隆平; 池田贵司; 三轮孝司
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2028-01-28
Also published as: EP1950609B1; EP1950609A1; JP5060792B2; US20080180639A1; CN101236295A; DE602008006615D1; EP2275865A1; US8220937B2; JP2008185709A

Abstract

本发明提供一种即便变焦状态发生变化也可以恰当地将投影图像投影在屏幕(被投影面)上的投影仪。在投影透镜的跟前配置透明平板(104)，与变焦调节用环体(103)的旋转连动而使透明平板(104)倾斜。当透明平板(104)倾斜时，显示元件相对于投影透镜的表观位置在与投影光学系统的光轴垂直的方向上变位。由此，屏幕上的投影图像的位置在该变焦状态下被调节至恰当的位置。透明平板(104)的倾斜控制例如通过由凸轮孔(102a)和销(104b)构成的传送机构来实现。

Description

投影光学系统、投影用单元和投影型显示装置

技术领域

本发明涉及投影光学系统、投影用单元以及投影型显示装置，特别是涉及适合用于斜向投影型的投影型显示装置的构件。

背景技术

将显示元件(液晶面板等)上的图像放大投影于被投影面(屏幕等)的投影型显示装置(以下称为“投影仪”)被商品化且得到广泛普及。就该种投影仪而言，为了缩短屏幕和投影仪的距离，提出采取使投影光学系统广角化且使投影光的行进方向相对于投影光学系统的光轴倾斜的斜向投影的构成的投影仪。

例如，在专利文献1记载的发明中，作为投影光学系统，使用大视场角的广角透镜，使显示元件和屏幕相对于投影光学系统的光轴在互为相反的方向上移位，由此实现投影距离的缩短。

另外，在专利文献2记载的发明中，作为投影光学系统，使用折射光学系统和反射面，并使显示元件上的图像作为中间像在折射光学系统和反射面之间成像，且由反射面放大投影该中间像，从而可以实现投影距离的缩短。

专利文献1：特开平5-100312号公报

专利文献2：特开2004-258620号公报

但是，在采取广角且斜向投影的投影仪中，当附加变焦功能时，随着变焦状态的变化，屏幕上的投影图像的投影位置有很大错位，投影图像的一部分从屏幕溢出，这样的问题产生。进而，关于上述专利文献2所记载的构成，由于随着变焦状态改变而中间像的成像位置发生较大移位，所以为了全部覆盖成像位置的移位范围，就需要相当大的反射面，这样的问题产生。

发明内容

本发明正是为了避免上述问题而完成的发明，其课题是提供一种即便变焦状态发生变化也可以恰当地将投影图像投影在屏幕上的投影仪。另外，其还提供即便是在上述专利文献2记载的构成中应用本发明的情况也能够抑制由变焦状态的变化产生的中间像移位、由此可以抑制反射面的大型化的投影仪。

鉴于上述课题，本发明分别具有以下的特征。

本发明的第一技术方案涉及一种投影光学系统，其用于将显示元件上的图像放大投影于被投影面上的投影型显示装置中。该投影光学系统具备：对上述被投影面上的投影图像的尺寸进行调节的变焦调节部；和根据上述变焦调节部的上述投影图像的尺寸变更，使上述显示元件相对于上述投影光学系统的光轴的光学位置在垂直于上述光轴的方向上变位的移位调节部，并且，上述变焦调节部具备根据圆周方向上的旋转驱动而使上述投影图像的变焦状态发生变化的变焦调节用环体，上述移位调节部具有：使上述显示元件的光学位置在垂直于上述光轴的方向上变位的光学元件、和将上述变焦调节用环体的旋转驱动量变换为上述光学元件的变位量并传送给上述光学元件的传送机构，通过上述光学元件与上述变焦调节用环体机械性连动，进行上述显示元件的上述变位。

根据该发明，随着变焦状态可适当调节显示元件的光学位置，由此，被投影面上的投影图像的位置可被调节到与投影图像的尺寸对应的适当的位置。由此，即使变焦状态发生变化，也可以将投影图像恰当地投影在屏幕(被投影面)上。

