JP2007219352A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカシングやズーミングの操作性を向上させることができ、サイズや外観上
の制限が少ないプロジェクタを提供すること。
【解決手段】外装ケース４に回転可能に埋め込まれたターンテーブル７を回転させること
により、長穴７２及びピン３２ａを介して鏡筒３０の第２円筒状部分３２が先端方向に必
要量だけ繰り出され、或いは根元側に繰り込まれる。これにより、投射レンズ２９のフォ
ーカス状態を変化させることができ、ターンテーブル７を利用したフォーカシングが可能
になる。ここで、ターンテーブル７の回転軸ＲＡの方向が投射レンズ２９の光軸ＯＡに対
して直交する方向に設定されており、ターンテーブル７の天面ＵＳが光軸ＯＡに平行方向
に延びるので、ターンテーブル７と投射レンズ２９とを狭い空間に効率良く収めることが
でき、プロジェクタ２のサイズや外観等に関する制限を少なくすることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶表示パネルその他の光変調装置を用いて映像を投射するプロジェクタに
関する。

プロジェクタの投射レンズは、投射像のピント状態を調節するフォーカス機構や、投射
像の投射倍率を調節するズーム機構を備える。これらのフォーカス機構やズーム機構は、
投射レンズの鏡筒の一部を把持して光軸の周りに回転させることによって、ピント状態や
投射倍率を変更できるようになっている（特許文献１，２参照）。なお、投射レンズの鏡
筒の一部を直接回転させる代わりに、投射レンズと隣接する同軸の操作部材を回転さえる
ことによって間接的にフォーカシングやズーミングを行うことができるプロジェクタも開
示されている（特許文献３参照）。
特開２００１−１９４５７２号公報 特開２００４−４５８０９号公報 特開２００４−１２９７３号公報

しかしながら、上述のように投射レンズの鏡筒の一部を直接回転させる調整方法では、
投射レンズの鏡筒に例えばレバーを突起させているが、このようなレバーは可動範囲を大
きくしにくく、投射レンズに触れる必要があり、操作性もあまり良くない。さらに、レバ
ーが突起となるので、プロジェクタのサイズや外観上についても制限が生じやすい。

また、上述のように操作部材によって間接的に鏡筒を回転させる調整方法においても、
レバー状の突起を操作することになるので、突起の可動範囲を大きくしにくく操作性があ
まり良くなくなる。さらに、投射レンズに隣接して横方向に操作部材を配置するので、ユ
ーザが着座している場所によっては、フォーカシングやズーミングの操作が困難になる場
合もある。

そこで、本発明は、フォーカシングやズーミングの操作性を向上させることができ、サ
イズや外観上の制限が生じにくいプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）画像形成装置と、（ｂ
）画像形成装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、（ｃ）画像形成装置と
投射レンズの少なくとも一部とを収容するとともに、投射レンズの光束射出端を露出させ
る開口を備えた外装ケースとを有する。ここで、投射レンズは、（ａ１）鏡筒と、（ａ２
）鏡筒の内部に設けられた複数のレンズとを有し、鏡筒は、（ａ１−１）固定部と（ａ１
−２）可動部とを有する。そして、プロジェクタは、（ｄ）鏡筒の可動部を投射レンズの
光軸方向に移動させるためのターンテーブルを有し、ターンテーブルの回転軸の方向は、
投射レンズの光軸とほぼ直交する方向に設けられており、ターンテーブルの天面は、外装
ケースの外面から露出していることを特徴とする。

上記プロジェクタでは、鏡筒の可動部を移動させるターンテーブルの回転軸方向が、投
射レンズの光軸とほぼ直交する方向に設けられており、ターンテーブルの天面が、外装ケ
ースの外面から露出しているので、ターンテーブルを必要量だけ回転させることによって
、投射レンズに直接触れることなく、投射レンズの可動部を所望量だけ移動させることが
できる。この際、外装ケースの外面に比較的広く露出する状態とすることができるターン
テーブルの天面を回転させるので、ユーザによる投射レンズの操作に際しての作業性が高
まる。また、ターンテーブルの天面が投射レンズの光軸に平行に延びるので、ターンテー
ブルと投射レンズとを狭い空間に効率良く収めることができ、プロジェクタのサイズや外
観等に関する制限を少なくすることができる。

また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記プロジェクタにおいて、可動部が
投射レンズのフォーカス状態を変化させる。この場合、ターンテーブルを天面を介して回
転させる操作によってフォーカシングを行うことができる。

また、本発明の別の態様によれば、可動部が、投射レンズによる投射倍率を変化させる
。この場合、ターンテーブルを天面を介して回転させる操作によってズーミングを行うこ
とができる。

また、本発明のさらに別の態様では、可動部が、投射レンズのフォーカス状態を変化さ
せるフォーカス可動部分と、投射レンズによる投射倍率を変化させる倍率可動部分とを含
み、ターンテーブルが、フォーカス可動部分を移動させるための第１部分と、倍率可動部
分を移動させるための第２部分とを含む。この場合、第１部分を操作することによってフ
ォーカス可動部分を介してフォーカシング操作を行うことができ、第２部分を操作するこ
とによって倍率可動部分を介してズーミング操作を行うことができる。

また、本発明のさらに別の態様では、ターンテーブルの天面が外装ケースの天板側に露
出している。この場合、周囲からアクセスしやすい外装ケースの天板にターンテーブルを
設けるので、プロジェクタの周囲のいずれからもフォーカス状態の調節や、投射倍率の調
節を行うことができる。

また、本発明のさらに別の態様では、ターンテーブルと可動部との間には、ターンテー
ブルの回転を可動部に伝達する伝達機構が設けられている。この場合、伝達機構によって
ターンテーブルの回転運動が可動部の軸方向の運動等に変換される。

また、本発明のさらに別の態様では、伝達機構が、鏡筒の可動部に固定されるガイドピ
ンと、ターンテーブル側に形成されてガイドピンを摺動させるガイド溝とを含む案内機構
である。この場合、ガイドピンやガイド溝を含む簡単な案内機構によって、ターンテーブ
ルの回転を可動部に伝達することができる。

