JP2007240745A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光学像の投射方向を簡易な構成で調整できるプロジェクタを提供すること。
【解決手段】光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を投射する投射レンズとを備えたプロジェクタであって、投射レンズを保持する保持部材４５２２を備え、保持部材４５２２には、当該保持部材４５２２の複数箇所に投射レンズを位置決めする位置決め手段４５２３Ａ，４５２３Ｂが設けられている。これによれば、投射レンズを位置決め手段４５２３Ａを用いて位置決めする場合と、位置決め手段４５２３Ｂを用いて位置決めする場合とで、投射レンズの位置を調整することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を投射する投射レンズとを備えたプロジェクタに関する。

従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該光学像を投射レンズからスクリーン等に拡大投射するプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタは、机等の設置面上に載置される正置き姿勢や、正置き姿勢に対して上下が逆となるように天井等に取り付けられる天吊り姿勢で用いられる。
このような姿勢では、プロジェクタの設置位置と、スクリーン等の投射領域の位置との関係で、投射画像を適切な位置に投射するためには、投射レンズをシフト（移動）させる必要がある場合がある。このような必要性に対して、投射レンズの位置をシフトさせるレンズ移動機構を備えたプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のプロジェクタ（液晶プロジェクション装置）に設けられたレンズ移動機構は、投射レンズ（投影レンズ）の中心軸と、プロジェクタ内部に固定された液晶パネルから射出される光束の光軸とをずらすことにより、投射画像の射出方向をシフトするものである。このレンズ移動機構では、投射レンズに設けられた支持板が、当該投射レンズを保持する保持ベースにより、上下に摺動自在に保持されており、当該支持板には軸受が設けられている。そして、この軸受には、シフト棒が回動自在に取り付けられており、当該シフト棒を左右に回動させると、投射レンズが上下に移動するように構成されている。

特開平１０−１７１０４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたレンズ移動機構をプロジェクタに対して設けると、当該プロジェクタの構成が複雑になるほか、プロジェクタの製造コストが増大するという問題がある。このような問題から、簡易な構成で投射レンズの位置を調整でき、当該投射レンズによる光学像の投射方向を調整できるプロジェクタが望まれてきた。

本発明の目的は、光学像の投射方向を簡易な構成で調整できるプロジェクタを提供することである。

前記した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を投射する投射レンズとを備えたプロジェクタであって、前記投射レンズを保持する保持部材を備え、前記保持部材には、当該保持部材の複数箇所に前記投射レンズを位置決めする位置決め手段が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、投射レンズを保持部材における複数箇所に位置決めする位置決め手段が、当該保持部材に設けられている。これによれば、それぞれの箇所に設けられた位置決め手段を用いて、保持部材における複数箇所に投射レンズを位置決めすることができる。従って、保持部材における投射レンズの位置を調整することができるので、当該投射レンズによる光学像の投射方向を調整することができる。
また、このような構成であれば、前述の特許文献１に記載のように、投射レンズを上下または左右に移動させるレンズ移動機構を設ける必要がなくなるので、プロジェクタの製造コストの不要な増大を抑制することができる。従って、光学像の投射方向を簡易な構成で調整することができ、プロジェクタの製造コストの増大を抑制することができる。
さらに、保持部材における投射レンズの位置が予め設定されるので、投射レンズの中心軸と、当該投射レンズに入射する光学像としての光束の光軸との位置合わせを精度よく行うことができる。従って、光学像を適切に射出することができる。

本発明では、前記投射レンズは、内部に所定の光路が設定されたレンズ保持筒と、当該レンズ保持筒内で前記光路上に配置される複数のレンズとを備え、前記レンズ保持筒には、当該レンズ保持筒の外周に沿って突出し、前記保持部材に対向するフランジ部が設けられ、前記フランジ部には、前記保持部材に対向する面に、当該面から面外方向に突出する突起が設けられ、前記位置決め手段は、前記保持部材に形成され、前記突起が挿入される複数の孔部であることが好ましい。

本発明によれば、位置決め手段が、保持部材に形成された複数の孔部であるので、当該位置決め手段を簡易に構成することができる。また、保持部材に位置決め手段として形成された孔部に対して、投射レンズのレンズ保持筒に設けられた突起を挿入することにより、投射レンズを位置決め固定することができるので、当該投射レンズの位置決め固定を簡易に行うことができる。

本発明では、前記孔部は、隣接する他の孔部と一体化され、前記突起は、前記孔部に挿入された際に、前記孔部と当該孔部に隣接する前記他の孔部との間を移動自在に構成されていることが好ましい。
本発明によれば、位置決め手段としての孔部が、同様に位置決め手段として保持部材に形成された隣接する他の孔部と一体化され、当該孔部間を投射レンズのフランジ部に形成された突起が移動自在とされている。これによれば、投射レンズを保持部材から取り外すことなく、当該保持部材における投射レンズの位置を調整することができる。従って、投射レンズの位置および当該投射レンズによる光学像の投射方向を、より簡易に調整することができる。

