JP2007212731A - 投射レンズ装置および画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの支持強度を高め、光学性能の向上を図った投射レンズ装置を提供する。
【解決手段】投射レンズ装置１００は、鏡筒本体１０７と、該鏡筒本体に対して回転可能な第１の回転環１０８と、鏡筒本体内に配置されたレンズの駆動源であるアクチュエータ１１２ａ，１１２ｂと、該アクチュエータを保持する保持部材１１３，１１４とを有する。該保持部材は、光軸方向において第１の回転環が間に配置される少なくとも２箇所で鏡筒本体により支持される。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶プロジェクタ等の画像投射装置およびこれに用いられる投射レンズ装置に関する。

従来、モータ駆動による電動ズーム機構や電動フォーカス機構を有し、さらにＡＦ（オートフォーカス）機能も有するレンズ装置が知られている。

例えば、特許文献１では、モータ駆動によってフォーカスレンズを移動させることでフォーカシングを行うレンズ装置が開示されている。また、モータ駆動によってピントを合わせながら、画面周期毎の差分として撮像ビデオ信号の高周波数成分を検出することでＡＦを行うレンズ装置が開示されている。

また、特許文献２では、２つのモータのうち一方のモータによって変倍レンズを移動させて変倍を行い、他方のモータによってフォーカスレンズを移動させることでフォーカシングを行うレンズ装置が開示されている。また、イメージサンサ上に投影された像を電気信号に変換し、焦点検出回路によってピント状態に応じた焦点信号の抽出を行い、該焦点信号に基づいてフォーカスモータを駆動し、ＡＦを行うレンズ装置が開示されている。

これら特許文献１，２に開示されたレンズ装置は、スチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ装置である。

一方、画像投射装置に用いられる投射レンズ装置にも、同様の電動ズーム機構、電動フォーカス機構およびＡＦ機能を有するものがある。さらに、投射レンズ装置には、測光、測距、レンズの位置検出等を行うセンサを搭載したものもある。測光センサは、投射画像のいわゆる壁色補正を行うために使用される。また、測距センサやフォーカスレンズの位置検出センサは、ＡＦを行うために使用される。
特開昭５７−１８６８７２号公報（２頁左下欄１８行〜３頁右下欄８行、図１等） 特開昭６１−２６０１５号公報（２頁右上欄２０行〜同頁右下欄３行、図面等）

しかしながら、従来のアクチュエータ（モータ等）駆動タイプの投射レンズ装置では、モータ駆動時にモータを保持する部材が、モータ駆動力の反力によって変形する場合があった。これは、スペース的な問題によって、モータ保持部材が固定筒等にいわゆる片持ち支持されることが多かったためである。そして、モータ保持部材が変形することにより、モータが適正位置から変位し、フォーカスレンズや変倍レンズの位置精度が低下したり、該レンズに倒れや偏芯が発生したりして、投射レンズ装置の光学性能を低下させる。

特に、最近のプロジェクタの高画素化、広角化および高倍率化によって、投射レンズ装置に求められる光学性能も高くなっている。すなわち、従来では問題にならなかった程度のレンズ位置精度およびレンズの倒れや偏芯が、高い光学性能の要求によって問題となってきている。

しかも、投射レンズ装置に搭載されるＡＦ機能や壁色補正機能にも同様に高い性能が求められるようになってきている。例えば、これらの機能に用いられるセンサが、モータを保持する部材に取り付けられているような場合に、該モータ保持部材の変形の影響を受けてセンサが変位すると、精度の高い測定や検出を行うことができない。

本発明は、アクチュエータやセンサの支持強度を高め、光学性能や該センサを用いた機能の性能を向上させることができるようにした投射レンズ装置およびこれを備えた画像投射装置を提供することを目的の１つとしている。

本発明の一側面としての投射レンズ装置は、鏡筒本体と、該鏡筒本体に対して回転可能な第１の回転環と、鏡筒本体内に配置されたレンズの駆動源であるアクチュエータと、該アクチュエータを保持する保持部材とを有する。そして、該保持部材は、光軸方向において第１の回転環が間に配置される少なくとも２箇所で鏡筒本体により支持されていることを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての投射レンズ装置は、鏡筒本体と、該鏡筒本体に対して回転可能な第１の回転環と、測光、測距又は鏡筒本体内に配置されたレンズの位置検出を行うセンサと、該センサを保持する保持部材とを有する。そして、該保持部材は、光軸方向において第１の回転環が間に配置される少なくとも２箇所で鏡筒本体により支持されていることを特徴とする。