また、本発明のさらに別の態様では、伝達機構が、鏡筒の可動部に形成される第１歯車
部と、ターンテーブルに形成される第２歯車部とを含む歯車機構である。この場合、第１
歯車部や第２歯車部を含む簡単な歯車機構によって、ターンテーブルの回転を可動部に伝
達することができる。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの外観を説明する斜視図であり、図
２は、図１のプロジェクタ内部に組み込まれている光学系を説明する平面図である。

このプロジェクタ２は、全体を覆う外装ケース４内に、光学エンジンユニットとも呼ば
れる映像光学系１０と、装置全体の動作を制御する回路装置（不図示）とを備える。

外装ケース４は、直方体状の外観を有し、前面部４ａの中央には、開口ＡＰ１が設けら
れている。この開口ＡＰ１には、外装ケース４中に埋め込まれた投射レンズ２９の光束射
出端である先端部２９ａが露出する。投射レンズ２９の光軸ＯＡは、天板４ｂに平行なＸ
軸方向に延びており、プロジェクタ２からの画像は、＋Ｘ軸方向の前方に配置されたスク
リーン（不図示）上に適当な倍率で投射される。

外装ケース４の天板４ｂの中央には、操作パネル６が設けられており、操作パネル６上
には、プロジェクタ２の動作状態を調節するための各種ボタン６ａが適当な配列で形成さ
れている。また、天板４ｂのうち前面部４ａ側には、開口ＡＰ２が設けられている。この
開口ＡＰ２には、図３に示すように、ターンテーブル７が埋め込むように取り付けられて
おり、天面ＵＳを露出させている。ターンテーブル７は、本体部分７１と上部板７５とを
貼り合わせた円板状の部材である。ターンテーブル７の縁部分７ｂは、天板４ｂと環状の
固定部材７ｃとの間に挟まれて摺動可能になっている。ターンテーブル７は、このように
天板４ｂに保持されており、天板４ｂに平行な面内で自転する。つまり、ターンテーブル
７は、Ｚ軸に平行な回転軸ＲＡを中心として回転可能になっている。このターンテーブル
７は、ユーザの操作によって回転させることができ、後述するように、ターンテーブル７
の回転に伴って投射レンズ２９の可動部或いはこれに保持されたレンズ要素を光軸ＯＡ方
向に移動させることができる。これにより、投射レンズ２９によるフォーカス状態を調節
できるようになっている。なお、ターンテーブル７の天面ＵＳ周辺の一カ所に設けたマー
ク７ａは、ターンテーブル７の回転位置を確認するためのものである。

以下、図２に示す映像光学系１０について説明する。映像光学系１０は、光源光を発生
する光源装置２１と、光源装置２１からの光源光を赤緑青の３色に分割する色分離光学系
２３と、色分離光学系２３から射出された各色の照明光によって照明される光変調部２５
と、光変調部２５からの各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム２７と、ク
ロスダイクロイックプリズム２７を経た像光をスクリーン（不図示）に投射するための投
射光学系である投射レンズ２９とを備える。このうち、光源装置２１、色分離光学系２３
、光変調部２５、及びクロスダイクロイックプリズム２７は、スクリーンに投射すべき像
光を形成する画像形成装置となっている。

以上の映像光学系１０において、光源装置２１は、光源ランプ２１ａと、凹レンズ２１
ｂと、一対のフライアイ光学系２１ｄ，２１ｅと、偏光変換部材２１ｇと、重畳レンズ２
１ｉとを備える。このうち、光源ランプ２１ａは、例えば高圧水銀ランプからなり、光源
光を回収して前方に射出させる凹面鏡を備える。凹レンズ２１ｂは、光源ランプ２１ａか
らの光源光を平行化する役割を有するが、省略することもできる。一対のフライアイ光学
系２１ｄ，２１ｅは、マトリックス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの
要素レンズによって凹レンズ２１ｂを経た光源ランプ２１ａからの光源光を分割して個別
に集光・発散させる。偏光変換部材２１ｇは、フライアイ光学系２１ｅから射出した光源
光を例えば図１の紙面に垂直なＳ偏光成分のみに変換して次段光学系に供給する。重畳レ
ンズ２１ｉは、偏光変換部材２１ｇを経た照明光を全体として適宜収束させることにより
、光変調部２５に設けた各色の光変調装置に対する重畳照明を可能にする。つまり、両フ
ライアイ光学系２１ｄ，２１ｅと重畳レンズ２１ｉとを経た照明光は、以下に詳述する色
分離光学系２３を経て、光変調部２５に設けられた各色の光変調装置すなわち各色の液晶
パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃを均一に重畳照明する。

色分離光学系２３は、第１及び第２ダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂと、補正光学
系である３つのフィールドレンズ２３ｆ，２３ｇ，２３ｈと、反射ミラー２３ｊ，２３ｍ
，２３ｎ，２３ｏとを備え、光源装置２１とともに照明装置を構成する。ここで、第１ダ
イクロイックミラー２３ａは、赤緑青の３色のうち赤光及び緑光を反射し青光を透過させ
る。また、第２ダイクロイックミラー２３ｂは、入射した赤及び緑の２色のうち緑光を反
射し赤光を透過させる。この色分離光学系２３において、光源装置２１からの略白色の光
源光は、反射ミラー２３ｊで光路を折り曲げられて第１ダイクロイックミラー２３ａに入
射する。第１ダイクロイックミラー２３ａを通過した青光は、例えばＳ偏光のまま、反射
ミラー２３ｍを経てフィールドレンズ２３ｆに入射する。また、第１ダイクロイックミラ
ー２３ａで反射されて第２ダイクロイックミラー２３ｂでさらに反射された緑光は、例え
ばＳ偏光のままフィールドレンズ２３ｇに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー
２３ｂを通過した赤光は、例えばＳ偏光のまま、レンズＬＬ１，ＬＬ２及び反射ミラー２
３ｎ，２３ｏを経て、入射角度を調節するためのフィールドレンズ２３ｈに入射する。レ
ンズＬＬ１，ＬＬ２及びフィールドレンズ２３ｈは、リレー光学系を構成している。この
リレー光学系は、第１レンズＬＬ１の像を、第２レンズＬＬ２を介してほぼそのままフィ
ールドレンズ２３ｈに伝達する機能を備えている。