本発明では、前記位置決め手段は、前記保持部材における上下方向に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、位置決め手段が保持部材における上下方向に設けられていることにより、投射レンズの上下方向の位置調整を行うことができる。これにより、投射レンズを必要に応じて上側および下側に位置させることで、光学像を上方向および下方向に投射することができる。従って、プロジェクタを天吊り姿勢にせずに、当該プロジェクタをスクリーン等の投射面より高い位置にある棚等の場所に置いて、光学像を下方向に投射することができる。

ここで、内部に設けられた電子部品や光学部品を冷却する冷却系を備えたプロジェクタが知られているが、プロジェクタは、正置き姿勢で使用される場合が天吊り姿勢で使用される場合に比べて多いため、正置き姿勢で使用されることを前提として冷却系が構成されている場合がある。このような場合、プロジェクタを天吊り姿勢で使用すると、熱を帯びた冷却空気等が正置き姿勢とは上下逆に流通するなどして、冷却系が適切に動作しなくなる可能性がある。ここで、電子部品および光学部品等が適切に冷却されなくなるとプロジェクタの動作異常が発生してしまうため、プロジェクタの正置き姿勢時より過度に冷却系を駆動させる必要があるなどの問題がある。また、冷却系を過度に駆動させると、プロジェクタの消費電力が大きくなるほか、冷却系がファンを備えて構成されている場合には、ファンの風切音等が大きくなり、プロジェクタの静粛性が損なわれるという問題がある。

これに対し、本発明によれば、プロジェクタを天吊り姿勢にすることなく、スクリーン等の投射面より上方に設置されたプロジェクタから、下方に位置する投射面に光学像を投射することができるので、冷却系を適切に駆動させることができる。また、これにより、プロジェクタの消費電力の増大を防ぐことができるとともに、プロジェクタの静粛性が損なわれることを抑えることができる。

本発明では、前記光源から射出された光束を光学的に変換する複数の光学部品と、内部に照明光軸が設定され、当該照明光軸上の所定の位置に前記光学部品を収納する光学部品用筐体とを備え、前記保持部材は、前記光学部品用筐体に一体的に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光学部品を収納する光学部品用筐体と、投射レンズを保持する保持部材とを一体的に形成したことにより、プロジェクタを構成する部品の点数が不要に増加することを防ぐことができる。
また、光学部品用筐体と保持部材とが一体的に形成されていることにより、光学部品用筐体内に設定された照明光軸上に投射レンズを精度よく配置することができる。従って、投射画像を適切に形成、投射することができる。

〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）プロジェクタ１の外観構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を示す斜視図である。
本実施形態のプロジェクタ１は、内部に収納された光源装置４１１（図３）から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該光学像を投射レンズ４６（図１）からスクリーン等の投射面に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、後述する制御ユニット３（図１）、光学ユニット４（図２および図３）、電源ユニット５（図２）および冷却ユニット６（図２）等を収納する外装筐体２を備えている。

外装筐体２は、射出成形等によって成形された略直方体状の筐体であり、図１に示すように、プロジェクタ１の上面、左右両側面、前面、および背面をそれぞれ構成するアッパーケース２１と、プロジェクタ１の下面、左右両側面、前面、および背面をそれぞれ構成するロアーケース２２とを備えている。これらアッパーケース２１およびロアーケース２２は、互いにねじ等により固定されている。

アッパーケース２１により構成される外装筐体２の上面２Ａには、前方側（後述する投射レンズ４６による光学像の投射方向の先端側）に操作パネル２Ａ１が設けられている。この操作パネル２Ａ１には、プロジェクタ１の電源のオン／オフを行う電源スイッチや、投射画像のズーム等を行う各種スイッチが配設されている。また、この操作パネル２Ａ１の近傍には音声出力用のスピーカ孔２Ａ２が形成されており、当該スピーカ孔２Ａ２の内部にはスピーカ（図示省略）が配置されている。

アッパーケース２１およびロアーケース２２により形成される外装筐体２の両側面のうち、投射レンズ４６に近い側の側面２Ｂには、当該アッパーケース２１およびロアーケース２２に跨る開口２Ｂ１が形成されている。この開口２Ｂ１の内側には、後述する制御ユニット３が設けられており、当該開口２Ｂ１を介して、制御ユニット３に設けられた各端子３１が露出している。これら端子３１には、外部の電子機器が接続される。

アッパーケース２１およびロアーケース２２により形成される前面部２Ｃには、図１における右側に、当該アッパーケース２１およびロアーケース２２を跨ぐ略円形状の開口２Ｃ１が形成されている。この開口２Ｃ１には、後述する光学ユニット４を構成し、光学像を投射する投射レンズ４６が露出している。
また、前面部２Ｃには、図１における左側に、排気口２Ｃ２が形成されており、当該排気口２Ｃ２に応じて外装筐体２内部に設けられた冷却ファン６２（図２参照）により、プロジェクタ１を構成する電子部品および光学部品等を冷却した空気が排出される。

