JP2011203286A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】画質の品質劣化を抑制して投写画像を移動するプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクター１は、光源から射出された光束を変調する電気光学装置３５と、画像光を投写する投写レンズ３６と、電気光学装置３５および投写レンズ３６を保持する光学部品用筐体３８と、電気光学装置３５、投写レンズ３６、および光学部品用筐体３８を収納する外装筐体２と、光学部品用筐体３８が外装筐体２に対して回転可能に、光学部品用筐体３８および外装筐体２を連結する連結機構５と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像光を投写するプロジェクターに関する。

従来、光源から射出された光束を変調する電気光学装置、およびスクリーン等の投写面に画像光を投写する投写レンズを備えたプロジェクターが知られている。そして、使用者がプロジェクターの姿勢を変更することなく、投写面に投写された投写画像を移動できるようにレンズシフト機構を備えたプロジェクターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のレンズシフト機構（投写位置調整装置）は、固定板、２つの移動板、および２つの調整駆動部等を備えている。固定板は、電気光学装置が収納されている光学部品用筐体に固定されている。投写レンズは、一方の移動板に固定され、固定板に対して２つの方向、つまり画像光が投写される投写方向に対して直交する２つの方向に移動可能に構成されている。他方の移動板は、一方の移動板と係合し、固定板に対して一方の方向に移動可能に構成されている。２つの調整駆動部は、ダイヤルや複数のギア等を備え、２つの移動板にそれぞれ対応して設けられている。投写レンズは、ダイヤルが回動されることによって、ギアを介して移動板と共に移動し、電気光学装置に対して位置が変更される。そして、投写レンズが移動されることによって、投写画像は移動する。

特開２００６−１３３４１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクターは、投写画像を移動させた際に、画素ずれやフレアー等の画質の品質劣化が発生するという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るプロジェクターは、光源から射出された光束を変調する電気光学装置と、画像光を投写する投写レンズと、前記電気光学装置および前記投写レンズを保持する保持体と、前記電気光学装置、前記投写レンズ、および前記保持体を収納する外装筐体と、前記保持体が前記外装筐体に対して回転可能に、前記保持体および前記外装筐体を連結する連結機構と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、保持体は、連結機構によって外装筐体に連結され、外装筐体に対して回転可能になっている。これによって、プロジェクターは、設置された状態において、保持体が回転されることによって、保持体に保持されている電気光学装置および投写レンズが一体的に回転され、画像光の投写方向が変更される。そして、投写面に投写される投写画像は、移動する。電気光学装置および投写レンズは、投写画像が移動される際にも相互間の位置関係が維持された状態で回転されるので、電気光学装置から射出される画像光を精度よく投写レンズに入射させることができる。したがって、プロジェクターは、画素ずれやフレアー等の画質の品質劣化を抑制して投写画像を移動することが可能となる。

［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記電気光学装置および前記投写レンズは、互いの光軸が略一致して前記保持体に保持されていることが好ましい。

この構成によれば、電気光学装置および投写レンズは、互いの光軸が略一致しているので、互いの光軸が一致しない構成に比べ、投写レンズに備えられたレンズ等の光学部品のサイズを小さく形成することができる。よって、投写レンズの小型化や軽量化、ひいてはプロジェクターの小型化や軽量化が図れる。

［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記保持体の回転中心となる回転軸は、前記投写レンズの光軸と交差していることが好ましい。

投写画像は、保持体が回転される際に、投写面に対する画像光の光軸の傾斜角度が変わるため、歪むこととなる。この構成によれば、保持体の回転中心となる回転軸と、投写レンズの光軸とは、交差しているので、保持体が回転される一方の方向と他方の方向とで移動する画像のサイズや歪む形状が対称となるように構成することができる。これによって、投写面への画像光の合わせ易さの向上や、画像歪を補正する構成の簡素化が図れる。

［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記連結機構は、前記保持体が互いに直交する方向に回転可能に、前記保持体および前記外装筐体を連結することが好ましい。

この構成によれば、プロジェクターは、保持体が互いに直交する２方向の回転が可能なので、投写画像の移動範囲を広げることができる。例えば、プロジェクターが机上や床等に設置された姿勢や、天井に設置された姿勢において、保持体を鉛直方向および水平方向に回転させることで、プロジェクターは、鉛直方向に沿う投写面に対し、投写画像を鉛直方向および水平方向に移動することが可能となる。

［適用例５］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記保持体の互いに直交する方向の回転中心となるそれぞれの回転軸は、互いに交差していることが好ましい。

この構成によれば、保持体が互いに直交する２方向のそれぞれの回転軸が互いに交差して形成されているので、交差していない構成に比べ、保持体の回転軌跡を小さく形成することが可能となる。よって、外装筐体内の省スペース化が可能となり、プロジェクターの小型化が図れる。