就第一技术方案的投影光学系统而言，上述移位调节部可以构成为：根据上述变焦调节部的上述投影图像的尺寸变更，抑制上述被投影面上的上述投影图像的基准端移位，调节上述显示元件相对于上述光轴的光学位置。由此，即使将基准端设定在屏幕的边界位置附近，也不会因投影图像的尺寸变更使该基准端从屏幕溢出。因此，即使投影图像的尺寸发生变更，也可以顺利地将投影图像投影到屏幕上。

根据该发明，光学元件与变焦调节用环体机械性连动。为此，不另外需要用于驱动光学元件的驱动源，可以实现成本降低和构成的简洁化。

本发明的第二技术方案的特征在于，在第一技术方案的投影光学系统中，上述光学元件是透明平板，通过使该透明平板相对于上述光轴倾斜，上述显示元件相对于上述光轴的光学位置发生变化。

根据该发明，仅使透明平板倾斜就可以改变显示元件的光学位置。由此，可以实现构成简洁化，另外可以使用玻璃板等廉价的元件作为透明平板，所以可以实现成本的降低。

在本发明的第二技术方案记载的投影光学系统中，上述传送机构具有：与上述变焦调节用环体连动且具有在上述光学元件的变位方向上倾斜的凸轮槽的圆筒体、和突出设置在上述透明平板上且与上述凸轮槽卡合的突起。由此，传送机构由突起和凸轮构成，所以可以实现构成的简洁化。

本发明的第三技术方案，涉及一种投影用单元，其具备显示元件、和将该显示元件上的图像放大投影于被投影面上的投影光学系统。该投影用单元具备：对上述被投影面上的投影图像的尺寸进行调节的变焦调节部；和根据上述变焦调节部的上述投影图像的尺寸变更，使上述显示元件相对于上述投影光学系统的光轴的光学位置在垂直于上述光轴的方向上变位的移位调节部，上述变焦调节部具备根据圆周方向上的旋转驱动而使上述投影图像的变焦状态发生变化的变焦调节用环体，上述移位调节部具有：支撑上述显示元件且使上述显示元件的位置在垂直于上述光轴的方向上变位的移位机构、和将上述变焦调节用环体的旋转驱动量传送给上述移位机构的传送机构，通过上述移位机构与上述变焦调节用环体机械性连动，上述显示元件的位置产生变位。

根据该发明，随着变焦状态可适当调节显示元件的光学位置，由此被投影面上的投影图像的位置被调节到相对于投影图像的尺寸的恰当位置。由此，即使变焦状态发生变化，也可以将投影图像恰当地投影到屏幕(被投影面)上。

在本发明的第三技术方案记载的投影用单元中，上述移位调节部根据上述变焦调节部中上述投影图像的尺寸变更，调节上述显示元件相对于上述光轴的光学位置，以抑制上述被投影面上的上述投影图像的基准端的移位。

由此，即便是将基准端设定在屏幕的边界位置附近，也不会因投影图像的尺寸变更而使该基准端从屏幕溢出。因此，即使投影图像的尺寸发生变更，也可以将投影图像顺利地投影到屏幕上。

进而，在本发明的第三技术方案记载的投影用单元中，上述移位调节部具有将上述变焦调节用环体的旋转驱动量传送给上述移位机构的传送机构。由此，因为光学元件与变焦调节用环体机械性连动，所以不另外需要用于驱动光学元件的驱动源，可以实现成本降低和构成的简洁化。

本发明的第四技术方案，涉及一种投影用单元，其具备显示元件、和将该显示元件上的图像放大投影于被投影面上的投影光学系统。该投影用单元具备：对上述被投影面上的投影图像的尺寸进行调节的变焦调节部、用于检测上述变焦调节部的调节量的变焦检测部、和使上述显示元件相对于上述投影光学系统的光轴的光学位置在与上述光轴垂直的方向且当上述投影图像的尺寸发生变更时抑制上述投影图像的基准端的移位的方向上变位的移位调节部，上述变焦调节部具备根据圆周方向上的旋转驱动而使上述投影图像的变焦状态发生变化的变焦调节用环体，上述移位调节部具有：支撑上述显示元件且使上述显示元件的位置在与上述光轴垂直的方向上变位的移位机构、和驱动该移位机构的驱动源，通过上述移位机构与上述变焦调节用环体的旋转电气连动，上述显示元件的位置产生变位。