（２）プロジェクタ１の内部構成
図２は、プロジェクタ１の内部構成を示す斜視図である。詳述すると、アッパーケース２１および制御ユニット３を取り外した状態のプロジェクタ１を示す斜視図である。
外装筐体２の内部には、図２に示すように、光学ユニット４、電源ユニット５および冷却ユニット６等が設けられているほか、図２では図示を省略したが、制御ユニット３が設けられている。

このうち、制御ユニット３は、光学ユニット４および電源ユニット５の上方に配置される。この制御ユニット３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等を実装した回路基板として構成されている。そして、制御ユニット３は、外装筐体２の外面に露出した端子３１から入力した画像情報を処理して、光学ユニット４を構成する液晶パネル４４１の駆動を制御するほか、光源ランプ４１６の点灯制御を行う。また、制御ユニット３は、プロジェクタ１の駆動状態に応じて、冷却ユニット６を構成する各ファン６１，６２の駆動を制御する。

電源ユニット５は、プロジェクタ１の背面に沿って配置されており、プロジェクタ１を構成する各電子部品に電力を供給する。この電源ユニット５は、図２に示すように、ＥＭＩ（ElectroMagnetic Interference、電磁干渉）対策のため、電磁シールド材５１によって覆われている。この電源ユニット５は、詳しい図示を省略したが、電源ブロックと、光源駆動ブロックとを備えている。
このうち、電源ブロックは、電源ケーブル（図示省略）を介して入力する商用交流電流を直流変換し、各電子部品に応じた電圧に昇圧および減圧した後に、光源駆動ブロックおよび制御ユニット３等の各電子部品に供給する。
光源駆動ブロックは、電源ブロックから供給される直流電流を整流、変圧して、交流矩形波電流を発生させ、この交流矩形波電流を光学ユニット４を構成する光源装置４１１の光源ランプ４１６に供給して、当該光源ランプ４１６を点灯させる回路基板である。この光源駆動ブロックは、制御ユニット３に電気的に接続され、当該制御ユニット３により、光源駆動ブロックを介して、光源ランプ４１６の点灯制御がなされている。

冷却ユニット６は、外装筐体２の外部から冷却空気を取り込み、当該冷却空気により制御ユニット３、光学ユニット４および電源ユニット５を冷却した後、熱せられた冷却空気を外部に排出する。この冷却ユニット６は、２つの冷却ファン６１，６２を備えて構成されている。これら冷却ファン６１，６２の駆動は、前述のように、制御ユニット３によって制御されている。

冷却ファン６１は、電源ユニット５近傍に設けられており、外装筐体２の下面部に形成された図示しない開口から外装筐体２外部の空気を内部に導入して、電源ユニット５を冷却する。
また、冷却ファン６２は、外装筐体２の前面部２Ｃに形成された排気口２Ｃ２の内側に対応する位置に設けられ、後述する光源装置４１１近傍の空気を吸引して、当該光源装置４１１を冷却するほか、外装筐体２の下面部に形成された図示しない開口を介して外部から流入し、後述する電気光学装置４４を冷却した空気を吸引する。そして、冷却ファン６２は、これら吸引した冷却空気を、排気口２Ｃ２を介して外装筐体２外部に排出する。

（３）光学ユニット４の構成
図３は、光学ユニット４の光学系を模式的に示す図である。
光学ユニット４は、制御ユニットによる制御の下、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像（カラー画像）を形成するユニットである。この光学ユニット４は、図２に示すように、外装筐体２内の電源ユニット５より中央寄りに位置し、外装筐体２の背面に沿って延出するとともに、当該外装筐体２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。
光学ユニット４は、図３に示すように、照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、電気光学装置４４と、これら光学部品４１〜４４を内部に収納配置する光学部品用筐体４５（図２および図４参照）と、投射レンズ４６とを備えている。

照明光学装置４１は、電気光学装置４４を構成する後述する液晶パネル４４１の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。この照明光学装置４１は、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えて構成されている。

光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。このような光源ランプ４１６としては、本実施形態では、高圧水銀ランプを採用しているが、メタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用することもできる。また、リフレクタ４１７には、放物面鏡を採用しているが、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。

第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源装置４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、当該第２レンズアレイ４１３の光路後段に配置された重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズから射出された像を、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１の画像形成領域に結像させる機能を有している。

偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置され、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の直線偏光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の直線偏光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって最終的に後述する液晶パネル４４１の画像形成領域にほぼ重畳される。ここで、偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置４１１からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子４１４を用いることで、光源装置４１１からの射出光を略１種類の直線偏光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。

色分離光学装置４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２により照明光学装置４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学装置４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学装置４２で分離された赤色光を赤色光用の液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。

この際、色分離光学装置４２のダイクロイックミラー４２１では、照明光学装置４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って青色光用の液晶パネル４４１Ｂに達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出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。緑色光用および赤色光用の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。

ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうち、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１９を通って緑色光用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学装置４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに達する。なお、赤色光の光路上にリレー光学装置４３が配置されているのは、赤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４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１９に伝えるためである。なお、リレー光学装置４３には、３つの色光のうち赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。