［適用例６］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記保持体の回転中心となる回転軸は、前記電気光学装置の光路前段側に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、保持体の回転中心となる回転軸は、電気光学装置の光路前段側に設けられている。これによって、回転軸が電気光学装置の光路後段側に設けられている構成に比べ、投写画像を移動する際の、画像光の光軸の傾斜角度を小さくして画像の歪を小さくできる。よって、投写画像の歪を補正する補正量を小さくすることができるので、電気光学装置に備えられた画素領域を有効に使用し、解像度の低下を抑制することが可能となる。

第１実施形態のプロジェクターの外観を示す斜視図。 第１実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 第１実施形態の連結機構近傍のプロジェクターを模式的に示す断面図。 第１実施形態の連結機構近傍のプロジェクターを模式的に示す断面図。 第１実施形態の光学ユニットおよび連結機構を示す模式図。 第１実施形態のプロジェクターによって投写面に投写された投写画像を示す模式図。 第１実施形態の光学ユニットおよび連結機構を示す模式図。 第１実施形態のプロジェクターによって投写面に投写された投写画像を示す模式図。 第２実施形態の連結機構近傍のプロジェクターを模式的に示す断面図。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してスクリーン等の投写面に拡大投写する。そして、本実施形態のプロジェクターは、投写された投写画像を移動することが可能になっている。

図１は、本実施形態のプロジェクターの外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図である。
プロジェクター１は、図１、図２に示すように、外装を構成する外装筐体２、制御部（図示省略）、光源装置３１を有する光学ユニット３、電源装置４、連結機構５、および外装筐体２内を冷却する冷却ファン（図示省略）等を備えている。

プロジェクター１は、連結機構５が駆動されることによって、光学ユニット３が回転して投写画像を移動するように構成されている。そして、連結機構５は、光学ユニット３の回転範囲内の略中間となる位置が基準状態となるように構成されている。なお、以下では、説明の便宜上、基準状態において、光源装置３１から光束が射出される方向を＋Ｘ方向（右方向）、画像光が投写される方向を＋Ｙ方向（前方向）、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、図１の図面視における上を＋Ｚ方向（上方向）として記載する。

外装筐体２は、合成樹脂製であり、図１に示すように、上部を構成するアッパーケース２１、下部を構成するロアーケース２２等を備えており、これらは、ネジ等により固定されている。
図１に示すように、アッパーケース２１の前面２１Ｆには、前方から見て矩形状の開口部（投写用開口部２１１）が形成されており、この投写用開口部２１１の内側には、光学ユニット３に備えられた投写レンズ３６が配置されている。そして、投写レンズ３６から射出された画像光は、この投写用開口部２１１を通過して前方に投写される。

また、アッパーケース２１の前面２１Ｆには、図示しないリモコン（リモートコントローラー）よるプロジェクター１の操作を受け付けるリモコン受光部２３が設置されている。

アッパーケース２１の上面２１Ｔには、操作パネル２０が配置されている。操作パネル２０は、プロジェクター１の各種設定を行うためのメニュー画像の表示／非表示を切り替えるメニューキー、入力ソースを切り替えるソース切替えキー、および投写画像を移動させる画像移動キー等、各種指示を行うための複数のキー等を備えている。

図３、図４は、連結機構５近傍のプロジェクター１を模式的に示す断面図であり、図３は、−Ｘ方向から見た図、図４は、−Ｙ方向から見た図である。なお、図３、図４は、アッパーケース２１を省略した図であり、連結機構５の基準状態を示す図である。

ロアーケース２２には、図３、図４に示すように、内面から上方向に突出するテーブル支持部２２１、および外面から突出する複数の脚部（図示省略）が設けられている。
テーブル支持部２２１は、連結機構５を支持する部位であり、上面２２１Ａの中央部には、図４に示すように、Ｚ方向に延出する回転軸５１Ｊを中心軸とする円柱状の軸部２２３が形成されている。

上面２２１Ａには、突起２２４，２２５が形成されている。突起２２４は、軸部２２３の基端側の外周に形成され、突起２２５は、テーブル支持部２２１の外周近傍に回転軸５１Ｊを中心に円弧状に形成されており、突起２２４，２２５の上端の高さは、同一になっている。なお、図示は省略するが、外装筐体２には、外気を取り込むための吸気口や、外装筐体２内の温まった空気を外部に排出するための排気口等が設けられている。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御、連結機構５を駆動する制御等を行う。

光学ユニット３は、制御部による制御の下、光源装置３１から射出された光束を光学的に処理し、画像情報に応じた画像光を投写する。
光学ユニット３は、図２に示すように、光源装置３１に加え、照明光学装置３２、色分離光学装置３３、リレー光学装置３４、電気光学装置３５、投写レンズ３６、およびこれらの光学部品を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体３８を備える。