根据该发明，根据变焦检测部的检测结果可适当控制移位调节部的驱动，由此抑制变焦时投影图像的移位。

在本发明的第四技术方案的投影用单元中，上述变焦检测部具备用于检测上述变焦调节用环体的旋转位置的传感器，进而，上述移位调节部具有：驱动该移位机构的驱动源。

由此，根据变焦调节用环体的旋转位置可检测出投影图像的变焦状态。因此，根据传感器的检测结果对移位机构的驱动源进行驱动控制，由此抑制变焦时投影图像的移位。

本发明的第五技术方案是具备权利要求1或2所述的投影光学系统的投影型显示装置。另外，本发明的第六技术方案是具备权利要求3或者4所述的投影用单元的投影型显示装置。根据这些发明，可以起到与上述权利要求1～4相同的作用效果。

其中，可以构成如下所示的投影型显示装置，即所述的投影型显示装置具有：权利要求5所述的投影用单元、和根据上述变焦检测部的输出信号检测上述投影图像的变焦状态且根据该检测结果对上述移位调节部进行驱动控制的驱动控制部。

根据该投影型显示装置，随着变焦状态可适当调节显示元件的光学位置，由此将被投影面上的投影图像的位置调节到相对于投影图像的尺寸的恰当位置。由此，即使变焦状态发生变化，也可以恰当地将投影图像投影到屏幕(被投影面)上。

进而，在该投影型显示装置中，上述驱动控制部构成为根据上述投影图像的尺寸变更，对上述移位调节部进行驱动控制，以抑制上述被投影面上上述投影图像的基准端的移位。

如上所述，根据本发明，可以提供即便变焦状态发生变化也可以恰当地将投影图像投影于屏幕(被投影面)上的投影仪。

其中，在将本发明用于专利文献2记载的构成中时，由于抑制随着变焦状态的变化而产生的中间像的移位，所以可以抑制用于放大投影该中间像的反射面的大型化。此外，关于其作用效果，可以在以下所示的实施方式的说明中进一步明确。

附图说明

图1是表示实施方式的投影光学系统的构成的图。

图2是表示实施方式的投影光学系统的构成的图。

图3是说明实施方式的投影光学系统的作用的图。

图4是说明实施方式的投影光学系统的动作的图。

图5是表示实施方式的投影仪的其他的构成例的图。

图6是表示实施方式的投影仪的其他的构成例的图。

图7是说明实施方式的投影仪的效果的图。

图8是表示实施方式的投影用单元的构成的图。

图9是表示实施方式的投影用单元的其他的构成例的图。

图10是表示实施方式的投影用单元的其他的构成例的图。

图11是表示实施方式的投影用单元及其控制系统的构成的图。

图中：100-投影光学系统，102-外部镜筒，103-变焦调节用环体，104-透明平板，104b-销，105-光学部件固定用镜筒，110-齿轮，120-偏心凸轮，130-齿轮，200-显示元件，403-Z轴台，403a-齿轮，411-可动台，411a-销，412-导杆、412a-导杆孔，413-弹簧，421-电位计，421a-齿轮，422-马达，501-变焦检测电路，502-台驱动控制电路。

具体实施方式

本发明的效果乃至意义通过以下所示的实施方式的说明得到进一步明确。不过，以下的实施方式始终是将本发明实施化的一个例子，本发明不受以下所示实施方式的任何限制。

以下，参照附图说明本发明的实施方式。本实施方式是将本发明应用于斜向投影型的投影仪。

图1是表示实施方式的在投影仪上搭载的投影光学系统100的构成的图。其中，该图(a)～(e)分别是投影光学系统100的将光入射侧作为正面时的左侧视图、右侧视图、上侧视图、下侧视图、和正视图。

在图中，101是支撑部，102是圆筒状的外部镜筒，103是变焦调节用环体，104是透明平板。外部镜筒102以在圆周方向上可旋转的方式被支撑部101支撑。变焦调节用环体103与外部镜筒102以一体化方式在圆周方向上旋转。当变焦调节用环体103旋转时，在投影光学系统100内部配置的透镜组的一部分在光轴方向上变位，由此可变更屏幕(被投影面)上的投影图像的尺寸。透明平板104是由具有规定厚度的圆板状的玻璃板构成。