なお、上記投射レンズ装置を備えた画像投射装置、さらには該画像投射装置とこれに画像情報を供給する画像供給装置とを含む画像表示システムも、本発明の他の側面を構成する。

本発明によれば、アクチュエータやセンサを保持する保持部材を、鏡筒本体における光軸方向の少なくとも２箇所、すなわち間に回転環を配置することができるように互いに離れた２箇所で支持している。このため、容易に保持部材の強度を高めることができ、アクチュエータの駆動反力によって保持部材が変位又は変形し、アクチュエータやセンサが適正位置から変位することを防止できる。この結果、投射レンズ装置の光学性能や、該センサを用いた機能の性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１である投射レンズ（投射レンズ装置）１００を備えたプロジェクタ（画像投射装置）の外観を示している。また、図１には、後に詳しい構成を説明する投射レンズ１００の組み立て完成状態を示している。

プロジェクタ３００の筐体内には、光源ランプ、照明光学系、色分解合成光学系および液晶パネル等の光変調素子を内蔵した光学ボックスが収納されている。該光学ボックスの光射出部には、投射レンズ１００が取り付けられている。投射レンズ１００は、筐体の前面に形成された開口を通して、不図示のスクリーンや壁等の被投射面に画像を投射する。

図２には、上記プロジェクタの光学構成を側面から見て示している。図２は、プロジェクタのうち光源ランプ３０９、照明光学系３０３およびダイクロイックミラー３０４以外の部分を、液晶パネルの短辺側から見たときの構成（側面図）を示している。光源ランプ３０９、照明光学系３０３およびダイクロイックミラー３０４は、実際には、図１の紙面に垂直な水平面内に配置されている。

また、投射レンズ１００の光軸１００ａは、後述する第３の偏光ビームスプリッタ３０５ｃ、すなわち色分解合成光学系の射出光軸３１０に対して上方にシフトしている。これは、プロジェクタはテーブル上に設置されて使用される場合が多いため、投射光の下部がテーブルによってけられないようにするためである。なお、図示しないが、該プロジェクタを上方から見たときは、投射レンズ１００の光軸１００ａと色分解合成光学系の射出光軸３１０とは一致している。

３０１は発光管、３０２はリフレクタである。これら発光管３０１およびリフレクタ３０２によって光源ランプ３０９が構成される。

照明光学系３０３は、光源ランプ３０９からの照明光を複数の光束に分割した後、液晶パネル上で重ね合わせるための操作を行うレンズ素子や、照明光を所定の偏光方向を有する偏光光とするための偏光変換素子等を含む。また、光路を折り曲げるミラーも照明光学系３０３に含まれる。

色分解合成光学系には、ダイクロイックミラー３０４および第１〜第３の偏光ビームスプリッタ３０５ａ〜３０５ｃが含まれている。

照明光学系３０３から射出された照明光は、ダイクロイックミラー３０４によって色分解される。ダイクロイックミラー３０４で反射した緑（波長５０５〜５８０ｎｍ）の光は、第１の偏光ビームスプリッタ３０５ａを透過して、光変調素子である第１の反射型液晶パネル３０６Ｇを照明する。また、ダイクロイックミラー３０４を透過した赤（波長５９０〜６５０ｎｍ）の光と青（波長４３０〜４９５ｎｍ）の光は、第２の偏光ビームスプリッタ３０５ｂに入射する。

第２の偏光ビームスプリッタ３０５ｂで反射した赤光は、第２の反射型液晶パネル３０６Ｒを照明する。また、第２の偏光ビームスプリッタ３０５ｂを透過した青光は、第３の反射型液晶パネル３０６Ｂを照明する。

該プロジェクタの液晶駆動回路３２０には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置３３０が接続されている。液晶駆動回路３２０は、画像供給装置３３０から入力された画像（映像）情報に基づいて反射型液晶パネル３０６Ｒ，３０６Ｇ，３０６Ｂを駆動し、これらに各色用の原画を形成させる。これにより、各反射型液晶パネルに入射した光は、反射されるとともに原画に応じて変調（画像変調）される。

第１の反射型液晶パネル３０６Ｇで反射および画像変調された緑光は、第１の偏光ビームスプリッタ３０５ａに再び入射し、該第１の偏光ビームスプリッタ３０５ａで反射されて第３の偏光ビームスプリッタ３０５ｃに入射する。そして、第３の偏光ビームスプリッタ３０５ｃで反射されて投射レンズ１００に入射する。

