JP2007164097A - 投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置筐体の薄型化を図りつつ、軽量化，筐体強度及び精度を確保した投射型画像表示装置を提供する。
【解決手段】光源と、表示素子と、投射レンズと、光源，表示素子及び投射レンズを収納する筐体を有する投射型画像表示装置において、筐体に突出孔を設け、投射レンズの周縁が突出孔から突出する突出位置、又は、投射レンズの周縁が突出孔より退入する退入位置に投射レンズを回動させる回動手段を設け、投射レンズを突出位置に回動させた場合、投射レンズが光源からの光を投射するように構成する。
【選択図】図７

Description

本発明は、投射型画像表示装置に関し、特に装置筐体を薄型にできる投射型画像表示装置に関する。

図１３は従来の投射型画像表示装置の内部構成を説明する模式図である。従来の投射型画像表示装置は、図１３に示すように、光源９１より出た光を透過型又は反射型の表示素子９２に照射する。照射光は、表示素子９２により画像又は文字等の映像光に変調されて出射される。投射レンズ系９３は、光軸９３ａが表示素子９２の光軸９２ａよりも距離Ｓ上方の位置になるようにオフセットされている。映像光は、投射レンズ系９３に光軸９３ａに対し平行に入射され、投射レンズ系９３で屈折して上向きの角度へ出射されるようなっている。

このように、従来の投射型画像表示装置は、投射レンズ系９３がオフセットされているので、映像光を上向きの角度で出射でき、本体９より上方に位置するスクリーンに光を投射できる一方で、筐体９０はオフセットの距離Ｓに比例した量Ｓ’だけ厚みが増えていた。

一方、投射型画像表示装置は、モニタ上の画面を大きなスクリーン画面に投射して多数の者に閲覧させることができ、社内での会議，客先での商談，学会若しくは研修等においてプレゼンテーションをするための手段、又は、店舗，ショールーム若しくは個人的な上映会で臨場感あふれる空間を演出するための手段として極めて有効である。そのため、市場では、会議室や研修場に常設しておくに止まらず、外出先での打ち合わせ、商談等の場所への持ち出し、又は、配置場所を自由に移動させて、積極的に利用できるようにすることが望まれており、薄型・軽量化にして可搬性又は携帯性を高めた投射型画像表示装置が要求されている。

そこで、例えば、薄型化した第１筐体に、投射レンズを内蔵する第２筐体を昇降できる昇降ユニットを介して係止しておき、装置の使用時には第２筐体を上昇させて第２筐体が内蔵する投射レンズ及び第１筐体が内蔵する光源の間にオフセットを確保し、装置の不使用時には第２筐体を降下させて第１筐体に収納して薄型化を確保した投射型画像表示装置がある（特許文献１）。
特開２００５−１０７０６２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された投射型画像表示装置にあっては、複数の筐体を組み合わせる構成であるため、例えば、携帯時に衝撃が生じた場合、第１筐体，第２筐体，又は、第１筐体及び第２筐体を係止する昇降ユニットのいずれにも負荷がかかり、いずれかの間で歪みが発生すれば投射レンズと光源との間で正確なオフセットが確保出来なくなる。従って、特許文献１に記載された投射型画像表示装置は外乱に対する筐体強度が低く、携帯時にはユーザは細心の注意が必要になり、様々な場所へ気軽に持ち運びすることができない。

また、当該装置にあっては、昇降動作を行っても投射レンズと光源との間のオフセットが正確になるように、別途専用のユニットが必要になり、部品数が多くなって筐体を薄型化する一方で軽量化が阻害されてしまう。

また、当該装置のように、オフセットされた投射レンズが光源の光を屈折させて光軸に対し上向へ出射する構造にあっては、投射レンズの出射面の下端領域が屈折させた光を透過させない不使用状態になり、投射レンズが筐体内部の空間を無駄に占領している。

更にまた、当該装置を含む従来の投射型画像表示装置にあっては、被投射体であるスクリーンとの間の焦点を調整するために焦点調整手段が必須の構成であり、焦点調整手段を含めて筐体の薄型化及び軽量化を考える必要がある。