其中，在外部镜筒102内插通有用于固定光学部件(透镜组等)的镜筒(光学部件固定用镜筒105)。该镜筒被安装成不会相对于支撑部101在圆周方向上旋转。

图2是表示去除外部镜筒102的状态的投影光学系统100的图。其中，该图(a)～(d)分别是投影光学系统100的将光入射侧作为正面时的左侧视图、右侧视图、上侧视图、和下侧视图。

如图所示，透明平板104借助轴104a以可上下倾斜的方式安装在插通于外部镜筒102内的光学部件固定用镜筒105内。在光学部件固定用镜筒105的上下面沿着投影光学系统100的光轴方向形成有引导孔105a。另一方面，在透明平板104配置在上下方向突出的销104b，该销104b介由在光学部件固定用镜筒105的上下面形成的引导孔105a向外部突出。

回到图1，在外部镜筒102的上下面分别形成有在投影光学系统100的光轴方向倾斜的2个凸轮孔102a。在这些2个凸轮孔102a分别卡合有在透明平板104的上下配置的2个销104b。其中，在上下面形成2个凸轮孔102a在同一方向上同样倾斜。因此，当使变焦调节用环体103在圆周方向上旋转而使凸轮孔102a沿圆周方向旋转时，在透明平板104的上下面配置的2个销104b分别沿着2个凸轮孔102a在投影光学系统100的光轴方向上变位。

此时，因为2个凸轮孔102a如上所述在相同方向上同样倾斜，所以2个销104b随着变焦调节用环体103的旋转在互为相反的方向上以相同的量变位。因此，透明平板104随着变焦调节用环体103的旋转其上下面在相反的方向上以相同的量变位。其结果，透明平板104随着变焦调节用环体103的旋转在前后方向上倾斜。

图3是表示透明平板104的作用的图。该图(a)表示将透明平板104配置成与投影光学系统100的光轴垂直时的状态，该图(b)表示从该图(a)的状态至透明平板104在上下方向上倾斜时的状态的图。

在透明平板104处于该图(a)的状态时，通过显示元件200的光(平行光)不被透明平板104折射而是直接行进，到达投影透镜106。与此相对，当透明平板104如该图(b)所示倾斜时，通过显示元件200的光(平行光)由透明平板104折射，其结果，在与该图(a)的情况相比更远离光轴的位置入射到投影透镜106。此时，显示元件200相对于投影透镜106的表观位置是用该图的虚线表示的位置。即，此时，通过透明平板104倾斜，显示元件200的光学位置在远离投影透镜106的光轴的方向上变位。

其中，如此当显示元件200的光学位置在上下方向上变位时，与其相伴随，使屏幕上的投影图像的位置在上下方向上变位。在本实施方式中，利用该作用，可抑制伴随变焦状态的变更而产生的投影图像的移位。具体而言，通过根据变焦调节用环体103的旋转量使透明平板104倾斜，如下所示，可抑制屏幕上投影图像的下端(基准端)的移位。其中，凸轮孔102a的形状被形成得可以将变焦调节用环体103的旋转量变换成适合透明平板104的驱动量即用于抑制屏幕上的投影图像的下端(基准端)的移位的驱动量。

图4(a)是说明本实施方式的投影光学系统100的动作的图。其中，该图(b)是将不使显示元件200在上下方向(与光轴垂直的方向)上变位时的动作与本实施方式进行对比并说明的图。

首先，参照该图(b)，在从用广角端将显示图像投影在整个屏幕面上的状态、通过手动或电动方式使变焦调节用环体103旋转而使投影状态变化成望远端的情况下，当如该图(b)所示不使显示元件200在上下方向上变位时，投影图像的下端(基准端)移位至广角端时的下方。为此，投影图像的下端部分从屏幕溢出。此时，有必要通过举起投影仪主体的前端等而使投影图像移至屏幕上。

不过，在斜向投影型的投影仪中，由于即便仅稍微举起投影仪主体的前端，投影图像在屏幕上也有很大移动，所以需要相当复杂的作业使得投影图像移动到屏幕上的恰当位置。另外，在如此调节成适于望远端的状态之后，再次使显示状态返回至广角端的情况下，在此状态下投影图像的上端部从屏幕溢出，所以这次需要通过降低投影仪主体的前端等而使投影图像移至屏幕内。

