JP2001194572A - 投影用ズームレンズ及びプロジェクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォーカシング時の変倍位置ズレの防止、及
びローコスト化、コンパクト化を図る。 【解決手段】 フォーカシング機能を持つ第１レンズ群
２３は保持枠３３に保持されている。保持枠３３は、第
１移動枠３０にヘリコイド結合している。第１移動枠３
０は、カム筒２２を不使用位置に回転したときに保持枠
３３が鏡筒内に繰り込む収納位置とカム筒２２を変倍域
に回転したときに保持枠３３がスクリーン１８側に突出
した突出位置との間で移動する。フォーカシングは、保
持枠３３を回転させる。これにより保持枠３３は、第１
移動枠３０に対してヘリコイド３３ａのリードに従って
移動する。カム筒２２に設けた第１移動枠３０用のカム
３８は、ズーム域に対応したカム筒２２の回転範囲で光
軸６ａに直交する方向に円弧状の軌跡で形成されてい
る。これによりフォーカシングの際に保持枠３３を回転
してもカム筒２２が回転することはない。また、マニュ
アルフォーカスにしたから安価で、コンパクトなプロジ
ェクターを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投影用ズームレン
ズ、及びその投影用ズームレンズを用いたプロジェクタ
ーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶プロジェクターに用いられる
投影用ズームレンズには、一般的に実用されているもの
として、カム筒の回転よりスクリーン側から順に少なく
とも第１及び第２のレンズ群を光軸方向に進退させて変
倍を行い、第１レンズ群をカム筒に対して光軸方向に移
動させてフォーカシングを行う前群繰り出し方式のもの
が知られている。

【０００３】カム筒には、第１レンズ群を支持した第１
移動枠と、第２レンズ群を保持した第２移動枠とが光軸
方向に移動自在に内蔵されている。第１移動枠は、第１
レンズ群を保持した保持枠にヘリコイド結合されてい
る。保持枠は、第１移動枠に対してヘリコイドのリード
に従って光軸方向に移動する。第１移動枠にはカムピン
が設けられている。カムピンは、カム筒に設けた第１レ
ンズ群用カムに係合し、カム筒の回転によりそのカムと
直進ガイド手段との協働により第１レンズ群を光軸方向
に移動させる。

【０００４】第２移動枠には、外周にカムピンが設けら
れている。そのカムピンは、カム筒に設けた第２レンズ
群用カムに係合している。カムピンは、カム筒の回転に
より第２レンズ群用カムと直進ガイド手段との協働によ
り第２レンズ群を光軸方向に移動させる。

【０００５】また、従来より、光源から出射される光束
を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置と、
この電気光学装置で形成された画像を拡大投写する投影
用ズームレンズと、装置駆動用の電力を供給する電源と
を備えたプロジェクターが知られている。このようなプ
ロジェクターは、会議、学会、展示会等でのマルチメデ
ィアプレゼンテーションに広く利用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たタイプのズームレンズでは、第１レンズ群が変倍及び
フォーカシング時にそれぞれ移動するため、保持枠を回
転操作してフォーカシングを行うと、その回転がヘリコ
イド結合の抵抗により第１移動枠に伝達され、さらに第
１移動枠のカムピンが第１レンズ群用カムを付勢する。
第１レンズ群用カムは螺旋状の軌跡となっているため、
第１レンズ群用カムが付勢されるとカム筒が回転する恐
れがある。このようになると、フォーカシングに際して
変倍位置がずれてしまうという不都合が生じる。

【０００７】また、プロジェクターは、プレゼンテーシ
ョン用の会議室等に設置された状態に維持されることも
あるが、必要に応じて持ち込まれたり、終了後に他の場
所に移して保管する場合もある。ところが、プロジェク
ターの投影用ズームレンズは、外装ケースから突出した
状態のままである。このような状態では、持ち運び時等
に、その投影用ズームレンズが何かにぶつかる等して、
破損するおそれがある。そこで、投影用ズームレンズを
外装ケースから突出しないように収納する機構が必要と
なる。

【０００８】このようなズームレンズの収納機構は、例
えば小型のズーム付きオートフォーカスカメラで、電動
式（モータ駆動）で実現されており、収納操作に加え、
変倍やフォーカスシングも電動で行えるようになってい
る。

【０００９】ところが、投影用ズームレンズはカメラ用
のレンズに比べて、大きくて、重い。そのため、そのよ
うな投影用ズームレンズを電動式で収納できるようにす
るには、収納機構の大型化が避けられない。しかも、投
影用ズームレンズにも変倍やフォーカスシングの機能が
必要であり、これらをも電動式で行うと、制御回路やセ
ンス機構を設ける必要がある等、構造が複雑となり、価
格も高くなるという問題がある。

【００１０】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、フォーカシングしても変倍位置がずれないように
した投影用ズームレンズと、装置の大型化を避けつつ外
装ケースから突出しないように投影用ズームレンズを収
納可能とし、かつ安価なプロジェクターとを提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の投影用ズームレンズでは、カム筒を
不使用位置からズーム域に向かって回転させたときには
第１移動枠をスクリーンから最も後退した収納位置から
スクリーンに向かって最も突出した突出位置に移動さ
せ、且つ、カム筒をスーム域内で回転したときには第１
移動枠を突出位置に保持したまま光軸方向への移動を阻
止する第１移動枠案内手段をカム筒に設けたものであ
る。

【００１２】請求項２記載の投影用ズームレンズでは、
第１移動枠に固定されたカムピンと、カム筒に対して固
定であり、カムピンとの係合により第１移動枠の回転を
禁止して光軸方向への移動を許容する直進ガイド部材
と、カムピンに係合するようにカム筒に形成された一連
のカムとから第１移動枠案内手段を構成したものであ
る。そして、不使用位置からズーム域までの回転範囲で
は第１移動枠を光軸方向に後退させる螺旋状の軌跡をも
つ不使用域用案内カムと、ズーム域内での回転範囲では
第１移動枠を前記突出位置に保持する円弧状の軌跡を持
つ移動阻止用カムとで前記一連のカムを構成したもので
ある。

【００１３】請求項３記載のプロジェクターでは、光源
から出射される光束を画像情報に応じて光学像に形成す
る電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像
を拡大投写する投影用ズームレンズと、装置駆動用の電
力を供給する電力供給手段と、前記電気光学装置と前記
電力供給手段とを収納する外装ケースと、を備えたプロ
ジェクターであって、前記投影用ズームレンズは、変倍
及びフォーカシングが不可能な不使用状態と、変倍及び
フォーカシングが可能な使用状態とを切り替え可能とさ
れており、且つ、前記不使用状態において、前記投影用
ズームレンズが前記外装ケースの前面から突出しないよ
うに設けられており、前記不使用状態と使用状態との切
り替え、変倍、及びフォーカシングは、手動で行なわれ
てなることを特徴とする。

【００１４】請求項３記載のプロジェクターによれば、
手動により前記不使用状態と使用状態との切り替え、変
倍、及びフォーカシングを行なうことができるので、モ
ータ等が不要となり、装置の大型化を避けつつ、容易に
投影用ズームレンズを収納できるようになる。また、モ
ータ等が不要となるので、安価なプロジェクターを提供
することができる。

【００１５】請求項４記載のプロジェクターでは、投写
面側から順に配置された第１ないし第３のレンズ群と、
第１のレンズ群を保持する保持枠と、保持枠に対して摺
動可能に設けられ、第１のレンズ群を移動可能とする第
１の移動枠と、第２のレンズ群を保持するとともにその
移動を可能とする第２の移動枠と、第３のレンズ群を保
持するとともにその移動を可能とする第３の移動枠と、
第１ないし第３の移動枠の移動を案内するカム筒とで請
求項３記載の投影用ズームレンズを構成したものであ
る。また、その投影用ズームレンズは、カム筒の回転に
より、不使用状態と使用状態との切り替えと、使用状態
における変倍が可能とされており、使用状態における保
持枠の回転により、フォーカシングが可能とされてお
り、不使用状態と使用状態との切り替え時には、第１な
いし第３の移動枠が光軸方向へ移動可能とされ、使用状
態における変倍時には、第２の移動枠と第３の移動枠の
みが光軸方向へ移動可能とされ、使用状態におけるフォ
ーカシング時には、第１ないし第３の移動枠が光軸方向
へ移動できないように構成されている。