一方、第２の反射型液晶パネル３０６Ｒで反射および画像変調された赤光は、第２の偏光ビームスプリッタ３０５ｂに再び入射し、該第２の偏光ビームスプリッタ３０５ｂを透過して第３の偏光ビームスプリッタ３０５ｃに入射する。そして、第３の偏光ビームスプリッタ３０５ｃを透過して投射レンズ１００に入射する。

さらに、第３の反射型液晶パネル３０６Ｂで反射および画像変調された青光は、第２の偏光ビームスプリッタ３０５ｂに再び入射し、該第２の偏光ビームスプリッタ３０５ｂで反射されて第３の偏光ビームスプリッタ３０５ｃに入射する。そして、第３の偏光ビームスプリッタ３０５ｃを透過して投射レンズ１００に入射する。

第３の偏光ビームスプリッタ３０５ｃによって色合成された３色の画像光（カラー画像）は、投射レンズ１００によって不図示のスクリーン等の被投射面に拡大投射される。

なお、ダイクロイックミラー３０４、偏光ビームスプリッタ３０５ａ〜３０５ｃおよび反射型液晶パネル３０６Ｇ，３０６Ｒ，３０６Ｂの間には、偏光板、１／４波長板、色選択性偏光変換素子等の光学素子が配置されている。但し、ここでの詳しい説明は省略する。

図３および図４には、本実施例の投射レンズ１００の構成を示す。これらの図において、１０１は第１レンズユニットＩを保持した第１鏡筒である。１０２は第２レンズユニットＩＩを保持した２群鏡筒である。１０３は第３レンズユニットＩＩＩを保持した第３鏡筒である。１０４は第４レンズユニットＩＶを保持した第４鏡筒、１０５は第５レンズユニットＶを保持した第５鏡筒である。１０６は第６レンズユニットＶＩを保持した第６鏡筒である。

１０７は鏡筒本体としての固定筒である。該固定筒１０７の光軸方向後端部（第６レンズユニットＶＩ側の端部）の位置には、前述した光学ボックスにビス止めされるマウント部（フランジ部）１０７Ｂが形成されている。

１０８は固定筒１０７の外周のうちマウント部１０７Ｂよりも前側（第１レンズユニットＩ側）の領域に配置され、光軸回りで回転する第１の回転環としてのカム環である。１０９は第２〜第５鏡筒１０２〜１０５に取り付けられたカムフォロアであり、それぞれカム環１０８に形成されたカム溝に係合する。１１０は外周にギア部１１０ａを有する第２の回転環としてのフォーカス環である。１１１は外周にギア部１１１ａを有するズーム環である。

１１２ａ，１１２ｂはアクチュエータとしてのモータである。該モータは、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ等のモータ本体と、該モータ本体の回転を減速して出力する減速ギヤ列とを含む。モータ１１２ａはフォーカス駆動源であり、以下、フォーカスモータと称する。また、モータ１１２ｂはズーム駆動源であり、以下、ズームモータと称する。１１３は該モータ１１２ａ，１１２ｂを保持する第１モータ保持部材、１１４は第２モータ保持部材である。第２モータ保持部材１１４は第１モータ保持部材１１３に、ビス１１５により固定される。そして、第１および第２モータ保持部材１１３，１１４は、固定筒１０７に結合される。これについての詳しい説明は後述する。

第１レンズユニットＩはフォーカスレンズである。第１鏡筒１０１の外周には、フォーカス環１１０が取り付けられる。フォーカス環１１０は、第１鏡筒１０１に一体回転可能に連結されている。但し、フォーカス環１１０と第１鏡筒１０１との光軸方向への相対移動は許容される。また、第１鏡筒１０１の外周には、雄ヘリコイドネジ部１０１ａが形成されている。該雄ヘリコイドネジ部１０１ａは、固定筒１０７の内周に形成された不図示の雌ヘリコイドネジ部に係合している。

フォーカス環１１０は、固定筒１０７の外周に配置されたカム環１０８の前側部分と、固定筒１０７のうちカム筒１０８よりも前方に延びた部分（以下、カム筒１０８の前部という）１０７Ｄを覆うように、固定筒１０７の外周に回転可能に取り付けられる。