与此相对，在本实施方式中，如该图(a)所示，在望远端时，与广角端时相比显示元件200的光学位置更向下方变位。由此，即便使显示状态从广角端向望远端变化，或者，使其从望远端向广角端变化，投影图像的下端(基准端)不上下移位，由此投影图像的下端部或上端部不会向屏幕外溢出。

其中，该显示元件200的光学位置变位，如上所述是通过透明平板104随着变焦调节用环体103的旋转而被倾斜来进行。在这里，透明平板104的倾斜量被调节成即使变焦状态发生变化投影图像的下端(基准端)也不会上下移位的量。该调节通过适当设定凸轮孔102a的形状来实现。

如上所述，根据本实施方式，即便使投影图像的尺寸(变焦状态)发生变化，投影图像的下端(基准端)也不会上下变位，所以在任何变焦状态下，都可以将投影图像定位于屏幕内。由此，在改变变焦状态时，可以避免举起投影仪主体的前端等复杂的作业，可以提供使用者益处多的投影仪。

另外，根据本实施方式，通过仅形成销104b和凸轮孔102a，可以使变焦调节用环体103的驱动和透明平板104的驱动连动，所以可以使变焦调节和投影图像移位的联合机构极其简洁。

进而，根据本实施方式，由于不需要用于检测变焦调节用环体103的变位量的传感器或用于根据其检测结果使显示元件200变位的驱动源等，可以实现构成的简洁化以及成本的降低。

其中，本发明的实施方式除了上述以外还可以有各种变更。

例如，在上述的实施方式中，将来自投影光学系统100的光直接投影在屏幕上，但例如，如图5(a)和图6(a)所示，也可以将来自投影光学系统100的光用反射镜300反射后投影在屏幕上。其中，图5(a)是将本发明用于搁置型的投影仪时的构成例。图6(a)是将本发明用于吊挂型的投影仪时的构成例。另外，图5(b)和图6(b)是将不使显示元件200在上下方向(与光轴垂直的方向)上变位时的状态与本实施方式进行对比说明的图。

在图5(a)和图6(a)的构成例中，与上述实施方式一样，根据变焦调节用环体103的旋转，显示元件200的光学位置在上下方向(与投影光学系统100的光轴垂直的方向)上变位。此时，显示元件200的变位量被调节成即便投影图像的尺寸(变焦状态)发生变化投影图像的下端(基准端)也不会变位至上限。其中，该调节与上述实施方式一样通过调节凸轮孔102a来实现。

由此，在这些构成例中，即便改变投影图像的尺寸(变焦状态)，投影图像的下端(基准端)也不会上下移位，所以在任何变焦状态下，都可以将投影图像定位于屏幕内。

其中，在这些构成例中，显示元件200的中间像在投影光学系统100和反射镜300之间生成。图7(a)是表示如本实施方式那样使显示元件 200的光学位置在上下方向上变位时的中间像的状态的图，图7(b)是表示不使显示元件200的光学位置在上下方向上变位时的中间像的状态的图。

如该图(b)所示，在不使显示元件200的光学位置上下变位的情况下，望远端时的中间像的生成位置相对于广角端时的中间像的生成位置有很大错位，所以需要具有比较宽的反射区域的大反射镜300。与此相对，如本实施方式所示，在使显示元件200的光学位置上下变位的情况下，望远端时的中间像的生成位置相对于广角端时的中间像的生成位置没有如此大的错位，可以使反射镜300的反射区域狭窄，因此，可以使反射镜300小型化。

其中，在图5至图7中，反射镜300与投影光学系统100被分开表示，但可以将反射镜300收纳于投影光学系统100内。即，本发明的投影光学系统可以适当含有将来自投影透镜的光朝向被投影面放大投影的反射镜。

不过，在上述的实施方式中，通过使透明平板104倾斜，使显示元件200的光学位置上下变位，但可以使显示元件200物理性地上下变位，改变显示元件200相对于投影透镜106的相对位置。

图8是表示此时的构成例(投影用单元)的图。其中，该构成例与第六至第八技术方案记载的投影用单元的实施例相对应。

在该构成例中，在外部镜筒102的外周部一体形成有齿轮110。投影光学系统100通过在底架401上的支撑板402上固定支撑部101，将其安装在底架401上。

在底架401上安装Z轴台403，在该Z轴台403上设置有R(Red)、G(Green)、B(Blue)用的显示元件200，和由对透过这些显示元件200的光进行合成并将其导向投影光学系统100的二向色棱镜(未图示)构成的光学组合(assembly)。在Z轴台403的驱动轴上设置有齿轮403a，该齿轮403a被投影光学系统100侧的齿轮110咬合。