以上のように、当該装置を含む従来の投射型画像表示装置は、オフセットを確保しつつ筐体を薄型化しているが、軽量化，強度及び精度の問題を併せて解消させていない。

本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであって、一つの筐体内で高さを変更することなく、光軸との平行軸を中心に投射レンズを筐体から突出させる突出位置又は筐体へ退入させる退入位置に回動させることにより、装置筐体の薄型化を図り、併せてオフセットが正確になるユニットを設けることなく部品数を抑えて軽量化を図り、装置の強度を確保することが出来る投射型画像表示装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、一つの筐体内で高さを変更することなく、不使用領域を除いた長手方向及び短手方向を有する外形を備えた投射レンズを筐体から突出させる突出位置又は筐体へ退入させる退入位置に回動させることにより、装置筐体の薄型化を図り、併せてオフセットが正確になるユニットを設けることなく部品数を抑えて軽量化を図り、装置の強度を確保することが出来る投射型画像表示装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、一つの筐体内で高さを変更することなく、不使用領域を除いた円弧及び該円弧の両端を結ぶ弦とからなる輪郭を有する部分円形状をなしている投射レンズを筐体から突出させる突出位置又は筐体へ退入させる退入位置に回動させることにより、装置筐体の薄型化を図り、併せてオフセットが正確になるユニットを設けることなく部品数を抑えて軽量化を図り、装置の強度を確保することが出来る投射型画像表示装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、投射レンズが光を投射できる位置に回動した場合、光源に電力が供給されるよう制御することにより、ユーザの操作を簡略にした投射型画像表示装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、動力源から伝達された動力によって投射レンズを回動することにより、別途手動で投射レンズを回動させる手間を省いた投射型画像表示装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、周縁にラック軸が近接された投射レンズの回動に応じてラック軸の歯が伝達手段の歯と噛み合って、焦点調整のための動力が伝達されることにより、少ない部品数で回動及び焦点調整の制御が出来る投射型画像表示装置を提供することにある。

更にまた、本発明の他の目的は、回動伝達ギヤ及び伝達ギヤと着脱する係断ギヤすることにより、少ない部品数で回動制御が出来る投射型画像表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る投射型画像表示装置は、光源と、該光源からの光を映像光に変調する表示素子と、映像光を装置から被投射体に投射する投射レンズと、前記光源，表示素子及び投射レンズを収納する筐体とを有する投射型画像表示装置において、前記筐体は、突出孔を備え、前記投射レンズの周縁が前記突出孔から突出する突出位置、又は、前記投射レンズの周縁が前記突出孔より退入する退入位置に前記投射レンズを光軸との平行軸を中心に回動する回動手段を備え、前記回動手段が前記投射レンズを突出位置に回動させた場合、前記投射レンズが前記光源からの光を投射するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、投射レンズを筐体から突出させる突出位置に設けることにより、薄型筐体においても投射レンズのオフセットを確保する一方で、投射レンズを光軸との平行軸を中心に回動させて凸部のない薄型筐体内に退入させることにより、可搬性及び携帯性が高まる。

また、筐体が複数に分離しておらず、外乱に対する筐体強度が低下しない。

また、昇降動作を行うことなく、一定の高さに配置された投射レンズを回動させるので、昇降動作による高さのズレが生じることなく、また、投射レンズの高さを正確に制御するユニットも不要である。

また、本発明に係る投射型画像表示装置は、光源と、該光源からの光を映像光に変調する表示素子と、映像光を装置から被投射体に投射する投射レンズと、前記光源，表示素子及び投射レンズを収納する筐体とを有する投射型画像表示装置において、前記投射レンズは、長手方向及び短手方向を有する外形を備え、前記筐体は、突出孔を備え、前記投射レンズの長手方向が前記突出孔の開口面と交差する方向を向くようにして前記投射レンズが前記突出孔から突出する突出位置、又は、前記投射レンズの短手方向が前記突出孔の開口面と交差する方向を向くようにして前記投射レンズが前記突出孔より退入する退入位置に前記投射レンズを光軸を中心に回動させる回動手段を備え、前記回動手段が投射レンズを突出位置に回動させた場合、前記投射レンズが前記光源からの光を投射するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、投射レンズを筐体から突出させる突出位置に設けることにより、薄型筐体においても投射レンズのオフセットを確保させる一方で、投射レンズを回動させて短手方向を前記突出孔の開口面と交差する方向を向くよう凸部のない薄型筐体内に退入させることにより、可搬性及び携帯性が高まる。

また、本発明に係る投射型画像表示装置は、前記投射レンズは、円弧及び該円弧の両端を結ぶ弦とからなる外形を有する部分円形状をなし、前記回動手段は、前記突出位置にて円弧がなす周縁が前記突出孔から突出し、前記退入位置にて弦がなす周縁が前記突出孔に対向するよう前記投射レンズを回動させるように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、円弧及び該円弧の両端を結ぶ弦とからなる投射レンズを、該投射レンズの円弧がなす周縁が筐体から突出する突出位置に設けることにより、薄型筐体において投射レンズのオフセットを確保させる一方で、前記投射レンズを、弦がなす周縁を突出孔の開口面に対向する位置に回動させ凸部のない薄型筐体に退入させることにより、可搬性及び携帯性が高まる。