光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源３１１およびリフレクター３１２等を備える。そして、光源装置３１は、光源３１１から射出された光束をリフレクター３１２によって射出方向を揃え、照明光学装置３２に向けて射出する。

照明光学装置３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、および重畳レンズ３２４を備える。
第１レンズアレイ３２１は、外形形状が略矩形に形成され、マトリクス状に配列された小レンズを有して構成されており、光源装置３１から射出された光束を複数の部分光束に分割する。第２レンズアレイ３２２は、第１レンズアレイ３２１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ３２４とともに、部分光束を後述する液晶ライトバルブ３５１の表面に略重畳させる。偏光変換素子３２３は、第２レンズアレイ３２２から射出されたランダム偏光光を液晶ライトバルブ３５１で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。

色分離光学装置３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、照明光学装置３２から射出された光束を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。

リレー光学装置３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学装置３３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶ライトバルブ３５１Ｒまで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学装置３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

電気光学装置３５は、光変調装置としての液晶ライトバルブ３５１および色合成光学装置としてクロスダイクロイックプリズム３５２を備え、色分離光学装置３３で分離された各色光を変調し、画像光として射出する。

液晶ライトバルブ３５１は、３色の色光毎に備えられており（Ｒ光用の液晶ライトバルブを３５１Ｒ、Ｇ光用の液晶ライトバルブを３５１Ｇ、Ｂ光用の液晶ライトバルブを３５１Ｂとする）、それぞれ透過型の液晶パネルとその両面に配置された入射側偏光板、射出側偏光板を有している。

液晶ライトバルブ３５１は、図示しない微小画素がマトリクス状に形成された矩形状の画素領域を有し、各画素を表示画像信号に応じた光透過率に設定して、画素領域内に表示画像を形成する。そして、色分離光学装置３３で分離された各色光は、液晶ライトバルブ３５１にて変調された後、クロスダイクロイックプリズム３５２に射出される。

また、液晶ライトバルブ３５１は、図示しない画像補正部によって、画像の補正が行われる。
画像補正部は、制御部からの指示によって画像の補正を行い、補正後の表示画像信号を液晶ライトバルブ３５１に出力する。液晶ライトバルブ３５１は、画像の補正が行われない場合には、表示画像が画素領域全体で形成され、画像の補正が行われる場合には、画像補正部から入力される表示画像信号に基づき、画素領域内に表示に寄与しない画素の領域（以下、「非表示領域」という）が形成される。

クロスダイクロイックプリズム３５２は、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、２つの誘電体多層膜が形成されている。誘電体多層膜は、液晶ライトバルブ３５１Ｒ，３５１Ｂにて変調された色光を反射し、液晶ライトバルブ３５１Ｇにて変調された色光を透過する。そして、クロスダイクロイックプリズム３５２は、変調された各色光を合成して画像光として射出する。

投写レンズ３６は、複数のレンズ群を有して構成され、電気光学装置３５から射出された画像光を拡大投写する。
投写レンズ３６は、図３に示すように、複数のレンズを収納する案内筒（図示省略）、案内筒が挿嵌されるカム筒３６１、およびフランジ３６２等を備えている。フランジ３６２は、図３に示すように、投写レンズ３６の一方の端部側に配置されており、平面視矩形状に形成されている。そして、フランジ３６２は、中央部に画像光が通過する開口部が形成され、角部近傍にネジ孔が設けられている。投写レンズ３６は、カム筒３６１が回転されることによって、レンズ群が投写レンズ３６の光軸３６Ｃに沿って移動し、画像光のズームやフォーカスの調整を行う。

光学部品用筐体３８は、図４に示すように、Ｘ方向に長く延出する箱状に形成され、上方（＋Ｚ方向）に開口部（図示省略）を有し、前述した光学部品を収納する下部筐体３８１と、この開口部を閉塞する上部筐体３８２とを備えて構成されている。

下部筐体３８１は、ＢＭＣ（Bulk Molding Compound）等の高耐熱材料で形成され、外装筐体２の底面に沿って配置される底面部と、底面部の端縁から起立する側面部とを有している。そして、下部筐体３８１は、これらにより、断面視略Ｕ字状に形成されている。下部筐体３８１は、側面部の内壁面に複数の溝が設けられており、第１レンズアレイ３２１等の光学部品は、側端部がこの溝に挿入されて配置される。

電気光学装置３５および投写レンズ３６は、図３に示すように、電気光学装置３５の光軸３５Ｃと光軸３６Ｃとが略一致するように、下部筐体３８１に取り付けられる。具体的に、電気光学装置３５は、図示しない部材を介してネジ固定され、投写レンズ３６は、電気光学装置３５の＋Ｙ方向にフランジ３６２のネジ孔にネジが挿通されて固定される。