当齿轮110伴随变焦调节用环体103的旋转而旋转时，使与其咬合的齿轮403a旋转，而使Z轴台403驱动。由此，在Z轴台403上设置的光学组合在上下方向(与投影光学系统100的光轴正交的方向)上变位，显示元件200在上下方向上变位。

根据该构成例，与上述实施方式一样，和变焦调节用环体103的旋转连动而使显示元件200在上下方向上变位，所以可以起到与上述实施方式相同的效果。即，即便改变投影图像的尺寸(变焦状态)，投影图像的下端(基准端)也不会上下移位，由此在任何变焦状态下，都可以将投影图像定位于屏幕内。

其中，在图8的构成例中，使用Z轴台403使显示元件200在上下方向上变位，但也可以使用除此以外的机构使显示元件200变位。

图9是表示使用偏心凸轮使显示元件200变位时的构成例(投影用单元)的图。该图(a)是本构成例的投影用单元的侧视图，该图(b)、(c)是从该图的左侧观察该图(a)时的图。其中，该构成例也与上述图8的构成例相同，与第六至第八技术方案记载的投影用单元的实施例相对应。

在该构成例中，在外部镜筒102的外周以一体化方式安装有偏心凸轮120。

另外，在底架401上植设了具有在上下方向延伸的导杆孔412a的4个导杆412。在这些导杆412上，销411a与导杆孔412a卡合，可动台411被安装成可以在上下方向上变位。在可动台411和底架401之间介插有弹簧413，由此，可动台411的上端被压接在偏心凸轮120上。在可动台411上设置有R(Red)、G(Green)、B(Blue)用的显示元件200、和由对透过这些显示元件200的光进行合成并将其导向投影光学系统100的二向色棱镜(未图示)构成的光学组合。

在该构成例中，当偏心凸轮120伴随变焦调节用环体103的旋转而旋转时，自偏心凸轮120的旋转轴至偏心凸轮120与可动台411的接点的距离发生变化。由此，可动台411在上下方向上变位，显示元件200在上下方向上变位。

该图(b)是表示将可动台411按到最下方时的状态的图。在从该状态起使变焦调节用环体103旋转而使偏心凸轮411在该图中沿着顺时针方向旋转的情况下，自偏心凸轮120的旋转轴至偏心凸轮120和可动台411的接点的距离缩短，通过弹簧401的加力，可动台411向上变位。由此，显示元件200与光学组合一起向上变位。

其中，在该构成例中，偏心凸轮120的形状被形成得能够将变焦调节用环体103的旋转量变换成适合显示元件200的驱动量即用于抑制屏幕上的投影图像的下端(基准端)的移位的驱动量。

根据该构成例，与上述实施方式一样，与变焦调节用环体103的旋转连动，显示元件200在上下方向上变位，所以可以得到与上述实施方式相同的效果。即，即使改变投影图像的尺寸(变焦状态)，投影图像的下端(基准端)也不会上下移位，由此，在任何变焦状态下，都可以将投影图像定位于屏幕内。

不过，在上述实施方式和各构成例中，与变焦调节用环体103的旋转机械性连动，使显示元件200的光学位置变位，但也可以与变焦调节用环体103的旋转电气连动，使显示元件200的光学位置变位。

图10是表示此时的构成例(投影用单元)的图。该构成例与第九和第十技术方案记载的投影用单元的实施例相对应。

在该构成例中，在外部镜筒102的外周部一体地形成有齿轮130。投影光学系统100通过在底架401上的支撑板402上固定支撑部101，将其安装在底架401上。

在底架401上安装Z轴台403，在该Z轴台403上设置有R(Red)、G(Green)、B(Blue)用的显示元件200、和由对透过这些显示元件200的光进行合成并将其导向投影光学系统100的二向色棱镜(未图示)构成的光学组合。在Z轴台403的驱动轴上连结有马达422的驱动轴。进而，在支撑板402上安装有电位计421，安装在电位计421的度量(volume)轴上的齿轮421a与投影光学系统侧的齿轮130咬合。