また本発明に係る投射型画像表示装置は、前記回動手段が前記投射レンズを突出位置に回動させた場合、前記光源に電力を供給するよう制御する給電制御部を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、投射レンズが光を投射できる位置に回動した場合、光源に電力が供給されることにより、ユーザが別途手動で光源に電力を供給する操作を行う必要がなくなる。

本発明に係る投射型画像表示装置は、動力源と、該動力源の動力を伝達する伝達手段とを備え、前記動力が前記伝達手段を介して回動手段へ伝達するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、動力源から伝達された動力により投射レンズを回動することにより、ユーザが別途手動で投射レンズを回動させる必要がなくなる。

本発明に係る投射型画像表示装置は、前記伝達手段は一又は複数の伝達ギヤにて構成されており、前記投射レンズを光軸方向に移動させて該投射レンズの焦点を調整する焦点調整手段と、前記投射レンズの周縁に近設され、前記回動手段が前記投射レンズを突出位置に回動させた場合に前記伝達ギヤの歯と噛合し、投射レンズを光軸方向に移動させるラック軸とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、投射レンズの回動位置に応じて焦点調整を行うラック軸に動力が伝達されることにより、焦点調整の制御がされる。

本発明に係る投射型画像表示装置は、前記回動手段は、前記投射レンズの周縁に周設された回動伝達ギヤを有しており、前記回動伝達ギヤ及び前記伝達ギヤと着脱し、該回動伝達ギヤ及び伝達ギヤの伝達の係断を行う係断ギヤを備え、前記回動手段が前記投射レンズを突出位置に回動させた場合、前記係断ギヤは前記回動伝達ギヤ及び伝達ギヤから離脱するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、投射レンズの回動位置に応じて係断ギヤが回動伝達ギヤ及び伝達ギヤと着脱することにより、回動のための動力の伝達が制御される。

本発明にあっては、投射型画像表示装置において、投射レンズを薄型筐体から突出させてオフセットを確保しつつ、投射レンズを薄型筐体に退入させて装置の可搬性及び携帯性を高めることが出来る。また、外乱に対する筐体強度を低下させることなく、ユーザが装置を様々な場所へ気軽に持ち運んで利用することが出来る。更にまた、投射レンズの高さ制御等の部品を省いて装置の軽量化を図ることが出来る。

本発明にあっては、ユーザが別途手動で光源に電源を供給する操作が不要になり、ユーザの電源操作に対する操作容易性を高めることが出来る。

本発明にあっては、別途手動で投射レンズを回動する操作が不要になり、ユーザの回動操作に対する操作容易性を高めることが出来る。

本発明にあっては、回動の制御及び焦点調整の制御を、少ない部品数で行うことにより、筐体の薄型化及び軽量化を図ることが出来る。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。

実施の形態１
まず、本発明に係る投射型画像表示装置の内部構成を説明する。図１は本発明に係る投射型画像表示装置の平面視からの内部構成を説明する模式図，図２は本発明に係る投射型画像表示装置の側面視からの内部構造を説明する模式的断面図である。

図１中において１は、本発明に係る投射型画像表示装置である。本発明に係る投射型画像表示装置１は、突出孔１１及び投射孔１２を有する筐体１０を有し、筐体１０は電源２０，ランプ２１，リフレクタ２２，インテグレータ２３，カラーホイール２４，照明レンズ２５，ミラー２６，米テキサスインスツルメンツ社が開発した反射型光制御素子Digital Micromirror Device（以下ＤＭＤという）２７及び投射レンズ系３０を収納している。

電源２０から電力が供給された光源であるランプ２１は光を放射する。放射した光はリフレクタ２２により集光される。集光された光は色むらがあるため光インテグレータ２３により光強度が均一化される。

インテグレータ２３により光強度を均一化された光は、カラーホイール２４によりＲ，Ｇ，Ｂの三原色に時分割される。カラーホイール２４は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色分離フィルターが配された円盤２４１及び該円盤を回転させるモータ２４２により構成され、モータ２４２が円盤２４１を回転させることで入射光を時分割にてＲ，Ｇ，Ｂの光に分割する。カラーホイール２４により分割された光は、照明レンズ２５により平行光とされ、これを照明光としてミラー２６により反射され、表示素子であるＤＭＤ２７へ照射される。

ＤＭＤ２７は、基板２７１上に可動式反射型光素子であるマイクロミラー２７２を多数有している。各マイクロミラー２７２は、駆動回路（図示せず）による駆動信号に従って傾きが切り替わる。