上部筐体は、ガラス繊維入りのＰＢＴ（PolyButyleneTerephthalate）等で形成されており、下部筐体にネジ固定される。
このように、光学部品用筐体３８は、電気光学装置３５および投写レンズ３６を保持し、保持体に相当する。

電源装置４は、電源ブロック、光源駆動ブロック等を備え、外部の商用電源から供給された交流電力を変換し、変換した電力を光源装置３１や制御部に供給する。

連結機構５は、図３、図４に示すように、ロアーケース２２と光学部品用筐体３８との間に配置され、ロアーケース２２と光学ユニット３とを連結する。そして、連結機構５は、制御部からの指示によって、光学ユニット３を上下方向（±Ｚ方向）および左右方向（±Ｘ方向）に回転させる。つまり、連結機構５は、光学部品用筐体３８が外装筐体２に対し、互いに直交する方向に回転可能に光学部品用筐体３８および外装筐体２を連結する。

そして、光学部品用筐体３８が回転されると、光学部品用筐体３８に保持されている投写レンズ３６も回転し、投写レンズ３６から射出される画像光は、投写方向が変更されて投写画像が移動する。

ここで、連結機構５について詳細に説明する。
連結機構５は、光学ユニット３の上下方向および左右方向の回転範囲内のそれぞれの略中間となる位置を基準状態として構成されている。この基準状態では、プロジェクター１が机上等に設置された姿勢において、投写レンズ３６の光軸３６Ｃが略水平となり、プロジェクター１に正対する投写面に対し、この投写面の法線と光軸３６Ｃとが略平行となる。そして、連結機構５は、この基準状態から駆動されることによって、光学部品用筐体３８が回転され、光軸３６Ｃが投写面の法線に対して傾斜して投写画像を移動させる。

連結機構５は、図３、図４に示すように、ターンテーブル６、ホルダー７、第１駆動部８、および第２駆動部９を備え、ターンテーブル６がロアーケース２２に支持され、ホルダー７が光学ユニット３を保持するように構成されている。

ターンテーブル６は、平面視円形状に形成された肉厚が略均一のベース部６１、およびベース部６１の上面６１Ａから突出する一対のホルダー支持部６２を有し、下面６１Ｂは、平坦に形成されている。
ベース部６１の中央部には、ロアーケース２２の軸部２２３の径寸法より僅かに径寸法が大きい丸孔６１１が設けられ、後側の側面には、第１駆動部８と係合する図示しない歯形等の係合部が形成されている。

ホルダー支持部６２は、ホルダー７を上下方向に回転可能に支持する部位であり、図４に示すように、ベース部６１の左右端部近傍に設けられている。そして、一対のホルダー支持部６２には、対向する面の反対側の面から突出し、Ｘ方向に延出する回転軸５２Ｊを中心軸とする円柱状の軸部６２１が形成されている。また、回転軸５２Ｊは、図３に示すように、回転軸５１Ｊと交差するように形成されている。

ターンテーブル６は、図４に示すように、下面６１Ｂがロアーケース２２の突起２２４，２２５と当接するように、丸孔６１１に軸部２２３が挿通されてテーブル支持部２２１上に配置され、左右方向に滑らかに回転可能になっている。なお、ターンテーブル６は、図４に示すように、丸孔６１１に軸部２２３が挿通された後、上面６１Ａから飛び出した軸部２２３の先端に抜け止め部材５５が取り付けられて、軸部２２３からの脱落が防止される。

ホルダー７は、光学ユニット３を保持し、前述したように、ターンテーブル６に対して上下方向に回転可能に支持される。
ホルダー７は、平面視円形状に形成され、肉厚が略均一のベース部７１、およびベース部７１の下面７１Ａから突出する一対の軸受け部７２を有している。ベース部７１には、図示しないガイド穴やネジ孔が設けられており、上面７１Ｂに光学部品用筐体３８が位置決め固定されるように形成されている。

軸受け部７２は、図４に示すように、ターンテーブル６の一対のホルダー支持部６２の両側に位置するように形成されており、軸部６２１が挿通される丸孔７２１が形成されている。また、＋Ｘ側の軸受け部７２には、第２駆動部９と係合する図示しない歯形等の係合部が形成されている。

ホルダー７は、丸孔７２１に軸部６２１が挿通されてターンテーブル６に支持され、光学ユニット３は、図４に示すように、投写レンズの光軸３６Ｃと回転軸５１Ｊとが交差するように、図示しないネジによってホルダー７に固定される。また、光学ユニット３は、回転軸５１Ｊ，５２Ｊが電気光学装置３５の−Ｙ側、つまり、電気光学装置３５の光路前段側に配置されるように、ホルダー７に固定される。なお、軸部６２１に替えて、ターンテーブル６およびホルダー７とは、別体に形成されたガイドピン等を用いて、ターンテーブル６とホルダー７とを連結するように構成してもよい。