フォーカスモータ１１２ａを駆動すると、その出力ギヤ１１２ａ１とフォーカス環１１０のギヤ部１１０ａとの噛み合いを介してフォーカス環１１０が回転駆動される。フォーカス環１１０が回転すると、これと一体的に１群鏡筒１０１が光軸周りに回動される。これにより、１群鏡筒１０１の雄ヘリコイドネジ部１０１ａと固定筒１０７の雌ヘリコイドネジ部の係合作用によって１群鏡筒１０１（フォーカスレンズＩ）が光軸方向へ移動し、電動フォーカス駆動が行われる。このとき、フォーカス環１１０は固定筒１０７に対して光軸方向に移動せず、該フォーカス環１１０の内部で１群鏡筒１０１が光軸方向に移動する。

第６鏡筒１０６は、第６レンズユニットＶＩとしてのリレー系レンズを保持しており、固定筒１０７の後端部にスラスト方向からビス（図示せず）により固定される。

第２鏡筒１０２，第３鏡筒１０３，第４鏡筒１０４および第５鏡筒１０５はそれぞれ、第２〜第５レンズユニットＩＩ〜Ｖとしての変倍系レンズを保持する。第２鏡筒１０２，第３鏡筒１０３，第４鏡筒１０４および第５鏡筒１０５が光軸方向に移動することで、変倍（ズーム）が行われる。

ここで、ズーム駆動機構について説明する。図３に示すように、第２鏡筒１０２，第３鏡筒１０３，第４鏡筒１０４および第５鏡筒１０５の外周における周方向１２０°毎の３箇所には、カムフォロア１０９が取り付けられている。これら鏡筒１０２〜１０５に設けられたカムフォロア１０９は、固定筒１０７に光軸方向に延びるように形成された直進溝部１０７Ａに係合する。さらに、カム環１０８に形成された第２，第３，第４および第５レンズカム溝部１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，１０８Ｄにも係合する。

また、カム環１０８の外周には、これと一体回転可能にズーム環１１１が取り付けられている。カム環１０８は、固定筒１０７に対してバヨネット結合構造等によって光軸方向への移動が阻止された状態で光軸回りで回転可能となっている。

ズームモータ１１２ｂを駆動すると、その出力ギヤ１１２ｂ１とズーム環１１１のギヤ部１１１ａとの噛み合いを介してズーム環１１１が回転駆動される。ズーム環１１１が回転すると、これと一体的にカム環１０８が固定筒１０７に対して光軸回りで定位置回転する。カム環１０８が回転すると、カム溝部１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，１０８Ｄとカムフォロア１０９との係合作用によって、第２，第３，第４および第５鏡筒１０２〜１０５が光軸方向に移動する。これにより、電動ズーム駆動が行われる。

次に、モータ保持部材１１３，１１４について図４を用いて説明する。第１モータ保持部材１１３は、ポリカーボネート等の樹脂により一体成形されており、円弧形状を有する脚部１１３ａと、該脚部１１３ａからレンズ径方向に延び、フォーカスモータ１１２ａおよびズームモータ１１２ｂを保持する保持部１１３ｂとを有する。

第２モータ保持部材１１４は、板金を折り曲げ加工して製作され、取り付け部１１４ａと、該取り付け部１１４ａから光軸方向後方に延びる脚部１１４ｂとを有する。第２モータ保持部材１１４は、取り付け部１１４ａが第１モータ保持部材１１３の保持部１１３ｂにおける径方向外面１１３ｃに２つのビス１１５により取り付けられることで、第１モータ保持部材１１３に一体的に固定される。以下、このようにして一体化された第１および第２モータ保持部材１１３，１１４をモータ保持ユニットという。

第１モータ保持部材１１３の保持部１１３ｂには、フォーカスモータ１１２ａおよびズームモータ１１２ｂがそれぞれ２つのビス１１６によって固定される。

ここで、フォーカス環１１０の周壁部には、周方向に延びる貫通開口１１０Ａが形成されている。前述したようにフォーカス環１１０が固定筒１０８の外周に配置されると、該貫通開口１１０Ａを通して固定筒１０８の前部１０７Ｄが露出する。

そして、モータ保持ユニットのうち第１モータ保持部材１１３の脚部１１３ａは、貫通開口１１０Ａを通して、固定筒１０８のうち露出した前部１０７Ｄに２つのビス１１７により結合される。

なお、フォーカス環１１０に形成された貫通開口１１０Ａの周方向長さは、フォーカス環１１０のフォーカシングのための回転範囲において、貫通開口１１０Ａの周方向端部と第１モータ保持部材１１３の脚部１１３ａとが干渉しないように設定される。これにより、貫通開口１１０Ａを通した第１モータ保持部材１１３（脚部１１３ａ）の固定筒１０７への結合が可能となる。