【００１６】このような構成とすることにより、変倍を
行なう際にフォーカスがずれたり、フォーカシングを行
なう際に変倍位置がずれてしまったりすることがなく、
安定した変倍、フォーカシングを行なうことが可能とな
る。

【００１７】請求項５記載のプロジェクターでは、請求
項４記載の投影用ズームレンズに、使用状態と不使用状
態とが切り替わる位置でカム筒の回転操作にクリック感
を付与するクリック機構を設けたものである。これによ
り、使用状態と不使用状態とが切り替わる位置を容易に
認識することが可能となる。

【００１８】請求項６記載のプロジェクターでは、不使
用状態と使用状態との切り替えと、使用状態における変
倍とを行なうためのズームリングと、使用状態における
フォーカシングを行なうためのフォーカスリングとから
請求項３記載の投影用ズームレンズを構成し、不使用状
態では、フォーカスリングがズームリングの内側に収納
されてなり、また、外装ケースの側面にズームリングを
露出させるための切り欠き部を設けたものである。これ
によれば、不使用状態におけるズームレンズ自体の小型
化を図ることが可能となり、装置の小型化を促進するこ
とが可能となる。

【００１９】請求項７記載のプロジェクターでは、請求
項６記載の投影用ズームレンズに、使用状態と不使用状
態とが切り替わる位置でズームリングの操作にクリック
感を付与するクリック機構を設けたものである。これに
よれば、使用状態と不使用状態とが切り替わる位置を容
易に認識することが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】投影用ズームレンズ６は、図１な
いし図３に示すように、直進筒２１、カム筒２２、及び
スクリーン１８の側から順に配置した第１ないし第４レ
ンズ群２３〜２６等で構成されている。第１ないし第３
レンズ群２３〜２５は、それぞれ第１ないし第３移動枠
３０〜３２に保持されている。なお、符号１８１は光源
ランプ、符号９２５は液晶パネル等の電気光学装置、符
号９１０は、クロスダイクロイックプリズムである。

【００２１】カム筒２２は、テレ端からワイド端との間
のズーム域とそのズーム域を超えた不使用位置まで回転
する。カム筒２２を不使用位置からズーム域に向かって
回転させたときには、第１ないし第３レンズ群２３〜２
５をスクリーン１８から最も後退した収納位置からスク
リーン１８に向かって最も突出した突出位置に移動させ
る。

【００２２】カム筒２２をズーム域内で回転させると、
第２及び第３のレンズ群２４，２５をそれらの相互の間
隔が変化するようにそれぞれ光軸６ａの方向に移動させ
て変倍を行う。フォーカシングは、第１移動枠３０に対
して第１レンズ群２３を光軸６ａの方向に移動させて行
う前群繰り出し方式となっている。

【００２３】直進筒２１は、外周後端側に設けた鍔２１
ａがプロジェクターのヘッド板（後述）に固定されてい
る。カム筒２２は直進筒２１にその外側で回動自在に支
持されている。直進筒２１には、第１ないし第３移動枠
３０〜３２がそれぞれ光軸６ａの方向に移動自在に内蔵
されている。第１移動枠３０の内部には、保持枠３３が
ヘリコイド３３ａにより結合されている。保持枠３３
は、第１レンズ群２３を保持しており、光軸６ａを中心
に回転することで第１移動枠３０に対して第１レンズ群
２３をヘリコイド３３ａのリードに従って光軸６ａの方
向に移動させる。第２及び第３移動枠３１，３２は、第
２及び第３レンズ群２４，２５を保持している。第４レ
ンズ群２６は、直進筒２１に固定されている。

【００２４】第１ないし第３移動枠３０〜３２には、そ
れぞれカムピン３５〜３７が設けられている。各カムピ
ン３５〜３７は、光軸６ａを中心とする周方向の３分割
位置に３つずつある。これらカムピン３５〜３７は、カ
ム筒２２に設けた第１ないし第３カム３８〜４０にそれ
ぞれ係合している。第１ないし第３カム３８〜４０も周
方向に３つずつある。直進筒２１には、周方向の３分割
位置に直進ガイド開口４２が設けられている。直進ガイ
ド開口４２は、光軸６ａと平行に形成されている。

【００２５】前記カムピン３５〜３７は、直進ガイド開
口４２にもそれぞれ係合している。直進ガイド開口４２
は、第１なしい第３移動枠３０〜３２の光軸６ａの方向
への移動をそれぞれ許容し、且つこれらの回転止めを行
っている。直進ガイド開口４２、カムピン３５〜３７及
び第１ないし第３のカム３８〜４０は、第１ないし第３
移動枠３０〜３２を案内する第１ないし第３移動枠案内
手段を構成しており、カム筒２２の回転によりカムピン
３５〜３７がカム３８〜４０と直進ガイド開口４２との
交点に誘導されることで第１ないし第３移動枠３０〜３
２を光軸６ａの方向に沿って移動させる。

【００２６】第２カム３９は、図４に示すように、カム
筒２２のズーム域外での回転に対応した第２不使用域用
案内カム４１と、ズーム域内での回転に対応した第２変
倍用カム４３とを繋げた形態となっている。第２不使用
域用案内カム４１は、スクリーン１８の側から最も後退
した収納位置から第２レンズ群２４がその変倍軌跡上の
ワイド端に位置するように第２移動枠３１を繰り出す螺
旋状の軌跡となっている。第２変倍用カム４３は、第２
レンズ群２４がその変倍軌跡上に沿って移動するように
第２移動枠３１を光軸６ａの方向に沿って進退させる螺
旋状の軌跡となっている。

【００２７】第３カム４０は、カム筒２２のズーム域外
での回転に対応した第３不使用域用案内カム４４と、ズ
ーム域内での回転に対応した第３変倍用カム４５とを繋
げた形態となっている。第３不使用域用案内カム４４
は、スクリーン１８の側から最も後退した収納位置から
第３レンズ群２５がその変倍軌跡のワイド端に位置する
ように第３移動枠３２を繰り出す螺旋状の軌跡となって
いる。第３変倍用カム４５は、第３レンズ群２５がその
変倍軌跡上に沿って移動するように第３移動枠３２を光
軸６ａの方向に沿って進退させる螺旋状の軌跡となって
いる。

【００２８】第１カム３８は、カム筒２２のズーム域外
での回転に対応した第１不使用域用案内カム４７と、ズ
ーム域内での回転に対応した移動阻止用カム４８とを繋
げた形態となっている。第１不使用域用案内カム４７
は、スクリーン１８の側から最も後退した収納位置と、
これからスクリーン１８の側に向けて突出した突出位置
との間で第１移動枠３０を移動させる螺旋状の軌跡とな
っている。移動阻止用カム４８は、光軸６ａの方向に変
位がなく、且つ光軸６ａを中心とする回転方向に変位を
もった円弧状の軌跡となっており、ズーム域内でのカム
筒２２の回転範囲で第１移動枠３０を突出位置に保持す
る。

【００２９】次に、上記構成の作用を簡単に説明する。
プロジェクターの不使用状態では、図１に示すように、
第１レンズ群２３、保持枠３３、及び第１移動枠３０が
カム筒２２の内部に収納された形態となっている。使用
状態にするには、例えば外部からズーム操作或いは電源
ＯＮの操作を行う。この操作に応答してプロジェクタの
制御部がズームモータ５０を駆動する。モータ５０の駆
動は、ギヤ列５１を介してカム筒２２の外周に形成した
ギア部５２に伝達される。