光変調部２５は、それぞれが液晶装置である３つの液晶パネル２５ａ〜２５ｃと、各液
晶パネル２５ａ〜２５ｃを挟むように配置される３組の偏光フィルタ２５ｅ，２５ｆ，２
５ｇとを備える。ここで、青光用の液晶パネル２５ａと、これを挟む一対の偏光フィルタ
２５ｅ，２５ｅとは、輝度変調後の像光のうち青光を画像情報に基づいて２次元的に輝度
変調するための青色用の液晶ライトバルブを構成する。同様に、緑光用の液晶パネル２５
ｂと、対応する偏光フィルタ２５ｆ，２５ｆも、緑色用の液晶ライトバルブを構成し、赤
光用の液晶パネル２５ｃと、偏光フィルタ２５ｇ，２５ｇも、赤色用の液晶ライトバルブ
を構成する。

色分離光学系２３の第１ダイクロイックミラー２３ａを透過することによって分岐され
た青光は、フィールドレンズ２３ｆを介して青光用の第１液晶パネル２５ａに入射する。
色分離光学系２３の第２ダイクロイックミラー２３ｂで反射されることによって分岐され
た緑光は、フィールドレンズ２３ｇを介して緑光用の第２液晶パネル２５ｂに入射する。
第２ダイクロイックミラー２３ｂを透過することによって分岐された赤光は、フィールド
レンズ２３ｈを介して赤光用の第３液晶パネル２５ｃに入射する。各液晶パネル２５ａ〜
２５ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調する非発光型の光変調装置であり、各
液晶パネル２５ａ〜２５ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃ
に電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。その際、偏
光フィルタ２５ｅ，２５ｆ，２５ｇによって、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃに入射する照
明光の偏光方向が調整されるとともに、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃから射出される変調
光から所定の偏光方向の成分光が像光として取り出される。

クロスダイクロイックプリズム２７は、光合成部材であり、４つの直角プリズムを貼り
合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状に
交差する一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂが形成されている。一方の第１誘電体多層膜
２７ａは青色光を反射し、他方の第２誘電体多層膜２７ｂは赤色光を反射する。このクロ
スダイクロイックプリズム２７は、液晶パネル２５ａからの青光を第１誘電体多層膜２７
ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル２５ｂからの緑光を第１及び第２誘電
体多層膜２７ａ，２７ｂを介して直進・射出させ、液晶パネル２５ｃからの赤光を第２誘
電体多層膜２７ｂで反射して進行方向左側に射出させる。

投射レンズ２９は、クロスダイクロイックプリズム２７で合成されたカラーの像光を、
所望の倍率でスクリーン（不図示）上に投射する。つまり、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃ
に入力された駆動信号或いは画像信号に対応する所望の倍率のカラー動画やカラー静止画
がスクリーン上に投射される。

図４は、投射レンズ２９の構造を説明する側方断面図である。投射レンズ２９は、鏡筒
３０内に複数のレンズＬ１〜Ｌ４を内蔵して固定している。ここで、鏡筒３０は、２つの
円筒状部分３１、３２で構成される。根元側の第１円筒状部分３１は、鏡筒３０の固定部
であり、図１に示す外装ケース４側に固定される。また、先端側の第２円筒状部分３２は
、鏡筒３０の可動部であり、第１円筒状部分３１の外周に嵌合して光軸ＯＡ方向に滑らか
に摺動可能になっている。例えば、第２円筒状部分３２を光軸ＯＡに沿った根元側に移動
させることにより、より遠方のスクリーンに対してピントを合わせること、すなわちフォ
ーカシングを行うことができ、第２円筒状部分３２を光軸ＯＡに沿った先端側に移動させ
ることにより、より手前側のスクリーンに対してピントを合わせること、すなわちフォー
カシングを行うことができる。なお、図４では、第１円筒状部分３１にレンズＬ１〜Ｌ３
が固定されており、第２円筒状部分３２にレンズＬ４が固定されているが、これらのレン
ズ構成は例示であり、プロジェクタ２の用途に応じて適宜変更することができる。

図５は、投射レンズ２９とターンテーブル７との連動を説明する斜視図であり、図６（
ａ）は、投射レンズ２９とターンテーブル７との配置関係を説明する側面図であり、図６
（ｂ）は、図６（ａ）のＡＡ矢視断面を説明する図である。

ターンテーブル７の本体部分７１には、渦巻きの一部を取り出したような一定幅で湾曲
する長穴７２が形成されている。一方、投射レンズ２９の第２円筒状部分３２には、一カ
所に円柱状の小さなピン３２ａが形成されている。ターンテーブル７の長穴７２は、ピン
３２ａを摺動可能に保持することによってこのピン３２ａを案内するガイド溝として機能
し、鏡筒３０のピン３２ａは、長穴７２に案内されて光軸ＯＡ方向に移動するガイドピン
として機能する。つまり、ガイド溝である長穴７２と、ガイドピンであるピン３２ａとは
、ターンテーブル７の回転を鏡筒３０の第２円筒状部分３２に伝達するための伝達機構と
なっている。

また、第１円筒状部分３１の外周面において、対向する２カ所には光軸ＯＡ方向に延び
る突起３１ｃが形成されている。これに対応して、第２円筒状部分３２の内周面には、光
軸ＯＡ方向に延び一定の深さ及び幅を有する細長い一対の溝３２ｃが形成されている。第
１円筒状部分３１の突起３１ｃは、第２円筒状部分３２の溝３２ｃに案内されて光軸ＯＡ
方向に沿って滑らかに摺動可能になっている。これにより、第１円筒状部分３１に対して
第２円筒状部分３２を先端側に移動させたり根元側に移動させたりする際に、第２円筒状
部分３２の姿勢を保ってこれが光軸ＯＡの周りに回転することを防止でき、ピン３２ａを
常に上向きに保持することができる。