一方、モータ保持ユニットのうち第２モータ保持部材１１４の脚部１１４ｂの後端は、固定筒１０７のマウント部１０７Ｂに形成された穴１０７Ｃに圧入されて結合される。このようにして、モータ保持ユニット（１１３，１１４）は、カム環１０８を間に配置した光軸方向前後の２箇所（厳密には、脚部１１３ａのビス止め２箇所と脚部１１４ｂの圧入１箇所の３箇所）で固定筒１０７によって両持ち支持される。

これにより、２つのモータ１１２ａ，１１２ｂを保持するために複雑な形状を有するモータ保持ユニット全体の材質変更による強度アップによるコストアップ等の弊害を伴うことなく、モータ保持ユニットの強度を向上させることができる。したがって、モータ駆動時の駆動反力によるモータ保持ユニットの変形、つまりはモータ１１２ａ，１１２ｂの変位を抑え、これに伴うレンズユニットの位置精度の低下を防止できる。また、モータ１１２ａ，１１２ｂの変位によってフォーカス環１１０やズーム環１１１に無理な力が作用し、該力がレンズユニットを保持する各鏡筒１０１に伝わってレンズの倒れや偏芯が発生することも防止できる。この結果、投射レンズの光学性能を向上させることができる。

本実施例では、複雑な形状の第１モータ保持部材１１３を樹脂により製作し、簡単であるが細長い形状の脚部１１４ｂを有する第２モータ保持部材１１４を金属で製作している。これにより、樹脂で製作した場合に強度的に不利となる第２モータ保持部材１１４の強度を確保しつつ、コストアップを回避することができる。

また、本実施例の投射レンズは、図２で説明した反射型液晶パネルを使用したプロジェクタに用いられる。反射型液晶パネルを使用したプロジェクタでは、色分解合成光学系の構成上、透過型液晶パネルを使用する場合に比べて、投射レンズに要求されるバックフォーカスが長くなり、投射レンズの全長も長くなる傾向がある。本実施例のように、モータ保持ユニット（１１３，１１４）をカム環１０８を間に配置した前後２箇所で支持するという構成は、固定筒１０７の長さをある程度必要とするため、特に反射型液晶プロジェクタ用の投射レンズに適用し易いというメリットがある。

以上のようにして、固定筒１０７に支持されたモータ保持ユニットのうち第１モータ保持部材１１３の前端面には、図５に示すように、センサ保持板１２０の前板部１２０ａが４つのビス１２６によって固定される。該センサ保持板１２０は、後方に延びる脚部１２０ｂを有し、該脚部１２０ｂは、固定筒１０７のマウント部１０７Ｂに形成された穴１０７Ｅに圧入される。これにより、センサ保持板１２０も、一方は第１モータ保持部材１１３を介して、固定筒１０７により両持ち支持される。

センサ保持板１２０の上面には、センサ基板１２２が２つのビス１２５によって取り付けられ、該センサ基板１２２には、フォーカス位置検出センサ１１８がセンサ取り付け部材１１９によって取り付けられる。なお、フォーカス環１１０の外周面には、フォーカス位置検出センサ１１８に対向するフォーカス位置検出スケール１２１が貼り付けられる。

また、センサ基板１２２には、中心位置検出センサ１２３、ズーム位置検出センサ１２４が取り付けられる。

さらに、センサ保持板１２０の前面には、測距センサ１２７および測光センサ１２８を搭載したセンサユニット１３０が２本のビス１２９によって固定される。

図６には、上記センサを含むプロジェクタの制御回路の構成を示している。３５０はコントローラとしてのＣＰＵであり、ＡＦ制御部３５１、ズーム制御部３５２および壁色補正演算部３５３を含む。

ＡＦ制御部３５１には、フォーカス位置検出センサ１１８、中心位置検出センサ１２３および測距センサ１２７からの出力が入力される。また、ズーム制御部３５２には、ズーム位置検出センサ１２４からの出力が入力される。さらに、壁色補正演算部３５３には、測光センサ１２８からの出力が入力される。

ここで、上記各センサを用いたプロジェクタの機能について説明する。

まず、ＡＦ機能について説明する。フォーカスモータ１１２ａを駆動してフォーカス環１１０を回転させると、フォーカス環１１０が所定の回転方向中心位置に回転したときに、該フォーカス環１１０に設けられた凸部（図示せず）よって中心位置検出センサ１２３が押される。これにより、ＡＦ制御部３５１は、フォーカス環１１０（つまりは、フォーカスレンズＩ）が至近端から無限端までのフォーカス範囲の中心に位置したことを検出する。