電気光学装置４４は、色分離光学装置４２から射出される３つの色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、変調した各色光を合成して光学像（カラー画像）を形成する。この電気光学装置４４は、光変調装置としての３つの液晶パネル４４１（赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４４１Ｂとする）と、これら液晶パネル４４１の光束入射側にそれぞれ配置される３つの入射側偏光板４４２と、各液晶パネル４４１の光束射出側にそれぞれ配置される３つの射出側偏光板４４３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備えて構成されている。

入射側偏光板４４２には、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射し、当該入射側偏光板４４２は、入射した光束のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板４４２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
液晶パネル４４１は、本発明の光変調装置に相当し、一対の透明ガラス基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入した構成を有している。この液晶パネル４４１は、前述の制御ユニット３から入力する駆動信号に応じて、画像形成領域内にある液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４４２から射出された偏光光束の偏光方向を変調して、入射する色光に応じた色画像を形成する。

射出側偏光板４４３は、液晶パネル４４１から射出された光束のうち、入射側偏光板４４２における光束の透過軸と直交する偏光方向を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出された色画像としての各色光を合成して光学像（カラー画像）を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム４４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、投射レンズ４６と対向する側（Ｇ色光側）に配置された射出側偏光板４４３を介した色光を透過し、残り２つの射出側偏光板４４３（Ｒ色光側およびＢ色光側）を介した色光を反射する。このようにして、各入射側偏光板４４２、各液晶パネル４４１および各射出側偏光板４４３にて変調された各色光が合成されて光学像（カラー画像）が形成される。

（４）投射レンズ４６の構成
投射レンズ４６は、電気光学装置４４のクロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像を拡大して投射する投射光学系としての機能を有するものである。この投射レンズ４６は、内部に所定の光路が設定されたレンズ保持筒４６１と、当該レンズ保持筒４６１内部に収納され、前記所定の光路上に配置される複数のレンズ（図示省略）とを備えた組レンズとして構成されている。

レンズ保持筒４６１は、図３に示すように、略円筒状に形成された筒状部材として構成されている。このレンズ保持筒４６１における光学像の投射方向先端側（電気光学装置４４から離間した側）は、前述の外装筐体２に形成された開口２Ｃ１から露出する。
また、レンズ保持筒４６１の投射方向基端側（電気光学装置４４に近接する側）には、レンズ保持筒４６１の外周から、当該レンズ保持筒４６１の中心軸に対して略直交する方向に起立するフランジ部４６２が形成されている。このフランジ部４６２は、図２に示すように、投射レンズ４６の投射方向に対する反対方向から見て略矩形状に形成されており、後述する光学部品用筐体４５の部品収納部材４５２に形成された保持部４５２２により保持固定される。

このフランジ部４６２の投射方向基端側（保持部４５２２に対向する側）の面の四隅には、図３に示すように、面外方向に起立する４つの突起４６２１（図３においては上方側の２つのみ図示）が形成されている。これら突起４６２１は、断面視略円形状を有するピン状に形成され、投射レンズ４６を、部品収納部材４５２の保持部４５２２に取り付ける際に、当該保持部４５２２に形成された後述する孔部４５２３Ａまたは４５２３Ｂに挿入される。

（５）光学部品用筐体４５の構成
図４は、光学部品用筐体４５を示す側面図である。詳述すると、図４は、光学部品用筐体４５を投射レンズ４６による光学像の投射方向とは反対方向から見た側面図である。なお、図４においては、蓋状部材４５３の図示を省略している。
光学部品用筐体４５は、内部に所定の照明光軸Ａ（図３参照）が設定され、上述した光学部品４１〜４４を照明光軸Ａに対する所定位置に配置するとともに、投射レンズ４６を所定位置で保持固定する合成樹脂製の箱状部材である。
この光学部品用筐体４５は、図２および図４に示すように、光源装置４１１を収納する光源収納部材４５１（図２および図４）と、部品収納部材４５２（図２および図４）と、蓋状部材４５３（図２）とを備えて構成されている。

光源収納部材４５１は、下方に開口する縦断面視略Ｕ字状の箱状部材として構成されており、ロアーケース２２の下面部に形成されたランプ交換口（図示省略）を介して、光源装置４１１を交換可能に構成されている。この光源収納部材４５１の水平方向の両側面には、図４に示すように、それぞれ開口４５１１，４５１２が形成されている。これら開口４５１１，４５１２は、光源収納部材４５１に収納された光源装置４１１を冷却した冷却空気が流通する開口であり、当該光源装置４１１を構成するリフレクタ４１７内の光源ランプ４１６を冷却した冷却空気は開口４５１１を介して、また、リフレクタ４１７の外側を冷却した冷却空気は開口４５１２を介して、前述の冷却ユニット６を構成する冷却ファン６２により吸引され、プロジェクタ１外部に排出される。