【００３０】カム筒２２は、駆動が伝達されることで直
進筒２１の外周で光軸６ａを中心として一方向に回転す
る。この方向は、図４において上方向である。カム筒２
２が回転すると、第１ないし第３カム３８〜４０と直進
ガイド開口４２との協働により第１移動枠３０が収納位
置から突出位置に、また第２及び第３移動枠３１，３２
が各々の収納位置から変倍軌跡のワイド位置にそれぞれ
繰り出され、図２に示すように、ズームレンズの焦点距
離がワイド端となる。この状態は、第１レンズ群２３及
び保持枠３３がカム筒２２からスクリーン１８の側に向
けて突出した形態となっている。その後は、ズーム操作
を行うことでカム筒２２をズーム域内で回動させてワイ
ド端と図３に示すテレ端との間の任意の変倍位置を選択
する。

【００３１】変倍を行った後には、スクリーン１８に投
影された画像を見ながら手動操作でフォーカシングを行
う。フォーカシングは、保持枠３３に設けたフォーカス
リング３３ｂを回動させて行う。フォーカスリング３３
ｂは、ズーム域内でカム筒２２の外部から突出している
から操作し易い。フォーカスリング３３ｂを回動させる
と、第１レンズ群２３が第１移動枠３０に対してヘリコ
イド３３ａのリードに従って光軸６ａの方向に移動して
ズームレンズ６のピントが調節される。このとき、フォ
ーカスリング３３ｂの回転がヘリコイド３３ａの結合部
の抵抗により第１移動枠３０に伝達され、さらに第１移
動枠３０のカムピン３５が第１カム３８のうち移動阻止
用カム４８を光軸６ａの方向に付勢する。しかしなが
ら、本実施形態の移動阻止用カム４８は、カム筒２２の
ズーム域内での回転に対応した範囲が、光軸６ａに直交
する方向に沿った円弧状に形成されているため、移動阻
止用カム４８を光軸６ａの方向に付勢してもカム筒２２
が回転することがなく、したがって、第１移動枠３０を
突出位置に保持したまま光軸６ａの方向への移動を阻止
しているから、ズームレンズ６の変倍位置が変化するこ
とがない。

【００３２】上記実施形態では、投影用ズームレンズを
４群レンズで構成した例としているが、本発明ではこれ
に限らず、少なくとも３群以上のレンズ構成でもよい。

【００３３】図５ないし図８は、スクリーン１８の側か
ら順に第１ないし第５レンズ群５５〜５９からなる投影
用ズームレンズ５４を示している。この例もカム筒６１
がズーム域外で回転することで、第１レンズ群５５を保
持した第１移動枠６２が収納位置と突出位置との間で移
動する。そして、カム筒６１のズーム域内での回転によ
り、第２ないし第４レンズ群５６〜５９がこれらの相互
の間隔を変化するようにそれぞれ光軸６ａの方向に移動
して変倍が行われる。フォーカシングは、第１移動枠６
２に対して第１レンズ群５５を光軸６ａの方向に移動さ
せるタイプであり、この例も第１移動枠６２に対して保
持枠６０をヘリコイド６０ａのリードに従って移動させ
る。

【００３４】また、この例では、カム筒６１の外周前側
に固定したズームリング６１ａを回動操作して変倍を行
う手動方式となっている。ズームリング６１ａは、プロ
ジェクターのボディから外部に露呈している。なお、第
５レンズ群５９は、直進筒６６に固定されている。

【００３５】第１ないし第４移動枠６２〜６５には、そ
れぞれ第１ないし第４カムピン６７〜７０が設けられて
いる。第１ないし第４カムピン６７〜７０は、カム筒６
１に形成した第１ないし第４カム７１〜７４に係合して
いる。図８に示すように、第１ないし第４カム７１〜７
４は、第１ないし第４カムピン６７〜７０、及び直進ガ
イド開口６６ａとで第１ないし第４移動枠案内手段を構
成している。第１カム７１は、前述した実施例と同じに
第１不使用域用案内カム７７と移動阻止用カム７８とか
ら構成されている。移動阻止用カム７８は、光軸６ａの
方向に変位がなく、且つ光軸６ａを中心とする回転方向
に変位をもった円弧状の軌跡となっており、ズーム域内
でのカム筒６１の回転範囲で第１移動枠６２を突出位置
に保持したまま光軸６ａの方向への移動を阻止して、フ
ォーカシング時にズームレンズ５４の変倍位置がずれな
いようにしている。

【００３６】前述した各実施形態では、フォーカシング
を手動で行うようにしているが、自動的に行うようにし
てもよい。この場合には、測距機構やフォーカス用モー
タ等を設け、測距機構で測距された情報に基づいてフォ
ーカス用モータを駆動し、その駆動を保持枠３３，６０
に伝達すればよい。

【００３７】さらに、上記各実施形態では、プロジェク
ター用のズームレンズとして説明しているが、例えば写
真用カメラ、電子スチルカメラ、及びビデオカメラ等に
用いられるズームレンズにも採用することができる。ま
た、上記各実施形態では、カム筒２２，６１をズームで
は使用しない不使用位置に回転させるようにしている
が、不使用位置の代わりに、例えばプロジェクターやカ
メラ等のボディの輪郭外径内に第１レンズ群２３，５５
を収納する沈胴位置としてもよい。

【００３８】次に、プロジェクターの構成について説明
する。 （１）装置の全体構成 図９、図１０には、本実施形態に係るプロジェクター１
の概略斜視図が示され、図９は上面側から見た斜視図、
図１０は下面側から見た斜視図である。

【００３９】プロジェクター１は、光源としての光源装
置から出射された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の三原色に分離し、これらの各色光束を電気光学装置を
構成する液晶パネルを通して画像情報に対応させて変調
し、変調した後の各色の変調光束をクロスダイクロイッ
クプリズム（色合成光学系）により合成して、投影用ズ
ームレンズ６を介して投写面上に拡大表示する形式のも
のである。各構成部品は外装ケース２の内部に収納され
ているが、投影用ズームレンズ６はそのズーム機構によ
り、必要に応じて外装ケース２から突出可能に設けられ
ている。

【００４０】（２）外装ケースの構造 外装ケース２は、基本的には、装置上面を覆うアッパー
ケース３と、装置底面を構成するロアーケース４と、正
面部分を覆うフロントケース５とから構成され、アッパ
ーケース３およびロアーケース４がマグネシウムダイキ
ャスト製で、フロントケース５が樹脂製である。

【００４１】アッパーケース３の上面右側（正面から見
て右側）には、樹脂製のフィルタ交換蓋２４１で覆われ
た空気取入口２４０が設けられている。このフィルタ交
換蓋２４１には、外部から取り入れた空気を装置内部へ
冷却空気として導入するためのスリット状の開口２４１
Ａが形成され、当該フィルタ交換蓋２４１の内側には、
エアフィルタ２４２（図１５）が設けられている。この
フィルタ交換蓋２４１をアッパーケース３の上面側から
着脱することで、内部のエアフィルタ２４２を交換する
ことが可能である。

【００４２】また、アッパーケース３の上面において、
フィルタ交換蓋２４１の前方には、スピーカ２５０（図
１６）用の多数の連通孔２５１が穿設されている。連通
孔２５１の側方には、プロジェクター１の画質等を調整
するための操作パネル２６０が設けられている。これら
のフィルタ交換蓋２４１、連通孔２５１、および操作パ
ネル２６０が設けられている部分は、図１５、図１６に
示されるように、アッパーケース３の一部が上方に膨出
した膨出部３Ａになっており、この膨出部３Ａによって
形成される内部空間に前述のエアフィルタ２４２や、ス
ピーカ２５０、操作パネル２６０用の回路基板２６１等
が収容されている。

【００４３】図１０において、ロアーケース４の底面に
は、内部に収納される光源ランプユニット８（図１１、
図１２）を交換するためのランプ交換蓋２４５が設けら
れている。ロアーケース４の底面前方側の角部にはフッ
ト２３１Ｒ、２３１Ｌが設けられ、後方側の中央にはフ
ット２３１Ｃが設けられている。なお、フット２３１
Ｒ、２３１Ｌは、ダイヤル部分を回転させたり、レバー
２３２Ｒ，２３２Ｌを操作ることで突出方向に進退する
構成であり、その進退量を調整することによって表示画
面の高さや傾きを変更することが可能である。