次に、ＡＦ制御部３５１は、測距センサ１２７よって被投射面までの距離を測定する。そして、この距離情報に基づいて、フォーカス中心位置から投射画像のピントが合うフォーカス位置までに必要なフォーカス環１１０の回転量を算出する。

さらに、ＡＦ制御部３５１は、フォーカスモータ１１２ａを駆動してフォーカス環１１０を回転させ、フォーカスレンズＩを駆動する。そして、フォーカス位置検出センサ１１８によってフォーカス位置検出スケール１２１を読み取り、実際のフォーカス環１１０の回転量を検出し、先に算出した回転量に一致するまでフォーカスモータ１１２ａを駆動する。これにより、投射画像のピントを自動的に合わせるＡＦ機能が実現される。

次に、ズーム機能について説明する。ズーム位置検出センサ１２４は、検出端子を有するリニアセンサーである。ズーム環１１１には不図示のカムが設けられており、ズームモータ１１２ｂによるズーム環１１１の回転に応じてズーム位置検出センサ１２４の検出端子が移動する。ズーム制御部３５２は、該検出端子の位置を検出して、ズーム位置（投射倍率）を判断する。この機能を用いることで、例えば、前回の使用時に記憶しておいたズーム位置と同じズーム位置への投射レンズ１００の設定を自動的に行うことができる。なお、使用者による不図示のズームスイッチの操作に応じてズームモータ１１２ｂを駆動し、任意のズーム位置に電動ズームを行うこともできる。

次に、壁色補正機能について説明する。壁色補正演算部３５３は、測光センサ１２８を通じて読み取った投射画像の色度情報と、画像供給装置３２０から入力された元画像の色度情報との差に基づいて、液晶パネル３０６Ｒ，３０６Ｇ，３０６Ｂの駆動を制御する。この壁色補正機能によって、被投射面として使用されている壁の色にかかわらず、元画像に近い色の画像を投射することができる。

このように、本実施例では、上記各センサを、センサ保持板１２０およびモータ保持ユニット（第１モータ保持部材）を介して固定筒１０７に両持ち支持させている。前述したように、モータ保持ユニットの強度が高く、かつ両持ち支持されたセンサ保持板１２０の強度も高いため、モータ駆動反力によってモータ保持ユニットやセンサ保持板１２０が変形等することがない。この結果、各センサは、投射レンズ１００上での適正位置にて確実に支持される。

したがって、測距センサ１２７、フォーカス位置検出センサ１１８および中心位置検出センサ１２３を用いるＡＦ機能や、測光センサ１２８を用いる壁色補正機能の動作精度を向上させることができる。また、ズーム位置を検出するためのズーム位置検出センサ１２４の検出精度も向上させることができる。

なお、この構成により、モータ保持ユニットとセンサ保持板１２０とは相互に補強し合うことになる。このため、モータ保持ユニットとセンサ保持板１２０からなる保持ユニット全体のさらなる強度向上を図ることができる。

また、本実施例では、共通のモータ保持ユニットによって２つのモータ１１２ａ，１１２ｂを保持している。これにより、モータごとにモータ保持ユニットを設ける場合に比べて、モータ保持ユニットによって占有されるスペースを小さくすることができ、投射レンズのコンパクト化を図ることができる。但し、本発明は、このように共通のモータ保持ユニットによって２つのモータを保持する場合に限定されず、モータごとにモータ保持ユニット（又はモータ保持部材）を設け、それぞれを固定筒に両持ち支持させるようにしてもよい。

図７には、本発明の実施例２である投射レンズ１００′の構成を示している。この投射レンズ１００′は、実施例１で説明した反射型液晶プロジェクタに使用される。なお、本実施例において、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。

本実施例では、フォーカスモータ１１２ａおよびズームモータ１１２ｂを保持するモータ保持部材４１４を、強度の高い金属等の材料で簡単な形状に製作し、固定筒１０７のマウント部１０７Ｂにビス止めすることで片持ち支持する。

一方、モータ保持部材４１４とは別に、センサ保持部材４１３を設けている。センサ保持部材４１３は、フォーカス環１１０に形成された開口部１１０Ａを通って固定筒１０７の前部１０７Ｄにビス結合される脚部４１３ａを有する。

そして、該センサ保持部材４１３に、実施例１でも使用したセンサ保持板１２０の前板部１２０ａをビス１２６で取り付ける、さらに、センサ保持板１２０の脚部１２０ｂを、実施例１と同様に、固定筒１０７のフランジ部１０７Ｂに形成された穴１０７Ｅに圧入固定される。