当齿轮130伴随变焦调节用环体103的旋转而旋转时，使与其连结的电位计421的度量轴旋转。在这里，电位计421随着度量轴的旋转其电阻值发生变换，输出端子的电压值发生变动。因此，可以根据电位计421的输出电压检测出变焦调节用环体103的旋转位置乃至变焦调节量。

在本构成例中，根据电位计421的输出电压可检测出变焦调节量，根据该检测结果驱动马达422。由此，Z轴台403被驱动，显示元件200变位至与变焦调节量相对应的位置。

图11是表示对图10所示的投影用单元进行驱动控制的控制电路的构成的图。其中，该图所示的变焦检测电路501和台驱动控制电路502与第十二技术方案记载的驱动控制部的实施例相对应。

变焦检测电路501对电位计501的输出电压进行A/D变换，由CPU检测出变焦调节量。台驱动控制电路502根据由变焦检测电路501检测出的变焦调节量确定马达的旋转方向和旋转量，驱动马达422。由此，Z轴台403向上或向下变位，显示元件200根据变焦调节量进行变位。

其中，在该构成例中，台驱动控制电路502按照将由变焦检测电路501检测出的变焦调节量变换成适合显示元件200的变位量即用于抑制屏幕上的投影图像的下端(基准端)的移位的变位量，且成为其变位量的方式，驱动马达422。

以上是对本发明的实施方式和构成例进行说明，但本发明并不被它们限定。其中，在上述中，抑制变焦调节时投影图像的基准端的移位，但除了该方法之外，也可以调节屏幕上的投影图像的位置以变焦调节时投影图像的一部分不会从屏幕溢出。此时的调节也可以通过调节显示元件200的光学位置来实现。

此外，就本发明的实施方式而言，可以在技术方案的范围所示的技术思想的范围内进行各种适当变更。

Claims

1.一种投影光学系统，用于将显示元件上的图像放大投影于被投影面上的投影型显示装置中，

该投影光学系统具备：

对上述被投影面上的投影图像的尺寸进行调节的变焦调节部；和

根据上述变焦调节部的上述投影图像的尺寸变更，使上述显示元件相对于上述投影光学系统的光轴的光学位置在垂直于上述光轴的方向上变位的移位调节部，

并且，上述变焦调节部具备根据圆周方向上的旋转驱动而使上述投影图像的变焦状态发生变化的变焦调节用环体，

上述移位调节部具有：使上述显示元件的光学位置在垂直于上述光轴的方向上变位的光学元件、和将上述变焦调节用环体的旋转驱动量变换为上述光学元件的变位量并传送给上述光学元件的传送机构，

通过上述光学元件与上述变焦调节用环体机械性连动，进行上述显示元件的上述变位。

2.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，

上述光学元件是透明平板，通过使该透明平板相对于上述光轴倾斜，上述显示元件相对于上述光轴的光学位置发生变化。

3.一种投影用单元，其具备显示元件、和将该显示元件上的图像放大投影于被投影面上的投影光学系统，

该投影用单元具备：

上述移位调节部具有：支撑上述显示元件且使上述显示元件的位置在垂直于上述光轴的方向上变位的移位机构、和将上述变焦调节用环体的旋转驱动量传送给上述移位机构的传送机构，

通过上述移位机构与上述变焦调节用环体机械性连动，上述显示元件的位置产生变位。

4.一种投影用单元，其具备显示元件、和将该显示元件上的图像放大投影于被投影面上的投影光学系统，

该投影用单元具备：

对上述被投影面上的投影图像的尺寸进行调节的变焦调节部；

用于对上述变焦调节部的调节量进行检测的变焦检测部；和

使上述显示元件相对于上述投影光学系统的光轴的光学位置在与上述光轴垂直的方向且在当上述投影图像的尺寸发生变更时抑制上述投影图像的基准端的移位的方向上变位的移位调节部，

上述移位调节部具有：支撑上述显示元件且使上述显示元件的位置在与上述光轴垂直的方向上变位的移位机构、和驱动该移位机构的驱动源，

通过上述移位机构与上述变焦调节用环体的旋转电气连动，上述显示元件的位置产生变位。

5.一种投影型显示装置，其具备权利要求1或2所述的投影光学系统。

6.一种投影型显示装置，其具备权利要求3或4所述的投影用单元。