【００４４】フロントケース５前面の向かって右側部分
には、図示略のリモートコントローラからの光信号を受
信するための受光部２７０が設けられている。フロント
ケース５の略中央には、装置内部の空気を排出する排気
口１６０が設けられている。

【００４５】このような外装ケース２の空気取入口２４
０寄りの側面および背面には、外部電源との接続用のＡ
Ｃインレット２６２や各種の入出力端子群２６３が配置
されている。

【００４６】（３）装置の内部構造 図１１〜図１６には、プロジェクター１の内部構造が示
されている。図１１は装置内部の概略斜視図、図１２は
光学系を示す斜視図、図１３、図１４は光学系の内部を
示す斜視図、図１５、図１６はプロジェクター１の垂直
断面図である。

【００４７】これらの図において、外装ケース２の内部
には、光源ランプユニット８、電源としての電源ユニッ
ト９、光学ユニット１０、ドライバーボード１１（図１
６）、メインボード１２、ＡＶボード１３などが配置さ
れている。そして、本実施形態では、光源ランプユニッ
ト８、光学ユニット１０，および前述した投影用ズーム
レンズ６により、図１７にも示されるように、本発明に
係る平面Ｕ字形状の光学系が構成され、各ボード１１，
１２，１３で本発明に係る制御系が構成されている。

【００４８】電源ユニット９は、光学系の投影用ズーム
レンズ６側の側部に配置された第１電源ブロック９Ａ、
平面Ｕ字型の光学系における中央の開口部１４内、すな
わち投影用ズームレンズ６と光源ランプユニット８との
間に配置された第２電源ブロック９Ｂ、光学系の光源ラ
ンプユニット８側の側部に配置された第３電源ブロック
９Ｃで構成されている。

【００４９】第１電源ブロック９Ａは、前記ＡＣインレ
ット２６２を備えており、このＡＣインレット２６２を
通して得られる外部電源からの電力を第２電源ブロック
９Ｂお第３電源ブロック９Ｃに分配供給している。

【００５０】第２電源ブロック９Ｂは、第１電源ブロッ
ク９Ｂから得られる電力を変圧して主に前記制御系を構
成するメインボード１２に供給している。この第２電源
ブロック９Ｂの排気口１６０側には、当該第２電源ブロ
ック９Ｂからの電力で駆動される補助排気ファン１５が
取り付けられている。第３電源ブロック９Ｃは、第１電
源ブロック９Ｂから得られる電力を変圧して光源ランプ
ユニット８内の光源としての光源装置１８３（図１７）
に供給している。すなわち、第３電源ブロック９Ｃは、
最も消費電力の大きい光源装置１８３に電力を供給する
必要から、第１、第２電源ブロック９Ａ，９Ｂよりも大
きく、装置１の前後にわたる大きさに設けられている。

【００５１】このような第１〜第３電源ブロック９Ａ〜
９Ｃは、投影用ズームレンズ６や光学ユニット１０に先
がけてロアーケース４にネジ等によって固定される。な
お、第１電源ブロック７Ａは、第２電源ブロック７Ｂに
のみ電力を供給し、第３電源ブロック７Ｃはその第２電
源ブロック７Ｂから電力が分配されるようにしてもよ
い。

【００５２】光源ランプユニット８は、プロジェクター
１の光源部分を構成するものであり、図１７に示される
ように、光源ランプ１８１および凹面鏡１８２からなる
光源装置１８３と、この光源装置１８３を収納するラン
プハウジング１８４とを有している。このような光源ラ
ンプユニット８は、後述のライトガイド９００を構成す
る上ライトガイド９０１と一体の収容部９０２１で覆わ
れており、上述したランプ交換蓋２４５を開けて取り外
せるように構成されている。収容部９０２１の全方に
は、排気口１６０に対応した位置に補助排気ファン１５
よりも大きい主排気ファン１６が配置されている。そし
て、この主排気ファン１６も第２電源ブロック９Ｂから
の電力で駆動される。

【００５３】光学ユニット１０は、光源ランプユニット
８から出射された光束を、光学的に処理して画像情報に
対応した光学像を形成するユニットであり、ライトガイ
ド９００を備えている。このライトガイド９００は、樹
脂製で箱状とされた上ライトガイド９０１と、マグネシ
ウム製で蓋状とされた下ライトガイド９０２とで構成さ
れ、その内部には照明光学系９２３、色光分離光学系９
２４、変調系としての電気光学装置９２５、および色合
成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム９１０
が収容されている。また、下ライトガイド９０２には投
影用ズームレンズ６が固定される鉛直なヘッド板９０３
が設けられている。電気光学装置９２５およびクロスダ
イクロイックプリズム９１０以外の光学ユニット１０の
光学素子は、上下のライトガイド９０１、９０２の間に
挟まれて保持された構成となっている。これらの上ライ
トガイド９０１、下ライトガイド９０２は一体とされ
て、ロアーケース４の側に固定されている。

【００５４】クロスダイクロイックプリズム９１０は、
ヘッド板９０３の裏面側であって、下ライトガイド９０
２上に固定されている。電気光学装置９２５を構成する
各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、クロス
ダイクロイックプリズム９１０の３側面と対向配置さ
れ、同様に下ライトガイド９０２に固定されている。な
お、各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの互い
の位置関係は、液晶パネル９２５Ｂと液晶パネル９２５
Ｒとがクロスダイクロイックプリズム９１０を挟んで対
向した位置に設けられ、液晶パネル９２５Ｇがクロスダ
イクロイックプリズム９１０を挟んで投影用ズームレン
ズ６と対向した位置に設けられている。そして、これら
の液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、クロス
ダイクロイックプリズム９１０の上方に位置しかつ前述
の空気取入口２４０に対応して設けられた吸気ファン１
７からの冷却用空気によって冷却される。この際、吸気
ファン１７駆動用のの電力は、メインボード１２からド
ライバーボード１１を介して供給される。

【００５５】ドライバーボード１１は、上述した電気光
学装置９２５の各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２
５Ｂを制御するためのものであり、光学ユニット１０の
上方に配置されている。

【００５６】メインボード１２は、プロジェクター１全
体を制御する制御回路が形成されたものであり、光学ユ
ニット１０の後方に立設されている。従って、メインボ
ード１２とドライバーボード１１とは互いに直角に配置
されてコネクタを介して電気的に接続されている。

【００５７】ＡＶボード１３は、前述の入出力端子群２
６３を備えた回路基板であって、光学ユニット１０とメ
インボード１２との間に立設され、メインボード１２に
電気的に接続されている。

【００５８】以上の内部構造においては、吸気ファン１
７で吸引された冷却空気は、電気光学装置９２５を冷却
した後、各排気ファン１５，１６の回転によって各ボー
ド１１，１２，１３を冷却しながら光源ランプユニット
８側に導かれる。そして、冷却空気は、ロアーケース４
の底面に設けられた吸入孔４Ａ（図１０）からの新たな
冷却空気と共に、主に光源ランプユニット８に流れ込ん
で内部の光源装置１８３を冷却する。また、冷却空気の
一部は第２電源ブロック９Ｂ側を流れ、他の一部は第３
電源ブロック９Ｃ側を流れ、それぞれを冷却する。この
後、冷却空気は各排気ファン１５，１６によって排気口
１６０から装置１の全面側に排気される。

【００５９】（４）光学系の構造 次に、図１３、図１７を参照して光学系の光学ユニット
１０について詳細に説明する。

【００６０】光学ユニット１０は、それぞれ上ライトガ
イド９０１内に収容された照明光学系９２３と、色光分
離光学系９２４と、リレー光学系９２７と、それぞれ下
ライトガイド９０２に固定された電気光学装置９２５
と、色光合成光学系としてのクロスダイクロイックプリ
ズム９１０と、下ライトガイド９０２のヘッド板９０３
に固定された投影用ズームレンズ６とで構成されてい
る。