このようにして、センサ保持板１２０は、カム環１０８を間に配置した光軸方向前後の２箇所で固定筒１０７によって両持ち支持される。

センサ保持板１２０には、実施例１と同様に、センサ基板１２２やセンサ１１８，１１９，１２３，１２４，１２７，１２８等が取り付けられる。

本実施例によれば、上記各センサを、センサ保持板１２０およびセンサ保持部材４１３を介して固定筒１０７に両持ち支持させているため、各センサは、投射レンズ１００上での適正位置にて確実に支持される。したがって、ＡＦ機能および壁色補正機能の動作精度を向上させることができるとともに、ズーム位置検出センサ１２４の検出精度も向上させることができる。

図８には、本発明の実施例３である投射レンズ１００″を備えたプロジェクタの光学構成を示している。本実施例の投射レンズ１００″は、基本的に実施例１と同様の構成を有する。このため、投射レンズ１００″において実施例１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付して説明に代える。

図８において、５０１は発光管、５０２はリフレクタである。これら発光管５０１およびリフレクタ５０２によって光源ランプ５０９が構成される。

照明光学系５０３は、光源ランプ５０９からの照明光を複数の光束に分割した後、液晶パネル上で重ね合わせるための操作を行うレンズ素子や、照明光を所定の偏光方向を有する偏光光とするための偏光変換素子等を含む。また、光路を折り曲げるミラーも照明光学系５０３に含まれる。

５０４は第１ダイクロイックミラー、５０８は第２ダイクロイックミラーである。５０５および５１０はミラーであり、５０６Ｒ，５０６Ｇ，５０６Ｂはフィールドレンズである。これらによって色分解系が構成される。

５０７Ｒ，５０７Ｇ，５０７Ｂはそれぞれ、光変調素子としての赤用の第１の透過型液晶パネル、緑用の第２の透過型液晶パネルおよび青用の第３の透過型液晶パネルである。

照明光学系５０３から射出した光は、第１ダイクロイックミラー５０４によって色分解される。第１ダイクロイックミラー５０４を透過した青光は、ミラー５０５で反射され、フィールドレンズ５０６Ｂを透過して第３の透過型液晶パネル５０７Ｂを照明する。

本実施例でも、不図示の液晶駆動回路には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置が接続されている。該液晶駆動回路は、画像供給装置から入力された画像情報に応じて透過型液晶パネル５０７Ｒ，５０７Ｇ，５０７Ｂを駆動する。

第３の透過型液晶パネル５０７Ｂで画像変調された青光は、色合成プリズム５１２で反射し、投射レンズ１００″に入射する。

第１ダイクロイックミラー５０４で反射した赤光および緑光は、第２ダイクロイックミラー５０８でさらに色分解される。

第２ダイクロイックミラー５０８で反射された緑光は、フィールドレンズ５０６Ｇを透過して第２の透過型液晶パネル５０７Ｇを照明する。第２の透過型液晶パネル５０７Ｇで画像変調された緑光は、色合成プリズム５１２を透過し、投射レンズ１００″に入射する。

第２ダイクロイックミラー５０８を透過した赤光は、ミラー５１０で反射され、フィールドレンズ５０６Ｒを透過して第１の透過型液晶パネル５０７Ｒを照明する。第１の透過型液晶パネル５０７Ｒで画像変調された赤光は、色合成プリズム５１２で反射して投射レンズ１００″に入射する。

色合成プリズム５１２で合成された３つの液晶パネル５０７Ｒ，５０７Ｇ，５０７Ｂからの画像光（カラー画像）は、投射レンズ１００″によって、不図示のスクリーン等の被投射面に拡大投射される。

このように、実施例１および実施例２）で説明した投射レンズ１００，１００′を透過型液晶プロジェクタに使用することもできる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、請求項に記載の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記各実施例では、光変調素子として、反射型液晶パネルや透過型液晶パネルを用いたが、これらに代えて、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いてもよい。

また、上記実施例１では、モータ保持ユニットを２つのモータ保持部材１１３，１１４によって構成する場合について説明したが、一体成形したモータ保持ユニットを用いてもよい。