以上説明した第１実施形態のプロジェクタ２においては、外装ケース４に回転可能に埋
め込まれたターンテーブル７を例えば時計方向に回転させることにより、案内機構である
長穴７２及びピン３２ａを介して鏡筒３０の第２円筒状部分３２が先端方向に必要量だけ
繰り出される。また、ターンテーブル７を例えば反時計方向に回転させることにより、案
内機構である長穴７２及びピン３２ａを介して鏡筒３０の第２円筒状部分３２が根元方向
に必要量だけ収納される。これにより、投射レンズ２９のフォーカス状態を変化させるこ
とができ、ターンテーブル７を利用したフォーカシングが可能になる。ここで、ターンテ
ーブル７の回転軸ＲＡの方向が投射レンズ２９の光軸ＯＡに対して直交する方向に設定さ
れており、ターンテーブル７の天面ＵＳが光軸ＯＡに平行方向に延びるので、ターンテー
ブル７と投射レンズ２９とを狭い空間に効率良く収めることができ、プロジェクタ２のサ
イズや外観等に関する制限を少なくすることができる。

なお、上記第１実施形態において、ターンテーブル７の本体部分７１に形成する長穴７
２の形状は、渦巻きの一部に限らず、滑らかな形状であれば様々な形状とできる。

〔第２実施形態〕
図７は、第２実施形態に係るプロジェクタの一部を説明する斜視図であり、第１実施形
態の図５に相当する。第２実施形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変
形したものであり、共通部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。また、特に説
明しない部分に関して、第２実施形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタと
同一の構造を有する。

ターンテーブル１０７の本体部分１７１の裏面には、回転軸ＲＡを中心として歯車部で
あるピニオン１７２が設けられており、ピニオン１７２の中央には、円柱状の小さな突起
１７３が設けられている。一方、鏡筒１３０の第２円筒状部分１３２の側面には、光軸Ｏ
Ａに沿って歯車部であるラック１３５と、一定の深さ及び幅を有する溝１３６ａを備えた
案内溝部１３６とが設けられている。ピニオン１７２とラック１３５とは、互いに噛み合
って動作する歯車機構としての伝達機構であり、ターンテーブル１０７を回転させること
によってピニオン１７２が回転軸ＲＡの周りに回転し、ピニオン１７２の回転に伴ってラ
ック１３５が光軸ＯＡ方向に移動する。つまり、ターンテーブル１０７を天面ＵＳに垂直
な回転軸ＲＡの周りに回転させることで、鏡筒１３０の第２円筒状部分１３２を、光軸Ｏ
Ａ方向に沿って第１円筒状部分１３１に対して伸縮するように繰り出したり繰り込むよう
に動作させることができる。

なお、ターンテーブル１０７の裏面に設けた突起１７３は、第２円筒状部分１３２の側
面に設けた案内溝部１３６の溝１３６ａに案内されている。ここでは、ターンテーブル１
０７側の突起１７３が固定されており、案内溝部１３６が光軸ＯＡ方向に沿って滑らかに
摺動する。これにより、第１円筒状部分１３１に対して第２円筒状部分１３２を繰り出し
たり繰り込んだりするように移動させる際に、案内溝部１３６を常に上向きに保持した状
態で突起１７３が案内溝部１３６に係止されるようになっており、第２円筒状部分１３２
の姿勢を保ってこれが光軸ＯＡの周りに回転することを防止できる。つまり、ピニオン１
７２とラック１３５とが互いに噛み合った状態に維持される。

以上説明した第２実施形態に係るプロジェクタでも、外装ケース４に回転可能に埋め込
まれたターンテーブル１０７を回転させることにより、ラック１３５及びピニオン１７２
を介して鏡筒１３０の第２円筒状部分１３２が先端方向に必要量だけ繰り出され、或いは
必要量だけ繰り込まれる。これにより、投射レンズ１２９のフォーカス状態を変化させる
ことができ、ターンテーブル１０７を利用したフォーカシングが可能になる。

〔第３実施形態〕
図８は、第３実施形態に係るプロジェクタの一部を説明する斜視図である。第３実施形
態のプロジェクタは、第２実施形態のプロジェクタを変形したものであり、共通部分には
同一の符号を付して重複説明を省略する。また、特に説明しない部分に関して、第３実施
形態のプロジェクタは、第２実施形態のプロジェクタと同一の構造を有する。

ターンテーブル２０７の本体部分２７１の裏面には、回転軸ＲＡを中心として円板状の
ローラ２７２が設けられており、ローラ２７２の中央には、円柱状の小さな突起１７３が
設けられている。一方、鏡筒２３０の第２円筒状部分２３２の側面には、光軸ＯＡに沿っ
て摩擦係合板２３５と、溝１３６ａを備えた案内溝部１３６とが設けられている。ローラ
２７２と摩擦係合板２３５とは、動力を異なる方向に伝達するための伝達機構であり、ロ
ーラ２７２の表面と摩擦係合板２３５の側面には、ゴム等の摩擦係数の大きな弾性材料が
貼り付けられている。このようなターンテーブル２０７を回転させることによってローラ
２７２が回転軸ＲＡの周りに回転し、ローラ２７２の回転に伴って摩擦係合板２３５が光
軸ＯＡ方向に移動する。つまり、ターンテーブル２０７を天面ＵＳに垂直な回転軸ＲＡの
周りに回転させることで、鏡筒２３０の第２円筒状部分２３２を、光軸ＯＡ方向に沿って
第１円筒状部分１３１に対して伸縮するように繰り出したり繰り込むように動作させるこ
とができる。

なお、ターンテーブル２０７の裏面に設けた突起１７３は、第２円筒状部分２３２の側
面に設けた案内溝部１３６の溝１３６ａに案内されている。ここでは、ターンテーブル２
０７側の突起１７３が固定されており、案内溝部１３６が光軸ＯＡ方向に沿って滑らかに
摺動する。結果的に、ローラ２７２と摩擦係合板２３５とが圧接されて動力を伝達できる
状態に維持される。

以上説明した第３実施形態に係るプロジェクタでも、外装ケース４に回転可能に埋め込
まれたターンテーブル２０７を回転させることにより、ローラ２７２及び摩擦係合板２３
５を介して鏡筒２３０の第２円筒状部分２３２が先端方向に必要量だけ繰り出され、或い
は必要量だけ繰り込まれる。これにより、投射レンズ２２９のフォーカス状態を変化させ
ることができ、ターンテーブル２０７を利用したフォーカシングが可能になる。