ＤＭＤ２７に入射した照明光は、マイクロミラー２７２が一の傾きの場合、映像光として投射レンズ系３０へ出射され、他の傾きの場合、反射して不要光とされる。このように、各マイクロミラー２７２の駆動により照明光が変調され映像となる光が生成される。尚、映像の階調は、マイクロミラー２７２の反射方向の時間比により表現される。

ＤＭＤ２７により生成された映像光は、ＤＭＤ２７より出射され、投射レンズ系３０へ照射される。

投射レンズ系３０は、投射レンズ系３０の光軸３０ａが光軸２７ａに対し距離Ｔ上方へ平行移動した位置にオフセットされ、更に投射レンズ系３０が有するフォーカス群３２が突出孔１１を介して筐体１０から突出するように配置されている。これにより、筐体１０が薄型であっても距離Ｔのオフセットを確保している。

投射レンズ系３０は、投射レンズとして平凹レンズ３１２，平凸レンズ３１３，両凸レンズ３１４，両凹レンズ３２２，両凸レンズ３２３及び平凹レンズ３２４を備え、入射した映像光を調整して投射する映像を拡大又は縮小するためのズーム群３１と、投射レンズ系３０に入射した映像光を調整して投射する映像の焦点を合わせるフォーカス群３２とから構成される焦点調整手段を有する。

ズーム群３１は、正面視（光軸３０ａ方向視）円筒形状をしたズーム鏡筒３１１を備え、ズーム鏡筒３１１は軸方向の両端に夫々平凹レンズ３１２及び両凸レンズ３１４を、また、軸方向の中央部に平凸レンズ３１３を囲繞し保持している。ズーム群３１は、ズーム鏡筒３１１の外周面が筐体１０に内設された支持具１３の内面に接着され、平凹レンズ３１２，平凸レンズ３１３及び両凸レンズ３１４の光軸３１ａが光軸３０ａと略一致する高さにて保持されている。

フォーカス群３２は、正面視円弧及び該円弧の両端を結ぶ弦とからなる外形を有する部分円形状のフォーカス鏡筒３２１を備え、フォーカス鏡筒３２１は軸方向の両端に夫々同様に部分円形状をなす両凹レンズ３２２及び平凹レンズ３２４を、また、軸方向の中央部に両凸レンズ３２３を囲繞し保持している。即ち、投射レンズである両凹レンズ３２２等の周縁にはフォーカス鏡筒３２１が設けられている。フォーカス群３２は、フォーカス鏡筒３２１の外周面が支持具１３から延設された正面視Ｕ字形状の鏡筒支持具８０の内面に沿って摺動出来るように嵌合され、両凹レンズ３２２，両凸レンズ３２３及び平凹レンズ３２４の光軸３２ｂが光軸３０ａと略一致する高さにて保持されている。更に、フォーカス群３２の光軸３２ａは、光軸３２ｂと略一致している。つまり、光軸３０ａ，光軸３１ａ，軸線３２ａ及び光軸３２ｂのいずれも略一致している。

投射レンズ系３０に入射した光は、投射レンズ系３０が備える平凹レンズ３１２，平凸レンズ３１３，両凸レンズ３１４，両凹レンズ３２２，両凸レンズ３２３及び平凹レンズ３２４を屈折しながら透過し光軸３０ａに対して上向きの角度で出射し、投射孔１２を介してスクリーン（図示せず）に投射される。これにより、投射型画像表示装置１より上方の位置にあるスクリーン上に画像が表示される。

次に、本発明に係る投射型画像表示装置が有する投射レンズ系３０が有するフォーカス群３２の構造について説明する。図３及び図６は本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の斜視図、図４及び図５は本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の側面図である。

フォーカス群３２が有するフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面には、軸方向の略中央前端寄りに回動伝達ギヤ４０が軸方向と直交するように曲面に沿って周設されている。即ち、回動伝達ギヤ４０は、投射レンズである平凹レンズ３２４等の周縁に周設されている。

また、フォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面であり、かつ、軸方向前端付近には、ラック軸５０が軸方向に固着されている。即ち、ラック軸５０は、投射レンズである平凹レンズ３２４等の周縁に近接されている。

回動伝達ギヤ４０及びラック軸５０は、動力源であるモータ７０が発生させた動力を、伝達手段である伝達ギヤ群６０を介して伝達される。そして、回動伝達ギヤ４０に動力が伝達された場合、フォーカス群３２が光軸３０ａを中心として回動し、ラック軸５０に動力が伝達された場合、フォーカス群３２が光軸３０ａ方向へ移動する。