第１駆動部８は、図３に示すように、ターンテーブル６の後方に配置される。第１駆動部８は、図示しないステッピングモーターや歯車等を有する輪列部を備え、この輪列部がターンテーブル６の係合部と係合するように配置される。第１駆動部８は、制御部の指示に基づいて、ステッピングモーターが回転し、ターンテーブル６を左右方向に回転させる。

第２駆動部９は、図４に示すように、ターンテーブル６上の＋Ｘ側のホルダー支持部６２近傍に配置される。第２駆動部９は、図示しないステッピングモーターや歯車等を有する輪列部を備え、この輪列部がホルダー７の係合部と係合するように配置される。第２駆動部９は、第１駆動部８と同様に、制御部の指示に基づいて、ステッピングモーターが回転し、ホルダー７を上下方向に回転させる。

ここで、連結機構５の動作について説明する。
先ず、第１駆動部８が駆動された際のプロジェクター１の動作について説明する。
図５は、プロジェクター１における光学ユニット３および連結機構５を示す模式図であり、上方（＋Ｚ方向）から見た図である。図６は、プロジェクター１によって投写面ＳＣに投写された投写画像１０を示す模式図である。なお、図５におけるプロジェクター１および投写面ＳＣは、図面上で認識され得る程度の大きさとするため、比率を実際のものとは適宜異ならせてある。

光学ユニット３は、基準状態において、図５に示すように、正対する投写面ＳＣ_Fに対し、光軸３６Ｃが投写面ＳＣ_Fの法線ＮＶに対して略平行となる。そして、この基準状態における投写画像１０は、液晶ライトバルブ３５１の画素領域全体で形成された画像光によって投写された画像であり、図６に示すように、投写面ＳＣ_Fに矩形状に表示される。

光学ユニット３は、制御部の指示の基、第１駆動部８が駆動されることによって回転軸５１Ｊを中心に回転し、投写画像１０は、光学ユニット３の回転に応じて左右方向（±Ｘ方向）に移動する。

具体的に、制御部は、操作パネル２０の画像移動キーやリモコンによる操作によって投写画像１０を＋Ｘ方向に移動させる操作信号を受信すると、その信号に対応した駆動信号を第１駆動部８に出力すると共に、その駆動信号に基づく光学ユニット３の回転に対応する位置信号を画像補正部に出力する。この位置信号は、基準状態における連結機構５の位置を初期値とし、ステッピングモーターを回転させるための信号から初期値に対する光学ユニット３の傾斜角が算出されて生成される。

第１駆動部８は、制御部からの駆動信号に対応してステッピングモーターが回転し、ターンテーブル６をホルダー７と共に基準状態から図５の図面視における反時計回りに回転させる。そして、ホルダー７に保持されている光学ユニット３は、投写レンズ３６が＋Ｘ方向に移動するように回転する。

光学ユニット３が基準状態から＋Ｘ方向に回転されると、図５に示すように、光軸３６Ｃは、＋Ｘ方向に傾斜し、プロジェクター１は、投写面ＳＣ_Fから＋Ｘ方向に移動された投写面ＳＣ_Lへの投写が可能となる。そして、図６に示すように、投写面ＳＣ_Lには、台形状の歪を有する画像１１が投写されることになるが、補正が行われて矩形状の投写画像１０Ｌとして表示される。

画像歪の補正は、以下の手順にて行われる。
すなわち、画像補正部は、制御部から位置信号を受信すると、位置信号に対応した画像の補正を行い、補正後の表示画像信号を液晶ライトバルブ３５１に出力する。つまり、液晶ライトバルブ３５１には、画像補正部によって、非表示領域（図６においてハッチングで示す領域に対応する画素領域）が形成されて画像歪の補正が行われる。

同様に、制御部が投写画像１０を−Ｘ方向に移動させる操作信号を受信すると、第１駆動部８は、制御部からの指示に基づいて駆動され、図５に示すように、投写レンズ３６が−Ｘ方向に移動するように光学ユニット３を回転させる。

光学ユニット３が基準状態から−Ｘ方向に回転されると、図５に示すように、光軸３６Ｃは、−Ｘ方向に傾斜し、プロジェクター１は、投写面ＳＣ_Fから−Ｘ方向に移動された投写面ＳＣ_Rへの投写が可能となる。そして、図６に示すように、投写面ＳＣ_Rには、台形状の歪を有する画像１２が投写されることになるが、補正が行われて矩形状の投写画像１０Ｒとして表示される。
このように、投写画像１０は、第１駆動部８が駆動されることによって、左右方向に移動し、移動に伴う画像の歪は、画像補正部によって補正される。