〔第４実施形態〕
図９は、第４実施形態に係るプロジェクタの一部を説明する斜視図である。第４実施形
態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであり、共通部分には
同一の符号を付して重複説明を省略する。また、特に説明しない部分に関して、第４実施
形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタと同一の構造を有する。

この場合、投射レンズ３２９の鏡筒３３０は、第１円筒状部分３３１を固定して第２円
筒状部分３３２を光軸ＯＡの周りに回転させることにより、第２円筒状部分３３２を光軸
ＯＡ方向に繰り出したり繰り込むように動作させることができる。このため、第１円筒状
部分３３１の先端側側面の適所には雄ネジが形成されており、第２円筒状部分３３２の根
元側側面の適所には雌ネジが形成されている。

ターンテーブル３０７の本体部分３７１の裏面には、回転軸ＲＡを中心として歯車３７
２が設けられており、鏡筒３３０の第２円筒状部分３３２の側面には、光軸ＯＡ方向に沿
って延びるガイド棒３３６が設けられている。歯車３７２とガイド棒３３６との間には、
連結装置３８０が設けられている。この連結装置３８０は、ターンテーブル３０７の歯車
３７２に噛合する歯車３８１と、歯車３８１を支持して歯車３８１の軸方向に延びるボル
ト状のシャフト３８２と、シャフト３８２の軸周りの回転を許容しつつシャフト３８２を
支持する保持部材３８３と、シャフト３８２に螺合する雌ネジを有する昇降プレート３８
４と、昇降プレート３８４を水平方向に可動に収容して昇降プレート３８４とともに昇降
する継ぎ手３８５とを備える。なお、シャフト３８２の上端部分は、保持部材３８３上部
の開口３８３ａによって回転可能に支持されており、シャフト３８２の下端部分は、外装
ケース４底面の支持穴３８３ｂによって回転可能に支持されている。また、継ぎ手３８５
は、光軸ＯＡに垂直な横方向に延びる長孔３８５ａを有しており、シャフト３８２に対し
て継ぎ手３８５が光軸ＯＡに垂直な方向に移動することを許容する。さらに、継ぎ手３８
５には、光軸ＯＡに平行な横方向に延びる孔３８５ｂが形成されており、この孔３８５ｂ
に挿通されたガイド棒３３６は、孔３８５ｂの方向に摺動可能になっている。

図１０を参照して動作について説明する。ターンテーブル３０７を回転させることによ
って歯車３７２が回転軸ＲＡの周りに回転し、歯車３７２の回転に伴って歯車３８１及び
シャフト３８２が回転軸ＲＡに平行な軸ＲＡ１の周りに回転する。シャフト３８２が正逆
回転すると、昇降プレート３８４及び継ぎ手３８５がこれに応じて昇降運動し、継ぎ手３
８５に通されたガイド棒３３６も姿勢を保って昇降する。これにより、第２円筒状部分３
３２が光軸ＯＡの周りに回転し、第２円筒状部分３３２を光軸ＯＡ方向に移動させること
ができる。

以上説明した第４実施形態に係るプロジェクタでも、外装ケース４に回転可能に埋め込
まれたターンテーブル３０７を回転させることにより、連結装置３８０及びガイド棒３３
６を介して鏡筒３３０の第２円筒状部分３３２が先端方向に必要量だけ繰り出され、或い
は必要量だけ繰り込まれる。これにより、投射レンズ３２９のフォーカス状態を変化させ
ることができ、ターンテーブル３０７を利用したフォーカシングが可能になる。

〔第５実施形態〕
図１１は、第５実施形態に係るプロジェクタの一部を説明する斜視図である。第５実施
形態のプロジェクタは、第４実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明し
ない部分に関して、第４実施形態のプロジェクタと同一の構造を有する。

この場合も、投射レンズ４２９の鏡筒４３０は、第１円筒状部分４３１を固定して第２
円筒状部分４３２を光軸ＯＡの周りに回転させることにより、第２円筒状部分４３２を光
軸ＯＡ方向に繰り出したり繰り込むように動作させることができる。

ターンテーブル４０７の本体部分４７１の裏面には、外周に沿って環状の突起が形成さ
れており、その一部に下向きの第１歯車部分４７２が形成されている。この歯車部分４７
２の中心は、ターンテーブル４０７の回転軸ＲＡと一致している。一方、鏡筒４３０の第
２円筒状部分４３２の側面の一部には、光軸ＯＡに垂直な円周に沿って外向きの第２歯車
部分４３５が形成されている。第１歯車部分４７２と第２歯車部分４３５とは、互いに噛
み合って動作する歯車機構としての伝達機構であり、ターンテーブル４０７を回転させる
ことによって第１歯車部分４７２が回転軸ＲＡの周りに回転移動し、第１歯車部分４７２
の回転移動に伴って第２歯車部分４３５が光軸ＯＡ方向の周りに回転移動する。つまり、
ターンテーブル４０７を天面に垂直な回転軸ＲＡの周りに回転させることで、鏡筒４３０
の第２円筒状部分４３２を、光軸ＯＡ方向に沿って第１円筒状部分４３１に対して伸縮す
るように繰り出したり繰り込むように動作させることができる。

以上説明した第４実施形態に係るプロジェクタでも、外装ケース４に回転可能に埋め込
まれたターンテーブル４０７を回転させることにより、第１及び第２歯車部分４７２，４
３５を介して鏡筒４３０の第２円筒状部分４３２が先端方向に必要量だけ繰り出され、或
いは必要量だけ繰り込まれる。これにより、投射レンズ４２９のフォーカス状態を変化さ
せることができ、ターンテーブル４０７を利用したフォーカシングが可能になる。

〔第６実施形態〕
図１２は、第６実施形態に係るプロジェクタの一部を説明する斜視図である。第６実施
形態のプロジェクタは、第５実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明し
ない部分に関して、第５実施形態のプロジェクタと同一の構造を有する。