部品収納部材４５２には、前述の光源装置４１１を除いた各光学部品４１〜４４を収納する収納部４５２１と、投射レンズ４６を保持固定する保持部４５２２とが一体的に形成されている。
収納部４５２１は、上方に部品収納用開口を有する縦断面視略Ｕ字状に形成されており、当該部品収納用開口は、蓋状部材４５３によって閉塞される。この収納部４５２１は、光源収納部材４５１と接続されており、詳しい図示を省略するが、当該光源収納部材４５１と接続される収納部４５２１の側壁には、光源収納部材４５１に収納された光源装置４１１から射出された光束が透過する開口が形成されている。また、収納部４５２１の内部には、各光学部品を位置決め固定するための複数の溝が形成されている。

保持部４５２２は、部品収納部材４５２における光源収納部材４５１に接続される側とは反対側の端部に形成されている。この保持部４５２２は、図２および図４に示すように、側面視略矩形状に形成されており、前述した投射レンズ４６のフランジ部４６２が当接され、当該フランジ部４６２をねじ等の固定手段（図示省略）で固定することにより、投射レンズ４６を保持固定する。
この保持部４５２２には、図４に示すように、当該保持部４５２２を貫通する複数の孔部４５２３と、開口４５２４が形成されている。

孔部４５２３は、保持部４５２２に対して投射レンズ４６を位置決めする際に利用される。このような孔部４５２３は、図４に示すように、保持部４５２２の四隅にそれぞれ２つずつ上下に縦列するように、計８つ形成されている。これら孔部４５２３は、保持部４５２２の四隅のうち、上方に形成された４つの孔部４５２３Ａと、下方に形成された４つの孔部４５２３Ｂとに分けられ、それぞれ孔部４５２３Ａおよび孔部４５２３Ｂには、投射レンズ４６のフランジ部４６２に形成された突起４６２１が挿入される。このため、各孔部４５２３Ａ，４５２３Ｂは、それぞれの位置に当該投射レンズ４６を位置決めすることができるように形成されている。すなわち、孔部４５２３Ａおよび孔部４５２３Ｂは、それぞれ本発明の位置決め手段に相当する。

具体的に、保持部４５２２の四隅に形成された４つの孔部４５２３Ａに、投射レンズ４６のフランジ部４６２に形成された突起４６２１を挿通させると、当該投射レンズ４６は、保持部４５２２において図４中二点鎖線で示した位置Ｙ１に位置決めされる。この位置Ｙ１で投射レンズ４６は、保持部４５２２に保持固定される。
また、保持部４５２２の四隅に形成され、かつ、孔部４５２３Ａの下方に形成された孔部４５２３Ｂに、投射レンズ４６に形成された突起４６２１を挿通させると、当該投射レンズ４６は、保持部４５２２において図４中一点鎖線で示した位置Ｙ２に位置決めされる。この位置Ｙ２は、位置Ｙ１より低い位置となっている。そして、この位置Ｙ２で、投射レンズ４６は、保持部４５２２に保持固定される。

開口４５２４は、保持部４５２２における略中央部分に、縦長の略長円形状に形成されている。この開口４５２４には、投射レンズ４６における光学像の投射方向の基端側の部分が挿通される。ここで、投射レンズ４６の保持部４５２２に対する取付位置は、当該投射レンズ４６の突起４６２１が孔部４５２３Ａに挿入されて位置決め固定された保持部４５２２における上方側の位置Ｙ１と、当該突起４６２１が孔部４５２３Ｂに挿入されて位置決め固定された保持部４５２２における下方側の位置Ｙ２との２つの位置がある。このため、それぞれの位置Ｙ１，Ｙ２に投射レンズ４６が位置決めされても、開口４５２４には投射レンズ４６の投射方向基端側の端部が挿通されるので、当該開口４５２４は長円形状に形成されている。

（６）投射レンズ４６の位置と投射方向との関係
図５は、保持部４５２２における投射レンズ４６の位置に対する光学像の投射方向を示す模式図である。詳述すると、図５は、保持部４５２２に対して投射レンズ４６を上方側に取り付けた場合と、下方側に取り付けた場合との光学像の投射方向を示す模式図である。この図５において、矢印Ｈ方向および矢印Ｌ方向は、鉛直方向における上方および下方を示している。なお、図５においては、電気光学装置４４を構成する液晶パネル４４１のうち、投射レンズ４６の光束入射面に正対する位置に配置される液晶パネル４４１Ｇのみを図示し、他の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂの図示を省略する。また、同様に、クロスダイクロイックプリズム４４４の図示は省略する。

投射レンズ４６を保持部４５２２における上方（矢印Ｈ方向）側に取り付けた場合には、図５における下側に示すように、当該投射レンズ４６により、光学像としての光束は当該投射レンズ４６の中心軸Ｂより上方（矢印Ｈ方向）側に射出される。
これは、液晶パネル４４１から射出される光束の光軸Ｃ１が、投射レンズ４６の中心軸Ｂに対して下方（矢印Ｌ方向）側に位置するためであり、当該液晶パネル４４１からクロスダイクロイックプリズム４４４（図５では図示省略）を介して射出された光束が投射レンズ４６に入射すると、当該投射レンズ４６の内部で光束の光路が、投射レンズ４６の中心軸Ｂに対して略対称に変換され、当該投射レンズ４６から上方（矢印Ｈ方向）側に射出される。