本発明の実施例１である液晶プロジェクタの外観図。 実施例１の液晶プロジェクタの光学構成を示す側面図。 実施例１の液晶プロジェクタの投射レンズの構成を示す分解斜視図。 実施例１の投射レンズにおけるモータ保持構造を示す分解斜視図。 実施例１の投射レンズにおけるセンサ保持構造を示す分解斜視図。 実施例１の液晶プロジェクタの電気的構成を示すブロック図。 本発明の実施例２である投射レンズにおけるセンサ保持構造を示す分解斜視図。 本発明の実施例３である液晶プロジェクタの光学構成を示す平面図。

符号の説明

１００，１００′，１００″ 投射レンズ
１０１から１０６ 第１〜第６鏡筒
１０７ 固定筒
１０７Ｂ マウント部
１０８ カム環
１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，１０８Ｄ カム溝
１０９ カムフォロア
１１０ フォーカス環
１１０Ａ 開口部
１１１ ズーム環
１１２ａ フォーカスモータ
１１２ｂ ズームモータ
１１３，１１４，４１４ モータ保持部材
１１８，１２３，１２４，１２７，１２８ センサ
１２０ センサ保持板
１２２ センサ基板
３０３，５０３ 照明光学系
３０４，５０４，５０８ ダイクロイックミラー
３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ 偏光ビームスプリッタ
３０６Ｒ，３０６Ｇ，３０６Ｂ 反射型液晶パネル
４１３ センサ保持部材
５０７Ｒ，５０７Ｇ，５０７Ｂ 透過型液晶パネル
５１２ 色合成プリズム

Claims (11)

1. 画像を投射する投射レンズ装置であって、
   鏡筒本体と、
   該鏡筒本体に対して回転可能な第１の回転環と、
   前記鏡筒本体内に配置されたレンズの駆動源であるアクチュエータと、
   該アクチュエータを保持する保持部材とを有し、
   該保持部材は、光軸方向において前記第１の回転環が間に配置される少なくとも２箇所で前記鏡筒本体により支持されていることを特徴とする投射レンズ装置。
2. 前記第１の回転環は、回転することにより前記鏡筒本体内に配置されたレンズを駆動し、
   前記アクチュエータは該第１の回転環を回転させることを特徴とする請求項１に記載の投射レンズ装置。
3. 前記鏡筒本体に対して回転することにより前記鏡筒本体内に配置されたレンズを駆動する第２の回転環を有し、
   前記アクチュエータは該第２の回転環を回転させることを特徴とする請求項１又は２に記載の投射レンズ装置。
4. 前記保持部材は、前記アクチュエータを保持する第１の保持部材と、該第１の保持部材に取り付けられた第２の保持部材とを含み、
   前記第１の保持部材が前記鏡筒本体における前記２箇所のうちの一方に、前記第２の保持部材が他方にそれぞれ結合されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の投射レンズ装置。
5. 前記鏡筒本体に対して回転することにより前記鏡筒本体内に収容されたレンズを駆動する第２の回転環を有し、
   前記保持部材は、前記第２の回転環の周壁部に形成された開口を通って前記鏡筒本体における前記２箇所のうちの一方に結合されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の投射レンズ装置。
6. 測光、測距又は前記鏡筒本体内に配置されたレンズの位置検出を行うセンサを有し、
   該センサは、前記保持部材により保持されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の投射レンズ装置。
7. 画像を投射する投射レンズ装置であって、
   鏡筒本体と、
   該鏡筒本体に対して回転可能な第１の回転環と、
   測光、測距又は前記鏡筒本体内に配置されたレンズの位置検出を行うセンサと、
   該センサを保持する保持部材とを有し、
   該保持部材は、光軸方向において前記第１の回転環が間に配置される少なくとも２箇所で前記鏡筒本体により支持されていることを特徴とする投射レンズ装置。
8. 前記保持部材は、前記センサを保持する第１の保持部材と、該第１の保持部材に取り付けられた第２の保持部材とを含み、
   前記第１の保持部材が前記鏡筒本体における前記２箇所のうちの一方に、前記第２の保持部材が他方にそれぞれ結合されていることを特徴とする請求項７に記載の投射レンズ装置。
9. 前記鏡筒本体に対して回転可能な第２の回転環を有し、
   前記保持部材は、前記第２の回転環の周壁部に形成された開口を通って前記鏡筒本体における前記２箇所のうちの一方に結合されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の投射レンズ装置。
10. 請求項１から９のいずれか１つに記載の投射レンズ装置と、
    光源からの光を画像形成素子を介して前記投射レンズ装置に導く光学系とを有することを特徴とする画像投射装置。
11. 請求項１０に記載の画像投射装置と、
    該画像投射装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。