この場合も、投射レンズ５２９の鏡筒５３０は、第１円筒状部分４３１を固定して第２
円筒状部分５３２を光軸ＯＡの周りに回転させることにより、第２円筒状部分５３２を光
軸ＯＡ方向に繰り出したり繰り込むように動作させることができる。

ターンテーブル５０７の本体部分５７１の裏面には、外周に沿って一部に突起が形成さ
れており、この突起に周方向外向きの第１歯車部分５７２が形成されている。この歯車部
分５７２の中心は、ターンテーブル５０７の回転軸ＲＡと一致している。一方、鏡筒５３
０の第２円筒状部分５３２の側面の一部には、光軸ＯＡに垂直な円周に沿って光軸ＯＡ方
向後向きの第２歯車部分５３５が形成されている。第１歯車部分５７２と第２歯車部分５
３５とは、互いに噛み合って動作する歯車機構としての伝達機構であり、ターンテーブル
５０７を回転させることによって第１歯車部分５７２が回転軸ＲＡの周りに回転移動し、
第１歯車部分５７２の回転移動に伴って第２歯車部分５３５が光軸ＯＡ方向の周りに回転
移動する。つまり、ターンテーブル５０７を天面に垂直な回転軸ＲＡの周りに回転させる
ことで、鏡筒５３０の第２円筒状部分５３２を、光軸ＯＡ方向に沿って第１円筒状部分４
３１に対して伸縮するように繰り出したり繰り込むように動作させることができる。

以上説明した第５実施形態に係るプロジェクタでも、外装ケース４に回転可能に埋め込
まれたターンテーブル５０７を回転させることにより、第１及び第２歯車部分５７２，５
３５を介して鏡筒５３０の第２円筒状部分５３２が先端方向に必要量だけ繰り出され、或
いは必要量だけ繰り込まれる。これにより、投射レンズ５２９のフォーカス状態を変化さ
せることができ、ターンテーブル５０７を利用したフォーカシングが可能になる。

〔第７実施形態〕
図１３は、第７実施形態に係るプロジェクタの一部を説明する斜視図である。第７実施
形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明し
ない部分に関して、第１実施形態のプロジェクタと同一の構造を有する。

この場合、投射レンズ６２９は、フォーカシングだけでなく、ズーミングが可能になっ
ている。すなわち、図１４の縦断面に示すように、投射レンズ６２９は、鏡筒６３０内に
複数のレンズ群Ｌ２１〜Ｌ２５を内蔵しており、これらのうちレンズ群Ｌ２２〜Ｌ２５は
、鏡筒６３０中で光軸に沿って可動となっている。第１レンズ群Ｌ２１を構成するレンズ
は、鏡筒本体６３５根元部に固定されており、第２〜第４レンズ群Ｌ２２〜Ｌ２４を構成
するレンズは、鏡筒本体６３５内で光軸ＯＡ方向に摺動可能な可動環Ｒ２２〜Ｒ２４にそ
れぞれ固定されている。第５レンズ群Ｌ２５を構成するレンズは、鏡筒本体６３５先端部
で光軸ＯＡ方向に摺動可能な直進筒６３４に固定されている。この直進筒６３４の外周に
は、一カ所に円柱状の小さなピン３２ａが形成されている。

ここで、第２〜第４レンズ群Ｌ２２〜Ｌ２４を支持する可動環Ｒ２２〜Ｒ２４の外周の
適所には、円柱状の突起Ｐ２２〜Ｐ２４が半径方向外側に向かって立設されており、鏡筒
本体６３５に形成された直進ガイド溝６３５ａを介してカム筒６３６に形成されたカム溝
６３６ａに延びている。よって、カム筒６３６を光軸ＯＡの周りに回転させると、鏡筒本
体６３５の直進ガイド溝６３５ａに案内されて光軸ＯＡ方向に可動になっている突起Ｐ２
２〜Ｐ２４すなわち第２〜第４レンズ群Ｌ２２〜Ｌ２４は、カム筒６３６のカム溝６３６
ａによって光軸ＯＡ方向の位置がそれぞれ調節され、カム溝６３６ａのパターンに応じた
ズーミングが可能になる。なお、この投射レンズ６２９による変倍動作は、特開２００１
−１９４５７２号公報に開示されたと同様のものであり、ここでは詳細な説明を省略する
。

なお、鏡筒本体６３５の先端部の外周面において、対向する２カ所には光軸ＯＡ方向に
延びる突起６３５ｃが形成されている。これに対応して、直進筒６３４の内周面には、光
軸ＯＡ方向に延び一定の深さ及び幅を有する細長い一対の溝６３４ｃが形成されている。
鏡筒本体６３５の突起６３５ｃは、直進筒６３４の溝６３４ｃに案内されて光軸ＯＡ方向
に沿って滑らかに摺動可能になっている。これにより、鏡筒本体６３５に対して直進筒６
３４を先端側に移動させたり根元側に移動させたりする際に、直進筒６３４の姿勢を保っ
てこれが光軸ＯＡの周りに回転することを防止でき、ピン３２ａを常に上向きに保持する
ことができる。

以上において、直進筒６３４は、投射レンズ６２９のフォーカス状態を変化させるため
のフォーカス可動部分である。また、カム筒６３６や可動環Ｒ２２〜Ｒ２４は、投射レン
ズ６２９による投射倍率を変化させる倍率可動部分である。

図１３に戻って、ターンテーブル６０７は、中心側に配置された円板状の中心側部材６
０７Ａと、外周側に配置された環状の外側部材６０７Ｂとを備え、全体として円板状の外
観を有する。そして、中心側部材６０７Ａは、外側部材６０７Ｂに対して回転軸ＲＡの周
りに回転可能になっている。つまり、中心側部材６０７Ａと外側部材６０７Ｂとは、ユー
ザが操作することにより、互いに独立して回転軸ＲＡの周りに回転可能になっている。