次に、第２駆動部９が駆動された際のプロジェクター１の動作について説明する。
図７は、プロジェクター１における光学ユニット３および連結機構５を示す模式図であり、−Ｘ方向から見た図である。図８は、プロジェクター１によって投写面ＳＣに投写された投写画像１０を示す模式図である。なお、図７におけるプロジェクター１および投写面ＳＣは、図面上で認識され得る程度の大きさとするため、比率を実際のものとは適宜異ならせてある。

前述したように、光学ユニット３は、基準状態において、正対する投写面ＳＣ_Fに対し、光軸３６Ｃが法線ＮＶに対して略平行となる。そして、投写面ＳＣ_Fには、図８に示すように、液晶ライトバルブ３５１の画素領域全体を透過して形成された矩形状の投写画像１０が表示される。

光学ユニット３は、第１駆動部８が駆動された場合と同様に、制御部の指示の基、第２駆動部９が駆動されることによって回転軸５２Ｊを中心に回転し、投写画像１０は、光学ユニット３の回転に応じて上下方向（±Ｚ方向）に移動する。

具体的に、制御部は、操作パネル２０の画像移動キーやリモコンによる操作によって投写画像１０を上方（＋Ｚ方向）に移動させる操作信号を受信すると、その信号に対応した駆動信号を第２駆動部９に出力すると共に、その駆動信号に基づく光学ユニット３の回転に対応する位置信号を画像補正部に出力する。

第２駆動部９は、制御部からの駆動信号に対応してステッピングモーターが回転してホルダー７を基準状態から図７の図面視における反時計回りに回転させる。ホルダー７に保持されている光学ユニット３は、ターンテーブル６に対して投写レンズ３６が上方に移動するように回転する。

光学ユニット３が基準状態から上方に回転されると、図７に示すように、光軸３６Ｃは、上方に傾斜し、プロジェクター１は、投写面ＳＣ_Fから上方向（＋Ｚ方向）に移動された投写面ＳＣ_Uへの投写が可能となる。そして、図８に示すように、投写面ＳＣ_Uには、台形状の歪を有する画像１３が投写されることになるが、補正が行われて矩形状の投写画像１０Ｕとして表示される。つまり、液晶ライトバルブ３５１には、画像補正部によって、非表示領域（図８においてハッチングで示す領域に対応する画素領域）が形成されて画像歪の補正が行われる。

同様に、制御部が投写画像１０を基準状態から下方（−Ｚ方向）に移動させる操作信号を受信すると、第２駆動部９は、制御部からの指示に基づいて駆動され、図７に示すように、投写レンズ３６が下方に移動するように光学ユニット３を回転させる。

光学ユニット３が基準状態から下方に回転されると、図７に示すように、光軸３６Ｃは、下方に傾斜し、プロジェクター１は、投写面ＳＣ_Fから下方向（−Ｚ方向）に移動された投写面ＳＣ_Dへの投写が可能となる。そして、図８に示すように、投写面ＳＣ_Dには、台形状の歪を有する画像１４が投写されることになるが、補正が行われて矩形状の投写画像１０Ｄとして表示される。
このように、投写画像１０は、第２駆動部９が駆動されることによって、上下方向に移動し、移動に伴う画像の歪は、画像補正部によって補正される。

本実施形態では、プロジェクター１の設置位置が固定され、移動された投写面ＳＣに投写画像が表示されるように説明したが、設置位置が固定された投写面ＳＣに対し、プロジェクター１を移動した際にも光学ユニット３を回転させることによって、この投写面ＳＣに投写画像１０を表示させることもできる。また、本実施形態では、プロジェクターが机上等に設置された姿勢で説明したが、天井等に吊り下げられた姿勢においても投写画像１０を移動することが可能である。また、ステッピングモーターを使用することで説明したが、ＤＣモーターでも対応することが可能である。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクター１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）電気光学装置３５および投写レンズ３６は、投写画像１０が移動される際にも相互間の位置関係が維持された状態で回転されるので、電気光学装置３５から射出される画像光を精度よく投写レンズ３６に入射させることができる。したがって、プロジェクター１は、画素ずれやフレアー等の画質の品質劣化を抑制して投写画像１０を移動することが可能となる。

（２）電気光学装置３５および投写レンズ３６は、光軸３５Ｃおよび光軸３６Ｃが略一致しているので、光軸３５Ｃおよび光軸３６Ｃが一致しない構成に比べ、投写レンズ３６に備えられたレンズ等の光学部品のサイズを小さく形成することができる。よって、投写レンズ３６の小型化や軽量化、ひいてはプロジェクター１の小型化や軽量化が図れる。

（３）回転軸５１Ｊと、光軸３６Ｃとは、交差しているので、光学ユニット３が回転される左右方向において、＋Ｘ方向と−Ｘ方向とで移動する画像のサイズや歪む形状が対称となる。これによって、投写面ＳＣへの画像光の合わせ易さの向上や、画像歪を補正する構成の簡素化が図れる。