【００６１】照明光学系９２３は、電気光学装置９２５
の３枚の液晶パネル９２５Ｒ，９２５Ｇ，９２５Ｂの画
像形成領域をほぼ均一に照明するためのインテグレータ
照明光学系であり、光源装置１８３と、第１のレンズア
レイ９２１と、第２のレンズアレイ９２２と、反射ミラ
ー９３１と、重畳レンズ９３２とを備えている。これら
のレンズアレイ９２１，９２２、重畳レンズ９３２、お
よび反射ミラー９３１は、上ライトガイド９０１の立上
部分に支持された状態で配置されているとともに、脱落
防止部材としてのクリップ７によって固定され、上ライ
トガイド９０１を図１１に示す状態から反転させても脱
落しないようになっている。

【００６２】照明光学系９２３を構成する光源装置１８
３は、放射状の光線を出射する放射光源としての光源ラ
ンプ１８１と、光源ランプ１８１から出射された放射光
をほぼ平行な光線束として出射する凹面鏡１８２とを有
する。光源ランプ１８１としては、ハロゲンランプやメ
タルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられ
ることが多い。凹面鏡１８２としては、放物面鏡や楕円
面鏡を用いることが好ましい。

【００６３】第１のレンズアレイ９２１は、略矩形状の
輪郭を有する小レンズ９２１１がＭ行Ｎ列のマトリクス
状に配列された構成を有している。各小レンズ９２１１
は、光源から入射された平行な光束を複数の（すなわち
Ｍ×Ｎ個の）部分光束に分割し、各部分光束を第２のレ
ンズアレイ９２２の近傍で結像させる。各小レンズ９２
１１の輪郭の形状は、液晶パネル９２５Ｒ，９２５Ｇ，
９２５Ｂの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすよう
に設定されている。例えば、液晶パネルの画像形成領域
のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３である
ならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定す
る。

【００６４】第２のレンズアレイ９２２も、第１のレン
ズアレイ９２１の小レンズ９２１１に対応するように、
小レンズ９２２１がＭ行Ｎ列のマトリクス状に配列され
た構成を有している。第２のレンズアレイ９２２は、第
１のレンズアレイ９２１から出射された各部分光束の中
心軸（主光線）が重畳レンズ９３２の入射面に垂直に入
射するように揃える機能を有している。ここで、重畳レ
ンズ９３２は、複数の部分光束を３枚の液晶パネル９２
５Ｒ，９２５Ｇ，９２５Ｂ上で重畳させる機能を有して
いる。また、第２のレンズアレイ９２２は、図１３に示
されるように、反射ミラー９３１を挟んで第１のレンズ
アレイ９２１に対して９０度傾いて配置されている。

【００６５】反射ミラー９３１は、第１のレンズアレイ
９２１から出射された光束を第２のレンズアレイ９２２
に導くためのミラーであり、照明光学系の構成によって
は、必ずしも必要としない。例えば、第１のレンズアレ
イ９２１および光源が第２のレンズアレイ９２２に平行
に設けられていれば不要である。

【００６６】色光分離光学系９２４は、本発明に係る光
学部品としての２枚のダイクロイックミラー９４１，９
４２と、反射ミラー９４３とを備え、照明光学系９２３
の重畳レンズ９３２から出射される光を、赤、緑、青の
３色の色光に分離する機能を有している。各ミラー９４
１，９４２，９３は、前述と同様に上ライトガイド９０
１の立上部分に支持され、クリップ７によって上ライト
ガイド９０１に固定されている。

【００６７】リレー光学系９２７は、入射側レンズ９５
４、リレーレンズ９７３、および反射ミラー９７１，９
７２を備えており、これらの反射ミラー９７１，９７２
もクリップ７によって上ライトガイド９０１に固定され
ている。

【００６８】電気光学装置９２５の液晶パネル９２５
Ｒ，９２５Ｇ，９２５Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦ
Ｔをスイッチング素子として用いたものである。各液晶
パネル９２５Ｒ，９２５Ｇ，９２５Ｂは、上ライトガイ
ド９０１の外側であって、上ライトガイド９０１の外周
に設けられた凹状部９０４（図１３）に対応して配置さ
れ、かつクロスダイクロイックプリズム９１０の三方の
側面に対向した状態で下ライトガイド９０２上にネジ止
めされている。各液晶パネル９２５Ｒ，９２５Ｇ，９２
５Ｂの光入出射面側には、入射側偏光板９６０Ｒ，９６
０Ｇ，９６０Ｂが、光出射面側には出射側偏光板９６１
Ｒ，９６１Ｇ，９６１Ｂがそれぞれ配置されている。

【００６９】クロスダイクロイックプリズム９１０は、
３色の色光を合成してカラー画像を形成する機能を有
し、下ライトガイド９０２の上面に固定ネジにより固定
されている。クロスダイクロイックプリズム９１０に
は、赤光を反射する誘電体多層膜と、青光を反射する誘
電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略
Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つ
の色光が合成される。

【００７０】図１７に示す光学ユニット１０において、
光源装置１８３から出射された略平行な光束は、第１と
第２のレンズアレイ９２１，９２２によって、複数の部
分光束に分割される。第１のレンズアレイ９２１の各小
レンズ９２１１から出射された部分光束は、重畳レンズ
９３２によって、液晶パネル９２５Ｒ，９２５Ｇ，９２
５Ｂの画像形成領域上で概ね重畳される。その結果、各
液晶パネル９２５Ｒ，９２５Ｇ，９２５Ｂは、面内分布
がほぼ均一な照明光によって照明される。

【００７１】この際、色光分離光学系９２４の第１のダ
イクロイックミラー９４１では、照明光学系９２３から
出射された光束の赤色光成分が反射するとともに、青色
光成分と緑色光成分とが透過する。第１のダイクロイッ
クミラー９４１によって反射した赤色光は、反射ミラー
９４３で反射し、フィールドレンズ９５１を通って赤色
用の液晶パネル９２５Ｒに達する。このフィールドレン
ズ９５１は、第２のレンズアレイ９２２から出射された
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。他の液晶パネル９２５Ｇ，９２５Ｂの前に
設けられたフィールドレンズ９５２，９５３も同様であ
る。

【００７２】第１のダイクロイックミラー９４１を透過
した青色光と緑色光のうちで、緑色光は第２のダイクロ
イックミラー９４２によって反射し、フィールドレンズ
９５２を通って緑色用の液晶パネル９２５Ｇに達する。
一方、青色光は第２のダイクロイックミラー９４２を透
過してリレー光学系９２７を通り、さらにフィールドレ
ンズ９５３を通って青色光用の液晶パネル９２５Ｂに達
する。なお、青色光にリレー光学系９２７が用いられて
いるのは、青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、光の拡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９５４
に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ９５
３に伝えるためである。

【００７３】赤、緑、青の各色光は、液晶パネル９２５
Ｒ，９２５Ｇ，９２５Ｂに入射するにあたり、入射側偏
光板９６０Ｒ，９６０Ｇ，９６０Ｂで特定の偏光光のみ
とされる。この後、各偏光光は、各液晶パネル９２５
Ｒ，９２５Ｇ，９２５Ｂにおいて与えられた画像情報に
従って変調され、変調光として出射側偏光板９６１Ｒ，
９６１Ｇ，９６１Ｂに出射される。そして、出射側偏光
板９６１Ｒ，９６１Ｇ，９６１Ｂにおいては、変調光の
うちの特定の偏光光のみが透過し、クロスダイクロイッ
クプリズム９１０に出射される。出射された各色光の偏
光光は、クロスダイクロイックプリズム９１０で合成さ
れて合成光となり、投影用ズームレンズ６の方向に出射
される。この合成光は、投影用ズームレンズ６により投
写スクリーン等の投写面上にカラー画像として投写され
る。