このため、プロジェクタ１を光学像が投影されるスクリーン等の投射面より低い位置に設置した場合には、投射レンズ４６に形成された突起４６２１を保持部４５２２に形成された孔部４５２３Ａに挿入した状態とすると、当該投射レンズ４６が保持部４５２２に対して上方（矢印Ｈ方向）側に位置することとなり、投射レンズ４６から光学像を、当該投射レンズ４６の中心軸Ｂより上方（矢印Ｈ方向）に投射することができる。従って、投射面より低い位置にプロジェクタ１を設置した場合でも、光学像を適切な位置に投射することができる。

これに対し、投射レンズ４６を保持部４５２２における下方（矢印Ｌ方向）側に取り付けた場合には、図５における上側に示すように、当該投射レンズ４６により、当該投射レンズ４６の中心軸Ｂに対して光学像としての光束は下方（矢印Ｌ方向）側に射出される。
これは、保持部４５２２に対して投射レンズ４６を上方（矢印Ｈ方向）側に取り付けた場合とは逆に、投射レンズ４６の中心軸Ｂに対して、液晶パネル４４１から射出される光束の光軸Ｃ２が上方（矢印Ｈ方向）側に位置するためであり、当該液晶パネル４４１からクロスダイクロイックプリズム４４４（図５では図示省略）を介して射出された光束が投射レンズ４６に入射すると、当該投射レンズ４６の内部で光束の光路が、投射レンズ４６の中心軸Ｂに対して略対称に変換され、当該投射レンズ４６から下方（矢印Ｌ方向）側に射出される。

このため、プロジェクタ１を光学像が投影される投射面に対して高い位置に設置した場合には、投射レンズ４６に形成された突起４６２１を保持部４５２２に形成された孔部４５２３Ｂに挿入した状態とすると、当該投射レンズ４６が保持部４５２２に対して下方（矢印Ｌ方向）側に位置することとなり、投射レンズ４６から光学像を、当該投射レンズ４６の中心軸Ｂより下方（矢印Ｌ方向）に投射することができる。従って、投射面より高い位置にプロジェクタ１を設置した場合でも、光学像を適切な位置に投射することができる。

以上のような本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果を奏することができる。
すなわち、投射レンズ４６を保持する保持部４５２２の四隅に、当該保持部４５２２に対して投射レンズ４６を位置決めする位置決め手段としての孔部４５２３が形成されている。この孔部４５２３は、保持部４５２２の四隅における上方側に形成された孔部４５２３Ａと、下方側に形成された孔部４５２３Ｂとに分類され、それぞれの孔部４５２３Ａ，４５２３Ｂに、投射レンズ４６のフランジ部４６２に形成された突起４６２１を挿通することにより、当該投射レンズ４６を保持部４５２２に位置決めすることができる。
これによれば、保持部４５２２における複数箇所に投射レンズ４６を位置決めすることができるので、当該投射レンズ４６を移動させるようなシフト機構を設ける必要をなくすことができる。従って、簡易な構成で、投射レンズ４６の位置を調整することができ、当該投射レンズ４６による光学像の投射方向を調整することができる。また、このような構成により、光学像の投射方向を調整できるプロジェクタ１の製造コストが不要に増大することを抑えることができる。

また、前述のように、投射レンズ４６には、投射方向基端側にフランジ部４６２が形成され、当該フランジ部４６２には、保持部４５２２に対向する面から面外方向に突出する突起４６２１が形成されている。また、保持部４５２２には、投射レンズ４６の突起が挿入されることで、当該投射レンズ４６を位置決めする孔部４５２３が、本発明の位置決め手段として形成されている。
これによれば、投射レンズ４６を保持部４５２２に対して位置決めする構成を簡易な構成とすることができる。また、孔部４５２３に対して突起４６２１を挿入することで投射レンズ４６を位置決めできるので、当該投射レンズ４６の位置決め工程を簡略化することができる。従って、プロジェクタ１の製造コストの増大を一層抑制することができ、また、投射レンズ４６の位置調整を一層簡略化することができる。

さらに、孔部４５２３は、保持部４５２２の四隅に上下に縦列するように形成され、上側に形成された孔部４５２３Ａと、下側に形成された孔部４５２３Ｂに分類される。そして、孔部４５２３Ａを用いて投射レンズ４６を位置決めした際には、当該投射レンズ４６は、保持部４５２２において上側に保持され、孔部４５２３Ｂを用いて投射レンズ４６を位置決めした際には、当該投射レンズ４６は、保持部４５２２において下側に保持される。
これによれば、投射レンズ４６が保持部４５２２において上側に位置する場合には、投射レンズ４６により、当該投射レンズ４６の中心軸より上方に光学像を投射することができ、投射レンズ４６が保持部４５２２において下側に位置する場合には、投射レンズ４６により、当該投射レンズ４６の中心軸より下方に光学像を投射することができる。従って、プロジェクタ１を天吊り姿勢にしなくても、当該プロジェクタ１より低い位置の投射面に光学像を投射することができ、冷却ユニット６の駆動状態に影響が及ぶことを防ぐことができる。