ここで、中心側部材６０７Ａは、第１実施形態のターンテーブル７と同様の構造を有し
、本体部分６７１Ａに湾曲する長穴７２を有する。この長穴７２は、直進筒６３４に設け
たピン３２ａを摺動可能に保持することによってこのピン３２ａを案内するガイド溝とし
て機能する。一方、外側部材６０７Ｂは、図１１に示す第５実施形態のプロジェクタに組
み込むターンテーブル４０７と同一の構造を有しており、本体部分６７１Ｂの裏面に、下
向き第１歯車部分４７２を備える。これに対応して、カム筒６３６の側面には、周方向外
向きの第２歯車部分４３５が形成されている。

動作について説明すると、外装ケース４に回転可能に埋め込まれた中心側部材６０７Ａ
を回転軸ＲＡの周りに回転させることにより、長穴７２及びピン３２ａを介して鏡筒６３
０の直進筒６３４が先端方向に必要量だけ繰り出され、或いは必要量だけ繰り込まれる。
これにより、投射レンズ６２９のフォーカス状態を変化させることができ、ターンテーブ
ル６０７を利用したフォーカシングが可能になる。

また、外装ケース４に回転可能に埋め込まれた外側部材６０７Ｂを回転軸ＲＡの周りに
回転させることにより、第１及び第２歯車部分４７２，４３５を介して鏡筒６３０のカム
筒６３６が適宜回転し、第２〜第４レンズ群Ｌ２２〜Ｌ２４が光軸ＯＡ方向にそれぞれ適
量移動する。これにより、投射レンズ６２９の結像倍率を変化させることができ、ターン
テーブル６０７を利用したズーミングが可能になる。

〔第８実施形態〕
図１５は、第８実施形態に係るプロジェクタの一部を説明する斜視図である。第８実施
形態のプロジェクタは、第７実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明し
ない部分に関して、第７実施形態のプロジェクタと同一の構造を有する。

この場合も、投射レンズ７２９は、フォーカシングだけでなく、ズーミングが可能にな
っている。すなわち、投射レンズ７２９の内部構造は、図１４の投射レンズ６２９と同一
のものとなっている。

ターンテーブル７０７は、中心側に配置された中心側部材７０７Ａと、外周側に配置さ
れた外側部材７０７Ｂとを備え、各部分７０７Ａ，７０７Ｂは、ユーザが操作することに
より、互いに独立して回転軸ＲＡの周りに回転可能になっている。

ここで、中心側部材６０７Ａは、第２実施形態のターンテーブル１０７と同様の構造を
有し、本体部分１７１Ａの裏面に、ピニオン１７２が設けられており、ピニオン１７２の
中央に突起１７３が設けられている。ここで、ピニオン１７２は、直進筒６３４に設けた
ラック１３５と噛合し、突起１７３は、直進筒６３４に設けた案内溝部１３６に係止され
る。一方、外側部材７０７Ｂは、図１２に示す第６実施形態のプロジェクタに組み込むタ
ーンテーブル５０７と同一の構造を有しており、本体部分７７１Ｂの裏面に、周方向外向
きの第１歯車部分５７２を備える。これに対応して、カム筒７３６の側面には、光軸ＯＡ
方向前向きの第２歯車部分５３５が形成されている。

動作について説明すると、外装ケース４に回転可能に埋め込まれた中心側部材７０７Ａ
を回転軸ＲＡの周りに回転させることにより、ピニオン１７２及びラック１３５を介して
鏡筒７３０の直進筒７３４が先端方向に必要量だけ繰り出され、或いは必要量だけ繰り込
まれる。これにより、投射レンズ７２９のフォーカス状態を変化させることができ、ター
ンテーブル７０７を利用したフォーカシングが可能になる。

また、外装ケース４に回転可能に埋め込まれた外側部材７０７Ｂを回転軸ＲＡの周りに
回転させることにより、第１及び第２歯車部分５７２，５３５を介して鏡筒７３０のカム
筒７３６が適宜回転し、投射レンズ７２９内の複数のレンズ群が光軸ＯＡ方向にそれぞれ
個別に適量移動する。これにより、投射レンズ７２９の結像倍率を変化させることができ
、ターンテーブル７０７を利用したズーミングが可能になる。

〔第９実施形態〕
図１６は、第９実施形態に係るプロジェクタを説明する斜視図である。第９実施形態の
プロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明しない部
分に関して、第１実施形態のプロジェクタと同一の構造を有する。

この場合、プロジェクタ８０２の外装ケース８０４の天板８０４ｂのうち、前面部４ａ
側には、ターンテーブル７が概ね埋め込むように取り付けられており、天面ＵＳ全体と、
側面ＳＳの一部とを露出させている。ターンテーブル７は、第１実施形態の場合と同様の
手法で天板８０４ｂに保持されており、天板８０４ｂに平行な面内で回転軸ＲＡを中心と
して回転可能になっている。ユーザは、天面ＵＳや側面ＳＳを介して、ターンテーブル７
を回転させることができ、ターンテーブル７の回転に伴って投射レンズ２９の可動部を光
軸ＯＡ方向に移動させることができる。これにより、投射レンズ２９によるフォーカス状
態を調節できるようになっている。

なお、上記第９実施形態のように、ターンテーブル７の天面ＵＳ全体と側面ＳＳの一部
とを露出させる外装ケース８０４は、第７及び第８実施形態のようにフォーカシング及び
ズーミングを行うものにも適用することができる。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能で
あり、例えば次のような変形も可能である。

すなわち、第７及び第８実施形態では、フォーカシングのために、図５に示す第１実施
形態の伝達機構と、図７に示す第２実施形態の伝達機構とを用いているが、これらに代え
て、図８に示す第３実施形態の伝達機構、図１１に示す第５実施形態の伝達機構、図１２
に示す第６実施形態の伝達機構等を用いることができる。また、第７及び第８実施形態で
は、ズーミングのために、図１１に示す第５実施形態の伝達機構と、図１２に示す第６実
施形態の伝達機構とを用いているが、これらに代えて、図５に示す第１実施形態の伝達機
構、図７に示す第２実施形態の伝達機構、図８に示す第３実施形態の伝達機構等を用いる
ことができる。この際、ターンテーブル６０７，７０７を構成する中心側部材及び外側部
材のいずれか一方をフォーカシングのために使用し、残った他方をズーミングのために使
用することができる。