【００７４】（５）投影用ズームレンズ６の構成 投影用ズームレンズ６は、図１８ないし図２１に示すよ
うに、直進筒６２１、カム筒６２２、及びスクリーン１
８の側から順に配置した第１ないし第４レンズ群６２３
〜６２６等で構成されている。第１ないし第３レンズ群
６２３〜６２５は、それぞれ第１ないし第３移動枠６３
０〜６３２に保持されている。なお、図１８は不使用状
態における投影用ズームレンズ６の断面図、図１９はワ
イド端状態における投影用ズームレンズ６の断面図、図
２０はテレ端状態における投影用ズームレンズの断面
図、図２１はカム筒６２２の展開図を示している。

【００７５】カム筒６２２は、テレ端からワイド端との
間のズーム域とそのズーム域を超えた不使用位置まで回
転する。カム筒６２２を不使用位置からズーム域に向か
って回転させたときには、第１ないし第３レンズ群６２
３〜６２５をスクリーン１８から最も後退した収納位置
からスクリーン１８に向かって最も突出した突出位置に
移動させる。

【００７６】カム筒６２２をズーム域内で回転させる
と、第２及び第３のレンズ群６２４，６２５をそれらの
相互の間隔が変化するようにそれぞれ光軸６ａの方向に
移動させて変倍を行う。フォーカシングは、第１移動枠
６３０に対して第１レンズ群６２３を光軸６ａの方向に
移動させて行う前群繰り出し方式となっている。

【００７７】直進筒６２１は、外周後端側に設けた鍔６
２１ａを介して下ライトガイド９０２のヘッド板９０３
に固定されている。カム筒６２２は直進筒６２１にその
外側で回動自在に支持されている。直進筒６２１には、
第１ないし第３移動枠６３０〜６３２がそれぞれ光軸６
の方向に移動自在に内蔵されている。第１移動枠６３０
の内部には、保持枠６３３がヘリコイド６３３ａにより
結合されている。保持枠６３３は、第１レンズ群６２３
を保持しており、光軸６ａを中心に回転することで第１
移動枠６３０に対して第１レンズ群６２３をヘリコイド
６３３ａのリードに従って光軸６ａの方向に移動させ
る。第２及び第３移動枠６３１，６３２は、第２及び第
３レンズ群６２４，６２５を保持している。第４レンズ
群６２６は、直進筒６２１に固定されている。

【００７８】第１ないし第３移動枠６３０〜６３２に
は、それぞれカムピン６３５〜６３７が設けられてい
る。各カムピン６３５〜６３７は、光軸６ａを中心とす
る周方向の３分割位置に３つずつある。これらカムピン
６３５〜６３７は、カム筒６２２に設けた第１ないし第
３カム６３８〜６４０にそれぞれ係合している。第１な
いし第３カム６３８〜６４０も周方向に３つずつある。
直進筒６２１には、周方向の３分割位置に直進ガイド開
口６４２が設けられている。直進ガイド開口６４２は、
光軸６ａと平行に形成されている。

【００７９】前記カムピン６３５〜６３７は、直進ガイ
ド開口６４２にもそれぞれ係合している。直進ガイド開
口６４２は、第１ないし第３移動枠６３０〜６３２の光
軸６ａの方向への移動をそれぞれ許容し、且つこれらの
回転止めを行っている。直進ガイド開口６４２、カムピ
ン６３５〜６３７及び第１ないし第３のカム６３８〜６
４０は、第１ないし第３移動枠６３０〜６３２を案内す
る第１ないし第３移動枠案内手段を構成しており、カム
筒６２２の回転によりカムピン６３５〜６３７がカム６
３８〜６４０と直進ガイド関口６４２との交点に誘導さ
れることで第１ないし第３移動枠６３０〜６３２を光軸
６ａの方向に沿って移動させる。

【００８０】第２カム６３９は、図２１に示すようにカ
ム筒６２２のズーム域外での回転に対応した第２不使用
域用案内カム６４２と、ズーム域内での回転に対応した
第２変倍用カム６４３とを繋げた形態となっている。第
２不使用域案内カム６４２は、スクリーン１８の側から
最も後退した収納位置から第２レンズ群６２４がその変
倍軌跡上のワイド端に位置するように第２移動枠６３１
を繰り出す螺旋状の軌跡となっている。第２変倍用カム
６４３は、第２レンズ群６２４がその変倍軌跡上に沿っ
て移動するように第２移動枠６３１を光軸６ａの方向に
沿って進退させる螺旋状の軌跡となっている。

【００８１】第３カム６４０は、カム筒６２２のズーム
域外での回転に対応した第３不使用域用案内カム６４４
と、ズーム域内での回転に対応した第３変倍用カム６４
５とを繋げた形態となっている。第３不使用域用案内カ
ム６４４は、スクリーン１８の側から最も後退した収納
位置から第３レンズ群６２５がその変倍軌跡のワイド端
に位置するように第３移動枠６３２を繰り出す螺旋状の
軌跡となっている。第３変倍用カム６４５は、第３レン
ズ群６２５がその変倍軌跡上に沿って移動するように第
３移動枠６３２を光軸６ａの方向に沿って進退させる螺
旋状の軌跡となっている。

【００８２】第１カム６３８は、カム筒６２２のズーム
域外での回転に対応した第１不使用域用案内カム６４７
と、ズーム域内での回転に対応した移動阻止用カム６４
８とを繋げた形態となっている。第１不使用域用案内カ
ム６４７は、スクリーン１８の側から最も後退した収納
位置と、これからスクリーン１８の側に向けて突出した
突出位置との間で第１移動枠６３０を移動させる螺旋状
の軌跡となっている。移動阻止用カム６４８は、光軸６
ａの方向に変位がなく、且つ光軸６ａを中心とする回転
力向に変位をもった円弧状の軌跡となっており、ズーム
域内でのカム筒６２２の回転範囲で第１移動枠６３０を
突出位置に保持する。

【００８３】（６）投影用ズームレンズ６の動作 次に、上記投影用ズームレンズ６の動作を簡単に説明す
る。変倍、フォーカシングともに不可能な不使用状態で
は、図１８に示すように、第１レンズ群６２３、保持枠
６３３、及び第１移動枠６３０がカム筒６２２の内部に
収納された形態となっている。また、保持枠６３３と連
動してフォーカシングを行なうためのフォーカスリング
６３３ｂは、ズームリング６２２ａの内側に収納されて
いる。また、投影用ズームレンズ６は、不使用状態にお
いて、外装ケース２の前面から突出しないように設けら
れている。変倍及びフォーカシングが可能な使用状態に
するには、まず、手動でズームリング６２２ａを回動さ
せる。ズームリング６２２ａの駆動は、カム筒６２２に
伝達される。なお、本実施形態のプロジェクター１で
は、図９に示すように、外装ケース２の側面の一部に切
り欠き部２ａを設けてズームリング６２２ａの一部を露
出させることにより、不使用状態でズームレンズ６が本
体から突出しないようにするとともに、不使用状態から
使用状態へ切り替えるためのズームリング６２２ａの操
作を可能としている。

【００８４】カム筒６２２は、ズームリング６２２ａの
駆動が伝達されることで直進筒６２１の外周で光軸６ａ
を中心として一方向に回転する。この方向は、図２１に
おいて上方向である。カム筒６２２が回転すると、カム
ピン６３５〜６３７と、第１ないし第３カム６３８〜６
４０と直進ガイド開口６４２との協働により、第１移動
枠６３０が収納位置から突出位置に、また第２及び第３
移動枠６３１，６３２が各々の収納位置から変倍軌跡の
ワイド位置にそれぞれ繰り出され、図１９に示すよう
に、ズームレンズの焦点距離がワイド端となる。このと
き、第１レンズ群６２３、保持枠６３３、フォーカスリ
ング６３３ａは、ズームリング６２２ａからスクリーン
１８の側に向けて突出した状態となる。また、カムピン
６３５〜６３７は、図２１のワイド端に位置している。
この位置で、変倍及びフォーカシングが不可能な不使用
状態と、変倍及びフォーカシングがともに可能な使用状
態とが切り替わる。