伝達ギヤ群６０は、動力ギヤ６１，案内ギヤ６２，６３，係断ギヤ６４，案内ギヤ６５，回動入力ギヤ６６及び移動入力ギヤ６７により構成されている。モータ７０の動力軸に軸着された動力ギヤ６１は、モータ７０が発生させた動力を案内ギヤ６２に伝達する。案内ギヤ６２は、伝達された動力を案内ギヤ６３に伝達し、案内ギヤ６３は、伝達された動力を係断ギヤ６４及び移動入力ギヤ６７に伝達する。

係断ギヤ６４は、フォーカス群３２の駆動を制御する制御部（図示せず）による駆動信号に従って可動する可動軸６４１に応じて案内ギヤ６３及び案内ギヤ６５と着脱するように可動する。

制御部（図示せず）は、図３に示すようにフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面を上向にする位置、又は、図６に示すようにフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち弧がなす平面を上向にする位置に回動させる場合、図４に示すように、係断ギヤ６４を案内ギヤ６３及び案内ギヤ６５と噛み合う位置に移動させる。係断ギヤ６４は、案内ギヤ６３から受けた動力を案内ギヤ６５に伝達する。案内ギヤ６５は、受け付けた動力を回動入力ギヤ６６に伝達する。回動入力ギヤ６６は、伝達された動力を回動伝達ギヤ４０に伝達する。その結果、回動伝達ギヤ４０に伝達された動力により、フォーカス群３２は、光軸３０ａを中心として回動する。

一方、制御部（図示せず）は、フォーカス群３２の回動を停止させる場合、図５に示すように、係断ギヤ６４を案内ギヤ６３及び案内ギヤ６５から離脱する位置に移動させる。係断ギヤ６４は、案内ギヤ６３及び案内ギヤ６５との噛合状態が解除される。その結果、回動伝達ギヤ４０には動力が伝達されずフォーカス群３２は回動を停止する。

また、図３に示すように、フォーカス群３２をフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面が上向になる位置に回動させた場合、ラック軸５０は移動入力ギヤ６７と噛み合う位置にある。その結果、ラック軸５０に動力が伝達され、フォーカス群３２は光軸３０ａ方向へ移動する。

一方、図６に示すように、フォーカス群３２をフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち弦がなす平面が上向になる位置に回動させた場合、ラック軸５０と移動入力ギヤ６７との噛合が解除される。その結果、ラック軸５０には動力が伝達されずフォーカス群３２は移動を停止する。

次に、フォーカス群３２を回動させた場合の本発明に係る投射型画像表示装置の外部状態について説明する。図７及び図８は本発明に係る投射型画像表示装置の斜視図である。

図７及び図８中において１は、本発明に係る投射型画像表示装置である。投射型画像常時装置１は、平面視矩形状の筐体１０を有している。筐体１０は、フォーカス群３２よりやや厚い程度の薄型筐体である。また、筐体１０は、上面１０ａの前端付近に、フォーカス群３２が有するフォーカス鏡筒３２１を突出させる平面視矩形の突出孔１１を備える。また、筐体１０は、正面１０ｂの高さ１／２より上方付近に、平凹レンズ３２４から出射された光を投射させるための投射孔１２をフォーカス群３２の正面視外形に沿う部分的円形にて設けてある。

フォーカス群３２をフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面が上向になる位置に回動させた場合、図７に示すように、フォーカス群３２は筐体１０の突出孔１１から円弧がなす曲面の一部が突出する突出位置になる。この場合、フォーカス群３２が備える平凹レンズ３２４は、光軸３０ａに対して上向きの角度に出射し、投射孔１２を介して投射型画像表示装置１より上方のスクリーン（図示せず）に投射して、スクリーン上に画像を表示する。

一方、フォーカス鏡筒３２をフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち弦がなす平面が上向きになる位置に回動させた場合、図８に示すように、弦がなす平面と突出孔１１とが対向して、フォーカス群３２は筐体１０の突出孔１１より退入する退入位置になる。その結果、筐体１０は、フォーカス群３２が突出しない薄型状態になり、ユーザによる移動及び携帯を容易にさせる。

尚、実施の形態１では、投射型画像表示装置１を、ＤＭＤ２７を使った「ＤＬＰプロジェクター」を例として説明したが、これに限らず、Ｒ／Ｇ／Ｂの３原色のブラウン管を発光素子として使う「３管プロジェクター」，液晶素子を用いる「液晶プロジェクター」であってもよい。

実施の形態２
実施の形態１ではフォーカス群３２がモータ７０の動力により回動される例を示した。実施の形態２ではフォーカス群３２の回動をユーザの手動により行う例を示す。図９は本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の一例を示した斜視図である。

フォーカス鏡筒３２１の外周面には、軸方向の略中央前端寄りにゴム製の回動誘導部４１が軸方向と直交するように面に沿って周設されている。ユーザは、回動誘導部４１を操作することによりフォーカス群３２を手動で回動させることが出来る。

フォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面であり、かつ、軸方向前端付近に、ラック軸５０が軸方向に固着されている。

ラック軸５０は、動力源であるモータ７０が発生させた動力が伝達手段である伝達ギヤ群６０を介して伝達される。

伝達ギヤ群６０は、動力ギヤ６１，案内ギヤ６２，６３，移動入力ギヤ６７により構成されている。即ち、実施の形態２においては、回動伝達ギヤ４０，係断ギヤ６４，案内ギヤ６５及び回動入力ギヤ６６が不要になり、部品数を減らすことが出来、更に軽量化を図ることが出来る。

回動誘導部４１が操作されフォーカス群３２がフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面が上向になる位置に回動された場合、ラック軸５０は移動入力ギヤ６７と噛み合う位置になる。その結果、ラック軸５０に動力が伝達され、フォーカス群３２は光軸３０ａ方向へ移動する。

一方、回動誘導部４１が操作されフォーカス群３２がフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち弦がなす平面が上向になる位置に回動された場合、ラック軸５０と移動入力ギヤ６７との噛合が解除される。その結果、ラック軸５０には動力が伝達されずフォーカス鏡筒３２１は移動を停止する。

実施の形態３
実施の形態１ではフォーカス群３２の回動位置とは関係なく電源２０がオンされて電力が供給される例を示した。実施の形態３ではフォーカス群３２の回動位置に応じて電源２０をオンにして電力を供給する例を示す。図１０は本発明に係る投射型画像表示装置において電力を供給する構造を示す模式図である。

フォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面であり、かつ、軸方向前端付近に、被検知体として磁石５１が固着されている。

また、フォーカス群３２の付近には、磁石５１の磁力を検知した場合に信号を発する磁力検知センサ３３が設置されている。

フォーカス群３２をフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面が上向になる突出位置に回動させた場合、検知センサ３３は磁石５１の磁力を検知し給電制御部３４への信号を発する。信号を受けた給電制御部３４は電源２０の電力をランプ２１へ供給する制御を行う。その結果、電源２０から電力を供給されたランプ２１は、ユーザが別途手動で電源２０をオンにすることなく光を放射する。

一方、フォーカス群３２をフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち弦がなす平面が上向になる退入位置に回動させた場合、検知センサ３３は磁石５１の磁力を検知できなくなり、給電制御部３４への信号を中止する。信号が中止された給電制御部３４はランプ２１への電力供給を停止する制御を行う。その結果、電源２０からの電源供給を停止されたランプは、ユーザが別途手動で電源２０をオフにすることなく光の放射を停止する。

実施の形態４
実施の形態１では正面視部分円形状であるフォーカス群３２を光軸３０ａを中心に回動させる例を示した。実施の形態４ではフォーカス群３２が正面視円形であり光軸３０ａと平行する平行軸を中心に回動させる場合を示す。図１１は本発明に係る投射型画像表示装置の側面視からの内部構成を説明する模式的断面図である。

投射レンズ系３０は、入射した映像光を調整して投射する映像を拡大又は縮小するためのズーム群３１と、投射レンズ系３０に入射した映像光を調整して投射する映像の焦点を合わせるフォーカス群３２とから構成される焦点調整手段を有する。

ズーム群３１は、正面視円筒形状をしたズーム鏡筒３１１を備え、ズーム鏡筒３１１が軸方向の両端に夫々平凹レンズ３１２及び両凸レンズ３１４を、また、軸方向の中央部に平凸レンズ３１３を囲繞し保持している。ズーム群３１は、ズーム鏡筒３１１の外周面が、筐体１０内に設けられた支持具１３の内面に接着され、平凹レンズ３１２，平凸レンズ３１３及び両凸レンズ３１４の光軸３１ａが光軸３０ａと略一致する高さにて保持されている。

フォーカス群３２は、正面視円形状のフォーカス鏡筒３２１を備え、フォーカス鏡筒３２１が軸方向の両端に夫々円形状をなす両凹レンズ３２２及び平凹レンズ３２４を、また、軸方向の中央部に両凸レンズ３２３を囲繞し保持している。フォーカス群３２は、回動するか、又は、軸方向に移動出来る。

フォーカス群３２は、両凹レンズ３２２，両凸レンズ３２３及び平凹レンズ３２４の光軸３２ｂが光軸３０ａと略一致する高さに保持されている。また、フォーカス群３２の軸線３２ａは、光軸３０ａに対し下方に平行移動した平行軸である。そして、フォーカス群３２は、平行軸である軸線３２ａを中心に回動、即ち、光軸３０ａに対して偏心して回動することにより、筐体１０の突出孔１１から突出又は突出孔１１より退入する。