（４）プロジェクター１は、光学ユニット３が左右方向および上下方向に回転可能に構成されているので、投写画像１０の移動範囲を広げることができる。また、回転軸５１Ｊと回転軸５２Ｊとは、互いに交差しているので、交差していない構成に比べ、光学ユニット３の回転軌跡を小さく形成することが可能となる。よって、外装筐体２内の省スペース化が可能となり、プロジェクター１の小型化が図れる。

（５）回転軸５１Ｊ，５２Ｊは、電気光学装置３５の光路前段側に設けられているので、回転軸５１Ｊ，５２Ｊが電気光学装置３５の光路後段側に設けられている構成に比べ、投写画像１０を移動する際の、投写面ＳＣに対する光軸３６Ｃの傾斜角度を小さくして画像の歪を小さくできる。よって、画像歪を補正する補正量を小さくすること、つまり非表示領域を小さくできるので、液晶ライトバルブ３５１の画素領域を有効に使用し、解像度の低下を抑制することが可能となる。

（６）画像補正部が光学ユニット３の回転に対応して画像の補正を行うので、光学ユニット３の回転によって移動する画像の歪を特定の操作をすることなく補正できる。よって、プロジェクター１の利便性の向上が図れる。

（７）外装筐体２と光学ユニット３との間には、連結機構５が介在しているので光学ユニット３に収納されている光源装置３１の熱が外装筐体２に伝わりにくくなり、外装筐体２の温度上昇を抑制することが可能となる。よって、プロジェクター１を移動する際などに使用者に不快感を与えることを抑制することが可能となる。

（８）電気光学装置に対して投写レンズが移動する、いわゆるレンズシフト機構によって投写画像１０を移動する構成に比べ、投写レンズ３６に備えられた光学部品の加工精度の緩和や、投写レンズの組み立て精度の緩和が可能となるので、製造工程の簡素化や低コスト化が図れる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るプロジェクター３０について、図面を参照して説明する。以下の説明では、第１実施形態のプロジェクター１と同様の構造および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクター３０は、第１実施形態の連結機構５と構成の異なる連結機構１５、および第１実施形態の光学部品用筐体３８と形状の異なる光学部品用筐体１３８を備えている。また、ロアーケース２２に設けられたテーブル支持部２２１は、Ｚ方向に延出する回転軸１５１Ｊが基準状態におけるクロスダイクロイックプリズム３５２の中心を通るように形成されている。

図９は、連結機構１５近傍のプロジェクター３０を模式的に示す断面図であり、−Ｙ方向から見た図である。なお、図９は、基準状態を示す図であり、アッパーケース２１を省略した図である。
図９に示すように、連結機構１５は、ターンテーブル１６、第１駆動部１８、第２駆動部１９を備えている。

ターンテーブル１６は、平面視円形状に形成された肉厚が略均一のベース部１６１、およびベース部１６１の上面１６１Ａから突出する一対の筐体支持部１６２を有し、下面１６１Ｂは、平坦に形成されている。
ベース部１６１には、第１実施形態と同様に、回転軸１５１Ｊを中心軸とするロアーケース２２の軸部２２３が挿通される丸孔が形成され、側面には、第１駆動部１８と係合する図示しない歯形等の係合部が形成されている。

筐体支持部１６２は、光学ユニット３を上下方向に回転可能に支持する部位であり、図９に示すように、ベース部１６１の上面１６１Ａから光学ユニット３の側方まで延出している。一対の筐体支持部１６２には、基準状態においてＸ方向に延出し、クロスダイクロイックプリズム３５２の中心を通る回転軸１５２Ｊが設けられ、この回転軸１５２Ｊを中心軸とする軸受け部（図示省略）が形成されている。このように、回転軸１５１Ｊ，１５２Ｊは、それぞれがクロスダイクロイックプリズム３５２の中心を通り、光軸３５Ｃに対して交差するように形成されている。

ターンテーブル１６は、第１実施形態と同様に、軸部２２３が挿通されてロアーケース２２のテーブル支持部２２１の上方に配置され、左右方向に回転可能に支持される。

光学部品用筐体１３８は、筐体支持部１６２の軸受け部に支持され、回転軸１５２Ｊを中心軸として回転可能になっており、第２駆動部１９と係合する図示しない係合部が形成されている。

第１駆動部１８は、第１実施形態の第１駆動部８と同様に、図示しないステッピングモーターや歯車等を有する輪列部を備え、この輪列部がターンテーブル１６の係合部と係合するように配置される。
第２駆動部１９は、第１実施形態の第２駆動部９と同様に、図示しないステッピングモーターや歯車等を有する輪列部を備え、この輪列部が光学部品用筐体１３８の係合部と係合するように配置される。