【００８５】ここで、直進筒６２１とカム筒６２２との
間には、図２２に示すように、クリック機構６２７が設
けられている。すなわち、直進筒６２１のフランジ６２
１ａから光軸６ａ方向に沿った孔６２１ｂが設けられて
おり、この孔６２１ｂのカム筒６２２側先端にボール６
２７ａが孔６２１ｂから抜けないように挿入され、この
ボール６２７ａは、フランジ６２１ａ側から差し込ま
れ、かつ、ボルト６２７ｂで押し付けられたばね６２７
ｃにより、常時、カム筒６２２側に付勢されている。こ
れに対して、ボール６２７ａと接するカム筒６２２の端
面の一部には、三角錐状のノッチ部６２２ｂが形成され
ている。このノッチ部６２２ｂは、ばね６２７ｃにより
付勢されているボール６２７ａが嵌まり込むような大き
さとされている。また、ノッチ部６２２ｂは、直進筒６
２１ａを所定角度回動させ、不使用状態と使用状態とが
切り替わる位置で、クリック感を得ることができるよう
な位置に設けられている。したがって、不使用状態と使
用状態とが切り替わる位置で、ズームリング６２２ａに
よるカム筒６２２の回転操作にクリック感が付与され
る。

【００８６】使用状態においては、ズームリング６２２
ａによって変倍を行うことでカム筒６２２をズーム域内
で回動させてワイド端と図２０に示すテレ端との間の任
意の変倍位置を選択することができる。このとき、第２
移動枠６３１と第３移動枠６３２は、カムピン３６、３
７が第２変倍用カム４３と第３変倍用カム４５に沿って
案内されることにより、光軸６ａ方向へ移動する。この
ような第２移動枠６３１と第３移動枠６３２との移動に
従って、第２レンズ群６２４と第３レンズ群６２５の位
置が光軸６ａ方向に移動する。一方、第１移動枠６３０
は、ズーム域内でカムピン３５を案内する移動阻止用カ
ム４８が、光軸６ａに直交する方向に沿った円弧状に形
成されているため、光軸６ａ方向へ移動することができ
ない。したがって、第１レンズ群６２３の位置は、光軸
６ａ方向へ移動しない。

【００８７】また、使用状態においては、スクリーン１
８に投影された画像を見ながらフォーカスリング６３３
ｂによってフォーカシングを行なうことができる。フォ
ーカスリング６３３ｂは保持枠６３３と連動する。した
がって、フォーカスリング６３３ｂを回動させると、第
１レンズ群６２３が第１移動枠６３０に対してヘリコイ
ド６３３ａのリードに従って光軸６ａの方向に移動す
る。このとき、フォーカスリング６３３ｂの回転がヘリ
コイド６３３ａの結合部の抵抗により第１移動枠６３０
に伝達され、さらに第１移動枠６３０のカムピン６３５
が第１カム６３８のうち移動阻止用カム６４８を光軸６
ａの方向に付勢する。しかしながら、本実施形態の移動
阻止用カム６４８は、カム筒６２２のズーム域内での回
転に対応した範囲が、光軸６ａに直交する方向に沿った
円弧状に形成されているため、移動阻止用カム６４８を
光紬６ａの方向に付勢してもカム筒６２２が回転するこ
とがない。すなわち、第１移動枠６３０を突出位置に保
持したまま、第１ないし第３の移動枠６３０〜６３２が
光軸６ａ方向へ移動できないようにしているから、第２
レンズ群６２４及び第３レンズ群６２５の位置は変化し
ない。したがって、ズームレンズ６の変倍位置が変化す
ることがない。

【００８８】（７）実施形態の効果 このような本実施形態によれば、以下のような効果があ
る。

【００８９】すなわち、手動により、ズームリング６２
２ａ、フォーカスリング６３３ｂを操作して、投影用ズ
ームレンズ６の各レンズ群６２３〜６２６の間隔を調整
できるので、投影用ズームレンズ６の使用状態と不使用
状態との切り替えや、変倍、フォーカシングを行なうの
に、モータ等が不要となる。従って、装置の大型化を避
けつつ、投影用ズームレンズ６を容易に収納できるよう
になる。また、投影用ズームレンズ６を収納させる機構
としてモータ等が不要となるので、安価なプロジェクタ
ーを提供することができる。また、不使用状態ではズー
ムレンズ６が外装ケース２の前面から突出しないように
なっているため、持ち運び時におけるレンズ６の破損を
防ぐことが可能となる。

【００９０】また、不使用状態と使用状態との切り替え
時には、前記第１ないし第３の移動枠６３０〜６３２が
光軸６ａ方向へ移動可能とされ、使用状態における変倍
時には、第２の移動枠６３１と第３の移動枠６３２のみ
が光軸６ａ方向へ移動可能とされ、使用状態におけるフ
ォーガシング時には、第１ないし第３の移動枠６３０〜
６３２が光軸６ａ方向へ移動できないように構成されて
いるので、変倍を行なう際にフォーカスがずれたり、フ
ォーカシングを行なう際に変倍位置がずれてしまったり
することがなく、安定した変倍、フォーカシングを行な
うことが可能となる。

【００９１】また、不使用状態において、ズームレンズ
６は、フォーカスリング６３３ｂがズームリング６２２
ａの内側に収納された状態で外装ケース２の前面から突
出しないように収納される。そして、外装ケース２の側
面に、ズームリング６２２ａを露出させるための切り欠
き部２ａを設けることにより、不使用状態におけるズー
ムレンズ６自体の小型化を図ることが可能となり、装置
の小型化を促進することが可能となる。

【００９２】また、カム筒６２２と直進筒６２１との間
に、クリック機構６２７が設けられており、不使用状態
から使用状態へ切り替わる位置で、クリック感を得るこ
とができるようになっている。したがって、使用状態と
不使用状態とが切り替わる位置を容易に認識することが
可能となる。

【００９３】なお、本発明は、前記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等
を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

【００９４】例えば、前記実施形態では、クリック機構
６２７は、ばね６２７ｃで付勢されたボール６２７ａ
と、カム筒６２２に形成されたノッチ部６２２ｂとの係
合によるものとしたが、クリック機構は、これに限らな
い。例えば、直進筒６２１にばね材で形成したＶ状突起
部を設け、カム筒６２２にＶ状突起部と係合するＶ溝を
形成し、両者の係合による機構としてもよい。

【００９５】また、前記実施形態では、クリック位置
を、一箇所に設けているが、２箇所、あるいは３箇所に
設けてもよい。

【００９６】前記実施形態では、電気光学装置９２５
は、３枚の液晶パネル９２５Ｒ，９２５Ｇ，９２５Ｂか
ら構成されていたが、これに限らず、１枚、２枚の液晶
パネルから構成される光変調装置に本発明を採用しても
よい。

【００９７】また、前記実施形態では、電気光学装置９
２５を構成する光変調装置は液晶パネルによって構成さ
れていたが、液晶パネル以外のプラズマ素子、マイクロ
ミラーを用いたデバイスによって構成してもよい。

【００９８】さらに、前記実施形態における電気光学装
置９２５は、光束Ｒ，Ｇ，Ｂを透過して変調する形式の
ものであったが、これに限らず、入射した光を反射しつ
つ変調して出射する反射型の光変調装置を備えたプロジ
ェクターに本発明を採用してもよい。

【００９９】

【発明の効果】以上のように、本発明の投影用ズームレ
ンズでは、第１移動枠案内手段がズーム域内でのカム筒
の回転範囲で、第１移動枠を突出位置に保持したまま光
軸方向への移動を阻止するから、フォーカシング時にカ
ム筒が回転して変倍位置がずれる不都合を確実に防止す
ることができる。

【０１００】また、本発明のプロジェクターによれば、
不使用状態と使用状態との切り替え、変倍、及びフォー
カシングを手動で行なうことができるので、モータ等が
不要となり、装置の大型化を避けつつ、容易に投影用ズ
ームレンズを収納できるようになる。また、モータ等が
不要となるので、安価なプロジェクターを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投影用ズームレンズを示す断面図であ
り、不使用状態を示している。