フォーカス鏡筒３２１の外周面及び軸線３２ａの距離Ｕとなる長手の方向が突出孔１１の開口面と交差する方向を向くようにフォーカス群３２を偏心回動させた場合、フォーカス群３２は筐体１０の突出孔１１から突出する突出位置になる。

一方、フォーカス鏡筒３２１の外周面及び軸線３２ａの距離Ｖとなる短手の方向が突出孔１１の開口面と交差する方向を向くようにフォーカス群３２を偏心回動させた場合、フォーカス群３２は筐体１０の突出孔１１より退入する退入位置になる。

実施の形態５
実施の形態１では、正面視部分円形状であるフォーカス群３２を回動させる例を示した。実施の形態５では、正面視長手方向及び短手方向を有する外形を備えたフォーカス群３２を回動させる場合を示す。図１２は、本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の一例を示した正面図である。

フォーカス群３２は、正面視長手方向及び短手方向を有する外形を有するフォーカス鏡筒３２１を備える。投射レンズである平凹レンズ３２４を囲繞し保持している。

フォーカス群３２が有するフォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面には、軸方向の略中央前端寄りに回動伝達ギヤ４０が軸方向と直交するように曲面に沿って周設されている。

また、フォーカス鏡筒３２１の外周面のうち円弧がなす曲面であり、かつ、軸方向前端付近には、ラック軸５０が軸方向に固着されている。

回動伝達ギヤ４０及びラック軸５０は、動力源であるモータ７０が発生させた動力を、伝達手段である伝達ギヤ群６０を介して伝達される。そして、回動伝達ギヤ４０に動力が伝達された場合、フォーカス群３２が光軸３０ａを中心として回動し、ラック軸５０に動力が伝達された場合、フォーカス群３２が光軸３０ａ方向へ移動する。

伝達ギヤ群６０は、動力ギヤ６１，案内ギヤ６２，係断ギヤ６４，回動入力ギヤ６６，移動入力ギヤ６７及び伝達ベルト６８により構成されている。モータ７０の動力軸に軸着された動力ギヤ６１は、モータ７０が発生させた動力を案内ギヤ６２に伝達する。案内ギヤ６２は、伝達された動力を係断ギヤ６４及び移動入力ギヤ６７に伝達する。

係断ギヤ６４は、フォーカス群３２の駆動を制御する駆動部（図示せず）による駆動信号に従って可動する可動軸６４１に応じて案内ギヤ６２と着脱するように可動する。制御部（図示せず）が、係断ギヤ６４を案内ギヤ６２と噛み合う位置に移動させる場合、回動伝達ギヤ４０に動力が伝達され、フォーカス群３２は回動する。一方、係断ギヤ６４を案内ギヤ６２との噛合状態を解除する位置に移動させた場合、フォーカス群３２の回動は停止する。

回動入力ギヤ６６は、伝達ベルト６８を介して係断ギヤ６４から動力が伝達され、回動伝達ギヤ４０に伝達する。回動入力ギヤ６６は、可動軸６６１を備えており、正面視長手方向及び短手方向を有する外形を有するフォーカス群３２の回動に応じて移動し、回動入力ギヤ４０と常に噛合状態にある。

フォーカス群３２は、長手方向が突出孔１１の開口面と交差する位置に回動された場合、筐体１０の突出孔１１から突出する突出位置になる。また、ラック軸５０は、移動入力ギヤ６７と噛み合う位置になる。その結果、ラック軸５０に動力が伝達され、フォーカス群３２は光軸３０ａ方向へ移動する。

一方、フォーカス群３２は、短手方向が突出孔１１の開口面と交差する位置に回動された場合、筐体１０の突出孔１１より退入する退入位置になる。また、ラック軸５０は、移動入力ギヤ６７との噛合が解除され、動力が伝達されずフォーカス群３２は移動を停止する。

尚、上述した実施の形態においては、ズーム群３１及びフォーカス群３２を有する投射レンズ系３０は、フォーカス群３２が投射孔１２の近くにある構成にしているが、これに限らず、ズーム群３１の方を投射孔１２の近くにある構成にするようにしてもよい。

また、上述した実施の形態においては、フォーカス鏡筒３２１の回動及び移動をモータ７０の動力のみで行っているが、これに限らず、回動及び移動のそれぞれに専用のモータを設けても良い。

また、ユーザが電源をオンにした場合、フォーカス群３２を突出位置に回動させ、ユーザが電源をオフにした場合、フォーカス群３２を退入位置に回動させるよう制御するようにしてもよい。これにより、ユーザの回動操作に対する操作負担が軽減される。