そして、連結機構１５は、第１実施形態と同様に、制御部からの指示に基づいて、第１駆動部１８および第２駆動部１９が駆動されて投写画像１０を移動させる。
図示は省略するが、具体的に、第１駆動部１８が駆動されると、ターンテーブル１６が左右方向に回転し、ターンテーブル１６に支持されている光学ユニット３は、左右方向に回転され、投写画像１０は、左右方向に移動する。第２駆動部９が駆動されると、光学ユニット３は、ターンテーブル１６に対して上下方向に回転され、投写画像１０は、上下方向に移動する。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクター３０によれば、第１実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１）回転軸１５１Ｊ，１５２Ｊは、それぞれがクロスダイクロイックプリズム３５２の中心を通り、光軸３５Ｃに対して交差するように形成されているので、左右方向および上下方向において、光学ユニット３がそれぞれ回転される一方の方向と他方の方向とで移動する画像のサイズや歪む形状が対称となるように構成することができる。これによって、投写面ＳＣへの画像光の合わせ易さの向上や、画像歪を補正する構成の簡素化がさらに図れる。

（２）光学部品用筐体１３８には、連結機構１５と係合する係合部が備えられているので、少ない部品点数で連結機構１５の構成が可能となり、プロジェクター３０製造の簡素化や低コスト化が図れる。

（３）連結機構１５は、光学部品用筐体１３８の側方に連結しているので、光学ユニット３とロアーケース２２との間の省スペース化が可能となりプロジェクター３０の薄型化が図れる。

（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
光学部品用筐体３８，１３８を、電気光学装置３５および投写レンズ３６を保持する部材Ａと、他の光学部品を収納する部材Ｂとに分離し、部材Ａが連結機構５，１５に連結されるように構成してもよい。部材Ａは、保持体に相当する。

前記実施形態の連結機構５，１５は、ロアーケース２２側が左右方向に回転可能に構成され、光学ユニット３側が上下方向に回転可能に構成されているが、ロアーケース２２側を上下方向に回転可能に構成し、光学ユニット３側を左右方向に回転可能に構成してもよい。

前記第１実施形態の光学部品用筐体３８とホルダー７とを一体的に形成してもよい。

前記実施形態の連結機構５，１５は、光学ユニット３が上下方向および左右方向に回転可能に連結するように構成されているが、光学ユニット３が上下方向および左右方向のいずれか一方に回転可能に連結するように構成してもよい。

前記実施形態の第１駆動部８，１８および第２駆動部９，１９は、電動式で構成されているが、ダイヤル等を手動によって回転させることによって光学ユニット３が回転する手動式で構成してもよい。

前記実施形態のプロジェクター１は、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブ３５１を用いているが、反射型の液晶ライトバルブを利用したものであってもよい。また、光変調装置は、マイクロミラーアレイを用いたデバイス等を使用したものであってもよい。

前記実施形態の光源は、放電型の光源に限らずレーザーダイオード、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子で構成してもよい。

１，３０…プロジェクター、２…外装筐体、３…光学ユニット、５，１５…連結機構、６，１６…ターンテーブル、７…ホルダー、８，１８…第１駆動部、９，１９…第２駆動部、１０…投写画像、２１…アッパーケース、２２…ロアーケース、３１…光源装置、３５…電気光学装置、３５Ｃ，３６Ｃ…光軸、３６…投写レンズ、３８，１３８…光学部品用筐体、５１Ｊ，５２Ｊ，１５１Ｊ，１５２Ｊ…回転軸、３１１…光源、３５１，３５１Ｂ，３５１Ｇ，３５１Ｒ…液晶ライトバルブ、３５２…クロスダイクロイックプリズム、３８１…下部筐体、３８２…上部筐体。

Claims (6)

1. 光源から射出された光束を変調する電気光学装置と、
   画像光を投写する投写レンズと、
   前記電気光学装置および前記投写レンズを保持する保持体と、
   前記電気光学装置、前記投写レンズ、および前記保持体を収納する外装筐体と、
   前記保持体が前記外装筐体に対して回転可能に、前記保持体および前記外装筐体を連結する連結機構と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記電気光学装置および前記投写レンズは、互いの光軸が略一致して前記保持体に保持されていることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記保持体の回転中心となる回転軸は、前記投写レンズの光軸と交差していることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記連結機構は、前記保持体が互いに直交する方向に回転可能に、前記保持体および前記外装筐体を連結することを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項４に記載のプロジェクターであって、
   前記保持体の互いに直交する方向の回転中心となるそれぞれの回転軸は、互いに交差していることを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記保持体の回転中心となる回転軸は、前記電気光学装置の光路前段側に設けられていることを特徴とするプロジェクター。

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