また、上記実施形態では、ターンテーブル７，１０７，２０７，３０７，４０７，５０
７，６０７，７０７を外装ケース４，８０４で支持する構造となっているが、これらのタ
ーンテーブル７〜７０７を軸で支持する構造とすることもできる。

また、上記実施形態では、ターンテーブル７，１０７，２０７，３０７，４０７，５０
７，６０７，７０７を手動で回転させているが、これを自動で行うこともできる。この場
合、測距機構やフォーカス用モータを設け、測距機構で計測された情報に基づいてフォー
カス用モータを駆動し、その駆動力をターンテーブル７，１０７，２０７，３０７，４０
７，５０７，６０７，７０７に伝達すればよい。

また、本発明が適用される光学系は、上記実施形態に開示したような構成に限られない
。たとえば、上記実施形態では、光源装置２１を、光源ランプ２１ａ、一対のフライアイ
光学系２１ｄ，２１ｅ、偏光変換部材２１ｇ、及び重畳レンズ２１ｉで構成したが、フラ
イアイ光学系２１ｄ，２１ｅ、偏光変換部材２１ｇ等については省略することができ、光
源ランプ２１ａも、ＬＥＤ等の別光源に置き換えることができる。
また、本発明は、光変調部に透過型のライトバルブを用いた光学系に限らず、反射型の
ライトバルブを用いた光学系にも適用可能である。ライトバルブも液晶装置を用いたもの
に限られない。

また、上記実施形態では、色分離光学系２３を用いて照明光の色分離を行って、光変調
部２５において各色の変調を行った後に、クロスダイクロイックプリズム２７において各
色の像の合成を行っているが、色分離光学系２３を用いずに、単一の液晶パネルによって
画像を形成することもできる。また、色分離光学系２３を用いずに、３つの液晶ライトバ
ルブをそれぞれ別個に照明することもできる。

第１実施形態に係るプロジェクタの外観を説明する斜視図である。 第１実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。 ターンテーブルの固定方法を説明する部分拡大断面図である。 投射レンズの内部構造を説明する側方断面図である。 図１のプロジェクタに組み込まれる伝達機構等を説明する分解斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１のプロジェクタに組み込まれる伝達機構等を説明する側面図及びＡＡ矢視断面図である。 第２実施形態に係るプロジェクタの要部を説明する分解斜視図である。 第３実施形態に係るプロジェクタの要部を説明する分解斜視図である。 第４実施形態に係るプロジェクタの要部を説明する分解斜視図である。 図９に示すプロジェクタの動作を説明する正面図である。 第５実施形態に係るプロジェクタの要部を説明する分解斜視図である。 第６実施形態に係るプロジェクタの要部を説明する分解斜視図である。 第７実施形態に係るプロジェクタの要部を説明する分解斜視図である。 図１３に示す投射レンズの内部構造を説明する側方断面図である。 第８実施形態に係るプロジェクタの要部を説明する分解斜視図である。 第９実施形態に係るプロジェクタを説明する斜視図である。

符号の説明

２…プロジェクタ、 ４…外装ケース、 ４ａ…前面部、 ４ｂ…天板、 ６…操作パ
ネル、 ７，１０７，２０７，３０７，４０７，５０７，６０７，７０７…ターンテーブ
ル、 １０…映像光学系、 ２１…光源装置、 ２１ａ…光源ランプ、 ２３…色分離光
学系、 ２５…光変調部、 ２５ａ〜２５ｃ…液晶パネル、 ２７…クロスダイクロイッ
クプリズム、 ２９…投射レンズ、 ２９ａ…先端部、 ３０…鏡筒、 ３１…第１円筒
状部分、 ３２…第２円筒状部分、 ３２ａ…ピン、 ７１…本体部分、 ７２…長穴、
７５…上部板、 ＡＰ１…開口、 ＡＰ２…開口、 ＯＡ…光軸、 ＲＡ…回転軸、
ＳＳ…側面、 ＵＳ…天面

Claims (8)

1. 画像形成装置と、
   前記画像形成装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、
   前記画像形成装置と前記投射レンズの少なくとも一部とを収容するとともに、前記投射
   レンズの光束射出端を露出させる開口を備えた外装ケースと、
   を有するプロジェクタであって、
   前記投射レンズは、鏡筒と、前記鏡筒の内部に設けられた複数のレンズとを有し、
   前記鏡筒は、固定部と可動部とを有し、
   前記鏡筒の可動部を前記投射レンズの光軸方向に移動させるためのターンテーブルを有
   し、
   前記ターンテーブルの回転軸の方向は、前記投射レンズの光軸とほぼ直交する方向に設
   けられており、前記ターンテーブルの天面は、前記外装ケースの外面から露出している
   ことを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記可動部は、前記投射レンズのフォーカス状態を変化させる請求項１記載のプロジェ
   クタ。
3. 前記可動部は、前記投射レンズによる投射倍率を変化させる請求項１及び請求項２のい
   ずれか一項記載のプロジェクタ。
4. 前記可動部は、前記投射レンズのフォーカス状態を変化させるフォーカス可動部分と、
   前記投射レンズによる投射倍率を変化させる倍率可動部分とを含み、前記ターンテーブル
   は、前記フォーカス可動部分を移動させるための第１部分と、前記倍率可動部分を移動さ
   せるための第２部分とを含む請求項１記載のプロジェクタ。
5. 前記ターンテーブルの天面は、前記外装ケースの天板側に露出している請求項１から請
   求項４のいずれか一項記載のプロジェクタ。
6. 前記ターンテーブルと前記可動部との間には、前記ターンテーブルの回転を前記可動部
   に伝達する伝達機構が設けられている請求項１から請求項５のいずれか一項記載のプロジ
   ェクタ。
7. 前記伝達機構は、前記鏡筒の可動部に固定されるガイドピンと、前記ターンテーブル側
   に形成されて前記ガイドピンを摺動させるガイド溝とを含む案内機構である請求項６記載
   のプロジェクタ。
8. 前記伝達機構は、前記鏡筒の可動部に形成される第１歯車部と、前記ターンテーブルに
   形成される第２歯車部とを含む歯車機構である請求項６記載のプロジェクタ。
   

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