本実施の形態２乃至５は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を対してその詳細な説明は省略する。

本発明に係る投射型画像表示装置の平面視からの内部構成を説明する模式図である。 本発明に係る投射型画像表示装置の側面視からの内部構造を説明する模式的断面図である。 本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の斜視図である。 本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の側面図である。 本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の側面図である。 本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の斜視図である。 本発明に係る投射型画像表示装置の斜視図である。 本発明に係る投射型画像表示装置の斜視図である。 本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の一例を示した斜視図である。 本発明に係る投射型画像表示装置において電力を供給する構造を示す模式図である。 本発明に係る投射型画像表示装置の側面視からの内部構成を説明する模式的断面図である。 本発明に係る投射型画像表示装置が有するフォーカス群の一例を示した正面図である。 従来の投射型画像表示装置の内部構成を説明する模式図である。

符号の説明

１０ 筐体
１１ 突出孔
２１ 光源
３０ａ 光軸
３２ａ 軸線
３２２ 両凹レンズ
３２３ 両凸レンズ
３２４ 平凹レンズ
３４ 給電制御部
４０ 回動伝達ギヤ
５０ ラック軸
６０ 伝達ギヤ群
６１ 動力ギヤ
６２，６３ 案内ギヤ
６４ 係断ギヤ
６５ 案内ギヤ
６６ 回動入力ギヤ
６７ 移動入力ギヤ
７０ モータ

Claims (7)

1. 光源と、該光源からの光を映像光に変調する表示素子と、映像光を装置から被投射体に投射する投射レンズと、前記光源，表示素子及び投射レンズを収納する筐体とを有する投射型画像表示装置において、
   前記筐体は、突出孔を備え、
   前記投射レンズの周縁が前記突出孔から突出する突出位置、又は、前記投射レンズの周縁が前記突出孔より退入する退入位置に前記投射レンズを光軸との平行軸を中心に回動する回動手段を備え、
   前記回動手段が前記投射レンズを突出位置に回動させた場合、前記投射レンズが前記光源からの光を投射するように構成してあることを特徴とする投射型画像表示装置。
2. 光源と、該光源からの光を映像光に変調する表示素子と、映像光を装置から被投射体に投射する投射レンズと、前記光源，表示素子及び投射レンズを収納する筐体とを有する投射型画像表示装置において、
   前記投射レンズは、
   長手方向及び短手方向を有する外形を備え、
   前記筐体は、突出孔を備え、
   前記投射レンズの長手方向が前記突出孔の開口面と交差する方向を向くようにして前記投射レンズが前記突出孔から突出する突出位置、又は、前記投射レンズの短手方向が前記突出孔の開口面と交差する方向を向くようにして前記投射レンズが前記突出孔より退入する退入位置に前記投射レンズを光軸を中心に回動させる回動手段を備え、
   前記回動手段が投射レンズを突出位置に回動させた場合、前記投射レンズが前記光源からの光を投射するように構成してあることを特徴とする投射型画像表示装置。
3. 前記投射レンズは、円弧及び該円弧の両端を結ぶ弦とからなる外形を有する部分円形状をなし、
   前記回動手段は、前記突出位置にて円弧がなす周縁が前記突出孔から突出し、前記退入位置にて弦がなす周縁が前記突出孔に対向するよう前記投射レンズを回動させるように構成してあることを特徴する請求項２に記載の投射型画像表示装置。
4. 前記回動手段が前記投射レンズを突出位置に回動させた場合、前記光源に電力を供給するよう制御する給電制御部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の投射型画像表示装置。
5. 動力源と、
   該動力源の動力を伝達する伝達手段と
   を備え、
   前記動力が前記伝達手段を介して回動手段へ伝達するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の投射型画像表示装置。
6. 前記伝達手段は一又は複数の伝達ギヤにて構成されており、
   前記投射レンズを光軸方向に移動させて該投射レンズの焦点を調整する焦点調整手段と、
   前記投射レンズの周縁に近設され、前記回動手段が前記投射レンズを突出位置に回動させた場合に前記伝達ギヤの歯と噛合し、投射レンズを光軸方向に移動させるラック軸とを備えることを特徴とする請求項５に記載の投射型画像表示装置。
7. 前記回動手段は、前記投射レンズの周縁に周設された回動伝達ギヤを有しており、
   前記回動伝達ギヤ及び前記伝達ギヤと着脱し、該回動伝達ギヤ及び伝達ギヤの伝達の係断を行う係断ギヤを備え、
   前記回動手段が前記投射レンズを突出位置に回動させた場合、前記係断ギヤは前記回動伝達ギヤ及び伝達ギヤから離脱するように構成してあることを特徴とする請求項６に記載の投射型画像表示装置。

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