加えて、投射レンズ４６を保持固定する保持部４５２２は、光学部品用筐体４５を構成する部品収納部材４５２に一体的に形成されている。これによれば、光学部品４１〜４４を内部に収納する光学部品用筐体４５と、投射レンズ４６を保持固定する保持部材とを、それぞれ別体として設ける必要がなくなるので、プロジェクタ１を構成する部品が不要に増加することを抑えることができる。従って、プロジェクタ１の部品点数の増加を抑制することができるとともに、構成の簡略化を図ることができる。

また、プロジェクタ１の製造段階で、保持部４５２２における孔部４５２３Ａ，４５２３Ｂの位置を予め設定することができるので、孔部４５２３Ａ，４５２３Ｂの形成位置を調整することにより、投射レンズ４６の位置を変更した後でも、当該投射レンズ４６の中心軸と、収納部４５２１内に設定された照明光軸Ａとを精度よく合わせることができる。従って、光学像を適切に投射することができる。
さらに、突起４６２１の形成位置が、投射レンズ４６のフランジ部４６２における四隅とされ、孔部４５２３Ａ，４５２３Ｂの形成位置も保持部４５２２における四隅とされている。これによれば、光学像としての光束の光路を遮らないようにすることができるとともに、投射レンズ４６を安定して保持部４５２２に保持させることができる。

〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
本実施形態のプロジェクタは、第１実施形態で示したプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、光学部品用筐体４５の保持部４５２２に形成された孔部の形状においてプロジェクタ１と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態のプロジェクタは、詳しい図示を省略するが、前述のプロジェクタ１と同様に、制御ユニット３、光学ユニット４、電源ユニット５および冷却ユニット６と、これらを内部に収納する外装筐体２とを備えている。
このうち、光学ユニット４は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成、投射するものであり、照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、電気光学装置４４と、投射レンズ４６とを備えている。また、本実施形態における光学ユニット４は、前述の光学部品用筐体４５に代えて、光学部品用筐体４５Ａを備えている。

図６は、本実施形態に係るプロジェクタを構成する光学部品用筐体４５Ａを示す側面図である。なお、図６においては、蓋状部材４５３の図示を省略している。
光学部品用筐体４５Ａは、図６に示すように、光源収納部材４５１と、部品収納部材４５４と、蓋状部材４５３（図６においては図示省略）を備えて構成されている。
このうち、部品収納部材４５４は、光源装置４１１を除く光学部品４１〜４４を内部に収納する収納部４５２１と、投射レンズ４６を保持固定する保持部４５４２とを備えている。

保持部４５４２は、前述の保持部４５２２と同様に、投射レンズ４６による光学像の投射方向とは反対方向から見て略矩形状に形成され、当該保持部４５４２の四隅には、計４つの孔部４５４３が形成されている。また、保持部４５４２の略中央には、縦長の略長円形状を有する開口４５４４が形成されている。この開口４５４４には、開口４５２４と同様に、保持部４５４２が投射レンズ４６を保持した際に、当該投射レンズ４６の投射方向基端側の端部が挿通される。

孔部４５４３は、略８字状に形成され、それぞれ保持部４５４２の四隅における上方側に形成された４つの孔部４５４３Ａと、当該孔部４５４３Ａに隣接して下方側に形成された孔部４５４３Ｂとが互いに一体化された構成となっている。そして、孔部４５４３に、投射レンズ４６のフランジ部４６２に形成された突起４６２１を挿通させると、当該突起４６２１が孔部４５４３Ａ，４５４３Ｂのいずれかの位置に位置決めされ、これにより、保持部４５４２に対して投射レンズ４６が位置決めされる。

具体的に、投射レンズ４６の突起４６２１（図３参照）が孔部４５４３Ａを挿通する状態では、図６中二点鎖線で示すように、保持部４５４２における上側の位置Ｙ３に投射レンズ４６が位置決めされる。この場合、第１実施形態で示したプロジェクタ１と同様に、液晶パネル４４１からの射出光束の光軸に対して、投射レンズ４６の中心軸が上方に位置することとなるので、当該中心軸に対して、光学像が投射レンズ４６から上方に射出されることとなる。
また、突起４６２１が孔部４５４３Ｂを挿通する状態では、図６中一点鎖線で示すように、保持部４５４２における下側の位置Ｙ４に投射レンズ４６が位置決めされる。この場合、液晶パネル４４１からの射出光束の光軸に対して、投射レンズ４６の中心軸が下方に位置することとなるので、当該中心軸に対して、光学像が投射レンズ４６から下方に射出されることとなる。

ここで、孔部４５４３が全体として略８字状に形成されていることにより、投射レンズ４６の突起４６２１を孔部４５４３に挿通させた状態で、投射レンズ４６の位置を変更することが可能となる。
すなわち、孔部４５４３において、孔部４５４３Ａと孔部４５４３Ｂとは互いに接続されているので、例えば、突起４６２１が孔部４５４３Ａを挿通した状態から、当該突起４６２１を孔部４５４３から抜かずに、突起４６２１を孔部４５４３Ｂ側に移動させることができる。また逆に、突起４６２１が孔部４５４３Ｂを挿通した状態から、当該突起４６２１を孔部４５４３Ａ側に移動させることができる。