【図２】ワイド端状態の投影用ズームレンズを示す断面
図である。

【図３】テレ端状態の投影用ズームレンズを示す断面図
である。

【図４】カム筒の展開図である。

【図５】５群ズームレンズの例を示した断面図であり、
不使用状態を示している。

【図６】５群ズームレンズのワイド端状態を示す断面図
である。

【図７】５群ズームレンズのテレ端状態を示す断面図で
ある。

【図８】５群ズームレンズのカム筒を示す展開図であ
る。

【図９】本発明の実施形態に係るプロジェクターの上面
側からの外観斜視図である。

【図１０】図９に示したプロジェクターの下面側からの
外観斜視図である。

【図１１】図９に示したプロジェクターの内部構造を示
す斜視図である。

【図１２】図９に示したプロジェクターの光学系を示す
斜視図である。

【図１３】図１２に示した光学系の構造を示す斜視図で
ある。

【図１４】図１２に示した光学系の構造を示す他の斜視
図である。

【図１５】図９のVII −VII 線断面図であり、プロジェ
クターの垂直断面図である。

【図１６】図１５のVIII−VIII線断面図であり、プロジ
ェクターの別の垂直断面図である。

【図１７】図１２に示した光学系の機能を説明するため
の模式図である。

【図１８】不使用状態における投影用ズームレンズの垂
直断面図である。

【図１９】ワイド端状態における投影用ズームレンズの
垂直断面図である。

【図２０】テレ端状態における投影用ズームレンズの垂
直断面図である。

【図２１】カム筒の展開図である。

【図２２】投影用ズームレンズのクリック機構を示す垂
直断面図である。

【符号の説明】

１ プロジェクター ６，５４ 投影用ズームレンズ ９ 電源ユニット ９Ａ 第１電源ブロック ９Ｂ 第２電源ブロック ９Ｃ 第３電源ブロック １０ 光学ユニット １２ メインボード １４ 開口部 １５ 補助排気ファン １８ スクリーン ２１，６６ 直進筒 ２２，６１ カム筒 ２３〜２６ 第１ないし第４レンズ群 ３０〜３２ 第１ないし第３移動枠 ３３，６０ 保持枠 ３３ａ，６０ａ ヘリコイド ３５〜３７ 第１ないし第３カムピン ４２，６６ａ 直進ガイド開口 ５５〜５９ 第１ないし第５レンズ群 ６２〜６５ 第１ないし第４移動枠 ７１〜７４ 第１ないし第４カムピン １８３ 光源装置 ２６２ ＡＣインレット ６２１ 直進筒 ６２２ カム筒 ６２３ 第１レンズ群 ６２４ 第２レンズ群 ６２５ 第３レンズ群 ６２７ クリック機構 ９２５Ｒ 液晶パネル ９２５Ｇ 液晶パネル ９２５Ｂ 液晶パネル ９２５ 電気光学装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 明寿 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 矢島 章隆 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H044 BD02 BD08 BD09 BD10 BD12 BD14 EA04 EA10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン側から順に配置された少なく
   とも第１ないし第３レンズ群をそれぞれ保持した第１な
   いし第３移動枠と、ワイド端とテレ端との間のズーム域
   とこのズーム域を超えた不使用位置まで回転自在なカム
   筒とを備え、カム筒をズーム域内で回転させることによ
   り第２及び第３レンズ群をそれぞれの移動枠とともに移
   動させて変倍を行い、且つ、第１移動枠に対して第１レ
   ンズ群を移動させることによりフォーカシングを行うよ
   うにした投影用ズームレンズにおいて、 前記カム筒に、カム筒を不使用位置からズーム域に向か
   って回転させたときには第１移動枠をスクリーンから最
   も後退した収納位置からスクリーンに向かって最も突出
   した突出位置に移動させ、且つ、カム筒をスーム域内で
   回転したときには第１移動枠を突出位置に保持したまま
   光軸方向への移動を阻止する第１移動枠案内手段を設け
   たことを特徴とする投影用ズームレンズ。
2. 【請求項２】 前記第１移動枠案内手段は、第１移動枠
   に固定されたカムピンと、前記カム筒に対して固定であ
   り、前記カムピンとの係合により第１移動枠の回転を禁
   止して光軸方向への移動を許容する直進ガイド部材と、
   前記カムピンに係合するように前記カム筒に形成された
   一連のカムと、から構成され、 前記カムは、不使用位置からズーム域までの回転範囲で
   は第１移動枠を光軸方向に後退させる螺旋状の軌跡をも
   つ不使用域用案内カムと、ズーム域内での回転範囲では
   第１移動枠を前記突出位置に保持する円弧状の軌跡を持
   つ移動阻止用カムとからなることを特徴とする請求項１
   記載の投影用ズームレンズ。
3. 【請求項３】 光源から出射される光束を画像情報に応
   じて光学像に形成する電気光学装置と、 この電気光学装置で形成された画像を拡大投写する投影
   用ズームレンズと、 装置駆動用の電力を供給する電力供給手段と、 前記電気光学装置と前記電力供給手段とを収納する外装
   ケースと、を備えたプロジェクターであって、 前記投影用ズームレンズは、変倍及びフォーカシングが
   不可能な不使用状態と、変倍及びフォーカシングが可能
   な使用状態とを切り替え可能とされており、且つ、前記
   不使用状態において、前記投影用ズームレンズが前記外
   装ケースの前面から突出しないように設けられており、 前記不使用状態と使用状態との切り替え、変倍、及びフ
   ォーカシングは、手動で行なわれてなることを特徴とす
   るプロジェクター。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のプロジェクターにおい
   て、 前記投影用ズームレンズは、 投写面側から順に配置された第１ないし第３のレンズ群
   と、 前記第１のレンズ群を保持する保持枠と、 前記保持枠に対して摺動可能に設けられ、前記第１のレ
   ンズ群を移動可能とする第１の移動枠と、 前記第２のレンズ群を保持するとともにその移動を可能
   とする第２の移動枠と、 前記第３のレンズ群を保持するとともにその移動を可能
   とする第３の移動枠と、 前記第１ないし第３の移動枠の移動を案内するカム筒
   と、を備え、 前記カム筒の回転により、前記不使用状態と使用状態と
   の切り替えと、前記使用状態における変倍が可能とされ
   ており、 前記使用状態における前記保持枠の回転により、フォー
   カシングが可能とされており、 前記不使用状態と使用状態との切り替え時には、前記第
   １ないし第３の移動枠が光軸方向へ移動可能とされ、 前記使用状態における変倍時には、前記第２の移動枠と
   第３の移動枠のみが光軸方向へ移動可能とされ、 前記使用状態におけるフォーガシング時には、前記第１
   ないし第３の移動枠が光軸方向へ移動できないように構
   成されてなることを特徴とするプロジェクター。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のプロジェクターにおい
   て、 前記投影用ズームレンズには、前記使用状態と不使用状
   態とが切り替わる位置で前記カム筒の回転操作にクリッ
   ク感を付与するクリック機構が設けられていることを特
   徴とするプロジェクター。
6. 【請求項６】 請求項３に記載のプロジェクターにおい
   て、 前記投影用ズームレンズ装置は、 前記不使用状態と使用状態との切り替えと、前記使用状
   態における変倍とを行なうためのズームリングと、 前記使用状態におけるフォーカシングを行なうためのフ
   ォーカスリングと、を備え、 前記不使用状態では、前記フォーカスリングが前記ズー
   ムリングの内側に収納されてなり、 前記外装ケースの側面には、前記ズームリングを露出さ
   せるための切り欠き部が設けられていることを特徴とす
   るプロジェクター。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のプロジェクターにおい
   て、 前記投影用ズームレンズには、前記使用状態と不使用状
   態とが切り替わる位置で前記ズームリングの操作にクリ
   ック感を付与するクリック機構が設けられていることを
   特徴とするプロジェクター。