以上のような本実施形態にプロジェクタによれば、第１実施形態で示したプロジェクタ１と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
すなわち、孔部４５４３Ａと孔部４５４３Ｂとが互いに接続されており、投射レンズ４６のフランジ部４６２に形成された突起４６２１が、孔部４５４３Ａ，４５４３Ｂ間を移動可能に構成されていることにより、投射レンズ４６の突起４６２１を孔部４５４３に挿入させた状態で、当該投射レンズ４６の保持部４５４２における位置を変更することができる。
これによれば、保持部４５４２における投射レンズ４６の位置を変更する際に、当該保持部４５４２から投射レンズ４６を外す必要をなくすことができる。従って、投射レンズ４６の位置調整を一層簡易に行うことができる。

〔３．実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

前記各実施形態では、保持部４５２２，４５４２において投射レンズ４６を位置決めする位置決め手段を、当該保持部４５２２，４５４２に形成され、投射レンズ４６に形成された突起４６２１が挿通する孔部４５２３，４５４３で構成したが、本発明はこれに限らない。例えば、溝等の凹部や段差部により構成してもよい。また、例えば、保持部に投射レンズのフランジ部を当接させた状態で、両者を挟持する部材で構成してもよい。

前記各実施形態では、位置決め手段として保持部４５２２，４５４２に形成された孔部４５２３Ａ，４５２３Ｂ，４５４３Ａ，４５４３Ｂは、上下方向に縦列するように形成されているとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、水平方向に並列するように形成されていてもよい。また、保持部に形成された孔部の数は、当該保持部における投射レンズ４６の位置の数や、当該投射レンズ４６に形成された突起の数に応じて、適宜設定してよい。

前記各実施形態では、部品収納部材４５２２，４５４２には、光源装置４１１を除いた光学部品４１〜４４を収納する収納部４５２１と、投射レンズ４６を保持固定する保持部４５２２，４５４２とが一体的に形成されているとしたが、それぞれ別体で構成してもよい。なお、収納部４５２１と保持部４５２２，４５４２とが一体化した部品収納部材４５２とすれば、プロジェクタ１を構成する部品の点数が不要に増加することを抑えることができる。

前記各実施形態では、プロジェクタ１は、３つの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、２つ以下、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも、本発明を適用可能である。
また、前記各実施形態では、光学ユニット４は平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
さらに、前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４４１を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。

前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネル４４１を備えたプロジェクタ１を例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置であれば、他の構成の光変調装置を採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶層以外の光変調装置を用いたプロジェクタにも、本発明を適用することも可能である。このような光変調装置を用いた場合、光束入射側および光束射出側の偏光板４４２，４４３は省略することができる。

本発明は、プロジェクタに利用でき、特に設置位置が固定されず、携帯可能に構成されたプロジェクタに好適に利用することができる。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を示す斜視図。 前記実施形態における光学ユニットの光学系を示す模式図。 前記実施形態における光学部品用筐体を示す側面図。 前記実施形態における投射レンズの位置に対する光学像の投射方向を示す模式図。 本発明の第２実施形態に係るプロジェクタに設けられた光学部品用筐体を示す側面図。

符号の説明

１…プロジェクタ、４１〜４４…光学部品、４５…光学部品用筐体、４６…投射レンズ、４１６…光源ランプ（光源）、４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、４６１…レンズ保持筒、４６２…フランジ部、４６２１…突起、４５２２，４５４２…保持部（保持部材）、４５２３Ａ，４５２３Ｂ，４５４３Ａ，４５４３Ｂ…孔部（位置決め手段）。

Claims (5)

1. 光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を投射する投射レンズとを備えたプロジェクタであって、
   前記投射レンズを保持する保持部材を備え、
   前記保持部材には、当該保持部材の複数箇所に前記投射レンズを位置決めする位置決め手段が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記投射レンズは、内部に所定の光路が設定されたレンズ保持筒と、当該レンズ保持筒内で前記光路上に配置される複数のレンズとを備え、
   前記レンズ保持筒には、当該レンズ保持筒の外周に沿って突出し、前記保持部材に対向するフランジ部が設けられ、
   前記フランジ部には、前記保持部材に対向する面に、当該面から面外方向に突出する突起が設けられ、
   前記位置決め手段は、前記保持部材に形成され、前記突起が挿入される複数の孔部であることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記孔部は、隣接する他の孔部と一体化され、
   前記突起は、前記孔部に挿入された際に、前記孔部と当該孔部に隣接する前記他の孔部との間を移動自在に構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記位置決め手段は、前記保持部材における上下方向に設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記光源から射出された光束を光学的に変換する複数の光学部品と、
   内部に照明光軸が設定され、当該照明光軸上の所定の位置に前記光学部品を収納する光学部品用筐体とを備え、
   前記保持部材は、前記光学部品用筐体に一体的に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
   

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